(57)【要約】      （修正有）【課題】無端状ベルト部材をクリーニングする際に、無端状ベルト部材の駆動負荷が増大するのを抑制することが可能なクリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】二次転写ベルト２６の表面にその移動方向と逆方向に回転して接触することにより二次転写ベルト２６の表面に残留する残留物をクリーニングする２本のクリーニングブラシ５４、５５と、二次転写ベルト２６の表面に予め定められたタイミングで接触又は離間することによりその表面に残留する残留物をクリーニングするクリーニングブレード６４とを備え、クリーニングブレード６４が二次転写ベルト２６の表面に接触してそ表面をクリーニングするときに、２本のクリーニングブラシ５４、５５の回転方向を二次転写ベルト２６の移動方向と同方向に切り替えるように構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状ベルト部材の表面に前記無端状ベルト部材の移動方向と逆方向に回転して接触することにより前記無端状ベルト部材の表面に残留する残留物をクリーニングする少なくとも１つの第１のクリーニング部材と、
前記無端状ベルト部材の表面に予め定められたタイミングで接触又は離間することにより前記無端状ベルト部材の表面に残留する残留物をクリーニングする第２のクリーニング部材と、
前記第２のクリーニング部材が前記無端状ベルト部材の表面に接触して前記無端状ベルト部材の表面をクリーニングするときに、前記第１のクリーニング部材の回転方向を前記無端状ベルト部材の移動方向と同方向に切り替える切替手段を備えたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記第１のクリーニング部材は、回転可能に配置されたクリーニングブラシからなり、前記クリーニングブラシには、前記第２のクリーニング部材が前記無端状ベルト部材の表面に接触して前記無端状ベルト部材の表面をクリーニングするときに、バイアス電圧が印加されることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記第１のクリーニング部材は、回転可能に配置された２つのクリーニングブラシからなり、
前記２つのクリーニングブラシのうち、一方のクリーニングブラシには、正規の極性に帯電した前記残留物の帯電極性と逆極性のバイアス電圧が印加されるとともに、他方のクリーニングブラシには、正規の極性に帯電した前記残留物の帯電極性と同極性のバイアス電圧が印加されることを特徴とする請求項１又は２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
トナー像を保持する単一又は複数の像保持体と、
前記像保持体からトナー像が転写される中間転写体と、
前記中間転写体から記録媒体にトナー像を転写するための無端状の二次転写ベルトと、
前記二次転写ベルトをクリーニングするクリーニング手段とを備え、
前記クリーニング手段として請求項１乃至３のいずれかに記載されたクリーニング装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記二次転写ベルトは、前記中間転写体と接触する二次転写位置に配置され、前記二次転写ベルトを駆動する二次転写ロールと、前記二次転写ロールの前記二次転写ベルトの移動方向に沿った上流側に配置され、前記二次転写ベルトの蛇行を制御する蛇行制御ロールと、前記二次転写ロールの前記二次転写ベルトの移動方向に沿った下流側に配置され、前記二次転写ベルトから前記記録媒体を剥離する剥離ロールを含む複数のロールに架け渡されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記二次転写ベルトは、前記中間転写体に対して接触又は離間するように配置され、前記二次転写ロールは、設置値以下のトルクのみを伝達するトルク制限手段を介して駆動手段によって前記中間転写体の移動速度よりも速い周速で回転駆動されることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記二次転写ベルトは、前記中間転写体に対して常時接触するように配置されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、クリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記画像形成装置としては、中間転写体から記録用紙にトナー像を転写した後、中間転写体に残留するトナーや紙粉等を除去するクリーニング手段として、２本のブラシローラに加えて、クリーニングブレードを使用したものが既に提案されている（特許第３９４０１５８号公報）。
【０００３】
また、上記画像形成装置のクリーニング装置としては、紙カスやトナーと紙カスが一体化した異物によるクリーニング性の低下やそれに起因する画像ノイズの発生を抑止するため、ベルト面との間に所定の間隔を空けてベルト面に対向して位置し、ベルト面に存在する可視化材及び可視化材とは異なる繊維体または粉体を掻き落とすあるいは撹乱するもしくは捕獲する第１の掻き落とし／撹乱体と、ベルト面に接して位置し、ベルト面に存在する可視化材及び可視化材とは異なる繊維体または粉体を掻き落とすあるいは撹乱する第２の掻き落とし／撹乱体と、ベルト面に接して位置し、ベルト面に存在する可視化材及び可視化材とは異なる繊維体または粉体を掻き落とす掻き落とし体と、を具備するように構成したものが既に提案されている（特開２０１１−２２５８２号公報）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３９４０１５８号公報
【特許文献２】特開２０１１−２２５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この発明が解決しようとする課題は、無端状ベルト部材をクリーニングする際に、無端状ベルト部材の駆動負荷が増大するのを抑制することが可能なクリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、請求項１に記載された発明は、無端状ベルト部材の表面に前記無端状ベルト部材の移動方向と逆方向に回転して接触することにより前記無端状ベルト部材の表面に残留する残留物をクリーニングする少なくとも１つの第１のクリーニング部材と、
前記無端状ベルト部材の表面に予め定められたタイミングで接触又は離間することにより前記無端状ベルト部材の表面に残留する残留物をクリーニングする第２のクリーニング部材と、
前記第２のクリーニング部材が前記無端状ベルト部材の表面に接触して前記無端状ベルト部材の表面をクリーニングするときに、前記第１のクリーニング部材の回転方向を前記無端状ベルト部材の移動方向と同方向に切り替える切替手段を備えたことを特徴とするクリーニング装置である。
【０００７】
また、請求項２に記載された発明は、前記第１のクリーニング部材は、回転可能に配置されたクリーニングブラシからなり、前記クリーニングブラシには、前記第２のクリーニング部材が前記無端状ベルト部材の表面に接触して前記無端状ベルト部材の表面をクリーニングするときに、バイアス電圧が印加されることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置である。
【０００８】
さらに、請求項３に記載された発明は、前記第１のクリーニング部材は、回転可能に配置された２つのクリーニングブラシからなり、
前記２つのクリーニングブラシのうち、一方のクリーニングブラシには、正規の極性に帯電した前記残留物の帯電極性と逆極性のバイアス電圧が印加されるとともに、他方のクリーニングブラシには、正規の極性に帯電した前記残留物の帯電極性と同極性のバイアス電圧が印加されることを特徴とする請求項１又は２に記載のクリーニング装置である。
【０００９】
又、請求項４に記載された発明は、トナー像を保持する単一又は複数の像保持体と、
前記像保持体からトナー像が転写される中間転写体と、
前記中間転写体から記録媒体にトナー像を転写するための無端状の二次転写ベルトと、
前記二次転写ベルトをクリーニングするクリーニング手段とを備え、
前記クリーニング手段として請求項１乃至３のいずれかに記載されたクリーニング装置を用いたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
更に、請求項５に記載された発明は、前記二次転写ベルトは、前記中間転写体と接触する二次転写位置に配置され、前記二次転写ベルトを駆動する二次転写ロールと、前記二次転写ロールの前記二次転写ベルトの移動方向に沿った上流側に配置され、前記二次転写ベルトの蛇行を制御する蛇行制御ロールと、前記二次転写ロールの前記二次転写ベルトの移動方向に沿った下流側に配置され、前記二次転写ベルトから前記記録媒体を剥離する剥離ロールを含む複数のロールに架け渡されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置である。
【００１１】
また、請求項６に記載された発明は、前記二次転写ベルトは、前記中間転写体に対して接触又は離間するように配置され、前記二次転写ロールは、設置値以下のトルクのみを伝達するトルク制限手段を介して駆動手段によって前記中間転写体の移動速度よりも速い周速で回転駆動されることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置である。
【００１２】
さらに、請求項７に記載された発明は、前記二次転写ベルトは、前記中間転写体に対して常時接触するように配置されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載された発明によれば、無端状ベルト部材をクリーニングする際に、無端状ベルト部材の駆動負荷が増大するのを抑制することができる。
【００１４】
請求項２に記載された発明によれば、無端状ベルト部材をクリーニングする際に、無端状ベルト部材の駆動負荷が増大するのをより一層抑制することができる。
【００１５】
請求項３に記載された発明によれば、無端状ベルト部材の表面に残留する残留物をその帯電極性に関わらず効率良くクリーニングすることができる。
【００１６】
請求項４に記載された発明によれば、記録媒体の裏面汚れを抑制することができる。
【００１７】
請求項５に記載された発明によれば、二次転写ベルトの蛇行を制御しつつ記録媒体の裏面汚れを抑制することができる。
【００１８】
請求項６に記載された発明によれば、二次転写位置に記録媒体が突入する際に画像乱れが発生するのを抑制することができる。
【００１９】
請求項７に記載された発明によれば、画像形成装置の構成を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の実施の形態１に係るクリーニング装置を適用した画像形成装置の要部を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るクリーニング装置を適用した画像形成装置を示す構成図である。
【図３】二次転写ロールの駆動系を示す構成図である。
【図４】クリーニング装置の動作を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係るクリーニング装置を適用した画像形成装置の要部を示す構成図である。
【図６】実験に使用されるクリーニング装置の動作を示す構成図である。
【図７】実験結果を示すグラフである。
【図８】この発明の実施の形態３に係るクリーニング装置を適用した画像形成装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係るクリーニング装置を適用した画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラー画像形成装置を示すものである。なお、このタンデム方式のフルカラー画像形成装置は、画像読取装置を備えており、フルカラーの複写機としても機能するように構成されているが、画像読取装置を備えていなくとも勿論良い。
【００２３】
図２において、１は画像形成装置の本体を示すものであり、この画像形成装置本体１の上部の一端（図示例では、左端）には、原稿２の画像を読み取る画像読取装置３が配置されている。この画像読取装置３は、原稿押え部材４によって押圧された状態でプラテンガラス５上に置かれた原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像をフルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光することにより、画像読取素子１１によって原稿２の画像を予め定められたドット密度で読み取るように構成されている。
【００２４】
上記画像読取装置３によって読み取られた原稿２の画像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の画像データとして画像処理装置１２に送られ、この画像処理装置１２では、原稿２の画像データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の予め定められた画像処理が施される。また、上記の如く画像処理装置１２で予め定められた画像処理が施された画像データは、同じく画像処理装置１２によってシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の４色の画像データに変換される。なお、画像処理装置１２によって変換される画像データの色数は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の４色の画像データに限らず、高彩度シアン（ＨＣ）や高彩度マゼンタ（ＨＭ）を含む６色等に変換しても良く、その色数は任意である。また、上記画像処理装置１２に入力される画像データとしては、図示しない通信回線を介してパーソナルコンピュータ等から送られてくるものであっても勿論良い。
【００２５】
ところで、この実施の形態では、互いに色の異なるトナーを用いて画像を形成する複数の画像形成手段を備えるように構成されている。
【００２６】
すなわち、この実施の形態に係る画像形成装置本体１の内部には、図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応した４つの画像形成手段としての画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋが、水平方向に沿って一定の間隔を隔てて並列的に配置されている。なお、上記イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）色の各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの配列順序は、図示のものに限定されるものではなく、異なる順序で配列しても良い。
【００２７】
また、上記イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）色の各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、それぞれが個別に一体的にユニット化されており、各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋが後述する画像露光装置１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋを除いて単独で画像形成装置本体１に対して交換可能に装着されている。
【００２８】
これらの４つの画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、図２に示すように、使用するトナーの種類を除いて、基本的にすべて同様に構成されており、大別して、矢印Ａ方向に沿って予め定められた回転速度で駆動される像保持体としての感光体ドラム１４と、この感光体ドラム１４の表面を一様に帯電する一次帯電手段としてのスコロトロン１５と、当該感光体ドラム１４の表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する潜像形成手段としての画像露光装置１６と、感光体ドラム１４上に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像する現像手段としての現像装置１７と、感光体ドラム１４上に残留した転写残トナー等を除去するクリーニング装置１８とを備えるように構成されている。
【００２９】
上記イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）色の各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋは、スコロトロン１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋによって負極性の予め定められた電位に帯電される。その後、上記画像処理装置１２からは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）色の各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの画像露光装置１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋに対応する各色の画像データが順次出力される。そして、これらの画像露光装置１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋから画像データに応じて出射されたレーザ光ＬＢは、対応する感光体ドラム１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋの表面に主走査方向（感光体ドラムの軸方向）に沿って走査露光され、感光体ドラム１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋの表面には静電潜像が形成される。上記各感光体ドラム１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋの表面に形成された静電潜像は、現像装置１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の負極性に帯電したトナーからなるトナー像として反転現像される。
【００３０】
上記各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ上に、順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、図２に示すように、各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの下方に配置された中間転写体としての中間転写ベルト２０上に、一次転写部において一次転写ロール２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋによって互いに重ね合わせた状態で一次転写される。
【００３１】
上記中間転写ベルト２０は、駆動ロール２２、従動ロール２３、張力付与ロール２４、二次転写部の背面支持ロール２５等からなる複数のロール間に予め定められた張力で架け渡されている。そして、中間転写ベルト２０は、図示しない定速性に優れた専用の駆動モータによって回転駆動される駆動ロール２２により、矢印Ｂ方向に沿って感光体ドラム１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋの回転速度（周速）と略等しい予め定められた速度で循環移動するように駆動される。上記中間転写ベルト２０としては、例えば、可撓性を有するポリイミドやポリアミドイミド等の合成樹脂フィルムを無端ベルト状に形成したものが用いられる。
【００３２】
上記中間転写ベルト２０上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、背面支持ロール２５に中間転写ベルト２０及び二次転写ベルト２６を介して圧接する二次転写ロール２７に印加される二次転写バイアス電圧によって記録媒体としての記録用紙２８上に一括して二次転写される。これらの各色のトナー像が転写された記録用紙２８は、二次転写ベルト２６から剥離された後、搬送ベルト２９によって定着手段としての定着装置３０へと搬送される。そして、上記各色の未定着トナー像が転写された記録用紙２８は、定着装置３０によって熱及び圧力で定着処理を受けた後、画像形成装置本体１の外部に設けられた排出トレイ３１上に排出される。
【００３３】
上記記録用紙２８は、図２に示すように、例えば、給紙トレイ３２から予め定められたサイズや材質のものが、給紙ロール３３及び図示しない用紙分離用ロール対によって１枚ずつ分離された状態で、複数の搬送ロール３４が配置された用紙搬送経路３５を介してレジストロール３６まで一旦搬送される。上記給紙トレイ３２から供給された記録用紙２８は、所定のタイミングで回転駆動されるレジストロール３６によって中間転写ベルト２０上のトナー像と同期をとって二次転写位置へと送り出される。
【００３４】
なお、トナー像の一次転写が終了した後の感光体ドラム１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋは、その表面がクリーニング装置１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋによって清掃される。また、トナー像の二次転写が終了した後の中間転写ベルト２０は、その表面が駆動ロール２２の位置に配置されたベルトクリーニング装置３７によって清掃される。
【００３５】
この実施の形態では、図２に示すように、中間転写ベルト２０から記録用紙２８へとトナー像を一括して二次転写する二次転写手段として、二次転写ロール２７を含む複数のロールによって架け渡された無端状ベルトからなる二次転写ベルト２６を備えた二次転写手段としての二次転写装置４０が用いられている。
【００３６】
この二次転写装置４０は、一体的にユニット化されて二次転写ユニットを構成している。この二次転写ユニット４０は、二次転写ロール２７に架け渡された二次転写ベルト２６が、中間転写ベルト２０に対して接触又は離間する方向に沿って接離手段４１によって移動可能となっている。
【００３７】
二次転写ユニット４０は、図１に示すように、無端状ベルトとしての二次転写ベルト２６と、中間転写ベルトと接触する二次転写位置に配置され、二次転写ベルトを駆動する二次転写ロール２７と、二次転写ロール２７の二次転写ベルトの移動方向に沿った上流側に配置され、二次転写ベルトの蛇行を制御する蛇行制御ロール４１と、二次転写ロール２７の二次転写ベルト２６の移動方向に沿った下流側に配置され、二次転写ベルト２６から記録用紙２８を剥離する剥離ロール４２と、二次転写ベルト２６の表面に残留する残留物をクリーニングするクリーニング装置４３と、クリーニング装置４３に対して二次転写ベルト２６を対向するように支持する複数（図示例では、４つ）の第１〜第４の支持ロール４４〜４７とを備えるように構成されている。上記蛇行制御ロール４１は、例えば、二次転写ベルト２６のエッジを検出する図示しないエッジセンサの出力に基づいて、その軸方向に沿った一端部の位置を軸方向と交差する方向に移動させることにより、二次転写ベルト２６の蛇行を制御するように構成されている。
【００３８】
上記二次転写ベルト２６としては、中間転写ベルト２０と同様に、例えば、可撓性を有するポリイミドやポリアミドイミド等の合成樹脂フィルムを無端ベルト状に形成したものが用いられる。
【００３９】
また、上記二次転写ロール２７は、二次転写ベルト２６を矢印方向に沿って中間転写ベルト２０の移動速度よりも若干速い予め定められた速度で循環移動するように駆動する駆動ロールとして機能する。二次転写ロール２７には、図３に示すように、その回転軸４８の一方の端部に従動ギア４９が取り付けられている。この従動ギア４９は、駆動モータ５０の駆動軸５１に設置値以下のトルクしか伝達しないトルク制限手段としてのトルクリミッタ５２を介して回転駆動される駆動ギア５３と噛み合わされている。そして、上記二次転写ロール２７によって駆動される二次転写ベルト２６は、その移動速度が中間転写ベルト２０よりも若干（例えば、数％程度）速く設定されており、二次転写ベルト２６と中間転写ベルト２０とが圧接する二次転写位置に記録用紙２８の先端が突入した際に、二次転写ベルト２６及び中間転写ベルト２０の駆動負荷が瞬間的に増大することに伴い、二次転写ベルト２６及び中間転写ベルト２０の移動速度が変動するのを抑制し、中間転写ベルト２０から記録用紙２８の先端部に転写されるトナー像に、所謂バンディングと呼ばれる画質欠陥が発生するのを抑制するように構成されている。
【００４０】
このように、二次転写ロール２７の駆動系に設けられるトルクリミッタ５２は、所謂バンディングと呼ばれる画質欠陥が発生するのを抑制するため、設置値以下のトルクのみ伝達するように構成されているが、トルクリミッタ５２の設置値をあまり高く設定した場合には、二次転写ベルト２６と中間転写ベルト２０の移動速度との不整合によって所謂バンディングと呼ばれる画質欠陥が悪化する虞れがあるため、トルクリミッタの設置値はあまり高く設定することができない。一方、トルクリミッタ５２の設置値をあまり低く設定した場合には、所謂バンディングと呼ばれる画質欠陥の抑制効果を十分得ることができない。
【００４１】
上記二次転写ベルト２７のクリーニング装置４３としては、図１に示すように、二次転写ベルト２６の表面に残留する残留物をクリーニングする第１のクリーニング部材としての２本のクリーニングブラシ５４、５５を備えている。クリーニングブラシ５４は、第３の支持ロール４６によって支持された二次転写ベルト２６の表面に、クリーニングブラシ５５は、第４の支持ロール４７によって支持された二次転写ベルト２６の表面に、それぞれ接触するように配置されている。なお、二次転写ベルト２６の表面に残留する残留物としては、中間転写ベルト２０から転移したトナーや、トナーの外添剤、あるいは記録用紙２８の紙粉等を挙げることができる。このうち、中間転写ベルト２０から転移したトナーとしては、正規の帯電極性である負極性に帯電したトナー以外に、一次転写位置や二次転写位置において転写バイアスを受けて正規の帯電極性である負極性と逆極性である正極性に帯電したトナーも含まれる。
【００４２】
上記２本のクリーニングブラシ５４、５５は、例えば、アルミニウムやステンレス等の金属からなる芯金の表面に、導電性繊維が予め定められた密度で植毛されたテープ状部材を導電性接着剤を介して巻き付けた状態で設けることによって構成されている。上記２本のクリーニングブラシ５４、５５は、ステッピグモータ等からなる駆動手段としての駆動モータ５６によって予め定められた速度で回転駆動されるとともに、その回転方向が二次転写ベルト２６の移動方向と逆方向及び同方向に切り替え可能となっている。また、上記２本のクリーニングブラシ５４、５５は、回転方向とともに回転速度を複数の速度に切り替え可能に構成しても良い。なお、上記２本のクリーニングブラシ５４、５５としては、絶縁性繊維を植毛したものであっても良い。また、クリーニングブラシの数は、２本に限られるものではなく、１本であっても良く、必要に応じて３本以上設けても良い。
【００４３】
上記２本のクリーニングブラシのうち、二次転写ベルト２６の移動方向に沿った上流側に位置するクリーニングブラシ５４は、主に、二次転写ベルト２６上に付着した正規の帯電極性と逆極性（正極性）に帯電した転写残トナーを除去するように、トナーの正規の帯電極性である負極性と同極性のバイアス電圧が第１のバイアス電源５７によって印加されている。一方、二次転写ベルト２６の移動方向に沿った下流側に位置するクリーニングブラシ５５は、主に、二次転写ベルト２６上に付着した正規の帯電極性である負極性に帯電した転写残トナーを除去するように正極性のバイアス電圧が第２のバイアス電源５８によって印加されている。なお、上記二次転写ベルト２６の移動方向に沿った上流側に位置するクリーニングブラシ５４にトナーの正規の帯電極性である負極性と逆極性のバイアス電圧を印加し、二次転写ベルト２６の移動方向に沿った下流側に位置するクリーニングブラシ５５にトナーの正規の帯電極性である負極性と同極性のバイアス電圧を印加するように構成しても良いが、二次転写ベルト２６上に付着するトナーは、一次転写バイアスや二次転写バイアス電圧によって極性が反転したトナーが相対的に多いため、上流側に位置するクリーニングブラシ５４に負極性のバイアス電圧を印加することで先に除去するのが望ましい。
【００４４】
また、上記２本のクリーニングブラシ５４、５５の背面側には、それぞれ金属製のロール等からなる回収ロール５９、６０が接触するように配置されており、これらの回収ロール５９、６０は、例えば、接地されている。上記回収ロール５９、６０は、２本のクリーニングブラシ５４、５５によってそれぞれ除去されたトナー等の残留物を静電的に付着させることによって回収した後に、これらの回収ロール５９、６０の表面に圧接する回収ブレード６１、６２によって掻き取られ、回収容器を兼ねるクリーニング装置４３のハウジンング６３の内部に収容される。なお、回収ロール５９、６０は、必要に応じてクリーニングブラシ５４、５５の回転方向と逆方向に沿って駆動モータ５６によって回転駆動される。なお、上記２本のクリーニングブラシ５４、５５からトナー等を回収する手段としては、回収ロール５９、６０に限らず、２本のクリーニングブラシ５４、５５の表面に接触する棒状や板状のフリッカー部材などを用いても良い。
【００４５】
また、二次転写ベルト２６の移動方向に沿った上流側に位置するクリーニングブラシ５４の更に上流側には、二次転写ベルト２６の表面に予め定められたタイミングで接触又は離間することにより二次転写ベルト２６の表面に残留する残留物をクリーニングする第２のクリーニング部材としてのクリーニングブレード６４が設けられている。クリーニングブレード６４は、第２の支持ロール４５によって支持された二次転写ベルト２６の表面に接触するように配置されている。このクリーニングブレード６４としては、例えば、アルミニウムやステンレス等の金属からなる薄い平板状に形成されたブレードが用いられるが、ウレタンゴム等の合成樹脂などによって平板状に形成されたブレードを用いても良い。上記クリーニングブレード６４は、その基端部が二次転写ベルト２６の移動方向に沿った下流側に位置しているとともに、その先端部が二次転写ベルト２６の移動方向に沿った上流側に位置しており、二次転写ベルト２６の移動方向に沿った下流側から上流側に向けて二次転写ベルト２６の移動方向と逆方向に当接するように配置されており、所謂ドクターブレードを構成している。
【００４６】
上記クリーニングブレード６４は、図示しない接離手段によって二次転写ベルト２６の表面に予め定められた喰い込み量となるように予め定められたタイミングで接触又は離間するように配置されている。クリーニングブレード６４が二次転写ベルト２６の表面に接触してクリーニングを行う予め定められたタイミングとしては、例えば、画像形成装置の電源投入時や、画像が形成された記録用紙２８の枚数を累積的に計数し、当該画像が形成された記録用紙２８の累積枚数が予め定められた累積値に達した場合、あるいは感光体ドラム１４の回転数や感光体ドラム１４の表面に形成された画像の画素数を累積的に計数し、これらの感光体ドラム１４の回転数や感光体ドラム１４の表面に形成された画像の画素数の累積値が予め定められた値に達した場合などが挙げられる。
【００４７】
また、上記クリーニングブレード６４を用いたクリーニング動作は、図４に示すように、接離手段４１によって二次転写ユニット４０を中間転写ベルト２０から離間させた状態で実行される。
【００４８】
ところで、上記クリーニングブレード６４を二次転写ベルト２６の表面に対して予め定められたタイミングで接触又は離間させる理由は、次の通りである。クリーニングブレード６４を二次転写ベルト２６の表面に常時圧接させた場合には、クリーニングブレード６４がポリウレタン等の合成樹脂かなるブレードであると、二次転写ベルト３６に付着するトナーの量自体が少なく、トナーによる潤滑作用が期待できないため、クリーニングブレード６４と二次転写ベルト３６表面との摩擦力が過大となり、クリーニングブレード６４にめくれ等の不具合が発生する懸念があり、クリーニングブレード６４が金属製のブレードであると、クリーニングブレード６４にめくれ等の不具合が発生する懸念はないものの、クリーニングブレード６４によって二次転写ベルト２６の表面を傷つけてしまい、二次転写ベルト２６に変形や破損が生じ、二次転写ベルト２６の寿命が短くなる懸念があるためである。
【００４９】
また、二次転写ベルト２６の表面に予め定められたタイミングでクリーニングブレード６４を圧接させるように構成した場合には、クリーニングブレード６４の圧接時に二次転写ベルト２６の駆動負荷が増大するという新たな技術的課題が生じる。
【００５０】
この二次転写ベルト２６の駆動負荷が増大するという技術的課題に対しては、二次転写ベルト２６を駆動する駆動モータ５０の出力トルクを増加させる手段が考えられるが、駆動モータ５０の出力トルクを増加させた場合には、駆動モータ５０の消費電力が増加したり、駆動モータ５０が大型化して設置スペースを必要とする上、コストアップとなるという新たな技術的課題が生じる。また、上記画像形成装置では、図２に示すように、各々が駆動モータを有する中間転写ベルト２０と二次転写ベルト２６がスリップしないように二次転写ベルト２６の駆動系にトルクリミッタ５２が設けられており、このトルクリミッタ５２の設置値（スリップトルク）は、記録用紙２８に二次転写される画像の画質に直接影響を与えるため任意に高く設定することが難しく、駆動負荷よりも駆動トルクを高くすることが困難な場合もある。
【００５１】
そこで、この実施の形態では、図１に示すように、クリーニングブレード６４が二次転写ベルト２６の表面に接触して二次転写ベルト２６の表面をクリーニングするときに、２本のクリーニングブラシ５４、５５の回転方向を二次転写ベルト２６の移動方向と同方向に切り替えることによって二次転写ベルト２６の駆動を補助する駆動補助手段が備えられている。
【００５２】
上記２本のクリーニングブラシ５４、５５を回転駆動する駆動モータ６５は、図１に示すように、駆動回路６５から出力される駆動パルスによって回転駆動され、この駆動回路６５は、切替手段として機能する制御回路６６からの制御信号によって制御される。制御回路６６は、予め定められたタイミングでクリーニングブレード６４によって二次転写ベルト２６の表面をクリーニングする際に、同時に、２本のクリーニングブラシ５４、５５の回転方向を二次転写ベルト２６の移動方向と同方向に切り替える。
【００５３】
以上の構成において、この実施の形態に係るクリーニング装置を適用した画像形成装置では、次のようにして、無端状ベルト部材をクリーニングする際に、無端状ベルト部材の駆動負荷が増大するのを抑制することが可能となっている。
【００５４】
すなわち、この実施の形態に係るクリーニング装置４３を適用した画像形成装置では、図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおいて感光体ドラム１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ上に対応する色のトナー像が形成され、これらの各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト２０上に多重に一次転写された後、二次転写位置において中間転写ベルト２０上から記録用紙２８上に二次転写ユニット４０により一括して二次転写される。
【００５５】
上記イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像が一括して二次転写された記録用紙２８は、図２に示すように、二次転写ユニット４０の二次転写ベルト２６から剥離されて搬送ベルト２９により定着装置３０へと搬送され、定着装置３０によって熱・加圧されて、未定着トナー像が定着された後、画像形成装置本体１の外部に設けられた排出トレイ３１上に排出される。
【００５６】
ところで、上記画像形成装置においては、図２に示すように、二次転写ユニット４０の二次転写ベルト２６が中間転写ベルト２０と直接接触して循環移動するため、二次転写ベルト２６の表面には、中間転写ベルト２０の表面に付着又は残留したトナーや、トナーの外添剤、あるいは記録用紙２８の紙粉等からなる残留物が直接付着し易く、二次転写ベルト２６の表面がトナーによって汚損されると、直ちに記録用紙２８の裏面汚れの原因となったり、二次転写ベルト２６の表面にトナーの外添剤や紙粉等が堆積すると、二次転写不良の原因などとなる虞れがある。
【００５７】
そこで、この実施の形態では、図１及び図２に示すように、二次転写ベルト２６の表面をクリーニングする二次転写ベルト用のクリーニング装置４３が設けられている。
【００５８】
この二次転写ベルト用のクリーニング装置４３は、図１及び図２に示すように、通常の画像形成時などの状態において、二次転写ベルト２６の表面に２本のクリーニングブラシ５４、５５が常時接触するように配置されているとともに、これら２本のクリーニングブラシ５４、５５は、二次転写ベルト２６の移動方向と逆方向（図中、時計回り方向）に沿って回転駆動される。また、上記２本のクリーニングブラシ５４、５５のうち、二次転写ベルト２６の移動方向に沿った上流側に位置するクリーニングブラシ５４には、正規の帯電極性（負極性）と逆極性に帯電したトナーを除去するように負極性のバイアス電圧が印加されているとともに、二次転写ベルト２６の移動方向に沿った下流側に位置するクリーニングブラシ５５には、正規の帯電極性に帯電したトナーを除去するように正極性のバイアス電圧が印加されている。
【００５９】
そのため、二次転写ベルト２６の表面に付着した正規の帯電極性と逆極性に帯電したトナー、及び正規の帯電極性に帯電したトナーは、２本のクリーニングブラシ５４、５５の回転動作に伴う物理的な掻き落とし作用、及び静電的な吸着力によって二次転写ベルト２６の表面から除去されて、クリーニング装置４３のハウジング６３内に回収される。
【００６０】
その際、クリーニングブレード６４は、二次転写ベルト２６の表面から離間した位置に移動されている。
【００６１】
ところで、上記画像形成装置では、上述したように、二次転写ベルト２６の表面に付着した正規の帯電極性と逆極性に帯電したトナー、及び正規の帯電極性に帯電したトナーが２本のクリーニングブラシ５４、５５によって除去されるが、二次転写ベルト２６の表面に付着したトナーの外添剤や紙粉等の残留物は、トナーに比較して粒径が小さく、２本のクリーニングブラシ５４、５５では、十分に除去できない場合があり、二次転写ベルト２６の表面に徐々に堆積してフィルム状に付着することがある。
【００６２】
そこで、この実施の形態に係るクリーニング装置４３では、図４に示すように、予め定められたタイミングで二次転写ユニット４０を中間転写ベルト２０から離間させるとともに、二次転写ベルト２６の表面にクリーニングブレード６４を圧接させることにより、二次転写ベルト２６の表面にフィルム状に付着したトナーの外添剤や紙粉等の残留物を、クリーニングブレード６４によって強制的に掻き落とすようになっている。なお、図４において、クリーニングブレード６４は、二次転写ベルト２６の表面に予め定められた食い込み量で食い込むように配置されており、便宜上、二次転写ベルト２６を取り除いて圧接位置に移動したクリーニングブレード６４が図示されている。
【００６３】
上記二次転写ベルト２６の表面にフィルム状に付着したトナーの外添剤や紙粉等の残留物は、二次転写ベルト２６の表面に圧接されるクリーニングブレード６４によって確実に除去することができるものの、二次転写ベルト２６の表面にクリーニングブレード６４が圧接されることによって、二次転写ベルト２６の駆動負荷が増大する。
【００６４】
上記二次転写ベルト２６の駆動負荷が増大すると、二次転写ベルト２６とクリーニングブレード６４との圧接状態によっては、二次転写ベルト２６の駆動負荷がトルクリミッタ５２の設定値を上回り、二次転写ベルト２６を良好に駆動することができず、クリーニングブレード６４によるクリーニング効果が十分得られない虞れがある。
【００６５】
そのため、この実施の形態では、図４に示すように、二次転写ベルト２６の表面にクリーニングブレード６４を圧接させてクリーニングする際に、制御回路６６によって２本のクリーニングブラシ５４、５５の回転方向が、二次転写ベルト２６の移動方向と同方向となるように切り替えることで、２本のクリーニングブラシ５４、５５の回転駆動力によって二次転写ベルト２６の駆動を補助し、二次転写ベルト２６の表面にクリーニングブレード６４が圧接された場合であっても、駆動モータ５６の駆動電流を増加させたり、駆動モータ５６を大型化したりすることなく、二次転写ベルト２６のクリーニングを良好に行うことが可能となっている。なお、上記２本のクリーニングブラシ５４、５５には、バイアス電圧が印加されていない。
【００６６】
また、この実施の形態では、図４に示すように、二次転写ベルト２６を中間転写ベルト２０から離間させることにより、中間転写ベルト２０を駆動させる必要がなく、中間転写ベルト２０から二次転写ベルト２６にトナー等が付着するのを回避することができる。
【００６７】
実施の形態２
図５はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、前記第１のクリーニング部材は、回転可能に配置されたクリーニングブラシからなり、前記クリーニングブラシには、前記第２のクリーニング部材が前記無端状ベルト部材の表面に接触して前記無端状ベルト部材の表面をクリーニングするときに、バイアス電圧が印加されるように構成されている。
【００６８】
すなわち、この実施の形態２では、２本のクリーニングブラシ５４、５５の回転方向が、二次転写ベルト２６の移動方向と同方向となるように切り替えることで、２本のクリーニングブラシ５４、５５の回転駆動力によって二次転写ベルト２６の駆動を補助するにあたり、２本のクリーニングブラシ５４、５５のブラシ毛が経時的に寝てしまい、二次転写ベルト２６の駆動を補助する効果が低減する可能性がある。
【００６９】
そこで、この実施の形態２では、図５に示すように、画像形成装置の累積的な使用時間等に応じて、２本のクリーニングブラシ５４、５５の経時的な駆動補助力の低減に対応するため、二次転写ベルト２６の表面にクリーニングブレード６４を圧接させてクリーニングする際に、制御回路６６によって２本のクリーニングブラシ５４、５５の回転方向が、二次転写ベルト２６の移動方向と同方向となるように切り替えるとともに、２本のクリーニングブラシ５４、５５にバイアス電源５７、５８によってバイアス電圧を印加することで、２本のクリーニングブラシ５４、５５と二次転写ベルト２６との静電的な吸着力を高めた状態で、２本のクリーニングブラシ５４、５５の回転駆動力によって二次転写ベルト２６の駆動をより一層効果的に補助し、二次転写ベルト２６の表面にクリーニングブレード６４が圧接された場合であっても、駆動モータ５６の駆動電流を増加させたり、駆動モータ５６を大型化したりすることなく、二次転写ベルト２６のクリーニングを良好に行うことが可能となっている。
【００７０】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００７１】
実験例
次に、本発明者らは、上述した実施の形態１及び２の効果を確認するため、図６に示すような二次転写ユニット４０のみからなるベンチモデルを試作し、クリーニングブレード６４を二次転写ベルト２６の表面に圧接させた場合と離間させた場合とで、二次転写ベルト２６を駆動する二次転写ロール２７の起動時と定常時の駆動トルクがどのように変化するかを、２本のクリーニングブラシ５４、５５の食い込み量及び回転数、並びに２本のクリーニングブラシ５４、５５に印加するバイアス電圧の有無を変化させて測定するとともに、併せて２本のクリーニングブラシ５４、５５によるアシスト力を評価する実験を行った。
【００７２】
図７は上記実験例の結果を示すグラフである。
【００７３】
この図７から明らかなように、クリーニングブレード６４を二次転写ベルト２６の表面から離間させた場合には、起動トルクが４．５[Ｎ・ｃｍ]、定常トルクが４．１[Ｎ・ｃｍ]と小さいのに対して、クリーニングブレード６４を二次転写ベルト２６の表面に圧接させた場合には、起動トルクが１０．４[Ｎ・ｃｍ]、定常トルクが９．７[Ｎ・ｃｍ]と２倍以上に増加し、二次転写ベルト２６の駆動系の負荷が増大していることがわかる。このとき、２本のクリーニングブラシ５４、５５は、回転が停止されており、駆動負荷として作用している。
【００７４】
その際、２本のクリーニングブラシ５４、５５を二次転写ベルト２６の移動方向と同方向に８７．２４[ｒｐｍ]の回転数で回転駆動することにより、起動トルクが５．５[Ｎ・ｃｍ]、定常トルクが４．８[Ｎ・ｃｍ]と、クリーニングブレード６４を二次転写ベルト２６の表面から離間させた場合の起動トルクである４．５[Ｎ・ｃｍ]、及び定常トルク４．１[Ｎ・ｃｍ]と略等しい小さい値に減少させることができ、２本のクリーニングブラシ５４、５５による補助駆動の効果が得られていることが判る。その際のアシスト力を評価すると、１．８[Ｎ・ｃｍ]となる。
【００７５】
また、同様の条件で２本のクリーニングブラシ５４、５５に２００Ｖのバイアス電圧を印加した場合には、起動トルクが５．７[Ｎ・ｃｍ]とバイアス電圧を印加しない場合と比較して若干増加しているものの、定常トルクは４．７[Ｎ・ｃｍ]と減少しており、アシスト力も１．９[Ｎ・ｃｍ]と評価することができる。
【００７６】
さらに同様の実験を２本のクリーニングブラシ５４、５５の食い込み量を１．４［ｍｍ］から約半分の０．７５［ｍｍ］に変化させて行ったが、図  から明らかなように、食い込み量が１．４［ｍｍ］の場合と略同様の結果が得られた。
【００７７】
実施の形態３
図８はこの発明の実施の形態３を示すものであり、前記実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態３では、前記二次転写ベルトは、前記中間転写体に対して常時接触するように配置されている。
【００７８】
すなわち、この実施の形態３では、図８に示すように、二次転写ベルト２６が中間転写ベルト２０から離間するように構成されておらず、二次転写ベルト２６が中間転写ベルト２０に対して常時接触するように構成されている。
【００７９】
この場合には、接離手段４１が不要となり、画像形成装置の構成が簡略化されるとともに、二次転写ベルト２６が中間転写ベルト２０に対して接離する動作が不要となり、その分だけ画像形成装置の生産性を向上させることができる。
【００８０】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００８１】
なお、前記実施の形態では、図１に示すように、クリーニングブレード６４を２本のクリーニングブラシ５４、５５に対して、二次転写ベルト２６の移動方向に沿った上流側に配置した場合について説明したが、クリーニングブレード６４は、２本のクリーニングブラシ５４、５５の中間の位置や、２本のクリーニングブラシ５４、５５よりも二次転写ベルト２６の移動方向に沿った下流側に配置しても良い。
【００８２】
ただし、クリーニングブレード６４を二次転写ベルト２６に接離させる際の二次転写ベルト２６の駆動トルクの変動が蛇行制御ロール４１に影響するのを回避する観点によれば、クリーニングブレード６４を２本のクリーニングブラシ５４、５５に対して、二次転写ベルト２６の移動方向に沿った上流側に配置するのが望ましい。
【００８３】
また、前記実施の形態では、図１に示すように、第１のクリーニング部材としてクリーニングブラシを用いたが、第１のクリーニング部材としては、クリーニングブラシではなく、ロール状に形成されたクリーニングロールなどを用いても良い。
【符号の説明】
【００８４】
２６：二次転写ベルト、４３：クリーニング装置、５４、５５：クリーニングブラシ、６４：クリーニングブレード、６６：制御回路。
【図１】
2013120212.tif 000003
【図２】
2013120212.tif 000004
【図３】
2013120212.tif 000005
【図４】
2013120212.tif 000006
【図５】
2013120212.tif 000007
【図６】
2013120212.tif 000008
【図７】
2013120212.tif 000009
【図８】
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