(57)【要約】【課題】二次転写外ローラ６４及び給電ローラ６８の清掃時間の短縮化を図る。【解決手段】高圧電源１２０は、給電ローラ６８に電圧を印加可能である。ローラクリーニング装置７０の弾性ブレードは、二次転写外ローラ６４と給電ローラ６８の当接位置とは異なる位置で、給電ローラ６８の表面を清掃する。制御部１１０は、二次転写部Ｔ２でトナー像を転写しないタイミングで、二次転写クリーニングモードを実行可能である。二次転写クリーニングモードは、二次転写外ローラ６４及び給電ローラ６８を回転させると共に、高圧電源１２０により給電ローラ６８に正極性と負極性のうちの一方の極性の電圧のみを印加する。【選択図】図１
2017219582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持して移動する像担持体と、
導電性を有する軸部と、前記軸部の外周に形成された導電剤を含む外周部とを有し、前記像担持体に担持されたトナー像を記録材へ転写する転写部を形成する転写ローラと、
前記転写部とは異なる位置で前記転写ローラと当接して回転し、前記転写部でトナー像を転写すべく前記転写ローラに電流を供給可能な給電回転体と、
前記給電回転体に電圧を印加可能な電源と、
前記転写ローラと前記給電回転体の当接位置とは異なる位置で、前記給電回転体の表面を清掃する清掃部材と、
前記転写部でトナー像を転写しないタイミングで、前記転写ローラ及び前記給電回転体を回転させると共に、前記電源により前記給電回転体に正極性と負極性のうちの一方の極性の電圧のみを印加する清掃モードを実行可能な制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記一方の極性は、トナーの帯電極性と同極性である、
ことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記清掃モードの実行時に、前記転写ローラの１周分の時間以上で、前記転写ローラの１周分の時間に前記給電回転体の１周分の時間を加えた時間未満の時間、前記一方の極性の電圧のみを印加する、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、ジャム処理実行後に前記清掃モードを実行する、
ことを特徴とする、請求項１ないし３のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体上のトナー像を検知可能な検知手段を備え、
前記制御手段は、記録材に転写しない制御用トナー像を前記像担持体に担持させて、前記検知手段により検知させる制御モードを実行可能で、前記制御モードの実行後に前記清掃モードを実行する、
ことを特徴とする、請求項１ないし４のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体の移動方向に関して前記転写部の下流で、前記像担持体の表面を清掃する像担持体清掃部材を備えた、
ことを特徴とする、請求項１ないし５のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記清掃部材は、前記給電回転体の表面に当接するブレードである、
ことを特徴とする、請求項１ないし６のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記清掃部材は、前記給電回転体の表面を摺擦しつつ回転するブラシである、
ことを特徴とする、請求項１ないし６のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複数の機能を有する複合機などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、感光ドラムに形成したトナー像を像担持体としての中間転写ベルトに一次転写し、中間転写ベルトからトナー像を記録材に二次転写する、中間転写方式の画像形成装置が知られている。トナー像を記録材に二次転写する二次転写部には、中間転写ベルトの外周面と当接する転写ローラ（二次転写外ローラ）が配置され、転写ローラに転写電圧が印加されることによって二次転写が行われる。
【０００３】
転写ローラは、導電性の軸部の周面に弾性層が設けられ、弾性層にはイオン導電剤などの導電剤が分散されて導電性が付与されている。したがって、使用により転写ローラへの電圧の印加時間が多くなると、イオン導電剤内のイオンがローラ表面側又は軸部側の一方に偏るように分極し、電気抵抗が上昇しやすい。そこで、分極に起因する電気抵抗の上昇を抑制するために、転写ローラの表面に当接させた給電回転体としての給電ローラから転写ローラに電圧を印加して、中間転写ベルトから記録材にトナー像を転写させる装置が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３１６２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構成の場合、トナーが中間転写ベルトから転写ローラへ付着した場合には、転写ローラに当接する給電ローラにも付着する場合がある。給電ローラにトナー付着が起こると、給電ローラから転写ローラに流れる電流のムラが生じる可能性がある。また、給電ローラに付着したトナーが転写ローラへ再付着し記録材を汚してしまう場合がある。
【０００６】
このため、給電ローラにトナーと同極性の電圧を印加することで、給電ローラに付着したトナーを静電的に清掃することが考えられる。しかしながら、この場合には、給電ローラから転写ローラにトナーが移転してしまうため、記録材へのトナーの再付着を抑制すべく転写ローラも清掃する。この結果、給電ローラを静電的に清掃する場合、単に転写ローラを清掃する場合と比べて清掃にかかる時間が長くなる場合がある。
【０００７】
そこで、本発明は、転写ローラ及び給電回転体の清掃時間の短縮化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、トナー像を担持して移動する像担持体と、導電性を有する軸部と、前記軸部の外周に形成された導電剤を含む外周部とを有し、前記像担持体に担持されたトナー像を記録材へ転写する転写部を形成する転写ローラと、前記転写部とは異なる位置で前記転写ローラと当接して回転し、前記転写部でトナー像を転写すべく前記転写ローラに電流を供給可能な給電回転体と、前記給電回転体に電圧を印加可能な電源と、前記転写ローラと前記給電回転体の当接位置とは異なる位置で、前記給電回転体の表面を清掃する清掃部材と、前記転写部でトナー像を転写しないタイミングで、前記転写ローラ及び前記給電回転体を回転させると共に、前記電源により前記給電回転体に正極性と負極性のうちの一方の極性の電圧のみを印加する清掃モードを実行可能な制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、転写ローラ及び給電回転体の清掃時間の短縮化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図２】第１の実施形態に係る給電ローラのクリーニング構成を示す図。
【図３】第１の実施形態に係る二次転写バイアスの制御ブロック図。
【図４】比較例に係る二次転写部の構成で、（ａ）クリーニング開始、（ｂ）二次転写外ローラ半周後、（ｃ）二次転写外ローラ１周後、（ｄ）二次転写外ローラの１周に加えて給電ローラの１周後の、それぞれの状態を示す模式図。
【図５】第１の実施形態と比較例で印加するクリーニング電圧及びクリーニング電圧の印加時間の関係を示す図。
【図６】二次転写外ローラと給電ローラとに付着するトナーの分布を示す図。
【図７】第２の実施形態に係る給電ローラのクリーニング構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態について、図１ないし図６を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１を用いて説明する。
【００１２】
［画像形成装置］
画像形成装置１００は、中間転写ベルト５６の回転方向（移動方向）に沿って、複数の画像形成部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを並べた、所謂タンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。このような画像形成装置１００は、パーソナルコンピュータなどの外部機器から送信された画像信号や原稿読み取り装置からの画像信号などに応じて、電子写真方式によりシート（用紙、ＯＨＰシートなど）などの記録材Ｓにフルカラー画像を形成する。
【００１３】
各画像形成部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、それぞれ図１の矢印方向に回転する感光ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ有する。感光ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄは、帯電ローラ５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄによりそれぞれ表面が帯電される。帯電した感光ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ上には、露光装置５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄにより静電潜像が形成される。感光ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ上の静電潜像は、それぞれ各色成分トナーが収容された現像装置５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄによりトナー像として可視像化される。本実施形態の場合、現像装置５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄは、それぞれ、非磁性のトナーと、磁性を有するキャリアとを含む二成分現像剤を使用しており、トナーの帯電極性は負極性である。但し、一成分現像剤を使用する構成であっても良い。
【００１４】
中間転写ベルト５６を挟んで感光ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄと対向する位置には、一次転写ローラ５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄが配置され、それぞれ一次転写部Ｔ１ａ、Ｔ１ｂ、Ｔ１ｃ、Ｔ１ｄを構成している。感光ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ上に形成された各色のトナー像は、一次転写ローラ５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄに一次転写バイアスが印加されることで、順次重ねて、中間転写ベルト５６に一次転写される。一次転写後に感光ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ上に残ったトナーは、ドラムクリーニング装置５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄにより除去される。これらの画像形成部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、中間転写ベルト５６の上流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に配置されている。
【００１５】
一方、トナー像の形成タイミングに合わせて記録材収納カセット（図示せず）に収容された記録材Ｓが供給ローラ６６から二次転写部Ｔ２に搬送される。そして、二次転写部Ｔ２に二次転写バイアスが印加されることで、中間転写ベルト５６上に重ねて転写されたトナー像が、二次転写部Ｔ２において一括転写（二次転写）される。二次転写部Ｔ２の詳しい構成については後述する。二次転写部Ｔ２で転写しきれずに中間転写ベルト５６に残留したトナーや紙粉は、ベルトクリーニング装置６５により除去される。
【００１６】
像担持体清掃部材としてのベルトクリーニング装置６５は、中間転写ベルト５６の回転方向に関して、二次転写部Ｔ２の下流側で最上流（画像形成部１０ａ）の一次転写部Ｔ１ａの上流側の位置で、テンションローラ６３に対向するように配置される。そして、この位置でブレードを中間転写ベルト５６に当接させて、中間転写ベルト５６の表面をクリーニングする。
【００１７】
次いで、記録材Ｓは不図示の定着装置に搬送される。そして、この定着装置によって、加熱、加圧されることで、記録材Ｓ上のトナーは溶融、混合されて、フルカラーの画像として記録材Ｓに定着される。その後、記録材Ｓは機外に排出される。これにより、一連の画像形成プロセスが終了する。このような各装置の動作は、制御部１１０により制御される。
【００１８】
［中間転写ベルト］
像担持体としての中間転写ベルト５６は、フィルム状の無端ベルトであり、上述のように各感光ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄから一次転写されたトナー像を担持して回転（移動）する。このような中間転写ベルト５６は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂若しくはそのアロイ、または各種ゴム等にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたものが用いられている。そして、その表面抵抗率を１×１０９〜５×１０１３Ω／□となるように形成されており、その厚みは例えば０．０４〜０．５ｍｍ程度である。
【００１９】
中間転写ベルト５６は、アイドラローラ６０、６１、６７、テンションローラ６３、二次転写内ローラ６２により張架される。テンションローラ６３は、中間転写ベルト５６に対して、例えば３〜１２ｋｇｆ（≒２９〜１１８Ｎ）程度の張力を付与する。二次転写内ローラ６２は、不図示のモータにより回転駆動され、中間転写ベルト５６を所定の速度で回転させる。
【００２０】
［一次転写ローラ］
一次転写ローラ５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄは、中間転写ベルト５６の内側に設けられ、材質がＳＵＭ（硫黄及び硫黄複合快削鋼）或いはＳＵＳ（ステンレス鋼）などの金属ローラで形成されている。一次転写ローラ５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄには、トナーの帯電極性と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が印加されるようになっている。これにより、感光ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄの表面電位と一次転写ローラ５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄの電位の電位差である一次転写コントラストが形成される。一次転写部Ｔ１ａ〜Ｔ１ｄにそれぞれ所定の一次転写コントラストが形成されることで、各感光ドラム５０ａ〜５０ｄのトナー像が、中間転写ベルト５６に順次、静電吸引され、中間転写ベルト７上に重畳されたトナー像が形成されるようになっている。なお、一次転写ローラ５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄはスラスト方向にストレートの形状であり、ローラ径は６〜１０ｍｍ程度である。
【００２１】
［二次転写部］
二次転写部Ｔ２は、転写ローラとしての二次転写外ローラ６４が中間転写ベルト５６のトナー像担持面（外周面）に当接することで形成される。具体的には、二次転写内ローラ６２が二次転写外ローラ６４とで中間転写ベルト５６を挟持するよう配置され、中間転写ベルト５６と二次転写外ローラ６４との間で記録材を挟持するニップ部を形成する。そして、このニップ部を通過する記録材に対して中間転写ベルト５６からトナー像を転写する。
【００２２】
また、二次転写外ローラ６４は、給電回転体としての給電ローラ６８から電流が供給されることで、記録材に対して中間転写ベルト５６からトナー像を転写する。即ち、給電ローラ６８は、二次転写部Ｔ２とは異なる位置で二次転写外ローラ６４と当接して回転し、二次転写部Ｔ２でトナー像を転写すべく二次転写外ローラ６４に電流を供給可能である。給電ローラ６８には、高圧電源（電源）１２０から電圧が印加可能である。
【００２３】
ここで、二次転写内ローラ６２は、芯金の周囲にＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）を設けることで構成される。二次転写内ローラ６２は、ローラ径が２０ｍｍ、ゴム厚０．５ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば７０°（アスカーＣ）に設定される。
【００２４】
一方、二次転写外ローラ６４は、導電性を有する軸部としての芯金６４ａと、芯金６４ａの外周に形成された導電剤を含む外周部としての弾性層６４ｂとを有する。即ち、二次転写外ローラ６４は、芯金６４ａの周囲に金属錯体、カーボンなどの導電剤を含有したＮＢＲ（ニトリルゴム）やＥＰＤＭなどからなる弾性層６４ｂを設けることで構成される。二次転写外ローラ６４は、ローラ径が２４ｍｍ、弾性層（スポンジ層）６４ｂの厚さが６ｍｍになるように形成されている。
【００２５】
給電ローラ６８は、二次転写内ローラ６２に対して二次転写外ローラ６４の反対側に当接するように位置している。具体的には、給電ローラ６８と二次転写外ローラ６４との当接位置が、二次転写外ローラ６４と中間転写ベルト５６との当接位置に対して、二次転写外ローラ６４の回転方向にほぼ１８０°ずれた位置となるように給電ローラ６８を配置している。なお、給電ローラ６８の位置は、二次転写外ローラ６４と中間転写ベルト５６との当接位置と異なる位置であれば、その他の位置であっても良い。
【００２６】
また、給電ローラ６８は、回転軸線方向両端を不図示のバネで加圧することにより二次転写外ローラ６４に当接している。なお、本実施形態では給電ローラ６８のバネ圧は総圧５００ｇｆ（≒４．９Ｎ）とした。高圧電源１２０は、二次転写や各種制御に使用する電界を二次転写部Ｔ２に供給する。本実施形態では、高圧電源１２０として定電圧電源を使用した。
【００２７】
画像形成動作時には、中間転写ベルト５６の走行に従動して二次転写外ローラ６４が回転する。さらに、給電ローラ６８は、二次転写外ローラ６４の回転駆動に従動する。各種制御が行われた後、供給ローラ６６より記録材Ｐが二次転写部Ｔ２に送られると、中間転写ベルト５６上に作成されたトナー像を記録材Ｐ上に二次転写するために、給電ローラ６８にはトナーの帯電極性と逆極性の二次転写バイアスが印加される。本実施形態では、トナーはマイナスの帯電極性を有するものとして、二次転写バイアスとして正極性のバイアスを印加する。
【００２８】
［給電ローラ］
ここで、給電ローラ６８についてより詳しく説明する。給電ローラ６８は、材質がＳＵＭ或いはＳＵＳなどの金属ローラに導電性物質を含有した導電性樹脂が被覆された構成となっている。金属ローラの直径は４〜１５ｍｍ程度であり、導電性樹脂の厚さは１〜２００μｍである。金属ローラの径をこれよりも小さくすると、加圧した時のたわみが発生し、長手方向（回転軸線方向）で一様に電圧を印加できなかったり、導電性樹脂の割れや剥がれが発生したりする可能性がある。一方、金属ローラの径をこれよりも大きくすると、材料コストが嵩むと共に、給電ローラ６８の大型化や重量の増加を招く。このため、金属ローラの直径は、上述の範囲とすることが好ましい。
【００２９】
導電性樹脂に含有する導電性物質としては、カーボンブラック、カーボンファイバーなどが挙げられる。導電性樹脂の形成方法としては、まず、上述の導電性物質を適当な有機溶媒中に溶解、分散して、表層用塗工液を得る。次にリングコート、ディップコート、スプレーコートなどの方法により、金属ローラの外周上に塗布し、有機溶媒を除去する目的で乾燥を実施する。なお、ラジカル反応を誘発しないよう３０〜６０℃程度の環境下での乾燥が望ましい。その後、紫外線照射機を用いて、紫外線硬化させて、上述の給電ローラ６８を得る。本実施形態では直径８ｍｍのＳＵＳの金属ローラに対して、ディップコートにより１０μｍの導電性樹脂を被覆している。導電性樹脂はアクリル樹脂にパーフルオロポリエーテルとアンチモン酸亜鉛を添加したものを用いた。
【００３０】
［給電ローラのクリーニング構成］
本実施形態では、給電ローラ６８の表面を清掃するローラクリーニング装置７０を有する。ローラクリーニング装置７０は、図２に示すような弾性ブレード７１を用いた、いわゆるブレードクリーニング方式の構成となっている。具体的には、ローラクリーニング装置７０は、清掃部材としての弾性ブレード７１と、支持部材７２と、回収容器７３と、捕集シート７４とを備える。
【００３１】
弾性ブレード７１としては、弾性体であれば特に限定されるものではなく、例えばフッ素ゴム、ＥＰＤＭなどが用いられる。本実施形態では、弾性ブレード７１は、ポリウレタンゴムから成り、給電ローラ６８の表面の二次転写外ローラ６４との当接位置とは異なる位置で、給電ローラ６８の表面に対して、いわゆるカウンタ方向に当接されている（接触角度１３０°）。図２では、給電ローラ６８が矢印の方向に回転し、弾性ブレード７１はこの回転方向と対向するように延設されている。即ち、弾性ブレード７１の少なくとも先端部が給電ローラ６８の表面に当接するとともに、弾性ブレード７１の給電ローラ６８の表面に対する当接面の少なくとも一部が、給電ローラ６８の回転方向下流方向に沿って給電ローラ６８の表面から徐々に離間している。
【００３２】
また、弾性ブレード７１の給電ローラ６８に当接する先端部は、給電ローラ６８の回転軸線方向に沿って長く形成されており、弾性ブレード７１の長手方向の接触幅は、各感光ドラムに形成可能な最大画像の回転軸線方向の幅以上としている。また、弾性ブレード７１は、ローラクリーニング装置７０の長手方向（給電ローラ６８の回転軸線方向）両端部に設置された図示しないバネ（バネ圧２００ｇｆ（≒１．９６Ｎ））によって、給電ローラ６８に対する当接圧が規制されている。
【００３３】
支持部材７２は、回収容器７３に基端部が固定され、先端部に弾性ブレード７１を支持している。支持部材７２としては特に限定されず、例えば剛体の金属、弾性を有する金属、プラスチック、セラミック等から製造されたもの等を挙げることができる。例えば、無処理の鋼板、リン酸亜鉛処理、クロメート処理等の表面処理を施された鋼板等から製造されたものを用いることができる。弾性ブレード７１の製造においては、支持部材７２を溶剤等により脱脂処理を行って使用することが好ましい。
【００３４】
回収容器７３は、弾性ブレード７１により給電ローラ６８から除去したトナーなどを回収する。このために回収容器７３は、給電ローラ６８と対向する部分が開口されており、この開口部の上部に支持部材７２を介して弾性ブレード７１を支持している。捕集シート７４は、回収容器７３の開口部の下部に支持されて、先端部を給電ローラ６８に当接させている。これにより、捕集シート７４は、弾性ブレード７１により除去したトナーが外部に落下しないように受け止めて、回収容器７３に回収する。
【００３５】
［二次転写部の高圧制御］
二次転写部の高圧制御の概要について、図３を用いて説明する。制御手段としての制御部１１０には、高圧制御を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央演算装置）１１１が設けられている。更に、メモリ１１２内にはＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１１２ａを有している。ＲＯＭ１１２ａには、制御手順に対応するプログラムなどが格納されている。ＣＰＵ１１１は、プログラムを読み出しながら各部の制御を行うようになっている。また、メモリ１１２内には、作業用データや入力データが格納されたＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｎ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１２ｂも有している。ＣＰＵ１１１は、前述のプログラム等に基づいてＲＡＭ１１２ｂに収納されたデータを参照して制御を行うようになっている。
【００３６】
また、制御部１１０には、装置内の温湿度などの環境を検知する環境検知センサ１１３が接続されている。メモリ１１２には、温湿度と給電ローラ６８に印加する電圧との関係である高圧出力テーブル１１４が記憶されている。高圧電源１２０は、高圧出力テーブル１１４を参照してＣＰＵ１１１により制御され、二次転写バイアスや次述する転写クリーニングバイアスを給電ローラ６８に印加する。
【００３７】
［二次転写クリーニングモード］
本実施形態では、二次転写部Ｔ２でトナー像を記録材に転写しないタイミングで、給電ローラ６８に転写クリーニングバイアスを印加する清掃モードとしての二次転写クリーニングモードを実行可能である。このような二次転写クリーニングモードを実行するタイミングは、ジャム処理実行後やトナーの濃度やトナー像の位置ずれ調整などの制御モードの実行後などである。ジャム処理とは、例えば、画像形成動作中に記録材が画像形成装置の搬送経路の何れかで詰まるジャムが発生し、その記録材を取り除く処理である。この場合、中間転写ベルト５６上にトナー像が載った状態でジャムが発生する可能性があり、ジャム処理後は、中間転写ベルト５６上の多量のトナーが二次転写外ローラ６４に付着する場合がある。
【００３８】
また、本実施形態では、図１に示すように、中間転写ベルト５６上（像担持体上）のトナー像を検知可能な検知手段としての検知センサ５７を有する。検知センサ５７は、各画像形成部の下流側で二次転写部Ｔ２の上流側の位置で、中間転写ベルト５６の表面と対向するように配置されている。制御モードでは、制御用トナー像としてのパッチ画像を各画像形成部で形成し、中間転写ベルト５６に担持させて、検知センサ５７により検知する。そして、検知センサ５７により検知した結果に基づいて、トナー像の濃度調整や各画像形成部のトナー像の位置ずれなどの補正を行う。パッチ画像は、二次転写部Ｔ２で記録材に転写しないため、このような制御モードの実行後は、中間転写ベルト５６上の多量のトナーが二次転写外ローラ６４に付着する場合がある。
【００３９】
何れにしても、記録材Ｐのない状態で二次転写部Ｔ２を多量のトナーが通過した場合に多量のトナーが二次転写外ローラ６４に付着してしまう。これは、記録材Ｐのない状態で二次転写部Ｔ２をトナーが通過するため、二次転写外ローラ６４にトナー付着が起こり易いからである。二次転写外ローラ６４にトナーが付着したまま次の画像形成を実行した場合、二次転写部Ｔ２を通過する記録材の裏面にトナーが付着する裏汚れが発生する。このため、二次転写外ローラ６４に多量のトナーが付着した可能性がある場合には、二次転写外ローラ６４に付着したトナーを清掃するための二次転写クリーニングモードを実行する。まず、本実施形態の二次転写クリーニングモードを説明する前に比較例の二次転写クリーニングモードについて、図４を用いて説明する。
【００４０】
［比較例］
比較例では、給電ローラ６８を清掃するローラクリーニング装置を設けず、給電ローラ６８に転写クリーニングバイアスを印加することで、二次転写外ローラ６４に付着したトナーを清掃する。図４（ａ）に示すように、二次転写外ローラ６４と給電ローラ６８がトナー汚れを起こしている場合に二次転写クリーニングモードを実行する。また、比較例の場合も、給電ローラ６８と二次転写外ローラ６４との当接位置が、二次転写外ローラ６４と中間転写ベルト５６との当接位置に対して、二次転写外ローラ６４の回転方向に１８０°ずれた位置となるように給電ローラ６８を配置している。
【００４１】
二次転写クリーニングモードにおいては、中間転写ベルト５６を回転駆動させておく。これにより、二次転写外ローラ６４及び給電ローラ６８が従動回転する。この状態で、まず、給電ローラ６８にトナーの帯電極性と同極性（負極性）の電圧（転写クリーニングバイアス）を印加することで、二次転写外ローラ６４に付着したトナーｔ（負極性に帯電）を中間転写ベルト５６上に転写させる。また、この電圧の印加により、給電ローラ６８に付着したトナーｔを二次転写外ローラ６４に転写させてから中間転写ベルト５６に再度転写させる。
【００４２】
図４（ｂ）は、二次転写外ローラ６４が半周した後の二次転写外ローラ６４及び給電ローラ６８のトナー付着の様子を示している。二次転写外ローラ６４の半周後は、二次転写外ローラ６４の半周分がクリーニングされており、残りの半周分はトナー汚れが残っている状態となる。また、給電ローラ６８は、全周に亙ってトナー汚れが残ったままである。
【００４３】
これは、図４（ａ）から図４（ｂ）の動作中は、二次転写外ローラ６４と給電ローラ６８の両方にトナー汚れが起こっている状態だからである。即ち、二次転写外ローラ６４が半周分回転している間は、給電ローラ６８がトナー汚れを起こしている二次転写外ローラ６４と接触しながら、給電ローラ６８と二次転写外ローラ６４との間に電圧が印加される。このため、大量のトナーが二次転写外ローラ６４と給電ローラ６８のニップ部分に存在する状態で電圧が印加されている。このような場合には、給電ローラ６８から二次転写外ローラ６４にトナーを移動させるための電圧の不足が起こり、給電ローラ６８から二次転写外ローラ６４にトナーが移動しにくい。
【００４４】
また、二次転写外ローラ６４と給電ローラ６８の接触・摩擦により、非静電的な付着力で二次転写外ローラ６４上のトナーが給電ローラ６８に付着してしまうことも起こる。したがって、二次転写外ローラ６４が半周分回転している間は、給電ローラ６８の全周に亙ってトナー汚れが残ったままとなる。このため、実質的に給電ローラ６８のクリーニングが開始されるのは、電圧印加を開始した時点で給電ローラ６８との当接位置よりも二次転写外ローラ６４の回転方向上流側に付着していたトナーが中間転写ベルト５６に移動した後である。比較例では、二次転写外ローラ６４が半周した後から給電ローラ６８のクリーニングが開始される。
【００４５】
図４（ｃ）は、二次転写外ローラ６４が１周した後の二次転写外ローラ６４及び給電ローラ６８のトナー付着の様子を示している。図４（ｂ）から図４（ｃ）の動作中は、給電ローラ６８に付着しているトナーが二次転写外ローラ６４上に転写され、給電ローラ６８がクリーニングされる。したがって、図４（ｃ）に示すように、二次転写外ローラ６４の１周分のクリーニングを行った時には、給電ローラ６８の１周分のトナーが二次転写外ローラ６４上にトナーが残留している状態となっている。
【００４６】
そのため、図４（ｄ）に示すように、図４（ｃ）の状態から更に給電ローラ６８の１周分の時間クリーニングを行うことで、負極性に帯電したトナーについては、二次転写外ローラと給電ローラ６８の両方のクリーニングを終了することができる。したがって、負極性と正極性とのうちの一方の極性に帯電したトナーをクリーニングするためには、二次転写外ローラ６４の１周分に加え、給電ローラ６８の１周分のクリーニング時間を要することがわかる。なお、中間転写ベルト５６に転写されたトナーは、ベルトクリーニング装置６５によりクリーニングされる。
【００４７】
ここで、二次転写外ローラ６４及び給電ローラ６８に付着しているトナーには、電気的に正極性に帯電しているトナー（ポジトナー）と、負極性に帯電しているトナー（ネガトナー）が混在している。即ち、画像形成に使用されるトナーは、基本的に負極性に帯電しているが、例えば、二次転写部Ｔ２において二次転写バイアスとしてトナーの帯電極性と逆極性（正極性）の電圧が印加されることで、一部のトナーの極性が反転する場合がある。
【００４８】
したがって、二次転写外ローラ６４及び給電ローラ６８をクリーニングする際には、この電気特性を利用してトナーを中間転写ベルト５６上に引き戻す。具体的には、正極性に帯電しているトナーは、二次転写外ローラ６４から二次転写内ローラ６２の方向のバイアス、即ち、二次転写外ローラ６４に正極性の電圧を印加することで、中間転写ベルト５６に移動する。一方、負極性に帯電したトナーは、二次転写内ローラ６２から二次転写外ローラ６４の方向のバイアス、即ち、二次転写外ローラ６４に負極性の電圧を印加することで、中間転写ベルト５６に移動する。
【００４９】
この際、二次転写外ローラ６４を電気的にフロートとすることで、二次転写内ローラ６２と二次転写外ローラ６４との間と同じ方向のバイアスが二次転写外ローラ６４と給電ローラ６８間にもかかる。このため、二次転写外ローラ６４と給電ローラ６８を１つのバイアス電源で同時にクリーニングすることができる。
【００５０】
比較例の構成では、このような両方の極性のトナーが付着した二次転写外ローラ６４と給電ローラ６８を清掃するために、転写クリーニングバイアスとして両方の極性の電圧を印加する。したがって、比較例における転写クリーニングバイアスの印加時間は、図５の破線（Ｙ）で示すように、二次転写外ローラ６４の１周分の時間に給電ローラ６８の１周分の時間を加えた時間を２倍した時間となる。具体的には、二次転写クリーニングモードが開始されると、二次転写外ローラ６４の１周分に加えて給電ローラ６８の１周分の負極性の転写クリーニングバイアスを印加する、これにより二次転写外ローラ６４と給電ローラ６８に付着した負帯電トナーを除去する。次に、同様の時間だけ正極性の転写クリーニングバイアスを印加する。これにより二次転写外ローラ６４と給電ローラ６８に付着した正帯電トナーを除去する。このように、比較例の場合は、両方の極性の電圧をそれぞれ、二次転写外ローラ６４の１周分に給電ローラ６８の１周分を加えた時間印加するため、二次転写外ローラ６４と給電ローラ６８のクリーニングにかかる時間が長くなってしまう。
【００５１】
ここで、二次転写外ローラ６４と給電ローラ６８とに付着するトナーの帯電量の分布は、図６に示すようになることがわかっている。二次転写部Ｔ２では、ジャム発生時などにトナーと逆極性のバイアスを印加している（例えば、−１μＡ）。この時、二次転写外ローラ６４の給電ローラ６８との当接位置の上流部に付着するトナーの分布は、図６の曲線（Ａ）で示すようになる。即ち、二次転写外ローラ６４の給電ローラ６８の上流部のトナー分布は、中間転写ベルト５６から二次転写外ローラ６４に静電的に引き付けられるポジ（正極性）トナーと物理的に引き付けられるネガ（負極性）トナーとで構成される。
【００５２】
また、この時、給電ローラ６８に付着するトナーの分布は、図６の曲線（Ｂ）で示すようになる。即ち、給電ローラ６８のトナー分布は、二次転写外ローラ６４から給電ローラ６８に静電的に引き付けられるポジトナーと物理的に引き付けられる少量のネガトナーとで構成される。
【００５３】
また、この時、二次転写外ローラ６４の給電ローラ６８との当接位置の下流部に付着するトナーの分布は、図６の曲線（Ｃ）で示すようになる。即ち、二次転写外ローラ６４の給電ローラ６８の下流部のトナー分布は、給電ローラ６８から静電的に引き寄せられずに残った少量のポジトナーとネガトナーとで構成される。
【００５４】
即ち、二次転写外ローラ６４の給電ローラ６８の上流部においては、ポジとネガに帯電したトナーが混じり合った状態（曲線（Ａ））となる。一方、二次転写外ローラ６４の給電ローラ６８の下流部においては、ネガに帯電したトナーが多くを占めた状態（曲線（Ｃ））となる。また、給電ローラ６８においては、ポジに帯電したトナーが多くを占めた状態（曲線（Ｂ））となる。
【００５５】
［実施形態の二次転写クリーニングモード］
そこで、本実施形態の二次転写クリーニングモードでは、二次転写外ローラ６４及び給電ローラ６８を回転させると共に、高圧電源１２０により給電ローラ６８に正極性と負極性のうちの一方の極性の電圧のみを印加するようにしている。二次転写クリーニングモードの実行は、上述したように、例えば、ジャム処理実行後や制御モードの実行後で、二次転写部Ｔ２でトナー像を転写しないタイミングで行う。例えば、ジャム処理実行後などに潜像形成などの画像形成動作を行わずに、感光ドラムや中間転写ベルトを回転させつつ、転写クリーニングバイアスを給電ローラ６８に印加する。また、画像形成ジョブの開始時の前回転時、終了時の後回転時、所定枚数の画像形成を行った場合の紙間時などに二次転写クリーニングモードを実行しても良い。
【００５６】
なお、画像形成ジョブとは、記録材に画像形成するプリント信号に基づいて、画像形成開始してから画像形成動作が完了するまでの期間である。具体的には、プリント信号を受けた（画像形成ジョブの入力）後の前回転時から、後回転までのことを指し、画像形成期間、紙間（非画像形成時）を含む期間である。また、前回転とは、画像形成前の準備動作として、感光ドラム及び中間転写ベルトの回転を開始し、各種電圧を順次立ち上げや、各種電圧の調整などを行う期間である。後回転とは、画像形成後の動作として、感光ドラム及び中間転写ベルトの回転を継続しつつ各種電圧を順次立ち下げ、最終的に感光ドラム及び中間転写ベルトの回転を停止する期間である。紙間とは、二次転写部Ｔ２を連続して通過する記録材と記録材との間の期間である。
【００５７】
本実施形態では、二次転写クリーニングモードの実行時に、二次転写外ローラ６４の１周分の時間以上で、二次転写外ローラ６４の１周分の時間に給電ローラ６８の１周分の時間を加えた時間未満の時間、一方の極性の電圧のみを印加する。具体的には、図５の実線（Ｚ）で示すように、トナーの帯電極性と同極性である負極性の電圧を二次転写外ローラ６４の１周分、印加している。
【００５８】
本実施形態では、給電ローラ６８の表面をクリーニングするローラクリーニング装置７０を設けているため、給電ローラ６８に付着したトナーはローラクリーニング装置７０により除去される。したがって、給電ローラ６８から二次転写外ローラ６４に転移するトナーをなくすか、或いは、低減できる。上述のように、給電ローラ６８にはポジトナーが多くを占めるため、ローラクリーニング装置７０により給電ローラ６８に付着したポジトナーを殆ど除去できる。勿論、給電ローラ６８に付着したネガトナーもローラクリーニング装置７０により除去できる。但し、仮に、ネガトナーがローラクリーニング装置７０をすり抜けた場合には、ネガトナーは上述の電圧印加により二次転写外ローラ６４に転写され、次のように中間転写ベルト５６に転写される。
【００５９】
二次転写外ローラ６４には給電ローラ６８を介して負極性の電圧が印加されているため、二次転写外ローラ６４に付着したネガトナーは、二次転写外ローラ６４が１周する間に中間転写ベルト５６に転写される。上述のように、二次転写外ローラ６４の給電ローラ６８の下流部ではネガトナーが多くを占めるため、二次転写外ローラ６４から殆どのトナーが中間転写ベルト５６に転写される。中間転写ベルト５６に転写されたトナーは、ベルトクリーニング装置６５によりクリーニングされる。
【００６０】
また、二次転写外ローラ６４の給電ローラ６８の上流部のポジトナーは、電圧印加により給電ローラ６８に転写されるが、給電ローラ６８に転写されたトナーは、上述のようにローラクリーニング装置７０によりクリーニングされる。
【００６１】
このように本実施形態では、転写クリーニングバイアスとして一方の極性の電圧を、二次転写外ローラ６４の１周分印加するだけで、二次転写外ローラ６４及び給電ローラ６８のクリーニングを行うことができる。このため、二次転写クリーニングモードの動作時間を比較例に比べて大幅に短くできる。即ち、二次転写外ローラ６４及び給電ローラ６８の清掃時間の短縮化を図ることができる。
【００６２】
このような二次転写クリーニングモードは、上述のジャム処理後や制御モードの後に実行するが、二次転写クリーニングモードの動作時間が長いと、次の画像形成を開始するまでに時間がかかり、画像形成装置の生産性が低下してしまう。本実施形態では、上述のように二次転写クリーニングモードの動作時間を短くできるので、生産性を向上させることができる。
【００６３】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態について、図７を用いて説明する。本実施形態では、給電ローラ６８を清掃する清掃部材をブラシとしている。その他の構成及び作用は、上述の第１の実施形態と同様であるため、以下、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００６４】
本実施形態のローラクリーニング装置８０は、給電ローラ６８の表面を摺擦しつつ回転するブラシ８１と、回収容器８２と、掻き落し板８３とを有する。清掃部材としてのブラシ８１は、回転軸８１ａと、回転軸８１ａの周囲に設けられた弾性体層８１ｂと、弾性体層８１ｂの外周面に設けられた複数のブラシ毛８１ｃとから構成される。回転軸８１ａは、給電ローラ６８の回転中心軸とほぼ平行となるように回収容器８２に両端部を支持され、不図示のモータから駆動を伝達されて回転する軸である。
【００６５】
弾性体層８１ｂは、回転軸８１ａの周面上にブラシ毛８１ｃを固定するための材料でほぼ均一に形成された弾性体による層である。弾性体層８１ｂは、硬度９０度（ＪＩＳＡ）以下、厚さ１ｍｍ以上の弾性体による層であることが好ましい。本実施形態では、弾性体層８１ｂとして、天然ゴムの層を使用している。
【００６６】
ブラシ毛８１ｃは、弾性体層８１ｂよりも硬いものを使用するか、或いは弾性体層８１ｂと等しい硬さのものを使用することが好ましい。本実施形態では、回転軸８１ａの直径は６ｍｍ、弾性体層８１ｂは厚さ２ｍｍで均一に回転軸８１ａの周囲に設けられ、ブラシ毛８１ｃは長さ５ｍｍで弾性体層８１ｂに固定されている。
【００６７】
回収容器８２は、ブラシ毛８１ｃにより掻き取られたトナーを回収する。また、回収容器８２は、ブラシ８１の回転中心軸と給電ローラ６８の回転中心軸との距離が所定距離（本実施形態では１．５ｍｍ）となるように、ブラシ８１を支持する。
【００６８】
掻き落し板８３は、回収容器８２の内部に先端がブラシ８１のブラシ毛８１ｃに進入するように配置され、ブラシ毛８１ｃに付着したトナーを回収容器８２内に掻き落す。本実施形態では、掻き落し板８３を弾性板とし、先端をブラシ８１の弾性体層８１ｂの表面に弾性的に接触させるようにしている。
【００６９】
このようなローラクリーニング装置８０は、給電ローラ６８上にブラシ毛８１ｃを接触させた状態で、上述のモータによって図７の反時計廻りに回転させる。即ち、給電ローラ６８とブラシ毛８１ｃとが接触する位置で互いに回転方向が逆となるカウンタ方向にブラシ８１を回転させる。
【００７０】
このように、ブラシ毛８１ｃが給電ローラ６８に接触することによって、給電ローラ６８上に付着したトナー粒子を掻き落し、クリーニングする。ブラシ８１のブラシ毛８１ｃの根元部分まで入り込んだトナーは、ブラシ毛８１ｃが掻き落し板８３に接触した時点で掻き落される。若しくは、ブラシ８１の回転に伴いブラシ毛８１ｃを固定している弾性体層８１ｂが掻き落し板８３との接触により変形し、ブラシ毛８１ｃの根元部分の弾性変形が開放された時点で、排出される。即ち、掻き落し板８３に接触して弾性変形していた弾性体層８１ｂの一部が、回転により掻き落し板８３をすり抜けて弾性的に復元する際の変形により、ブラシ毛８１ｃの根元部分に侵入していたトナーが排出される。
【００７１】
このような本実施形態の場合も、二次転写クリーニングモードを実行する際には、ブラシ８１を回転させながら、第１の実施形態と同様に、トナーの帯電極性と同極性である負極性の電圧を二次転写外ローラ６４の１周分、給電ローラ６８に印加する。なお、二次転写クリーニングモードを実行していない時には、ブラシ８１をモータにより回転させずに、給電ローラ６８の回転に従動させるようにしても良い。
【００７２】
＜他の実施形態＞
本発明の画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複数の機能を有する複合機などに適用可能である。
【００７３】
また、給電回転体を清掃する清掃部材は、弾性ブレードやブラシを用いる以外であっても、給電回転体を清掃できるものであれば良く、例えばクリーニングローラなどを使用しても良い。
【００７４】
また、二次転写クリーニングモードの実行時に給電回転体に印加する転写クリーニングバイアスは、トナーの帯電極性と逆極性であっても良い。即ち、トナーの帯電極性が負極性である場合には、正極性の電圧を給電回転体に印加するようにしても良い。
【００７５】
トナーと逆極性の電圧である正極性の電圧を印加した場合、極性が反転したトナーが中間転写ベルト５６に転写され、帯電極性と同極性のトナーは、二次転写外ローラ６４から給電ローラ６８に転写される。このため、上述の各実施形態と同様に、両方の極性のトナーを短時間で除去できる。要は、一方の極性のトナーを中間転写ベルト５６に転写してベルトクリーニング装置６５で除去し、他方の極性のトナーを給電ローラ６８に転写してローラクリーニング装置７０、８０で除去することにより、短時間で二次転写部Ｔ２の清掃が行える。また、転写クリーニングバイアスを印加する時間は、転写ローラが１回転する時間よりも長くても良い。
【００７６】
更に、一次転写ローラを二次転写外ローラと同様に、導電剤を含む弾性層を外周部に有したローラとして形成した場合に、この一次転写ローラに給電ローラを当接させて電流を印加させるように構成してもよい。この場合、感光ドラムが像担持体に相当する。即ち、本発明は、感光ドラムに形成したトナー像を記録材に直接転写する直接転写方式にも適用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
５６・・・中間転写ベルト（像担持体）／５７・・・検知センサ（検知手段）／６４・・・二次転写外ローラ（転写ローラ）／６４ａ・・・芯金（軸部）／６４ｂ・・・弾性層（外周部）／６５・・・ベルトクリーニング装置（像担持体清掃部材）／６８・・・給電ローラ（給電回転体）／７０、８０・・・ローラクリーニング装置／７１・・・弾性ブレード（清掃部材、ブレード）／８１・・・ブラシ（清掃部材）／１００・・・画像形成装置／１１０・・・制御部（制御手段）／１２０・・・高圧電源（電源）
【図１】
2017219582.tif 000003
【図２】
2017219582.tif 000004
【図３】
2017219582.tif 000005
【図４】
2017219582.tif 000006
【図５】
2017219582.tif 000007
【図６】
2017219582.tif 000008
【図７】
2017219582.tif 000009