(57)【要約】【課題】像担持体に対するクリーニング性能の劣化を防止する。【解決手段】トナー４７に対する摩擦帯電極性がプラスの材料で第１ロールブラシ３９を形成し、第１ロールブラシ３９に、第１バイアス印加装置４５によって、第１回収ローラ４１を介してプラスのバイアスを印加する。また、トナー４７に対する摩擦帯電極性がマイナスの材料で第２ロールブラシ４０を形成し、第２ロールブラシ４０に、第２バイアス印加装置４６によって、第２回収ローラ４２を介してマイナスのバイアスを印加する。こうして、両ロールブラシ３９,４０のブラシ材料のトナー４７に対する摩擦帯電極性と同極性のバイアスをロールブラシ３９,４０に印加することによって、両ロールブラシ３９,４０のトナー４７に対するクリーニング性能を高め、中間転写ベルト１６に対するクリーニング性能の劣化を防止する。【選択図】図２
2009300721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にトナー像を担持すると共に、移動可能な像担持体と、
回転軸と、この回転軸に半径方向に延在して植え付けられると共に、上記像担持体の表面に回転接触するブラシ繊維と、を含む第１ロールブラシと、
上記第１ロールブラシにバイアスを印加する第１バイアス印加部と、
上記像担持体の移動方向における上記第１ロールブラシの下流側に配置されて、回転軸と、この回転軸に半径方向に延在して植え付けられると共に、上記像担持体の表面に回転接触するブラシ繊維と、を含む第２ロールブラシと、
上記第２ロールブラシにバイアスを印加する第２バイアス印加部と
を備え、
上記第１ロールブラシの上記ブラシ繊維におけるトナーに対する摩擦帯電極性と、上記第２ロールブラシの上記ブラシ繊維における上記トナーに対する摩擦帯電極性とは、互いに異なる極性であり、
上記第１バイアス印加部は、上記第１ロールブラシの上記ブラシ繊維における上記トナーに対する摩擦帯電極性と同極性のバイアスを印加し、
上記第２バイアス印加部は、上記第２ロールブラシの上記ブラシ繊維における上記トナーに対する摩擦帯電極性と同極性のバイアスを印加する
ことを特徴とする像担持体クリーニング装置。
【請求項２】
請求項１に記載の像担持体クリーニング装置において、
上記第１ロールブラシおよび上記第２ロールブラシの上記ブラシ繊維を構成する原糸の単位長さ当たりの抵抗を表す原糸抵抗は、１０LogΩ以上且つ１３LogΩ以下である
ことを特徴とする像担持体クリーニング装置。
【請求項３】
請求項１あるいは請求項２に記載の像担持体クリーニング装置において、
上記第１ロールブラシの上記ブラシ繊維におけるトナーに対する摩擦帯電極性はプラスであり、
上記第１バイアス印加部は、上記第１ロールブラシにプラスのバイアスを印加し、
上記第２ロールブラシの上記ブラシ繊維におけるトナーに対する摩擦帯電極性はマイナスであり、
上記第２バイアス印加部は、上記第２ロールブラシにマイナスのバイアスを印加する
ことを特徴とする像担持体クリーニング装置。
【請求項４】
請求項１あるいは請求項２に記載の像担持体クリーニング装置において、
上記第１ロールブラシの上記ブラシ繊維におけるトナーに対する摩擦帯電極性はマイナスであり、
上記第１バイアス印加部は、上記第１ロールブラシにマイナスのバイアスを印加し、
上記第２ロールブラシの上記ブラシ繊維におけるトナーに対する摩擦帯電極性はプラスであり、
上記第２バイアス印加部は、上記第２ロールブラシにプラスのバイアスを印加する
ことを特徴とする像担持体クリーニング装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか一つに記載の像担持体クリーニング装置を搭載すると共に、電子写真方式によって画像を形成する
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真方式の複写機やプリンタ等における像担持体上のトナーを回収する像担持体クリーニング装置およびそれを搭載した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、中間転写ベルト等の像担持体から残留トナーを清掃するためのクリーニング装置においては、ゴム製のブレードを上記像担持体の表面に当接させて機械的にトナーを掻き取る方式や、バイアス印加したロールブラシを上記像担持体に当接させて電気的に上記ロールブラシにトナーを吸着させる方式が一般的である。
【０００３】
上記バイアス印加したロールブラシを上記像担持体に当接させる方式の場合には、電気的に上記ロールブラシにトナーを吸着させてクリーニングするため、上記ロールブラシに印加するバイアスとは逆極性のトナーがクリーニングされることになる。ところが、上記像担持体上に残留してクリーニングの対象となるトナーの極性は、用紙や中間転写体に上記トナーを転写するために印加するバイアス(電界)の影響を受けて、元来のトナーの極性とは逆極性に帯電している場合がある。
【０００４】
この傾向は、感光体から用紙および中間転写体等に転写した場合に感光体上に残るトナーよりも、中間転写ベルト等の中間転写体から用紙に転写した場合に上記中間転写体上に残るトナーの方が、より顕著である。それは次の理由による。感光体上から用紙および中間転写体に転写する場合トナー層は１層であるのに対し、中間転写ベルト等の中間転写体から用紙に転写する場合、トナー層はベルト上で重ねあわされるため１層から４層まで混在したトナー層となる。この４層部分を含むトナー層を中間転写体から転写させるために感光体からの転写に比べてより高い転写バイアスが印加されるので、例えば１層しかない部分のトナーは、この高い転写バイアスの影響を受けやすくなるのである。
【０００５】
したがって、上記バイアス印加したロールブラシを用いて残留トナーをクリーニングする場合には、上記ロールブラシを単独で用いることはなく、例えば、特開平１０‐１０９４２号公報(特許文献１),特開２００２‐２２９３４４号公報(特許文献２)および特開２００２‐２０７４０３号公報(特許文献３)に開示された清掃装置やクリーニング装置のように、同じ材料で成るロールブラシを上記像担持体の回転方向に２本並べて用いられる。さらに、上記清掃装置やクリーニング装置は、各々の上記ロールブラシの下流側には、上記ロールブラシ内に取り込まれたトナーを電位差を用いて回収する回収ローラと、この回収ローラ上に回収されたトナーを機械的に掻き落とすスクレーパと、を含んで構成されている。このような清掃装置やクリーニング装置においては、２本併設された上記ロールブラシの夫々には異なる極性のバイアスが印加され、印加された極性と逆極性に帯電しているトナーが夫々のロールブラシで回収される。
【０００６】
しかしながら、上記従来のバイアス印加した２本のロールブラシを用いるクリーニング装置においては、以下のような問題がある。
【０００７】
すなわち、上記ロールブラシは、印加されるバイアスの他に、以下に記述するように、トナーとの接触や摩擦による帯電の影響も受ける。
【０００８】
一般的に、２つの物質が接触や摩擦によって帯電する摩擦帯電においては、接触や摩擦される２つの物質の夫々がプラスとマイナスとの何れの極性に帯電するかは、接触する上記２つの物質の組合せにより決まり、図７に示すような帯電系列(帯電列)で表される。そして、接触や摩擦される２つの物質同士が、上記帯電系列上でより離れた位置関係にあれば強く帯電し、近い位置関係にある場合にはあまり帯電しない。
【０００９】
但し、摩擦帯電は材料の表面状態や環境にも左右されるため、この帯電系列が絶対なものではなく多少の前後はある。また、上記トナーの母材はスチレン‐アクリルであるが、外添剤等も添加されるため、上記帯電系列上におけるトナーの位置は、図７におけるスチレン‐アクリルの位置よりも少し中性に近い位置にあると考えられる。
【００１０】
ところで、上記バイアス印加したロールブラシを用いるブラシクリーニングでは、上記ロールブラシを構成するブラシ繊維は、トナーと中間転写ベルトとの両方に接触するために両方の摩擦帯電の影響を受けることになる。しかしながら、上記ロールブラシは帯電したトナーを電気的に上記ブラシ繊維に引き付けて回収するのであるから、上記ロールブラシにおける摩擦帯電の影響は、上記ブラシ繊維とトナーとの間の摩擦帯電の方が上記ブラシ繊維と上記中間転写ベルトとの間の摩擦帯電よりも支配的であると言える。
【００１１】
例えば、図８に示すように、マイナスに帯電しているトナー１を、プラスの電圧が印加されたブラシ繊維２に吸着させてクリーニングする場合を考える。この場合、ブラシ繊維２の材料としてトナー１に対してプラスに摩擦帯電する材料を用いると、トナー１とブラシ繊維２との摩擦によって、ブラシ繊維２の表面はプラスに帯電し、トナー１はマイナスに帯電する。したがって、クリーニングの対象となるマイナス帯電のトナー１には、ブラシ繊維２との摩擦によってマイナス電荷が注入され、よりマイナス側に帯電する。そのために、プラスの電圧が印加されているブラシ繊維２とトナー１との間により大きな電位差(電界)が生じ、トナー１のクリーニングが容易になる。尚、図８において、トナー１の中心部に太く描かれたマイナス記号は当初の帯電極性を表し、トナー１の周囲に細く描かれたマイナス記号は摩擦帯電極性を表している。また、ブラシ繊維２に細く描かれたプラス記号は摩擦帯電極性を表している。
【００１２】
同様に、図９に示すように、プラスに帯電しているトナー３をマイナスの電圧が印加されたブラシ繊維４に吸着させてクリーニングする際には、ブラシ繊維４の材料としてトナー３に対してマイナスに摩擦帯電する材料を用いると、トナー３とブラシ繊維４との摩擦によって、ブラシ繊維４の表面はマイナスに帯電し、トナー３はプラスに帯電する。したがって、クリーニングの対象となるプラス帯電のトナー３には、ブラシ繊維４との摩擦によってプラス電荷が注入され、よりプラス側に帯電する。そのために、マイナスの電圧が印加されているブラシ繊維４とトナー３との間により大きな電位差(電界)が生じ、トナー３のクリーニングが容易になる。
【００１３】
このように、上記ブラシ繊維２,４への印加バイアスの極性と、ブラシ繊維２,４のトナー１,３に対する摩擦帯電極性とを、同一の極性に揃えることによって、クリーニング性能が向上するのである。
【００１４】
しかしながら、上記特許文献１〜特許文献３に開示された清掃装置やクリーニング装置のごとく、同じ材料で成る２本のロールブラシを用いる従来の清掃装置やクリーニング装置においては、同じ材料で成る２本のロールブラシのブラシ繊維に異なる極性のバイアスを印加し、印加された極性と逆極性のトナーを回収することになる。そのため、片方のロールブラシ(以下、第１のロールブラシと言う)では、図８および図９に示すように、上記ブラシ繊維への印加バイアスの極性と、上記ブラシ繊維の上記トナーに対する摩擦帯電極性とが、同一の極性となり、上記トナーと上記ブラシ繊維との間により大きな電位差(電界)が生じて容易に上記トナーがクリーニングされる。
【００１５】
ところが、もう片方のロールブラシ(以下、第２のロールブラシと言う)では、上記ブラシ繊維への印加バイアスの極性と、上記ブラシ繊維の上記トナーに対する摩擦帯電極性とが、異なる極性となる。
【００１６】
このような上記ブラシ繊維に対する印加バイアス極性と摩擦帯電極性と組合せの場合には、例えば図１０に示すように、プラスに帯電しているトナー１をマイナスの電圧が印加されたブラシ繊維２に吸着させてクリーニングする際に、ブラシ繊維２の材料としてトナー１に対してプラスに摩擦帯電する材料を用いると、トナー１とブラシ繊維２との摩擦によって、ブラシ繊維２の表面はプラスに帯電し、トナー１はマイナスに帯電する。したがって、クリーニングの対象となるプラス帯電のトナー１には、ブラシ繊維２との摩擦によってマイナス電荷が注入され、トナー１の帯電は中和される。そのために、マイナスの電圧が印加されるブラシ繊維２とトナー１との間の電位差(電界)が小さくなり、トナー１のクリーニングがし難くなり、クリーニング不良が発生し易くなる。また、プラス帯電のトナー１にマイナス電荷が多く注入される場合には、プラス帯電のトナーはマイナス帯電に完全に変化するため、クリーニングされずに中間転写ベルト５上に残り、クリーニング不良が発生することになる。
【００１７】
同様に、図１１に示すように、マイナスに帯電しているトナー３をプラスの電圧が印加されたブラシ繊維４に吸着させてクリーニングする際に、ブラシ繊維４の材料としてトナー３に対してマイナスに帯電する材料を用いる場合にも同じ現象が発生し、クリーニングの対象となるマイナス帯電のトナー３にプラス電荷が注入されるため、トナー３の帯電が中和されてクリーニング性能が悪化することになる。
【００１８】
このように、上記ブラシ繊維２,４への印加バイアスの極性と、ブラシ繊維２,４のトナー１,２に対する摩擦帯電極性とを、異なる極性にすることによって、クリーニング性能が悪化するのである。
【００１９】
以上のことから、上記特許文献１〜特許文献３に開示された清掃装置やクリーニング装置において、上記ブラシ繊維への印加バイアスの極性と上記ブラシ繊維の摩擦帯電極性とが異なる極性である上記第２のロールブラシでは、クリーニング性能が悪化することになる。その結果、上記ブラシ繊維への印加バイアスの極性と上記ブラシ繊維の摩擦帯電極性とが同一極性である上記第１のロールブラシのクリーニングの容易性が、上記ブラシ繊維への印加バイアスの極性と上記ブラシ繊維の摩擦帯電極性とが異なる極性である上記第２のロールブラシのクリーニング性能によって相殺されることになり、全体としてのクリーニング性能が劣化してしまうという問題がある。
【特許文献１】特開平１０‐１０９４２号公報
【特許文献２】特開２００２‐２２９３４４号公報
【特許文献３】特開２００２‐２０７４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
そこで、この発明の課題は、像担持体に対するクリーニング性能の劣化を防止できる像担持体クリーニング装置およびそれを搭載し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】
【００２１】
上記課題を解決するため、この発明の像担持体クリーニング装置は、
表面にトナー像を担持すると共に、移動可能な像担持体と、
回転軸と、この回転軸に半径方向に延在して植え付けられると共に、上記像担持体の表面に回転接触するブラシ繊維と、を含む第１ロールブラシと、
上記第１ロールブラシにバイアスを印加する第１バイアス印加部と、
上記像担持体の移動方向における上記第１ロールブラシの下流側に配置されて、回転軸と、この回転軸に半径方向に延在して植え付けられると共に、上記像担持体の表面に回転接触するブラシ繊維と、を含む第２ロールブラシと、
上記第２ロールブラシにバイアスを印加する第２バイアス印加部と
を備え、
上記第１ロールブラシの上記ブラシ繊維におけるトナーに対する摩擦帯電極性と、上記第２ロールブラシの上記ブラシ繊維における上記トナーに対する摩擦帯電極性とは、互いに異なる極性であり、
上記第１バイアス印加部は、上記第１ロールブラシの上記ブラシ繊維における上記トナーに対する摩擦帯電極性と同極性のバイアスを印加し、
上記第２バイアス印加部は、上記第２ロールブラシの上記ブラシ繊維における上記トナーに対する摩擦帯電極性と同極性のバイアスを印加する
ことを特徴としている。
【００２２】
上記構成によれば、上記第１バイアス印加部および上記第２バイアス印加部は、上記第１ロールブラシおよび上記第２ロールブラシに、互いに異なる極性のバイアスを印加するので、上記第１ロールブラシによって、上記像担持体上におけるプラスに帯電したトナーおよびマイナスに帯電したトナーの何れか一方がクリーニングされ、上記第２ロールブラシによって他方がクリーニングされる。
【００２３】
その際に、上記第１バイアス印加部および上記第２バイアス印加部の何れも、上記ブラシ繊維における上記トナーに対する摩擦帯電極性と同極性のバイアスを、上記第１ロールブラシおよび上記第２ロールブラシに印加している。したがって、上記第１ロールブラシによってクリーニングされるトナーおよび上記第２ロールブラシによってクリーニングされるトナーの何れにも、上記第１ロールブラシおよび上記第２ロールブラシの上記ブラシ繊維との摩擦によって元々の帯電極性と同極性の電荷が注入され、結果として上記第１ロールブラシによってクリーニングされるトナーと上記第１ロールブラシとの間の電位差がより大きくなる一方、上記第２ロールブラシによってクリーニングされるトナーと上記第２ロールブラシとの間の電位差がより大きくなる。
【００２４】
したがって、上記第１ロールブラシと上記第２ロールブラシとの両方において、上記像担持体上のトナーに対するクリーニング性能を向上させることができる。
【００２５】
また、１実施の形態の像担持体クリーニング装置では、
上記第１ロールブラシおよび上記第２ロールブラシの上記ブラシ繊維を構成する原糸の単位長さ当たりの抵抗を表す原糸抵抗は、１０LogΩ以上且つ１３LogΩ以下である。ここで、１０LogΩおよび１３LogΩは、夫々「１０10Ω」「１０13Ω」であることを示している。
【００２６】
上記ブラシ繊維を構成する原糸の原糸抵抗が１０LogΩよりも小さい場合には、上記トナーと上記ブラシ繊維との間に、上記像担持体上のトナーを容易にクリーニング可能な程度の電位差を付けることはできない。また、１３LogΩよりも大きい場合には、上記トナーと上記ブラシ繊維との間で放電が生じてしまう。
【００２７】
この実施の形態によれば、上記ブラシ繊維の原糸抵抗は、１０LogΩ以上且つ１３LogΩ以下になっている。したがって、上記トナーと上記ブラシ繊維との間に放電が生ずることなく、上記トナーと上記ブラシ繊維との間に、上記像担持体上のトナーを容易にクリーニング可能な程度の電位差を付けることが可能である。
【００２８】
また、１実施の形態の像担持体クリーニング装置では、
上記第１ロールブラシの上記ブラシ繊維におけるトナーに対する摩擦帯電極性はプラスであり、
上記第１バイアス印加部は、上記第１ロールブラシにプラスのバイアスを印加し、
上記第２ロールブラシの上記ブラシ繊維におけるトナーに対する摩擦帯電極性はマイナスであり、
上記第２バイアス印加部は、上記第２ロールブラシにマイナスのバイアスを印加する。
【００２９】
この実施の形態によれば、上記第１ロールブラシにプラスのバイアスを印加する一方、上記第２ロールブラシにマイナスのバイアスを印加するので、上記像担持体の移動方向における上流側に配置されている上記第１ロールブラシによるクリーニング対象が、上記像担持体上におけるマイナス帯電トナーとなり、下流側に配置されている上記第２ロールブラシによるクリーニング対象が、上記像担持体上におけるプラス帯電トナーとなる。
【００３０】
一般的に、カラーディジタルプリンタ等のＭＦＰ(Multi Function Peripheral)では、二次転写後における中間転写ベルト上のトナー帯電量分布は、７割程度がマイナス帯電トナーであり、３割程度がプラス帯電トナーとなる。したがって、この実施の形態を、上記ＭＦＰの上記中間転写ベルトに適用した場合には、上記中間転写ベルトの上流側に配置された上記第１ロールブラシによって７割程度の多量のマイナス帯電トナーをクリーニングした後に、下流側に配置された上記第２ロールブラシによって３割程度の少量のプラス帯電トナーをクリーニングすることができ、効率の良いクリーニングを行うことが可能にある。
【００３１】
また、１実施の形態の像担持体クリーニング装置では、
上記第１ロールブラシの上記ブラシ繊維におけるトナーに対する摩擦帯電極性はマイナスであり、
上記第１バイアス印加部は、上記第１ロールブラシにマイナスのバイアスを印加し、
上記第２ロールブラシの上記ブラシ繊維におけるトナーに対する摩擦帯電極性はプラスであり、
上記第２バイアス印加部は、上記第２ロールブラシにプラスのバイアスを印加する。
【００３２】
この実施の形態によれば、上記第１ロールブラシにマイナスのバイアスが印加される一方、上記第２ロールブラシにプラスのバイアスが印加されるので、上記像担持体の移動方向における上流側に配置されている上記第１ロールブラシによるクリーニング対象が、上記像担持体上におけるプラス帯電トナーとなり、下流側に配置されている上記第２ロールブラシによるクリーニング対象が、上記像担持体上におけるマイナス帯電トナーとなる。
【００３３】
この場合、上記第１ロールブラシおよび上記第２ロールブラシをすり抜けたトナーは、上記第２ロールブラシに印加されるプラスのバイアスによる電界によってプラスの電荷が注入されて、プラスに帯電している。そのため、上記両ロールブラシをすり抜けてプラス化されたプラス帯電トナーは、１次転写位置で感光体に逆転写されて上記感光体のクリーニング装置によって回収可能になる。したがって、より良好なクリーニング性能を得ることが可能になる。
【００３４】
また、この発明の画像形成装置は、
この発明の上記像担持体クリーニング装置を搭載すると共に、電子写真方式によって画像を形成する
ことを特徴としている。
【００３５】
上記構成によれば、上記第１ロールブラシと上記第２ロールブラシとの両方の上記像担持体のクリーニング性能を向上させることができる像担持体クリーニング装置を搭載しているので、電子写真方式によって形成される画像の画質の劣化を防止して、高品位な画像を形成することができる。
【発明の効果】
【００３６】
以上より明らかなように、この発明の像担持体クリーニング装置は、第１バイアス印加部および第２バイアス印加部によって、第１ロールブラシおよび第２ロールブラシに、互いに異なる極性のバイアスを印加するので、上記第１ロールブラシによって、上記像担持体上におけるプラスに帯電したトナーおよびマイナスに帯電したトナーの何れか一方がクリーニングされ、上記第２ロールブラシによって他方がクリーニングされる。
【００３７】
その際に、上記第１ロールブラシおよび上記第２ロールブラシ何れにも、ブラシ繊維におけるトナーに対する摩擦帯電極性と同極性のバイアスを印加するので、上記第１ロールブラシによってクリーニングされるトナーおよび上記第２ロールブラシによってクリーニングされるトナーの何れにも、上記ブラシ繊維との摩擦によって元々の帯電極性と同極性の電荷が注入され、上記第１,第２ロールブラシによってクリーニングされるトナーと上記第１,第２ロールブラシとの間の電位差がより大きくなる。したがって、上記第１ロールブラシと上記第２ロールブラシとの両方において、上記像担持体上のトナーに対するクリーニング性能を向上させることができる。
【００３８】
すなわち、この発明によれば、一方のロールブラシによるクリーニング性能の向上が他方のロールブラシのクリーニング性能の低下によって相殺されて、像担持体に対するクリーニング性能が劣化するのを防止することができるのである。
【００３９】
また、この発明の画像形成装置は、第１ロールブラシと第２ロールブラシとの両方による像担持体のクリーニング性能を向上させることができる像担持体クリーニング装置を搭載しているので、電子写真方式によって形成される画像の画質の劣化を防止して、高品位な画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００４１】
・第１実施の形態
図１は、本実施の形態の像担持体クリーニング装置を搭載した画像形成装置における全体の構成を示す図である。以下、図１に従って、本実施の形態における画像形成装置の全体構成について、タンデム型カラーデジタルプリンタ(以下、単に「プリンタ」と言う)を例に挙げて説明する。
【００４２】
上記プリンタ１０は、周知の電子写真方式により画像を形成するものであり、図１に示すように、画像プロセス部１１と、給送部１２と、定着部１３と、制御部１４とを含み、例えばＬＡＮ(Local Area Network)等で成るネットワークに接続されて、外部の端末装置(図示せず)からのプリントジョブの実行指示を受けると、その実行指示に従って、イエロー,マゼンタ,シアンおよびブラック色からなるカラーの画像を形成する。以下、イエロー,マゼンタ,シアンおよびブラックの各再現色をＹ,Ｍ,ＣおよびＫと表し、各再現色に関連する部材番号にこのＹ,Ｍ,Ｃ,Ｋを添字として付加する。
【００４３】
上記画像プロセス部１１は、各再現色Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ夫々に対応する作像部１５Ｙ,１５Ｍ,１５Ｃ,１５Ｋおよび中間転写ベルト１６等を含んで構成されている。
【００４４】
上記作像部１５Ｙ〜１５Ｋは、感光体ドラム１７Ｙ〜１７Ｋ、感光体ドラム１７Ｙ〜１７Ｋの周囲に配設された帯電器１８Ｙ〜１８Ｋ、露光部１９Ｙ〜１９Ｋ、現像器２０Ｙ〜２０Ｋ、一次転写ローラ２１Ｙ〜２１Ｋ、感光体ドラム１７Ｙ〜１７Ｋを清掃するためのクリーナ２２Ｙ〜２２Ｋ等を含んでおり、感光体ドラム１７Ｙ〜１７Ｋ上に再現色Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋのトナー像を作像する。尚、露光部１９Ｙは、その内部に、レーザダイオードと、このレーザダイオードから出射されるレーザビームを偏向して感光体ドラム１７Ｙの表面を主走査方向に露光走査させるためのポリゴンミラーと、走査レンズ等を備えている。他の露光部１９Ｍ〜１９Ｋも同様の構成を有している。
【００４５】
また、上記画像プロセス部１１を構成する中間転写ベルト１６は、無端状のベルトであり、駆動ローラ２３と従動ローラ２４とによって張架されて、ベルト駆動モータ２５によって矢印方向に回転駆動される。
【００４６】
上記給送部１２は、記録用のシートとしての用紙Ｓを収容する絵紙カセット２６と、絵紙カセット２６内の用紙Ｓを搬送路２７上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ２８と、繰り出された用紙Ｓを搬送する搬送ローラ対２９と、用紙Ｓを二次転写位置３０に送り出すタイミングを取るタイミングローラ対３１と、二次転写位置３０において中間転写ベルト１６を挟んで駆動ローラ２３に圧接される二次転写ローラ３２と、を含んで構成されている。
【００４７】
上記二次転写ローラ３２は、例えばＮＢＲゴムにイオン導電性物質を添加して発泡させた導電性の弾性ローラであり、二次転写ローラ駆動モータ３３によって駆動されて、矢印方向に回転駆動される。また、二次転写ローラ３２には、二次転写電圧出力部３４から出力される二次転写電圧が印加される。これにより、二次転写ローラ３２と駆動ローラ２３と間に、二次転写のための静電力が作用する。
【００４８】
上記定着部１３は、定着ローラと加圧ローラとを有し、所定の定着温度で用紙Ｓを加熱加圧してトナー像を定着させる。
【００４９】
上記制御部１４は、上記外部の端末装置からの画像信号を各再現色Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ用のデジタル信号に変換して、露光部１９Ｙ〜１９Ｋの上記レーザダイオードを駆動させるための駆動信号を生成する。そして、この生成された駆動信号によって露光部１９Ｙ〜１９Ｋの上記レーザダイオードが駆動されてレーザビームＬが出射され、感光体ドラム１７Ｙ〜１７Ｋが露光走査される。
【００５０】
ここで、上記感光体ドラム１７Ｙ〜１７Ｋは、露光部１９Ｙ〜１９Ｋによる露光走査が行われる前に、予め帯電器１８Ｙ〜１８Ｋによって一様に帯電されている。そして、露光部１９Ｙ〜１９ＫからのレーザビームＬによる露光走査によって、感光体ドラム１７Ｙ〜１７Ｋに静電潜像が形成されるのである。
【００５１】
そして、各静電潜像は、上記現像器２０Ｙ〜２０Ｋによってトナーで現像される。こうして得られた感光体ドラム１７Ｙ〜１７Ｋ上のトナー像は、一次転写ローラ２１Ｙ〜２１Ｋと感光体ドラム１７Ｙ〜１７Ｋとの間に作用する静電力によって中間転写ベルト１６上に一次転写される。その際に、各色のトナー像が中間転写ベルト１６上の同じ位置に重ね合わせて転写されるように、各色の作像動作はタイミングをずらして実行される。こうして、中間転写ベルト１６上に重ね合わせて一次転写された各色トナー像は、中間転写ベルト１６の回勅によって二次転写位置３０に移動する。
【００５２】
上述した上記中間転写ベルト１６上に対する各色の作像動作にタイミングを合わせて、給送部１２からタイミングローラ対３１によって用紙Ｓが給送されており、用紙Ｓは中間転写ベルト１６と二次転写ローラ３２との間に挟まれて搬送され、二次転写ローラ３２と駆動ローラ２３と間に作用する静電力によって、中間転写ベルト１６上のトナー像が一括して用紙Ｓ上に二次転写される。
【００５３】
こうして、上記二次転写位置３０を通過した用紙Ｓは定着部１３に搬送され、定着部１３でトナー像が加熱・加圧されて用紙Ｓに定着された後、排出ローラ３５によって排出され、収容トレイ３６に収容される。
【００５４】
尚、上記二次転写位置３０で用紙Ｓに二次転写されずに上記像担持体としての中間転写ベルト１６上に残ったトナーは、従動ローラ２４に対向して設けられた像担持体クリーニング装置(以下、単にクリーニング装置と言う)３７によって清掃される。その際に、中間転写ベルト１６上に残ったトナーが中間転写ベルト１６に接触している二次転写ローラ３２に付着すると、二次転写ローラ３２のトナー汚れとなる。このトナー汚れは、汚れ検出センサ３８によって検出される。
【００５５】
以下、本プリンタ１０の特徴であるクリーニング装置３７の構成とその動作について、詳細に説明する。
【００５６】
図２は、上記クリーニング装置３７の構成を示す概略断面図である。図２において、従動ローラ２４に対向する位置において、従動ローラ２４に沿って回動する上記像担持体としての中間転写ベルト１６の回転方向上流側には、従動ローラ２４と平行に配置された回転軸３９aの周りに半径方向に延在してブラシ繊維３９bが植え付けられて成る第１ロールブラシ３９が、ブラシ繊維３９bの先端部が中間転写ベルト１６の表面に接触するように配置されている。また、中間転写ベルト１６の回転方向に第１ロールブラシ３９の下流側には、第１ロールブラシ３９と同様に、回転軸４０aとブラシ繊維４０bとを含む第２ロールブラシ４０が、ブラシ繊維４０bの先端部が中間転写ベルト１６の表面に接触するように配置されている。こうして、回転軸３９a,４０aの回転に伴って、ブラシ繊維３９b,４０bの先端部が中間転写ベルト１６の表面を払うように構成されている。その場合、第１ロールブラシ３９および第２ロールブラシ４０は、中間転写ベルト１６の回転方向(つまり、従動ローラ２４の回転方向)に対してカウンター回転するようになっている。
【００５７】
さらに、上記第１ロールブラシ３９における従動ローラ２４側とは反対側には、金属で形成された回転可能な第１回収ローラ４１が、第１ロールブラシ３９と平行に、且つ、第１ロールブラシ３９におけるブラシ繊維３９bの先端部に接触可能に、配置されている。同様に、第２ロールブラシ４０における従動ローラ２４側とは反対側には、金属で形成された回転可能な第２回収ローラ４２が、第２ロールブラシ４０と平行に、且つ、第２ロールブラシ４０におけるブラシ繊維４０bの先端部に接触可能に、配置されている。尚、図２においては、第１,第２回収ローラ４１,４２は、第１,第２ロールブラシ３９,４０に対して順方向に回転するようになっているが、カウンター方向に回転するようにしても差し支えない。
【００５８】
さらに、上記第１回収ローラ４１の表面には、第１スクレーパ４３の側端が接触している。同様に、上記第２回収ローラ４２の表面には、第２スクレーパ４４の側端が接触している。
【００５９】
本実施の形態におけるクリーニング装置３７は、バイアス印加された第１,第２ロールブラシ３９,４０のブラシ繊維３９b,４０bを中間転写ベルト１６に接触させて、電気的に第１,第２ロールブラシ３９,４０に中間転写ベルト１６上の残留トナーを吸着させ、中間転写ベルト１６のクリーニングを行うものである。さらに、第１,第２ロールブラシ３９,４０のブラシ繊維３９b,４０b内に取り込まれたトナーは、第１,第２回収ローラ４１,４２との電位差を利用して第１,第２回収ローラ４１,４２に回収され、第１,第２回収ローラ４１,４２上に回収されたトナーは、第１,第２スクレーパ４３,４４で機械的に掻き落とされる。
【００６０】
上記第１ロールブラシ３９に対するバイアス印加は、第１バイアス印加装置４５によって金属製の第１回収ローラ４１にプラスの電圧を印加することによって、第１回収ローラ４１を介して行う。同様に、第２ロールブラシ４０に対するバイアス印加は、第２バイアス印加装置４６によって金属製の第２回収ローラ４２にマイナスの電圧を印加することによって、第２回収ローラ４２を介して行う。
【００６１】
その場合、本実施の形態においては、上記第１,第２ロールブラシ３９,４０のブラシ繊維３９b,４０bへの印加バイアスの極性と、ブラシ繊維３９b,４０bのトナーに対する摩擦帯電極性とを、同一の極性に揃えることによって、クリーニング性能の向上を図るのである。
【００６２】
次に、上記ブラシ繊維への印加バイアスの極性と、ブラシ繊維のトナーに対する摩擦帯電極性とを、同一の極性に揃えることによって、クリーニング性能が向上することを、上記印加バイアス極性と上記摩擦帯電極性とを逆極性にした場合と比較して、実験結果を用いて説明する。
【００６３】
図３に、トナーに対して大きなプラスの摩擦帯電極性を有する材料であるナイロンを用いたロールブラシにおけるトナーのクリーニング性能を示す。横軸は、中間転写ベルト上のクリーニングすべきトナーの量(入力トナー量)であり、上記ロールブラシへの印加バイアス極性とは逆極性に帯電したトナーの量である。また、縦軸は、クリーニング残トナー量であり、上記ロールブラシ通過後に上記中間転写ベルト上に残っている上記ロールブラシへの印加バイアス極性とは逆極性に帯電しているトナーの量である。
【００６４】
また、図３において、実線は、上記ロールブラシへの印加バイアス極性がプラスの場合(つまり、上記印加バイアス極性と上記ロールブラシの摩擦帯電極性とが同一)であり、破線は、上記ロールブラシへの印加バイアス極性がマイナスの場合(つまり、上記印加バイアス極性と上記ロールブラシの摩擦帯電極性とが逆)である。
【００６５】
より具体的には、コニカミノルタ社製ＭＦＰ「bizhub C５５０」を用いて、中間転写ベルト上に一次転写されたトナー像(２層のベタ画像)を二次転写バイアスの印加強度を変更しながら用紙に二次転写する。そして、二次転写後における上記中間転写ベルト上の残トナーを、１本のナイロンロールブラシを用いたクリーニング装置を可動可能に配置したテスターを用いてクリーニングした。
【００６６】
その場合、上記中間転写ベルト上におけるクリーニングすべきトナーとクリーニング残のトナーとに関して、夫々の帯電量分布、および、プラス帯電トナーとマイナス帯電トナーとの比率を、ホソカワミクロン社製「イースパートアナライザー」を用いて測定した。さらに、上記中間転写ベルト上のトナーを一定面積吸引して重量測定することによって、プラス帯電トナーの量とマイナス帯電トナーの量とを測定した。その際に、上述したように、二次転写バイアスの印加強度を変更することによって、プラス帯電トナー量およびマイナス帯電トナー量とその比率とを変化させている。
【００６７】
この実験において、上記ロールブラシに用いたナイロンの物理的特性は、材料：ナイロン、繊度：２デニール、密度：２４０kＦ（フィラメント数)/in2、原糸抵抗：１１.５LogΩ、外径：２１.６mmφ、パイル長：３.６mmである。また、実験条件は、ロールブラシに対するベルト食込量：１.３mm、印加電流(定電流)：１０μＡである。
【００６８】
以上の実験結果、図３に示すように、ナイロンのトナーに対する摩擦帯電極性と同極性であるプラスのバイアスを上記ロールブラシに印加した場合(実線)の方が、クリーニング残トナーの量が少なく、クリーニング性能が良好であることが分かる。尚、入力トナー量が２００mg位までは、プラスのバイアスを上記ロールブラシに印加した場合(実線)もマイナスのバイアスを上記ロールブラシに印加した場合(破線)もクリーニング残トナーが略同量であるが、その理由は、この領域が上記ロールブラシによる上記中間転写ベルトに対する機械的なクリーニングが支配的な領域であるためである。
【００６９】
また、図４に、二次転写後のトナー帯電量の分布を示す。二次転写バイアスが適正条件の場合には転写率が高いため、上記テスター(クリーニング装置)によってクリーニングすべきトナーの量(二次転写残トナーの量)は最も少なく、図４に示すように、帯電量分布はプラス帯電のトナー量：マイナス帯電のトナー量＝３：７である。したがって、上記中間転写ベルトの移動方向上流側に位置する第１ロールブラシ３９に、図３に示すようにプラスのバイアスを印加することによって、全残留トナーの略７割を除去することが可能になる。尚、上記プラス帯電のトナーは、一次転写等での電荷注入によってプラス化したトナーである。
【００７０】
これに対して、二次転写バイアスが不足の条件の場合には、転写されたなかったトナーが増えるためマイナス帯電のトナー量および比率が増加する一方、二次転写バイアスが過多の条件の場合には、プラス化したトナーが増えるためプラス帯電のトナー量および比率が増加する。
【００７１】
また、同様に、トナーに対して若干マイナスの摩擦帯電極性を有すると考えられる材料であるポリエステルを用いたロールブラシにおけるトナーのクリーニング性能を、図５に示す。尚、横軸および縦軸は図３の場合と同様である。
【００７２】
この実験において、上記ロールブラシに用いたポリエステルの物理的特性は、材料：ポリエステル、繊度：２デニール、密度：２４０kＦ/in2、原糸抵抗：１１.５LogΩ、外径：２１.６mmφ、パイル長：３.６mmである。さらに、実験条件は、ロールブラシに対するベルト食込量：１.３mm、印加電流(定電流):１０μＡである。
【００７３】
その結果、図５に示すごとく、上記ナイロンの場合と同様に、ポリエステルのトナーに対する摩擦帯電極性と同極性であるマイナスのバイアスを上記ロールブラシに印加した場合(破線)の方が、クリーニング残トナーの量が少なく、クリーニング性能が良好であることが分かる。但し、ポリエステルの場合には、トナーとの摩擦帯電の影響が強くない(図７に示す帯電系列上で近い位置関係にある)ために、プラスのバイアスを印加した場合との差は、ナイロンの場合程の大きな差にはならない。尚、入力トナー量が２００mg位までは上記ロールブラシによる上記中間転写ベルトに対する機械的なクリーニングが支配的な領域である。
【００７４】
以下、図２に示す上記クリーニング装置３７において、上記第１,第２ロールブラシ３９,４０のブラシ繊維３９b,４０bにおけるトナーに対する摩擦帯電極性と同極性のバイアスを、ブラシ繊維３９b,４０bに印加する方法について、具体的に説明する。
【００７５】
上記第１,第２ロールブラシ３９,４０に対するバイアス印加は、中間転写ベルト１６の回転方向上流側に位置する第１ロールブラシ３９にプラスのバイアスを印加し、下流側に位置する第２ロールブラシ４０にマイナスのバイアスを印加する方法と、逆に、上流側に位置する第１ロールブラシ３９にマイナスのバイアスを印加し、下流側に位置する第２ロールブラシ４０にプラスのバイアスを印加する方法と、の２通りが考えられる。以下に、実施例を挙げて、夫々の方法の利点を説明する。
【００７６】
（実施例１）
本実施例においては、上記第１ロールブラシ３９のブラシ繊維３９bにはプラスのバイアスを印加する一方、第２ロールブラシ４０のブラシ繊維４０bにはマイナスのバイアスを印加する。
【００７７】
その場合、上記第１ロールブラシ３９におけるブラシ繊維３９bの材料として、トナーに対する摩擦帯電極性がプラスである材料、例えばナイロンやレーヨン等を用いる。その場合におけるブラシ繊維３９bの原糸抵抗(単位長さ(例えば３０cm)当たりの繊維抵抗)は１０LogΩ〜１３LogΩである。また、原糸の繊度は１デニール〜６デニールであることが望ましく、密度は繊度によって異なるが例えば２デニールであれば１８０kＦ/in2〜２５０kＦ/in2であることが望ましい。
【００７８】
ここで、上記原糸抵抗は、上記「１０LogΩ」よりも小さい場合には、トナーとブラシ繊維３９bとの間に、中間転写ベルト１６上に残留しているマイナス帯電のトナーを容易にクリーニング可能な程度の電位差を付けることができない。また、上記「１３LogΩ」よりも大きい場合には、トナーとブラシ繊維３９bとの間で放電が生じてしまう。
【００７９】
上記第１ロールブラシ３９に対するバイアス印加方法は、第１バイアス印加装置４５によって、第１回収ローラ４１を介して、プラスのバイアスが印加される。その場合におけるバイアス強度は、例えば、定電流制御であれば５μＡ〜２０μＡ、定電圧制御であれば３００Ｖ〜１５００Ｖである。
【００８０】
上記構成において、先ず、上記中間転写ベルト１６とブラシ繊維３９bとの間に生じた電界によって、中間転写ベルト１６上のマイナスに帯電したトナー４７aがプラスに帯電したブラシ繊維３９bに移動する。次いで、第１回収ローラ４１を介して第１ロールブラシ３９にバイアス印加を行っているため、ブラシ繊維３９bと第１回収ローラ４１との間にも電界が生じ、ブラシ繊維３９b内のトナー４７aは第１回収ローラ４１に移動して回収される。こうして、第１回収ローラ４１上に回収されたトナー４７aは、第１スクレーパ４３によって掻き落とされる。
【００８１】
こうして、上記中間転写ベルト１６上に残留しているマイナス帯電のトナー４７aは、第１ロールブラシ３９によってクリーニングされる。その際に、トナーに対する摩擦帯電極性がプラスであるナイロンやレーヨン等をブラシ繊維３９bの材料として用い、第１ロールブラシ３９にはプラスのバイアスが印加されている。したがって、マイナス帯電のトナー４７aは、ブラシ繊維３９bとの摩擦によってマイナス電荷が注入されてよりマイナス側に帯電し、トナー４７aとブラシ繊維３９bとの間により大きな電位差(電界)が生ずるため、中間転写ベルト１６上に残留しているマイナス帯電のトナー４７aが容易にクリーニングされる。その結果、中間転写ベルト１６上に残留しているトナーはプラス帯電のトナー４７bのみとなる。
【００８２】
一方、上記第２ロールブラシ４０におけるブラシ繊維４０bの材料として、トナーに対する摩擦帯電極性がマイナスである材料、例えばポリエステルやポリエチレンやテフロン等を用いる。その場合におけるブラシ繊維４０bの原糸抵抗,原糸繊度および原糸密度は、第１ロールブラシ３９におけるブラシ繊維３９bの場合と同じであることが望ましい。
【００８３】
上記第２ロールブラシ４０に対するバイアス印加方法は、第２バイアス印加装置４６によって、第２回収ローラ４２を介して、マイナスのバイアスが印加される。その場合におけるバイアス強度は、例えば、定電流制御であれば−５μＡ〜−２０μＡ、定電圧制御であれば−３００Ｖ〜−１５００Ｖである。
【００８４】
上記構成において、先ず、上記中間転写ベルト１６とブラシ繊維４０bとの間に生じた電界によって、中間転写ベルト１６上のプラスに帯電したトナー４７bがマイナスに帯電したブラシ繊維４０bに移動する。次いで、第２回収ローラ４２を介して第２ロールブラシ４０にバイアス印加を行っているため、ブラシ繊維４０bと第２回収ローラ４２との間にも電界が生じ、ブラシ繊維４０b内のトナー４７bは第２回収ローラ４２に移動して回収される。こうして、第２回収ローラ４２上に回収されたトナー４７bは、第２スクレーパ４４によって掻き落とされる。
【００８５】
こうして、上記中間転写ベルト１６上に残留しているプラス帯電のトナー４７bは、第２ロールブラシ４０によってクリーニングされる。その際に、トナーに対する摩擦帯電極性がマイナスであるポリエステルやポリエチレンやテフロン等をブラシ繊維４０bの材料として用い、第２ロールブラシ４０にはマイナスのバイアスが印加されている。したがって、プラス帯電のトナー４７bは、ブラシ繊維４０bとの摩擦によりプラス電荷が注入されてよりプラス側に帯電し、トナー４７bとブラシ繊維４０bとの間により大きな電位差(電界)が生ずるため、中間転写ベルト１６上に残留しているプラス帯電のトナー４７bが容易にクリーニングされる。その結果、中間転写ベルト１６上に残留していたトナーは総てクリーニングされる。
【００８６】
通常、中間転写ベルト１６上におけるクリーニングすべきトナー４７a,４７b(以下、マイナスに帯電したトナー４７aとプラスに帯電したトナー４７bとを総称してトナー４７と言う)は、転写される用紙Ｓが湿っている等のイレギュラーがない限り、二次転写ローラ３２に印加される二次転写バイアスに起因する電荷の注入は行われない。その結果、図４に示すように、７割程度のトナー４７はマイナス帯電のままであり、３割程度のトナー４７は、一次転写時等においてプラス電荷が注入されるためにプラス帯電トナー４７bに変化している。
【００８７】
したがって、上記中間転写ベルト１６の回転方向上流側に位置する第１ロールブラシ３９にプラスのバイアスを印加し、下流側に位置する第２ロールブラシ４０にマイナスのバイアスを印加することによって、最初に７割程度の多量のマイナス帯電トナー４７aをクリーニングした後、残った少量のプラス帯電トナー４７bをクリーニングすることができる。こうして、本実施例では、効率の良いクリーニングが可能になるのである。
【００８８】
また、立ち上げの際や所定時間毎に行われる画像安定化処理時およびジャム処理時における中間転写ベルトクリーニングでは、通常のトナーに比べてかなり大量のトナーをクリーニングする必要がある。この場合は、殆どのトナーは未転写トナーであるためマイナス帯電のままのトナーである。
【００８９】
したがって、上記画像安定化処理時および上記ジャム処理時の場合には、第１ロールブラシ３９のブラシ繊維３９bにプラスのバイアスを印加すれば、通常クリーニング時よりも十分に高くバイアスを設定した特別なシーケンスを設けることによって、効率良く大量のトナーをクリーニングすることができる。しかも、クリーニングしきれないトナーが残ったとしても、バイアスが高く設定されていることによって上記残ったトナーにはプラス電荷が注入されている。そのため、上流側の第１ロールブラシ３９をすり抜けたトナーはプラス帯電され、マイナスのバイアスが印加されている下流側の第２ロールブラシ４０のブラシ繊維４０bによって完全にクリーニングするように、クリーニングのシーケンスを設定することも可能になる。
【００９０】
（実施例２）
本実施例においては、上記第１ロールブラシ３９のブラシ繊維３９bにはマイナスのバイアスを印加する一方、第２ロールブラシ４０のブラシ繊維４０bにはプラスのバイアスを印加する。
【００９１】
その場合、上記第１ロールブラシ３９におけるブラシ繊維３９bの材料として、トナーに対する摩擦帯電極性がマイナスである材料、例えばポリエステルやポリエチレンやテフロン等を用いる。その場合におけるブラシ繊維３９bの原糸抵抗は１０LogΩ〜１３LogΩである。また、原糸の繊度は１デニール〜６デニールであることが望ましく、密度は繊度によって異なるが例えば２デニールであれば１８０kＦ/in2〜２５０kＦ/in2であることが望ましい。
【００９２】
ここで、上記原糸抵抗は、上記「１０LogΩ」よりも小さい場合には、トナーとブラシ繊維３９bとの間に、中間転写ベルト１６上に残留しているプラス帯電のトナーを容易にクリーニング可能な程度の電位差を付けることができない。また、上記「１３LogΩ」よりも大きい場合には、トナーとブラシ繊維３９bとの間で放電が生じてしまう。
【００９３】
本実施例２においては、図２の場合とは逆に、上記第１回収ローラ４１を第２バイアス印加装置４６に電気的に接続する一方、第２回収ローラ４２を第１バイアス印加装置４５に電気的に接続しておく。そして、第１ロールブラシ３９に対するバイアス印加方法は、第２バイアス印加装置４６によって、第１回収ローラ４１を介して、マイナスのバイアスが印加される。その場合におけるバイアス強度は、例えば、定電流制御であれば−５μＡ〜−２０μＡ、定電圧制御であれば−３００Ｖ〜−１５００Ｖである。
【００９４】
上記構成において、先ず、上記中間転写ベルト１６とブラシ繊維３９bとの間に生じた電界によって、中間転写ベルト１６上のプラスに帯電したトナーがマイナスに帯電したブラシ繊維３９bに移動する。次いで、第１回収ローラ４１を介して第１ロールブラシ３９にバイアス印加を行っているため、ブラシ繊維３９bと第１回収ローラ４１との間にも電界が生じ、ブラシ繊維３９b内のプラス帯電トナーは第１回収ローラ４１に移動して回収される。こうして、第１回収ローラ４１上に回収されたプラス帯電トナーは、第１スクレーパ４３によって掻き落とされる。
【００９５】
こうして、上記中間転写ベルト１６上に残留しているプラス帯電のトナーは、第１ロールブラシ３９によってクリーニングされる。その際に、トナーに対する摩擦帯電極性がマイナスであるポリエステルやポリエチレンやテフロン等をブラシ繊維３９bの材料として用い、第１ロールブラシ３９にはマイナスのバイアスが印加されている。したがって、プラス帯電のトナーは、ブラシ繊維３９bとの摩擦によってプラス電荷が注入されてよりプラス側に帯電し、トナーとブラシ繊維３９bとの間により大きな電位差(電界)が生ずるため、中間転写ベルト１６上に残留しているプラス帯電のトナーが容易にクリーニングされる。その結果、中間転写ベルト１６上に残留しているトナーはマイナス帯電のトナーのみとなる。
【００９６】
一方、上記第２ロールブラシ４０におけるブラシ繊維４０bの材料として、トナーに対する摩擦帯電極性がプラスである材料、例えばナイロンやレーヨン等を用いる。その場合におけるブラシ繊維４０bの原糸抵抗,原糸繊度および原糸密度は、第１ロールブラシ３９におけるブラシ繊維３９bの場合と同じであることが望ましい。
【００９７】
上記第２ロールブラシ４０に対するバイアス印加方法は、図６に示すように、第１バイアス印加装置４５によって、第２回収ローラ４２を介して、プラスのバイアスが印加される。その場合におけるバイアス強度は、例えば、定電流制御であれば５μＡ〜２０μＡ、定電圧制御であれば３００Ｖ〜１５００Ｖである。
【００９８】
上記構成において、先ず、上記中間転写ベルト１６とブラシ繊維４０bとの間に生じた電界によって、中間転写ベルト１６上のマイナスに帯電したトナー４８aがプラスに帯電したブラシ繊維４０bに移動する。次いで、第２回収ローラ４２を介して第２ロールブラシ４０にバイアス印加を行っているため、ブラシ繊維４０bと第２回収ローラ４２との間にも電界が生じ、ブラシ繊維４０b内のトナー４８aは第２回収ローラ４２に移動して回収される。こうして、第２回収ローラ４２上に回収されたトナー４８aは、第２スクレーパ４４によって掻き落とされる。
【００９９】
こうして、上記中間転写ベルト１６上に残留しているマイナス帯電のトナー４８aは、第２ロールブラシ４０によってクリーニングされる。その際に、トナーに対する摩擦帯電極性がプラスであるナイロンやレーヨン等をブラシ繊維４０bの材料として用い、第２ロールブラシ４０にはプラスのバイアスが印加されている。したがって、マイナス帯電のトナー４８aは、ブラシ繊維４０bとの摩擦によってマイナス電荷が注入されてよりマイナス側に帯電し、トナーとブラシ繊維４０bとの間により大きな電位差(電界)が生ずるため、中間転写ベルト１６上に残留しているマイナス帯電のトナー４８aが容易にクリーニングされる。その結果、中間転写ベルト１６上に残留していたトナーは総てクリーニングされる。
【０１００】
ここで、上記第１ロールブラシ３９および第２ロールブラシ４０の２本のロールブラシでもクリーニングできなかったトナーが中間転写ベルト１６上にある場合には、図６に示すように、クリーニング残トナーには、第２ロールブラシ４０のブラシ繊維４０bを通る際に、第２ロールブラシ４０に印加されたプラスのバイアスによる電界によって、プラスの電荷が注入されるため、第２ロールブラシ４０をすり抜けたトナー４８bはプラスに帯電している。そして、第２ロールブラシ４０をすり抜けて中間転写ベルト１６上にあるプラス帯電のトナー４８bは、やがて作像部１５Ｙに至る。
【０１０１】
そして、イエローの一次転写位置において、一次転写ローラ２１Ｙには一次転写バイアス印加装置４９によってプラスのバイアスが印加されており、感光体ドラム１７Ｙの表面はマイナスに帯電されている。そのため、第２ロールブラシ４０をすり抜けてプラスに帯電したトナー４８bは、一次転写位置で感光体ドラム１７Ｙに逆転写され、感光体ドラム１７Ｙのクリーニング装置(例えば、スクレーパ)５０によって回収可能となり、さらに良好なクリーニング性能を得ることが可能になる。
【０１０２】
上述したように、上記第１ロールブラシ３９のブラシ繊維３９bにはプラスのバイアスを印加する一方、第２ロールブラシ４０のブラシ繊維４０bにはマイナスのバイアスを印加する実施例１と、上記第１ロールブラシ３９のブラシ繊維３９bにはマイナスのバイアスを印加する一方、第２ロールブラシ４０のブラシ繊維４０bにはプラスのバイアスを印加する実施例２とでは、夫々異なる利点を有している。そこで、本クリーニング装置３７を適用するプリンタ１０の特性等に応じて、適宜実施例１と実施例２とのうちの何れかを選択して用いればよい。
【０１０３】
尚、上記実施の形態においては、上記像担持体クリーニング装置３７を、従動ローラ２４に対向する位置に設けているが、上記像担持体としての中間転写ベルト１６に第１ロールブラシ３９および第２ロールブラシ４０が接触可能な位置であれば従動ローラ２４に対向する位置に限定されるものではない。
【０１０４】
また、上記実施の形態においては、上記像担持体として中間転写ベルト１６を挙げて説明している。しかしながら、この発明における上記像担持体は、中間転写ベルト１６に限定されるものではなく、表面にトナー像を担持するものであれば差し支えない。
【０１０５】
上記実施の形態において、トナーに対する摩擦帯電極性がプラスであるブラシ繊維の材料としてナイロンおよびレーヨン等を例示し、トナーに対する摩擦帯電極性がマイナスであるブラシ繊維の材料としてはポリエステル,ポリエチレンおよびテフロン等を例示したが、それ以外の材料も用いることができる。その場合に、トナーに対する摩擦帯電極性がプラスであるかマイナスであるかは、ブラシ繊維とトナーとを摩擦させ、そのトナーの帯電極性をホソカワミクロン社製「イーストパートアナライザー」で測定し、トナーの帯電極性がプラスとマイナスとの何れの傾向にあるかを測定することにより確認すればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】この発明の像担持体クリーニング装置を搭載した画像形成装置における全体の構成を示す図である。
【図２】図１における像担持体クリーニング装置の構成を示す概略断面図である。
【図３】ナイロンを用いたロールブラシのクリーニング性能を示す図である。
【図４】二次転写後のトナー帯電量の分布を示す図である。
【図５】ポリエステルを用いたロールブラシのクリーニング性能を示す図である。
【図６】第２ロールブラシにプラスのバイアスを印加した際に第２ロールブラシをすり抜けたトナーのクリーニングを説明するための図である。
【図７】帯電系列を示す図である。
【図８】トナーに対してプラスに摩擦帯電するブラシ繊維にプラスの電圧を印加する場合のトナーへの電荷移動とクリーニング性能との説明図である。
【図９】トナーに対してマイナスに摩擦帯電するブラシ繊維にマイナスの電圧を印加する場合のトナーへの電荷移動とクリーニング性能との説明図である。
【図１０】トナーに対してプラスに摩擦帯電するブラシ繊維にマイナスの電圧を印加する場合のトナーへの電荷移動とクリーニング性能との説明図である。
【図１１】トナー対してマイナスに帯電するブラシ繊維にプラスの電圧を印加する場合のトナーへの電荷移動とクリーニング性能との説明図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１０…プリンタ、
１１…画像プロセス部、
１２…給送部、
１３…定着部、
１４…制御部、
１６…中間転写ベルト、
１７Ｙ…感光体ドラム、
２１Ｙ…一次転写ローラ、
２４…従動ローラ、
３７…クリーニング装置、
３９…第１ロールブラシ、
３９b,４０b…ブラシ繊維、
４０…第２ロールブラシ、
４１…第１回収ローラ、
４２…第２回収ローラ、
４３…第１スクレーパ、
４４…第２スクレーパ、
４５…第１バイアス印加装置、
４６…第２バイアス印加装置、
４７…トナー、
４７a,４８a…マイナス帯電トナー、
４７b,４８b…プラス帯電トナー、
４９…一次転写バイアス印加装置、
５０…クリーニング装置。
【図１】
2009300721.tif 000003
【図２】
2009300721.tif 000004
【図３】
2009300721.tif 000005
【図４】
2009300721.tif 000006
【図５】
2009300721.tif 000007
【図６】
2009300721.tif 000008
【図７】
2009300721.tif 000009
【図８】
2009300721.tif 000010
【図９】
2009300721.tif 000011
【図１０】
2009300721.tif 000012
【図１１】
2009300721.tif 000013