クリーニング装置及び画像形成装置
【課題】ブラシにトナーが滞留することを抑制し、且つ、放電生成物によるブラシへのストレスを軽減することができるクリーニング装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】クリーニング装置７０は、２次転写ベルト６８の表面に接触する上流クリーニングブラシ７１、下流クリーニングブラシ７２及びクリーニングローラ７３と、第１〜第３のバイアス印加部７５，７６，７７とを備える。第１のバイアス印加部７５は、正規トナーと逆極性のバイアス電圧を上流クリーニングブラシ７１に印加する。第２のバイアス印加部７６は、正規トナーと逆極性であって、上流クリーニングブラシ７１に印加するバイアス電圧の絶対値以上に設定されたバイアス電圧を下流クリーニングブラシ７２に印加する。第３のバイアス印加部７７は、クリーニングローラ７３に正規トナーと同極性のバイアス電圧を印加する。
【解決手段】クリーニング装置７０は、２次転写ベルト６８の表面に接触する上流クリーニングブラシ７１、下流クリーニングブラシ７２及びクリーニングローラ７３と、第１〜第３のバイアス印加部７５，７６，７７とを備える。第１のバイアス印加部７５は、正規トナーと逆極性のバイアス電圧を上流クリーニングブラシ７１に印加する。第２のバイアス印加部７６は、正規トナーと逆極性であって、上流クリーニングブラシ７１に印加するバイアス電圧の絶対値以上に設定されたバイアス電圧を下流クリーニングブラシ７２に印加する。第３のバイアス印加部７７は、クリーニングローラ７３に正規トナーと同極性のバイアス電圧を印加する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体に付着したトナーを除去するクリーニング装置、及びこのクリーニング装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機，プリンタ，ファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置には、トナーが付着する移動体が用いられる。このような移動体としては、例えば、トナー像が形成される感光体、感光体に形成されたトナー像が転写される中間転写体、転写位置で中間転写体に転写されたトナー像を用紙に転写する転写部材などがある。
【０００３】
なお、転写部材には、トナー像は形成されない。しかし、用紙の両面に画像を形成する場合は、先に画像が形成された用紙の一面（表面）が転写部材に接触するため、用紙の表面のトナーが転写部材に付着することがある。
【０００４】
トナー像を転写した後の感光体上や中間転写体上に残留したトナーや、転写部材に付着したトナーは、クリーニング装置によって除去される。このようなクリーニング装置は、例えば、特許文献１及び特許文献２に開示されている。
【０００５】
特許文献１に開示されたクリーニング装置は、移動体である像担持体の表面に当接する複数のブラシロールを有しており、少なくとも２つのブラシロールに互いに異なる極性のバイアス電圧をそれぞれ印加する。そして、トナーの正規の帯電極性と逆極性のバイアス電圧が印加されるブラシロールの表面速度を、トナーの正規の帯電極性と同極性のバイアス電圧が印加されるブラシロールの表面速度よりも速く設定している。
【０００６】
特許文献２に開示されたクリーニング装置は、移動体である像保持部材の表面に接触する第１ブラシ部材、第２ブラシ部材及び第３ブラシ部材を備えている。第２ブラシ部材は、第１ブラシ部材よりも像保持部材の移動方向下流側に配置され、第３ブラシ部材は、第２ブラシ部材よりも像保持部材の移動方向下流側に配置されている。そして、第１ブラシ部材と第２ブラシ部材とに異なる極性のバイアス電圧を印加させると共に、第３ブラシ部材の機械的掻き取り力を、第１ブラシ部材及び第２ブラシ部材の機械的掻き取り力よりも強くしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−７２３９８号公報
【特許文献２】特開２００９−３６９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示されたクリーニング装置では、移動体の移動方向の最上流に配置されたブラシが、移動体に残留したトナーを初めに回収する。そのため、最上流に配置されたブラシに、そのブラシのトナー回収機能を上回るトナーが進入する虞がある。そして、最上流に配置されたブラシにトナー回収機能を上回るトナーが進入すると、回収されずにブラシ内に滞留したトナーが像保持部材に再付着したり、ブラシの抵抗を上昇させてしまったりするという問題が発生する。
【０００９】
また、像保持部材の多量のトナーを除去するには、ブラシに印加するバイアス電圧を高くする必要があるため、放電が誘発され、像保持部材やブラシに放電生成物が付着してしまうことがある。
【００１０】
本発明の目的は、上記従来技術における実情を考慮し、ブラシにトナーが滞留することを抑制し、且つ、放電生成物によるブラシへのストレスを軽減することができるクリーニング装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明のクリーニング装置は、上流クリーニングブラシと、下流クリーニングブラシと、クリーニングローラと、第１のバイアス印加部と、第２のバイアス印加部と、第３のバイアス印加部とを備える。
上流クリーニングブラシは、トナーが付着する移動体の表面に接触している。
下流クリーニングブラシは、上流クリーニングブラシよりも移動体の移動方向下流側に配置され、移動体の表面に接触している。
クリーニングローラは、下流クリーニングブラシよりも移動体の移動方向下流側に配置され、移動体の表面に接触している。
第１のバイアス印加部は、正規トナーと逆極性のバイアス電圧を上流クリーニングブラシに印加する。
第２のバイアス印加部は、正規トナーと逆極性であって、前記上流クリーニングブラシに印加するバイアス電圧の絶対値以上に設定されたバイアス電圧を下流クリーニングブラシに印加する。
第３のバイアス印加部は、クリーニングローラに正規トナーと同極性のバイアス電圧を印加する。
【００１２】
また、本発明の画像形成装置は、表面にトナーが付着する移動体と、移動体に付着したトナーを除去する上述のクリーニング装置とを備える。
【００１３】
本発明のクリーニング装置及び画像形成装置では、上流クリーニングブラシと下流クリーニングブラシにより、移動体の表面に付着している正規の極性に帯電したトナーを除去する。そのため、移動体の表面に付着した多量のトナーを除去する場合にも、１度に多量のトナーを除去しなくてもよいので、各クリーニングブラシに印加するバイアス電圧を低く抑えることができる。これにより、放電の誘発が抑制され、放電生成物によるブラシへのストレスを軽減することができる。
【００１４】
また、本発明のクリーニング装置及び画像形成装置では、下流クリーニングブラシに印加するバイアス電圧の絶対値が、上流クリーニングブラシに印加するバイアス電圧の絶対値以上に設定されている。そのため、下流クリーニングブラシにおいても所定量のトナーを除去するため、上流クリーニングブラシにトナー除去に係る負荷が偏らないようにすることができる。その結果、上流クリーニングブラシにトナー回収機能を上回るトナーが進入しないようにすることができ、上流クリーニングブラシにトナーが滞留することを抑制することができる。
【００１５】
さらに、本発明のクリーニング装置及び画像形成装置では、クリーニングローラに正規トナーと同極性のバイアス電圧を印加するため、正規の極性と逆極性に帯電したトナー及びトナーに添加されたワックスや滑剤を、クリーニングローラによって除去することができる。その結果、トナー及びトナーに添加されたワックスや滑剤が移動体の表面に皮膜状に固着するフィルミングの発生を防止或いは抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のクリーニング装置及び画像形成装置によれば、ブラシにトナーが滞留することを抑制し、且つ、放電生成物によるブラシへのストレスを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の画像形成装置の第１の実施形態を示す全体構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置の第１の実施形態に係る２次転写部とクリーニング装置を示す説明図である。
【図３】本発明の画像形成装置の第１の実施形態に係るクリーニング装置を示す概略構成図である。
【図４】本発明の画像形成装置の第１の実施形態の制御系を示すブロック図である。
【図５】本発明の画像形成装置の第２の実施形態の要部を示す概略構成図である。
【図６】本発明の画像形成装置の第２の実施形態の制御系を示すブロック図である。
【図７】本発明の画像形成装置の第２の実施形態に係るバイアス電圧設定処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の画像形成装置の第３の実施形態に係るクリーニング装置を示す概略構成図である。
【図９】本発明の画像形成装置の第３の実施形態の制御系を示すブロック図である。
【図１０】本発明の画像形成装置の第４の実施形態に係るクリーニング装置を示す概略構成図である。
【図１１】クリーニングブラシに印加するバイアスの電圧と電流の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、クリーニング装置及び画像形成装置を実施するための形態について、図１〜図１１を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。
また、説明は以下の順序で行う。
１．画像形成装置の第１の実施の形態
２．画像形成装置の第２の実施の形態
３．画像形成装置の第３の実施の形態
４．画像形成装置の第４の実施の形態
【００１９】
１．画像形成装置の第１の実施の形態
［画像形成装置の構成例］
まず、画像形成装置の第１の実施の形態の構成例について、図１を参照して説明する。
図１は、画像形成装置の第１の実施の形態を示す全体構成図である。
【００２０】
図１に示すように、画像形成装置１は、電子写真方式により用紙に画像を形成するものであり、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の４色のトナーを重ね合わせるタンデム形式のカラー画像形成装置である。この画像形成装置１は、原稿搬送部１０と、用紙収納部２０と、画像読取部３０と、画像形成部４０と、中間転写ベルト５０と、２次転写部６０と、クリーニング装置７０と、定着部８０と、制御基板１００とを有する。
【００２１】
原稿搬送部１０は、原稿をセットする原稿給紙台１１と、複数のローラ１２と、搬送ドラム１３と、搬送ガイド１４と、原稿排出ローラ１５と、原稿排出トレイ１６とを有している。原稿給紙台１１にセットされた原稿Ｇは、複数のローラ１２及び搬送ドラム１３によって、画像読取部３０の読取位置に１枚ずつ搬送される。搬送ガイド１４及び原稿排出ローラ１５は、複数のローラ１２及び搬送ドラム１３により搬送された原稿Ｄを原稿排出トレイ１６に排出する。
【００２２】
画像読取部３０は、原稿搬送部１０により搬送された原稿Ｇ又は原稿台３１に載置された原稿の画像を読み取って、画像データを生成する。具体的には、原稿Ｇの画像がランプＬによって照射される。原稿Ｇからの反射光は、第１ミラーユニット３２、第２ミラーユニット３３、レンズユニット３４の順に導かれて、撮像素子３５の受光面に結像する。撮像素子３５は、入射した光を光電変換して所定の画像信号を出力する。出力された画像信号は、Ａ／Ｄ変換されることにより画像データとして作成される。
【００２３】
また、画像読取部３０は、画像読取制御部３６を有している。画像読取制御部３６は、Ａ／Ｄ変換によって作成された画像データに、シェーディング補正やディザ処理、圧縮等の処理を施して、制御基板１００のＲＡＭ１０３（図４参照）に格納する。なお、画像データは、画像読取部３０から出力されるデータに限定されず、画像形成装置１に接続されたパーソナルコンピュータや他の画像形成装置などの外部装置から受信したものであってもよい。
【００２４】
用紙収納部２０は、装置本体の下部に配置されており、用紙Ｓのサイズや種類に応じて複数設けられている。この用紙Ｓは、給紙部２１により給紙されて搬送部２３に送られ、搬送部２３によって転写位置である２次転写部６０に搬送される。また、用紙収納部２０の近傍には、手差部２２が設けられている。この手差部２２からは、用紙収納部２０に収納されていないサイズの用紙やタグを有するタグ紙、ＯＨＰシート等の特殊紙が転写位置へ送られる。
【００２５】
画像読取部３０と用紙収納部２０との間には、画像形成部４０と中間転写ベルト５０が配置されている。画像形成部４０は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナー像を形成するために、４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋを有する。
【００２６】
第１の画像形成ユニット４０Ｙは、イエローのトナー像を形成し、第２の画像形成ユニット４０Ｍは、マゼンダのトナー像を形成する。また、第３の画像形成ユニット４０Ｃは、シアンのトナー像を形成し、第４の画像形成ユニット４０Ｋは、ブラックのトナー像を形成する。これら４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋは、それぞれ同一の構成を有しているため、ここでは第１の画像形成ユニット４０Ｙについて説明する。
【００２７】
第１の画像形成ユニット４０Ｙは、ドラム状の感光体４１と、感光体４１の周囲に配置された帯電部４２と、露光部４３と、現像部４４と、クリーニング部４５を有している。感光体４１は、不図示の駆動モータによって回転する。帯電部４２は、感光体４１に電荷を与え感光体４１の表面を一様に帯電する。露光部４３は、原稿Ｇから読み取られた画像データ又は外部装置から送信された画像データに基づいて、感光体４１の表面に対して露光操作を行うことにより感光体４１上に静電潜像を形成する。
【００２８】
現像部４４は、感光体４１に形成された静電潜像にイエローのトナーを付着させる。これにより、感光体４１の表面は、イエローのトナー像が形成される。なお、第２の画像形成ユニット４０Ｍの現像部４４は、感光体４１にマゼンタのトナーを付着させ、第３の画像形成ユニット４０Ｃの現像部４４は、感光体４１にシアンのトナーを付着させる。そして、第４の画像形成ユニット４０Ｋの現像部４４は、感光体４１にブラックのトナーを付着させる。
クリーニング部４５は、感光体４１の表面に残留しているトナーを除去する。
【００２９】
感光体４１上に付着したトナーは、中間転写体の一例を示す中間転写ベルト５０に転写される。中間転写ベルト５０は、無端状に形成されており、複数のローラに掛け渡されている。この中間転写ベルト５０は、不図示の駆動モータで感光体４１の回転（移動）方向とは逆方向に回転駆動する。
【００３０】
中間転写ベルト５０における各画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの感光体４１と対向する位置には、１次転写部５１が設けられている。この１次転写部５１は、中間転写ベルト５０にトナーと反対の極性を印加させることで、感光体４１上に付着したトナーを中間転写ベルト５０に転写する。
【００３１】
そして、中間転写ベルト５０が回転駆動することで、中間転写ベルト５０の表面には、４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋで形成されたトナー像が順次転写される。これにより、中間転写ベルト５０上には、イエロー、マゼンダ、シアン及びブラックのトナー像が重なり合いカラー画像が形成される。
【００３２】
また、中間転写ベルト５０には、ベルトクリーニング装置５３が対向している。このベルトクリーニング装置５３は、用紙Ｓへのトナー画像の転写を終えた中間転写ベルト５０の表面を清掃する。
【００３３】
中間転写ベルト５０の近傍で、かつ搬送部２３の用紙搬送方向下流には、２次転写部６０が配置されている。この２次転写部６０は、搬送部２３によって送られてきた用紙Ｓを中間転写ベルト５０に接触させて、中間転写ベルト５０の外周面上に形成されたトナー画像を用紙Ｐに転写する。２次転写部６０には、クリーニング装置７０が対向している。これら２次転写部６０及びクリーニング装置７０については、後で詳しく説明する。
【００３４】
２次転写部６０における用紙Ｓの排出側には、定着部８０が設けられている。この定着部８０は、用紙Ｓを加圧及び加熱して、転写されたトナー像を用紙Ｓに定着させる。定着部８０は、例えば、一対の定着部材である定着上ローラ８１及び定着下ローラ８２で構成されている。定着上ローラ８１及び定着下ローラ８２は、互いに圧接した状態で配置されおり、定着上ローラ８１と定着下ローラ８２との圧接部として定着ニップ部が形成される。
【００３５】
定着上ローラ８１の内部には、加熱部が設けられている。この加熱部からの輻射熱により定着上ローラ８１のローラ部が温められる。そして、定着上ローラ８１のローラ部の熱が用紙Ｓへ伝達されることにより、用紙Ｓ上のトナー画像が熱定着される。
【００３６】
用紙Ｓは、２次転写部６０によりトナー画像が転写された面（定着対象面）が定着上ローラ８１と向き合うように搬送され、定着ニップ部を通過する。したがって、定着ニップ部を通過する用紙Ｓには、定着上ローラ８１と定着下ローラ８２とによる加圧と、定着上ローラ８１のローラ部の熱による加圧が行われる。
【００３７】
定着部８０の用紙搬送方向下流には、切換ゲート２４が配置されている。切換ゲート２４は、定着部８０を通過した用紙Ｓの搬送路を切り換える。すなわち、切換ゲート２４は、片面画像形成におけるフェースアップ排紙を行う場合に、用紙Ｓを直進させる。これにより、用紙Ｓは、一対の排紙ローラ２５によって排紙される。また、切換ゲート２４は、片面画像形成におけるフェースダウン排紙及び両面画像形成を行う場合に、用紙Ｓを下方に案内する。
【００３８】
フェースダウン排紙を行う場合は、切換ゲート２４によって用紙Ｓを下方に案内した後に、用紙反転搬送部２６によって表裏を反転して上方に搬送する。これにより、表裏が反転された用紙Ｓは、一対の排紙ローラ２５によって排紙される。
両面画像形成を行う場合は、切換ゲート２４によって用紙Ｓを下方に案内した後に、用紙反転搬送部２６によって表裏を反転し、再給紙路２７により再び転写位置へ送られる。
【００３９】
一対の排紙ローラ２５の下流側に、用紙Ｓを折ったり、用紙Ｓに対してステープル処理等を行ったりする後処理装置を配置してもよい。
【００４０】
［２次転写部］
次に、２次転写部６０について、図２を参照して説明する。
図２は、２次転写部６０とクリーニング装置７０を示す説明図である。
【００４１】
図２に示すように、２次転写部６０は、２次転写ローラ６１と、駆動ローラ６２と、従動ローラ６４，６５，６６，６７と、２次転写ベルト６８を備えている。２次転写ローラ６１は、２次転写ベルト６８及び中間転写ベルト５０を介して２次転写対向ローラ５２に圧接されている。そして、２次転写ローラ６１と中間転写ベルト５０が接触するニップ部は、中間転写ベルト５０の外周面上に形成されたトナー画像を用紙Ｓに転写する転写位置とされる。
【００４２】
駆動ローラ６２は、モータなどの回転駆動部（不図示）により回転される。従動ローラ６５，６６，６７は、クリーニング装置７０の後述する上流クリーニングブラシ７１、下流クリーニングブラシ７２及びクリーニングローラ７３に、２次転写ベルト６８を介して対向する。これら従動ローラ６５，６６，６７は、グランド（ＧＮＤ）に接続されている（図３参照）。
【００４３】
２次転写ベルト６８は、２次転写ローラ６１、駆動ローラ６２及び従動ローラ６４〜６７に掛け渡されており、用紙搬送方向に対応した方向に回転可能に構成されている。この２次転写ベルト６８は、駆動ローラ６２が駆動することにより回転して、用紙Ｓを転写位置に搬送する。
【００４４】
２次転写ベルト６８は、本発明に係るトナーが付着する移動体の一例を示すものである。この２次転写ベルト６８には、トナー像は形成されない。しかし、例えば、用紙Ｓの両面に画像を形成する場合は、先に画像が形成された用紙Ｓの一面（表面）が２次転写ベルト６８に接触するため、用紙Ｓの一面上のトナーが２次転写ベルト６８に付着することがある。この２次転写ベルト６８に付着したトナーＴは、クリーニング装置７０によって除去される。
【００４５】
［クリーニング装置］
次に、クリーニング装置７０について、図２及び図３を参照して説明する。
図３は、クリーニング装置７０を示す概略構成図である。
【００４６】
クリーニング装置７０は、上流クリーニングブラシ７１と、下流クリーニングブラシ７２と、弾性を有するクリーニングローラ７３と、第１のバイアス印加部７５と、第２のバイアス印加部７６と、第３のバイアス印加部７７を備えている。
【００４７】
上流クリーニングブラシ７１は、２次転写ベルト６８に接触しており、２次転写ベルト６８を挟んで従動ローラ６５に対向している。この上流クリーニングブラシ７１は、導電性ブラシであり、モータなどの回転駆動部（不図示）によって２次転写ベルト６８の回転（移動）方向と反対の方向に回転される。そして、２次転写ベルト６８に残留するトナーなどの残留物を、電気的な吸引と機械的な掻き取り力によって除去する。
【００４８】
下流クリーニングブラシ７２は、上流クリーニングブラシ７１よりも２次転写ベルト６８の移動方向下流側に配置されている。つまり、下流クリーニングブラシ７２は、２次転写ベルト６８と中間転写ベルト５０とが接触するニップ部を最上流として、上流クリーニングブラシ７１よりも２次転写ベルト６８の移動（回転）方向下流側に配置されている。
【００４９】
下流クリーニングブラシ７２は、２次転写ベルト６８に接触しており、２次転写ベルト６８を挟んで従動ローラ６６に対向している。また、下流クリーニングブラシ７２は、上流クリーニングブラシ７１と同様に、導電性ブラシであり、モータなどの回転駆動部（不図示）によって２次転写ベルト６８の回転（移動）方向と反対の方向に回転される。そして、２次転写ベルト６８に残留するトナーなどの残留物を、電気的な吸引と機械的な掻き取り力によって除去する。
【００５０】
上流クリーニングブラシ７１及び下流クリーニングブラシ７２の材料としては、例えば、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ビニロン樹脂などの樹脂を適用することができる。また、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ビニロン樹脂などの樹脂を２つ以上組み合わせたもの適用することもできる。
【００５１】
クリーニングローラ７３は、下流クリーニングブラシ７２よりも２次転写ベルト６８の移動方向下流側に配置されている。つまり、クリーニングローラ７３は、２次転写ベルト６８と中間転写ベルト５０とが接触するニップ部を最上流として、下流クリーニングブラシ７２よりも２次転写ベルト６８の移動（回転）方向下流側に配置されている。
【００５２】
クリーニングローラ７３は、２次転写ベルト６８に接触しており、２次転写ベルト６８を挟んで従動ローラ６７に対向している。このクリーニングローラは、弾性部材により形成された外周部７３ａを有しており、この外周部７３ａが２次転写ベルト６８に接触している。
クリーニングローラ７３の外周部７３ａを形成する弾性部材の材料としては、例えば、発泡ウレタン、ポリウレタン、スポンジ部材、ゴム部材などを挙げることができる。
【００５３】
クリーニングローラ７３は、モータなどの回転駆動部（不図示）によって２次転写ベルト６８の回転（移動）方向と反対の方向に回転される。そして、２次転写ベルト６８に残留するトナーや、トナーに添加されたワックス及び滑剤などの付着物を、電気的な吸引と機械的な掻き取り力によって除去する。
【００５４】
図３に示すように、第１のバイアス印加部７５は、上流クリーニングブラシ７１と接触して回転するローラ状に形成されている。この第１のバイアス印加部７５は、第１電源部９１に電気的に接続されている。そして、第１のバイアス印加部７５は、第１電源部９１からバイアス電圧が供給されると、そのバイアス電圧を上流クリーニングブラシ７１に印加する。
【００５５】
第１電源部９１は、正規トナーと逆極性のバイアス電圧（＋ＨＶ）を出力する。第１電源部９１から出力された正規トナーと逆極性のバイアス電圧は、第１のバイアス印加部７５を介して上流クリーニングブラシ７１に印加される。これにより、上流クリーニングブラシ７１は、２次転写ベルト６８に残留している正規の極性に帯電したトナーなどの残留物を、電気的に吸引することができる。
【００５６】
また、第１のバイアス印加部７５は、上流クリーニングブラシ７１に回収されたトナーなどの残留物を電気的に吸引して回収する回収部としての機能も兼ねている。第１のバイアス印加部７５に回収されたトナーなどの残留物は、ブレード７９Ａによって第１のバイアス印加部７５から除去され、受け部材（不図示）に溜まる。
【００５７】
第２のバイアス印加部７６は、下流クリーニングブラシ７２と接触して回転するローラ状に形成されている。この第２のバイアス印加部７６は、第２電源部９２に電気的に接続されている。そして、第２のバイアス印加部７６は、第２電源部９２からバイアス電圧が供給されると、そのバイアス電圧を下流クリーニングブラシ７２に印加する。
【００５８】
第２電源部９２は、正規トナーと逆極性のバイアス電圧（＋ＨＶ）を出力する。第２電源部９２から出力された正規トナーと逆極性のバイアス電圧は、第２のバイアス印加部７６を介して下流クリーニングブラシ７２に印加される。これにより、下流クリーニングブラシ７２は、上流クリーニングブラシ７１を通過後の２次転写ベルト６８に残留している正規の極性に帯電したトナーなどの残留物を、電気的に吸引して回収することができる。
【００５９】
また、第２電源部９２が出力するバイアス電圧の絶対値は、第１電源部９１が出力するバイアス電圧の絶対値以上に設定されている。つまり、下流クリーニングブラシ７２に印加するバイアス電圧の絶対値は、上流クリーニングブラシ７１に印加するバイアス電圧の絶対値以上に設定されている。したがって、上流クリーニングブラシ７１の電気的な吸引力は、下流クリーニングブラシ７２の電気的な吸引力よりも小さくなる、又は下流クリーニングブラシ７２の電気的な吸引力と略等しくなる。
【００６０】
このように、本実施の形態では、正規の極性に帯電したトナーなどの残留物を、上流クリーニングブラシ７１と下流クリーニングブラシ７２で分けて除去する。そのため、上流クリーニングブラシ７１と下流クリーニングブラシ７２に印加するバイアス電圧を低く設定することができる。そして、上流クリーニングブラシ７１に、そのブラシのトナー回収機能を上回るトナーが進入することを回避することができる。
【００６１】
なお、第２電源部９２が出力するバイアス電圧の絶対値は、各ブラシ７１，７２からの放電を抑制することを考慮すると、上流クリーニングブラシ７１に印加するバイアス電圧の絶対値の１〜２倍程度が好ましい。なお、バイアス電圧の設定は、トナーが付着する移動体（本例の２次転写ベルト６８）や回収ローラ（本例のバイアス印加部７５〜７７）などを含めたクリーニングシステム全体の抵抗値のバランスで決定される。
【００６２】
また、第２のバイアス印加部７６は、下流クリーニングブラシ７２に回収されたトナーなどの残留物を電気的に吸引して回収する回収部としての機能も兼ねている。第２のバイアス印加部７６に回収されたトナーなどの残留物は、ブレード７９Ｂによって第２のバイアス印加部７６から除去され、受け部材（不図示）に溜まる。
【００６３】
第３のバイアス印加部７７は、クリーニングローラ７３と接触して回転するローラ状に形成されている。この第３のバイアス印加部７７は、第３電源部９３に電気的に接続されている。そして、第３電源部９３からバイアス電圧が供給されると、そのバイアス電圧をクリーニングローラ７３に印加する。
【００６４】
第３電源部９３は、正規トナーと同極性のバイアス電圧（−ＨＶ）を出力する。第３電源部９３から出力された正規トナーと逆極性のバイアス電圧は、第３のバイアス印加部７７を介してクリーニングローラ７３に印加される。これにより、クリーニングローラ７３は、下流クリーニングブラシ７２を通過後の２次転写ベルト６８に残留している正規トナーと逆極性に帯電されたトナーなどの残留物を、電気的に吸引して回収することができる。
【００６５】
また、第３のバイアス印加部７７は、クリーニングローラ７３に回収されたトナーなどの残留物を電気的に吸引して回収する回収部としての機能も兼ねている。クリーニングローラ７３から第３のバイアス印加部７７に回収されたトナーなどの残留物は、ブレード７９Ｃによって第３のバイアス印加部７７から除去され、受け部材（不図示）に溜まる。
【００６６】
［画像形成装置の各部のハードウェア構成］
次に、画像形成装置１の各部のハードウェア構成について、図４を参照して説明する。
図４は、本例の画像形成装置１の制御系を示すブロック図である。
【００６７】
図４に示すように、画像形成装置１は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）１０１と、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム等を記憶するためのＲＯＭ（Read Only Memory）１０２とを有する。なお、ＲＯＭ１０２としては、例えば、通常電気的に消去可能なプログラマブルＲＯＭが用いる。
【００６８】
また、画像形成装置１は、ＣＰＵ１０１の作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、大容量記憶装置としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１０４と、操作表示部１０５を有する。
ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２及びＲＡＭ１０３は、上述の制御基板１００（図１参照）に搭載されている。
【００６９】
ＣＰＵ１０１は、制御部の一例であり、装置全体を制御する。このＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＨＤＤ１０４及び操作表示部１０５にそれぞれシステムバス１０７を介して接続されている。また、ＣＰＵ１０１は、画像読取部３０、画像処理部１０６、画像形成部４０、給紙部２１、第１電源部９１、第２電源部９２及び第３電源部９３にシステムバス１０７を介して接続されている。
【００７０】
ＨＤＤ１０４は、画像読取部３０で読み取って得た原稿画像の画像データを記憶したり、出力済みの画像データ等を記憶したりする。操作表示部１０５は、液晶表示装置（ＬＣＤ）又は有機ＥＬＤ（Electro Luminescence Display）等のディスプレイからなるタッチパネルである。この操作表示部１０５は、ユーザに対する指示メニューや取得した画像データに関する情報等を表示する。さらに、操作表示部１０５は、複数のキーを備え、ユーザのキー操作による各種の指示、文字、数字などのデータの入力を受け付けて入力信号を出力する。
【００７１】
画像読取部３０は、原稿画像を光学的に読み取って電気信号に変換する。例えば、カラー原稿を読み取る場合は、一画素当たりＲＧＢ各１０ビットの輝度情報をもつ画像データを生成する。画像読取部３０によって生成された画像データや、画像形成装置１に接続された外部装置の一例を示すＰＣ（パーソナルコンピュータ）１２０から送信される画像データは、画像処理部１０６に送られ、画像処理される。画像処理部１０６は、受信した画像データに対してアナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮等の処理を行う。
【００７２】
なお、本例では、外部装置としてパーソナルコンピュータを適用した例を説明したが、これに限定されるものではなく、外部装置としては、例えばファクシミリ装置等その他各種の装置を適用することができる。
【００７３】
例えば、画像形成装置１でカラー印刷を実行する場合、画像読取部３０等によって生成されたＲ・Ｇ・Ｂの画像データを画像処理部１０６における色変換ＬＵＴ（Look up Table）に入力する。そして、画像処理部１０６は、Ｒ・Ｇ・ＢデータをＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋの画像データに色変換する。そして、色変換した画像データに対して、階調再現特性の補正、濃度補正ＬＵＴを参照した網点などのスクリーン処理、あるいは細線を強調するためのエッジ処理などを行う。
【００７４】
画像形成部４０は、画像処理部１０６によって画像処理された画像データを受け取り、
用紙Ｓ上に画像を形成する。
【００７５】
本実施の形態の画像形成装置１では、クリーニング装置７０の上流クリーニングブラシ７１と下流クリーニングブラシ７２により、２次転写ベルト６８の外周面（表面）に付着している正規の極性に帯電したトナーを２回に分けて除去する。したがって、２次転写ベルト６８の外周面に付着した多量のトナーを、１度に除去しなくてもよいので、各クリーニングブラシ７１，７２に印加するバイアス電圧を低く抑えることができる。これにより、放電の誘発が抑制され、放電生成物によるクリーニングブラシ７１，７２へのストレスを軽減することができる。
【００７６】
また、画像形成装置１では、クリーニング装置７０の下流クリーニングブラシ７２に印加するバイアス電圧の絶対値が、上流クリーニングブラシ７１に印加するバイアス電圧の絶対値以上に設定されている。そのため、上流クリーニングブラシ７１にトナー除去に係る負荷が偏らないようにすることができる。その結果、上流クリーニングブラシ７１にトナー回収機能を上回るトナーが進入しないようにすることができ、上流クリーニングブラシ７１にトナーが滞留することを抑制することができる。
【００７７】
さらに、画像形成装置１では、クリーニングローラ７３に正規トナーと同極性のバイアス電圧を印加するため、正規の極性と逆極性に帯電したトナー及びトナーに添加されたワックスや滑剤を、クリーニングローラ７３によって除去することができる。その結果、トナー及びトナーに添加されたワックスや滑剤が２次転写ベルト６８の表面に皮膜状に固着するフィルミングの発生を防止或いは抑制することができる。
【００７８】
２．画像形成装置の第２の実施
［画像形成装置の構成例］
次に、画像形成装置の第２の実施の形態の構成例について、図５及び図６を参照して説明する。
図５は、画像形成装置の第２の実施の形態におけるクリーニング装置を示す概略構成図である。図６は、画像形成装置の第２の実施形態における制御系を示すブロック図である。
【００７９】
第２の実施の形態の画像形成装置１５１（図６参照）は、第１の実施の形態の画像形成装置１（図４参照）と同様の構成を有している。この画像形成装置１５１が画像形成装置１と異なる点は、クリーニング装置１７０がトナー帯電量検知部１７１を備える点である。したがって、ここでは、クリーニング装置１７０のトナー帯電量検知部１７１について説明し、画像形成装置１と共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００８０】
クリーニング装置１７０のトナー帯電量検知部１７１は、トナーの帯電量分布を検知する検知部の一具体例を示すものである。このトナー帯電量検知部１７１としては、例えば、トナー粒子を電界により偏向させ、一定時間後の偏向量からトナー粒子の帯電量分布を測定する帯電量分布測定装置を適用することができる。
【００８１】
図５に示すように、トナー帯電量検知部１７１は、下流クリーニングブラシ７２とクリーニングローラ７３の間に配置されている。このトナー帯電量検知部は、下流クリーニングブラシ７２を通過した２次転写ベルト６８上のトナーの帯電量の分布を検知する。
【００８２】
図６に示すように、トナー帯電量検知部１７１は、ＣＰＵ１０１にシステムバス１０７を介して接続されている。したがって、トナー帯電量検知部１７１による検知結果は、システムバス１０７を介してＣＰＵ１０１に供給される。ＣＰＵ１０１は、トナー帯電量検知部１７１による検知結果に基づいて、第１電源部９１及び第２電源部９２における出力値を設定する。この出力値の初期設定処理については、後述の「バイアス電圧設定処理」において、図７を参照して説明する。
【００８３】
［トナーの除去性能の評価］
ここで、バイアス電圧値を変化させた場合の、２次転写ベルト６８上において正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの増加率と、トナーの除去性能の関係を調べた実験結果を表１に示す。
【００８４】
【表１】
【００８５】
表１において、「１本目」とは、上流クリーニングブラシ７１を示し、「２本目」とは、下流クリーニングブラシ７２を示す。また、「３本目」とは、クリーニングローラ７３を示す。正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの増加率は、下流クリーニングブラシ７２を通過した２次転写ベルト６８上のトナーの帯電量分布を、トナー帯電量検知部１７１によって検出し、その検出結果から算出した。
【００８６】
表１に示す「クリーニング性」とは、各クリーニングブラシ７１，７２による２次転写ベルト６８上のトナーの除去性能と定義する。この「クリーニング性」の評価は、目視でトナーが２次転写ベルト６８上に残留していない場合に「○」とした。また、目視でトナーが２次転写ベルト６８上に残留しているが、実用する上では問題ない場合に「△」とし、目視でトナーが２次転写ベルト６８上に残留していて、実用する上で問題がある場合に「×」とした。
【００８７】
表１に示す「再付着性」とは、各クリーニングブラシ７１，７２によって除去したトナーの各バイアス印加部（回収ローラ）７５，７６への移行性能と定義する。この「再付着性」の評価は、目視で各クリーニングブラシ７１，７２にトナーの大半が各バイアス印加部７５，７６へ移行している場合に「○」とした。また、目視で各クリーニングブラシ７１，７２にトナーが残留しているが、実用する上では問題ない場合に「△」とし、目視で各クリーニングブラシ７１，７２にトナーが残留していて、実用する上で問題がある場合に「×」とした。
【００８８】
表１に示す「総合評価」とは、２次転写ベルト６８上において、「クリーニング性」、「再付着性」及び「フィルミング性」を総合した評価と定義する。この「総合評価」では、クリーニングローラ（３本目）７３が有る場合と無い場合を評価した。そして、「クリーニング性」、「再付着性」及び「フィルミング性」が良好なものを「○」とし、実用する上では問題ない場合に「△」と評価した。また、「クリーニング性」、「再付着性」及び「フィルミング性」の少なくとも１つが実用する上で問題がある場合に「×」と評価した。
【００８９】
なお、クリーニングローラ（３本目）７３が無い場合は、フィルミングが発生してしまうため、「フィルミング性」の評価を実用する上で問題があるとした。一方、クリーニングローラ（３本目）７３が有る場合は、フィルミングが発生しないため、「フィルミング性」の評価を良好とした。
【００９０】
表１に示すように、上流クリーニングブラシ７１に印加するバイアス電圧が、４００Ｖ又は６００Ｖであり、下流クリーニングブラシ７２に印加するバイアス電圧が、４００Ｖ、６００Ｖ又は８００Ｖである場合に、「総合評価」が良好又は実用する上では問題ないという評価であった。
【００９１】
また、正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの増加率が６．１％以下であれば、「再付着性」が良好又は実用する上で問題ないという評価であった。この結果、複数のクリーニングブラシを通過後のクリーニング対象である移動体上の正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの増加率が６．１％以下であれば、各クリーニングブラシから回収ローラへのトナーの移行性が最適となることが分かった。
【００９２】
「再付着性」が悪い場合は、各クリーニングブラシからクリーニング対象の移動体上へ弱帯電のトナーが転移したり、各クリーニングブラシ内にトナーが滞留したりする。そして、各クリーニングブラシ内にトナーが滞留した場合は、各クリーニングブラシが劣化し易くなり、各クリーニングブラシの耐久性が低下してしまう。したがって、各クリーニングブラシから回収ローラへのトナーの移行性を最適にすることは、重要である。
【００９３】
そこで、本実施の形態では、複数のクリーニングブラシを通過後のクリーニング対象である移動体上の正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの増加率が６．０％以下になるようにバイアス電圧を設定する。なお、正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの増加率が６．１％以下になるようにバイアス電圧を設定してもよい。
【００９４】
［バイアス電圧設定処理］
次に、バイアス電圧の設定処理について、図７を参照して説明する。
図７は、本実施の形態のバイアス電圧設定処理を示すフローチャートである。
【００９５】
バイアス電圧の設定処理を行う前は、バイアス電圧の出力値として、予め定められた初期値が入力さている。そして、バイアス電圧の設定処理では、この初期値が適正かどうかを判断し、適正ではない場合に、バイアス電圧の設定値を変更する。このバイアス電圧設定処理は、例えば、画像形成装置１５１を出荷する前や、クリーニングブラシ７１，７２、バイアス印加部７５，７６又は２次転写ベルト６８を交換したときに実行される。
【００９６】
バイアス電圧設定処理が開始されると、まず、ＣＰＵ１０１は、トナー帯電量検知部１７１の検出結果を取得する（ステップＳ１）。トナー帯電量検知部１７１は、２次転写ベルト６８上における正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの帯電量分布を検知する。
【００９７】
次に、ＣＰＵ１０１は、トナー帯電量検知部１７１の検出結果から、正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの増加率を算出する（ステップＳ２）。この処理では、上流クリーニングブラシ７１を通過する前の２次転写ベルト６８上における正規のトナーと逆極性に帯電したトナーを予め検出しておき、その検出結果とトナー帯電量検知部１７１の検出結果から正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの増加率を算出する。したがって、本例では、２次転写ローラ６１によって形成されるニップ部（２次転写部）と上流クリーニングブラシ７１との間に、２次転写ベルト６８上の正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの帯電量分布を検知するトナー帯電量分布検知部を配置するとよい。
【００９８】
続いて、ＣＰＵ１０１は、正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの増加率は６％以下であるか否かを判別する（ステップＳ３）。正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの増加率は６％以下ではないと判別したとき、ＣＰＵ１０１は、第１電源部９１と第２電源部９２の出力値を所定の下げ幅（例えば、５０Ｖ）でさげる（ステップＳ４）。その後、ＣＰＵ１０１は、処理をステップ１に移行する。
【００９９】
ステップＳ３の処理で正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの増加率は６％以下であると判別したとき、ＣＰＵ１０１は、現在の第１電源部９１と第２電源部９２の出力値をバイアス電圧の設定値にする（ステップＳ５）。その後、ＣＰＵ１０１は、バイアス電圧設定処理を終了する。
【０１００】
このバイアス電圧設定処理により、各クリーニングブラシ７１，７２に印加されるバイアス電圧は、各クリーニングブラシ７１，７２の電気的吸引力を確保できて、且つ、各バイアス印加部（回収ローラ）７５，７６へのトナーの移行性を最適にする値に設定される。その結果、各クリーニングブラシ７１，７２の耐久性を向上させることができる。
【０１０１】
なお、上述したバイアス電圧設定処理のステップＳ４の処理では、第１電源部９１と第２電源部９２における出力値の下げ幅を同じにした。しかし、本発明に係る第１電源部と第２電顕部における出力値の下げ幅は異なっていてもよい。
【０１０２】
３．画像形成装置の第３の実施
［画像形成装置の構成例］
次に、画像形成装置の第３の実施の形態の構成例について、図８及び図９を参照して説明する。
図８は、画像形成装置の第３の実施の形態におけるクリーニング装置を示す概略構成図である。図９は、画像形成装置の第３の実施形態における制御系を示すブロック図である。
【０１０３】
第３の実施の形態の画像形成装置２０１（図９参照）は、第１の実施の形態の画像形成装置１（図４参照）と同様の構成を有している。この画像形成装置２０１が画像形成装置１と異なる点は、クリーニング装置２７０が電荷付与部２７１を備える点である。したがって、ここでは、クリーニング装置２７０の電荷付与部２７１について説明し、画像形成装置１と共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【０１０４】
図８に示すように、クリーニング装置２７０の電荷付与部２７１は、上流クリーニングブラシ７１と下流クリーニングブラシ７２との間に配置されている。この電荷付与部２７１は、上流クリーニングブラシ７１を通過した２次転写ベルト６８上のトナーなどの残留物に対して、正規トナーと同極性の電荷を付与する。この電荷付与部２７１としては、ローラ、ブラシ、チャージャを挙げることができる。
【０１０５】
図９に示すように、電荷付与部２７１は、第４電源部２７２に電気的に接続されている。そして、第４電源部２７２は、ＣＰＵ１０１にシステムバス１０７を介して接続されている。この第４電源部は、ＣＰＵ１０１によって駆動制御され、正規トナーと同極性のバイアス電圧（−ＨＶ）を出力する。これにより、電荷付与部２７１は、２次転写ベルト６８に残留している正規のトナーと同極性に帯電したトナーなどの残留物に、正規トナーと同極性の電荷を付与することができる。
【０１０６】
上流クリーニングブラシ７１を通過した２次転写ベルト６８上のトナーなどの残留物は、上流クリーニングブラシ７１を通過した際に多少放電する。そのため、上流クリーニングブラシ７１を通過した２次転写ベルト６８上における正規のトナーと同極性に帯電したトナーなどの残留物の帯電量が少なくなる。
【０１０７】
そこで、下流クリーニングブラシ７２を通過する前に、２次転写ベルト６８上に残留したトナーなどの残留物に、電荷付与部２７１が正規トナーと同極性の電荷を付与する。これにより、下流クリーニングブラシ７２に印加するバイアス電圧を、上流クリーニングブラシ７１に印加するバイアス電圧より高くしなくても、下流クリーニングブラシ７２によって２次転写ベルト６８上に残留したトナーなどの残留物を確実に除去することができる。
【０１０８】
また、上流クリーニングブラシ７１と下流クリーニングブラシ７２に印加するバイアス電圧を同等にすることができるため、上流クリーニングブラシ７１と下流クリーニングブラシ７２にかかる負荷を均一化することができる。その結果、上流クリーニングブラシ７１と下流クリーニングブラシ７２の耐久性を向上させることができる。
【０１０９】
本実施の形態では、上流クリーニングブラシ７１と下流クリーニングブラシ７２との間に、電荷付与部２７１を配置して、下流クリーニングブラシ７２を通過する前に、２次転写ベルト６８上に残留したトナーなどの残留物に、正規トナーと同極性の電荷を付与した。しかし、本発明のクリーニング装置及び画像形成装置としては、上流クリーニングブラシ７１を通過する前に、２次転写ベルト６８上に残留したトナーなどの残留物に、正規トナーと同極性の電荷を付与する上流電荷付与部を追加した構成であってもよい。これにより、上流クリーニングブラシ７１においても、２次転写ベルト６８上のトナーなどの残留物の除去を安定して行うことができる。
【０１１０】
また、本実施の形態のクリーニング装置２７０は、第１の実施の形態のクリーニング装置７０（図３参照）に、電荷付与部２７１を付加する構成を例に挙げて説明した。しかし、本発明のクリーニング装置としては、第２の実施の形態のクリーニング装置１７０に、電荷付与部２７１を付加した構成であってもよい。また、本発明の画像形成装置としては、第２の実施の形態の画像形成装置１５１に、電荷付与部２７１と第４電源部２７２とを付加した構成であってもよい。
【０１１１】
４．画像形成装置の第４の実施
［画像形成装置の構成例］
次に、画像形成装置の第４の実施の形態の構成例について、図１０を参照して説明する。
図１０は、画像形成装置の第４の実施の形態におけるクリーニング装置を示す概略構成図である。
【０１１２】
第４の実施の形態の画像形成装置は、第１の実施の形態の画像形成装置１（図１参照）と同様の構成を有している。第４の実施の形態の画像形成装置が画像形成装置１と異なる点は、第１電源部９１と第２電源部９２の制御方法である。したがって、ここでは、第１電源部９１と第２電源部９２の制御方法について説明する。
【０１１３】
第４の実施の形態の画像形成装置におけるクリーニング装置３７０の第１電源部９１及び第２電源部９２は、ＣＰＵ１０１により定電圧制御されている。第２電源部９２が出力するバイアス電圧の絶対値は、第１電源部９１が出力するバイアス電圧の絶対値以上に設定されている。つまり、下流クリーニングブラシ７２に印加するバイアス電圧の絶対値は、上流クリーニングブラシ７１に印加するバイアス電圧の絶対値以上に設定されている。
【０１１４】
ここで、クリーニングブラシ７１，７２に印加するバイアスの電圧と電流の関係について、図１１を参照して説明する。
図１１は、クリーニングブラシに印加するバイアスの電圧と電流の関係を示すグラフである。
【０１１５】
図１１に示す曲線Ｎは、新品のクリーニングブラシにバイアスを印加したときの電圧と電流の関係を示し、曲線Ｏは、所定の期間使用されたクリーニングブラシにバイアスを印加したときの電圧と電流の関係を示している。
【０１１６】
図１１に示すように、所定の期間使用されたクリーニングブラシ（曲線Ｏ）は、劣化することで新品のクリーニングブラシ（曲線Ｎ）よりも抵抗が大きくなる。したがって、クリーニングブラシに印加するバイアスの電流を一定に制御する定電流制御を行うと、クリーニングブラシを使用していくにつれて、クリーニングブラシに印加するバイアスの電圧が大きくなる。
【０１１７】
トナーは、電圧（電位）に感度があるため、クリーニングブラシによるトナーの電気的吸引力は、電圧が大きく寄与する。そのため、クリーニングブラシに印加するバイアスを定電流制御すると、使用している間にバイアスの電圧が大きくなり、クリーニングブラシによるトナーの電気的吸引力が大きくなる。これにより、例えば、上流のクリーニングブラシによって除去されるトナーの量が多くなり、上流クリーニングブラシにトナーが滞留し易くなる。
【０１１８】
したがって、上流クリーニングブラシ７１と下流クリーニングブラシ７２に印加するバイアスは、電圧を一定に制御する定電圧制御とすることが好ましい。これにより、上流クリーニングブラシ７１と下流クリーニングブラシ７２に印加するバイアスの電圧が変動することを抑制することができる。その結果、２次転写ベルト６８上のトナーなどの残留物の除去を安定して行うことができる。
【０１１９】
本実施の形態のクリーニング装置３７０は、第１の実施の形態のクリーニング装置７０（図３参照）と同じ構成を採用した。しかし、第２の実施の形態のクリーニング装置１７０又は第３の実施の形態のクリーニング装置２７０の第１電源部９１と第２電源部９２の出力を定電圧制御してもよい。また、第２の実施の形態のクリーニング装置１７０に、第３の実施の形態の電荷付与部２７１を付加した構成のクリーニング装置の第１電源部９１と第２電源部９２の出力を定電圧制御してもよい。
【０１２０】
以上、クリーニング装置及び画像形成装置の実施の形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明のクリーニング装置及び画像形成装置は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
【０１２１】
例えば、上述の第１〜第４の実施の形態では、２つのクリーニングブラシ７１，７２を設ける構成とした。しかし、本発明のクリーニング装置及び画像形成装置としては、３つ以上のクリーニングブラシを設ける構成であってもよい。
その場合は、全てのクリーニングブラシに、正規トナーと逆極性のバイアス電圧を印加する。そして、隣り合うクリーニングブラシのうちの下流側に配置されるクリーニングブラシに印加するバイアス電圧の絶対値を、上流側に配置されるクリーニングブラシに印加するバイアス電圧の絶対値以上にする。
【０１２２】
また、上述の第１〜第４の実施の形態では、１つのクリーニングローラ７３を設ける構成とした。しかし、本発明のクリーニング装置及び画像形成装置としては、２つ以上のクリーニングローラを設ける構成であってもよい。
【０１２３】
また、上述の第１〜第４の実施の形態では、トナーなどの残留物が付着する移動体を２次転写ベルト６８とした。しかし、本発明に係るトナーなどの残留物が付着する移動体としては、例えば、感光体や中間転写ベルトであってもよい。
【符号の説明】
【０１２４】
１，１５１，２０１…画像形成装置、 １０…原稿搬送部、 ２０…用紙収納部、 ３０…画像読取部、 ４０…画像形成部、 ４１…感光体、 ４２…帯電部、 ４３…露光部、 ４４…現像部、 ４５…クリーニング部、 ５０…中間転写ベルト、 ５１…１次転写部、 ５２…２次転写対向ローラ、 ５３…ベルトクリーニング装置、 ６０…２次転写部、 ６１…２次転写ローラ、 ６２…駆動ローラ、 ６４，６５，６６，６７…従動ローラ、 ６８…２次転写ベルト、 ７０，１７０，２７０，３７０…クリーニング装置、 ７１…上流クリーニングブラシ、 ７２…下流クリーニングブラシ、 ７３…クリーニングローラ、 ７５…第１のバイアス印加部、 ７６…第２のバイアス印加部、 ７７…第３のバイアス印加部、 ７９Ａ，７９Ｂ，７９Ｃ…ブレード、 ８０…定着部、 ８１…定着上ローラ、 ８２…定着下ローラ、 ９１…第１電源部、 ９２…第２電源部、 ９３…第３電源部、 １００…制御基板、 １０１…ＣＰＵ、 １０２…ＲＯＭ、 １０３…ＲＡＭ、 １０４…ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、 １０５…操作表示部、 １０７…システムバス、 １０６…画像処理部、 １７１…トナー帯電量検知部、 ２７１…電荷付与部、 ２７２…第４電源部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体に付着したトナーを除去するクリーニング装置、及びこのクリーニング装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機，プリンタ，ファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置には、トナーが付着する移動体が用いられる。このような移動体としては、例えば、トナー像が形成される感光体、感光体に形成されたトナー像が転写される中間転写体、転写位置で中間転写体に転写されたトナー像を用紙に転写する転写部材などがある。
【０００３】
なお、転写部材には、トナー像は形成されない。しかし、用紙の両面に画像を形成する場合は、先に画像が形成された用紙の一面（表面）が転写部材に接触するため、用紙の表面のトナーが転写部材に付着することがある。
【０００４】
トナー像を転写した後の感光体上や中間転写体上に残留したトナーや、転写部材に付着したトナーは、クリーニング装置によって除去される。このようなクリーニング装置は、例えば、特許文献１及び特許文献２に開示されている。
【０００５】
特許文献１に開示されたクリーニング装置は、移動体である像担持体の表面に当接する複数のブラシロールを有しており、少なくとも２つのブラシロールに互いに異なる極性のバイアス電圧をそれぞれ印加する。そして、トナーの正規の帯電極性と逆極性のバイアス電圧が印加されるブラシロールの表面速度を、トナーの正規の帯電極性と同極性のバイアス電圧が印加されるブラシロールの表面速度よりも速く設定している。
【０００６】
特許文献２に開示されたクリーニング装置は、移動体である像保持部材の表面に接触する第１ブラシ部材、第２ブラシ部材及び第３ブラシ部材を備えている。第２ブラシ部材は、第１ブラシ部材よりも像保持部材の移動方向下流側に配置され、第３ブラシ部材は、第２ブラシ部材よりも像保持部材の移動方向下流側に配置されている。そして、第１ブラシ部材と第２ブラシ部材とに異なる極性のバイアス電圧を印加させると共に、第３ブラシ部材の機械的掻き取り力を、第１ブラシ部材及び第２ブラシ部材の機械的掻き取り力よりも強くしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−７２３９８号公報
【特許文献２】特開２００９−３６９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示されたクリーニング装置では、移動体の移動方向の最上流に配置されたブラシが、移動体に残留したトナーを初めに回収する。そのため、最上流に配置されたブラシに、そのブラシのトナー回収機能を上回るトナーが進入する虞がある。そして、最上流に配置されたブラシにトナー回収機能を上回るトナーが進入すると、回収されずにブラシ内に滞留したトナーが像保持部材に再付着したり、ブラシの抵抗を上昇させてしまったりするという問題が発生する。
【０００９】
また、像保持部材の多量のトナーを除去するには、ブラシに印加するバイアス電圧を高くする必要があるため、放電が誘発され、像保持部材やブラシに放電生成物が付着してしまうことがある。
【００１０】
本発明の目的は、上記従来技術における実情を考慮し、ブラシにトナーが滞留することを抑制し、且つ、放電生成物によるブラシへのストレスを軽減することができるクリーニング装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明のクリーニング装置は、上流クリーニングブラシと、下流クリーニングブラシと、クリーニングローラと、第１のバイアス印加部と、第２のバイアス印加部と、第３のバイアス印加部とを備える。
上流クリーニングブラシは、トナーが付着する移動体の表面に接触している。
下流クリーニングブラシは、上流クリーニングブラシよりも移動体の移動方向下流側に配置され、移動体の表面に接触している。
クリーニングローラは、下流クリーニングブラシよりも移動体の移動方向下流側に配置され、移動体の表面に接触している。
第１のバイアス印加部は、正規トナーと逆極性のバイアス電圧を上流クリーニングブラシに印加する。
第２のバイアス印加部は、正規トナーと逆極性であって、前記上流クリーニングブラシに印加するバイアス電圧の絶対値以上に設定されたバイアス電圧を下流クリーニングブラシに印加する。
第３のバイアス印加部は、クリーニングローラに正規トナーと同極性のバイアス電圧を印加する。
【００１２】
また、本発明の画像形成装置は、表面にトナーが付着する移動体と、移動体に付着したトナーを除去する上述のクリーニング装置とを備える。
【００１３】
本発明のクリーニング装置及び画像形成装置では、上流クリーニングブラシと下流クリーニングブラシにより、移動体の表面に付着している正規の極性に帯電したトナーを除去する。そのため、移動体の表面に付着した多量のトナーを除去する場合にも、１度に多量のトナーを除去しなくてもよいので、各クリーニングブラシに印加するバイアス電圧を低く抑えることができる。これにより、放電の誘発が抑制され、放電生成物によるブラシへのストレスを軽減することができる。
【００１４】
また、本発明のクリーニング装置及び画像形成装置では、下流クリーニングブラシに印加するバイアス電圧の絶対値が、上流クリーニングブラシに印加するバイアス電圧の絶対値以上に設定されている。そのため、下流クリーニングブラシにおいても所定量のトナーを除去するため、上流クリーニングブラシにトナー除去に係る負荷が偏らないようにすることができる。その結果、上流クリーニングブラシにトナー回収機能を上回るトナーが進入しないようにすることができ、上流クリーニングブラシにトナーが滞留することを抑制することができる。
【００１５】
さらに、本発明のクリーニング装置及び画像形成装置では、クリーニングローラに正規トナーと同極性のバイアス電圧を印加するため、正規の極性と逆極性に帯電したトナー及びトナーに添加されたワックスや滑剤を、クリーニングローラによって除去することができる。その結果、トナー及びトナーに添加されたワックスや滑剤が移動体の表面に皮膜状に固着するフィルミングの発生を防止或いは抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のクリーニング装置及び画像形成装置によれば、ブラシにトナーが滞留することを抑制し、且つ、放電生成物によるブラシへのストレスを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の画像形成装置の第１の実施形態を示す全体構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置の第１の実施形態に係る２次転写部とクリーニング装置を示す説明図である。
【図３】本発明の画像形成装置の第１の実施形態に係るクリーニング装置を示す概略構成図である。
【図４】本発明の画像形成装置の第１の実施形態の制御系を示すブロック図である。
【図５】本発明の画像形成装置の第２の実施形態の要部を示す概略構成図である。
【図６】本発明の画像形成装置の第２の実施形態の制御系を示すブロック図である。
【図７】本発明の画像形成装置の第２の実施形態に係るバイアス電圧設定処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の画像形成装置の第３の実施形態に係るクリーニング装置を示す概略構成図である。
【図９】本発明の画像形成装置の第３の実施形態の制御系を示すブロック図である。
【図１０】本発明の画像形成装置の第４の実施形態に係るクリーニング装置を示す概略構成図である。
【図１１】クリーニングブラシに印加するバイアスの電圧と電流の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、クリーニング装置及び画像形成装置を実施するための形態について、図１〜図１１を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。
また、説明は以下の順序で行う。
１．画像形成装置の第１の実施の形態
２．画像形成装置の第２の実施の形態
３．画像形成装置の第３の実施の形態
４．画像形成装置の第４の実施の形態
【００１９】
１．画像形成装置の第１の実施の形態
［画像形成装置の構成例］
まず、画像形成装置の第１の実施の形態の構成例について、図１を参照して説明する。
図１は、画像形成装置の第１の実施の形態を示す全体構成図である。
【００２０】
図１に示すように、画像形成装置１は、電子写真方式により用紙に画像を形成するものであり、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の４色のトナーを重ね合わせるタンデム形式のカラー画像形成装置である。この画像形成装置１は、原稿搬送部１０と、用紙収納部２０と、画像読取部３０と、画像形成部４０と、中間転写ベルト５０と、２次転写部６０と、クリーニング装置７０と、定着部８０と、制御基板１００とを有する。
【００２１】
原稿搬送部１０は、原稿をセットする原稿給紙台１１と、複数のローラ１２と、搬送ドラム１３と、搬送ガイド１４と、原稿排出ローラ１５と、原稿排出トレイ１６とを有している。原稿給紙台１１にセットされた原稿Ｇは、複数のローラ１２及び搬送ドラム１３によって、画像読取部３０の読取位置に１枚ずつ搬送される。搬送ガイド１４及び原稿排出ローラ１５は、複数のローラ１２及び搬送ドラム１３により搬送された原稿Ｄを原稿排出トレイ１６に排出する。
【００２２】
画像読取部３０は、原稿搬送部１０により搬送された原稿Ｇ又は原稿台３１に載置された原稿の画像を読み取って、画像データを生成する。具体的には、原稿Ｇの画像がランプＬによって照射される。原稿Ｇからの反射光は、第１ミラーユニット３２、第２ミラーユニット３３、レンズユニット３４の順に導かれて、撮像素子３５の受光面に結像する。撮像素子３５は、入射した光を光電変換して所定の画像信号を出力する。出力された画像信号は、Ａ／Ｄ変換されることにより画像データとして作成される。
【００２３】
また、画像読取部３０は、画像読取制御部３６を有している。画像読取制御部３６は、Ａ／Ｄ変換によって作成された画像データに、シェーディング補正やディザ処理、圧縮等の処理を施して、制御基板１００のＲＡＭ１０３（図４参照）に格納する。なお、画像データは、画像読取部３０から出力されるデータに限定されず、画像形成装置１に接続されたパーソナルコンピュータや他の画像形成装置などの外部装置から受信したものであってもよい。
【００２４】
用紙収納部２０は、装置本体の下部に配置されており、用紙Ｓのサイズや種類に応じて複数設けられている。この用紙Ｓは、給紙部２１により給紙されて搬送部２３に送られ、搬送部２３によって転写位置である２次転写部６０に搬送される。また、用紙収納部２０の近傍には、手差部２２が設けられている。この手差部２２からは、用紙収納部２０に収納されていないサイズの用紙やタグを有するタグ紙、ＯＨＰシート等の特殊紙が転写位置へ送られる。
【００２５】
画像読取部３０と用紙収納部２０との間には、画像形成部４０と中間転写ベルト５０が配置されている。画像形成部４０は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナー像を形成するために、４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋを有する。
【００２６】
第１の画像形成ユニット４０Ｙは、イエローのトナー像を形成し、第２の画像形成ユニット４０Ｍは、マゼンダのトナー像を形成する。また、第３の画像形成ユニット４０Ｃは、シアンのトナー像を形成し、第４の画像形成ユニット４０Ｋは、ブラックのトナー像を形成する。これら４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋは、それぞれ同一の構成を有しているため、ここでは第１の画像形成ユニット４０Ｙについて説明する。
【００２７】
第１の画像形成ユニット４０Ｙは、ドラム状の感光体４１と、感光体４１の周囲に配置された帯電部４２と、露光部４３と、現像部４４と、クリーニング部４５を有している。感光体４１は、不図示の駆動モータによって回転する。帯電部４２は、感光体４１に電荷を与え感光体４１の表面を一様に帯電する。露光部４３は、原稿Ｇから読み取られた画像データ又は外部装置から送信された画像データに基づいて、感光体４１の表面に対して露光操作を行うことにより感光体４１上に静電潜像を形成する。
【００２８】
現像部４４は、感光体４１に形成された静電潜像にイエローのトナーを付着させる。これにより、感光体４１の表面は、イエローのトナー像が形成される。なお、第２の画像形成ユニット４０Ｍの現像部４４は、感光体４１にマゼンタのトナーを付着させ、第３の画像形成ユニット４０Ｃの現像部４４は、感光体４１にシアンのトナーを付着させる。そして、第４の画像形成ユニット４０Ｋの現像部４４は、感光体４１にブラックのトナーを付着させる。
クリーニング部４５は、感光体４１の表面に残留しているトナーを除去する。
【００２９】
感光体４１上に付着したトナーは、中間転写体の一例を示す中間転写ベルト５０に転写される。中間転写ベルト５０は、無端状に形成されており、複数のローラに掛け渡されている。この中間転写ベルト５０は、不図示の駆動モータで感光体４１の回転（移動）方向とは逆方向に回転駆動する。
【００３０】
中間転写ベルト５０における各画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの感光体４１と対向する位置には、１次転写部５１が設けられている。この１次転写部５１は、中間転写ベルト５０にトナーと反対の極性を印加させることで、感光体４１上に付着したトナーを中間転写ベルト５０に転写する。
【００３１】
そして、中間転写ベルト５０が回転駆動することで、中間転写ベルト５０の表面には、４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋで形成されたトナー像が順次転写される。これにより、中間転写ベルト５０上には、イエロー、マゼンダ、シアン及びブラックのトナー像が重なり合いカラー画像が形成される。
【００３２】
また、中間転写ベルト５０には、ベルトクリーニング装置５３が対向している。このベルトクリーニング装置５３は、用紙Ｓへのトナー画像の転写を終えた中間転写ベルト５０の表面を清掃する。
【００３３】
中間転写ベルト５０の近傍で、かつ搬送部２３の用紙搬送方向下流には、２次転写部６０が配置されている。この２次転写部６０は、搬送部２３によって送られてきた用紙Ｓを中間転写ベルト５０に接触させて、中間転写ベルト５０の外周面上に形成されたトナー画像を用紙Ｐに転写する。２次転写部６０には、クリーニング装置７０が対向している。これら２次転写部６０及びクリーニング装置７０については、後で詳しく説明する。
【００３４】
２次転写部６０における用紙Ｓの排出側には、定着部８０が設けられている。この定着部８０は、用紙Ｓを加圧及び加熱して、転写されたトナー像を用紙Ｓに定着させる。定着部８０は、例えば、一対の定着部材である定着上ローラ８１及び定着下ローラ８２で構成されている。定着上ローラ８１及び定着下ローラ８２は、互いに圧接した状態で配置されおり、定着上ローラ８１と定着下ローラ８２との圧接部として定着ニップ部が形成される。
【００３５】
定着上ローラ８１の内部には、加熱部が設けられている。この加熱部からの輻射熱により定着上ローラ８１のローラ部が温められる。そして、定着上ローラ８１のローラ部の熱が用紙Ｓへ伝達されることにより、用紙Ｓ上のトナー画像が熱定着される。
【００３６】
用紙Ｓは、２次転写部６０によりトナー画像が転写された面（定着対象面）が定着上ローラ８１と向き合うように搬送され、定着ニップ部を通過する。したがって、定着ニップ部を通過する用紙Ｓには、定着上ローラ８１と定着下ローラ８２とによる加圧と、定着上ローラ８１のローラ部の熱による加圧が行われる。
【００３７】
定着部８０の用紙搬送方向下流には、切換ゲート２４が配置されている。切換ゲート２４は、定着部８０を通過した用紙Ｓの搬送路を切り換える。すなわち、切換ゲート２４は、片面画像形成におけるフェースアップ排紙を行う場合に、用紙Ｓを直進させる。これにより、用紙Ｓは、一対の排紙ローラ２５によって排紙される。また、切換ゲート２４は、片面画像形成におけるフェースダウン排紙及び両面画像形成を行う場合に、用紙Ｓを下方に案内する。
【００３８】
フェースダウン排紙を行う場合は、切換ゲート２４によって用紙Ｓを下方に案内した後に、用紙反転搬送部２６によって表裏を反転して上方に搬送する。これにより、表裏が反転された用紙Ｓは、一対の排紙ローラ２５によって排紙される。
両面画像形成を行う場合は、切換ゲート２４によって用紙Ｓを下方に案内した後に、用紙反転搬送部２６によって表裏を反転し、再給紙路２７により再び転写位置へ送られる。
【００３９】
一対の排紙ローラ２５の下流側に、用紙Ｓを折ったり、用紙Ｓに対してステープル処理等を行ったりする後処理装置を配置してもよい。
【００４０】
［２次転写部］
次に、２次転写部６０について、図２を参照して説明する。
図２は、２次転写部６０とクリーニング装置７０を示す説明図である。
【００４１】
図２に示すように、２次転写部６０は、２次転写ローラ６１と、駆動ローラ６２と、従動ローラ６４，６５，６６，６７と、２次転写ベルト６８を備えている。２次転写ローラ６１は、２次転写ベルト６８及び中間転写ベルト５０を介して２次転写対向ローラ５２に圧接されている。そして、２次転写ローラ６１と中間転写ベルト５０が接触するニップ部は、中間転写ベルト５０の外周面上に形成されたトナー画像を用紙Ｓに転写する転写位置とされる。
【００４２】
駆動ローラ６２は、モータなどの回転駆動部（不図示）により回転される。従動ローラ６５，６６，６７は、クリーニング装置７０の後述する上流クリーニングブラシ７１、下流クリーニングブラシ７２及びクリーニングローラ７３に、２次転写ベルト６８を介して対向する。これら従動ローラ６５，６６，６７は、グランド（ＧＮＤ）に接続されている（図３参照）。
【００４３】
２次転写ベルト６８は、２次転写ローラ６１、駆動ローラ６２及び従動ローラ６４〜６７に掛け渡されており、用紙搬送方向に対応した方向に回転可能に構成されている。この２次転写ベルト６８は、駆動ローラ６２が駆動することにより回転して、用紙Ｓを転写位置に搬送する。
【００４４】
２次転写ベルト６８は、本発明に係るトナーが付着する移動体の一例を示すものである。この２次転写ベルト６８には、トナー像は形成されない。しかし、例えば、用紙Ｓの両面に画像を形成する場合は、先に画像が形成された用紙Ｓの一面（表面）が２次転写ベルト６８に接触するため、用紙Ｓの一面上のトナーが２次転写ベルト６８に付着することがある。この２次転写ベルト６８に付着したトナーＴは、クリーニング装置７０によって除去される。
【００４５】
［クリーニング装置］
次に、クリーニング装置７０について、図２及び図３を参照して説明する。
図３は、クリーニング装置７０を示す概略構成図である。
【００４６】
クリーニング装置７０は、上流クリーニングブラシ７１と、下流クリーニングブラシ７２と、弾性を有するクリーニングローラ７３と、第１のバイアス印加部７５と、第２のバイアス印加部７６と、第３のバイアス印加部７７を備えている。
【００４７】
上流クリーニングブラシ７１は、２次転写ベルト６８に接触しており、２次転写ベルト６８を挟んで従動ローラ６５に対向している。この上流クリーニングブラシ７１は、導電性ブラシであり、モータなどの回転駆動部（不図示）によって２次転写ベルト６８の回転（移動）方向と反対の方向に回転される。そして、２次転写ベルト６８に残留するトナーなどの残留物を、電気的な吸引と機械的な掻き取り力によって除去する。
【００４８】
下流クリーニングブラシ７２は、上流クリーニングブラシ７１よりも２次転写ベルト６８の移動方向下流側に配置されている。つまり、下流クリーニングブラシ７２は、２次転写ベルト６８と中間転写ベルト５０とが接触するニップ部を最上流として、上流クリーニングブラシ７１よりも２次転写ベルト６８の移動（回転）方向下流側に配置されている。
【００４９】
下流クリーニングブラシ７２は、２次転写ベルト６８に接触しており、２次転写ベルト６８を挟んで従動ローラ６６に対向している。また、下流クリーニングブラシ７２は、上流クリーニングブラシ７１と同様に、導電性ブラシであり、モータなどの回転駆動部（不図示）によって２次転写ベルト６８の回転（移動）方向と反対の方向に回転される。そして、２次転写ベルト６８に残留するトナーなどの残留物を、電気的な吸引と機械的な掻き取り力によって除去する。
【００５０】
上流クリーニングブラシ７１及び下流クリーニングブラシ７２の材料としては、例えば、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ビニロン樹脂などの樹脂を適用することができる。また、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ビニロン樹脂などの樹脂を２つ以上組み合わせたもの適用することもできる。
【００５１】
クリーニングローラ７３は、下流クリーニングブラシ７２よりも２次転写ベルト６８の移動方向下流側に配置されている。つまり、クリーニングローラ７３は、２次転写ベルト６８と中間転写ベルト５０とが接触するニップ部を最上流として、下流クリーニングブラシ７２よりも２次転写ベルト６８の移動（回転）方向下流側に配置されている。
【００５２】
クリーニングローラ７３は、２次転写ベルト６８に接触しており、２次転写ベルト６８を挟んで従動ローラ６７に対向している。このクリーニングローラは、弾性部材により形成された外周部７３ａを有しており、この外周部７３ａが２次転写ベルト６８に接触している。
クリーニングローラ７３の外周部７３ａを形成する弾性部材の材料としては、例えば、発泡ウレタン、ポリウレタン、スポンジ部材、ゴム部材などを挙げることができる。
【００５３】
クリーニングローラ７３は、モータなどの回転駆動部（不図示）によって２次転写ベルト６８の回転（移動）方向と反対の方向に回転される。そして、２次転写ベルト６８に残留するトナーや、トナーに添加されたワックス及び滑剤などの付着物を、電気的な吸引と機械的な掻き取り力によって除去する。
【００５４】
図３に示すように、第１のバイアス印加部７５は、上流クリーニングブラシ７１と接触して回転するローラ状に形成されている。この第１のバイアス印加部７５は、第１電源部９１に電気的に接続されている。そして、第１のバイアス印加部７５は、第１電源部９１からバイアス電圧が供給されると、そのバイアス電圧を上流クリーニングブラシ７１に印加する。
【００５５】
第１電源部９１は、正規トナーと逆極性のバイアス電圧（＋ＨＶ）を出力する。第１電源部９１から出力された正規トナーと逆極性のバイアス電圧は、第１のバイアス印加部７５を介して上流クリーニングブラシ７１に印加される。これにより、上流クリーニングブラシ７１は、２次転写ベルト６８に残留している正規の極性に帯電したトナーなどの残留物を、電気的に吸引することができる。
【００５６】
また、第１のバイアス印加部７５は、上流クリーニングブラシ７１に回収されたトナーなどの残留物を電気的に吸引して回収する回収部としての機能も兼ねている。第１のバイアス印加部７５に回収されたトナーなどの残留物は、ブレード７９Ａによって第１のバイアス印加部７５から除去され、受け部材（不図示）に溜まる。
【００５７】
第２のバイアス印加部７６は、下流クリーニングブラシ７２と接触して回転するローラ状に形成されている。この第２のバイアス印加部７６は、第２電源部９２に電気的に接続されている。そして、第２のバイアス印加部７６は、第２電源部９２からバイアス電圧が供給されると、そのバイアス電圧を下流クリーニングブラシ７２に印加する。
【００５８】
第２電源部９２は、正規トナーと逆極性のバイアス電圧（＋ＨＶ）を出力する。第２電源部９２から出力された正規トナーと逆極性のバイアス電圧は、第２のバイアス印加部７６を介して下流クリーニングブラシ７２に印加される。これにより、下流クリーニングブラシ７２は、上流クリーニングブラシ７１を通過後の２次転写ベルト６８に残留している正規の極性に帯電したトナーなどの残留物を、電気的に吸引して回収することができる。
【００５９】
また、第２電源部９２が出力するバイアス電圧の絶対値は、第１電源部９１が出力するバイアス電圧の絶対値以上に設定されている。つまり、下流クリーニングブラシ７２に印加するバイアス電圧の絶対値は、上流クリーニングブラシ７１に印加するバイアス電圧の絶対値以上に設定されている。したがって、上流クリーニングブラシ７１の電気的な吸引力は、下流クリーニングブラシ７２の電気的な吸引力よりも小さくなる、又は下流クリーニングブラシ７２の電気的な吸引力と略等しくなる。
【００６０】
このように、本実施の形態では、正規の極性に帯電したトナーなどの残留物を、上流クリーニングブラシ７１と下流クリーニングブラシ７２で分けて除去する。そのため、上流クリーニングブラシ７１と下流クリーニングブラシ７２に印加するバイアス電圧を低く設定することができる。そして、上流クリーニングブラシ７１に、そのブラシのトナー回収機能を上回るトナーが進入することを回避することができる。
【００６１】
なお、第２電源部９２が出力するバイアス電圧の絶対値は、各ブラシ７１，７２からの放電を抑制することを考慮すると、上流クリーニングブラシ７１に印加するバイアス電圧の絶対値の１〜２倍程度が好ましい。なお、バイアス電圧の設定は、トナーが付着する移動体（本例の２次転写ベルト６８）や回収ローラ（本例のバイアス印加部７５〜７７）などを含めたクリーニングシステム全体の抵抗値のバランスで決定される。
【００６２】
また、第２のバイアス印加部７６は、下流クリーニングブラシ７２に回収されたトナーなどの残留物を電気的に吸引して回収する回収部としての機能も兼ねている。第２のバイアス印加部７６に回収されたトナーなどの残留物は、ブレード７９Ｂによって第２のバイアス印加部７６から除去され、受け部材（不図示）に溜まる。
【００６３】
第３のバイアス印加部７７は、クリーニングローラ７３と接触して回転するローラ状に形成されている。この第３のバイアス印加部７７は、第３電源部９３に電気的に接続されている。そして、第３電源部９３からバイアス電圧が供給されると、そのバイアス電圧をクリーニングローラ７３に印加する。
【００６４】
第３電源部９３は、正規トナーと同極性のバイアス電圧（−ＨＶ）を出力する。第３電源部９３から出力された正規トナーと逆極性のバイアス電圧は、第３のバイアス印加部７７を介してクリーニングローラ７３に印加される。これにより、クリーニングローラ７３は、下流クリーニングブラシ７２を通過後の２次転写ベルト６８に残留している正規トナーと逆極性に帯電されたトナーなどの残留物を、電気的に吸引して回収することができる。
【００６５】
また、第３のバイアス印加部７７は、クリーニングローラ７３に回収されたトナーなどの残留物を電気的に吸引して回収する回収部としての機能も兼ねている。クリーニングローラ７３から第３のバイアス印加部７７に回収されたトナーなどの残留物は、ブレード７９Ｃによって第３のバイアス印加部７７から除去され、受け部材（不図示）に溜まる。
【００６６】
［画像形成装置の各部のハードウェア構成］
次に、画像形成装置１の各部のハードウェア構成について、図４を参照して説明する。
図４は、本例の画像形成装置１の制御系を示すブロック図である。
【００６７】
図４に示すように、画像形成装置１は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）１０１と、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム等を記憶するためのＲＯＭ（Read Only Memory）１０２とを有する。なお、ＲＯＭ１０２としては、例えば、通常電気的に消去可能なプログラマブルＲＯＭが用いる。
【００６８】
また、画像形成装置１は、ＣＰＵ１０１の作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、大容量記憶装置としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１０４と、操作表示部１０５を有する。
ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２及びＲＡＭ１０３は、上述の制御基板１００（図１参照）に搭載されている。
【００６９】
ＣＰＵ１０１は、制御部の一例であり、装置全体を制御する。このＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＨＤＤ１０４及び操作表示部１０５にそれぞれシステムバス１０７を介して接続されている。また、ＣＰＵ１０１は、画像読取部３０、画像処理部１０６、画像形成部４０、給紙部２１、第１電源部９１、第２電源部９２及び第３電源部９３にシステムバス１０７を介して接続されている。
【００７０】
ＨＤＤ１０４は、画像読取部３０で読み取って得た原稿画像の画像データを記憶したり、出力済みの画像データ等を記憶したりする。操作表示部１０５は、液晶表示装置（ＬＣＤ）又は有機ＥＬＤ（Electro Luminescence Display）等のディスプレイからなるタッチパネルである。この操作表示部１０５は、ユーザに対する指示メニューや取得した画像データに関する情報等を表示する。さらに、操作表示部１０５は、複数のキーを備え、ユーザのキー操作による各種の指示、文字、数字などのデータの入力を受け付けて入力信号を出力する。
【００７１】
画像読取部３０は、原稿画像を光学的に読み取って電気信号に変換する。例えば、カラー原稿を読み取る場合は、一画素当たりＲＧＢ各１０ビットの輝度情報をもつ画像データを生成する。画像読取部３０によって生成された画像データや、画像形成装置１に接続された外部装置の一例を示すＰＣ（パーソナルコンピュータ）１２０から送信される画像データは、画像処理部１０６に送られ、画像処理される。画像処理部１０６は、受信した画像データに対してアナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮等の処理を行う。
【００７２】
なお、本例では、外部装置としてパーソナルコンピュータを適用した例を説明したが、これに限定されるものではなく、外部装置としては、例えばファクシミリ装置等その他各種の装置を適用することができる。
【００７３】
例えば、画像形成装置１でカラー印刷を実行する場合、画像読取部３０等によって生成されたＲ・Ｇ・Ｂの画像データを画像処理部１０６における色変換ＬＵＴ（Look up Table）に入力する。そして、画像処理部１０６は、Ｒ・Ｇ・ＢデータをＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋの画像データに色変換する。そして、色変換した画像データに対して、階調再現特性の補正、濃度補正ＬＵＴを参照した網点などのスクリーン処理、あるいは細線を強調するためのエッジ処理などを行う。
【００７４】
画像形成部４０は、画像処理部１０６によって画像処理された画像データを受け取り、
用紙Ｓ上に画像を形成する。
【００７５】
本実施の形態の画像形成装置１では、クリーニング装置７０の上流クリーニングブラシ７１と下流クリーニングブラシ７２により、２次転写ベルト６８の外周面（表面）に付着している正規の極性に帯電したトナーを２回に分けて除去する。したがって、２次転写ベルト６８の外周面に付着した多量のトナーを、１度に除去しなくてもよいので、各クリーニングブラシ７１，７２に印加するバイアス電圧を低く抑えることができる。これにより、放電の誘発が抑制され、放電生成物によるクリーニングブラシ７１，７２へのストレスを軽減することができる。
【００７６】
また、画像形成装置１では、クリーニング装置７０の下流クリーニングブラシ７２に印加するバイアス電圧の絶対値が、上流クリーニングブラシ７１に印加するバイアス電圧の絶対値以上に設定されている。そのため、上流クリーニングブラシ７１にトナー除去に係る負荷が偏らないようにすることができる。その結果、上流クリーニングブラシ７１にトナー回収機能を上回るトナーが進入しないようにすることができ、上流クリーニングブラシ７１にトナーが滞留することを抑制することができる。
【００７７】
さらに、画像形成装置１では、クリーニングローラ７３に正規トナーと同極性のバイアス電圧を印加するため、正規の極性と逆極性に帯電したトナー及びトナーに添加されたワックスや滑剤を、クリーニングローラ７３によって除去することができる。その結果、トナー及びトナーに添加されたワックスや滑剤が２次転写ベルト６８の表面に皮膜状に固着するフィルミングの発生を防止或いは抑制することができる。
【００７８】
２．画像形成装置の第２の実施
［画像形成装置の構成例］
次に、画像形成装置の第２の実施の形態の構成例について、図５及び図６を参照して説明する。
図５は、画像形成装置の第２の実施の形態におけるクリーニング装置を示す概略構成図である。図６は、画像形成装置の第２の実施形態における制御系を示すブロック図である。
【００７９】
第２の実施の形態の画像形成装置１５１（図６参照）は、第１の実施の形態の画像形成装置１（図４参照）と同様の構成を有している。この画像形成装置１５１が画像形成装置１と異なる点は、クリーニング装置１７０がトナー帯電量検知部１７１を備える点である。したがって、ここでは、クリーニング装置１７０のトナー帯電量検知部１７１について説明し、画像形成装置１と共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００８０】
クリーニング装置１７０のトナー帯電量検知部１７１は、トナーの帯電量分布を検知する検知部の一具体例を示すものである。このトナー帯電量検知部１７１としては、例えば、トナー粒子を電界により偏向させ、一定時間後の偏向量からトナー粒子の帯電量分布を測定する帯電量分布測定装置を適用することができる。
【００８１】
図５に示すように、トナー帯電量検知部１７１は、下流クリーニングブラシ７２とクリーニングローラ７３の間に配置されている。このトナー帯電量検知部は、下流クリーニングブラシ７２を通過した２次転写ベルト６８上のトナーの帯電量の分布を検知する。
【００８２】
図６に示すように、トナー帯電量検知部１７１は、ＣＰＵ１０１にシステムバス１０７を介して接続されている。したがって、トナー帯電量検知部１７１による検知結果は、システムバス１０７を介してＣＰＵ１０１に供給される。ＣＰＵ１０１は、トナー帯電量検知部１７１による検知結果に基づいて、第１電源部９１及び第２電源部９２における出力値を設定する。この出力値の初期設定処理については、後述の「バイアス電圧設定処理」において、図７を参照して説明する。
【００８３】
［トナーの除去性能の評価］
ここで、バイアス電圧値を変化させた場合の、２次転写ベルト６８上において正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの増加率と、トナーの除去性能の関係を調べた実験結果を表１に示す。
【００８４】
【表１】
【００８５】
表１において、「１本目」とは、上流クリーニングブラシ７１を示し、「２本目」とは、下流クリーニングブラシ７２を示す。また、「３本目」とは、クリーニングローラ７３を示す。正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの増加率は、下流クリーニングブラシ７２を通過した２次転写ベルト６８上のトナーの帯電量分布を、トナー帯電量検知部１７１によって検出し、その検出結果から算出した。
【００８６】
表１に示す「クリーニング性」とは、各クリーニングブラシ７１，７２による２次転写ベルト６８上のトナーの除去性能と定義する。この「クリーニング性」の評価は、目視でトナーが２次転写ベルト６８上に残留していない場合に「○」とした。また、目視でトナーが２次転写ベルト６８上に残留しているが、実用する上では問題ない場合に「△」とし、目視でトナーが２次転写ベルト６８上に残留していて、実用する上で問題がある場合に「×」とした。
【００８７】
表１に示す「再付着性」とは、各クリーニングブラシ７１，７２によって除去したトナーの各バイアス印加部（回収ローラ）７５，７６への移行性能と定義する。この「再付着性」の評価は、目視で各クリーニングブラシ７１，７２にトナーの大半が各バイアス印加部７５，７６へ移行している場合に「○」とした。また、目視で各クリーニングブラシ７１，７２にトナーが残留しているが、実用する上では問題ない場合に「△」とし、目視で各クリーニングブラシ７１，７２にトナーが残留していて、実用する上で問題がある場合に「×」とした。
【００８８】
表１に示す「総合評価」とは、２次転写ベルト６８上において、「クリーニング性」、「再付着性」及び「フィルミング性」を総合した評価と定義する。この「総合評価」では、クリーニングローラ（３本目）７３が有る場合と無い場合を評価した。そして、「クリーニング性」、「再付着性」及び「フィルミング性」が良好なものを「○」とし、実用する上では問題ない場合に「△」と評価した。また、「クリーニング性」、「再付着性」及び「フィルミング性」の少なくとも１つが実用する上で問題がある場合に「×」と評価した。
【００８９】
なお、クリーニングローラ（３本目）７３が無い場合は、フィルミングが発生してしまうため、「フィルミング性」の評価を実用する上で問題があるとした。一方、クリーニングローラ（３本目）７３が有る場合は、フィルミングが発生しないため、「フィルミング性」の評価を良好とした。
【００９０】
表１に示すように、上流クリーニングブラシ７１に印加するバイアス電圧が、４００Ｖ又は６００Ｖであり、下流クリーニングブラシ７２に印加するバイアス電圧が、４００Ｖ、６００Ｖ又は８００Ｖである場合に、「総合評価」が良好又は実用する上では問題ないという評価であった。
【００９１】
また、正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの増加率が６．１％以下であれば、「再付着性」が良好又は実用する上で問題ないという評価であった。この結果、複数のクリーニングブラシを通過後のクリーニング対象である移動体上の正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの増加率が６．１％以下であれば、各クリーニングブラシから回収ローラへのトナーの移行性が最適となることが分かった。
【００９２】
「再付着性」が悪い場合は、各クリーニングブラシからクリーニング対象の移動体上へ弱帯電のトナーが転移したり、各クリーニングブラシ内にトナーが滞留したりする。そして、各クリーニングブラシ内にトナーが滞留した場合は、各クリーニングブラシが劣化し易くなり、各クリーニングブラシの耐久性が低下してしまう。したがって、各クリーニングブラシから回収ローラへのトナーの移行性を最適にすることは、重要である。
【００９３】
そこで、本実施の形態では、複数のクリーニングブラシを通過後のクリーニング対象である移動体上の正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの増加率が６．０％以下になるようにバイアス電圧を設定する。なお、正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの増加率が６．１％以下になるようにバイアス電圧を設定してもよい。
【００９４】
［バイアス電圧設定処理］
次に、バイアス電圧の設定処理について、図７を参照して説明する。
図７は、本実施の形態のバイアス電圧設定処理を示すフローチャートである。
【００９５】
バイアス電圧の設定処理を行う前は、バイアス電圧の出力値として、予め定められた初期値が入力さている。そして、バイアス電圧の設定処理では、この初期値が適正かどうかを判断し、適正ではない場合に、バイアス電圧の設定値を変更する。このバイアス電圧設定処理は、例えば、画像形成装置１５１を出荷する前や、クリーニングブラシ７１，７２、バイアス印加部７５，７６又は２次転写ベルト６８を交換したときに実行される。
【００９６】
バイアス電圧設定処理が開始されると、まず、ＣＰＵ１０１は、トナー帯電量検知部１７１の検出結果を取得する（ステップＳ１）。トナー帯電量検知部１７１は、２次転写ベルト６８上における正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの帯電量分布を検知する。
【００９７】
次に、ＣＰＵ１０１は、トナー帯電量検知部１７１の検出結果から、正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの増加率を算出する（ステップＳ２）。この処理では、上流クリーニングブラシ７１を通過する前の２次転写ベルト６８上における正規のトナーと逆極性に帯電したトナーを予め検出しておき、その検出結果とトナー帯電量検知部１７１の検出結果から正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの増加率を算出する。したがって、本例では、２次転写ローラ６１によって形成されるニップ部（２次転写部）と上流クリーニングブラシ７１との間に、２次転写ベルト６８上の正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの帯電量分布を検知するトナー帯電量分布検知部を配置するとよい。
【００９８】
続いて、ＣＰＵ１０１は、正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの増加率は６％以下であるか否かを判別する（ステップＳ３）。正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの増加率は６％以下ではないと判別したとき、ＣＰＵ１０１は、第１電源部９１と第２電源部９２の出力値を所定の下げ幅（例えば、５０Ｖ）でさげる（ステップＳ４）。その後、ＣＰＵ１０１は、処理をステップ１に移行する。
【００９９】
ステップＳ３の処理で正規のトナーと逆極性に帯電したトナーの増加率は６％以下であると判別したとき、ＣＰＵ１０１は、現在の第１電源部９１と第２電源部９２の出力値をバイアス電圧の設定値にする（ステップＳ５）。その後、ＣＰＵ１０１は、バイアス電圧設定処理を終了する。
【０１００】
このバイアス電圧設定処理により、各クリーニングブラシ７１，７２に印加されるバイアス電圧は、各クリーニングブラシ７１，７２の電気的吸引力を確保できて、且つ、各バイアス印加部（回収ローラ）７５，７６へのトナーの移行性を最適にする値に設定される。その結果、各クリーニングブラシ７１，７２の耐久性を向上させることができる。
【０１０１】
なお、上述したバイアス電圧設定処理のステップＳ４の処理では、第１電源部９１と第２電源部９２における出力値の下げ幅を同じにした。しかし、本発明に係る第１電源部と第２電顕部における出力値の下げ幅は異なっていてもよい。
【０１０２】
３．画像形成装置の第３の実施
［画像形成装置の構成例］
次に、画像形成装置の第３の実施の形態の構成例について、図８及び図９を参照して説明する。
図８は、画像形成装置の第３の実施の形態におけるクリーニング装置を示す概略構成図である。図９は、画像形成装置の第３の実施形態における制御系を示すブロック図である。
【０１０３】
第３の実施の形態の画像形成装置２０１（図９参照）は、第１の実施の形態の画像形成装置１（図４参照）と同様の構成を有している。この画像形成装置２０１が画像形成装置１と異なる点は、クリーニング装置２７０が電荷付与部２７１を備える点である。したがって、ここでは、クリーニング装置２７０の電荷付与部２７１について説明し、画像形成装置１と共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【０１０４】
図８に示すように、クリーニング装置２７０の電荷付与部２７１は、上流クリーニングブラシ７１と下流クリーニングブラシ７２との間に配置されている。この電荷付与部２７１は、上流クリーニングブラシ７１を通過した２次転写ベルト６８上のトナーなどの残留物に対して、正規トナーと同極性の電荷を付与する。この電荷付与部２７１としては、ローラ、ブラシ、チャージャを挙げることができる。
【０１０５】
図９に示すように、電荷付与部２７１は、第４電源部２７２に電気的に接続されている。そして、第４電源部２７２は、ＣＰＵ１０１にシステムバス１０７を介して接続されている。この第４電源部は、ＣＰＵ１０１によって駆動制御され、正規トナーと同極性のバイアス電圧（−ＨＶ）を出力する。これにより、電荷付与部２７１は、２次転写ベルト６８に残留している正規のトナーと同極性に帯電したトナーなどの残留物に、正規トナーと同極性の電荷を付与することができる。
【０１０６】
上流クリーニングブラシ７１を通過した２次転写ベルト６８上のトナーなどの残留物は、上流クリーニングブラシ７１を通過した際に多少放電する。そのため、上流クリーニングブラシ７１を通過した２次転写ベルト６８上における正規のトナーと同極性に帯電したトナーなどの残留物の帯電量が少なくなる。
【０１０７】
そこで、下流クリーニングブラシ７２を通過する前に、２次転写ベルト６８上に残留したトナーなどの残留物に、電荷付与部２７１が正規トナーと同極性の電荷を付与する。これにより、下流クリーニングブラシ７２に印加するバイアス電圧を、上流クリーニングブラシ７１に印加するバイアス電圧より高くしなくても、下流クリーニングブラシ７２によって２次転写ベルト６８上に残留したトナーなどの残留物を確実に除去することができる。
【０１０８】
また、上流クリーニングブラシ７１と下流クリーニングブラシ７２に印加するバイアス電圧を同等にすることができるため、上流クリーニングブラシ７１と下流クリーニングブラシ７２にかかる負荷を均一化することができる。その結果、上流クリーニングブラシ７１と下流クリーニングブラシ７２の耐久性を向上させることができる。
【０１０９】
本実施の形態では、上流クリーニングブラシ７１と下流クリーニングブラシ７２との間に、電荷付与部２７１を配置して、下流クリーニングブラシ７２を通過する前に、２次転写ベルト６８上に残留したトナーなどの残留物に、正規トナーと同極性の電荷を付与した。しかし、本発明のクリーニング装置及び画像形成装置としては、上流クリーニングブラシ７１を通過する前に、２次転写ベルト６８上に残留したトナーなどの残留物に、正規トナーと同極性の電荷を付与する上流電荷付与部を追加した構成であってもよい。これにより、上流クリーニングブラシ７１においても、２次転写ベルト６８上のトナーなどの残留物の除去を安定して行うことができる。
【０１１０】
また、本実施の形態のクリーニング装置２７０は、第１の実施の形態のクリーニング装置７０（図３参照）に、電荷付与部２７１を付加する構成を例に挙げて説明した。しかし、本発明のクリーニング装置としては、第２の実施の形態のクリーニング装置１７０に、電荷付与部２７１を付加した構成であってもよい。また、本発明の画像形成装置としては、第２の実施の形態の画像形成装置１５１に、電荷付与部２７１と第４電源部２７２とを付加した構成であってもよい。
【０１１１】
４．画像形成装置の第４の実施
［画像形成装置の構成例］
次に、画像形成装置の第４の実施の形態の構成例について、図１０を参照して説明する。
図１０は、画像形成装置の第４の実施の形態におけるクリーニング装置を示す概略構成図である。
【０１１２】
第４の実施の形態の画像形成装置は、第１の実施の形態の画像形成装置１（図１参照）と同様の構成を有している。第４の実施の形態の画像形成装置が画像形成装置１と異なる点は、第１電源部９１と第２電源部９２の制御方法である。したがって、ここでは、第１電源部９１と第２電源部９２の制御方法について説明する。
【０１１３】
第４の実施の形態の画像形成装置におけるクリーニング装置３７０の第１電源部９１及び第２電源部９２は、ＣＰＵ１０１により定電圧制御されている。第２電源部９２が出力するバイアス電圧の絶対値は、第１電源部９１が出力するバイアス電圧の絶対値以上に設定されている。つまり、下流クリーニングブラシ７２に印加するバイアス電圧の絶対値は、上流クリーニングブラシ７１に印加するバイアス電圧の絶対値以上に設定されている。
【０１１４】
ここで、クリーニングブラシ７１，７２に印加するバイアスの電圧と電流の関係について、図１１を参照して説明する。
図１１は、クリーニングブラシに印加するバイアスの電圧と電流の関係を示すグラフである。
【０１１５】
図１１に示す曲線Ｎは、新品のクリーニングブラシにバイアスを印加したときの電圧と電流の関係を示し、曲線Ｏは、所定の期間使用されたクリーニングブラシにバイアスを印加したときの電圧と電流の関係を示している。
【０１１６】
図１１に示すように、所定の期間使用されたクリーニングブラシ（曲線Ｏ）は、劣化することで新品のクリーニングブラシ（曲線Ｎ）よりも抵抗が大きくなる。したがって、クリーニングブラシに印加するバイアスの電流を一定に制御する定電流制御を行うと、クリーニングブラシを使用していくにつれて、クリーニングブラシに印加するバイアスの電圧が大きくなる。
【０１１７】
トナーは、電圧（電位）に感度があるため、クリーニングブラシによるトナーの電気的吸引力は、電圧が大きく寄与する。そのため、クリーニングブラシに印加するバイアスを定電流制御すると、使用している間にバイアスの電圧が大きくなり、クリーニングブラシによるトナーの電気的吸引力が大きくなる。これにより、例えば、上流のクリーニングブラシによって除去されるトナーの量が多くなり、上流クリーニングブラシにトナーが滞留し易くなる。
【０１１８】
したがって、上流クリーニングブラシ７１と下流クリーニングブラシ７２に印加するバイアスは、電圧を一定に制御する定電圧制御とすることが好ましい。これにより、上流クリーニングブラシ７１と下流クリーニングブラシ７２に印加するバイアスの電圧が変動することを抑制することができる。その結果、２次転写ベルト６８上のトナーなどの残留物の除去を安定して行うことができる。
【０１１９】
本実施の形態のクリーニング装置３７０は、第１の実施の形態のクリーニング装置７０（図３参照）と同じ構成を採用した。しかし、第２の実施の形態のクリーニング装置１７０又は第３の実施の形態のクリーニング装置２７０の第１電源部９１と第２電源部９２の出力を定電圧制御してもよい。また、第２の実施の形態のクリーニング装置１７０に、第３の実施の形態の電荷付与部２７１を付加した構成のクリーニング装置の第１電源部９１と第２電源部９２の出力を定電圧制御してもよい。
【０１２０】
以上、クリーニング装置及び画像形成装置の実施の形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明のクリーニング装置及び画像形成装置は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
【０１２１】
例えば、上述の第１〜第４の実施の形態では、２つのクリーニングブラシ７１，７２を設ける構成とした。しかし、本発明のクリーニング装置及び画像形成装置としては、３つ以上のクリーニングブラシを設ける構成であってもよい。
その場合は、全てのクリーニングブラシに、正規トナーと逆極性のバイアス電圧を印加する。そして、隣り合うクリーニングブラシのうちの下流側に配置されるクリーニングブラシに印加するバイアス電圧の絶対値を、上流側に配置されるクリーニングブラシに印加するバイアス電圧の絶対値以上にする。
【０１２２】
また、上述の第１〜第４の実施の形態では、１つのクリーニングローラ７３を設ける構成とした。しかし、本発明のクリーニング装置及び画像形成装置としては、２つ以上のクリーニングローラを設ける構成であってもよい。
【０１２３】
また、上述の第１〜第４の実施の形態では、トナーなどの残留物が付着する移動体を２次転写ベルト６８とした。しかし、本発明に係るトナーなどの残留物が付着する移動体としては、例えば、感光体や中間転写ベルトであってもよい。
【符号の説明】
【０１２４】
１，１５１，２０１…画像形成装置、 １０…原稿搬送部、 ２０…用紙収納部、 ３０…画像読取部、 ４０…画像形成部、 ４１…感光体、 ４２…帯電部、 ４３…露光部、 ４４…現像部、 ４５…クリーニング部、 ５０…中間転写ベルト、 ５１…１次転写部、 ５２…２次転写対向ローラ、 ５３…ベルトクリーニング装置、 ６０…２次転写部、 ６１…２次転写ローラ、 ６２…駆動ローラ、 ６４，６５，６６，６７…従動ローラ、 ６８…２次転写ベルト、 ７０，１７０，２７０，３７０…クリーニング装置、 ７１…上流クリーニングブラシ、 ７２…下流クリーニングブラシ、 ７３…クリーニングローラ、 ７５…第１のバイアス印加部、 ７６…第２のバイアス印加部、 ７７…第３のバイアス印加部、 ７９Ａ，７９Ｂ，７９Ｃ…ブレード、 ８０…定着部、 ８１…定着上ローラ、 ８２…定着下ローラ、 ９１…第１電源部、 ９２…第２電源部、 ９３…第３電源部、 １００…制御基板、 １０１…ＣＰＵ、 １０２…ＲＯＭ、 １０３…ＲＡＭ、 １０４…ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、 １０５…操作表示部、 １０７…システムバス、 １０６…画像処理部、 １７１…トナー帯電量検知部、 ２７１…電荷付与部、 ２７２…第４電源部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーが付着する移動体の表面に接触した上流クリーニングブラシと、
前記上流クリーニングブラシよりも前記移動体の移動方向下流側に配置され、前記移動体の表面に接触した下流クリーニングブラシと、
前記下流クリーニングブラシよりも前記移動体の移動方向下流側に配置され、前記移動体の表面に接触したクリーニングローラと、
前記上流クリーニングブラシに正規トナーと逆極性のバイアス電圧を印加する第１のバイアス印加部と、
前記下流クリーニングブラシに、正規トナーと逆極性であって、前記上流クリーニングブラシに印加するバイアス電圧の絶対値以上に設定されたバイアス電圧を印加する第２のバイアス印加部と、
前記クリーニングローラに正規トナーと同極性のバイアス電圧を印加する第３のバイアス印加部と、
を備えるクリーニング装置。
【請求項２】
前記上流クリーニングブラシ及び前記下流クリーニングブラシに印加するバイアス電圧は、前記下流クリーニングブラシを通過後の前記移動体の表面における正規トナーと逆極性のトナーの増加率が６％以下になるようにそれぞれ設定されている請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記上流クリーニングブラシと前記下流クリーニングブラシとの間に配置され、前記移動体の表面に付着したトナーに正規トナーと同極性の電荷を付与する電荷付与部を備える請求項１又は２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記上流クリーニングブラシよりも前記移動体の移動方向上流側に配置され、前記移動体の表面に付着したトナーに正規トナーと同極性の電荷を付与する上流電荷付与部を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記第１のバイアス印加部及び前記第２のバイアス印加部は、定電圧制御される請求項１〜４のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
表面にトナーが付着する移動体と、
前記移動体に付着したトナーを除去するクリーニング装置と、を備え、
前記クリーニング装置は、
前記移動体の表面に接触した上流クリーニングブラシと、
前記上流クリーニングブラシよりも前記移動体の移動方向下流側に配置され、前記移動体の表面に接触した下流クリーニングブラシと、
前記下流クリーニングブラシよりも前記移動体の移動方向下流側に配置され、前記移動体の表面に接触した弾性を有するクリーニングローラと、
前記上流クリーニングブラシに正規トナーと逆極性のバイアス電圧を印加する第１のバイアス印加部と、
前記下流クリーニングブラシに、正規トナーと逆極性であって、前記上流クリーニングブラシに印加するバイアス電圧の絶対値以上に設定されたバイアス電圧を印加する第２のバイアス印加部と、
前記クリーニングローラに正規トナーと同極性のバイアス電圧を印加する第３のバイアス印加部と、を有する画像形成装置。
【請求項７】
前記下流クリーニングブラシよりも前記移動体の移動方向下流側に配置され、前記移動体の表面におけるトナーの帯電量分布を検知する検知部と、
前記検知部の検知結果に基づいて、前記下流クリーニングブラシを通過後の前記移動体の表面における正規トナーと逆極性のトナーの増加率が６％以下になるように、前記上流クリーニングブラシ及び前記下流クリーニングブラシに印加するバイアス電圧の値を設定する制御部と、
を備える画像形成装置。
【請求項１】
トナーが付着する移動体の表面に接触した上流クリーニングブラシと、
前記上流クリーニングブラシよりも前記移動体の移動方向下流側に配置され、前記移動体の表面に接触した下流クリーニングブラシと、
前記下流クリーニングブラシよりも前記移動体の移動方向下流側に配置され、前記移動体の表面に接触したクリーニングローラと、
前記上流クリーニングブラシに正規トナーと逆極性のバイアス電圧を印加する第１のバイアス印加部と、
前記下流クリーニングブラシに、正規トナーと逆極性であって、前記上流クリーニングブラシに印加するバイアス電圧の絶対値以上に設定されたバイアス電圧を印加する第２のバイアス印加部と、
前記クリーニングローラに正規トナーと同極性のバイアス電圧を印加する第３のバイアス印加部と、
を備えるクリーニング装置。
【請求項２】
前記上流クリーニングブラシ及び前記下流クリーニングブラシに印加するバイアス電圧は、前記下流クリーニングブラシを通過後の前記移動体の表面における正規トナーと逆極性のトナーの増加率が６％以下になるようにそれぞれ設定されている請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記上流クリーニングブラシと前記下流クリーニングブラシとの間に配置され、前記移動体の表面に付着したトナーに正規トナーと同極性の電荷を付与する電荷付与部を備える請求項１又は２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記上流クリーニングブラシよりも前記移動体の移動方向上流側に配置され、前記移動体の表面に付着したトナーに正規トナーと同極性の電荷を付与する上流電荷付与部を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記第１のバイアス印加部及び前記第２のバイアス印加部は、定電圧制御される請求項１〜４のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
表面にトナーが付着する移動体と、
前記移動体に付着したトナーを除去するクリーニング装置と、を備え、
前記クリーニング装置は、
前記移動体の表面に接触した上流クリーニングブラシと、
前記上流クリーニングブラシよりも前記移動体の移動方向下流側に配置され、前記移動体の表面に接触した下流クリーニングブラシと、
前記下流クリーニングブラシよりも前記移動体の移動方向下流側に配置され、前記移動体の表面に接触した弾性を有するクリーニングローラと、
前記上流クリーニングブラシに正規トナーと逆極性のバイアス電圧を印加する第１のバイアス印加部と、
前記下流クリーニングブラシに、正規トナーと逆極性であって、前記上流クリーニングブラシに印加するバイアス電圧の絶対値以上に設定されたバイアス電圧を印加する第２のバイアス印加部と、
前記クリーニングローラに正規トナーと同極性のバイアス電圧を印加する第３のバイアス印加部と、を有する画像形成装置。
【請求項７】
前記下流クリーニングブラシよりも前記移動体の移動方向下流側に配置され、前記移動体の表面におけるトナーの帯電量分布を検知する検知部と、
前記検知部の検知結果に基づいて、前記下流クリーニングブラシを通過後の前記移動体の表面における正規トナーと逆極性のトナーの増加率が６％以下になるように、前記上流クリーニングブラシ及び前記下流クリーニングブラシに印加するバイアス電圧の値を設定する制御部と、
を備える画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−８００２９（Ｐ２０１３−８００２９Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１８９１６（Ｐ２０１１−２１８９１６）
【出願日】平成２３年１０月３日（２０１１．１０．３）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３日（２０１１．１０．３）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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