画像形成装置
【課題】像担持体から転写残トナーを回収し保持するトナー回収保持手段を有する画像形成装置にて、像担持体のクリーニング不良に起因する画像不良の発生や、記録材へのトナー汚れの付着を抑制することができる像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー回収保持手段から像担持体へのトナー吐き出し工程において、トナー回収保持手段の像担持体の移動方向において上流側に位置する２次転写ローラによって付与された中間転写ベルト表面上の電位の極性とは逆極性となるようにトナー回収保持手段に対して、印加するバイアスの極性の切り替え動作を行う。
【解決手段】トナー回収保持手段から像担持体へのトナー吐き出し工程において、トナー回収保持手段の像担持体の移動方向において上流側に位置する２次転写ローラによって付与された中間転写ベルト表面上の電位の極性とは逆極性となるようにトナー回収保持手段に対して、印加するバイアスの極性の切り替え動作を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真記録方式を利用する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置におけるカラー化が進み、カラー画像を形成する装置として、中間転写方式の画像形成装置が知られている。中間転写方式の画像形成装置では、中間転写体から記録材にトナー像を転写した後に、中間転写体上にトナーが残留する。この中間転写体上に残留したトナー（２次転写残トナー）は、中間転写体クリーニング手段により中間転写体上から除去され回収される。
【０００３】
特許文献１には、その他の中間転写体クリーニング手段として、中間転写体上の２次転写残トナーをトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させるトナー帯電手段を設けることが提案されている。この場合、２次転写残トナーは、トナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電されることで、その直後の画像形成部の１次転写ニップ部において中間転写体から感光体に転写されることで回収される。
【０００４】
又、特許文献２には、その他の中間転写体クリーニング手段として、次のようなものが提案されている。即ち、２次転写残トナーを一時的に回収する回収部材を設け、回収部材上に回収された２次転写残トナーを、再度、中間転写体に吐き出す。そして、この吐き出したトナーを、その直後の画像形成部の感光体クリーニング手段により除去、回収する。
【０００５】
又、特許文献３では、中間転写体上の２次転写残トナーに所定の電荷を付与するトナー帯電手段を有するインライン方式の画像形成装置において、次のような提案がなされている。即ち、インライン方式の画像形成装置では、特定の画像形成部の回収トナー容器に２次転写残トナーが多く回収されることから、その画像形成部のカートリッジのみ交換頻度が上昇し、不経済となることがある。このため、２次転写残トナーが多く回収される画像形成部のカートリッジのみ回収トナー容器の容量を大きくする。
【０００６】
また、中間転写体上の２次転写残トナーを回収し保持する、特許文献２に示す構成と、中間転写体上の２次転写残トナーをトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させる、特許文献１に示す構成と、を組み合わせることができる。このようなインライン方式の画像形成装置においても、特定の画像形成部の回収トナー容器に２次転写残トナーが多く入ることを抑制できる。
【０００７】
図６に、中間転写体として中間転写ベルト１２０と、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置１３０とを有した画像形成装置の要部概略断面を示す。ベルトクリーニング装置１３０は、２次転写残トナーを回収し保持する構成と、２次転写残トナーを帯電させる構成とを併せて備えている。図示の画像形成装置は、中間転写ベルト１２０の表面の移動方向に沿って第１、第２、第３、第４の画像形成部１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄを有している。
【０００８】
ベルトクリーニング装置１３０は、２次転写残トナーを回収し保持するトナー回収保持手段としての導電性ブラシ１３１と、２次転写残トナーを帯電させるトナー帯電手段としてのトナー帯電ローラ１３２と、を有する。
【０００９】
導電性ブラシ１３１は、２次転写残トナーの一部を回収し保持する。導電性ブラシ１３１によって回収し保持したトナーは、画像形成動作後に行われる準備動作である後回転動作中などの所定のタイミングで中間転写ベルト１２０に吐き出す。そして、中間転写ベルト１２０上に吐き出したトナーは、例えば、第２の画像形成部１０１ｂや第３の画像形成部１０１ｃの回収トナー容器に選択的に回収する。このように選択的に回収する方法としては、例えば、第１の画像形成部１０１ａなどの、中間転写ベルト１２０上に吐き出したトナーを回収させたくない画像形成部の１次転写ニップ部Ｎの１次転写ローラ１０５を感光体１０２から離間させる方法がある。別法として、中間転写ベルト１２０上に吐き出したトナーを回収させたくない画像形成部において、その吐き出したトナーが中間転写ベルト１２０から感光体１０２に転写されないような極性の電圧を１次転写ローラ１０５に印加する方法がある。中間転写ベルト１２０上に吐き出したトナーが感光体１０２に転写されないような極性の電圧は、中間転写ベルト１２０上に吐き出したトナーとは逆極性（例えば、トナーの正規の帯電極性とは逆極性）の電圧である。
【００１０】
導電性ブラシ１３１にて２次転写残トナーの一部を回収し保持することで、トナー帯電ローラ１３２を画像形成動作中に通過するトナーの量を減少させることができることから、トナー帯電ローラ１３２へのトナーの付着量を大幅に減少させることができる。その結果、トナー帯電ローラ１３２によるトナーの帯電が安定して行えることから、より良好なクリーニング性能を確保することができる。
【００１１】
又、トナー帯電ローラ１３２は、導電性ブラシ１３１にて回収されなかった２次転写残トナーを、例えば、トナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させる。即ち、トナー帯電ローラ１３２を通過した後の２次転写残トナーは、トナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電されている。従って、そのトナーは、その直後の第１の画像形成部１０１ａの１次転写ニップ部Ｎにおいて、中間転写ベルト１２０から感光体１０２に転写され、第１の画像形成部１０１ａの回収トナー容器に回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第３２６７５０７号公報
【特許文献２】特開平０９−１９７７５０号公報
【特許文献３】特開２００４−２１１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述のような、２次転写残トナーを回収し保持する構成を設けた従来の画像形成装置では、次のような問題があることが分かった。
【００１４】
導電性ブラシ１３１から中間転写ベルト１２０上に吐き出されたトナーが飛散する場合がある。トナーが大量に飛散すると、ベルトクリーニング装置１３０や画像形成装置の内部がトナーで汚れる。その結果、ベルトクリーニング装置の汚れの一部が再び導電性ブラシ１３１に付着し、導電性ブラシ１３１の回収性能、保持性能を損ねることによるクリーニング不良が生じる場合がある。また、トナー帯電部材として、例えばトナー帯電ローラを併せ持つ上述のような構成においては、ベルトクリーニング装置１３０の汚れの一部がトナー帯電ローラ１３２に付着する。それによって、トナー帯電ローラ１３２の帯電性能を損ねることによるクリーニング不良が発生する場合がある。さらに、導電性ブラシ１３１から保持しきれないトナーが記録材に落下することや記録材搬送路の汚れに伴う記録材へのトナー汚れなどが生じる場合がある。
【００１５】
本発明の目的は、像担持体から転写残トナーを回収し保持するトナー回収保持手段を有する画像形成装置おいて、像担持体のクリーニング不良に起因する画像不良の発生や、記録材へのトナー汚れの付着を抑制することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体の表面に接触する第１の接触部材と、
前記第１の接触部材にバイアスを印加する第１のバイアス印加手段と、
前記像担持体の移動方向に対して前記第１の接触部材の下流側に位置し、前記像担持体の表面に接触する第２の接触部材と、
前記第２の接触部材にバイアスを印加する第２のバイアス印加手段と、
を有し、前記第２の接触部材に対して前記第２のバイアス印加手段が印加するバイアスの極性を切り替えることによって前記第２の接触部材に付着したトナーを前記像担持体に転写する吐き出し工程を有する画像形成装置において、
前記第１のバイアス印加手段が印加するバイアスの極性の切り替え動作により前記第１の接触部材によって形成された電位を有する前記像担持体の表面に対して、前記第２のバイアス印加手段が、前記像担持体の表面上の電位の極性とは逆極性となるバイアスを前記第２の接触部材に印加することで、前記第２の接触部材からのトナー吐き出し工程を行うことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、像担持体から転写残トナーを回収し保持するトナー回収保持手段を有する構成における像担持体のクリーニング不良に起因する画像不良の発生や、記録材へのトナー汚れの付着を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面図である。
【図２】図１の画像形成装置にて用いられるベルトクリーニング装置の近傍の模式図である。
【図３】実施例１の吐き出し工程における導電性ブラシに印加する電圧の切り替え動作の一例を説明する図である。
【図４】中間転写ベルトの電気抵抗値の違いによる中間転写ベルト表面の電位の減衰を説明する図である。
【図５】実施例２の吐き出し工程における導電性ブラシに印加する電圧の切り替え動作の一例を説明する図である。
【図６】従来の画像形成装置におけるベルトクリーニング機構の一例を説明するための画像形成装置の要部概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、及びそれらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明の範囲を以下の実施例に限定するものではない。
【００２０】
実施例１
（１）画像形成装置
図１を参照して、本発明に係る画像形成装置の一実施例の全体構成について説明する。図１は、本実施例の画像形成装置１０の概略断面を示す。本実施例の画像形成装置１０は、電子写真方式を利用したインライン方式、中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００２１】
本実施例にて、画像形成装置１０は、複数の画像形成手段として、第１、第２、第３、第４の画像形成部（画像形成ユニット）１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有する。第１、第２、第３、第４の画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を形成するためのものである。これらの４個の画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、一定の間隔をおいて１列に配置されている。
【００２２】
尚、本実施例では、第１〜第４の画像形成部１ａ〜１ｄの構成は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを示すために図中符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して、総括的に説明する。
【００２３】
画像形成部１には、電子写真プロセス手段によりトナー像が形成される第１の像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、「感光体ドラム」という。）２が設置されている。感光体ドラム２の周囲には、電子写真プロセス手段を構成する、帯電手段としての帯電ローラ３、現像手段としての現像装置４、１次転写手段としての１次転写ローラ５、感光体クリーニング手段（像担持体クリーニング手段）としてのドラムクリーニング装置６が設置されている。又、帯電ローラ３と現像装置４との間の図中上方には、露光手段（画像書き込み手段）としての露光装置（レーザスキャナ装置）７が設置されている。
【００２４】
又、各画像形成部１ａ〜１ｄの感光体ドラム２ａ〜２ｄの全てに対向するように、第２の像担持体としての無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト２０が配置されている。中間転写ベルト２０は、複数の支持部材としての駆動ローラ２１、支持ローラ２２、２次転写対向ローラ２３に掛け回されて、矢印方向に回動している。中間転写ベルト２０の内周面側において、各画像形成部１ａ〜１ｄの各感光体ドラム２ａ〜２ｄに対応して１次転写ローラ５ａ〜５ｄが配置されている。又、中間転写ベルト２０の外周面側において、２次転写対向ローラ２３に対向する位置には、２次転写手段としての２次転写ローラ２４が配置されている。
【００２５】
感光体ドラム２は、本実施例では、負帯電性のＯＰＣ（有機光導電体）感光体であり、アルミニウムのドラム基体上に感光層を有している。感光体ドラム２は、駆動装置（図示せず）によって図示矢印Ｒ１方向（時計方向）に所定の周速度（表面移動速度）で回転駆動される。本実施例では、この感光体ドラム２の周速度が、画像形成装置１０のプロセススピード（ＰＳ）に相当する。
【００２６】
帯電ローラ３は、感光体ドラム２に所定の圧接力で接触しており、帯電電圧印加手段としての帯電バイアス電源（図示せず）から所定の帯電バイアスが印加され、感光体ドラム２の表面を所定の電位に均一に帯電させる。本実施例では、感光体ドラム２は、帯電ローラ３により負極性に帯電させられる。
【００２７】
露光装置７は、感光体ドラム２の表面を露光することにより、帯電ローラ３で帯電された感光体ドラム２の表面に画像情報に応じた静電潜像（静電像）を形成する。即ち、露光装置７において、ホストコンピュータ（図示せず）から入力される画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザ光がレーザ出力部から出力され、このレーザ光が反射ミラーを介して感光体ドラム２の表面に照射される。
【００２８】
現像装置４は、本実施例では、現像方式として接触現像方式を用いる。現像装置４は、現像剤担持体としての現像ローラ８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）を有する。現像ローラ上に薄層状に担持されたトナーは、駆動手段（図示せず）により現像ローラ８が回転駆動されることで、感光体ドラム２との対向部（現像部）に搬送される。そして、現像ローラ８に現像電圧印加手段としての現像バイアス電源から現像バイアスが印加されることにより、感光体ドラム２上に形成された静電潜像は、現像部において、トナー像として現像される。本実施例では、静電潜像は、反転現像方式で現像される。即ち、感光体ドラム２の帯電極性と同極性に帯電したトナーを、一様に帯電させられた後の感光体ドラム２上の、露光により電荷が減衰した部分（露光部）に付着させることによって、感光体ドラム２上の静電潜像をトナー像として現像する。本実施例では、トナーの正規の帯電極性は負極性であり、トナー像を形成するトナーは主として負極性の電荷を持っている。
【００２９】
各現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーが収納されている。フルカラー画像形成モードでは、４個の現像装置４の全ての現像ローラ８が感光体ドラム２に当接する。そして、モノカラー（単色）画像形成モードでは、画像を形成する画像形成部以外の現像装置４の現像ローラ８は感光体ドラム２から離間するように構成されている。これは、現像ローラ８とトナーの劣化、消耗を防止するためである。
【００３０】
本実施例では、トナー像を担持する第２の像担持体としての中間転写ベルト２０として、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂を用いた。中間転写ベルト２０の表面抵抗率は５．０×１０11Ω／□であり、体積抵抗率は８．０×１０11Ωｃｍである。
【００３１】
その他、中間転写ベルト２０としては、ＰＶｄＦ（弗化ビニリデン樹脂）、ＥＴＦＥ（四弗化エチレン−エチレン共重合樹脂）、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネートなどの樹脂を無端ベルト状に構成したものを用いることができる。或いは、中間転写ベルト２０としては、例えばＥＰＤＭなどのゴム基層の上に、例えばウレタンゴムにＰＴＦＥなど弗素樹脂を分散したものを被覆して無端ベルト状に構成したものを用いることができる。
【００３２】
中間転写ベルト２０は、駆動ローラ２１が図示矢印Ｒ２方向（反時計方向）に回転駆動されることによって、図示矢印Ｒ３方向（反時計方向）に、感光体ドラム２の周速度と略等速、即ち、所定プロセススピード（ＰＳ）にて周回移動（回転）する。
【００３３】
１次転写ローラ５は、例えばスポンジゴムなどの弾性部材で構成される。又、１次転写ローラ５は、中間転写ベルト２０を介して感光体ドラム２に当接し、中間転写ベルト２０と感光体ドラム２との接触部に１次転写ニップ部（１次転写部）Ｎを形成する。そして、１次転写ローラ５は、中間転写ベルト２０の移動に従動して回転する。
【００３４】
１次転写ローラ５には、１次転写電圧印加手段としての１次転写バイアス電源４０が接続されており、この１次転写バイアス電源４０から１次転写ローラ５に１次転写バイアスが印加される。感光体ドラム２上に形成されたトナー像は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の１次転写バイアスが印加された１次転写ローラ５により、回転している中間転写ベルト２０上に転写（１次転写）される。
【００３５】
中間転写ベルト２０に対する第１の接触部材としての２次転写ローラ２４は、例えば、スポンジゴムなどの弾性部材で構成される。本実施例では２次転写ローラ２４として、直径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒上に、ＮＢＲヒドリンゴムを肉厚６ｍｍで被覆したものを用いた。２次転写ローラ２４の電気抵抗値は、２次転写ローラ２４をアルミシリンダ上に、９．８Ｎの力で押圧し、５０ｍｍ／ｓｅｃで回転させた状態で１０００Ｖを印加した場合において３．０×１０7Ωである。２次転写ローラ２４は、中間転写ベルト２０を介して２次転写対向ローラ２３と当接して、２次転写ローラ２４と中間転写ベルト２０との接触部に２次転写ニップ部（２次転写部）Ｍを形成する。そして、２次転写ローラ２４は、中間転写ベルト２０、若しくは、中間転写ベルト２０及び記録材Ｐの移動に従動して回転する。２次転写ローラ２４には、２次転写バイアス印加手段（第１のバイアス印加手段）としての２次転写バイアス電源４４が接続されており、この２次転写バイアス電源から２次転写ローラ２４に２次転写バイアスが印加される。２次転写バイアス電源は正負の極性のバイアスを選択し印加することができる。
【００３６】
中間転写ベルト２０上に形成されたトナー像は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の２次転写バイアスが印加された２次転写ローラ２４により、２次転写ニップ部Ｍに搬送されてきた記録材Ｐ上に転写（２次転写）される。
【００３７】
中間転写ベルト２０の外側で、２次転写対向ローラ２３の近傍には、中間転写体クリーニング手段（像担持体クリーニング手段）としてのベルトクリーニング装置３０が設置されている。ベルトクリーニング装置３０の構成、動作の詳細については後述する。
【００３８】
２次転写ニップ部Ｍよりも記録材Ｐの搬送方向において上流側には、記録材供給手段を構成するレジストローラ１３が設置されている。
【００３９】
又、２次転写ニップ部Ｍよりも記録材Ｐの搬送方向において下流側には、定着手段としての定着装置１２が設置されている。定着装置１２は、熱源を備えた定着ローラ１２Ａと、定着ローラ１２Ａに圧接する加圧ローラ１２Ｂと、を有する。
【００４０】
次に、本実施例の画像形成装置１０による画像形成動作について、フルカラー画像形成モードを例として説明する。
【００４１】
先ず、各画像形成部１ａ〜１ｄの感光体ドラム２ａ〜２ｄ上に、各色のトナー像が電子写真プロセスによってそれぞれ形成される。
【００４２】
即ち、画像形成動作開始信号が発せられると、所定のプロセススピード（ＰＳ）で回転駆動される各感光体ドラム２ａ〜２ｄは、それぞれ帯電ローラ３ａ〜３ｄによって一様に帯電される。
【００４３】
そして、各露光装置７ａ〜７ｄは、入力される色分解されたカラー画像信号を、レーザ出力部にて光信号にそれぞれ変換する。そして、各露光装置７ａ〜７ｄは、変換された光信号であるレーザ光により、一様に帯電した各感光体ドラム２ａ〜２ｄ上をそれぞれ走査露光して、各感光体ドラム２ａ〜２ｄ上に静電潜像を形成する。
【００４４】
そして、第１の画像形成部１ａでは、感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像は、イエロー色のトナーが感光体ドラム２ａの表面の電位に応じて静電吸着させられることで、トナー像として現像される。このとき、現像装置４ａの現像ローラ８ａには、感光体ドラム２ａの帯電極性（本実施例では負極性）と同極性の現像バイアスが印加される。
【００４５】
感光体ドラム２ａ上のイエロー色のトナー像は、１次転写ニップ部Ｎａにおいてトナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の１次転写バイアスが印加された１次転写ローラ５ａにより、回転している中間転写ベルト２０上に１次転写される。イエローのトナー像が転写された中間転写ベルト２０は、第２の画像形成部１ｂ側に移動する。
【００４６】
第２の画像形成部１ｂにおいても、第１の画像形成部１ａと同様にして、感光体ドラム２ｂ上にマゼンタ色のトナー像が形成される。そして、このマゼンタ色のトナー像が、１次転写ニップ部Ｎｂにおいて中間転写ベルト２０上のイエロー色のトナー像の上に重ね合わせて１次転写される。
【００４７】
第３、第４の画像形成部１ｃ、１ｄにおいても同様にして、中間転写ベルト２０上に重畳して１次転写されたイエロー、マゼンタの各色のトナー像の上に、１次転写ニップ部Ｎｃ、Ｎｄにおいてシアン、ブラックの各色のトナー像が順次重ね合わせて１次転写される。
【００４８】
こうして、中間転写ベルト２０上に、各色のトナー像が各１次転写ニップ部Ｎａ〜Ｎｄにおいて順次重ね合わせて１次転写された、複数色のトナー像から成る多重トナー像が形成される。
【００４９】
中間転写ベルト２０上のトナー像の先端が２次転写ニップ部Ｍに移動するタイミングに合わせて、レジストローラ１３により記録材Ｐが２次転写ニップ部Ｍに搬送される。そして、２次転写ニップ部Ｍにおいて、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の２次転写バイアスが印加された２次転写ローラ２４により、中間転写ベルト２０上の多重トナー像が記録材Ｐに一括して２次転写される。
【００５０】
その後、トナー像が転写された記録材Ｐは、定着装置１２に搬送される。トナー像を担持した記録材Ｐは、定着装置１２内に設置された定着ローラ１２Ａと加圧ローラ１２Ｂとの間の定着ニップ部で加熱及び加圧される。これにより、記録材Ｐの表面にトナー像が熱定着（溶融定着）され、記録材Ｐ上にフルカラー画像（或いは多色画像）が形成される。その後、記録材Ｐが画像形成装置１０の外部に排出されて、一連の画像形成動作が終了する。
【００５１】
１次転写工程後に感光体ドラム２上に残留しているトナー（１次転写残トナー）は、ドラムクリーニング装置６によって感光体ドラム２上から除去されて回収される。ドラムクリーニング装置６は、クリーニング部材としての弾性体で形成された板状部材であるクリーニングブレード６１と、クリーニングブレード６１によって感光体ドラム２上から掻き取られたトナーを収納する回収トナー容器６２と、を有する。
【００５２】
又、２次転写工程後に中間転写ベルト２０上に残ったトナー（２次転写残トナー）は、以下詳しく説明するようにして、ベルトクリーニング装置３０によって中間転写ベルト２０上から除去され回収される。
【００５３】
（２）ベルトクリーニング機構
本実施例において、ベルトクリーニング装置３０は、２次転写残トナーを回収し保持するトナー回収保持手段としての導電性ブラシ３１と、２次転写残トナーを帯電させるトナー帯電手段としてのトナー帯電ローラ３２と、を有する。
【００５４】
中間転写ベルト２０に対する第２の接触部材であるブラシ状部材の導電性ブラシ３１は、２次転写ニップ部Ｍよりも中間転写ベルト２０の表面の移動方向（回転方向）において下流側、１次転写ニップ部Ｎａよりも上流側に位置する。さらに、導電性ブラシ３１は、２次転写残トナーの一部を回収し保持する。
【００５５】
本実施例では、導電性ブラシ３１は、材料はナイロンであり、繊度は７デシテックス、パイル長さは５ｍｍ、ブラシ幅は５ｍｍ、電気抵抗値は１．０×１０6Ωに設定されている。導電性ブラシ３１には、クリーニングバイアス印加手段（第２のバイアス印加手段）としての回収保持用電源４１が接続されている。そして、導電性ブラシ３１には、回収保持用電源４１から所定の直流電圧が印加される。印加される電圧は、導電性ブラシ３１の材料や画像形成装置１０が使用される環境（温度、湿度）などによって異なる。
【００５６】
２次転写工程前の中間転写ベルト２０上のトナーは、感光体ドラム２の表面の帯電電荷と同極性の負極性で、且つ、電荷の分布のばらつきが小さい状態で帯電している。一方、２次転写工程後の中間転写ベルト２０上の２次転写残トナーは、電荷の分布がブロードになった上に、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性側にピークが移動した分布を形成する。この結果、２次転写残トナーは、負極性に帯電したもの、殆ど帯電されていないもの、及び正極性に帯電したもの、が混在した状態となっている。
【００５７】
ここで、画像形成動作中の中間転写ベルト２０のクリーニング動作時に、導電性ブラシ３１に正極性の電圧を印加することで、上述のような帯電状態の２次転写残トナーのうち、負極性に帯電したトナーを導電性ブラシ３１に回収できる。これにより、画像形成動作中にトナー帯電ローラ３２を通過するトナーの量を減少させることができる。又、導電性ブラシ３１に正極性の電圧を印加することで、負極性のトナーを回収することに加え、導電性ブラシ３１と２次転写残トナーとの間で放電を起こしてトナーを正極性側に帯電させる作用がある。そのため、導電性ブラシ３１に回収されなかった２次転写残トナーの中には、負極性のトナーはほとんど存在しない。
【００５８】
トナー帯電ローラ３２を通過するトナーの量を抑え、又負極性のトナーを取り除くことにより、後述のようにトナーを帯電させるために正極性の電圧が印加されるトナー帯電ローラ３２の表面へのトナーの付着を大幅に減少させることができる。その結果、トナー帯電ローラ３２によるトナーの帯電が安定して行えるため、より良好なクリーニング性能を確保することができる。
【００５９】
尚、トナー回収保持手段としては、本実施例のような固定配置されるブラシ状部材のほか、固定配置される発泡スポンジ状部材（例えばウレタンゴムやＮＢＲヒドリンゴムにて形成されたもの）や、回転可能なファーブラシローラを用いてもよい。更には、回転可能な発泡スポンジローラなどを用いてもよい。
【００６０】
ローラ状部材であるトナー帯電ローラ３２は、導電性ブラシ３１よりも中間転写ベルト２０の表面の移動方向（回転方向）において下流側に位置している。そして、導電性ブラシ３１にて回収されなかった２次転写残トナーを正極性の所望の電荷量に帯電させる役割を持っている。
【００６１】
本実施例では、トナー帯電ローラ３２としては、直径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒上に、ＥＰＤＭゴムにカーボンが分散されたソリッド弾性体を肉厚５ｍｍで被覆したものを用いた。トナー帯電ローラ３２の電気抵抗値は、トナー帯電ローラ３２をアルミシリンダ上に、９．８Ｎの力で押圧し、５０ｍｍ／ｓｅｃで回転させた状態で５００Ｖを印加した場合において５．０×１０7Ωである。トナー帯電ローラ３２には、トナー帯電用電源４２が接続されている。そして、トナー帯電ローラ３２には、トナー帯電用電源４２から所定の直流電圧が印加される。印加される電圧は、トナー帯電ローラ３２の材料や画像形成装置１０が使用される環境（温度、湿度）などによって異なる。
【００６２】
画像形成中の中間転写ベルト２０のクリーニング動作時に、トナー帯電ローラ３２に正極性の電圧を印加することで、中間転写ベルト２０上のトナーを一様に正極性に帯電させることができる。トナー帯電ローラ３２によって正極性に帯電させられたトナーは、第１の画像形成部１ａの１次転写ニップ部Ｎａへと進む。そして、ここで第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａに印加される正極性の１次転写バイアスの作用により、中間転写ベルト２０から第１の画像形成部１ａの感光体ドラム２ａに転写される。この感光体ドラム２ａに転写されたトナーは、その後、第１の画像形成部１ａのドラムクリーニング装置６ａにより回収される。
【００６３】
本実施例では、導電性ブラシ３１とトナー帯電ローラ３２は共に、中間転写ベルト２０を介して２次転写対向ローラ２３に対向して設置されている。本実施例では、導電性ブラシ３１とトナー帯電ローラ３２はそれぞれ、中間転写ベルト２０に接触しており、２次転写対向ローラ２３に向けて所定の圧力で押圧されている。導電性ブラシ３１とトナー帯電ローラ３２に対して新たに対向ローラ（対向部材）を設けることなく２次転写対向ローラ２３を利用することにより、コストアップや装置の大型化を避けることができる。又、仮に導電性ブラシ３１とトナー帯電ローラ３２のそれぞれに対して対向ローラを別途設けた場合には、各対向ローラと中間転写ベルト２０との分離部分でトナーが飛散し易くなる。これに対し、本実施例のように導電性ブラシ３１とトナー帯電ローラ３２に対する対向ローラを共通化することにより、トナーの飛散を低減することができるというメリットがある。
【００６４】
（３）吐き出し工程
次に、導電性ブラシ３１に回収され保持された２次転写残トナーを中間転写ベルト２０に転写する工程、即ち、吐き出し工程について説明する。
【００６５】
導電性ブラシ３１にて回収したトナーが蓄積していき、所定の量に達すると、それ以上のトナーの回収、保持ができなくなり、クリーニング性能が低下する。そこで、所定のタイミングで、導電性ブラシ３１に保持しているトナーを、再度、中間転写ベルト２０に転写して感光体クリーニング手段に回収する工程、即ち、吐き出し工程を行う。これにより、導電性ブラシ３１に蓄積したトナーの量を減少させて、クリーニング性能の低下を抑制する。
【００６６】
本実施例における吐き出し工程では、回収保持用電源（第２のバイアス印加手段）４１から導電性ブラシ３１に、負極性の直流電圧Ｖ1nと、正極性の直流電圧Ｖ1pと、を交互に印加することにより導電性ブラシ３１に回収、保持しているトナーを中間転写ベルト２０上に戻す。導電性ブラシ３１に負極性の直流電圧Ｖ1nを印加すると、導電性ブラシ３１に保持されていた負極性のトナーが中間転写ベルト２０に吐き出される。
【００６７】
ところで、導電性ブラシ３１に保持されているトナーの大部分は負極性に帯電しているが、放電によって正極性になったトナーも僅かではあるが保持されている。そこで、正極性の直流電圧Ｖ1pを導電性ブラシ３１に印加することで、この正極性に帯電したトナーが中間転写ベルト２０に吐き出される。
【００６８】
本実施例では、Ｖ1n＝−８００Ｖ、Ｖ1p＝＋８００Ｖである。
【００６９】
又、画像形成装置１０の使用に伴い、トナー帯電ローラ３２に２次転写残トナーの一部が付着し、トナー帯電ローラ３２の表面がトナーで汚れてくる。トナー帯電ローラ３２の表面がトナーで汚れると、トナー帯電ローラ３２による２次転写残トナーの帯電が不安定になり、２次転写残トナーの電荷量が不安定になることから、クリーニング性能が低下する。従って、それを抑制するために、本実施例では、吐き出し工程において、導電性ブラシ３１から中間転写ベルト２０にトナーを転写する動作と同様の動作を、第３の接触部材であるトナー帯電ローラ３２に対しても実施する。
【００７０】
即ち、本実施例では、吐き出し工程において、トナー帯電用電源（第３のバイアス印加手段）４２からトナー帯電ローラ３２に、負極性の直流電圧Ｖ2nと、正極性の直流電圧Ｖ2pと、を交互に印加する。これによって、トナー帯電ローラ３２の表面に付着したトナーの除去を行う。
【００７１】
本実施例では、Ｖ2n＝−８００Ｖ、Ｖ2p＝＋８００Ｖである。
【００７２】
本実施例では、２次転写バイアス電源４４、回収保持用電源４１及びトナー帯電用電源４２はそれぞれ、第１の極性の電圧を出力する第１の電圧出力部（高圧回路）を有している。更に、第１の極性とは逆極性である第２の極性の電圧を出力する第２の電圧出力部（高圧回路）を有している。又、２次転写バイアス電源４４、回収保持用電源４１及びトナー帯電用電源４２はそれぞれ、第１の電圧出力部からの電圧を出力するか、第２の電圧出力部から電圧を出力するか、又は電圧出力をＯＦＦ（停止）するかを選択的に切り替える切替手段を有する。切替手段は更に、出力電圧値を変更できるようになっていてもよい。
【００７３】
本実施例にて、２次転写バイアス電源４４、回収保持用電源４１及びトナー帯電用電源４２の出力電圧値、出力電圧の極性切替えなどの制御は、画像形成装置１０の動作を統括的に制御する制御部が備える制御手段としてのＣＰＵ５０（図１）によって行われる。ＣＰＵ５０は、それに内蔵しているか又は接続されている記憶手段に記憶されたプログラム、データに従って画像形成装置１０の動作をシーケンス制御する。特に、本実施例に関連して２次転写バイアス電源４４、回収保持用電源４１、トナー帯電用電源４２からの電圧出力を制御する。
【００７４】
吐き出し工程は、後回転時、ジャム（記録材Ｐがその搬送経路中で詰まること）発生後の処理動作時など、画像形成をしていないタイミング（非画像形成時）で行う。本実施例では、吐き出し工程で中間転写ベルト２０に吐き出されたトナーは、第２の画像形成部１ｂや第３の画像形成部１ｃの回収トナー容器６２ｂ、６２ｃに選択的に回収する。このように選択的に回収する方法として、本実施例では、第１の画像形成部１ａなどの、中間転写ベルト２０上に吐き出したトナーを回収させたくない画像形成部の１次転写ニップ部Ｎの１次転写ローラ５を感光体ドラム２から離間させる方法を用いた。吐き出し工程で中間転写ベルト２０に吐き出されたトナーを回収する回収トナー容器６２を選択する。これにより、インライン方式の画像形成装置において、４つの画像形成部１の中で、特定の回収トナー容器６２に２次転写残トナーが多く入ることを抑制することができる。
【００７５】
ところで、前述のように、トナー回収保持手段を有する従来の画像形成装置では、次のような問題が発生することがある。即ち、トナー回収保持手段から吐き出されたトナーがトナー回収保持手段などに静電気的に引き寄せられ、飛散する場合がある。トナーが大量に飛散すると、ベルトクリーニング装置３０や画像形成装置の内部がトナーで汚れる。その結果、ベルトクリーニング装置３０の汚れの一部が再び導電性ブラシ３１に付着し、導電性ブラシ３１のトナー回収性能や、トナー保持性能を損ねることによるクリーニング不良が生じる場合がある。また、トナー回収保持手段に加えて、トナー帯電部材として、例えばトナー帯電ローラ３２を併せ持つ上述のような構成においては、ベルトクリーニング装置３０の汚れの一部がトナー帯電ローラ３２に付着する。そのため、トナー帯電ローラ３２の帯電性能を損ねることによるクリーニング不良が発生する場合がある。さらに、トナー帯電部材の有無に関わらず、記録材にトナー汚れが付着すること、より詳細には、導電性ブラシ３１から保持しきれないトナーが記録材に落下することや、記録材搬送路の汚れに伴う記録材へのトナー汚れなどが生じる場合がある。
【００７６】
本実施例の主要な目的は、像担持体から転写残トナーを回収し保持するトナー回収保持手段を有する構成において中間転写ベルト２０のクリーニング不良に起因する画像不良の発生や記録材Ｐへのトナー汚れの付着を抑制することである。
【００７７】
そこで、本実施例では、導電性ブラシ３１を有する中間転写方式の画像形成装置１０における、導電性ブラシ３１から中間転写ベルト２０へのトナーの吐き出し工程において、次のような設定を用いる。
【００７８】
即ち、２次転写ローラ２４に正極性の直流電圧Ｖ3pと、負極性の直流電圧Ｖ3nとを、交互に印加する。これによって中間転写ベルト２０上をそれぞれ正極性、負極性に帯電させる。この中間転写ベルト２０表面上に形成された正極性、負極性のそれぞれの極性の電位に一致させて、導電性ブラシ３１に、中間転写ベルト２０表面上の電位の極性とは逆極性の直流電圧を印加する。
【００７９】
つまり、中間転写ベルト２０上で、２次転写ローラ２４によって正極性の電位が形成された領域では、導電性ブラシ３１に負極性の直流電圧Ｖ1nを印加する。一方、中間転写ベルト上で、２次転写ローラ２４によって負極性の電位が形成された領域では、導電性ブラシ３１に正極性の直流電圧Ｖ1pを印加する。
【００８０】
本実施例では、Ｖ3p＝＋１５００Ｖ、Ｖ3n＝−１５００Ｖである。
【００８１】
以下、図２及び図３を参照して、吐き出し工程における中間転写ベルト２０表面上の電位の極性に対して、導電性ブラシ３１に印加する電圧を切り替えるタイミングについて説明する。
【００８２】
図２に、本実施例における２次転写部位及び導電性ブラシ３１の近傍の模式図を示す。図中のＱ１は、導電性ブラシ３１の中間転写ベルト２０への接触部位の中間転写ベルト２０の移動方向における下流側の端部を示す。また、Ｑ２は、２次転写ローラ２４の軸中心と２次転写対向ローラ２３の軸中心とを結ぶ直線と中間転写ベルト２０の表面との交点を示している。又、図中ＰＳは、プロセススピード（中間転写ベルト２０の表面の移動速度）を示す。
【００８３】
２次転写ローラ２４への印加電圧によって、中間転写ベルト２０の表面で正極性に帯電された領域は、電荷が徐々に減衰しながらも、正極性を維持した状態で導電性ブラシ３１との当接部位へ移動する。正極性に帯電した中間転写ベルト２０の領域が導電性ブラシ３１の下流端Ｑ１に達したタイミングで導電性ブラシ３１に負極性のバイアスを印加する。これにより、中間転写ベルト２０上の正極性に帯電された領域へ、導電性ブラシ３１から、負極性に帯電したトナーが吐き出される。吐き出された負極性のトナーは、中間転写ベルト２０の表面に付与された正極性の電荷に引き寄せられる力を受ける。
【００８４】
一方、２次転写ローラ２４への印加電圧によって、中間転写ベルト２０の表面で負極性に帯電された領域には、上と同様のタイミングで、導電性ブラシ３１から、導電性ブラシ３１に印加した正極性の電圧により、正極性に帯電したトナーが吐き出される。吐き出された正極性のトナーは、中間転写ベルト２０の表面に付与された負極性の電荷に引き寄せられる力を受ける。これにより、導電性ブラシ３１から中間転写ベルト２０に吐き出されたトナーは中間転写ベルト２０上に保持されるためトナーが飛散することを抑制できる。
【００８５】
さらに、上述のように、導電性ブラシ３１を２次転写対向ローラ２３に対向して設置することで、２次転写ローラ２４の作用位置Ｑ２から導電性ブラシ３１と中間転写ベルト２０の接触する領域までの中間転写ベルト２０表面に沿った距離を短くすることができる。これにより、導電性ブラシ３１に到達するまでに、２次転写ローラ２４で付与した電荷が減衰する程度を小さくできるため、吐き出されたトナーを引き寄せる力がより強い状態を維持することができ、吐き出されたトナーの飛散をより軽減することができる。
【００８６】
図４に中間転写ベルト２０の電気抵抗値の違いによる中間転写ベルト２０表面上での電位の減衰の様子を示す。
【００８７】
上記のように、導電性ブラシ３１との接触部において中間転写ベルト２０上に付与された電荷を維持するという観点からは、中間転写ベルトの電気抵抗値は高いほど望ましく、また、Ｑ２から導電性ブラシ３１までの距離は短いほど望ましい。しかしながら、過度に電気抵抗値の高い中間転写ベルトを使用した場合では、新たに中間転写ベルトの除電部材を設けない限り、過度に中間転写ベルトがチャージアップする。そのため、１次転写性が損なわれることや、２次転写残トナーの感光体ドラムへの回収性が損なわれることが危惧される。さらに、Ｑ２から導電性ブラシ３１までの距離が短すぎる場合、２次転写ローラ２４と導電性ブラシ３１が電気的に干渉する（片方から他方へ電流逃げが生じる）ことにより、２次転写性や残トナーの導電性ブラシ３１への回収性が損なわれる恐れがある。上記のことを考慮すると、中間転写ベルト２０の電気抵抗値は、体積抵抗率で１０10Ωｃｍから１０12Ωｃｍ程度が望ましい。加えて、本実施例においては、上記のことを考慮し、Ｑ２から導電性ブラシ３１と中間転写ベルト２０の接触する領域の中間転写ベルト２０移動方向で上流側の端までの中間転写ベルト２０表面に沿った距離を２０ｍｍとしている。
【００８８】
尚、導電性ブラシ３１の吐き出し工程中においては、トナー帯電ローラ３２には、上述のトナー帯電ローラ３２からのトナー吐き出し工程で印加する電圧Ｖ2n、Ｖ2pを導電性ブラシ３１への直流電圧印加と同時に、同一周期、同極性で印加している。本実施例にて、導電性ブラシ３１からの吐き出し工程における、導電性ブラシ３１、トナー帯電ローラ３２、及び２次転写ローラ２４へ印加するバイアスの極性の切り替え間隔ｔ1は４００ｍｓｅｃである。
【００８９】
導電性ブラシ３１からの吐き出し工程の終了後に、トナー帯電ローラ３２に付着したトナーの吐き出し工程を行う。トナー帯電ローラ３２からの吐き出し工程では、Ｖ2pとＶ2nの直流電圧をトナー帯電ローラ３２の回転周期より長い間隔で切り替えて印加する。
【００９０】
尚、トナー帯電ローラ３２からのトナー吐き出し工程中においては、導電性ブラシ３１には、Ｖ1p、Ｖ1nの直流電圧をトナー帯電ローラ３２への直流電圧印加と同時に、略同一周期、同極性で切り替えて印加している。本実施例にて、トナー帯電ローラ３２の吐き出し工程における、導電性ブラシ３１、及びトナー帯電ローラ３２への印加するバイアスの切り替え間隔は６００ｍｓｅｃである。
【００９１】
電圧の極性の切り替え動作は、導電性ブラシ３１からのトナー吐き出し工程中に１０回行い、帯電ローラ３２からのトナー吐き出し工程中に３回行う。
【００９２】
尚、印刷の生産性向上のためには、印加電圧の極性切り替え動作を少なくし、吐き出し工程を可能な限り短縮することが望ましい。
【００９３】
（４）本実施例の画像出力実験結果
次に、本実施例の画像形成装置１０を用いた場合の画像出力実験の結果について説明する。
【００９４】
耐久実験として、記録材ＰにＣＬＣカラーレーザーコピア用紙（Ｃａｎｏｎ販売、商品名）を用い、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色の画像比率２５％の画像を、２枚連続画像形成を繰り返すことにより１０万枚形成した。画像形成モードとしては普通紙モードを用い、プロセススピード（ＰＳ）は１００ｍｍ／ｓｅｃ、スループットは１分間に１８枚であった。耐久実験中に、吐き出し工程は、２枚の連続画像形成が終了する毎に行った。
【００９５】
又、上記耐久実験の開始時、及び耐久実験中の画像形成枚数５千枚おきに、評価画像のサンプリングを行った。サンプリングする評価画像としては、記録材ＰにＣＬＣカラーレーザーコピア用紙（Ｃａｎｏｎ販売、商品名）を用い、次のものを出力した。即ち、ベタ画像（最大濃度レベル画像）、ハーフトーン画像、文字細線画像を、それぞれＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）、Ｒ（レッド）、Ｂ（ブルー）、Ｇ（グリーン）の各色にて２枚ずつ出力した。
【００９６】
サンプリングした評価画像について、（１）クリーニング不良、（２）記録材Ｐへのトナー汚れ付着という２つの画像不良について評価を行った。具体的にはクリーニン不良は、サンプリングした評価画像に中間転写ベルト２０の１周分前の画像が発生するかを観察することで評価した。記録材Ｐへのトナー汚れは、サンプリングした評価画像にベルトクリーニング装置３０周辺の汚れトナーによるトナー汚れを観察することで評価した。ランク付けの基準としては、画像不良が発生しない場合を○、発生する場合を×とした。
【００９７】
尚、実験を行った雰囲気環境は、温度２３℃、湿度５０％のＮＮ環境下である。
【００９８】
評価結果を表１に示す。
【００９９】
【表１】
【０１００】
本実施例では、クリーニング不良は、４万５千枚まで発生せず、５万枚から僅かに確認できる程度に発生した。一方、記録材Ｐへのトナー汚れ付着は、４万５千枚から発生した。
【０１０１】
（５）比較例の画像出力実験結果
次に、上記本実施例の画像形成装置１０の比較対象として比較例の画像出力実験の結果について説明する。
【０１０２】
比較例の画像形成装置は、上記本実施例の実験に用いたものと同じ基本構成を有するが、吐き出し工程において、２次転写ローラ２４への印加電圧の極性の切り替えを行わずに、グランド電位とした。
【０１０３】
評価結果を表２に示す。
【０１０４】
【表２】
【０１０５】
比較例では、クリーニング不良は、４万枚までは発生しなかったものの、４万５千枚以降から僅かに確認できる程度に発生し、耐久実験の進行と共に悪化していくことが確認された。一方、記録材Ｐへのトナー汚れ付着は、４万枚から確認できる画像不良が発生し、耐久実験の進行と共に悪化することが確認された。
【０１０６】
（６）まとめ
以上、本実施例では、導電性ブラシ３１を有する中間転写方式の画像形成装置１０における、導電性ブラシ３１から中間転写ベルト２０へのトナーの吐き出し工程において、次のような設定を用いる。即ち、２次転写ローラ２４に印加する電圧の極性の切り替えにより、中間転写ベルト２０表面上に形成され電位に一致させて、導電性ブラシ３１に中間転写ベルト２０表面上の電位の極性と、逆極性の電圧を印加して、導電性ブラシ３１からの吐き出し動作を行う。これにより、中間転写ベルト２０のクリーニング不良に起因する画像不良の発生や記録材Ｐへのトナー汚れの付着を抑制することができる。このように、本発明によれば、像担持体から転写残トナーを回収し保持するトナー回収保持手段を有する構成における像担持体のクリーニング性能を向上することができる。
【０１０７】
実施例２
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、図１、図２を参照して説明した実施例１のものと同じである。従って、実施例１で説明した画像形成装置に関する説明を援用し、ここでの再度の詳しい説明は省略する。
【０１０８】
本実施例では、導電性ブラシ３１の吐き出し工程における、導電性ブラシ３１へ印加する直流電圧Ｖ1p、Ｖ1nを、それぞれ、吐き出し工程中で変化させる。即ち、実施例１のトナー吐き出し工程と同様である第１の吐き出し工程に加えて、第１の吐き出し工程とは異なる直流電圧を導電性ブラシ３１へ印加して、第２の吐き出し工程を行う。
【０１０９】
より詳しく説明すれば、図５に示すように、吐き出し工程における電圧極性の切り替えのうち、最初の１０回の電圧Ｖ1p、Ｖ1nの切り替えは実施例１同様に、Ｖ1p＝＋８００Ｖ、Ｖ1n＝−８００Ｖとする。そして、１１回目以降から最後の１４回目までの印加電圧Ｖ4p、Ｖ4nはそれぞれ、Ｖ4p＝＋４００Ｖ、Ｖ4n＝−４００Ｖとする。
【０１１０】
このように、計１４回の電圧切り替え動作を導電性ブラシ３１からのトナー吐き出し工程において行う。
【０１１１】
第２の吐き出し工程と比較して、高電圧を印加する第１の吐き出し工程では、導電性ブラシ３１に回収保持されたトナーに対してより強い静電気力が作用するため、トナーの吐き出し効率が高い。
【０１１２】
しかしながら、一方で、高電圧を印加するために、不要な放電により、吐き出そうとするトナーの極性反転を引き起こしてしまう場合がある。そのため、第１の吐き出し工程における最後の電圧切り替え動作によって極性が反転してしまったトナーは、導電性ブラシ３１に引き寄せられる力を受けるため、導電性ブラシ３１から吐き出すことが難しくなってしまう。
【０１１３】
一方、比較的低電圧を印加する第二の吐き出し工程では、吐き出そうとするトナーに対して、不要な放電を比較的少なくすることができる。これによりトナーの極性反転を軽減できるため、第１の吐き出し工程において、極性の反転により吐き出し切れなかったトナーを中間転写ベルト２０上に吐き出すことができる。
【０１１４】
以上により、上述の第１、第２吐き出し工程より構成される本実施例の吐き出し工程は、吐き出されたトナーの飛散を抑制し、かつ、実施例１における吐き出し工程に比較して、効率よく導電性ブラシ３１からのトナー吐き出しができる。
【０１１５】
尚、実施例１と同じ画像形成装置において、本実施例に示した導電性ブラシ３１への印加電圧の制御を適用した結果、実施例１と同様に、トナー吐き出し工程において吐き出されたトナーの飛散を抑制する効果が確認された。
【０１１６】
以上、本実施例では、導電性ブラシ３１を有する中間転写方式の画像形成装置１０における、導電性ブラシ３１から中間転写ベルト２０へのトナーの吐き出し工程において、次のような設定を用いる。
【０１１７】
即ち、２次転写ローラ２４に印加する電圧の極性の切り替えにより、中間転写ベルト２０表面上に形成された電位に一致させて、導電性ブラシ３１に、中間転写ベルト２０上の表面電位の極性とは、逆極性の電圧を印加する。この導電性ブラシ３１からの吐き出し工程において、比較的高電圧を印加する第１の吐き出し工程と、比較的低電圧を印加する第２の吐き出し工程を行う。これにより、中間転写ベルト２０のクリーニング不良に起因する画像不良の発生や記録材Ｐへのトナー汚れの付着を抑制することができる。
【０１１８】
その他の実施例
本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は、上述した各実施例の形態に限定されるものではない。
【０１１９】
例えば、上述の実施例では、本発明を、タンデム型の中間転写方式のカラー画像形成装置に適用した実施例について説明した。しかし、本発明は、当業者には周知のその他の基本構成を有する画像形成装置にも適用し得るものであり、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【０１２０】
その他の画像形成装置の基本構成としては、４サイクル型の中間転写方式などが挙げられる。４サイクル型の画像形成装置は、一つの第１の像担持体に対して複数個（典型的には４個）の現像手段を有し、その像担持体上に複数の現像手段により形成したトナー像を第２の像担持体である中間転写体に転写するものである。
【０１２１】
又、上述の実施例１、２では、ベルトクリーニング機構として、積極的に２次転写残トナーを回収し保持するトナー回収保持手段と２次転写残トナーをトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させるトナー帯電手段（トナー帯電ローラ）を合わせて有している。この構成において、本発明の特徴である吐き出し工程を適用した。
【０１２２】
しかしながら、上述の各実施例における吐き出し工程は、上記の構成以外のベルトクリーニング機構にも適用し得るものである。一例としては、ベルトクリーニング機構として、トナー帯電ローラのみを有する構成が挙げられる。具体的には、既に上で述べたように正負のそれぞれの極性を持つトナーが混在した２次転写残トナーを、トナー帯電ローラにおいてトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電しようとした場合、残トナーの一部がトナー帯電ローラに付着してしまう。この結果、トナー帯電ローラの帯電性能が低下することにより、クリーニング不良を引き起こす場合がある。これの抑制のために行うトナー帯電ローラからの吐き出し工程においても、本発明を適用することができ、吐き出されたトナーの飛散を軽減することが出来る。
【０１２３】
中間転写ベルト上に吐き出されたトナーの回収方法についても、上述した各実施例の形態に限定されるものではない。
【０１２４】
つまり、上述の実施例１、２では、中間転写ベルトに吐き出されたトナーを選択的に特定の画像形成部の回収トナー容器に回収する方法として、回収させたくない画像形成部では１次転写ニップ部において１次転写ローラを感光体ドラムから離間させた。しかし、選択的に特定の画像形成部の回収トナー容器にトナーを回収することは、回収させたくない画像形成部の１次転写ローラに印加するバイアスを選択したり、感光体ドラムの電位を選択したりする方法によっても達成でき、同様の効果が得られる。即ち、回収させたくない画像形成部では、１次転写ニップ部において中間転写ベルトから感光体ドラムにトナーが転写されないようなバイアスを１次転写ローラに印加する。又、回収させたくない画像形成部では、帯電バイアスの設定や露光の有無によって、感光体ドラムの電位を、中間転写ベルトから感光体ドラムにトナーが転写されないように設定する。
【０１２５】
又、上述の実施例１、２では、像担持体として、中間転写ベルトを例に挙げて説明した。
【０１２６】
しかしながら、本発明は、中間転写ベルトをクリーニングするベルトクリーニング手段でなく、例えば像担持体としての感光体ドラムをクリーニングする感光体クリーニング手段において、トナー回収保持手段を用いる場合にも適用し得るものである。
【符号の説明】
【０１２７】
１ 画像形成部
２ 感光体ドラム（第１の像担持体）
６ 感光体クリーニング装置（像担持体クリーニング手段）
１０ 画像形成装置
２０ 中間転写ベルト（第２の像担持体）
２３ ２次転写対向ローラ
２４ ２次転写ローラ（２次転写手段、第１の接触部材）
３０ ベルトクリーニング装置（像担持体クリーニング手段）
３１ 導電性ブラシ（トナー回収保持手段、第２の接触部材）
３２ トナー帯電ローラ（トナー帯電手段）
４１ 回収保持用電源（第２のバイアス印加手段）
４２ トナー帯電用電源（第３のバイアス印加手段）
４４ ２次転写バイアス電源（第１のバイアス印加手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真記録方式を利用する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置におけるカラー化が進み、カラー画像を形成する装置として、中間転写方式の画像形成装置が知られている。中間転写方式の画像形成装置では、中間転写体から記録材にトナー像を転写した後に、中間転写体上にトナーが残留する。この中間転写体上に残留したトナー（２次転写残トナー）は、中間転写体クリーニング手段により中間転写体上から除去され回収される。
【０００３】
特許文献１には、その他の中間転写体クリーニング手段として、中間転写体上の２次転写残トナーをトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させるトナー帯電手段を設けることが提案されている。この場合、２次転写残トナーは、トナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電されることで、その直後の画像形成部の１次転写ニップ部において中間転写体から感光体に転写されることで回収される。
【０００４】
又、特許文献２には、その他の中間転写体クリーニング手段として、次のようなものが提案されている。即ち、２次転写残トナーを一時的に回収する回収部材を設け、回収部材上に回収された２次転写残トナーを、再度、中間転写体に吐き出す。そして、この吐き出したトナーを、その直後の画像形成部の感光体クリーニング手段により除去、回収する。
【０００５】
又、特許文献３では、中間転写体上の２次転写残トナーに所定の電荷を付与するトナー帯電手段を有するインライン方式の画像形成装置において、次のような提案がなされている。即ち、インライン方式の画像形成装置では、特定の画像形成部の回収トナー容器に２次転写残トナーが多く回収されることから、その画像形成部のカートリッジのみ交換頻度が上昇し、不経済となることがある。このため、２次転写残トナーが多く回収される画像形成部のカートリッジのみ回収トナー容器の容量を大きくする。
【０００６】
また、中間転写体上の２次転写残トナーを回収し保持する、特許文献２に示す構成と、中間転写体上の２次転写残トナーをトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させる、特許文献１に示す構成と、を組み合わせることができる。このようなインライン方式の画像形成装置においても、特定の画像形成部の回収トナー容器に２次転写残トナーが多く入ることを抑制できる。
【０００７】
図６に、中間転写体として中間転写ベルト１２０と、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置１３０とを有した画像形成装置の要部概略断面を示す。ベルトクリーニング装置１３０は、２次転写残トナーを回収し保持する構成と、２次転写残トナーを帯電させる構成とを併せて備えている。図示の画像形成装置は、中間転写ベルト１２０の表面の移動方向に沿って第１、第２、第３、第４の画像形成部１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄを有している。
【０００８】
ベルトクリーニング装置１３０は、２次転写残トナーを回収し保持するトナー回収保持手段としての導電性ブラシ１３１と、２次転写残トナーを帯電させるトナー帯電手段としてのトナー帯電ローラ１３２と、を有する。
【０００９】
導電性ブラシ１３１は、２次転写残トナーの一部を回収し保持する。導電性ブラシ１３１によって回収し保持したトナーは、画像形成動作後に行われる準備動作である後回転動作中などの所定のタイミングで中間転写ベルト１２０に吐き出す。そして、中間転写ベルト１２０上に吐き出したトナーは、例えば、第２の画像形成部１０１ｂや第３の画像形成部１０１ｃの回収トナー容器に選択的に回収する。このように選択的に回収する方法としては、例えば、第１の画像形成部１０１ａなどの、中間転写ベルト１２０上に吐き出したトナーを回収させたくない画像形成部の１次転写ニップ部Ｎの１次転写ローラ１０５を感光体１０２から離間させる方法がある。別法として、中間転写ベルト１２０上に吐き出したトナーを回収させたくない画像形成部において、その吐き出したトナーが中間転写ベルト１２０から感光体１０２に転写されないような極性の電圧を１次転写ローラ１０５に印加する方法がある。中間転写ベルト１２０上に吐き出したトナーが感光体１０２に転写されないような極性の電圧は、中間転写ベルト１２０上に吐き出したトナーとは逆極性（例えば、トナーの正規の帯電極性とは逆極性）の電圧である。
【００１０】
導電性ブラシ１３１にて２次転写残トナーの一部を回収し保持することで、トナー帯電ローラ１３２を画像形成動作中に通過するトナーの量を減少させることができることから、トナー帯電ローラ１３２へのトナーの付着量を大幅に減少させることができる。その結果、トナー帯電ローラ１３２によるトナーの帯電が安定して行えることから、より良好なクリーニング性能を確保することができる。
【００１１】
又、トナー帯電ローラ１３２は、導電性ブラシ１３１にて回収されなかった２次転写残トナーを、例えば、トナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させる。即ち、トナー帯電ローラ１３２を通過した後の２次転写残トナーは、トナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電されている。従って、そのトナーは、その直後の第１の画像形成部１０１ａの１次転写ニップ部Ｎにおいて、中間転写ベルト１２０から感光体１０２に転写され、第１の画像形成部１０１ａの回収トナー容器に回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第３２６７５０７号公報
【特許文献２】特開平０９−１９７７５０号公報
【特許文献３】特開２００４−２１１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述のような、２次転写残トナーを回収し保持する構成を設けた従来の画像形成装置では、次のような問題があることが分かった。
【００１４】
導電性ブラシ１３１から中間転写ベルト１２０上に吐き出されたトナーが飛散する場合がある。トナーが大量に飛散すると、ベルトクリーニング装置１３０や画像形成装置の内部がトナーで汚れる。その結果、ベルトクリーニング装置の汚れの一部が再び導電性ブラシ１３１に付着し、導電性ブラシ１３１の回収性能、保持性能を損ねることによるクリーニング不良が生じる場合がある。また、トナー帯電部材として、例えばトナー帯電ローラを併せ持つ上述のような構成においては、ベルトクリーニング装置１３０の汚れの一部がトナー帯電ローラ１３２に付着する。それによって、トナー帯電ローラ１３２の帯電性能を損ねることによるクリーニング不良が発生する場合がある。さらに、導電性ブラシ１３１から保持しきれないトナーが記録材に落下することや記録材搬送路の汚れに伴う記録材へのトナー汚れなどが生じる場合がある。
【００１５】
本発明の目的は、像担持体から転写残トナーを回収し保持するトナー回収保持手段を有する画像形成装置おいて、像担持体のクリーニング不良に起因する画像不良の発生や、記録材へのトナー汚れの付着を抑制することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体の表面に接触する第１の接触部材と、
前記第１の接触部材にバイアスを印加する第１のバイアス印加手段と、
前記像担持体の移動方向に対して前記第１の接触部材の下流側に位置し、前記像担持体の表面に接触する第２の接触部材と、
前記第２の接触部材にバイアスを印加する第２のバイアス印加手段と、
を有し、前記第２の接触部材に対して前記第２のバイアス印加手段が印加するバイアスの極性を切り替えることによって前記第２の接触部材に付着したトナーを前記像担持体に転写する吐き出し工程を有する画像形成装置において、
前記第１のバイアス印加手段が印加するバイアスの極性の切り替え動作により前記第１の接触部材によって形成された電位を有する前記像担持体の表面に対して、前記第２のバイアス印加手段が、前記像担持体の表面上の電位の極性とは逆極性となるバイアスを前記第２の接触部材に印加することで、前記第２の接触部材からのトナー吐き出し工程を行うことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、像担持体から転写残トナーを回収し保持するトナー回収保持手段を有する構成における像担持体のクリーニング不良に起因する画像不良の発生や、記録材へのトナー汚れの付着を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面図である。
【図２】図１の画像形成装置にて用いられるベルトクリーニング装置の近傍の模式図である。
【図３】実施例１の吐き出し工程における導電性ブラシに印加する電圧の切り替え動作の一例を説明する図である。
【図４】中間転写ベルトの電気抵抗値の違いによる中間転写ベルト表面の電位の減衰を説明する図である。
【図５】実施例２の吐き出し工程における導電性ブラシに印加する電圧の切り替え動作の一例を説明する図である。
【図６】従来の画像形成装置におけるベルトクリーニング機構の一例を説明するための画像形成装置の要部概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、及びそれらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明の範囲を以下の実施例に限定するものではない。
【００２０】
実施例１
（１）画像形成装置
図１を参照して、本発明に係る画像形成装置の一実施例の全体構成について説明する。図１は、本実施例の画像形成装置１０の概略断面を示す。本実施例の画像形成装置１０は、電子写真方式を利用したインライン方式、中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００２１】
本実施例にて、画像形成装置１０は、複数の画像形成手段として、第１、第２、第３、第４の画像形成部（画像形成ユニット）１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有する。第１、第２、第３、第４の画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を形成するためのものである。これらの４個の画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、一定の間隔をおいて１列に配置されている。
【００２２】
尚、本実施例では、第１〜第４の画像形成部１ａ〜１ｄの構成は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを示すために図中符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して、総括的に説明する。
【００２３】
画像形成部１には、電子写真プロセス手段によりトナー像が形成される第１の像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、「感光体ドラム」という。）２が設置されている。感光体ドラム２の周囲には、電子写真プロセス手段を構成する、帯電手段としての帯電ローラ３、現像手段としての現像装置４、１次転写手段としての１次転写ローラ５、感光体クリーニング手段（像担持体クリーニング手段）としてのドラムクリーニング装置６が設置されている。又、帯電ローラ３と現像装置４との間の図中上方には、露光手段（画像書き込み手段）としての露光装置（レーザスキャナ装置）７が設置されている。
【００２４】
又、各画像形成部１ａ〜１ｄの感光体ドラム２ａ〜２ｄの全てに対向するように、第２の像担持体としての無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト２０が配置されている。中間転写ベルト２０は、複数の支持部材としての駆動ローラ２１、支持ローラ２２、２次転写対向ローラ２３に掛け回されて、矢印方向に回動している。中間転写ベルト２０の内周面側において、各画像形成部１ａ〜１ｄの各感光体ドラム２ａ〜２ｄに対応して１次転写ローラ５ａ〜５ｄが配置されている。又、中間転写ベルト２０の外周面側において、２次転写対向ローラ２３に対向する位置には、２次転写手段としての２次転写ローラ２４が配置されている。
【００２５】
感光体ドラム２は、本実施例では、負帯電性のＯＰＣ（有機光導電体）感光体であり、アルミニウムのドラム基体上に感光層を有している。感光体ドラム２は、駆動装置（図示せず）によって図示矢印Ｒ１方向（時計方向）に所定の周速度（表面移動速度）で回転駆動される。本実施例では、この感光体ドラム２の周速度が、画像形成装置１０のプロセススピード（ＰＳ）に相当する。
【００２６】
帯電ローラ３は、感光体ドラム２に所定の圧接力で接触しており、帯電電圧印加手段としての帯電バイアス電源（図示せず）から所定の帯電バイアスが印加され、感光体ドラム２の表面を所定の電位に均一に帯電させる。本実施例では、感光体ドラム２は、帯電ローラ３により負極性に帯電させられる。
【００２７】
露光装置７は、感光体ドラム２の表面を露光することにより、帯電ローラ３で帯電された感光体ドラム２の表面に画像情報に応じた静電潜像（静電像）を形成する。即ち、露光装置７において、ホストコンピュータ（図示せず）から入力される画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザ光がレーザ出力部から出力され、このレーザ光が反射ミラーを介して感光体ドラム２の表面に照射される。
【００２８】
現像装置４は、本実施例では、現像方式として接触現像方式を用いる。現像装置４は、現像剤担持体としての現像ローラ８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）を有する。現像ローラ上に薄層状に担持されたトナーは、駆動手段（図示せず）により現像ローラ８が回転駆動されることで、感光体ドラム２との対向部（現像部）に搬送される。そして、現像ローラ８に現像電圧印加手段としての現像バイアス電源から現像バイアスが印加されることにより、感光体ドラム２上に形成された静電潜像は、現像部において、トナー像として現像される。本実施例では、静電潜像は、反転現像方式で現像される。即ち、感光体ドラム２の帯電極性と同極性に帯電したトナーを、一様に帯電させられた後の感光体ドラム２上の、露光により電荷が減衰した部分（露光部）に付着させることによって、感光体ドラム２上の静電潜像をトナー像として現像する。本実施例では、トナーの正規の帯電極性は負極性であり、トナー像を形成するトナーは主として負極性の電荷を持っている。
【００２９】
各現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーが収納されている。フルカラー画像形成モードでは、４個の現像装置４の全ての現像ローラ８が感光体ドラム２に当接する。そして、モノカラー（単色）画像形成モードでは、画像を形成する画像形成部以外の現像装置４の現像ローラ８は感光体ドラム２から離間するように構成されている。これは、現像ローラ８とトナーの劣化、消耗を防止するためである。
【００３０】
本実施例では、トナー像を担持する第２の像担持体としての中間転写ベルト２０として、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂を用いた。中間転写ベルト２０の表面抵抗率は５．０×１０11Ω／□であり、体積抵抗率は８．０×１０11Ωｃｍである。
【００３１】
その他、中間転写ベルト２０としては、ＰＶｄＦ（弗化ビニリデン樹脂）、ＥＴＦＥ（四弗化エチレン−エチレン共重合樹脂）、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネートなどの樹脂を無端ベルト状に構成したものを用いることができる。或いは、中間転写ベルト２０としては、例えばＥＰＤＭなどのゴム基層の上に、例えばウレタンゴムにＰＴＦＥなど弗素樹脂を分散したものを被覆して無端ベルト状に構成したものを用いることができる。
【００３２】
中間転写ベルト２０は、駆動ローラ２１が図示矢印Ｒ２方向（反時計方向）に回転駆動されることによって、図示矢印Ｒ３方向（反時計方向）に、感光体ドラム２の周速度と略等速、即ち、所定プロセススピード（ＰＳ）にて周回移動（回転）する。
【００３３】
１次転写ローラ５は、例えばスポンジゴムなどの弾性部材で構成される。又、１次転写ローラ５は、中間転写ベルト２０を介して感光体ドラム２に当接し、中間転写ベルト２０と感光体ドラム２との接触部に１次転写ニップ部（１次転写部）Ｎを形成する。そして、１次転写ローラ５は、中間転写ベルト２０の移動に従動して回転する。
【００３４】
１次転写ローラ５には、１次転写電圧印加手段としての１次転写バイアス電源４０が接続されており、この１次転写バイアス電源４０から１次転写ローラ５に１次転写バイアスが印加される。感光体ドラム２上に形成されたトナー像は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の１次転写バイアスが印加された１次転写ローラ５により、回転している中間転写ベルト２０上に転写（１次転写）される。
【００３５】
中間転写ベルト２０に対する第１の接触部材としての２次転写ローラ２４は、例えば、スポンジゴムなどの弾性部材で構成される。本実施例では２次転写ローラ２４として、直径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒上に、ＮＢＲヒドリンゴムを肉厚６ｍｍで被覆したものを用いた。２次転写ローラ２４の電気抵抗値は、２次転写ローラ２４をアルミシリンダ上に、９．８Ｎの力で押圧し、５０ｍｍ／ｓｅｃで回転させた状態で１０００Ｖを印加した場合において３．０×１０7Ωである。２次転写ローラ２４は、中間転写ベルト２０を介して２次転写対向ローラ２３と当接して、２次転写ローラ２４と中間転写ベルト２０との接触部に２次転写ニップ部（２次転写部）Ｍを形成する。そして、２次転写ローラ２４は、中間転写ベルト２０、若しくは、中間転写ベルト２０及び記録材Ｐの移動に従動して回転する。２次転写ローラ２４には、２次転写バイアス印加手段（第１のバイアス印加手段）としての２次転写バイアス電源４４が接続されており、この２次転写バイアス電源から２次転写ローラ２４に２次転写バイアスが印加される。２次転写バイアス電源は正負の極性のバイアスを選択し印加することができる。
【００３６】
中間転写ベルト２０上に形成されたトナー像は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の２次転写バイアスが印加された２次転写ローラ２４により、２次転写ニップ部Ｍに搬送されてきた記録材Ｐ上に転写（２次転写）される。
【００３７】
中間転写ベルト２０の外側で、２次転写対向ローラ２３の近傍には、中間転写体クリーニング手段（像担持体クリーニング手段）としてのベルトクリーニング装置３０が設置されている。ベルトクリーニング装置３０の構成、動作の詳細については後述する。
【００３８】
２次転写ニップ部Ｍよりも記録材Ｐの搬送方向において上流側には、記録材供給手段を構成するレジストローラ１３が設置されている。
【００３９】
又、２次転写ニップ部Ｍよりも記録材Ｐの搬送方向において下流側には、定着手段としての定着装置１２が設置されている。定着装置１２は、熱源を備えた定着ローラ１２Ａと、定着ローラ１２Ａに圧接する加圧ローラ１２Ｂと、を有する。
【００４０】
次に、本実施例の画像形成装置１０による画像形成動作について、フルカラー画像形成モードを例として説明する。
【００４１】
先ず、各画像形成部１ａ〜１ｄの感光体ドラム２ａ〜２ｄ上に、各色のトナー像が電子写真プロセスによってそれぞれ形成される。
【００４２】
即ち、画像形成動作開始信号が発せられると、所定のプロセススピード（ＰＳ）で回転駆動される各感光体ドラム２ａ〜２ｄは、それぞれ帯電ローラ３ａ〜３ｄによって一様に帯電される。
【００４３】
そして、各露光装置７ａ〜７ｄは、入力される色分解されたカラー画像信号を、レーザ出力部にて光信号にそれぞれ変換する。そして、各露光装置７ａ〜７ｄは、変換された光信号であるレーザ光により、一様に帯電した各感光体ドラム２ａ〜２ｄ上をそれぞれ走査露光して、各感光体ドラム２ａ〜２ｄ上に静電潜像を形成する。
【００４４】
そして、第１の画像形成部１ａでは、感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像は、イエロー色のトナーが感光体ドラム２ａの表面の電位に応じて静電吸着させられることで、トナー像として現像される。このとき、現像装置４ａの現像ローラ８ａには、感光体ドラム２ａの帯電極性（本実施例では負極性）と同極性の現像バイアスが印加される。
【００４５】
感光体ドラム２ａ上のイエロー色のトナー像は、１次転写ニップ部Ｎａにおいてトナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の１次転写バイアスが印加された１次転写ローラ５ａにより、回転している中間転写ベルト２０上に１次転写される。イエローのトナー像が転写された中間転写ベルト２０は、第２の画像形成部１ｂ側に移動する。
【００４６】
第２の画像形成部１ｂにおいても、第１の画像形成部１ａと同様にして、感光体ドラム２ｂ上にマゼンタ色のトナー像が形成される。そして、このマゼンタ色のトナー像が、１次転写ニップ部Ｎｂにおいて中間転写ベルト２０上のイエロー色のトナー像の上に重ね合わせて１次転写される。
【００４７】
第３、第４の画像形成部１ｃ、１ｄにおいても同様にして、中間転写ベルト２０上に重畳して１次転写されたイエロー、マゼンタの各色のトナー像の上に、１次転写ニップ部Ｎｃ、Ｎｄにおいてシアン、ブラックの各色のトナー像が順次重ね合わせて１次転写される。
【００４８】
こうして、中間転写ベルト２０上に、各色のトナー像が各１次転写ニップ部Ｎａ〜Ｎｄにおいて順次重ね合わせて１次転写された、複数色のトナー像から成る多重トナー像が形成される。
【００４９】
中間転写ベルト２０上のトナー像の先端が２次転写ニップ部Ｍに移動するタイミングに合わせて、レジストローラ１３により記録材Ｐが２次転写ニップ部Ｍに搬送される。そして、２次転写ニップ部Ｍにおいて、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の２次転写バイアスが印加された２次転写ローラ２４により、中間転写ベルト２０上の多重トナー像が記録材Ｐに一括して２次転写される。
【００５０】
その後、トナー像が転写された記録材Ｐは、定着装置１２に搬送される。トナー像を担持した記録材Ｐは、定着装置１２内に設置された定着ローラ１２Ａと加圧ローラ１２Ｂとの間の定着ニップ部で加熱及び加圧される。これにより、記録材Ｐの表面にトナー像が熱定着（溶融定着）され、記録材Ｐ上にフルカラー画像（或いは多色画像）が形成される。その後、記録材Ｐが画像形成装置１０の外部に排出されて、一連の画像形成動作が終了する。
【００５１】
１次転写工程後に感光体ドラム２上に残留しているトナー（１次転写残トナー）は、ドラムクリーニング装置６によって感光体ドラム２上から除去されて回収される。ドラムクリーニング装置６は、クリーニング部材としての弾性体で形成された板状部材であるクリーニングブレード６１と、クリーニングブレード６１によって感光体ドラム２上から掻き取られたトナーを収納する回収トナー容器６２と、を有する。
【００５２】
又、２次転写工程後に中間転写ベルト２０上に残ったトナー（２次転写残トナー）は、以下詳しく説明するようにして、ベルトクリーニング装置３０によって中間転写ベルト２０上から除去され回収される。
【００５３】
（２）ベルトクリーニング機構
本実施例において、ベルトクリーニング装置３０は、２次転写残トナーを回収し保持するトナー回収保持手段としての導電性ブラシ３１と、２次転写残トナーを帯電させるトナー帯電手段としてのトナー帯電ローラ３２と、を有する。
【００５４】
中間転写ベルト２０に対する第２の接触部材であるブラシ状部材の導電性ブラシ３１は、２次転写ニップ部Ｍよりも中間転写ベルト２０の表面の移動方向（回転方向）において下流側、１次転写ニップ部Ｎａよりも上流側に位置する。さらに、導電性ブラシ３１は、２次転写残トナーの一部を回収し保持する。
【００５５】
本実施例では、導電性ブラシ３１は、材料はナイロンであり、繊度は７デシテックス、パイル長さは５ｍｍ、ブラシ幅は５ｍｍ、電気抵抗値は１．０×１０6Ωに設定されている。導電性ブラシ３１には、クリーニングバイアス印加手段（第２のバイアス印加手段）としての回収保持用電源４１が接続されている。そして、導電性ブラシ３１には、回収保持用電源４１から所定の直流電圧が印加される。印加される電圧は、導電性ブラシ３１の材料や画像形成装置１０が使用される環境（温度、湿度）などによって異なる。
【００５６】
２次転写工程前の中間転写ベルト２０上のトナーは、感光体ドラム２の表面の帯電電荷と同極性の負極性で、且つ、電荷の分布のばらつきが小さい状態で帯電している。一方、２次転写工程後の中間転写ベルト２０上の２次転写残トナーは、電荷の分布がブロードになった上に、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性側にピークが移動した分布を形成する。この結果、２次転写残トナーは、負極性に帯電したもの、殆ど帯電されていないもの、及び正極性に帯電したもの、が混在した状態となっている。
【００５７】
ここで、画像形成動作中の中間転写ベルト２０のクリーニング動作時に、導電性ブラシ３１に正極性の電圧を印加することで、上述のような帯電状態の２次転写残トナーのうち、負極性に帯電したトナーを導電性ブラシ３１に回収できる。これにより、画像形成動作中にトナー帯電ローラ３２を通過するトナーの量を減少させることができる。又、導電性ブラシ３１に正極性の電圧を印加することで、負極性のトナーを回収することに加え、導電性ブラシ３１と２次転写残トナーとの間で放電を起こしてトナーを正極性側に帯電させる作用がある。そのため、導電性ブラシ３１に回収されなかった２次転写残トナーの中には、負極性のトナーはほとんど存在しない。
【００５８】
トナー帯電ローラ３２を通過するトナーの量を抑え、又負極性のトナーを取り除くことにより、後述のようにトナーを帯電させるために正極性の電圧が印加されるトナー帯電ローラ３２の表面へのトナーの付着を大幅に減少させることができる。その結果、トナー帯電ローラ３２によるトナーの帯電が安定して行えるため、より良好なクリーニング性能を確保することができる。
【００５９】
尚、トナー回収保持手段としては、本実施例のような固定配置されるブラシ状部材のほか、固定配置される発泡スポンジ状部材（例えばウレタンゴムやＮＢＲヒドリンゴムにて形成されたもの）や、回転可能なファーブラシローラを用いてもよい。更には、回転可能な発泡スポンジローラなどを用いてもよい。
【００６０】
ローラ状部材であるトナー帯電ローラ３２は、導電性ブラシ３１よりも中間転写ベルト２０の表面の移動方向（回転方向）において下流側に位置している。そして、導電性ブラシ３１にて回収されなかった２次転写残トナーを正極性の所望の電荷量に帯電させる役割を持っている。
【００６１】
本実施例では、トナー帯電ローラ３２としては、直径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒上に、ＥＰＤＭゴムにカーボンが分散されたソリッド弾性体を肉厚５ｍｍで被覆したものを用いた。トナー帯電ローラ３２の電気抵抗値は、トナー帯電ローラ３２をアルミシリンダ上に、９．８Ｎの力で押圧し、５０ｍｍ／ｓｅｃで回転させた状態で５００Ｖを印加した場合において５．０×１０7Ωである。トナー帯電ローラ３２には、トナー帯電用電源４２が接続されている。そして、トナー帯電ローラ３２には、トナー帯電用電源４２から所定の直流電圧が印加される。印加される電圧は、トナー帯電ローラ３２の材料や画像形成装置１０が使用される環境（温度、湿度）などによって異なる。
【００６２】
画像形成中の中間転写ベルト２０のクリーニング動作時に、トナー帯電ローラ３２に正極性の電圧を印加することで、中間転写ベルト２０上のトナーを一様に正極性に帯電させることができる。トナー帯電ローラ３２によって正極性に帯電させられたトナーは、第１の画像形成部１ａの１次転写ニップ部Ｎａへと進む。そして、ここで第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａに印加される正極性の１次転写バイアスの作用により、中間転写ベルト２０から第１の画像形成部１ａの感光体ドラム２ａに転写される。この感光体ドラム２ａに転写されたトナーは、その後、第１の画像形成部１ａのドラムクリーニング装置６ａにより回収される。
【００６３】
本実施例では、導電性ブラシ３１とトナー帯電ローラ３２は共に、中間転写ベルト２０を介して２次転写対向ローラ２３に対向して設置されている。本実施例では、導電性ブラシ３１とトナー帯電ローラ３２はそれぞれ、中間転写ベルト２０に接触しており、２次転写対向ローラ２３に向けて所定の圧力で押圧されている。導電性ブラシ３１とトナー帯電ローラ３２に対して新たに対向ローラ（対向部材）を設けることなく２次転写対向ローラ２３を利用することにより、コストアップや装置の大型化を避けることができる。又、仮に導電性ブラシ３１とトナー帯電ローラ３２のそれぞれに対して対向ローラを別途設けた場合には、各対向ローラと中間転写ベルト２０との分離部分でトナーが飛散し易くなる。これに対し、本実施例のように導電性ブラシ３１とトナー帯電ローラ３２に対する対向ローラを共通化することにより、トナーの飛散を低減することができるというメリットがある。
【００６４】
（３）吐き出し工程
次に、導電性ブラシ３１に回収され保持された２次転写残トナーを中間転写ベルト２０に転写する工程、即ち、吐き出し工程について説明する。
【００６５】
導電性ブラシ３１にて回収したトナーが蓄積していき、所定の量に達すると、それ以上のトナーの回収、保持ができなくなり、クリーニング性能が低下する。そこで、所定のタイミングで、導電性ブラシ３１に保持しているトナーを、再度、中間転写ベルト２０に転写して感光体クリーニング手段に回収する工程、即ち、吐き出し工程を行う。これにより、導電性ブラシ３１に蓄積したトナーの量を減少させて、クリーニング性能の低下を抑制する。
【００６６】
本実施例における吐き出し工程では、回収保持用電源（第２のバイアス印加手段）４１から導電性ブラシ３１に、負極性の直流電圧Ｖ1nと、正極性の直流電圧Ｖ1pと、を交互に印加することにより導電性ブラシ３１に回収、保持しているトナーを中間転写ベルト２０上に戻す。導電性ブラシ３１に負極性の直流電圧Ｖ1nを印加すると、導電性ブラシ３１に保持されていた負極性のトナーが中間転写ベルト２０に吐き出される。
【００６７】
ところで、導電性ブラシ３１に保持されているトナーの大部分は負極性に帯電しているが、放電によって正極性になったトナーも僅かではあるが保持されている。そこで、正極性の直流電圧Ｖ1pを導電性ブラシ３１に印加することで、この正極性に帯電したトナーが中間転写ベルト２０に吐き出される。
【００６８】
本実施例では、Ｖ1n＝−８００Ｖ、Ｖ1p＝＋８００Ｖである。
【００６９】
又、画像形成装置１０の使用に伴い、トナー帯電ローラ３２に２次転写残トナーの一部が付着し、トナー帯電ローラ３２の表面がトナーで汚れてくる。トナー帯電ローラ３２の表面がトナーで汚れると、トナー帯電ローラ３２による２次転写残トナーの帯電が不安定になり、２次転写残トナーの電荷量が不安定になることから、クリーニング性能が低下する。従って、それを抑制するために、本実施例では、吐き出し工程において、導電性ブラシ３１から中間転写ベルト２０にトナーを転写する動作と同様の動作を、第３の接触部材であるトナー帯電ローラ３２に対しても実施する。
【００７０】
即ち、本実施例では、吐き出し工程において、トナー帯電用電源（第３のバイアス印加手段）４２からトナー帯電ローラ３２に、負極性の直流電圧Ｖ2nと、正極性の直流電圧Ｖ2pと、を交互に印加する。これによって、トナー帯電ローラ３２の表面に付着したトナーの除去を行う。
【００７１】
本実施例では、Ｖ2n＝−８００Ｖ、Ｖ2p＝＋８００Ｖである。
【００７２】
本実施例では、２次転写バイアス電源４４、回収保持用電源４１及びトナー帯電用電源４２はそれぞれ、第１の極性の電圧を出力する第１の電圧出力部（高圧回路）を有している。更に、第１の極性とは逆極性である第２の極性の電圧を出力する第２の電圧出力部（高圧回路）を有している。又、２次転写バイアス電源４４、回収保持用電源４１及びトナー帯電用電源４２はそれぞれ、第１の電圧出力部からの電圧を出力するか、第２の電圧出力部から電圧を出力するか、又は電圧出力をＯＦＦ（停止）するかを選択的に切り替える切替手段を有する。切替手段は更に、出力電圧値を変更できるようになっていてもよい。
【００７３】
本実施例にて、２次転写バイアス電源４４、回収保持用電源４１及びトナー帯電用電源４２の出力電圧値、出力電圧の極性切替えなどの制御は、画像形成装置１０の動作を統括的に制御する制御部が備える制御手段としてのＣＰＵ５０（図１）によって行われる。ＣＰＵ５０は、それに内蔵しているか又は接続されている記憶手段に記憶されたプログラム、データに従って画像形成装置１０の動作をシーケンス制御する。特に、本実施例に関連して２次転写バイアス電源４４、回収保持用電源４１、トナー帯電用電源４２からの電圧出力を制御する。
【００７４】
吐き出し工程は、後回転時、ジャム（記録材Ｐがその搬送経路中で詰まること）発生後の処理動作時など、画像形成をしていないタイミング（非画像形成時）で行う。本実施例では、吐き出し工程で中間転写ベルト２０に吐き出されたトナーは、第２の画像形成部１ｂや第３の画像形成部１ｃの回収トナー容器６２ｂ、６２ｃに選択的に回収する。このように選択的に回収する方法として、本実施例では、第１の画像形成部１ａなどの、中間転写ベルト２０上に吐き出したトナーを回収させたくない画像形成部の１次転写ニップ部Ｎの１次転写ローラ５を感光体ドラム２から離間させる方法を用いた。吐き出し工程で中間転写ベルト２０に吐き出されたトナーを回収する回収トナー容器６２を選択する。これにより、インライン方式の画像形成装置において、４つの画像形成部１の中で、特定の回収トナー容器６２に２次転写残トナーが多く入ることを抑制することができる。
【００７５】
ところで、前述のように、トナー回収保持手段を有する従来の画像形成装置では、次のような問題が発生することがある。即ち、トナー回収保持手段から吐き出されたトナーがトナー回収保持手段などに静電気的に引き寄せられ、飛散する場合がある。トナーが大量に飛散すると、ベルトクリーニング装置３０や画像形成装置の内部がトナーで汚れる。その結果、ベルトクリーニング装置３０の汚れの一部が再び導電性ブラシ３１に付着し、導電性ブラシ３１のトナー回収性能や、トナー保持性能を損ねることによるクリーニング不良が生じる場合がある。また、トナー回収保持手段に加えて、トナー帯電部材として、例えばトナー帯電ローラ３２を併せ持つ上述のような構成においては、ベルトクリーニング装置３０の汚れの一部がトナー帯電ローラ３２に付着する。そのため、トナー帯電ローラ３２の帯電性能を損ねることによるクリーニング不良が発生する場合がある。さらに、トナー帯電部材の有無に関わらず、記録材にトナー汚れが付着すること、より詳細には、導電性ブラシ３１から保持しきれないトナーが記録材に落下することや、記録材搬送路の汚れに伴う記録材へのトナー汚れなどが生じる場合がある。
【００７６】
本実施例の主要な目的は、像担持体から転写残トナーを回収し保持するトナー回収保持手段を有する構成において中間転写ベルト２０のクリーニング不良に起因する画像不良の発生や記録材Ｐへのトナー汚れの付着を抑制することである。
【００７７】
そこで、本実施例では、導電性ブラシ３１を有する中間転写方式の画像形成装置１０における、導電性ブラシ３１から中間転写ベルト２０へのトナーの吐き出し工程において、次のような設定を用いる。
【００７８】
即ち、２次転写ローラ２４に正極性の直流電圧Ｖ3pと、負極性の直流電圧Ｖ3nとを、交互に印加する。これによって中間転写ベルト２０上をそれぞれ正極性、負極性に帯電させる。この中間転写ベルト２０表面上に形成された正極性、負極性のそれぞれの極性の電位に一致させて、導電性ブラシ３１に、中間転写ベルト２０表面上の電位の極性とは逆極性の直流電圧を印加する。
【００７９】
つまり、中間転写ベルト２０上で、２次転写ローラ２４によって正極性の電位が形成された領域では、導電性ブラシ３１に負極性の直流電圧Ｖ1nを印加する。一方、中間転写ベルト上で、２次転写ローラ２４によって負極性の電位が形成された領域では、導電性ブラシ３１に正極性の直流電圧Ｖ1pを印加する。
【００８０】
本実施例では、Ｖ3p＝＋１５００Ｖ、Ｖ3n＝−１５００Ｖである。
【００８１】
以下、図２及び図３を参照して、吐き出し工程における中間転写ベルト２０表面上の電位の極性に対して、導電性ブラシ３１に印加する電圧を切り替えるタイミングについて説明する。
【００８２】
図２に、本実施例における２次転写部位及び導電性ブラシ３１の近傍の模式図を示す。図中のＱ１は、導電性ブラシ３１の中間転写ベルト２０への接触部位の中間転写ベルト２０の移動方向における下流側の端部を示す。また、Ｑ２は、２次転写ローラ２４の軸中心と２次転写対向ローラ２３の軸中心とを結ぶ直線と中間転写ベルト２０の表面との交点を示している。又、図中ＰＳは、プロセススピード（中間転写ベルト２０の表面の移動速度）を示す。
【００８３】
２次転写ローラ２４への印加電圧によって、中間転写ベルト２０の表面で正極性に帯電された領域は、電荷が徐々に減衰しながらも、正極性を維持した状態で導電性ブラシ３１との当接部位へ移動する。正極性に帯電した中間転写ベルト２０の領域が導電性ブラシ３１の下流端Ｑ１に達したタイミングで導電性ブラシ３１に負極性のバイアスを印加する。これにより、中間転写ベルト２０上の正極性に帯電された領域へ、導電性ブラシ３１から、負極性に帯電したトナーが吐き出される。吐き出された負極性のトナーは、中間転写ベルト２０の表面に付与された正極性の電荷に引き寄せられる力を受ける。
【００８４】
一方、２次転写ローラ２４への印加電圧によって、中間転写ベルト２０の表面で負極性に帯電された領域には、上と同様のタイミングで、導電性ブラシ３１から、導電性ブラシ３１に印加した正極性の電圧により、正極性に帯電したトナーが吐き出される。吐き出された正極性のトナーは、中間転写ベルト２０の表面に付与された負極性の電荷に引き寄せられる力を受ける。これにより、導電性ブラシ３１から中間転写ベルト２０に吐き出されたトナーは中間転写ベルト２０上に保持されるためトナーが飛散することを抑制できる。
【００８５】
さらに、上述のように、導電性ブラシ３１を２次転写対向ローラ２３に対向して設置することで、２次転写ローラ２４の作用位置Ｑ２から導電性ブラシ３１と中間転写ベルト２０の接触する領域までの中間転写ベルト２０表面に沿った距離を短くすることができる。これにより、導電性ブラシ３１に到達するまでに、２次転写ローラ２４で付与した電荷が減衰する程度を小さくできるため、吐き出されたトナーを引き寄せる力がより強い状態を維持することができ、吐き出されたトナーの飛散をより軽減することができる。
【００８６】
図４に中間転写ベルト２０の電気抵抗値の違いによる中間転写ベルト２０表面上での電位の減衰の様子を示す。
【００８７】
上記のように、導電性ブラシ３１との接触部において中間転写ベルト２０上に付与された電荷を維持するという観点からは、中間転写ベルトの電気抵抗値は高いほど望ましく、また、Ｑ２から導電性ブラシ３１までの距離は短いほど望ましい。しかしながら、過度に電気抵抗値の高い中間転写ベルトを使用した場合では、新たに中間転写ベルトの除電部材を設けない限り、過度に中間転写ベルトがチャージアップする。そのため、１次転写性が損なわれることや、２次転写残トナーの感光体ドラムへの回収性が損なわれることが危惧される。さらに、Ｑ２から導電性ブラシ３１までの距離が短すぎる場合、２次転写ローラ２４と導電性ブラシ３１が電気的に干渉する（片方から他方へ電流逃げが生じる）ことにより、２次転写性や残トナーの導電性ブラシ３１への回収性が損なわれる恐れがある。上記のことを考慮すると、中間転写ベルト２０の電気抵抗値は、体積抵抗率で１０10Ωｃｍから１０12Ωｃｍ程度が望ましい。加えて、本実施例においては、上記のことを考慮し、Ｑ２から導電性ブラシ３１と中間転写ベルト２０の接触する領域の中間転写ベルト２０移動方向で上流側の端までの中間転写ベルト２０表面に沿った距離を２０ｍｍとしている。
【００８８】
尚、導電性ブラシ３１の吐き出し工程中においては、トナー帯電ローラ３２には、上述のトナー帯電ローラ３２からのトナー吐き出し工程で印加する電圧Ｖ2n、Ｖ2pを導電性ブラシ３１への直流電圧印加と同時に、同一周期、同極性で印加している。本実施例にて、導電性ブラシ３１からの吐き出し工程における、導電性ブラシ３１、トナー帯電ローラ３２、及び２次転写ローラ２４へ印加するバイアスの極性の切り替え間隔ｔ1は４００ｍｓｅｃである。
【００８９】
導電性ブラシ３１からの吐き出し工程の終了後に、トナー帯電ローラ３２に付着したトナーの吐き出し工程を行う。トナー帯電ローラ３２からの吐き出し工程では、Ｖ2pとＶ2nの直流電圧をトナー帯電ローラ３２の回転周期より長い間隔で切り替えて印加する。
【００９０】
尚、トナー帯電ローラ３２からのトナー吐き出し工程中においては、導電性ブラシ３１には、Ｖ1p、Ｖ1nの直流電圧をトナー帯電ローラ３２への直流電圧印加と同時に、略同一周期、同極性で切り替えて印加している。本実施例にて、トナー帯電ローラ３２の吐き出し工程における、導電性ブラシ３１、及びトナー帯電ローラ３２への印加するバイアスの切り替え間隔は６００ｍｓｅｃである。
【００９１】
電圧の極性の切り替え動作は、導電性ブラシ３１からのトナー吐き出し工程中に１０回行い、帯電ローラ３２からのトナー吐き出し工程中に３回行う。
【００９２】
尚、印刷の生産性向上のためには、印加電圧の極性切り替え動作を少なくし、吐き出し工程を可能な限り短縮することが望ましい。
【００９３】
（４）本実施例の画像出力実験結果
次に、本実施例の画像形成装置１０を用いた場合の画像出力実験の結果について説明する。
【００９４】
耐久実験として、記録材ＰにＣＬＣカラーレーザーコピア用紙（Ｃａｎｏｎ販売、商品名）を用い、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色の画像比率２５％の画像を、２枚連続画像形成を繰り返すことにより１０万枚形成した。画像形成モードとしては普通紙モードを用い、プロセススピード（ＰＳ）は１００ｍｍ／ｓｅｃ、スループットは１分間に１８枚であった。耐久実験中に、吐き出し工程は、２枚の連続画像形成が終了する毎に行った。
【００９５】
又、上記耐久実験の開始時、及び耐久実験中の画像形成枚数５千枚おきに、評価画像のサンプリングを行った。サンプリングする評価画像としては、記録材ＰにＣＬＣカラーレーザーコピア用紙（Ｃａｎｏｎ販売、商品名）を用い、次のものを出力した。即ち、ベタ画像（最大濃度レベル画像）、ハーフトーン画像、文字細線画像を、それぞれＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）、Ｒ（レッド）、Ｂ（ブルー）、Ｇ（グリーン）の各色にて２枚ずつ出力した。
【００９６】
サンプリングした評価画像について、（１）クリーニング不良、（２）記録材Ｐへのトナー汚れ付着という２つの画像不良について評価を行った。具体的にはクリーニン不良は、サンプリングした評価画像に中間転写ベルト２０の１周分前の画像が発生するかを観察することで評価した。記録材Ｐへのトナー汚れは、サンプリングした評価画像にベルトクリーニング装置３０周辺の汚れトナーによるトナー汚れを観察することで評価した。ランク付けの基準としては、画像不良が発生しない場合を○、発生する場合を×とした。
【００９７】
尚、実験を行った雰囲気環境は、温度２３℃、湿度５０％のＮＮ環境下である。
【００９８】
評価結果を表１に示す。
【００９９】
【表１】
【０１００】
本実施例では、クリーニング不良は、４万５千枚まで発生せず、５万枚から僅かに確認できる程度に発生した。一方、記録材Ｐへのトナー汚れ付着は、４万５千枚から発生した。
【０１０１】
（５）比較例の画像出力実験結果
次に、上記本実施例の画像形成装置１０の比較対象として比較例の画像出力実験の結果について説明する。
【０１０２】
比較例の画像形成装置は、上記本実施例の実験に用いたものと同じ基本構成を有するが、吐き出し工程において、２次転写ローラ２４への印加電圧の極性の切り替えを行わずに、グランド電位とした。
【０１０３】
評価結果を表２に示す。
【０１０４】
【表２】
【０１０５】
比較例では、クリーニング不良は、４万枚までは発生しなかったものの、４万５千枚以降から僅かに確認できる程度に発生し、耐久実験の進行と共に悪化していくことが確認された。一方、記録材Ｐへのトナー汚れ付着は、４万枚から確認できる画像不良が発生し、耐久実験の進行と共に悪化することが確認された。
【０１０６】
（６）まとめ
以上、本実施例では、導電性ブラシ３１を有する中間転写方式の画像形成装置１０における、導電性ブラシ３１から中間転写ベルト２０へのトナーの吐き出し工程において、次のような設定を用いる。即ち、２次転写ローラ２４に印加する電圧の極性の切り替えにより、中間転写ベルト２０表面上に形成され電位に一致させて、導電性ブラシ３１に中間転写ベルト２０表面上の電位の極性と、逆極性の電圧を印加して、導電性ブラシ３１からの吐き出し動作を行う。これにより、中間転写ベルト２０のクリーニング不良に起因する画像不良の発生や記録材Ｐへのトナー汚れの付着を抑制することができる。このように、本発明によれば、像担持体から転写残トナーを回収し保持するトナー回収保持手段を有する構成における像担持体のクリーニング性能を向上することができる。
【０１０７】
実施例２
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、図１、図２を参照して説明した実施例１のものと同じである。従って、実施例１で説明した画像形成装置に関する説明を援用し、ここでの再度の詳しい説明は省略する。
【０１０８】
本実施例では、導電性ブラシ３１の吐き出し工程における、導電性ブラシ３１へ印加する直流電圧Ｖ1p、Ｖ1nを、それぞれ、吐き出し工程中で変化させる。即ち、実施例１のトナー吐き出し工程と同様である第１の吐き出し工程に加えて、第１の吐き出し工程とは異なる直流電圧を導電性ブラシ３１へ印加して、第２の吐き出し工程を行う。
【０１０９】
より詳しく説明すれば、図５に示すように、吐き出し工程における電圧極性の切り替えのうち、最初の１０回の電圧Ｖ1p、Ｖ1nの切り替えは実施例１同様に、Ｖ1p＝＋８００Ｖ、Ｖ1n＝−８００Ｖとする。そして、１１回目以降から最後の１４回目までの印加電圧Ｖ4p、Ｖ4nはそれぞれ、Ｖ4p＝＋４００Ｖ、Ｖ4n＝−４００Ｖとする。
【０１１０】
このように、計１４回の電圧切り替え動作を導電性ブラシ３１からのトナー吐き出し工程において行う。
【０１１１】
第２の吐き出し工程と比較して、高電圧を印加する第１の吐き出し工程では、導電性ブラシ３１に回収保持されたトナーに対してより強い静電気力が作用するため、トナーの吐き出し効率が高い。
【０１１２】
しかしながら、一方で、高電圧を印加するために、不要な放電により、吐き出そうとするトナーの極性反転を引き起こしてしまう場合がある。そのため、第１の吐き出し工程における最後の電圧切り替え動作によって極性が反転してしまったトナーは、導電性ブラシ３１に引き寄せられる力を受けるため、導電性ブラシ３１から吐き出すことが難しくなってしまう。
【０１１３】
一方、比較的低電圧を印加する第二の吐き出し工程では、吐き出そうとするトナーに対して、不要な放電を比較的少なくすることができる。これによりトナーの極性反転を軽減できるため、第１の吐き出し工程において、極性の反転により吐き出し切れなかったトナーを中間転写ベルト２０上に吐き出すことができる。
【０１１４】
以上により、上述の第１、第２吐き出し工程より構成される本実施例の吐き出し工程は、吐き出されたトナーの飛散を抑制し、かつ、実施例１における吐き出し工程に比較して、効率よく導電性ブラシ３１からのトナー吐き出しができる。
【０１１５】
尚、実施例１と同じ画像形成装置において、本実施例に示した導電性ブラシ３１への印加電圧の制御を適用した結果、実施例１と同様に、トナー吐き出し工程において吐き出されたトナーの飛散を抑制する効果が確認された。
【０１１６】
以上、本実施例では、導電性ブラシ３１を有する中間転写方式の画像形成装置１０における、導電性ブラシ３１から中間転写ベルト２０へのトナーの吐き出し工程において、次のような設定を用いる。
【０１１７】
即ち、２次転写ローラ２４に印加する電圧の極性の切り替えにより、中間転写ベルト２０表面上に形成された電位に一致させて、導電性ブラシ３１に、中間転写ベルト２０上の表面電位の極性とは、逆極性の電圧を印加する。この導電性ブラシ３１からの吐き出し工程において、比較的高電圧を印加する第１の吐き出し工程と、比較的低電圧を印加する第２の吐き出し工程を行う。これにより、中間転写ベルト２０のクリーニング不良に起因する画像不良の発生や記録材Ｐへのトナー汚れの付着を抑制することができる。
【０１１８】
その他の実施例
本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は、上述した各実施例の形態に限定されるものではない。
【０１１９】
例えば、上述の実施例では、本発明を、タンデム型の中間転写方式のカラー画像形成装置に適用した実施例について説明した。しかし、本発明は、当業者には周知のその他の基本構成を有する画像形成装置にも適用し得るものであり、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【０１２０】
その他の画像形成装置の基本構成としては、４サイクル型の中間転写方式などが挙げられる。４サイクル型の画像形成装置は、一つの第１の像担持体に対して複数個（典型的には４個）の現像手段を有し、その像担持体上に複数の現像手段により形成したトナー像を第２の像担持体である中間転写体に転写するものである。
【０１２１】
又、上述の実施例１、２では、ベルトクリーニング機構として、積極的に２次転写残トナーを回収し保持するトナー回収保持手段と２次転写残トナーをトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させるトナー帯電手段（トナー帯電ローラ）を合わせて有している。この構成において、本発明の特徴である吐き出し工程を適用した。
【０１２２】
しかしながら、上述の各実施例における吐き出し工程は、上記の構成以外のベルトクリーニング機構にも適用し得るものである。一例としては、ベルトクリーニング機構として、トナー帯電ローラのみを有する構成が挙げられる。具体的には、既に上で述べたように正負のそれぞれの極性を持つトナーが混在した２次転写残トナーを、トナー帯電ローラにおいてトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電しようとした場合、残トナーの一部がトナー帯電ローラに付着してしまう。この結果、トナー帯電ローラの帯電性能が低下することにより、クリーニング不良を引き起こす場合がある。これの抑制のために行うトナー帯電ローラからの吐き出し工程においても、本発明を適用することができ、吐き出されたトナーの飛散を軽減することが出来る。
【０１２３】
中間転写ベルト上に吐き出されたトナーの回収方法についても、上述した各実施例の形態に限定されるものではない。
【０１２４】
つまり、上述の実施例１、２では、中間転写ベルトに吐き出されたトナーを選択的に特定の画像形成部の回収トナー容器に回収する方法として、回収させたくない画像形成部では１次転写ニップ部において１次転写ローラを感光体ドラムから離間させた。しかし、選択的に特定の画像形成部の回収トナー容器にトナーを回収することは、回収させたくない画像形成部の１次転写ローラに印加するバイアスを選択したり、感光体ドラムの電位を選択したりする方法によっても達成でき、同様の効果が得られる。即ち、回収させたくない画像形成部では、１次転写ニップ部において中間転写ベルトから感光体ドラムにトナーが転写されないようなバイアスを１次転写ローラに印加する。又、回収させたくない画像形成部では、帯電バイアスの設定や露光の有無によって、感光体ドラムの電位を、中間転写ベルトから感光体ドラムにトナーが転写されないように設定する。
【０１２５】
又、上述の実施例１、２では、像担持体として、中間転写ベルトを例に挙げて説明した。
【０１２６】
しかしながら、本発明は、中間転写ベルトをクリーニングするベルトクリーニング手段でなく、例えば像担持体としての感光体ドラムをクリーニングする感光体クリーニング手段において、トナー回収保持手段を用いる場合にも適用し得るものである。
【符号の説明】
【０１２７】
１ 画像形成部
２ 感光体ドラム（第１の像担持体）
６ 感光体クリーニング装置（像担持体クリーニング手段）
１０ 画像形成装置
２０ 中間転写ベルト（第２の像担持体）
２３ ２次転写対向ローラ
２４ ２次転写ローラ（２次転写手段、第１の接触部材）
３０ ベルトクリーニング装置（像担持体クリーニング手段）
３１ 導電性ブラシ（トナー回収保持手段、第２の接触部材）
３２ トナー帯電ローラ（トナー帯電手段）
４１ 回収保持用電源（第２のバイアス印加手段）
４２ トナー帯電用電源（第３のバイアス印加手段）
４４ ２次転写バイアス電源（第１のバイアス印加手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体の表面に接触する第１の接触部材と、
前記第１の接触部材にバイアスを印加する第１のバイアス印加手段と、
前記像担持体の移動方向に対して前記第１の接触部材の下流側に位置し、前記像担持体の表面に接触する第２の接触部材と、
前記第２の接触部材にバイアスを印加する第２のバイアス印加手段と、
を有し、前記第２の接触部材に対して前記第２のバイアス印加手段が印加するバイアスの極性を切り替えることによって前記第２の接触部材に付着したトナーを前記像担持体に転写する吐き出し工程を有する画像形成装置において、
前記第１のバイアス印加手段が印加するバイアスの極性の切り替え動作により前記第１の接触部材によって形成された電位を有する前記像担持体の表面に対して、前記第２のバイアス印加手段が、前記像担持体の表面上の電位の極性とは逆極性となるバイアスを前記第２の接触部材に印加することで、前記第２の接触部材からのトナー吐き出し工程を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー吐き出し工程は、前記第２のバイアス印加手段から第１の電圧が印加される第１の吐き出し工程と、前記第２のバイアス印加手段から前記第１の電圧より低い第２の電圧が印加される第２の吐き出し工程とを有す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】
前記第１の接触部材が、前記像担持体上のトナー像を記録材に転写する転写手段であ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】
前記第２の接触部材が、前記像担持体上のトナーをクリーニングする像担持体クリーニング手段であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体の移動方向にて前記第２の接触部材の下流側に第３の接触部材が配置され、
前記第３の接触部材には、前記第１のバイアス印加手段が印加するバイアスの極性の切り替え動作により前記第１の接触部材が形成した電位を有する前記像担持体の表面に対して、前記第３のバイアス印加手段が、前記像担持体の表面上の電位の極性とは逆極性となるバイアスを印加することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体は、電子写真感光体であり、電子写真プロセス手段によりトナー像が形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体は、電子写真プロセス手段により電子写真感光体に形成されたトナー像が転写される中間転写体であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体の表面に接触する第１の接触部材と、
前記第１の接触部材にバイアスを印加する第１のバイアス印加手段と、
前記像担持体の移動方向に対して前記第１の接触部材の下流側に位置し、前記像担持体の表面に接触する第２の接触部材と、
前記第２の接触部材にバイアスを印加する第２のバイアス印加手段と、
を有し、前記第２の接触部材に対して前記第２のバイアス印加手段が印加するバイアスの極性を切り替えることによって前記第２の接触部材に付着したトナーを前記像担持体に転写する吐き出し工程を有する画像形成装置において、
前記第１のバイアス印加手段が印加するバイアスの極性の切り替え動作により前記第１の接触部材によって形成された電位を有する前記像担持体の表面に対して、前記第２のバイアス印加手段が、前記像担持体の表面上の電位の極性とは逆極性となるバイアスを前記第２の接触部材に印加することで、前記第２の接触部材からのトナー吐き出し工程を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー吐き出し工程は、前記第２のバイアス印加手段から第１の電圧が印加される第１の吐き出し工程と、前記第２のバイアス印加手段から前記第１の電圧より低い第２の電圧が印加される第２の吐き出し工程とを有す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】
前記第１の接触部材が、前記像担持体上のトナー像を記録材に転写する転写手段であ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】
前記第２の接触部材が、前記像担持体上のトナーをクリーニングする像担持体クリーニング手段であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体の移動方向にて前記第２の接触部材の下流側に第３の接触部材が配置され、
前記第３の接触部材には、前記第１のバイアス印加手段が印加するバイアスの極性の切り替え動作により前記第１の接触部材が形成した電位を有する前記像担持体の表面に対して、前記第３のバイアス印加手段が、前記像担持体の表面上の電位の極性とは逆極性となるバイアスを印加することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体は、電子写真感光体であり、電子写真プロセス手段によりトナー像が形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体は、電子写真プロセス手段により電子写真感光体に形成されたトナー像が転写される中間転写体であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１３３５８１（Ｐ２０１１−１３３５８１Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９１５０４（Ｐ２００９−２９１５０４）
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]