JP3960315B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。特に、本発明はレーザプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機のような画像形成装置に好適に適用される。

中間転写方式の画像形成装置では、感光体上に形成されたトナー像を一次転写装置によりいったん中間転写体（中間転写ドラム又は中間転写ベルト）に転写（一次転写）し、さらに二次転写装置により中間転写体から紙等の記録媒体にトナー像を転写（二次転写）する。転写後も感光体や中間転写体の表面に残留するトナーはその一部が逆極性に帯電しているので、電荷分布が不均一となっている。かかる残留トナーを効率的に回収するために、種々のクリーニング装置が提案されている。

図１７を参照すると、特許文献１に開示されたクリーニング装置は、感光体１の表面に当接するように配置された一対のファーブラシ２Ａ，２Ｂを備えている。各ファーブラシ２Ａ，２Ｂには、別個の電源３Ａ，３Ｂにより互いに逆極性のバイアス電圧が印加されている。正規の帯電極性（負極性）の残留トナーは、電源３Ａにより正極性の電圧が印加されたファーブラシ２Ａにより回収される。逆極性（正極性）の残留トナーは、電源３Ｂにより負極性の電圧が印加されたファーブラシ２Ｂにより回収される。

図１８を参照すると、特許文献２に開示されたクリーニング装置は、感光体４の表面に当接するように配置された１つのファーブラシ５を備えている。ファーブラシ５には、導電性を有する回収ローラ６を介して、残留トナーの正規の帯電極性（正極性）と逆極性（負極性）のバイアス電圧が電源７Ａにより印加されている。ファーブラシ５よりも感光体４の回転方向上流側には、電源７Ｂに接続されたチャージャ８が配置されている。残留トナーは、ファーブラシ５で回収される前に、チャージャ８により除電又は帯電され、帯電極性が揃えられる。特許文献３にも同様のクリーニング装置が開示されている。

一般に一次転写装置は定電圧電源を備え、トナー像の正規の帯電極性と逆極性の一定電圧を印加することにより、感光体上のトナー像を中間転写体に転写する。そのため、耐久により中間転写体の抵抗が低下した場合や、画像形成装置内の湿度が高い場合に、一次転写装置で発生した過度の電流が中間転写体を介してクリーニング装置に流れ込む場合がある。この一次転写装置で生じる過度の電流は中間転写体を損傷し、その寿命を縮める原因となる。

実開平４−１１２２７４号（図１） 特開平８−５０４３７号（図１） 特許第２９５４８１２号（図１）

本発明は、一次転写装置から中間転写体に過度の電流が流れるのを防止することを課題としている。

本発明は、表面にトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に当接する中間転写体と、第１の電源から供給される電力により前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写部と、前記一次転写部よりも前記中間転写体の搬送方向下流側に配置され、前記中間転写体上のトナー像を被転写体に転写する二次転写部と、前記二次転写部よりも前記中間転写体の搬送方向下流側に配置され、前記中間転写ベルト表面に当接した状態で回転駆動され、かつ導電性を有する回転部材と、前記回転部材に電力を供給し、それによって前記トナー像が前記被転写体に転写された後も前記中間転写体上に残留するトナーを前記回転部材に静電的に吸着させる第２の電源と、前記中間転写体に当接し、前記回転部材よりも前記中間転写体の搬送方向上流側に配置され、前記回転部材及び前記中間転写体を介して前記第２の電源と電気的に接続され、かつ接地された導電部材と、前記導電部材に流れる電流を検出する電流センサと、前記電流センサにより検出される電流値が予め定められた閾値を上回らないように、前記第１の電源の出力電圧を調節する制御部とを備えることを特徴とする画像形成装置を提供する。

前記導電部材は、例えば前記回転部材よりも前記中間転写体の搬送方向上流側に配置されている。前記中間転写体が複数の張架ローラに張架された中間転写ベルトである場合、前記導電部材は、前記複数の張架ローラのうち前記回転部材と対向して配置されたものであってもよい。

回転部材及び中間転写体を介して第２の電源に電気的に接続された導電部材に流れる電流が電流センサによって検出される。耐久による中間転写体の抵抗低下や、画像形成装置内の湿度上昇等の原因で、一次転写部において中間転写体に過度の電流が流れると、この電流は中間転写体を介して導電部材に流入する。その結果、電流センサによって検出される電流値が上昇する。換言すれば、電流センサにより検出される電流値は一次転写部において中間転写体に過度の電流が流れているか否かを示す指標となる。従って、制御部が電流センサにより検出される電流値が予め定められた閾値を上回らないように、前記第１の電源の出力電圧を調節することにより、中間転写体に過度の電流が流れるのを防止することができる。

本発明の画像形成装置では、一次転写部が備える第１の電源から供給される電力により中間転写体に過度の電流が流れるのを防止することができる。従って、過度の電流が流れることにより中間転写体が損傷することがなく、中間転写体の寿命を延ばすことができる。

図１及び図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置であるタンデムプロセス式のレーザプリンタ１２を示している。なお、本実施形態では、トナーの正規の帯電極性は負であるものとする。

一対の張架ローラ１３Ａ，１３Ｂに張架された中間転写ベルト１４（以下、単に転写ベルト１４という。）は、張架ローラ１３Ａ，１３Ｂの回転によって矢印Ａで示す方向に送られる。転写ベルト１４の周囲には、第１から第４の画像形成ユニット１６Ａ〜１６Ｄ、二次転写装置１７、及びクリーニング装置１１が配設されている。

各画像形成ユニット１６Ａ〜１６Ｄは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｂｒ）の画像を転写ベルト１４に転写する。画像形成ユニット１６Ａ〜１６Ｄは同一構造であり、感光体ドラム２１の周囲に帯電装置２２、現像装置２３、一次転写装置２４、及び一次クリーニング装置２５を備えている。帯電装置２２により均一に帯電された感光体ドラム２１の表面がレーザユニット２６から照射されるレーザ光により露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置２３から供給されるトナーにより顕像化され、トナー像となる。このトナー像は、一次転写装置２４によって転写ベルト１４の裏面側に印加される正の電圧により、転写ベルト１４の表面に転写される。この一次転写後も感光体ドラム２１の表面に残留するトナーは、一次クリーニング装置２５により回収される。

各画像形成ユニット１６Ａ〜１６Ｄの一次転写装置２４は、図２に示すように、転写ベルト１４を挟んで感光体ドラム２１と対向する導電ローラ２４ａを備えている。導電ローラ２４ａには定電圧電源（第１の電源）２０２が接続されている。導電ローラ２４ａには定電圧電源２０２により感光体ドラム２１表面でトナー像を形成しているトナー３０の正規の帯電極性（負）とは逆極性（正）の一次転写電圧Ｖ_ｔ１が印加される。定電圧電源２０２は直流電源２０２ａと、この直流電源２０２ａと並列に接続された電圧検出素子２０２ｂとを備え、一次転写電圧Ｖ_ｔ１が一定となるように出力する電流を制御する機能を有する。また、定電圧電源２０２は直流電源２０２ａと直列に接続された電流検出素子２０２ｃを備え、必要に応じて電流が一定となるように出力する電圧を制御することもできる。換言すれば定電圧電源２０２は定電流電源として機能することもできる。導電ローラ２４ａに代えて半導電ローラを使用してもよい。

画像形成ユニット１６Ａ〜１６Ｄを通過する度に、転写ベルト１４上にトナー像が重ねて転写される（ただし、モノクロの画像の場合には画像形成ユニット１６Ｄのみにより転写ベルト１４上にトナー像が転写される）。転写ベルト１４に転写されたトナー像は、給紙カセット２７から搬送された紙等の記録媒体２８に、二次転写装置１７によって転写される。具体的には、記録媒体２８の裏面に印加される正の電圧により、転写ベルト１４から記録媒体２８にトナー像が転写される。

二次転写装置装置１７は、転写ベルト１４を挟んで張架ローラ１３Ｂと対向する導電ローラ１７ａを備えている。一次転写装置２４の導電ローラ２４ａと同様に、導電ローラ１７ａは直流電源１０２ａと、この直流電源１０２ａに並列に接続された電圧検出素子１０２ｂとを備える定電圧電源１０２に接続されており、定電圧電源１０２ａは電圧が一定となるように出力する電流を制御する機能を有する。導電ローラ１７ａに代えて半導電ローラを使用してもよい。

二次転写装置１７による転写後も転写ベルト１４上に残留するトナー３０は、正規の帯電極性（負）に帯電したものに加え、逆極性（正）に帯電しているものがある。トナー像が転写された記録媒体２８は定着装置３１に送られ、加圧及び加熱によって記録媒体２８に定着される。

図３及び図４を参照して、クリーニング装置１１について説明する。クリーニング装置１１はトナー３０を回収する回収部３５と、この回収部３５よりも中間転写ベルト１４の搬送方向上流側に位置し、逆極性に帯電したトナー３０の極性を揃えるための除電部３６とを備えている。

回収部３５は、転写ベルト１４の表面に当接するファーブラシ（回転部材）３７を備えている。ファーブラシ３７は、芯金３７ａの周囲に例えば１×１０^４〜１×１０^７Ω／□程度の抵抗を有する樹脂製の毛を植設したものである。ファーブラシ３７はモータ３８Ａにより転写ベルト１４の搬送方向と反対方向に回転駆動される。ファーブラシ３７には金属製で導電性を有する回収ローラ３９が当接している。回収ローラ３９はモータ３８Ｂによりファーブラシ３７と反対方向に回転駆動される。また、回収ローラ３９には金属製で導電性を有し、接点部材としても機能するスクレーパ４１が当接している。図４を参照すると、ファーブラシ３７の幅Ｗ１は、記録媒体２８の最大幅Ｗ２より広いが、転写ベルト１４の幅Ｗ３よりは狭い。従って、記録媒体２８のサイズにかかわらず、転写ベルト１４の両側部にはファーブラシ３７と転写ベルト１４が転写媒体２８を介することなく対向する領域ΔＷが存在する。

一方、除電部３６は、金属製で導電性を有する基部に、導電性を有する樹脂製の毛を植設してなる導電ブラシ（導電部材）４２を備えている。この導電ブラシ４２は転写ベルト１４の表面に当接している。

回収部３５のファーブラシ３７は定電流直流電源（第２の電源）４３に接続されている。詳細には、スクレーパ４１の一端が定電流直流電源４３に接続されており、ファーブラシ３７は、スクレーパ４１及び回収ローラ３９を介して定電流直流電源４３に間接的に接続されている。定電流直流電源４３は、正規の帯電極性のトナー３０と逆極性のクリーニング電界を発生するようにファーブラシ３７に接続されている。本実施形態では、トナー３０の正規の帯電極性は負であるので、定電流直流電源４３の正側の端子がスクレーパ４１及び回収ローラ３９を介してファーブラシ３７に接続されている。一方、除電部３６の導電ブラシ４２は電源には接続されておらず、単に接地されている。

定電流直流電源４３は、図２に示すように、直流電源４３ａと、この直流電源４３ａに直列に接続された電流検出素子４３ｂとを備え、クリーニング電流Ｉ_Ｃの電流値が一定となるように出力する電圧を制御する機能を有する。除電部３６と接地部の間には帰還電流センサ２０１が介設されている。帰還電流センサ２０１は検出した電流（帰還電流Ｉ_Ｒ）の検出値を制御部２０３（図２参照）に出力する。

図３において点線で示すように、定電流直流電源４３からスクレーパ４１、回収ローラ３９、ファーブラシ３７、及び転写ベルト１４を経て導電ブラシ４２にクリーニング電流Ｉ_Ｃが流れる。図５Ａを併せて参照すると、回収部３５ではファーブラシ３７と転写ベルト１４の間にトナー３０の正規の帯電極性と逆極性側の電界（クリーニング電界）Ｅ_１、すなわちファーブラシ３７から転写ベルト１４に向かう電界が発生する。このクリーニング電界Ｅ_１により矢印Ｆ_Ｅに示すように転写ベルト１４の表面の正規の帯電極性（負）のトナー３０に対してファーブラシ３７に静電的に吸引する力が作用する。ファーブラシ３７に静電的に吸着されることで、転写ベルト１４からトナー３０が回収される。ファーブラシ３７と回収ローラ３９の間の電位差により、ファーブラシ３７の表面に吸着したトナー３０は回収ローラ３９に移り、スクレーパ４１により回収ローラ３９の表面から掻き落とされる。

一方、図５Ｂを併せて参照すると、除電部３６の導電ブラシ４２にトナー３０の正規の帯電極性と同極性側の電界（クリーニング電界Ｅ_１とは逆向きの電界）Ｅ_２が発生する。この電界Ｅ_２により、転写ベルト１４の表面の逆極性に帯電したトナー３０は、導電ブラシ４２を通過する際に正規の帯電極性（負）となる。従って、回収部３５のファーブラシ３７には、帯電極性が正規の帯電極性に揃った状態のトナー３０が到達し、ファーブラシ３７により効率的に転写ベルト１４からトナー３０を回収することができる。

前述のように回収部３５と除電部３６とで向きの異なる電界Ｅ_１，Ｅ_２を発生させているが、これらの電界Ｅ_１，Ｅ_２は定電流直流電源４３に接続された回収部３５のファーブラシ３７から転写ベルト１４を介して除電部３６の導電ブラシ４２へ流れるクリーニング電流Ｉ_Ｃによって生じる。そして、回収部３５のファーブラシ３７のみが定電流直流電源４３に接続されており、除電部３６の導電ブラシ４２は接地されている。換言すれば、電荷付与ないしは電界発生のための電源は単一の定電流直流電源４３のみである。従って、装置の小型化とコストの低減を図ることができる。

定電流直流電源４３の定格電流は例えば１０〜１００μＡであり、最大電圧は例えば０．３〜４ｋＶ程度である。回収部３５及び除電部３６で十分な強さの電界を生じさせるには、転写ベルト１４の抵抗は、例えば１×１０^８Ω／□以上１×１０^１２Ω／□以下であることが好ましい。転写ベルト１４を形成するための材料としては、例えばポリイミド、ポリカーボネート、及びポリフェニレンサルファイドがある。

また、電界発生用の電源として定電流直流電源４３を使用するので、ファーブラシ３７、回収ローラ３９、又は導電ブラシ４２へのトナー３０の付着や、転写ベルト１４の耐久変化等により抵抗が上昇しても、一定量の電流を流すことができる。従って、抵抗が上昇しても回収部３５や除電部３６の電界強度を維持し、回収効率の低下を防止することができる。

さらに、定電流直流電源４３により供給される電流は、転写ベルト１４を介して回収部３５のファーブラシ３７と除電部３６の導電ブラシ４２の間を流れるので、転写ベルト１４を挟んで回収部３５や除電部３６と対向する張架ローラ１３Ａを接地する必要がない。そこで、本実施形態では導電性ローラである張架ローラ１３Ａの軸を絶縁樹脂からなる軸受で指示することにより、電気的にフローティングの状態を維持している。従って、小型化によりクリーニング装置１１が一次転写装置２４や二次転写装置１７と接近して配置された場合でも、一次転写装置２４や二次転写装置１７からの転写電流が転写ベルト１４を介して張架ローラ１３Ａに流れ込むのを防止することができ、転写電流の流れ込みによる転写不良と、それに起因する画像不良を防止することができる。

除電部３６の導電ブラシ４２は、回収部３５のファーブラシ３７と接触しない位置に配置する必要がある。例えば、ファーブラシ３７の転写ベルト１４に対するニップ部から導電ブラシ４２の転写ベルト１４に対する接触位置までの転写ベルト１４の搬送方向の距離Ｌ_１は、ファーブラシ３７の直径の１／２以上に設定すればよい。

また、一次転写装置２４や二次転写装置１７からの転写電流の流れ込みをより確実に防止するためには、ファーブラシ３７と導電ブラシ４２の距離Ｌ_１が、ファーブラシ３７とそれに最も近接する一次転写装置２４又は二次転写装置１７との距離より短いことが好ましい。本実施形態では、画像形成ユニット１６Ａの一次転写装置２４がファーブラシ３７に最も近接して配置されているので、ファーブラシ３７の転写ベルト１４に対するニップ部から画像形成ユニット１６Ａの一次転写装置２４のニップ部までの搬送方向の距離Ｌ_２よりも、前記距離Ｌ_１が短い。

制御部２０３は各画像形成ユニット１６Ａ〜１６Ｄの一次転写装置２４の一次転写電圧Ｖ_ｔ１を設定する。特に、制御部２０３は４つの画像形成ユニット１６Ａ〜１６Ｄのうち最もクリーニング装置１１に近接して配置された画像形成ユニット１６Ａの一次転写装置２４の一次転写電圧Ｖ_ｔ１を帰還電流Ｉ_Ｒに基づいて調節する。

クリーニング装置１１では、前述のように定電流直流電源４３から、スクレーパ４１、回収ローラ３９、ファーブラシ３７、転写ベルト１４、導電ブラシ４２、及び帰還電流センサ２０１を介して接地部に至る閉回路が形成され、この閉回路には定電流直流電源４３からのクリーニング電流Ｉ_Ｃが流れる。従って、通常は帰還電流センサ２０１によって検出される帰還電流Ｉ_Ｒとクリーニング電流Ｉ_Ｃの値は等しい。しかし、耐久により転写ベルト１６の抵抗が低下した場合や、画像形成装置内の湿度が高い場合には、４つの画像形成ユニット１６Ａ〜１６Ｄのうち最もクリーニング装置１１に近接して配置された画像形成ユニット１６Ａの一次転写装置２４からクリーニング装置１１へ電流の流れ込みが生じる可能性がある。この電流の流れ込みが生じると、帰還電流Ｉ_Ｒはクリーニング電流Ｉ_Ｃよりも大きくなる。詳細には、一次転写装置２４の定電圧電源２０２は一次転写電圧Ｖ_ｔ１が一定となるように電流を制御するので、抵抗が低下すると電流が過度に大きくなり、この過度の電流が転写ベルト１４を介してクリーニング装置１１に流れ込む。例えば、クリーニング装置１１の定電流直流電源４３の出力するクリーニング電流Ｉ_Ｃが１０μＡであるのに帰還電流Ｉ_Ｒが１２μＡであれば、画像形成ユニット１６Ａの一次転写装置２４からクリーニング装置１１に２μＡの電流が流入していることになる。一次転写装置２４で発生した過度の一次転写電流が転写ベルト１４を流れると、転写ベルト１４が損傷し、その寿命が短くなる。そこで、制御部２０３は帰還電流Ｉ_Ｒの値から画像形成装置１６Ａの一次転写装置２４における過度の一次転写電流発生の有無を判断し、その判断に基づいて画像形成ユニット１６Ａの一次転写装置２４における一次転写電圧Ｖ_ｔ１を調節する。

図６のフローチャートを参照して、制御部２０３が実行する処理を具体的に説明する。まず、ステップＳ６−１において新しいジョブの画像形成であれば、ステップＳ６−２において４つの画像形成ユニット１６Ａ〜１６Ｄの一次転写部２４に同時に一定値の電流を流す。具体的には、各画像ユニット１６Ａ〜１６Ｄの一次転写部２４の定電圧電源２０２を定電流電源として機能させ、一定値の電流を出力させる。次に、ステップＳ６−３において、一定値の電流が流れている時に各画像形成ユニット１６Ａ〜１６Ｄの一次転写装置２４が出力する一次転写電圧Ｖ_ｔ１を電圧検出素子２０２ｂにより測定する。各一次転写装置２４が測定した一次転写電圧Ｖ_ｔ１は制御部２０３に出力される。ステップＳ６−４では、測定された一次転写電圧Ｖ_ｔ１に基づいて、実際の画像形成時に使用される各画像ユニット１６Ａ〜１６Ｄの一次転写電圧Ｖ_ｔ１の設定値を決定する。具体的には、制御部２０３はステップＳ６−３で測定された一次転写電圧Ｖ_ｔ１に対応する一次転写電圧Ｖ_ｔ１の設定値をテーブルの形態で記憶しており、一次転写電圧Ｖ_ｔ１の測定値に対して画像形成時の一次転写電圧Ｖ_ｔ１の設定値が一義的に決まる。

画像形成ユニット１６Ｂ〜１６Ｄの一次転写装置２４で発生する過度の一次転写電流はその殆どが隣接する他の画像形成ユニットに流れ込むので、帰還電流Ｉ_Ｒの増加に殆ど寄与しない。従って、これらの画像形成ユニット１６Ｂ〜１６Ｄの一次転写装置２４についてはステップＳ６−４で決定した一次転写電圧Ｖ_ｔ１の設定値を調節することなくそのまま実際の画像形成に使用する。一方、クリーニング装置１１に最も近接して配置された画像形成ニット１６ＡについてはステップＳ６−５〜Ｓ６−９で一次転写電圧Ｖ_ｔ１の設定値にさらに調節が加えられる。

まず、ステップＳ６−５において、画像形成ユニット１６Ａの一次転写装置２４にステップＳ６−４で設定した一次転写電圧Ｖ_ｔ１を印加する。詳細には、一次転写装置２４の定電圧電源２０２の出力する電圧を一次転写電圧Ｖ_ｔ１の設定値とする。次に、ステップＳ６−６において、一次転写装置２４が一次転写電圧Ｖ_ｔ１の設定値を出力している時の帰還電流Ｉ_Ｒを帰還電流センサ２０１で検出する。ステップＳ６−７において帰還電流Ｉ_Ｒの検出値が予め定められた閾値Ｉ_Ｒｔｈ以上の場合、すなわち画像形成ユニット１６Ａの一次転写装置２４で発生した過度の一次転写電流がクリーニング装置１１に流れ込んでいると判断される場合には、ステップＳ６−４で決定した一次転写電圧Ｖ_ｔ１の設定値を予め定められた量ΔＶ_ｔ１だけ低下させる。ステップＳ６−７において帰還電流Ｉ_Ｒの設定値が閾値Ｉ_Ｒｔｈ未満となるまで、ステップＳ６−５〜Ｓ６−８の処理が繰り返される。ステップＳ６−７において帰還電流Ｉ_Ｒの設定値が閾値Ｉ_Ｒｔｈ未満となれば、ステップＳ６−８において画像形成ユニット１６Ａの一次転写電圧Ｖ_ｔ１の設定値がその時点での値に確定される。

図６に示す処理の終了後、実際のジョブが実行される。画像形成ユニット１６Ａの定電圧電源２０２が出力する一次転写電圧Ｖ_ｔ１は、クリーニング装置１１へ流れ込む過度の一次転写電流が発生しないように調節されている。従って、過度の電流が転写ベルト１４に流れることを防止し、転写ベルト１４の寿命を延ばすことができる。

制御部２０３は、ジョブ毎ではなく用紙ないしは記録媒体２８毎に図６に示す制御を実行してもよい。

クリーニング装置１１は、図７に示すように除電部３６を備えず回収部３５と転写ベルト１４を挟んで対向する張架ローラ１３Ａを接地させた構成であってもよい。この場合、帰還電流センサ２０１は張架ローラ１３Ａと接地部との間に介設する。

また、クリーニング装置１１は以下のような構成であってもよい。

図８に示すクリーニング装置１１では、回収部３５はファーブラシ３７（図３参照）に代えて、芯金の外周に導電性ゴム層を備える導電性弾性ローラ４５を備えている。

図９に示すクリーニング装置１１では、回収部３５のファーブラシ３７は導電性を有し、接点部材としても機能するフリッカ４６を介して定電流直流電源４３に接続されている。ファーブラシ３７に回収されたトナー３０はこのフリッカ４６により掻き落とされる。また、除電部３６は導電ブラシ４２（図３参照）に代えて、導電フィルム４７を備えている。この導電フィルム４７は、先端側が転写ベルト１４に当接し、基端側が導電性を有するホルダに支持されている。導電フィルム４７はホルダを介して接地されている。クリーニング電流Ｉ_Ｃは定電流直流電源４３からフリッカ４６、ファーブラシ３７、及び転写ベルト１４を経て導電フィルム４７に流れる。

図１０に示すクリーニング装置１１では、除電部３６の導電ブラシ４２に定電流直流電源４３が接続され、回収部３５のファーブラシ３７はフリッカ４６を介して接地されている。定電流直流電源４３の負側の端子が導電ブラシ４２に接続されており、定電流直流電源４３から導電ブラシ４２、及び転写ベルト１４を経てファーブラシ３７に流れるクリーニング電流Ｉ_Ｃにより、ファーブラシ３７にはトナー３０の正規の帯電極性と逆極性側のクリーニング電界Ｅ_１が発生し、導電ブラシ４２にはクリーニング電界とは逆向きの電界Ｅ_２が発生する。

図１１に示すクリーニング装置１１では、回収部３５の導電ブラシ３７はフリッカ４６を介して定電流直流電源４３に接続されている。また、除電部３６はフリッカ５６を介して接地されたファーブラシ５７を備えている。ファーブラシ５７はモータ３８Ｃにより転写ベルト１４の搬送方向と逆方向に回転駆動される。

図１２に示すクリーニング装置１１では、フリッカ４６を介して定電流直流電源４３に接続されたファーブラシ３７を備える回収部３５と、接地された導電フィルム４７を備える除電部３６を、第１から第５実施形態よりも二次転写装置１７（転写ベルト１４の搬送方向上流）側に配置している。このように本発明のクリーニング装置は、回収部３５から除電部３６までの距離（距離Ｌ_１）が、回収部３５からそれに最も近接している一次転写装置９又は二次転写装置１７までの距離（距離Ｌ_２）よりも短いという条件を満たす限り、転写ベルト１４の周上の任意の位置に配置することができる。

図１３にクリーニング装置１１は、転写ベルト１４の搬送方向下流側にクリーニングブレード４８を備えている。クリーニングブレード４８はその先端が転写ベルト１４に接触しており、回収部３５を通過したトナーはこのクリーニングブレード４８によって転写ベルト１４の表面から除去される。

図１４に示すクリーニング装置１１では、除電部３６の導電フィルム４７に対して転写ベルト１４の搬送方向に間隔をあけて別の導電フィルム６１が配設されている。この導電フィルム６１は先端側が転写ベルト１４に当接し、基端側が導電性を有するホルダに支持されている。また、導電フィルム６１は接地されている。

導電フィルム６１を設けたことでクリーニング装置１１内がシールされ、ファーブラシ３７で発生するトナー３０の粉煙がクリーニング装置１１の外部に拡散するのを防止し、クリーニング装置１１から拡散したトナー３０により画像形成装置内が汚れるのを防止することができる。トナー３０の粉煙を確実にシールためには、導電フィルム６１が柔軟性に富み、かつ導電フィルム６１の転写ベルト１４に対する密接度が高いことが好ましい。そのため、導電フィルム６１は、除電部３６の導電フィルム４７よりも低硬度の材料からなり、かつ導電フィルム４７よりも厚みが薄いことが好ましい。

導電フィルム６１は接地されているので、定電流直流電源４３からフリッカ４６、ファーブラシ３７及び転写ベルト１４を介してクリーニング電流Ｉ_Ｃの一部が導電フィルム６１に流入する。この電流により、導電フィルム６１と転写ベルト１４との間には、除電部３６の導電フィルム４７と転写ベルト１４との間に発生する電界Ｅ_２（図１１Ｂ参照）と同一の向きの電界が発生する。従って、導電フィルム６１は、転写ベルト１４上に残留するトナー３０を除電部３６に到達する前に補助的に除電して帯電極性を揃える機能を有する。よって、この導電フィルム６１を設けることでクリーニング装置１１全体としての除電性能が向上する。なお、導電フィルム６１と転写ベルト１４との間の発生する電界の強さを調節するために、導電性フィルム６１と接地部の間に抵抗を介在させてもよい。

導電フィルム６１に代えて、絶縁性フィルムを配置してもよい。この絶縁性フィルムには除電機能はないが、ファーブラシ３７で発生するトナー３０の粉煙をシールすることができる。

回収部３６のファーブラシ３７に対して転写ベルト１４の搬送方向に間隔をあけてさらに別の導電フィルム６２が配設されている。この導電フィルム６２は先端側が転写ベルト１４に当接し、基端側が導電性を有するホルダに支持されている。また、導電フィルム６２は抵抗６３を介して接地されている。

前記除電部３６の上流側に配置された導電フィルム６１と同様に、導電フィルム６２はファーブラシ３７で発生するトナー３０の粉煙がクリーニング装置１１外に拡散するのを防止するシール機能を有する。

導電フィルム６２は接地されているので、定電流直流電源４３からフリッカ４６、ファーブラシ３７及び転写ベルト１４介してクリーニング電流Ｉ_Ｃの一部が導電フィルム６２に流入する。この電流により、導電フィルム６２と転写ベルト１４との間には、除電部３６の導電フィルム４７と転写ベルト１４との間に発生する電界Ｅ_２（図５Ｂ参照）と同一の向きの電界が発生する。従って、導電フィルム６２はファーブラシ３７で回収されることなく回収部３５を通過した転写ベルト１４上のトナー３０の帯電極性を揃える機能を有する。

除電部３５よりも転写ベルト１４の搬送方向上流側の導電フィルム６１に代えて、図１５に示すように導電ブラシ６５を配置してもよい。この場合、トナー３０の粉煙をシールする機能はないが、転写ベルト１４上に残留するトナー３０を補助的に除電することができる。同様に、回収部３６よりも転写ベルト１４の搬送方向下流側の導電フィルム６２を導電ブラシで置換してもよい。さらに、図１６に示すように、図１４のクリーニング装置１１をより転写ベルト１４の搬送方向上流側に配置してもよい。さらにまた、クリーニング装置１１は、導電フィルム６１，６２のうちいずれか一方のみを備えていてもよい。

本発明は前記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、回収部３５のファーブラシ３７の芯金３７ａ（図３及び図９から図１３参照）や導電性弾性ローラ４５の芯金（図８参照）を定電流直流電源４３に直接接続してもよい。また、回収部３５の回転部材として金属製ローラを使用してもよい。

導電ブラシ４２（図３、図８、図１０、及び図１３参照）、導電フィルム４７（図９、図１２参照）、及びファーブラシ５７（図１１参照）に代えて、導電ゴムを使用してもよい。導電ブラシ４２、導電フィルム４７、及びファーブラシ５７は、抵抗を介して接地されていてもよい。この抵抗の抵抗値を調節することにより、種々の抵抗値や特性を持った転写ベルトに本発明を適用することができる。

また、トナーの正規の帯電極性が前記実施形態と逆（正）である場合には、定電流源から回収部３５又は除電部３６に印加する電圧の極性を逆にすればよい。例えば、第１実施形態においてトナーの正規の帯電極性が正であれば、定電流直流電源４３の負側の端子にスクレーパ４１を接続すればよい。

さらに、中間転写ドラムのクリーニング装置にも本発明を適用することができる。

さらにまた、レーザプリンタ以外に、複写機、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機のような他の画像形成装置が備える中間転写体のクリーニング装置にも本発明を適用することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す概略図である。 図１の画像形成装置の要部を示す概略図である。 クリーニング装置を示す概略図である。 クリーニング装置を示す部分平面図である。 回収部に発生するクリーニング電界を示す概略図である。 除電部に発生する電界を示す概略図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の動作を説明するためのフローチャートである。 クリーニング装置の第１の変形例を示す概略図である。 クリーニング装置の第２の変形例を示す概略図である。 クリーニング装置の第３の変形例を示す概略図である。 クリーニング装置の第４の変形例を示す概略図である。 クリーニング装置の第５の変形例を示す概略図である。 クリーニング装置の第６の変形例を示す概略図である。 クリーニング装置の第７の変形例を示す概略図である。 クリーニング装置の第８の変形例を示す概略図である。 クリーニング装置の第９の変形例を示す概略図である。 クリーニング装置の第１０の変形例を示す概略図である。 従来の画像形成装置の一例を示す概略図である。 従来の画像形成装置の他の例を示す概略図である。

符号の説明

１１ クリーニング装置
１２ レーザプリンタ
１３Ａ，１３Ｂ 張架ローラ
１４ 転写ベルト
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ 画像形成ユニット
１７ 二次転写装置
２１ 感光体ドラム
２２ 帯電装置
２３ 現像装置
２４ 一次転写装置
２５ 一次クリーニング装置
２６ レーザユニット
２７ 給紙カセット
２８ 記録媒体
３０ トナー
３１ 定着装置
３５ 回収部
３６ 除電部
３７ ファーブラシ
３７ａ 芯金
３８Ａ，３８Ｂ モータ
３９ 回収ローラ
４１ スクレーパ
４２ 導電ブラシ
４３ 定電流直流電源
４５ 導電性弾性ローラ
４６ フリッカ
４７ 導電性フィルム
４８ クリーニングブレード
５７ ファーブラシ
５６ フリッカ
１０２，２０２ 定電圧電源
２０１ 帰還電流センサ
２０３ 制御部

Claims (2)

1. 表面にトナー像を担持する像担持体と、
   前記像担持体に当接する中間転写体と、
   第１の電源から供給される電力により前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写部と、
   前記一次転写部よりも前記中間転写体の搬送方向下流側に配置され、前記中間転写体上のトナー像を被転写体に転写する二次転写部と、
   前記二次転写部よりも前記中間転写体の搬送方向下流側に配置され、前記中間転写ベルト表面に当接した状態で回転駆動され、かつ導電性を有する回転部材と、
   前記回転部材に電力を供給し、それによって前記トナー像が前記被転写体に転写された後も前記中間転写体上に残留するトナーを前記回転部材に静電的に吸着させる第２の電源と、
   前記中間転写体に当接し、前記回転部材よりも前記中間転写体の搬送方向上流側に配置され、前記回転部材及び前記中間転写体を介して前記第２の電源と電気的に接続され、かつ接地された導電部材と、
   前記導電部材に流れる電流を検出する電流センサと、
   前記電流センサにより検出される電流値が予め定められた閾値を上回らないように、前記第１の電源の出力電圧を調節する制御部と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記中間転写体は、複数の張架ローラに張架された中間転写ベルトであり、
   前記導電部材は、前記複数の張架ローラのうち前記回転部材と対向して配置されたものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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