画像形成装置

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【発明の名称】	画像形成装置
【発明者】	【氏名】中嶋章代
【要約】	【課題】低コストでクリーニング性能が高く、小型で簡素な構造のクリーニングユニットを備えた画像形成装置を提供すること。【解決手段】クリーニングユニット１０のファーブラシやバイアスローラなどからなるクリーニング部材１１と、金属ローラ等からなる接触帯電部材１４とを、一つのクリーニングユニットケース１５に配設した構成とする。これにより、クリーニング部材１１及び接触帯電部材１４を、上記中間転写体としての中間転写ベルト１６に対して、一つの接離機構により同時に接離させることができるようになり、該中間転写ベルトクリーニングユニット１０の構造が簡素化される。また、該クリーニング部材１１及び接触帯電部材１４を駆動する駆動系や制御系の構成部品の多くも共用できるようになり、該クリーニング部材１１と接触帯電部材１４とを個別に配設した場合よりも、該接離機構の駆動トルクが低減され、制御回路設計等の面でも有利となる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】像担持体上に形成されたトナー像が転写材上に転写された後、該像担持体に接触し且つトナーの帯電極性とは反対極性のバイアスが印加されて、該像担持体上に残留した転写残トナーをクリーニングするクリーニング部材と、上記像担持体に対して上記クリーニング部材よりも手前側の部位で接離するように構成され、上記転写残トナーのクリーニング時に、該像担持体に接触し且つ該クリーニング部材に印加されたバイアスとは逆極性のバイアスが印加される接触帯電部材とをを備えた画像形成装置において、上記クリーニング部材と上記接触帯電部材とを一つのクリーニングユニットに配設したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】上記クリーニング部材によりクリーニングされた転写残トナーを回収するためのクリーニング部材用のトナー回収容器と、上記接触帯電部材によりクリーニングされた転写残トナーを回収するための接触帯電部材用のトナー回収容器とを備えた請求項１の画像形成装置において、上記クリーニング部材用のトナー回収容器と、上記接触帯電部材用のトナー回収容器とを、一つのトナー回収容器で構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】上記像担持体が回転自在に張架された無端状ベルトで構成され、該像担持体を挟んで上記クリーニング部材に対向するように配置されたクリーニング部材用の対向ローラと、該像担持体を挟んで上記接触帯電部材に対向するように配置された接触帯電部材用の対向ローラとを備えた請求項１又は２の画像形成装置において、上記クリーニング部材用の対向ローラと上記接触帯電部材用の対向ローラとを、一つの対向ローラで構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１、２又は３の画像形成装置において、上記接触帯電部材を導電性ブラシで構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項１、２又は３の画像形成装置において、上記接触帯電部材を導電性ローラで構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】請求項５の画像形成装置において、上記接触帯電部材の表面に離型性の高い被膜をコーティングしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】請求項１、２、３、４、５又は６の画像形成装置において、上記クリーニング部材により上記転写残トナーをクリーニングする際に、該クリーニング部材にＤＣ成分にＡＣ成分を重畳したバイアスを印加することを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機・レーザービームプリンタ・ファクシミリ等の画像形成装置に関し、詳しくは、電子写真方式により像担持体上に形成されたトナー像が転写材上に転写された後の該像担持体上に残留した転写残トナーをクリーニングするクリーニング部材と、上記クリーニングユニットのクリーニング部材により上記転写残トナーをクリーニングする前に、上記像担持体に接触して該転写残トナーを帯電させる接触帯電部材とを有する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子写真方式により画像形成を行うカラー画像形成装置としては、（１）．感光体上で露光現像を繰り返して該感光体上にカラートナー像を形成した後、該カラートナー像を用紙などの転写材に一括転写して画像形成する画像形成装置。
（２）．転写ドラム上に用紙などの転写材を巻き付け、感光体上に形成した各色のトナー像を該転写材上に一色ずつ重ね合わせながら転写して、該転写材上にカラートナー像を形成した後、該用紙を転写ドラムから剥離して画像形成する画像形成装置。
（３）．感光体上に形成した各色のトナー像を中間転写体上に一色ずつ重ね合わせながら転写（一次転写）して、該中間転写体上にカラートナー像を形成した後、該カラートナー像を用紙などの転写材に一括転写（二次転写）して画像形成する画像形成装置。等が知られている。上記（３）の中間転写体を用いた画像形成装置は、比較的高画質の画像形成が行えること・多種多様な用紙に対して画像形成が可能なこと等の利点がある。
【０００３】この種の画像形成装置においては、像担持体としての上記感光体あるいは中間転写体上に形成されたトナー像が転写材上に転写された後、この像担持体上に残留した転写残トナーをクリーニングする必要がある。この転写残トナーをクリーニングする方式としては、ブレード方式、ブラシ方式、ローラ方式などが一般的に用いられている。ブレード方式は、ゴムブレードのような弾性体ブレードからなるクリーニング部材により転写残トナーを機械的に掻き落とすクリーニング方式である。ブラシ方式は、ファーブラシなどのブラシローラからなるクリーニング部材を回転させながら転写残トナーに接触させると同時に、該ブラシローラに転写残トナーと逆極性のバイアスを印加して、トナーを機械的・電気的に除去するクリーニング方式である。ローラ方式は、転写残トナーと逆極性のバイアスを印加した金属ローラ等の導電性のバイアスローラからなるクリーニング部材を転写残トナーに接触させて、転写残トナーを電気的に除去するクリーニング方式である。
【０００４】ところで、この種の画像形成装置のクリーニング部材としては、構成の簡素さや低コスト等の観点からみれば、前記ブレード方式のクリーニング部材を用いることが有利である。しかし、このブレード方式のクリーニング部材では、像担持体の表面にブレード先端を強く押し付けて転写残トナーを掻き落すため、該ブレード先端のエッジ部分の欠けや摩耗によるクリーニング不良が発生しやすく、像担持体上に残留した転写残トナーがそのまま画像の一部として転写材に転写されて転写材の画像上に縦線が入る等の画像劣化が起きることがある。また、このブレード方式のクリーニング部材では、ブレードの当接による機械的な負荷によってトナー像の位置ズレが起こるおそれがある。このため、この種の画像形成装置、特に、ベルト状の像担持体を用いた画像形成装置では、上記ローラ方式やブラシ方式のクリーニング部材を搭載したクリーニングユニットを用いることが多い。
【０００５】しかしながら、上記ローラ方式やブラシ方式のクリーニング部材では、上述したように、ファーブラシやバイアスローラに上記転写残トナーを電気的に吸着させて除去しているため、該ファーブラシやバイアスローラに印加されているバイアスの極性と同極性に帯電された転写残トナーを除去することが難しい。このため、このローラ方式やブラシ方式のクリーニング部材では、例えば、像担持体上記形成されたトナー像が転写材上に転写される際の転写バイアスによって、該トナー像の極性が反転されてしまった場合に、上記転写残トナーを除去することができなくなることがあった。
【０００６】このような不具合を解消するために、従来、感光体と、この感光体上の潜像を顕像化する現像手段と、顕像化されたトナー画像が高圧電源によって発生したバイアス電位差によって転写される中間転写体と、この中間転写体上のトナー画像を記録媒体に転写して最終画像を出力する転写手段と、記録媒体に転写されずに中間転写体上に残留したトナーを電気的にクリーニングするクリーニング手段と備えた画像形成装置において、感光体表面のトナーを感光体から機械的に排除するトナー排除手段を設け、前記クリーニング手段によって除去できなかったクリーニングバイアスと逆極性の残留トナーを感光体と中間転写体の接触部で前記高圧電源のバイアス電圧によって中間転写体から感光体に移行させ、感光体に移行した残留トナーを前記トナー排除手段によって排除することを特徴とする画像形成装置が提案されている（特開平１０－２５４２５１）。
【０００７】しかし、この画像形成装置では次のような問題が発生する。すなわち、この画像形成装置では、第一に、画像形成条件により一次転写部で感光体上に逆転写されなかった中間転写体上の転写残トナーが該中間転写体上にそのまま残留し、この中間転写体上に残留した転写残トナーが次の画像形成時に転写材上に転写されて画像不良が発生する。特に、カラー画像形成装置においては、通常、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色のトナー像を重ね合わせてカラートナー像を形成しているため、上述のように、転写残トナーが中間転写体上にそのまま残留すると、混色と言われる画像欠陥が発生する。ここで、上記転写残トナーが一次転写部で感光体上に逆転写されなくなる理由としては、一次転写部の感光体と中間転写体との間の微小空隙で放電が起こることによって、該転写残トナーが正負両方の極性に帯電され、該感光体の帯電極性と同極性の転写残トナーが感光体側に移動しなくなることが原因であると考えられている。第二に、上記中間転写体上の転写残トナーを全て感光体側に配設されているクリーニング部材で回収するため、該感光体側のクリーニングユニットの負荷が増大する。
【０００８】なお、この画像形成装置の不具合を防止する方法として、二次転写後の中間転写体上の転写残トナーを上記バイアスローラやファーブラシ等のクリーニング部材でクリーニングする前に、該クリーニング部材に印加されているバイアスとは逆極性のバイアスを印加した接触帯電部材により、該転写残トナーの極性を該バイアスローラやファーブラシで効率よく除去できる極性に予め帯電させておく方法がある。これにより、上記中間転写体上に残留した転写残トナーが正負両方の極性に帯電されていても、上記中間転写体側のクリーニング部材と接触帯電部材とにより、該転写残トナーを完全に回収することができるようになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この種の画像形成装置における像担持体のクリーニングは、該像担持体上に形成されたトナー像が転写材に転写された後に行う必要がある。従って、前記ファーブラシやバイアスローラなどのクリーニング部材及び前記接触帯電部材は、像担持体への画像形成が開始されてから該像担持体上に形成されたトナー像の転写材への転写が完了するまでの間は、像担持体から離間している必要がある。また、画像形成装置が高速機の場合には、その画像形成速度が速く像担持体の線速も速くなるため、該像担持体上のトナー像が転写材に転写された後に、上記ファーブラシやバイアスローラなどのクリーニング部材及び上記接触帯電部材をすぐに像担持体に接触させて、該像担持体上の転写残トナーのクリーニングを行うように設計する必要がある。
【００１０】このため、前述したように、上記ファーブラシやバイアスローラなどのクリーニング部材とは別に、接触帯電部材を独立して配設した場合には、該クリーニング部材と接触帯電部材とを、個別に素早く接離させる接離機構が必要になり、クリーニングユニットが大型化したり複雑化したりする不具合がある。また、該クリーニング部材と接触帯電部材とを個別に接離させる構成とした場合には、その接離機構や保持枠体等の構成部品が多くなって、その駆動系の駆動トルクが増大したり、制御系の電気回路が複雑になったりして、クリーニングユニットのコストが高くなる不具合がある。
【００１１】本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、低コストでクリーニング性能が高く、小型で簡素な構造のクリーニングユニットを備えた画像形成装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体上に形成されたトナー像が転写材上に転写された後、該像担持体に接触し且つトナーの帯電極性とは反対極性のバイアスが印加されて、該像担持体上に残留した転写残トナーをクリーニングするクリーニング部材と、上記像担持体に対して上記クリーニング部材よりも手前側の部位で接離するように構成され、上記転写残トナーのクリーニング時に、該像担持体に接触し且つ該クリーニング部材に印加されたバイアスとは逆極性のバイアスが印加される接触帯電部材とをを備えた画像形成装置において、上記クリーニング部材と上記接触帯電部材とを一つのクリーニングユニットに配設したことを特徴とするものである。
【００１３】この画像形成装置においては、上記クリーニング部材と上記接触帯電部材とが一つのクリーニングユニットに配設されるので、該クリーニング部材及び接触帯電部材を上記像担持体に対して接離自在に保持するための接離機構や保持枠体等が一つで済むようになり、上記クリーニングユニットの構造が簡素化される。また、該クリーニング部材と接触帯電部材との駆動系や制御系の構成部品の多くを共用することが可能になり、該駆動系の駆動トルクも低減され、該制御系の電気回路も簡素化される。
【００１４】請求項２の発明は、上記クリーニング部材によりクリーニングされた転写残トナーを回収するためのクリーニング部材用のトナー回収容器と、上記接触帯電部材によりクリーニングされた転写残トナーを回収するための接触帯電部材用のトナー回収容器とを備えた請求項１の画像形成装置において、上記クリーニング部材用のトナー回収容器と、上記接触帯電部材用のトナー回収容器とを、一つのトナー回収容器で構成したことを特徴とするものである。
【００１５】この画像形成装置においては、上記クリーニング部材と上記接触帯電部材とによりクリーニングされた転写残トナーが、一つのトナー回収容器に回収される。これにより、上記クリーニングユニットの構造がさらに簡素化される。
【００１６】請求項３の発明は、上記像担持体が回転自在に張架された無端状ベルトで構成され、該像担持体を挟んで上記クリーニング部材に対向するように配置されたクリーニング部材用の対向ローラと、該像担持体を挟んで上記接触帯電部材に対向するように配置された接触帯電部材用の対向ローラとを備えた請求項１又は２の画像形成装置において、上記クリーニング部材用の対向ローラと上記接触帯電部材用の対向ローラとを、一つの対向ローラで構成したことを特徴とするものである。
【００１７】上記像担持体が回転自在に張架された無端状ベルトで形成されている場合には、該像担持体と該クリーニング部材及び接触帯電部材とを確実に接触させるために、該無端状ベルトを挟んで上記クリーニング部材に対向するように配置されたクリーニング部材用の対向ローラと、該無端状ベルトを挟んで上記接触帯電部材に対向するように配置された接触帯電部材用の対向ローラとが必要になる。しかし、上記クリーニング部材用の対向ローラと上記接触帯電部材用の対向ローラとを個別に配置した場合には、該クリーニング部材及び接触帯電部材と無端状ベルトとの間に形成されるバイアスが不安定になるおそれがある。これは、個別に配置された両対向ローラ間で無端状ベルトが振動することによるものと思われる。この画像形成装置においては、上記クリーニング部材の対向ローラと上記接触帯電部材用の対向ローラとが一つの対向ローラで構成されているので、該クリーニング部材及び接触帯電部材と無端状ベルトとの間に形成されるバイアスが安定するようになる。また、上記無端状ベルトの張架構造や駆動系が簡素化される。
【００１８】請求項４の発明は、請求項１、２又は３の画像形成装置において、上記接触帯電部材を導電性ブラシで構成したことを特徴とするものである。
【００１９】この画像形成装置においては、上記接触帯電部材が導電性ブラシで構成されているので、該接触帯電部材が上記像担持体に当接した際の、像担持体に対する接触帯電部材の当接圧が低減され、該像担持体に過大な負荷がかかることがなくなる。
【００２０】請求項５の発明は、請求項１、２又は３の画像形成装置において、上記接触帯電部材を導電性ローラで構成したことを特徴とするものである。
【００２１】この画像形成装置においては、上記接触帯電部材が導電性ローラで構成されているので、該接触帯電部材にバイアスが印加されることにより、上記像担持体上に残留した転写残トナーが一様に帯電されるようになる。
【００２２】請求項６の発明は、請求項５の画像形成装置において、上記接触帯電部材の表面に離型性の高い被膜をコーティングしたことを特徴とするものである。
【００２３】この画像形成装置においては、上記接触帯電部材の表面に離型性の高い被膜がコーティングされているので、該接触帯電部材の表面への転写残トナーの付着量が少なくなり、該接触帯電部材の下流側に配置されているクリーニング部材でより多くの転写残トナーの回収が行われるようになる。このように、上記接触帯電部材の表面に付着する転写残トナーの量が少なくなることによって、該接触帯電部材の表面をクリーニングするためのブレードなどのクリーニング部材が不要になる。
【００２４】請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５又は６の画像形成装置において、上記クリーニング部材により上記転写残トナーをクリーニングする際に、該クリーニング部材にＤＣ成分にＡＣ成分を重畳したバイアスを印加することを特徴とするものである。
【００２５】上記転写残トナーの極性や量によっては、上記クリーニング部材に印加されるバイアスがＤＣ成分のみでも良好なクリーニングが行われることもあるが、例えば、複数のカラートナーが重なり合った転写残トナーの場合には、ＤＣ成分のみのバイアス印加では、下層部の転写残トナーがクリーニング部材側に移動されにくくなり、該クリーニング部材によるクリーニング性が低下することがある。この画像形成装置においては、該クリーニング部材にＤＣ成分にＡＣ成分が重畳されたバイアスが印加されることにより、該バイアスによって上記転写残トナーが撹乱され、該転写残トナーが像担持体上から上記クリーニング部材側に移動しやすくなって、該クリーニング部材のクリーニング性が向上される。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、カラー画像形成装置に適用した実施形態について説明する。図１に、本実施形態に係るカラー画像形成装置の概略構成を示す。このカラー画像形成装置は、第１の像担持体としての感光体１、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、第２の像担持体としての中間転写体５、定着装置（図示せず）等を備えている。図１において、感光体１は、負帯電される無端ベルト状に形成された有機感光体からなり、駆動ローラ１ａ及び従動ローラ１ｂに張架され、所定の速度で矢印方向に回転駆動される。帯電装置２は、所定のバイアスが印可されて、接触（非接触でもよい）により感光体１の表面を所定の電位に負帯電する。露光装置３は、図示ない画像読取部で読み取った画像データに基づく色分解された各色の画像光を感光体１に順次露光して、感光体１上に各色ごとの静電潜像を形成する。
【００２７】現像装置４は、正規のトナー極性が負極性のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーが個別に収納された４つの現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを備えており、上記感光体1上に形成された各色ごとの静電潜像を、該静電潜像に対応した色のトナーが収納された現像器によって順次現像して、感光体１上に各色のトナー像を形成する。中間転写体５は、上記感光体１に対向するように配置されており、所定の速度で矢印方向に回転駆動される。そして、この中間転写体５と感光体1とが対向する一次転写部Ａで、該感光体1上に形成された各色のトナー像が、中間転写体５上に順次重ね合わされて一次転写される。これにより、中間転写体５上にカラートナー像が形成される。この一次転写工程において感光体１上に残留した一次転写残トナーは、感光体１の回転方向の転方向の一次転写部Ａよりも下流側に配設されている感光体クリーニングユニット６によって、感光体１上から除去されて回収される。
【００２８】また、中間転写体５の回転方向の一次転写部Ａよりも下流側には、二次転写手段としての転写ローラ５ａが対向配置されている。そして、この転写ローラ５ａと中間転写体５とが対向する二次転写部Ｂで、該転写ローラ５ａに所定の二次転写バイアスが印可されて、該二次転写部Ｂに送り込まれた転写材としての用紙７に、中間転写体５上に形成されたのカラートナー像が二次転写される。この用紙７上に二次転写されたカラートナー像は、図示ない定着装置により用紙７上に溶融定着される。このようにしてカラートナー像が形成された用紙７は、カラープリントとして機外に排出される。
【００２９】上述のようにして、用紙７にカラートナー像が二次転写された後、上記中間転写体５上に残留した転写残トナーは、中間転写体５の回転方向の二次転写部Ｂよりも下流側に配設されている中間転写体クリーニングユニット８によって、中間転写体５上から除去されて回収される。この中間転写体クリーニングユニット８は、接触帯電部材８ａ、クリーニング部材８ｂ、バイアスローラ８ｃ、クリーニングブレード８ｄなどを備えている。
【００３０】接触帯電部材８ａは、中間転写体５に対して接離自在に配設されており、上記転写残トナーのクリーニング時に該中間転写体５に接触して、負極性のバイアスが印加される。これにより、上記転写残トナーが中間転写体５から遊離される負極性に帯電され、該転写残トナーが中間転写体５から接触帯電部材８ａ側に電気的に一部付着されて回収される。この接触帯電部材８ａにより回収されなかった転写残トナーは、該接触帯電部材８ａによって負極性に帯電されて、中間転写体クリーニングユニット８に向けて移動される。
【００３１】上記中間転写体クリーニングユニット８のクリーニング部材８ｂは、中間転写体５の回転方向の接触帯電部材８ａよりも下流側の部位に、該中間転写体５に対して接離自在に配設されており、上記転写残トナーのクリーニング時に該中間転写体５に接触する。また、このクリーニング部材８ｂには、バイアスローラ８ｃにより正極性のバイアスが印加される。上記接触帯電部材８ａにより回収されなかった負極性の転写残トナーは、上記クリーニング部材８ｂに接触することによって、中間転写体５から機械的・電気的に回収される。そして、このクリーニング部材８ｂによって回収された負極性の転写残トナーは、正極性に帯電されているバイアスローラ８ｃ側に電気的に移動された後、該バイアスローラ８ｃに接触するように配設されているクリーニングブレード８ｄによって、該バイアスローラ８ｃから機械的に掻き落とされて、後述するトナー回収容器内に回収される。
【００３２】次に、上記中間転写体クリーニングユニット８のクリーニング性について評価した結果について説明する。このクリーニング性の評価方法は以下の方法に従った。すなわち、上記各色のトナー像の作像中に電源オフにより作像を途中で中止させて、上記中間転写体５上に残留した転写残トナー像を、粘着テープを用いてテープ転写し、例えば、Ｘ－ｒｉｔｅ（商品名）などの反射型分光濃度計で、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色トナーの濃度測定を行い、各濃度をＩ１とした。白紙時の各色の濃度を測定した結果をＩ０として、次の式■により各色の画像濃度Ｉを残出した。
Ｉ＝Ｉ１－Ｉ０…■ここで、上記中間転写体５上に残留した転写残トナーが多ければ、上記粘着テープにテープ転写された画像濃度も濃くなると考えられるので、上記クリーニング性の概要を見るため各色の画像濃度を転写残トナー量の目安とした。
【００３３】図２に、中間転写体クリーニングユニット８のクリーニング部材８ｂの上流側に、上記接触帯電部材８ａを設けるか否かで、上記画像濃度がどのように変化するかを示した。図２において、○印はブラックトナーＫの上記画像濃度、□印はイエロートナーＹの画像濃度、△印はマゼンタトナーＭの画像濃度、×印はシアントナーＣの画像濃度を示している。また、図２に示すグラフの横軸の符号、ａ１，ａ２，ａ３は、上記クリーニング部材８ｂにプラスバイアスを印加して転写残トナーをクリーニングした場合の、クリーニング前（ａ１）、クリーニング後（ａ２）、一次転写後（ａ３）の上記画像濃度、ｂ１，ｂ２，ｂ３は、上記クリーニング部材８ｂにマイナスバイアスを印加して転写残トナーをクリーニングした場合の、クリーニング前（ｂ１）、クリーニング後（ｂ２）、一次転写後（ｂ３）の画像濃度、ｃ１，ｃ２，ｃ３は、上記クリーニング部材８ｂの上流側に上記接触帯電部材８ａを配設し、該接触帯電部材８ａにマイナスバイアス、該クリーニング部材８ｂにプラスバイアスを印加して転写残トナーをクリーニングした場合の、クリーニング前（ａ１）、クリーニング後（ａ２）、一次転写後（ａ３）の画像濃度を示している。図２から明らかなように、上記クリーニング部材８ｂの上流側に、上記接触帯電部材８ａを設けることにより、中間転写体クリーニングユニット８でのクリーニング性が飛躍的に向上することが分かる。
【００３４】ところで、上記接触帯電部材８ａを、クリーニング部材８ｂとは別に独立して配設した場合には、クリーニング部材８ｂ及び接触帯電部材８ａを個別に素早く接離させる複数の接離機構が必要になり、中間転写体クリーニングユニットが大型化・複雑化する。また、該接離機構や保持枠体等の構成部品も多くなって駆動系の駆動トルクが増大したり、制御系の電気回路が複雑になったりして、中間転写体クリーニングユニット８のコストが高くなる。
【００３５】そこで、本実施形態に係る画像形成装置においては、例えば、図３に示すクリーニングユニット１０のように、上記ファーブラシやバイアスローラなどからなるクリーニング部材１１と、金属ローラ等からなる接触帯電部材１４とを、一つのクリーニングユニットケース１５内に配設した構成とする。これにより、クリーニング部材１１及び接触帯電部材１４を、上記中間転写体としての中間転写ベルト１６に対して、一つの接離機構により同時に接離させることができるようになり、該中間転写ベルトクリーニングユニット１０の構造が簡素化される。また、該クリーニング部材１１及び接触帯電部材１４を駆動する駆動系や制御系の構成部品の多くも共用できるようになり、該クリーニング部材１１と接触帯電部材１４とを個別に配設した場合よりも、該接離機構の駆動トルクが低減され、制御回路設計等の面でも有利となる。
【００３６】ここで、上記クリーニング部材１１によりクリーニングされた転写残トナーを回収するためのクリーニング部材１１用のトナー回収容器と、上記接触帯電部材１４によりクリーニングされた転写残トナーを回収するための接触帯電部材１４用のトナー回収容器とを、個別に２つ設けた場合には、それぞれのトナー回収容器の位置や大きさ等の設計自由度は高くなるものの、上記クリーニングユニット１０が大型化するだけでなくコストアップにもつながる。本実施形態に係る画像形成装置のクリーニングユニット１０は、図３に示すように、上記クリーニング部材１１によりクリーニングされた転写残トナーと、上記接触帯電部材１４によりクリーニングされた転写残トナーとが、一つのトナー回収容器１８に回収されるように構成されている。これにより、該クリーニングユニット１０の省スペース化・低コスト化が可能になる。
【００３７】図３において、中間転写ベルト１６は、矢印で示す方向に回転移動している。この中間転写ベルト１６の回転移動によって上記接触帯電部材１４に突入する転写残トナーは、前記二次転写ローラ５ａを通過する際に、該二次転写ローラ５ａに印加された正極性のバイアスによって若干正極性（プラス）側に帯電された状態となっている。そこで、本実施形態に係る画像形成装置のクリーニングユニット１０においては、上記接触帯電部材１４に負極性（マイナス）のバイアスを印加し、まず、上記転写残トナーを該接触帯電部材１４に電気的に付着させて回収する。この該接触帯電部材１４で回収されなかった転写残トナーは、上記クリーニング部材１１で回収される。
【００３８】すなわち、上記接触帯電部材１４により回収されずに上記クリーニング部材１１に突入される転写残トナーは、該接触帯電部材１４に印加されたバイアスによりマイナスの電荷注入が行われ、マイナス極性に帯電されて該クリーニング部材１１へと突入する。これにより、上記接触帯電部材１４を通過した転写残トナーは、プラスバイアスが印加されたクリーニング部材１１側に電気的に引き付けられて、該クリーニング部材１１に付着する。このようにして、上記接触帯電部材１４とクリーニング部材１１とに付着した転写残トナーは、図３に示すフリッカバー１２ａ，１２ｂにより、該接触帯電部材１４及びクリーニング部材１１から掻き落とされて、上記トナー回収容器１８内に回収される。
【００３９】なお、上記トナー回収容器１８内に回収された転写残トナーは、トナー回収容器１８内に配設されたスクリュー等からなるトナー回収ローラ１３により、図示しないトナー回収ボトルに搬送されて回収される。また、上記クリーニング部材１１に付着せずに該クリーニング部材１１を通過した転写残トナーは、該クリーニング部材１１に印加されているプラスバイアスよりプラスの電荷注入が行われ、前記一次転写部Ａで感光体１側へ逆転写された後、前記感光体クリーニングユニット６により回収される。
【００４０】ところで、上記クリーニングユニット１０のように、無端状ベルトで形成されている中間転写ベルト１６をクリーニングする場合には、該中間転写ベルト１６に対して上記クリーニング部材１１及び上記接触帯電部材１４を確実に接触させるために、該中間転写ベルト１６を挟んで該クリーニング部材１１と該接触帯電部材１４とに対向する部位に対向ローラを配置する必要がある。しかし、図３に示すように、上記接触帯電部材１４に対向する対向ローラ１７ａと、上記クリーニング部材１１に対向する対向ローラ１７ｂを個別に配置した場合には、中間転写ベルト１６の振動により該クリーニング部材１１及び接触帯電部材１４と中間転写ベルト１６との間に形成されるバイアスが不安定になるおそれがある。また、中間転写ベルト１６の張架構造や駆動系が複雑化するおそれがある。
【００４１】そこで、本実施形態に係る画像形成装置においては、例えば、図４に示すように、上記中間転写ベルト１６を挟んで上記クリーニング部材１１及び上記接触帯電部材１４に対向する対向ローラを、比較的曲率が大きい一つの対向ローラ１９で構成する。これにより、上記クリーニング部材１１と接触帯電部材１４との間で中間転写ベルト１６が振動することがなくなり、該クリーニング部材１１及び接触帯電部材１４と中間転写ベルト１６との間に形成されるバイアスが安定する。また、中間転写ベルト１６の張架構造や駆動系も簡素化される。
【００４２】ここで、上記接触帯電部材１４としては、導電性ブラシを用いることができる。この導電性ブラシとしては、例えば図５に示すように、芯材であるスチールシャフトやアルミパイプ等にパイル織りブラシをスパイラルに巻き付けたローラ状の導電性ブラシ２０を用いることができる。この導電性ブラシ２０のブラシ素材の繊維としては、アクリル／カーボン・ナイロン／カーボン、ポリエステル／カーボン・ポリプロピレン・カーボン等を用いることができる。このように、上記接触帯電部材１４として導電性ブラシ２０を使用し、該導電性ブラシ２０を上記中間転写ベルト１６に対して接触回転させて、該中間転写ベルト１６上に残留した転写残トナーをクリーニングすることで、該転写残トナーを電気的及び機械的に回収することができる。
【００４３】また、上記接触帯電部材１４としては、例えば図６に示すような導電性ローラ２１を用いることができる。この導電性ローラ２１は、芯材２１ａであるスチールシャフトやアルミパイプ等の上に、各種コーティング方法によりゴム、樹脂等からなる被覆層２１ｂを形成したものである。このような構成の導電性ローラ２１は、上記感光体１の表面を長手方向に均一に帯電するための帯電装置２として用いられており、帯電ムラの発生が少ない接触型の帯電手段として知られている。従って、このような構成の導電性ローラ２１を上記接触帯電部材１４として使用することで、上記中間転写ベルト１６上に残留した転写残トナーを長手方向に均一にムラなく帯電させることができるようになり、上記クリーニングユニット１０のクリーニング性を向上させることができる。
【００４４】また、上記接触帯電部材１４としては、例えば図７に示すように、その表面に離型性の高い被膜２２をコーティングしたものを用いることが好ましい。接触帯電部材１４の表面に離型性の高い被膜２２をコーティングすることで、該接触帯電部材１４の表面への転写残トナーの付着量が少なくなり、該接触帯電部材１４の表面をクリーニングするためのブレードなどのクリーニング部材を設ける必要がなくなる。上記被膜２２を形成するコーティング材料としては、ゴム、エラストマー、樹脂等が挙げられる。具体的にはゴム、エラストマーとして天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンーブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、エチレンープロピレンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、アクリロニトリルブタジエンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリエステル系、フッ素樹脂系等の熱可塑性エラストマー等が挙げられる。また樹脂としてはポリスチレン、クロロポリスチレン、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ケトン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。またこれらは単独または共重合体として１種類または２種類混合して用いても良い。また、上記被膜２２のコーティングコーティング方法としては、ディッピング法、スプレーコーティング法、ブレードコーティング法、ビームコーティング法、ロールコーティング法等が挙げられ、コーティング材料の性質によって適切な方法を選択する必要があるが、何種類かのコーティング法を用いる事が出来る場合にはいずれの方法を用いても構わない。
【００４５】また、上記クリーニング部材１１に印可するバイアスは、ＤＣ成分にＡＣ成分を重畳したバイアスであることが望ましい。すなわち、上記二次転写後の転写残トナーの極性や量によっては、ＤＣ成分のみのバイアス印加で良好なクリーニングが行われることもあるが、例えば、該転写残トナーが色重ねされているカラー画像の場合、ＤＣ成分のみのバイアス印加では、下層部の転写残トナーがクリーニング部材側に移動されにくくなり、該クリーニング部材によるクリーニング性が低下することがある。そこで、上記クリーニング部材１１に印可するバイアスを、ＤＣ成分にＡＣ成分を重畳したバイアスとする。これにより、該バイアスによって上記転写残トナーが撹乱され、該転写残トナーが上記クリーニング部材１１側に移動しやすくなって、該クリーニング部材１１のクリーニング性が向上される。
【００４６】なお、本実施形態に係る画像形成装置は、反転現像を用いた負帯電の感光体、及び負帯電のトナーを用いた場合の例を示すものであるが、印加電圧の極性その他はこれに限ったものではない。また、上記感光体及び中間転写体は、ドラム形状のもの又はベルト形状のものの何れであってもよい。さらに、本発明は、カラー画像形成装置に限らず、モノクロの画像形成装置にも適用できる。
【００４７】
【発明の効果】請求項１乃至７の発明によれば、クリーニング部材と接触帯電部材とが一つのクリーニングユニットに配設されているので、該クリーニング部材と接触帯電部材との接離機構や保持枠体等が一つで済み、クリーニングユニットを簡素化できる。また、該クリーニング部材と接触帯電部材との駆動系や制御系の構成部品の多くを共用できるようになり、該駆動系の駆動トルクを低減でき、該制御系の電気回路も簡素化することができるという優れた効果がある。
【００４８】特に、請求項２の発明によれば、上記クリーニング部材と上記接触帯電部材とによりクリーニングされた転写残トナーが一つのトナー回収容器に回収されるので、上記クリーニングユニットの構造をさらに簡素化できるという優れた効果がある。
【００４９】また、請求項３の発明によれば、クリーニング部材と接触帯電部材との対向ローラが一つの対向ローラで構成されているので、安定なバイアス印加ができるようになり、部品点数も減らすことができるという優れた効果がある。
【００５０】請求項４の発明によれば、クリーニン部材として導電性ブラシを用いているので、中間転写体に負荷をかけすぎることなく良好なトナー回収が行えるためクリーニング不良を発生することがなく良好な画像形成が行えるという優れた効果がある。
【００５１】請求項５の発明によれば、クリーニング部材として導電性ローラを用いているので、転写残トナーが一様に帯電されて良好なトナー回収が行えるようになり、クリーニング不良の発生が少なく良好な画像形成が行えるようになるという優れた効果がある。
【００５２】請求項６の発明によれば、接触帯電部材の表面に離型性の高い被膜がコーティングされているので、該接触帯電部材の表面への転写残トナーの付着量が少なくなり、該接触帯電部材の下流側に配置されているクリーニング部材でより多くの転写残トナーの回収が行われるようになる。また、上記接触帯電部材の表面に付着する転写残トナーの量が少なくなるので、該接触帯電部材の表面をクリーニングするためのブレードなどのクリーニング部材が不要になるという優れた効果がある。
【００５３】請求項７の発明によれば、クリーニング部材に印可するバイアスが、ＤＣ成分にＡＣ成分を重畳したバイアスてあるので、転写残トナー像が撹乱されて、クリーニング部材により良好なクリーニングが行えるようになるという優れた効果がある。

【出願人】	【識別番号】０００００６７４７【氏名又は名称】株式会社リコー
【出願日】	平成１２年３月１６日（２０００．３．１６）
【代理人】	【識別番号】１０００９８６２６【弁理士】【氏名又は名称】黒田壽
【公開番号】	特開２００１－２６５１８７（Ｐ２００１－２６５１８７Ａ）
【公開日】	平成１３年９月２８日（２００１．９．２８）
【出願番号】	特願２０００－７４６５２（Ｐ２０００－７４６５２）