JP5948269B2 - クリーニング装置、及びこれを備えた転写装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー像を担持する像担持体を清掃するクリーニング装置、及びこれを備えた転写装置、画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式が採用されたプリンターや複写機等の画像形成装置は、静電潜像を担持する感光体ドラムと、該感光体ドラムからトナー像をシートに転写する転写装置と、を備える。フルカラー画像に代表される複数色からなる画像がシートに転写される場合、転写装置は中間転写ベルトと一次転写部材および二次転写部材とを備える。中間転写ベルトが複数の感光体ドラムに対向して周回され、一次転写部材に印加される一次転写電圧によって各感光体ドラムから中間転写ベルト上にトナー像が転写される。そして、二次転写部材に印加される二次転写電圧によって、中間転写ベルトからシートにトナー画像が一括転写される。

上記のような転写装置は、二次転写後に中間転写ベルト上に残存するトナーを回収するために、ベルトクリーニング装置を備える。ベルトクリーニング装置は、清掃用バイアスが印加されるクリーニング部材を備える。クリーニング部材は中間転写ベルトに当接しながら回転され、ベルト上のトナーを回収する。特許文献１には、中間転写ベルト上のトナー像の面積に応じて、クリーニング部材に印加される清掃用バイアスの値が変化される技術が開示されている。

特開２０１１−１１２９３７号公報

特許文献１に記載された技術では、多量の残存トナーを回収するために、より大きな清掃用バイアスが印加されることで、クリーニング性能が向上される。しかしながら、長期間の装置の使用に伴って、中間転写ベルトやクリーニング部材の表面状態が変化した場合、両者の間の摩擦帯電特性が変化する。この結果、中間転写ベルトとクリーニング部材との間の摩擦によって生じる摩擦電流が、清掃用バイアスを変動させ、クリーニング性能が不安定となるという課題があった。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、長期間の使用によって像担持体や清掃部材の表面状態が変化した場合であっても、安定したクリーニング性能が維持されたクリーニング装置、およびこれが適用された転写装置、画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一局面に係るクリーニング装置は、所定の極性に帯電するトナーからなるトナー像を表面に担持し回転駆動される像担持体に当接し、前記表面を清掃する清掃部材と、前記清掃部材が前記表面を清掃する清掃時に、前記清掃部材に前記トナーの極性とは逆極性の清掃用バイアスを印加し、前記清掃部材と前記像担持体との間に所定の清掃用電流を流すバイアス印加部と、前記清掃部材に前記清掃用バイアスが印加されていない非清掃時に、前記回転駆動される前記像担持体と前記清掃部材との間の摩擦によって生じる摩擦電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部によって検出された前記摩擦電流に応じて、前記清掃時の前記清掃用バイアスまたは前記清掃用電流の値を調整する清掃条件調整部と、を備えることを特徴とする。

本構成によれば、クリーニング装置の長期間の使用に伴って、像担持体や清掃部材の表面状態が変化した場合であっても、電流検出部が像担持体と清掃部材との間の摩擦電流を検出する。そして、清掃条件調整部は、電流検出部によって検出された摩擦電流に応じて、清掃時の清掃用バイアスまたは清掃用電流の値を調整する。このため、摩擦電流の発生や増減によって、清掃部材の清掃性能が変動することが好適に抑止される。

上記の構成において、前記清掃条件調整部は、前記摩擦電流に応じて前記清掃用電流を調整し、前記清掃用電流の予め設定された基準電流をＩｄ、前記摩擦電流をＩｓとした場合、前記清掃条件調整部は、前記清掃時の前記清掃用電流ＩｃをＩｄ＋Ｉｓに調整することが望ましい。

本構成によれば、摩擦電流の影響が好適に打ち消された状態で、清掃用電流が安定して維持される。

上記の構成において、前記清掃部材は、回転駆動され、導電性のファーブラシからなるブラシローラーであることが望ましい。

本構成によれば、ファーブラシによって像担持体の表面が好適に清掃される。また、ファーブラシの表面性の変化や像担持体の表面の磨耗によって、摩擦電流の発生した場合や摩擦電流が増減した場合であっても、清掃部材の清掃性能が変動することが好適に抑止される。

上記の構成において、前記ブラシローラーに当接し、前記ブラシローラーから前記トナーを回収する導電性の回収ローラーを更に備え、前記バイアス印加部は、前記回収ローラーを介して前記ブラシローラーに前記清掃用バイアスを印加することが望ましい。

本構成によれば、回収ローラーを介してブラシローラーに印加された清掃用バイアスによって、像担持体の表面に付着したトナーが好適に清掃される。また、ブラシローラーから回収ローラーに前記トナーが安定して回収される。

本発明の他の局面に係る転写装置は、上記の何れかに記載のクリーニング装置と、前記像担持体としての中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトからシートに前記トナー像を転写させる転写部材と、を備えることを特徴とする。

本構成によれば、摩擦電流の発生や増減によって、清掃部材の清掃性能が変動することが好適に抑止される。したがって、中間転写ベルトの表面が安定して清掃され、シートにトナー像が好適に転写される。

上記の構成において、前記中間転写ベルトは、基材層と、前記基材層上に配設された弾性層と、前記弾性層上に形成され、内部にフィラーを含み、表面に前記トナー像が担持されるコート層とを備えることが望ましい。

本構成によれば、弾性層に凹凸があると、該凹凸によってコート層の表面にも凹凸が形成される場合がある。この場合、中間転写ベルトの表面と清掃部材との間の摩擦電流が変化しやすい。更に、中間転写ベルトの表面からフィラーが露出することで、前記摩擦電流が変動しやすくなる。このような場合であっても、清掃条件調整部は、電流検出部によって検出された摩擦電流によって、清掃時の清掃用電流の値を調整する。このため、摩擦電流の発生や増減によって、清掃部材の清掃性能が変動することが好適に抑止される。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、上記の何れかに記載のクリーニング装置と、前記トナー像を表面に担持し回転駆動される前記像担持体と、前記トナー像をシートに転写する転写部材と、を備えることを特徴とする。

本構成によれば、摩擦電流の発生や増減によって、清掃部材の清掃性能が変動することが好適に抑止される。したがって、像担持体の表面が安定して清掃され、シートにトナー像が好適に形成される。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、上記に記載の転写装置と、前記中間転写ベルトに対向して配置され、周面にトナー像を担持し、前記中間転写ベルトに前記トナー像を転写させる感光体ドラムと、を備えることを特徴とする。

本構成によれば、摩擦電流の発生や増減によって、清掃部材の清掃性能が変動することが好適に抑止される。したがって、中間転写ベルトの表面が安定して清掃され、シートにトナー像が好適に形成される。

本発明によれば、長期間の使用によって像担持体や清掃部材の表面状態が変化した場合であっても、安定したクリーニング性能が維持されたクリーニング装置、およびこれが適用された転写装置、画像形成装置が提供される。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るベルトクリーニング装置の周辺を示す模式的な断面図である。 本発明の実施形態に係る中間転写ベルトの層構造を示す模式的な断面図である。 本発明の実施形態に係る制御部の電気的なブロック図である。 本発明の実施形態における清掃条件の制御態様を示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態における清掃用バイアスの基準電流を説明するためのグラフである。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０について、図面に基づき詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置の一例として、タンデム方式のカラープリンタを例示する。画像形成装置は、例えば、複写機、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機等であってもよい。また、画像形成装置は、モノクロ画像を印刷するものであってもよい。

図１は、画像形成装置１０の内部構造を示す断面図である。この画像形成装置１０は、箱形の筐体構造を備える装置本体１１を備える。この装置本体１１内には、シートＰを給紙する給紙部１２、給紙部１２から給紙されたシートＰに転写するトナー像を形成する画像形成部１３、前記トナー像が一次転写される中間転写ユニット１４（転写装置）、画像形成部１３にトナーを補給するトナー補給部１５、及び、シートＰ上に形成された未定着トナー像をシートＰに定着する処理を施す定着部１６が内装されている。さらに、装置本体１１の上部には、定着部１６で定着処理の施されたシートＰが排紙される排紙部１７が備えられている。

装置本体１１の上面の適所には、シートＰに対する出力条件等を入力操作するための図略の操作パネルが設けられている。この操作パネルには、電源キーや出力条件を入力するためのタッチパネルや各種の操作キーが設けられている。

装置本体１１内には、さらに、画像形成部１３より右側位置に、上下方向に延びるシート搬送路１１１が形成されている。シート搬送路１１１には、適所にシートを搬送する搬送ローラー対１１２が設けられている。また、シートのスキュー矯正を行うと共に、後述する二次転写のニップ部に所定のタイミングでシートを送り込むレジストローラー対１１３も、シート搬送路１１１における前記ニップ部の上流側に設けられている。シート搬送路１１１は、シートＰを給紙部１２から排紙部１７まで、画像形成部１３及び定着部１６を経由して搬送させる搬送路である。

給紙部１２は、給紙トレイ１２１、ピックアップローラー１２２、及び給紙ローラー対１２３を備える。給紙トレイ１２１は、装置本体１１の下方位置に挿脱可能に装着され、複数枚のシートＰが積層されたシート束Ｐ１を貯留する。ピックアップローラー１２２は、給紙トレイ１２１に貯留されたシート束Ｐ１の最上面のシートＰを１枚ずつ繰り出す。給紙ローラー対１２３は、ピックアップローラー１２２によって繰り出されたシートＰをシート搬送路１１１に送り出す。

給紙部１２は、装置本体１１の、図１に示す左側側面に取り付けられる手差し給紙部を備える。手差し給紙部は、手差しトレイ１２４、ピックアップローラー１２５、及び給紙ローラー対１２６を備える。手差しトレイ１２４は、手差しされるシートＰが載置されるトレイであり、手差しでシートＰを給紙する際、図１に示すように、装置本体１１の側面から開放される。ピックアップローラー１２５は、手差しトレイ１２４に載置されたシートＰを繰り出す。給紙ローラー対１２６は、ピックアップローラー１２５によって繰り出されたシートＰをシート搬送路１１１に送り出す。

画像形成部１３は、シートＰに転写するトナー像を形成するものであって、異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成ユニットを備える。この画像形成ユニットとして、本実施形態では、後述する中間転写ベルト１４１の回転方向上流側から下流側へ（図１に示す左側から右側へ）向けて順次配設された、マゼンタ（Ｍ）色の現像剤を用いるマゼンタ用ユニット１３Ｍ、シアン（Ｃ）色の現像剤を用いるシアン用ユニット１３Ｃ、イエロー（Ｙ）色の現像剤を用いるイエロー用ユニット１３Ｙ、及びブラック（Ｂｋ）色の現像剤を用いるブラック用ユニット１３Ｂｋが備えられている。各ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｂｋは、それぞれ感光体ドラム２０と、感光体ドラム２０の周囲に配置された帯電装置２１、現像装置２３、一次転写ローラー２４及びクリーニング装置２５とを備える。また、各ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｂｋ共通の露光装置２２が、画像形成ユニットの下方に配置されている。

感光体ドラム２０は、その軸回りに回転駆動され、その周面に静電潜像及びトナー像が形成される。この感光体ドラム２０としては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料を用いた感光体ドラムを用いることができる。なお、図１に示されるように、各色の画像形成ユニットに対応して、感光体ドラム２０がそれぞれ配置される。帯電装置２１は、感光体ドラム２０の表面を均一に帯電する。帯電装置２１としては、帯電ローラーと、前記帯電ローラーに付着したトナーを除去するための帯電クリーニングブラシとを備える、接触帯電方式による帯電装置を採用することができる。露光装置２２は、光源やポリゴンミラー、反射ミラー、偏向ミラーなどの各種の光学系機器を有し、均一に帯電された感光体ドラム２０の周面に、画像データに基づき変調された光を照射して、静電潜像を形成する。

現像装置２３は、感光体ドラム２０上に形成された静電潜像を現像するために、感光体ドラム２０の周面にトナーを供給する。現像装置２３は、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤用のものであり、二本の攪拌ローラー２３Ａ、磁気ローラー２３Ｂ、及び現像ローラー２３Ｃを含む。攪拌ローラー２３Ａは、２成分現像剤を攪拌しながら循環搬送することで、トナーを帯電させる。磁気ローラー２３Ｂの周面には２成分現像剤層が担持され、現像ローラー２３Ｃの周面には、磁気ローラー２３Ｂと現像ローラー２３Ｃとの間の電位差によってトナーが受け渡されることにより形成されたトナー層が担持される。現像ローラー２３Ｃ上のトナーは、感光体ドラム２０の周面に供給され、前記静電潜像が現像される。なお、本実施形態では、一例として、前記トナーはプラスの極性に帯電する特性を備える。

一次転写ローラー２４は、中間転写ユニット１４に備えられている中間転写ベルト１４１を挟んで感光体ドラム２０と一次転写ニップ部を形成し、感光体ドラム２０上のトナー像を中間転写ベルト１４１上に一次転写する。図１に示されるように、各色の感光体ドラム２０に対向して、それぞれ、一次転写ローラー２４が配置される。各感光体ドラム２０および一次転写ローラー２４の間に、一次転写ニップ部がそれぞれ形成される。本実施形態では、一次転写ローラー２４は、エピクロルヒドリンから構成される。また、一次転写ローラー２４の外径は１５ｍｍであり、抵抗値は１０００Ｖの電圧が印加された状態で１Ｅ＋６Ωである。本実施形態では、転写動作時には、定電流制御をもってトナーの極性とは逆極性の転写バイアスが各色の一次転写ローラー２４に印加される。また、転写動作時とは異なる非転写動作時において、定電圧制御をもってトナーの極性と同極性の転写バイアスが各色の一次転写ローラー２４に印加される。また、クリーニング装置２５は、トナー像転写後の感光体ドラム２０の周面を清掃する。

中間転写ユニット１４は、画像形成部１３とトナー補給部１５との間に設けられた空間に配置され、中間転写ベルト１４１（像担持体）と、図略のユニットフレームにて回転可能に支持された駆動ローラー１４２及び従動ローラー１４３とを備える。中間転写ベルト１４１は、無端状のベルト状回転体であって、その表面側が各感光体ドラム２０の周面にそれぞれ当接するように、駆動ローラー１４２及び従動ローラー１４３に架け渡されている。中間転写ベルト１４１は、前記所定の極性に帯電するトナーからなるトナー像を表面に担持する。

駆動ローラー１４２には回転駆動力が与えられ、中間転写ベルト１４１は駆動ローラー１４２の回転により周回駆動される。本実施形態では、駆動ローラー１４２は、アルミ製の三ツ矢管から構成される。従動ローラー１４３の近傍には、中間転写ベルト１４１の表面上に残存したトナーを除去するベルトクリーニング装置１４４が配置されている。

駆動ローラー１４２に対向して、二次転写ローラー１４５（転写部材）が配置されている。二次転写ローラー１４５は、中間転写ベルト１４１の表面に圧接されて二次転写ニップ部を形成している。中間転写ベルト１４１上に一次転写されたトナー像は、給紙部１２から供給されるシートＰに、前記二次転写ニップ部において二次転写される。本実施形態では、二次転写ローラー１４５は、エピクロルヒドリンから構成される。また、二次転写ローラー１４５の外径は２０ｍｍであり、抵抗値は１０００Ｖの電圧が印加された状態で１Ｅ＋７Ωである。

トナー補給部１５は、画像形成に用いられるトナーを貯留するものであり、本実施形態ではマゼンタ用トナーコンテナ１５Ｍ、シアン用トナーコンテナ１５Ｃ、イエロー用トナーコンテナ１５Ｙ及びブラック用トナーコンテナ１５Ｂｋを備える。これらトナーコンテナ１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、１５Ｂｋは、それぞれＭＣＹＢｋ各色の補給用トナーを貯留するものであり、コンテナ底面に形成されたトナー排出口１５Ｈから、ＭＣＹＢｋ各色に対応する画像形成ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｂｋの現像装置２３に、図略のトナー搬送部を通して各色のトナーを補給する。

定着部１６は、内部に加熱源を備えた加熱ローラー１６１と、加熱ローラー１６１と配向配置された定着ローラー１６２と、定着ローラー１６２と加熱ローラー１６１とに張架された定着ベルト１６３と、定着ベルト１６３を介して定着ローラー１６２と対向配置され定着ニップ部を形成する加圧ローラー１６４とを備えている。定着部１６へ供給されたシートＰは、前記定着ニップ部を通過することで、加熱加圧される。これにより、前記二次転写ニップ部でシートＰに転写されたトナー像は、シートＰに定着される。

排紙部１７は、装置本体１１の頂部が凹没されることによって形成され、この凹部の底部に排紙されたシートＰを受ける排紙トレイ１７１が形成されている。定着処理が施されたシートＰは、定着部１６の上部から延設されたシート搬送路１１１を経由して、排紙トレイ１５１へ向けて排紙される。

次に、図１乃至図３を参照して、本実施形態に係るベルトクリーニング装置１４４（クリーニング装置）について詳述する。図２は、画像形成装置１０の内部の中間転写ユニット１４のベルトクリーニング装置１４４の周辺を示した模式的な断面図である。また、図３は、中間転写ベルト１４１の厚さ方向の層構造を示した断面図である。

図２を参照して、ベルトクリーニング装置１４４は、ファーブラシ１４６（清掃部材）と、回収ローラー１４７と、ブレード１４８とを備える。

ファーブラシ１４６は、中間転写ベルト１４１を挟んで、従動ローラー１４３に対向して配置される。ファーブラシ１４６は、導電性のファーブラシからなるブラシローラーである。ファーブラシ１４６は、回転駆動され、中間転写ベルト１４１の表面を清掃する。なお、他の実施形態において、固定式のバーブラシが適用されてもよい。

回収ローラー１４７は、ファーブラシ１４６に当接し、ファーブラシ１４６に付着したトナーを回収する。回収ローラー１４７は、不図示のシャフトの回りに導電性のローラー部材が配置されることで形成される。ファーブラシ１４６および回収ローラー１４７は不図示の駆動手段によって、図２の矢印に示す方向に回転駆動される。ブレード１４８は、回収ローラー１４７の周面に当接し、回収ローラー１４７によって回収されたトナーを掻き落とす。ブレード１４８によって掻き落とされたトナーは、図１に示す搬送部材１４４Ｒによって不図示の回収容器に搬送される。

また、図３を参照して、前述の中間転写ベルト１４１は、主に３層の層構造を備える。中間転写ベルト１４１は、基材層１４１Ａと、弾性層１４１Ｂと、コート層１４１Ｃとを備える。基材層１４１Ａは、中間転写ベルト１４１の最下層に相当し、中間転写ベルト１４１に所定の剛性を付与する。基材層１４１Ａは、硬質樹脂層である。弾性層１４１Ｂは、基材層１４１Ａ上に配設され、中間転写ベルト１４１の中間層に相当し、中間転写ベルト１４１に弾性を付与する。詳しくは、中間転写ベルト１４１と一次転写ローラー２４との間で形成される一次転写ニップ部、および中間転写ベルト１４１と二次転写ローラー１４５との間で形成される二次転写ニップ部では、弾性層１４１Ｂによって中間転写ベルト１４１が僅かに圧縮変形する。この結果、前記ニップ部が、中間転写ベルト１４１の周回方向に所定の幅をもって形成され、トナー像の転写が促進される。本実施形態では、弾性層１４１Ｂは、ウレタンゴムから構成される。このため、弾性層１４１Ｂとコート層１４１Ｃとの界面において、弾性層１４１Ｂには所定の凹凸が形成される場合がある。なお、他の実施形態において、弾性層１４１Ｂは、ＣＲ（クロロプレン）ゴムやＮＢＲ（ニトリル）ゴムなどから構成されてもよい。コート層１４１Ｃは、弾性層１４１Ｂ上に形成され、中間転写ベルト１４１の最上層を構成する。コート層１４１Ｃは、中間転写ベルト１４１上でのトナーの保持と、中間転写ベルト１４１からのトナーの離型性を促進させる。コート層１４１Ｃは、ウレタンバインダーの中にフッ素系フィラーが含有（分散）されることで構成される。前述のように、弾性層１４１Ｂの表面層に所定の凹凸が形成された場合、弾性層１４１Ｂ上に配置されたコート層１４１Ｃの表面にも、弾性層１４１Ｂの凹凸に沿って凹凸が形成されやすい。コート層１４１Ｃの表面に形成された該凹凸は、中間転写ベルト１４１上に転写されたトナー層の離型性を促進させる。

更に、図２を参照して、ベルトクリーニング装置１４４は、スイッチ５０と、清掃用バイアス印加部５１（バイアス印加部）と、電流計５２（電流検出部）とを備える。

スイッチ５０は、回収ローラー１４７への電気的な接続先を、清掃用バイアス印加部５１と電流計５２との間で切り替える。スイッチ５０は、後記の清掃用バイアス制御部３２によって制御される。

清掃用バイアス印加部５１は、ファーブラシ１４６が中間転写ベルト１４１の表面を清掃する清掃時に、ファーブラシ１４６に前記トナーの極性とは逆極性の清掃用バイアスを印加する高圧電源である。前記清掃用バイアスが印加されることによって、ファーブラシ１４６と中間転写ベルト１４１との間に所定の清掃用電流が流れる。詳しくは、清掃用バイアス印加部５１は、回収ローラー１４７を介してファーブラシ１４６に前記清掃用バイアスを印加する。清掃用バイアス印加部５１は、回収ローラー１４７の前記シャフトに清掃用バイアスを印加し、回収ローラー１４７の前記ローラー部材とファーブラシ１４６との間で、清掃用電流が流れる。そして、ファーブラシ１４６と中間転写ベルト１４１との間にも、所定の電位差が形成され、中間転写ベルト１４１上に残存したトナーがファーブラシ１４６側に除去される。

電流計５２は、スイッチ５０の切替動作に伴って、回収ローラー１４７に電気的に接続される。電流計５２は、ファーブラシ１４６に清掃用バイアスが印加されていない非清掃時に、回転駆動される中間転写ベルト１４１とファーブラシ１４６との間の摩擦によって生じる摩擦電流を検出する。より詳しくは、電流計５２は、回収ローラー１４７を介して、前記摩擦電流を検出する。

次に、本実施形態における清掃用バイアスの調整動作について説明する。図４は、本実施形態に係る画像形成装置１０が備える制御部３０の電気的なブロック図である。また、図５は、後記の清掃用バイアス制御部３２が、清掃用バイアスを調整する際のフローチャートである。

制御部３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成されている。また、制御部３０には、前述の清掃用バイアス印加部５１、駆動ローラー１４２、ファーブラシ１４６、回収ローラー１４７および電流計５２が電気的に接続されている。制御部３０は、前記ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、駆動制御部３１、清掃用バイアス制御部３２（清掃条件調整部）、記憶部３３を備えるように機能する。

駆動制御部３１は、不図示の駆動手段を制御して、中間転写ユニット１４の駆動ローラー１４２およびベルトクリーニング装置１４４のファーブラシ１４６、回収ローラー１４７を、図２の矢印で示す方向に回転させる。

清掃用バイアス制御部３２は、清掃用バイアス印加部５１を制御し、回収ローラー１４７を介してファーブラシ１４６に清掃用バイアスを印加する。本実施形態では、清掃用バイアス制御部３２は、定電流制御をもって清掃用バイアス印加部５１を制御する。前述のように、本実施形態では、プラス極性に帯電するトナーが使用されている。このため、中間転写ベルト１４１上に残存したプラス極性のトナーを回収するために、ファーブラシ１４６にマイナス極性の清掃用バイアスが印加される。

また、清掃用バイアス制御部３２は、電流計５２によって検出された摩擦電流によって、清掃時の清掃用バイアスの清掃用電流の値を調整する。詳しくは、予め設定された前記清掃用電流の基準電流がＩｄ、前記摩擦電流がＩｓとされた場合、清掃用バイアス制御部３２は、前記清掃時の前記清掃用電流ＩｃをＩｄ＋Ｉｓに調整する。

記憶部３３は、予め設定された清掃用電流の基準電流Ｉｄを格納する。該基準電流Ｉｄは清掃用バイアス制御部３２によって参照され、清掃時の清掃用電流Ｉｃが決定される。

図５を参照して、制御部３０は、画像形成装置１０において画像形成動作が行われていないとき、換言すれば、ベルトクリーニング装置１４４によって中間転写ベルト１４１の清掃動作が行われていないときに、清掃用バイアスの調整動作を開始する（図５のステップＳ１）。なお、本調整動作は、画像形成動作が実行される直前に毎回実行されてもよいし、所定の印刷枚数や所定の待機時間おきに実行されてもよい。更には、画像形成装置１０の周辺の温度が変化した場合に、装置本体１１の内部または外部に配置された不図示の環境センサーの検出結果に応じて、前記調整動作が実行されてもよい。

清掃用バイアスの調整動作が開始されると、駆動制御部３１によって不図示の駆動手段が制御され、駆動ローラー１４２、ファーブラシ１４６および回収ローラー１４７が回転駆動される（ステップＳ２）。この際、清掃用バイアス制御部３２は、回収ローラー１４７、ファーブラシ１４６に清掃用バイアスが印加されないよう、清掃用バイアス印加部５１を制御する。

中間転写ベルト１４１およびファーブラシ１４６が回転されると、清掃用バイアス制御部３２はスイッチ５０（図２）を切り替えた後、電流計５２を制御して摩擦電流Ｉｓを検出させる（ステップＳ３）。この際、前述のように、清掃用バイアス印加部５１による清掃用バイアスはファーブラシ１４６、回収ローラー１４７に印加されていない。このため、中間転写ベルト１４１とファーブラシ１４６との間の摩擦によって生じる摩擦電流Ｉｓが、回収ローラー１４７を介して電流計５２によって検出される。

次に、清掃用バイアス制御部３２は、電流計５２によって検出された摩擦電流Ｉｓに応じて、清掃用電流Ｉｃを調整する。詳しくは、清掃用バイアス制御部３２は、予め記憶部３３に格納された清掃用電流の基準電流Ｉｄを参照する（ステップＳ４）。

図６は、予め記憶部３３に格納された基準電流Ｉｄを模式的に示したグラフである。図６（Ａ）は、画像形成装置１０の装置本体１１の環境（湿度）に応じて、異なる基準電流Ｉｄが格納されていることを示している。これは、周囲の湿度が変化した場合、中間転写ベルト１４１上に担持されたトナーの帯電性が異なり、ファーブラシ１４６によるトナーの回収性が変化するためである。また、図６（Ｂ）は、画像形成装置１０のプリント速度に応じて、異なる基準電流Ｉｄが格納されていることを示している。前記プリント速度が変化される場合、中間転写ベルト１４１の回転速度が変化される。すなわち、ファーブラシ１４６が、中間転写ベルト１４１上に担持されたトナーを回収することができる時間が変化する。たとえば、プリント速度が増大された場合、前記時間が短くなるため、より大きな清掃用電流をもってトナーを素早く回収する必要がある。また、図６（Ｃ）は、画像形成装置１０において印刷される画像の画像密度に応じて、異なる基準電流Ｉｄが格納されていることを示している。前記画像密度が高い場合、感光体ドラム２０から中間転写ベルト１４１にトナー像が転写される際に、単位面積あたりのトナー像を通過する転写電流値は小さい。一方、前記画像密度が低い場合、感光体ドラム２０から中間転写ベルト１４１にトナー像が転写される際に、単位面積あたりのトナー像を通過する転写電流値は大きくなる。これは、画像が存在しない背景部では、感光体ドラム２０と中間転写ベルト１４１との間で転写電流が流れにくく、トナー像に転写電流の流路が集中しやすいためである。したがって、図６（Ｃ）に示されるように、画像密度に応じて、二次転写後に中間転写ベルト１４１上に残存するトナーの電荷が異なることに着目して、異なる基準電流Ｉｄが格納されている。

このように、清掃用バイアス制御部３２は、図５のステップＳ４において、画像形成装置１０の周囲の環境、画像形成装置１０のプリント速度および印刷画像の画像密度を踏まえ、好適な基準電流Ｉｄを記憶部３３から参照する。そして、清掃用バイアス制御部３２は、参照された基準電流Ｉｄに、検出された摩擦電流Ｉｓを足すことによって、最新の清掃用電流Ｉｃを決定する（ステップＳ５）。

この際、基準電流Ｉｄの極性と、摩擦電流Ｉｓの極性とが同じ場合、清掃用バイアス制御部３２は、清掃用電流Ｉｃ＝Ｉｄ＋Ｉｓと算出する。これによって、清掃用バイアス印加部５１における清掃用バイアスの定電流制御において、摩擦電流Ｉｓによって実質的な清掃用電流が低下することが抑止される。一方、基準電流Ｉｄの極性と、摩擦電流Ｉｓの極性とが逆の場合、清掃用バイアス制御部３２は、清掃用電流Ｉｃ＝Ｉｄ＋（−Ｉｓ）（Ｉｓは絶対値）と算出する。これによって、清掃用バイアス印加部５１における清掃用バイアスの定電流制御において、摩擦電流Ｉｓによって過剰な清掃用電流が流入されることが抑止される。そして、算出された清掃用電流Ｉｃを目標値とした定電流制御に基づいて、ファーブラシ１４６に清掃用バイアスが印加され、中間転写ベルト１４１上のトナーが清掃される。

このように、本実施形態によれば、ベルトクリーニング装置１４４の長期間の使用に伴って、中間転写ベルト１４１やファーブラシ１４６の表面状態が変化した場合であっても、電流計５２が中間転写ベルト１４１とファーブラシ１４６との間の摩擦電流Ｉｓを検出する。そして、清掃用バイアス制御部３２は、電流計５２によって検出された摩擦電流Ｉｓに応じて、清掃時の清掃用電流Ｉｃの値を調整する。このため、摩擦電流Ｉｓの発生や増減によって、ファーブラシ１４６の清掃性能が変動することが好適に抑止される。特に、清掃用バイアス制御部３２は、清掃時の清掃用電流ＩｃをＩｄ＋Ｉｓに調整する。このため、摩擦電流Ｉｓの影響が好適に打ち消された状態で、清掃用電流Ｉｃが安定して維持される。したがって、中間転写ベルト１４１の表面が安定して清掃され、シートにトナー像が好適に転写される。

なお、本実施形態では、前述のように、中間転写ベルト１４１は、弾性層１４１Ｂとコート層１４１Ｃとを含む。そして、コート層１４１Ｃは、内部にフィラーを含む。弾性層１４１Ｂに凹凸があると、該凹凸によってコート層１４１Ｃの表面にも凹凸が形成される場合がある。この場合、前記凹凸にトナーの外添剤が埋まることなどによって、中間転写ベルト１４１の表面とファーブラシ１４６との間の摩擦電流Ｉｓが変化しやすい。更に、中間転写ベルト１４１の表面から前記フィラーが露出することで、前記摩擦電流Ｉｓが変動しやすくなる。このような場合であっても、清掃用バイアス制御部３２は、電流計５２によって検出された最新の摩擦電流Ｉｓによって、清掃時の清掃用電流Ｉｃの値を調整する。このため、摩擦電流Ｉｓが変動しやすい条件においても、ファーブラシ１４６の清掃性能が変動することが好適に抑止される。

以上、本発明の一実施形態につき詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、例えば以下のような変形実施形態を取ることができる。

（１）上記実施形態では、像担持体として、中間転写ベルト１４１を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。像担持体として感光体ドラム２０が適用され、該感光体ドラム２０の表面を清掃するクリーニング装置に本発明が適用されてもよい。

（２）また、上記の実施形態では、清掃用バイアス印加部５１が、回収ローラー１４７を介して、ファーブラシ１４６に清掃用バイアスを印加する態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。清掃用バイアス印加部５１はファーブラシ１４６に直接清掃用バイアスを印加してもよい。また、清掃バイアス制御部３２は、摩擦電流Ｉｓに応じて、清掃用バイアスの電圧値を直接調整してもよい。この場合であっても、結果的に、前記清掃用電流Ｉｃが好適に調整される。

１０ 画像形成装置
１３ 画像形成部
１４ 中間転写ユニット（転写装置）
１４１ 中間転写ベルト（像担持体）
１４１Ａ 基材層
１４１Ｂ 弾性層
１４１Ｃ コート層
１４２ 駆動ローラー
１４３ 従動ローラー
１４４ ベルトクリーニング装置（クリーニング装置）
１４５ 二次転写ローラー（転写部材）
１４６ ファーブラシ（清掃部材、ブラシローラー）
１４７ 回収ローラー
１４８ ブレード
３０ 制御部
３１ 駆動制御部
３２ 清掃用バイアス制御部（清掃条件調整部）
３３ 記憶部
５０ スイッチ
５１ 清掃用バイアス印加部（バイアス印加部）
５２ 電流計（電流検出部）

Claims (8)

1. 所定の極性に帯電するトナーからなるトナー像を表面に担持し回転駆動される像担持体に当接し、前記表面を清掃する清掃部材と、
   前記清掃部材が前記表面を清掃する清掃時に、前記清掃部材に前記トナーの極性とは逆極性の清掃用バイアスを印加し、前記清掃部材と前記像担持体との間に所定の清掃用電流を流すバイアス印加部と、
   前記清掃部材に前記清掃用バイアスが印加されていない非清掃時に、前記回転駆動される前記像担持体と前記清掃部材との間の摩擦によって生じる摩擦電流を検出する電流検出部と、
   前記電流検出部によって検出された前記摩擦電流に応じて、前記清掃時の前記清掃用バイアスまたは前記清掃用電流の値を調整する清掃条件調整部と、
   を備え、
   前記清掃条件調整部は、前記摩擦電流に応じて前記清掃用電流を調整し、
   前記清掃用電流の予め設定された基準電流をＩｄ、前記摩擦電流をＩｓとした場合、前記清掃条件調整部は、前記清掃時の前記清掃用電流ＩｃをＩｄ＋Ｉｓに調整することを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記清掃部材は、回転駆動され、導電性のファーブラシからなるブラシローラーであることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 前記ブラシローラーに当接し、前記ブラシローラーから前記トナーを回収する導電性の回収ローラーを更に備え、
   前記バイアス印加部は、前記回収ローラーを介して前記ブラシローラーに前記清掃用バイアスを印加することを特徴とする請求項２に記載のクリーニング装置。
4. 請求項１乃至３の何れか１項に記載のクリーニング装置と、
   前記像担持体としての中間転写ベルトと、
   前記中間転写ベルトからシートに前記トナー像を転写させる転写部材と、を備えることを特徴とする転写装置。
5. 前記中間転写ベルトは、基材層と、前記基材層上に配設された弾性層と、前記弾性層上に形成され、内部にフィラーを含み、表面に前記トナー像が担持されるコート層とを備えることを特徴とする請求項４に記載の転写装置。
6. 請求項１乃至３の何れか１項に記載のクリーニング装置と、
   前記トナー像を表面に担持し回転駆動される前記像担持体と、
   前記トナー像をシートに転写する転写部材と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
7. 所定の極性に帯電するトナーからなるトナー像を表面に担持し回転駆動される像担持体としての中間転写ベルトと、
   前記中間転写ベルトの表面を清掃するクリーニング装置と、
   前記中間転写ベルトからシートにトナー像を転写させる転写部材と、
   を備え
   前記クリーニング装置は、
   前記中間転写ベルトに当接し、前記表面を清掃する清掃部材と、
   前記清掃部材が前記表面を清掃する清掃時に、前記清掃部材に前記トナーの極性とは逆極性の清掃用バイアスを印加し、前記清掃部材と前記中間転写ベルトとの間に所定の清掃用電流を流すバイアス印加部と、
   前記清掃部材に前記清掃用バイアスが印加されていない非清掃時に、前記回転駆動される前記中間転写ベルトと前記清掃部材との間の摩擦によって生じる摩擦電流を検出する電流検出部と、
   前記電流検出部によって検出された前記摩擦電流に応じて、前記清掃時の前記清掃用バイアスまたは前記清掃用電流の値を調整する清掃条件調整部と、
   を備え、
   前記中間転写ベルトは、基材層と、前記基材層上に配設された弾性層と、前記弾性層上に形成され、内部にフィラーを含み、表面に前記トナー像が担持されるコート層とを備えることを特徴とする転写装置。
8. 請求項４、５または７に記載の転写装置と、
   前記中間転写ベルトに対向して配置され、周面にトナー像を担持し、前記中間転写ベルトに前記トナー像を転写させる感光体ドラムと、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。

Images