JP2016070944A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第１ブラシローラに印加する電圧を高めても、第１ブラシローラと第２ブラシローラとで効率的にトナーを回収して、無端ベルトに対する高いクリーニング性能を発揮できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】ファーブラシ９１Ｂと二次転写ベルト１２とが当接する第１当接領域の長さをＬＢ１とする。支持ローラ９１Ａと二次転写ベルト１２とが当接する第２当接領域の長さをＬＲ１とする。ＬＢ１とＬＲ１とが移動方向において重複する領域の長さをＬＮ１とする。ファーブラシ９２Ｂと二次転写ベルト１２とが当接する第３当接領域の長さをＬＢ２とする。駆動ローラ２３と二次転写ベルト１２とが当接する第４当接領域の長さをＬＲ２とする。ＬＢ２とＬＲ２とが移動方向において重複する領域の長さをＬＮ２とする。このとき、ＬＢ１＞ＬＲ１かつＬＮ１＜ＬＮ２の関係が成立している。
【選択図】図４

Description

本発明は、静電クリーニング装置を備えた画像形成装置に関する。

感光ドラムに形成されたトナー像を中間転写ベルトへ転写して、記録材へトナー像を転写させる転写部へ搬送する中間転写方式の画像形成装置が広く用いられている。特許文献１には、静電クリーニング方式のベルトクリーニング装置を用いて中間転写ベルトをクリーニングする中間転写方式の画像形成装置が示される。

記録材にトナー像を転写した後の中間転写ベルトには、トナーの帯電極性と逆極性に帯電した転写残トナーが付着している傾向がある。このため、特許文献１では、トナーの帯電極性と同極性の電圧を印加した第１ブラシローラを当接させた下流側で、トナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加した第２ブラシローラを当接させて、中間転写ベルトからトナーを静電気的に回収している。

また、感光ドラム等に担持されたトナー像を転写ベルトに担持された記録材へ転写する転写ベルト方式の画像形成装置が広く用いられている。特許文献２には、静電クリーニング方式のベルトクリーニング装置を用いて転写ベルトをクリーニングする転写ベルト方式の画像形成装置が示される。

トナー像を転写された記録材が分離された後の転写ベルトには、画像の間隔に配置されたパッチトナー像等から移転したトナーの帯電極性と同極性に帯電したトナーが付着している傾向がある。このため、特許文献２では、トナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加した第１ブラシローラを当接させた下流側で、トナーの帯電極性と同極性の電圧を印加した第２ブラシローラを当接させて、二次転写ベルトからトナーを静電気的に回収している。

特開２００７−５７８０３号公報 特開２００６−２５９３６７号公報

第１ブラシローラと第２ブラシローラとに逆極性の電圧を印加するベルトクリーニング装置では、上流側の第１ブラシローラで回収されるべき極性に帯電したトナーを、下流側の第２ブラシローラでは回収することができない。このため、上流側の第１ブラシローラに印加する電圧を高くして、第１ブラシローラで回収されるべき極性に帯電したトナーを、第１ブラシローラで確実に回収することが検討された。しかし、第１ブラシローラに印加する電圧を高くすると、第１ブラシローラで放電により電荷注入されて帯電量が高まることにより下流側の第２ブラシローラで回収できなくなるトナーが増えることが判明した。

本発明は、第１ブラシローラに印加する電圧を高めても、第１ブラシローラと第２ブラシローラとで効率的にトナーを回収して、無端ベルトに対する高いクリーニング性能を発揮できる画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明の画像形成装置は、像担持体と、トナー像を形成して前記像担持体に担持させるトナー像形成部と、周面に記録材を担持して移動する無端ベルトと、前記像担持体に担持されたトナー像を前記無端ベルトに担持された記録材へ転写させる転写手段と、トナー像が転写された記録材が分離された後の前記無端ベルトの周面を摺擦する第１ブラシローラと、前記第１ブラシローラとの間で前記無端ベルトを挟持する第１ローラと、前記第１ブラシローラと前記第１ローラとの間に電界を発生させる第１電源と、を有する第１クリーニング部と、前記第１ブラシローラが摺擦した後の前記無端ベルトの周面を摺擦する第２ブラシローラと、前記第２ブラシローラとの間で前記無端ベルトを挟持する第２ローラと、前記第２ブラシローラと前記第２ローラとの間に前記第１電源が発生させる電界とは逆方向の電界を発生させる第２電源と、を有する第２クリーニング部と、を備えるものである。そして、前記第１ブラシローラと前記無端ベルトとが当接する第１当接領域の前記移動方向の長さをＬＢ１、前記第１ローラと前記無端ベルトとが当接する第２当接領域の前記移動方向の長さをＬＲ１、前記第２ブラシローラと前記無端ベルトとが当接する第３当接領域の前記移動方向の長さをＬＢ２、前記第２ローラと前記無端ベルトとが当接する第４当接領域の前記移動方向の長さをＬＲ２とし、前記第１当接領域と前記第２当接領域とが前記移動方向において重複する領域の長さをＬＮ１、前記第３当接領域と前記第４当接領域とが前記移動方向において重複する領域の長さをＬＮ２とするとき、ＬＢ１＞ＬＲ１かつＬＮ１＜ＬＮ２である。

本発明の画像形成装置では、ＬＢ１＞ＬＲ１の関係によって、第１ブラシローラに印加する電圧を高めても放電による無端ベルト上のトナーへの電荷注入が軽減される。また、ＬＮ１＜ＬＮ２の関係によって、帯電量の大きいトナーに対する回収効率が高まる。したがって、第１ブラシローラに印加する電圧を高めても、第１ブラシローラと第２ブラシローラとで効率的にトナーを回収して、無端ベルトに対する高いクリーニング性能を発揮できる。

画像形成装置の構成の説明図である。 二次転写ベルトユニットの構成の説明図である。 支持ローラ及び駆動ローラの直径を変更する実験の説明図である。 ファーブラシと支持ローラの接触長さの説明図である。 二次転写ベルトの駆動ローラ巻き付き面の説明図である。 実施の形態２のベルトクリーニング装置の構成の説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

＜実施の形態１＞
（画像形成装置）
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト４０の上向き面に沿って画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。

画像形成部ＰＹでは、感光ドラム１Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト４０に転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム１Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト４０に転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、感光ドラム１Ｃ、１Ｋにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト４０に転写される。

中間転写ベルト４０に転写された四色のトナー像は、転写部Ｎへ搬送されて記録材Ｐへ二次転写される。記録材Ｐは、記録材カセット３５から取り出されて、分離ローラ３６で１枚ずつに分離されて、レジストローラ１３へ送り込まれる。レジストローラ１３は、中間転写ベルト４０のトナー像にタイミングを合わせて記録材Ｐを転写部Ｎへ送り込む。

四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、搬送ベルト６１に搬送されて定着装置６０へ送り込まれ、定着装置６０で加熱加圧を受けて表面に画像を定着される。定着装置６０は、ヒータ６０ｃを設けた定着ローラ６０ａと加圧ローラ６０ｂが形成するニップで所定の加圧力と熱量を与えて記録材Ｐにトナー像を溶融固着させる。

（画像形成部）
画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部ＰＹについて説明し、他の画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫに関する重複した説明を省略する。

画像形成部ＰＹは、感光ドラム１Ｙを囲んで、帯電装置３Ｙ、露光装置４Ｙ、現像装置５Ｙ、一次転写ローラ６Ｙ、ドラムクリーニング装置７Ｙを配置している。感光ドラム１Ｙは、アルミニウム製シリンダの外周面に感光層を形成しており、所定のプロセススピードで矢印Ａ方向に回転する。

帯電装置３Ｙは、感光ドラム１Ｙを一様な負極性の電位に帯電させる。露光装置４Ｙは、画像データを走査線に展開した画像信号に基づいて発生させたレーザービームを回転ミラーで走査して感光ドラム１Ｙの表面に画像の静電潜像を書き込む。

現像装置５Ｙは、マイナスに帯電させたトナーを感光ドラム１Ｙの静電潜像に移転させて、静電潜像をトナー像に現像する。現像剤補給部５１Ｙは、画像形成に伴って現像装置５Ｙから取り出されただけのトナーを現像装置５Ｙに補給する。

一次転写ローラ６Ｙは、中間転写ベルト４０を押圧して、感光ドラム１Ｙと中間転写ベルト４０の間に一次転写部を形成する。一次転写ローラ６Ｙに正極性の電圧を印加することで、感光ドラム１Ｙに担持された負極性のトナー像が中間転写ベルト４０へ転写される。

ドラムクリーニング装置７Ｙは、感光ドラム１Ｙにクリーニングブレードを摺擦させて、感光ドラム１Ｙの表面に付着した転写残トナーを回収する。

（中間転写ベルト）
像担持体の一例である中間転写ベルト４０は、トナー像を担持して回転する。トナー像形成部の一例である画像形成部ＰＹは、トナー像を形成して中間転写ベルト４０に担持させる。

中間転写ベルト４０は、駆動ローラ４３、テンションローラ４１、および二次転写内ローラ４２に張架され、駆動ローラ４３に駆動されて矢印Ｇ方向へ２５０〜３００［ｍｍ／ｓｅｃ］の回転速度で回転する。中間転写ベルト４０は、周長が２０００ｍｍで、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの直径は、８０ｍｍである。

中間転写ベルト４０は、厚さ７０μｍのポリイミド、ポリカーボネート等の樹脂材料の基層の上に厚さ１２０〜１８０μｍのゴム材料の弾性層を配置し、弾性層の上に厚さ５〜１０μｍの表層を配置して、厚みが２５０μｍである。ゴム材料は、ウレタンゴム、クロロプレンゴム等である。表層は、フッ素樹脂材料を含み、中間転写ベルト４０の表面へのトナーの付着力を小さくして、転写部Ｎでトナーを記録材Ｐへ転写し易くする。中間転写ベルト４０は、各層において帯電防止剤のカーボンブラックを適当量含有させて体積抵抗率を１×１０^９［Ω・ｃｍ］に調整してある。

テンションローラ４１は、回転軸の両端に配置した加圧ばね４１ｓによって中間転写ベルト４０に向かって突き出すように付勢されて、中間転写ベルト４０に一定の張力を付与する。ベルトクリーニング装置４５は、中間転写ベルト４０にクリーニングブレードを摺擦させて、中間転写ベルト４０の表面の転写残トナーを回収する。

（二次転写ベルト）
図２は二次転写ベルトユニットの構成の説明図である。図１に示すように、二次転写ベルトユニット５６は、二次転写ベルト１２に記録材Ｐを担持させて転写部Ｔ２を通過させる。二次転写ベルト１２を用いることで、転写部Ｔ２におけるトナー像の転写後、中間転写ベルト４０からの記録材Ｐの分離が容易になる。

無端ベルトの一例である二次転写ベルト１２は、周面に記録材を担持して移動する。転写手段の一例である二次転写内ローラ４２及び二次転写外ローラ１０は、中間転写ベルト４０に担持されたトナー像を二次転写ベルト１２に担持された記録材へ転写させる。

図２に示すように、二次転写ベルトユニット５６は、二次転写外ローラ１０、分離ローラ２１、テンションローラ２２、及び駆動ローラ２３に二次転写ベルト１２を張架している。二次転写ベルト１２の周長は２００ｍｍである。

二次転写ベルト１２は、ポリイミド、ポリカーボネートなどの樹脂材料に帯電防止剤のカーボンブラックを適当量含有させて体積抵抗率を１×１０^９〜１×１０^１４［Ω・ｃｍ］に調整した樹脂材料で形成されている。二次転写ベルト１２は、単層構造で厚みは０．０７〜０．１ｍｍである。二次転写ベルト１２は、引っ張り試験法（ＪＩＳ Ｋ ６３０１）で測定したヤング率の値が１００ＭＰａ以上１０ＧＰａ未満である。

二次転写外ローラ１０は、ステンレス丸棒の芯金１０ａの外周にイオン導電系発泡ゴム（ＮＢＲゴム）の弾性層１０ｂを配置して外径２４ｍｍに形成されている。弾性層１０ｂは、１０点平均表面粗さＲｚが６．０〜１２．０［μｍ］、Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度が３０〜４０程度である。二次転写外ローラ１０は、常温常湿環境（Ｎ／Ｎ：２３℃、５０％ＲＨ）にて２ｋＶを印加して測定した抵抗値が１×１０^５〜１×１０^７［Ω］である。

二次転写内ローラ４２は、転写部Ｎに位置する中間転写ベルト４０の内側面を支持する。

二次転写外ローラ１０は、二次転写内ローラ４２との間に中間転写ベルト４０と二次転写ベルト１２をニップして中間転写ベルト４０と二次転写ベルト１２の間にトナー像の転写部Ｎを形成する。二次転写外ローラ１０には、出力電流が可変の二次転写電源１１が接続される。

二次転写電源１１は、＋４０〜６０μＡの転写電流が流れるように出力電圧を定電流制御される。二次転写電源１１は、二次転写外ローラ１０に転写電圧を印加して、中間転写ベルト４０に担持されたトナー像を二次転写ベルト１２上の記録材Ｐへ二次転写させる。トナー像の二次転写に伴って記録材Ｐは、二次転写ベルト１２へ静電気的に吸着される。

分離ローラ２１は、転写部Ｎの下流側で二次転写ベルト１２から記録材を分離させる。二次転写ベルト１２上の記録材Ｐは、分離ローラ２１に到達した後、分離ローラ２１の周面に沿った二次転写ベルト１２の湾曲面で、二次転写ベルト１２から曲率分離する。分離爪３２は、二次転写ベルト１２から分離した記録材Ｐが二次転写ベルト１２に再び静電的に巻きつくのを防ぐ。

駆動ローラ２３は、不図示の駆動モータに連結され、二次転写ベルト１２を駆動して矢印Ｂ方向に回転させる。テンションローラ２２は、両端を加圧ばねで二次転写ベルト１２に向かって突き出す方向に付勢されて、二次転写ベルト１２に所定の張力を付与している。

二次転写ベルト１２から曲率分離した記録材Ｐは、搬送ベルト６１に搬送されて定着装置６０に送り込まれる。定着装置６０によって画像が定着された記録材は、画像形成装置１００の機体外へ排出される。

（パッチクリーニング）
画像形成装置１００は、中間転写ベルト４０上の記録材に転写するトナー像の間隔（画像間隔）に各色のパッチトナー像を形成して、中間転写ベルト４０上の光学式センサＫＳによってパッチトナー像の濃度（赤外線の反射光量）を計測している。パッチトナー像の濃度がフィードバックされる制御には、レーザーパワーの設定、現像電圧の設定、トナー補給量の調整などがある。画像間隔が転写部Ｎを通過する際に二次転写電源１１の出力電圧はＯＦＦされるが、中間転写ベルト４０と二次転写ベルト１２とが密着して加圧されるため、中間転写ベルト４０から二次転写ベルト１２へパッチトナー像のトナーの一部が移転する。

また、記録材がジャムして、ジャムシートの処理を行った場合、中間転写ベルト４０上には記録材に転写されなかった画像のトナー像が残っているため、転写部Ｎを通過する際に画像のトナー像のトナーの一部が二次転写ベルト１２に移転する可能性がある。

そのため、画像形成装置１００は、二次転写ベルト１２に静電クリーニング方式のベルトクリーニング装置９０を配置して、二次転写ベルト１２に付着したトナーを回収している。静電クリーニング方式のベルトクリーニング装置９０は、クリーニングブレードを使用しないため、クリーニングブレードに関するトラブルが発生しない。

（ベルトクリーニング装置）
図２に示すように、ベルトクリーニング装置９０は、正極性の電圧を印加されたファーブラシ９１Ｂを用いて負極性に帯電したトナーを回収した後に、負極性の電圧を印加されたファーブラシ９２Ｂを用いて正極性に帯電したトナーを回収する。

ファーブラシ９１Ｂ、９２Ｂ、金属ローラ９１Ｃ、９２Ｃは、歯車機構により連結され、駆動モータＭ９０に駆動されてそれぞれ矢印方向に回転する。

ファーブラシ９１Ｂ、９２Ｂは、二次転写ベルト１２の移動方向に対してカウンタ方向に回転して二次転写ベルト１２を摺擦する。ファーブラシ９２Ｂは、金属ローラ９２Ｃの回転方向に対してもカウンタ方向に回転して金属ローラ９２Ｃを摺擦する。ファーブラシ９１Ｂは、金属ローラ９１Ｃの回転方向に対してウイズ方向に回転して金属ローラ９１Ｃを摺擦する。

ファーブラシ９１Ｂ、９２Ｂは、体積抵抗率１０^５［Ω・ｃｍ］の導電性ナイロン繊維の毛体が植毛され、直径１８ｍｍ、二次転写ベルト１２への侵入量が１．５ｍｍである。金属ローラ９１Ｃ、９２Ｃは、直径２０ｍｍ、ファーブラシ９１Ｂ、９２Ｂへの侵入量が２ｍｍである。支持ローラ９１Ａは、アルミニウムの円柱ローラで直径１３ｍｍである。駆動ローラ２３は、ステンレスの円柱ローラの周面に厚さ０．５ｍｍ、体積抵抗率１０^５［Ω・ｃｍ］のゴム材料が被覆され、直径２２ｍｍである。

支持ローラ９１Ａは、接地電位に接続された金属ローラであって、二次転写ベルト１２に従動して回転し、ファーブラシ９１Ｂによって摺擦される二次転写ベルト１２を支持する。電源９１Ｅは、金属ローラ９１Ｃに正極性の電圧を印加する。金属ローラ９１Ｃに接触するファーブラシ９１Ｂは正極性に帯電して、二次転写ベルト１２に付着した負極性に帯電したトナーを吸着する。ファーブラシ９１Ｂに回収されたトナーは、より正極性の電位が高い金属ローラ９１Ｃへ移転した後に、クリーニングブレード９１Ｄによって掻き落される。

また、ファーブラシ９１Ｂに付着して回転するうちに負極性から正極性に帯電極性が変化したトナーは、ファーブラシ９１Ｂから二次転写ベルト１２へ戻された後、ファーブラシ９２Ｂを通過する過程でファーブラシ９２Ｂに回収される。

駆動ローラ２３は、導電性のゴムで被覆された金属ローラであって、二次転写ベルト１２を回転駆動し、ファーブラシ９２Ｂによって摺擦される二次転写ベルト１２を支持する。電源９２Ｅは、金属ローラ９２Ｃに負極性の電圧を印加する。金属ローラ９２Ｃに接触するファーブラシ９２Ｂは負極性に帯電して、二次転写ベルト１２に付着した正極性に帯電したトナーを吸着する。ファーブラシ９２Ｂに回収されたトナーは、より負極性の電位が高い金属ローラ９２Ｃへ移転した後に、クリーニングブレード９２Ｄによって掻き落される。

以上説明したように、第１クリーニング部の一例であるクリーニング部９１は、第１ブラシローラの一例であるファーブラシ９１Ｂと第１ローラの一例である支持ローラ９１Ａと、第１電源の一例である電源９１Ｅと、を有する。ファーブラシ９１Ｂは、トナー像が転写された記録材が分離された後の二次転写ベルト１２の周面を摺擦する。支持ローラ９１Ａは、ファーブラシ９１Ｂとの間で二次転写ベルト１２を挟持する。電源９１Ｅは、ファーブラシ９１Ｂと支持ローラ９１Ａとの間に電界を発生させる。

第２クリーニング部の一例であるクリーニング部９２は、第２ブラシローラの一例であるファーブラシ９２Ｂと第２ローラの一例である駆動ローラ２３と、第２電源の一例である電源９２Ｅと、を有する。ファーブラシ９２Ｂは、ファーブラシ９１Ｂが摺擦した後の二次転写ベルト１２の周面を摺擦する。駆動ローラ２３は、ファーブラシ９２Ｂとの間で二次転写ベルト１２を挟持する。電源９２Ｅは、ファーブラシ９２Ｂと駆動ローラ２３との間に電源９１Ｅが発生させる電界とは逆方向の電界を発生させる。

ところで、画像形成装置１００において、パッチトナー像のトナー量が多くなると、ファーブラシ９１Ｂに印加する電圧を高くすることで、クリーニングできるトナーも増えていく。しかし、これと並行して、上流側のファーブラシ９１Ｂから二次転写ベルト１２へ戻るトナーも増えてしまう。

そして、ファーブラシ９１Ｂでクリーニングできずにすり抜けるトナーは、両極性に帯電したものが混在しており、下流側のファーブラシ９２Ｂでクリーニングしきれなくなる。そこで、ファーブラシ９２Ｂに印加する電圧を高くすると、ファーブラシ９２Ｂでもトナーの帯電極性が反転してすり抜けが発生する。

そこで、駆動ローラ２３と支持ローラ９１Ａの直径を複数段階に変更してベルトクリーニング装置９０のクリーニング性能を改善する余地があるのか否かを確認した。静電ファーブラシクリーニング構成において、濃度調整用のパッチトナー像など、クリーニングすべきトナー量が増えた場合においてもクリーニング不良を防止できる、十分なクリーニングラティチュードを確保できるか否かを確認した。

（比較実験）
図３は支持ローラ及び駆動ローラの直径を変更する実験の説明図である。図１に示すように、二次転写ベルトユニット５６は小型化されているため、ベルトクリーニング装置９０も小型化される必要がある。また、画像形成装置１００のプロセススピードは２５０〜３００［ｍｍ／ｓｅｃ］であるため、ベルトクリーニング装置９０は、この周速度で回転する二次転写ベルト１２に対して十分なトナーのクリーニング性能を発揮する必要がある。

そこで、図３に示すように、駆動ローラ２３と支持ローラ９１Ａの直径をそれぞれ１３ｍｍ、１６ｍｍ、２２ｍｍの３種類（２３Ｌ、２３Ｍ、２３Ｓ、９１ＡＬ、９１ＡＭ、９１ＡＳ、）に変更して９通りに組み合わせた。それぞれの組み合わせについて、同じ周速度３００［ｍｍ／ｓｅｃ］で二次転写ベルト１２を回転させて、ベルトクリーニング装置９０のクリーニング性能を評価して比較した。

表１に示すように、支持ローラ９１Ａの直径を１３ｍｍ（９１ＡＳ）に選択し、駆動ローラ２３の直径を２２ｍｍ（２３Ｌ）に選択したときに、ベルトクリーニング装置９０でトナーのクリーニング性能が高められた。支持ローラ９１Ａの直径を２２ｍｍ（９１ＡＬ）に選択し、駆動ローラ２３の直径を１３ｍｍ（２３Ｓ）に選択したときに、ベルトクリーニング装置９０でトナーのクリーニング性能が低下した。

次に、表１の条件で、コンピュータシミュレーションを行って、支持ローラ９１Ａの二次転写ベルト１２当接長さＬＲ１、ファーブラシ９１Ｂの二次転写ベルト１２当接長さＬＢ１を求めた。また、支持ローラ９１Ａとファーブラシ９１Ｂによる二次転写ベルト１２ニップ長さＬＮ１、駆動ローラ２３とファーブラシ９２Ｂによる二次転写ベルト１２ニップ長さＬＮ２を同様に求めた。

表２に示すように、ファーブラシ９１Ｂが支持ローラ９１Ａよりも二次転写ベルト１２に対する接触長さが長く、ファーブラシ９２Ｂがファーブラシ９１Ｂよりも二次転写ベルト１２ニップ長さが長い場合にクリーニング性能が大きく高められた。

（実験結果の考察）
図４はファーブラシと支持ローラの接触長さの説明図である。図２に示すように、二次転写ベルト１２上の負極性に帯電したトナーは、金属ローラ９１Ｃを通じて正極性の電位を付与されたファーブラシ９１Ｂに静電気的に移転する。そして、負極性に帯電したトナーは、ファーブラシ９１Ｂから金属ローラ９１Ｃへ移転した後、クリーニングブレード９１Ｄによってクリーニングされる。このとき、二次転写ベルト１２上の正極性に帯電したトナーは、ファーブラシ９１Ｂをすり抜けるが、ファーブラシ９１Ｂの下流側に配置されて負極性の電位を付与されたファーブラシ９２Ｂによって回収される。

また、ファーブラシ９１Ｂに接触して負極性の電荷が失われたトナーや元々帯電していないトナーは、ファーブラシ９１Ｂに移転しても、ファーブラシ９１Ｂから金属ローラ９１Ｃには移転しない。電荷が失われたトナーや元々帯電していないトナーは、金属ローラ９１Ｃを通過して二次転写ベルト１２に接触したときに、ファーブラシ９１Ｂから二次転写ベルト１２に戻ってしまう。

ファーブラシ９１Ｂに付着したまま金属ローラ９１Ｃを通過して、二次転写ベルト１２に接触したときに二次転写ベルト１２に戻ってしまったトナーは、ファーブラシ９１Ｂの周辺での放電によって、トナー帯電量が変化していることが多い。帯電極性が反転している場合もある。

そこで、金属ローラ９１Ｃに印加する正極性の電圧を高くして、電荷が失われたトナーや、元々帯電していないトナーを金属ローラ９１Ｃへ漏れなく回収することが試みられた。しかし、金属ローラ９１Ｃに印加する正極性の電圧を高くすると、放電によって二次転写ベルト１２上に強い正極性に帯電したトナー粒子が生成されるようになってしまい、負極性の電圧を印加されたファーブラシ９１Ｂではトナーを十分に回収できなくなった。

また、画像形成装置１００の生産性を高めるために、いわゆるプロセススピードを高めて、二次転写ベルト１２の回転速度を上昇させることが求められている。二次転写ベルト１２の回転速度を上昇させた場合、ベルトクリーニング装置９０において、ファーブラシ９１Ａが二次転写ベルト１２を摺擦する時間が短くなるため、ファーブラシ９１Ａの回転速度を高めて印加電圧も高くする必要がある。しかし、ファーブラシ９１Ａの回転速度を高めることも、印加電圧も高くすることも、ファーブラシ９１Ａにおいて放電を起こり易くして、二次転写ベルト１２上に帯電量の大きなトナー粒子が増えてしまう。

また、正極性に帯電したトナーと負極性に帯電したトナーとが一緒に下流側のファーブラシ９２Ｂへ来ると、負極性の電圧を印加したファーブラシ９２Ｂでは、負極性に帯電したトナーを取りきれない。しかし、上流側のファーブラシ９１Ｂに正極性の高い電圧をかけて負極性に帯電したトナーを取り切るようにすると、ファーブラシ９１Ｂから電荷注入されて二次転写ベルト１２に戻るトナーが正極性に強く帯電する。このため、ファーブラシ９２Ｂでは二次転写ベルト１２上のトナーを取り切れなくなる。二次転写ベルト１２の回転に伴って二次転写ベルト１２がファーブラシ９１Ｂから抜ける領域では、ファーブラシ９１Ｂと二次転写ベルト１２上のトナー粒子との間で放電が発生して、二次転写ベルト１２上のトナー粒子を正極性に帯電させている。そして、放電によって二次転写ベルト１２上に生成された強く正極性に帯電したトナー粒子は、負極性の電位を付与された下流側のファーブラシ９２Ｂをすり抜けてしまう。

しかし、図４に示すように、支持ローラ９１Ａの直径を１３ｍｍにしたところ、金属ローラ９１Ｃに印加する正極性の電圧を高くしても、二次転写ベルト１２上に負極性に帯電したトナー粒子があまり生成されなくなった。これは、支持ローラ９１Ａの直径を小さくすると、相対的に直径が大きなファーブラシ９１Ｂが、支持ローラ９１Ａから遠く離れた電界の小さな領域で二次転写ベルト１２から離間するので、放電が発生しにくいためと考えられる。ファーブラシ９１Ｂでは、電界の弱い位置でファーブラシ９１Ｂを離間させるので電荷注入が発生しにくく、二次転写ベルト１２に戻るトナーが正極性に強く帯電しないと考えられる。

一方、下流側のファーブラシでは、二次転写ベルト１２の回転に伴って二次転写ベルト１２がファーブラシ９１Ｂから離間する領域では、二次転写ベルト１２上にほとんどトナーが残っていない。このため、ファーブラシ９２Ｂと二次転写ベルト１２との間で放電が発生しても差支えない。それよりも、駆動ローラ２３に内側面を支持されて高い電界が形成される二次転写ベルト１２の領域にできるだけ長くファーブラシ９２Ｂを接触させて、二次転写ベルト１２からトナーを回収することが効率的である。

このため、上述したように、駆動ローラ２３の直径を２２ｍｍにしたとき、直径が１３ｍｍ、１６ｍｍのときよりもベルトクリーニング装置９０のトナーのクリーニング性能が高まったと考えられる。下流側のファーブラシ９２Ｂでは、駆動ローラ２３上でできるだけ長い時間ファーブラシ９２Ｂを二次転写ベルト１２に摺擦させることで、正極性に強く帯電したトナーでもある程度は回収できるようになると考えられる。

（放電に関する考察）
図５は二次転写ベルトの駆動ローラ巻き付き面の説明図である。図４に示すように、第１ブラシローラの一例であるファーブラシ９１Ｂと無端ベルトの一例である二次転写ベルト１２とが当接する第１当接領域の長さをＬＢ１とする。第１ローラの一例である支持ローラ９１Ｂと二次転写ベルト１２とが当接する第２当接領域の長さをＬＲ１とする。第２ブラシローラの一例であるファーブラシ９２Ｂと二次転写ベルト１２とが当接する第３当接領域の長さをＬＢ２とする。第２ローラの一例である駆動ローラ２３と二次転写ベルト１２とが当接する第４当接領域の長さをＬＲ２とする。第１当接領域と第２当接領域とが二次転写ベルト１２の移動方向において重複する領域の長さをＬＮ１とし、第３当接領域と第４当接領域とが二次転写ベルト１２の移動方向において重複する領域の長さをＬＮ２とする。

図４に示すように、二次転写ベルト１２の移動に伴って二次転写ベルト１２がファーブラシ９１Ｂから抜け出す空隙Ｒにおいて放電が発生する可能性がある。支持ローラ９１Ａとファーブラシ９１Ｂとの間に電圧を印加した場合、電界は、支持ローラ９１Ａの中心とファーブラシ９１Ｂの中心を結んだ線Ｌの上が一番強く、線Ｌから上流、下流に離れるにつれて弱くなる。このため、空隙Ｒで起きる放電は、線Ｌから近いほど強く、離れるにつれて、弱くなる。このため、空隙Ｒでは、ほとんど放電が発生しない。

また、放電を引き起こす電界は、空隙Ｒと支持ローラ９１Ａの距離が近いほど強くなる。このため、空隙Ｒで起きる放電は、空隙Ｒと支持ローラ９１Ａの距離が近いほど強くなる。このような放電がトナーの周辺で起こると、トナーに放電電荷が飛びこむことで、トナーの帯電極性及び帯電量が変化する。すなわち、ＬＢ１＞ＬＲ１ であれば、空隙Ｒで起きる放電が大幅に抑制されて、ファーブラシ９１Ｂから二次転写ベルト１２に戻ってしまうトナー量が少なくなる。

一方、下流側のファーブラシ９２Ｂでは、トナーがすり抜けてしまうと紙の裏汚れになるため、すり抜けがあってはならない。ファーブラシ９２Ｂに来るトナーには、逆極性（プラス）に帯電したトナーだけでなく、上流側のファーブラシ９１Ｂでは回収できないゼロ近傍の帯電量の未帯電トナーが含まれる。未帯電トナーは、静電的な付着力ではなく物理的な付着力によって二次転写ベルト１２に付着している。未帯電トナーを回収するためには、駆動ローラ２３を小さくして、トナー周辺の放電を減らすよりも、駆動ローラ２３を大きくして、駆動ローラ２３に支持された二次転写ベルト１２とファーブラシ９２Ｂの当接領域を長くすることが有効である。すなわち、ＬＮ１＜ＬＮ２であれば、下流側のファーブラシ９２Ｂにおいて二次転写ベルト１２からより多くのトナーを回収できる。

また、ＬＮ１／ＬＢ１、ＬＮ２／ＬＢ２は、ファーブラシの接触長さに占める有効クリーニング領域（クリーニング電界が強い範囲）の割合である。この数値が高いほど、ファーブラシは、二次転写ベルト１２との接触過程で長時間にわたってトナーを吸着できる。このため、ＬＮ１／ＬＢ１＜ＬＮ２／ＬＢ２、かつＬＮ１＜ＬＮ２であれば、下流側のファーブラシ９２Ｂでトナーの回収性能を高めつつ、上流側のファーブラシ９１Ｂでは放電を抑制するという役割分担がより明らかになる。

図５に示すように、実施の形態１では、二次転写ベルト１２が駆動ローラ２３に巻き付いた湾曲面にファーブラシ９２Ｂを当接させて、クリーニング電界が強い範囲の長さＬＮ２を確保している。これに対して、二次転写ベルト１２’が駆動ローラ２３に単に支持された平面にファーブラシ９２Ｂを当接させていた場合、クリーニング電界が強い範囲の長さはＬＮ２よりも短いＬＮ２’となる。したがって、駆動ローラ２３に巻き付いた二次転写ベルト１２の湾曲面にファーブラシ９２Ｂを当接させることで、ベルトクリーニング装置９０のクリーニング性能を高めることができる。

図５に示すように、二次転写ベルト１２の移動に伴って、二次転写ベルト１２がファーブラシ９１Ｂに突入する部分でも放電が発生する。しかし、ファーブラシ９１Ｂから二次転写ベルト１２へトナーが戻る現象は、二次転写ベルト１２がファーブラシ９１Ｂに突入する部分よりも、二次転写ベルト１２がファーブラシ９１Ｂから抜け出す部分のほうがクリーニング性能に与える影響が大きい。

以上説明したように、ファーブラシ９１Ｂと二次転写ベルト１２とが当接する第１当接領域の長さをＬＢ１とする。支持ローラ９２Ａと二次転写ベルト１２とが当接する第２当接領域の長さをＬＲ１とする。ＬＢ１とＬＲ１とが移動方向において重複する領域の長さをＬＮ１とする。

また、ファーブラシ９２Ｂと二次転写ベルト１２とが当接する第３当接領域の長さをＬＢ２とする。駆動ローラ２３と二次転写ベルト１２とが当接する第４当接領域の長さをＬＲ２とする。ＬＢ２とＬＲ２とが移動方向において重複する領域の長さをＬＮ２とする。

実施の形態１では、このとき、ＬＢ１＞ＬＲ１かつＬＮ１＜ＬＮ２の関係が成立している。同時に、ＬＮ１／ＬＢ１＜ＬＮ２／ＬＢ２かつＬＮ１＜ＬＮ２の関係、及びＬＢ１＞ＬＲ１かつＬＮ１＜ＬＮ２の関係が成立している。

（実施の形態１の効果）
実施の形態１では、上述した各式の関係を満たすので、ファーブラシ９１Ｂをすり抜けたトナーや二次転写ベルト１２へ戻されたトナーの帯電状態がファーブラシ９２Ｂによって回収し易い状態に揃えられて、クリーニング不良が発生し難くなる。

実施の形態１では、支持ローラ９１Ａの直径をＤＲ１とし、駆動ローラ２３の直径をＤＲ２とするとき、ＤＲ１＜ＤＲ２の関係が成立している。このため、ＬＢ１＞ＬＲ１かつＬＮ１＜ＬＮ２の関係、もしくはＬＮ１／ＬＢ１＜ＬＮ２／ＬＢ２かつＬＮ１＜ＬＮ２の関係、及びＬＢ１＞ＬＲ１かつＬＮ１＜ＬＮ２の関係を、容易に満たすことができる。ファーブラシ９１Ｂ、９２Ｂの直径と侵入量とを揃えてベルトクリーニング装置９０を設計することが容易である。

実施の形態１では、駆動ローラ２３は、記録材が分離された後の二次転写ベルト１２を巻き付けて張架するローラである。このため、専用の支持ローラを設ける必要が無く、小型の二次転写ベルトユニット５６を構成できる。

実施の形態１では、駆動ローラ２３は、金属ローラ９２Ｃの周面を導電性のゴム材料で被覆して構成される。このため、金属ローラ金属ローラ９２Ｃが二次転写ベルト１２へ直接に接触している場合に比較して金属ローラ金属ローラ９２Ｃとファーブラシ９２Ｂとの間の抵抗が高くなって、二次転写ベルトユニット５６とファーブラシ９２Ｂの間の放電が発生しにくくなる。

実施の形態１では、ファーブラシ９１Ｂにはトナーの帯電極性と逆極性の電圧Ｖ１の電圧が印加され、ファーブラシ９２Ｂにはトナーの帯電極性と同極性の電圧Ｖ２の電圧が印加される。このとき、｜Ｖ１｜＞｜Ｖ２｜の関係が成立している。このため、ＬＮ１＜ＬＮ２の関係、もしくは、ＬＮ１／ＬＢ１＜ＬＮ２／ＬＢ２かつＬＮ１＜ＬＮ２の関係、及びＬＢ１＞ＬＲ１かつＬＮ１＜ＬＮ２の関係を満たしつつ、上流側のファーブラシ９１Ｂで転写残トナーを効率的かつ大量に回収できる。

また、画像形成装置の生産性を高めるために、いわゆるプロセススピードを高めて、転写ベルトの回転速度を上昇させることが求められている。転写ベルトの回転速度を上昇させた場合、ベルトクリーニング装置９０において、ファーブラシ９１Ｂがベルトを摺擦する時間が短くなるため、ファーブラシ９１Ｂの回転速度を高めて印加電圧も高くする必要がある。

実施の形態１では、ファーブラシ９１Ｂの回転速度を高めた場合にも、印加電圧を高くした場合にも、ファーブラシ９１Ｂにおいて放電を起こり難くして、トナーのクリーニング性能を確保できる。このため、プロセスの高速化対応が容易である。

＜実施の形態２＞
図６は実施の形態２のベルトクリーニング装置の構成の説明図である。図１に示すように、実施の形態１では、二次転写ベルト１２のベルトクリーニング装置９０について説明した。これに対して、実施の形態２では、中間転写ベルト４０のベルトクリーニング装置４５について説明する。

（ベルトクリーニング装置）
図１に示すように、トナー像形成部の一例である露光装置４Ｙ及び現像装置５Ｙは、トナー像を形成して像担持体の一例である感光ドラム１Ｙに担持させる。第１の転写手段の一例である一次転写ローラ６Ｙは、感光ドラム１Ｙに担持されたトナー像を、移動する無端ベルトの一例である中間転写ベルト４０へ転写する。第２の転写手段の一例である二次転写内ローラ４２及び二次転写外ローラ１０は、中間転写ベルト４０に担持されたトナー像を記録材へ転写する。

図６に示すように、ベルトクリーニング装置４５は、負極性の電圧を印加されたファーブラシ１９１Ｂを用いて正極性に帯電したトナーを回収した後に、正極性の電圧を印加されたファーブラシ１９２Ｂを用いて負極性に帯電したトナーを回収する。

ファーブラシ１９１Ｂ、１９２Ｂ、金属ローラ１９１Ｃ、１９２Ｃは、歯車機構により連結され、駆動モータＭ１９０に駆動されてそれぞれ矢印方向に回転する。ファーブラシ１９１Ｂ、１９２Ｂは、中間転写ベルト４０の回転方向に対してカウンタ方向に回転して中間転写ベルト４０を摺擦する。ファーブラシ１９１Ｂ、１９２Ｂは、金属ローラ１９１Ｃ、１９２Ｃの回転方向に対してウイズ方向に回転して金属ローラ１９１Ｃ、１９２Ｃを摺擦する。

ファーブラシ１９１Ｂ、１９２Ｂは、体積抵抗率１０^５［Ω・ｃｍ］の導電性ナイロン繊維の毛体が植毛され、直径１８ｍｍ、中間転写ベルト４０への侵入量が１．５ｍｍである。金属ローラ１９１Ｃ、１９２Ｃは、直径２０ｍｍ、ファーブラシ１９１Ｂ、１９２Ｂへの侵入量が２ｍｍである。支持ローラ１９１Ａは、アルミニウムの円柱ローラで直径１３ｍｍである。駆動ローラ４３は、ステンレスの円柱ローラの周面に厚さ０．５ｍｍ、体積抵抗率１０^５［Ω・ｃｍ］のゴム材料が被覆され、直径２４ｍｍである。

支持ローラ１９１Ａは、接地電位に接続され、中間転写ベルト４０に従動して回転し、ファーブラシ１９１Ｂによって摺擦される中間転写ベルト４０を支持する。電源１９１Ｅは、金属ローラ１９１Ｃに負極性の電圧を印加する。金属ローラ１９１Ｃに接触するファーブラシ１９１Ｂは負極性に帯電して、中間転写ベルト４０に付着した正極性に帯電したトナーを吸着する。ファーブラシ１９１Ｂに回収されたトナーは、より正極性の電位が高い金属ローラ１９１Ｃへ移転した後に、クリーニングブレード１９１Ｄによって掻き落される。

また、ファーブラシ１９１Ｂに付着して回転するうちに負極性から正極性に帯電極性が変化したトナーは、ファーブラシ１９１Ｂから中間転写ベルト４０へ戻された後、ファーブラシ１９２Ｂを通過する過程でファーブラシ１９２Ｂに回収される。

駆動ローラ２３は、導電性のゴムで被覆された金属ローラであって、中間転写ベルト４０を回転駆動し、ファーブラシ１９２Ｂによって摺擦される中間転写ベルト４０を支持する。電源１９２Ｅは、金属ローラ１９２Ｃに正極性の電圧を印加する。金属ローラ１９２Ｃに接触するファーブラシ１９２Ｂは正極性に帯電して、中間転写ベルト４０に付着した負極性に帯電したトナーを吸着する。ファーブラシ１９２Ｂに回収されたトナーは、より負極性の電位が高い金属ローラ１９２Ｃへ移転した後に、クリーニングブレード１９２Ｄによって掻き落される。

以上説明したように、第１クリーニング部の一例であるクリーニング部１９１は、第１ブラシローラの一例であるファーブラシ１９１Ｂと第１ローラの一例である支持ローラ１９１Ａと、第１電源の一例である電源１９１Ｅと、を有する。ファーブラシ１９１Ｂは、記録材へトナー像を転写した後の中間転写ベルト４０の周面を摺擦する。支持ローラ１９１Ａは、ファーブラシ１９１Ｂとの間で中間転写ベルト４０を挟持する。電源１９１Ｅは、ファーブラシ１９１Ｂと支持ローラ１９１Ａとの間に電界を発生させる。

第２クリーニング部の一例であるクリーニング部１９２は、第２ブラシローラの一例であるファーブラシ１９２Ｂと第２ローラの一例である駆動ローラ４３と、第２電源の一例である電源１９２Ｅと、を有する。ファーブラシ１９２Ｂは、ファーブラシ１９１Ｂが摺擦した後の中間転写ベルト４０の周面を摺擦する。駆動ローラ４３は、ファーブラシ１９２Ｂとの間で中間転写ベルト４０を挟持する。電源１９２Ｅは、ファーブラシ１９２Ｂと駆動ローラ４３との間に電源１９１Ｅが発生させる電界とは逆方向の電界を発生させる。

（放電に関する考察）
図４に示すように、ファーブラシ１９１Ｂと中間転写ベルト４０とが当接する第１当接領域の長さをＬＢ１とする。支持ローラ１９２Ａと中間転写ベルト４０とが当接する第２当接領域の長さをＬＲ１とする。ＬＢ１とＬＲ１とが移動方向において重複する領域の長さをＬＮ１とする。

ファーブラシ１９２Ｂと中間転写ベルト４０とが当接する第３当接領域の長さをＬＢ２とする。駆動ローラ４３と中間転写ベルト４０とが当接する第４当接領域の長さをＬＲ２とする。ＬＢ２とＬＲ２とが移動方向において重複する領域の長さをＬＮ２とする。

このとき、実施の形態２でも、実施の形態１と同様にＬＢ１＞ＬＲ１かつＬＮ１＜ＬＮ２の関係が成立している。同時に、ＬＮ１／ＬＢ１＜ＬＮ２／ＬＢ２かつＬＮ１＜ＬＮ２の関係、及びＬＢ１＞ＬＲ１かつＬＮ１＜ＬＮ２の関係が成立している。

このため、実施の形態２でも、クリーニング部１９１では、放電が大幅に抑制されて、ファーブラシ１９１Ｂから中間転写ベルト４０に戻ってしまうトナー量が少なくなる。クリーニング部１９２では、中間転写ベルト４０からより多くのトナーを回収できる。上流側のファーブラシ１９１Ｂで放電を削減しつつ下流側のファーブラシ１９２Ｂでトナーの回収性能を高めるという役割分担がより明らかになる。

（実施の形態２の効果）
実施の形態２では、支持ローラ１９１Ａの直径をＤＲ１とし、駆動ローラ４３の直径をＤＲ２とするとき、ＤＲ１＜ＤＲ２の関係が成立している。このため、上述した各式の関係を成立させることが容易である。

実施の形態２では、駆動ローラ４３は、トナー像が記録材へ転写された後の中間転写ベルト４０を巻き付けて張架するローラである。このため、ファーブラシ１９２Ｂに対向する専用の対向ローラを設ける必要が無い。

実施の形態２では、駆動ローラ４３は、金属ローラの周面を導電性のゴム材料で被覆して構成される。このため、ファーブラシ１９２Ｂと中間転写ベルト４０の間で放電が発生し難い。

実施の形態２では、ファーブラシ１９１Ｂにはトナーの帯電極性と同極性の電圧Ｖ１の電圧が印加され、ファーブラシ１９２Ｂにはトナーの帯電極性と逆極性の電圧Ｖ２の電圧が印加される。このとき、｜Ｖ１｜＞｜Ｖ２｜の関係が成立している。このため、上流側のファーブラシ１９１Ｂにおいて、ＬＮ１＜ＬＮ２の関係を満たしつつ、転写残トナーの大部分を占める正極性に帯電したトナーを効率的に回収できる。このため、中間転写ベルト４０の高速化対応が容易である。

＜その他の実施の形態＞
上述した実施の形態１、２は、本発明の実施の形態の一例にすぎず、本発明は、上述した実施の形態１、２の具体的な構成には限定されない。

実施の形態１では、記録材搬送ベルトのベルトクリーニング装置における実施形態を説明したが、これに限定されることはなく、感光体ベルトのベルトクリーニング装置についても本発明を実施できる。

１０ 二次転写外ローラ、１１ 二次転写電源、１２ 二次転写ベルト
１３ レジストローラ、２１ 分離ローラ
２２ テンションローラ、２３ 駆動ローラ
４０ 中間転写ベルト、４１ テンションローラ
４２ 二次転写内ローラ、４３ 駆動ローラ、５６ 二次転写ベルトユニット
６０ 定着装置、９０ ベルトクリーニング装置
９１Ａ、１９１Ａ 支持ローラ、
９１Ｂ、９２Ｂ、１９１Ｂ、１９２Ｂ ファーブラシ
９１Ｃ、９２Ｃ、１９１Ｃ、１９２Ｃ 金属ローラ
９１Ｄ、９２Ｄ、１９１Ｄ、１９２Ｄ クリーニングブレード
９１Ｅ、９２Ｅ、１９１Ｅ、１９２Ｅ 電源
Ｍ９０、Ｍ１９０ 駆動モータ、Ｎ 転写部、Ｐ 記録材

トナー像を転写された記録材が分離された後の転写ベルトには、画像の間隔に配置されたパッチトナー像等から移転したトナーの帯電極性と逆極性に帯電したトナーが付着している傾向がある。このため、特許文献２では、トナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加した第１ブラシローラを当接させた下流側で、トナーの帯電極性と同極性の電圧を印加した第２ブラシローラを当接させて、二次転写ベルトからトナーを静電気的に回収している。

本発明の画像形成装置は、像担持体と、トナー像を形成して前記像担持体に担持させるトナー像形成部と、周面に記録材を担持して移動する無端ベルトと、前記像担持体に担持されたトナー像を前記無端ベルトに担持された記録材へ転写させる転写手段と、トナー像が転写された記録材が分離された後の前記無端ベルトの周面を摺擦する第１ブラシローラと、前記第１ブラシローラとの間で前記無端ベルトを挟持する第１ローラと、前記第１ブラシローラと前記第１ローラとの間に電界を発生させる第１電源と、を有する第１クリーニング部と、前記第１ブラシローラが摺擦した後の前記無端ベルトの周面を摺擦する第２ブラシローラと、前記第２ブラシローラとの間で前記無端ベルトを挟持する第２ローラと、前記第２ブラシローラと前記第２ローラとの間に前記第１電源が発生させる電界とは逆方向の電界を発生させる第２電源と、を有する第２クリーニング部と、を備えるものである。そして、前記第１ブラシローラと前記無端ベルトとが当接する第１当接領域の前記無端ベルトの移動方向の長さをＬＢ１、前記第１ローラと前記無端ベルトとが当接する第２当接領域の前記移動方向の長さをＬＲ１、前記第２ブラシローラと前記無端ベルトとが当接する領域を第３当接領域、前記第２ローラと前記無端ベルトとが当接する領域を第４当接領域とし、前記第１当接領域と前記第２当接領域とが前記移動方向において重複する領域の長さをＬＮ１、前記第３当接領域と前記第４当接領域とが前記移動方向において重複する領域の長さをＬＮ２とするとき、ＬＢ１＞ＬＲ１かつＬＮ１＜ＬＮ２である。

テンションローラ４１は、回転軸の両端に配置した加圧ばね４１ｓによって中間転写ベルト４０に向かって突き出すように付勢されて、中間転写ベルト４０に一定の張力を付与する。ベルトクリーニング装置４５は、中間転写ベルト４０の表面の転写残トナーを回収する。

（二次転写ベルト）
図２は二次転写ベルトユニットの構成の説明図である。図１に示すように、二次転写ベルトユニット５６は、二次転写ベルト１２に記録材Ｐを担持させて転写部Ｎを通過させる。二次転写ベルト１２を用いることで、転写部Ｎにおけるトナー像の転写後、中間転写ベルト４０からの記録材Ｐの分離が容易になる。

駆動ローラ２３は、導電性のゴム２３ｂで被覆された金属ローラ２３ａであって、二次転写ベルト１２を回転駆動し、ファーブラシ９２Ｂによって摺擦される二次転写ベルト１２を支持する。電源９２Ｅは、金属ローラ９２Ｃに負極性の電圧を印加する。金属ローラ９２Ｃに接触するファーブラシ９２Ｂは負極性に帯電して、二次転写ベルト１２に付着した正極性に帯電したトナーを吸着する。ファーブラシ９２Ｂに回収されたトナーは、より負極性の電位が高い金属ローラ９２Ｃへ移転した後に、クリーニングブレード９２Ｄによって掻き落される。

しかし、図４に示すように、支持ローラ９１Ａの直径を１３ｍｍにしたところ、金属ローラ９１Ｃに印加する正極性の電圧を高くしても、二次転写ベルト１２上に正極性に帯電したトナー粒子があまり生成されなくなった。これは、支持ローラ９１Ａの直径を小さくすると、相対的に直径が大きなファーブラシ９１Ｂが、支持ローラ９１Ａから遠く離れた電界の小さな領域で二次転写ベルト１２から離間するので、放電が発生しにくいためと考えられる。ファーブラシ９１Ｂでは、電界の弱い位置でファーブラシ９１Ｂを離間させるので電荷注入が発生しにくく、二次転写ベルト１２に戻るトナーが正極性に強く帯電しないと考えられる。

一方、下流側のファーブラシ９２Ｂにおいては、二次転写ベルト１２の回転に伴って二次転写ベルト１２がファーブラシ９２Ｂから離間する領域では、二次転写ベルト１２上にほとんどトナーが残っていない。このため、ファーブラシ９２Ｂと二次転写ベルト１２との間で放電が発生しても差支えない。それよりも、駆動ローラ２３に内側面を支持されて高い電界が形成される二次転写ベルト１２の領域にできるだけ長くファーブラシ９２Ｂを接触させて、二次転写ベルト１２からトナーを回収することが効率的である。

（放電に関する考察）
図５は二次転写ベルトの駆動ローラ巻き付き面の説明図である。図４に示すように、第１ブラシローラの一例であるファーブラシ９１Ｂと無端ベルトの一例である二次転写ベルト１２とが当接する第１当接領域の長さをＬＢ１とする。第１ローラの一例である支持ローラ９１Ａと二次転写ベルト１２とが当接する第２当接領域の長さをＬＲ１とする。第２ブラシローラの一例であるファーブラシ９２Ｂと二次転写ベルト１２とが当接する第３当接領域の長さをＬＢ２とする。第２ローラの一例である駆動ローラ２３と二次転写ベルト１２とが当接する第４当接領域の長さをＬＲ２とする。第１当接領域と第２当接領域とが二次転写ベルト１２の移動方向において重複する領域の長さをＬＮ１とし、第３当接領域と第４当接領域とが二次転写ベルト１２の移動方向において重複する領域の長さをＬＮ２とする。

図４に示すように、二次転写ベルト１２の移動に伴って二次転写ベルト１２がファーブラシ９１Ｂから抜け出す空隙Ｒにおいて放電が発生する可能性がある。支持ローラ９１Ａとファーブラシ９１Ｂとの間に電圧を印加した場合、電界は、支持ローラ９１Ａの中心とファーブラシ９１Ｂの中心を結んだ線Ｌの上が一番強く、線Ｌから上流、下流に離れるにつれて弱くなる。このため、空隙Ｒで起きる放電は、線Ｌから近いほど強く、離れるにつれて、弱くなる。

図５に示すように、二次転写ベルト１２の移動に伴って、二次転写ベルト１２がファーブラシ９２Ｂに突入する部分でも放電が発生する。しかし、ファーブラシ９２Ｂから二次転写ベルト１２へトナーが戻る現象は、二次転写ベルト１２がファーブラシ９２Ｂに突入する部分よりも、二次転写ベルト１２がファーブラシ９２Ｂから抜け出す部分のほうが生じ易く、クリーニング性能に与える影響が大きい。

実施の形態１では、このとき、ＬＢ１＞ＬＲ１かつＬＮ１＜ＬＮ２の関係が成立している。同時に、ＬＮ１／ＬＢ１＜ＬＮ２／ＬＢ２かつＬＮ１＜ＬＮ２の関係が成立している。

実施の形態１では、駆動ローラ２３は、金属ローラ２３ａの周面を導電性のゴム２３ｂで被覆して構成される。このため、金属ローラ２３ａが二次転写ベルト１２へ直接に接触している場合に比較して金属ローラ２３ａとファーブラシ９２Ｂとの間の抵抗が高くなって、二次転写ベルト１２とファーブラシ９２Ｂの間の放電が発生しにくくなる。

駆動ローラ４３は、導電性のゴム４３ｂで被覆された金属ローラ４３ａであって、中間転写ベルト４０を回転駆動し、ファーブラシ１９２Ｂによって摺擦される中間転写ベルト４０を支持する。電源１９２Ｅは、金属ローラ１９２Ｃに正極性の電圧を印加する。金属ローラ１９２Ｃに接触するファーブラシ１９２Ｂは正極性に帯電して、中間転写ベルト４０に付着した負極性に帯電したトナーを吸着する。ファーブラシ１９２Ｂに回収されたトナーは、より負極性の電位が高い金属ローラ１９２Ｃへ移転した後に、クリーニングブレード１９２Ｄによって掻き落される。

（放電に関する考察）
図４に示すように、ファーブラシ１９１Ｂと中間転写ベルト４０とが当接する第１当接領域の長さをＬＢ１とする。支持ローラ１９１Ａと中間転写ベルト４０とが当接する第２当接領域の長さをＬＲ１とする。ＬＢ１とＬＲ１とが移動方向において重複する領域の長さをＬＮ１とする。

このとき、実施の形態２でも、実施の形態１と同様にＬＢ１＞ＬＲ１かつＬＮ１＜ＬＮ２の関係が成立している。同時に、ＬＮ１／ＬＢ１＜ＬＮ２／ＬＢ２かつＬＮ１＜ＬＮ２の関係が成立している。

Claims (12)

1. 像担持体と、
   トナー像を形成して前記像担持体に担持させるトナー像形成部と、
   周面に記録材を担持して移動する無端ベルトと、
   前記像担持体に担持されたトナー像を前記無端ベルトに担持された記録材へ転写させる転写手段と、
   トナー像が転写された記録材が分離された後の前記無端ベルトの周面を摺擦する第１ブラシローラと、前記第１ブラシローラとの間で前記無端ベルトを挟持する第１ローラと、前記第１ブラシローラと前記第１ローラとの間に電界を発生させる第１電源と、を有する第１クリーニング部と、
   前記第１ブラシローラが摺擦した後の前記無端ベルトの周面を摺擦する第２ブラシローラと、前記第２ブラシローラとの間で前記無端ベルトを挟持する第２ローラと、前記第２ブラシローラと前記第２ローラとの間に前記第１電源が発生させる電界とは逆方向の電界を発生させる第２電源と、を有する第２クリーニング部と、を備え、
   前記第１ブラシローラと前記無端ベルトとが当接する第１当接領域の前記移動方向の長さをＬＢ１、前記第１ローラと前記無端ベルトとが当接する第２当接領域の前記移動方向の長さをＬＲ１、前記第２ブラシローラと前記無端ベルトとが当接する第３当接領域の前記移動方向の長さをＬＢ２、前記第２ローラと前記無端ベルトとが当接する第４当接領域の前記移動方向の長さをＬＲ２とし、
   前記第１当接領域と前記第２当接領域とが前記移動方向において重複する領域の長さをＬＮ１、前記第３当接領域と前記第４当接領域とが前記移動方向において重複する領域の長さをＬＮ２とするとき、
   ＬＢ１＞ＬＲ１
   ＬＮ１＜ＬＮ２
   であることを特徴とする画像形成装置。
2. 像担持体と、
   トナー像を形成して前記像担持体に担持させるトナー像形成部と、
   周面に記録材を担持して移動する無端ベルトと、
   前記像担持体に担持されたトナー像を前記無端ベルトに担持された記録材へ転写させる転写手段と、
   トナー像が転写された記録材が分離された後の前記無端ベルトの周面を摺擦する第１ブラシローラと、前記第１ブラシローラとの間で前記無端ベルトを挟持する第１ローラと、前記第１ブラシローラと前記第１ローラとの間に電界を発生させる第１電源と、を有する第１クリーニング部と、
   前記第１ブラシローラが摺擦した後の前記無端ベルトの周面を摺擦する第２ブラシローラと、前記第２ブラシローラとの間で前記無端ベルトを挟持する第２ローラと、前記第２ブラシローラと前記第２ローラとの間に前記第１電源が発生させる電界とは逆方向の電界を発生させる第２電源と、を有する第２クリーニング部と、を備え、
   前記第１ブラシローラと前記無端ベルトとが当接する第１当接領域の前記移動方向の長さをＬＢ１、前記第１ローラと前記無端ベルトとが当接する第２当接領域の前記移動方向の長さをＬＲ１、前記第２ブラシローラと前記無端ベルトとが当接する第３当接領域の前記移動方向の長さをＬＢ２、前記第２ローラと前記無端ベルトとが当接する第４当接領域の前記移動方向の長さをＬＲ２とし、
   前記第１当接領域と前記第２当接領域とが前記移動方向において重複する領域の長さをＬＮ１、前記第３当接領域と前記第４当接領域とが前記移動方向において重複する領域の長さをＬＮ２とするとき、
   ＬＮ１／ＬＢ１＜ＬＮ２／ＬＢ２
   ＬＮ１＜ＬＮ２
   であることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記第１ローラの直径をＤＲ１とし、前記第２ローラの直径をＤＲ２とするとき、
   ＤＲ１＜ＤＲ２
   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。
4. 前記第２ローラは、記録材が分離された後の前記無端ベルトを巻き付けて張架するローラであることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記第２ローラは、金属ローラの周面を導電性のゴム材料で被覆して構成されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 像担持体と、
   トナー像を形成して前記像担持体に担持させるトナー像形成部と、
   移動する無端ベルトと、
   前記像担持体に担持されたトナー像を前記無端ベルトへ転写させる第１の転写手段と、
   前記無端ベルトに担持されたトナー像を記録材へ転写させる第２の転写手段と、
   記録材へトナー像を転写した後の前記無端ベルトの周面を摺擦する第１ブラシローラと、前記第１ブラシローラとの間で前記無端ベルトを挟持する第１ローラと、前記第１ブラシローラと前記第１ローラとの間に電界を発生させる第１電源と、を有する第１クリーニング部と、
   前記第１ブラシローラが摺擦した後の前記無端ベルトの周面を摺擦する第２ブラシローラと、前記第２ブラシローラとの間で前記無端ベルトを挟持する第２ローラと、前記第２ブラシローラと前記第２ローラとの間に前記第１電源が発生させる電界とは逆方向の電界を発生させる第２電源と、を有する第２クリーニング部と、を備え、
   前記第１ブラシローラと前記無端ベルトとが当接する第１当接領域の前記移動方向の長さをＬＢ１、前記第１ローラと前記無端ベルトとが当接する第２当接領域の前記移動方向の長さをＬＲ１、前記第２ブラシローラと前記無端ベルトとが当接する第３当接領域の前記移動方向の長さをＬＢ２、前記第２ローラと前記無端ベルトとが当接する第４当接領域の前記移動方向の長さをＬＲ２とし、
   前記第１当接領域と前記第２当接領域とが前記移動方向において重複する領域の長さをＬＮ１、前記第３当接領域と前記第４当接領域とが前記移動方向において重複する領域の長さをＬＮ２とするとき、
   ＬＢ１＞ＬＲ１
   ＬＮ１＜ＬＮ２
   であることを特徴とする画像形成装置。
7. 像担持体と、
   トナー像を形成して前記像担持体に担持させるトナー像形成部と、
   移動する無端ベルトと、
   前記像担持体に担持されたトナー像を前記無端ベルトへ転写させる第１の転写手段と、
   前記無端ベルトに担持されたトナー像を記録材へ転写させる第２の転写手段と、
   記録材へトナー像を転写した後の前記無端ベルトの周面を摺擦する第１ブラシローラと、前記第１ブラシローラとの間で前記無端ベルトを挟持する第１ローラと、前記第１ブラシローラと前記第１ローラとの間に電界を発生させる第１電源と、を有する第１クリーニング部と、
   前記第１ブラシローラが摺擦した後の前記無端ベルトの周面を摺擦する第２ブラシローラと、前記第２ブラシローラとの間で前記無端ベルトを挟持する第２ローラと、前記第２ブラシローラと前記第２ローラとの間に前記第１電源が発生させる電界とは逆方向の電界を発生させる第２電源と、を有する第２クリーニング部と、を備え、
   前記第１ブラシローラと前記無端ベルトとが当接する第１当接領域の前記移動方向の長さをＬＢ１、前記第１ローラと前記無端ベルトとが当接する第２当接領域の前記移動方向の長さをＬＲ１、前記第２ブラシローラと前記無端ベルトとが当接する第３当接領域の前記移動方向の長さをＬＢ２、前記第２ローラと前記無端ベルトとが当接する第４当接領域の前記移動方向の長さをＬＲ２とし、
   前記第１当接領域と前記第２当接領域とが前記移動方向において重複する領域の長さをＬＮ１、前記第３当接領域と前記第４当接領域とが前記移動方向において重複する領域の長さをＬＮ２とするとき、
   ＬＮ１／ＬＢ１＞ＬＮ２／ＬＢ２
   ＬＮ１＜ＬＮ２
   であることを特徴とする画像形成装置。
8. 前記第１ローラの直径をＤＲ１とし、前記第２ローラの直径をＤＲ２とするとき、
   ＤＲ１＜ＤＲ２
   であることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
9. 前記第２ローラは、記録材が分離された後の前記無端ベルトを巻き付けて張架するローラであることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記第２ローラは、金属ローラの周面を導電性のゴム材料で被覆して構成されることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記第１ブラシにはトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、前記第２ブラシにはトナーの帯電極性と同極性の電圧が印加され、
    前記第１ブラシに印加する電圧をＶ１とし、前記第２ブラシに印加する電圧をＶ２とするとき、｜Ｖ１｜＞｜Ｖ２｜であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記第１ブラシにはトナーの帯電極性と同極性の電圧が印加され、前記第２ブラシにはトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、
    前記第１ブラシに印加する電圧をＶ１とし、前記第２ブラシに印加する電圧をＶ２とするとき、｜Ｖ１｜＞｜Ｖ２｜であることを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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