(57)【要約】【課題】中間転写体内のイオンの偏りを均して中間転写体の電気抵抗の上昇を抑制しつつ、中間転写体に電流を供給する部材の清掃のために生産性が低下することを抑制することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、第１、第２のクリーニング部ＣＬ１、ＣＬ２で中間転写体７に接触する第１、第２のクリーニング部材２２ａ、２２ｂと、中間転写体７の回転方向において２次転写部Ｔ２よりも下流かつ第１のクリーニングＣＬ１よりも上流のディスチャージ部Ｄで中間転写体７に接触するディスチャージ部材３２と、ディスチャージ部材３２にディスチャージ電流を供給するための電圧を印加する電源３５と、中間転写体７上の画像領域がディスチャージ部Ｄを通過している際のディスチャージ電流の値が、画像形成動作中に中間転写体７に通電される電流収支を０とする値に対し±５０％の範囲の値となるように、電源３５を制御する制御部５０と、を有する構成とする。【選択図】図１
2020034699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正規極性に帯電したトナーで形成されたトナー像を担持する像担持体と、
イオン導電性を有する回転可能な無端ベルト状の中間転写体と、
１次転写部で前記像担持体から前記中間転写体にトナー像を１次転写させるための１次転写電流を前記１次転写部に供給する１次転写部材と、
２次転写部で前記中間転写体から記録材にトナー像を２次転写させるための２次転写電流を前記２次転写部に供給する２次転写部材と、
前記中間転写体の回転方向において前記２次転写部よりも下流かつ前記１次転写部よりも上流の第１、第２のクリーニング部でそれぞれ前記中間転写体の外周面に接触する第１、第２のクリーニング部材であって、前記第１のクリーニング部材は前記中間転写体上の前記正規極性とは逆極性に帯電したトナーを前記第１のクリーニング部材に回収するための第１のクリーニング電流を前記第１のクリーニング部に供給し、前記第２のクリーニング部材は前記中間転写体上の前記正規極性に帯電したトナーを前記第２のクリーニング部材に回収するための第２のクリーニング電流を前記第２のクリーニング部に供給する前記第１及び第２のクリーニング部材と、
前記中間転写体の回転方向において前記２次転写部よりも下流かつ前記第１のクリーニング部よりも上流のディスチャージ部で前記中間転写体の外周面に接触するディスチャージ部材と、
前記ディスチャージ部に前記第２のクリーニング電流と同じ方向のディスチャージ電流を供給するための電圧を前記ディスチャージ部材に印加する電源と、
前記中間転写体の内周面側から外周面側に向かう方向の電流を正の値として、前記中間転写体上の画像領域が前記１次転写部、前記２次転写部、前記第１のクリーニング部、前記第２のクリーニング部及び前記ディスチャージ部のそれぞれを通過している際の前記１次転写電流、前記２次転写電流、前記第１のクリーニング電流、前記第２のクリーニング電流及び前記ディスチャージ電流の値の総和を電流収支とした場合、前記中間転写体上の画像領域が前記ディスチャージ部を通過している際の前記ディスチャージ電流の値が、前記電流収支を０とする値に対し±５０％の範囲の値となるように、前記電源を制御する制御部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記中間転写体上の画像領域が前記ディスチャージ部を通過している際の前記ディスチャージ電流の値が、前記電流収支を０とする値に対し±３０％の範囲の値となるように、前記電源を制御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】
前記中間転写体の回転方向において、前記ディスチャージ部は、前記第１及び第２のクリーニング部よりも上流に位置す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】
前記中間転写体の回転方向において、前記第１のクリーニング部は、前記第２のクリーニングよりも上流に位置することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記中間転写体の回転方向において、前記第１のクリーニング部は、前記第２のクリーニング部よりも下流に位置し、前記ディスチャージ部は、前記第１のクリーニング部よりも上流かつ前記第２のクリーニング部よりも下流に位置す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６】
前記中間転写体上の非画像領域に試験用トナー像を形成し、該試験用トナー像を記録材に転写させずに前記ディスチャージ部に到達させる制御モードを実行可能であり、
前記制御部は、前記中間転写体上の前記試験用トナー像が形成された領域が前記ディスチャージ部を通過している際の前記ディスチャージ電流の値が、前記中間転写体上の前記試験用トナー像が形成された領域が前記第２のクリーニング部を通過している際の前記第２のクリーニング電流の値よりも絶対値が小さくなるように、前記電源を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に画像形成装置。
【請求項７】
前記中間転写体上の非画像領域に試験用トナー像を形成し、該試験用トナー像を記録材に転写させずに前記ディスチャージ部に到達させる制御モードを実行可能であり、
前記制御部は、前記中間転写体上の前記試験用トナー像が形成された領域が前記ディスチャージ部を通過している際の前記ディスチャージ電流の値が、前記中間転写体上の画像領域が前記ディスチャージ部を通過している際の前記ディスチャージ電流の値よりも絶対値が小さくなるように、前記電源を制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に画像形成装置。
【請求項８】
複数の前記像担持体と、該複数の前記像担持体のそれぞれに対応して設けられた複数の前記１次転写部材と、を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置など画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式などを用いた画像形成装置として、複数の像担持体に形成されたトナー像が中間転写体上に重ね合わせるようにして１次転写された後に紙などの記録材に２次転写される中間転写方式の画像形成装置がある。中間転写体としては、無端ベルト状の部材である中間転写ベルトが多く用いられている。１次転写は、複数の像担持体のそれぞれに対応して中間転写ベルトの内周面に接触可能に配置された１次転写部材に１次転写バイアスが印加され、像担持体と中間転写ベルトとが接触する１次転写部に電流が供給されることで行われることが多い。また、２次転写は、中間転写ベルトの外周面に接触可能に配置された２次転写部材に２次転写バイアスが印加され、中間転写ベルトと２次転写部材とが当接する２次転写部に電流が供給されることで行われることが多い。１次転写部材、２次転写部材としては、ローラ状の部材である１次転写ローラ、２次転写ローラが用いられることが多い。また、２次転写後の中間転写ベルト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としてのベルトクリーニング装置によって中間転写ベルト上から回収される。ベルトクリーニング装置は、画像濃度制御などのために中間転写ベルト上に形成される試験用トナー像（未転写トナー）を中間転写ベルト上から回収するためにも用いられる。ベルトクリーニング装置としては、中間転写ベルト上のトナーを静電的に回収する静電クリーニング装置が知られている（特許文献１）。静電クリーニング装置は、クリーニングブレードによるクリーニングが摩擦力の増大などによって難しくなる弾性層を有する中間転写ベルトのクリーニングなどに有効である。
【０００３】
このような画像形成装置では、画像形成動作を行うことによる通電によって中間転写ベルトの電気抵抗が上昇することがある。この現象は、中間転写ベルトとしてイオン導電性のベルトが使用される場合に顕著となる。特に、中間転写ベルトが複数層、例えば、基材、弾性層及び表層を有し、弾性層の電気抵抗の調整のためにイオン導電系の導電剤が用いられている場合に顕著となる。つまり、中間転写ベルトとしてイオン導電性のベルトが使用される場合には、電流が流れることでベルト内に発生する電界により、イオン導電性を担う陽イオンと陰イオンとが力を受ける。そして、正の電荷を帯びた陽イオンは電界の方向に移動し、負の電荷を帯びた陰イオンは電界とは逆方向に移動する。例えば、正規の帯電極性が負極性のトナーが用いられる構成の場合を考える。この場合、１次転写のために、中間転写ベルトの内周面に接触する１次転写部材に正極性の電圧が印加されて、１次転写部に中間転写ベルトの内周面側から外周面側に向かう方向（ここでは「外方向」ともいう。）の電流が供給される。そのため、陽イオンは中間転写ベルトの外周面側へ、陰イオンは中間転写ベルトの内周面側へ移動する。また、２次転写のために、中間転写ベルトの外周面に当接する２次転写部材に正極性の電圧が印加されて、２次転写部に中間転写ベルトの外周面側から内周面側に向かう方向（ここでは「内方向」ともいう。）の電流が供給される。そのため、中間転写ベルト内のイオンは１次転写時とは逆方向へ（陽イオンは内周面側へ、陰イオンは外周面側へ）移動する。そして、中間転写ベルトに供給される外方向と内方向との総電荷量のバランスが大きくくずれると、中間転写ベルト内のイオンに偏りが発生し、中間転写ベルトの電気抵抗が上昇する。中間転写ベルトの繰り返し使用量の増加に伴って中間転写ベルトの電気抵抗が上昇し、１次転写や２次転写のために印加することが必要な電圧の絶対値が上昇していくと、１次転写部や２次転写部での放電に起因して画像不良が発生しやすくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４８８０９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者の検討によれば、中間転写ベルトの電気抵抗の上昇を抑制して、中間転写ベルトの寿命を延ばすためには、画像形成動作を行うことによる中間転写ベルト内のイオンの偏りを均すように中間転写ベルトに電流を供給することが有効である。そこで、中間転写ベルトに電流を供給する部材として、上述の静電クリーニング装置のクリーニング部材を用いることが考えられる。
【０００６】
しかし、画像形成動作中に中間転写ベルト内のイオンの偏りを十分に均すために必要となる電流は、中間転写ベルト上の２次転写残トナーを回収するのに適した電流（ここでは「最適クリーニング電流」ともいう。）よりも大きくなることがある。例えば、タンデム型のフルカラー画像形成装置では、４箇所の１次転写部で外方向の電流が流れ、１箇所の２次転写部で内方向の電流が流れるため、外方向の電流の方が内方向の電流よりも多くなりやすい。そのため、クリーニング部材によって内方向の電流を供給して中間転写ベルト内のイオンの偏りを均そうとすると、クリーニング部材により中間転写ベルトに供給することが必要となる電流は、最適クリーニング電流よりも大きくなることがある。
【０００７】
画像形成動作中にクリーニング部材に最適クリーニング電流よりも大きい電流を供給すると、トナーが中間転写ベルト上に再付着して、次に形成される画像がトナーで汚れてしまう可能性がある。特に、このような電流を供給することでクリーニング部材にトナーが蓄積し続けると、一定量のトナーが蓄積した場合にそのトナーが一度に中間転写ベルト上に再付着してしまうことがある。この現象を抑制するためには、クリーニング部材にトナーがある程度蓄積したタイミングで、クリーニング部材の清掃シーケンスを実行する必要があり、画像形成装置の生産性が低下する可能性がある。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、中間転写体内のイオンの偏りを均して中間転写体の電気抵抗の上昇を抑制しつつ、中間転写体に電流を供給する部材の清掃のために生産性が低下すること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】
【０００９】
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、正規極性に帯電したトナーで形成されたトナー像を担持する像担持体と、イオン導電性を有する回転可能な無端ベルト状の中間転写体と、１次転写部で前記像担持体から前記中間転写体にトナー像を１次転写させるための１次転写電流を前記１次転写部に供給する１次転写部材と、２次転写部で前記中間転写体から記録材にトナー像を２次転写させるための２次転写電流を前記２次転写部に供給する２次転写部材と、前記中間転写体の回転方向において前記２次転写部よりも下流かつ前記１次転写部よりも上流の第１、第２のクリーニング部でそれぞれ前記中間転写体の外周面に接触する第１、第２のクリーニング部材であって、前記第１のクリーニング部材は前記中間転写体上の前記正規極性とは逆極性に帯電したトナーを前記第１のクリーニング部材に回収するための第１のクリーニング電流を前記第１のクリーニング部に供給し、前記第２のクリーニング部材は前記中間転写体上の前記正規極性に帯電したトナーを前記第２のクリーニング部材に回収するための第２のクリーニング電流を前記第２のクリーニング部に供給する前記第１及び第２のクリーニング部材と、前記中間転写体の回転方向において前記２次転写部よりも下流かつ前記第１のクリーニング部よりも上流のディスチャージ部で前記中間転写体の外周面に接触するディスチャージ部材と、前記ディスチャージ部に前記第２のクリーニング電流と同じ方向のディスチャージ電流を供給するための電圧を前記ディスチャージ部材に印加する電源と、前記中間転写体の内周面側から外周面側に向かう方向の電流を正の値として、前記中間転写体上の画像領域が前記１次転写部、前記２次転写部、前記第１のクリーニング部、前記第２のクリーニング部及び前記ディスチャージ部のそれぞれを通過している際の前記１次転写電流、前記２次転写電流、前記第１のクリーニング電流、前記第２のクリーニング電流及び前記ディスチャージ電流の値の総和を電流収支とした場合、前記中間転写体上の画像領域が前記ディスチャージ部を通過している際の前記ディスチャージ電流の値が、前記電流収支を０とする値に対し±５０％の範囲の値となるように、前記電源を制御する制御部と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、中間転写体内のイオンの偏りを均して中間転写体の電気抵抗の上昇を抑制しつつ、中間転写体に電流を供給する部材の清掃のために生産性が低下することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１の画像形成装置の概略断面図である。
【図２】実施例１におけるベルトクリーニング装置の近傍の模式的な断面図である。
【図３】画像形成装置の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。
【図４】中間転写ベルトの電圧印加時間（電流供給時間）と電気抵抗との関係の一例を示すグラフ図、及びその測定装置の模式図である。
【図５】第２のクリーニングブラシによる２次転写残トナーのクリーニング性を説明するためのグラフ図である。
【図６】比較例１、比較例２の画像形成装置の概略断面図である。
【図７】実施例１における画像形成動作のシーケンスを説明するためのタイミングチャート図である。
【図８】濃度制御用のパターン画像の配置を示す模式図である。
【図９】濃度制御の手順の概略を示すフローチャート図である。
【図１０】濃度制御時の信号値と電位の関係を説明するためのグラフ図である
【図１１】第２のクリーニングブラシによる試験用トナー像のクリーニング性を説明するためのグラフ図である。
【図１２】中間転写ベルト上のトナーの電荷量分布を説明するためのグラフ図である。
【図１３】実施例２における画像形成動作のシーケンスを説明するためのタイミングチャート図である。
【図１４】実施例３におけるベルトクリーニング装置及びディスチャージ部の近傍の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１３】
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いてフルカラー画像を形成することが可能な、中間転写方式を採用したタンデム型の複合機（複写機、プリンタ、ファクシミリ装置の機能を有する。）である。
【００１４】
画像形成装置１００は、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する４個の画像形成部ＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＫを有する。各画像形成部ＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＫにおける同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを表す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して総括的に説明することがある。本実施例では、画像形成部Ｕは、後述する感光ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、１次転写ローラ５、ドラムクリーニング装置６などを有して構成される。
【００１５】
トナー像を担持する像担持体としての、回転可能なドラム型の感光体（電子写真感光体）である感光ドラム１は、図中矢印Ｒ１方向に回転駆動される。回転する感光ドラム１の表面は、帯電手段としてのローラ型の帯電部材である帯電ローラ２によって、所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電処理される。帯電時に、帯電ローラ２には、所定の帯電バイアス（帯電電圧）が印加される。帯電処理された感光ドラム１の表面は、画像情報に基づいて露光手段としての露光装置（レーザースキャナー）３によって走査露光され、感光ドラム１上に静電像（静電潜像）が形成される。感光ドラム１上に形成された静電像は、現像手段としての現像装置４によって現像剤としてのトナーが供給されて現像（可視化）され、感光ドラム１上にトナー像が形成される。本実施例では、一様に帯電処理された後に画像情報に基づいて露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム１上の露光部（イメージ部）に、感光ドラム１の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーが付着する（反転現像方式）。本実施例では、現像時のトナーの帯電極性であるトナーの正規の帯電極性（ここでは、単に「正規極性」ともいう。）は負極性である。現像時に、現像装置４が備える現像剤担持体としての現像ローラには、所定の現像バイアス（現像電圧）が印加される。
【００１６】
４個の感光ドラム１に対向するように、中間転写体としての無端状のベルトで構成された中間転写ベルト７が配置されている。中間転写ベルト７は、複数の張架ローラ７１〜７６に掛け回されて所定の張力で張架されている。中間転写ベルト７は、複数の張架ローラのうちの１つである駆動ローラ７１が回転駆動されることによって図中矢印Ｒ２方向に１５０〜４７０ｍｍ／ｓｅｃの周速度で回転（周回移動）する。複数の張架ローラのうちの他の１つであるテンションローラ７４は、中間転写ベルト７の張力を一定に制御する。複数の張架ローラのうちの更に他の１つである２次転写対向ローラ７６は、後述する２次転写ローラ８の対向部材（対向電極）として機能する。中間転写ベルト７の内周面側には、各感光ドラム１に対応して、１次転写手段としてのローラ型の１次転写部材である１次転写ローラ５が配置されている。１次転写ローラ５は、中間転写ベルト７を介して感光ドラム１に向けて押圧され、感光ドラム１と中間転写ベルト７とが接触する１次転写部（１次転写ニップ）Ｔ１を形成する。上述のように感光ドラム１上に形成されたトナー像は、１次転写部Ｔ１において、１次転写ローラ５の作用によって、回転している中間転写ベルト７上に１次転写される。１次転写時に、１次転写ローラ５には、１次転写電源（高圧電源）Ｅ１により、トナーの正規極性とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である１次転写バイアス（１次転写電圧）が印加され、１次転写部に１次転写電流が供給される。例えば、１次転写時に、各１次転写ローラ５には、＋１〜＋３ＫＶ程度の定電圧制御された１次転写バイアスが印加され、各１次転写部Ｔ１に２０〜６０μＡ程度の電流が流される。例えばフルカラー画像の形成時には、各感光ドラム１上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、中間転写ベルト７上に重ね合わされるようにして順次１次転写される。本実施例では、各１次転写ローラ５には、各色のトナー像が１次転写部Ｔ１に搬送されてくるのに同期して１次転写バイアスが印加される。
【００１７】
中間転写ベルト７の外周面側において、２次転写対向ローラ７６に対向する位置には、２次転写手段としてのローラ型の２次転写部材である２次転写ローラ８が配置されている。２次転写ローラ８は、中間転写ベルト７を介して２次転写対向ローラ７６に向けて押圧され、中間転写ベルト７と２次転写ローラ８とが当接（直接接触又は記録材Ｐを挟持）する２次転写部（二次転写ニップ）Ｔ２を形成する。上述のように中間転写ベルト７上に形成されたトナー像は、２次転写部Ｔ２において、２次転写ローラ８の作用によって、中間転写ベルト７と２次転写ローラ８とに挟持されて搬送される紙などの記録材Ｐ上に２次転写される。２次転写時に、２次転写ローラ８には、２次転写電源（高圧電源）Ｅ２により、トナーの正規極性とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である２次転写バイアス（２次転写電圧）が印加され、２次転写部Ｔ２に２次転写電流が供給される。例えば、２次転写時に、２次転写ローラ８には、＋１〜＋７ＫＶ程度の定電圧制御された２次転写バイアスが印加され、２次転写部Ｔ２に４０〜１２０μＡ程度の電流が流される。記録材Ｐは、記録材収納部（図示せず）から１枚ずつ給送された後、レジストローラ９によって、中間転写ベルト７上のトナー像とタイミングが合わされて２次転写部Ｔ２へと搬送される。本実施例では、画像形成装置１００は、２次転写ローラ８を中間転写ベルト７に対して離接させる離接手段としての離接機構９０（図３参照）を有している。そして、本実施例では、２次転写ローラ８は、中間転写ベルト７上のトナー像が２次転写部Ｔ２に搬送されてくるのに同期して、中間転写ベルト７に当接させられて、２次転写バイアスが印加される。
【００１８】
なお、本実施例における２次転写対向ローラ７６を２次転写部材として用いて、これに本実施例とは逆極性の２次転写バイアスを印加すると共に、本実施例における２次転写ローラ８を２次転写対向部材として用いて、これを電気的に接地してもよい。
【００１９】
トナー像が転写された記録材Ｐは、定着手段としての定着装置１０へと搬送される。定着装置１０は、未定着のトナー像を担持した記録材Ｐを加熱及び加圧することによって、トナー像を記録材Ｐ上に定着（溶融、固着）させる。トナー像が定着された記録材Ｐは、画像形成装置１００の装置本体の外部へと排出（出力）される。
【００２０】
また、１次転写時に中間転写ベルト７に転写されずに感光ドラム１上に残留したトナー（１次転写残トナー）は、感光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によって感光ドラム１上から除去されて回収される。また、２次転写時に記録材Ｐに転写されずに中間転写ベルト７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としてのベルトクリーニング装置２０によって中間転写ベルト７上から除去されて回収される。ベルトクリーニング装置２０については、後述して更に詳しく説明する。
【００２１】
ここで、本実施例では、１次転写ローラ５は、芯金（基材）と、芯金の外周にイオン導電系発泡ゴムで形成された弾性層と、を有して構成される。本実施例では、１次転写ローラ５の外径は、１５〜２０ｍｍである。また、本実施例では、１次転写ローラ５の電気抵抗値は、Ｎ／Ｎ環境（２３℃、５０％ＲＨ）で２ｋＶを印加して測定した場合１×１０５〜１×１０８Ωである。
【００２２】
また、本実施例では、２次転写ローラ８は、芯金（基材）と、芯金の外周にイオン導電系発泡ゴムで形成された弾性層と、を有して構成される。本実施例では、２次転写ローラ８の外径は、２０〜２５ｍｍである。また、本実施例では、２次転写ローラ８の電気抵抗値は、Ｎ／Ｎ環境（２３℃、５０％ＲＨ）で２ｋＶを印加して測定した場合１×１０５〜１×１０８Ωである。
【００２３】
また、本実施例では、２次転写対向ローラ７６は、芯金（基材）と、芯金の外周に電子導電性のゴムで形成された弾性層と、を有して構成される。本実施例では、２次転写対向ローラ７６の外径は、２０〜２２ｍｍである。また、本実施例では、２次転写対向ローラ７６の電気抵抗値は、Ｎ／Ｎ環境（２３℃、５０％ＲＨ）で５０Ｖを印加して測定した場合１×１０５〜１×１０８Ωである。
【００２４】
また、本実施例では、中間転写ベルト７は、基層（裏面の層）、弾性層（中間層）、表層を有する複数層構成のベルトである。基層は、ポリイミド、ポリカーボネートなどの樹脂又は各種ゴムなどに帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させた材料で形成されており、厚みは０．０５〜０．１５［ｍｍ］である。弾性層は、ＣＲゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどの各種ゴムなどにイオン導電剤を適当量含有させた材料で形成されており、厚みは０．１〜０．５００［ｍｍ］である。イオン導電剤としては、例えば、脂肪族スルホン酸塩などが用いられる。表層は、ウレタン樹脂、フッ素樹脂などの樹脂で形成されており、厚みは０．０００２〜０．０２０［ｍｍ］である。中間転写ベルト７の体積抵抗率は、５×１０８〜１×１０１４［Ω／ｃｍ］（２３℃、５０％ＲＨ）である。また、中間転写ベルト７の硬度は、ＭＤ１硬度で６０〜８５°（２３℃、５０％ＲＨ）である。また、中間転写ベルト７の静止摩擦係数は、０．１５〜０．６（２３℃、５０％ＲＨ、ＨＥＩＤＯＮ社製ｔｙｐｅ９４ｉ）である。
【００２５】
２．ベルトクリーニング装置
図２は、本実施例におけるベルトクリーニング装置２０の近傍の模式的な拡大断面図である。ベルトクリーニング装置２０は、中間転写ベルト７の回転方向において、２次転写部Ｔ２よりも下流かつ１次転写部Ｔ１（最上流の１次転写部Ｔ１Ｙ）よりも上流、特に、中間転写ベルト７を介して駆動ローラ７１に対向する位置に配置されている。本実施例では、ベルトクリーニング装置２０は、中間転写ベルト７上のトナーを静電的に回収する静電クリーニング装置、特に、導電性ファーブラシローラを用いた静電式ブラシクリーニング装置で構成されている。
【００２６】
本実施例では、ベルトクリーニング装置２０は、中間転写ベルト７の近傍に配置されたハウジング２１を有する。ハウジング２１の内部には、次の各部材が設けられている。まず、第１、第２のクリーニング部材としての第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂである。また、第１、第２の回収部材としての第１、第２の回収ローラ２３ａ、２３ｂである。また、第１、第２の掻き取り部材としての第１、第２のブレード２４ａ、２４ｂである。
【００２７】
第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂは、回転可能な導電性ファーブラシローラで構成されている。第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂのブラシ繊維は、糸の電気抵抗値が３×１０５〜１×１０１３（Ω／ｃｍ）、繊維太さが２〜１５デニールのカーボン分散型ナイロン繊維、アクリル繊維又はポリエステル繊維で構成されている。そして、第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂは、このブラシ繊維を、植毛密度５万本〜５０万本／ｉｎｃｈ２の割合で基材としての金属ローラ上に植毛して構成されている。第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂは、中間転写ベルト７に対して約１．０〜２．０ｍｍの侵入量を保って配置されている。また、第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂは、駆動手段としての駆動モータ（図示せず）により、中間転写ベルト７の周速度の２０〜８０％の周速度で図中矢印Ｒ３方向へ回転駆動される。つまり、第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂは、中間転写ベルト７との接触部において中間転写ベルト７の移動方向とは逆方向に移動するように回転し、中間転写ベルト７の表面を摺擦する。本実施例では、第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂは、中間転写ベルト７を介して対向部材（対向電極）として機能する駆動ローラ７１に当接させられている。駆動ローラ７１は、電気的に接地（グランドに接続）されている。第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂは、その回転軸線方向が中間転写ベルト７の表面の移動方向と略直交する幅方向と略平行に配置されている。第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂの回転軸線方向の長さは、中間転写ベルト７の幅方向における中間転写ベルト７上の最大画像形成幅よりも長い。第１のクリーニングブラシ２２ａと中間転写ベルト７との接触部が、第１のクリーニングブラシ２２ａによる中間転写ベルト７上からのトナーの回収が行われる第１のクリーニング部ＣＬ１である。また、第２のクリーニングブラシ２２ｂと中間転写ベルト７との接触部が、第２のクリーニングブラシ２２ｂによる中間転写ベルト７上からのトナーの回収が行われる第２のクリーニング部ＣＬ２である。第１、第２のクリーニング部ＣＬ１、ＣＬ２は、中間転写ベルト７の回転方向において、２次転写部Ｔ２よりも下流かつ１次転写部Ｔ１（最上流の１次転写部Ｔ１Ｙ）よりも上流に位置する。そして、本実施例では、中間転写ベルト７の回転方向において、第１のクリーニング部ＣＬ１は、第２のクリーニング部ＣＬ２よりも上流に位置する。
【００２８】
第１、第２の回収ローラ２３ａ、２３ｂは、回転可能な金属製（本実施例ではアルミニウム製）のローラ（金属ローラ）で構成されている。第１、第２の回収ローラ２３ａ、２３ｂは、第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂに対して約１．５〜２．５ｍｍの侵入量を保って配置されている。また、第１、第２の回収ローラ２３ａ、２３ｂは、駆動手段としての駆動モータ（図示せず）により、第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂと同等の周速度で図中矢印Ｒ４方向へ回転駆動される。つまり、第１、第２の回収ローラ２３ａ、２３ｂは、第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂとの接触部において第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂの移動方向と順方向に移動するように回転する。第１、第２の回収ローラ２３ａ、２３ｂは、その回転軸線方向が中間転写ベルト７の幅方向と略平行に配置されている。第１、第２の回収ローラ２３ａ、２３ｂの回転軸線方向の長さは、第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂの回転軸線方向の長さと同等とされている。
【００２９】
第１、第２のブレード２４ａ、２４ｂは、第１、第２の回収ローラ２３ａ、２３ｂに当接して配置されている。第１、第２のブレード２４ａ、２４ｂは、弾性部材としてのウレタンゴムなどのゴム材料で形成されている。第１、第２のブレード２４ａ、２４ｂは、第１、第２の回収ローラ２３ａ、２３ｂの回転軸線方向と略平行に配置される長手方向と、該長手方向と略直交する短手方向と、にそれぞれ所定の長さを有し、所定の厚さを有する板状の部材である。第１、第２のブレード２４ａ、２４ｂの厚みは１．６〜２．２ｍｍ、硬度はＩＲＨＤ硬度で７０〜７８°（２３℃、５０％ＲＨ）である。また、第１、第２のブレード２４ａ、２４ｂは、第１、第２の回収ローラ３３ａ、３３ｂに対して０．５〜２．０ｍｍの侵入量を保って配置されている。第１、第２のブレード２４ａ、２４ｂは、第１、第２の回収ローラ２３ａ、２３ｂの回転方向に対してカウンター方向（自由端部が回転方向の上流側を向く方向）に、第１、第２の回収ローラ２３ａ、２３ｂに当接させられている。第１、第２のブレード２４ａ、２４ｂの回転軸線方向の長さは、第１、第２の回収ローラ２３ａ、２３ｂの回転軸線方向の長さと同等とされている。
【００３０】
本実施例では、中間転写ベルト７の回転方向において上流側に位置する第１のクリーニングブラシ２２ａには、トナーの正規極性と同極性である負極性の電圧（第１のクリーニングバイアス、第１のクリーニング電圧）が印加される。本実施例では、直流電源である第１のクリーニング電源（高圧電源）２５ａにより、第１の回収ローラ２３ａに負極性の電圧が印加されることにより、該第１の回収ローラ２３ａを介して第１のクリーニングブラシ２２ａに負極性の電圧が印加される。本実施例では、第１のクリーニングブラシ２２ａ（すなわち、第１のクリーニング部ＣＬ１）に流れる電流（第１のクリーニング電流）が２０μＡとなるように定電流制御された負極性の直流電圧が、第１のクリーニングブラシ２２ａに印加される。この第１のクリーニング電流は、中間転写ベルト７の内周面側から外周面側に向かう方向（外方向）に流れる電流を正の値で表す場合＋２０μＡである。
【００３１】
一方、本実施例では、中間転写ベルト７の回転方向において下流側に位置する第２のクリーニングブラシ２２ｂには、トナーの正規極性とは逆極性である正極性の電圧（第２のクリーニングバイアス、第２のクリーニング電圧）が印加される。本実施例では、直流電源である第２のクリーニング電源（高圧電源）２５ｂにより、第２の回収ローラ２３ｂに正極性の電圧が印加されることにより、該第２の回収ローラ２３ｂを介して第２のクリーニングブラシ２２ｂに正極性の電圧が印加される。本実施例では、第２のクリーニングブラシ２２ｂ（すなわち、第２のクリーニング部ＣＬ２）に流れる電流（第２のクリーニング電流）が２０μＡとなるように定電流制御された正極性の直流電圧が、第２のクリーニングブラシ２２ｂに印加される。この第２のクリーニング電流は、中間転写ベルト７の外周面側から内周面側に向かう方向（内方向）に流れる電流を負の値で表す場合−２０μＡである。
【００３２】
上述のように第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂに電圧が印加されることで、第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂと中間転写ベルト７との間に中間転写ベルト７上のトナーを回収するのに適した電界（クリーニング電界）が形成される。これにより、中間転写ベルト７上の２次転写残トナーは、第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂに静電的に吸着され、中間転写ベルト７上から除去される。第１のクリーニングブラシ２２ａには、中間転写ベルト７上の２次転写残トナーのうち正規極性とは逆極性である正極性に帯電したトナーが付着する。また、第２のクリーニングブラシ２２ｂには、中間転写ベルト７上の２次転写残トナーのうち正規極性である負極性に帯電したトナーが付着する。また、このトナーは、第１、第２の回収ローラ２３ａ、２３ｂと第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂとの間に形成された電界により、第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂから第１、第２の回収ローラ２３ａ、２３ｂに転移する。さらに、第１、第２の回収ローラ２３ａ、２３ｂに転移したトナーは、第１、第２のブレード２４ａ、２４ｂによって第１、第２の回収ローラ２３ａ、２３ｂ上から掻き落とされる。第１、第２の回収ローラ２３ａ、２３ｂから掻き落されたトナーは、ハウジング２１内に収容され、更に搬送部材（スクリューなど）によって回収容器（図示せず）へと搬送される。
【００３３】
３．ディスチャージ装置の構成
図２に示すように、中間転写ベルト７の回転方向において、２次転写ローラ８（２次転写部Ｔ２）よりも下流かつベルトクリーニング装置２０（第１、第２のクリーニング部ＣＬ１、ＣＬ２）よりも上流に、ディスチャージ装置３０が配置されている。本実施例では、ディスチャージ装置３０は、静電クリーニング装置、特に、導電性ファーブラシローラを用いた静電式ブラシクリーニング装置と同様の構成を有する。
【００３４】
ディスチャージ装置（抵抗上昇抑制装置）３０は、中間転写ベルト７の近傍に配置されたディスチャージ部ハウジング３１を有する。ハウジング３１の内部には、次の各部材が設けられている。まず、ディスチャージ部材（抵抗上昇抑制部材）としてのディスチャージブラシ３２である。また、ディスチャージ部回収部材としてのディスチャージ部回収ローラ３３である。また、ディスチャージ部掻き取り部材としてのディスチャージ部ブレード３４である。
【００３５】
ディスチャージブラシ３２は、回転可能な導電性ファーブラシローラで構成されている。ディスチャージブラシ３２のブラシ繊維は、糸の電気抵抗値が３×１０５〜１×１０１３（Ω／ｃｍ）、繊維太さが２〜１５デニールのカーボン分散型ナイロン繊維、アクリル繊維又はポリエステル繊維で構成されている。そして、ディスチャージブラシ３２は、このブラシ繊維を、植毛密度５万本〜５０万本／ｉｎｃｈ２の割合で基材としての金属ローラ上に植毛して構成されている。ディスチャージブラシ３２は、中間転写ベルト７に対して約１．０〜２．０ｍｍの侵入量を保って配置されている。また、ディスチャージブラシ３２は、駆動手段としての駆動モータ（図示せず）により、中間転写ベルト７の周速度の２０〜８０％の周速度で図中矢印Ｒ３方向へ回転駆動される。つまり、ディスチャージブラシ３２は、中間転写ベルト７との接触部において中間転写ベルト７の移動方向とは逆方向に移動するように回転し、中間転写ベルト７の表面を摺擦する。本実施例では、中間転写ベルト７の内周面側において、ディスチャージブラシ３２に対向する位置に、対向部材（対向電極）としての対向ローラ８０が配置されている。本実施例では、ディスチャージブラシ３２は、中間転写ベルト７を介して対向ローラ８０に当接させられている。対向ローラ８０は、電気的に接地されている。ディスチャージブラシ３２は、その回転軸線方向が中間転写ベルト７の幅方向と略平行に配置されている。ディスチャージブラシ３２の回転軸線方向の長さは、中間転写ベルト７の幅方向における中間転写ベルト７上の最大画像形成幅よりも長い。ディスチャージブラシ３２と中間転写ベルト７との接触部が、ディスチャージブラシ３２により中間転写ベルト７に電流を供給して中間転写ベルト７内のイオンの偏りを均すことが行われるディスチャージ部Ｄである。本実施例では、ディスチャージ部Ｄは、中間転写ベルト７の回転方向において、２次転写部Ｔ２よりも下流かつ第１、第２のクリーニング部ＣＬ１、ＣＬ２よりも上流に位置する。
【００３６】
ディスチャージ部回収ローラ３３は、回転可能な金属製（本実施例ではアルミニウム製）のローラ（金属ローラ）で構成されている。ディスチャージ部回収ローラ３３は、ディスチャージブラシ３２に対して約１．５〜２．５ｍｍの侵入量を保って配置されている。また、ディスチャージ部回収ローラ３３は、駆動手段としての駆動モータ（図示せず）により、ディスチャージブラシ３２と同等の周速度で図中矢印Ｒ４方向へ回転駆動される。つまり、ディスチャージ部回収ローラ３３は、ディスチャージブラシ３２との接触部においてディスチャージブラシ３２の移動方向と順方向に移動するように回転する。ディスチャージ部回収ローラ３３は、その回転軸線方向が中間転写ベルト７の幅方向と略平行に配置されている。ディスチャージ部回収ローラ３３の回転軸線方向の長さは、ディスチャージブラシ３２の回転軸線方向の長さと同等とされている。
【００３７】
ディスチャージ部ブレード３４は、ディスチャージ部回収ローラ３３に当接して配置されている。ディスチャージ部ブレード３４は、弾性部材としてのウレタンゴムなどのゴム材料で形成されている。ディスチャージ部ブレード３４は、ディスチャージ部回収ローラ３３の回転軸線方向と略平行に配置される長手方向と、該長手方向と略直交する短手方向と、にそれぞれ所定の長さを有し、所定の厚さを有する板状の部材である。ディスチャージ部ブレード３４の厚みは１．６〜２．２ｍｍ、硬度はＩＲＨＤ硬度で７０〜７８°（２３℃、５０％ＲＨ）である。また、ディスチャージ部ブレード３４は、ディスチャージ部回収ローラ３３に対して０．５〜２．０ｍｍの侵入量を保って配置されている。ディスチャージ部ブレード３４は、ディスチャージ部回収ローラ３３の回転方向に対してカウンター方向（自由端部が回転方向の上流側を向く方向）に、ディスチャージ部回収ローラ３３に当接させられている。ディスチャージ部ブレード３４の回転軸線方向の長さは、ディスチャージ部回収ローラ３３の回転軸線方向の長さと同等とされている。
【００３８】
本実施例では、ディスチャージブラシ３２には、トナーの正規極性とは逆極性である正極性の電圧（ディスチャージバイアス、ディスチャージ電圧）が印加される。本実施例では、直流電源であるディスチャージ電源（高圧電源）３５により、ディスチャージ部回収ローラ３３に正極性の電圧が印加されることにより、該ディスチャージ部回収ローラ３３を介してディスチャージブラシ３２に正極性の電圧が印加される。これにより、ディスチャージブラシ３２（すなわち、ディスチャージ部Ｄ）に、中間転写ベルト７内のイオンの偏りを均すための電流（ディスチャージ電流）が供給される。ディスチャージブラシ３２に印加する電圧については後述して更に詳しく説明する。
【００３９】
４．制御態様
図３は、本実施例の画像形成装置１００の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。制御手段としての制御部５０は、演算処理を行う中心的素子である演算制御手段としてのＣＰＵ５１、記憶手段としてのＲＡＭ５２、ＲＯＭ５３などのメモリ（記憶媒体）などを有して構成される。書き換え可能なメモリであるＲＡＭ５２には、制御部５０に入力された情報、検知された情報、演算結果などが格納され、ＲＯＭ５３には制御プログラム、予め求められたデータテーブルなどが格納されている。ＣＰＵ５１とＲＡＭ５２、ＲＯＭ５３などのメモリとは互いにデータの転送や読込みが可能となっている。
【００４０】
制御部５０には、画像形成装置１００の操作部及び画像読み取り部、パーソナルコンピュータなどの外部装置が接続されている。制御部５０は、画像形成装置１００の操作部からの指示及び画像読み取り部からの画像データ、あるいは外部装置からの画像形成信号（画像データ、制御指令）に基づき、画像形成装置１００の各部を統括的に制御して、画像形成動作を実行させる。図３には、画像形成装置１００の各部を代表して１次転写電源Ｅ１、２次転写電源Ｅ２、ディスチャージ電源３５、第１、第２のクリーニング電源２５ａ、２５ｂ、接離機構９０が示されている。
【００４１】
ここで、画像形成装置１００は、一の開始指示により開始される、単一又は複数の記録材Ｐに画像を形成して出力する一連の動作である画像形成動作（プリントジョブ）を実行する。画像形成動作は、一般に、画像形成工程、前回転工程、複数の記録材Ｐに画像を形成する場合の紙間工程、及び後回転工程を有する。画像形成工程は、実際に記録材Ｐに形成して出力する画像の静電像の形成、トナー像の形成、トナー像の１次転写、２次転写を行う期間であり、画像形成時とはこの期間のことをいう。より詳細には、画像形成時のタイミングは、上記静電像の形成、トナー像の形成、トナー像の１次転写、２次転写の各工程を行う位置で異なり、感光ドラム１上や中間転写ベルト７上の画像領域が上記各位置を通過している期間に相当する。前回転工程は、開始指示が入力されてから実際に画像を形成し始めるまでの、画像形成工程の前の準備動作を行う期間である。紙間工程は、複数の記録材Ｐに対する画像形成を連続して行う際（連続画像形成）の記録材Ｐと記録材Ｐとの間に対応する期間である。後回転工程は、画像形成工程の後の整理動作（準備動作）を行う期間である。非画像形成時とは、画像形成時以外の期間であって、上記前回転工程、紙間工程、後回転工程、更には画像形成装置１００の電源投入時又はスリープ状態からの復帰時の準備動作である前多回転工程などが含まれる。より詳細には、非画像形成時のタイミングは、感光ドラム１上や中間転写ベルト７上の非画像領域が、上記静電像の形成、トナー像の形成、トナー像の１次転写、２次転写の各工程を行う各位置を通過している期間に相当する。なお、感光ドラム１上や中間転写ベルト７上の画像領域とは、記録材Ｐに転写されて画像形成装置１００から出力される画像が形成される領域であり、非画像領域は画像領域以外の領域である。非画像領域には後述するように試験用トナー像が形成されることがある。
【００４２】
５．ディスチャージバイアスの制御
＜ディスチャージバイアスの設定＞
図４（ａ）は、中間転写ベルト７に電圧を印加した場合の電圧印加時間（電流供給時間）と中間転写ベルト７の電気抵抗との関係の一例を示すグラフ図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す結果を得た測定装置２００の模式図である。図４（ｂ）に示すように、第１ローラ２０１に中間転写ベルト７を巻き付け、第１ローラ２０２を当接させる。そして、一定速度で第１ローラ２０１及び第２ローラ２０２の両方を回転させながら、第１ローラ２０１を接地し、第２ローラ２０２に一定の電流が流れるように高圧電源２０３から第２ローラ２０２に定電流制御で正極性の電圧を印加する。これにより、中間転写ベルト７に外周面側から内周面側に向かう方向（内方向）の電流（ここでは、内方向に流れる電流を負極性の電流とする。）が流れる。図４（ａ）に示すように、イオン導電性の弾性層を有する中間転写ベルト７は、電圧印加時間に比例して電気抵抗が上昇する。そして、一定の電圧印加時間が経過した後に、第２ローラ２０２に絶対値が上記と同一の一定の電流が流れるようにして、高圧電源２０３から第２ローラ２０２に定電流制御で印加する電圧の極性を上記とは逆極性である負極性に変更する。これにより、中間転写ベルト７の内周面側から外周面側に向かう方向（外方向）の電流（ここでは、外方向に流れる電流を正極性の電流とする。）が流れるようになる。このように電流の方向を変更すると、変更前の電圧印加時間と略同一の電圧印加時間が経過した後に、中間転写ベルト７の電気抵抗はほぼ元の電気抵抗に戻る。
【００４３】
表１は、本実施例において画像形成動作中に各部で中間転写ベルト７に供給される電流の関係を示す。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
中間転写ベルト７には、１次転写部Ｔ１（Ｔ１Ｙ、Ｔ１Ｍ、Ｔ１Ｃ、Ｔ１Ｋ）、２次転写部Ｔ２、第１、第２のクリーニング部ＣＬ１、ＣＬ２で電流が供給される。表１では、中間転写ベルト７の内周面側から外周面側に向かう方向（外方向）の電流の値を正（プラス）の値、中間転写ベルト７の外周面側から内周面側に向かう方向（内方向）の電流の値を負（マイナス）の値で表している。表１から、画像形成動作中に１次転写部Ｔ１、２次転写部Ｔ２、第１、第２のクリーニング部ＣＬ１、ＣＬ２で供給される電流の総和を求めると、外方向の電流の方が内方向の電流よりも９０μＡ多いことが分かる。そのため、中間転写ベルト７内のイオンに偏りが発生し、中間転写ベルト７の電気抵抗が上昇する。
【００４６】
ここで、画像形成動作中に１次転写部Ｔ１、２次転写部Ｔ２、第１、第２のクリーニング部ＣＬ１、ＣＬ２、ディスチャージ部Ｄで供給される電流の値の総和を、画像形成動作中に中間転写ベルト７に通電される「電流収支」とする。このとき、本実施例では、この電流収支を略０にするように、画像形成動作中にディスチャージ部Ｄに９０μＡの内方向の電流を供給する。つまり、本実施例では、画像形成動作中に、ディスチャージブラシ３２（すなわち、ディスチャージ部Ｄ）に流れるディスチャージ電流が９０μＡとなるように定電流制御された正極性の直流電圧が、ディスチャージブラシ３２に印加される。このディスチャージ電流は、中間転写ベルト７の外周面側から内周面側に向かう方向（内方向）に流れる電流を負の値で表す場合−９０μＡである。
【００４７】
なお、画像形成動作中にディスチャージ部Ｄに供給する電流の設定値は上記の設定値に限定されるものではない。この電流は、画像形成動作中の中間転写ベルト７内のイオンの偏りを均す方向（本実施例では内方向）の電流であり、画像形成動作中に中間転写ベルト７に通電される電流収支を０とする値に対し±５０％の範囲の値（本実施例では４５μＡ〜１３５μＡ）の電流であればよい。つまり、この電流は、その絶対値が画像形成動作中の１次転写電流、２次転写電流及び第１、第２のクリーニング電流（すなわち、ディスチャージ電流を除く電流）の総和の絶対値の５０％〜１５０％であり、該総和とは逆極性の電流であればよい。また、この電流は、好ましくは電流収支を０とする値に対し±３０％の範囲の値の電流であり、より好ましくは電流収支を略０とする値の電流である。本実施例では、電流収支を略０とする値の電流とは、電流収支を０とする値に対し±５％の範囲の値の電流であることを指す。本発明者の検討によれば、このような設定値とすることで、中間転写ベルト７の電気抵抗の上昇を十分に抑制して、中間転写ベルト７を十分に長寿命化する効果が得られる。典型的には、この電流は、最適クリーニング電流よりも絶対値が大きくなる。この電流が、電流収支を０とする値に対し−５０％未満の値の電流であると、中間転写ベルト７の電気抵抗の上昇を抑制する効果が不十分となり、中間転写ベルト７を十分に長寿命化できなくなる。一方、この電流が、電流収支を０とする値に対し＋５０％より大きい値の電流であると、上述とは逆方向へのイオンの偏りが生じる可能性がある。
【００４８】
なお、ディスチャージ装置３０を設けない場合よりも、中間転写ベルト７の使用開始からその電気抵抗が許容し得ないほど上昇するまでに可能な画像形成枚数が多ければ、長寿命化の効果は得られたこととなる。ただし、ディスチャージ装置３０を設けない場合よりも、例えば上記画像形成枚数で１０〜３０％程度以上長寿命化できることが好ましい。本実施例では、上記画像形成枚数で１０％程度以上の長寿命化を図ることができた。
【００４９】
また、１次転写バイアス、２次転写バイアス、第１、第２のクリーニングバイアス、ディスチャージバイアスのうち定電流制御されるものについては、その定電流制御の目標電流値を上述の電流収支を求めるために用いることができる。また、これら各バイアスのうち定電圧制御されるものについては、該バイアスの印加により流れる電流の平均値や該定電圧制御の目標電圧値を設定するために用いられる目標電流値を、上述の電流収支を求めるために用いることができる。また、本実施例では、画像形成中に１次転写部Ｔ１、２次転写部Ｔ２、第１、第２のクリーニング部ＣＬ１、ＣＬ２、ディスチャージ部Ｄに供給される電流の値は、中間転写ベルト７上の画像領域が上記各部を通過している際の電流の値で代表される。画像形成動作中に上記各部での電流の供給タイミング（電流供給時間）が異なることなどによって、画像形成動作中に中間転写ベルト７を流れる外方向の電流量と内方向の電流量とが厳密に同じにならなくてもよい。画像形成動作中にディスチャージ部Ｄに供給する電流を上述のように設定することで、中間転写ベルト７の電気抵抗の上昇を十分に抑制して、十分に中間転写ベルト７の長寿命化を図ることができる。
【００５０】
制御部５０は、予め設定されてＲＯＭ５３に記憶されているデータテーブルなどを参照することによって、例えば画像形成動作（プリントジョブ）ごとにディスチャージ電流の値を設定することができる。ディスチャージ電流の設定は、画像形成に使用される記録材Ｐの種類や環境（画像形成装置１００の内部又は外部の少なくとも一方の温度又は湿度の少なくとも一方）に応じて異なっていてよい。
【００５１】
＜クリーニング性＞
次に、画像形成動作中の２次転写残トナーのクリーニング性について説明する。
【００５２】
図５は、本実施例における２次転写残トナーのクリーニング性を説明するためのグラフ図である。横軸は第２のクリーニングブラシ２２ｂに供給する電流の絶対値、縦軸は第２のクリーニングブラシ２２ｂを通過した後の中間転写ベルト７上の２次転写残トナーの量（クリーニング残トナー量）である。図５において、縦軸の値が０になる電流の領域が良好なクリーニング性が得られる電流の領域となる。なお、第１のクリーニングブラシ２２ａに供給する電流の絶対値は事前の検討で得た２次転写残トナーを回収するための最適値（最適クリーニング電流）である２０μＡに固定している。また、図５に示すクリーニング性は、ディスチャージ装置３０が設けられていない構成で調べたものである。
【００５３】
図５に示すように、本実施例の構成では、第２のクリーニングブラシ２２ｂに供給する電流の絶対値を１０〜４０μＡ付近とすることで良好なクリーニング性を得ることができる。つまり、本実施例の構成では、最適クリーニング電流は１０〜４０μＡ、典型的には２０μＡである。一方、第２のクリーニングブラシ２２ｂに供給する電流の絶対値が４０μＡを超えると、一旦中間転写ベルト７から第２のクリーニングブラシ２２ｂに付着したトナーが、第２のクリーニングブラシ２２ｂから中間転写ベルト７上に再付着する現象が発生する。つまり、クリーニング電界が強い場合には、第２のクリーニングブラシ２２ｂに回収された正規極性のトナーの帯電極性が、第２のクリーニングブラシ２２ｂ内での放電により逆極性に反転し始めるため、上述のような再付着現象が発生する。
【００５４】
本実施例では、画像形成動作中に第１のクリーニングブラシ２２ａ（第１のクリーニング部ＣＬ１）に供給する電流の絶対値は２０μＡ（外方向）に固定している。また、本実施例では、画像形成動作中に第２のクリーニングブラシ２２ｂ（第２のクリーニング部ＣＬ２）に供給する電流の絶対値は２０μＡ（内方向）に固定している。
【００５５】
なお、最適クリーニング電流の値は、より詳細には、第２のクリーニングブラシ２２ｂを単独で用いた場合（つまり、ディスチャージブラシ３２、第１のクリーニングブラシ２２ａを設けない場合）の次のような値で代表することができる。つまり、中間転写ベルト７上の最大トナー載り量のトナー像の未転写トナーが、第２のクリーニング部ＣＬ２を通過した後に中間転写ベルト７上に残るトナーの量を、最小とすることが可能な第２のクリーニング電流の値である。中間転写ベルト７上の最大トナー載り量は、画像形成装置１００において中間転写ベルト７上に形成することが可能なトナー像のうち単位面積当たりのトナーの質量である載り量（ｍｇ／ｃｍ２）が最大であるトナー像の該載り量である。
【００５６】
上述のような第２のクリーニングブラシ２２ｂにおける再付着現象は、ディスチャージブラシ３２においても同様に発生する。そのため、画像形成動作中にディスチャージブラシ３２に供給する電流の絶対値を９０μＡに設定すると、２次転写残トナーは一旦ディスチャージブラシ３２に取り込まれるが、ディスチャージブラシ３２の１周回転後などに中間転写ベルト７上に再付着する。
【００５７】
ここで、図６（ａ）に示すようにディスチャージ装置３０を中間転写ベルト７の回転方向においてベルトクリーニング装置２０よりも下流に配置した比較例１、図６（ｂ）に示すようにディスチャージ装置３０が設けられていない比較例２について説明する。比較例１、比較例２についても、本実施例のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については本実施例と同一の符号を付すものとする。比較例１において画像形成動作中に１次転写部Ｔ１、２次転写部Ｔ２、第１、第２のクリーニング部ＣＬ１、ＣＬ２、ディスチャージ部Ｄに供給される電流の設定は本実施例と同じである。また、比較例２において画像形成動作中に１次転写部Ｔ１、２次転写部Ｔ２、第１、第２のクリーニング部ＣＬ１、ＣＬ２に供給される電流の設定は本実施例と同じである。表２は、本実施例、比較例１、比較例２における次のような耐久試験を行った場合のクリーニング性の推移を示す。耐久試験では、５％Ｄｕｔｙ（印字率）の画像をＡ３サイズの普通紙に連続して形成した。そして、連続画像形成動作中に、画像面側にクリーニング不良が発生するか否かを確認した。表２において、〇は、視認できる画像汚れが発生せずクリーニング性が良好であったことを示し、△は、うっすらと画像汚れが発生することがあったことを示す。
【００５８】
【表２】
2020034699.tif 000004
【００５９】
本実施例、比較例１、比較例２のいずれについても、５００枚目までは良好なクリーニング性が得られた。しかし、比較例１では、１０００枚目以降にうっすらと画像汚れが発生する現象が発生した。
【００６０】
一般に、画像形成動作中にベルトクリーニング装置２０によって中間転写ベルト７上の２次転写残トナーを１００％除去することは難しい。そのため、通常では視認できないレベルのトナーがベルトクリーニング装置２０を通過した後にも中間転写ベルト７上には付着している。比較例２の構成では、中間転写ベルト７の回転方向においてベルトクリーニング装置２０よりも下流に、ベルトクリーニング装置２０を通過したトナーを回収する部材が存在しない。そのため、比較例２の構成では、ベルトクリーニング装置２０を通過したトナーが蓄積し続ける部材がないため、画像不良は発生しない。ただし、比較例２では、画像形成を行うことによる中間転写ベルト７内のイオンの偏りを均す手段を有していないため、中間転写ベルト７の長寿命化を図ることはできない。
【００６１】
比較例１の構成では、中間転写ベルト７の回転方向においてベルトクリーニング装置２０よりも下流に、ディスチャージ装置２０が配置されている。そして、比較例１の構成では、画像形成動作中にディスチャージブラシ３２に最適クリーニング電流よりも絶対値が大きい電流が供給される。そのため、比較例１の構成では、ディスチャージブラシ３２は常に上述の再付着現象を発生させつつ、徐々にトナーを回収して溜め込んでもいる。そして、比較例１の構成では、ディスチャージブラシ３２が一定量のトナーを溜め込んだ後、あるタイミングで溜め込んだトナーを中間転写ベルト７上に一度に再付着させる現象が発生してしまったものと考えられる。
【００６２】
比較例１の構成の場合、連続画像形成動作中に、所定の頻度で（例えば一定の枚数だけ画像を形成した後に）、ディスチャージブラシ３２を清掃する動作を実行する必要がある。この動作としては、ディスチャージブラシ３２に画像形成動作中とは逆極性の電圧を印加して、ディスチャージブラシ３２に付着したトナーを中間転写ベルト７に吐き出すことを含む動作を行うことが考えられる。そのため、この動作のためにダウンタイム（画像を形成できない期間）が生じ、この動作にかかる時間の分だけ画像形成装置１００の生産性が低下してしまう。また、ジャム（紙詰まり）が発生して中間転写ベルト７上に未転写トナーが残った場合などには、ベルトクリーニング装置２０を用いても１回で中間転写ベルト７をクリーニングすることは困難である。そのため、ベルトクリーニング装置２０よりも下流に配置されたディスチャージ装置３０に多量のトナーが一度に到達する。この場合も、ディスチャージブラシ３２に付着したトナーを清掃する動作のための時間が余計に必要となり、ジャム後の復帰時間が余計に長くかかってしまう。なお、ディスチャージブラシ３２を中間転写ベルト７に対して離接させる機構を設け、未転写トナーがディスチャージブラシ３２に付着することを抑制する構成も考えられるが、装置が複雑化してしまう。
【００６３】
一方、本実施例では、ディスチャージ装置３０は、中間転写ベルト７の回転方向において２次転写ローラ８（２次転写部Ｔ２）よりも下流かつベルトクリーニング装置２０（第１、第２のクリーニング部ＣＬ１、ＣＬ２）よりも上流に配置されている。そして、本実施例では、画像形成動作中にディスチャージ部Ｄに中間転写ベルト７の電流収支を略０とするディスチャージ電流が供給される。ディスチャージ部Ｄにこのようなディスチャージ電流を供給することで、中間転写ベルト７内のイオンの偏りを均すことができ、中間転写ベルト７の電気抵抗の上昇を抑制して、中間転写ベルト７の長寿命化を図ることができる。また、ディスチャージ部Ｄにこのようなディスチャージ電流を供給することでディスチャージブラシ３２から中間転写ベルト７上に再付着した正極性に帯電しているトナーは、第１のクリーニングブラシ２２ａによって回収することが可能である。つまり、ディスチャージブラシ３２を清掃する動作を行わなくても、ディスチャージブラシ３２から中間転写ベルト７上に再付着した正極性に帯電しているトナーは、第１のクリーニングブラシ２２ａによって回収される。また、本実施例では、ディスチャージ３２によって回収されなかった負極性に帯電している２次転写トナーは、第２のクリーニングブラシ２２ｂによって回収することが可能である。このように、本実施例では、中間転写ベルト７内のイオンの偏りを均して中間転写ベルト７の電気抵抗の上昇を抑制しつつ、ディスチャージブラシ３２の清掃のためにダウンタイムが生じて生産性が低下することを抑制することができる。
【００６４】
＜シーケンス＞
次に、本実施例における画像形成動作時の各部の動作のシーケンスについて説明する。
【００６５】
図７は、本実施例における、画像形成動作時の各部の動作のシーケンスを示すタイミングチャート図である。同図には、次の各部の動作シーケンスが示されている。まず、中間転写ベルト７の駆動のＯＮ／ＯＦＦである。また、１次転写バイアスのＯＮ／ＯＦＦである。また、２次転写ローラ８の離接及び２次転写バイアスのＯＮ／ＯＦＦである。また、ディスチャージローラ３２の駆動のＯＮ／ＯＦＦ及びディスチャージバイアスのＯＮ／ＯＦＦである。また、第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂの駆動のＯＮ／ＯＦＦ及び第１、第２のクリーニングバイアスのＯＮ／ＯＦＦである。なお、便宜上、１次転写バイアスは、中間転写ベルト７の回転方向において最上流の画像形成部ＵＹにおけるＯＮから最下流の画像形成部ＵＫにおけるＯＦＦまでをＯＮ期間として示している。
【００６６】
画像形成動作（プリントジョブ）が開始されると、中間転写ベルト７の駆動が開始される（ｔ１）。このとき、各感光ドラム１の駆動も開始される。次に、第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂの駆動及び第１、第２のクリーニングバイアスの印加が実質的に同時に開始される（ｔ２）。また、タイミングｔ２と実質的に同時か又はタイミングｔ２より十分に短い所定時間だけ後に、ディスチャージブラシ３２の駆動及びディスチャージバイアスの印加が開始される（ｔ３）。なお、ディスチャージブラシ３２と第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂとの配置関係にもよるが、第１、第２のクリーニングバイアスの印加開始タイミングは次のようにすることが好ましい。つまり、少なくとも中間転写ベルト７の停止中にディスチャージ部Ｄにあった中間転写ベルト７上の位置が第１のクリーニング部ＣＬ１に到達する前に、第１、第２のクリーニングバイアスの印加を開始することが好ましい。これにより、中間転写ベルト７の回転が開始する際のショックなどでディスチャージブラシ３２から中間転写ベルト７上に再付着することのあるトナーを第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂでより確実に回収することができる。次に、クリーニングバイアス及びディスチャージバイアスが印加された中間転写ベルト７上の位置が１次転写部Ｔ１に到達するのに合わせて、帯電バイアス、現像バイアスの印加、１次転写バイアスの印加などが開始され、前回転工程が開始される（ｔ４）。次に、画像形成の準備が整い次第、各感光ドラム１にトナー像が形成され、形成されたトナー像が中間転写ベルト７に１次転写される。そして、中間転写ベルト７上のトナー像が２次転写部Ｔ２に到達するのに合わせて、２次転写ローラ８が中間転写ベルト７に当接されると共に、２次転写バイアスの印加が開始される（ｔ５）。
【００６７】
その後、トナー像の中間転写ベルト７への１次転写が終了した後に１次転写バイアスの印加が終了される（ｔ６）。また、トナー像の記録材Ｐへの２次転写（画像形成）が終了した後に２次転写ローラ８が中間転写ベルト７から離間され、２次転写バイアスの印加が終了される（ｔ７）。その後、ベルトクリーニング装置２０による２次転写残トナーのクリーニングが終了した後に、ディスチャージブラシ３２の駆動及びディスチャージバイアスの印加が終了される（ｔ８）。また、これと実質的に同時か又は後に、第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂの駆動及び第１、第２のクリーニングバイアスの印加が終了される（ｔ９）。その後、中間転写ベルト７の駆動が停止される（ｔ１０）。これにより画像形成動作が終了する。
【００６８】
以上説明したように、本実施例によれば、中間転写ベルト７内のイオンの偏りを均して中間転写ベルト７の電気抵抗の上昇を抑制しつつ、ディスチャージブラシ３２の清掃のために生産性が低下することを抑制することができる。
【００６９】
［実施例２］
次に、本発明の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、実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００７０】
本実施例では、中間転写ベルト７上の非画像領域に形成される試験用トナー像がディスチャージ部Ｄを通過している際のディスチャージバイアスを、中間転写ベルト７上の画像領域がディスチャージ部Ｄを通過している際のディスチャージバイアスと異ならせる。
【００７１】
１．濃度制御
画像形成装置１００では、環境や経時変化などで画像濃度が変動することがある。そこで、本実施例の画像形成装置１００は、連続画像形成動作中に、所定の枚数（Ｎ枚目）の画像形成が終了した後の紙間工程又は後回転工程において、最大濃度（ベタ画像）に対する濃度を補正（調整）する濃度制御（制御モード）を実行可能である。
【００７２】
図３、図８〜図１０を用いて、本実施例における濃度制御について説明する。図８は濃度制御用のパターン画像の配置を示す模式図、図９は濃度制御の手順の概略を示すフローチャート図、図１０は濃度制御時の信号値と電位との関係を示すグラフ図である。
【００７３】
濃度制御が開始されると（Ｓ１００）、２次転写ローラ８が中間転写ベルト７から離間状態とされる。次に、前回の制御でＲＯＭ５３に格納された目標濃度に対応する現像コントラストＶ０を挟んだ２つの現像コントラストＶ１、Ｖ２の設定で（図１０）、それぞれ濃度Ｎ１、Ｎ２のパターン画像（試験用トナー像）７７（図８）が形成される（Ｓ１０１）。パターン画像７７は、各濃度Ｎ１、Ｎ２ごとに、感光ドラム１上に２５ｍｍ×２５ｍｍの正方形で形成され、中間転写ベルト７上に１次転写される。パターン画像７７の形成位置は、中間転写ベルト７の幅方向における最大画像形成幅内にある。
【００７４】
画像形成装置１００には、中間転写ベルト７上のトナー像の濃度を検知する濃度検知手段としての濃度センサ１７が設けられている（図１）。濃度センサ１７は、中間転写ベルト７の回転方向において最下流の１次転写部Ｔ１Ｋよりも下流かつ２次転写部Ｔ２よりも上流で中間転写ベルト７上のトナー像の濃度を検知可能なように配置されている。濃度センサ１７内には、発光素子（図示せず）及び受光素子（図示せず）が配置されている。濃度センサ１７は、パターン画像Ｎ１、Ｎ２に光を照射し、その反射光を検知して、それぞれのパターン画像の光学濃度に対応した出力値Ｑ１、Ｑ２をＣＰＵ５１に入力する。ＣＰＵ５１は、入力された出力値Ｑ１、Ｑ２をＲＡＭ５２に一時的に記憶させる（Ｓ１０２）。
【００７５】
本実施例では、Ｘ−ｒｉｔｅ反射濃度計を用いて測定した画像濃度が０となる場合にＱ＝０、また画像濃度が１．５となる場合にＱ＝２５５となるように組まれたデータが予めＲＯＭ５３に格納されている。パターン画像７７を濃度センサ１７で検出した検出信号値Ｑ１、Ｑ２から、目標濃度になるときの目標濃度信号値Ｑｔに対応する現像コントラストＶｔが、ＣＰＵ５１によって線形補完により算出される（Ｓ１０３）。例えば、目標最大濃度を１．２とし、これに対応する現在の現像コントラストが２００Ｖであったとする。本実施例の画像形成装置１００が、現像コントラストが２０Ｖ変化するとベタ部近傍の濃度が０．１程度変化する装置である場合、現在のコントラスト±２０Ｖでパターン画像を出力する。すなわち、濃度約１．０（Ｎ１）となる現像コントラスト１６０Ｖ（Ｖ１）と濃度約１．４（Ｎ２）となる現像コントラスト２４０Ｖ（Ｖ２）でパターン画像７７を形成して、濃度センサ１７で検出する。ここで、検出信号がＱ１＝１７５、Ｑ２＝２４５であったものとする。この場合、検出したこの２つの信号値から線形補完して、新しい現像コントラストＶｔ＝１９３Ｖを決定し、ＲＯＭ５３に記憶されている現在の現像コントラストＶ０を新しい現像コントラストＶｔに変更（更新）する（Ｓ１０４）。その後、パターン画像７７は、未転写トナーの状態でディスチャージ部Ｄ及び第１、第２のクリーニング部ＣＬ１、ＣＬ２へと搬送される。そして、パターン画像７７がベルトクリーニング装置２０によって回収された後に、濃度調整が終了され、次の画像形成に戻る（Ｓ１０５）。
【００７６】
２．ディスチャージバイアスの制御
＜ディスチャージバイアスの設定＞
本実施例においても、画像形成動作中に、非画像領域に形成される試験用トナー像がディスチャージ部Ｄを通過している期間を含む所定の期間以外の期間では、ディスチャージ部Ｄに実施例１と同じディスチャージ電流（内方向に９０μＡ）が供給される。なお、本実施例における画像形成動作中に１次転写部Ｔ１、２次転写部Ｔ２、第１、第２のクリーニング部ＣＬ１、ＣＬ２に供給される電流の設定は実施例１と同じである。
【００７７】
次に、中間転写ベルト７上の試験用トナー像がディスチャージ部Ｄを通過する際のディスチャージバイアスについて説明する。
【００７８】
上述のように、本実施例の画像形成装置１００は、中間転写ベルト７上に形成した試験用トナー像（濃度制御用のパターン画像）を検知して画像形成装置１００の動作設定の制御（濃度制御）を実施している。試験用トナー像が２次転写部Ｔ２を通過する際には、２次転写ローラ８は中間転写ベルト７から離間された状態とされる。そのため、試験用トナー像は、実質的に全てディスチャージ部Ｄに到達し、その後第１、第２のクリーニング部ＣＬ１、ＣＬ２に到達してベルトクリーニング装置２０によって回収される。試験用トナー像は、画像領域に形成される通常の画像の２次転写残トナーよりも、中間転写ベルト７上のトナー載り量が多い。本実施例では、２次転写残トナーのトナー載り量が０．０５ｍｇ／ｃｍ２程度であるに対して、試験用トナー像（未転写トナー）は画像形成装置１００における最大トナー載り量である０．４５ｍｇ／ｃｍ２程度になる。
【００７９】
図１１は、本実施例における試験用トナー像のクリーニング性を説明するための図５と同様のグラフ図である。横軸は第２のクリーニングブラシ２２ｂに供給する電流の絶対値、縦軸は第２のクリーニングブラシ２２ｂを通過した後に中間転写ベルト７上に残った試験用トナー像のトナーの量（クリーニング残トナー量）である。図１１中の実線は、図５に示した２次転写残トナーのクリーニング性を示す曲線であり、破線が試験用トナー像のクリーニング性を示す曲線である。なお、第１のクリーニングブラシ２２ａに供給する電流の絶対値は２０μＡに固定している。また、図１１に示すクリーニング性は、ディスチャージ装置３０が設けられていない構成で調べたものである。
【００８０】
図１１中の破線で示すように、中間転写ベルト７上の試験用トナー像は、第２のクリーニングブラシ２２ｂによって１回ではクリーニングすることができない。また、ディスチャージ装置３０を設けて、試験用トナー像がディスチャージ部Ｄを通過している際に、通常の画像の２次転写残トナーが通過している際と同様のディスチャージ電流（内方向に９０μＡ）を供給した状態とすると、次のようになる。つまり、ディスチャージブラシ３２は試験用トナー像の大部分を一旦取り込んだ後、そのほとんどを中間転写ベルト７上に再付着させて中間転写ベルト７上に戻してしまう。
【００８１】
図１２は、次の各状態における試験用トナー像のトナーの電荷量の分布を示すグラフ図である。つまり、ディスチャージ部Ｄに到達する前、ディスチャージ部Ｄを通過した後かつ第１のクリーニング部ＣＬ１に到達する前、第１のクリーニング部ＣＬ１を通過した後かつ第２のクリーニング部ＣＬ２に到達する前の各状態である。横軸は中間転写ベルト７上の試験用トナー像のトナーの単位面積あたりの電荷量Ｑ／Ｍ（ｑ／ｃｍ２）、縦軸はトナー量（質量基準）である。図１２（ａ）は、ディスチャージ部Ｄに内方向に９０μＡの電流を供給した場合、図１２（ｂ）は、ディスチャージ部Ｄに内方向に１０μＡの電流を供給した場合のトナーの電荷量の分布を示す。なお、第１のクリーニング部ＣＬ１には、実施例１と同じ第１のクリーニング電流（外方向に２０μＡ）が供給される。
【００８２】
図１２（ａ）から、試験用トナー像がディスチャージ部Ｄを通過している際にディスチャージ部Ｄに内方向に９０μＡの電流を供給した場合は、ディスチャージブラシ３２内で放電電流を受けてトナーの電荷が正極性に反転していることがわかる。このトナーは、中間転写ベルト７上に再付着して第１のクリーニング部ＣＬ１に到達する。第１のクリーニング部ＣＬ１を通過した後には、正極性のトナーがおおよそ第１のクリーニングブラシ２２ａで回収され、負極性寄りのトナーが中間転写ベルト７上に残存する。しかし、第１のクリーニング部ＣＬ１を通過した後の中間転写ベルト７上には、負極性側だけでなく、電荷量が０付近のトナーも比較的多く存在する。この電荷量が０付近のトナーは、第２のクリーニングブラシ２２ｂでは回収することができず、次に形成される画像に付着して画像不良を発生させてしまう可能性がある。
【００８３】
一方、図１２（ｂ）から、試験用トナー像がディスチャージ部Ｄを通過している際にディスチャージ部Ｄに内方向に１０μＡの電流を供給した場合は、ディスチャージブラシ３２においてトナーの電荷がほとんど正極性に反転しないことがわかる。そのため、第１のクリーニング部ＣＬ１を通過した後には、中間転写ベルト７上に存在する電荷量が０付近のトナーも比較的少ない。したがって、第２のクリーニングブラシ２２ｂで試験用トナー像のトナーを十分に回収することが可能となり、画像不良の発生を抑制することが可能となる。
【００８４】
本実施例では、実施例１と同様、画像形成動作中に第１のクリーニングブラシ２２ａ（第１のクリーニング部ＣＬ１）に供給する電流の絶対値は２０μＡ（外方向）に固定している。また、本実施例では、実施例１と同様、画像形成動作中に第２のクリーニングブラシ２２ｂ（第２のクリーニング部ＣＬ２）に供給する電流の絶対値は２０μＡ（内方向）に固定している。
【００８５】
なお、試験用トナー像がディスチャージ部Ｄを通過している際にディスチャージ部Ｄに供給する電流の設定値は上記の設定値に限定されるものではない。中間転写ベルト７上の試験用トナー像が形成された領域がディスチャージ部Ｄを通過している際のディスチャージ電流の値は、中間転写ベルト７上の画像領域がディスチャージ部Ｄを通過している際のディスチャージ電流の値よりも絶対値が小さければよい。典型的には、試験用トナー像が形成された領域がディスチャージ部Ｄを通過している際のディスチャージ電流の値は、該領域が第２のクリーニング部ＣＬ２を通過している際の第２のクリーニング電流の値よりも絶対値が小さくなるようにする。このような設定値とすることで、試験用トナー像のトナーの電荷をディスチャージブラシ３２において反転させることを抑制して、試験用トナー像のトナーをベルトクリーニング装置２０により十分に回収することが可能となる。本実施例では、この電流は、画像形成動作中の中間転写ベルト７内のイオンの偏りを均す方向（本実施例では内方向）の電流であり、最適クリーニング電流よりも絶対値が小さい値の電流とした。このような設定値とすることで、上述のように試験用トナー像のトナーの電荷の反転を抑制すると共に、試験用トナー像がディスチャージ部Ｄを通過している際にも、ディスチャージ電流による中間転写ベルト７内のイオンの偏りを均す効果がある程度得られる。ただし、試験用トナー像がディスチャージ部Ｄを通過している際にディスチャージ部Ｄに供給する電流の設定値は、ゼロもしくはマイナスの値としてもよい。
【００８６】
＜シーケンス＞
次に、本実施例における画像形成動作時の各部の動作のシーケンスについて説明する。本実施例では、画像形成動作中の紙間工程において濃度制御が実施される。
【００８７】
図１３は、本実施例における、画像形成動作時の各部の動作のシーケンスを示すタイミングチャート図である。同図には、実施例１における図７と同様の各部の動作シーケンスが示されている。
【００８８】
画像形成動作（プリントジョブ）が開始されると、中間転写ベルト７の駆動が開始される（ｔ１）。このとき、各感光ドラム１の駆動も開始される。次に、第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂの駆動及び第１、第２のクリーニングバイアスの印加が実質的に同時に開始される（ｔ２）。また、タイミングｔ２と実質的に同時か又はタイミングｔ２より十分に短い所定時間だけ後に、ディスチャージブラシ３２の駆動及びディスチャージバイアスの印加が開始される（ｔ３）。このとき、ディスチャージバイアスは、ディスチャージ部Ｄで内方向に９０μＡの電流が流れるように定電流制御で印加される。なお、第１、第２のクリーニングバイアスの印加開始タイミングは実施例１で説明したのと同様のタイミングとすることが好ましい。次に、クリーニングバイアス及びディスチャージバイアスが印加された中間転写ベルト７上の位置が１次転写部Ｔ１に到達するのに合わせて、帯電バイアス、現像バイアスの印加、１次転写バイアスの印加などが開始され、前回転工程が開始される（ｔ４）。次に、画像形成の準備が整い次第、各感光ドラム１にトナー像が形成され、形成されたトナー像が中間転写ベルト７に１次転写される。そして、中間転写ベルト７上のトナー像が２次転写部Ｔ２に到達するのに合わせて、２次転写ローラ８が中間転写ベルト７に当接されると共に、２次転写バイアスの印加が開始される（ｔ５）。
【００８９】
本実施例では、画像形成動作中に所定の枚数の画像を形成するごとに、濃度制御シーケンスが実施される。濃度制御シーケンスが開始されると、濃度制御シーケンスが開始される前の最後の画像の２次転写が終了した後に、速やかに２次転写ローラ８が中間転写ベルト７から離間され、２次転写バイアスの印加が終了される（ｔ６）。そして、中間転写ベルト７上の非画像領域（紙間）に試験用トナー像が形成され、その濃度が濃度センサ１７で検出されて、濃度制御が実行される。また、試験用トナー像がディスチャージ部Ｄに到達する前に、ディスチャージバイアスの定電流制御の目標電流値が９０μＡから１０μＡに変更される（ｔ７）。つまり、ディスチャージバイアスは、ディスチャージ部Ｄで内方向に１０μＡの電流が流れるように定電流制御で印加されるようになる。この変更タイミングは、濃度制御シーケンスが開始される前の最後の画像の２次転写残トナーがディスチャージ部Ｄを通過した後かつ試験用トナー像がディスチャージ部Ｄに到達する前の任意のタイミングとすることが好ましい。その後、次の画像の２次転写残トナーがディスチャージ部Ｄに到達する前に、ディスチャージバイアスの定電流制御の目標電流値が１０μＡから９０μＡに変更される（ｔ８）。この変更タイミングは、試験用トナー像がディスチャージ部Ｄを通過した後かつ濃度制御シーケンスが終了した後の最初の画像の２次転写残トナーがディスチャージ部Ｄに到達する前の任意のタイミングとすることが好ましい。本実施例では、試験用トナー像がディスチャージ部Ｄを通過した後に速やかにディスチャージバイアスの定電流制御の目標電流値が変更される。また、その後、濃度制御シーケンスが終了した後の最初の画像が２次転写部Ｔ２に到達するのに合わせて、２次転写ローラ８が中間転写ベルト７に当接されると共に、２次転写バイアスの印加が開始される（ｔ９）。
【００９０】
その後、トナー像の中間転写ベルト７への１次転写が終了した後に１次転写バイアスの印加が終了される（ｔ１０）。また、トナー像の記録材Ｐへの２次転写（画像形成）が終了した後に２次転写ローラ８が中間転写ベルト７から離間され、２次転写バイアスの印加が終了される（ｔ１１）。その後、ベルトクリーニング装置２０による２次転写残トナーのクリーニングが終了した後に、ディスチャージブラシ３２の駆動及びディスチャージバイアスの印加が終了される（ｔ１２）。また、これと実質的に同時か又は後に、第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂの駆動及び第１、第２のクリーニングバイアスの印加が終了される（ｔ１３）。その後、中間転写ベルト７の駆動が停止される（ｔ１４）。これにより画像形成動作が終了する。
【００９１】
以上説明したように、本実施例では、画像形成動作中に試験用トナー像（未転写トナー）がディスチャージ部Ｄを通過している際には、ディスチャージ部Ｄに最適クリーニング電流よりも絶対値が小さい電流を供給する。これにより、実施例１と同様の効果を得ることができると共に、ベルトクリーニング装置２０による試験用トナー像のクリーニング性の低下を抑制することができる。
【００９２】
［実施例３］
次に、本発明の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、実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００９３】
本実施例では、中間転写ベルト７の回転方向における第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂ、ディスチャージブラシ３２の配置が実施例１とは異なる。
【００９４】
図１４は、本実施例におけるベルトクリーニング装置２０及びディスチャージ装置３０の近傍の模式的な拡大断面図である。本実施例においても、実施例１と同様に、ベルトクリーニング装置２０は、第１、第２のクリーニングブラシ２２ａ、２２ｂ、第１、第２の回収ローラ２３ａ、２３ｂ、第１、第２のブレード２４ａ、２４ｂを有して構成される。また、本実施例においても、実施例１と同様に、ディスチャージ装置３０は、ディスチャージブラシ３２、ディスチャージ部回収ローラ３３、ディスチャージ部ブレード３４を有して構成される。本実施例では、これらの部材は、共通のハウジング８１内に設けられている。また、本実施例では、第１のクリーニングブラシ２２ａ（第１のクリーニング部ＣＬ１）は、中間転写ベルト７の回転方向において、第２のクリーニングブラシ２２ｂ（第２のクリーニング部ＣＬ２）よりも下流に配置されている。なお、本実施例においても、実施例１と同様に、第１、第２のクリーニング部ＣＬ１、ＣＬ２は、中間転写ベルト７の回転方向において、２次転写部Ｔ２よりも下流かつ１次転写部Ｔ１（最上流の１次転写部Ｔ１Ｙ）よりも上流に配置されている。本実施例では、中間転写ベルト７を介して第２のクリーニングブラシ２２ｂに対向する位置に対向ローラ８０が配置されている。
【００９５】
そして、本実施例では、ディスチャージブラシ３２（ディスチャージ部Ｄ）は、中間転写ベルト７の回転方向において、第１のクリーニングブラシ２２ａ（第１のクリーニング部ＣＬ１）よりも上流かつ第２のクリーニングブラシ２２ｂ（第２のクリーニング部ＣＬ２）よりも下流に配置されている。
【００９６】
本実施例においても、実施例１と同様に、画像形成動作中にディスチャージ部Ｄに内方向に９０μＡの電流が流れるように、ディスチャージブラシ３２に定電流制御された直流電圧が印加される。また、実施例１と同様に、画像形成中に第１のクリーニング部ＣＬ１に外方向に２０μＡの電流が流れるように、第１のクリーニングブラシ２２ａに定電流制御された直流電圧が印加される。また、実施例１と同様に、画像形成中に第２のクリーニング部ＣＬ２に内方向に２０μＡの電流が流れるように、第２のクリーニングブラシ２２ｂに定電流制御された直流電圧が印加される。
【００９７】
このように、ディスチャージブラシ３２を、中間転写ベルト７の回転方向において、少なくとも２次転写ローラ８（２次転写部Ｔ２）よりも下流かつ第１のクリーニングブラシ２２ａ（第１のクリーニング部ＣＬ１）よりも上流に配置する。これにより、ディスチャージブラシ３２から中間転写ベルト７上に再付着した正極性に帯電しているトナーは、第１のクリーニングブラシ２２ａによって回収することが可能である。また、本実施例では、第２のクリーニングブラシ２２ｂによって回収されなかった負極性の２次転写残トナーは、ディスチャージブラシ３２で電荷が反転されて中間転写ベルト７上に再付着し、第１のクリーニングブラシ２２ａにより回収することが可能である。したがって、本実施例によれば、実施例１と同様に、中間転写ベルト７内のイオンの偏りを均して中間転写ベルト７の電気抵抗の上昇を抑制しつつ、ディスチャージブラシ３２の清掃のために生産性が低下することを抑制することができる。
【００９８】
なお、本実施例においても、実施例２と同様に、中間転写ベルト７上の試験用トナー像が形成された領域がディスチャージ部Ｄを通過している際には、ディスチャージ部Ｄに最適クリーニング電流よりも絶対値が小さい内方向の電流を供給することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１          感光ドラム
５          １次転写ローラ
７          中間転写ベルト
８          ２次転写ローラ
２０        ベルトクリーニング装置
２２ａ      第１のクリーニングブラシ
２２ｂ      第２のクリーニングブラシ
３０        ディスチャージ装置
３２        ディスチャージブラシ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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