(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する無端ベルト状の像担持体に当接し、トナーの正規帯電極性と逆極性の電圧が印加されて、上記像担持体上の正規帯電極性のトナーを静電的に除去する正規帯電トナークリーニング部材と、
上記正規帯電トナークリーニング部材よりも像担持体表面移動方向上流側に配置され、トナーの正規帯電極性と同極性の電圧が印加されて、上記像担持体のトナーの帯電極性を正規帯電極性に揃える極性制御部材、および、像担持体に当接し、トナーの正規帯電極性と同極性の電圧が印加されて、上記像担持体上の正規帯電極性と反対極性のトナーを静電的に除去する逆帯電トナークリーニング部材のいずれか一方とを備え、
上記像担持体が担持するトナー像が転写体に転写される転写位置よりも像担持体表面移動方向下流側に配置されたクリーニング装置において、
上記像担持体表面移動方向最上流に配置され、上記像担持体に当接し、トナーの正規帯電極性と反対極性の電圧が印加されて、正規帯電極性のトナーを静電的に除去するプレクリーニング部材と、
プレクリーニング部材への印加電圧と同極性で、かつ、プレクリーニング部材への印加電圧値より大きな値の電圧が印加され、プレクリーニング部材上のトナーを静電的に自らの表面に移動させて回収するプレ回収部材と、
上記像担持体を介して上記プレクリーニング部材と対向配置され、接地されたプレ対向部材と、
上記プレ対向部材を上記像担持体から離間させる離間手段とを備え、
上記離間手段は、上記像担持体上の転写体に転写されなかった未転写トナー像を上記プレクリーニング部材によって除去した直後に、上記プレ対向部材を上記像担持体から離間させることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
トナー像を担持する像担持体に当接し、トナーの正規帯電極性と逆極性の電圧が印加されて、上記像担持体上の正規帯電極性のトナーを静電的に除去する正規帯電トナークリーニング部材と、
上記正規帯電トナークリーニング部材よりも像担持体表面移動方向上流側に配置され、上記像担持体のトナーの帯電極性を、正規帯電極性に揃える極性制御手段、および、像担持体に当接し、トナーの正規帯電極性と同極性の電圧が印加されて、上記像担持体上の正規帯電極性と反対極性のトナーを静電的に除去する逆帯電トナークリーニング部材のいずれか一方とを備え、
上記像担持体が担持するトナー像が転写体に転写される転写位置よりも像担持体表面移動方向下流側に配置されたクリーニング装置において、
上記像担持体表面移動方向最上流に配置され、上記像担持体に当接し、トナーの正規帯電極性と反対極性の電圧が印加されて、正規帯電極性のトナーを静電的に除去するプレクリーニング部材と、
プレクリーニング部材への印加電圧と同極性で、かつ、プレクリーニング部材への印加電圧値より大きな値の電圧が印加され、プレクリーニング部材上のトナーを静電的に自らの表面に移動させて回収するプレ回収部材と、
上記転写体に転写されなかった上記像担持体上の未転写トナー像を上記プレクリーニング部材によって除去した直後に、上記プレクリーニング部材への印加電圧値を、上記プレクリーニング部材で上記未転写トナー像を除去するときの電圧値よりも、小さくするよう制御する制御手段とを設けたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項１または２のクリーニング装置において、
上記プレクリーニング部材に入力される上記像担持体のトナー付着量に基づいて、上記プレクリーニング部材への印加電圧を制御することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
請求項３のクリーニング装置において、
上記像担持体上のトナー像が転写体に転写された後に上記像担持体に残った転写残トナーを上記プレクリーニング部材が除去するときに上記プレクリーニング部材に印加する印加電圧値を、上記未転写トナー像を上記プレクリーニング部材が除去するときに上記プレクリーニング部材に印加する印加電圧値よりも小さくしたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
請求項２乃至４いずれかのクリーニング装置において、
上記プレクリーニング部材と上記プレ回収部材との電位差が所定値に維持されるよう、上記プレ回収部材に印加する電圧を制御することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれかのクリーニング装置において、
上記プレクリーニング部材に付着したトナーを、上記プレクリーニング部材への印加電圧の極性と反対の極性に帯電させる帯電手段を設けたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項７】
請求項６のクリーニング装置において、
上記帯電手段を、上記プレ回収部材との当接部よりもプレクリーニング部材表面移動方向下流側で、上記像担持体との当接部よりもプレクリーニング部材表面移動方向上流側に配置したことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれかのクリーニング装置において、
上記未転写トナー像の単位面積当りのトナー重量が、０．６［ｍｇ／ｃｍ＾「２」＾］以上であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項９】
請求項１乃至８いずれかのクリーニング装置において、
各クリーニング部材として、ブラシローラを用いたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１０】
像担持体上に形成されたトナー像を該像担持体上から最終的に記録材上へ転写することで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
転写後に上記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ためのクリーニング装置として、請求項１乃至９いずれかのクリーニング装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０の画像形成装置において、
上記像担持体は、潜像担持体に形成された複数のトナー像が順次重ね合わされて転写される中間転写体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１の画像形成装置において、
上記中間転写体が、弾性を有する中間転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体上のトナーをクリーニング部材によってクリーニングするクリーニング装置、および、これを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１、２には、無端状のベルト部材からなる像担持体としての中間転写ベルトに付着しているトナーの正規帯電極性（負極性）に帯電したトナーと、トナーの正規帯電極性と反対極性（正極性）に帯電した逆帯電トナーとを静電的に除去する静電クリーニング装置が記載されている。この静電クリーニング装置は、トナーの正規帯電極性（負極性）に帯電したトナーを静電的に除去する正規帯電トナークリーニング部と、トナーの正規帯電極性とは逆の極性（正極性）に帯電したトナーを静電的に除去する逆帯電トナークリーニング部とを有している。正規帯電トナークリーニング部は、正極性の電圧を印加された正規帯電トナークリーニング部材としての正規帯電トナークリーニングブラシローラと、正規帯電トナークリーニングブラシローラに付着した正規帯電トナーを回収する正規帯電トナー回収部材たる正規帯電トナー回収ローラとを有している。逆帯電トナークリーニング部は、負極性の電圧を印加された逆帯電トナークリーニング部材としての逆帯電トナークリーニングブラシローラと、逆帯電トナークリーニングブラシローラに付着した逆帯電トナーを回収する逆帯電トナー回収部材たる逆帯電トナー回収ローラとを有している。
【０００３】
これらクリーニングブラシローラを、二次転写部よりも下流部で、中間転写ベルトを張架する導電性の対向部材たる対向ローラと対向する位置で中間転写ベルト表面に当接させる。導電性の対向ローラは接地されており、クリーニングブラシローラに印加した電圧により、それぞれのクリーニングブラシローラと中間転写ベルトとの間に静電クリーニングのための電位差が形成される。正規帯電トナークリーニングブラシローラによって、中間転写ベルト上の負極性に帯電した正規帯電トナーが静電的に除去され、逆帯電トナークリーニングブラシローラによって、中間転写ベルト上の正極性した逆帯電トナーが静電的に除去される。
【０００４】
また、特許文献３には、中間転写ベルト上のトナーを正規帯電極性に揃える極性制御部材と、中間転写ベルト上の正規帯電トナーを静電的除去する正規帯電トナークリーニングブラシローラとを備えたクリーニング装置が記載されている。極性制御部材は、正規帯電トナークリーニングブラシローラよりも中間転写ベルト表面移動方向上流側の配置され、正規帯電極性と同極性（負極性）の電圧が印加されている。正規帯電トナークリーニングブラシローラは、正規帯電極性と反対極性（正極性）の電圧が印加されている。
【０００５】
極性制御部材通過前、正規帯電トナーと逆帯電トナーとが混在していた中間転写ベルト上のトナーが、極性制御部材通過後、正規帯電極性に揃えられる。極性制御部材により正規帯電極性に揃えられた中間転写ベルト上のトナーは、正規帯電トナークリーニングブラシローラにより静電的に除去される
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１乃至３の構成のクリーニング装置においては、トナーパターンなど、中間転写ベルトにトナーが大量に付着している未転写のトナー像が入力された場合、中間転写ベルト上のトナーを完全に除去できず、クリーニング不良が生じてしまうという課題があった。
【０００７】
そこで、本出願人は、特願２００９−２９３１２０号（以下、先願という）において、次のようなクリーニング装置を提案した。すなわち、特許文献１、２に記載のクリーニング装置においては、正規帯電トナークリーニング部および逆帯電トナークリーニング部よりも中間転写ベルト表面移動方向上流側にプレクリーニング部を設け、特許文献３に記載のクリーニング装置においては、極性制御部材よりも中間転写ベルト表面移動方向上流側に、プレクリーニング部を設けるクリーニング装置である。プレクリーニング部は、正極性の電圧を印加されたプレトナークリーニング部材としてのプレクリーニングブラシローラと、プレクリーニングブラシローラに付着したトナーを回収するプレトナー回収部材たるプレ回収ローラとを有している。プレクリーニングブラシローラを、中間転写ベルトを張架する導電性のプレ対向部材たるプレ対向ローラと対向する位置で中間転写ベルト表面に当接させる。導電性のプレ対向ローラは接地されており、プレクリーニングブラシローラに印加した電圧により、プレクリーニングブラシローラと中間転写ベルトとの間に静電クリーニングのための電位差が形成される。
【０００８】
クリーニング装置に未転写のトナー像が入力されると、未転写のトナー像を構成するトナーのうち、ほとんどを占める正規帯電極性の正規帯電トナーが、プレクリーニングブラシへ静電的に移動し、大まかに除去される。これにより、プレクリーニングブラシローラより下流側の極性制御部やクリーニングブラシローラに入力されるトナー量が少なくなる。その結果、プレクリーニングブラシローラよりも中間転写ベルト移動方向下流側が、特許文献１、２に記載のクリーニング装置や、特許文献３に記載のクリーニング装置の構成で、プレクリーニングブラシローラで除去できなかったトナーを良好にクリーニングすることができる。
【０００９】
先願のクリーニング装置では、プレクリーニングブラシローラで大量のトナーを除去する。このため、プレクリーニングブラシローラに付着したトナーを静電的に回収するプレ回収ローラで、プレクリーニングブラシローラに付着した大量のトナーを回収する必要がある。プレ回収ローラで大量のトナーを回収するには、プレクリーニングブラシローラとプレ回収ローラとの間の電位差を大きくする必要がある。これにより、回収率は、ある程度向上する。しかし、プレクリーニングブラシローラとプレ回収ローラとの間の電位差を大きくすると、プレクリーニングブラシローラとプレ回収ローラとの接触部でプレクリーニングブラシローラに付着したトナーに電荷注入や放電が発生する。その結果、プレクリーニングブラシローラに付着したトナーの一部が、正規帯電極性と逆の極性（正極性）に反転して、逆帯電トナーとなってしまう。この逆帯電トナーは、プレ回収ローラに回収されず、再び、中間転写ベルトとの接触部へ搬送される。中間転写ベルトの接触部に搬送されたプレクリーニングブラシローラの逆帯電トナーは、プレクリーニングブラシローラと中間転写ベルトとの電位差によって、中間転写ベルトへ静電的に移動し、中間転写ベルトに再付着してしまう。この中間転写ベルトに再付着した正規帯電極性と逆極性に帯電した再付着トナーは、プレクリーニングブラシローラで除去するトナー量に比例して増加する。このため、プレクリーニングブラシローラで未転写トナー像を除去した後は、多量の再付着トナーが中間転写ベルトに付着してしまい、この再付着トナー量が、プレクリーニングブラシローラで除去しきれずに残った未除去のトナー量よりも多くなる場合があった。
【００１０】
特許文献１、２のクリーニング装置に先願の構成を採用した場合は、プレクリーニングブラシローラから中間転写ベルトに再付着した再付着トナーは、逆帯電トナークリーニングブラシローラにより除去される。しかし、中間転写ベルトに再付着した多量の再付着トナーを、逆帯電トナークリーニングブラシローラで完全に除去することができず、クリーニング不良となる場合があった。
【００１１】
また、特許文献３のクリーニング装置に先願の構成を採用した場合は、プレクリーニングブラシローラから中間転写ベルトに再付着した再付着トナーは、極性制御部材により極性を正規帯電極性に反転されて、正規帯電トナークリーニングブラシローラにより除去される。しかし、極性制御されて正規帯電トナーとなった多量の再付着トナーを、正規帯電トナークリーニングブラシローラで完全に除去することができず、クリーニング不良となる場合があった。
【００１２】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、プレクリーニング部材に付着したトナーが、像担持体に再付着するのを抑制することができるクリーニング装置および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】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナー像を担持する無端ベルト状の像担持体に当接し、トナーの正規帯電極性と逆極性の電圧が印加されて、上記像担持体上の正規帯電極性のトナーを静電的に除去する正規帯電トナークリーニング部材と、上記正規帯電トナークリーニング部材よりも像担持体表面移動方向上流側に配置され、トナーの正規帯電極性と同極性の電圧が印加されて、上記像担持体のトナーの帯電極性を正規帯電極性に揃える極性制御部材、および、像担持体に当接し、トナーの正規帯電極性と同極性の電圧が印加されて、上記像担持体上の正規帯電極性と反対極性のトナーを静電的に除去する逆帯電トナークリーニング部材のいずれか一方とを備え、上記像担持体が担持するトナー像が転写体に転写される転写位置よりも像担持体表面移動方向下流側に配置されたクリーニング装置において、上記像担持体表面移動方向最上流に配置され、上記像担持体に当接し、トナーの正規帯電極性と反対極性の電圧が印加されて、正規帯電極性のトナーを静電的に除去するプレクリーニング部材と、プレクリーニング部材への印加電圧と同極性で、かつ、プレクリーニング部材への印加電圧値より大きな値の電圧が印加され、プレクリーニング部材上のトナーを静電的に自らの表面に移動させて回収するプレ回収部材と、上記像担持体を介して上記プレクリーニング部材と対向配置され、接地されたプレ対向部材と、上記プレ対向部材を上記像担持体から離間させる離間手段とを備え、上記離間手段は、上記像担持体上の転写体に転写されなかった未転写トナー像を上記プレクリーニング部材によって除去した直後に、上記プレ対向部材を上記像担持体から離間させることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、トナー像を担持する像担持体に当接し、トナーの正規帯電極性と逆極性の電圧が印加されて、上記像担持体上の正規帯電極性のトナーを静電的に除去する正規帯電トナークリーニング部材と、上記正規帯電トナークリーニング部材よりも像担持体表面移動方向上流側に配置され、上記像担持体のトナーの帯電極性を、正規帯電極性に揃える極性制御手段、および、像担持体に当接し、トナーの正規帯電極性と同極性の電圧が印加されて、上記像担持体上の正規帯電極性と反対極性のトナーを静電的に除去する逆帯電トナークリーニング部材のいずれか一方とを備え、上記像担持体が担持するトナー像が転写体に転写される転写位置よりも像担持体表面移動方向下流側に配置されたクリーニング装置において、上記像担持体表面移動方向最上流に配置され、上記像担持体に当接し、トナーの正規帯電極性と反対極性の電圧が印加されて、正規帯電極性のトナーを静電的に除去するプレクリーニング部材と、プレクリーニング部材への印加電圧と同極性で、かつ、プレクリーニング部材への印加電圧値より大きな値の電圧が印加され、プレクリーニング部材上のトナーを静電的に自らの表面に移動させて回収するプレ回収部材と、上記転写体に転写されなかった上記像担持体上の未転写トナー像を上記プレクリーニング部材によって除去した直後に、上記プレクリーニング部材への印加電圧値を、上記プレクリーニング部材で上記未転写トナー像を除去するときの電圧値よりも、小さくするよう制御する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２のクリーニング装置において、上記プレクリーニング部材に入力される上記像担持体のトナー付着量に基づいて、上記プレクリーニング部材への印加電圧を制御することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３のクリーニング装置において、上記像担持体上のトナー像が転写体に転写された後に上記像担持体に残った転写残トナーを上記プレクリーニング部材が除去するときに上記プレクリーニング部材に印加する印加電圧値を、上記未転写トナー像を上記プレクリーニング部材が除去するときに上記プレクリーニング部材に印加する印加電圧値よりも小さくしたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項２乃至４いずれかのクリーニング装置において、上記プレクリーニング部材と上記プレ回収部材との電位差が所定値に維持されるよう、上記プレ回収部材に印加する電圧を制御することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５いずれかのクリーニング装置において、上記プレクリーニング部材に付着したトナーを、上記プレクリーニング部材への印加電圧の極性と反対の極性に帯電させる帯電手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６のクリーニング装置において、上記帯電手段を、上記プレ回収部材との当接部よりもプレクリーニング部材表面移動方向下流側で、上記像担持体との当接部よりもプレクリーニング部材表面移動方向上流側に配置したことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７いずれかのクリーニング装置において、上記未転写トナー像の単位面積当りのトナー重量が、０．６［ｍｇ／ｃｍ＾「２」＾］以上であることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１乃至８いずれかのクリーニング装置において、各クリーニング部材として、ブラシローラを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、像担持体上に形成されたトナー像を該像担持体上から最終的に記録材上へ転写することで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、転写後に上記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ためのクリーニング装置として、請求項１乃至９いずれかのクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０の画像形成装置において、上記像担持体は、潜像担持体に形成された複数のトナー像が順次重ね合わされて転写される中間転写体であることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１１の画像形成装置において、上記中間転写体が、弾性を有する中間転写ベルトであることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項１の発明によれば、接地されたプレ対向部材を像担持体から離間させることにより、プレクリーニング部材と像担持体との当接部でのプレクリーニング部材と像担持体との電位差が、ほぼ０になる。また、プレクリーニング部材の像担持体との当接幅を狭めることができる。これにより、プレ回収部材との当接部で、逆帯電トナーとなって、プレ回収部材に回収されずにプレクリーニング部材と像担持体との当接部に搬送されたプレクリーニング部材上の逆帯電トナーが、像担持体へ再付着するのを抑制することができる。よって、プレ対向部材を、プレクリーニング部材が未転写トナー像を除去した直後に離間させれば、プレクリーニング部材から多量の逆帯電トナーが像担持体に再付着するのを抑制することができる。これにより、プレクリーニング部材よりも像担持体表面移動方向下流側に配置されたクリーニング部材で、プレクリーニング部材から像担持体に再付着した再付着トナーを良好に除去することができる。
【００１５】
また、請求項２の発明によれば、プレクリーニング部材が未転写トナー像を除去した直後のプレクリーニング部材への印加電圧値を、未転写トナー像を除去するときの電圧値よりも小さくすることで、未転写トナー像を除去した直後のプレクリーニング部材と像担持体との電位差を、未転写トナー像をクリーニングするときの電位差よりも小さくすることができる。よって、未転写トナー像除去後に像担持体との当接部へ搬送される正規帯電極性と逆の極性に帯電した逆帯電トナーが、像担持体とプレクリーニング部材との電位差により、像担持体へ静電的に移動するのを抑制することができる。これにより、未転写トナー像除去後に、像担持体上にプレクリーニング部材から多量の逆帯電トナーが像担持体に再付着するのを抑制することができる。これにより、プレクリーニング部材よりも像担持体表面移動方向下流側に配置されたクリーニング部材で、プレクリーニング部材から像担持体に再付着した再付着トナーを良好に除去することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、プレクリーニング部材に付着したトナーが、像担持体に再付着するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図。
【図２】階調パターンと光学センサとを示した中間転写ベルト近傍の拡大概略構成図。
【図３】同中間転写ベルトに形成されるシェブロンパッチを示す拡大模式図。
【図４】同プリンタのベルトクリーニング装置とその周囲とを拡大して示す拡大構成図。
【図５】プレクリーニングブラシローラとプレ回収ローラとの間の電位差と、未回収トナーのｑ／ｄ分布との関係を示すグラフ。
【図６】同中間転写ベルト上の未除去のトナー消費パターンと、再付着トナーパターンとを示す図。
【図７】実施例１のベルトクリーニング装置の概略構成図
【図８】実施例１のタイミングチャート。
【図９】実施例１のフローチャート。
【図１０】実施例２のタイミングチャート。
【図１１】実施例２のフローチャート。
【図１２】実施例２の第１の変形例のタイミングチャート。
【図１３】実施例２の第２の変形例のタイミングチャート。
【図１４】プレクリーニングブラシローラに印加する電圧を変化させたときのプレクリーニングブラシローラと中間転写ベルトとの間に流れる電流を示したグラフ。
【図１５】プレクリーニング部の変形例を示す図。
【図１６】（ａ）は、ブラシ繊維がトナー摩擦帯電部材との当接部に進入した直後の様子を示す図であり、（ｂ）は、ブラシ繊維がトナー摩擦帯電部材との当接部を所定量移動した後の様子を示す図。
【図１７】トナー粒子の二次元平面に対する投影像の最大径ＭＸＬＮＧと平面積ＡＲＥＡとを説明する模式図。
【図１８】トナー粒子の二次元平面に対する投影像の周長ＰＥＲＩと平面積ＡＲＥＡとを説明する模式図。
【図１９】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれトナーの形状を模式的に示す図。
【図２０】タンデム型直接転写方式のプリンタの要部を示す概略構成図。
【図２１】モノクロプリンタの要部を示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を適用した画像形成装置の実施形態として、いわゆるタンデム型中間転写方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）について説明する。まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本プリンタの要部を示す概略構成図である。本プリンタは、イエロー，マゼンタ，シアン，黒（以下、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと記す）のトナー像を生成するための４つのプロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。４つのプロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、ドラム状の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋをそれぞれ有している。感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの回りにはそれぞれ帯電装置２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、現像装置５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、ドラムクリーニング装置４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、除電装置（不図示）等を有している。プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの上方には、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面に対してレーザー光Ｌを照射して静電潜像を書き込むための図示しない光書込ユニットが配設されている。
【００１９】
プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下方には、ベルト部材たる無端状の中間転写ベルト８を具備するベルト装置としての転写ユニット７が配設されている。中間転写ベルト８の他、そのループ内側に配設された複数の張架ローラや、ループ外側に配設された２次転写ローラ１８、テンションローラ１６、ベルトクリーニング装置１００、潤滑剤塗布装置２００などを有している。
【００２０】
中間転写ベルト８のループ内側には、４つの１次転写ローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、従動ローラ１０と、駆動ローラ１１と、２次転写対向ローラ１２と、３つの対向ローラ１３、１４、１５と、塗布ブラシ対向ローラ１７とが配設されている。これらローラは何れも、自らの周面の一部に中間転写ベルト８を掛け回してベルト張架を行う張架ローラとして機能している。なお、対向ローラ１３、１４、１５としての必要条件として必ずしも一定の張力を付与する働きをもたなければならないということはなく、中間転写ベルト８の回転にともなって従動回転するものでもよい。中間転写ベルト８は、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動される駆動ローラ１１の回転により、図中時計回り方向に無端移動せしめられる。
【００２１】
ベルトループ内側に配設された４つの１次転写ローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に中間転写ベルト８を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト８のおもて面と、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。なお、１次転写ローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、それぞれ図示しない電源によってトナーとは逆極性の１次転写バイアスが印加される。
【００２２】
また、ベルトループ内側に配設された２次転写対向ローラ１２は、ベルトループ外側に配設された２次転写ローラ１８との間に中間転写ベルト８を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト８のおもて面と、２次転写ローラ１８とが当接する２次転写ニップが形成されている。なお、２次転写ローラ１８には、図示しない電源によってトナーとは逆極性の２次転写バイアスが印加される。また、２次転写ローラと数本の支持ローラと駆動ローラにより紙搬送ベルトを架け渡し、二次転写ローラ１８と、二次転写対向ローラ１２との間に、中間転写ベルト８及び紙搬送ベルトを挟み込んだ構成としてもよい。
【００２３】
また、ベルトループ内側に配設された３つの対向ローラ１３、１４、１５は、ベルトループ外側に配設されたベルトクリーニング装置１００のクリーニングブラシローラ１０１、１０４、１０７との間に中間転写ベルト８を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト８のおもて面と、各クリーニングブラシローラ１０１、１０４、１０７とが当接するクリーニングニップが形成されている。ベルトクリーニング装置１００は中間転写ベルト８と一体的に交換可能になっているが、ベルトクリーニング装置１００と中間転写ベルト８とで寿命設定が異なる場合には、ベルトクリーニング装置１００を中間転写ベルト８とは独立してプリンタ本体に着脱可能としてもよい。ベルトクリーニング装置１００の詳細については、後述する。
【００２４】
本プリンタは、記録紙Ｐを収容する給紙カセットや、給紙カセットから記録紙Ｐを給紙路に給紙する給紙ローラなどを有する図示しない給紙部を備えている。また、給紙部から送られてきた記録紙を受け入れて２次転写ニップに向けて所定のタイミングで送り出す図示しないレジストローラ対を、上述した２次転写ニップの図中右側方に備えている。また、２次転写ニップから送り出される記録紙Ｐを受け入れてその記録紙Ｐに対してトナー像の定着処理を施す図示しない定着装置を、上述した２次転写ニップの図中左側方に備えている。また、必要に応じて、現像装置５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを補給する図示しないＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のトナー補給装置も備えている。
【００２５】
近年、記録紙として従来広く用いられてきた普通紙に加え、デザインとして表面に凹凸を有する特殊紙やアイロンプリントなどの熱転写に用いる特殊な記録紙が用いられることが増えている。このような特殊紙を用いると、従来の普通紙の場合よりもカラートナーを重ね合わせた中間転写ベルト８上のトナー像を紙に２次転写する際に転写不良が発生し易くなる。そこで、本プリンタでは、中間転写ベルト８に硬度の低い弾性層を設け、転写ニップ部でトナー層や平滑性の悪い記録紙に対して変形できるようにしている。中間転写ベルト８に硬度の低い弾性層を設け、中間転写ベルト８に弾性をもたせることにより、中間転写ベルト８表面が局部的な凸凹に追従して変形できる。これにより、過度にトナー層に対して転写圧を高めることなく、良好な密着性が得られ、文字の転写中抜けがなく、また、平滑性の悪い用紙等に対しても転写ムラのない、均一性に優れた転写画像を得ることができる。
【００２６】
本プリンタでは、中間転写ベルト８は、少なくとも基層、弾性層、表面のコート層から構成される。
【００２７】
中間転写ベルト８の弾性層に用いられる材料としては、弾性材ゴム、エラストマー等の弾性部材が挙げられ、具体的には、ブチルゴム、フッ素系ゴム、アクリルゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ウレタンゴム、シンジオタクチック１、２−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、熱可塑性エラストマー（例えばポリスチレン系、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、ポリウレア、ポリエステル系、フッ素樹脂系）等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではない。
【００２８】
弾性層の厚さは、硬度及び層構成にもよるが、０．０７〜０．５［ｍｍ］の範囲が好ましい。さらに好ましくは０．２５〜０．５［ｍｍ］の範囲がよい。又、中間転写ベルト８の厚さが０．０７［ｍｍ］以下と薄いと、二次転写ニップ部で中間転写ベルト８上のトナーに対する圧力が高くなり、転写中抜けが発生しやすくなり、さらに、トナーの転写率が低下する。
【００２９】
また、弾性層の硬度は、１０°≦ＨＳ≦６５°（ＪＩＳ−Ａ）であることが好ましい。中間転写ベルト８の層厚によって最適な硬度は異なるものの、硬度が１０°ＪＩＳ−Ａより低いと転写中抜けが生じやすい。これに対して硬度が６５°ＪＩＳ−Ａより高いものは、ローラヘの張架が困難となり、また、長期の張架によって延伸するために耐久性が無く早期の交換が必要になる。
【００３０】
中間転写ベルト８の基層は、伸びの少ない樹脂で構成している。具体的に、基層に用いられる材料としては、ポリカーボネート、フッ素樹脂（ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦ等）、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体及びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、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（シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ピニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、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、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではない。
【００３１】
また、伸びの大きなゴム材料などからなる弾性層の伸びを防止するために、基層と弾性層との間に帆布などの材料で構成された芯体層を設けてもよい。芯体層に用いられる伸びを防止する材料としては、例えば、綿、絹、などの天然繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊維、ポリアセタール繊維、ポリフロロエチレン繊維、フェノール繊維などの合成繊維、炭素繊維、ガラス繊維等の無機繊維、鉄繊維、銅繊維等の金属繊維からなる群より選ばれる１種あるいは２種以上を用い、糸状あるいは織布状のものを使用することができる。もちろん、上記材料に限定されるものではない。上記の糸は１本または複数のフィラメントを撚ったもの、片撚糸、諸撚糸、双糸等、どのような撚り方であってもよい。また、例えば上記材料群から選択された材質の繊維を混紡してもよい。もちろん糸に適当な導電処理を施して使用することもできる。一方織布は、メリヤス織り等どのような織り方の織布でも使用可能であり、もちろん交織した織布も使用可能であり、導電処理を施すことも可能である。
【００３２】
中間転写ベルト８表面のコート層は、弾性層の表面をコーティングするためのものであり、平滑性のよい層からなるものである。コート層に用いられる材料としては、特に制限はないが、一般的に、中間転写ベルト８表面へのトナーの付着カを小さくして二次転写性を高める材料が用いられる。例えば、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂等の１種類あるいは２種類以上、又は、表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料、たとえばフッ素樹脂、フッ素化合物、フッ化炭素、酸化チタン、シリコンカーバイド等の粒子を１種類あるいは２種類以上、又は必要に応じて粒径を変えたものを分散させて使用することができる。また、フッ素系ゴム材料のように熱処理を行うことで表面にフッ素層を形成させ、表面エネルギーを小さくさせたものを使用することもできる。
【００３３】
また、必要に応じて、基層、弾性層又はコート層は、抵抗を調整する目的で、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化錫、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化インジウム、チタン酸カリウム、酸化アンチモン−酸化錫複合酸化物（ＡＴＯ）、酸化インジウム−酸化錫複合酸化物（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物等を用いることができる。ここで、導電性金属酸化物は、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。ただし、上記材料に限定されるものではない。
【００３４】
中間転写ベルト８の表面は、ベルト表面を保護するために、潤滑剤塗布装置２００により潤滑剤が塗布されている。潤滑剤塗布装置２００は、ステアリン酸亜鉛塊などの固形潤滑剤２０２と、固形潤滑剤と当接し、回転によって固形潤滑剤から掻き取って得た潤滑剤粉末を中間転写ベルト８表面に塗布する塗布部材たる塗布ブラシローラ２０１とを備えている。本プリンタでは潤滑剤塗布装置２００を備えているが、使用するトナーや中間転写ベルト８の材質、表面摩擦係数により適宜設ければよいものである。
【００３５】
パーソナルコンピュータ等から画像情報が送られてくると、本プリンタは、駆動ローラ１１を回転駆動して、中間転写ベルト８を無端移動させる。駆動ローラ１１以外の張架ローラについては、ベルトに従動回転させる。同時に、プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを回転駆動する。また、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面を帯電装置２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって一様に帯電させながら、帯電後の表面に対してレーザー光Ｌの照射によって静電潜像を形成する。そして、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面に形成した静電潜像を現像装置５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって現像することで、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像を得る。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像は、上述したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップにて、中間転写ベルト８のおもて面に重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト８のおもて面には４色重ね合わせトナー像が形成される。
【００３６】
一方、不図示の給紙部では、給紙ローラによって給紙カセットから記録紙Ｐを１枚づつ送り出してレジストローラ対まで搬送する。そして、中間転写ベルト８上の４色重ね合わせトナー像に同期させ得るタイミングで、レジストローラ対を駆動して記録紙Ｐを２次転写ニップに送り込んで、ベルト上の４色重ね合わせトナー像を記録紙Ｐに一括２次転写する。これにより、記録紙Ｐの表面にフルカラー画像を形成する。フルカラー画像形成後の記録紙Ｐについては、２次転写ニップから定着装置に搬送してトナー像の定着処理を施す。
【００３７】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像を中間転写ベルト８に１次転写した後の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋについては、ドラムクリーニング装置４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって転写残トナーのクリーニング処理を施す。その後、図示しない除電ランプで除電した後、帯電装置２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋで一様に帯電せしめて、次の画像形成に備える。また、記録紙Ｐに一次転写した後の中間転写ベルト８については、ベルトクリーニング装置１００によって転写残トナーのクリーニング処理を施す。
【００３８】
Ｋ用のプロセスユニット６Ｋの図中右側方には、光学センサユニット１５０が中間転写ベルト８のおもて面に対して所定の間隙を介して対向するように配設されている。この光学センサユニット１５０は、図２に示すように、中間転写ベルト８の幅方向に並ぶＹ光学センサ１５１Ｙ、Ｃ光学センサ１５１Ｃ、Ｍ光学センサ１５１Ｍ、Ｋ光学センサ１５１Ｋを有している。これらセンサは何れも反射型フォトセンサからなり、図示しない発光素子から発した光を中間転写ベルト８のおもて面やベルト上のトナー像で反射させ、その反射光量を図示しない受光素子によって検知する。図示しない制御部は、これらセンサからの出力電圧値に基づいて、中間転写ベルト８上のトナー像を検知したり、その画像濃度（単位面積あたりのトナー付着量）を検知したりすることができる。
【００３９】
本プリンタにおいては、電源投入時あるいは所定枚数のプリントを行う度に、各色の画像濃度を適正化するための画像濃度制御を実行する。
画像濃度制御は、まず、図２に示すような、各色の階調パターンＳｋ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｙを中間転写ベルト８上における各光学センサ１５１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに対向する位置に自動形成する。各色の階調パターンは、１０個の画像濃度が異なる２［ｃｍ］×２［ｃｍ］の面積のトナーパッチからなっている。各色の階調パターンＳｋ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｙを作成するときの、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの帯電電位は、プリントプロセスにおける一様なドラム帯電電位とは異なり、値を徐々に大きくする。そして、レーザー光の走査によって階調パターン像を形成するための複数のパッチ静電潜像を感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにそれぞれ形成せしめながら、それらをＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって現像する。この現像の際、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像ローラに印加される現像バイアスの値を徐々に大きくしていく。このような現像により、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にはＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの階調パターン像が形成される。これらは、中間転写ベルト８の主走査方向に所定の間隔で並ぶように１次転写される。このときの、各色の階調パターンにおけるトナーパッチのトナー付着量は最小で０．１［ｍｇ／ｃｍ２］、最大で０．５５［ｍｇ／ｃｍ２］ほどあり、また、トナーＱ／ｄ分布を測定すると、ほぼ正規帯電極性にそろっている。
【００４０】
中間転写ベルト８に形成され各トナーパターン（Ｓｋ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｙ）は、中間転写ベルト８の無端移動に伴って、光学センサ１５１との対向位置を通過する。この際、光学センサ１５１は、各階調パターンのトナーパッチに対する単位面積あたりのトナー付着量に応じた量の光を受光する。
【００４１】
次に、各色トナーパッチを検知したときの光学センサ１５１の出力電圧と、付着量変換アルゴリズムとから、各色のトナーパターンの各トナーパッチにおける付着量を算出し、算出した付着量に基づき作像条件を調整する。具体的には、トナーパッチにおけるトナー付着量を検知した結果と、各トナーパッチを作像したときの現像ポテンシャルとに基づいてその直線グラフを示す関数（ｙ＝ａｘ＋ｂ）を回帰分析によって計算する。そして、この関数に画像濃度の目標値を代入することで適切な現像バイアス値を演算し、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の現像バイアス値を特定する。
【００４２】
メモリ内には、数十通りの現像バイアス値と、それぞれに個別に対応する適切なドラム帯電電位とが予め関連付けられている作像条件データテーブルが格納されている。各プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋについて、それぞれこの作像条件テーブルの中から、特定した現像バイアス値に最も近い現像バイアス値を選び出し、これに関連付けられたドラム帯電電位を特定する。
【００４３】
また、本プリンタは、電源投入時あるいは所定枚数のプリントを行う度に、色ずれ量補正処理も実施するようになっている。そして、この色ずれ量補正処理において、中間転写ベルト８の幅方向の一端部と他端部とにそれぞれ、図３に示すようなシェブロンパッチＰＶと呼ばれるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色トナー像からなる色ずれ検知用画像を形成する。シェブロンパッチＰＶは、図３に示すように、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー像を主走査方向から約４５［°］傾けた姿勢で、副走査方向であるベルト移動方向に所定ピッチで並べたラインパターン群である。このシェブロンパッチＰＶの付着量は、０．３［ｍｇ／ｃｍ２］ほどである。
【００４４】
中間転写ベルト８の幅方向の両端部にそれぞれ形成したシェブロンパッチＰＶ内の各色トナー像を検知することで、各色トナー像における主走査方向（感光体軸線方向）の位置、副走査方向（ベルト移動方向）の位置、主走査方向の倍率誤差、主走査方向からのスキューをそれぞれ検出する。ここで言う主走査方向とは、ポリゴンミラーでの反射に伴ってレーザー光が感光体表面上で位相する方向を示している。このようなシェブロンパッチＰＶ内のＹ，Ｍ，Ｃトナー像について、Ｋトナー像との検知時間差を光学センサ１５１で読み取っていく。同図では、紙面上下方向が主走査方向に相当し、左から順に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が並んだ後、これらとは姿勢が９０［°］異なっているＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙトナー像が更に並んでいる。基準色となるＫとの検出時間差ｔｙｋ、ｔｍｋ、ｔｃｋについての実測値と理論値との差に基づいて、各色トナー像の副走査方向のズレ量、即ちレジストズレ量を求める。そして、そのレジストズレ量に基づいて、不図示の光書込ユニットのポリゴンミラー１面おき、即ち、１走査ラインピッチを１単位として、感光体１に対する光書込開始タイミングを補正して、各色トナー像のレジストズレを低減する。また、ベルト両端部間での副走査方向ズレ量の差に基づいて、各色トナー像の主走査方向からの傾き（スキュー）を求める。そして、その結果に基づいて、光学系反射ミラーの面倒れ補正を実施して、各色トナー像のスキューズレを低減する。以上のように、シェブロンパッチＰＶ内における各トナー像を検知したタイミングに基づいて光書込開始タイミングや面倒れを補正してレジストズレやスキューズレを低減する処理が、色ずれ補正処理である。このような色ずれ補正処理により、温度変化などで各色トナー像の中間転写ベルト８に対する形成位置が経時的にずれていくことに起因する画像の色ずれの発生を抑えることができる。
【００４５】
また、低画像面積の画像形成動作が続くと、現像装置内に長時間とどまりつづける古いトナーが増えてくるため、トナー帯電特性が劣化し画像形成に用いると画像品質が悪くなる（現像能力低下、転写性低下）。このような古いトナーが現像装置内に滞留しないように一定のタイミングで感光体１の非画像領域に吐き出させ、吐き出し後にトナー濃度が低下した現像装置に新しいトナーを補給して現像装置内をリフレッシュするリフレッシュモードを備えている。
【００４６】
不図示の制御部は、各現像装置５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー消費量と、各現像装置５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの動作時間とを記憶しておき、所定のタイミングで、現像装置の所定期間の動作時間に対して、トナー消費量が閾値以下である否かを各現像装置について調べ、閾値以下の現像装置について、リフレッシュモードを実行する。
【００４７】
リフレッシュモードが実行されると、感光体の紙間に対応する非画像形成領域に２５［ｍｍ］×２５０［ｍｍ］の面積のトナー消費パターンが作成され、中間転写ベルト８に転写される。トナー消費パターンの付着量は、現像装置の所定期間の動作時間に対するトナー消費量に基づき決定され、単位面積当りの最大付着量が、１．２［ｍｇ／ｃｍ２］ほどになることがある。また、中間転写ベルト８に転写されたトナー消費パターンのトナーＱ／ｄ分布を測定すると、ほぼ正規帯電極性に揃っている。
【００４８】
中間転写ベルト８に形成された各色階調パターン、シェブロンパッチ、トナー消費パターンは、ベルトクリーニング装置１００によって回収される。このとき、ベルトクリーニング装置１００は、大量のトナーを中間転写ベルト８から除去しなければならない。しかしながら、従来の極性制御手段とブラシローラとからなるクリーニング装置や、正極性のトナーを除去するブラシローラと、負極性のトナーを除去するブラシローラとを備えたクリーニング装置では、各色階調パターン、シェブロンパッチ、トナー消費パターンなどの未転写のトナー像を一度で除去することができなかった。このような場合には、クリーニングしきれなかった中間転写ベルト８上トナーが次のプリント動作時に記録紙上に転写され、異常画像となる場合があった。
【００４９】
そこで、本プリンタのベルトクリーニング装置１００においては、各色階調パターン、シェブロンパッチ、トナー消費パターンなどの記録紙Ｐに転写されずにベルトクリーニング装置１００へ搬送される未転写のトナー像を一度で除去することができるよう構成している。
【００５０】
図４は、本プリンタの特徴点であるベルトクリーニング装置１００とその周囲とを拡大して示す拡大構成図である。
同図において、ベルトクリーニング装置１００は、中間転写ベルト８上の未転写のトナー像を大まかに除去するた
めのプレクリーニング部１００ａと、中間転写ベルト８上の正規帯電極性（負極性）と反対極性（正極性）に帯電したトナーを除去する逆帯電トナークリーニング部１００ｂと、中間転写ベルト８上の正規帯電極性に帯電したトナーを除去する正規帯電トナークリーニング部１００ｃとを備えている。
【００５１】
プレクリーニング部１００ａには、プレクリーニング部材たるプレクリーニングブラシローラ１０１を有している。また、プレクリーニングブラシローラ１０１に付着したトナーを回収するプレ回収部材としてのプレ回収ローラ１０２、プレ回収ローラ１０２に当接してローラ表面からトナーを掻き取るプレ掻き取り部材としてのプレ掻き取りブレード１０３を有している。
【００５２】
未転写のトナー像を構成するトナーのほとんどは、正規帯電極性（負極性）に帯電しているので、正規帯電極性と反対極性（正極性）の電圧をプレクリーニングブラシローラ１０１に印加して、中間転写ベルト８上の負極性トナーを静電的除去するよう構成されている。また、プレ回収ローラ１０２には、プレクリーニングブラシローラ１０１よりも大きな正極性の電圧が印加されている。
【００５３】
逆帯電トナークリーニング部１００ｂは、プレクリーニング部１００ａよりも中間転写ベルト８移動方向下流側に配置され、トナーの正規帯電極性（負極性）と反対極性（正極性）に帯電した逆帯電トナーを静電的に除去する逆帯電トナークリーニング部材たる逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４を有している。また、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４に付着した逆帯電トナーを回収する逆帯電トナー回収部材としての逆帯電トナー回収ローラ１０５、逆帯電トナー回収ローラ１０５に当接してローラ表面から逆帯電トナーを掻き取る逆帯電トナー掻き取り部材としての逆帯電トナー掻き取りブレード１０６を備えている。逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４には、負極性の電圧が印加されており、逆帯電トナー回収ローラ１０５には、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４よりも大きな負極性の電圧が印加されている。また、この逆帯電トナークリーニング部１００ｂは、中間転写ベルト８上のトナーに負極性の電荷を付与して、中間転写ベルト８上のトナーの帯電極性を、正規帯電極性（負極性）に揃える極性制御手段としての機能も有している。
【００５４】
正規帯電トナークリーニング部１００ｃは、逆帯電トナークリーニング部１００ｂよりも中間転写ベルト８移動方向下流側に配置され、正規帯電極性に帯電した正規帯電トナーを静電的に除去する正規帯電トナークリーニング部材たる正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７を有している。また、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７に付着した正規帯電トナーを回収する正規帯電トナー回収部材としての正規帯電トナー回収ローラ１０８、正規帯電トナー回収ローラ１０８に当接してローラ表面から正規帯電トナーを掻き取る正規帯電トナー掻き取り部材としての正規帯電トナー掻き取りブレード１０９を備えている。正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７には、正極性の電圧が印加されており、正規帯電トナー回収ローラ１０８には、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７よりも大きな負極性の電圧が印加されている。
【００５５】
また、ベルトクリーニング装置１００には、画像形成装置本体に備えられた廃トナータンク（図示省略）に搬送するための搬送手段としての搬送スクリュ１１０が備えられている。本ベルトクリーニング装置１００においては、搬送スクリュ１１０で、ベルトクリーニング装置外の不図示の廃トナータンクに搬送しているが、ベルトクリーニング装置１００に廃トナーケースを設けて、廃トナーケースに除去したトナーを貯留してもよい。この廃トナーケースは、ベルトクリーニング装置１００に対して着脱可能に取り付けられており、メンテナンスなどのときに、廃トナーケース１１５をクリーニング装置１００から取り外して廃トナーケース１１５に溜まったトナーを除去できるようにする。
【００５６】
各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７は、回転自在に支持される金属製の回転軸部材と、これの周面に立設せしめられた複数の起毛からなるブラシ部とを具備しており、外径がφ１５〜１６［ｍｍ］である。起毛は、内部が導電性カーボンなどの導電性材料からなり、表面部がポリエステルなどの絶縁性材料からなる二層構造の芯鞘構造となっている。これにより、芯は、クリーニングブラシローラに印加された電圧とほぼ同じ電位になり、トナーを起毛表面に静電的に引き付けることができる。その結果、中間転写ベルト８上のトナーは、クリーニングブラシローラに印加された電圧の作用によって起毛に静電的に付着する。また、各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７の起毛を、二層構造の芯鞘構造ではなく、導電性繊維のみで構成してもよい。また、回転軸部材の法線方向に対して傾斜した姿勢で植毛されたいわゆる斜毛にしてもよい。また、プレクリーニングブラシローラ１０１、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７の起毛を芯鞘構造とし、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４の起毛を導電性繊維のみで構成してもよい。逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４の起毛を導電性繊維のみで構成することで、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４からトナーへの電荷注入が発生しやすくなる。よって、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４によって、中間転写ベルト８上のトナーを良好に負極性に揃えることができる。一方、プレクリーニングブラシローラ１０１、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７の起毛を芯鞘構造とすることによって、トナーへの電荷注入を抑制することができ、中間転写ベルト８上のトナーが正極性に帯電するのを抑制する。これにより、プレクリーニングブラシローラ１０１、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７で、静電的に除去できないトナーが生じるのを抑制できる。
【００５７】
また、各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７は、中間転写ベルト８に対し１［ｍｍ］食い込ませており、図示しない駆動手段によって、当接位置で起毛が、中間転写ベルト８移動方向とは逆方向（カウンター方向）に移動するよう回転する。当接位置において、起毛をカウンター方向に移動するよう回転させることで、クリーニングブラシローラと中間転写ベルト８との線速差を大きくすることができる。これにより、中間転写ベルト８のある箇所が、クリーニングブラシローラとの当接範囲を抜けるまでの間における起毛との接触確率が増え、良好に中間転写ベルト８からトナーを除去することができる。
【００５８】
本ベルトクリーニング装置１００においては、各回収ローラ１０２，１０５，１０８として、ＳＵＳローラを用いた。なお、各回収ローラ１０２，１０５，１０８は、クリーニングブラシローラに付着したトナーを起毛と回収ローラとの電位勾配によってブラシから回収ローラに転位させる機能さえ発揮できれば、どのような材料からなっていてもかまわない。例えば、各回収ローラ１０２，１０５，１０８を導電性芯金に数［μｍ］〜１００［μｍ］の高抵抗弾性チューブを被せたり、あるいはさらに絶縁コーティングしたりして、ローラ抵抗をｌｏｇＲ＝１２〜１３［Ω］にしたものを用いてもよい。各回収ローラ１０２，１０５，１０８として、ＳＵＳローラを用いることにより、コストダウンや印加電圧を低く抑えることができ、省電力化を図ることができるというメリットがある。一方、ローラ抵抗をｌｏｇＲ＝１２〜１３［Ω］にすることによって、回収ローラへの回収時におけるトナーへの電荷注入を抑制し、トナーが回収ローラの印加電圧の極性と同極性になり、トナー回収率が低下するのを抑制することができる。
【００５９】
各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７の条件は、次の通りである。
・ブラシ材質：導電性ポリエステル（繊維内部に導電性カーボンを内包し、繊維表面はポリエステル、いわゆる芯鞘構造）
・ブラシ抵抗：１０６〜８［Ω］
・回転軸部材印加電圧［Ｖ］
プレクリーニングブラシローラ：＋１６００〜４０００［Ｖ］
逆帯電トナークリーニングブラシローラ：−３２００〜−４０００［Ｖ］
正規帯電トナークリーニングブラシローラ：８００〜１６００［Ｖ］
・ブラシ植毛密度：１０万［本／ｉｎｃｈ２］
・ブラシ繊維径：約２５〜３５［μｍ］
・ブラシ先端の毛倒れ処理：なし
・ブラシ径φ：１５〜１６［ｍｍ］
・中間転写ベルト８へのブラシ繊維喰い込み量：１［ｍｍ］
プレクリーニングブラシローラへの印加電圧は、中間転写ベルトに大量のトナーが付着している未転写トナー像が入力されたとき、良好なクリーニング性能が得られるように設定されている。また、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４は、中間転写ベルト８上のトナーへ電荷が注入されるよう絶対値が高めに設定されている。また、ブラシ植毛密度、ブラシ抵抗、繊維径、印加電圧、繊維種類、ブラシ繊維喰込量はシステムによって最適化できるため、これに限らない。また、使用できる繊維の種類としては、ナイロン、アクリル、ポリエステルなどがある。
【００６０】
各回収ローラ１０２，１０５，１０８の条件は、次のとおりである。
・回収ローラ芯金材質：ＳＵＳ
・回収ローラへのブラシ繊維喰い込み量：１．５［ｍｍ］
・回収ローラ芯金印加電圧：
プレ回収ローラ：２０００〜４４００［Ｖ］
逆帯電トナー回収ローラ：−３６００〜−４４００［Ｖ］
正規帯電トナー回収ローラ：＋１２００〜＋２０００［Ｖ］
回収ローラ材質、ブラシ繊維喰込量、印加電圧はシステムによって最適化できるため、これに限らない。
【００６１】
各掻き取りブレード１０３，１０６，１０９の条件は次の通りである。
・ブレード当接角度：２０°
・ブレード厚み：０．１［ｍｍ］
・回収ローラへのブレード喰い込み量：１．０［ｍｍ］
ブレード当接角度、ブレード厚み、回収ローラへの喰い込み量は、システムによって最適化できるため、これに限らない。
【００６２】
次に本ベルトクリーニング装置１００のクリーニング動作について説明する。
図４に示すように、２次転写部を通過した転写残トナーおよび未転写トナー像は不図示の入口シールを越え、プレクリーニングブラシローラ１０１の位置に中間転写ベルト８の回転により移送される。プレクリーニングブラシローラ１０１には、トナーの正規帯電極性と反対極性（正極性）の電圧が印加されており、中間転写ベルト８とプレクリーニングブラシローラ１０１表面電位との電位差で形成される電界により、中間転写ベルト８上の負極性に帯電したトナーを静電的に吸着してプレクリーニングブラシローラ１０１へ移動させる。プレクリーニングブラシローラ１０１に移動した負極性のトナーは、プレクリーニングブラシローラ１０１よりも値が大きな正極性の電圧が印加されたプレ回収ローラ１０２との当接位置まで移送される。そして、プレクリーニングブラシローラ１０１の表面電位とプレ回収ローラ１０２の表面電位との電位差で形成される電界により、プレクリーニングブラシローラ１０１上に移動したトナーを静電的に吸着してプレ回収ローラ１０２上へ移動させ、プレ回収ローラ１０２に移動した負極性のトナーは、プレ掻き取りブレード１０３により回収ローラ表面から掻き落とされる。プレ掻き取りブレード１０３により掻き落とされたトナーは、搬送スクリュ１１０で装置外に排出される。
【００６３】
次に、プレクリーニングブラシローラ１０１により除去できなかった中間転写ベルト８上の未転写トナー像の負極性トナーや正極性トナー、正極性の転写残トナーは、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４の位置に移送される。逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４には、トナーの正規帯電極性と同極性（負極性）の電圧が印加されており、電荷注入や放電により、中間転写ベルト８上のトナーの極性を負極性に揃える。また、負極性に制御されなかった正極性の逆帯電トナーが、中間転写ベルト８と逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４表面電位との電位差で形成される電界により、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４に吸着して除去される。逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４に移動した正極性のトナーは、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４よりも値が大きな負極性の電圧が印加された逆帯電トナー回収ローラ１０５との当接位置まで移送される。そして、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４の表面電位と逆帯電トナー回収ローラ１０５の表面電位との電位差で形成される電界により、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４上に移動したトナーを静電的に吸着して逆帯電トナー回収ローラ１０５上へ移動させる。逆帯電トナー回収ローラ１０５に移動した正極性のトナーは、逆帯電トナー掻き取りブレード１０６により回収ローラ表面から掻き落とされる。
【００６４】
次に、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４により負極性にシフトしたトナーや、プレクリーニングブラシローラ１０１により除去できなかった負極性のトナーが、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７に移送される。正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７へ移送されるトナーは、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４により負極性に極性制御されている。また、プレクリーニングブラシローラ１０１や逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４によって中間転写ベルト８上のトナーは、ほとんど除去されている。このため、この正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７へ移送されるトナーは、ごく少量である。この正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７へ移送された負極性に揃えられ、ごく少量の中間転写ベルト８上のトナーは、トナーの正規帯電極性と反対極性（正極性）の電圧が印加されている正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７に静電的に付着し、正規帯電トナー回収ローラ１０８により回収され、正規帯電トナー掻き取りブレード１０９により、正規帯電トナー回収ローラ１０８から掻き落とされる。
【００６５】
図５は、プレクリーニングブラシローラ１０１とプレ回収ローラ１０２との電位差と、未回収トナーのｑ／ｄ分布の関係を示すグラフである。このｑ／ｄ分布はホソカワミクロン（株）製  Ｅ−スパートアナライザで測定した。プレクリーニングブラシローラ１０１とプレ回収ローラ１０２との電位差が１００Ｖのときはｑ／ｄ分布に＋帯電トナーが少ないが、電位差が３００Ｖ、５００Ｖになると、＋帯電トナーが増加する。しかし、プレクリーニングブラシローラ１０１からプレ回収ローラ１０２への回収トナー量は電位差４００Ｖが最も多かった。つまり、プレ回収ローラ１０２への回収率を上げようとすると、同時に逆帯電トナーが発生する。この逆帯電トナーは、プレ回収ローラ１０２とプレクリーニングブラシローラ１０１との電位差で、プレ回収ローラ１０２へ静電的に移動せず、プレクリーニングブラシローラ１０１に残留し、未回収トナーとなる。そして、この未回収トナーが、プレクリーニングブラシローラ１０１と中間転写ベルト８との当接部（以下、プレクリーニングニップという）に搬送されると、プレクリーニングブラシローラ１０１と中間転写ベルト８との電位差により、プレクリーニングブラシローラ上の未回収トナーが、中間転写ベルト８に再付着する。
【００６６】
中間転写ベルト８に再付着するトナー（以下、再付着トナーという）は、ベルトクリーニング装置１００へ入力される未転写トナー像のトナー付着量が多くなるほど、多くなる。特に、付着量が１．２［ｍｇ／ｃｍ２］のトナー消費パターンが入力されると、再付着トナーの付着量が、０．０５［ｍｇ／ｃｍ２］前後となり、図６に示すプレクリーニングブラシローラ１０１で除去しきれずに中間転写ベルト８に残った、未除去のトナー消費パターン（a）よりも付着量が多くなる場合がある。
【００６７】
階調パターンやシェブロンパッチのように、トナー付着量が、０．６[ｍｇ／ｃｍ２]未満のトナー像が、ベルトクリーニング装置１００に入力されても、再付着するトナー量は、わずかであるが、未転写トナー像の付着量（Ｍ／Ａ）が０．６[ｍｇ／ｃｍ２]以上のトナー消費パターンが入力されると、プレクリーニングブラシローラ１０１から中間転写ベルト８へ再付着した再付着トナーによって、中間転写ベルト８上に図６に示すような再付着トナーパターン（ｂ）が形成される。この再付着トナーパターン（ｂ）の付着量は、０．０２〜０．０７[ｍｇ／ｃｍ２]ほどである。また、図６に示す未除去のトナー消費パターン（a）と再付着トナーパターン（ｂ）との間隔は、プレクリーニングブラシローラ１０１と中間転写ベルト８の速度によって決まる。すなわち、消費パターンがプレクリーニングニップに入力されてから、プレクリーニングブラシローラ１０１が１回転すると、中間転写ベルト８に再付着トナーパターンが形成される。本実施形態では、中間転写ベルト８が３５０［ｍｍ／ｓｅｃ］、プレクリーニングブラシローラ１０１が中間転写ベルト８と反対方向に３５０［ｍｍ／ｓｅｃ］で回転しており、トナー消費パターンの幅が２５［ｍｍ］である。このことから、未除去のトナー消費パターン（a）と再付着トナーパターン（ｂ）との間隔は、２２ｍｍとなる。この再付着トナーパターン（ｂ）を形成する再付着トナーのほとんどは、逆帯電トナーであり、再付着トナーパターン（ｂ）は、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４により正規帯電極性に反転され、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７により除去される。また、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４により正規帯電極性に反転できなかった一部の再付着トナーが、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４により除去される。
【００６８】
近年、プロダクトプリンティング市場では大量のプリントボリュームを電子写真方式によって実現することができるようになり、それとともに装置の長寿命化が望まれている。そこで、本ベルトクリーニング装置１００の８０万枚の耐久試験を行ったところ、４０万枚プリント時では、付着量１．２［ｍｇ／ｃｍ２］のトナー消費パターンを入力しても良好にクリーニングできたが、８０万枚プリント時では、わずかではあるがクリーニング不良を起こし、転写紙に汚れを発生させた。これは、経時使用によりクリーニングブラシローラの外径が劣化によって細り、転写残トナーは良好にクリーニングできたものの、未転写トナー像のような大量のトナーに対しては良好なクリーニング性を維持するのが難しくなったためと考えられる。８０万枚プリント後のクリーニング不良の要因について本出願人が、鋭意研究した結果、次のことがわかった。すなわち、付着量が最大で１．２［ｍｇ／ｃｍ２］となるトナー消費パターンにおいては、先の図６に示した再付着トナーパターン（ｂ）の付着量が、０．０５［ｍｇ／ｃｍ２］前後となり、未除去のトナー消費パターン（a）よりも付着量が多くなる。初期時には、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４と正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７とで、付着量が０．０５［ｍｇ／ｃｍ２］前後の再付着トナーパターン（ｂ）を良好に除去することができた。しかしながら、経時の使用で、クリーニングブラシローラの外径が劣化によって細り、クリーニングブラシのトナーが付着する面積が減少し、クリーニング能力が低下する。その結果、逆帯電トナークリーニング部１００ｂで正規帯電極性に反転した付着量０．０５［ｍｇ／ｃｍ２］前後の多量の再付着トナーを、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７で除去することができなくなってしまいクリーニング不良が生じたと考えられる。
【００６９】
そこで、本実施形態においては、この再付着トナー量を減らして、経時にわたり良好なクリーニング性を維持できるように構成した。以下、実施例を用いて、具体的にお説明する。
【００７０】
［実施例１］
図７は、実施例１のベルトクリーニング装置の概略構成図である。
図７に示すように、実施例１のベルトクリーニング装置は、プレ対向ローラ１３が、中間転写ベルト８から離間するように構成されている。
プレ対向ローラ１３の軸を回転自在に受ける不図示の軸受を中間転写ベルト面と直交する方向に移動自在に支持している。この不図示の軸受を中間転写ベルト面と直交する方向に移動させる離間手段としての接離ソレノイド１１１を設ける。接離ソレノイド１１１には、制御部１１２が接続されており、接離ソレノイド１１１の駆動を制御している。
【００７１】
図８は、実施例１のタイミングチャートであり、図９は、実施例１のフローチャートである。
制御部１１２は、リフレッシュモードが実行されたら（Ｓ１のＹＥＳ）、トナー消費パターンのトナー付着量が、０．６[ｍｇ／ｃｍ２]以上か否かをチェックする（Ｓ２）。付着量が０．６［ｍｇ／ｃｍ２］の場合（Ｓ２のＹＥＳ）は、先の図６に示したような再付着トナーパターン（ｂ）が中間転写ベルト８に形成される。よって、この場合は、トナー消費パターンが、プレクリーニングニップを通過した直後に、接離ソレノイド１１１を制御して、プレ対向ローラ１３を中間転写ベルト８から離間させる（Ｓ３、Ｓ４）。プレクリーニングブラシローラ１０１のトナー消費パターンを除去した部分が、再度、プレクリーニングニップに到達するまでにかかる時間は、
（１５[ｍｍ］×３．１４）÷３５０[ｍｍ/ｓｅｃ]＝０．１３５［ｓｅｃ］
である。
一方、トナー消費パターンが、プレクリーニングニップを抜けるのにかかる時間は、
２５［ｍｍ］÷３５０[ｍｍ/ｓｅｃ]＝０．０７１［ｓｅｃ］
である。
よって、トナー消費パターンをプレクリーニングブラシローラ１０１によりクリーニングして、０．０６４［ｓｅｃ］（０．１３５［ｓｅｃ］−０．０７１［ｓｅｃ］＝０．０６４）の間にプレ対向ローラ１３を中間転写ベルト８から離間させる必要がある。
【００７２】
接地されたプレ対向ローラ１３を中間転写ベルト８から離間させることにより、中間転写ベルト８とプレクリーニングブラシローラ１０１との間の電位差が、ほぼ０となる。これにより、プレ回収ローラ１０２との当接部で正規帯電極性となり、再度、プレクリーニングニップへ搬送されたプレクリーニングブラシローラ１０１に付着した逆帯電トナーが、静電的に中間転写ベルト８へ移動するのを抑制することができる。また、プレクリーニングニップの幅が、狭くなる。これにより、中間転写ベルト８との接触により機械的に中間転写ベルト８に再付着するのを抑制することができる。
【００７３】
このように、プレ対向ローラ１３を中間転写ベルト８から離間させることにより、先の図６に示すように、未除去のトナー消費パターン（a）よりもベルト移動方向下流側に再付着トナーパターン（ｂ）が形成されるのを抑制することができる。このように、中間転写ベルト２に再付着する再付着トナー量を減らすことができるので、経時使用で、クリーニングブラシローラのクリーニング能力が低下しても、逆帯電トナークリーニング部１００ｂと正規帯電トナークリーニング部１００ｃとで、再付着トナーを良好に除去することができる。
【００７４】
また、プレクリーニングブラシ上の逆帯電トナーが、再度、プレ回収ローラ１０２との当接部へ搬送されるタイミングで、プレ回収ローラ１０２への電圧値を下げて、プレ回収ローラ１０２の印加電圧値を、プレクリーニングブラシローラ１０１の印加電圧値をよりも小さくする。これにより、プレクリーニングブラシローラ上の逆帯電トナーが、プレ回収ローラ１０２へ静電的に移動し、プレクリーニングブラシローラ１０１から回収される。
【００７５】
そして、次の画像形成領域がプレクリーニングブラシローラ１０１に入力される前に（転写残トナーが入力される前）に接離ソレノイド１１１をＯＦＦしてプレ対向ローラ１３を当接位置に戻す（Ｓ５、Ｓ６）。具体的には、プレクリーニングブラシローラ１０１のトナー消費パターンを除去した領域が、プレクリーニングニップを通過する時間以上、離間させておけばよい。本実施例では、０．０７１秒以上、プレ対向ローラ１３を中間転写ベルト８から離間させておけばよい。
【００７６】
また、所定のタイミングで、プレ回収ローラ１０２印加電圧をＶ１に戻す。プレ回収ローラ１０２への印加電圧Ｖ２は、プレクリーニングブラシローラ１０１のトナー消費パターンを除去した領域が、再度、プレ回収ローラとの当接部を通過する期間以上印加しておけばよい。すなわち、プレ回収ローラ１０２への印加電圧Ｖ２も、０．０７１［ｓｅｃ］以上印加しておけばよい。
【００７７】
本実施形態においては、転写残トナーが入力される前に、プレ対向ローラ１３を中間転写ベルト８に当接させて、プレクリーニングブラシローラ１０１で転写残トナーを除去できるようにしているが、これに限られない。例えば、上述した階調パターン、シェブロンパッチ、トナー消費パターンなどの未転写トナー像がベルトクリーニング装置へ入力されるときに、プレ対向ローラ１３を中間転写ベルト８に当接させ、プレクリーニングブラシローラ１０１で中間転写ベルト上の未転写トナー像を大まかに除去する。一方、転写残トナーがベルトクリーニング装置へ入力されるときは、プレ対向ローラ１３を離間させて、プレクリーニングブラシローラ１０１で転写残トナーを除去しないようにする。転写残トナー量は、少ないので、正規帯電トナークリーニング部１００ｃと、逆帯電トナークリーニング部１００ｂとで十分除去できる。シェブロンパッチ、トナー消費パターンなどの未転写トナー像は、除去するトナー量が多いので、プレ対向ローラ１３を中間転写ベルト８に当接させ、プレクリーニングブラシローラ１０１で未転写トナー像を大まかに除去する。このように、制御することにより、プレクリーニング部１００ａの各部品の寿命を延ばすことができる。
【００７８】
［実施例２］
次に、実施例２について、説明する。
実施例２は、プレクリーニングブラシローラ１０１への印加電圧を０［Ｖ］にすることによって、プレクリーニングブラシローラ上の逆帯電トナーを中間転写ベルト８に再付着させないようにするものである。
【００７９】
図１０は、実施例２のタイミングチャートを示す図であり、図１１は、実施例２のフローチャートである。
制御部は、トナー消費パターンのトナー付着量が、０．６[ｍｇ／ｃｍ２]以上の場合、トナー消費パターンが、プレクリーニングニップを通過した直後（正確には、通過してから、０．０６４［ｓｅｃ］の間）に、プレクリーニングブラシローラへの印加電圧を下げる（Ｓ１１〜Ｓ１４）。この実施例では、図１０に示すように、プレクリーニングブラシローラ１０１への印加電圧を０［Ｖ］にした。また、これと同期して、プレ回収ローラの電圧を４００［Ｖ］に下げる。
【００８０】
これにより、中間転写ベルト８とプレクリーニングブラシローラ１０１との間の電位差が０［Ｖ］になり、プレ回収ローラ１０２との当接部で正規帯電極性と逆極性となったプレクリーニングブラシローラ上の逆帯電トナーが、中間転写ベルト８へ静電的に移動することがない。その結果、先の図６に示すように、未除去のトナー消費パターン（a）よりもベルト移動方向下流側に再付着トナーパターン（ｂ）が形成されるのを抑制することができる。中間転写ベルト２に再付着する再付着トナー量を減らすことができるので、経時使用で、クリーニングブラシローラのクリーニング能力が低下しても、逆帯電トナークリーニング部１００ｂと正規帯電トナークリーニング部１００ｃとで、再付着トナーを良好に除去することができる。
【００８１】
また、図１０に示すように、プレクリーニングブラシローラ上の逆帯電トナーが、再度、プレ回収ローラ１０２との当接部へ搬送されるタイミングで、プレ回収ローラ１０２への電圧値を−４００［Ｖ］に下げて、プレ回収ローラ１０２の電位を、プレクリーニングブラシローラ１０１の電位よりも小さくする。これにより、プレクリーニングブラシローラ上の逆帯電トナーが、プレ回収ローラ１０２へ静電的に移動し、プレクリーニングブラシローラ１０１から回収される。
【００８２】
そして、次の画像形成領域がプレクリーニングブラシローラ１０１に入力される前に（転写残トナーが入力される前）にプレクリーニングブラシローラ１０１への印加電圧とプレ回収ローラ１０２への印加電圧を元に戻す（Ｓ１５、Ｓ１６）。
【００８３】
また、プレクリーニングブラシローラ１０１への印加電圧を、プレクリーニングニップに入力されるトナー付着量に基づいて、変更してもよい。
図１２は、実施例２の第１の変形例のタイミングチャートを示す図である。
トナー付着量が少ない転写残トナーがプレクリーニングニップに入力されるときは、図に示すように、プレクリーニングブラシローラ１０１の印加電圧を１６００［Ｖ］〜３０００［Ｖ］にする。一方、トナー付着量が多いトナー消費パターンがプレクリーニングニップに入力されるときは、印加電圧を２４００［Ｖ］〜４０００［Ｖ］に制御する。プレ回収ローラ１０２への印加電圧もプレクリーニングブラシローラ１０１との電位差４００［Ｖ］が維持されるように、制御する。一例を示すと、転写残トナーをクリーニングするときは、プレクリーニングブラシローラ１０１に２０００Ｖの電圧を印加し、トナー消費パターンをクリーニングするときは、プレクリーニングブラシローラ１０１に２６００Ｖの電圧を印加するよう制御する。
【００８４】
また、転写残トナーは、除去するトナー量が少ないので、逆帯電トナークリーニング部１００ｂと正規帯電トナークリーニング部１００ｃとで良好に除去できる。よって、プレクリーニングブラシローラ１０１に転写残トナーが入力されるときのプレクリーニングブラシローラ１０１への印加電圧を０［Ｖ］にして、プレクリーニングブラシローラ１０１では除去せず、上述した階調パターン、シェブロンパッチ、トナー消費パターンなどの未転写トナー像が入力されるときに、プレクリーニングブラシローラ１０１に１６００〜４０００［Ｖ］の電圧を印加して、未転写トナー像を大まかに除去するようにしてもよい。このように、制御することにより、プレクリーニング部１００ａの各部品の寿命を延ばすことができる。
【００８５】
図１３は、実施例２の第２の変形例のタイミングチャートを示す図である。
図に示すように、この第２の変形例は、未転写トナー像通過直後のプレクリーニングブラシローラ１０１への印加電圧を１００〜８００［Ｖ］にしたものである。このように、プレクリーニングブラシローラ１０１への印加電圧を１００〜８００［Ｖ］にした場合、プレクリーニングブラシローラ１０１を０［Ｖ］にした場合に比べれば、再付着するトナーは、増えるもの、先の図６に示すような再付着トナーパターン（ｂ）が形成されるほど、中間転写ベルト８へ再付着しない。よって、プレクリーニングブラシローラ１０１への印加電圧を１００〜８００［Ｖ］にしたとしても、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４で再付着トナーを経時にわたり良好に除去することができる。また、プレ回収ローラ１０２に負極性の電圧を印加しなくても、プレ回収ローラ１０２の電位をプレクリーニングブラシローラ１０１の電位よりも低くすることができ、プレクリーニングブラシローラ１０１の逆帯電トナーをプレ回収ローラ１０２で回収することができる。これにより、プレ回収ローラ１０２に負極性の電圧を印加する電源が不要となり、装置を安価にすることができる。
【００８６】
また、プレ回収ローラ１０２に回収されず、プレクリーニングブラシローラ１０１に残留するトナーには、逆帯電トナーだけでなく、正規帯電トナーも存在する。プレクリーニングブラシローラ１０１に印加するバイアスを１００Ｖから８００Ｖにすることによって、消費トナーパターンをクリーニングした後も中間転写ベルト８とプレクリーニングブラシローラ１０１とに電位差が形成される。これにより、プレ回収ローラ１０２で回収されずに、再度、プレクリーニングニップへ搬送された正規帯電ナーは、静電力により中間転写ベルト８に機械的に再付着することを防ぐことができる。このように、正規帯電トナーが、機械的に再付着することを防ぐことができるので、中間転写ベルト２へ再付着する再付着トナーを減らすことができる。
【００８７】
図１４は、中間転写ベルト８を回転駆動させている間に、プレクリーニングブラシローラ１０１に印加する電圧を変化させたときのプレクリーニングブラシローラ１０１と中間転写ベルト８との間に流れる電流を示したものである。
図１４から、プレクリーニングブラシローラ１０１に１０００Ｖ以上を印加すると放電が起きていると考えられる。印加電圧が１００Ｖから８００Ｖでは放電が起きていない。よって、印加電圧が１００Ｖから８００Ｖでは、プレクリーニングブラシローラ１０１と中間転写ベルト８との接触部での放電や、ブラシとトナーとの間の放電などにより、プレクリーニングブラシローラ上の正規帯電極性の未回収トナーが、正規帯電極性と反対極性に反転するのを防止できる。これにより、正規帯電極性の未回収トナーが、逆帯電トナーとなって、中間転写ベルト２へ静電的に移動してしまうことはない。これにより、中間転写ベルト８に再付着する再付着トナーの量を減らすことができる。その結果、逆帯電トナークリーニング部１００ｂと正規帯電トナークリーニング部とで、中間転写ベルト８の再付着トナーを良好に除去することができる。
【００８８】
［変形例］
図１５は、プレクリーニング部１００ａの変形例を示す図である。
変形例のプレクリーニング部１００ａには、プレクリーニングニップからクリーニングブラシローラ１０１と回収ローラ１０２の当接部までの間に帯電手段たるトナー摩擦帯電部材１２１を設けている。このトナー摩擦帯電部材１２１により、プレクリーニングブラシローラ１０１に付着したトナーを、正規帯電極性に摩擦帯電させる。
【００８９】
トナー摩擦帯電部材１２１は、φ１０［ｍｍ］のアルミローラ表面にシロキサン含有のコート層を有するものであり、プレクリーニングブラシローラ１０１との当接部で従動方向に回転するようになっている。また、トナー摩擦帯電部材１２１は、電気的にフロートになっている。トナー摩擦帯電部材１２１の材質は、摩擦によりトナーをマイナス帯電させる材質を選択する。トナー材質がポリエステルの場合には、摩擦帯電系列がポリエステルよりプラスの材質を選択する。たとえば、金属ローラの表面に、アルコキシシロキサン(A)とアミノシランカップリング剤（B）とシリコーン樹脂（C）からなるコート層を被覆したものや、ナイロンチューブを被覆したもの、SUSローラの表面にチタンめっきを施したものなどである。
【００９０】
中間転写ベルト８からプレクリーニングブラシローラ１０１に付着した正規帯電極性トナーは、トナー摩擦帯電部材１２１との摩擦帯電によって、正規帯電極性側（負極性側）にチャージアップされてからプレ回収ローラ１０２との当接部を通過する。このように、トナー摩擦帯電部材１２１によりチャージアップしてから、プレ回収ローラ１０２との当接部を通過するので、プレクリーニングブラシローラ上の正規帯電トナーに、正規帯電極性と反対極性の電荷が注入されても、極性反転して、逆帯電トナーとなるのを抑制することができる。これにより、逆帯電トナーとなって、プレ回収ローラ１０２に回収されずに再度、プレクリーニングニップへ搬送されるトナー量を減らすことができる。これにより、中間転写ベルト８に再付着するトナー量を減らすことができる。その結果、プレ対向ローラ１３を離間させたり、プレクリーニングブラシローラ１０１への印加電圧を下げたりする、トナー消費パターンの付着量の閾値を上げることができる。
【００９１】
さらに、プレ回収ローラ１０２との当接部で正規帯電極性と逆極性に帯電したプレクリーニングブラシ上の逆帯電トナーが、トナー摩擦帯電部材１２１との接触により正規帯電極性に反転させることができる。これにより、プレクリーニングブラシローラ上の逆帯電トナーが除去できるように、プレ回収ローラ１０２の電圧値を、プレクリーニングブラシローラ１０１の印加電圧値よりも小さくしなくても、未回収トナーを回収することができる。
【００９２】
正規帯電極性と反対極性に帯電した未回収トナーをトナー摩擦帯電部材１２１に接触させて、極性反転させるためには、トナー摩擦帯電部材１２１のプレクリーニングブラシローラ１０１への喰い込み量を、プレ回収ローラ１０２のプレクリーニングブラシローラ１０１への喰い込み量と同じかそれ以上に設定する必要がある。この理由は、プレ回収ローラ１０２との当接部で逆帯電トナーとなったトナーは、カウンター方向に回転するプレ回収ローラ１０２によって、ブラシ繊維の先端から、次のブラシ繊維へ移動する。ブラシ繊維は、プレ回収ローラ１０２の食い込み量分傾斜しているので、この逆帯電トナーは、次のブラシの繊維の毛先から、プレ回収ローラ１０２との食い込み量分内側の部分に付着することになる。その結果、未回収トナーのほとんどは、ブラシ先端からプレ回収ローラ１０２の食い込み量分内側の部分に存在する。よって、トナー摩擦帯電部材１２１のプレクリーニングブラシローラ１０１への食い込み量を、プレ回収ローラ１０２のプレクリーニングブラシローラ１０１への食い込み量以上とすることで、ブラシ内部にある逆帯電トナーと接触することができ、逆帯電トナーを、良好に正規帯電極性に極性反転させることができるのである。
【００９３】
従って、プレクリーニングブラシローラ１０１とプレ回収ローラ１０２の喰い込み量が１ｍｍとすると、正規帯電極性と反対極性に帯電した逆帯電トナーはブラシ先端から１ｍｍ芯金側に存在している。このように、トナー摩擦帯電部材１２１は、プレクリーニングブラシローラ上の逆帯電トナーを正規帯電トナーに反転させるためには、食い込み量は上記のように、プレ回収ローラ１０２のプレクリーニングブラシローラ１０１への喰い込み量と同じ量かそれ以上に設定するである。
【００９４】
また、トナー摩擦帯電部材１２１をブラシと順方向に、ブラシより速い速度で回転させるのが好ましい。
図１６（ａ）は、ブラシ繊維がトナー摩擦帯電部材１２１との当接部に進入した直後の様子を示す図であり、（ｂ）は、ブラシ繊維がトナー摩擦帯電部材１２１との当接部を所定量移動した後の様子を示す図である。
図１６（ａ）に示すように、ブラシ繊維がトナー摩擦帯電部材１２１との当接部に進入した直後は、ブラシ繊維の毛先は、プレ回収ローラ１０２との当接部、中間転写ベルト８との当接部を通過してきた関係で、ブラシ回転方向下流側に倒れている。よって、ブラシ繊維がトナー摩擦帯電部材１２１との当接部に進入した直後は、ブラシ回転方向上流側の毛先部分（図中ｃ部）が、トナー摩擦帯電部材１２１の表面と当接する。よって、ブラシ繊維の図中ｃ部に付着したトナーが、トナー摩擦帯電部材１２１との摩擦により帯電する。そして、ブラシ繊維がトナー摩擦帯電部材１２１との当接部を所定量移動すると、ブラシ繊維よりもトナー摩擦帯電部材１２１の表面移動速度が速いため、図１６（ｂ）に示すように、ブラシ繊維の毛先が、ブラシ回転方向上流側に倒れる。その結果、図１６（ｂ）に示すように、ブラシ回転方向下流側の毛先部分（図中ｄ部）が、トナー摩擦帯電部材１２１の表面と当接する。これにより、ブラシ繊維の図中ｄ部に付着したトナーが、トナー摩擦帯電部材１２１との摩擦により帯電する。よって、トナー摩擦帯電部材１２１により、ブラシ繊維に付着したトナーを満遍なく摩擦帯電することができる。このように、ブラシ繊維に付着したトナーを満遍なく摩擦帯電することができるので、プレ回収ローラ１０２への回収率を向上させることができる。
【００９５】
また、トナー摩擦帯電部材１２１を、逆帯電トナークリーニング部１００ｂや正規帯電トナークリーニング部１００ｃに設けてもよい。正規帯電トナークリーニング部１００ｃに配置するトナー摩擦帯電部材１２１の材質は、正規帯電トナークリーニングブラシローラ上のトナーを正規帯電極性（負極性）に摩擦帯電させるので、プレクリーニング部１００ａに配置するトナー摩擦帯電部材１２１と同じ材質でよい。一方、逆帯電トナークリーニング部１００ｂに配置するトナー摩擦帯電部材１２１の材質は、逆帯電トナークリーニングブラシローラ上のトナーを正規帯電極性と反対極性（正極性）に摩擦帯電させるため、トナーをプラス帯電させる材質を選択する。トナー材質がポリエステルの場合には、摩擦帯電系列がポリエステルよりマイナスの材質を選択する。例えば、PVDFを被覆したもの、テフロン（登録商標）を被覆したもの、その他のフッ素系樹脂をコーティングしたものでも良い。
【００９６】
正規帯電トナークリーニング部１００ｃ、逆帯電トナークリーニング部１００ｂにトナー摩擦帯電部材１２１を設けることで、各クリーニング部での回収ローラによる回収率を上げることができ、未回収トナーが生じるのを抑制することができる。
【００９７】
また、上記では、帯電手段として、トナー摩擦帯電部材を用いたが、帯電手段として、電極部材と電源とで構成し、クリーニングブラシローラに付着したトナーに電荷を注入することで、クリーニングブラシローラのトナーをチャージアップさせてもよい。
【００９８】
また、本ベルトクリーニング装置１００は、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４で中間転写ベルト８上のトナーに負極性の電荷を注入して、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７を通過するトナーの帯電極性を負極性に揃える極性制御を行っているが、このような極性制御は、トナー条件や作像条件によっては必ずしも行わなくてもよい。また、本ベルトクリーニング装置１００は、正規帯電トナークリーニング部１００ｃをベルト移動方向最下流に設けているが、逆帯電トナークリーニング部１００ｂをベルト移動方向最下流に設けてもよい。この場合、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７で、中間転写ベルト８上のトナーに正極性の電荷を注入して、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７を通過するトナーの帯電極性を正極性に揃える極性制御を行ってもよいし、このような極性制御が行われないよう構成してもよい。
【００９９】
上述のように、正規帯電極性に極性制御しない構成や、正極性に極性制御する場合は、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４で再付着トナーを除去することになる。しかし、本実施形態においては、トナー付着量が０．６［ｍｇ／ｃｍ２］のトナー消費パターンをプレクリーニングブラシローラ１０１で除去した場合、トナー消費パターン通過直後にプレ対向ローラ１３を中間転写ベルト８から離間させたり、プレクリーニングブラシローラ１０１への印加電圧を下げたりして、中間転写ベルト上の再付着トナー量を低減している。これにより、経時使用により、ブラシ繊維が先細り、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４のクリーニング能力が低下しても、良好に再付着トナーを除去することができる。
【０１００】
また、本ベルトクリーニング装置１００は、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４で中間転写ベルト８上の正極性のトナーを除去しているが、逆帯電トナークリーニング部１００ｂを極性制御部に変更して、中間転写ベルト８上の正極性のトナーを除去しない構成としてもよい。この場合、プレクリーニングブラシローラ１０１を通過した中間転写ベルト８上のトナーは、極性制御部により、負極性に揃えられて、極性制御部よりもベルト移動方向下流の正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７へ移送される。そして、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７で、負極性のトナーを除去する。極性制御部で、中間転写ベルト８上のトナーに負極性の電荷を注入する手段としては、導電性ブラシ、導電性ブレードなどでよい。また、トナーの帯電極性を負極性に揃えるのではなく、正極性に揃えるようにして、極性制御部よりもベルト移動方向下流に、負極性の電圧が印加されたクリーニングブラシローラを配置して、中間転写ベルト上の正極性に揃えられたトナーを除去する構成でもよい。このような、構成でも、プレクリーニングブラシローラ１０１で、中間転写ベルト８から未転写トナー像のトナーを大まかに除去するので、極性制御部へ移送されるトナー量は少なくなっている。よって、極性制御部で、中間転写ベルト８上のトナーを良好に、一方の極性に揃えることができる。その結果、極性制御部の下流に配置されたクリーニングブラシローラで中間転写ベルト８上のトナーを良好に静電的に除去できる。よって、大量のトナーが付着した未転写のトナー像がベルトクリーニング装置１００に入力されても、良好にクリーニングすることができる。
【０１０１】
また、本ベルトクリーニング装置１００では、各回収ローラ１０２，１０５，１０８、各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７に電圧を印加しているが、各回収ローラ１０２，１０５，１０８を金属ローラにして、回収ローラにのみ電圧を印加する構成でもよい。この場合は、クリーニングブラシローラの繊維抵抗による電位降下によって、回収ローラとの接触部を介する形態で、回収ローラに印加されたバイアス電圧よりも幾分低いバイアス電圧がクリーニングブラシローラに印加されている状態となる。これにより、回収ローラとクリーニングブラシローラとの間に電位差が形成され、回収ローラ方向へ電位勾配によりクリーニングブラシローラから回収ローラへトナーを静電的に移動させることができる。
【０１０２】
次に、本プリンタに好適に使用されるトナーについて説明する。
本プリンタに好適に使用されるトナーは、６００ｄｐｉ以上の微少ドットを再現するために、トナーの体積平均粒径が３〜６［μｍ］のものが好ましい。また、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が、１．００〜１．４０の範囲にあるトナーが好ましい。（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。
トナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２は１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。図１７は、形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（１）で表される。トナーを二次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π）／４・・・式（１）
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
【０１０３】
また、図１８は、形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（２）で表される。トナーを二次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×１００／（４π）・・・式（２）
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
【０１０４】
形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれかが１８０を超えると、転写率が低下するため好ましくない。
【０１０５】
また、カラープリンタに好適に使用されるトナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマーと、ポリエステルと、着色剤と、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーである。以下に、トナーの構成材料及び製造方法について説明する。
【０１０６】
（ポリエステル）
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。
多価アルコール化合物（ＰＯ）としては、２価アルコール（ＤＩＯ）および３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、または（ＤＩＯ）と少量の（ＴＯ）との混合物が好ましい。２価アルコール（ＤＩＯ）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上の多価アルコール（ＴＯ）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
【０１０７】
多価カルボン酸（ＰＣ）としては、２価カルボン酸（ＤＩＣ）および３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）が挙げられ、（ＤＩＣ）単独、および（ＤＩＣ）と少量の（ＴＣ）との混合物が好ましい。２価カルボン酸（ＤＩＣ）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）としては、炭素数９〜２０の芳香族多価カルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、多価カルボン酸（ＰＣ）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いて多価アルコール（ＰＯ）と反応させてもよい。
【０１０８】
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の重縮合反応は、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧しながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。ポリエステルの水酸基価は５以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さらには記録紙への定着時、記録紙とトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、酸価が３０を超えると帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化傾向がある。また、重量平均分子量１万〜４０万、好ましくは２万〜２０万である。重量平均分子量が１万未満では、耐オフセット性が悪化するため好ましくない。また、４０万を超えると低温定着性が悪化するため好ましくない。
【０１０９】
ポリエステルには、上記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。ウレア変性のポリエステルは、上記の重縮合反応で得られるポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）とを反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得、これとアミン類との反応により分子鎖が架橋及び／又は伸長されて得られるものである。多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）としては、脂肪族多価イソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−イソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアネート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５／１を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１／１未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０ｗｔ％、好ましくは１〜３０ｗｔ％、さらに好ましくは２〜２０ｗｔ％である。０．５ｗｔ％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０ｗｔ％を超えると低温定着性が悪化する。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【０１１０】
次に、ポリエステルプレポリマー（Ａ）と反応させるアミン類（Ｂ）としては、２価アミン化合物（Ｂ１）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。
【０１１１】
２価アミン化合物（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。
【０１１２】
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２／１超や、１／２未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【０１１３】
また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０％未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
【０１１４】
ウレア変性ポリエステルは、ワンショット法、などにより製造される。多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧しながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで４０〜１４０℃にて、これに多価イソシアネート（ＰＩＣ）を反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得る。さらにこの（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０〜１４０℃にて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。
【０１１５】
（ＰＩＣ）を反応させる際、及び（Ａ）と（Ｂ）を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレンなど）；ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）；エステル類（酢酸エチルなど）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）およびエーテル類（テトラヒドロフランなど）などのイソシアネート（ＰＩＣ）に対して不活性なものが挙げられる。
【０１１６】
また、ポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との架橋及び／又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。
【０１１７】
ウレア変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステル等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステルを単独で使用する場合は、その数平均分子量は、通常２０００〜１５０００、好ましくは２０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性およびフルカラー画像形成装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
【０１１８】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性およびフルカラー画像形成装置に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。尚、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでも良い。
【０１１９】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。
【０１２０】
また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常２０／８０〜９５／５、好ましくは７０／３０〜９５／５、さらに好ましくは７５／２５〜９５／５、特に好ましくは８０／２０〜９３／７である。ウレア変性ポリエステルの重量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
【０１２１】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを含むバインダー樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、通常４５〜６５℃、好ましくは４５〜６０℃である。４５℃未満ではトナーの耐熱性が悪化し、６５℃を超えると低温定着性が不十分となる。
【０１２２】
また、ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
【０１２３】
（着色剤）
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ１、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブ
ルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％である。
【０１２４】
着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド
、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。
【０１２５】
（荷電制御剤）
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、４級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、４級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、４級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、４級アンモニウム塩のコピーチャージＮＥＧ  ＶＰ２０３６、コピーチャージ  ＮＸ  ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲ１−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
【０１２６】
荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。１０重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
【０１２７】
（離型剤）
離型剤としては、融点が５０〜１２０℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−ｎ−ステアリルメタクリレート、ポリ−ｎ−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体（例えば、ｎ−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等）等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
【０１２８】
荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダー樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。
【０１２９】
（外添剤）
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、５×１０−３〜２［μｍ］であることが好ましく、特に５×１０−３〜０．５［μｍ］であることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００［ｍ２／ｇ］であることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５ｗｔ％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０ｗｔ％であることが好ましい。無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が５×１０−４μｍ以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像装置内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が０．３〜１．５ｗｔ％の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。
【０１３０】
次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
【０１３１】
（トナーの製造方法）
（１）着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。
【０１３２】
（２）トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール（メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などの有機溶媒を含むものであってもよい。
【０１３３】
トナー材料液１００重量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００重量部を超えると経済的でない。
【０１３４】
また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの４級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムベタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
【０１３５】
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［ω−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［ω−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
【０１３６】
商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−１０２（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−１１０、Ｆ−
１２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、１０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。
【０１３７】
また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族１級、２級もしくは２級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６−Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−１２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。
【０１３８】
樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が１０〜９０％の範囲になるように加えられることが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子１［μｍ］、及び３［μｍ］、ポリスチレン微粒子０．５［μｍ］及び２［μｍ］、ポリ（スチレン―アクリロニトリル）微粒子１［μｍ］、商品名では、ＰＢ−２００Ｈ（花王社製）、ＳＧＰ（総研社製）、テクノポリマーＳＢ（積水化成品工業社製）、ＳＧＰ−３Ｇ（総研社製）、ミクロパール（積水ファインケミカル社製）等がある。また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。
【０１３９】
上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
【０１４０】
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を２〜２０［μｍ］にするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００［ｒｐｍ］、好ましくは５０００〜２００００［ｒｐｍ］である。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。
【０１４１】
（３）乳化液の作製と同時に、アミン類（Ｂ）を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）との反応を行わせる。
この反応は、分子鎖の架橋及び／又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）との反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
【０１４２】
（４）反応終了後、乳化分散体（反応物）から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。
有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
【０１４３】
（５）上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。  荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。
【０１４４】
これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
【０１４５】
またトナーの形状は略球形状であり、以下の形状規定によって表すことができる。図１９（ａ），（ｂ），（ｃ）はトナーの形状を模式的に示す図である。図１９（ａ），（ｂ），（ｃ）において、略球形状のトナーを長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３（但し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３とする。）で規定するとき、トナーは、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）（図１９（ｂ）参照）が０．５〜１．０で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）（図１９（ｃ）参照）が０．７〜１．０の範囲にあることが好ましい。長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５未満では、真球形状から離れるためにドット再現性及び転写効率が劣り、高品位な画質が得られなくなる。また、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７未満では、扁平形状に近くなり、球形トナーのような高転写率は得られなくなる。特に、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が１．０では、長軸を回転軸とする回転体となり、トナーの流動性を向上させることができる。
【０１４６】
なお、ｒ１、ｒ２、ｒ３は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で、視野の角度を変えて写真を撮り、観察しながら測定した。
【０１４７】
また、本発明のクリーニング装置は、中間転写ベルトのおもて面をクリーニングするベルトクリーニング装置１００に限らず、図２０に示すように、紙搬送ベルト５１のクリーニング装置５００にも適用することができる。図２０に示すように、タンデム型直接転写方式の画像形成装置に用いられる被清掃体としての紙搬送ベルト５１は、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにそれぞれ接触してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを形成している。そして、記録紙Ｐを自らの表面に保持しながら、自らの無端移動に伴って図中左側から右側に向けて搬送する過程で、記録紙ＰをＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップに順次送り込む。これにより、記録紙Ｐには、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が重ね合わせて一次転写される。Ｋ用の一次転写ニップを通過した後の紙搬送ベルト５１に付着しているトナーなどの汚れは、搬送ベルトクリーニング装置５００によって除去される。また、光学センサユニット１５０が紙搬送ベルト５１のおもて面に対して所定の間隙を介して対向するように配設されている。図２０に示すプリンタにおいても、所定のタイミングで画像濃度制御や位置ずれ量補正制御を実施し、紙搬送ベルト５１に所定のトナーパターン（階調パターン、シェブロンパッチ）を形成し、光学センサユニット１５０で上記トナーパターンを検知し、検知結果に基づいて所定の補正処理を実行する。光学センサユニット１５０で検知後の未転写トナー像であるトナーパターンは、搬送ベルトクリーニング装置５００で除去される。このように、紙搬送ベルト５１は、トナー像を担持する像担持体としての機能を備えている。
【０１４８】
上記搬送ベルトクリーニング装置５００に本発明のクリーニング装置を適用することによって、紙搬送ベルト５１に形成されたトナーパターンを良好に除去することができ、記録紙の裏面が、トナーなどで汚れるのを抑制することができる。
【０１４９】
また、本発明のクリーニング装置は、図２１に示すように、ドラムクリーニング装置４にも適用できる。現像装置内をリフレッシュするリフレッシュモード実行した際のトナー消費パターンや、紙詰まりが発生した際の感光体上のトナー像などの未転写トナー像が、ドラムクリーニング装置４に入力される。ドラムクリーニング装置４に本発明のクリーニング装置を適用することによってドラムクリーニング装置４に入力された未転写トナー像を良好に除去することができる。また、ドラムクリーニング装置に本発明のクリーニング装置を適用する場合は、実施例２に示した構成を用いることになる。
【０１５０】
以上、実施例１のクリーニング装置によれば、トナー像を担持する無端状のベルト状の像担持体たる中間転写ベルト８に当接し、トナーの正規帯電極性と逆極性の電圧が印加されて、中間転写ベルト８上の正規帯電極性のトナーを静電的に除去する正規帯電トナークリーニング部材たる正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７を有している。また、中間転写ベルト８に当接し、トナーの正規帯電極性と同極性の電圧が印加されて、中間転写ベルト上の正規帯電極性と反対極性のトナーを静電的に除去する逆帯電トナークリーニング部材たる逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４を備えている。また、中間転写ベルト表面移動方向最上流に配置され、中間転写ベルト８に当接し、トナーの正規帯電極性と反対極性の電圧が印加されて、正規帯電極性のトナーを静電的に除去するプレクリーニング部材たるプレクリーニングブラシローラ１０１と、プレクリーニングブラシローラ１０１への印加電圧と同極性で、かつ、プレクリーニングブラシローラ１０１への印加電圧値より大きな値の電圧が印加され、プレクリーニングブラシローラ上のトナーを静電的に自らの表面に移動させて回収するプレ回収部材たるプレ回収ローラ１０２と、中間転写ベルト８を介して上記プレクリーニングブラシローラ１０１と対向配置される接地されたプレ対向部材たるプレ対向ローラ１３とを備えている。そして、上記プレ対向ローラ１３を上記中間転写ベルト８から離間させる離間手段を備えている。
かかる構成のクリーニング装置において、次のように、プレ対向ローラ１３を中間転写ベルト８に対して接離させることにより、プレクリーニングブラシローラ１０１上のプレ回収ローラ１０２との当接部で正規帯電極性とは逆の極性に極性反転した逆帯電トナーが、多量に中間転写ベルト８に再付着するのを抑制することができる。すなわち、中間転写ベルト上の転写体たる転写紙に転写されなかった未転写トナー像がプレクリーニングブラシローラ１０１によって除去した直後に上記プレ対向ローラ１３を上記から中間転写ベルト８から離間させる。よって、プレクリーニングブラシローラ１０１から多量の逆帯電トナーが中間転写ベルト８に再付着するのを抑制することができる。これにより、経時の使用でブラシ繊維が先細り、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７のクリーニング能力が低下しても、逆帯電トナークリーニング部１００ｂで、正規帯電極性に反転した再付着トナーを良好に除去することができる。
【０１５１】
また、実施例２のクリーニング装置によれば、制御手段たる制御部は、未転写トナー像を上記プレクリーニングブラシローラ１０１によって除去した直後の上記プレクリーニングブラシローラ１０１への印加電圧値を、上記プレクリーニングブラシローラで上記未転写トナー像を除去するときの電圧値よりも、小さくするよう制御する。
このように制御することでも、プレクリーニングブラシローラ１０１から多量の逆帯電トナーが中間転写ベルト８に再付着するのを抑制することができる。これにより、経時の使用でブラシ繊維が先細り、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７のクリーニング能力が低下しても、逆帯電トナークリーニング部１００ｂで、正規帯電極性に反転した再付着トナーを良好に除去することができる。
【０１５２】
また、プレクリーニングブラシローラ１０１に入力される中間転写ベルト８のトナー付着量に基づいて、上記プレクリーニングブラシローラ１０１への印加電圧を制御する。これにより、プレクリーニングブラシローラ１０１に中間転写ベルト８のトナーを除去するうえで最適な電圧を印加することができる。
【０１５３】
具体的には、転写残トナーを除去するときのプレクリーニングブラシローラへの印加電圧を、未転写トナー像を除去するときの印加電圧よりも小さくする。これにより、転写残トナーを除去するときのプレクリーニングブラシローラへの印加電圧を、未転写トナー像を除去するときの印加電圧と同じしたものに比べて、消費電力を抑えることができる。
【０１５４】
また、プレクリーニングブラシローラとプレ回収ローラとの電位差が所定値に維持されるよう、プレ回収ローラに印加する電圧を制御することにより、プレクリーニングブラシへの印加電圧が変更されて」も、プレクリーニングブラシに付着した正規帯電トナーをプレ回収ローラで良好に回収することができる。
【０１５５】
また、プレクリーニングブラシローラに付着したトナーを、プレクリーニングブラシローラへの印加電圧の極性と反対の極性に帯電させる帯電手段たるトナー摩擦帯電部材１２１を設けた。これにより、クリーニングブラシ上の正規帯電トナーについては、チャージアップすることができる。よって、トナー摩擦帯電部材を、プレ回収ローラとの当接部よりもブラシ移動方向下流側で、プレクリーニングニップよりもブラシ移動方向上流側に設けることで、プレ回収ローラとの当接部で正極性と反対極性に極性が反転するのを抑制することができる。これにより、プレ回収ローラに静電的に転移しないトナーを減らすことができ、プレ回収ローラへの回収率を上げることができる。その結果、プレ回収ローラに回収されずに、プレクリーニングニップへ搬送される逆帯電トナー量を減少させることができる。また、プレ回収ローラとの当接部で正規帯電極性と反対極性に反転したクリーニングブラシ上の逆帯電トナーについては、正規帯電極性へ極性を反転させることができる。よって、回収ローラとの当接部よりも下流側にトナー摩擦帯電部材を配置した場合、プレ回収ローラとの当接部で正規帯電極性と反対極性に帯電したトナーを再び、正規帯電極性に戻すことができ、プレクリーニングニップへ搬送される逆帯電トナー量を減少させることができる。また、トナー摩擦帯電部材を、プレ回収ローラとの当接部よりもブラシ移動方向下流側で、プレクリーニングニップよりもブラシ移動方向上流側に配置した場合は、逆帯電トナーをプレ回収ローラで回収すべく、プレ回収ローラの電位をプレクリーニングブラシローラの電位よりも低くする必要がなくなる。
【０１５６】
また、未転写トナー像の単位面積当りのトナー重量が、０．６［ｍｇ／ｃｍ２］以上のときに、実施例１や実施例２のような制御を行うことで、大量の逆帯電トナーがプレクリーニングブラシローラから中間転写ベルト８に付着するのを抑制することがでできる。
【０１５７】
像担持体上に形成されたトナー像を像担持体上から最終的に記録材上へ転写することで、記録材たる記録紙上に画像を形成する画像形成装置において、転写後に上記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ためのクリーニング装置として、上記クリーニング装置を用いることで、像担持体上のトナーを良好にクリーニングすることができる。これにより、高画質な画像形成を実現することができる。
【０１５８】
また、像担持体である中間転写ベルト８をクリーニングするベルトクリーニング装置１００として、本発明のクリーニング装置を用いることにより、中間転写ベルト８上のトナーを良好にクリーニングすることができる。中間転写ベルト８上のトナーを良好にクリーニングできることにより、高画質な画像形成を実現することができる。
【０１５９】
また、中間転写ベルト８に弾性をもたせることにより、中間転写ベルト８表面が局部的な凸凹に追従して変形できる。これにより、過度にトナー層に対して転写圧を高めることなく、良好な密着性が得られ、文字の転写中抜けがなく、また、平滑性の悪い用紙等に対しても転写ムラのない、均一性に優れた転写画像を得ることができる。また、このような弾性を有する中間転写ベルト８に本発明のクリーニング装置を用いて、静電的に中間転写ベルト上のトナーを除去することにより、クリーニングブレードのように、中間転写ベルトのトナーを堰き止めてクリーニングするものに比べて、良好に中間転写ベルト上のトナーを除去することができる。
【符号の説明】
【０１６０】
１：感光体
４：ドラムクリーニング装置
８：中間転写ベルト
１３：プレ対向ローラ
５１：紙搬送ベルト
１００：ベルトクリーニング装置
１００ａ：プレクリーニング部
１００ｂ：逆帯電トナークリーニング部
１００ｃ：正規帯電トナークリーニング部
１０１：プレクリーニングブラシローラ
１０２：プレ回収ローラ
１０４：逆帯電トナークリーニングブラシローラ
１０５：逆帯電トナー回収ローラ
１０７：正規帯電トナークリーニングブラシローラ
１０８：正規帯電トナー回収ローラ
１１１：接離ソレノイド
１１２：制御部
１２１：トナー摩擦帯電部材
５００：搬送ベルトクリーニング装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１６１】
【特許文献１】特開２００８−７６８５８号公報
【特許文献２】特開２００７−２５１７３号公報
【特許文献３】特開２００９−１４５４６３号公報
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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