(57)【要約】【課題】転写残トナー及び未転写トナーのクリーニング時の電圧を最適な電圧に設定できるクリーニング装置、画像形成装置、並びに、電圧設定装置を提供する。【解決手段】被清掃体上のトナーを静電的に除去する２つ以上のクリーニングブラシ部材と、設定値記憶手段内の電圧設定値にしたがった電圧をクリーニングブラシ部材に印加する電圧印加手段と、２つ以上のクリーニングブラシ部材それぞれと被清掃体との各接触箇所を流れる電流量を検知する電流検知手段と、電流検知手段が検知した電流量に基づいて、前記電圧設定値を設定変更する設定値変更手段とを備えたクリーニング装置において、電圧印加手段は、少なくとも１つのクリーニングブラシ部材に対して、転写残トナー用電圧と未転写トナー用電圧を印加し、設定変更手段による電圧設定値の変更は、転写残トナー用電圧よりも未転写トナー用電圧を先に実施する。【選択図】図１
2014048536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被清掃体上のトナーを静電的に除去する２つ以上のクリーニングブラシ部材と、
設定値記憶手段内の電圧設定値にしたがった電圧を前記クリーニングブラシ部材に印加する電圧印加手段と、
前記２つ以上のクリーニングブラシ部材それぞれと前記被清掃体との各接触箇所を流れる電流量を検知する電流検知手段と、
前記電流検知手段が検知した電流量に基づいて、前記設定値記憶手段内の電圧設定値を設定変更する設定値変更手段とを備えたクリーニング装置において、
前記電圧印加手段は、前記２つ以上のクリーニングブラシ部材のうちの少なくとも１つのクリーニングブラシ部材に対して、前記被清掃体上の転写残トナーを該クリーニングブラシ部材で除去する際に転写残トナー用電圧を印加し、前記被清掃体上の未転写トナーを該クリーニングブラシ部材で除去する際に前記転写残トナー用電圧よりも同極性側に大きな未転写トナー用電圧を印加し、
前記設定変更手段による電圧設定値の変更は、前記転写残トナー用電圧よりも前記未転写トナー用電圧を先に実施することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１のクリーニング装置において、
上記クリーニングブラシ部材を３つ備えており、
トナーの正規帯電極性とは逆極性の電圧が印加されて、上記被清掃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ブラシ部材と、
前記被清掃体の表面移動方向に関して前記正規帯電トナークリーニングブラシ部材よりも上流側に配置され、トナーの正規帯電極性と同極性の電圧が印加されて、該被清掃体上の正規帯電極性とは逆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ブラシ部材と、
前記被清掃体の表面移動方向に関して前記正規帯電トナークリーニングブラシ部材及び前記逆帯電トナークリーニングブラシ部材よりも上流側に配置され、トナーの正規帯電極性とは逆極性の電圧が印加されて、該被清掃体上の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ブラシ部材とを有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項２のクリーニング装置において、
上記電圧印加手段は、上記プレクリーニングブラシ部材に上記転写残トナー用電圧と上記未転写トナー用電圧とを切り替えて印加することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
像担持体と、
前記像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体上に一次転写する一次転写手段と、
前記中間転写体上に担持したトナー像を記録材に転写する二次転写手段と、
前記中間転写体の表面に付着した付着物たるトナーを除去するクリーニング手段とを備える画像形成装置において、
前記クリーニング手段として、請求項１、２または３のクリーニング装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、
上記中間転写体に弾性ベルトを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
像担持体と、
前記像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、
前記記録材を前記転写手段による転写位置まで搬送する記録材搬送部材と、
前記記録材搬送部材の表面に付着した付着物たるトナーを除去するクリーニング手段とを備える画像形成装置において、
前記クリーニング手段として、請求項１、２または３のクリーニング装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記像担持体の表面に付着している付着物たるトナーを除去するクリーニング手段とを備える画像形成装置において、
前記クリーニング手段として、請求項１、２または３のクリーニング装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項４、５、６または７の画像形成装置において、
トナーの形状係数ＳＦ−１が１００〜１５０であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
像担持体または記録材搬送部材である被電圧印加部材上の互いに近接した位置に当接し、設定値記憶手段内の電圧設定値に従った電圧が同時に印加される２以上の電圧印加部材と、
前記２以上の電圧印加部材それぞれと上記被電圧印加部材との各当接箇所を流れる電流量を検知する電流量検知手段と、
上記電流量検知手段が検知した電流量に基づいて、上記設定値記憶手段内の電圧設定値を設定変更する設定値変更手段とを備えた電圧設定装置において、
前記２以上の電圧印加部材のうち少なくとも１つの電圧印加部材は、２水準以上の電圧を切り替えて印加され、
前記設定値変更手段による電圧設定値の設定変更は、前記２水準以上の電圧のうち電圧が大きいものを先に実施することを特徴とする電圧設定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられるクリーニング装置、そのクリーニング装置を備えた画像形成装置、並びに、電圧設定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置では、高速化に対応するために、互いに異なる色のトナー像を形成する複数のトナー像形成部を設け、これらを中間転写ベルトの表面移動方向に直線的に並べて配置した所謂タンデム方式のカラー画像形成装置が知られている。このタンデム方式のカラー画像形成装置は、トナー像形成部毎に、各感光体に個別に形成したそれぞれ異なる色に対応した画像の潜像を現像装置により個別にトナー像化する。そして、感光体毎に形成したそれぞれ異なる色のトナー像を中間転写ベルトに順次重ね合わせながら転写し、その後、中間転写ベルト上から転写材たる記録紙上にトナー像を転写して記録紙上にカラー画像を得るものである。
【０００３】
また、このような画像形成装置における中間転写ベルト上の転写残トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置として、静電的な力を用いてトナーを除去するクリーニング装置を採用したものが知られている。
【０００４】
特許文献１には、複数のローラ部材によって回転可能に張架された中間転写ベルトに付着しているトナーの正規帯電極性に帯電したトナーと、トナーの正規帯電極性とは逆極性に帯電したトナーとを静電的に除去するクリーニング装置が記載されている。
【０００５】
このクリーニング装置には、正規帯電極性に帯電したトナーを中間転写ベルト上から除去する正規帯電トナークリーニングブラシローラと、逆極性に帯電したトナーを中間転写ベルト上から除去する逆帯電トナークリーニングブラシローラとが設けられている。正規帯電トナークリーニングブラシローラとの対向位置には、中間転写ベルト裏面に接する正規帯電トナークリーニング対向ローラが接地されて設けられている。また、逆帯電トナークリーニングブラシローラとの対向位置には、逆帯電トナークリーニング対向ローラが接地されて設けられている。
【０００６】
そして、正規帯電トナークリーニングブラシローラに、前記逆極性の電圧を電源によって印加する。すると、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対向ローラとの間に、両者の電位差によって中間転写ベルト上の正規帯電トナーが正規帯電トナークリーニングブラシローラに静電的な力によって吸着されるような電界が形成される。一方、逆帯電トナークリーニングブラシローラに、前記正規帯電極性の電圧を電源によって印加する。すると、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対向ローラとの間に、両者の電位差によって中間転写ベルト上の逆帯電トナーが逆帯電トナークリーニングブラシローラに静電的な力によって吸着されるような電界が形成される。
【０００７】
これにより、中間転写ベルト上の正規帯電極性に帯電したトナーは、正規帯電トナークリーニングブラシローラに静電的に吸着し中間転写ベルトから除去される。一方、逆極性に帯電したトナーは、逆帯電トナークリーニングブラシローラに静電的に吸着し中間転写ベルト上から除去される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
画像形成装置では、所定のタイミングで中間転写ベルト上にトナーパターンを形成して、画像品質を改善する処理を行っている。
【０００９】
具体的には、低画像面積の画像形成動作が続くと、トナー像形成部に設けられた現像装置内に長時間とどまり続ける古いトナーが増えてくる。この古いトナーはトナー帯電特性が劣化しており、画像形成に用いると画像品質が悪くなる。そのため、古いトナーが現像装置内に長時間とどまり続けないように所定のタイミングで、中間転写ベルト上の紙間などにトナーパターンを形成して、古いトナーを現像装置内から吐き出させる。そして、吐き出し後にトナー濃度が低下した現像装置内に新しいトナーを補給する。このような現像装置に収納されたトナーをリフレッシュするリフレッシュモードを実行して画像品質を改善する。画像品質改善処理により中間転写ベルト上に形成されたトナーパターンは、中間転写ベルトから記録紙に転写されずに未転写トナーとして上述したような転写残トナーと同じようにクリーニング装置で除去される。
【００１０】
クリーニング対象となるのは、トナー付着量として０．０５［ｍｇ／ｃｍ２］程度以下の少量の転写残トナーから、最大１．０［ｍｇ／ｃｍ２］になるトナーパターンなどの未転写トナーまで広範囲のトナー付着量に対応しなければならない。クリーニングが最良となるクリーニング電流は、トナー付着量に対して変わり、トナー付着量が多いときは大きい電流値、トナー付着量が少ないときはトナー付着量が多いときよりも小さい電流値が最適となる。
【００１１】
そのため、クリーニングブラシローラへの電圧印加は、転写残トナーや未転写トナーそれぞれのクリーニングが最良となる目標電流を流すために、電圧の切り替えを行う。つまり、画像部では、転写残トナーのクリーニング性が最良となるように、クリーニングブラシローラに低い電圧を印加する。一方、リフレッシュモードが実行され紙間でトナーパターンが形成された場合は、未転写トナーのクリーニング性が最良となるように、クリーニングブラシローラに印加する電圧を高い電圧に切り替える。
【００１２】
また、クリーニングブラシローラへの印加電圧は、使用条件に応じて調整がなされる。  一般に、中間転写ベルトやクリーニングブラシローラの抵抗値は予め規定されている。ところが、初期的な抵抗値のばらつきや抵抗値の経時変化などにより、実際の抵抗値が規定値から外れている場合、その規定値に最適化された所定電圧でクリーニングを行っても、クリーニング不良が発生する場合がある。
【００１３】
クリーニングブラシローラによる静電的なクリーニング能力は、クリーニングブラシローラと中間転写ベルトとの接触部分を流れる電流量と高い相関関係がある。そして、この電流量を目標範囲内に維持できれば、像担持体やクリーニングブラシローラの抵抗値が変動しても、十分なクリーニング能力を発揮できる。
【００１４】
そのため、クリーニングブラシローラと中間転写ベルトとの接触部分を流れる電流量を検知し、前記電流量が目標値となるように設定値記憶手段に記憶させておいた電圧設定値の設定変更を行う。これにより、中間転写ベルトやクリーニングブラシローラの抵抗値が変化しても、前記電流量が最適値に維持されるのに最適な電圧がクリーニングブラシローラに印加されるので、この抵抗値変化に起因したクリーニング不良の発生が抑制できる。
【００１５】
しかしながら、本願発明者が鋭意研究を重ねた結果、クリーニングブラシローラに印加する電圧として、２水準以上の電圧を切り替えて使用する場合、電圧設定値の設定変更の仕方によっては、各電圧を最適な電圧に設定できないということがわかった。
【００１６】
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、転写残トナークリーニング時と未転写トナークリーニング時との電圧を最適な電圧に設定できるクリーニング装置、画像形成装置、並びに、電圧設定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、被清掃体上のトナーを静電的に除去する２つ以上のクリーニングブラシ部材と、設定値記憶手段内の電圧設定値にしたがった電圧を前記クリーニングブラシ部材に印加する電圧印加手段と、前記２つ以上のクリーニングブラシ部材それぞれと前記被清掃体との各接触箇所を流れる電流量を検知する電流検知手段と、前記電流検知手段が検知した電流量に基づいて、前記設定値記憶手段内の電圧設定値を設定変更する設定値変更手段とを備えたクリーニング装置において、前記電圧印加手段は、前記２つ以上のクリーニングブラシ部材のうちの少なくとも１つのクリーニングブラシ部材に対して、前記被清掃体上の転写残トナーを該クリーニングブラシ部材で除去する際に転写残トナー用電圧を印加し、前記被清掃体上の未転写トナーを該クリーニングブラシ部材で除去する際に前記転写残トナー用電圧よりも同極性側に大きな未転写トナー用電圧を印加し、前記設定変更手段による電圧設定値の変更は、前記転写残トナー用電圧よりも前記未転写トナー用電圧を先に実施することを特徴とするものである。
【００１８】
本願発明者が鋭意研究を重ねた結果、設定変更手段による電圧設定値の変更を、未転写トナー用電圧よりも同極性側で小さい転写残トナー用電圧を先に実施すると、電圧の設定値が大きめになる傾向があり、最適な電圧に設定することができないことがわかった。
一方、本発明のように、設定変更手段による電圧設定値の変更を、転写残トナー用電圧よりも同極性側で大きい未転写トナー用電圧を先に実施することで、後述するように、電圧設定値が大きめになる傾向を示さず、最適な電圧に設定できることがわかった。よって、設定変更手段による電圧設定値の変更を、転写残トナー用電圧よりも未転写トナー用電圧を先に実施することで、転写残トナークリーニング時と未転写トナークリーニング時との両方の電圧を最適な電圧に設定することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上、本発明によれば、設定変更手段による電圧設定値の変更を、転写残トナー用電圧よりも大きい電圧である未転写トナー用電圧を先に実施する。これにより、後述するように、転写残トナークリーニング時と未転写トナークリーニング時との両方の電圧を最適な電圧に設定することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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】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】中間転写ベルト上に転写されたトナーパターンの模式図。
【図５】中間転写ベルト上に転写されたトナーパターンの模式図。
【図６】中間転写ベルト上に転写されたトナーパターンの模式図。
【図７】中間転写ベルト上に転写されたトナーパターンの模式図。
【図８】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９】クリーニングブラシローラや回収ローラなどへの電圧印加のタイミングチャート。
【図１０】２本のブラシでクリーニングを行う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１１】ベルトクリーニング装置を電気回路として考えたときの模式図。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれトナーの形状を模式的に示す図。
【図１５】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１６】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】
【００２１】
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、本実施形態のプリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本実施形態のプリンタの要部を示す概略構成図である。
【００２２】
本実施形態のプリンタは、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つのトナー像形成手段であるプロセスユニット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。
【００２３】
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。
【００２４】
プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下方には、無端状ベルト部材の像担持体である中間転写ベルト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二次転写ローラ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。
【００２５】
中間転写ベルト８のループ内側には、４つの一次転写ローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、従動ローラ１０と、駆動ローラ１１と、二次転写対向ローラ１２と、３つのクリーニング対向ローラ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、クリーニング対向ローラ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。
【００２６】
ベルトループ内側に配設された４つの一次転写ローラ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用の一次転写ニップが形成されている。なお、一次転写ローラ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一次転写バイアスが印加される。
【００２７】
また、ベルトループ内側に配設された二次転写対向ローラ１２は、ベルトループ外側に配設された二次転写ローラ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、二次転写ローラ１８とが当接する二次転写ニップが形成されている。なお、二次転写ローラ１８には、図示しない電源によってトナーとは逆極性の二次転写バイアスが印加される。また、二次転写ローラ１８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。
【００２８】
また、ベルトループ内側に配設された３つのクリーニング対向ローラ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。しかしながら、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。
【００２９】
本実施形態のプリンタは、転写材たる記録紙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Ｐを受け入れて二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、上述した二次転写ニップの図中右側方に備えている。また、二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、上述した二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。
【００３０】
近年、記録紙Ｐ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、紙に二次転写する際に転写不良が発生し易くなる。
【００３１】
そこで、本実施形態のプリンタでは、中間転写ベルト８に硬度の低い弾性層を設け、二次転写ニップでトナー層や平滑性の悪い記録紙Ｐ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。
【００３２】
本実施形態のプリンタでは、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。
【００３３】
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。
【００３４】
弾性層の厚さは、硬度及び層構成にもよるが、０．０７［ｍｍ］〜０．８［ｍｍ］の範囲が好ましい。さらに好ましくは０．２５［ｍｍ］〜０．５［ｍｍ］の範囲がよい。また、中間転写ベルト８の厚さが０．０７［ｍｍ］より薄いと、二次転写ニップで中間転写ベルト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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
上記糸は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。
【００４０】
中間転写ベルト表面のコート層は、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。
【００４１】
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、たとえばフッ素材脂、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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。本実施形態のプリンタでは、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、必要ない場合もあり、必ずしも潤滑剤を塗布しなければならないものではない。
【００４４】
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、本実施形態のプリンタは、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、中間転写ベルト８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。
【００４５】
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用の一次転写ニップにて、中間転写ベルト８のおもて面に重ね合わせて一次転写される。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。
【００４６】
一方、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枚ず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を二次転写ニップに送り込んで、中間転写ベルト８上の４色重ね合わせトナー像を記録紙Ｐに一括二次転写する。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、二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。
【００４７】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像を中間転写ベルト８に一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。
【００４８】
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、中間転写ベルト８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。
【００４９】
図示しない制御部は、これら光学センサ１５１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ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。
【００５０】
本実施形態の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たびに、適切な状態に装置を調整するためのプロセスコントロール（画質調整制御）を行う。詳しくは、各装置の動作チェック、動作条件の設定及び作像した画像の光学センサの検知結果をもとに画像の状態を維持するための制御を行う。画像の状態を維持する制御としては、各色の画像濃度を適正化するための画像濃度制御や作像位置のずれを調整する色ずれ量補正処理がある。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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一次転写される。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。
【００５４】
中間転写ベルト８に形成され各階調パターンのトナーパッチ（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。
【００５５】
次に、各色のトナーパッチを検知したときの各光学センサ１５１の出力電圧と、付着量変換アルゴリズムとから、各色の各階調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。
【００５６】
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感光体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感光体帯電電位を特定する。
【００５７】
色ずれ量補正処理においては、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］程度である。
【００５８】
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。これにより、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。
【００５９】
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。
【００６０】
基準色となるＫとの検出時間差ｔｋｙ、ｔｋｍ、ｔｋｃ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、すなわち、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。
【００６１】
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。
【００６２】
また、低画像面積の画像形成動作が続くと、現像装置５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５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。
【００６３】
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く。そして、所定のタイミングで、各現像装置５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５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。
【００６４】
リフレッシュモードが実行されると、感光体表面上の紙間に対応する非画像部領域にトナーパターンが作成され、中間転写ベルト８に転写される（図４、図５、図６、図７）。
【００６５】
図５では、各色のトナーパターンを下記で示すような大きさや位置関係の条件で、ベルト移動方向でＹ→Ｍ→Ｃ→Ｋの順に４色を重ねて中間転写ベルト８上に形成した場合を示している。
【００６６】
・各色の最大の副走査方向長さ：１５［ｍｍ］
・各色の最大の主走査方向長さ：３３０［ｍｍ］
【００６７】
図６では、各色のトナーパターンを下記で示すような大きさや位置関係の条件で作成した場合を示している。
【００６８】
・各色の最大の副走査方向長さ：１０［ｍｍ］
・各色の最大の主走査方向長さ：３３０［ｍｍ］
・ベルト移動方向におけるＹ色のトナーパターンの先端位置とＭ色のトナーパターンの先端位置との距離：５［ｍｍ］
・ベルト移動方向におけるＭ色のトナーパターンの先端位置とＣ色のトナーパターンの先端位置との距離：５［ｍｍ］
・ベルト移動方向におけるＣ色のトナーパターンの先端位置とＫ色のトナーパターンの先端位置との距離：５［ｍｍ］
【００６９】
図７では、各色のトナーパターンを下記で示すような大きさや位置関係の条件で作成した場合を示している。
【００７０】
・各色の最大の副走査方向長さ：２０［ｍｍ］
・各色の最大の主走査方向長さ：３３０［ｍｍ］
・ベルト移動方向におけるＹ色のトナーパターンの先端位置とＭ色のトナーパターンの先端位置との距離：５［ｍｍ］
・ベルト移動方向におけるＭ色のトナーパターンの先端位置とＣ色のトナーパターンの先端位置との距離：５［ｍｍ］
・ベルト移動方向におけるＣ色のトナーパターンの先端位置とＫ色のトナーパターンの先端位置との距離：５［ｍｍ］
【００７１】
なお、トナーパターンの副走査方向の長さは、通常の画像形成動作での作像履歴から決定する。そのため、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ色のトナーパターンの副走査方向の長さが、常に１５［ｍｍ］など一定の長さがあるのではなく、各色で独立にトナーパターンの副走査方向の長さを例えば０〜１５［ｍｍ］で可変としている。
【００７２】
トナーパターンのトナー付着量は、現像装置５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、中間転写ベルト８上では単位面積当りの最大付着量が、１．２［ｍｇ／ｃｍ２］程度になることがある。また、中間転写ベルト８に転写されたトナーパターン（ａ）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。本実施形態では、このトナーパターンの大きさは、主走査方向で３３０［ｍｍ］としている。
【００７３】
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、及び、トナーパターンなどの未転写トナーは、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、未転写のトナー像を一度で除去することが困難であった。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上のトナーが次のプリント動作時に記録紙Ｐ上に転写され、異常画像となる場合があった。
【００７４】
そこで、本実施形態の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るよう構成している。以下に、具体的に説明する。
【００７５】
図８は、本実施形態の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。
【００７６】
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を、中間転写ベルト移動方向最上流側に備えている。また、それよりも中間転写ベルト移動方向下流側に、中間転写ベルト８上の正規帯電極性（負極性）とは逆極性（正極性）に帯電したトナーを除去するための逆帯電トナークリーニング部１００ｂを備えている。さらに、それよりもちゅうかん転写ベルト移動方向下流側に、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ための正規帯電トナークリーニング部１００ｃを備えている。
【００７７】
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。
【００７８】
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、正規帯電極性とは逆極性（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。ベルトクリーニング装置１００においては、未転写トナー像の９０［％］が、プレクリーニングブラシローラ１０１により除去されるよう、プレクリーニングブラシローラ１０１に印加する電圧などが設定されている。
【００７９】
また、プレクリーニング部１００ａ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。
【００８０】
逆帯電トナークリーニング部１００ｂは、トナーの正規帯電極性（負極性）とは逆極性（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を有している。さらに、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を有している。
【００８１】
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よりも絶対値で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。
【００８２】
正規帯電トナークリーニング部１００ｃは、正規帯電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を有している。さらに、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を有している。
【００８３】
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よりも大きな正極性の電圧が印加されている。
【００８４】
図８に示すように、各クリーニング部１００ａ，１００ｂ，１００ｃには、クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７に電圧を印加するためのクリーニング電源部１３０，１３２，１３４を備えている。また、回収ローラ１０２，１０５，１０８に電圧を印加するための回収電源部１３１，１３３，１３５も備えている。各クリーニング電源部１３０，１３２，１３４は、電源１３０ａ，１３２ａ，１３４ａと、電圧を検知するための電圧検知部１３０ｂ，１３２ｂ，１３４ｂとを有している。また、各回収電源部１３１，１３３，１３５も、電源１３１ａ，１３３ａ，１３５ａと、電圧を検知するための電圧検知部１３１ｂ，１３３ｂ，１３５ｂとを備えている。
【００８５】
プレクリーニング部１００ａと逆帯電トナークリーニング部１００ｂとは、第１絶縁性シール部材１１２により仕切られており、第１絶縁性シール部材１１２は、プレクリーニングブラシローラ１０１と当接している。これにより、プレクリーニングブラシローラ１０１と逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４との間で放電が発生したり、逆帯電トナークリーニング部１００ｂで除去したトナーがプレクリーニングブラシに再付着したりするのを抑制することができる。
【００８６】
また、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とは、第２絶縁性シール部材１１３により仕切られており、第２絶縁性シール部材１１３は、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４と当接している。これにより、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との間で放電が発生するのを抑制できる。また、正規帯電トナークリーニング部１００ｃで除去したトナーが逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４に再付着するのも抑制できる。
【００８７】
また、ベルトクリーニング装置１００の出口部には、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７と当接する第３絶縁性シール部材１１４が設けられている。これにより、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７とテンションローラ１６との間で放電が発生するのを抑制することができる。
【００８８】
また、ベルトクリーニング装置１００には、入口シール１１１、廃トナーケースが備えられている。廃トナーケースは、逆帯電トナークリーニング部１００ｂおよび正規帯電トナークリーニング部１００ｃで除去したトナーを貯留するものである。また、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、廃トナーケースをベルトクリーニング装置１００から取り外して廃トナーケースに溜まったトナーを除去できるようになっている。
【００８９】
ベルトクリーニング装置１００では、逆帯電トナークリーニング部１００ｂ及び正規帯電トナークリーニング部１００ｃで除去したトナーを廃トナーケースに貯留させているが、この構成に限られない。
【００９０】
例えば、ベルトクリーニング装置１００の底部に搬送スクリュ１１０へトナーを搬送する搬送部材を設けたり、底部を搬送スクリュ１１０に向かう傾斜面にしたりする。そして、逆帯電トナークリーニング部１００ｂ及び正規帯電トナークリーニング部１００ｃで除去したトナーも、搬送スクリュ１１０によって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）に搬送してもよい。また、搬送スクリュとは別に、逆帯電トナークリーニング部１００ｂ及び正規帯電トナークリーニング部１００ｃで除去したトナーを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）に搬送する第２の搬送スクリュを設けてもよい。
【００９１】
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［ｍｍ］〜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、各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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や、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や、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。
【００９５】
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、各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７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、各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７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。
【００９６】
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（ステンレス鋼）ローラを用いた。なお、各回収ローラは、各クリーニングブラシローラに付着したトナーを、起毛と各回収ローラとの電位勾配によって、各クリーニングブラシローラから各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。
【００９７】
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［Ω・ｃｍ］〜１４［Ω・ｃｍ］にしたものを用いてもよい。
【００９８】
各回収ローラ１０２，１０５，１０８として、ＳＵＳ（ステンレス鋼）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。
【００９９】
一方、ローラ抵抗をｌｏｇＲ＝１２［Ω・ｃｍ］〜１４［Ω・ｃｍ］にすることによって、各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、トナーが各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できる。
【０１００】
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［Ω］〜１０８［Ω］
・ブラシ植毛密度：６万〜１５万［本／ｉｎｃｈ２］
・ブラシ繊維径：約２５［μｍ］〜３５［μｍ］
・ブラシ先端の毛倒れ処理：なし
・ブラシ径φ：１４［ｍｍ］〜２０［ｍｍ］
・中間転写ベルト８へのブラシ繊維喰い込み量：１［ｍｍ］〜１．５［ｍｍ］
【０１０１】
プレクリーニングブラシローラ１０１への印加電圧は、中間転写ベルト８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。
【０１０２】
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：ＳＵＳ３０３
・回収ローラへのブラシ繊維喰い込み量：１［ｍｍ］〜１．５［ｍｍ］
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。
【０１０３】
各掻き取りブレード１０３，１０６，１０９の条件は次の通りである。
・回収ローラ芯金材質：ＳＵＳ３０４
・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：０．５［ｍｍ］〜１．５［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。
【０１０４】
次に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８に示すように、二次転写部を通過した転写残トナー及び未転写トナー像は、入口シール１１１の当接部を越え、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は逆極性（正極性）の電圧が印加されている。そして、中間転写ベルト８とプレクリーニングブラシローラ１０１の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。
【０１０５】
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上へ移動させる。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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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、これと同時に、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の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上の正極性に帯電したトナーを、静電的に吸着して逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４へ移動させる。
【０１０８】
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と逆帯電トナー回収ローラ１０５それぞれの表面電位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上から逆帯電トナー回収ローラ１０５上へトナーを移動させる。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、逆帯電トナークリーニング掻き取りブレード１０６により回収ローラ表面から掻き落とされる。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。このごく少量の中間転写ベルト８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により回収される。そして、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。
【０１１１】
このように、ベルトクリーニング装置１００によれば、プレクリーニングブラシローラ１０１を設けることによって、プレクリーニングブラシローラ１０１で未転写のトナー像の大部分をしめる負極性のトナーが大まかに除去される。これにより、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４や正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７に入力されるトナー量を減らすことができる。
【０１１２】
中間転写ベルト移動方向最下流側の正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７へ移送される中間転写ベルト８上のトナーは、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で除去されなかったものである。そのため、トナー量としては、ごく少量である。また、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４により負極性に揃えられたトナーである。よって、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７で、残りのトナーを良好に除去することができる。これにより、中間転写ベルト８に大量のトナーが付着している未転写トナー像でも、良好に中間転写ベルト８から除去することができる。
【０１１３】
また、未転写トナー像よりもトナー量が少ない転写残トナーは、これら３つのクリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７によって良好に除去することができる。
【０１１４】
また、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。しかしながら、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。
【０１１５】
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、コロナチャージャなどでよい。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もよい。
【０１１６】
そして、極性制御部よりも中間転写ベルト移動方向下流側に、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８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。
【０１１７】
そのため、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、極性制御部よりも中間転写ベルト移動方向下流側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。
【０１１８】
また、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、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、各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、各回収ローラとの接触部を介する形態で、各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、各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−クリーニングブラシローラ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各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７から各回収ローラ１０２，１０５，１０８へトナーを静電的に移動させることができる。
【０１１９】
［実施例１］
ベルトクリーニング装置１００は、トナー付着量として０．０５［ｍｇ／ｃｍ２］程度以下の少量の転写残トナーから、最大１．０［ｍｇ／ｃｍ２］になる未転写トナーまで広範囲のトナー付着量に対応しなければならない。クリーニングが最良となるクリーニング電流すなわち目標電流値は、前記当接箇所に入力されるトナーの付着量によって変化する。すなわち、トナー付着量が多いときは大きい電流値となり、トナー付着量が少ないときはトナー付着量が多いときよりも小さい電流値となる。なお、前記クリーニング電流は、クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７それぞれと中間転写ベルト８との当接箇所を流れる目標電流である。表１に目標電流値の一例を示す。
【０１２０】
【表１】
2014048536.tif 000003
【０１２１】
なお、本実施例のプロセス線速は、３５０［ｍｍ／ｓ］とする。もちろん、１００〜７６０［ｍｍ／ｓ］のプロセス線速に対応可能である。
【０１２２】
プレクリーニングローラ１０１やプレ回収ローラ１０２への電圧印加は、図９に示すように、転写残トナーと未転写トナーそれぞれのクリーニングが最良となる目標電流を流すために、電圧の切り替えを行う。
【０１２３】
つまり、画像部では、転写残トナーのクリーニング性が最良となるように、プレクリーニングブラシローラ１０１とプレ回収ローラ１０２とに低い電圧を印加する。
【０１２４】
一方、リフレッシュモードが実行され紙間でトナーパターンが作成された場合は、未転写トナーのクリーニング性が最良となるように、プレクリーニングブラシローラ１０１とプレ回収ローラ１０２とに印加する電圧を高い電圧に切り替える。このような電圧の切り替えは、トナーパターンが静電クリーニング部、詳細には、プレクリーニング部１００ａに到達する直前に行われる。
【０１２５】
本実施例では、プレクリーニングブラシローラ１０１とプレ回収ローラ１０２との印加電圧を切り替えている。なお、紙間部にトナーパターンが作成されない場合には、プレクリーニングブラシローラ１０１やプレ回収ローラ１０２に印加する電圧の切り替えを行わない。
【０１２６】
ベルトクリーニング装置１００の印加電圧の設定変更処理は、中間転写ベルト８及びベルトクリーニング装置１００を駆動し、且つ、ベルトクリーニング装置１００に対してトナー入力が無い状態で行う。さらには、各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７、各回収ローラ１０２，１０５，１０８のそれぞれに接続された６つの電源１３０，１３１，１３２，１３３，１３４，１３５から所定の電圧を印加する。
【０１２７】
例えば、プレクリーニングブラシローラ１０１とプレ回収ローラ１０２との電圧設定値を変更する場合、プレクリーニングブラシローラ１０１と中間転写ベルト８との当接箇所を流れる電流値すなわち電源１３０，１３１を流れる電流値ＩＢ１，ＩＣ１を検出する。そして、この電流値ＩＢ１，ＩＣ１の合計値（ＩＢ１＋ＩＣ１）が目標電流値となるような印加電圧を特定し、プレクリーニングブラシローラ１０１とプレ回収ローラ１０２との印加電圧の電圧設定値を変更する。
【０１２８】
以後の動作でプレクリーニングブラシローラ１０１とプレ回収ローラ１０２とに電圧を印加する際、プレクリーニングブラシローラ１０１とプレ回収ローラ１０２とには、この電圧設定値が用いられる。
【０１２９】
なお、前記設定変更処理は、プロセスコントロール実行のタイミング以外にも、所定枚数ごと、所定時間経過後、温度もしくは湿度が予め設定されたしきい値を超えたときなどに行う。
【０１３０】
本実施例における電圧設定値の設定変更処理の順番は、次の通りである。まず、プレクリーニング部１００ａ（未転写トナー用電圧）を行い、次にプレクリーニング部１００ａ（転写残トナー用電圧）を行い、その次に逆帯電トナークリーニング部１００ｂを行い、最後に正規帯電トナークリーニング部１００ｃを行う。なお、先の設定変更処理から処理時間を含めて１００［ｍｓ］程度後に、次の設定変更処理を行う。また、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の設定変更処理を行うときには、プレクリーニング部１００ａに未転写トナー用電圧を印加する。
【０１３１】
本願発明者が鋭意研究を重ねた結果、プレクリーニング部１００ａ（転写残トナー用電圧）の電圧設定値変更処理を一番目に行うと、プレクリーニング部１００ａ（転写残トナー用電圧）の電圧設定値が大きめになる傾向があることがわかった。
【０１３２】
プレクリーニングブラシローラ１０１のブラシに捕捉されたトナーは、プレ回収ローラ１０２に回収されるが、ブラシ内には少なからずトナーが残留し、経時使用によってブラシ内にトナーが蓄積する。このようにブラシ内にトナーが蓄積するとプレクリーニングブラシローラ１０１のみかけのブラシ抵抗が高くなる。
【０１３３】
ここで、プレクリーニングブラシローラ１０１に高い電圧、すなわち、未転写トナー用電圧を印加すると、ブラシ内に蓄積されたトナーの帯電極性が反転して、ブラシ内から中間転写ベルト８上に吐き出され再付着する現象が生じることがある。その結果、ブラシ内から中間転写ベルト８上にトナーが移動した分、プレクリーニングブラシローラ１０１のみかけのブラシ抵抗が、ブラシ内にトナーが蓄積されていたときよりも低くなる。
【０１３４】
一方、未転写トナー用電圧よりも同極性側で小さい転写残トナー用電圧を印加した場合には、電圧が低い分、ブラシ内に蓄積されたトナーの帯電極性が反転し難く、ブラシ内から中間転写ベルト８上にトナーが再付着する現象がほとんど生じない。
【０１３５】
これらのことをふまえて、転写残トナー用電圧の電圧設定値変更処理を一番目に行い、二番目に未転写トナー用電圧の電圧設定値変更処理を行う場合について考える。まず、転写残トナー用電圧の電圧設定値変更処理では、プレクリーニングブラシローラ１０１ａのブラシ内にトナーが蓄積され、みかけのブラシ抵抗が高い状態で、目標電流値が得られるように電圧設定値の設定変更が行われる。
【０１３６】
次に、未転写トナー用電圧の電圧設定値変更処理では、ブラシ内に蓄積されたトナーが中間転写ベルト８上に再付着し、転写残トナー用電圧の電圧設定値変更処理時よりも、みかけのブラシ抵抗が低い状態で、電圧設定値変更処理が行われる。
【０１３７】
そして、この後の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それぞれの電圧設定値変更処理も、転写残トナー用電圧の電圧設定値変更処理を行ったときより、みかけのブラシ抵抗が低い状態で行われる。
【０１３８】
このようにして、一連の電圧設定値変更処理が終わった後、通常の作像動作を行った場合、転写残トナー用電圧の電圧値変更処理時よりもプレブラシローラ１０１のみかけのブラシ抵抗が低くなっている。そのため、プレブラシローラ１０１のみかけのブラシ抵抗が低くなっている分、転写残トナー用電圧の設定変更された電圧値では、目標電流値よりも大きな電流が流れてしまう。すなわち、転写残トナー用電圧の電圧設定値が、適切な電圧値よりも大きめに設定されたことになる。
【０１３９】
このように、プレクリーニング部１０１ａで目標電流値よりも大きな電流が流れてしまうと、プレクリーニングブラシローラ１０１で中間転写ベルト８上から除去されずに、中間転写ベルト８上に残留するトナーが存在してしまう。すると、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へのトナー入力量が多くなってクリーニング負荷が大きくなってしまう。そのため、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４や正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７の寿命が短くなったり、ベルトクリーニング装置１００全体としての寿命が短くなったりしてしまう。
【０１４０】
さらに、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へのトナー入力量が多い場合には、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４や正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７で除去可能なトナー量を上回ってしまう。そのため、クリーニング不良が生じてしまう。
【０１４１】
一方、本実施例のように、未転写トナー用電圧の電圧設定値変更処理を一番目に行い、二番目に転写残トナー用電圧の電圧設定値変更処理を行う場合には、転写残トナー用電圧の電圧設定値が大きめになる傾向を示さない。
【０１４２】
すなわち、上述した理由により、まずプレブラシローラ１０１のみかけのブラシ抵抗が低くなった状態で未転写トナー用電圧の電圧設定値変更処理が行われる。そして、次に行われる転写残トナー用電圧の電圧設定値変更処理でも、未転写トナー用電圧の電圧値変更処理と同じく、プレブラシローラ１０１のみかけのブラシ抵抗が低くなった状態で行われることになる。その後、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それぞれの電圧設定値変更処理も、未転写トナー用電圧の電圧設定値変更処理を行ったときと同じく、みかけのブラシ抵抗が低い状態で行われる。
【０１４３】
そして、一連の電圧設定値変更処理が終わった後、通常の作像動作を行った場合、プレクリーニングブラシローラ１０１のみかけのブラシ抵抗は、転写残トナー用電圧の電圧値変更処理時と同じ低い状態である。よって、転写残トナー用電圧の電圧値設定処理時と通常の作像動作でのクリーニング時とで、プレクリーニングブラシローラ１０１のみかけのブラシ抵抗が同じとなる。そのため、転写残トナー用電圧の設定変更された電圧値でクリーニング時に目標電流値の電流を流すことができ、プレクリーニング部１００ａで良好なクリーニングを行うことができる。つまり、転写残トナー用電圧の電圧設定値が、適切な電圧値に設定されたことになる。
【０１４４】
以上より、プレクリーニング部１００ａにおける電圧設定値変更処理を、転写残トナー用電圧よりも未転写トナー用電圧を先に実施することで、転写残トナークリーニング時と未転写トナークリーニング時との両方の電圧を最適な電圧に設定することができる。
【０１４５】
また、図１に示すように、各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７と、各クリーニング対向ローラ１３，１４，１５とが独立して対を成している。このため、図１１の等価回路に示すように、複雑に電流が流れることから、これが原因で、目標電流値を流すのに最適な電圧値に設定できないことも考えられる。なお、図１１の詳細については後述する。
【０１４６】
［実施例２］
本実施例における電圧設定値の設定変更処理の順番は、次の通りである。まず、プレクリーニング部１００ａ（未転写トナー用電圧）を行い、次に逆帯電トナークリーニング部１００ｂを行い、その次に正規帯電トナークリーニング部１００ｃを行い、最後にプレクリーニング部１００ａ（転写残トナー用電圧）を行う。なお、先の設定変更処理から処理時間を含めて１００［ｍｓ］程度後に、次の設定変更処理を行う。また、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の設定変更処理を行うときには、プレクリーニング部１００ａに未転写トナー用電圧を印加する。
【０１４７】
プレクリーニング部１００ａにとっては、未転写トナー用電圧よりも転写残トナー用電圧でクリーニング動作を行なう時間のほうが長いので、本実施例では転写残トナー用電圧の電圧設定値変更処理を重視している。
【０１４８】
プレクリーニング部１００ａ（転写残トナー用電圧）よりも、プレクリーニング部１００ａ（未転写トナー用電圧）、逆帯電トナークリーニング部１００ｂ、及び、正規帯電トナークリーニング部１００ｃの電圧値設定変更処理を先に行う。これにより、プレクリーニング部１００ａ以外の状態が安定した上で、ベルトクリーニング装置１００全体でのクリーニングの安定性に重要な、プレクリーニング部１００ａ（転写残トナー用電圧）の電圧設定値を最適にすることができる。
【０１４９】
［実施例３］
本実施例における電圧設定値の設定変更処理の順番は、次の通りである。まず、逆帯電トナークリーニング部１００ｂを行い、次に正規帯電トナークリーニング部１００ｃを行い、その次にプレクリーニング部１００ａ（未転写トナー用電圧）を行い、最後にプレクリーニング部１００ａ（転写残トナー用電圧）を行う。なお、先の設定変更処理から処理時間を含めて１００［ｍｓ］程度後に、次の設定変更処理を行う。また、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の設定変更処理を行うときには、プレクリーニング部１００ａに未転写トナー用電圧を印加する。
【０１５０】
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との電圧値設定変更処理を、プレクリーニング部１００ａ（未転写トナー用電圧）やプレクリーニング部１００ａ（転写残トナー用電圧）よりも先に行う。これにより、プレクリーニング部１００ａ以外の状態が安定した上で、ベルトクリーニング装置１００全体のクリーニングの安定性に重要な、プレクリーニング部１００ａ（未転写トナー用電圧）の電圧設定値を最適にすることができる。
【０１５１】
［実施例４］
本実施例における電圧設定値の設定変更処理の順番は、次の通りである。まず、正規帯電トナークリーニング部１００ｃを行い、次に逆帯電トナークリーニング部１００ｂを行い、その次にプレクリーニング部１００ａ（未転写トナー用電圧）を行い、最後にプレクリーニング部１００ａ（転写残トナー用電圧）を行う。なお、先の設定変更処理から処理時間を含めて１００［ｍｓ］程度後に、次の設定変更処理を行う。また、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の設定変更処理を行うときには、プレクリーニング部１００ａに未転写トナー用電圧を印加する。
【０１５２】
電圧値設定変更処理前の各クリーニング部１００ａ，１００ｂ，１００ｃの電圧は、最適な電圧から大きくずれている可能性がある。そのため、各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７がブラシ内に捕捉しているトナーの帯電極性が反転して、中間転写ベルト８上に再付着する虞がある。そして、その中間転写ベルト８上に再付着したトナーが、中間転写ベルト８の回転とともに、プレクリーニング部１００ａのプレクリーニングブラシローラ１０１に入力されてしまう。そのため、プレクリーニング部１００ａの電圧値設定変更処理を実行すると、トナー入力がある状態での電圧値設定変更処理となるので、設定変更の精度が悪くなってしまう。
【０１５３】
一方で、中間転写ベルト８上に再付着しプレクリーニング部１００ａに入力したトナーの大半は、プレクリーニング部１００ａで除去されるため、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にほとんどに入力されない。そのため、まず、トナー入力の無い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の出圧値設定を最適にし、両者のクリーニングブラシローラ１０４，１０７から中間転写ベルト８上にトナーが再付着しないようにする。これにより、プレクリーニング部１００ａにトナー入力が無い状態で、プレクリーニング部１００ａ（未転写トナー用電圧）の電圧値設定変更処理が行える。よって、プレクリーニング部１００ａ（未転写トナー用電圧）の電圧設定値をより最適にすることができる。
【０１５４】
［実施例５］
本実施例における電圧設定値の設定変更処理の順番は、次の通りである。まず、プレクリーニング部１００ａ（転写残トナー用電圧）を行い、次に逆帯電トナークリーニング部１００ｂを行い、その次に正規帯電トナークリーニング部１００ｃを行い、その次にプレクリーニング部１００ａ（未転写トナー用電圧）を行う。そして、最後に再度、プレクリーニング部１００ａ（転写残トナー用電圧）を行う。なお、先の設定変更処理から処理時間を含めて１００［ｍｓ］程度後に、次の設定変更処理を行う。また、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の設定変更処理を行うときには、プレクリーニング部１００ａに未転写トナー用電圧を印加する。
【０１５５】
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の電圧設定変更処理時には、プレクリーニング部１００ａのプレクリーニングブラシローラ１０１に転写残トナー用電圧を印加する。
【０１５６】
この際、電圧値設定変更前の転写残トナー用電圧が最適な電圧値から大きくずれている可能性がある。そのため、プレクリーニング部１００ａでプレクリーニングブラシローラ１０１と中間転写ベルト８との当接箇所に流れる電流が目標電流値から大きくずれてしまう。すると、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にプレクリーニング部１００ａから流れ込む電流量が、プレクリーニング部１００ａで目標電流値の電流が流れているときと大きく異なる。その結果、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の電圧設定値を適切に変更することができなくなってしまい、ひいては、クリーニング不良を招くことになる。
【０１５７】
そこで、本実施例では、まず、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の電圧設定変更処理のために、プレクリーニング部１００ａ（転写残トナー用電圧）の電圧値設定変更処理を行う。これにより、最適な電圧値に対する転写残トナー用電圧の電圧値のずれを小さくして、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の電圧設定値を最適にすることができる。
【０１５８】
また、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との電圧値設定変更処理後に、プレクリーニング部１００ａ（未転写トナー用電圧）の電圧設定値変更処理を行う。これにより、実施例４で説明したように、プレクリーニング部１００ａにトナー入力が無い状態で、プレクリーニング部１００ａ（未転写トナー用電圧）の電圧値設定変更処理が行える。よって、プレクリーニング部１００ａ（未転写トナー用電圧）の電圧設定値をより最適にすることができる。
【０１５９】
［実施例６］
本実施例では、実施例１と電圧調整の順番は同じであるが、２次転写部で２次転写電圧を印加した状態で各クリーニング部１００ａ，１００ｂ，１００ｃの電圧設定変更処理を行う。これにより、２次転写部で中間転写ベルト８が受けた電気的な影響を加味して、各クリーニング部１００ａ，１００ｂ，１００ｃの電圧値を返納することができるので、最適な電圧設定を行うことができる。
【０１６０】
［実施例７］
本実施例では、実施例１と電圧調整の順番は同じであるが、一次転写ローラ９を中間転写ベルト８から離間した状態で、各クリーニング部１００ａ，１００ｂ，１００ｃの電圧値設定変更処理を行う。これにより、現像装置の地汚れトナーが中間転写ベルト８上に無いので、トナーの影響を受けず、各クリーニング部１００ａ，１００ｂ，１００ｃの最適な電圧設定を行うことができる。
【０１６１】
［実施例８］
図１０は、本実施形態のプリンタに用いることができる、２本のクリーニングブラシローラを備えたベルトクリーニング装置１２０とその周囲とを拡大して示す拡大構成図である。
【０１６２】
ベルトクリーニング装置１２０には、中間転写ベルト８上のトナーのうち正規帯電極性である負極性トナーを除去するための第一クリーニング部１２０ａが備えられている。また、それよりも中間転写ベルト移動方向下流側に、前記正規帯電極性とは逆極性である正極性トナーを除去するための第二クリーニング部１２０ｂが備えられている。
【０１６３】
第一クリーニング部１２０ａは、第一クリーニングブラシローラ１２１、第一回収ローラ１２２、及び、第一掻き取りブレード１２３を備えている。第一クリーニングブラシローラ１２１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（導電性繊維）からなるブラシローラ部とを具備している。
【０１６４】
第二クリーニング部１２０ｂは、第一クリーニング部１２０ａよりも中間転写ベルト表面移動方向下流側に配置され、第二クリーニングブラシローラ１２４、第二回収ローラ１２５、第二掻き取りブレード１２６を備えている。第二クリーニングブラシローラ１２４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（導電性繊維）からなるブラシローラ部とを具備している。
【０１６５】
また、ベルトクリーニング装置１２０には、第一クリーニング部１２０ａや第二クリーニング部１２０ｂで除去したトナーを、装置ケーシングの一端部に向けて搬送してベルトクリーニング装置１２０のケーシング外に排出する搬送スクリュ１２７が設けられている。搬送スクリュ１２７によってベルトクリーニング装置１２０から排出されたトナーは、プリンタ本体に備えられた図示しない廃トナータンク内に落下する。また、廃タンクではなく、現像装置５に戻すようにしてもよい。
【０１６６】
表２に、ベルトクリーニング装置１２０の動作条件となる、目標電流値の設定テーブルを示す。
【０１６７】
【表２】
2014048536.tif 000004
【０１６８】
第一クリーニング部１２０ａでは、トナーの入力量が０．０５［ｍｇ／ｃｍ２］〜１．０［ｍｇ／ｃｍ２］と幅が広い。そのため、トナー量の多い未転写トナーに対しての目標電流値と、通常作像時のトナー量の少ない転写残トナーに対しての目標電流値との２種類の目標電流値が設定されている。
【０１６９】
第二クリーニング部１２０ｂでは、第一クリーニング部１２０ａでクリーニングされた後に残った少ない量のトナーをクリーニングするので、トナー付着量の変化は少なく、目標電流値の設定値は１つになっている。
【０１７０】
本実施例では、中間転写ベルト８上のトナー付着量に対応して、未転写トナーと転写残トナーとの２段階に目標電流値の設定を分けているが、設定の段階を増やしてより細かくトナー付着量に対応しても良い。
【０１７１】
図１１に、ベルトクリーニング装置１２０を電気回路として考えたときの模式図を示す。
【０１７２】
クリーニング性に寄与する電流というのは、トナーが中間転写ベルト８から各クリーニングブラシローラ１０１，１０５に移動する領域を通過する電流であり、第一クリーニング部１２０ａにおいては、図中Ａ点を通過する電流である。この電流値は、第一クリーニングブラシローラ１２１及び第一回収ローラ１２２にバイアスを印加する電源で検知される電流値ＩＢ１とＩＣ１との和となっている。第二クリーニング部１２０ｂにおいては、同様にＩＢ２＋ＩＣ２が制御する電流となる。
【０１７３】
次に、本実施例における電圧設定値の設定変更処理の順番は、次の通りである。まず、第一クリーニング部１２０ａ（未転写トナー用電圧）を行い、次に第一クリーニング部１２０ａ（転写残トナー用電圧）を行い、最後に第二クリーニング部１２０ｂを行う。
【０１７４】
第一クリーニング部１２０ａ（転写残トナー用電圧）の電圧値設定変更処理を一番目に行うと、上述したプレクリーニング部１００ａ（転写残トナー用電圧）と同様に、第一クリーニング部１２０ａ（転写残トナー用電圧）の電圧設定値が大きめになる傾向がある。その結果、上述したように、第二クリーニング部１２０ｂへのクリーニング負荷が大きくなる。なお、第二クリーニング部１２０ｂの電圧値設定変更処理を行うときには、第一クリーニング部１２０ａに転写残トナー用電圧を印加して行う。
【０１７５】
次に、本実施形態のプリンタに好適に使用されるトナーについて説明する。
本実施形態のプリンタに好適に使用されるトナーは、６００［ｄｐｉ］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［μｍ］〜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。
【０１７６】
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１２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、下記数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。
【０１７７】
【数１】
2014048536.tif 000005
【０１７８】
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。
【０１７９】
また、図１３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、下記数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、１００／４πを乗じた値である。
【０１８０】
【数２】
2014048536.tif 000006
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
（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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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［℃］に加熱する。そして、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。
【０１８８】
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）とを反応させる。そして、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）を得て、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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
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［ｗｔ％］〜４０［ｗｔ％］、好ましくは１［ｗｔ％］〜３０［ｗｔ％］、さらに好ましくは２［ｗｔ％］〜２０［ｗｔ％］である。
【０１９１】
０．５［ｗｔ％］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、４０［ｗｔ％］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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
（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。
【０１９９】
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。
【０２００】
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。
【０２０１】
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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
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。
【０２０４】
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。
【０２０５】
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。
【０２０６】
（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。
【０２０７】
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。
【０２０８】
（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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
（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。
【０２１１】
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。
【０２１２】
（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［μｍ］〜２［μｍ］であることが好ましく、特に５×１０−３［μｍ］〜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［ｗｔ％］〜５［ｗｔ％］であることが好ましく、特に０．０１［ｗｔ％］〜２．０［ｗｔ％］であることが好ましい。
【０２１３】
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。
【０２１４】
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５×１０−４［μｍ］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。
【０２１５】
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［ｗｔ％］〜１．５［ｗｔ％］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る。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。
【０２１６】
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。
【０２１７】
（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。
【０２１８】
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。
【０２１９】
（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。
【０２２０】
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。
【０２２１】
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。
【０２２２】
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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
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。
【０２２５】
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。
【０２２６】
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。
【０２２７】
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。
【０２２８】
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［μｍ］〜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［ｒｐｍ］〜３００００［ｒｐｍ］、好ましくは５０００［ｒｐｍ］〜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。
【０２２９】
（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。
【０２３０】
（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。
【０２３１】
（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。
【０２３２】
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。
【０２３３】
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１４（ａ），（ｂ），（ｃ）はトナーの形状を模式的に示す図である。
【０２３４】
図１４（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１４（ｂ）参照）が０．５〜１．０で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）（図１４（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。
【０２３５】
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。
【０２３６】
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１５に示すように、紙搬送ベルト５１をクリーニングする搬送ベルトクリーニング装置５００にも適用することができる。
【０２３７】
図１５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。
【０２３８】
図１５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。
【０２３９】
そして、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Ｐ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。
【０２４０】
また、本発明のクリーニング装置は、図１６に示すようなドラムクリーニング装置４にも適用できる。現像装置５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パターンや、紙詰まりが発生した際のドラム状の像担持体たる感光体１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。
【０２４１】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
中間転写ベルト８などの被清掃体上のトナーを静電的に除去する２つ以上のクリーニングブラシ部材と、設定値記憶手段内の電圧設定値にしたがった電圧を前記クリーニングブラシ部材に印加するクリーニング電源部などの電圧印加手段と、前記２つ以上のクリーニングブラシ部材それぞれと前記被清掃体との各接触箇所を流れる電流量を検知する電流検知手段と、前記電流検知手段が検知した電流量に基づいて、前記設定値記憶手段内の電圧設定値を設定変更する設定値変更手段とを備えたベルトクリーニング装置１００などのクリーニング装置において、電圧印加手段は、前記２つ以上のクリーニングブラシ部材のうちの少なくとも１つのクリーニングブラシ部材に対して、被清掃体上の転写残トナーを当該クリーニングブラシ部材で除去する際に転写残トナー用電圧を印加し、被清掃体上の未転写トナーを当該クリーニングブラシ部材で除去する際に転写残トナー用電圧よりも同極性側に大きな未転写トナー用電圧を印加し、設定変更手段による電圧設定値の変更は、転写残トナー用電圧よりも未転写トナー用電圧を先に実施する。これよれば、上記実施形態について説明したように、転写残トナークリーニング時と未転写トナークリーニング時との両方の電圧を最適な電圧に設定することができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、上記クリーニングブラシ部材を３つ備えており、トナーの正規帯電極性とは逆極性の電圧が印加されて、被清掃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ブラシローラ１０７などの正規帯電トナークリーニングブラシ部材と、被清掃体の表面移動方向に関して正規帯電トナークリーニングブラシ部材よりも上流側に配置され、トナーの正規帯電極性と同極性の電圧が印加されて、被清掃体上の正規帯電極性とは逆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ブラシローラ１０４などの逆帯電トナークリーニングブラシ部材と、被清掃体の表面移動方向に関して正規帯電トナークリーニングブラシ部材及び逆帯電トナークリーニングブラシ部材よりも上流側に配置され、トナーの正規帯電極性とは逆極性の電圧が印加されて、被清掃体上の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ブラシローラ１０１などのプレクリーニングブラシ部材とを有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、未転写トナーのうち、ほとんどを占める正規帯電極性のトナーが、プレクリーニングブラシ部材で大まかに除去される。これにより、逆帯電トナークリーニングブラシ部材や正規帯電トナークリーニングブラシ部材に入力されるトナー量が少なくなる。よって、逆帯電トナークリーニングブラシ部材や正規帯電トナークリーニングブラシ部材でトナーを除去しやすくして、クリーニング不良の発生を抑制することができる。
（態様Ｃ）
（態様Ｂ）において、電圧印加手段は、プレクリーニングブラシ部材に転写残トナー用電圧と未転写トナー用電圧とを切り替えて印加する。これによれば、上記実施形態について説明したように、転写残トナーと未転写トナーとのクリーニングを良好に行うことができる。
（態様Ｄ）
感光体１などの像担持体と、像担持体上にトナー像を形成する現像装置５などのトナー像形成手段と、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写ベルト８などの中間転写体上に一次転写する一次転写ローラ９などの一次転写手段と、中間転写体上に担持したトナー像を記録紙Ｐなどの記録材に転写する二次転写ローラ１２などの二次転写手段と、中間転写体の表面に付着した付着物たるトナーを除去するベルトクリーニング装置１００などのクリーニング手段とを備えるプリンタなどの画像形成装置において、前記クリーニング手段として、（態様Ａ）、（態様Ｂ）または（態様Ｃ）のクリーニング装置を用いた。これによれば、上記実施形態について説明したように、中間転写体上のトナーを除去する静電クリーニングに最適な電圧を設定して、中間転写体上のトナーを良好に除去することができる。
（態様Ｅ）
（態様Ｄ）において、上記中間転写体に弾性ベルトを用いたことで、凹凸を有するなど平滑性の悪い記録材に対して、転写ムラの無い、均一性に優れた転写画像を得ることができる。
（態様Ｆ）
感光体１などの像担持体と、像担持体上にトナー像を形成する現像装置５などのトナー像形成手段と、像担持体上に形成されたトナー像を記録紙Ｐなどの記録材に転写する転写ローラなどの転写手段と、記録材を転写手段による転写位置まで搬送する紙搬送ベルト５１などの記録材搬送部材と、記録材搬送部材の表面に付着した付着物たるトナーを除去する搬送ベルトクリーニング装置５００などのクリーニング手段とを備える画像形成装置において、前記クリーニング手段として、（態様Ａ）、（態様Ｂ）または（態様Ｃ）のクリーニング装置を用いた。これによれば、上記実施形態について説明したように、記録材搬送部材上のトナーを除去する静電クリーニングに最適な電圧を設定して、記録材搬送部材上のトナーを良好に除去することができる。
（態様Ｇ）
る感光体１などの像担持体と、像担持体の表面にトナー像を形成する現像装置５などのトナー像形成手段と、像担持体の表面に付着している付着物たるトナーを除去するドラムクリーニング装置４などのクリーニング手段とを備える画像形成装置において、前記クリーニング手段として、（態様Ａ）、（態様Ｂ）または（態様Ｃ）のクリーニング装置を用いた。これによれば、上記実施形態について説明したように、像担持体上のトナーを除去する静電クリーニングに最適な電圧を設定して、像担持体上のトナーを良好に除去することができる。
（態様Ｈ）
（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）または（態様Ｇ）において、トナーの形状係数ＳＦ−１が１００〜１５０であることで、良好な画像形成を行うことができる。
（態様Ｉ）
感光体１などの像担持体または紙搬送ベルト５０などの記録材搬送部材である被電圧印加部材上の互いに近接した位置に当接し、設定値記憶手段内の電圧設定値に従った電圧が同時に印加される２以上のクリーニングブラシ部材などの電圧印加部材と、前記２以上の電圧印加部材それぞれと上記被電圧印加部材との各当接箇所を流れる電流量を検知する電流量検知手段と、上記電流量検知手段が検知した電流量に基づいて、上記設定値記憶手段内の電圧設定値を設定変更する設定値変更手段とを備えた電圧設定装置において、前記２以上の電圧印加部材のうち少なくとも１つの電圧印加部材は、２水準以上の電圧を切り替えて印加され、前記設定値変更手段による電圧設定値の設定変更は、前記２水準以上の電圧のうち電圧が大きいものを先に実施する。これによれば、上記実施形態について説明したように、前記２水準以上の電圧それぞれを最適な電圧に設定することができる。
【符号の説明】
【０２４２】
１        感光体
２        帯電装置
４        ドラムクリーニング装置
５        現像装置
６        プロセスユニット
７        転写ユニット
８        中間転写ベルト
９        一次転写ローラ
１０      従動ローラ
１１      駆動ローラ
１２      二次転写対向ローラ
１３      クリーニング対向ローラ
１４      クリーニング対向ローラ
１５      クリーニング対向ローラ
１６      テンションローラ
１７      塗布ブラシ対向ローラ
１８      二次転写ローラ
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
１０３    ブレード
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
１０６    ブレード
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
１０９    ブレード
１１０    搬送スクリュ
１１１    入口シール
１１２    第１絶縁性シール部材
１１３    第２絶縁性シール部材
１１４    第３絶縁性シール部材
１３０    クリーニング電源部
１３０ａ  電源
１３０ｂ  電圧検知部
１３１    回収電源部
１３１ａ  電源
１３１ｂ  電圧検知部
１３２    クリーニング電源部
１３２ａ  電源
１３２ｂ  電圧検知部
１３３    回収電源部
１３３ａ  電源
１３３ｂ  電圧検知部
１３４    クリーニング電源部
１３４ａ  電源
１３４ｂ  電圧検知部
１３５    回収電源部
１３５ａ  電源
１３５ｂ  電圧検知部
１５０    光学センサユニット
１５１    光学センサ
２００    潤滑剤塗布装置
２０１    塗布ブラシローラ
２０２    固形潤滑剤
５００    搬送ベルトクリーニング装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２４３】
【特許文献１】特開２００９−２５８５４１号公報
【図１】
2014048536.tif 000007
【図２】
2014048536.tif 000008
【図３】
2014048536.tif 000009
【図４】
2014048536.tif 000010
【図５】
2014048536.tif 000011
【図６】
2014048536.tif 000012
【図７】
2014048536.tif 000013
【図８】
2014048536.tif 000014
【図９】
2014048536.tif 000015
【図１０】
2014048536.tif 000016
【図１１】
2014048536.tif 000017
【図１２】
2014048536.tif 000018
【図１３】
2014048536.tif 000019
【図１４】
2014048536.tif 000020
【図１５】
2014048536.tif 000021
【図１６】
2014048536.tif 000022