(57)【要約】【課題】中間転写体に異物が付着することで発生する横スジによる画像不良を抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】静電像を担持して移動する像担持体と、前記像担持体に担持された静電像をトナーにより現像する現像装置と、前記像担持体から一次転写されたトナー像を担持して回転可能な中間転写体と、二次転写後の前記中間転写体に接触して残留トナーを清掃するクリーニングブレードと、前記中間転写体の初期情報（ステップＳ１１）と前記中間転写体の使用履歴情報（ステップＳ１２，Ｓ１７）とに応じて、前記中間転写体の表面を清掃する清掃モード（ステップＳ２０）を実行可能な制御部と、を備える。【選択図】図６
2018097018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電像を担持して移動する像担持体と、
前記像担持体に担持された静電像をトナーにより現像する現像装置と、
前記像担持体から一次転写されたトナー像を担持して回転可能な中間転写体と、
二次転写後の前記中間転写体に接触して残留トナーを清掃するクリーニングブレードと、
前記中間転写体の初期情報と前記中間転写体の使用履歴情報とに応じて、前記中間転写体の表面を清掃する清掃モードを実行可能な制御部と、を備える、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記清掃モードにおいて、前記現像装置により前記像担持体を介して前記中間転写体にトナーを供給し、前記中間転写体を回転するトナー供給シーケンスを実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記トナー供給シーケンスは、画像形成ジョブの実行中、後回転より前の非画像形成時に、前記使用履歴情報と第１の閾値との関係に応じて実行する第１のシーケンスと、画像形成ジョブの後回転時に、前記使用履歴情報と前記第１の閾値とは異なる第２の閾値との関係に応じて実行する第２のシーケンスと、を含み、
前記制御部は、前記第１のシーケンスと前記第２のシーケンスとを、前記使用履歴情報と前記第１の閾値と前記第２の閾値との関係に応じて切り換えて実行する、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記清掃モードは、前記トナー供給シーケンスと、前記中間転写体にトナーを供給せずに空回転させる空回転シーケンスとを、有し、
前記制御部は、前記中間転写体の回転中及び回転後の停止時間が所定時間より小さい場合は、前記トナー供給シーケンスを実行し、前記中間転写体の回転後の停止時間が前記所定時間以上である場合は、前記空回転シーケンスを実行する、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記清掃モードにおいて、前記中間転写体の回転後の停止時間が前記所定時間以上である場合に、前記中間転写体にトナーを供給せずに空回転させる空回転シーケンスを実行する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記空回転シーケンスが実行されない場合は、画像形成ジョブの前回転時において、前記中間転写体を第１の回転回数だけ回転し、前記空回転シーケンスが実行される場合は、前記前回転時において、前記中間転写体を前記第１の回転回数より多い第２の回転回数だけ回転する、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記初期情報は、前記中間転写体の使用前の表面粗さであり、前記使用履歴情報は、前記中間転写体の使用開始からの回転回数である、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記中間転写体に関連付けられた前記初期情報を取得する初期情報取得手段を備え、
前記制御部は、前記初期情報取得手段により前記初期情報を取得する、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記中間転写体は、表層にフッ素化合物を含有する、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
装置本体と、
静電像を担持して移動する像担持体と、
前記像担持体に担持された静電像をトナーにより現像する現像装置と、
前記像担持体から一次転写されたトナー像を担持して回転可能であると共に、前記装置本体に対して着脱可能な中間転写体と、
二次転写後の前記中間転写体に接触して残留トナーを清掃するクリーニングブレードと、
前記中間転写体に関連付けられた初期情報を取得する初期情報取得手段と、
前記中間転写体の前記初期情報と前記中間転写体の使用履歴情報とに応じて、前記中間転写体の表面を清掃する清掃モードを実行可能な制御部と、を備える画像形成装置の使用方法において、
前記中間転写体を前記装置本体に対して着脱して交換する際に、前記初期情報取得手段により、前記中間転写体に関連付けられた前記初期情報を取得する取得工程を備える、
ことを特徴とする画像形成装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式等により記録材に画像を形成するために中間転写体を利用する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置で用いられる中間転写ベルト（中間転写体）は、半導電性のベルトが一般的で、代表的なものとしては熱硬化性樹脂であるポリイミドやポリアミドイミド中にカーボンブラックを分散させてベルトとしたものが挙げられる。このような中間転写ベルトは、樹脂ワニスあるいは樹脂前駆体であるポリアミド酸ワニスにカーボンブラックを分散させた分散液を塗膜化し、焼成することにより得ることができる。これに対し、最近では、熱可塑性樹脂中にカーボンブラックを分散させた樹脂組成物を溶融押出し成形することによって、ベルトを製造することが検討されている。検討されている理由としては、熱可塑性樹脂は溶融押出し成形を行うことが可能であり、環境負荷の面やコスト面において熱硬化性樹脂より優位性があるためである。
【０００３】
そうした中で、高速性及び高耐久性の求められる画像形成装置では、半導電性ベルトの更なる転写特性の向上が求められている。その一つとして、半導電性ベルトを表面加工し、転写特性を向上させるという提案がなされている。例えば、半導電性ベルトの表層の付着力を減少させるために、半導電性ベルトの表層に撥水性及び撥油性を有するフッ素化合物をコーティングすることで、転写効率を高めようとする中間転写ベルトが開発されている（特許文献１）。尚、中間転写ベルトの表面に付着した転写残トナー等の異物は、表面に当接されたクリーニングブレードにより除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−８１６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、中間転写ベルトにクリーニングブレードを当接させ多数の画像を出力し、一定時間放置してから画像出力を行うと、主走査方向に沿った横スジ状の画像不良が発生することがある。この横スジ（停止スジ）は、本願発明者らが検討した結果、中間転写ベルトの回転が停止し、クリーニングブレードのエッジ部分に異物が堆積した状態で放置されることで、堆積した異物が中間転写ベルトの表面に固着してしまうために発生することが判明した。そして、堆積した異物が中間転写ベルトの表面に固着することで、固着部分にはトナーが転写されにくくなるため、形成される画像に横スジとして顕在化してしまう。
【０００６】
本願発明者らが検討した結果、特に上述のように中間転写ベルトの表層にフッ素化合物を含有する構成の場合、フッ素化合物の一部が表層から染み出す場合があることが判明した。このような染み出し成分がクリーニングブレードのエッジ部分に堆積した状態で放置されると、この堆積した染み出し成分が中間転写ベルトの表面に固着してしまう場合がある。このように染み出し成分等の異物が固着した部分はトナーが転写されにくくなるため、形成される画像に横スジとして顕在化する場合がある。
【０００７】
本発明は、中間転写体に異物が付着することで発生する横スジによる画像不良を抑制することができる画像形成装置及び画像形成装置の使用方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の画像形成装置は、静電像を担持して移動する像担持体と、前記像担持体に担持された静電像をトナーにより現像する現像装置と、前記像担持体から一次転写されたトナー像を担持して回転可能な中間転写体と、二次転写後の前記中間転写体に接触して残留トナーを清掃するクリーニングブレードと、前記中間転写体の初期情報と前記中間転写体の使用履歴情報とに応じて、前記中間転写体の表面を清掃する清掃モードを実行可能な制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、制御部は中間転写体の初期情報と使用履歴情報とに応じて清掃モードを実行するので、中間転写体に異物が付着することで発生する横スジによる画像不良を抑制することができる。しかも、清掃モードの実行を必要最小限の頻度に抑えることができるので、ダウンタイムによる生産性の低下や、トナー消費量の増加を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る画像形成装置の画像形成ユニットの概略構成を示す断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る画像形成装置の中間転写ベルトの概略構成を示す斜視図である。
【図４】第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す制御ブロック図である。
【図５】第１の実施形態に係る画像形成装置の中間転写ベルトのシートメモリに初期の表面粗さを書き込む手順を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態に係る画像形成装置においてトナー供給シーケンスを実行する手順を示すフローチャートである。
【図７】画像形成装置の中間転写ベルトにおける横スジ状の画像不良の発生機序に関し、（ａ）は染み出し成分が生じた状態、（ｂ）は染み出し成分がクリーニングブレードに掻き取られる状態、（ｃ）は掻き取り後に固着した状態を示す模式図である。また、（ｄ）はトナー像の転写が開始される状態、（ｅ）はトナー像の転写中の状態、（ｆ）はトナー像の転写後の状態を、それぞれ示す模式図である。
【図８】第２の実施形態に係る画像形成装置においてトナー供給シーケンスを実行する手順を示すフローチャートである。
【図９】第３の実施形態に係る画像形成装置の中間転写ベルトのシートメモリに初期の表面粗さを書き込む手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態を、図１〜図６を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置１の一例として、プリンタ機能（プリンタアプリ）、及びスキャナ機能（スキャナアプリ）、ファクシミリの機能（ＦＡＸアプリ）を有するタンデム型の多機能画像形成装置（複合機：ＭＦＰ）について説明している。但し、本発明はタンデム型の画像形成装置１に限られず、他の方式の画像形成装置であってもよく、また、フルカラーであることにも限られず、モノクロやモノカラーであってもよい。あるいは、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施することができる。
【００１２】
図１に示すように、画像形成装置１は、装置本体１０と、画像入力部であるスキャナ１１と、不図示のシート給送部と、画像形成部４０と、不図示のシート排出部と、制御部６０とを備えている。画像形成装置１は、不図示の原稿読取装置、パーソナルコンピュータ等のホスト機器、あるいはデジタルカメラやスマートフォン等の外部機器からの画像信号に応じて、４色フルカラー画像を記録材に形成することができる。尚、記録材であるシートＳは、トナー像が形成されるものであり、具体例として、普通紙、普通紙の代用品である合成樹脂製のシート、厚紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等がある。
【００１３】
本実施形態では、画像形成装置１は、転写方式電子写真プロセス、接触帯電方式、反転現像方式を用いた最大シートサイズがＡ３サイズのカラーレーザプリンタとしている。また、本実施形態では、４連タンデムドラム方式の画像形成装置１を採用している。即ち、画像形成部４０は、４個の画像形成ユニット５０（プロセスカートリッジ）を有し、各画像形成ユニット５０により、一旦、中間転写ベルト４４ｂに連続的にトナー像を多重転写し、その後、シートＳに一括転写することによりカラープリント画像を得る。
【００１４】
スキャナ１１は、装置本体１０の上側に設置されており、原稿等を読み取った画像情報をディジタル変換して制御部６０に送信する画像読み取り装置である。装置本体１０の上部前側には、例えば、液晶パネルやテンキー等を有する操作パネル１２が設けられている。使用者の操作パネル１２の操作により情報が入力され、入力された情報は制御部６０に送信される。
【００１５】
画像形成部４０は、シート給送部から給送されたシートＳに対して、画像情報に基づいて画像を形成可能である。画像形成部４０は、画像形成ユニット５０ｙ，５０ｍ，５０ｃ，５０ｋと、トナーボトル４１ｙ，４１ｍ，４１ｃ，４１ｋと、露光装置４２ｙ，４２ｍ，４２ｃ，４２ｋと、中間転写ユニット４４と、二次転写部４５と、定着部４６とを備えている。尚、本実施形態の画像形成装置１は、フルカラーに対応するものであり、画像形成ユニット５０ｙ，５０ｍ，５０ｃ，５０ｋは、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の４色それぞれに同様の構成で別個に設けられている。このため、図１中では４色の各構成について同符号の後に色の識別子を付して示すが、図２及び明細書中では色の識別子を付さずに符号のみで説明する場合もある。
【００１６】
図２に示すように、画像形成ユニット５０は、静電像又はトナー像を担持して移動する感光ドラム（像担持体）５１と、帯電ローラ５２と、現像装置２０と、不図示の前露光装置と、クリーニングブレード５３と、を有している。画像形成ユニット５０は、プロセスカートリッジとして一体にユニット化されて、装置本体１０に対して着脱可能に構成されている。尚、本実施形態では、トナーとして、平均粒径５．５μｍのネガ帯電トナーを用い、キャリアとしては、飽和磁化が０．２０５Ａｍ２／ｍ３、平均粒径３５μｍの磁性キャリアを用いた。また、トナーとキャリアとを、重量比６：９４で混合したものを現像剤として用いている。
【００１７】
感光ドラム５１は、回転可能であり、画像形成に用いられる静電像を担持する。感光ドラム５１は、本実施形態では、外径３０ｍｍの負帯電性の有機感光体（ＯＰＣ）であり、例えば２００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で、矢印方向にモータや歯車機構を有する感光ドラム駆動手段７３（図４参照）により回転駆動される。感光ドラム５１は、アルミニウム製シリンダを基体とし、その表面に表面層として、順に塗布して積層された下引き層と、光電荷発生層と、電荷輸送層との３層を有している。
【００１８】
帯電ローラ５２は、例えば長さ３２０ｍｍで感光ドラム５１の表面に接触し、従動して回転するゴムローラを用いており、感光ドラム５１の表面を均一に負極性に帯電する。帯電ローラ５２には、帯電高圧電源７６（図４参照）が接続されている。帯電高圧電源７６は、帯電ローラ５２に帯電バイアスとして直流電圧を印加し、帯電ローラ５２を介して感光ドラム５１を帯電する。
【００１９】
露光装置４２は、レーザスキャナであり、制御部６０から出力される分解色の画像情報に従って、レーザ光を発する。この露光装置４２は、長手方向の長さ３０５ｍｍの画像を形成可能としている。現像装置２０は、現像バイアスが印加されることにより感光ドラム５１に形成された静電像をトナーにより現像する。
【００２０】
現像装置２０は、二成分接触現像器（二成分磁気ブラシ現像器）であり、現像剤Ｄを収容する現像容器２１と、現像スリーブ２２と、現像剤規制ブレード２３と、攪拌スクリュ２４，２５と、を有している。現像装置２０は、感光ドラム５１に担持された静電像をトナーにより現像する。現像容器２１に収容される二成分現像剤Ｄは、主に樹脂トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）との混合物である。
【００２１】
現像スリーブ２２は、内部に固定配置されたマグネットローラを有する現像剤担持体であり、非磁性のトナー及び磁性のキャリアを有する現像剤を担持して、感光ドラム５１に対向する現像領域に搬送する。現像スリーブ２２は、その外周面の一部を外部に露呈させて現像容器２１内に回転可能に配設されている。現像スリーブ２２は、長手方向３１０ｍｍに現像剤をコートする構成であり、例えばアルミニウムや非磁性ステンレス等の非磁性材料で構成され、本実施形態ではアルミニウム製としている。現像スリーブ２２と攪拌スクリュ２４，２５とは、モータや歯車機構を有する現像装置駆動手段７４（図４参照）により駆動される。
【００２２】
現像スリーブ２２には、所定間隙を有して現像剤規制ブレード２３が対向されており、現像スリーブ２２の図中矢印方向の回転に伴い、現像スリーブ２２上に現像剤薄層が形成される。現像スリーブ２２は、現像領域において感光ドラム５１の進行方向とは逆方向に回転駆動される。また、現像スリーブ２２は、現像高圧電源７７（図４参照）に接続され、現像高圧電源７７から現像スリーブ２２に現像電圧が印加される。現像剤Ｄ中のトナーが、回転する現像スリーブ２２上に薄層としてコーティングされて現像領域に搬送され、現像電圧による電界によって感光ドラム５１に形成された静電潜像に対応して選択的に付着することで、静電像がトナー像として現像される。
【００２３】
撹拌スクリュは、現像容器２１内の底部側に配設され、現像スリーブ２２の回転と同期して回転し、補給されたトナーをキャリアと攪拌及び混合して、トナーに所定の帯電電荷を与える。また、攪拌スクリュ２４，２５は、長手方向において反対方向に現像剤Ｄを搬送し、現像剤Ｄを現像容器２１内で循環させる。現像動作を行った後に、現像剤Ｄは濃度センサ２６に運ばれ、トナー濃度が検知される。その検知結果に応じて、現像剤Ｄ中のトナー濃度を一定に維持するために、トナーボトル４１の下流側に設けられたスクリュ２７の回転により、トナーボトル４１からトナー補給が行われる。補給されたトナーはスクリュ２５により搬送され、キャリアと混ざり合い、適度な帯電電荷を付与された後に、現像スリーブ２２の近傍に運ばれ、現像スリーブ２２上で薄層形成され現像に供される。
【００２４】
感光ドラム５１に現像されたトナー像は、中間転写ユニット４４に対して一次転写される。一次転写後の感光ドラム５１は、不図示の前露光装置によって表面を除電される。クリーニングブレード５３は、カウンタブレード方式であり、感光ドラム５１に対して所定の押圧力で当接されている。一次転写後、中間転写ユニット４４に転写されずに感光ドラム５１上に残留したトナーは、感光ドラム５１に当接して設けられたクリーニングブレード５３によって除去され、次の作像工程に備える。
【００２５】
中間転写ユニット４４は、駆動ローラ４４ａやテンションローラ４４ｄ、一次転写ローラ４７等の複数のローラと、これらのローラに巻き掛けられ、トナー像を担持する中間転写ベルト４４ｂとを備えている。また、中間転写ユニット４４は、二次転写後の中間転写ベルト４４ｂに接触して残留トナーを清掃するクリーニングブレード４８を有している。駆動ローラ４４ａは、モータや歯車機構を有する中間転写ベルト駆動手段７５（図４参照）により回転駆動される。
【００２６】
一次転写ローラ４７は、感光ドラム５１にそれぞれ対向して配置され、中間転写ベルト４４ｂに当接し、感光ドラム５１のトナー像を中間転写ベルト（中間転写体）４４ｂに一次転写する。一次転写ローラ４７には、個別に一次転写電圧を印加可能とするため、それぞれ一次転写電圧電源７８（図４参照）が接続されている。
【００２７】
中間転写ベルト４４ｂは、感光ドラム５１に当接して感光ドラム５１との間で一次転写部を形成し、一次転写バイアスが印加されることにより、感光ドラム５１に形成されたトナー像を一次転写部で一次転写する。中間転写ベルト４４ｂに一次転写ローラ４７によって正極性の一次転写バイアスを印加することにより、感光ドラム５１上のそれぞれの負極性を持つトナー像が順次、中間転写ベルト４４ｂに多重転写される。即ち、中間転写ベルト４４ｂは、感光ドラム５１から一次転写されたトナー像を担持して回転可能である。
【００２８】
図３に示すように、中間転写ベルト４４ｂの内周側の縁部近傍には、シートタイプのシートメモリ４４ｍが接着されている。シートメモリ４４ｍには、不図示の書き込み装置によって、出荷時のデータが記載される。即ち、シートメモリ４４ｍには、製造日時、製造ライン製造工程での管理項目データ、これらに加えて、研磨後の表面粗さがベルト個別に測定される。表面粗さは、測定箇所順、例えば、手前部、中央部、奥部の３か所の順に記憶される。また、装置本体１０には、シートメモリ４４ｍに対して情報を読み出し可能なメモリリーダ７０が設けられている。尚、中間転写ベルト４４ｂの材質については、後述する。
【００２９】
図１に示すように、二次転写部４５は、二次転写内ローラ４５ａと、二次転写外ローラ４５ｂとを備えている。二次転写外ローラ４５ｂは、二次転写電圧電源７９（図４参照）が接続されている。二次転写外ローラ４５ｂに正極性の二次転写バイアスを印加することによって、中間転写ベルト４４ｂに形成されたフルカラーのトナー像をシートＳに二次転写する。
【００３０】
定着部４６は、定着ローラ４６ａ及び加圧ローラ４６ｂを備えている。定着ローラ４６ａと加圧ローラ４６ｂとの間をシートＳが挟持され搬送されることにより、シートＳに転写されたトナー像は加熱及び加圧されてシートＳに定着される。シート排出部は、定着後、排出経路から搬送されるシートＳを給送し、例えば、排出口から排出して排出トレイに積載する。
【００３１】
図４に示すように、制御部６０はコンピュータにより構成され、例えばＣＰＵ６１と、各種のデータを読み出し及び書き込み可能なメモリ６２とを有している。メモリ６２としては、例えば、各部を制御するプログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭとを有している。ＣＰＵ６１は、画像形成装置１の制御全体を司るマイクロプロセッサであり、システムコントローラの主体である。制御部６０は、入出力回路を介して、スキャナ１１、操作パネル１２、シート給送部、画像形成部４０、シート排出部に接続され、各部と信号をやり取りすると共に動作を制御する。ここでの画像形成部４０としては、例えば、感光ドラム駆動手段７３、現像装置駆動手段７４、中間転写ベルト駆動手段７５、帯電高圧電源７６、現像高圧電源７７、一次転写電圧電源７８、二次転写電圧電源７９であり、いずれも制御部６０により制御される。メモリ６２には、シートＳに画像を形成するための画像形成制御シーケンス等が記憶される。ユーザは操作パネル１２を操作することで画像形成ジョブを実行可能であり、制御部６０は、操作パネル１２からの信号を受けて、スキャナ１１や画像形成部４０の各種デバイスを動作させる。制御部６０は、メモリ６２に記録されている各種情報に基づいて各種駆動部、例えば感光ドラム駆動手段７３、現像装置駆動手段７４、中間転写ベルト駆動手段７５、及び各種電源７６，７７，７８，７９等を制御し、画像形成装置１の制御を行う。
【００３２】
また、制御部６０には、印刷枚数カウント手段７１と、温度検知センサ７２と、メモリリーダ（初期情報取得手段）７０と、が接続されている。印刷枚数カウント手段７１は、シートＳがトナー像を定着された後に装置本体１０から外部に排出された枚数をカウントするカウンタである。印刷枚数カウント手段７１は、後述する累積印刷枚数Ｎ１及びカウント値Ｎ２をカウントし、使用履歴情報としてメモリ６２に記憶する。温度検知センサ７２は、装置本体１０内の雰囲気温度Ｔを検知して、メモリ６２に記憶する。これにより、温度検知センサ７２は、雰囲気温度Ｔをモニタリング可能としている。メモリリーダ７０は、中間転写ベルト４４ｂに関連付けられた初期情報を取得する。制御部６０は、メモリリーダ７０により初期情報を取得する。即ち、制御部６０は必要に応じて、メモリリーダ７０を利用して、中間転写ベルト４４ｂに個別に取り付けられているシートメモリ４４ｍから情報を読み出し、制御部６０のメモリ６２に記録する。
【００３３】
制御部６０は、中間転写ベルト４４ｂの初期情報と中間転写ベルト４４ｂの使用履歴情報とに応じて、中間転写ベルト４４ｂの表面を清掃する清掃モードを実行可能である。中間転写ベルト４４ｂの初期情報は、中間転写ベルト４４ｂの使用前の表面粗さＲｚであり、使用履歴情報は、中間転写ベルト４４ｂの使用開始からの回転回数である。制御部６０は、清掃モードにおいて、現像装置２０により感光ドラム５１を介して中間転写ベルト４４ｂにトナーを供給し、中間転写ベルト４４ｂを回転するトナー供給シーケンスを実行する。即ち、制御部６０は、メモリ６２に記憶されている累積印刷枚数Ｎ１、カウント値Ｎ２、雰囲気温度Ｔ、シートメモリ４４ｍから読み出された初期情報である表面粗さＲｚに基づいて、トナー供給シーケンスを制御する。累積印刷枚数Ｎ１は中間転写ベルト４４ｂが新品に交換された時にリセットされ、カウント値Ｎ２は、トナー供給シーケンスが実行される毎にリセットされる。
【００３４】
次に、このように構成された画像形成装置１における画像形成動作について説明する。
【００３５】
画像形成動作が開始されると、まず感光ドラム５１が回転して表面が帯電ローラ５２により帯電される。そして、露光装置４２により画像情報に基づいてレーザ光が感光ドラム５１に対して発光され、感光ドラム５１の表面上に静電潜像が形成される。この静電潜像にトナーが付着することにより、現像されてトナー画像として可視化され、中間転写ベルト４４ｂに転写される。
【００３６】
一方、このようなトナー像の形成動作に並行してシートＳが供給され、中間転写ベルト４４ｂのトナー画像にタイミングを合わせて、搬送経路を介してシートＳが二次転写部４５に搬送される。更に、中間転写ベルト４４ｂからシートＳに画像が転写され、シートＳは、定着部４６に搬送され、ここで未定着トナー像が加熱及び加圧されてシートＳの表面に定着され、装置本体１０から排出される。
【００３７】
次に、本実施形態の画像形成装置１における中間転写ベルト４４ｂの材質について、詳細に説明する。中間転写ベルト４４ｂは、基層と表層とを有する。
【００３８】
中間転写ベルト４４ｂの基層としては、代表的には、樹脂に導電剤を含有させた半導電性のベルトが挙げられる。基層に用いる樹脂としては、熱硬化性及び熱可塑性いずれの樹脂を使用することも可能である。例えば、代表的には高強度かつ高耐久性から、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、又は、ポリエステルが使用される。この樹脂は単一のものでもよく、ブレンド、アロイされた混合体でもよく、目的とされる機械強度などの特性に応じて最適に選択される。
【００３９】
基層に含有する導電剤としては、電子伝導性物質、又はイオン電導性物質を用いることが可能である。電子伝導性物質としては、カーボンブラック、アンチモンドープの酸化錫、酸化チタン、又は、導電性高分子を使用可能である。イオン電導性物質としては、過塩素酸ナトリウム、リチウムやカチオン性あるいはアニオン性のイオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、オキシアルキレン繰り返しユニットを持つオリゴマ、又は、ポリマ化合物を使用可能である。
【００４０】
基層は、体積抵抗率が１．０×１０７Ω・ｃｍ以上、１．０×１０１２Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。また、表面抵抗率が１．０×１０８Ω／□以上、１．０×１０１４Ω／□以下であることが好ましい。基層の体積抵抗率を上記の範囲に設定することによって、連続駆動時のチャージアップや転写バイアス不足による画像不良を更に低減させることができる。また、基層の表面抵抗率を上記の範囲に設定することによって、シートＳが中間転写ベルト４４ｂから離れる際の剥離放電やトナー飛散による画像不良を更に低減させることができる。上記の特性は、基層上に表層を形成した後の電子写真用部材の電気抵抗についても、同様のことが求められる。このため、電子写真用部材の表層も半導電性であることが好ましい。表層の体積抵抗率や表面抵抗率を調整するために、導電剤を含むことが好ましい。導電剤は基層に用いるものを、同様に使用することができる。
【００４１】
基層の形成は、例えば、ポリイミド等の熱硬化性樹脂の場合、導電剤であるカーボンブラックを、ポリイミド前駆体もしくは可溶性ポリイミド中に溶剤とともに分散してワニスとする。そして、遠心成型などの装置を用いてコーティング、焼成工程を経てシームレスベルトとして成型することができる。 
【００４２】
中間転写ベルト４４ｂの基層の膜厚は、３０μｍ以上、１５０μｍ以下であることが好ましい。熱可塑性樹脂の場合、導電剤であるカーボンブラックと樹脂、必要であれば添加剤を混合し、例えば２軸混練装置のような混練手段で溶融混練して半導電性のペレットを作成する。次に、樹脂組成物を溶融押出しによりシート、フィルムあるいはシームレスベルト形状に押出す方法により、半導電性ベルトを得ることができる。あるいは、熱プレス、射出成型を使用して成型することもできる。
【００４３】
次に、中間転写ベルト４４ｂの表層について説明する。中間転写ベルト４４ｂの表層は、バインダ樹脂、パーフルオロポリマ微粒子、フッ素樹脂分散剤、及び、フッ素化合物を有するものとしている。ここで、パーフルオロポリマ微粒子は、表面にフッ素化合物を担持しており、フッ素化合物は、パーフルオロポリエーテル化合物、又は、パーフルオロアルキル基を有する分岐状ポリマ化合物としている。
【００４４】
バインダ樹脂としては、スチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、シリコーン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂が用いられ、それらの混合樹脂も用いることができる。その中でも特に、メタクリル樹脂又はアクリル樹脂（以下、これらを総称してアクリル系樹脂と呼ぶ）は、好ましく用いられる。その理由としては、アクリル系樹脂は、中間転写ベルト４４ｂの表層を構成するパーフルオロポリマ微粒子、フッ素樹脂分散剤、及び、フッ素化合物を湿式で好適に均一分散させることが可能であるためである。具体的には、アクリル系樹脂を形成するための重合性モノマ、溶媒、パーフルオロポリマ微粒子、フッ素樹脂分散剤、及び、フッ素化合物を湿式分散装置で均一分散し、その分散性液体を基層上にバーコートまたはスプレーコートなどの方法でコートする。そして、溶媒を乾燥除去したのち、例えば、熱硬化、電子線硬化又はＵＶ硬化のような硬化方法で重合して、最終的な表層を形成する。
【００４５】
このとき、重合を行うための重合開始剤を適宜使用してもよい。また、その他の例えば導電剤、酸化防止剤、レベリング剤、架橋剤及び難燃剤のような公知の添加剤を適宜配合して使用してもよい。この表層の膜厚は、実機耐久条件での摩耗及び損耗に対する耐久性を考慮すると１μｍ以上であることが好ましく、また、ベルトを張架したときの耐屈曲性を考慮すると１０μｍ以下が好ましい。表層の膜厚についての成膜条件（例えば、固形分濃度、成膜速度）を調整することにより、適宜所望の膜厚を形成することが可能である。
【００４６】
アクリル系樹脂を形成するための重合性モノマとしては、アクリレート及びメタクリレートを使用可能である。アクリレートとしては、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、アルキルアクリレートがある。また、アクリレートとしては、例えば、ベンジルアクリレート、フェニルアクリレート、エチレングリコ―ルジアクリレート、ビスフェノールＡジアクリレートがある。メタクリレートとしては、例えば、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、がある。また、メタクリレートとしては、例えば、アルキルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタクリレート、エチレングリコ―ルジメタクリレート、ビスフェノールＡジメタクリレートがある。また、ウレタンアクリレートオリゴマやエポキシアクリレートオリゴマのような分子量が１０００以上の反応性基を有するオリゴマや、既知の塗料を用いることも可能である。 
【００４７】
パーフルオロポリマ微粒子としては、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）の微粒子、または、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体（ＰＦＡ）の微粒子を使用することが可能である。パーフルオロポリマ微粒子としては、例えば、ダイキン工業製のルブロンＬ−２，Ｌ−５や、三井・デュポン フロロケミカル製のＭＰ１１００，ＭＰ１２００が挙げられる。また、パーフルオロポリマ微粒子としては、例えば、旭硝子製のフルオンＬ１５０Ｊ，Ｌ１５５Ｊや、Ｓｈａｍｒｏｃｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃ．製のＳＳＴ―３が挙げられる。本実施形態では、パーフルオロポリマ微粒子は一次粒子として、できるだけ小さいものが好ましく、具体的には平均の直径が５ｎｍ以上、１μｍ以下であることが好ましい。
【００４８】
また、本実施形態では、パーフルオロポリマ微粒子をバインダ樹脂中に均一に分散させるために、フッ素樹脂分散剤を用いる。フッ素樹脂分散剤は、パーフルオロアルキル鎖と炭化水素に親和性のある部位を持ち、親フッ素と嫌フッ素の両親媒性を有する両親媒性樹脂であることが好ましい。具体的には、界面活性剤、両親媒性ブロックコポリマ、及び、両親媒性グラフトコポリマが挙げられる。その中でも、（ｉ）フルオロアルキル基を有するビニルモノマと、アクリレートまたはメタクリレートと、を共重合させて得られるブロック共重合体であることが好ましい。または、（ｉｉ）フルオロアルキル基を有するアクリレートまたはメタクリレートと、ポリメチルメタクリレートを側鎖に有するメタクリレートマクロモノマと、を共重合させて得られる櫛型グラフト共重合体であることが好ましい。上記（ｉ）のブロック共重合体としては、日本油脂製のモディパーＦ２００，Ｆ２１０，Ｆ２０２０，Ｆ６００，ＦＴ−６００が挙げられる。上記（ｉｉ）の櫛型グラフト共重合体としては、東亜合成製のアロンＧＦ−１５０，ＧＦ−３００，ＧＦ−４００が挙げられる。
【００４９】
本実施形態においてフッ素化合物は、パーフルオロポリエーテル化合物（以下、ＰＦＰＥとも称する）又はパーフルオロアルキル基を有する分岐状ポリマ化合物である必要がある。パーフルオロポリエーテル化合物は、パーフルオロアルキレンエーテルを繰り返し単位とするオリゴマ又はポリマを総称して呼ばれている。パーフルオロポリエーテル化合物としては、具体的にはパーフルオロメチレンエーテル、パーフルオロエチレンエーテル、及び、パーフルオロプロピレンエーテルが挙げられる。本実施形態では、そのいずれのパーフルオロポリエーテル化合物も使用することが可能である。
【００５０】
ここで、具体的に使用することができるＰＦＰＥについて説明する。ＰＦＰＥとしては、オイル状のポリマであるフッ素オイルとして知られているものがあり、具体的には、ダイキン工業製のデムナム、デュポン製のクライトックス、ソルベイソレクシス製のフォンブリンを使用可能である。その中でも、中間転写ベルト４４ｂの表層のバインダ樹脂やパーフルオロポリマ微粒子と馴染み易いものが好ましい。具体的には、フッ素を含有していないアルキルユニットを末端に持つＰＦＰＥであるソルベイソレクシス製のＦｌｕｏｒｏｌｉｎｋ ＭＤ５００，ＭＤ７００，５１０１Ｘ，５１１３Ｘ， ＡＤ１７００，Ｆｏｍｂｌｉｎ ＭＤ４０が挙げられる。また、ダイキン工業製のオプツールＤＡＣ−ＨＰや、信越化学工業社製のＫＹ１２０３が挙げられる。更に、アクリル基以外ではシリル基を有するＰＦＰＥであるソルベイソレクシス製のＦｌｕｏｒｏｌｉｎｋ Ｓ１０や、ダイキン工業製のオプツールＤＡＣ−ＤＳＸや、信越化学工業製のＫＹ１６４、ＫＹ１０８が挙げられる。 
【００５１】
次に、パーフルオロアルキル基を有する分岐状ポリマ化合物について説明する。パーフルオロアルキル基を有する分岐状ポリマ化合物としては、表層のバインダ樹脂やパーフルオロポリマ微粒子と馴染み易いものが好ましい。具体的には、（ａ）分岐状ポリマ化合物や、（ｂ）分岐状ポリマ化合物が挙げられる。 （ａ）分岐状ポリマ化合物としては、ハイパーブランチ構造を有したフッ素系撥水撥油剤である日産化学工業製のＨＹＰＥＲＴＥＣＨ ＦＡ−２００，ＦＡ−Ｅ−５０，ＦＸ−Ｏ１２のようなトリフルオロメチル基を有するものが挙げられる。また、（ａ）分岐状ポリマ化合物としては、ヘキサフルオロプロペンオリゴマを含有するフッ素系撥水撥油剤であるネオス製のフタージェント６００Ａ，６０１Ａのようなトリフルオロメチル基を有するものが挙げられる。あるいは、（ｂ）分岐状ポリマ化合物としては、ＤＩＣ製のメガファックＦ−５５２，Ｆ−５５５，Ｆ−５５８，ＲＳ−７２−Ｋ，ＲＳ−７５のようなトリデカフルオロヘキサン基を有するものが挙げられる。
【００５２】
本実施形態の中間転写ベルト４４ｂの表層に用いられるパーフルオロポリマ微粒子の含有量は、表層を形成する全固形分に対して１０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは２０質量％以上、更に好ましくは３０質量％以上である。また、分散性が好適に確保可能な範囲として、８０質量％程度を上限とすることが好ましい。また、フッ素樹脂分散剤の含有量は、表層を形成する全固形分に対して１質量％以上、１０質量％以下であることが好ましい。また、ＰＦＰＥ及びパーフルオロアルキル基を有する分岐状ポリマ化合物の含有量は、表層を形成する全固形分に対して０．１質量％以上、５質量％以下が好ましく、より好ましくは０．３質量％以上、３質量％以下である。その理由としては、膜最表層に界面活性剤等が単分子層を形成するのと同様のメカニズムと、それに由来する厚み分相当量及びパーフルオロポリマ微粒子表層に担持される相当量を前後する程度を見込むことが妥当なためである。更に、ＰＦＰＥ及びパーフルオロアルキル基を有する分岐状ポリマ化合物の含有量は、パーフルオロポリマ微粒子に好適に濡れて担持されるため、パーフルオロポリマ微粒子に対し質量基準で５分の１以下、より好ましくは１０分の１以下である。
【００５３】
本実施形態では、用いる中間転写ベルト４４ｂの表層の新品時の表面粗さ（最大高さ）Ｒｚは、０．０５〜０．４としている。中間転写ベルト４４ｂは、製造時、表層をバーコートまたはスプレーコートなどの方法でコートし、溶媒を乾燥除去した後、熱硬化、電子線硬化またはＵＶ硬化のような硬化方法で重合して最終的な表層を形成する。しかし、塗布液内の微粒子の凝集や、不純物の混入、更には乾燥時の浮遊物付着等が起こることがある。これらの発生を避けるため、製造工程の最後に表面の研磨を行っている。そこで、研磨後の表面粗さは、表面粗さＲｚ＝０．０５〜０．４程度としている。
【００５４】
ここで、画像形成装置における中間転写ベルトでの横スジ状の画像不良の発生機序について、図７を用いて詳細に説明する。本実施形態における中間転写ベルト４４ｂ及びクリーニングブレード４８を使用した場合、特に高温環境下で一定枚数画像出力を行った後、一定時間放置し、再度画像形成を行うと横スジ状（主走査方向）の画像不良が発生することがある。本願発明者の鋭意検討の結果、横スジは、以下のような機序で発生すると考えられる。
【００５５】
まず、図７（ａ）に示すように、中間転写ベルト４４ｂの表層の成分が、特に高温環境下で活性化し、染み出し成分２として表面に染み出してくる。次に、図７（ｂ）に示すように、染み出し成分２をクリーニングブレード４８が掻き集める。この時、クリーニングブレード４８の中間転写ベルト４４ｂに接触するエッジには、染み出し成分２が堆積する。そして、その状態で一定時間放置すると、図７（ｃ）に示すように、堆積した染み出し成分２が固着部２ａとして固着し、クリーニングブレード４８で掻き取られなくなり、クリーニングブレード４８の当接部を通過してしまう。図７（ｄ）及び（ｅ）に示すように、次の画像形成時において、固着部２ａが中間転写ベルト４４ｂ上で感光ドラム５１との当接部（一次転写部）に到達すると、図７（ｆ）に示すように固着部２ａでトナーＴの転写不良が発生し、横スジ状の画像不良となる。
【００５６】
中間転写ベルト４４ｂの温度と横スジ状の画像不良の発生との関係について、説明する。上述のように、中間転写ベルト４４ｂの温度が上がると表層の成分が活性化し、表面に染み出しやすくなるため、横スジ状の画像不良も発生しやすくなる。その結果を、表１に示す。表１中、○は画像不良が発生しなかったことを示し、×は画像不良が発生したことを示している。表１に示すように、雰囲気温度Ｔが、２３℃以下であると画像不良が発生しなかったのに対し、２５℃以上であると画像不良を発生した。
【表１】
2018097018.tif 000003
但し、○：画像不良発生せず、×：画像不良発生
【００５７】
続いて、横スジ状の画像不良と、中間転写ベルト４４ｂの表面粗さと、累積印刷枚数Ｎ１と、の関係について、説明する。ここでは、同一の中間転写ベルト４４ｂ（新品時の表面粗さＲｚ＝０．０５）を用いて、前述の画像形成装置１で印字率５％の黒画像を連続的に出力しつつ、所定の累積印刷枚数Ｎ１ごとに後述の方法で画像不良の有無を確認した。表面粗さＲｚは、表面粗さ計ＳＥ３５００（株式会社小坂研究所製）で測定した結果である。画像不良の発生有無は、上述の画像形成装置１を用いて、３０℃環境下において、Ａ４サイズ紙で５００枚画像形成を連続的に行い、１時間放置後に黒色ベタ画像をＡ３サイズ紙で５枚出力して確認した。
【００５８】
その結果を、表２に示す。表２において、○は画像不良が発生しなかったことを示し、×は画像不良が発生したことを示している。本実施形態における画像形成装置１では、累積印刷枚数Ｎ１の増加に伴い中間転写ベルト４４ｂの表面粗さＲｚが大きくなるという関係性は常に同等である。このため、累積印刷枚数Ｎ１から、中間転写ベルト４４ｂの表面粗さＲｚ及び画像不良の発生しやすさを推測することができる。即ち、表２に示すように、横スジ状の画像不良、中間転写ベルト４４ｂの表面粗さＲｚ、累積印刷枚数Ｎ１には相関があることが確認され、表面粗さＲｚが所定の閾値以上であれば画像不良が発生しないことが確認された。これは、累積印刷枚数Ｎ１が大きくなるに従って、クリーニングブレード４８や感光ドラム５１との当接部での現像剤Ｄとの摺擦により中間転写ベルト４４ｂの表面粗さＲｚが大きくなる。そして、表面粗さＲｚが一定以上大きい場合には、クリーニングブレード４８のニップから染み出し成分がすり抜けやすくなったためであると考えられる。
【表２】
2018097018.tif 000004
但し、○：画像不良発生せず、×：画像不良発生
【００５９】
次に、横スジ状の画像不良とトナー供給頻度との関係について、説明する。本実施形態のトナー供給シーケンスでは、制御部６０は、設定した所定の供給頻度で、中間転写ベルト４４ｂの周方向に対して帯幅５０ｍｍの黒色ベタ画像を、シートＳに転写させずにクリーニングブレード４８に供給する。ここでは、累積印刷枚数Ｎ１とトナー供給頻度とを変化させたときの横スジ状の画像不良発生有無を確認した。ここでは、同一の中間転写ベルト４４ｂ（新品時の表面粗さＲｚ＝０．０５）を用いて、前述の画像形成装置１で印字率５％の黒画像を連続的に出力しつつ、所定の累積印刷枚数Ｎ１ごとに画像不良の有無を確認した。画像不良の発生有無は、上述の画像形成装置１を用いて、３０℃環境下において、Ａ４サイズ紙で５００枚画像形成を連続的に行い、１時間放置後に黒色ベタ画像をＡ３サイズ紙で５枚出力して確認した。
【００６０】
その結果を表３に示す。表３に示すように、トナー供給頻度が多い、つまり、トナー供給量が多いほど画像不良が発生し難いことがわかる。これは、トナーを供給することによって、トナーや外添剤が中間転写ベルト４４ｂの染み出し成分と混ざり、中間転写ベルト４４ｂに固着し難くなっているためであると考えられる。また、累積印刷枚数Ｎ１が大きくなる、即ち中間転写ベルトの表面粗さＲｚが大きくなるに従って、画像不良を抑制するために必要なトナー供給量は少なくなることが確認された。これは、前述のように表面粗さＲｚが大きくなることによって、クリーニングブレード４８のニップから染み出し成分がすり抜けやすくなるため、必要なトナー供給量が減少したものと考えられる。
このように、ここでの横スジによる画像不良は、中間転写ベルト４４ｂの製造時の表面粗さＲｚによって大きく異なることが分かった。しかし、製造時の表面粗さＲｚを狭い範囲にコントロールすることは、コストアップにつながるため、なるべく広い範囲の表面粗さＲｚの中間転写ベルト４４ｂを使用できるようにすることが望ましい。
【表３】
2018097018.tif 000005
但し、○：画像不良発生せず、×：画像不良発生
【００６１】
次に、トナー供給頻度とブレード捲れとの関係について、説明する。ブレード捲れの発生原因として、ブレードエッジにおけるトナーや外添剤等の潤滑剤の枯渇がある。従って、ブレード捲れを抑制するためには、クリーニングブレード４８に定期的にトナーを供給することが効果的である。１５℃環境下及び３０℃環境下において、前述の画像形成装置１に中間転写ベルト４４ｂ（新品時の表面粗さＲｚ＝０．０５）を装着して、前述のトナー供給シーケンスを所定の供給頻度で実行しながら、ベタ白画像を１０００００枚出力した。各頻度において、ブレード捲れの発生有無を確認した。１５℃環境下での結果を、表４に示す。表４中、○はブレード捲れが発生しなかったことを示し、×はブレード捲れが発生したことを示している。尚、３０℃環境下での結果は、１５℃環境下での結果と同様であったので、図示を省略する。表４に示すように、１５℃環境下と３０℃環境下のいずれの場合においても、トナー供給頻度を１回／３００枚以下の頻度にしたときにブレード捲れが発生した。
【表４】
2018097018.tif 000006
但し、○：画像不良発生せず、×：画像不良発生
【００６２】
続いて、本実施形態におけるトナー供給シーケンスについて、説明する。長期に亘ってブレード捲れを抑制しつつ、横スジ状の画像不良の発生を抑制するために、メモリ６２に記憶しているテーブル（表５参照）を参照して、累積印刷枚数Ｎ１と雰囲気温度Ｔに応じてトナー供給頻度Ｘを決定する。そして、決定されたトナー供給頻度Ｘで、中間転写ベルト４４ｂの周方向に対して帯幅５０ｍｍの黒色ベタ画像を、シートＳに転写させずにクリーニングブレード４８に供給する。
【００６３】
雰囲気温度Ｔが２５℃未満のときは、表１に示すように横スジ状の画像不良は発生しないので、横スジ状の画像不良を抑制するためにトナー供給を行う必要はない。しかしながら、表４に示すように、トナー供給を行わないとブレード捲れが発生する可能性があるため、ブレード捲れを抑制するために累積印刷枚数Ｎ１に関わらず常に１回／２００枚のトナー供給頻度Ｘでトナー供給シーケンスを実行する。
【００６４】
雰囲気温度Ｔが２５℃以上のときは、表１に示すように、横スジ状の画像不良が発生する可能性があるので、横スジ状の画像不良を抑制するためにトナー供給を行う必要がある。表３に示すように、横スジ状の画像不良を抑制するために最低限必要なトナー供給頻度は累積印刷枚数Ｎ１によって異なるので、表５に示すように累積印刷枚数Ｎ１が増加するに伴って、トナー供給頻度を減少させていく。ここで、表３に示すように、累積印刷枚数Ｎ１が５００００枚以上のときはトナー供給を行わなくても横スジ状の画像不良が発生しない。しかしながら、表５に示すように、１回／２００枚のトナー供給頻度Ｘでトナー供給シーケンスを実行するようにした理由は、ブレード捲れを抑制するためである。
【００６５】
仮に、雰囲気温度Ｔと累積印刷枚数Ｎ１の値に関わらず、常に１回／２５枚のトナー供給頻度Ｘでトナー供給シーケンスを実行すれば、ブレード捲れと横スジ状の画像不良を抑制することは可能である。しかしながら、この場合は、表５に示す制御に比べてダウンタイムにより生産性が低下することと、トナー消費量が増加するため好ましくない。尚、本実施形態ではトナー供給量をトナー供給頻度で調整した場合について説明しているが、これには限られず、一度に供給するトナーの周方向に対しての長さや、トナー濃度で調整するようにしても良い。
【表５】
2018097018.tif 000007
【００６６】
上述した表５を利用するトナー供給シーケンスは、中間転写ベルト４４ｂの初期の表面粗さＲｚが０．０５であった場合に、トナー供給頻度を最適化した場合の制御である。一方、初期の表面粗さＲｚが大きい場合には、横スジ解消のためのトナー供給は必要なくなる。そこで、初期の表面粗さＲｚの大きさごとにトナー供給頻度を設定したテーブルを表６〜表８に示す。
【表６】
2018097018.tif 000008
【表７】
2018097018.tif 000009
【表８】
2018097018.tif 000010
【００６７】
尚、雰囲気温度Ｔ＜２５℃の時は、表５のテーブルに示すように、全ての累積印刷枚数Ｎ１で１回／２００枚である。
【００６８】
次に、本実施形態の画像形成装置１に利用される中間転写ベルト４４ｂに、シートメモリ４４ｍを付して初期情報を書き込んでから、画像形成装置に装着してトナー供給シーケンスを実行するまでの手順について、図５，６に沿って説明する。
【００６９】
まず、図５に示すように、中間転写ベルト４４ｂの製造工場で中間転写ベルト４４ｂの表面粗さＲｚが測定されて、初期情報として取得される（ステップＳ１）。ここでは、中間転写ベルト４４ｂの適宜な代表位置での表面粗さＲｚを測定するものとしている。中間転写ベルト４４ｂには、側端部内側にシートメモリが接着される（ステップＳ２）。取得された初期情報は、不図示の書き込み装置によってシートメモリ４４ｍに書き込まれる（ステップＳ３）。シートメモリ４４ｍに初期情報が書き込まれた中間転写ベルト４４ｂは、梱包されて出荷される（ステップＳ４）。その後、中間転写ベルト４４ｂが製造工場で作業者によって、あるいは使用場所でサービスマンによって、装置本体１０に組み込まれる（ステップＳ５）。
【００７０】
そして、画像形成装置１に電源が投入されて起動されると（ステップＳ６）、メモリリーダ７０がシートメモリ４４ｍから初期情報を読み出す（ステップＳ７）。読み出した初期情報を制御部６０が取得し（ステップＳ８、取得工程）、初期情報（初期の表面粗さ情報）として制御部６０のメモリ６２に書き込む（ステップＳ９）。以上のような工程を経て、画像形成装置１が初期情報を取得する。即ち、制御部６０は、中間転写ベルト４４ｂを装置本体１０に対して着脱して交換する際に、メモリリーダ７０により、中間転写ベルト４４ｂに関連付けられた表面粗さＲｚを取得する取得工程を実行する。
【００７１】
次に、図６に示すように、ステップＳ９に続けて、あるいは、画像形成装置１の通常の起動時に、ＣＰＵ６１は、メモリ６２から中間転写ベルト４４ｂの初期情報を読み出す（ステップＳ１１）。また、ＣＰＵ６１は、メモリ６２から中間転写ベルト４４ｂの累積印刷枚数Ｎ１を読み出す（ステップＳ１２）。そして、ＣＰＵ６１が画像形成ジョブを開始すると（ステップＳ１３）、温度検知センサ７２により雰囲気温度Ｔを検知する（ステップＳ１４）。ＣＰＵ６１は、取得した初期の表面粗さＲｚ、累積印刷枚数Ｎ１、雰囲気温度Ｔに基づいて、表６〜表８に示すテーブルを参照してトナー供給頻度Ｘを決定し（ステップＳ１５）、画像形成を実行する（ステップＳ１６）。画像形成されたシートＳが装置本体１０から排出されると、印刷枚数カウント手段７１はカウント値Ｎ２を１アップし（ステップＳ１７）、制御部６０はアップ後のカウント値Ｎ２をメモリ６２に書き込む。
【００７２】
ＣＰＵ６１は、カウント値Ｎ２がトナー供給頻度Ｘ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１８）。ＣＰＵ６１が、カウント値Ｎ２がトナー供給頻度Ｘ以上であると判断した場合は、画像形成を中断し（ステップＳ１９）、トナー供給シーケンスを実行する（ステップＳ２０）。そして、ＣＰＵ６１は、カウント値Ｎ２を０にリセットする（ステップＳ２１）。
【００７３】
ＣＰＵ６１はカウント値Ｎ２のリセット後、あるいはステップＳ１８においてカウント値Ｎ２がトナー供給頻度Ｘ以上でないと判断した場合は、画像形成ジョブが完了したか否かを判断する（ステップＳ２２）。ＣＰＵ６１が画像形成ジョブは完了したと判断した場合は、処理を終了する。ＣＰＵ６１が画像形成ジョブは完了していないと判断した場合は、再度、画像形成を実行する（ステップＳ１６）。
【００７４】
上述したように、本実施形態の画像形成装置１によれば、制御部６０は中間転写ベルト４４ｂの初期の表面粗さＲｚ、累積印刷枚数Ｎ１、カウント値Ｎ２、雰囲気温度Ｔに応じて清掃モードを実行する。このため、中間転写ベルト４４ｂに異物が付着することで発生する横スジによる画像不良を抑制することができる。しかも、清掃モードの実行を必要最小限の頻度に抑えることができるので、ダウンタイムによる生産性の低下や、トナー消費量の増加を防止することができる。
【００７５】
また、本実施形態の画像形成装置１によれば、表４に示すようにトナー捲れを考慮した条件設定を行っているので、長期に亘ってブレード捲れが発生することなく良好な画像を印刷することができる。
【００７６】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を、図８を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、トナー供給シーケンスとして、紙間トナー供給シーケンス（第１のシーケンス）と、後回転トナー供給シーケンス（第２のシーケンス）とを有する点で、第１の実施形態と構成を異にしている。但し、それ以外の構成については、第１の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
【００７７】
ここで、本願発明者の鋭意検討の結果、横スジ状の画像不良をより効果的に抑制するには、トナー供給シーケンスにおけるトナー供給のタイミングを中間転写ベルト４４ｂが停止する直前にした方が効果的であることが判明した。前述のように横スジ状の画像不良は、中間転写ベルト４４ｂが停止した時にクリーニングブレード４８との当接部で染み出し成分２が固着することが原因で発生する。画像形成ジョブにおける画像形成時にトナー供給シーケンスを実行すると、トナー供給シーケンスの実行後から中間転写ベルト４４ｂが停止するまでの間にも染み出し成分２が堆積してしまう。そこで、本実施形態では、画像形成後から中間転写ベルト４４ｂの停止までの間（即ち、後回転時）にトナー供給シーケンスを実行するようにする。これにより、中間転写ベルト４４ｂが停止する際にクリーニングブレード４８との当接部に堆積している染み出し成分２を、より効率的に減少させることを可能にする。
【００７８】
本実施形態において、紙間トナー供給シーケンスは、画像形成ジョブの実行中、後回転より前の非画像形成時に、使用履歴情報（Ｎ３）と第１の閾値（Ｘ１）との関係に応じて実行されるトナー供給シーケンスである。本実施形態では、紙間トナー供給シーケンスは、画像形成ジョブ中の紙間時に実行される。後回転トナー供給シーケンスは、画像形成ジョブの後回転時に、使用履歴情報（Ｎ４）と第１の閾値（Ｘ１）とは異なる第２の閾値（Ｘ２）との関係に応じて実行されるトナー供給シーケンスである。本実施形態では、後回転トナー供給シーケンスは、画像形成ジョブが終了した後の後回転時に実行される。そして、制御部６０は、紙間トナー供給シーケンスと後回転トナー供給シーケンスとを、使用履歴情報と第１の閾値と第２の閾値との関係に応じて切り換えて実行する。
【００７９】
本実施形態では、印刷枚数カウント手段７１は、累積印刷枚数Ｎ１の他、紙間カウント値Ｎ３及び後回転カウント値Ｎ４をカウントし、使用履歴情報としてメモリ６２に記憶する。制御部６０は、メモリ６２に記憶されている累積印刷枚数Ｎ１、紙間カウント値Ｎ３、後回転カウント値Ｎ４、雰囲気温度Ｔ、シートメモリ４４ｍから読み出された初期情報である表面粗さＲｚに基づいて、トナー供給シーケンスを制御する。累積印刷枚数Ｎ１は中間転写ベルト４４ｂが新品に交換された時にリセットされ、紙間カウント値Ｎ３及び後回転カウント値Ｎ４は、トナー供給シーケンスが実行される毎にリセットされる。
【００８０】
本実施形態では、制御部６０は、メモリ６２に記憶している表６〜表１４に示すテーブルを参照して、累積印刷枚数Ｎ１、雰囲気温度Ｔ、初期の表面粗さＲｚに応じて、紙間供給頻度（第１の閾値）Ｘ１及び後回転供給頻度（第２の閾値）Ｘ２を決定する。制御部６０は、決定した紙間供給頻度Ｘ１及び後回転供給頻度Ｘ２で、中間転写ベルト４４ｂの周方向に対して帯幅５０ｍｍの黒色ベタ画像を、シートＳに転写させずにクリーニングブレード４８に供給する。ここで、本実施形態では、トナー供給シーケンスとして、画像形成ジョブ中の紙間時に実行する紙間トナー供給シーケンスと、画像形成ジョブ中の後回転時に実行する後回転トナー供給シーケンスの２つのシーケンスを備えている。これら２つのシーケンスは、それぞれ紙間カウント値Ｎ３と、後回転カウント値Ｎ４と、によって制御される。Ｎ３が紙間供給頻度Ｘ１以上の時、若しくはＮ４が後回転供給頻度Ｘ２以上の時、いずれかのトナー供給シーケンスが実行される。Ｎ３及びＮ４は、いずれかのトナー供給シーケンスが実行されたときに両方ともリセットされる。
【表９】
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【表１０】
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【表１１】
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【表１２】
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【表１３】
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【表１４】
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【００８１】
尚、雰囲気温度Ｔ＜２５℃の時は、表５のテーブルに示すように、全ての累積印刷枚数Ｎ１で１回／２００枚である。
【００８２】
次に、本実施形態の画像形成装置１に中間転写ベルト４４ｂを装着後、トナー供給シーケンスを実行するまでの手順について、図８に沿って説明する。尚、第１の実施形態と同様に、中間転写ベルト４４ｂはシートメモリ４４ｍを有しており、このシートメモリ４４ｍに初期の表面粗さＲｚが記憶されている（図５のステップＳ１〜Ｓ３参照）。また、画像形成装置１には、初期の表面粗さＲｚが読み込まれている（図５のステップＳ５〜Ｓ９参照）。
【００８３】
まず、画像形成装置１の起動時に、ＣＰＵ６１は、メモリ６２から中間転写ベルト４４ｂの初期情報を読み出す（ステップＳ３１）。また、ＣＰＵ６１は、メモリ６２から中間転写ベルト４４ｂの累積印刷枚数Ｎ１を読み出す（ステップＳ３２）。そして、ＣＰＵ６１が画像形成ジョブを開始すると（ステップＳ３３）、温度検知センサ７２により雰囲気温度Ｔを検知する（ステップＳ３４）。ＣＰＵ６１は、取得した初期の表面粗さＲｚ、累積印刷枚数Ｎ１、雰囲気温度Ｔに基づいて、表９〜表１４に示すテーブルを参照し、紙間供給頻度Ｘ１と後回転供給頻度Ｘ２とを決定し（ステップＳ３５）、画像形成を実行する（ステップＳ３６）。画像形成されたシートＳが装置本体１０から排出されると、印刷枚数カウント手段７１はカウント値Ｎ３，Ｎ４を１アップし（ステップＳ３７）、制御部６０はアップ後のカウント値Ｎ３，Ｎ４をメモリ６２に書き込む。
【００８４】
ＣＰＵ６１は、紙間カウント値Ｎ３が紙間供給頻度Ｘ１以上であるか否かを判断する（ステップＳ３８）。ＣＰＵ６１が、紙間カウント値Ｎ３が紙間供給頻度Ｘ１以上であると判断した場合は、画像形成を中断し（ステップＳ３９）、紙間トナー供給シーケンスを実行する（ステップＳ４０）。そして、ＣＰＵ６１は、紙間カウント値Ｎ３及び後回転カウント値Ｎ４を０にリセットする（ステップＳ４１）。
【００８５】
ＣＰＵ６１はカウント値Ｎ３，Ｎ４のリセット後、あるいはステップＳ３８において紙間カウント値Ｎ３が紙間供給頻度Ｘ１以上でないと判断した場合は、本画像形成ジョブにおいて処理すべき画像形成が完了したか否かを判断する（ステップＳ４２）。ＣＰＵ６１が画像形成は完了していないと判断した場合は、次の画像について画像形成を実行する（ステップＳ３６）。
【００８６】
ＣＰＵ６１が画像形成は完了したと判断した場合は、後回転を実行する（ステップＳ４３）。そして、ＣＰＵ６１は、後回転カウント値Ｎ４が後回転供給頻度Ｘ２以上であるか否かを判断する（ステップＳ４４）。ＣＰＵ６１は、後回転カウント値Ｎ４が後回転供給頻度Ｘ２以上であると判断した場合は、後回転トナー供給シーケンスを実行し（ステップＳ４５）、紙間カウント値Ｎ３及び後回転カウント値Ｎ４を０にリセットする（ステップＳ４６）。ＣＰＵ６１はカウント値Ｎ３，Ｎ４のリセット後、あるいはステップＳ４４において後回転カウント値Ｎ４が後回転供給頻度Ｘ２以上でないと判断した場合は、処理を終了する。
【００８７】
上述したように、本実施形態の画像形成装置１によっても、制御部６０は中間転写ベルト４４ｂの初期の表面粗さＲｚ、累積印刷枚数Ｎ１、カウント値Ｎ３，Ｎ４、雰囲気温度Ｔに応じて清掃モードを実行する。このため、中間転写ベルト４４ｂに異物が付着することで発生する横スジによる画像不良を抑制することができる。しかも、清掃モードの実行を必要最小限の頻度に抑えることができるので、ダウンタイムによる生産性の低下や、トナー消費量の増加を防止することができる。
【００８８】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態を、図９を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、中間転写ベルト４４ｂに初期情報を関連付ける構成としてシートメモリ４４ｍを利用せずにコード画像を利用する点で、第１の実施形態と構成を異にしている。但し、それ以外の構成については、第１の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
【００８９】
本実施形態では、画像形成装置１は、プリンタ機能の他、スキャナ１１を有している多機能画像形成装置（複合機：ＭＦＰ）である。そして、中間転写ベルト４４ｂの初期の表面粗さＲｚをバーコード、あるいはＱＲコード（登録商標）等のコード画像に印刷し、画像形成装置１の画像入力部であるスキャナ１１を用いて読み込み、コード画像読み込み用のアプリを用いて読み込む。これにより、画像形成装置１に、第１の実施形態のようなメモリリーダ７０が組み込まれていない場合にも、中間転写ベルト４４ｂの個別の表面粗さＲｚに合わせて、トナー供給シーケンスを制御することができる。尚、ここでは、初期情報を表示するためにコード画像を利用しているが、これには限られず、例えば初期情報を数値で表記し、その数値を操作パネル１２の利用により使用者が入力するようにしてもよい。
【００９０】
次に、本実施形態の画像形成装置１に利用される中間転写ベルト４４ｂの表面粗さＲｚをコード画像として印刷し、画像形成装置１のメモリ６２に書き込むまでの手順について、図９に沿って説明する。
【００９１】
中間転写ベルト４４ｂの製造工場で中間転写ベルト４４ｂのベルトの粗さが測定されて、初期情報として取得される（ステップＳ５１）。取得された初期情報は、不図示のコード画像出力装置によって印刷される（ステップＳ５２）。印刷されたコード画像は、例えば、中間転写ベルト４４ｂ自体や梱包箱や添付資料に貼付されたり、１枚の用紙に印刷されたりして、中間転写ベルト４４ｂと同梱される（ステップＳ５３）。コード画像と同梱された中間転写ベルト４４ｂは出荷され（ステップＳ５４）、製造工場で作業者によって、あるいは使用場所でサービスマンによって、装置本体１０に組み込まれて装着される（ステップＳ５５）。
【００９２】
そして、画像形成装置１に電源が投入されて起動してから（ステップＳ５６）、コード画像をスキャナ１１で読み取る（ステップＳ５７）。読み取られた画像情報は制御部６０で処理され、表面粗さＲｚの初期情報として取得され（ステップＳ５８）、メモリ６２に書き込まれる（ステップＳ５９）。その後は、第１の実施形態（図６参照）や第２の実施形態（図８参照）と同様に、トナー供給シーケンスを実行することができる。
【００９３】
上述したように、本実施形態の画像形成装置１によっても、制御部６０は中間転写ベルト４４ｂの初期の表面粗さＲｚや雰囲気温度Ｔ等に応じて清掃モードを実行する。このため、中間転写ベルト４４ｂに異物が付着することで発生する横スジによる画像不良を抑制することができる。しかも、清掃モードの実行を必要最小限の頻度に抑えることができるので、ダウンタイムによる生産性の低下や、トナー消費量の増加を防止することができる。
【００９４】
また、本実施形態の画像形成装置１によれば、中間転写ベルト４４ｂの初期の表面粗さＲｚをコード画像に印刷し、画像形成装置１の画像入力部であるスキャナ１１を用いて読み込んでいる。このため、メモリリーダ７０を有さない画像形成装置１であっても、中間転写ベルト４４ｂの個別の表面粗さＲｚに合わせて、トナー供給シーケンスを制御することができる。これにより、部品点数の増加を抑え、コストアップと装置本体１０の大型化を回避することができる。
【００９５】
尚、上述した第１〜第３の実施形態の画像形成装置１では、表面粗さＲｚを中間転写ベルト４４ｂの適宜な代表位置で測定し、これに基づいてトナー供給の頻度を変える場合について説明したが、これには限られない。表面粗さＲｚは、中間転写ベルト４４ｂの測定位置によって異なった測定値になる場合がある。例えば、手前側の表面粗さＲｚが大きく、奥部側の表面粗さＲｚが小さいという場合もあり、この場合、手前側で横スジが発生しないが、奥部側では横スジが発生するということが生じる。この場合、手前側と奥部側とで、供給するトナーの帯幅を変更することで、横スジを発生させることなく、かつ効果的にトナー供給量を減少させることができる。例えば、第１及び第２の実施形態では、中間転写ベルト４４ｂの周方向に長さ５０ｍｍの黒色ベタ画像を、シートＳに転写させずにクリーニングブレード４８に供給している。これに対し、中間転写ベルト４４ｂの例えば手前側、中央部、奥部側で、黒色ベタ画像の帯幅を変えるようにすることも可能である。
【００９６】
ここで、横スジを発生しないようにできる黒色ベタ画像を形成するトナーの帯幅と、表面粗さＲｚと、の関係の一例を、表１５，１６に示す。
【表１５】
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【表１６】
2018097018.tif 000018
【００９７】
例えば、中間転写ベルト４４ｂの表面粗さＲｚを測定した際に、手前側がＲｚ＝０．０７、中央部がＲｚ＝０．０９、奥部側がＲｚ＝０．１３であった場合、ベルト幅を手前側から奥部側に亘って、手前側領域、中央部領域、奥部側領域に三分割する。そして、各領域に対して、表１５，１６に示すように、手前側領域＝３０ｍｍ、中央部領域＝２２ｍｍ、奥部側領域＝１４ｍｍの帯幅で、黒色ベタ画像を転写させ、シートＳに転写させずにクリーニングブレード４８に供給する。このような手法を採用することにより、初期の表面粗さＲｚが手前側、中央部、奥部側の領域により異なっている場合にも、各領域の表面粗さＲｚに応じて、表１５，１６を参照して必要なトナーの帯幅を求める。これにより、トナーを節約しながら、横スジの発生を抑えることができ、生産性の向上や製造コストの低減を図ることができる。
【００９８】
また、上述した第１〜第３の実施形態の画像形成装置１では、清掃モードにおいてトナー供給シーケンスを実行する場合について説明したが、これには限られない。例えば、清掃モードは、トナー供給シーケンスと、中間転写ベルト４４ｂにトナーを供給せずに空回転させる空回転シーケンスとを、有するようにしてもよい。この場合、制御部６０は、中間転写ベルト４４ｂの回転中及び回転後の停止時間が所定時間より小さい場合は、トナー供給シーケンスを実行し、中間転写ベルト４４ｂの回転後の停止時間が所定時間以上である場合は、空回転シーケンスを実行する、
【００９９】
例えば、最後の画像形成から所定時間（例えば、６時間）経過後であれば、中間転写ベルト４４ｂに堆積した染み出し成分２が固着することがあるため、その場合に横スジが解消されるまで中間転写ベルト４４ｂを空回転させる。空回転とは、感光ドラム５１にシートＳに転写するためのトナー像を形成することなく中間転写ベルト４４ｂを回転させることである。尚、この空回転は、生産性との関係を考慮して実行するようにしても良い。あるいは、清掃モードとしてトナー供給シーケンスを有さずに、空回転シーケンスを実行するようにしてもよい。
【０１００】
尚、制御部６０は、空回転シーケンスが実行されない場合は、画像形成ジョブの前回転時において、中間転写ベルト４４ｂを第１の回転回数だけ回転する。また、制御部６０は、空回転シーケンスが実行される場合は、前回転時において、中間転写ベルト４４ｂを第１の回転回数より多い第２の回転回数だけ回転する。
【符号の説明】
【０１０１】
１…画像形成装置、２０…現像装置、４４ｂ…中間転写ベルト（中間転写体）、４８…クリーニングブレード、５１…感光ドラム（像担持体）、６０…制御部、７０…メモリリーダ（初期情報取得手段）、Ｎ１…累積印刷枚数（使用履歴情報）、Ｎ２…カウント値（使用履歴情報）、Ｎ３…紙間カウント値（使用履歴情報）、Ｎ４…後回転カウント値（使用履歴情報）、Ｒｚ…表面粗さ（初期情報）、Ｘ１…紙間供給頻度（第１の閾値）、Ｘ２…後回転供給頻度（第２の閾値）。
【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】
2018097018.tif 000023
【図６】
2018097018.tif 000024
【図７】
2018097018.tif 000025
【図８】
2018097018.tif 000026
【図９】
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