(57)【要約】【課題】転写ローラのクリーニング性能を既存の構成を用いて正確に評価して、転写ローラの交換時期やトナー供給モードの実行タイミングを適正に判断できる画像形成装置を提供する。【解決手段】５００枚の画像形成ごとにクリーニング性能評価モードを実行してクリーニング装置３０による二次転写ローラ９のクリーニング性能を評価する。クリーニング性能評価モードでは、パッチ画像よりも二次転写部Ｔ２に沿った長さが長い離型性検知パッチを形成して、中間転写ベルト６から二次転写ローラ９へ二次転写させる際の転移電流を検知する。その後、ファーブラシ３１で清掃されて一周してきた離型性検知パッチを二次転写ローラ９から中間転写ベルト６へ再転写して再転移電流を検知する。転移電流と再転移電流の差分電流が４μＡ未満の場合にトナー供給モードを実行する。【選択図】図１
2011022344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間転写体と、
トナー像を形成して前記中間転写体に担持させる像形成手段と、
前記中間転写体に当接して記録材に対するトナー像の転写部を形成する転写部材と、
前記中間転写体から記録材へトナー像を転写するように前記転写部に電圧を印加する電源と、
前記転写部材に付着したトナーを除去するクリーニング装置と、を備えた画像形成装置において、
非画像形成時に、所定のトナー像を形成して前記転写部材に転写して前記クリーニング装置による除去を経た後に前記転写部材から前記中間転写体へ再転写させるように前記電源を制御し、再転写時の電気的な検出結果に基いて前記転写部材のクリーニング性能を評価するクリーニング性能評価モードを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
感光体と、
前記感光体にトナー像を形成する像形成手段と、
前記感光体に当接して記録材に対するトナー像の転写部を形成する転写部材と、
前記感光体から記録材へトナー像を転写するように前記転写部に電圧を印加する電源と、
前記転写部材に付着したトナーを除去するクリーニング装置と、を備えた画像形成装置において、
非画像形成時に、所定のトナー像を形成して前記転写部材に転写して前記クリーニング装置による除去を経た後に前記転写部材から前記感光体へ再転写させるように前記電源を制御して、前記再転写時の電気的な検出結果に基いて前記転写部材のクリーニング性能を評価するクリーニング性能評価モードを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記像形成手段を制御して画像間隔にパッチ画像を形成し、パッチ画像の光学的な検出結果に基いて画像形成条件を調整する画像調整モードを有し、
前記クリーニング性能評価モードにおける所定のトナー像は、前記パッチ画像よりも前記転写部の長手方向に沿った長さが長いことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記クリーニング性能評価モードにおける所定のトナー像は、回転方向の長さが前記転写部材の周長よりも短く、
前記クリーニング性能評価モードでは、前記所定のトナー像よりも長い回転方向の長さに渡って前記再転写時の電気的な検出が行われることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記クリーニング装置は、電圧を印加されて回転するファーブラシを前記転写部材に当接させる静電クリーニング装置であって、
前記制御手段は、前記転写部材のクリーニング性能が不十分な場合には、前記転写部材の周長よりも長いトナー像を形成して前記転写部材に転写させるトナー供給モードを実行することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記クリーニング性能評価モードは、前記転写部に定電圧を出力して前記再転写を行う際に前記転写部に流れる電流の検知結果に基いて前記転写部材のクリーニング性能を評価することを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記クリーニング性能評価モードは、絶対値の等しい前記定電圧を用いて前記所定のトナー像の転写と再転写とを行い、転写時と再転写時の電流値の差分が所定値以上あるときに前記転写部材のクリーニング性能が十分であると評価することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記クリーニング性能評価モードにおける所定のトナー像の転写時に前記転写部に印加される電圧は再転写時に印加される電圧よりも高くて転写効率が高い電圧であることとを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記クリーニング性能評価モードにおける再転写時の電圧は、前記転写部の放電開始電圧よりも低いことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、専用のクリーニング装置を備えた転写部材を用いて記録材にトナー像を転写する画像形成装置、詳しくはクリーニング装置による転写部材のクリーニング性能を評価する制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナー像担持体（中間転写体又は感光体）に転写部材（転写ローラ又は転写ベルト）を当接させて記録材に対するトナー像の転写部を形成する画像形成装置が広く用いられている。このような画像形成装置では、画像間隔にパッチ画像を形成してトナー載り量を測定することにより、出力画像の濃度を一定に保つ制御が行われる（特許文献１）。
【０００３】
しかし、転写ローラを搭載した画像形成装置で画像間隔にパッチ画像を形成すると、記録材に転写される画像の間隔に配置されるパッチ画像は、記録材に転写されないで直接転写ローラに接触する。このため、パッチ画像が転写ローラに付着して連れ回り、転写ローラに接触する次の記録材の裏面を汚してしまう。そこで、転写ローラに専用のクリーニング装置を設置して転写ローラに付着したパッチ画像を除去するようにしている（特許文献２）。
【０００４】
特許文献２には、図１０に示すように、電圧を印加されて回転するファーブラシ（３１）を被清掃面に当接させる静電クリーニング装置（３０）によって、転写ベルト（４０）の外周面に付着したパッチ画像を清掃する画像形成装置が示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−９１８１４号公報
【特許文献２】特開２００５−３１６１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電子写真方式の画像形成装置では、感光体の帯電やトナー像の転写に伴って放電生成物が発生して感光体や中間転写体に付着して連れ回る。放電生成物は、画像形成の累積に伴って転写ローラの表面にも次第に堆積し、ファーブラシにも付着する。そして、図３に示すように、放電生成物が付着した転写ローラ（９）の表面は、トナーに対する付着力が高まって静電クリーニング装置（３０）では十分なクリーニングができなくなる場合がある。また、ファーブラシ（３１）に放電生成物が付着すると、トナーに対する付着力が高まって過剰なトナーを抱え込むようになり、転写ローラ（９）に対するクリーニング性能が低下する場合がある。
【０００７】
このため、転写ローラに静電クリーニング装置を設置した画像形成装置では、定期的にトナー供給モードの制御を実行して、転写ローラのクリーニング性能を回復させている。トナー供給モードでは、ファーブラシの１回の接触では除去不可能なトナー載り量のトナー像を形成して転写ローラの外周面全体に転写する。そして、大量のトナーを介在させた状態で転写ローラとファーブラシとを相互に摺擦させることによって、トナーにからめて放電生成物を除去している。
【０００８】
しかし、放電生成物の発生状態、蓄積状態は種々の要因によって変化する。また、等しい放電生成物の蓄積状態であっても、環境の温度湿度の違いによってクリーニング性能は大きく変化する。このため、一律の頻度、例えば５０００枚の画像形成ごとに１回という頻度でトナー供給モードを実行すると無駄が多い。既にクリーニング性能が大幅に低下した後で手遅れだったり、クリーニング性能が十分に高い状態で無意味にトナー供給モードが実行されたりする。
【０００９】
本発明は、転写ローラのクリーニング性能を既存の構成を用いて正確に評価して、転写ローラの交換時期やトナー供給モードの実行タイミングを適正に判断できる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の画像形成装置は、中間転写体と、トナー像を形成して前記中間転写体に担持させる像形成手段と、前記中間転写体に当接して記録材に対するトナー像の転写部を形成する転写部材と、前記中間転写体から記録材へトナー像を転写するように前記転写部に電圧を印加する電源と、前記転写部材に付着したトナーを除去するクリーニング装置とを備えたものである。そして、非画像形成時に、所定のトナー像を形成して前記転写部材に転写して前記クリーニング装置による除去を経た後に前記転写部材から前記中間転写体へ再転写させるように前記電源を制御し、再転写時の電気的な検出結果に基いて前記転写部材のクリーニング性能を評価するクリーニング性能評価モードを有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の画像形成装置では、転写部材に転写されてクリーニング装置でクリーニングされた残りのトナー像を転写部材から中間転写体に再転写する。転写部材には所定のトナー像からクリーニング装置によるクリーニング性能を差し引いただけのトナーが付着しているため、再転写量を電気的に評価することで、転写部材のクリーニング性能を評価できる。
【００１２】
従って、転写部材のクリーニング性能を既存の構成を用いて正確に評価して、転写部材の交換時期やトナー供給モードの実行タイミングを適正に判断できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】二次転写ローラのクリーニング装置の説明図である。
【図３】二次転写ローラ及びファーブラシに対する放電生成物の蓄積の説明図である。
【図４】放電生成物の付着力の説明図である。
【図５】二次転写ローラ及びファーブラシの離型性の説明図である。
【図６】クリーニング性能評価モードのフローチャートである。
【図７】クリーニング性能評価モードで用いる電圧の説明図である。
【図８】実施例１の制御のタイムチャートである。
【図９】実施例４の制御のタイムチャートである。
【図１０】実施例６における画像形成装置の構成の説明図である。
【図１１】二次転写部における離型性検知パッチの転写及び再転写に用いる電圧の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、転写ローラに転写したトナー像を中間転写ベルトに再転写して電気的な検出を実行する限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００１５】
従って、転写部材とトナー像担持体との間に記録材を挟持してトナー像を転写する画像形成装置であれば、タンデム型／１ドラム型、中間転写型／直接転写型、フルカラー／モノクロの区別無く実施できる。本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。
【００１６】
なお、特許文献１、２に示される画像形成装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。
【００１７】
＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、ロータリ現像装置４が付設された感光ドラム１を中間転写ベルト６に当接させた１ドラム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００１８】
画像形成装置１００は、ベルトクリーニング装置２６及び二次転写ローラ９を中間転写ベルト６から離間させて画像形成を開始する。最初に、感光ドラム１にイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト６に一次転写される。次にイエロートナー像が周回してくるまでに感光ドラム１にマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト６のイエロートナー像に重ねて一次転写される。同様にして、順次、感光ドラム１にシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト６のトナー像に重ねて一次転写される。
【００１９】
その後、二次転写ローラ９を中間転写ベルト６に当接させて二次転写部Ｔ２が形成され、中間転写ベルト６に一次転写された四色のトナー像は二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐへ一括二次転写される。四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置７で表面にトナー像を定着された後に、機体外部へ排出される。
【００２０】
記録材Ｐは、記録材カセット１０からピックアップローラ１１によって引き出され、分離ローラ１２で１枚ずつに分離されて、レジストローラ８へ送り出される。レジストローラ８は、停止状態で記録材Ｐを受け入れて待機させ、中間転写ベルト６のトナー像にタイミングを合わせて記録材Ｐを二次転写部Ｔ２へ送り込む。
【００２１】
ベルトクリーニング装置２６は、中間転写ベルト６にクリーニングブレードを摺擦させて、記録材Ｐへ転写されずに二次転写部Ｔ２を通過して中間転写ベルト６に残った転写残トナーを回収する。
【００２２】
感光ドラム１の周囲には、コロナ帯電器２、露光装置３、現像装置４、一次転写ローラ５、クリーニング装置２５が配置される。感光ドラム１は、アルミニウムシリンダの外周面に負極性の帯電極性の感光層が形成され、所定のプロセススピードで矢印Ｒ１方向に回転する。コロナ帯電器２は、コロナ放電に伴う荷電粒子を感光ドラム１に照射して、感光ドラム１の表面を一様な負極性の暗部電位ＶＤに帯電する。
【００２３】
露光装置３は、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査する。暗部電位ＶＤに帯電した感光ドラム１の表面電位が露光を受けて明部電位ＶＬに低下することで、画像の静電像が書き込まれる。
【００２４】
ロータリ現像装置４は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、を一体に回転させて、それぞれを感光ドラム１の現像位置へ位置決め可能である。現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の二成分現像剤を内包する。現像器４Ｙは、非磁性トナーと磁性キャリアとを混合した二成分現像剤を攪拌しつつ循環させて、非磁性トナーを負極性に、磁性キャリアを正極性にそれぞれ帯電させる。帯電した二成分現像剤は、固定のマグネットローラの周囲で回転する現像スリーブ４ａに担持されて感光ドラム１を摺擦する。
【００２５】
そして、負極性の直流電圧Ｖｄｃに交流電圧を重畳した振動電圧が現像スリーブ４ａに印加されることにより、現像スリーブ４ａから、感光ドラム１の静電像へトナーが移転してトナー像が反転現像される。
【００２６】
一次転写ローラ５は、中間転写ベルト６の内側面を感光体ドラム１に向って押圧して、感光体ドラム１と中間転写ベルト６との間に一次転写部Ｔ１を形成する。感光ドラム１に担持されたトナー像は、電源Ｄ１が一次転写ローラ５に直流電圧を印加することにより、中間転写ベルト６へ一次転写される。一次転写ローラ５は、外径８ｍｍの金属製の芯金５ａの外周に、導電性スポンジ材料を用いた厚さ４ｍｍの弾性層５ｂを形成して外径１６ｍｍに構成されている。
【００２７】
クリーニング装置２５は、感光ドラム１にクリーニングブレードを摺擦させて、中間転写ベルト６へ転写されることなく一次転写部を通過した感光ドラム１表面の転写残トナーを回収する。
【００２８】
中間転写ベルト６は、テンションローラ２０、対向ローラ２１、駆動ローラ２２、及び張架ローラ２３、１８、１９に掛け渡して支持され、駆動ローラ２２に駆動されて矢印Ｒ２方向に所定のプロセススピードで回転する。テンションローラ２０は、中間転写ベルト６の内側面を押圧して、中間転写ベルト６の張力を一定に制御する。
【００２９】
中間転写ベルト６は、ポリイミド等の樹脂材料又は各種ゴム材料に帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させて、体積抵抗率を１×１０８〜１０１３［Ωｃｍ］に調製した材料を用いている。中間転写ベルト６は、厚みが０．０７〜０．１［ｍｍ］、周長が５２７．５ｍｍの無端状に形成されている。
【００３０】
＜転写部＞
二次転写ローラ９は、対向ローラ２１によって内側面を支持された中間転写ベルト６に圧接して二次転写部Ｔ２を形成する。二次転写ローラ９は接地電位に接続され、対向ローラ２１は電流検知回路Ａ２を介して電源Ｄ２に接続されている。中間転写ベルト６に担持されたトナー像は、記録材Ｐに重ね合わせて二次転写部Ｔ２を搬送される過程で、電源Ｄ２から対向ローラ２１に直流電圧が印加されることにより、記録材Ｐに二次転写される。電源Ｄ２が対向ローラ２１にトナーの帯電極性と同極性の電圧、例えば−２０００〜−３０００Ｖを印加すると、電流検出回路Ａ２には、−４０〜−５０μＡの電流が検出される。
【００３１】
二次転写ローラ９は、中間転写ベルト６に対して当接及び離間が可能である。上述したように、二次転写ローラ９は、中間転写ベルト６に各色のトナー像が重ねて一次転写される過程では中間転写ベルト６から離間し、記録材Ｐへのトナー像の二次転写に先立たせて中間転写ベルト６に圧接される。
【００３２】
二次転写ローラ９は、外径１２ｍｍの金属製の芯金の外周面に、導電性スポンジ材料を用いた厚さ９ｍｍの弾性層９ｂを形成して外径３０ｍｍに構成されている。
【００３３】
弾性層９ｂは、ヒドリンゴムやＥＰＤＭ等の高分子エラストマーや高分子フォーム材料を基材として用い、基材にイオン性導電物質を混入することにより、導電性を１［ＭΩ］から１００［ＭΩ］という中抵抗領域に調整してある。二次転写ローラ９の弾性層９ｂの表面には、ウレタン、ナイロン等の樹脂コート層が２〜１０μｍコーティングされている。二次転写ローラ９の硬度は、アスカーＣ硬度で２５°〜４０°である。
【００３４】
＜画像調整モード＞
写真の外観や感覚に慣れ親しんでいる印刷市場で競い合うため、画像形成装置１００では、出力される画像の色味・色合いの再現性・安定性が重要になる。つまり、同じ画像を複数枚出力したとき１枚目から最終枚の画像まで濃度が同じように見える必要がある。
【００３５】
このため、画像形成装置１００では、画像調整モードを実行する。画像調整モードでは、出力画像用とは別の濃度検知用のトナー像であるパッチ画像を形成し、その光学的な検知結果に基づいて濃度補正やトナー補給の補正をすることにより、出力１枚目から最終枚目までの画質安定を実現する。
【００３６】
画像調整モードでは、感光ドラム１がコロナ帯電器２により帯電された後に、出力画像と重ならないように露光装置３の露光によりパッチ画像（濃度制御用基準パターン）の静電像が形成される。この静電像がロータリ現像装置４により現像されてパッチ画像（濃度制御用基準パターントナー像）が形成される。
【００３７】
画像濃度センサ１７は、張架ローラ１９によって内側面を支持された位置で、間転写ベルト６上のパッチ画像のトナー載り量を光学的に検出する。中間転写ベルト６上のパッチ画像に赤外光を照射して正反射光を検出することにより、パッチ画像のトナー載り量に応じた電圧信号を出力する。画像濃度センサ１７は、中間転写ベルト１の幅方向の手前側、中央、奥側に３台配置されている。
【００３８】
制御部１５は、前回転時及び各色の画像間隔で画像調整モードを実行して感光ドラム１にパッチ画像を形成し、中間転写ベルト６に一次転写する。制御部１５は、画像濃度センサ１７を用いてパッチ画像のトナー載り量を検出し、目標トナー載り量と一致するか否かを判断する。制御部１５は、パッチ画像を用いたトナー載り量の検出結果に応じて、パッチ画像が目標トナー載り量に収束するように、現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋにおけるトナーの補給制御を行う。また、パッチ画像を用いたトナー載り量の検出結果に応じて、露光光の強度、帯電電位等の画像形成条件を調整する。
【００３９】
＜クリーニング装置＞
図２は二次転写ローラのクリーニング装置の説明図である。
【００４０】
ところで、従来は、画像間隔で二次転写ローラ９を中間転写ベルト６から離間させてパッチ画像を通過させるようにして、パッチ画像は、転写残トナーとともにベルトクリーニング装置２６で回収していた。しかし、近年、市場の生産性向上の要求のためプロセススピードが速くなり、画像間隔で中間転写ベルト６と二次転写ローラ９を離間することが困難になった。
【００４１】
そこで、パッチ画像が二次転写ローラ９へ転写されないように、二次転写部Ｔ２を出力画像が通過する際とパッチ画像が通過する際とで、二次転写部Ｔ２へ印加する電圧を反転させることが提案された。中間転写ベルト６上の出力画像が二次転写部Ｔ２を通過するときは対向ローラ２１に負極性の電圧（順バイアス）を印加し、中間転写ベルト６上のパッチ画像が二次転写部Ｔ２を通過するときは正極性の電圧（逆バイアス）を印加する。しかし、この場合も、プロセススピードが高まると、順バイアスと逆バイアスを切り替えて安定させることが困難になり、二次転写ローラ９に対するパッチ画像の転写を十分に阻止できない。
【００４２】
そこで、画像形成装置１００では、画像調整モードで形成されるパッチ画像は、記録材Ｐに転写されることなく、二次転写ローラ９へ転写される。二次転写ローラ９に転写されたパッチ画像をクリーニングするために、二次転写ローラ９には、専用のクリーニング装置３０が付設されている。クリーニング装置３０は、電圧を印加されて回転するファーブラシ３１を二次転写ローラ（転写部材）９に当接させる静電クリーニング装置である。
【００４３】
図２に示すように、二次転写ローラ９に常時接触するファーブラシ３１が設けられ、バイアスローラ３２を介して電源Ｄ３０から電圧が印加されることにより、二次転写ローラ９に付着したトナーが除去される。ファーブラシ３１に転移したトナーは、次いでバイアスローラ３２に転移し、クリーニングブレード３３で掻き落とされ、廃トナーボックス３４に収容される。
【００４４】
ファーブラシ３１及びバイアスローラ３２は、電気的にはフロート状態で回転する。ファーブラシ３１は、二次転写ローラ９の周速の２０％の周速度で回転して、二次転写ローラ９の表面をカウンタ方向に摺擦する。バイアスローラ３２は、ファーブラシ３１に対してウイズ方向にファーブラシ３１の１２０％の周速度で回転する。
【００４５】
電源Ｄ３０は、バイアスローラ３２にトナーの帯電極性の反対極性（正極性）の電圧を印加して、ファーブラシ３１を二次転写ローラ９よりも正極性側に高い電位に帯電させる。電源Ｄ３０は、バイアスローラ３２に＋１００Ｖの電圧を印加して約＋１００μＡの電流が流れる状態で静電クリーニングを行う。これにより、二次転写ローラ９に付着したトナーは、ファーブラシ３１へ回収された後にバイアスローラ３２へ受け渡される。バイアスローラ３２に連れ回るトナーは、クリーニングブレード３３に掻き落とされてクリーニング装置３０に回収される。
【００４６】
ファーブラシ３１は、外径１８ｍｍ長さ３７０ｍｍの円柱形状に形成され、毛の植毛密度が５０万本／ｉｎｃｈ２、毛の長さが４ｍｍである。ファーブラシ３１は、二次転写ローラ９に対する侵入量が１ｍｍ、バイアスローラ３２に対する侵入量が２ｍｍに設定されている。ファーブラシ３１の抵抗値は、常温常湿（２３℃、５０％ＲＨ）環境でバイアスローラ３２に侵入量１ｍｍで侵入させて１００ｒｐｍで回転させた状態で１００Ｖ印加して測定すると、１×１０５〜１０１０Ωである。バイアスローラ３２は、ステンレス製の円筒材料で形成され外径１３〜２０ｍｍである。クリーニングブレード３３は、ポリウレタン材料で形成される。
【００４７】
＜放電生成物＞
図３は二次転写ローラ及びファーブラシに対する放電生成物の蓄積の説明図である。図４は放電生成物の付着力の説明図である。図５は二次転写ローラ及びファーブラシの離型性の説明図である。
【００４８】
図３に示すように、画像形成装置１００では、二次転写部Ｔ２で発生する放電により放電生成物が発生し、二次転写ローラ９やファーブラシ３１に付着する。その結果、二次転写ローラ９とトナー、ファーブラシ３１とトナーの離型性が落ち（付着力が高くなり）、二次転写ローラ９に付着したトナーを静電的にバイアスローラ３２まで転移させる能力が低下する。特に、対向ローラ２１に印加される電圧の出力値が高いときや印加時間が長いときに放電生成物の蓄積が増えてクリーニング性能の低下が顕著である。
【００４９】
ところで、トナーのような粒径５〜１５μｍ前後の小さい物体の付着力は、近接したときの相互分子が持っている電気的な引力の影響を大きく受ける。図４に示すように、分子の配向力、誘起力、分散力に起因する分子の電子密度の偏りの状態（分極状態）によって、分子と分子の間にファンデルワールス力と呼ばれる相互作用力が働いて、接触した物体との間に付着力を発生させている。
【００５０】
そして、電気陰性度の高い窒素、酸素、フッ素のような原子に結合している水素原子は、非共有電子対を持つ電気陰性度の高い原子と結合することができる。図５の（ａ）に示すように、二次転写ローラ９の表面に付着した放電生成物は、トナー粒子に付着した水分子と水素結合することができ、トナー粒子と二次転写ローラ９との付着力を高める要因の一つになっている。
【００５１】
図３に示すように、二次転写部Ｔ２の放電により窒素酸化物が発生し、これが空気中の物質と結合して硝酸化合物が生成され、これが放電生成物として二次転写ローラ９の表面に付着する。硝酸化合物は親水性が高いため、空気中の水分を吸収し、よって水分が二次転写ローラ９に付着する。このような状態が過度になると、図５の（ａ）に示すように、界面を介して二次転写ローラ９とトナーの付着力が高まる（離型性が悪くなる）。その結果、二次転写ローラ９に付着したトナーを静電的にファーブラシ３１に転移できなくなって二次転写ローラ９のクリーニング性能を低下させる。
【００５２】
一方、ファーブラシ３１は、二次転写ローラ９と接触しているので、二次転写ローラ９を介してファーブラシ３１にも放電生成物と水分が吸着する。このような状態が過度になると、図５の（ｂ）に示すように、界面を介してファーブラシ３１とトナーの付着力が高まる（離型性が悪くなる）。その結果、ファーブラシ３１に付着したトナーを静電的にバイアスローラ３２に転移できなくなって二次転写ローラ９とよく接触するファーの局所部にトナーが堆積する。これにより、ファーブラシ３１の清掃能力が落ちて二次転写ローラのクリーニング性能が低下する。
【００５３】
そこで、記録材Ｐの裏汚れが発生した時点でサービスマンによる二次転写ローラ９及びファーブラシ３１の清掃・交換を行っていた。あるいは、放電生成物と水分が過度に蓄積される前にトナー供給モードを実行して二次転写ローラのクリーニング性能を回復させていた。後述するように、トナー供給モードでは、二次転写ローラ９やファーブラシ３１にトナーを供給することで、二次転写ローラ９やファーブラシ３１に付着した放電生成物と水分をトナーに付着させてバイアスローラ３２に回収することで少しずつ除去する。具体的には、画像形成ジョブの受け付け回数の累積値、累積画像形成枚数等が所定の基準値に達すると、画像形成ジョブの終了後の後回転でトナー供給モードを自動的に実行させていた。
【００５４】
しかし、早い段階で記録材の裏が汚れる紙種もあればそうでないものもあった。これは、二次転写ローラ９に接触する記録材Ｐの種類によって二次転写ローラ９の放電生成物の拭き取り性能が違うため、放電生成物の蓄積状態が変化して二次転写ローラ９の表面状態（粗さ、表面エネルギー）も変化するからである。
【００５５】
このため、記録材Ｐの裏汚れを発生させないためには、最も早い段階で記録材の裏が汚れる紙種に合わせて、サービスマンのメンテ間隔を短くする、または、トナー供給モードの実行頻度を上げていた。
【００５６】
以下の実施例では、このような一律不変の対処を行う代わりに、非画像形成時に、クリーニング性能評価モードを実行して転写部材（９）のクリーニング性能を評価し、クリーニング性能が不十分な場合にのみトナー供給モードを実行する。そして、クリーニング性能評価モードでは、所定のトナー像を形成して転写部材に転写した後に転写部材から中間転写体へ再転写させるように電源（Ｄ２）を制御し、再転写時の電気的な検出結果（Ａ２）に基いてクリーニング性能を評価する。
【００５７】
二次転写ローラ９やファーブラシ３１の許容できる放電生成物の付着状態を検知することで、サービスマンの高頻度のメンテを不要にし、かつ効率の良いトナー供給モードによりトナーの消費を抑制する。
【００５８】
＜クリーニング性能評価モード＞
図６はクリーニング性能評価モードのフローチャートである。図７はクリーニング性能評価モードで用いる電圧の説明図である。
【００５９】
図１を参照して図６に示すように、画像形成装置１００は、所定枚数（４０枚〜５００枚）の画像形成が累積すると（Ｓ１２のＹＥＳ）、その後の後回転において（Ｓ１３のＹＥＳ）、感光ドラム１に離型性検知パッチを形成する（Ｓ１４）。
【００６０】
離型性検知パッチは、中間転写ベルト６に一次転写された後に二次転写ローラ９へ二次転写され（Ｓ１５）、クリーニング装置３０で１回クリーニングされた残りの離型性検知パッチが中間転写ベルト６へ再転写される（Ｓ１７）。
【００６１】
離型性検知パッチは、イエロートナーを用いて形成され、トナー載り量（単位面積当たりのトナー量）が０．２〜０．３ｍｇ／ｃｍ２であって、サイズは、ベルト幅（主走査）方向が２００ｍｍ、回転（副走査）方向が２０〜５０ｍｍである。
【００６２】
離型性検知パッチは、トナー載り量及び回転方向の長さは、画像調整モードで用いるパッチ画像と同等であるが、転写部（Ｔ２）の長手方向の長さが画像調整モードで用いる３０ｍｍ角のパッチ画像に比べて長い。これは、転写部（Ｔ２）の長手方向のより広い部分で再転写を行うことで、再転写されるトナー量が増えて、高い電流を検出でき、電流検出のＳＮ比が高まるからである。
【００６３】
離型性検知パッチを二次転写部Ｔ２まで搬送して二次転写ローラ９に転写する際（Ｓ１５）、中間転写ベルトから転写ローラ９に離型性パッチが転移する電流（以後転移電流と呼ぶ）を電流検知回路Ａ２により測定する（Ｓ１６）。
【００６４】
その後、二次転写ローラ９と離型性パッチが接触した箇所が再度二次転写部Ｔ２に１周してきたときに、対向ローラ２１に転写時とは逆極性の電圧を印加して二次転写ローラ９から中間転写ベルト６へ離型性検知パッチを再転写する（Ｓ１７）。そして、再転写の際の電流（以後再転移電流と呼ぶ）を電流検知回路Ａ２により測定する（Ｓ１８）。
【００６５】
制御部１５は、転移電流と再転移電流の絶対値の差分が所定値以上のとき（Ｓ１９のＹＥＳ）、中間転写ベルト６から二次転写ローラ９に転移した離型性検知パッチは、ファーブラシ３１によって十分除去されたと判断する。つまり、二次転写ローラ９とトナーの離型性、及びファーブラシ３１とトナーの離型性が十分であって、二次転写ローラ９のクリーニング性能は高いと判断する。このため、トナー供給モード（Ｓ２０）は実行しないで、次の画像形成ジョブの待機状態に移行する。
【００６６】
一方、転移電流と再転移電流の絶対値の差分が所定値未満のとき（Ｓ１９のＮＯ）、制御部１５は、中間転写ベルト６から二次転写ローラ９に転移した離型性検知パッチは、ファーブラシ３１によって十分には除去されなかったと判断する。つまり、二次転写ローラ９とトナーの離型性、及びファーブラシ３１とトナーの離型性が不十分であると判断する。このため、引き続いてトナー供給モードを実行して、クリーニング装置３０による二次転写ローラ９のクリーニング性能を回復させる（Ｓ２０）。トナー供給モード（Ｓ２０）の終了後、次回のクリーニング性能評価モードの実行時期を判断するために累積枚数をリセットする（Ｓ２１）。
【００６７】
図７は、二次転写部Ｔ２に電源Ｄ２から複数段階の定電圧を出力させて、中間転写ベルト６に離型性検知パッチが有る場合と無い場合とで電流検知回路Ａ２により電流値を測定した測定結果である。
【００６８】
図７に示すように、印加電圧の領域により、離型性検知パッチがある場合と無い場合とで電流の差分が分からないときがある。放電開始電圧Ｖｔｈよりも高い電圧を印加した放電領域では、トナー像が転写される場合と転写されない場合とで電流差が小さくなっている。印加電圧が高い放電領域を使用すると、トナーが転移したために生じた電流に比べて放電によって発生した電流が支配的になり、離型性検知パッチがあってもなくてもほとんどその差分が分からなくなる。これは、放電に伴って二次転写部Ｔ２の上流側及び下流側に電流が流れる領域が拡大して大きな電流が流れたため、トナーの移転に伴う電流が目立たなくなったためと考えられる。
【００６９】
これに対して、記録材Ｐの無い状態で測定した二次転写部Ｔ２の放電開始電圧Ｖｔｈ（≒８００Ｖ）以下では、トナー像が転写される場合と転写されない場合とで大きな電流差が生じている。これは、二次転写ローラ９と対向ローラ２１の直列抵抗を流れる電流に、電荷を持ったトナーが電圧に応答して移転した電流値が加算して検出されたためと考えられる。
【００７０】
このため、中間転写ベルト６の離型性検知パッチが二次転写部Ｔ２を通過する過程で、電源Ｄ２から放電開始電圧Ｖｔｈ以下の電圧を出力させることで、二次転写ローラ９へ転写されたトナー量に対応する電流値を測定できる（Ｓ１６）。
【００７１】
その後、転写された離型性検知パッチが一周して二次転写部Ｔ２を通過する過程で、電源Ｄ２から放電開始電圧Ｖｔｈ以下の電圧を出力させることで、中間転写ベルト６へ再転写されたトナー量に対応する電流値を測定できる（Ｓ１８）。
【００７２】
そして、転写時の電流と再転写時の電流との差分を計算することで、二次転写ローラ９と対向ローラ２１の直列抵抗を流れる電流が相殺されて、転写したトナー量と再転写したトナー量との差に相当する電流値が求められる（Ｓ１９）。
【００７３】
ここで、転写したトナー量と再転写したトナー量との差は、二次転写ローラ９の１回転を通じてファーブラシ３１がクリーニングしたトナー量に等しい。このため、転写時の電流と再転写時の電流との差分が所定電流以上であれば、放電生成物による二次転写ローラ９のクリーニング性能の低下が小さく、ファーブラシ３１による十分なクリーニングが可能な状態であると判断する（Ｓ１９のＹＥＳ）。
【００７４】
しかし、転写時の電流と再転写時の電流との差分が所定電流未満であれば、放電生成物が蓄積して二次転写ローラ９のクリーニング性能が低下していると判断して（Ｓ１９のＮＯ）、トナー供給モードを実行する（Ｓ２０）。
【００７５】
なお、離型性検知パッチの再転写量を電気的に評価する方法は、二次転写部Ｔ２に定電圧を印加して電流値を測定する方法には限定されない。二次転写部Ｔ２に定電流を印加して電圧値を測定してもよい。
【００７６】
また、離型性検知パッチを用いて転写部材のクリーニング性能を評価可能な画像形成装置は、中間転写ベルトを用いる画像形成装置には限定されない。感光ドラムと転写ローラ又は転写ベルトとを当接して転写部を形成する直接転写型の画像形成装置でも、同様なクリーニング性能評価モードを実行して、転写部材の交換時期やトナー供給モードの実行タイミングを決定できる。
【００７７】
クリーニング性能評価モードでは、離型性検知パッチよりも長い回転方向の長さに渡って再転写時の電気的な検出が行われる。これにより、離型性検知パッチとその外側とで電気的な検出を行って離型性検知パッチの再転写を相対的に評価でき、転写量の検出精度が高められる。
【００７８】
また、クリーニング性能評価モードでは、転写部（Ｔ２）に定電圧を出力して再転写を行う際に転写部（Ｔ２）に流れる電流の検知結果に基いてクリーニング性能を評価する。絶対値の等しい定電圧を用いて離型性検知パッチの転写と再転写とを行って、転写時と再転写時の電流値の差分が所定値以上あるときにクリーニング性能が十分であると評価する。ただし、離型性検知パッチの転写時に転写部（Ｔ２）に印加される電圧は、後述するように、再転写時に印加される電圧よりも高くて転写効率が高い電圧としてもよい。
【００７９】
＜トナー供給モード＞
トナー供給モードでは、供給トナー像を感光ドラム１に形成して中間転写ベルト６に一次転写を行い、記録材Ｐを供給しないまま、二次転写ローラ９と中間転写ベルト６とが当接する二次転写部Ｔ２へ搬送する。
【００８０】
供給トナー像は、イエロートナーを用いて形成され、トナー載り量が０．５ｍｇ／ｃｍ２であって、サイズは、ベルト幅（主走査）方向が３００ｍｍ、回転（副走査）方向が４００ｍｍである。
【００８１】
供給トナー像が二次転写部Ｔ２を通過する間、電源Ｄ２は、対向ローラ２１を介して、通常の転写を行う順バイアスの極性で−１０００〜−２０００Ｖを二次転写部Ｔ２に印加して、供給トナー像を二次転写ローラ９に転写する。
【００８２】
二次転写ローラ９に大量のトナーを転写し続けながら、転写された供給トナー像を、バイアスローラ３２を介して＋１００Ｖが印加されたファーブラシ３１で清掃し続ける。供給トナー像の転写の終了後、二次転写ローラ９を２０〜３０回転させて、その間、この清掃状態を保つ。これにより、大量のトナーを介在させた状態でファーブラシ３１と二次転写ローラ９とを相互に摺擦させて、ファーブラシ３１と二次転写ローラ９に付着した放電生成物をトナーにからめて取り除く。
【００８３】
トナー供給モードが終了したら、次のＪＯＢへの待機状態になる。
【００８４】
＜実施例１＞
図８は実施例１の制御のタイムチャートである。実施例１では、中間転写ベルト６から二次転写ローラ９への離型性検知パッチの転写と、二次転写ローラ９から中間転写ベルト６への離型性検知パッチの再転写とを、絶対値が等しい電圧で行う。実施例１では、絶対値の等しい定電圧で転写と再転写を行って、転写時の電流値と再転写時の電流値との差分値が大きいほど、二次転写ローラ９とファーブラシ３１の離型性が大きいと判断する。
【００８５】
図１を参照して図８に示すように、実施例１では、中間転写ベルト６に担持された離型性検知パッチが二次転写部Ｔ２を通過する過程で対向ローラ２１に印加する電圧に、通常の転写高圧の出力領域である−２５００Ｖを使わずに−５００Ｖを用いる。そして、中間転写ベルト６から二次転写ローラ９へ離型性パッチが転写される際の電流である転移電流を電流検知回路Ａ２により検知する。この転移電流は、中間転写ベルト６から二次転写ローラ９への離型性検知パッチトナーの移動電荷量を含んでいる。
【００８６】
その後、二次転写ローラ９と離型性パッチが接触した箇所が１周して再度二次転写部Ｔ２を通過する際に、電源Ｄ２が対向ローラ２１に＋５００Ｖの電圧を印加する。そして、ファーブラシ３１を通過した離型性パッチが二次転写ローラ９から中間転写ベルト６へ転写される際の電流である再転移電流を電流検知回路Ａ２により検知する。この再転移電流は、二次転写ローラ９から中間転写ベルト６への清掃されないで残った離型性パッチトナーの移動電荷量を含んでいる。
【００８７】
離型性検知パッチの転写時、図７に示すように、実質的に放電が発生していない領域の−５００Ｖを使用すると、トナーが転移した時に生じる電流が顕著になり、離型性検知パッチがある場合と無い場合とを判別できる。
【００８８】
同様のことが二次転写ローラ９上のファーブラシ３１を通過した離型性検知パッチが中間転写ベルト６へ再転写されるときにも生じる。実質的に放電が発生していない領域の＋５００Ｖを使用すると、トナーが転移した時に生じる電流が顕著になり、ファーブラシ３１を通過した二次転写ローラ９の表面に残っている離型性検知パッチのトナー量に応じて電流を検出できる。
【００８９】
すなわち、二次転写ローラ９とファーブラシ３１とが正常な離型性を持っていれば、ファーブラシ３１で二次転写ローラ９上の離型性検知パッチは十分に除去されている。しかし、放電生成物が付着して離型性が悪化している場合、離型性検知パッチは大部分がファーブラシ３１を通過して再度二次転写部Ｔ２を通過する。その際、中間転写ベルト６から二次転写ローラ９へ離型性検知パッチを転移させた−５００Ｖとは逆極性の＋５００Ｖを対向ローラ２１に印加する。図７に示すように、＋５００Ｖは、実質的に放電していない領域なので、二次転写ローラ９に離型性検知パッチが残存していれば、その分のトナーが中間転写ベルト６に再転写されてその分の電流が顕著になる。
【００９０】
そして、二次転写ローラ９に転写したトナー量に相当する転移電流とファーブラシ３１を清掃されないで通過したトナー量に相当する再転移電流との差分電流が、ファーブラシ３１で清掃されたトナー量に相当している。このため、差分電流が所定電流以上であれば、二次転写ローラ９の１回転を通じてファーブラシ３１で離型性検知パッチを十分除去できたと判断する。転移電流と再転移電流との差分電流が大きいほど、二次転写ローラ９とファーブラシ３１の離型性が大きいと判断する。
【００９１】
実施例１の制御によれば、二次転写部Ｔ２で未放電領域の電圧を使用することで、二次転写ローラ９とファーブラシ３１とに対するトナー離型性の検知を精度よく行うことができる。サービスマンによるメンテを不要にし、記録材の種類に応じて変動する二次転写ローラ９とファーブラシ３１の離型性に応じてトナー供給モードの開始タイミングを最適化できる。このため、トナー供給モードの回数及び頻度が減ってトナーの消費が抑制される。
【００９２】
また、差分電流を用いて、二次転写ローラ９と対向ローラ２１の直列抵抗を流れる電流を相殺するため、温度変化や経時変化に伴って二次転写ローラ９の抵抗値が変化しても、等しい差分電流の閾値で判断を行うことができる。
【００９３】
＜実施例２＞
実施例１では、離型性検知パッチのトナー載り量（単位面積当たりのトナー量）は、通常のトナー補給制御や画像濃度制御に用いるパッチ画像と等しい０．２〜０．３ｍｇ／ｃｍ２であった。これに対して、実施例２では、離型性検知パッチのトナー載り量は、通常のトナー補給制御や画像濃度制御に用いるパッチ画像よりも多い０．４〜０．５ｍｇ／ｃｍ２である。離型性検知パッチのトナー載り量以外は、実施例１と等しく設定され、等しく制御される。
【００９４】
図８に示すように、実施例２では、離型性検知パッチは、イエロートナーを用いて形成され、サイズは、ベルト幅（主走査）方向が２００ｍｍ、回転（副走査）方向が２０〜５０ｍｍである。そして、二次転写ローラ９に対する離型性検知パッチの転写時には対向ローラ２１に−５００Ｖが印加され、中間転写ベルト６に対する離型性検知パッチの再転写時には対向ローラ２１に＋５００Ｖが印加される。
【００９５】
実施例２によれば、二次転写部Ｔ２で未放電領域を使用し、かつ、離形成検知パッチのトナー載り量を通常のパッチ画像より多くするため、二次転写ローラ９及びファーブラシ３１の離型性検知を精度良く行うことができる。離形成検知パッチのトナー載り量を多くしてファーブラシ３１の清掃負荷を高めることで、ファーブラシ３１を通過して再転写に係るトナー量が増えるため、再転写に係る電流測定のＳ／Ｎ比が高まるからである。
【００９６】
そして、二次転写ローラ９とファーブラシ３１の離型性検知を精度よく行い、記録材の種類に応じて変動する離型性の劣化速度に応じてトナー供給モードの開始タイミングを最適化しているので、トナーの消費を抑制できる。
【００９７】
＜実施例３＞
実施例１では、クリーニング性能評価モードの際のクリーニング装置３０のクリーニング能力を画像形成時と等しく設定した。これに対して実施例３では、クリーニング性能評価モードの際にバイアスローラ３２に印加する電圧を画像形成時よりも低く設定して、クリーニング装置３０のクリーニング能力を低下させた。クリーニング装置３０のクリーニング能力を低下させることで、実施例２と同様に、ファーブラシ３１を通過して再転写に係るトナー量が増えるため、再転写に係る電流測定のＳ／Ｎ比が高まる。そして、バイアスローラ３２に印加する電圧以外は、実施例１と等しく設定され、等しく制御される。
【００９８】
実施例３では、離型性検知パッチは、イエロートナーを用いて形成され、トナー載り量が０．２〜０．３ｍｇ／ｃｍ２、サイズがベルト幅方向２００ｍｍ、回転方向２０〜５０ｍｍである。そして、二次転写ローラ９に対する離型性検知パッチの転写時には対向ローラ２１に−５００Ｖが印加され、中間転写ベルト６に対する離型性検知パッチの再転写時には対向ローラ２１に＋５００Ｖが印加される。
【００９９】
所定枚数毎の後回転時に、クリーニング性能評価モードが開始され、感光ドラム１に離型性検知パッチを形成して二次転写ローラ９に転写させファーブラシ３１によるクリーニングを行わせる。このとき、実施例３では、電源Ｄ３０がバイアスローラ３２に印加する電圧は、実施例１、２における＋１００Ｖよりも低い＋５０Ｖである。そして、離型性検知パッチの再転写後、電源Ｄ３０がバイアスローラ３２に印加する電圧は通常の１００Ｖに戻される。
【０１００】
実施例３によれば、二次転写部Ｔ２で未放電領域を使用し、かつ、敢えてバイアスローラ３２に印加する電圧を低くしてファーブラシ３１の清掃能力を落とすことで、二次転写ローラ９及びファーブラシ３１の離型性の検出感度が高まる。そして、二次転写ローラ９とファーブラシ３１の離型性検知を精度よく行い、記録材の種類に応じて変動する離型性の劣化速度に応じてトナー供給モードの開始タイミングを最適化しているので、トナーの消費を抑制できる。
【０１０１】
＜実施例４＞
図９は実施例４の制御のタイムチャートである。実施例１では、離型性検知パッチの転写と再転写とを、絶対値が等しい電圧で行った。これに対して、実施例４では、図１に示す画像形成装置１００において、離型性検知パッチの転写に用いる電圧を、実施例１と等しく設定した再転写に用いる電圧よりも高く設定する。そして、離型性検知パッチの転写に用いる電圧以外は、実施例１と等しく設定され、等しく制御される。
【０１０２】
図９に示すように、実施例４では、離型性検知パッチは、イエロートナーを用いて形成され、トナー載り量が０．２〜０．３ｍｇ／ｃｍ２、サイズがベルト幅方向２００ｍｍ、回転方向２０〜５０ｍｍである。そして、二次転写ローラ９に対する離型性検知パッチの転写時には、対向ローラ２１に−２５００Ｖが印加され、中間転写ベルト６に対する離型性検知パッチの再転写時には対向ローラ２１に＋５００Ｖが印加される。
【０１０３】
所定枚数の画像形成毎の後回転に、クリーニング性能評価モードが開始され、感光ドラム１に離型性検知パッチが形成されて中間転写ベルト６に転写される。離型性検知パッチが二次転写部Ｔ２を搬送される際に、対向ローラ２１に印加する電圧として、通常の転写高圧の出力領域である−２５００Ｖが印加される。
【０１０４】
その後、二次転写ローラ９の離型性パッチがファーブラシ３１を通過して１周してきたときに、対向ローラ２１に＋５００Ｖの電圧を印加して、電流検知回路Ａ２により再転移電流を検知する。また、担持された離型性検知パッチの前後の二次転写ローラ９の表面が二次転写部Ｔ２を通過しているタイミングでも対向ローラ２１に＋５００Ｖの電圧を印加し、その際の電流である非付着電流を電流検知回路Ａ２により検知する。
【０１０５】
そして、非付着電流と再転移電流の差分電流が４μＡ以上のとき、中間転写ベルト６から二次転写ローラ９に転写された離型性検知パッチはファーブラシ３１によって十分に除去されたと評価する。つまり、二次転写ローラ９とトナーの離型性、及びファーブラシ３１とトナーの離型性は十分であると判断して、トナー供給モードは実行しない。
【０１０６】
しかし、非付着電流と再転移電流の差分電流が４μＡ未満のとき、中間転写ベルト６から二次転写ローラ９に転写された離型性検知パッチがファーブラシ３１によって十分には除去されなかったと評価する。つまり、二次転写ローラ９とトナーの離型性、及びファーブラシ３１とトナーの離型性が不十分であると判断して、直ちにトナー供給モードを実行する。
【０１０７】
実施例４によれば、二次転写ローラ９とファーブラシ３１の離型性検知を精度よく行い、記録材の種類に応じて変動する離型性の劣化速度に応じてトナー供給モードの開始タイミングを最適化しているので、トナーの消費を抑制できる。
【０１０８】
＜実施例５＞
実施例１では、離型性検知パッチの転写と再転写とを、絶対値が等しい電圧で行った。これに対して、実施例５では、図１に示す画像形成装置１００において、離型性検知パッチの転写に用いる電圧を、実施例１と等しく設定した再転写に用いる電圧よりも高く設定する。
【０１０９】
実施例５では、所定のトナー像（離型性検知パッチ）を転写ローラ（９）に転写する際には放電を伴って転写効率が高まる高い電圧を用い、再転写量を電気的に測定する際には放電を抑制して再転写量をＳＮ比高く検出できる低い電圧を用いる。高い転写効率で所定のトナー像を転写ローラに転写することで、クリーニング装置を通過する再転写用のトナーを増えるため、再転写量をＳＮ比高く検出できるからである。
【０１１０】
具体的には、画像形成に先立たせて又は所定枚数の画像形成ごとに二次転写部Ｔ２に複数段階の定電圧を印加して電流検知回路Ａ２により電流を測定する。そして、複数の電流−電圧データを内挿補間演算して所定の転写電流に対応する定電圧を設定する。そして、この定電圧に記録材Ｐの種類に応じた記録材分担電圧を加算して画像形成時の二次転写部に印加する電圧を設定する。
【０１１１】
そして、クリーニング性能評価モードの際には、記録材分担電圧を含まない定電圧を用いて離型性検知パッチを中間転写ベルト６から二次転写ローラ９へ転写する。そして、転写時に用いた定電圧の１／２に定めた電圧値を用いて二次転写ローラか９から中間転写ベルト６へ、ファーブラシ３１を通過した離型性検知パッチを再転写する。
【０１１２】
なお、放電によって転写部にトナーの再転写量と無関係な大電流が流れると、再転写量を電気的に測定できないため、実施例１のような転写時と再転写時の差分値は利用しない。離型性検知パッチの回転方向の長さを転写部材（９）の周長よりも短くしておき、再転写時には離型性検知パッチよりも手前側から再転写用の＋５００Ｖの電圧印加を開始して、離型性検知パッチよりも長い回転方向の長さに渡って再転写時の電気的な検出を行う。
【０１１３】
そして、二次転写ローラ９の離型性検知パッチが一周して二次転写部Ｔ２へ達する以前の電流値とその後に離型性検知パッチが再転写される際の電流値との差分値を求めてファーブラシ３１を通過したトナー量を見積もる。
【０１１４】
＜実施例６＞
図１０は実施例６の画像形成装置の構成の説明図である。図１１は二次転写部における離型性検知パッチの転写及び再転写に用いる電圧の説明図である。
【０１１５】
図１０に示すように、画像形成装置２００は、中間転写ベルト６に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、クリアの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
【０１１６】
画像形成部ＰＹでは、感光ドラム１Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト６に一次転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム１Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト６上のイエロートナー像に重ねて一次転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、それぞれ感光ドラム１Ｃ、１Ｋにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて同様に中間転写ベルト６上に順次重ねて転写される。
【０１１７】
四色のトナー像は、中間転写ベルト６の回転に伴って二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐへ二次転写される。四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置７で表面にトナー像を定着された後に、機体外部へ排出される。
【０１１８】
画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、付設された現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外はほぼ同一に構成される。以下では画像形成部ＰＹについて説明し、他の画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫについては、説明中の構成部材に付した符号の末尾のＹをＭ、Ｃ、Ｋに読み替えて説明されるものとする。
【０１１９】
感光ドラム１の周囲には、コロナ帯電器２Ｙ、露光装置３Ｙ、現像装置４Ｙ、一次転写ローラ５Ｙ、クリーニング装置２５Ｙが配置される。感光ドラム１Ｙは、帯電極性が負極性の感光層を有して矢印Ｒ１方向に回転する。コロナ帯電器２は、感光ドラム１の表面を一様な負極性の暗部電位ＶＤに帯電する。露光装置３は、レーザービームを用いて各色の分解色画像の静電像を感光ドラム１Ｙの表面に書き込む。
【０１２０】
現像器４Ｙは、二成分現像剤を用いて静電像を現像して感光ドラム１Ｙにトナー像を形成する。一次転写ローラ５Ｙは、正極性の直流電圧を印加されることにより、感光ドラム１Ｙに担持されたトナー像を中間転写ベルト６へ一次転写する。クリーニング装置２５Ｙは、感光ドラム１にクリーニングブレードを摺擦させて感光ドラム１Ｙ表面の転写残トナーを回収する。
【０１２１】
中間転写ベルト６は、テンションローラ２０、対向ローラ２１、及び駆動ローラ２２に掛け渡して支持され、矢印Ｒ２方向に所定のプロセススピードで回転する。中間転写ベルト６、画像濃度センサ１７、及びベルトクリーニング装置２６に関しては、図１を参照して説明したとおりなので、図１と共通の符号を付して重複する説明を省略する。
【０１２２】
画像調整モードは、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋごとに形成した各色のパッチ画像を中間転写ベルト６へ一次転写して、画像濃度センサ１７によりトナー載り量を測定して実施される。画像間隔に形成されたパッチ画像の測定結果に基づいて、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫにおける画像形成条件が調整される。具体的には、露光に用いるレーザービーム出力、帯電電位、現像直流電圧、現像装置へのトナー補給量が調整される。
【０１２３】
二次転写部Ｔ２には、中間転写ベルト６のトナー像担持面側に転写ベルト４０が当接している。対向ローラ２１によって内側面を支持された中間転写ベルト６と、二次転写ローラ９によって内側面を押圧された転写ベルト４０とが圧接して、中間転写ベルト６と転写ベルト４０との間に二次転写部Ｔ２を形成する。
【０１２４】
二次転写ローラ９は接地電位に接続され、対向ローラ２１は電流検知回路Ａ２を介して電源Ｄ２に接続されている。
【０１２５】
転写ベルト４０は、張架ローラ４２、４３、４４、４５に掛け渡して支持され、矢印Ｒ３方向に回転する。レジストローラ８は、記録材Ｐを一旦位置決め停止させた後、所定のタイミングで吸着ローラ４１へ記録材Ｐを送り込んで転写ベルト４０に吸着させる。転写ベルト４０に担持されて二次転写部Ｔ２を通過した記録材Ｐは、分離爪４６によって転写ベルト４０から分離されて定着装置７へ送り込まれる。
【０１２６】
転写ベルト４０に担持された記録材Ｐが二次転写部Ｔ２を通過する際、対向ローラ２１には、電源Ｄ２から−２０００〜−３０００Ｖの電圧が印加される。これにより、二次転写部Ｔ２に−４０〜−５０μＡの電流が流れて、中間転写ベルト６上の４色のトナー像が記録材Ｐへ一括二次転写される。
【０１２７】
クリーニング装置３０は、転写ベルト４０にファーブラシ３１を摺擦させて転写ベルト４０に付着したパッチ画像をクリーニングする。ファーブラシ３１は、図１で説明したものと同じもので、バイアスローラ３２には、画像形成時、トナーの帯電極性と逆極性の＋１００Ｖの電圧が印加されて約＋１００μＡの電流が流れる。転写ベルト４０からファーブラシ３１に転移したトナーは、次いでバイアスローラ３２に転移した後、クリーニングブレード３３により掻き落として回収される。
【０１２８】
二次転写ローラ９は、外径１２ｍｍの金属製の芯金の外周面に導電性材料層を形成して外径３０ｍｍに構成されている。導電性材料層は、ヒドリンゴムやＥＰＤＭ等の高分子エラストマーや高分子フォーム材料を基材としてイオン性導電物質を混入することにより、導電性を１［ＭΩ］から１００［ＭΩ］の中抵抗領域に調整してある。二次転写ローラ９の硬度はアスカーＣ硬度で２５°〜４０°である。
【０１２９】
ファーブラシ３１は、毛長４ｍｍ、芯金径１０ｍｍで外径１８ｍｍである。ファーブラシ３１の総抵抗値は、２３℃、５０％ＲＨの常温常湿時に１００Ｖを印加して測定した値によれば、１×１０５〜１０１０［Ω］である。バイアスローラ３２は、外径１３〜２０ｍｍのステンレス製の金属ローラである。クリーニングブレード３３には弾性を有するポリウレタンゴムを使用した。ファーブラシ３１は、二次転写ローラ９に１ｍｍ、バイアスローラ３２に２ｍｍ侵入させた。ファーブラシ３１は、転写ベルト４０に対してカウンタ方向に回転させ、バイアスローラ３２に対してはウイズ方向に回転させた。
【０１３０】
このようなタンデム型の実施形態において、実施例４では、実施例１と同様に上述したクリーニング性能評価モードを定期的に実行し、必要と判断した場合にのみ上述したトナー供給モードを実行する。
【０１３１】
実施例４でも、離型性検知パッチは、イエロートナーを用いて形成され、トナー載り量が０．２〜０．３ｍｇ／ｃｍ２、サイズがベルト幅方向２００ｍｍ、回転方向２０〜５０ｍｍである。そして、転写ベルト４０に対する離型性検知パッチの転写時には対向ローラ２１に−５００Ｖが印加され、中間転写ベルト６に対する離型性検知パッチの再転写時には対向ローラ２１に＋５００Ｖが印加される。
【０１３２】
クリーニング性能評価モードが開始されると、感光ドラム１Ｙに離型性検知パッチが形成されて中間転写ベルト６に一次転写される。離型性検知パッチは、二次転写部Ｔ２にて転写ベルト４０に転写され、ファーブラシ３１によってクリーニングされる。そして、離型性検知パッチのファーブラシ３１によって除去されなかった残りが一周して二次転写部Ｔ２へ搬送され、中間転写ベルト６へ再転写される。
【０１３３】
二次転写ローラ９に対する離型性検知パッチの転写時、通常の画像形成時の電圧である−２５００Ｖを使わずに、対向ローラ２１に−５００Ｖの電圧を印加して、電流検知回路Ａ２により転移電流を検知する。その後、中間転写ベルト６に対する離型性検知パッチの再転写時には、対向ローラ２１に＋５００Ｖの電圧を印加して、電流検知回路Ａ２により再転移電流を検知する。
【０１３４】
図１１に示すように、放電開始電圧よりも低い−５００Ｖ及び＋５００Ｖを用いることで、放電領域よりも精密にトナーの転写量に応じた転移電流と再転移電流とを検出できる。
【０１３５】
そして、実施例１と同様に、転移電流と再転移電流の差分電流が４μＡ未満のときは、中間転写ベルト６から転写ベルト４０に転移した離型性検知パッチはファーブラシ３１によって十分に除去されたと判断する。つまり、転写ベルト４０とトナーの離型性、及びファーブラシ３１とトナーの離型性は十分であると判断してトナー供給モードは実行しない。
【０１３６】
しかし、転移電流と再転移電流の差分電流が４μＡ以上のときは、中間転写ベルト６から転写ベルト４０に転移した離型性検知パッチがファーブラシ３１によっては十分に除去されなかったと判断する。つまり、転写ベルと３０とトナーの離型性、及びファーブラシ３１とトナーの離型性が不十分であると判断して、直ちにトナー供給モードを実行する。
【０１３７】
また、トナー供給モードについては上述したとおりである。すなわち、イエロートナーを用いて、トナー載り量が０．５ｍｇ/ｃｍ２で主走査方向３００ｍｍ、副走査方向４００ｍｍの供給トナーを感光ドラム１Ｙに形成して中間転写ベルト６に一次転写する。そして、記録材Ｐを供給しないまま、二次転写部Ｔ２へ搬送して、対向ローラ２１に転写の順バイアスである−１０００〜−２０００Ｖの電圧を印加して転写ベルト４０へ二次転写する。二次転写ローラ４０に転写された供給トナーを、バイアスローラ３２に＋１００Ｖ（＋１００μＡ）を印加した状態でファーブラシ３１により清掃する。供給トナーの転写が終了した後、転写ベルト４０が１０〜２０回転する間、この清掃状態を保ち、終了したら、次のＪＯＢの待機状態に移行する。
【０１３８】
以上のように、二次転写部Ｔ２で未放電領域を使用することで、転写ベルト４０及びファーブラシ３１の離型性の検知を精度よく行い、サービスマンによるメンテを不要にすることができる。そして、実施例１と同様に、記録材の種類に応じて変動する離型性の劣化速度に応じてトナー供給モードの開始タイミングを最適化しているので、トナーの消費を抑制できる。
【０１３９】
＜実施例７＞
実施例１〜６では中間転写体を用いる画像形成装置の実施形態について説明したが、本発明は、感光体と転写部材とのニップに記録材を通過させて感光体に形成されたトナー像を記録材に転写する画像形成装置でも実施できる。すなわち、感光体に当接して記録材に対するトナー像の転写部を形成する転写部材と、感光体から記録材へトナー像を転写するように転写部に電圧を印加する電源と、転写部材に付着したトナーを除去するクリーニング装置とを備えた実施形態が可能である。
【０１４０】
この場合も、非画像形成時に、離型性検知パッチを形成して転写部材に転写してクリーニング装置による除去を経た後に転写部材から感光体へ再転写させるように電源を制御してクリーニング性能評価モードを実行できる。再転写時の電気的な検出結果に基いて転写部材のクリーニング性能を評価することができる。
【符号の説明】
【０１４１】
１  感光ドラム、２  コロナ帯電器、３  露光装置、４  現像装置
５  一次転写ローラ、６  中間転写ベルト、７  定着装置、８  レジストローラ
９  二次転写ローラ
１５  制御部、１７  画像濃度センサ
１８、１９、２３、２４  張架ローラ
２０  テンションローラ、２１  対向ローラ、２２  駆動ローラ
２５  クリーニング装置、２６  ベルトクリーニング装置、３０  クリーニング装置
３１  ファーブラシ
３２  バイアスローラ
３３  クリーニングブレード
４０  転写ベルト、４１  吸着ローラ、４６  分離爪
Ｄ２、Ｄ３０  電源
Ａ２  電流検知回路
【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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