(57)【要約】【課題】移動体をクリーニングするクリーニングブレードと移動体との当接部に適切な量のトナーを供給して、該当接部の摩擦を十分に低減させることが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１０は、第１の像担持体２２ｃと、第２の像担持体２２ｄと、移動可能な移動体３０と、クリーニングブレード３５と、制御部１００と、を有し、第２の像担持体２２ｄは移動体３０の移動方向において第１の像担持体２２ｃの下流側に位置する構成とする。制御部１００は、第１の像担持体２２ｃに所定のトナー像を形成させ、第１の像担持体２２ｃに形成された所定のトナー像を移動体３０に静電的に転写させ、移動体３０に転写された所定のトナー像のトナーの一部を第２の像担持体２２ｄに静電的に回収させ、第２の像担持体２２ｄに回収されずに移動体３０に残った所定のトナー像のトナーを移動体３０の移動によりクリーニングブレード３５と移動体３０との当接部Ｂに供給するトナー供給動作を実行させる。【選択図】図４
2015230474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する第１の像担持体と、
トナー像を担持する第２の像担持体と、
前記第１、第２の像担持体からトナーが転写されるか又は前記第１、第２の像担持体からトナーが転写される記録材を搬送する移動可能な移動体と、
前記移動体に当接して前記移動体からトナーを除去するクリーニングブレードと、
制御部と、
を有し、
前記第２の像担持体は前記移動体の移動方向において前記第１の像担持体の下流側に位置する画像形成装置において、
前記制御部は、前記第１の像担持体に所定のトナー像を形成させ、前記第１の像担持体に形成された前記所定のトナー像を前記移動体に静電的に転写させ、前記移動体に転写された前記所定のトナー像のトナーの一部を前記第２の像担持体に静電的に回収させ、前記第２の像担持体に回収されずに前記移動体に残った前記所定のトナー像のトナーを前記移動体の移動により前記クリーニングブレードと前記移動体との当接部に供給するトナー供給動作を実行させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１、第２の像担持体のそれぞれに対応して、電圧が印加されることで前記像担持体から前記移動体にトナーを転写させる転写部材を有し、
前記制御部は、前記トナー供給動作において、前記第１の像担持体から前記移動体に前記所定のトナー像を転写させる際には前記第１の像担持体に対応する前記転写部材にトナーの帯電極性とは逆極性の電圧を印加させ、前記所定のトナー像のトナーの一部を前記第２の像担持体に回収する際には前記第２の像担持体に対応する前記転写部材にトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加させ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】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体から転写されるトナーを記録材に転写するための中間転写体を構成する移動可能な移動体と、
前記移動体から記録材にトナーを転写させる転写部材と、
前記移動体に当接して前記移動体からトナーを除去するクリーニングブレードと、
制御部と、
を有する画像形成装置において、
前記制御部は、前記像担持体に所定のトナー像を形成させ、前記像担持体に形成された前記所定のトナー像を前記移動体に静電的に転写させ、前記移動体に転写された前記所定のトナー像のトナーの一部を前記転写部材に静電的に回収させ、前記転写部材に回収されずに前記移動体に残った前記所定のトナー像のトナーを前記移動体の移動により前記クリーニングブレードと前記移動体との当接部に供給するトナー供給動作を実行させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記トナー供給動作において、前記移動体から前記転写部材に前記所定のトナー像を転写させる際には前記転写部材にトナーの帯電極性とは逆極性の電圧を印加させることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記トナー供給動作において、前記転写部材に一旦回収されたトナーを前記移動体に吐き出させ、前記移動体に吐き出されたトナーを前記移動体の移動により前記クリーニングブレードと前記移動体との当接部に供給させることを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記トナー供給動作において、前記転写部材から前記移動体にトナーを吐き出させる際には前記転写部材にトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加させることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体からトナーが転写されるか又は前記像担持体からトナーが転写される記録材を搬送する移動可能な移動体と、
前記移動体に当接して前記移動体からトナーを除去するクリーニングブレードと、
制御部と、
を有する画像形成装置において、
前記移動体の移動方向において前記クリーニングブレードの上流側に配置され前記移動体からトナーを静電的に回収する回収部材を有し、
前記制御部は、前記像担持体に所定のトナー像を形成させ、前記像担持体に形成された前記所定のトナー像を前記移動体に静電的に転写させ、前記移動体に転写された前記所定のトナー像のトナーの一部を前記回収部材に静電的に回収させ、前記回収部材に回収されずに前記移動体に残った前記所定のトナー像のトナーを前記移動体の移動により前記クリーニングブレードと前記移動体との当接部に供給するトナー供給動作を実行させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記トナー供給動作において、前記移動体に残るトナーの量が０．０１ｍｇ／ｃｍ２以上０．２ｍｇ／ｃｍ２以下となるように制御することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記所定のトナー像は、ベタ画像であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記移動体と前記クリーニングブレードとを備えたユニットが、当該画像形成装置の装置本体に対して着脱可能とされており、前記制御部は、前記ユニットが新品に交換された際に、最初の画像形成が行われる前に、前記トナー供給動作を実行させることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
当該画像形成装置の環境の温度又は湿度の少なくとも一方を検知する環境検知手段を有し、前記制御部は、前記環境検知手段によって検知された温度又は湿度の少なくとも一方が閾値以上の場合に、前記トナー供給動作を実行させることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
当該画像形成装置において形成される画像の印字率を求める演算部を有し、前記制御部は、前記演算部によって求められた印字率が閾値以下の場合に、前記トナー供給動作を実行させることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記クリーニングブレードは、支持部材に接続される固定端よりも自由端の方が前記移動体の移動方向の上流側になるように前記移動体に当接されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記クリーニングブレードは、ゴム材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記移動体は、無端状のベルトであることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式の画像形成装置において、中間転写体や記録材担持体などとされる移動体から転写残トナーなどの付着物を除去する方式として、クリーニングブレード方式が広く採用されている。この方式では、例えば中間転写体としての中間転写ベルトに、ウレタンゴムなどで構成されたクリーニングブレードを当接させて、移動する中間転写ベルトの表面から転写残トナーなどの付着物を物理的に掻き取る。
【０００３】
クリーニングブレード方式では、転写残トナーなどがクリーニングブレードと中間転写ベルトとの当接部（以下、単に「ブレード当接部」ともいう。）に安定的に介在することで、摩擦が低減し、安定したクリーニング性能が実現されている。
【０００４】
しかし、中間転写ベルトとクリーニングブレードとの摩擦に起因してクリーニングブレードの先端部の欠けを誘発してクリーニング不良を引き起こしたり、クリーニングブレードのめくれや、異音の発生などを引き起こしたりする場合がある。例えば、次のような場合である。第１に、高温高湿環境下などブレード当接部の摩擦が通常環境下より大きくなった場合である。第２に、低印字率の画像形成が連続して行われてブレード当接部に介在するトナーが枯渇してしまった場合である。第３に、そもそもブレード当接部にトナーが介在していない新品のベルトユニットを使用する場合である。
【０００５】
この問題に対して、像形成手段により所定パターンのトナー像を中間転写ベルト上に形成させて、トナーをブレード当接部に定期的に送り込むことで、ブレード当接部の摩擦を低減させることが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２５２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、中間転写ベルトとクリーニングブレードとの間の摩擦が大きくなっている状況下では、クリーニング性能が不安定である。そのため、例えばベタ画像のような大量のトナーをブレード当接部に一気に送りこんでしまうと、一部のトナーがブレード当接部をすり抜けしまう場合がある。
【０００８】
一方、このようなトナーのすり抜けを抑制するために、ブレード当接部に送りこむトナーの量を低下させるように濃度の薄い画像を形成することも考えられる。しかし、例えばハーフトーンスクリーンを用いて低濃度の画像を形成した場合には、次のような問題が生じる場合がある。
【０００９】
図１０（ａ）は、感光体に形成したハーフトーンスクリーンを用いた画像を中間転写ベルトに１次転写した場合のトナー像を拡大して示すものである。ハーフトーンスクリーンを用いた低濃度画像は、トナーが存在する部分と存在しない部分が２極化している。例えば、図１０（ａ）におけるＡ−Ａ’断面の模式図は図１０（ｂ）のようになる。
【００１０】
このようなパターンのトナー像をブレード当接部の摩擦の低減のために用いると、ブレード当接部へのトナー供給が断続的になる。そのため、トナーが転写されていない部分がブレード当接部を通過している間にクリーニングブレード先端部の欠けが発生する場合がある。ハーフトーンスクリーンを用いた画像であっても、ブレード当接部に進入するトナーの間隔が十分に小さければ上述のような現象が生じにくくなる。しかし、クリーニングブレードや中間転写ベルトの材質、トナーの性状などの様々な要因で条件が変わり得るので、その間隔を設定するだけでは、上述のような現象を抑制しつつ十分にトナーを供給することは難しい。そのため、ブレード当接部に適切な量のトナーを供給する新たな手法が望まれる。
【００１１】
以上では、移動体が中間転写体である場合を例に従来の課題について説明したが、移動体が記録材担持体である場合も同様の課題が生じ得る。
【００１２】
したがって、本発明の目的は、移動体をクリーニングするクリーニングブレードと移動体との当接部に適切な量のトナーを供給して、該当接部の摩擦を十分に低減させることが可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明の主要な構成は、トナー像を担持する第１の像担持体と、トナー像を担持する第２の像担持体と、前記第１、第２の像担持体からトナーが転写されるか又は前記第１、第２の像担持体からトナーが転写される記録材を搬送する移動可能な移動体と、前記移動体に当接して前記移動体からトナーを除去するクリーニングブレードと、制御部と、を有し、前記第２の像担持体は前記移動体の移動方向において前記第１の像担持体の下流側に位置する画像形成装置において、前記制御部は、前記第１の像担持体に所定のトナー像を形成させ、前記第１の像担持体に形成された前記所定のトナー像を前記移動体に静電的に転写させ、前記移動体に転写された前記所定のトナー像のトナーの一部を前記第２の像担持体に静電的に回収させ、前記第２の像担持体に回収されずに前記移動体に残った前記所定のトナー像のトナーを前記移動体の移動により前記クリーニングブレードと前記移動体との当接部に供給するトナー供給動作を実行させることを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
また、本発明の他の主要な構成は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体から転写されるトナーを記録材に転写するための中間転写体を構成する移動可能な移動体と、前記移動体から記録材にトナーを転写させる転写部材と、前記移動体に当接して前記移動体からトナーを除去するクリーニングブレードと、制御部と、を有する画像形成装置において、前記制御部は、前記像担持体に所定のトナー像を形成させ、前記像担持体に形成された前記所定のトナー像を前記移動体に静電的に転写させ、前記移動体に転写された前記所定のトナー像のトナーの一部を前記転写部材に静電的に回収させ、前記転写部材に回収されずに前記移動体に残った前記所定のトナー像のトナーを前記移動体の移動により前記クリーニングブレードと前記移動体との当接部に供給するトナー供給動作を実行させることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、移動体をクリーニングするクリーニングブレードと移動体との当接部に適切な量のトナーを供給して、該当接部の摩擦を十分に低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】画像形成装置の模式的な断面図である。
【図２】ベルトクリーニング装置の模式的な断面図である。
【図３】画像形成装置の要部の制御ブロック図である。
【図４】トナー供給動作を説明するための中間転写ベルト周りの模式図である。
【図５】ブレード当接部に進入する中間転写ベルト上のトナー像の模式的な断面図である。
【図６】トナー供給動作でブレード当接部に供給される中間転写ベルト上の残留トナー像の拡大図である。
【図７】画像形成装置の他の例の要部の制御ブロック図である。
【図８】画像形成装置の他の例におけるトナー供給動作の実行までのフロー図である。
【図９】画像形成装置の他の例におけるトナー供給動作を説明するための中間転写ベルト周りの模式図である。
【図１０】中間転写ベルト上のハーフトーンスクリーンを用いた画像の拡大図及び模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１８】
実施例１
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本発明の一実施例に係る画像形成装置１０の模式的な断面図である。本実施例の画像形成装置１０は、電子写真方式を用いてフルカラー画像の形成が可能な、中間転写方式、タンデム方式（４ドラム系）を採用したレーザビームプリンタである。
【００１９】
画像形成装置１０は、複数のステーション（画像形成部）として第１、第２、第３、第４ステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを有する。各ステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄは、それぞれイエロー（Ｙ）マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の画像を形成する。
【００２０】
なお、本実施例では、各ステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの基本的な構成及び動作は、使用するトナーの色が異なることを除けば、実質的に同じである。したがって、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用の要素であることを示す符号の末尾のａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して、当該要素について総括的に説明する。
【００２１】
ステーションＳは、トナー像を担持する像担持体としてのドラム型（円筒形）の電子写真感光体（感光体）である感光ドラム２２を有する。感光ドラム２２は、図中矢印Ｄ２方向に回転駆動される。感光ドラム２２の周囲には、その回転方向に沿って順に、次の各手段が配置されている。まず、帯電手段としてのローラ状の帯電部材である帯電ローラ２３が配置されている。次に、露光手段である露光装置（レーザスキャナユニット）２０が配置されている。次に、現像手段としての現像装置２５が配置されている。次に、１次転写手段としてのローラ状の１次転写部材である１次転写ローラ２６が配置されている。次に、像担持体をクリーニングする像担持体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置２８が配置されている。
【００２２】
また、画像形成装置１０は、各ステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの感光ドラム２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの全てと当接するように、中間転写体としての無端状のベルトで構成された中間転写ベルト３０が配置されている。中間転写ベルト３０は、像担持体からトナーが転写される移動可能な移動体の一例である。中間転写ベルト３０は、複数の張架ローラとしてのテンションローラ３１、駆動ローラ３２、及び２次転写対向ローラ３３に、所定のテンションがかけられた状態で巻回（張架）されている。中間転写ベルト３０は、駆動ローラ３２が回転駆動されることによって、図中矢印Ｄ１方向に回転（周回移動）する。中間転写ベルト３０の内周面（裏面）側において、各感光ドラム２２に対向する位置に、上述の１次転写ローラ２６がそれぞれ配置されている。１次転写ローラ２６は、中間転写ベルト３０を介して感光ドラム２２に所定の圧力で付勢（押圧）されており、中間転写ベルト３０と感光ドラム２２とが接触する１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１を形成している。また、中間転写ベルト３０の外周面（表面）側において、２次転写対向ローラ３３と対向する位置には、２次転写手段としてのローラ状の２次転写部材である２次転写ローラ２７が配置されている。２次転写ローラ２７は、中間転写ベルト３０を介して２次転写対向ローラ３３に所定の圧力で付勢（押圧）されており、中間転写ベルト３０と２次転写ローラ２７とが接触する２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２を形成している。また、中間転写ベルト３０の外周面側において、テンションローラ３１に対向する位置には、中間転写体をクリーニングする中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置３４が配置されている。本実施例では、張架ローラ３１、３２、３３により支持された中間転写ベルト３０と、ベルトクリーニング装置３４と、各１次転写ローラ２６と、が一体的にユニット化されて、画像形成装置１００の装置本体に着脱可能なベルトユニット３９が構成されている。ベルトユニット３９は、中間転写ベルト３０が寿命に達した際などに新品と交換される。
【００２３】
画像形成工程では、まずカセット１２からピックアップローラ１３によって繰り出された記録材Ｐは、レジストセンサ１４によって先端位置が検出された後に、搬送ローラ対６４、６５を先端が少し通過した位置で搬送を一旦停止される。
【００２４】
一方、反射ミラーやレーザダイオード（発光素子）を備えた露光装置２０は、回転駆動される感光ドラム２２に対して、各ステーションＳに対応する成分色の画像情報に応じてレーザ光２１を照射する。この時、感光ドラム２２は、帯電ローラ２３によって予め帯電させられている。帯電ローラ２３には、帯電バイアス（帯電電圧）として、例えば−１２００Ｖの電圧が印加され、これにより感光ドラム２２の表面は、例えば−７００Ｖに帯電させられる。帯電した感光ドラム２２の表面にレーザ光２１が照射されることで、感光ドラム２２上に静電潜像（静電潜像）が形成される。この時、感光ドラム２２のレーザ光２１が照射された箇所の電位は、例えば−１００Ｖとなる。
【００２５】
感光ドラム２２上に形成された静電潜像は、現像装置２５によって、現像剤としてのトナーを用いて現像（可視化）される。現像装置２５内の現像剤担持体としての現像スリーブ２４には、現像バイアス（現像電圧）として、例えば−３５０Ｖの電圧が印加される。これにより、感光ドラム２２の静電潜像の露光部にトナーが供給されて、感光ドラム２２上にトナー像が形成される。本実施例では、現像時のトナーの帯電極性（正規の帯電極性）は負極性である。このように、現像装置２５は、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム２２上の露光部に、感光ドラム２２の帯電極性（本実施例では負極性）と同極性に帯電したトナーを付着させる反転現像によりトナー像を形成する。
【００２６】
感光ドラム２２上に形成されたトナー像は、１次転写部Ｎ１において、１次転写ローラ２６の作用により、中間転写ベルト３０に転写（１次転写）される。この時、１次転写ローラ２６には、印加手段としての１次転写電源５１（図３）から、１次転写バイアス（１次転写電圧）として、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である、例えば＋１０００Ｖの電圧が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、第１、第２、第３、第４ステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄにおいて各感光ドラム２２上に形成されたトナー像が、中間転写ベルト３０上に重ね合わされるようにして順次に転写される。なお、本実施例では、各ステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄのそれぞれに対応して、１次転写電源５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄが設けられている。これにより、各ステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄにおいて各１次転写ローラ２６に印加する電圧の極性、値を独立して制御できるようになっている。
【００２７】
中間転写ベルト３０に転写されずに感光ドラム２２上に残ったトナー（１次転写残トナー）は、ドラムクリーニング装置２８によって感光ドラム２２上から除去されて回収される。ドラムクリーニング装置２８は、感光ドラム２２に当接するクリーニング部材としてのクリーニングブレードによって、回転する感光ドラム２２の表面から１次転写残トナーを掻き取り、廃トナー容器に回収する。
【００２８】
中間転写ベルト３０に転写されたトナー像は、中間転写ベルト３０によって２次転写部Ｎ２へと搬送される。この時、記録材Ｐは、中間転写ベルト３０上のトナー像とタイミングが合うように、２次転写部Ｎ２に向けて搬送が再開される。そして、中間転写ベルト３０上のトナー像は、２次転写部Ｎ２において、２次転写ローラ２７の作用により、２次転写ローラ２７と中間転写ベルト３０とによって挟持搬送される記録材Ｐ上に転写（２次転写）される。この時、２次転写ローラ２７には、印加手段としての２次転写電源５２（図３）から、２次転写バイアス（２次転写電圧）として、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、中間転写ベルト３０上の４色のトナー像が重ね合わされた多重トナー像が、記録材Ｐ上に一括して転写される。
【００２９】
トナー像が転写された記録材Ｐは、その後定着装置７８へと搬送され、ここで定着ローラ対７６、７７によって挟持搬送される過程で加熱及び加圧されて、その上にトナー像が加熱定着される。その後、記録材Ｐは、画像形成装置１０の装置本体の外部（機外）へ排出（出力）される。
【００３０】
記録材Ｐに転写されずに中間転写ベルト３０上に残ったトナー（２次転写残トナー）は、ベルトクリーニング装置３４によって中間転写ベルト３０上から除去されて回収される。詳しくは後述するように、ベルトクリーニング装置３４は、中間転写ベルト３０に当接するクリーニング部材としてのクリーニングブレード３５によって、移動する中間転写ベルト３０の表面から２次転写残トナーを掻き取り、廃トナー容器３６に回収する。
【００３１】
なお、本実施例では、２次転写ローラ２７は、中間転写ベルト３０に当接する第１の位置（当接位置）と、中間転写ベルト３０から離間した第２の位置（離間位置）との間で移動可能とされている。画像形成装置１０は、２次転写ローラ２７を中間転写ベルト３０に対して離接させるための離間機構２９を有する。
【００３２】
２．ベルトクリーニング装置
次に、ベルトクリーニング装置３４について説明する。図２は、ベルトクリーニング装置３４の模式的な断面図である。
【００３３】
ベルトクリーニング装置３４は、クリーニングブレード３５と、廃トナー容器３６と、すくいシート３７と、支持部材３８と、を有する。
【００３４】
クリーニングブレード３５は、弾性体としてのゴム材料の一例であるウレタンゴムで厚さ２ｍｍに成型された、一方向に長い板状部材である。クリーニングブレード３５は、略直交する２辺のうち長手方向の一辺がベルト搬送方向に略直交する方向（以下「スラスト方向」ともいう。）に沿って延在し、短手方向の一辺の一方の端部側が中間転写ベルト３０に接触する。クリーニングブレード３５は、支持部材３８に接着されて固定されている。また、支持部材３８は、廃トナー容器３６にビスで固定されている。これによって、クリーニングブレード３５の先端部は、中間転写ベルト３０の移動方向に対してカウンタ方向に所定の当接角θと侵入量δで当接されている。すなわち、本実施例では、クリーニングブレードは、短手方向における支持部材３８に接続される固定端よりも自由端の方が中間転写ベルト３０の移動方向の上流側になるように中間転写ベルト３０に当接される。
【００３５】
本実施例では、クリーニングブレード３５の当接角θは２４°、侵入量δは１．５ｍｍ、当接圧は０．６Ｎ／ｃｍに設定されている。ここで、当接角θは、中間転写ベルト３０とクリーニングブレード３５（より詳細にはその自由端側の端面）との交点におけるテンションローラ３１の接線と、クリーニングブレード３５（より詳細にはその厚さ方向に略直交する一方の表面）とがなす角度である。また、侵入量δは、クリーニングブレード３５がテンションローラ３１に対して重なる厚さ方向の長さである。また、当接圧は、ブレード当接部Ｂにおけるクリーニングブレード３５からの押圧力（長手方向における線圧）で定義され、フィルム式加圧力測定システム（商品名：ＰＩＮＣＨ，ニッタ社製）などを用いて測定される。
【００３６】
すくいシート３７は、ポリエチレンテレフタレート樹脂の厚さ２０〜５０μｍのシート材料を切断して形成される。すくいシート３７の先端部は、中間転写ベルト３０の移動方向に対して順方向となるように中間転写ベルト３０に接触しており、クリーニングブレード３５によって回収されたトナーが再び外部へ飛散することを抑制する。
【００３７】
ここで、前述のように、新品のベルトユニット３９においては、ブレード当接部Ｂに潤滑剤としてのトナーが介在していない。このため、初期のイニシャライズ動作において中間転写ベルト３０が周回移動すると、中間転写ベルト３０の表面とクリーニングブレード３５との摩擦に起因して、前述のような現象が生じることがある。すなわち、クリーニングブレード３５の先端部が欠けてしまったり、クリーニングブレードのめくれや、異音の発生などを引き起こしたりすることがある。ここで、初期のイニシャライズ動作は、新品のベルトユニット３９が画像形成装置１０の装置本体に装着されてから最初の画像形成が行われるまでの間に行われる準備動作である。この初期のイニシャライズ動作では、中間転写ベルト３０の周長検知、レジストレーション検知、濃度検知などのために、中間転写ベルト３０の回転を伴った動作が行われる。
【００３８】
そこで、本実施例では、以下で詳しく説明するように、ベルトユニット３０が新品であることを検知した際に、中間転写ベルト３０にトナーを付着させてブレード当接部Ｂに供給するトナー供給動作を実行する。
【００３９】
３．制御態様
図３は、本実施例の画像形成装置１０の要部の概略制御態様を示す。画像形成装置１０に設けられた制御部１００は、演算処理を行う中心的素子であるＣＰＵ、記憶素子であるＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリなどを有して構成される。ＲＡＭには、センサの検知結果、演算結果などが格納され、ＲＯＭには制御プログラム、予め求められたデータテーブルなどが格納されている。本実施例では、制御部１００は、１次転写電源５１（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ）、２次転写電源５２、２次転写ローラ２７の離間機構２９などを含む、画像形成装置１０の各部を統括的に制御する。また、制御部１００は、ベルトユニット３９に設けられた新品検知手段としてのメモリタグ４０に記憶された、ベルトユニット３９が新品か否かを示す情報を読み取り、その情報に応じて後述するトナー供給動作を実行させる。
【００４０】
４．トナー供給動作
次に、本実施例における中間転写ベルト３０にトナーを付着させてブレード当接部Ｂにトナーを供給するトナー供給動作について説明する。
【００４１】
本実施例では、制御部１００は、次のようなトナー供給動作を実行させる。まず、複数の感光ドラム２２のうち第１の感光ドラム２２ｃに所定のトナー像を形成させ、第１の感光ドラム２２ｃに形成された所定のトナー像を中間転写ベルト３０に静電的に転写させる。また、中間転写ベルト３０に転写された所定のトナー像のトナーの一部を複数の感光ドラム２２のうち中間転写ベルト３０の移動方向において第１の感光ドラム２２ｃより下流側に配置された第２の感光ドラム２２ｄに静電的に回収させる。そして、第２の感光ドラム２２ｄに回収されずに中間転写ベルト３０に残った所定のトナー像のトナーを中間転写ベルト３０の移動によりクリーニングブレード３５と中間転写ベルト３０との当接部Ｂに供給する。本実施例では、中間転写ベルト３０とクリーニングブレード３５とを備えたベルトユニット３９が、画像形成装置１０の装置本体に対して着脱可能とされている。そして、制御部１００は、ベルトユニット３９が新品に交換された際に、最初の画像形成が行われる前に、トナー供給動作を実行させる。以下、更に詳しく説明する。
【００４２】
本実施例では、ベルトユニット３９が新品か否かの検知は、ベルトユニット３９に設けられたメモリタグ４０の情報により行われる。制御部１００は、ベルトユニット３９を使用すると、メモリタグ４０にベルトユニット３９の使用履歴を記録するようになっている。制御部１００は、このメモリタグ４０に記録されるベルトユニット３９の使用履歴の有無により、ベルトユニット３９が新品か否かを判断する。制御部１００は、ベルトユニット３９が装置本体に装着された際には必ずメモリタグ４０の情報を読み出し、使用履歴が無い場合にはベルトユニット３９が新品であると判断し、トナー供給動作を実行させる。
【００４３】
図４は、本実施例におけるトナー供給動作を説明するための中間転写ベルト３０周りの模式図である。トナー供給動作では、まず、図４（ａ）に示すように、例えば第３ステーションＳｃにおいて、詳しくは後述する所定の長さ、所定の幅の要件を満たすトナー像（以下「供給用トナー像」ともいう。）Ｉ１を形成し、中間転写ベルト３０へ転写する。このとき、第３ステーションＳｃの１次転写ローラ２６ｃには、１次転写電源５１ｃから、通常の画像形成時と同様に、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である、例えば＋１０００Ｖの電圧を印加する。
【００４４】
ここで、トナー供給動作において中間転写ベルト３０上に形成する供給用トナー像としては、ハーフトーンスクリーンを用いた画像ではなく、ベタ画像を用いることが好ましい。なお、ベタ画像とは、所定の範囲における描画可能な全ドットにトナーが載る画像である。
【００４５】
図５は、ブレード当接部Ｂの近傍の中間転写ベルト３０のスラスト方向の任意の位置における模式的な断面図であり、中間転写ベルト３０上のトナーがブレード当接部Ｂに進入する様子を示している。図５（ａ）はハーフトーンスクリーンを用いた画像が進入する場合の様子を示し、図５（ｂ）は均一なベタ画像が進入する場合の様子を示す。なお、本実施例では、ブレード当接部Ｂの近傍における中間転写ベルト３０の形状は張架ローラ３１に沿った曲面となっているが、説明の便宜上ここでは中間転写ベルト３０を平面にして示している。
【００４６】
ハーフトーンスクリーンを用いた画像がブレード当接部Ｂに進入する場合、トナーの分布は図１０（ａ）に示すようになっており、トナーが偏在している。そのため、図５（ａ）に示すように、トナーの偏在部Ｔと、その間の空隙部Ｇとが、交互にブレード当接部Ｂに進入することになる。トナーの偏在部Ｔがブレード当接部Ｂに進入すると、そのトナーは潤滑剤としての機能を果たしつつ、順次クリーニングブレード３５によってすくい上げられた後に、廃トナー容器３６に回収される。一方、空隙部Ｇがブレード当接部Ｂに進入する時は、通常状態では、直前にブレード当接部Ｂに進入したトナーの潤滑作用により、中間転写ベルト３０とクリーニングブレード３５との摺動がスムーズに行われる。しかし、新品のベルトユニット３９では、クリーニングブレード３５の中間転写ベルト３０に対する当接状態が不安定であり、直前にブレード当接部Ｂに侵入したトナーの潤滑作用だけでは十分な効果が得られないことがある。そのため、たとえハーフトーンスクリーンのピッチのような小さな間隔でトナーが供給される場合であっても、その間の空隙部Ｇにおいて中間転写ベルト３０とクリーニングブレード３５との摩擦が大きくなることがある。その結果、クリーニングブレード３５の先端部の欠け、クリーニングブレード３５のめくれ、異音の発生などを引き起こしてしまうことがある。
【００４７】
一方、中間転写ベルト３０上にベタ画像を形成し、そのベタ画像の大量のトナーをブレード当接部Ｂにそのまま進入させた場合には、トナーがブレード当接部Ｂに進入しようとする力が大きくなりすぎてしまう。このため、新品のベルトユニット３９の不安定なブレード当接部Ｂを大量のトナーがすり抜けてしまい、それに起因して画像形成中のクリーニング性能を損なって、画像不良を発生させる可能性がある。
【００４８】
そこで、本実施例では、図４（ｂ）に示すように、第３ステーションＳｃの１次転写部Ｎ１ｃで中間転写ベルト３０に転写した供給用トナー像のトナーの一部を、第４ステーションＳｄの１次転写部Ｎ１ｄにおいて感光ドラム２２ｄで回収する。本実施例では、中間転写ベルト３０上の供給用トナー像Ｉ１が第４ステーションＳｄの１次転写部Ｎ１ｄを通過する際に、第４ステーションＳｄの１次転写ローラ２６ｄに、次のような電圧を印加する。すなわち、１次転写電源５１ｄから、トナーの正規の帯電極性と同極性（通常の画像形成時とは逆極性）の直流電圧である、例えば−１３００Ｖの電圧を印加する。これにより、第４ステーションＳｄの感光ドラム２２ｄに、供給用トナー像Ｉ１のトナーの一部を転写させて回収する。図中のＩ１Ｌは中間転写ベルト３０に残留して付着しているトナー像（以下「残留トナー像」ともいう。）、Ｉ１Ｃは感光ドラム２２ｄに回収されたトナーを示す。なお、感光ドラム２２ｄに回収されたトナーは、ドラムクリーニング装置２８ｄによって感光ドラム２２ｄから除去されて回収される。
【００４９】
図６は、中間転写ベルト３０上の残留トナー像Ｉ１Ｌを拡大して示す。中間転写ベルト３０上の残留トナー像Ｉ１Ｌは、供給用トナー像Ｉ１の一部のトナーが回収されることにより、トナー量が減り、濃度が薄くなっている。しかし、中間転写ベルト３０上に形成された均一なベタ画像である供給用トナー像Ｉ１から、１次転写部Ｎ１ｄに形成される電界の作用で均一にトナー（Ｉ１Ｃ）が感光ドラム２２ｄに回収される。そのため、中間転写ベルト３０上の残留トナー像Ｉ１Ｌも、図１０（ａ）に示すハーフトーンスクリーンを用いた画像とは異なり、トナーが偏在することなく薄く均一性が保たれている。
【００５０】
なお、供給用トナー像は、中間転写ベルト３０の磨耗やクリーニングブレード３５の欠けに起因する画像不良をより確実に抑制する観点から、スラスト方向においては画像形成装置１０が出力可能な最大画像幅の全域にわたって形成されることが望ましい。また、供給用トナー像のベルト搬送方向の長さは、クリーニングブレード３５によるクリーニングの安定性を確保するために十分な長さに適宜設定されることが望ましい。本実施例では、供給用トナー像のベルト搬送方向の長さは、中間転写ベルト３０の１周分の長さ（７２０ｍｍ）とした。
【００５１】
そして、このようにして中間転写ベルト３０上の残留トナー像Ｉ１Ｌは、均一性を保ったままブレード当接部Ｂに進入する。この残留トナー像Ｉ１Ｌは、ブレード当接部Ｂに進入する直前に２次転写部Ｎ２を通過する。本実施例では、この時に２次転写ローラ２７にトナーが付着しないように、トナー供給動作中は、離間機構２９によって２次転写ベルト２７は中間転写ベルト３０から離間されている。なお、二次転写ローラ２７を中間転写ベルトから離間させる代わりに、２次転写ローラ２７にトナーの正規の帯電極性と同極性（すなわち、２次転写時とは逆極性）の電圧を印加してもよい。これにより、静電的な反発力によって残留トナー像Ｉ１Ｌの２次転写ローラ２７への付着を防止することができる。
【００５２】
以上のように、トナー供給動作においてブレード当接部Ｂに供給するトナー像を、薄く均一な画像にする。これにより、その画像がブレード当接部Ｂに進入する際に、ブレード当接部Ｂをトナーがすり抜けてしまうことなく、潤滑剤として留まることができる。その結果、クリーニングブレード３５の先端部の欠け、クリーニングブレード３５のめくれ、異音の発生などの現象を抑制できる。
【００５３】
５．残留トナー像のトナー量
次に、トナー供給動作においてブレード当接部Ｂに供給する中間転写ベルト３０上の残留トナー像Ｉ１Ｌの好ましいトナー量（載り量、付着量）について説明する。
【００５４】
前述の効果を得るのに好ましい残留トナー像Ｉ１Ｌの載り量について、画像形成装置１０が動作する温湿度環境ごとに検討した。残留トナー像Ｉ１Ｌの載り量は、第４ステーションＳｄの１次転写バイアスの値を変化させることによって調整することが可能である。ここでは、残留トナー像Ｉ１Ｌの載り量を、０．００５ｍｇ／ｃｍ２、０．０１ｍｇ／ｃｍ２、０．１ｍｇ／ｃｍ２、０．２ｍｇ／ｃｍ２、０．３ｍｇ／ｃｍ２に調整した。そして、新品のユニット３９が設置された際に行われる初期のイニシャライズ動作を行った後のクリーニングブレード３５の欠け、トナーのすり抜けの発生状況について評価した。初期のイニシャライズ動作では、中間転写ベルト３０の周長検知、レジストレーション検知、濃度検知などのために、中間転写ベルト３０の約１０周の回転を伴った動作が行われる。また、画像形成装置１０が設置されている環境の温湿度環境は、通常オフィス相当の環境として２３℃／５０％ＲＨ、低温低湿度環境として１５℃／１０％ＲＨ、高温高湿度環境として３０℃／８０％ＲＨの３環境下にて検討した。結果を表１に示す。なお、表１に示した１次転写バイアスの値は、通常オフィス相当の環境における値を代表値として示したものであり、低温低湿度環、高温高湿度環境においては、同じ載り量を実現するために適宜１次転写バイアスの値を調整した。
【００５５】
【表１】
2015230474.tif 000003
【００５６】
この結果、高温高湿度環境下にて０．００５ｍｇ／ｃｍ２でクリーニングブレード３５の先端部の欠けが発生し、低温低湿度環境下にて０．３ｍｇ／ｃｍ２ですり抜けが発生した。また、残留トナー像Ｉ１Ｌの載り量を０．０１〜０．２ｍｇ／ｃｍ２にすれば、いずれの環境下においてもこれらの現象は発生しなかった。また、クリーニングブレード３５の先端部の欠けが発生しない状況では、クリーニングブレード３５のめくれ、異音の発生も確認されなかった。このように、制御部１００は、トナー供給動作において、残留トナー像のトナーの量が０．０１ｍｇ／ｃｍ２以上０．２ｍｇ／ｃｍ２以下となるように制御することが好ましい。
【００５７】
なお、本実施例では、トナー供給動作の実行時にブレード当接部Ｂに初めて残留トナー像のトナーが進入するタイミングまでの中間転写ベルト約半周分の間は、ブレード当接部Ｂで潤滑剤としてのトナーが枯渇している状態にある。そこで、本実施例では、クリーニングブレード３５の組付け時に予めクリーニングブレード３５の先端部に潤滑剤を塗布しておいた。本実施例では、この潤滑剤としては、平均粒径３μｍのフッ化黒鉛（商品名セフボン：セントラル硝子社製）を、ハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）溶媒に重量比１０％で分散させたものを用いた。そして、クリーニングブレード３５に潤滑剤を塗布した後に常温放置して乾燥させた。ただし、このように予め塗布しておいた潤滑剤がブレード当接部Ｂに介在してその性能を発揮できるのは、中間転写ベルト３０が１〜２周する程度の間である。その後も中間転写ベルト３０の周回を重ねて初期のイニシャライズ動作を継続すると、予め塗布された潤滑剤はブレード当接部Ｂから枯渇して、前述のような摩擦に起因する現象が生じてしまうことがある。したがって、前述のトナー供給動作は、新品のベルトユニット３９を画像形成装置１０にセットしたら、画像形成装置１０を起動させる際の最初の動作（少なくとも予め塗布された潤滑剤が枯渇する前の動作）として行うことが好ましい。トナー供給動作は、初期のイニシャライズ動作に含まれていていよい。
【００５８】
以上、本実施例によれば、ベルトユニット３９が新品であることを検知した際にトナー供給動作を実行する。このとき、静電的に転写した供給用トナー像のトナーの一部を静電的に回収した残りの残留トナー像をブレード当接部Ｂに供給する。これにより、トナーのすり抜け、クリーニングブレード３５の先端部の欠け、クリーニングブレード３５のめくれ、異音の発生などの現象を抑制できる。
【００５９】
なお、本実施例では、画像形成装置１０は、新品のベルトユニット３９がセットされたことを検知してトナー供給動作を自動的に実行したが、これに限定されるものではない。新品のベルトユニットを検知する機構に加えて又はそれに代えて、操作者が画像形成装置や画像形成装置に通信可能に接続された機器のオペレーションパネルなどの操作部を通じて、画像形成装置にトナー供給動作を実行させられるようになっていてもよい。例えば、新品のベルトユニット３９をセットしたユーザーやサービスマンなどの操作者がトナー供給動作の実行を指示することが考えられる。
【００６０】
また、本実施例では、第３ステーションＳｃで供給用トナー像を形成し、第４ステーションＳｄでその供給用トナー像のトナーの一部を回収したが、これに限定されるものではない。上流側のステーションで供給用トナー像を形成し、そのステーションよりも下流側のステーションでその供給トナー像のトナーの一部を回収すれば、いずれのステーションを用いてもかまわない。また、供給用トナー像を形成するステーションとそのトナーの一部を回収するステーションは隣接するステーションであっても、両者の間に別のステーションがある離隔したステーションであってもよい。間に別のステーションがある場合、その別のステーションにおいては供給用トナー像が１次転写部を通過するように１次転写ローラに印加する電圧を調整すればよい。また、ブレード当接部に十分のトナーを供給できればよいので、供給用トナー像を形成するステーション又はそのトナーの一部を回収するステーションの少なくとも一方が複数のステーションとされていてもよい。複数のステーションで形成される供給用トナー像は、中間転写ベルト上で重ね合わされるように形成されても、中間転写ベルト上の異なる位置に形成されてもよい。そして、中間転写ベルト上に形成された供給用トナー像のトナーの一部を一のステーションの感光ドラムに回収し、他の一部のトナーを別のステーションの感光ドラムに回収することが可能である。
【００６１】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じである。したがって、実施例１のものと同一又は実施例１のものと対応する機能、構成を有する要素についは、同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００６２】
本実施例では、トナー供給動作を実行するタイミングと、トナー供給動作における供給用トナー像のトナーの一部の回収のしかたが実施例１とは異なる。
【００６３】
実施例１では、新品のベルトユニット３９が画像形成装置１０にセットされた場合にトナー供給動作を実行した。新品のベルトユニット３９では、初期のイニシャル動作時にブレード当接部Ｂにおける摩擦が増大しやすいからである。同様に、例えば水分の影響を受けやすい高温高湿環境下での画像形成時や、トナーによる潤滑効果が低下する低印字率の画像形成が連続して行われた場合など、ブレード当接部Ｂでの摩擦が増大しやすい動作状況でトナー供給動作を実行することが有効である。そこで、本実施例では、画像形成装置１０が設置されている環境の情報と画像形成した画像の印字率の情報とに基づいて、所定の実行条件を満たした場合にトナー供給動作を実行する。
【００６４】
また、実施例１では、中間転写ベルト３０上に形成した供給用トナー像のトナーの一部を静電的に感光ドラム２２に回収した。同様に、中間転写ベルト３０上のトナー像のトナーの一部を静電的に回収できる部材（回収部材）であれば用いることができる。そこで、本実施例では、任意のステーションＳの１次転写部Ｎ１で中間転写ベルト３０に転写した供給用トナー像のトナーの一部を、２次転写部Ｎ２において２次転写ローラ２７に回収する。これによって、実施例１と同様に、ブレード当接部Ｂに進入するトナー像を薄く均一な状態とし、トナーのすり抜けを抑制しつつ、クリーニングブレード３５の先端部の欠け、クリーニングブレード３５のめくれ、異音の発生などの現象を抑制する。
【００６５】
図７は、本実施例の画像形成装置１０の要部の概略制御態様を示す。本実施例では、制御部１００は、画像形成装置１０が設置されている環境の温度と湿度を検知する環境検知手段としての環境センサ（温湿度センサ）８１を有する。また、本実施例では、制御部１００は、画像形成枚数を計数する計数部１０１、形成した画像の印字率を求めて集計し記憶する印字率演算部（演算記憶部）１０２としての機能を有する。
【００６６】
本実施例では、高温高湿環境下で低印字率の画像形成が所定ページ分（本実施例では１００ページ）連続して実行された場合に、トナー供給動作を実行する。本実施例では、制御部１００は、ステーションＳ毎の画像データの画像ドット比を１ページ毎に算出し、その画像ドット比の４個のステーション分の加算値を印字率として算出する。ここで、画像ドット比は、画像データにおけるオン信号のドット数を１ページに描画可能な全ドット数で除算した値である。そして、制御部１００は、ジョブが実行されると、画像形成したページ数の累積値と、ページ毎の印字率とを記憶し、また直近における所定ページ分（本実施例では１００ページ）の画像形成の平均印字率を演算する。ここで、ジョブとは、一の開始指示による単一又は複数の記録材に対する一連の画像形成動作のことをいう。
【００６７】
図８は、本実施例におけるトナー供給動作が実行されるまでの手順を示すフロー図である。
【００６８】
制御部１００は、ジョブ要求を受けると、画像形成を実行させ（Ｆ１０１）、累積ページ数とページ毎の印字率とを記憶し、直近１００ページの平均印字率を演算する。続いて、制御部１００は、累積ページ数が１００以上であるか否かを判断して（Ｆ１０２）、１００以上でなければ（「Ｎｏ」）、次の画像形成があるか無いかの判断（Ｆ１０７）に移行する。制御部１００は、Ｆ１０２の判断において１００以上であれば（「Ｙｅｓ」）、直近１００ページの平均印字率が２％以下であるか否かを判断する（Ｆ１０３）。制御部１００は、Ｆ１０３の判断において２％以下でなければ（「Ｎｏ」）、Ｆ１０７に移行する。制御部１００は、Ｆ１０３の判断において２％以下であれば（「Ｙｅｓ」）、低印字率の画像形成が連続していると判断し、環境センサ８１によって環境の温度と湿度とを検知して、動作環境が高温高湿環境であるか否かを判断する（Ｆ１０４）。制御部１００は、Ｆ１０４の判断において高温高湿環境でなければ（「Ｎｏ」）、Ｆ１０７に移行する。制御部１００は、Ｆ１０４の判断において高温高湿環境であれば（「Ｙｅｓ」）、トナー供給動作を実行させる（Ｆ１０５）。続いて、制御部１００は、記憶している累積ページ数の値をリセットして（Ｆ１０６）、Ｆ１０７に移行する。そして、制御部１００は、Ｆ１０７の判断において、次の画像形成があれば（「Ｎｏ」）、Ｆ１０１に戻り画像形成を続けさせる。一方、次の画像形成が無ければ（「Ｙｅｓ」）、ジョブを終了する。
【００６９】
以上の手順によって、低印字率の画像形成が続いた場合であって、かつ、高温高湿環境下での動作である場合に（具体的には直近の１００ページの画像形成における平均印字率が２％以下となった場合）、トナー供給動作が実行される。
【００７０】
なお、本実施例では、トナー供給動作はジョブを中断して行うが、実質的には記録材Ｐを供給せずに行う画像形成動作と同様の動作を行うことになるため、各モータやバイアスはＯＦＦせず、連続してトナー供給動作に移行してよい。
【００７１】
図９は、本実施例におけるトナー供給動作を説明するための中間転写ベルト３０周りの模式図である。トナー供給動作では、まず、図９（ａ）に示すように、例えば第４ステーションＳｄにおいて、ベタ画像とされる供給用トナー像Ｉ２を形成し、中間転写ベルト３０へ転写する。このとき、第４ステーションＳｄの１次転写ローラ２６ｄには、１次転写電源５１ｄから、通常の画像形成時と同様に、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である、例えば＋１０００Ｖの電圧を印加する。
【００７２】
次に、図９（ｂ）に示すように、中間転写ベルト３０上の供給用トナー像Ｉ２が２次転写部Ｎ２を通過する際に、２次転写ローラ２７に、２次転写電源５２から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である、例えば＋２００Ｖの電圧を印加する。このとき、２次転写部Ｎ２に記録材Ｐは供給しない。これにより、２次転写ローラ２７に、供給用トナー像Ｉ２のトナーの一部を転写させて回収する。図中のＩ２Ｌは中間転写ベルト３０に残留して付着している残留トナー像、Ｉ２Ｃは２次転写ローラ２７に一時的に回収されたトナーを示す。中間転写ベルト３０上の残留トナー像Ｉ２Ｌは、実施例１の場合と同様に、均一性を保ったままブレード当接部Ｂに進入する。本実施例では、供給トナー像のベルト搬送方向の長さは５０ｍｍとした。
【００７３】
また、中間転写ベルト３０上のトナー像が２次転写部Ｎ２を通過した直後から、２次転写ローラ２７に、２次転写電源５２から、トナーの正規の帯電極性と同極性の直流電圧である、例えば−１０００Ｖの電圧を印加する。これにより、２次転写ローラ２７に付着しているトナーＩ２ｃを中間転写ベルト３０に吐き出す。また、本実施例では、その後、２次転写ローラ２７に、２次転写電源５２から、＋１０００Ｖと−１０００Ｖの電圧とを交互に印加する動作を複数回繰り返す。これにより、２次転写ローラ２７からトナーＩ２ｃをより確実に中間転写ベルト３０に吐き出す。この中間転写ベルト３０に吐き出されたトナーは、ブレード当接部Ｂに供給される。このように、制御部１００は、トナー供給動作において、２次転写ローラ２７に一旦回収されたトナーを中間転写ベルト３０に吐き出させる。そして、この中間転写ベルト３０に吐き出されたトナーを中間転写ベルト３０の移動によりクリーニングブレード３５と中間転写ベルト３０との当接部Ｂに供給させる。
【００７４】
ここで、本実施例における供給用トナー像のベルト搬送方向の長さは、実施例１のものよりも短い。これは、ベルトユニット３９が新品の場合に比べて、本実施例におけるトナー供給動作を実行する際のブレード当接部Ｂの状態は安定しており、より短い長さ分のトナーでも十分に安定したブレード当接部Ｂの状態を確保できるためである。
【００７５】
本実施例では、２次転写部Ｎ２を通過した中間転写ベルト３０上の残留トナー像Ｉ２Ｌ及びその後に２次転写ローラ２７から中間転写ベルト３０に吐き出されたトナーＩ２ｃは、いずれも実施例１と同様に薄く均一性が保たれている。そして、これらのトナーはその状態を維持してブレード当接部Ｂに進入するため、ブレード当接部Ｂをすり抜けてしまうことはない。したがって、クリーニングブレード３５の先端部の欠け、クリーニングブレード３５のめくれ、異音の発生などの現象を抑制できる。
【００７６】
なお、２次転写ローラ２７に回収したトナーＩ２ｃを中間転写ベルト３０に吐き出す代わりに、２次転写ローラ２７の表面をクリーニングする２次転写部材クリーニング装置を設けて、これによって２次転写ローラ２７から除去して回収するようにしてもよい。
【００７７】
このように、本実施例では、制御部１００は、トナー供給動作において、感光ドラム２２に所定のトナー像を形成させ、感光ドラム２２に形成された所定のトナー像を中間転写ベルト３０に静電的に転写させる。また、中間転写ベルト３０に転写された所定のトナー像のトナーの一部を２次転写ローラ２７に静電的に回収させる。そして、２次転写ローラ２７に回収されずに中間転写ベルト３０に残った所定のトナー像のトナーを中間転写ベルト３０の移動によりクリーニングブレード３５と中間転写ベルト３０との当接部Ｂに供給する。
【００７８】
次に、実施例１と同様に、トナー供給動作においてブレード当接部Ｂに供給する中間転写ベルト３０上の残留トナー像Ｉ２Ｌの好ましいトナー量（載り量、付着量）について検討した。残留トナー像Ｉ２Ｌの載り量は、２次転写バイアスの値を変化させることによって調整することが可能である。ここでは、残留トナー像Ｉ２Ｌの載り量を、０．００５ｍｇ／ｃｍ２、０．０１ｍｇ／ｃｍ２、０．１ｍｇ／ｃｍ２、０．２ｍｇ／ｃｍ２、０．３ｍｇ／ｃｍ２に制御した。そして、トナー供給動作後に画像形成を行った際のクリーニングブレード３５の欠け、トナーのすり抜けの発生状況を、実施例１と同様の各環境において評価した。結果を表２に示す。なお、表２に示した２次転写バイアスの値は、通常オフィス相当の環境における値を代表値として示したものであり、低温低湿度環、高温高湿度環境においては、同じ載り量を実現するために適宜２次転写バイアスの値を調整した。
【００７９】
【表２】
2015230474.tif 000004
【００８０】
この結果、実施例１同様に、載り量を０．０１〜０．２ｍｇ／ｃｍ２にすれば、いずれの環境下においてもクリーニングブレード３５の欠け、トナーのすり抜けといった現象は発生しなかった。また、クリーニングブレード３５の先端部の欠けが発生しない状況では、クリーニングブレード３５のめくれ、異音の発生も確認されなかった。
【００８１】
以上、本実施例によれば、高温高湿環境下にて低印字率の画像形成が続いた場合に前述のトナー供給動作を実行する。このとき、静電的に転写した供給用トナー像のトナーの一部を静電的に回収した残りの残留トナー像をブレード当接部Ｂに供給する。これにより、トナーのすり抜け、クリーニングブレード３５の先端部の欠け、クリーニングブレード３５のめくれ、異音の発生などの現象を抑制できる。
【００８２】
なお、トナー供給動作の実行条件となる累積ページ数や平均印字率の閾値の設定、あるいは残留トナーのベルト搬送方向の長さなどは、画像形成装置を構成する様々な条件によって適正値が異なり得るため、本実施例の値に限定されるものではない。これらの値は、ダウンタイム（調整動作などにより画像の出力ができない期間）によるユーザビリティの低下とトナー供給動作により得られる効果とのバランスを考慮して適宜決めればよい。
【００８３】
また、本実施例では、第４ステーションＳｄにおいて供給用トナー像を形成したが、供給用トナー像を形成するステーションＳは任意である。ただし、供給用トナー像を形成するステーションＳは、中間転写ベルト３０の移動方向においてより下流側にある方が、トナー供給動作を開始してからブレード当接部Ｂにトナーが供給するまでに中間転写ベルト３０が走行する距離を短くできる。そのため、ブレード当接部Ｂにトナーを供給することが望ましい状況において、より速やかにブレード当接部Ｂにトナーを供給することが可能である。第４ステーションＳｄ以外で供給用トナー像を形成する場合には、下流側のステーションＳで供給用トナー像のトナーが回収されることなく１次転写部Ｎ１を通過するように各ステーションＳでの１次転写バイアスを調整すればよい。また、第４ステーションＳｄ以外で供給用トナー像を形成する場合には、実施例１における供給用トナー像のトナーの一部を少なくとも一つのステーションＳの感光ドラム２２に回収する方法を組み合わせてもよい。つまり、中間転写ベルト上に形成された供給用トナー像のトナーの一部を一のステーションの感光ドラムに回収し、他の一部のトナーを２次転写ローラに回収することが可能である。
【００８４】
その他
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【００８５】
例えば、中間転写ベルト上の残留トナー像の適正な載り量は、中間転写ベルトやクリーニングブレードの材質、クリーニングブレードの当接条件、あるいはクリーニング対象となるトナーの性状などによって異なり得る。したがって、残留トナー像の載り量は前述のものに限定されるものではない。
【００８６】
また、中間転写ベルト上に形成するトナー像のパターンとしては、前述したようにベタ画像を用いるのが好ましい。しかし、トナー像がブレード当接部に進入する際の空隙が少なければ上述の実施例にて示したのと同様の効果を得ることが可能である。このような観点から、供給用トナー像はベタ画像に限定されるものではない。
【００８７】
また、実施例１では、ベルトユニットが新品である場合にトナー供給動作を実行した。これに対して、中間転写ベルト、クリーニングブレードの少なくとも一方が別個に交換可能とされている場合などには、中間転写ベルト又はクリーニングブレードの少なくとも一方が新品である場合にトナー供給動作を実行するようにしてもよい。
【００８８】
また、実施例２では、画像形成装置が設置されている環境の情報として温度と湿度の情報を用いたが、中間転写ベルトとクリーニングブレードとの摩擦は温度又は湿度の少なくとも一方が一定以上高い場合に増大しやすいと言える。したがって、画像形成装置が設定されている環境の情報として、温度又は湿度の少なくとも一方を用いることができる。また、実施例２では、環境の情報と印字率の情報との両方を用いて、トナー供給動作を実行するか否かを判断したが、これらはそれぞれ別個に独立してトナー供給動作を実行するか否かの判断に用いることができる。つまり、画像形成装置の環境の温度又は湿度の少なくとも一方を検知する環境検知手段を設け、制御部が、環境検知手段によって検知された温度又は湿度の少なくとも一方が閾値以上の場合に、トナー供給動作を実行させるようにしてもよい。また、画像形成装置において形成される画像の印字率を求める演算部を設け、制御部が、演算部によって求められた印字率が閾値以下の場合に、トナー供給動作を実行させるようにしてもよい。
【００８９】
また、実施例２では、所定の実行条件を満たした場合にジョブを中断して（すなわち、非画像形成時である画像間（紙間）の間隔を広げて）トナー供給動作を実行したが、これに限定されるものではない。例えば、ジョブの実行中に所定の実行条件を満たした場合に、非画像形成時として、当該ジョブの終了後の準備動作時（回転時）、あるいは次のジョブの前の準備動作時（前回転時）などにトナー供給動作を実行してもよい。
【００９０】
また、画像形成装置は、実施例１のトナー供給動作と、実施例２のトナー供給動作との両方を実行するように構成してもよい。なお、実施例１のように新品のベルトユニットをセットした際に実行するトナー供給動作として、実施例２における動作を採用してもよい。逆に、実施例２のようにベルトユニットの使用中に所定の実行条件を満たした場合に実行するトナー供給動作として実施例１における動作を採用してもよい。
【００９１】
また、上述の実施例では、供給トナー像のトナーの一部を回収する回収部材として像担持体、二次転写部材を用いたが、これに限定されるものではない。回収部材としては、移動体の移動方向においてクリーニングブレードの上流側に配置され、移動体からトナーを静電的に回収できるものであれば用いることができる。例えば、実施例２の２次転写ローラと同様のローラを別途設け、そのローラに印加する電圧を制御して供給用トナー像のトナーの一部を回収させることができる。また、実施例２の２次転写ローラの場合と同様に、回収したトナーを吐き出す動作を行ってもよい。また、そのローラはトナー供給動作時以外の画像形成時などには中間転写ベルトから離間させておくことができる。
【００９２】
また、本発明は、記録材に担持された転写材に像担持体からトナー像を直接転写する直接転写方式の画像形成装置にも適用できる。直接転写方式の画像形成装置は、上述の実施例における中間転写ベルトの代わりに、記録材担持体としての無端状のベルトで形成された記録材担持ベルトなどを有する。記録材担持ベルトは、像担持体からトナーが転写される記録材を搬送する移動可能な移動体の一例である。各感光ドラムに形成されたトナー像は、各転写部において、記録材担持体に担持された記録材に順次に転写される。このような画像形成装置においても、記録材担持体の表面の付着物をブレードクリーニング方式のクリーニング装置でクリーニングすることがある。例えば、非画像部に付着したトナー（かぶりトナー）、ジャム（紙づまり）などが生じたい場合に付着したトナー、画像濃度制御などのための制御用のトナー像をクリーニングするためである。したがって、このような画像形成装置にも本発明を適用することが可能であり、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。
【００９３】
また、中間転写体や記録材担持体とされる移動体は、無端状のベルトに限定されるものではなく、例えばシートを枠体に張設するなどしてドラム状に形成されたものであってもよい。
【符号の説明】
【００９４】
２２          感光ドラム
２６          １次転写ローラ
２７          ２次転写ローラ
３０          中間転写ベルト
３４          ベルトクリーニング装置
３５          ベルトクリーニングブレード
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図６】
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【図１０】
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