(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上のトナーを除去する除去手段と、
前記除去手段によるクリーニング動作を制御する制御手段と、
を備え、トナー像検知手段で検知されるための検知用トナー像が前記像担持体上に形成された後に第１のクリーニング動作を実行するクリーニング装置であって、
前記制御手段は、前記トナー像検知手段で検知されるための第１の検知用トナー像が前記像担持体上に形成されてから、前記トナー像検知手段で検知されるための第２の検知用トナー像が前記像担持体上に形成されるまでに、前記像担持体上に形成された記録材に転写されるためのトナー像の数と、前記第１の検知用トナー像又は前記第２の検知用トナー像が前記像担持体に形成された回数とに応じて、前記第１のクリーニング動作に続いて第２のクリーニング動作を実行するか否かを判断することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記記録材に転写されるためのトナー像の数が所定の数より少なく、かつ、前記回数が所定の回数より多い場合に、前記第１のクリーニング動作に続いて前記第２のクリーニング動作を実行することを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
温度及び水分量を検知する検知手段を備え、
前記制御手段は、前記検知手段により検知した温度及び水分量に応じて、前記第２のクリーニング動作を実行するか否かを判断することを特徴とする請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記検知手段により検知した温度が第一の温度以下で、かつ、前記検知手段により検知した水分量が第一の水分量以下である場合には、前記第２のクリーニング動作を少なくとも２回実行することを特徴とする請求項３に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記検知手段により検知した温度が第一の温度以下で、かつ、前記検知手段により検知した水分量が第一の水分量以下である場合には、前記第２のクリーニング動作を実行する時間を延長することを特徴とする請求項３に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記検知手段により検知した温度が第二の温度以上で、かつ、前記検知手段により検知した水分量が第二の水分量以上である場合には、前記第２のクリーニング動作を実行しないことを特徴とする請求項３に記載のクリーニング装置。
【請求項７】
前記除去手段は、前記像担持体上のトナーを掻き取るブレードを有し、
前記第２のクリーニング動作は、前記像担持体を所定の回数、回転させて、前記ブレードにより前記像担持体上のトナーを掻き取る動作であることを特徴とする請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項８】
前記除去手段は、前記像担持体上のトナーを掻き取るブレードと、前記像担持体上のトナーを帯電させる帯電手段と、を有し、
前記第２のクリーニング動作は、前記ブレードにより前記像担持体上のトナーを掻き取った後、前記ブレードをすり抜けたトナーを前記帯電手段により帯電させる動作を含むことを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項９】
前記帯電手段に電圧を印加する印加手段を備え、
前記第２のクリーニング動作は、前記印加手段による前記帯電手段への電圧の印加をオン又はオフする動作を繰り返す動作を含むことを特徴とする請求項８に記載のクリーニング装置。
【請求項１０】
トナー像が形成される感光体と、
前記感光体上のトナー像が転写される像担持体と、
前記像担持体上のトナーを除去する請求項１乃至９のいずれか１項に記載のクリーニング装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーニング装置及び画像形成装置に関し、特に、レーザープリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真記録方式を用いる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラープリンタ、カラー複写機等の電子写真方式を採用したカラー画像形成装置に対しては、出力画像の高画質化が求められている。高画質な画像を得るために、例えば、複数の感光ドラムを備えた中間転写体方式のカラー画像形成装置では、濃度や階調特性を一定に保つための調整手段を用いて、以下のような画像濃度制御が行われる。まず、各色のトナーを用いて所定の画像形成条件でパッチと呼ばれるトナー像を中間転写体上に作成し、作成したパッチの濃度関連情報（濃度やトナー載り量、色度差等）を光学検知手段（光学センサ）で検知する。そして、パッチを形成したときの画像形成条件とパッチの濃度の検知結果との対応関係に基づいて、画像形成条件にフィードバックをかける。カラー画像形成装置では、このような画像濃度制御を行うことで、安定した濃度や階調特性の画像が得られるようにしている。
【０００３】
また、カラー画像形成装置では、色ずれに起因して発生する画像の色味変動、色味むらの課題を解決するために、次のような色ずれ制御が行われる。例えば、各色で色ずれ検出用パターンを中間転写体上に形成し、形成された色ずれ検出用パターンの位置をセンサで検出して、検出結果に基づき各色画像位置の補正（色ずれ補正制御）を実施している。画像濃度制御や色ずれ補正制御を以下、キャリブレーションという。キャリブレーションを実行した際に中間転写体上に形成されたトナー像（以下、テストパッチ）は、キャリブレーション終了後に、クリーニングする必要がある。テストパッチのトナー量は、中間転写体上のトナー像が記録媒体に転写された後に中間転写体上に残るトナー（以下、二次転写残トナー）のトナー量よりも多い。そのため、キャリブレーション後の中間転写体をクリーニングする専用のクリーニング動作を毎回実施することが考えられる。例えば特許文献１には、キャリブレーション後の画像形成時には画像形成前の中間転写体の回転時間を長くするクリーニング制御方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３９７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、キャリブレーションの実行間隔が短い状態で、キャリブレーションが複数回実行される場合には、キャリブレーションで形成されたパッチ部でクリーニング不良が発生する場合がある。クリーニング不良は、キャリブレーション後のクリーニング動作に要する時間を長くすることで防止できるが、その結果、ＦＰＯＴ（Ｆｉｒｓｔ  Ｐｒｉｎｔ  Ｏｕｔ  Ｔｉｍｅ）の遅延や、クリーニング動作の処理時間（ダウンタイム）が長くなる。
【０００６】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、クリーニング動作に伴うダウンタイムを短縮しつつ、クリーニング不良の発生を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。
【００１０】
（１）像担持体上のトナーを除去する除去手段と、前記除去手段によるクリーニング動作を制御する制御手段と、を備え、トナー像検知手段で検知されるための検知用トナー像が前記像担持体上に形成された後に第１のクリーニング動作を実行するクリーニング装置であって、前記制御手段は、前記トナー像検知手段で検知されるための第１の検知用トナー像が前記像担持体上に形成されてから、前記トナー像検知手段で検知されるための第２の検知用トナー像が前記像担持体上に形成されるまでに、前記像担持体上に形成された記録材に転写されるためのトナー像の数と、前記第１の検知用トナー像又は前記第２の検知用トナー像が前記像担持体に形成された回数とに応じて、前記第１のクリーニング動作に続いて第２のクリーニング動作を実行するか否かを判断することを特徴とするクリーニング装置。
【００１１】
（２）トナー像が形成される感光体と、前記感光体上のトナー像が転写される像担持体と、前記像担持体上のトナーを除去する前記（１）に記載のクリーニング装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、クリーニング動作に伴うダウンタイムを短縮しつつ、クリーニング不良の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１、２の画像形成装置の構成を示す図
【図２】実施例１のクリーニング構成を示す図、クリーニングの様子を示す図
【図３】実施例１、２の光学センサの構成を示す図、テストパッチを示す図
【図４】実施例１、２の印字率を説明する図
【図５】実施例１のクリーニング制御処理を示すフローチャート
【図６】実施例１、２のクリーニング動作を示す図、クリーニング制御のタイミングを示す図
【図７】実施例２のクリーニング構成を示す図、導電性ブラシを示す図
【図８】実施例２の導電性繊維及び導電性ブラシの抵抗値の測定方法を示す図
【図９】実施例２のクリーニング制御処理を示すフローチャート
【図１０】実施例２の強化クリーニング動作を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態を、実施例により図面を参照しながら詳しく説明する。
【実施例１】
【００１５】
＜画像形成装置の動作＞
図１は、実施例１の画像形成装置の概略構成図である。本実施例では、画像形成装置の一例として、電子写真方式を採用した画像形成装置のうち、中間転写方式を採用したタンデム型のフルカラー画像形成装置を示している。図１に示すフルカラーの画像形成装置は、着脱自在なプロセスカートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを備えている。４個のプロセスカートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、同一構造である。異なる点は、プロセスカートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫが収容しているトナーの色であり、各プロセスカートリッジは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーによる画像を形成することである。尚、色を表す添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは必要な場合を除き省略する。プロセスカートリッジＰは、それぞれトナー容器２３を有している。更に、感光体である感光ドラム１を有している。更に、帯電ローラ２と、現像ローラ３と、ドラムクリーニングブレード４と、残トナー容器２４を有している。
【００１６】
プロセスカートリッジＰの下方にはレーザユニット７が配置され、画像信号に基づく露光を感光ドラム１に対して行う。感光ドラム１は、帯電ローラ２に所定の負極性の電圧を印加することで、所定の負極性の電位に帯電された後、レーザユニット７によって静電潜像が形成される。静電潜像は現像ローラ３に所定の負極性の電圧が印加されることで反転現像され、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上（感光体上）に、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー像が形成される。尚、本実施例で使用するトナーは、負極性に帯電されている。
【００１７】
中間転写体ユニットは、像担持体である中間転写ベルト８、駆動ローラ９、テンションローラ１０、対向ローラ２８から構成されている。また、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向して、中間転写ベルト８の内側に一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが配設されており、トナー像の転写時には不図示の電圧印加手段である電源により一次転写ローラ６に転写電圧が印加される。また、トナー像検知手段である光学センサ６０により、中間転写ベルト８上（像担持体上）に形成された、記録材Ｓに転写するためのトナー像ではない所定のトナー像であるテストパッチを検知する。ここで、テストパッチとは、画像の色ずれを検知するための色ずれ制御用パッチや、画像の濃度を検知するための濃度制御用パッチ等である。尚、濃度制御用パッチを用いた画像濃度制御や、色ずれ制御用パッチを用いた色ずれ補正制御を、以下、キャリブレーションという。光学センサ６０は、駆動ローラ９の近傍に設置される。光学センサ６０は、発光素子と受光素子とを備え、発光素子からの光をテストパッチや中間転写ベルト８の表面に照射し、それぞれからの反射光を受光素子で検知する。画像形成装置では、光学センサ６０の検知結果に基づいて、濃度補正や色ずれ補正が行われる。
【００１８】
感光ドラム１上に形成されたトナー像は、各感光ドラム１の矢印方向（時計回り方向）への回転と、中間転写ベルト８の矢印Ｚ方向（反時計回り方向）への回転に伴い、中間転写ベルト８上に転写される（一次転写という）。一次転写時には、一次転写ローラ６に正極性の電圧が印加される。感光ドラム１Ｙ上のトナー像から順次、中間転写ベルト８上に一次転写され、４色のトナー像が重なった状態で二次転写ローラ１１まで搬送される。
【００１９】
給搬送装置１２は、記録材Ｓを収納する給紙カセット１３内から記録材Ｓを給紙する給紙ローラ１４と、給紙された記録材Ｓを搬送する搬送ローラ対１５とを有している。そして、給搬送装置１２から搬送された記録材Ｓは、レジストレーションローラ対１６によって二次転写ローラ１１に搬送される。中間転写ベルト８から記録材Ｓへトナー像を転写するために、二次転写ローラ１１に正極性の電圧が印加される。これにより、搬送されている記録材Ｓに、中間転写ベルト８上のトナー像が転写される（二次転写という）。トナー像が転写された記録材Ｓは、定着装置１７に搬送され、定着フィルム１８と加圧ローラ１９とによって加熱、加圧され、未定着のトナー像が記録材Ｓの表面に定着される。定着処理が完了した記録材Ｓは排紙ローラ対２０によって排出される。
【００２０】
（クリーニングブレード）
トナー像が中間転写ベルト８に転写された後、転写されずに感光ドラム１表面に残ったトナーは、ドラムクリーニングブレード４によって除去される。二次転写を終えた後、中間転写ベルト８上には、トナーと、記録材Ｓが搬送されることによって発生する紙粉が残留する。中間転写ベルト８上に残留したトナーと紙粉は、中間転写ベルト８に当接配置された除去手段である中間転写ベルトクリーニング装置（以下、クリーニング装置という）２２によって除去され、回収される。尚、本実施例の画像形成装置ではクリーニング装置２２は、ウレタンゴムで形成された弾性を有するクリーニングブレード２１（ブレード）を有している。図２（ａ）は、本実施例のクリーニングブレード２１が中間転写ベルト８と接触する部分を模式的に示す拡大図である。図２（ａ）に示すように、クリーニングブレード２１は、ウォーレス硬度６９度のポリウレタンゴム２１ａを金属板金２１ｂの先端に保持したものである。
【００２１】
クリーニングブレード２１は、中間転写ベルト８を張架しているテンションローラ１０に対して所定の設定角Ａ、侵入量Ｂを満たすように固定されている。また、中間転写ベルト８は、矢印ａ方向（回転方向ａともいう）に回転する。尚、設定角Ａは、クリーニングブレード２１の先端部が変形せずにそのままテンションローラ１０に侵入したと仮定したときの、接線Ｌとクリーニングブレード２１の底面２１ｂｔｍとのなす角度である。ここで、クリーニングブレード２１の先端部は、ポリウレタンゴム２１ａの先端部でもある。また、接線Ｌとは、クリーニングブレード２１の先端面とテンションローラ１０との交点Ｃにおける接線である。侵入量Ｂは、クリーニングブレード２１の先端面とテンションローラ１０との交点Ｃと、クリーニングブレード２１のテンションローラ１０への侵入側の縁部Ｃｃとの間の距離である。本実施例では、設定角Ａが２２度、侵入量Ｂが０．２ｍｍである。この場合、実際にはクリーニングブレード２１は、一定の当接圧、一定のニップ部長、及び、一定の角度を保って安定化されている。ここで、一定の当接圧とは、クリーニングブレード２１のテンションローラ１０に対する当接圧であり、一定のニップ部長とは、クリーニングブレード２１と中間転写ベルト８との当接部位のニップ部長である。また、一定の角度とは、クリーニングブレード２１の先端面と中間転写ベルト８との当接部の接線方向との角度（前述した設定角Ａ）である。
【００２２】
（クリーニングブレードによるクリーニング動作）
図２（ｂ）は、中間転写ベルト８上のトナー（図中、小白丸で示す）が、クリーニングブレード２１により掻き取られる様子を模式的に示したものである。中間転写ベルト８の回転方向ａへの回転動作に従って、中間転写ベルト８上に形成されたトナーは、クリーニングブレード２１で掻き取られ、ブレード先端部ｂ（破線円）に溜まる。ブレード先端部ｂに溜まったトナーは、矢印ｃ方向に落下するようになっている。また、ブレード先端部ｂに溜まったトナーの外添剤が、クリーニングブレード２１と中間転写ベルト８との当接部に潜り込み擦り込まれることによって、中間転写ベルト８表面は潤滑性を得ることができるようになっている。ブレード先端部ｂにトナーが溜まった状態で、二次転写後に残ったトナーの量と比較してトナーの量が多いテストパッチがクリーニングブレード２１に突入すると、テストパッチが載った中間転写ベルト８の表面の部分でクリーニング不良が発生する場合がある。
【００２３】
図１の説明を続ける。制御基板２５は、画像形成装置の制御を行うための電気回路が搭載された制御基板であり、制御基板２５には制御手段であるＣＰＵ２６が搭載されている。ＣＰＵ２６は、ＲＯＭ２６ａに記憶された各種プログラムに従って、ＲＡＭ２６ｂを一時的な作業領域として使用しながら各種処理を実行する。ＣＰＵ２６は、記録材Ｓの搬送に関する駆動源（不図示）や中間転写ベルト８及びプロセスカートリッジＰの駆動源（不図示）等の制御、画像形成に関する制御、更には故障検知に関する制御等、画像形成装置の動作を一括して制御している。不揮発性メモリ２６ｃは、ＣＰＵ２６が画像形成装置の各種制御を実行する際に参照する各種の情報を記憶しており、これらの情報は、画像形成装置の電源が切断されても保持される。
【００２４】
また、検知手段である環境センサ７０は、温度及び水分量を検知するセンサである。本実施例の環境センサ７０は、図中右下に設置されているが、画像形成装置内の熱源（例えば、定着装置１７や電源等）の影響を受けない位置であれば、図中右下に限定されない。尚、図１の画像形成装置は一例であり、例えば両面印刷が可能な画像形成装置等であってもよい。
【００２５】
＜転写構成＞
中間転写ベルト８は、樹脂材料に導電剤を添加して導電性を付与した無端状ベルトであり、駆動ローラ９、テンションローラ１０、対向ローラ２８の３軸で張架され、テンションローラ１０により総圧１００Ｎの張力で張架されている。中間転写ベルト８は、厚さ７０μｍで、導電剤としてカーボンを混合することにより体積抵抗率を１×１０１０Ω・ｃｍに調整した無端状のポリイミド樹脂を用いている。中間転写ベルト８の電気的特性としては、電子導電性の特性を示し、雰囲気中の温湿度に対する抵抗値変動が小さいことが特徴である。中間転写ベルト８の体積抵抗率の範囲としては、転写性の観点から１×１０９〜１０１１Ω・ｃｍの範囲が好ましい。１×１０９Ω・ｃｍより低い体積抵抗率では、高温高湿環境下で転写電流が中間転写ベルト８を介して接地部材、例えば駆動ローラ９へ流れることによる転写不良が発生するおそれがある。また、１×１０１１Ω・ｃｍより高い体積抵抗率では、低温低湿環境下で異常放電による転写不良が発生するおそれがある。体積抵抗率の測定は、例えば三菱化学株式会社のＨｉｒｅｓＴａ−ＵＰ（ＭＣＰ−ＨＴ４５０）を用い、測定プローブはＵＲを用い、測定時の室内温度は２３℃、室内湿度は５０％に設定し、印加電圧２５０Ｖ、測定時間１０ｓｅｃの条件で行っている。尚、本実施例では、中間転写ベルト８の材料としてポリイミド樹脂を使用したものの、熱可塑性樹脂であれば、他の材料でもよい。例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）でもよい。また、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の材料及びこれらの混合樹脂を使用しても良い。
【００２６】
一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、外径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒の芯金に外径１２ｍｍとなるよう発泡性弾性ローラを被覆して構成されており、１×１０６〜１×１０９Ωの抵抗を有するものを用いている。一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、中間転写ベルト８を介して感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対し、９．８Ｎの加圧力で当接され、中間転写ベルト８の回転に伴い、従動して回転する。また、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト８に一次転写しているときには、一次転写ローラ６には１５００Ｖの電圧が印加されている。
【００２７】
二次転写ローラ１１は、外径８ｍｍのニッケルメッキ鋼棒の芯金に外径１８ｍｍとなるよう発泡性弾性ローラを被覆して構成されており、１×１０７〜１×１０９Ωの抵抗を有するものを用いている。また、二次転写ローラ１１は、中間転写ベルト８に対して、５０Ｎの加圧力で当接され、中間転写ベルト８に対して従動回転する。また、中間転写ベルト８上に形成されたトナー像を紙等の記録材Ｓに二次転写しているときには、二次転写ローラ１１には２５００Ｖの電圧が印加されている。
【００２８】
＜光学センサの説明＞
図３（ａ）は、光学センサ６０の構成を示す概略断面図である。光学センサ６０は、中間転写ベルト８上に形成されたテストパッチを検知する。テストパッチは、中間転写ベルト８の回転方向に移動し、光学センサ６０の照射領域を通過している間に、発光素子６１から照射された赤外光を拡散反射する。光学センサ６０は、テストパッチから反射された拡散反射光を受光素子６２、６３で検知することで、各色テストパッチの位置や濃度の検知を行う。
【００２９】
光学センサ６０は、ＬＥＤ等の発光素子６１、フォトトランジスタ等の受光素子６２、６３及びホルダーを備えている。発光素子６１は、二点鎖線で示す中間転写ベルト８の法線に対して、角度１５°の傾きをもつように配置されており、中間転写ベルト８上のテストパッチや中間転写ベルト８の表面に赤外光（例えば波長９５０ｎｍ）を照射する。受光素子６２は、中間転写ベルト８の法線に対して４５°の傾きをもつように配置されており、テストパッチや中間転写ベルト８の表面から拡散反射された赤外光を受光する。受光素子６３は、中間転写ベルト８の法線に対して１５°の傾きをもつように配置されており、テストパッチや中間転写ベルト８の表面から正反射された赤外光を受光する。
【００３０】
＜テストパッチ＞
図３（ｂ）は、本実施例で用いるテストパッチを示した図である。テストパッチは、中間転写ベルト８の周方向の同一箇所に、幅８ｍｍの濃度制御用及び色ずれ制御用のパッチが複数個、中間転写ベルト８の１周長以内に配置されている。尚、図３（ｂ）では２列に分けて描画しているが、実際には細い曲線で結ばれた部分は連続している。次に、本実施例のテストパッチでの画像濃度について説明する。濃度制御に使用する濃度制御用パッチは、印字率が異なる複数のパッチから構成されており、平均印字率は各色３１．４％である。色ずれ制御に使用する色ずれ制御用パッチの平均印字率は１００％である。
【００３１】
ここで、印字率とは、画像形成領域中に占める画像パターンの割合であり、以下の式（１）で定義される。
0006452439.tif 000002
例えば、図４（ａ）に示すような１０画素×１０画素の画像形成領域に、図４（ｂ）に示す画像パターンを形成する場合、各色の画像パターンは図４（ｃ）のようになる。詳細には、図４（ｂ）の赤（Ｒｅｄ）の画像を形成するために、Ｙ（イエロー）が２５画素、Ｍ（マゼンタ）が２５画素形成される。また、図４（ｂ）の青（Ｂｌｕｅ）の画像を形成するために、Ｍが２５画素、Ｃ（シアン）が２５画素形成される。また、図４（ｂ）の緑（Ｇｒｅｅｎ）の画像を形成するために、Ｙが２５画素、Ｃが２５画素形成される。更に、図４（ｂ）の黒（Ｂｌａｃｋ）の画像を形成するために、Ｋ（ブラック）が２５画素形成される。各色については、Ｙは赤と緑の各領域に２５画素ずつ計５０画素、Ｍは赤と青の各領域に２５画素ずつ計５０画素、Ｃは青と緑の各領域に２５画素ずつ計５０画素が形成される。また、Ｋは黒の領域に２５画素が形成される。
【００３２】
この場合の印字率は、以下の式（２）で計算される。尚、印字率の算出はＣＰＵ２６によって行われる。ＣＰＵ２６は、例えばＲＯＭ２６ａに予め記憶されている図３（ｂ）のようなテストパッチの情報を読み出し、この情報に基づいて、画像形成領域の全画素数やテストパッチ中の各色の画素数の総和を取得する。
0006452439.tif 000003
このように、図４に示す例の場合、印字率は１７５％となる。
【００３３】
＜クリーニングモードの選択方法＞
図５は、本実施例のクリーニング制御処理を示すフローチャートである。本実施例では、キャリブレーションが実行される間隔に応じて、中間転写ベルト８をクリーニングするモードを選択する。図５の選択処理は、制御基板２５に搭載されたＣＰＵ２６によって制御される。キャリブレーションを実行する際に用いられるテストパッチは、記録材Ｓには二次転写されない。即ち、テストパッチは、記録材Ｓに転写されるためのトナー像ではない。このため、二次転写後に記録材Ｓに転写されずに中間転写ベルト８上に残るトナーの量と比較して、テストパッチの場合にはクリーニングするトナー量が多くなる。キャリブレーションが実行される間隔が短い場合、クリーニングブレード２１のブレード先端部ｂに到達するトナー量がクリーニング性能を上回り、クリーニング不良が発生する場合がある。クリーニングブレード２１の当接圧を上げることでトナー量が多い場合のクリーニング性能を向上させることはできる。しかし、クリーニングブレード２１と中間転写ベルト８との摩擦力が大きくなり、クリーニングブレード２１が中間転写ベルト８の回転方向に巻き込まれる現象、即ち、ブレードめくれが発生し、クリーニング不良が発生する場合がある。また、キャリブレーションを実行した後に毎回クリーニング動作を行うことで、クリーニング不良の発生を防止することは可能である。しかし、その結果、クリーニング動作中のダウンタイムが増加するとともに、クリーニングブレード２１の摩耗により、クリーニング性能の低下が発生しやすくなる。
【００３４】
画像形成装置が長時間、例えば８時間以上使用されない状態が続いた後、画像形成が行われる際には、濃度や階調特性を一定に保つために、キャリブレーションの一つである濃度制御が実行されている。そのため、１日の印字枚数が少ない場合、キャリブレーション動作が毎日実行されることになる。また、濃度や階調特性が重視される場合には、キャリブレーションが複数回連続して実行される可能性が考えられる。このような、キャリブレーションが実行される間隔が短い状態で、複数回キャリブレーションが実行される場合に、ダウンタイムを短縮して、クリーニング不良の発生を防止するためのクリーニング動作制御は、図５に示す本実施例の選択処理によって実現できる。即ち、本実施例では、キャリブレーションが実行される間隔と、キャリブレーションが実行される頻度に応じて、複数のクリーニング動作の中から実行されるクリーニング動作が選択される。
【００３５】
ＣＰＵ２６は、キャリブレーションが実行されると以下の処理を行う。ステップ（以下、Ｓとする）１０１でＣＰＵ２６は、イメージカウンタＰｃｎｔのカウント値（［枚］）が、閾値枚数Ｍ［枚］以下であるか否かを判断する。Ｓ１０１の判断は、キャリブレーションが実行される間隔が、閾値枚数Ｍに相当する所定の間隔以下であるか否かを判断する処理である。イメージカウンタＰｃｎｔは、前回のキャリブレーションを実行してから、今回のキャリブレーションが実行されるまでの間に印刷されたページ数を管理するカウンタである。例えば、本実施例の片面印刷の画像形成装置の場合、イメージカウンタＰｃｎｔは、キャリブレーション間に画像形成が行われた記録材Ｓの枚数である。尚、両面印刷が可能な画像形成装置の場合には、１枚の記録材Ｓの両面に画像が形成されるため、中間転写ベルト８上に形成されるトナー像は１枚の記録材Ｓについて２ページ分が形成される。このため、両面印刷が可能な画像形成装置の場合には、イメージカウンタＰｃｎｔは、中間転写ベルト８上に形成されるトナー像の数になる。ＣＰＵ２６は、キャリブレーションが終了すると、次回のキャリブレーションが開始されたときに参照するために、中間転写ベルト８上に形成されたトナー像の数を、イメージカウンタＰｃｎｔによって管理している。以降、イメージカウンタＰｃｎｔのカウント値を、単にイメージカウンタＰｃｎｔという。閾値枚数Ｍについては後述する。
【００３６】
Ｓ１０１でＣＰＵ２６は、イメージカウンタＰｃｎｔが閾値枚数Ｍ以下であると判断した場合にはＳ１０２の処理に進み、イメージカウンタＰｃｎｔが閾値枚数Ｍより多いと判断した場合にはＳ１０５の処理に進む。尚、イメージカウンタＰｃｎｔの値は、不揮発性メモリ２６ｃに保存されており、画像形成装置の電源がオフされても、イメージカウンタＰｃｎｔの値は記憶されている。
【００３７】
Ｓ１０２でＣＰＵ２６は、キャリブレーションを実行した回数を管理するためのカウンタＣｃｎｔを１増加させる。カウンタＣｃｎｔのカウント値（以降、単にカウンタＣｃｎｔという）は、不揮発性メモリ２６ｃに保存されており、画像形成装置の電源がオフされてもカウンタＣｃｎｔの値は記憶されている。Ｓ１０３でＣＰＵ２６は、カウンタＣｃｎｔが、閾値回数Ｎより少ないか否かを判断する。Ｓ１０３の判断は、キャリブレーションが実行される頻度が、閾値回数Ｎ以上であるか否かを判断する処理である。Ｓ１０３でＣＰＵ２６は、カウンタＣｃｎｔがＮ以上であると判断した場合にはＳ１０４の処理に進み、カウンタＣｃｎｔがＮより少ないと判断した場合にはＳ１０６の処理に進む。閾値回数Ｎについては後述する。Ｓ１０４でＣＰＵ２６は、キャリブレーションが実行された後の強化クリーニング動作を実行する。強化クリーニング動作については後述する。Ｓ１０５でＣＰＵ２６は、カウンタＣｃｎｔに０をセットし、Ｓ１０６でイメージカウンタＰｃｎｔに０をセットし、処理を終了する。
【００３８】
上述したように、キャリブレーションが実行される間隔が短い場合にクリーニング不良が発生する可能性がある。このため、本実施例では、キャリブレーションが実行される間隔が短いか否かを、閾値枚数Ｍを用いて判断している（図５  Ｓ１０１）。尚、閾値枚数Ｍは、テストパッチに用いられるトナー量と、前回実行されたキャリブレーションと今回実行するキャリブレーションの間に形成されたトナー像の数から、クリーニング不良が発生する可能性を判断することにより設定されている。閾値枚数Ｍの設定については後述する。ここで、前回実行されたキャリブレーションと今回実行するキャリブレーションの間に形成されたトナー像の数は、イメージカウンタＰｃｎｔの値である。
【００３９】
また、キャリブレーションが実行される間隔が短い状態で、且つ、キャリブレーションが実行される回数が多い場合に、クリーニング不良が発生する可能性がある。このため、本実施例では、キャリブレーションの実行回数が多いか否かを、閾値回数Ｎを用いて判断している（図５  Ｓ１０３）。尚、閾値回数Ｎは、閾値枚数Ｍ及びキャリブレーションが実行された回数（カウンタＣｃｎｔ）に基づいて、キャリブレーションを実行する前のクリーニング性能の状態を判断することにより設定されている。閾値回数Ｎの設定については後述する。
【００４０】
本実施例では、前回と今回のキャリブレーション間に中間転写ベルト８上に形成されたトナー像が閾値枚数Ｍより多い場合には（Ｓ１０１  Ｎｏ）、キャリブレーション動作の中で後述するテストパッチ動作に続いて実行される後述するクリーニング動作を行う。また、前回と今回のキャリブレーション間に中間転写ベルト８上に形成されたトナー像が閾値枚数Ｍ以下であっても（Ｓ１０１  Ｙｅｓ）、キャリブレーションが実行された回数が閾値回数Ｎ未満であれば（Ｓ１０３  Ｙｅｓ）、次のような動作を行う。即ち、キャリブレーション動作の中で実行されるクリーニング動作を行い、強化クリーニング動作は行わない。一方、前回と今回のキャリブレーション間に中間転写ベルト８上に形成されたトナー像が閾値枚数Ｍ以下で（Ｓ１０１  Ｙｅｓ）、且つ、キャリブレーションの実行回数が閾値回数Ｎ以上である場合には（Ｓ１０３  Ｎｏ）、次のような動作を行う。即ち、キャリブレーション動作の中で実行されるクリーニング動作に続いて、更に強化クリーニング動作を行う（Ｓ１０４）。このように、本実施例では、強化クリーニング動作を実行しないモード、強化クリーニング動作を実行するモード、といったように、複数のモードから一つのモードが選択される。本実施例では、前回のキャリブレーションのトナー像が中間転写ベルト８上に形成されてから、今回のキャリブレーションのトナー像が中間転写ベルト８上に形成されるまでの、中間転写ベルト８の動作状況に応じて、実行するクリーニング動作が選択される。尚、前回のキャリブレーションのトナー像は第１の検知用トナー像、今回のキャリブレーションのトナー像は第２の検知用トナー像、ともいえる。
【００４１】
＜閾値枚数Ｍ＞
図５のＳ１０１で、前回と今回のキャリブレーション間に中間転写ベルト８上に形成されたトナー像の数が少ないか否かの判断に用いられる閾値枚数Ｍについて説明する。テストパッチの形成に使用されるトナー量が、幅８ｍｍでＡ４サイズの長さ（２９７ｍｍ）の領域に形成されたと仮定した場合の印字率Ａ（以下、仮想印字率Ａという）を、式（３）より求める。尚、幅とは、中間転写ベルト８の移動方向に略直交する方向の長さであり、Ａ４サイズの長さとは、Ａ４サイズの記録材の、中間転写ベルト８の移動方向の長さである。式（３）で、Ｓｄは中間転写ベルト８上に形成される濃度制御用パッチの各色の面積、Ｓｃは色ずれ制御用パッチの総面積である。本実施例では、例えばＳｄ＝１４７２［ｍｍ２］、Ｓｃ＝５２７［ｍｍ２］であり、仮想印字率Ａ＝１００％になる。
0006452439.tif 000004
【００４２】
次に、二次転写後に中間転写ベルト８に残ったトナーのトナー量について説明する。まず、二次転写率について説明する。二次転写率とは、中間転写ベルト８上に形成されたトナー像が二次転写により記録材Ｓ上に転写された割合を示すもので、次の式（４）により定義される。二次転写率が大きいほど、二次転写性がよく、二次転写後に中間転写ベルト８上に残るトナーの量が少ないことを意味する。
0006452439.tif 000005
【００４３】
本実施例の二次転写率は、例えば９６％である。また、本実施例の画像形成装置では、中間転写ベルト８上に形成される最大の印字率（以下、最大印字率とする）を例えば２３０％としている。したがって、最大印字率２３０％のトナー画像が二次転写された後に中間転写ベルト８上に残るトナーの量を、印字率Ｂとして算出すると、印字率Ｂは以下の式（５）により求めることができる。
0006452439.tif 000006
【００４４】
本実施例では、式（３）により求めた仮想印字率Ａを、前回と今回のキャリブレーション間のイメージカウンタＰｃｎｔで平均化した印字率Ｃ（＝仮想印字率Ａ／Ｐｃｎｔ）が、次の式（６）の関係を満たすと、クリーニング不良は発生しない。
0006452439.tif 000007
【００４５】
本実施例では、仮想印字率Ａが１００［％］、印字率Ｂが９．２［％］であるため、イメージカウンタＰｃｎｔが１１枚以上であれば、式（６）を満足する。そして、イメージカウンタＰｃｎｔが１１枚以上であれば、前回と今回のキャリブレーション間の画像形成によりテストパッチの印字率Ｃが、二次転写後の中間転写ベルト８上に残るトナー量（印字率Ｂに相当）以下になる。閾値枚数Ｍは、式（６）を満たす最小のイメージカウンタをＰｃｎｔ＿ｍｉｎとすると、以下の式（７）で求められる。
0006452439.tif 000008
したがって、本実施例では、最小のイメージカウンタＰｃｎｔ＿ｍｉｎは１１枚であるため、閾値枚数Ｍは１０（＝１１−１）枚となる。
【００４６】
前回のキャリブレーションが実行された後のイメージカウンタＰｃｎｔが閾値枚数Ｍより多ければ、クリーニングブレード２１のブレード先端部ｂに溜まっていたテストパッチのトナーが減る。そして、テストパッチのトナーが減った状態でキャリブレーションを実行してもクリーニング不良は発生しない。逆に、前回のキャリブレーションが実行された後のイメージカウンタＰｃｎｔが閾値枚数Ｍ以下の状態でキャリブレーションを実行すると、クリーニングブレード２１のブレード先端部ｂにトナーが溜まっており、クリーニング不良が発生する場合がある。以上のように、図５のＳ１０１の判断に用いられる閾値枚数Ｍは決定される。
【００４７】
＜キャリブレーション動作と強化クリーニング動作＞
図６（ａ）、図６（ｂ）を用いて、キャリブレーション動作及び強化クリーニング動作について説明する。図６（ａ）は、キャリブレーション動作を説明する図であり、横軸は時間を示す。キャリブレーション動作は、大別するとテストパッチ形成動作とクリーニング動作に分けることができる。テストパッチ形成動作では、前述したテストパッチを中間転写ベルト８上に形成する動作を行うとともに、中間転写ベルト８上に形成されたテストパッチを光学センサ６０により検知する動作を行っている。ＣＰＵ２６は、光学センサ６０によりテストパッチを検知した結果に基づいて、濃度補正や色ずれ補正を行う。クリーニング動作では、中間転写ベルト８上に形成され、光学センサ６０による検知が終了したテストパッチを除去する動作、即ちクリーニングを行うため、中間転写ベルト８を空回転させている。空回転とは、中間転写ベルト８上にトナー像の形成を行うことなく、中間転写ベルト８を回転させる動作をいう。キャリブレーション動作中のクリーニング動作の時間を長くすることで、クリーニング不良が発生する可能性は低下するが、クリーニング動作によるダウンタイムが増加する。このため、本実施例では、キャリブレーション動作中で実行されるクリーニング動作の時間は、予め決められた固定の時間とする。
【００４８】
図６（ｂ）は、キャリブレーション動作の後に強化クリーニング動作を実行した場合を示す図であり、横軸は時間を示す。強化クリーニング動作では、中間転写ベルト８を所定の回数、空回転させる。中間転写ベルト８を回転させるための所定の回数（回転数）は、閾値枚数Ｍ枚の記録材Ｓに画像形成が行われたとした場合に、閾値枚数Ｍ枚の記録材Ｓに画像形成を行うために必要な中間転写ベルト８の回転数に基づき決定される。ここで、中間転写ベルト８を所定の回数回転させたときに、中間転写ベルト８が回転した総周長を総回転距離という。中間転写ベルト８の総回転距離は、中間転写ベルト８の周長に回転数を乗じたものである。例えば、本実施例では、閾値枚数Ｍは１０枚としているため、１０枚の記録材Ｓに画像形成を行うために中間転写ベルト８が回転する距離の分、中間転写ベルト８を空回転させる。このように、中間転写ベルト８の空回転を実施することで、クリーニングブレード２１のブレード先端部ｂに溜まっているトナー量が減り、クリーニング不良の発生を防止することができる。本実施例では、中間転写ベルト８の周長が７２０ｍｍであるため、記録材Ｓの搬送方向の長さが２９７ｍｍの記録材Ｓを１０枚（閾値枚数Ｍ）印刷したときの総回転距離に基づいて、中間転写ベルト８を４．５周、空回転させる。
【００４９】
＜閾値回数Ｎ＞
次に、図６（ｃ）を用いて、閾値回数Ｎについて説明する。キャリブレーション１が実行された後に強化クリーニング動作が実施されると（図５  Ｓ１０４）、カウンタＣｃｎｔに０がセットされる（図５  Ｓ１０５）。その後、閾値枚数Ｍ以下の記録材Ｓに画像形成が行われた後、次のキャリブレーション２が実行されると、図５のＳ１０１の判断でイメージカウンタＰｃｎｔが閾値枚数Ｍ枚以下と判断される。このため、Ｓ１０２でカウンタＣｃｎｔがカウントアップされてＣｃｎｔ＝１となる。ここで、キャリブレーション１が実行された後に強化クリーニングが実行されているため、クリーニングブレード２１のブレード先端部ｂに溜まっているトナーは少ない。そのため、印字率Ｃは式（６）を満たしていないが、クリーニング不良は発生しない。したがって、このタイミングで強化クリーニングを実行する必要がなく、キャリブレーション２の後の強化クリーニングは実行されていない。この場合、強化クリーニングを行うことによるダウンタイムを短縮することができる。
【００５０】
キャリブレーション２が実行された後、閾値枚数Ｍ枚以下の記録材Ｓに画像形成が行われる。その後、次のキャリブレーション３が実行されると、図５のＳ１０１の判断でＰｃｎｔが閾値枚数Ｍ枚以下と判断されるため、Ｓ１０２でカウンタＣｃｎｔがカウントアップされてＣｃｎｔ＝２となる。キャリブレーション２が実行された後には強化クリーニングが実行されなかったため、クリーニングブレード２１のブレード先端部ｂにはトナーが溜まっている。クリーニングブレード２１のブレード先端部ｂにトナーが溜まっている状態でキャリブレーション３が実行されたため、クリーニング不良が発生する可能性がある。このため、キャリブレーション３が実行された後には、強化クリーニングを行う必要がある。したがって、本実施例では、閾値回数Ｎを２とする。キャリブレーション３を実行した後、強化クリーニング動作が実行されて（図５  Ｓ１０４）、カウンタＣｃｎｔには０がセットされる（図５  Ｓ１０５）。
【００５１】
図６（ｄ）に示すように、前回と今回のキャリブレーション間のイメージカウンタＰｃｎｔが閾値枚数Ｍ枚より多い場合には（図５  Ｓ１０１  Ｎｏ）、クリーニングブレード２１のブレード先端部ｂにはトナーが溜まっていない。このため、各キャリブレーション後の強化クリーニング動作は実行されない。この場合、図５のＳ１０１の判断の後にＳ１０５の処理に進むため、カウンタＣｃｎｔは０である。
【００５２】
尚、各画像形成装置におけるクリーニング性能に合わせて、閾値枚数Ｍは複数設定することが可能である。画像形成装置によっては、使用時間が経過するとともにクリーニング装置２２のクリーニング性能が低下する場合がある。このような画像形成装置では、例えば、画像形成を行った記録材Ｓの枚数が所定の枚数を超えた場合に、閾値枚数Ｍを第一の閾値枚数Ｍ１からＭ１よりも小さい第二の閾値枚数Ｍ２に変更する構成とする。このように、画像形成装置の使用時間の経過（画像形成を行った記録材Ｓの枚数）に応じて閾値枚数を複数設定してもよい。また、閾値回数Ｎも同様に、各画像形成装置のクリーニング性能に合わせて変更することで、強化クリーニング動作を実行するタイミングを最適化することができる。
【００５３】
以上説明したように、本実施例の画像形成装置によれば、キャリブレーションの実行間隔が短い状態でキャリブレーションが実行される回数に応じて、強化クリーニング動作を実行するか否かを判断する。そして、キャリブレーションの実行回数が多い場合は強化クリーニング動作を実行する構成とする。これにより、クリーニング不良の発生を防止できる。例えば、短い実行間隔でキャリブレーションが実行される場合に合わせて、キャリブレーション動作中のクリーニング動作を強化クリーニング動作と同等の動作に設定した場合と、上述した本実施例の構成とを比較する。キャリブレーション動作中のクリーニング動作は、強化クリーニング動作を実行しないような場合（例えば、図６（ｄ））であっても実行される。キャリブレーション動作中のクリーニング動作において、本実施例の強化クリーニング動作と同等の動作を実行すると、例えば中間転写ベルト８を４．５周空回転させることとなり、クリーニング動作によるダウンタイムを短縮できない。一方、本実施例の構成では、キャリブレーション動作中のクリーニング動作は、強化クリーニング動作と同等としていない。このため、本実施例では、特に、強化クリーニング動作を実行しないような場合に、クリーニング動作によるダウンタイムを短縮することができる。
【００５４】
尚、上述した実施例では、クリーニングブレード２１にトナーが溜まっているか否かの判断（図５  Ｓ１０１の判断）に、前回と今回のキャリブレーション間に中間転写ベルト８上に形成された画像の枚数である閾値枚数Ｍを用いる構成である。しかし、例えば、画像形成が行われたか否かにかかわらず、前回と今回のキャリブレーション間に中間転写ベルト８が回転した回転数を用いて、閾値回転数と比較することにより図５のＳ１０１の判断を行う構成としてもよい。
【００５５】
以上、本実施例によれば、クリーニング動作に伴うダウンタイムを短縮しつつ、クリーニング不良の発生を防止することができる。
【実施例２】
【００５６】
以下に、実施例２について説明する。尚、本実施例では、中間転写ベルト８に用いられている材料と、クリーニング装置２２の構成が実施例１と異なり、実施例１に対して異なる構成部分について述べることとし、実施例１と同様の構成部分については、同じ符号を用い、説明を省略する。
【００５７】
＜中間転写ベルト＞
本実施例では、中間転写ベルト８の材料としてポリエステル樹脂を使用している。導電剤として抵抗均一性が得られ、脆性等の観点からポリエーテルエステルアミド等を使用している。具体的には、例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２などのポリアミドブロック単位と、ポリエーテルエステル単位とからなる共重合体を主たる成分とする導電剤を使用している。本実施例の中間転写ベルト８の電気的特性としては、イオン導電性の特性を示し、雰囲気中の水分量に対する抵抗値変動があることが特徴である。材料はこれらに限定されるものではない。中間転写ベルト８の材料が異なる点以外、厚みや体積抵抗率等については実施例１と同様であるため、測定方法も含め説明を省略する。
【００５８】
＜クリーニング構成＞
図７（ａ）は、本実施例のクリーニング装置２２の近傍をより詳しく示す模式図である。本実施例では、除去手段としてハイブリッド方式のクリーナ構成を用いている。中間転写ベルト８の移動方向（搬送方向、回転方向）ａにおける上流側にクリーニングブレード２１が配置されており、図７（ａ）中の領域Ａにある中間転写ベルト８上のトナーの大半をクリーニングブレード２１により掻き取る構成となっている。尚、図７（ａ）では、正極性のトナーを小白丸、負極性のトナーを小黒丸で示している。
【００５９】
そして、図７（ａ）中の領域Ｂにあるクリーニングブレード２１をすり抜けた、即ち、クリーニングブレード２１で掻き取れなかったトナーを、次のようにして回収する。即ち、中間転写ベルト８の移動方向において、クリーニングブレード２１の下流側に配置された帯電手段である導電性ブラシ８０（ブラシ）でトナーを帯電させ、静電的に帯電した図７（ａ）中の領域Ｃにあるトナーを像担持体である感光ドラム１に回収させる。そして、感光ドラム１の表面をドラムクリーニングブレード４によってクリーニングする。クリーニングブレード２１については、実施例１と同じ構成のため、説明を省略する。このように、導電性ブラシ８０でトナーを帯電し、中間転写ベルト８から感光ドラム１に回収する構成のクリーニングを静電クリーニングという。尚、静電クリーニングに対して、クリーニングブレード２１により掻き取る構成のクリーニングをブレードクリーニングという。
【００６０】
導電性ブラシ８０は、導電性を有する繊維で構成されたブラシ状部材である。導電性ブラシ８０には、帯電電圧電源（高電圧電源、電圧印加手段）８８から所定の電圧（印加電圧）が印加される。これにより、クリーニングブレード２１をすり抜けた中間転写ベルト８上のトナーを帯電させることができる。
【００６１】
＜導電性ブラシ＞
図７（ｂ）、図７（ｃ）は、導電性ブラシ８０をより詳しく示す模式図である。本実施例では、導電性ブラシ８０を構成する導電性繊維８０ａは、ナイロンを主成分とし、導電剤としてカーボンを使用している。導電性繊維８０ａの１本の単位長さあたりの抵抗値（電気抵抗）は、１×１０５Ω／ｃｍであり、単糸繊度１７０Ｔ／６８Ｆである。この場合の単糸繊度は、１本の糸が６８Ｆ（フィラメント）の繊維で構成され、その重さが１７０Ｔ（デシテックス：１００００ｍ分の長さの重さが１７０ｇ）であることを示している。
【００６２】
ここで、導電性繊維８０ａの抵抗値は、次の測定方法により求められる。図８（ａ）は、導電性繊維８０ａの抵抗値を求める方法について説明するための図である。また、図８（ｂ）は、後述する導電性ブラシ８０の抵抗値を求める方法について説明するための図である。図８（ａ）に示すように、測定対象の導電性繊維８０ａを、幅１０ｍｍ（Ｄ）の間隔で配置された２本の直径５ｍｍの金属ローラ８３で張架し、片側１００ｇの錘８４にて両端側に荷重をかける。この状態で、電源８１から２００Ｖの電圧を一方の金属ローラ８３を介して導電性繊維８０ａに印加する。そして、２００Ｖの電圧を印加したときの電流値を他方の金属ローラ８３に接続された電流計８２で読み取り、１０ｍｍ（１ｃｍ）あたりの導電性繊維８０ａの抵抗値（Ω／ｃｍ）を算出する。尚、導電性繊維８０ａの抵抗値の範囲としては、クリーニングブレード２１をすり抜けたトナーを帯電させる観点から、１×１０３Ω／ｃｍ以上、１×１０７Ω／ｃｍ以下の範囲が好ましい。
【００６３】
次に、導電性ブラシ８０の構成について説明する。導電性ブラシ８０は、上述した導電性繊維８０ａの集合体である。図７（ｂ）、図７（ｃ）に示すように、本実施例では、導電性ブラシ８０は、絶縁性のナイロンで形成された基布８０ｄに導電性繊維８０ａを織り込みブラシ状とすることで構成されている。基布８０ｄは、厚さ１ｍｍのＳＵＳ（ステンレススチール）板金の支持体８０ｅ上に、固定手段としての導電性接着剤によって接着されている。よって、基布８０ｄに織り込まれた導電性繊維８０ａは、その基布８０ｄの下の支持体８０ｅに接触して電気的に導通している。本実施例では、この支持体８０ｅを介して、導電性ブラシ８０に電圧が印加される。
【００６４】
本実施例では、導電性ブラシ８０の抵抗値（電気抵抗値）Ｒｂ［Ω］は、１×１０３Ωである。また、導電性ブラシ８０の導電性繊維８０ａの密度は１００ｋＦ／ｉｎｃｈ２である。また、導電性繊維８０ａの長さＸは５ｍｍである。ここで、導電性繊維８０ａの長さＸとは、図７（ｂ）、図７（ｃ）に示すように、基布８０ｄの平面から導電性繊維８０ａの先端位置までの垂直距離で代表される値である。また、導電性ブラシ８０の長手幅Ｌｂは２２５ｍｍである。ここで、導電性ブラシ８０の長手幅Ｌｂとは、図７（ｂ）に示すように、中間転写ベルト８の移動方向と略直交する方向における導電性繊維８０ａの先端部の両端部の間の長さである。更に、導電性ブラシ８０の短手幅Ｗは５ｍｍである。ここで、導電性ブラシ８０の短手幅Ｗとは、図７（ｃ）に示すように、中間転写ベルト８の移動方向における導電性繊維８０ａの先端部の両端部の間の長さである。更に、導電性繊維８０ａの先端部とは、基布８０ｄとは反対側の端部である。
【００６５】
導電性ブラシ８０の導電性繊維８０ａは、中間転写ベルト８の移動方向に５列が植毛されている（図７（ｃ）参照）。また、導電性ブラシ８０の先端位置は、中間転写ベルト８の表面に対して、約１．０ｍｍの侵入量となるように固定して配置されている。これにより、導電性ブラシ８０は、移動する中間転写ベルト８の表面を摺擦する。
【００６６】
ここで、導電性ブラシ８０の抵抗値Ｒｂ［Ω］は、次の測定方法により求められる。図８（ｂ）に示すように、測定対象の導電性ブラシ８０を、直径３０ｍｍの金属ローラ８５に侵入量０．９ｍｍで当接させ、電源８６から２００Ｖの電圧を、導電性ブラシ８０に印加する。そして、２００Ｖの電圧を印加したときに流れる電流の電流値を、金属ローラ８５に接続された電流計８７で読み取り、導電性ブラシ８０の抵抗値［Ω］を算出する。
【００６７】
導電性ブラシ８０の抵抗値Ｒｂについては、上述した抵抗値の範囲（１×１０３Ω／ｃｍ以上、１×１０７Ω／ｃｍ以下）の導電性繊維８０ａを用いた導電性ブラシ８０では、１×１０１Ω以上、１×１０５Ω以下の範囲となる。導電性ブラシ８０の抵抗値Ｒｂをこの範囲にすることで、クリーニングブレード２１をすり抜けたトナーを良好に帯電することができるとともに、導電性ブラシ８０へのトナーの付着を低減する効果が得られる。
【００６８】
ここで、導電性ブラシ８０の抵抗値Ｒｂが、１×１０１Ωより小さい場合には、電流量が増大しすぎて、安価な高圧電源では所望の帯電電圧値に制御することができなくなる場合がある。また、１×１０５Ωより大きい場合には、導電性ブラシ８０へのトナーの付着が発生しやすくなる可能性がある。加えて、トナーが付着することで導電性ブラシ８０の抵抗値が上昇するため、所定の帯電量を確保するには、更に高い出力電圧が必要になる場合がある。
【００６９】
尚、導電性ブラシ８０の中間転写ベルト８（又は金属ローラ８５）への侵入量は、次の距離で代表される。即ち、導電性ブラシ８０の中央位置において、導電性ブラシ８０が変形していないと仮定した場合の導電性繊維８０ａの先端があるべき位置と中間転写ベルト８の表面との間の法線方向の距離である。ここで、中間転写ベルト８の法線方向とは、中間転写ベルト８表面に略直交する方向である。
【００７０】
＜クリーニングモードの選択方法＞
図９は、キャリブレーション間隔に応じて、中間転写ベルト８のクリーニング動作を選択する際に、環境情報も加味してクリーニング動作を選択する本実施例の処理を説明するフローチャートである。各ステップは、前述した制御基板２５に搭載されたＣＰＵ２６によって制御される。Ｓ２０１でＣＰＵ２６は、図１の環境センサ７０により、画像形成装置が設置された環境の雰囲気温度及び水分量を検知する。そして、ＣＰＵ２６は、環境センサ７０により検知した検知温度Ｔが第二の温度である閾値温度Ｔａ［℃］以上（第二の温度以上）かつ検知水分量Ｈが第二の水分量である閾値水分量Ｈａ［ｇ／ｍ３］以上（第二の水分量以上）であるか否かを判断する。
【００７１】
Ｓ２０１でＣＰＵ２６は、検知温度Ｔが閾値温度Ｔａ以上かつ検知水分量Ｈが閾値水分量Ｈａ以上であると判断した場合、Ｓ２０８の処理に進む。Ｓ２０１でＣＰＵ２６は、検知温度Ｔが閾値温度Ｔａ以上かつ検知水分量Ｈが閾値水分量Ｈａ以上ではないと判断した場合、Ｓ２０２の処理に進む。尚、Ｓ２０２〜Ｓ２０５、Ｓ２０８、Ｓ２０９の処理は、図５のＳ１０１〜Ｓ１０６の処理と同様であるため、説明を省略する。
【００７２】
Ｓ２０５でＣＰＵ２６は、強化クリーニング動作を実行した後、Ｓ２０６で環境センサ７０により、画像形成装置が設置された環境の雰囲気温度及び水分量を検知する。そして、ＣＰＵ２６は、検知温度Ｔが第一の温度である閾値温度Ｔｂ［℃］以下（第一の温度以下）かつ検知水分量Ｈが第一の水分量である閾値水分量Ｈｂ［ｇ／ｍ３］以下（第一の水分量以下）であるか否かを判断する。Ｓ２０６でＣＰＵ２６は、検知温度Ｔが閾値温度Ｔｂ以下かつ検知水分量Ｈが閾値水分量Ｈｂ以下であると判断した場合、Ｓ２０７の処理に進む。Ｓ２０６でＣＰＵ２６は、検知温度Ｔが閾値温度Ｔｂ以下かつ検知水分量Ｈが閾値水分量Ｈｂ以下ではないと判断した場合、Ｓ２０８の処理に進む。Ｓ２０７でＣＰＵ２６は、キャリブレーション動作を実行した後の強化クリーニング動作を、再度実行する。このように、本実施例では、前回と今回のキャリブレーション間に画像形成が行われた記録材Ｓの枚数及びキャリブレーションの実行回数だけでなく、画像形成装置が設置されている環境の情報に応じて、強化クリーニング動作を実行するか否かを判断する。これにより、強化クリーニング動作を実行しないモード、強化クリーニング動作を１回実行するモード、強化クリーニング動作を２回実行するモード、といったように、複数のモードから一つのモードが選択される。
【００７３】
＜閾値温度Ｔａ、Ｔｂ、閾値水分量Ｈａ、Ｈｂ＞
閾値温度Ｔａ、Ｔｂ、閾値水分量Ｈａ、Ｈｂについて説明する。クリーニングブレード２１は、ブレードの材質としてウレタンゴムを使用している。ウレタンゴムの反発弾性は温度依存性を有し、低温環境では反発弾性が低く、高温環境では反発弾性が高くなる傾向がある。反発弾性が低くなると、クリーニングブレード２１の中間転写ベルト８の表面に対する摩擦係数が低下し、クリーニングブレード２１の中間転写ベルト８の表面に与える当接圧が低下することによって、クリーニング性能が低下する傾向がある。一方、反発弾性が高くなると、クリーニングブレード２１の中間転写ベルト８の表面に対する摩擦係数が上昇し、クリーニングブレード２１の振動が非定常になることで、クリーニング性能が低下する傾向がある。本実施例では、温度２７℃以上又は１８℃以下で、クリーニングブレード２１のクリーニング性能の低下がみられるため、閾値温度Ｔａ＝２７℃、閾値温度Ｔｂ＝１８℃としている。
【００７４】
本実施例の中間転写ベルト８の体積抵抗は、使用している導電剤の特性により、画像形成装置が設置されている環境の水分量によって変動し、水分量が多いと体積抵抗が低くなり、水分量が少ないと体積抵抗が高くなる傾向がある。中間転写ベルト８の体積抵抗が低くなると、導電性ブラシ８０を流れる電流が増え、クリーニングブレード２１をすり抜けたトナーへの帯電量が増え、静電クリーニング性能が向上する傾向がある。一方、中間転写ベルト８の体積抵抗が高くなると、導電性ブラシ８０を流れる電流が減り、クリーニングブレード２１をすり抜けたトナーへの帯電量が減り、静電クリーニング性能が低下する傾向がある。本実施例では、水分量１７［ｇ／ｍ３］以上で、導電性ブラシ８０のクリーニング性能の向上がみられる。また、水分量５．５［ｇ／ｍ３］以下で導電性ブラシ８０のクリーニング性能の低下がみられるため、閾値水分量Ｈａ＝１７［ｇ／ｍ３］、閾値水分量Ｈｂ＝５．５［ｇ／ｍ３］としている。
【００７５】
高温高湿環境では、クリーニングブレード２１のクリーニング性能は低下するが、導電性ブラシ８０による静電クリーニング性能が向上する。このため、高温高湿環境では、ブレードクリーニング動作と静電クリーニング動作を合わせた総合的なクリーニング性能としては、他の環境よりもクリーニング性能が向上している。そのため、キャリブレーションが短い間隔で複数回実行されても、クリーニング不良が発生しないことから、強化クリーニング動作を実行する必要がない（図９  Ｓ２０１  Ｙｅｓ）。
【００７６】
一方、低温低湿環境では、クリーニングブレード２１及び導電性ブラシ８０のクリーニング性能がともに低下するため、強化クリーニング動作を少なくとも２回実施することで（図９  Ｓ２０５、Ｓ２０７）、クリーニング不良の発生を防止する。本実施例では、強化クリーニング動作の回数を１回から２回に変更しているが、３回以上に変更してもよいし、１回の強化クリーニング動作の時間を延長することによっても、同様の効果を得ることができる。なお、ここでは一例として温度及び水分量に応じて、強化クリーニング動作を制御する方法について説明したが、これに限られるものではない。例えば、温度又は水分量のいずれか一方に応じて、強化クリーニング動作を制御するようにしてもよい。
【００７７】
＜強化クリーニング動作＞
図１０を用いて、本実施例の強化クリーニング動作について説明する。図１０（ａ）は、導電性ブラシ８０に印加される電圧（ブラシ電圧）を示し、図１０（ｂ）には実行される強化クリーニング動作の詳細について示している。横軸はいずれも時間を示す。強化クリーニング動作が開始されると、中間転写ベルト８は強化クリーニング動作が終了するまで回転動作を続ける。本実施例の強化クリーニング動作は、区間Ａ、区間Ｂ、区間Ｃに分けられる。まず、区間Ａでは、帯電電圧電源８８から導電性ブラシ８０に電圧Ｖｏが印加される。区間Ａでは、中間転写ベルト８が２周する間、ブレードクリーニング動作と静電クリーニング動作が行われる。本実施例では、帯電電圧電源８８から導電性ブラシ８０に印加される電圧は、Ｖｏ＝２００［Ｖ］である。
【００７８】
区間Ｂでは、中間転写ベルト８が１周する間、導電性ブラシ８０に印加される電圧がオン（電圧Ｖｏ）とオフ（電圧０）を繰り返す動作（以下、導電性ブラシ吐出し動作という）を行う。導電性ブラシ８０に印加される電圧をオフすることで、導電性ブラシ８０に静電的に付着していたトナーが中間転写ベルト８上に吐き出される。このように導電性ブラシ８０に印加される電圧をオン又はオフする動作を繰り返すことで、導電性ブラシ８０に付着していたトナーに静電的な振動を与え、導電性ブラシ８０からのトナーの吐出し性が向上する。導電性ブラシ８０にトナーが付着すると、導電性ブラシ８０の抵抗が上がり、静電クリーニングによるクリーニング性能が低下するため、このような吐出し動作を行うことで、静電クリーニングによるクリーニング性能の低下を抑制できる。尚、導電性ブラシ８０から吐き出されたトナーは、中間転写ベルト８が回転することで、感光ドラム１に回収されて、ドラムクリーニングブレード４により感光ドラム１はクリーニングされる。このように、区間Ｂでは、ブレードクリーニング動作と導電性ブラシ吐出し動作を行う。
【００７９】
区間Ｃでは、帯電電圧電源８８により導電性ブラシ８０に電圧Ｖｏが印加される。区間Ｃでは、中間転写ベルト８が１周する間、ブレードクリーニング動作と静電クリーニング動作が行われる。本実施例の強化クリーニング動作は、中間転写ベルト８が４周回転する時間で終了する。また、低温低湿環境下では、上述した強化クリーニング動作（区間Ａ＋区間Ｂ＋区間Ｃ）を２回実行する（図９  Ｓ２０５、Ｓ２０７）。尚、本実施例では、区間Ｂで導電性ブラシ８０に印加する電圧をオフする、即ち０［Ｖ］にする構成としているが、負電圧を印加することで、効果を更に向上させることも可能である。また、実施例１と同様に中間転写ベルト８を空回転させるだけの動作、即ち、導電性ブラシ８０にブラシ電圧を印加せずに中間転写ベルト８を回転させるだけの動作でもよい。
【００８０】
以上説明したように、本実施例では、環境センサ７０により検知した温度や水分量等の環境に関する情報を用いる構成である。これにより、クリーニング装置２２のクリーニング性能が環境の影響を受ける場合に、クリーニング性能に応じて強化クリーニング動作の選択が行われる。そして、キャリブレーションの実行間隔が短い状態でキャリブレーションが実行される回数が多い場合でも、クリーニング性能が向上するような環境下である場合には強化クリーニング動作の実行が不要であると判断する。これにより、強化クリーニング動作の実行を低減することができるため、ダウンタイムを短縮することができる。
【００８１】
以上、本実施例によれば、クリーニング動作に伴うダウンタイムを短縮しつつ、クリーニング不良の発生を防止することができる。
【００８２】
＜その他の実施例＞
実施例１のクリーニング装置２２は、クリーニングブレード２１を有する構成である。実施例１のクリーニングブレード２１も、画像形成装置が設置された環境の温度に応じてクリーニング性能が変化する。このため、実施例１の構成に、例えば温度センサ等の温度検知手段の検知結果に応じて強化クリーニング動作を実行するか否かの判断を行う構成を適用してもよい。また、実施例２では、トナーを帯電する帯電手段として導電性ブラシ８０について説明したが、トナーを帯電する帯電手段としてローラを用いる構成としてもよい。これらの場合にも、クリーニング動作に伴うダウンタイムを短縮しつつ、クリーニング不良の発生を防止することができる。
【符号の説明】
【００８３】
８      中間転写ベルト
２２    クリーニング装置
２６    ＣＰＵ
【図１】
0006452439.tif 000009
【図２】
0006452439.tif 000010
【図３】
0006452439.tif 000011
【図４】
0006452439.tif 000012
【図５】
0006452439.tif 000013
【図６】
0006452439.tif 000014
【図７】
0006452439.tif 000015
【図８】
0006452439.tif 000016
【図９】
0006452439.tif 000017
【図１０】
0006452439.tif 000018