(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体との間に形成された当接部である１次転写部で、前記像担持体に担持されたトナー像が１次転写され、転写部材との間に形成された当接部である２次転写部で、１次転写されたトナー像が記録材に２次転写される無端状の回転可能な中間転写体と、
前記中間転写体上に残留したトナーをクリーニングするクリーニング動作を行うクリーニング手段と、
を有し、
前記クリーニング手段が、
前記中間転写体の回転方向における前記２次転写部よりも下流、かつ、前記１次転写部よりも上流で前記中間転写体に当接するように設けられ、前記中間転写体上に残留したトナーを掻き取る掻き取り部材と、
前記中間転写体の回転方向における前記掻き取り部材よりも下流、かつ、前記１次転写部よりも上流に設けられた、電圧が印加される帯電部材と、
を有する画像形成装置において、
前記中間転写体上に残留したトナーの帯電量の絶対値が閾値未満であると判断した場合、前記掻き取り部材で掻き取れなかったトナーが、前記帯電部材に電気的に付着するような第１設定値に前記帯電部材に印加される印加電圧の値を設定し、
前記中間転写体上に残留したトナーの帯電量の絶対値が前記閾値以上であると判断した場合、前記掻き取り部材で掻き取れなかったトナーが、トナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電され、前記１次転写部で前記中間転写体から前記像担持体に移動するような第２設定値に前記印加電圧の値を設定する制御手段を備え、
前記第１設定値をＶ１、前記第２設定値をＶ２としたとき、
｜Ｖ１｜＜｜Ｖ２｜
の関係が成立することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記帯電部材と前記中間転写体との間で放電が始まる電圧値をＶＣＴとした場合、ＶＣＴとＶ１との間で、
｜ＶＣＴ｜＞｜Ｖ１｜
の関係が成立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】
前記中間転写体の電気抵抗値の変動を予測する予測手段をさらに有し、
前記制御手段は、
前記中間転写体上に残留したトナーの帯電量の絶対値が前記閾値未満の場合であっても、前記予測手段により前記中間転写体の電気抵抗値が小さくなるように変動すると予測される場合には、前記掻き取り部材で掻き取れなかったトナーが、トナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電され、前記１次転写部で前記中間転写体から前記像担持体に移動するような第３設定値に前記印加電圧の値を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記予測手段は、
画像形成装置が設置された環境の温湿度を検出する検出手段を有し、
前記検出手段により高温高湿度環境と検出された場合に前記中間転写体の電気抵抗値が小さくなるように変動すると予測す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】
前記第３設定値をＶ３とし、前記帯電部材と前記中間転写体との間で放電が始まる電圧値をＶＣＴとした場合、
｜ＶＣＴ｜≦｜Ｖ３｜
の関係が成立す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】
前記帯電部材に電気的に付着したトナーは、前記帯電部材への電圧の印加が停止されるか又は、トナーの正規の帯電極性と同極性の電圧が前記帯電部材に印加されることで、前記帯電部材から前記中間転写体上に移動し、その後、前記中間転写体上から前記掻き取り部材により掻き取られ、このとき前記掻き取り部材に掻き取られなかったトナーは、再び前記帯電部材に電気的に付着することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記帯電部材と前記中間転写体との間で放電が始まる電圧値をＶＣＴとした場合、ＶＣＴとＶ２との間で、
｜ＶＣＴ｜≦｜Ｖ２｜
の関係が成立す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】
前記クリーニング手段によるクリーニング動作に引き続き、記録材に対する印字動作が行われるとき、
前記印加電圧の値が前記第２設定値に設定される場合、前記印字動作が開始されるタイミングが予め設定されたタイミングよりも遅くな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】
前記印加電圧の値が、前記第２設定値に設定された場合であって、前記クリーニング動作に引き続き、前記印字動作が行われる場合、
前記中間転写体上に残留したトナーがトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電され、前記１次転写部で前記中間転写体から前記像担持体に移動した後で、前記像担持体に担持されたトナー像が前記１次転写部で前記中間転写体上に１次転写されるように、前記印字動作が開始されることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記中間転写体上に残留したトナーが、
前記２次転写部で記録材にトナー像を２次転写する２次転写動作が行われた後に前記中間転写体上に残留した２次転写残トナーか、
前記２次転写動作以外の画像形成装置の動作により前記中間転写体上に残留した残トナー
か、
を判断することで、前記中間転写体上に残留したトナーの帯電量の絶対値が前記閾値以上かどうかを判断し、
前記中間転写体上に残留したトナーが、前記２次転写残トナーと判断した場合には、前記印加電圧を前記第１設定値とし、前記残トナーと判断した場合には、前記印加電圧を前記第２設定値とすることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、画像形成装置の動作状況を監視することで、前記中間転写体上に残留したトナーが、前記２次転写残トナーか前記残トナーかを判断することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記帯電部材は、前記中間転写体の表面のうち重力方向下方を向いている領域に担持されるトナーを帯電させることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記像担持体から前記中間転写体へとトナー像を転写させるための１次転写部材に電圧を印加する電源と、前記帯電部材に電圧を印加する電源とが、同一の電源であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記帯電部材は、前記中間転写体に当接する接触帯電部材であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記帯電部材の電気抵抗値は、前記中間転写体のうち前記帯電部材と接触する部分の電気抵抗値よりも小さいことを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記帯電部材の電気抵抗は、１×１０１Ω以上１×１０５Ω以下、
前記中間転写体のうち前記帯電部材に接触する部分の電気抵抗は、６．２×１０５Ω以上６．２×１０７Ω以下であることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記帯電部材は、導電性を有するブラシ状の部材であることを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記中間転写体は、ベルト状の部材であることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記中間転写体は、単層又は多層で構成された基層と、前記基層上に設けられ前記ベルト状の部材の表層を構成するコート層と、を有する多層ベルトであることを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記掻き取り部材が、ブレード状の部材であることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１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、シート等の記録材上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタ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として、感光体から中間転写ベルトに１次転写したトナー像を記録材に２次転写して画像を出力する中間転写方式の画像形成装置がある。中間転写ベルトとしては、無端ベルト状の中間転写ベルトが広く用いられている。中間転写方式における中間転写ベルト上の残トナーのクリーニング方法には、大別すると、ブレードクリーニング方式、静電クリーニング方式、これらの方式を併用したハイブリッド方式がある。ブレードクリーニング方式は、特許文献１に記載されるように、中間転写ベルトにクリーニングブレードを当接し、このクリーニングブレードにより中間転写ベルト上の残トナーを物理的に掻き取る方式である。このクリーニング方式は、低コストで良好なクリーニング性が期待できるものの、耐久によるブレードの消耗や中間転写ベルトの表面の凹凸の影響を受けやすく、良好なクリーニング性を長期間保てないことが懸念される。
【０００３】
静電クリーニング方式では、特許文献２に記載されるように、残トナーを電圧印加する帯電手段により、現像時の帯電状態とは逆極性に残トナーを帯電する。その後、その逆極性に帯電された残トナーは、次なる１次転写工程時に中間転写ベルトから感光体に移動され、感光体をクリーニングするクリーニング手段により回収される。そのため、この方式は転写同時クリーニング方式とも呼ばれている。この静電クリーニング方式は、中間転写ベルトの表面の凹凸の影響を受けにくいという利点はあるものの、ジャム処理後やキャリブレーション後など中間転写ベルト上の多量の残トナーを処理する場合には、次のような点が懸念される。すなわち、中間転写ベルト上の多量の残トナーを処理する場合、帯電手段にトナーが多量に付着してしまい、クリーニング性を維持するためには、それを清掃する必要がある。静電クリーニング方式の帯電手段の清掃は、付着したトナーを帯電手段からトナーと同極性のバイアスを印加することで吐き出し（移動させ）、その吐き出しトナーを感光体で回収する方法が用いられる。しかし、この吐き出しトナーの回収は、吐き出し直後のトナーの帯電極性が、１次転写バイアスと逆極性であるため、吐き出し直後の１次転写部では感光体に回収できない。そのため、吐き出されたトナーは、中間転写ベルトをさらに回転させて、再び帯電手段にて１次転写バイアスと同極性に帯電しなくてはならない。よって、ジャム処理やキャリブレーション後の中間転写ベルトのクリーニングでは、この吐き出し工程に使用する中間転写ベルトの回転時間が必要となり、長い場合は、複数回の中間転写ベルトの回転を要する場合もある。
【０００４】
ハイブリッド方式のクリーニング方法（特許文献３参照）は、次のようなクリーニング方法である。まず、２次転写部よりも中間転写ベルト回転方向下流に位置するクリーニングブレードにより中間転写ベルト上の残トナーを概ね除去する。そして、このクリーニングブレードをすり抜けた残トナーを、このクリーニングブレードよりも中間転写ベルト回転方向下流に配置された帯電手段で帯電することで、感光体に転写同時クリーニングを行う。このハイブリット方式では、帯電手段に残トナーが多量に供給されることがないため、ジャム処理後やキャリブレーション後など中間転写ベルト上に残トナーが多量に発生する条件下でも、帯電手段へのトナーの付着は生じない。そのため、それを除去する余分な中間転写ベルトの回転時間も必要としない。故に、ハイブリッド方式のクリーニング方法は、上記３つのクリーニング方式で最も少ない処理時間（ダウンタイム）を実現することができ、かつ、長期に渡って良好なクリーニング性能を得ることができるクリーニング方
法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２８８４８１号公報
【特許文献２】特開２００９−２０５０１２号公報
【特許文献３】特開２０００−１３１９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のようなハイブリッド方式のクリーニング方法においては、装置の小型化や印字速度を増加させた場合、以下に示すような問題が発生することが懸念される。
ハイブリッド方式で良好なクリーニング性を実現するためには、クリーニングブレードをすり抜けたトナーを逆極性に一様に帯電する必要がある。そのため、帯電手段は、少なくともすり抜けトナーの帯電量を反転することが可能な放電を発生させる必要がある。一方、帯電手段は、トナーと共に中間転写ベルトの表面も帯電するため、帯電手段通過後の中間転写ベルトの表面電位が次なる一次転写に影響しない電位になるように放電量を制限する必要もある。すなわち、ハイブリッド方式で画像形成を行うには、すり抜けトナーを所望の極性に一様に帯電すると共に、１次転写部での中間転写ベルトの電位が所望の電位に収束することが可能な電位以下に帯電する帯電バイアス値が要求される。しかし、装置の小型化やプロセススピードを増速した場合、帯電手段から１次転写までの時間が短縮されるため、上記の条件を満たせない場合が生じることが懸念される。
【０００７】
帯電手段で一様に帯電しなければならないすり抜けトナーの電荷量は、すり抜けるトナーの量や帯電量が変化しない限り、装置の小型化やプロセススピードの増速などの変更を行ってもほとんど変化しない。そのため、クリーニングブレードの掻き取り能力が向上しない限り、クリーニング性を確保する為に必要な帯電手段の放電量も減少することは無い。しかし、装置の小型化やプロセススピードを増加するなどの変更を行った場合、帯電手段から１次転写までの移動時間が短縮されるため、中間転写ベルトの表面電位の減衰量が減少する。このような場合、１次転写時の中間転写ベルトの電位は、変更前のそれより高くなってしまい、１次転写部での中間転写ベルト表面と感光体表面間の電界が強くなり、次なる１次転写でのトナー像が飛散り、画質を著しく低下させる問題が生じることが懸念される。特に、帯電手段としてトナーへの帯電効果が高いブラシ状の部材を用いた場合、中間転写ベルトの回転方向にスジ状の帯電ムラが生じ易くなり、表面電位の減衰が不十分だと中間転写ベルトの表面にスジ状の表面電位ムラが生じることが懸念される。
【０００８】
この中間転写ベルトの表面電位ムラは、次なる画像形成時にその部分に均一なハーフトーン画像などを１次転写した場合、表面電位ムラに応じたトナー像の飛散りが発生し、ハーフトーン画像にスジ状の濃度ムラ（以下、スジ画像）を発生させることが懸念される。このスジ画像は、帯電手段から１次転写部までの中間転写ベルト上の距離を小型化した装置を用いた場合、１００ｍｍ／ｓｅｃ程度のプロセススピードでは発生しなかった。しかしながら、このスジ画像は、２００ｍｍ／ｓｅｃを越えたあたりから軽微に発生し、更に印字速度を増していくと、増加していく傾向を示した。このスジ画像は、帯電バイアス値を下げれば抑制できるものの、帯電バイアス値を下げた場合、トナーの帯電が不均一となるため、１次転写部でのトナー回収が困難となり、次なる画像に画像汚れを生じさせることが懸念される。特にこの画像汚れは、ジャム処理後やキャリブレーション後に連続して画像形成を行った場合に多く発生することが懸念される。また、中間転写ベルトの抵抗値を下げ、その表面電位の減衰を速めることでも上記スジ画像の抑制は可能であるもの、中間転写ベルトの抵抗値を下げた場合、２次転写手段での良好な転写性を確保することが困
難になる問題が発生することが懸念される。
【０００９】
その他、帯電手段から１次転写までの移動時間を確保する為に、２次転写ローラの対向ローラである駆動ローラ上に帯電手段を設ける構成も考えられる。しかしながら、この場合、２次転写工程の次に続く定着工程での熱の影響で、クリーニングブレードの変形や帯電手段に付着したトナーがブロッキングする等の問題が発生することが懸念される。そのため、それを回避するためには２次転写部と定着器の距離を広げる必要が生じ、その距離を広げた場合には、装置が大型化するとともに、ＦＰＯＴ（Ｆｉｒｓｔ  Ｐｒｉｎｔ  Ｏｕｔ  Ｔｉｍｅ）が遅延してしまうことが懸念される。さらに、中間転写ベルトの張架を駆動ローラとテンションローラの２軸張架から３軸張架にし、駆動ローラとテンションローラの中間の中間ローラ上に帯電手段を設ける構成も考えられる。しかしながら、この場合も、中間ローラにより装置内の中間転写ベルトが占める断面積が増加することになり、装置自体の肥大化を招くことになってしまった。
以上のように、ハイブリッド方式のクリーニング手段を用いた画像形成装置では、装置の小型化やプロセススピードを増速することで高速化を図った場合、クリーニング性能の確保とスジ画像の抑制とを両立することが困難であった。
【００１０】
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、クリーニング性能の確保とスジ画像の抑制とを両立しつつ、装置の小型化とプロセススピードの高速化を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体との間に形成された当接部である１次転写部で、前記像担持体に担持されたトナー像が１次転写され、転写部材との間に形成された当接部である２次転写部で、１次転写されたトナー像が記録材に２次転写される無端状の回転可能な中間転写体と、
前記中間転写体上に残留したトナーをクリーニングするクリーニング動作を行うクリーニング手段と、
を有し、
前記クリーニング手段が、
前記中間転写体の回転方向における前記２次転写部よりも下流、かつ、前記１次転写部よりも上流で前記中間転写体に当接するように設けられ、前記中間転写体上に残留したトナーを掻き取る掻き取り部材と、
前記中間転写体の回転方向における前記掻き取り部材よりも下流、かつ、前記１次転写部よりも上流に設けられた、電圧が印加される帯電部材と、
を有する画像形成装置において、
前記中間転写体上に残留したトナーの帯電量の絶対値が閾値未満であると判断した場合、前記掻き取り部材で掻き取れなかったトナーが、前記帯電部材に電気的に付着するような第１設定値に前記帯電部材に印加される印加電圧の値を設定し、
前記中間転写体上に残留したトナーの帯電量の絶対値が前記閾値以上であると判断した場合、前記掻き取り部材で掻き取れなかったトナーが、トナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電され、前記１次転写部で前記中間転写体から前記像担持体に移動するような第２設定値に前記印加電圧の値を設定する制御手段を備え、
前記第１設定値をＶ１、前記第２設定値をＶ２としたとき、
｜Ｖ１｜＜｜Ｖ２｜
の関係が成立することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、クリーニング性能の確保とスジ画像の抑制とを両立しつつ、装置の小型化とプロセススピードの高速化を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１の画像形成装置の概略断面図
【図２】実施例１のベルトクリーナの近傍を示す模式図
【図３】実施例１の導電性ブラシをより詳しく示す模式図
【図４】実施例１の導電性繊維の抵抗値を求める方法について説明するための図
【図５】実施例１の動作状況監視手段での監視フローのフローチャートを示す図
【図６】実施例１のキャリブレーション動作時のタイミングチャートを示す図
【図７】実施例１の導電性ブラシのＩＶ特性を示す図
【図８】実施例１の中間転写ベルトの表面電位の減衰特性を示す図
【図９】実施例２の画像形成装置の概略断面図
【図１０】実施例２における中間転写ベルトの層構成を示す図
【図１１】実施例２のベルトクリーナの近傍を示す模式図
【図１２】実施例３の画像形成のタイミングチャートを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
［実施例１］
以下に、実施例１について説明する。
１．画像形成装置の全体的な構成
図１は、本実施例の画像形成装置の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を利用してフルカラー画像を形成する中間転写方式を採用したタンデム型の画像形成装置（レーザビームプリンタ）である。
【００１６】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部Ｐとして第１、第２、第３、第４の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを有している。第１、第２、第３、第４の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を形成する。
本実施例では、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの構成及び動作は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、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表す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、当該要素に関し総括的に説明する。
【００１７】
画像形成部Ｐは、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（感光体）、すなわち、感光ドラム１を有している。感光ドラム１は、図中矢印Ｒ１方向に不図示の駆動手段により回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って、ローラ型の帯電部材で構成された１次帯電手段としての１次帯電ローラ２、露光手段（画像書き込み手段）としての露光装置（レーザーユニット）３、現像手段としての現像装置４が配置されている。続いて、ローラ型の帯電部材で構成された１次転写部材としての１次転写ローラ５、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーナ６がそれぞれ配置されている。
【００１８】
現像装置４は、現像剤担持体としての現像ローラ４１と、現像剤としてのトナーを収容するトナー容器４２と、を有している。ドラムクリーナ６は、クリーニング部としてドラムクリーニングブレード６１と、廃トナー容器６２と、を有している。
無端状の回転可能な中間転写体としての中間転写ベルト８は、駆動ローラ９とテンションローラ１０とによって張架されており、駆動ローラ９に駆動力が伝達されることで図中矢印Ｒ２方向に回転駆動される。
１次転写ローラ５は、中間転写ベルト８を介して感光ドラム１に向けて押圧され、中間転写ベルト８と感光ドラム１とが接触し、１次転写部（１次転写ニップ、当接部）Ｎ１を形成している。中間転写ベルト８の外周面側において、駆動ローラ９に対向する位置には、ローラ型の帯電部材で構成された２次転写手段としての２次転写ローラ１１が配置されている。
【００１９】
２次転写ローラ（転写部材）１１は、中間転写ベルト８を介して駆動ローラ９に向けて押圧されており、中間転写ベルト８と２次転写ローラ１１とが接触し、２次転写部（２次転写ニップ、当接部）Ｎ２を形成している。また、中間転写ベルト８の外周面側において、テンションローラ１０に対向する位置には、クリーニング手段としてのベルトクリーナ５２が配置されている。
ベルトクリーナ５２は、掻き取り部材としてのベルトクリーニングブレード２１と、帯電部材（接触帯電部材）としての導電性ブラシ２３と、廃トナー容器２２と、を有している。
中間転写ベルト８、駆動ローラ９、テンションローラ１０、ベルトクリーナ５２などによって、中間転写ベルトユニット５０が構成されている。
【００２０】
本実施例では、各画像形成部Ｐにおいて、感光ドラム１と、感光ドラム１に作用するプロセス手段としての１次帯電ローラ２、現像装置４及びドラムクリーナ６とは、一体的にプロセスカートリッジ７を構成している。各プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋは、それぞれ画像形成装置１００の装置本体１１０に対して着脱可能とされている。
本実施例では、各プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの構成は実質的に同じであり、各トナー容器４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋに収容されたトナーがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーであることが異なる。
【００２１】
また、画像形成装置１００には、画像形成装置１００の制御を行うための電気回路が搭載された制御基板２５が設けられている。制御基板２５には、制御手段としてのＣＰＵ２６が搭載されている。
ＣＰＵ２６は、駆動制御手段２６ａ、帯電バイアス選択手段２６ｂ、動作状況監視手段２６ｃなど、装置内の各種センサからの信号を基に装置動作を制御するアルゴリズムを内蔵しており、画像形成に全体に関する画像形成装置１００の動作を一括して制御している。ここで、駆動制御手段２６ａは、記録材Ｓの搬送に関する駆動源や、中間転写ベルト８及び各画像形成部Ｐの駆動源などの駆動制御を行う。帯電バイアス選択手段２６ｂは、後述する帯電バイアス電源の出力値を選択する高電圧制御手段の一つである。動作状況（動作状態）監視手段２６ｃは、残トナー判断手段として、中間転写ベルト８上（中間転写体上）の残トナーの状態（帯電状態、帯電量）を判断する。
【００２２】
２．転写構成
次に、本実施例における１次転写、２次転写に関する構成について更に詳しく説明する。
本実施例では、中間転写体として小型化が容易なベルト状の中間転写ベルト８を用いている。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る。中間転写ベルト８は、駆動ローラ９、テンションローラ１０の２軸で張架され、テンションローラ１０により総圧１００Ｎの張力が付与されている。
【００２３】
本実施例の中間転写ベルト８としては、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に調整したポリイミド樹脂で形成された、厚さ７０μｍの無端状ベルトを用いた。この中間転写ベルト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電気抵抗値の変動が小さいのが特徴である。
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１×１０９Ω・ｃｍ以上１×１０１１Ω・ｃｍ以下の範囲が好ましい。１×１０９Ω・ｃｍより低い体積抵抗率だと、高温高湿環境下で転写電流が逃げることによる転写不良が発生することが懸念される。一方、１×１０１１Ω・ｃｍより高い体積抵抗率だと、低温低湿環境下で異常放電による転写不良が発生することが懸念される。
【００２４】
ここで、中間転写ベルト８の体積抵抗率は、次の測定方法により求められる。すなわち、三菱化学株式会社製の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の条件で測定を行う。
なお、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が、中間転写ベルト８の材料はこれに限定されるものではない。例えば、熱可塑性樹脂であれば、次のような他の材料を使用してもよい。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）、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）などの材料及びこれらの混合樹脂である。
【００２５】
１次転写ローラ５には、芯金としての外径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒を、弾性層としての体積抵抗率を１×１０７Ω・ｃｍに調整したＮＢＲとエピクロルヒドリンゴムを主成分とする厚さ３ｍｍの発泡スポンジ体で覆った外径１２ｍｍの弾性ローラを用いた。
１次転写ローラ５は、中間転写ベルト８を介して感光ドラム１に対し９．８Ｎの加圧力
で当接させられており、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１上のトナーを中間転写ベルト８に１次転写している時には、１５００Ｖの直流電圧（１次転写バイアス）が１次転写ローラ５に印加される。
【００２６】
２次転写ローラ１１には、芯金としての外径８ｍｍのニッケルメッキ鋼棒を、弾性層としての体積抵抗率を１×１０８Ω・ｃｍに調整したＮＢＲとエピクロルヒドリンゴムを主成分とする厚さ５ｍｍの発泡スポンジ体で覆った外径１８ｍｍの弾性ローラを用いた。
２次転写ローラ１１は、中間転写ベルト８に対して５０Ｎの加圧力で当接させられており、中間転写ベルト８の回転に伴い従動して回転する。また、２次転写部Ｎ２で中間転写ベルト８上のトナーを紙などの記録材Ｓに２次転写している時には、２５００Ｖの直流電圧（２次転写バイアス）が２次転写ローラ１１に印加される。
【００２７】
３．ベルトクリーナの構成
図２は、本実施例におけるベルトクリーナ５２の近傍をより詳しく示す模式図である。
本実施例では、ベルトクリーナ５２にハイブリッド方式のクリーナ構成を用いている。ベルトクリーナ５２においては、中間転写ベルト８の移動方向（搬送方向、回転方向）で上流側にベルトクリーニングブレード２１が配置されており、ベルトクリーニングブレード２１により中間転写ベルト８上のトナーの大半を掻き取る構成となっている。そして、ベルトクリーニングブレード２１をすり抜けた（ベルトクリーニングブレード２１で掻き取れなかった）トナー（以下、すり抜けトナー）を、中間転写ベルト８の移動方向において下流側に配置した導電性ブラシ２３で帯電する。
ベルトクリーニングブレード２１、導電性ブラシ２３は、中間転写ベルト８を介してテンションローラ１０に向けて押圧されており、中間転写ベルト８には当接した状態で配置されている。また、ベルトクリーニングブレード２１、導電性ブラシ２３は、廃トナー容器２２に支持されている。
【００２８】
ベルトクリーニングブレード２１は、弾性材料で形成された板状（ブレード状）部材である。
本実施例では、ベルトクリーニングブレード２１として、弾性ゴム材料としてのウレタンで形成された板状部材を用いた。具体的には、本実施例では、ベルトクリーニングブレード２１には、長手方向長さが２３２ｍｍ、短手方向長さが１２ｍｍ、厚さが２ｍｍの板状部材を用いた。
また、このベルトクリーニングブレード２１は、中間転写ベルト８に対して線圧０．４９Ｎ／ｃｍ程度の加圧力で、中間転写ベルト８の移動方向Ｒ２に対してカウンタ方向に圧接している。すなわち、ベルトクリーニングブレード２１は、中間転写ベルト８の移動方向Ｒ２と略直交する長手方向の全域で、該長手方向と略直交する短手方向の自由端側が中間転写ベルト８の移動方向の上流を向くようにして、中間転写ベルト８に当接している。
【００２９】
ベルトクリーニングブレード２１は、その自由端の中間転写ベルト８側のエッジ部及び／又は該エッジ部から固定端部側の所定範囲の面が、中間転写ベルト８の表面に接触する。
ベルトクリーニングブレード２１の線圧は、良好なクリーニング性を得ると共に、必要以上の加圧力によりブレードやベルトにダメージを与えないために、好ましくは０．４〜０．８Ｎ／ｃｍ、より好ましくは０．５５〜０．６７Ｎ／ｃｍである。ここで、ベルトクリーニングブレード２１の線圧とは、ベルトクリーニングブレード２１の単位長さ当たりの、中間転写ベルト８に対するベルトクリーニングブレード２１の当接圧の総圧である。この線圧は、中間転写ベルト８に荷重変換器を取り付けておき、中間転写ベルト８の表面にベルトクリーニングブレード２１を押し付け、その荷重を測定することで求めることができる。
導電性ブラシ２３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２３には、帯電バイアス電源（高電圧電源、電圧印加手段）６０から所定の電圧（印加電圧）が印加される。これにより、すり抜けトナーを帯電させることができる。
【００３０】
図３（ａ）、（ｂ）は、導電性ブラシ２３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２３を構成する導電性繊維２３ａ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、導電性繊維２３ａ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。
ここで、導電性繊維２３ａの抵抗値は、次の測定方法により求められる。
【００３１】
図４（ａ）は、導電性繊維２３ａ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４（ｂ）は、後述する導電性ブラシ２３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４（ａ）に示すように、測定対象の導電性繊維２３ａ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３３で張架し、片側１００ｇの錘３４にて両端側に荷重をかける。
この状態で、電源３１から２００Ｖの電圧を一方の金属ローラ３３を介して導電性繊維２３ａに印加し、その時の電流値を他方の金属ローラ３３に接続された電流計３２で読み取り、１０ｍｍ（１ｃｍ）あたりの導電性繊維２３ａの抵抗値（Ω／ｃｍ）を算出する。
なお、導電性繊維２３ａの抵抗値の範囲としては、すり抜け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。
【００３２】
次に、導電性ブラシ２３の構成について説明する。
導電性ブラシ２３は、上述のような導電性繊維２３ａの集合体であり、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施例では絶縁性のナイロンで形成された基布２３ｄに導電性繊維２３ａを織り込みブラシ状とすることで構成されている。上記基布２３ｄは、厚さ１ｍｍのＳＵＳ（ステンレススチール）板金の支持体２３ｅ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２３ｄに織り込まれた導電性繊維２３ａは、その基布２３ｄの下の支持体２３ｅ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２３ｅを介して、導電性ブラシ２３に電圧が印加される。
【００３３】
本実施例では、導電性ブラシ２３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２３の導電性繊維２３ａの密度は１００ｋＦ／ｉｎｃｈ２である。また、導電性繊維２３ａの長さ（基布２３ｄの平面から導電性繊維２３ａの先端位置までの垂直距離で代表する）Ｘは５ｍｍである。また、導電性ブラシ２３の長手幅（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２３ａの先端部の端部間の長さ）Ｌは２２５ｍｍである。また、導電性ブラシ２３の短手幅（中間転写ベルト８の移動方向に沿う方向における導電性繊維２３ａの先端部の端部間の長さ）Ｗは５ｍｍである。
導電性ブラシ２３の導電性繊維２３ａ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。また、導電性ブラシ２３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２３は、移動する中間転写ベルト８の表面を摺擦する（中間転写ベルト８の表面に対して周速差を有する）。
【００３４】
ここで、導電性ブラシ２３の抵抗値Ｒｂ［Ω］は、次の測定方法により求められる。
図４（ｂ）に示すように、測定対象の導電性ブラシ２３を、直径３０ｍｍの金属ローラ３５に侵入量０．９ｍｍで当接させ、電源３６から２００Ｖの電圧を、導電性ブラシ２３
に印加する。そして、その時の電流値を金属ローラ３５に接続された電流計３７で読み取り、導電性ブラシ２３の抵抗値［Ω］を算出する。
導電性ブラシ２３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２３ａを用いた導電性ブラシ２３では、１×１０１Ω以上１×１０５Ω以下の範囲となる。導電性ブラシ２３の抵抗値Ｒｂを上記範囲とすることで、すり抜けトナーを良好に帯電することができるとともに、トナーの付着による導電性ブラシ２３の汚染を押える効果が得られる。
ここで、導電性ブラシ２３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バイアス値に制御することができなくなってしまうことが懸念される。また、１×１０5Ωより大きい場合には、導電性ブラシ２
３へのトナーの付着が発生しやすくなることが懸念される。加えて、トナーが付着することで導電性ブラシ２３の抵抗値が上昇するため、所望の帯電量を確保するには、さらに高い出力電圧が必要になってしまうことが懸念される。
【００３５】
また、中間転写ベルト８と導電性ブラシ２３とが接触する部分における中間転写ベルト８の抵抗値（電気抵抗）Ｒｉ［Ω］は、次のようにして求められる。
中間転写ベルト８と導電性ブラシ２３とが接触する部分の面積は、導電性ブラシ２３の短手幅Ｗ５ｍｍと長手幅Ｌ２２５ｍｍとから、ほぼ５ｍｍ×２２５ｍｍである。また、中間転写ベルト８の厚さは７０μｍである。したがって、中間転写ベルト８と導電性ブラシ２３とが接触する部分における中間転写ベルト８の抵抗値Ｒｉは、中間転写ベルトの体積抵抗率を１×１０１０Ω・ｃｍとした場合、次のように求めることができる。すなわち、１×１０１０Ω・ｃｍ×７０μｍ／（５ｍｍ×２２５ｍｍ）＝６．２×１０６Ωとなり、また、上述した体積抵抗率の範囲の中間転写ベルト８を使用した場合には、６．２×１０５Ω以上６．２×１０７Ω以下の範囲となる。
【００３６】
このように、本実施例では、導電性ブラシ２３の電気抵抗値を、中間転写ベルト８のうち導電性ブラシ２３と接触する接触部分の電気抵抗値よりも小さく設定している。
これは、導電性ブラシ２３の電気抵抗値が、中間転写ベルト８のうち前記接触部分の電気抵抗値より大きい場合、次のような現象が発生しやすくなってしまうためである。その現象は、前記接触部分より上流の部分（非接触部）で中間転写ベルト上のトナーの電荷が放電により反転する前に導電性ブラシ２３に飛翔してしまい、導電性ブラシ２３に付着して汚染してしまう現象である。
なお、導電性ブラシ２３の中間転写ベルト８（又は上記金属ローラ３５）への侵入量は、次の距離で代表される。すなわち、導電性ブラシ２３の中央位置において、ブラシが変形していないと仮定した場合の導電性繊維２３ａ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（中間転写ベルト８表面に略直交する方向）に沿う距離である。
【００３７】
４．画像形成装置の画像形成プロセス
以下、本実施例の画像形成装置１００の画像形成プロセスについて説明する。
画像形成装置１００の画像形成時には、所定の極性（本実施例では負極性）の１次帯電バイアスが印加された１次帯電ローラ２によって、回転する感光ドラム１の外周面が、所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に帯電される。その後、帯電した感光ドラム１の表面は、露光装置３によって画像信号に基づいて露光される。これにより、感光ドラム１上に静電潜像（静電像、潜像）が形成される。
この静電潜像は、現像装置４によってトナーを用いてトナー像として現像（可視化）される。このとき、現像ローラ４１には、所定の極性（本実施例では負極性）の現像バイアスが印加される。本実施例では、イメージ露光と、反転現像によって、感光ドラム１上にトナー像が形成される。すなわち、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１上の露光部に、感光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電した
トナーを付着させることで、トナー像が形成される。なお、本実施例では、現像に使用するトナーは、負極性に帯電している。すなわち、現像時のトナーの帯電極性（トナーの正規の帯電極性）は、負極性である。
【００３８】
上述のようにして回転する感光ドラム１上に形成されたトナー像は、１次転写部Ｎ１において、感光ドラム１に接触して感光ドラム１と略等速で回転している中間転写ベルト８上に転写（１次転写）される。このとき、１次転写ローラ５には、１次転写バイアス印加手段としての１次転写バイアス電源（高圧電源）５１から、現像時のトナーの帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の１次転写バイアスが印加される。
例えばフルカラー画像の形成時には、第１、第２、第３、第４の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成されたトナー像が、順次に重ね合わせられるようにして中間転写ベルト８上に転写される。そして、４色のトナー像が重なった状態で、中間転写ベルト８の回転により２次転写部Ｎ２まで搬送される。
【００３９】
一方、給搬送装置１２から送り出された記録材Ｓがレジストローラ対１６によって２次転写部Ｎ２まで搬送される。給搬送装置１２は、記録材Ｓを収納するカセット１３内から記録材Ｓを送り出す給送ローラ１４と、送り出された記録材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、レジストローラ対１６によって中間転写ベルト８上のトナー像と同期するようにして２次転写部Ｎ２に搬送される。
中間転写ベルト８上のトナー像は、２次転写部Ｎ２において、中間転写ベルト８と２次転写ローラ１１との間に挟持されて搬送される記録材Ｓ上に転写（２次転写）される。このとき、２次転写ローラ１１には、２次転写バイアス印加手段としての２次転写バイアス電源（高圧電源）５３から、現像時のトナーの帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の２次転写バイアスが印加される。
【００４０】
トナー像が転写された記録材Ｓは、定着手段としての定着装置１７に搬送される。そして、この記録材Ｓは、定着装置１７が有する定着フィルム１８と加圧ローラ１９とによって挟持され搬送され加熱及び加圧されることで、その表面にトナー像が定着される。
トナー像が定着された記録材Ｓは、排出ローラ対２０によって装置本体１１０の外部に排出される。
なお、１次転写工程後に感光ドラム１の表面に残ったトナー（１次転写残トナー）は、ドラムクリーナ６によってクリーニングされる。すなわち、感光ドラム１に当接して配置されたドラムクリーニングブレード６１によって、回転する感光ドラム１上から１次転写残トナーが掻き取られ、廃トナー容器６２に回収される。
以上、記録材Ｓに画像を形成する画像形成プロセスについて説明した。
【００４１】
ここで、本実施例の画像形成装置１００では、印字する画像のトナー濃度を安定させる、又は、各色の中間転写ベルト８上の印字位置を調整するなどの目的で中間転写ベルト上に検知用画像を形成する画像形成プロセス（以下、キャリブレーション）も存在する。
キャリブレーションの画像形成プロセスでは、中間転写ベルト８上にパッチ画像が形成される。そして、そのパッチ画像の濃度を、第４の画像形成部ＰＫの中間転写ベルト８の移動方向下流に位置する濃度センサ２７で検知し、その結果に基づいて、現像装置４に供給する現像バイアス値や各露光装置３の露光開始タイミングを可変としている。なお、このキャリブレーション時の２次転写ローラ１１には、中間転写ベルト８上のトナーの付着を防止する為にトナーと同極性の２次転写逆バイアスＶＴ２Ｒが印加されている。
【００４２】
５．中間転写ベルトのクリーニング工程
以下に、上記画像形成プロセスに続く、本実施例における中間転写ベルト８のクリーニング工程について説明する。
本実施例では、ハイブリッド方式のクリーニング方法を用いている。そのため、中間転写ベルト８上のクリーニング処理されるトナーの大半は、ベルトクリーニングブレード２１によって、中間転写ベルト８上から掻き取られ、廃トナー容器２２に回収される。ここで、ベルトクリーニングブレード２１は、中間転写ベルト８の移動方向において２次転写部Ｎ２よりも下流、かつ、１次転写部Ｎ１よりも上流で中間転写ベルト８に当接するように配置されている。さらに、ベルトクリーニングブレード２１よりも、中間転写ベルト８の移動方向において下流、かつ、１次転写部Ｎ１よりも上流に、導電性ブラシ２３が配置されている。
ベルトクリーニングブレード２１をすり抜けたすり抜けトナーは、導電性ブラシ２３によって、現像時のトナーの帯電極性とは逆極性に帯電される。
【００４３】
以下に、本実施例におけるクリーニング工程の特徴について説明する。
本実施例におけるクリーニング工程では、まず、中間転写ベルト８上のトナーの状態（帯電状態、帯電量）を残トナー判断手段で判断している。そして、その判断結果に応じて、帯電バイアス電源６０から導電性ブラシ２３へ供給する帯電バイアス値ＶＣを帯電バイアス選択手段２６ｂによって変更可能に構成している。
また、本実施例のクリーニング工程では、選択された帯電バイアス値ＶＣに応じて、選択後に形成される画像の画像形成開始タイミングである画像形成タイミングＴＣを予め設定されたタイミングよりも遅延させることができるように構成されている。
【００４４】
以下、本実施例のクリーニング工程における帯電バイアス値ＶＣと画像形成タイミングＴＣの変更方法について説明する。
本実施例では、本実施例の中間転写ベルト８上のトナーの状態を判断する残トナー判断手段として、画像形成装置１００の動作を監視する動作状況監視手段２６ｃを用いている。ここで、２次転写工程（２次転写動作）後に中間転写ベルト８の表面に残ったトナーを、以下、２次転写残トナーという。また、ジャム処理後やキャリブレーション後など記録材Ｓへの２次転写工程を伴わない（２次転写動作以外の）画像形成動作で中間転写ベルト８の表面に残ったトナーを、以下、残留トナー（残トナー）という。
本実施例の動作状況監視手段２６ｃは、導電性ブラシ２３に供給される中間転写ベルト８上のすり抜けトナーが、少なくとも２次転写残トナーか残留トナーかを画像形成装置１００の動作状況を監視することで判断する。
【００４５】
図５は、本実施例の動作状況監視手段２６ｃでの監視フローのフローチャートを示す図である。
以下、図５に示すフローチャートに沿って動作状況監視手段２６ｃの監視フローを説明する。なお、本フローチャートは、画像形成装置１００の稼動時において、印刷途中にキャリブレーション動作が発生した際の判断フローである。
（ＳＴＥＰ１）動作状況監視手段２６ｃは、装置本体１１０の駆動手段が駆動すると共に動作監視を開始する。
（ＳＴＥＰ２）次に、装置本体１１０の動作が、キャリブレーション動作か、他の動作かを露光装置３への印字データで判断する。ＳＴＥＰ２にて、装置本体１１０の動作が、キャリブレーション動作で無いと判断した場合（ＮＯ）は、ＳＴＥＰ３に移行する。ＳＴＥＰ２にて、装置本体１１０の動作が、キャリブレーション動作と判断した場合（ＹＥＳ）は、帯電バイアス選択手段２６ｂに中間転写ベルト８上のトナーが残留トナーであることを通知する。すると、帯電バイアス選択手段２６ｂは、所定のタイミングにて帯電バイアス値ＶＣを第２の帯電バイアス値ＶＣ２（第２設定値Ｖ２）に設定する（ＳＴＥＰ５）。その後、帯電バイアス選択手段２６ｂは、上記帯電バイアス値を変更したことをＣＰＵ２６に通知する。すると、ＣＰＵ２６は、キャリブレーション画像作成後に画像形成する画像の内、キャリブレーション画像が転写されていた中間転写ベルト上の位置に画像転写する可能性がある画像Ａを選択し、その画像の画像形成タイミングＴＣを延長時間ΔＴだ
け遅らせる。（ＳＴＥＰ６）
ＳＴＥＰ６の後は、ＳＴＥＰ２に戻る。
【００４６】
（ＳＴＥＰ３）装置本体１１０の駆動手段が駆動しているか否かを判断する。ＳＴＥＰ３にて、装置本体１１０の駆動手段が駆動していないと判断した場合（ＮＯ）は、ＳＴＥＰ４に移行する。ＳＴＥＰ３にて、装置本体１１０の駆動手段が駆動している場合（ＹＥＳ）、帯電バイアス選択手段２６ｂに中間転写ベルト上のトナーが２次転写残トナーであることを通知する。すると、帯電バイアス選択手段２６ｂは、帯電バイアス値ＶＣを第１の帯電バイアス値ＶＣ１（第１設定値Ｖ１）に設定する（ＳＴＥＰ７）。
ＳＴＥＰ７の後は、ＳＴＥＰ２に戻る。
（ＳＴＥＰ４）動作監視を終了する。
【００４７】
次に、中間転写ベルト８上のすり抜けトナーが、動作状況監視手段２６ｃで２次転写残トナーと判断された場合のクリーニング工程について説明する。
動作状況監視手段２６ｃで中間転写ベルト８上のトナーが２次転写残トナーと判断された場合、その情報を伝達された帯電バイアス選択手段２６ｂは、帯電バイアス値を第１の帯電バイアス値ＶＣ１に設定する。このとき、帯電バイアス選択手段２６ｂは、２次転写残トナーがベルトクリーニングブレード２１をすり抜けて導電性ブラシ２３に到達する前までに、帯電バイアス値を第１の帯電バイアス値ＶＣ１に設定する。
それに応じて、帯電バイアス電源６０は、第１の帯電バイアス値ＶＣ１に定電圧制御した帯電バイアスを導電性ブラシに２３に印加する。第１の帯電バイアス値ＶＣ１が印加された導電性ブラシ２３によりトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電されたトナーは、次なる画像形成を行っている第１の画像形成部ＰＹの１次転写部Ｎ１Ｙにおいて中間転写ベルト８から感光ドラム１Ｙに移動する。このようにして感光ドラム１Ｙに移動したトナーは、ドラムクリーナ６により回収される。
本実施例では、第１の帯電バイアス値ＶＣ１を６００Ｖに設定した。
【００４８】
また、本実施例の画像形成装置１００では、プロセススピード２１０ｍｍ／ｓｅｃ、Ａ４サイズの画像を中間転写ベルト８上に画像間隔３０ｍｍで形成している。すなわち、本実施例の画像形成装置１００は、先の画像形成タイミングＴＣと次の画像形成タイミングＴＣとの間隔を約１５５７ｍｓｅｃにてＡ４サイズの画像を繰り返し感光ドラム１上に形成している。
第１の帯電バイアス値ＶＣ１が帯電バイアス選択手段２６ｂで選択されているときは、画像形成を制御するＣＰＵ２６は、この画像形成タイミングＴＣの間隔を変更しない。そのため、画像間隔３０ｍｍは維持される。
【００４９】
続いて、動作状況監視手段２６ｃで中間転写ベルト８上のトナーがキャリブレーション時に発生した残留トナーと判断された場合のクリーニング工程について説明する。
動作状況監視手段２６ｃで中間転写ベルト８上のトナーが残留トナーと判断された場合、その情報を伝達された帯電バイアス選択手段２６ｂは、帯電バイアス値を第２の帯電バイアス値ＶＣ２に設定する。このとき、帯電バイアス選択手段２６ｂは、残留トナーがベルトクリーニングブレード２１をすり抜けて導電性ブラシ２３に到達する直前に、帯電バイアス値を第２の帯電バイアス値ＶＣ２に設定する。
それに応じて、帯電バイアス電源６０は、第２の帯電バイアス値ＶＣ２に定電圧制御した帯電バイアスを導電性ブラシに２３に印加する。第２の帯電バイアス値ＶＣ２が印加された導電性ブラシ２３により逆極性に帯電したトナーは、第１の画像形成部ＰＹにおいて感光ドラム１Ｙに移動して回収される。
【００５０】
このとき、第１の画像形成部ＰＹにおいて感光ドラム１Ｙでは、次なる画像の１次転写は行われていない。
すなわち、動作状況監視手段２６ｃで中間転写ベルト８上のトナーが残留トナーと判断されたときには、画像形成を制御するＣＰＵ２６が、次なる画像の画像形成を開始する画像形成タイミングＴＣを予め設定されたタイミングより延長時間ΔＴだけ延長している。ここで、ＣＰＵ２６は、導電性ブラシ２３により逆極性に帯電したトナーが、第１の画像形成部ＰＹにおいて感光ドラム１Ｙに移動して回収されるまで、次なる画像の画像形成を開始する画像形成タイミングＴＣまでの間隔を延長時間ΔＴだけ延長している。このときの画像形成タイミングは、露光の開始により形成された感光ドラム１Ｙ上の画像先端が、１次転写部Ｎ１に達した時（１次転写されるタイミングで）、対向する中間転写ベルト８上に残留トナーが存在しないタイミングであればよい。
なお、本実施例では、キャリブレーション画像として中間転写ベルト８の周方向に概略３００ｍｍのトナー像を作成した。それ故、画像形成タイミングＴＣの延長時間ΔＴは、本実施例の画像形成タイミングＴＣで画像形成した場合は約１６８８ｍｓｅｃ必要であった。これは、少なくともキャリブレーション画像の先端から後端までが第１の画像形成部ＰＹを通過する時間として、導電性ブラシ２３から第１の画像形成部ＰＹまでの移動時間（約１４６ｍｓｅｃ）も加味して約１５５０ｍｓｅｃ以上必要となることによる。また、本実施例では、第２の帯電バイアス値ＶＣ２を８００Ｖに設定した。
【００５１】
図６は、実施例の画像形成装置１００で印字動作の途中にキャリブレーション動作を行った場合のタイミングチャートを示す図である。なお、図６において、キャリブレーション動作にて中間転写ベルト８上に作成したキャリブレーション画像は、上述した通り中間転写ベルト８の周方向に概略３００ｍｍのトナー像である。
本実施例では、図６に示すように、１枚目と２枚目の画像作成間でキャリブレーションを行った。これに対して、中間転写ベルト８上で帯電バイアス値ＶＣ２が印加された部分に１次転写される画像は、３枚目の画像であるため、画像形成タイミングＴＣの延長は、２枚目と３枚目の画像形成タイミングＴＣ間の間隔にて行われている。
【００５２】
６．本実施例の帯電バイアス値ＶＣについての説明
本実施例のクリーニング工程では、上述のように、まず、中間転写ベルト８上のトナーの状態を動作状況監視手段２６ｃで判断した。そして、２次転写残トナーか残留トナーかに応じて、帯電バイアス電源６０から導電性ブラシ２３へ印加する帯電バイアス値をＶＣ１またはＶＣ２に帯電バイアス選択手段２６ｂにより設定するものであった。
以下の説明では、上述したように中間転写ベルト８上に残留したトナーが、２次転写残トナーか残留トナーかによって、帯電バイアス値を第１の帯電バイアス値ＶＣ１か第２の帯電バイアス値ＶＣ２に分けて対応する理由について述べる。
【００５３】
先ず、導電性ブラシ２３の帯電特性について説明する。
図７は、本実施例の画像形成装置１００で用いた導電性ブラシ２３の帯電特性を示すＩＶ特性を示す図であって、放電閾値について説明するための図である。
図７には、比較の為に、本実施例の画像形成装置１００で用いたプロセススピード（以下、ＰＳ）２１０ｍｍ／ｓｅｃと、その１／２のＰＳの１０５ｍｍ／ｓｅｃで稼動したときの導電性ブラシ２３のＩＶ特性も記載してある。図７において帯電バイアス値ＶＣおよびブラシ電流ＩＣに添え字（２１０）、（１０５）で示したものは、それぞれ２１０ｍｍ／ｓｅｃ、１０５ｍｍ／ｓｅｃのＰＳで稼動したときの値である。
【００５４】
図７においては、導電性ブラシ２３への帯電バイアス値ＶＣを変更すると、ブラシ電流ＩＣは、印加する帯電バイアスの増加に応じて直線的に増加し、プロセスに関係なく、約５００Ｖ付近よりその傾きを大きく変える傾向が示されている。これは、導電性ブラシ２３から中間転写ベルトへの電荷の移動形態が、導電性ブラシ２３の表面と中間転写ベルト８の表面との間で放電が始まることで変化し、導電性ブラシ２３と中間転写ベルト８との間に流れる電流が急激に増えることによるものである。このＩＶ特性での変化点を、放電
閾値ＶＣＴとする。ここで、本実施例で用いた第１の帯電バイアス値ＶＣ１と、第２の帯電バイアス値ＶＣ２は、共に放電閾値ＶＣＴより大きい値である。
図７には、画像形成装置１００にて導電性ブラシ２３に印加する帯電バイアスを可変としたときの、帯電バイアス値ＶＣ１（２１０）と、帯電バイアス値ＶＣ２（２１０）についても示している。帯電バイアス値ＶＣ１（２１０）は、ＰＳ２１０ｍｍ／ｓｅｃで２次転写残トナーが転写同時クリーニング可能な帯電バイアス値である。また、帯電バイアス値ＶＣ２（２１０）は、ＰＳ２１０ｍｍ／ｓｅｃでジャム処理工程やキャリブレーション工程時に発生する残留トナーが転写同時クリーニング可能な帯電バイアス値である。
【００５５】
また、図７には、帯電バイアス値ＶＣを可変として、画像形成タイミングＴＣを変更せずに次なる画像形成を行った場合の、スジ画像が発生するスジ画像限界電圧ＶＣＬ（２１０）も示している。なお、スジ画像限界電圧ＶＣＬ（２１０）については、後ほど詳細に説明する。
図７から理解できるように、本実施例の第１の帯電バイアス値ＶＣ１は、２次転写残トナーがクリーニング可能になる帯電バイアス値ＶＣ１（２１０）より高く、かつ、スジ画像が発生するスジ画像限界電圧ＶＣＬ（２１０）より低い値に設定されている。
また、第２の帯電バイアス値ＶＣ２は、残留トナーのクリーニングが可能な帯電バイアス値ＶＣ２（２１０）より高く、更に、スジ画像が発生するスジ画像限界電圧ＶＣＬ（２１０）よりも高い値に設定されている。
【００５６】
次に、中間転写ベルト８上のトナーが２次転写残トナーである場合と、それ以外の残留トナーである場合に、帯電バイアス値ＶＣが、それぞれＶＣ１（２１０）、ＶＣ２（２１０）と異なることについて説明する。
中間転写ベルト８上の導電性ブラシ２３に供給されるトナーは、そのトナーが２次転写工程を伴う画像形成動作で作成された２次転写残トナーか、２次転写工程を伴わない画像形成動作で形成された残留トナーかで、その特性は大きく異なる。
例えば、本実施例の画像形成装置１００に用いられたトナーでは、１次転写後の中間転写ベルト８上の帯電量は、約−２５〜−３５μＣ／ｍｇである。
【００５７】
しかしながら、２次転写後の中間転写ベルト８上のトナーの帯電量は、２次転写部Ｎ２で約２５００Ｖの２次転写バイアスがトナーに印加されるため、約−５μＣ／ｍｇ程度まで低下している。したがって、ベルトクリーニングブレード２１をすり抜けて導電性ブラシ２３に搬送されるすり抜けトナーも、それまでの過程で２次転写バイアスを印加されたトナーか否かで、その電荷量が大きく異なることになる。
特に、キャリブレーション工程やジャム処理工程では、中間転写ベルト８上の多量のトナーが２次転写ローラ１１を通過する際、このトナーで２次転写ローラ１１を汚染しないように、２次転写時とは反対に負極性の２次転写逆バイアスが印加されている。このため、トナーの電荷量は、１次転写後の帯電量約−２５〜−３５μＣ／ｍｇを下回ることはない。
よって、すり抜けトナーの帯電量も２次転写残トナーと残留トナーでは大きく異なり、それらを均一に逆極性に帯電する為に必要なブラシ電流ＩＣもそれぞれ異なることになる。
【００５８】
本発明者は、本実施例の画像形成装置１００でＰＳ１０５ｍｍ／ｓｅｃとＰＳ２１０ｍｍ／ｓｅｃで、２次転写残トナーと残留トナーが、それぞれ第１の画像形成部ＰＹにて転写同時クリーニング可能なブラシ電流ＩＣを測定した。
その結果、ＰＳ１０５ｍｍ／ｓｅｃ時の２次転写残トナーに対して必要なブラシ電流ＩＣ１（１０５）と、残留トナーに対して必要なブラシ電流ＩＣ２（１０５）は、それぞれ約４．５μＡ、約１２μＡであった。また同様に、ＰＳ２１０ｍｍ／ｓｅｃ時のブラシ電流ＩＣ１（２１０）とブラシ電流ＩＣ２（２１０）は、それぞれ約６．０μＡ、約１８μ
Ａであった。
なお、このとき、導電性ブラシ２３を通過した後の中間転写ベルト８上のトナーの帯電量は、どの条件下でも転写同時クリーニングが可能な概略＋５μＣ／ｍｇ以上に一様に帯電していた。
【００５９】
以上説明したように、中間転写ベルト８上でのトナーの帯電量が、２次転写残トナーと残留トナーでは異なっている。このため、それらを転写同時クリーニングするのに必要なブラシ電流ＩＣも異なり、それに応じて帯電バイアス値ＶＣも、２次転写残トナーに対する帯電バイアス値ＶＣ１（２１０）と、残留トナーに対する帯電バイアス値ＶＣ２（２１０）で異なることになる。
また、必然的に両帯電バイアス値ＶＣの間には、ＶＣ１（２１０）＜ＶＣ２（２１０）の関係が成り立つことになる。
この関係は、ＰＳが本実施例の１／２である１０５ｍｍ／ｓｅｃの場合にも同様に成り立つ。すなわち、２次転写残トナーを均一に帯電できる帯電バイアス値ＶＣ１（１０５）と残留トナーのクリーニングが可能な帯電バイアス値ＶＣ２（１０５）との間にも、ＶＣ１（１０５）＜ＶＣ２（１０５）の関係が成り立つ。なお、ＰＳが１０５ｍｍ／ｓｅｃの時には、残留トナーをクリーニング可能な帯電バイアス値ＶＣ２（１０５）でもスジ画像が発生しない。このため、導電性ブラシ２３に印加する帯電バイアス値ＶＣは、２次転写残トナーでも残留トナーでも均一に帯電できる帯電バイアス値ＶＣ２（１０５）を用いれば良いことになる。
【００６０】
次に、ＰＳを１０５ｍｍ／ｓｅｃから２１０ｍｍ／ｓｅｃに上げた場合に、導電性ブラシ２３に印加する帯電バイアス値ＶＣに対して、スジ画像限界電圧ＶＣＬ（２１０）が生じることについて中間転写ベルト８の表面電位を用いて説明する。
導電性ブラシ２３に帯電バイアス値ＶＣの帯電バイアスを印加した場合、中間転写ベルト８の表面電位ＶＩＴＢは、導電性ブラシ２３での帯電特性から導電性ブラシ２３通過直後には、（帯電バイアス値ＶＣ−放電閾値ＶＣＴ）の電位に帯電している。
本実施例の画像形成装置１００では、スジ画像限界電圧ＶＣＬ（２１０）は、約７２０Ｖであった。よって、スジ画像限界電圧ＶＣＬ（２１０）を印加されたときには、放電閾値ＶＣＴの関係から導電性ブラシ２３通過直後の中間転写ベルト８の表面電位ＶＩＴＢ＠ＣＬ（２１０）は、概略２２０Ｖに帯電していることになる。
【００６１】
図８は、本実施例の中間転写ベルト８の表面電位ＶＩＴＢを１０００Ｖに帯電したときの減衰特性を示した図である。
スジ画像限界電圧ＶＣＬ（２１０）印加直後の中間転写ベルト８の表面電位ＶＩＴＢ＠ＣＬ（２１０）が概略２２０Ｖであった場合、図８からも次のことが理解できる。すなわち、中間転写ベルト８が第１の画像形成部ＰＹまで移動する間（ＴＣ２ｆ（２１０）＝概略１４６ｍｓｅｃ後）に、その表面電位ＶＩＴＢは、概略３０Ｖ程度にまで減衰していることがわかる。
すなわち、導電性ブラシ２３から第１の画像形成部ＰＹまでの移動時間ＴＣ２ｆと、中間転写ベルト８の表面電位ＶＩＴＢとの間に次のような関係があれば、スジ画像は発生しないことになる。それは、移動時間ＴＣ２ｆの間に、中間転写ベルト８の表面電位ＶＩＴＢが、概略３０Ｖ以下に減衰することである。
【００６２】
例えば、ＰＳが１０５ｍｍ／ｓｅｃの場合、残留トナーに対する転写同時クリーニング可能なブラシ電流ＩＣ２（１０５）を確保できる帯電バイアス値ＶＣ２（１０５）＝約７４０Ｖでもスジ画像は発生しなかった。
このときの、導電性ブラシ２３通過直後の中間転写ベルト８の表面電位ＶＩＴＢ＠Ｃ２（１０５）は、概略２４０Ｖであった。そして、この表面電位ＶＩＴＢ＠Ｃ２（１０５）は、ＰＳ２１０ｍｍ／ｓｅｃのスジ画像限界電圧ＶＣＬ（２１０）印加直後の中間転写ベ
ルト８の表面電位ＶＩＴＢ＠ＣＬ（２１０）より高い値であった。
【００６３】
しかし、図８からもわかるように、ＰＳが半分になっている為に導電性ブラシ２３から第１の画像形成部ＰＹまでの移動時間ＴＣ２ｆがＰＳ２１０ｍｍ／ｓｅｃ時の約２倍の２９２ｍｓｅｃと長くなる。このため、その間に、中間転写ベルト８の表面電位ＶＩＴＢは、上記３０Ｖ以下の表面電位ＶＩＴＢ＠ＦＴに十分に減衰することになる。よって、ＰＳ１０５ｍｍ／ｓｅｃを用いたときには、全ての画像形成工程で、残留トナーに対する転写同時クリーニング可能な帯電バイアス値ＶＣ２（１０５）を用いてもスジ画像は発生しない。
反対に、装置構成が同じでもＰＳを１０５ｍｍ／ｓｅｃから２１０ｍｍ／ｓｅｃに増速した場合には、移動時間ＴＣ２ｆにて中間転写ベルト８の表面電位ＶＩＴＢをスジ画像が発生しない表面電位ＶＩＴＢ＠ＦＴにまで減衰できない。このため、全ての画像形成工程で、同一の帯電バイアス値ＶＣを用いることができない。従って、上述したように、中間転写ベルト８上の残トナーの状態を残トナー判断手段で判断し、それに応じて導電性ブラシ２３への帯電バイアス値ＶＣを変更して対応する必要が生じる。
【００６４】
以上説明したように、本実施例では、中間転写ベルト８上のトナーが、２次転写残トナーか残留トナーかを判断し、判断結果に応じた帯電バイアス値ＶＣを導電性ブラシ２３に印加している。
これにより、ハイブリッド方式を用いた従来の画像形成装置に対して、クリーニング性能の確保とスジ画像の抑制とを両立しつつ、より高速化し、かつ、小型化した画像形成装置を提供することが可能になる。
さらに本実施例では、帯電バイアス値ＶＣの値が、スジ画像限界電圧ＶＣＬを上回るような条件下では、次なる画像の画像形成タイミングＴＣを延長することとしている。これにより、帯電バイアス値ＶＣの値が、スジ画像限界電圧ＶＣＬを上回るような条件であっても、スジ画像を防止することができる。
【００６５】
なお、本実施例では、中間転写ベルト８上のトナーの状態を判断する残トナー判断手段として動作状況監視手段２６ｃを用いたが、これに限るものではない。すなわち、上述したように中間転写ベルト８上のトナーの状態、特に導電性ブラシ２３に到達する前のトナーの帯電量が判別できるものであればよい。例えば、２次転写工程後の中間転写ベルト８上の表面電位を観測することで、中間転写ベルト上のトナーの帯電量に応じた表面電位が観測できることが知られており、それを応用して帯電バイアス値ＶＣを変更することも可能である。帯電バイアス値ＶＣの変更に関しては、中間転写ベルト８上に残留したトナーの帯電量の絶対値が閾値未満の場合、帯電バイアス値ＶＣを第１の帯電バイアス値ＶＣ１に設定し、閾値以上の場合、第２の帯電バイアス値ＶＣ２に設定すればよい。
また、本実施例では、トナーの正規の帯電極性が負極性の場合について説明したが、これに限るものではなく、トナーの正規の帯電極性が正極性の場合であっても、本発明を好適に適用することができる。この場合、帯電バイアス値ＶＣの間には、｜ＶＣ１｜＜｜ＶＣ２｜（｜Ｖ１｜＜｜Ｖ２｜）の関係が成立し、帯電バイアス値ＶＣと放電閾値ＶＣＴの間には、｜ＶＣＴ｜≦｜ＶＣ１｜、｜ＶＣＴ｜≦｜ＶＣ２｜の関係が成立することとなる。
また、本実施例では、中間転写体として中間転写ベルト８を用いたが、これに限るものではなく、ドラム形状の中間転写ドラムを適用してもよい。しかし、装置本体を小型化、高速化する本発明の目的から鑑みると、残トナー判断手段としては本実施例の動作状況監視手段２６ｃ、中間転写体としては、中間転写ベルト８を用いるのが最適な構成である。また、本実施例では、帯電部材として導電性ブラシ２３を適用した場合について説明したが、これに限るものではなく、上述したクリーニング工程において、すり抜けトナーを帯電できるものであればよい。また、本実施例では、掻き取り部材としてベルトクリーニングブレード２１を適用した場合について説明したが、これに限るものではなく、上述した
クリーニング工程において、中間転写ベルト８上に残留したトナーを除去できるものであればよい。
【００６６】
［実施例２］
以下に、実施例２について説明する。なお、本実施例においては、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、その説明を省略する。
図９は、本実施例の画像形成装置の概略断面図である。
本実施例の特徴としては、図９に示すように、１次転写ローラ５に１次転写バイアスを供給する電源と、導電性ブラシ２３に帯電バイアス値ＶＣの帯電バイアスを供給する電源とを、同一の共通バイアス電源７１としていることである。
また、共通バイアス電源７１の出力端から１次転写ローラ５に至る導電路（導通路）には１００ＭΩの高圧抵抗７２が、また、同出力端から導電性ブラシ２３への導電路には５ＭΩの高圧抵抗７３が、それぞれ配置されている。
共通バイアス電源７１の出力は、これらの高圧抵抗７２，７３により分流され、抵抗値の比率に応じた電流値に分配され、それぞれ１次転写ローラ５および導電性ブラシ２３に供給される。
【００６７】
本構成を用いた場合、実施例１における１次転写電源５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃおよび帯電バイアス電源６０の４個の高圧トランスを１つに集約できる。これにより、その高圧トランスに伴う昇圧回路であるコンデンサやダイオード等の素子も削減でき、これらの素子間の沿面距離を保つための基板面積をも縮小できる。
したがって、装置内に占める高圧回路を大幅に縮小でき、装置本体をより一層小型化できる利点がある。
また、本実施例の特徴としては、中間転写ベルト８の表層にコート層を設けること、及び導電性ブラシ２３が中間転写ベルト８における重力方向下方を向いている面（下面）の上のトナーを帯電させるように配置されていることも挙げられる。以下、より詳しく説明する。
【００６８】
図１０は、本実施例における中間転写ベルト８の層構成を示す図である。
本実施例では、中間転写ベルト８は、基層８１と、コート層８２と、からなる２層構成である。本実施例では、基層８１は、ポリエステルを主成分とする材料で構成され、厚さは７０μｍである。そして、コート層８２は、基層８１の表面に、厚さ２μｍのアクリル樹脂塗料を塗布することで形成されている。コート層（樹脂硬化層）８２は、中間転写ベルト８に平滑度の高い表面を提供する。
中間転写ベルト８の体積抵抗率は、コート層８２が形成された状態で実施例１と同様の１×１０１０Ω・ｃｍとなる。そして、導電性ブラシ２３と接触する部分における中間転写ベルト４０の抵抗値Ｒｉについても、実施例１と同様のＲｉ＝６．２×１０６Ωとなる。
【００６９】
コート層８２は、基層８１に比べて膜厚が薄いため、中間転写ベルト８の抵抗値Ｒｉに与える影響は小さい。しかし、必要に応じて、カーボンブラックなどの導電剤を添加して、電気抵抗を調整してもよい。また、コート層８２の厚さについては、平滑性及び製造上の観点より、０．５〜４．０μｍの範囲が好ましい。
基層８１の材料は、本実施例のものに限定されるものではない。例えば、熱可塑性樹脂であれば、次のような他の材料を使用してもよい。例えば、ポリイミド、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）、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）などの材料及びこれらの混合樹脂である。また、コート層８２として基層８１に塗布する樹脂の材料としては、本実施例のものに限定されるものではなく、例えば、ポリエステル、ポリエーテ
ル、ポリカーボネート、ポリアリレート、ウレタン、シリコーン、フッ素樹脂などの材料を使用しても良い。また、基層８１は、単層であっても多層であってもよく、基層上にコート層８２が設けられ、このコート層８２がトナーを担持する中間転写ベルト８の表層を構成するものであればよい。
【００７０】
本実施例では、中間転写ベルト８の表層にコート層８２を設けることで、製造時に生じてしまうことが懸念される基層８１の凹凸をレベリングすることができる。そのため、中間転写ベルト８の表面の平滑度を高くすることができる。コート層８２の表面の平滑度は、コート層８２を設けない場合の基層８１の表面の平滑度よりも高ければ（すなわち、より凹凸が小さければ）よい。具体的には、ＪＩＳ（２００１年）Ｒｚ値で、０．１〜０．７の範囲であることが好ましく、０．３〜０．５の範囲であることがより好ましい。
中間転写ベルト８の表層の平滑度が向上すると、ベルトクリーニングブレード２１と中間転写ベルト８の表面の凹凸部との密着性を高めることができる。そのため、すり抜けトナーの量が少なくなる。
実施例１で説明したように、導電性ブラシ２３に印加する帯電バイアスは、すり抜けトナーの帯電量に応じて決定するため、すり抜けトナー量が少なくなれば、それを転写同時クリーニング可能な帯電バイアスの帯電バイアス値ＶＣも低く抑えることができる。従って、実施例１の画像形成方法を用いれば、更に装置を小型化、高速化できる利点がある。
【００７１】
次に、本実施例における導電性ブラシ２３の構成について説明する。図１１は、本実施例におけるベルトクリーナ５２の近傍をより詳しく示す模式図である。
本実施例での導電性ブラシ２３は、中間転写ベルト８における重力方向下方を向いている面（中間転写ベルト８の表面のうち重力方向下方を向いている領域）の上のトナーを帯電させるように配置されている。本実施例では、実施例１のものと実質的に同じ構成の導電性ブラシ２３が、中間転写ベルト８における重力方向下方を向いている面（下面）に当接して配置されている。
ここで、中間転写ベルト８の下面とは、画像形成装置１００が使用可能な状態で、中間転写ベルト８の表面（トナー像を担持する面）のうち、重力方向の下方を向いている位置における表面である。つまり、中間転写ベルト８の下面とは、画像形成装置１００が使用可能な状態で、水平方向よりも少なくとも下方を向いていればよい。図１１に示すように、本実施例では、中間転写ベルト８の下面とは、テンションローラ１０の回転中心を通る水平（鉛直方向に対して垂直）な面（図１１中の破線）よりも重力方向下側に位置する中間転写ベルト８の表面である。
ただし、後述する効果をより顕著に得るためには、上記トナーの帯電処理を行う位置の中間転写ベルト８の面（下面）の法線方向と重力方向とのなす角度（図１１中のα）は、０度（重力方向真下を向く角度）〜４５度であることが好ましい。
【００７２】
このように、導電性ブラシ２３を中間転写ベルト８の下面の上のトナーを帯電させるように配置することで、導電性ブラシ２３がすり抜けトナーを物理的に散らす効果が向上し、より均一にすり抜けトナーを帯電させることができる。すり抜けトナーは、ベルトクリーニングブレード２１を通過する際に、ベルトクリーニングブレード２１によって中間転写ベルト８に押し固められ、散らされにくくなっていることがある。そのため、導電性ブラシ２３を本実施例のように配置することが有効となる。
つまり、導電性ブラシ２３を、中間転写ベルト８の下面の上のトナーを帯電させるように配置すると、すり抜けトナーが受ける重力の方向が、中間転写ベルト８から落下する方向と一致する。そのため、導電性ブラシ２３の毛先がすり抜けトナー部に接触した際に、すり抜けトナーをより散らせやすくなる。その結果、すり抜けトナーが複層の高さとなっており、そのままでは下層のトナーを帯電させることが困難な状態でも、導電性ブラシ２３の散らし効果によって、略１層の高さに揃えつつ帯電させることができる。そのため、静電クリーニングを実現するのに適した正電荷を付与することが可能となる。したがって
、本実施例では、導電性ブラシ２３の毛先に付着する負極性のすり抜けトナーも正極性に帯電させやすくなる。
【００７３】
このように、本実施例では、１次転写ローラ５に１次転写バイアスを供給する電源と、導電性ブラシ２３に帯電バイアス値ＶＣの帯電バイアスを供給する電源とを、同一の共通バイアス電源７１としている。また、本実施例の導電性ブラシ２３は、中間転写ベルト８における重力方向下方を向いている面上のトナーを帯電する構成である。加えて、本実施例の中間転写ベルト８は、単層又は多層で構成された基層８１と、基層８１上に設けられ中間転写ベルト８の表層を構成するコート層８２と、を有する多層ベルトを用いている。
【００７４】
以上説明したように、本実施例によれば、導電性ブラシ２３を中間転写ベルト８の下面の上のトナーを帯電させるように配置することで、すり抜けトナーをより散らすことができ、すり抜けトナーをより均一に帯電させることができる。
また、本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られると共に、中間転写ベルト８の表面にコート層８２を設けることで、すり抜けトナー量を減らすことができる。したがって、本実施例によれば、すり抜けトナー量に応じたブラシ電流ＩＣ２を低く抑えられ、そのときの帯電バイアス値ＶＣ２も低く抑えることが可能になる。そのため、本実施例の構成にて実施例１の画像形成方法を用いれば、更に装置を小型化、高速化できる利点がある。
【００７５】
［実施例３］
以下に、実施例３について説明する。なお、本実施例においては、実施例１，２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、その説明を省略する。
上述した実施例１，２では、スジ画像を防止し、画像形成装置を、より高速化、かつ、小型化できる構成について説明した。すなわち、上述の実施例では、中間転写ベルト８上のトナーを判別する残トナー判断手段で、少なくとも２次転写残トナーか、残留トナーか、を判断し、それに応じた帯電バイアス値ＶＣを印加することとした。さらに、帯電バイアス値ＶＣの値が、スジ画像限界電圧ＶＣＬを上回るような条件下では、次なる画像の画像形成タイミングＴＣを延長することとした。
しかし、上記実施例は、２次転写残トナーを転写同時クリーニングすることが可能な帯電バイアス値ＶＣ１が、スジ画像限界電圧ＶＣＬを下回っていることが条件である。したがって、プロセススピードを２１０ｍｍ／ｓｅｃから更に増速すると、上記条件を満たせない場合が発生する。
【００７６】
以下、上記条件を満たせない場合とその場合のハイブリッド方式のクリーニング方法を説明する。
先ず、プロセススピードを上げた場合に上記条件を満たせない場合を説明する。
プロセススピードを２１０ｍｍ／ｓｅｃから更に上げた場合、導電性ブラシ２３から第１の画像形成部ＰＹまでの移動時間ＴＣ２ｆが減少し、図８の関係からスジ画像限界電圧ＶＣＬも低くなるため、帯電バイアス値ＶＣ１はより低い値に設定しなくてはならない。しかし、このときの帯電バイアス値ＶＣ１は、プロセススピードの増速に応じて徐々に放電閾値ＶＣＴに近づくことになるため、帯電バイアス値ＶＣ１と放電閾値ＶＣＴとの差も縮まってしまう。そのため、帯電バイアス電源６０に電圧リップルなどが発生した場合、導電性ブラシ２３に印加されている帯電バイアス値ＶＣ１が放電閾値ＶＣＴより下回り、安定した放電が行えない状況が発生する場合がある。
【００７７】
したがって、帯電バイアス値ＶＣ１としては、放電閾値ＶＣＴより概略１００Ｖ高い、６００Ｖ程度が制御できる限界である。よって、実施例１で説明したように、概略１００Ｖが導電性ブラシ２３通過後の中間転写ベルト８の表面電位ＶＩＴＢの下限値になる。
故に、プロセススピードをさらに増速した場合、この概略１００Ｖの中間転写ベルト８の表面電位ＶＩＴＢが、約３０Ｖまでに、導電性ブラシ２３から第１の画像形成部ＰＹまでの移動時間ＴＣ２ｆの間に減衰できるプロセススピードにも限界が生じる。ここで、この約３０Ｖは、上述したように、スジが発生しない中間転写ベルト８の表面電位ＶＩＴＢ＠ＦＴである。
【００７８】
図８に示した中間転写ベルト８の電位減衰特性から、概略１００Ｖの中間転写ベルト８の表面電位ＶＩＴＢが、約３０Ｖまでに減衰するためには、導電性ブラシ２３から第１の画像形成部ＰＹまでの移動時間ＴＣ２ｆが７５ｍｓｅｃ以上確保する必要がある。実施例１に用いた画像形成装置でその条件を満たすには、プロセススピード４０８ｍｍ／ｓｅｃまでが限界であった。
すなわち、プロセススピードが４０８ｍｍ／ｓｅｃを上回った場合、実施例１で説明した画像形成方法では、スジ画像を防止しつつ連続した画像形成が不可能になることが懸念される。
【００７９】
以下、上記条件を満たせない場合の本実施例におけるクリーニング方法を説明する。
本実施例においても、実施例１と同様に中間転写ベルト８上のトナーを判別する残トナー判断手段で、少なくとも２次転写残トナーか、残留トナーか、を判断し、それに応じた帯電バイアス値ＶＣの帯電バイアスを印加する。
しかし本実施例では、中間転写ベルト８上のトナーが２次転写残トナーと判断された時に印加する帯電バイアス値ＶＣとして、導電性ブラシ２３の放電閾値ＶＣＴ未満の帯電バイアス値ＶＣ１（｜ＶＣＴ｜＞｜ＶＣ１｜）を印加することが上記実施例と異なっている。
【００８０】
導電性ブラシ２３に印加する帯電バイアスの帯電バイアス値ＶＣが、放電閾値ＶＣＴより低い場合、導電性ブラシ２３では放電が生じない。このため、導電性ブラシ２３に到達した２次転写残トナーのすり抜けトナーは、トナーと逆極性の導電性ブラシ２３に捕獲（捕集、回収）される（電気的に付着する）ことになる。
導電性ブラシ２３に放電閾値ＶＣＴ以上の帯電バイアス値ＶＣの帯電バイアスが印加されている場合では、トナーが導電性ブラシ２３に触れる前の導電性ブラシ２３と中間転写ベルト８の間で既に放電が開始している。そのため、導電性ブラシ２３にトナーが接触するときには、トナーの極性は正極性に帯電している。したがって、２次転写残トナーのすり抜けトナーは、正極性の帯電バイアス値ＶＣを印加された導電性ブラシ２３には付着しない。
【００８１】
しかし、上述したような帯電バイアス値ＶＣが放電閾値ＶＣＴより低い場合には、導電性ブラシ２３にトナーが接触するときのトナーの極性は負極性のままである。したがって、２次転写残トナーのすり抜けトナーは、正極性の帯電バイアス値ＶＣを印加された導電性ブラシ２３に付着し、捕獲されることとなる。
ベルトクリーナ５２のクリーニングブレードに送り込まれる２次転写残トナーの量は、ジャム処理工程やキャリブレーション工程で発生するトナー量と比較すると極めて少ないため、クリーニングブレードをすり抜けるすり抜けトナー量も非常に少ない。
従って、複数毎の画像形成では、上述したように導電性ブラシ２３に印加する帯電バイアス値ＶＣを放電閾値ＶＣＴより低い電圧値に設定し、すり抜けトナーを導電性ブラシ２３で捕獲することでも、良好な画像形成を連続して行うことが可能である。
【００８２】
導電性ブラシ２３に捕獲されたすり抜けトナーは、次のようにして、導電性ブラシ２３から中間転写ベルト８に吐き出す（移動させる）ことが可能である。すなわち、導電性ブラシ２３に印加している帯電バイアスを切る（電圧の印加を停止する）か、トナーの正規の帯電極性と同極性である負極性の吐き出しバイアス値ＶＨを導電性ブラシ２３に印加す
ることで、中間転写ベルト８に吐き出すことができる。
中間転写ベルト８に吐き出されたトナー（以下、吐き出しトナー）は、吐き出されても負極性を帯びているため、１次転写部では殆ど回収されず、さらに中間転写ベルト回転方向下流に位置するベルトクリーナ５２のベルトクリーニングブレード２１で回収される。もちろん、この回収時にもベルトクリーニングブレード２１をすり抜けるトナーは発生するものの、その量は吐き出しトナーの量より大幅に低減されており、再び帯電バイアス値ＶＣの電圧が印加された導電性ブラシ２３に回収される。
【００８３】
上記の吐き出し工程を、一定の枚数の印字毎や後回転時に、導電性ブラシ２３から中間転写ベルト８に吐き出すことで、導電性ブラシ２３でのすり抜けトナーの捕獲能力を一定に保つことが可能である。
なお、この吐き出し工程時に中間転写ベルト８上に吐き出された吐き出しトナーが、中間転写ベルト８の回転で２次転写部に到達するときには、２次転写ローラには負極性の２次転写逆バイアスが印加されている。これにより、吐き出しトナーが２次転写ローラに付着するのを防止している。
図１２に、本実施例の吐き出し工程を含んだ画像形成のタイミングチャートを示す。
本タイミングチャートにおいて、導電性ブラシ２３からトナーを吐き出すときには、導電性ブラシ２３に印加している帯電バイアス値ＶＣ１を短い周期でＯＮ／ＯＦＦしている。
【００８４】
以上説明したように、本実施例の画像形成装置においても、まず、中間転写ベルト８上のトナーを判別する残トナー判断手段で、少なくとも２次転写残トナーか、残留トナーか、を判断している。そして、中間転写ベルト８上のトナーが２次転写残トナーと判断した場合、本実施例においては、放電閾値ＶＣＴ未満の帯電バイアス値ＶＣ１を用いることでトナーを捕獲することとした。中間転写ベルト８上のトナーが残留トナーの場合には、放電閾値ＶＣＴ以上の帯電バイアス値ＶＣ２を用いると共に、次なる画像の画像形成タイミングＴＣを延長する。このようにして、スジ画像を防止するクリーニング動作を行う。
本実施例の画像形成方法を用いれば、２次転写残トナーを転写同時クリーニングすることが可能な帯電バイアス値ＶＣ１が、スジ画像限界電圧ＶＣＬを下回っていることができない条件下でも良好な画像形成を行うことが可能になる。これにより、更なる装置の小型化と高速化が可能になる。
【００８５】
本実施例では、２次転写残トナーを転写同時クリーニングすることが可能な帯電バイアス値ＶＣ１が帯電バイアス電源の限界でスジ画像限界電圧ＶＣＬを確実に下まわれない条件のプロセススピードで説明した。しかし、中間転写ベルト８の抵抗値Ｒｉが、装置が稼動する環境で変動する場合など、上記条件を満たす場合と満たさない場合が共存するプロセススピードも存在する。
そのような条件下では、中間転写ベルト８の抵抗値の変動を予測する予測手段として、例えば、環境センサとして温湿度センサを用いて実施例１の画像形成方法と本実施例に示した画像形成方法とを切り替えることでも対応できる。ここで、環境センサは、画像形成装置が設置された環境の温湿度を検出する検出手段に相当する。
【００８６】
すなわち、次のように制御することで、上記の条件下でも最適な画像形成を行うことができる。まず、温湿度センサの値に応じて、中間転写ベルト８の抵抗値Ｒｉの変動を予測する。そして、その予測に応じて、帯電バイアス値ＶＣ１を、放電閾値ＶＣＴ以上の帯電バイアス値ＶＣ１にするか、放電閾値ＶＣＴ未満の帯電バイアス値ＶＣ１にするかを帯電バイアス選択手段に選択させる。そして、選択された帯電バイアス値ＶＣ１に応じた画像形成方法を選択する。
より詳しく説明すると、湿度センサにより高温高湿度環境と検出された場合には、中間転写ベルト８の抵抗値が小さくなるように変動すると予測され、これにより中間転写ベル
ト８の電位減衰速度が速くなるため、スジ画像限界電圧ＶＣＬが高くなる。よって、高温高湿度環境と検出された場合に設定される帯電バイアス値（第３設定値Ｖ３）もより高い値をとることができ、高圧電源のリップを考慮しても放電閾値ＶＣＴ以上の値（｜ＶＣＴ｜≦｜Ｖ３｜）に設定できるため、実施例１に記載の制御が可能になる。したがって、湿度センサにより高温高湿度環境と検出された場合には、上述した放電閾値未満の帯電バイアス値ＶＣ１を印加する場合のように、導電性ブラシ２３でトナーを捕獲する必要もなくなり、この回収トナーを吐き出す動作も必要なくなる。
これに対して、湿度センサにより低温低湿度環境と検出された場合には、中間転写ベルト８の抵抗値が大きくなるように変動すると予測され、これにより中間転写ベルト８の電位減衰速度が遅くなるため、スジ画像限界電圧ＶＣＬが低くなる。よって、帯電バイアス値ＶＣ１もより小さい値となり、放電閾値ＶＣＴ未満の値に設定され、上述のように、トナーは導電性ブラシ２３で捕獲されることとなる。
【００８７】
以上説明したように、本実施例により、プロセススピードの更なる増速により、帯電バイアス値ＶＣ１が、スジ画像限界電圧ＶＣＬを下回ることができない条件下でも良好なクリーニング性能が提供できるので、更なる装置の小型化、高速化が可能となる。
【符号の説明】
【００８８】
１…感光ドラム、８…中間転写ベルト、１１…２次転写ローラ、２１…ベルトクリーニングブレード、２３…導電性ブラシ、２６…ＣＰＵ、５２…ベルトクリーナ、Ｎ１…１次転写部、Ｎ２…２次転写部
【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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【図１２】
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