(57)【要約】【課題】クリーニング装置のクリーニング性能を高く維持しつつも、中間転写ベルト等の負荷を高めたり、記録材と中間転写ベルト等との転写面で滑りを発生させたりしない画像形成装置を提供する。【解決手段】クリーニング装置１９のファーブラシ２２は、回転状態で二次転写ローラ５に摺擦する。電源Ｄ３は、金属ローラ２０を介してファーブラシ２２に電圧を印加して二次転写ローラ５を静電クリーニングする。二次転写ローラ５は伝達する駆動力の設定が可変のトルクリミッタ３１を介して外部から駆動されている。電源Ｄ３の電圧印加時間の積算値と温度湿度センサＳ１の出力から演算した絶対湿度とに応じてトルクリミッタ３１が伝達する駆動力が設定される。【選択図】図２
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【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転写ニップを形成して回転する転写回転体と、
前記転写回転体を摺擦して前記転写回転体に付着したトナーを除去するクリーニング手段と、
前記転写回転体が前記転写ニップにて前記像担持体と同じ方向に移動するように、前記転写回転体に駆動力を与える駆動手段と、を備えた画像形成装置において、
前記クリーニング手段の使用履歴と空気中の水分量との少なくとも一方に応じて、前記駆動手段が前記転写手段に付与する駆動力を制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーニング手段は、前記転写回転体を摺擦するブラシ部材と、前記ブラシ部材に電圧を印加して前記転写回転体に付着したトナーを除去させる電源と、を有し、
前記制御手段は、前記ブラシ部材の電圧印加時間を積算し、電圧印加時間の積算値に応じて前記駆動力を決定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記積算値に応じて前記電源と前記駆動手段とを制御し、前記積算値が増加すると、前記電圧と前記駆動力とを共に高めることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
空気中の水分量の情報を検知する検知手段を備え、
前記制御手段は、検知された前記情報に基づいて前記電源と前記駆動手段とを制御し、空気中の水分量が増すと、前記電圧と前記駆動力とを共に低下させることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記駆動手段は、電気的に前記駆動力が設定されるトルクリミッタ装置を含み、
前記制御手段は、前記トルクリミッタ装置に対する複数の出力値が予め記録された記憶手段を備え、検知された前記情報と積算した前記積算値とで前記記憶手段を参照して求めた出力値を前記トルクリミッタ装置に出力することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記ブラシ部材の交換を識別して前記積算値をリセットすることを特徴とする請求項２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、駆動力を外部から付与された状態で像担持体に接触回転する転写回転体の駆動力制御、詳しくは転写回転体に静電クリーニング装置を付設した場合の駆動力の調整に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、中間転写ベルト、感光ドラム等の像担持体との間で転写ニップを形成する転写回転体（転写ローラ、転写ベルト等）は、空転状態で像担持体に圧接して従動回転させる方式が一般的であった。しかし、転写回転体にトルクリミッタ装置を介して外部から駆動力を付与して、像担持体に従動する方向へ自律的に回転させる方式も採用されつつある。
【０００３】
また、帯電させたブラシ部材をトナー付着面に摺擦してトナーを除去する静電クリーニング装置を備えた画像形成装置が実用化されている。転写回転体にブレードクリーニング装置を設置した画像形成装置も実用化されている。
【０００４】
特許文献１には、中間転写ベルトに圧接して二次転写ニップを形成する二次転写ローラに、独立したモータからトルクリミッタ装置を介して駆動力を伝達する画像形成装置が示される。ここでは、トルクリミッタ装置の伝達駆動力は、出荷時の機械条件に基づいて最適化した固定値で設定され、固定値を越えた駆動力を空転させて、記録材と中間転写ベルトとの転写面で滑りを発生させない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１０６９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
転写回転体は像担持体に圧接するので、像担持体から不必要なトナーが付着して汚れる場合がある。転写回転体がトナーで汚れると記録材の裏面にトナーが付着し定着されて裏汚れの原因となる。
【０００７】
そこで、転写回転体に静電クリーニング装置を付設して、転写回転体に付着した不必要なトナーを除去させることが提案された。ブレードクリーニング装置は、表面に弾性層を設けた一般的な転写回転体に対しては十分なクリーニング性能を発揮できないからである。そして、静電クリーニング装置は、ブレードクリーニング装置に比較して摩擦負荷が小さいため、転写回転体に対する摺擦負荷を軽減できるからである。
【０００８】
しかし、静電クリーニング装置であっても摺擦負荷は無視できないので、転写回転体に外側からトルクリミッタ装置を介して静電クリーニング装置の負荷分の駆動力を補う必要がある。
【０００９】
しかし、静電クリーニング装置は、転写回転体に対する摺擦負荷が使用時間の累積に伴って次第に増加することが判明した（図１０参照）。
【００１０】
このため、特許文献１の画像形成装置は、トルクリミッタ装置の伝達駆動力が出荷時の機械条件に基づく固定値で設定されているので、次第に伝達駆動力が最適とは言えなくなる可能性がある。トルクリミッタ装置の伝達駆動力が不適切であれば、必要な駆動力が付与されないで像担持体（中間転写ベルト）の負荷を高めたり、過大な駆動力を伝達して記録材と中間転写ベルトとの転写面で滑りを発生させたりする可能性がある。
【００１１】
本発明は、転写回転体に対するクリーニング性能を高く維持しつつも、接触する像担持体の負荷を高めたり、記録材と像担持体との間の転写面で滑りを発生させたりしない画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体との間に転写ニップを形成して回転する転写回転体と、前記転写回転体を摺擦して前記転写回転体に付着したトナーを除去するクリーニング手段と、前記転写回転体が前記転写ニップにて前記像担持体と同じ方向に移動するように、前記転写回転体に駆動力を与える駆動手段とを備えたものである。そして、前記クリーニング手段の使用履歴と空気中の水分量との少なくとも一方に応じて、前記駆動手段が前記転写手段に付与する駆動力を制御する制御手段を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の画像形成装置では、クリーニング装置の使用履歴と空気中の水分量との少なくとも一方に伴って駆動手段からの伝達駆動力が調整される。このため、これらに起因して転写回転体に対するクリーニング装置の摺擦負荷が変化しても、像担持体に対する転写回転体の摺擦負荷の変化は軽減される。
【００１４】
これにより、クリーニング装置のクリーニング性能を高く維持しつつも、中間転写ベルト等の負荷を高めたり、記録材と中間転写ベルト等との転写面で滑りを発生させたりしない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明のいくつかの実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、転写回転体の駆動力が可変に設定される限りにおいて、各実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施可能である。
【００１６】
従って、複数の現像装置を１つの像担持体に付設した画像形成装置のみならず、中間転写体又は記録材搬送体に２以上の像担持体を付設したタンデム型画像形成装置や、像担持体から記録材へトナー像を直接転写する単色の画像形成装置でも実施できる。
【００１７】
本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。
【００１８】
なお、特許文献１に示される画像形成装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。
【００１９】
＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の画像形成装置の構成の説明図、図２は画像形成装置における二次転写部の詳細な構成の説明図である。
【００２０】
図１に示すように、第１実施形態の画像形成装置１００は、ロータリ現像装置３を備えた感光ドラム１を中間転写ベルト８に当接配置したフルカラー複写機（プリンタ）である。
【００２１】
イエロー現像器３Ｙを用いて静電像を現像した感光ドラム１上のイエロートナー像は、一次転写部Ｔ１に搬送されて、中間転写ベルト８に一次転写される。マゼンタ現像器３Ｍを用いて静電像を現像した感光ドラム１上のマゼンタトナー像は、一次転写部Ｔ１に搬送されて、中間転写ベルト８のイエロートナー像上に一次転写される。同様に、シアン現像器３Ｃを用いてシアントナー像、ブラック現像器３Ｋを用いてブラックトナー像が形成され、一次転写部Ｔ１で同様に中間転写ベルト８へ一次転写される。
【００２２】
中間転写ベルト８に重ねて一次転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて、給紙カセット１２から給送された記録材Ｐへ一括二次転写される。四色のトナー像を一括二次転写された記録材Ｐは、定着装置６へ搬送されて加熱加圧を受けて、表面にトナー像を定着される。画像が定着された記録材Ｐは、搬送ローラ１７、１８を通じて装置本体から排出される。
【００２３】
感光ドラム１の周囲に帯電装置２、露光装置４、ロータリ現像装置３、一次転写ローラ９、クリーニング装置７が配置される。
【００２４】
感光ドラム１は、ドラム状の電子写真感光体である。
【００２５】
帯電装置２は、感光ドラム１の表面を所定極性、所定電圧に帯電させる。
【００２６】
露光装置４は、画像信号ＶＤＤをＯＮ／ＯＦＦ変調したレーザ光を走査して、感光ドラム１の表面に、形成すべき画像の静電像を書き込む。レーザユニット４ａから出力されたレーザ光は、ポリゴンミラー４ｂによって水平走査された後に反射ミラー４ｆによって感光ドラム１に導かれる。レーザ光は、ｆθレンズ４ｄによって感光ドラム１に決像される。
【００２７】
ロータリ現像装置３は、回転してイエロー現像器３Ｙ、マゼンタ現像器３Ｍ、シアン現像器３Ｃ、ブラック現像器３Ｋを感光ドラム１の現像位置へ位置決める。イエロー現像器３Ｙ（マゼンタ現像器３Ｍ、シアン現像器３Ｃ、ブラック現像器３Ｋ）は、帯電したトナーを薄層状態で担持する現像スリーブに直流電圧と交流電圧とを重畳した現像電圧を印加する。これにより、イエロートナー（マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナー）が現像スリーブから感光ドラム１の静電像へ電気的に移動してトナー像が現像される。
【００２８】
一次転写ローラ９は、中間転写ベルト８を介して感光ドラム１に圧接して、中間転写ベルト８と感光ドラム１との間に一次転写部Ｔ１を形成する。一次転写ローラ９に、不図示の電源からトナー像の帯電極性と反対極性の転写電圧が印加されることにより、感光ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト８へ電気的に移動する。
【００２９】
クリーニング装置７は、一次転写部Ｔ１を通過して感光ドラム１に残った転写残トナーをクリーニングブレードにより摺擦除去する。
【００３０】
中間転写ベルト８の周囲に、感光ドラム１、二次転写ローラ５、レジストローラ１４、クリーニング装置１１、搬送装置１６が配置される。二次転写ローラ５及びクリーニング装置１１は、中間転写ベルト８に対して接離可能に設置され、中間転写ベルト８へ各色トナー像が一次転写される期間は、中間転写ベルト８から離間される。
【００３１】
中間転写ベルト８は、支持回転体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｃ、１０ｄ、一次転写ローラ９に支持されて、感光ドラム１の周速度（プロセススピード）と等しい速度で循環する。
【００３２】
レジストローラ１４は、給紙カセット１２から給紙ローラ１３が送り出した記録材Ｐを待機させ、中間転写ベルト８上のトナー像に同期したタイミングで二次転写部Ｔ２へ給送する。
【００３３】
クリーニング装置１１は、二次転写部Ｔ２を通過して中間転写ベルト８に残った転写残トナーをクリーニングブレードにより摺擦除去する。
【００３４】
＜二次転写部＞
図２に示すように、二次転写ローラ５は、中間転写ベルト８を介して支持回転体１０ｄに圧接して、二次転写ローラ５と中間転写ベルト８との間に二次転写部Ｔ２を形成する。二次転写部Ｔ２では、中間転写ベルト８のトナー像に重ねて記録材（Ｐ：図１）が挟持搬送される。
【００３５】
中間転写ベルト８は、引張り強度を担う厚さ１００μmの樹脂層の上に厚さ２００μｍの弾性層を積層したいわゆる弾性ベルトである。中間転写ベルト８の体積抵抗率ρは、１０９（Ωｃｍ）である。
【００３６】
二次転写ローラ５は、弾性ゴム層の外側を離型性のある表面層で覆った外径２４ｍｍの弾性ローラである。弾性ゴム層は、セル径０．０５〜１．０ｍｍのカーボンブラック分散の導電性発泡層で形成し、表面層は、イオン導電性ポリマーを分散した厚み０．１〜１．０ｍｍのフッ素樹脂系材料で形成した。二次転写ローラ５６の抵抗値は、５×１０５Ω／ｃｍである。
【００３７】
電源Ｄ２は、トナーと逆極性の転写電圧を二次転写ローラ５に印加して記録材Ｐを帯電させ、中間転写ベルト８から記録材Ｐへ電気的にトナー像を移動させる。
【００３８】
電流検知器Ａ２は、電源Ｄ２から二次転写ローラ５へ流れ込む電流値に応じたアナログ電圧を出力する。
【００３９】
制御部１１０は、二次転写の開始に先立たせて電源Ｄ２から複数段階の直流電圧を出力させ、複数段階の電圧値に対応する複数の電流値を電流検知器Ａ２から読み込む。そして、記録材（Ｐ：図１）の抵抗値を加味して所定の転写電流値が得られる定電圧値を演算し、二次転写時には、演算した定電圧を電源Ｄ２から出力させる。
【００４０】
二次転写ローラ５は、記録材Ｐを介して中間転写ベルト８のトナー像に接触するので、通常は、トナー像が中間転写ベルト８から二次転写ローラ５に転写されることは無い。
【００４１】
しかし、縁なし印刷で記録材の外側にはみ出したトナー像、記録材ジャム時の中間転写ベルト８上のトナー像、中間転写ベルト８の紙間スペースに形成された制御用のトナー像は、定電圧によって二次転写ローラ５に転写される。クリーニング装置１１を通り抜けて中間転写ベルト８を連れ回るトナーも二次転写ローラ５に付着する可能性がある。そして、二次転写ローラ５に付着したトナーを放置すると記録材Ｐの裏面に付着して定着装置（６：図１）で定着され、いわゆる裏汚れ不良を引き起す可能性がある。
【００４２】
そこで、二次転写ローラ５に、静電クリーニング方式のクリーニング装置１９を付設して、付着したトナーを速やかに除去している。
【００４３】
＜二次転写ローラクリーニング装置＞
第１実施形態では、感光ドラム１から中間転写ベルト８に転写されたトナー像は負極性に帯電しており、二次転写部Ｔ２では、電源Ｄ２が＋３ｋＶ前後の定電圧を二次転写ローラ５に印加している。このため、定電圧に応答して中間転写ベルト８から二次転写ローラ５へ付着したトナーは、負極性に帯電している。
【００４４】
クリーニング装置１９は、一対のファーブラシ２２を回転状態で二次転写ローラ５に摺擦させて、二次転写ローラ５に付着したトナーを掻き落とすとともに電気的にファーブラシ２２へ移動させる。ファーブラシ２２へ付着したトナー粒子は、金属ローラ２０へ電気的に移動した後に、掻き取りブレード２１によって摺擦除去されて廃トナー容器１９ａに回収される。
【００４５】
ファーブラシ２２は、繊維太さ６デニールのカーボン分散型ナイロン繊維を植毛密度１２万本／平方インチで金属芯金上に植毛した導電性ファーブラシである。ファーブラシ２２の外径は１８ｍｍ、植毛長さは４ｍｍ、二次転写ローラ５に対する侵入量は１．０ｍｍ、金属ローラ２０に対する侵入量は１．５ｍｍである。金属ローラ２０に侵入量１ｍｍで侵入させて１００ｒｐｍで回転させた状態で１００Ｖ印加したときの電気抵抗値は３×１０５Ω／ｃｍであった。
【００４６】
金属ローラ２０は、直径１２ｍｍの中空ステンレスローラであって、電気的には浮かせた状態で電源Ｄ３に接続されている。
【００４７】
電源Ｄ３は、制御部１１０に制御された１５０Ｖ〜２８０Ｖの可変の正極性の電圧を金属ローラ２０に印加する。
【００４８】
金属ローラ２０に正極性の電圧が印加されると、金属ローラ２０の電位は、ファーブラシ２２よりも高くなり、ファーブラシ２２の電位は、接地電位に接続された二次転写ローラ５よりも高くなる。これにより、負極性に帯電したトナーは、接地電位の二次転写ローラ５からファーブラシ２２へ移動し、さらに、ファーブラシ２２から金属ローラ２０へと移動する。
【００４９】
掻き取りブレード２１は、金属ローラ２０の表面に回収されたトナーを廃トナー容器１９ａへ掻き落として、クリーニング装置１９のクリーニング性能を維持する。
【００５０】
温度湿度センサＳ１は、クリーニング装置１９の近傍の温度と湿度とを検知する。温度に応じたアナログ電圧と湿度に応じたアナログ電圧とが制御部１１０に送出され、制御部１１０は、これらのアナログ電圧をデジタルデータに変換して絶対湿度を演算する。
【００５１】
出力検知回路Ｖ３は、電源Ｄ３の出力電圧を検知する。出力電圧に応じたアナログ電流が制御部１１０に送出され、制御部１１０は、このアナログ電流を電圧値データに変換して、電源Ｄ３が実際に電圧を出力してクリーニング装置１９が動作した運転時間の積算値を積算する。
【００５２】
記憶装置１１１は、絶対湿度と運転時間との組み合わせに応じて予め定めた電源Ｄ３の制御量が記録されている。ただし、制御量の準備は、絶対湿度と運転時間とのうち少なくとも一方に対してであればよい。
【００５３】
制御部１１０は、温度湿度センサＳ１の出力から演算した絶対湿度と出力検知回路１１２の出力から演算した積算値とで記憶装置１１１を参照して電源Ｄ３の制御量を決定する。制御部１１０は、決定した制御量を電源Ｄ３に出力して、金属ローラ２０に印加する電圧を設定する。
【００５４】
＜二次転写ローラの駆動機構＞
図３は二次転写ローラ集合体の斜視図、図４は二次転写ローラ集合体のトルクリミッタ側端部の斜視図、図５は二次転写ローラ集合体のトルクリミッタ反対側端部の斜視図である。
【００５５】
画像形成装置１００では、クリーニング装置１９が無い状態で二次転写ローラ５を中間転写ベルト８と同一の周速度で回転させるために必要な初期トルクＴｐは１００ｇｆｃｍ（０．０１Ｎｍ）に過ぎない。しかし、クリーニング装置１９を付設したため、二次転写ローラ５に必要な駆動力は、後述するように、６００ｇｆｃｍ（０．０１Ｎｍ）を越えている。このため、中間転写ベルト８との摩擦接触だけで従動回転させることは困難となり、トルクリミッタ３１を介して二次転写ローラ５に外部から駆動力を供給している。
【００５６】
図３に示すように、二次転写ローラ５及びクリーニング装置１９は、二次転写ローラ集合体１５に組み立てられている。二次転写ローラ集合体１５は、軸２９を中心にして画像形成装置（１００：図１）に対して回動可能に取り付けられ、離間バネ３８によって離間方向に付勢されている。
【００５７】
偏心カム３７は、離間バネ３８に逆らって加圧板３０を押圧して回転し、二次転写ローラ集合体１５を圧接方向に回動させる。
【００５８】
一対の揺動アーム２５、２６は、軸２９、二次転写ローラ５、ファーブラシ２２を含む各回転体の長手方向の両端を回転可能に支持する。
【００５９】
軸２９は、端部のカプリング２３を通じて画像形成装置（１００：図１）側から駆動力を伝達されて、二次転写ローラ集合体１５の各回転体を駆動する。
【００６０】
図４に示すように、カプリング２３の回転は、カプリング２３の外周の歯車から歯車２４を中継して、トルクリミッタ３１の入力歯車へ伝達される。トルクリミッタ３１の中心を軸方向に貫通する出力軸に二次転写ローラ５が固定されている。歯車２４は、金属ローラ（２０：図２）の回転軸に固定されている。歯車２４は、金属ローラ（２０：図２）と二次転写ローラ（５：図２）との回転数比を１：２に設定する。
【００６１】
図５に示すように、金属ローラ（２０：図２）の回転軸に固定された歯車３２は、一対のファーブラシ（２２：図２）の回転軸にそれぞれ固定された歯車３３に噛み合う。これにより、一対のファーブラシ（２２：図２）は、金属ローラ（２０：図２）とは逆回転方向となるウイズ方向に回転し、二次転写ローラ５とは同一回転方向となるカウンタ方向に回転する。
【００６２】
＜トルクリミッタ＞
図６はトルクリミッタの説明図、図７はトルクリミッタの電圧特性の線図、図８はトルクリミッタの伝達駆動力の設定の説明図である。図６中、（ａ）は軸に沿った断面図、（ｂ）は軸垂直断面図である。
【００６３】
図６の（ａ）に示すように、カプリング２３に伝達された回転は、歯車２４を中継してトルクリミッタ３１の入力歯車へ伝達される。
【００６４】
トルクリミッタ３１は、ケース５４の外壁面にコイル５５を配置している。ケース５４の内側には、歯車２４に固定して回転自在に支持された駆動スリーブ５３が配置され、駆動スリーブ５３を貫通して配置された従動コア５２には、二次転写ローラ５の軸が固定されている。駆動スリーブ５３及び従動コア５２には高透磁率の軟磁性材料を用いているので、コイル５５の起磁力に応答して、駆動スリーブ５３と従動コア５２との間には、コイル５５と駆動スリーブ５３との間のよりも格段に大きな拘束力が発生する。
【００６５】
図６の（ｂ）に示すように、トルクリミッタ３１は、ケース５４の内側で回転自在な駆動スリーブ５３と従動コア５２との磁気的な拘束力を、コイル５５へ供給する電流によって制御する。
【００６６】
図６の（ａ）を参照して図７に示すように、トルクリミッタ３１に印加する電圧を変化させると、コイル５５を流れる電流が変化して、駆動スリーブ５３と従動コア５２との間で伝達されるトルクが変化する。
【００６７】
図６の（ａ）を参照して図８に示すように、トルクリミッタ３１が空転する限界での伝達駆動力をＴＴＬ、クリーニング装置１９による二次転写ローラ５の摺擦負荷トルクをＴＣＬとする。二次転写ローラ５の周速度をＶＲ、中間転写ベルト（８：図２）をＶＢとする。このとき、
ＴＴＬ  −ＴＣＬ    ＞  ０
ＴＴＬ  −ＴＣＬ    ＝  できるだけ小さい
（ＶＲ／ＶＢ）−１  ＜  ０．１    
が中間転写ベルト（８：図２）から記録材（Ｐ：図１）への転写における位置ずれ・色ずれの理想条件となる。
【００６８】
図８は、二次転写ローラ５の軸にかかる伝達駆動力と摺擦負荷トルクとの差（ＴＴＬ−ＴＣＬ）をパラメータとして、滑り・つぶれのない状態で二次転写ローラ５が中間転写ベルト８に接離する際の位置ずれ量を測定した結果である。
【００６９】
二次転写ローラ５の接離によって中間転写ベルト８の負荷が変化しないためには、上述したように、伝達駆動力と摺擦負荷トルクとの差（ＴＴＬ−ＴＣＬ）ができるだけ小さいことが望ましい。
【００７０】
しかし、クリーニング装置１９による二次転写ローラ５の摺擦負荷トルクＴＣＬは、画像形成装置１００の使用時間の累積とともに次第に増大する。また、摺擦負荷トルクＴＣＬは環境湿度が高まると減少し、環境湿度が低下すると増大する。
【００７１】
図２に示すように、金属ローラ２０に一定電圧を印加し続けた場合でも、ファーブラシ２２のへたりや汚れの進行に伴ってファーブラシ２２から二次転写ローラ５へ流れる電流が増加して摺擦負荷トルクＴＣＬが増大する。また、上述したように、ファーブラシ２２のへたりや汚れの進行に伴って低下するクリーニング性能を補うために、第１実施形態では、クリーニング装置１９の実働累積に伴って次第に金属ローラ２０に印加する電圧を高めている。このため、ファーブラシ２２から二次転写ローラ５へ流れる電流が一段と増大して、摺擦負荷トルクＴＣＬが大きく増加する。
【００７２】
また、クリーニング装置１９は、ファーブラシ２２に印加する電圧を適正に制御しないと十分なクリーニング性能を発揮できない。環境湿度が低下するとトナー粒子の帯電量が増大するため、高い湿度時と同じクリーニング性能を確保するには、金属ローラ２０に印加する電圧を高める必要がある。上述したように、第１実施形態では、温度湿度センサＳ１の出力に基づいて絶対湿度を演算し、絶対湿度が低下すると金属ローラ２０へ印加する電圧を高めている。このため、ファーブラシ２２から二次転写ローラ５へ流れる電流が増大して、摺擦負荷トルクＴＣＬが増加する。
【００７３】
従って、トルクリミッタ３１の伝達駆動力ＴＴＬが工場出荷時に最適に設定された固定値であると、通算の使用時間や環境湿度によっては図６に示した適正な範囲を逸脱する可能性がある。そして、トルクリミッタ３１の伝達駆動力ＴＴＬが不適切であれば、必要な駆動力が付与されないで中間転写ベルト８の負荷を高めたり、過大な駆動力を伝達して記録材（Ｐ：図１）と中間転写ベルト８との転写面で滑りを発生させたりする可能性がある。
【００７４】
そこで、第１実施形態では、クリーニング装置１９の制御と一体に連動してトルクリミッタ３１の伝達駆動力ＴＴＬを設定する。伝達駆動力と摺擦負荷トルクとの差（ＴＴＬ−ＴＣＬ）を、常に図６の黒丸領域の内側の最適側に誘導して、摺擦負荷トルクとの差（ＴＴＬ−ＴＣＬ）が適正に維持される。これにより、クリーニング装置１９のクリーニング性能を高く維持しつつ、中間転写ベルト８の負荷を高めたり、記録材（Ｐ：図１）と中間転写ベルト８との転写面で滑りを発生させたりしない。
【００７５】
＜トルクリミッタの制御＞
図９はトルクリミッタの制御のフローチャート、図１０は電圧印加時間の積算値に応じた伝達駆動力の設定の説明図、図１１は絶対湿度に応じた伝達駆動力の設定の説明図である。
【００７６】
図２を参照して図９に示すように、電源が投入されると、制御部１１０は、ファーブラシ２２が交換されたか否かを判断する（Ｓ１１）。交換されている場合（Ｓ１１のＹＥＳ）にはクリーニング装置１９における電圧印加時間の積算値をリセットする（Ｓ１２）。ファーブラシ２２の交換は、ファーブラシ２２の交換によって接点が開放したままとなり、その後、金属ローラ２０への電圧印加によって接点が接続したままとなる不図示のスイッチの接点を検知して識別する。
【００７７】
続いて、制御部１１０は、電圧印加時間の積算値を読み込む（Ｓ１３）。さらに、温度湿度センサＳ１の出力を読み込んで（Ｓ１４）、絶対湿度を計算する（Ｓ１５）。絶対湿度は、相対湿度を気温で補正して演算される大気１ｍ３に含まれる水分量ｇである。
【００７８】
続いて、制御部１１０は、電圧印加時間の積算値と絶対湿度とで記憶装置１１１のデータテーブルを参照して電源Ｄ３の制御量Ａを決定する（Ｓ１６）。
【００７９】
続いて、制御部１１０は、電圧印加時間の積算値と絶対湿度とで記憶装置１１１のデータテーブルを参照してトルクリミッタ３１の制御量Ｂを決定する（Ｓ１７）。
【００８０】
制御量Ｂは、図１０に示す電圧印加時間に応じた伝達駆動力と、図１１に示す絶対湿度に応じた伝達駆動力と、上述した初期トルクＴｐとを加算した合計伝達駆動力をトルクリミッタ３１に設定するための電圧値である。
【００８１】
続いて、制御部１１０は、画像形成ジョブの入力を待機する（Ｓ１８のＮＯ）。そして、画像形成ジョブが入力されると（Ｓ１８のＹＥＳ）、電源Ｄ３に制御量Ａを出力して、電圧印加時間の積算値と絶対湿度とに適正化した電圧を金属ローラ２０に印加させる（Ｓ１９）。また、トルクリミッタ３１に制御量Ｂを出力して、電圧印加時間の積算値と絶対湿度とに適正化した伝達駆動力をトルクリミッタ３１に設定する（Ｓ２０）。
【００８２】
続いて、ジョブが終了するまで（Ｓ２４のＹＥＳ）、既に説明した画像形成のプロセスを実行する（Ｓ２２）。制御部１１０は、最終色のトナー像の一次転写終了のタイミングでモータ３９を駆動して偏心カム３７を回転させる。これにより、軸２９を中心に二次転写ローラ集合体１５が回動して、二次転写ローラ５を中間転写ベルト８に圧接させ、二次転写部Ｔ２が形成される。そして、二次転写終了のタイミングでモータ３９を駆動して偏心カム３７を逆回転させ、二次転写ローラ５を中間転写ベルト８から離間させる。
【００８３】
ジョブの遂行中（Ｓ１９〜Ｓ２４）、クリーニング装置１９に対する電圧印加時間が累積されて積算値が更新される（Ｓ２１）。積算値は、画像形成装置１００の電源を切断しても制御部１１０内の不揮発メモリに持ち越されて、次回の電源投入後に積算が再開される。
【００８４】
累積された積算値が、前回の制御量Ａ、Ｂの決定時（Ｓ１３〜Ｓ１７）に読み込んだ積算値に対して２０００秒以上進むと、電源切断を待つことなく、ジョブを中断して制御量Ａ、Ｂを再度決定する（Ｓ１３〜Ｓ１７）。
【００８５】
このようにして、ジョブが入力されるとジョブが終了するまで、トルクリミッタ３１には、電圧印加時間の積算値と絶対湿度とに適正化した合計伝達駆動力が設定される。
【００８６】
例えば、電圧印加時間の積算値が１００００秒、絶対湿度が１０ｇ／ｍ３の場合、図１０に示すように、積算値に基づく伝達駆動力は２５０ｇｆｃｍ（０．０２５Ｎｍ）である。また、絶対湿度に基づく伝達駆動力は、７００ｇｆｃｍ（０．０７Ｎｍ）である。
【００８７】
従って、上述した初期トルクＴｐを１００ｇｆｃｍ（０．０１Ｎｍ）とすると、合計伝達駆動力は、２５０ｇｆｃｍ＋７００ｇｆｃｍ＋１００ｇｆｃｍ＝１０５０ｇｆｃｍ（０．１０５Ｎｍ）となる。そして、トルクリミッタ３１に対する印加電圧は、図７に示すように、伝達駆動力１０５０ｇｆｃｍに相当する１３．５Ｖに設定される。
【００８８】
なお、ＴＴＬ−ＴＣＬ＞０となるように、初期トルクＴｐは、実際の初期トルクよりも２０ｇｆｃｍ程度大きい値に設定しておくことが望ましい。
【００８９】
第１実施形態では、電磁式のトルクリミッタ３１を用いたが伝達駆動力が可変式であれば他の方式でも良い。
【００９０】
第１実施形態では、ファーブラシ２２の消耗度を推定するために、ファーブラシ２２に対する電圧印加時間の積算を行ったが、他の方法によってファーブラシ２２の消耗度を推定してもよい。クリーニング装置１９の当接時間を累計したり、電源Ｄ２から二次転写ローラ５へ電圧を印加する時間を累計したりしてもよい。記録材の給送枚数、感光ドラム１における露光回数、中間転写ベルト８の回転数、転写回数等をカウントしてもよい。
【００９１】
＜発明との対応＞
像担持体の一例である中間転写ベルト８は、トナー像を担持する。
【００９２】
転写回転体の一例である二次転写ローラ５は、像担持体との間に転写ニップの一例である二次転写部Ｔ２を形成する。
【００９３】
クリーニング手段の一例であるクリーニング装置１９は、転写回転体を摺擦して転写回転体に付着したトナーを除去する。
【００９４】
駆動手段の一例であるトルクリミッタ３１、歯車２４、カプリング２３は、転写回転体を駆動して像担持体に従動する方向へ回転させる。
【００９５】
駆動手段の一例であるトルクリミッタ３１は、可変に設定された伝達駆動力を転写回転体へ伝達する。
【００９６】
制御手段の一例である制御部１１０は、クリーニング手段の使用履歴に応じた伝達駆動力を駆動手段に設定する。
【００９７】
ブラシ部材の一例であるファーブラシ２２は、転写回転体を摺擦する。
【００９８】
電源の一例である電源Ｄ３は、ブラシ部材に電圧を印加して転写回転体に付着したトナーを除去させる。
【００９９】
制御手段の一例である制御部１１０は、ブラシ部材の電圧印加時間を積算し、電圧印加時間の積算値に応じて伝達駆動力を決定する。
【０１００】
制御手段の一例である制御部１１０は、電圧印加時間の積算値に応じて電源と駆動手段とを制御し、積算値が増加すると、ブラシ部材に印加する電圧と伝達駆動力とを共に高める。
【０１０１】
検知手段の一例である温度湿度センサＳ１は、空気中の水分量の情報を検知する。
【０１０２】
制御手段の一例である制御部１１０は、検知された水分量の情報に基づいて電源と駆動手段とを制御し、空気中の水分量が増すと、ブラシ部材に印加する電圧と伝達駆動力とを共に低下させる。
【０１０３】
トルクリミッタ装置の一例であるトルクリミッタ３１は、電気的に伝達駆動力が設定される。
【０１０４】
記憶手段の一例である記憶装置１１１は、トルクリミッタ装置に対する複数の出力値が予め記録されている。
【０１０５】
制御手段の一例である制御部１１０は、検知された水分量の情報と積算した積算値とで記憶手段を参照して求めた出力値をトルクリミッタ装置に出力する。
【０１０６】
制御手段の一例である制御部１１０は、ブラシ部材の交換を識別して積算値をリセットする。
【０１０７】
＜その他の実施形態＞
図１２はモノクロ画像形成装置の構成の説明図、図１３はタンデム型画像形成装置の説明図である。
【０１０８】
図１２に示すように、画像形成装置２００は、感光ドラム１に転写ローラ５Ｂを圧接して一次転写部Ｔ１を形成するモノクロ画像形成装置である。
【０１０９】
画像形成装置２００においても、転写ローラ５Ｂに対して上述した静電クリーニング方式のクリーニング装置１９を配置し、転写ローラ５Ｂに対して上述したトルクリミッタ３１を介して本体側駆動機構から駆動力を供給できる。
【０１１０】
そして、上述したように、クリーニング装置の使用履歴と空気中の水分量とに応じた伝達駆動力をトルクリミッタ３１に設定できる。
【０１１１】
図１３に示すように、画像形成装置３００は、中間転写ベルト８に沿って複数の感光ドラム１を直列に配列したタンデム型画像形成装置である。
【０１１２】
転写ベルト５Ｃは、中間転写ベルト８に圧接して二次転写部Ｔ２を形成する。転写ベルト５Ｃが記録材Ｐを吸着搬送して二次転写部Ｔ２を通過させる過程で、転写ローラ５Ｂに電圧を印加することにより、中間転写ベルト８のトナー像が記録材Ｐへ二次転写される。
【０１１３】
画像形成装置３００においても、転写ベルト５Ｃに対して上述した静電クリーニング方式のクリーニング装置１９を配置し、転写ベルト５Ｃに対して上述したトルクリミッタ３１を介して本体側駆動機構から駆動力を供給できる。
【０１１４】
そして、上述したように、クリーニング装置の使用履歴と空気中の水分量とに応じた伝達駆動力をトルクリミッタ３１に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】第１実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】画像形成装置における二次転写部の詳細な構成の説明図である。
【図３】二次転写ローラ集合体の斜視図である。
【図４】二次転写ローラ集合体のトルクリミッタ側端部の斜視図である。
【図５】二次転写ローラ集合体のトルクリミッタ反対側端部の斜視図である。
【図６】トルクリミッタの説明図である。
【図７】トルクリミッタの電圧特性の線図である。
【図８】トルクリミッタの伝達駆動力の設定の説明図である。
【図９】トルクリミッタの制御のフローチャートである。
【図１０】電圧印加時間の積算値に応じた伝達駆動力の設定の説明図である。
【図１１】絶対湿度に応じた伝達駆動力の設定の説明図である。
【図１２】モノクロ画像形成装置の構成の説明図である。
【図１３】タンデム型画像形成装置の説明図である。
【符号の説明】
【０１１６】
５  転写回転体（二次転写ローラ）
８  像担持体（中間転写ベルト）
１９  クリーニング手段（クリーニング装置）
２２  ブラシ部材（ファーブラシ）
２３、２４、３１  駆動手段（カプリング、歯車、トルクリミッタ）
３１  トルクリミッタ装置（トルクリミッタ）
１１０  制御手段（制御部）
１１１  記憶手段（記憶装置）
Ｄ３  電源
Ｓ１  検知手段（温度湿度センサ）
Ｔ２  転写ニップ（二次転写部）
【図１】
2008304552.tif 000003
【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】
2008304552.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2008304552.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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