(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、
移動可能であって、前記像担持体からトナー像が１次転写される中間転写体と、
前記中間転写体から記録材にトナー像を２次転写させる２次転写部材と、
前記２次転写部材に転写電圧を印加する転写電源と、
前記中間転写体に残留した残トナーを帯電させる第１の帯電部材と、
前記中間転写体に残留した残トナーを帯電させる第２の帯電部材と、
前記第１の帯電部材と第２の帯電部材のそれぞれに帯電電圧を印加する帯電電源部と、
前記帯電電源部を制御する制御手段と、を備える画像形成装置において、
前記制御手段は、
前記転写電源から前記２次転写部材に第１の転写電圧を印加する第１のモードを実行する場合に、前記帯電電源部を制御して、前記第１、第２の帯電部材にトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧を印加し、
前記転写電源から前記２次転写部材に前記第１の転写電圧と同じ極性の電圧であって前記第１の転写電圧よりも絶対値が大きい第２の転写電圧を印加する第２のモードを実行する場合に、前記帯電電源部を制御して、前記第１の帯電部材に前記正規の帯電極性の電圧を印加し、前記第２の帯電部材に前記逆極性の電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記中間転写体の回転方向に関して、前記第１の帯電部材は、前記２次転写部材よりも下流側であって、前記第２の帯電部材の上流側に配置されてい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】
前記像担持体から前記中間転写体にトナー像を１次転写するための１次転写部材と、前記１次転写部材に電圧を印加する電源と、を備え、
前記制御手段は、前記第１のモードにおいて、前記電源から前記１次転写部材に前記逆極性の電圧を印加することによって、前記帯電電源部から前記第１、第２の帯電部材に前記逆極性の電圧を印加することによって前記逆極性に帯電された残トナーを、前記１次転写が行われている前記像担持体に転移させ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】
前記制御手段は、前記第２のモードを実行した後の非画像形成時に、前記第１の帯電部材に前記逆極性の電圧を印加することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体から前記中間転写体にトナー像を１次転写するための１次転写部材と、前記１次転写部材に電圧を印加する電源と、を備え、
前記制御手段は、前記第２のモードを実行した後の非画像形成時に、前記電源から前記１次転写部材に前記逆極性の電圧を印加することによって、前記第１の帯電部材に前記逆極性の電圧を印加することによって前記第１の帯電部材から前記中間転写体に移動したトナーを、前記中間転写体から前記像担持体に転移させることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記非画像形成時は、単数又は複数の記録材に画像を形成し出力するジョブの全ての画像の形成が終了した後の後回転工程時であることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記非画像形成時は、複数の記録材に画像を形成し出力するジョブにおける画像間工程時であることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、所定の数の画像を形成するごとに、前記非画像形成時において前記第１の帯電部材に前記逆極性の電圧を印加することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記第２のモードにおいて前記第１の帯電部材に保持されたトナーの量が所定の量を超えた場合に、前記非画像形成時において前記第１の帯電部材に前記逆極性の電圧を印加することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記第１の転写電圧が設定されている場合の二次転写効率は、前記第２の転写電圧が設定されている場合の二次転写効率よりも高い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、前記２次転写部材の電気抵抗値が所定値未満の場合に、前記第１のモードと前記第２のモードとを選択的に実行させ、前記２次転写部材の電気抵抗値が所定値以上の場合は、前記第１のモードを実行させ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１２】
トナー像を担持する像担持体と、
移動可能であって、前記像担持体からトナー像が１次転写される中間転写体と、
前記中間転写体から記録材にトナー像を２次転写させる２次転写部材と、
前記２次転写部材に転写電圧を印加する転写電源と、
前記中間転写体に残留した残トナーを帯電させる第１の帯電部材と、
前記中間転写体に残留した残トナーを帯電させる第２の帯電部材と、
前記第１の帯電部材と第２の帯電部材のそれぞれに帯電電圧を印加する帯電電源部と、
前記帯電電源部を制御する制御手段と、を備える画像形成装置において、
前記制御手段は、
普通紙モードを実行する場合に、前記帯電電源部を制御して、前記第１、第２の帯電部材にトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧を印加し、
厚紙モードを実行する場合に、前記帯電電源部を制御して、前記第１の帯電部材に前記正規の帯電極性の電圧を印加し、前記第２の帯電部材に前記逆極性の電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記普通紙モードを実行する場合に、前記転写電源から前記２次転写部材に第１の転写電圧を印加し、前記厚紙モードを実行する場合に、前記転写電源から前記２次転写部材に前記第１の転写電圧と同じ極性の電圧であって前記第１の転写電圧よりも絶対値が大きい第２の転写電圧を印加することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記中間転写体の回転方向に関して、前記第１の帯電部材は、前記２次転写部材よりも下流側であって、前記第２の帯電部材の上流側に配置されていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、前記厚紙モードを実行した後の非画像形成時に、前記第１の帯電部材に前記逆極性の電圧を印加することを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記像担持体から前記中間転写体にトナー像を１次転写するための１次転写部材と、前記１次転写部材に電圧を印加する電源と、を備え、
前記制御手段は、前記厚紙モードを実行した後の非画像形成時に、前記電源から前記１次転写部材に前記逆極性の電圧を印加することによって、前記第１の帯電部材に前記逆極性の電圧を印加することによって前記第１の帯電部材から前記中間転写体に移動したトナーを、前記中間転写体から前記像担持体に転移させることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記非画像形成時は、単数又は複数の記録材に画像を形成し出力するジョブの全ての画像の形成が終了した後の後回転工程時であることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記非画像形成時は、複数の記録材に画像を形成し出力するジョブにおける画像間工程時であることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体から１次転写されたトナー像を記録材に２次転写するために搬送する移動可能な中間転写体と、
２次転写電圧が印加されて前記中間転写体から記録材にトナー像を２次転写させる２次転写部材と、
前記２次転写の後に前記中間転写体に残留した残トナーを帯電させることが可能な、第１の帯電部材、及び前記中間転写体の移動方向において前記第１の帯電部材よりも下流側に配置された第２の帯電部材と、
前記第１、第２の帯電部材に電圧を印加する電源と、
前記電源を制御する制御手段と、
を有し、前記制御手段は、
前記２次転写部材の電気抵抗値が所定値以上の場合に、前記電源により前記第１、第２の帯電部材にトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧を印加し、前記第１、第２の帯電部材により正規の帯電極性とは逆極性に帯電された残トナーを前記１次転写が行われている前記像担持体に転移させる第１のモードと、
前記２次転写部材の電気抵抗値が前記所定値未満の場合に、前記電源により前記第１、第２の帯電部材に互いに異なる極性の電圧を印加し、前記第１、第２の帯電部材のうち、トナーの正規の帯電極性と同極性の電圧が印加された方に残トナーの少なくとも一部を回収して保持すると共に、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧が印加された方により正規の帯電極性とは逆極性に帯電された残トナーを前記１次転写が行われている前記像担持体に転移させる第２のモードと、
を選択的に実行させ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、電子写真方式や静電記録方式を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の画像形成装置として、複数の像担持体に形成されたトナー像を中間転写体上に重ね合わせるようにして１次転写し、その後そのトナー像を中間転写体から紙などの記録材に２次転写することで画像を出力する中間転写方式を採用したものがある。
【０００３】
このような画像形成装置では、２次転写工程後に中間転写体上にトナー（２次転写残トナー）が残留するため、これを中間転写体上から除去して回収する必要がある。２次転写残トナーを中間転写体上から除去する方法として、２次転写残トナーを帯電手段でトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させて、１次転写部で１次転写と同時に感光体に転移させて感光体のクリーニング手段で回収する方法がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３２６７５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、２次転写残トナーをトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させた後に感光体に転移させて回収する構成では、以下のような課題があることがわかった。
【０００６】
２次転写残トナーがトナーの正規の帯電極性とは逆極性に強く帯電している場合、２次転写残トナーは帯電手段によって更に強く帯電された後に１次転写部で感光体に回収される。その際に、２次転写残トナーが、１次転写部で中間転写体に１次転写されるはずの正規の帯電極性のトナーを引き連れて（静電的に吸着して）一緒に感光体に回収されることで、「ゴースト」と呼ばれる画像不良が生じることがある。そのメカニズムについて説明する。
【０００７】
２次転写残トナーの電荷は、２次転写部に印加されるバイアスによって大きく変化する。２次転写部に印加するバイアスが低い場合は、トナーを中間転写体から記録材に転写するための電界が弱いため、正規の帯電極性の電荷を持つトナーが記録材に転写されずに２次転写残トナーとして中間転写体に残る（ここでは、この現象を「弱抜け」と呼ぶ。）。２次転写部に印加するバイアスが高い場合は、中間転写体と記録材との間で放電が発生し、トナーが正規の帯電極性とは逆極性の電荷を持ってしまい、記録材に転写されずに２次転写残トナーとして中間転写体に残る（ここでは、この現象を「強抜け」と呼ぶ）。したがって、「弱抜け」、「強抜け」が発生しない最適なバイアスを２次転写部に印加するのが望ましい。
【０００８】
一方、２次転写部に印加するバイアスを「強抜け」が発生しないレベルまで下げた場合に、前述の「弱抜け」とは別に「爆発」と呼ばれる画像不良が発生してしまう場合がある。「爆発」とは、２次転写部で帯電された記録材の電荷が低い場合に、記録材に転写されたトナーが記録材に電気的な力で十分に引き付けられなくなり、記録材の非画像部にトナーが飛び散ってしまい、トナーが爆発したような画像不良になることを指す。「爆発」は、記録材の電気抵抗が高い場合や２次転写部にバイアスを印加するのに用いられる２次転写ローラの電気抵抗が低い場合に発生しやすい。
【０００９】
ここで、「強抜け」は、画像において目視で確認できないレベルで画像濃度がやや薄くなる、もしくは点状の微小な白点がまばらに散在するといったものである。これに対し、「爆発」は、画像において爆発したような紋様が発生する。そのため、画像不良としては、「強抜け」よりも「爆発」の方が目につく。
【００１０】
そこで、２次転写部に印加するバイアスをやや強めにして、「爆発」を抑制することが優先される場合がある。しかし、「強抜け」が発生し得るようなバイアスを２次転写部に印加すると、２次転写残トナーが正規の帯電極性とは逆極性の強い電荷を持ち、帯電手段によって電荷量が更に上がることで上述の「ゴースト」が発生してしまうことがある。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、２次転写バイアスを強めに設定した場合でも、２次転写残トナーを１次転写部で回収する際にゴーストが発生することを抑制することのできる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】
【００１２】
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、本発明の代表的な構成は、トナー像を担持する像担持体と、移動可能であって、前記像担持体からトナー像が１次転写される中間転写体と、前記中間転写体から記録材にトナー像を２次転写させる２次転写部材と、前記２次転写部材に転写電圧を印加する転写電源と、前記中間転写体に残留した残トナーを帯電させる第１の帯電部材と、前記中間転写体に残留した残トナーを帯電させる第２の帯電部材と、前記第１の帯電部材と第２の帯電部材のそれぞれに帯電電圧を印加する帯電電源部と、前記帯電電源部を制御する制御手段と、を備える画像形成装置において、前記制御手段は、前記転写電源から前記２次転写部材に第１の転写電圧を印加する第１のモードを実行する場合に、前記帯電電源部を制御して、前記第１、第２の帯電部材にトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧を印加し、前記転写電源から前記２次転写部材に前記第１の転写電圧と同じ極性の電圧であって前記第１の転写電圧よりも絶対値が大きい第２の転写電圧を印加する第２のモードを実行する場合に、前記帯電電源部を制御して、前記第１の帯電部材に前記正規の帯電極性の電圧を印加し、前記第２の帯電部材に前記逆極性の電圧を印加することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、２次転写バイアスを強めに設定した場合でも、２次転写残トナーの１次転写同時回収時にゴーストが発生することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】画像形成装置の概略断面図である。
【図２】ベルトクリーニング機構の近傍の概略断面図である。
【図３】２次転写残トナーの電荷分布を説明するためのグラフ図である
【図４】ベルトクリーニング機構の動作を説明するための模式図である。
【図５】実施例の制御を説明するための模式図である。
【図６】プリント枚数と２次転写ローラの電気抵抗値との関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
［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、本実施例の画像形成装置１０の概略断面図である。画像形成装置１０は、複数の画像形成部（ステーション）として、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を形成する第１、第２、第３、第４の画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有する。本実施例では、第１〜第４の画像形成部１ａ〜１ｄの構成は、現像工程で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、いずれかの色用に設けられた要素であることを表す符号の末尾の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。本実施例では、画像形成部１は、後述する感光体２、ドラム帯電ローラ３、露光装置７、現像装置４、１次転写ローラ５、ドラムクリーニング装置６などで構成される。
【００１７】
像担持体としてのドラム型の感光体（電子写真感光体）２は、図中矢印Ｒ１方向に所定の周速度で回転駆動される。回転する感光体２の表面は、感光体帯電手段としてのローラ型の帯電部材であるドラム帯電ローラ３によって、所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電される。帯電された感光体２の表面は、露光手段としての露光装置（レーザースキャナ）７によって画像情報に応じて走査露光され、感光体２上に静電潜像（静電像）が形成される。感光体２上に形成された静電潜像は、現像手段としての現像装置４によってトナーを用いて現像され、感光体２上にトナー像が形成される。本実施例では、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体２上の露光部に、感光体２の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーが付着する（反転現像方式）。本実施例では、現像時のトナーの帯電極性である正規の帯電極性は負極性であり、トナー像を形成するトナーは主として負極性の電荷を有している。
【００１８】
各感光体２に対向するように、無端状のベルトで構成された中間転写ベルト２０が配置されている。中間転写ベルト２０は、複数の感光体２から１次転写されたトナー像を記録材Ｐに２次転写するために搬送する移動可能な中間転写体の一例である。中間転写ベルト２０は、複数の張架ローラとしての駆動ローラ２１、テンションローラ２２、２次転写対向ローラ２３に掛け回されて、所定のテンションをもって張架されている。中間転写ベルト２０は、駆動ローラ２３が図中矢印Ｒ２方向に回転駆動されることで、図中矢印Ｒ３方向に感光体２の周速度と同等の周速度（プロセススピード）で回転（周回移動）する。中間転写ベルト２０の内周面側には、各感光体２に対応して、１次転写手段としてのローラ型の１次転写部材である１次転写ローラ５ａ〜５ｄが配置されている。１次転写ローラ５は、中間転写ベルト２０を介して感光体２に向けて押圧され、感光体２と中間転写ベルト２０とが接触する１次転写部Ｎ１を形成する。
【００１９】
上述のように感光体２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５の作用により、回転している中間転写ベルト２０上に転写（１次転写）される。１次転写工程時に、１次転写ローラ５には、１次転写電源（高圧電源回路）４０から、トナーの正規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（１次転写電圧）が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、各感光体２に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、中間転写ベルト２０上に重ね合わせるようにして順次転写される。
【００２０】
中間転写ベルト２０の外周面側において、２次転写対向ローラ２３と対向する位置には、２次転写手段としてのローラ型の２次転写部材である２次転写ローラ２４が配置されている。２次転写ローラ２４は、中間転写ベルト２０を介して２次転写対向ローラ２３に向けて押圧され、中間転写ベルト２０と２次転写ローラ２４とが接触する２次転写部Ｎ２を形成する。
【００２１】
上述のように中間転写ベルト２０上に形成されたトナー像は、２次転写部Ｎ２において、２次転写ローラ２４の作用により、中間転写ベルト２０と２次転写ローラとに挟持されて搬送される紙などの記録材Ｐに転写される。２次転写工程時に、２次転写ローラ２４には、２次転写電源（高圧電源回路）４４から、トナーの正規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（２次転写電圧）が印加される。記録材Ｐは、図示しない給搬送装置によってレジストローラ１３まで搬送され、レジストローラ１３によって中間転写ベルト２０上のトナー像とタイミングが合わされて２次転写部Ｎ２に供給される。
【００２２】
トナー像が転写された記録材Ｐは、定着手段としての定着装置１２に搬送され、ここで加熱及び加圧されてトナー像が定着（溶融固着）される。その後、記録材Ｐは、画像形成装置１０の装置本体の外部に排出される。
【００２３】
また、１次転写工程後に感光体２上に残留したトナー（１次転写残トナー）は、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置６によって、感光体２上から除去されて回収される。ドラムクリーニング装置６は、感光体２に当接して配置されたクリーニング部材としてのクリーニングブレード６１によって、回転する感光体２の表面から１次転写残トナーを掻き取って回収トナー容器６２に回収する。
【００２４】
また、２次転写工程後に中間転写ベルト２０上に残留したトナー（２次転写残トナー）は、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機構３０を用いて回収される。ベルトクリーニング機構３０については後述して詳しく説明する。
【００２５】
本実施例では、中間転写ベルト２０は、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂を用いて形成されている。本実施例では、中間転写ベルト２０の表面抵抗率は５．０×１０１１Ω／□であり、体積抵抗率は８．０×１０１１Ωｃｍである。また、２次転写ローラ２４は、例えば、スポンジゴムなどの弾性部材で構成される。本実施例では、２次転写ローラ２４として、直径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒の上に、ＮＢＲヒドリンゴムを肉厚６ｍｍで被覆したものを用いた。２次転写ローラ２４（未使用状態）の電気抵抗値は、温度２３℃、相対湿度５０％の環境で２次転写ローラ２４をアルミシリンダ上に９．８Ｎの力で押圧し、５０ｍｍ／ｓｅｃで回転させた状態で１０００Ｖを印加した場合において、３．０×１０７Ωである。２次転写ローラ２４は、中間転写ベルト２０の移動に従動して回転する。また、本実施例では、１次転写電源４０、２次転写電源４４は、正極性と負極性のバイアスを選択的に印加できるようになっている。
【００２６】
また、本実施例では、画像形成装置１０の装置本体に設けられた制御手段としての制御部（ＣＰＵ）１１が、記憶部（メモリー）に記憶されたプログラムに従って、画像形成装置１０の各部の動作を統括的に制御する。特に、本実施例との関係では、制御部１１は、後述するクリーニング電源（帯電電源部）５１、５２の出力の極性の切り替えを制御して、クリーニング動作のモードの制御を行う。
【００２７】
ここで、画像形成装置１０は、一の開始指示により開始される、単数又は複数の記録材Ｐに画像を形成して出力する一連の動作であるジョブ（プリント動作）を実行する。ジョブは、一般に、画像形成工程、前回転工程、複数の記録材Ｐに画像を形成する場合の紙間工程、及び後回転工程を有する。画像形成工程は、実際に記録材Ｐに形成して出力する画像の静電潜像の形成、トナー像の形成、トナー像の１次転写や２次転写を行う期間であり、画像形成時とはこの期間のことをいう。より詳細には、これら静電潜像の形成、トナー像の形成、トナー像の１次転写や２次転写の各工程を行う位置で、画像形成時のタイミングは異なる。前回転工程は、開始指示が入力されてから実際に画像を形成し始めるまでの、画像形成工程の前の準備動作を行う期間である。紙間工程（画像間工程）は、複数の記録材Ｓに対して画像形成工程を連続して行う際（連続画像形成）の記録材Ｐと記録材Ｐとの間に対応する期間である。後回転工程は、画像形成工程の後の整理動作（準備動作）を行う期間である。非画像形成時とは、画像形成時以外の期間であって、上記前回転工程、紙間工程、後回転工程、更には画像形成装置１０の電源投入時又はスリープ状態からの復帰時の準備動作である前多回転工程時などが含まれる。
【００２８】
２．２次転写バイアスによる画像への影響
次に、２次転写バイアスが画像に与える影響について説明する。表１は、本実施例の構成において「爆発」と「強抜け」の発生程度を評価した結果を示す。実験は、次のような手順で行った。記録材Ｐとしては、温度１５℃、湿度１０％の環境下で４８時間放置して乾燥させたＧＦＣ−０８１（キヤノンマーケティングジャパン、商品名）を用いた。また、２次転写バイアスを変化させて、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、レッド、ブルー、グリーンのベタ画像（最大濃度レベル画像）をそれぞれ出力した。そして、サンプリングした評価画像について、「爆発」と「強抜け」の発生程度を評価した。なお、上記ＧＦＣ−０８１の坪量は８１．４ｇ／ｍ２である。
【００２９】
「爆発」の発生程度は、ベタ画像の周りに液体が染み出したような画像が発生した場合を×、発生しない場合を○として評価した。
【００３０】
また、「強抜け」の発生程度は、中間転写ベルト２０上のトナーが記録材Ｐに転写された割合、すなわち転写効率で評価した。つまり、中間転写ベルト２０上に１００ｍｍ×１００ｍｍの４角形のトナー像を転写し、そのトナー像が記録材Ｐに転写される前のトナー重量と、記録材Ｐに転写された後の中間転写ベルト２０上のトナー重量とを測定した。そして、下記式１で算出された値を転写効率と定義した。具体的には、４角形上の画像を中間転写ベルト２０の回転方向にずらして２つ転写し、先行の４角形が記録材Ｐに転写され後、かつ、２つ目の４角形が記録材Ｐに転写される前に中間転写ベルト２０を停止させ、両者の重量を測定することで転写効率を算出した。トナー重量の測定は、吸引機で中間転写ベルト２０上のトナーを集め、吸引先のフィルターの重量を、トナーを吸引する前と吸引した後に測定して差分を算出することで行った。これに限定されるものではないが、本実施例では、転写効率が９０％以上となる２次転写バイアスの設定値（本実施例では当該画像形成装置１０にて達成できる最も高い転写効率が得られる設定値）を適正値とする。
転写効率＝｛（記録材Ｐに転写される前のトナー重量−記録材Ｐに転写された後のトナー重量）／（記録材Ｐに転写される前のトナー重量）｝×１００・・・（式１）
【００３１】
【表１】
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【００３２】
表１に示すように、２次転写バイアスが３２００Ｖ以下の場合に、「爆発」が発生した。一方、２次転写バイアスが３４００Ｖ以下の場合に、前述の「弱抜け」が発生して転写効率が下がった。また、２次転写バイアスが４０００Ｖ以上の場合に、「強抜け」が発生して転写効率が下がった。この結果から、本実施例の構成において、上記記録材Ｐを用いる場合は、２次転写バイアスの設定値（目標値）を３６００Ｖ以上、３８００Ｖ以下とすることで、良好な画像形成を行えることがわかる。
【００３３】
３．ベルトクリーニング機構
図２は、本実施例におけるベルトクリーニング機構３０の近傍の概略断面図である。本実施例では、ベルトクリーニング機構３０は、２次転写残トナーを帯電させることが可能な帯電手段として、第１の帯電部材である導電性ブラシ３１と、第２の帯電部材である帯電ローラ３２と、を有する。導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２は、中間転写ベルト２０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（最上流の１次転写部Ｎ１ａ）よりも上流で中間転写ベルト２０に接触して配置されている。本実施例では、導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２は、中間転写ベルト２０を介してテンションローラ２２に向けて押圧されている。また、中間転写ベルト２０の移動方向において、帯電ローラ３２は導電性ブラシ３１よりも下流側に配置されている。
【００３４】
本実施例では、導電性ブラシ３１は、導電性を付与したナイロンで形成されたブラシであり、繊度は７デシテックス、パイル長さは５ｍｍ、ブラシ幅（中間転写ベルト２０の移動方向）は５ｍｍである。導電性ブラシ３１の電気抵抗値は、導電性ブラシ３１をアルミシリンダ上に９．８Ｎの力で押圧し、５０ｍｍ／ｓｅｃで回転させた状態で５００Ｖを印加した場合において、１．０×１０６Ωである。なお、導電性ブラシ３１のかわりに、固定配置される発泡スポンジ状部材（例えばウレタンゴムやＮＢＲヒドリンゴムにて形成されたもの）、回転可能なファーブラシローラ、あるいは回転可能な発泡スポンジローラなどを用いてもよい。
【００３５】
本実施例では、帯電ローラ３２は、直径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒の上に、カーボンが分散されたＥＰＤＭゴムからなるソリッド弾性体を肉厚５ｍｍで被覆したものである。帯電ローラ３２の電気抵抗値は、帯電ローラ３２をアルミシリンダ上に９．８Ｎの力で押圧し、５０ｍｍ／ｓｅｃで回転させた状態で５００Ｖを印加した場合において、５．０×１０７Ωである。帯電ローラ３２は、中間転写ベルト２０を介してテンションローラ２２に向けて総圧９．８Ｎの圧力で押圧されている。
【００３６】
導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２は、それぞれ電流検知手段としての第１、第２の電流計（電流測定回路）７１、７２を介して、第１、第２のクリーニング電源（高圧電源回路）５１、５２に電気的に接続されている。第１、第２のクリーニング電源５１、５２は、それぞれ導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２に、正極性と負極性のバイアスを選択的に印加できるようになっている。なお、テンションローラ２２は、電気的に接地（グランドに接続）されている。
【００３７】
クリーニング動作時に、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２には、第１、第２のクリーニング電源５１、５２からそれぞれ正極性の直流電圧が印加される。第１、第２のクリーニング電源５１、５２の直流電圧の出力値は、それぞれ第１、第２の電流計７１、７２により検出された電流に基づきコントロールされ、電流値が予め設定した目標電流値になるように定電流制御される。目標電流値は、２次転写残トナーを過剰帯電させることなく、また、帯電不足によるクリーニング不良を生じさせない値が選択される。本実施例では、代表例として、クリーニング動作時の導電性ブラシ３１の目標電流値は２０μＡであり、帯電ローラ３２の目標電流値は３０μＡである（詳しくは後述する）。
【００３８】
２次転写工程前の中間転写ベルト２０上のトナーは、感光体２の表面の帯電電荷と同極性の負極性で、かつ、電荷の分布のばらつきが小さい状態で帯電している。一方、２次転写工程後の中間転写ベルト２０上の２次転写残トナーは、電荷の分布がブロードになった上に、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性側にピークが移動した分布を形成する。この結果、２次転写残トナーは、図３に示すように、負極性に帯電したもの、殆ど帯電されていないもの、及び正極性に帯電したもの、が混在した状態となっており、比較的正極性に帯電したものが多い。
【００３９】
クリーニング動作時に、導電性ブラシ３１に正極性のバイアスが印加されることで、導電性ブラシ３１から中間転写ベルト２０に向けて正の電界が形成され、２次転写残トナーのうち負極性に帯電したトナーが導電性ブラシ３１に静電的に回収される。これにより、クリーニング動作時に帯電ローラ３２を通過するトナーの量を減少させることができる。加えて、導電性ブラシ３１は、２次転写残トナーとの間の放電によりトナーを正極性側に帯電（プレ帯電）させつつ、通過するトナーを散らす作用もある。
【００４０】
また、クリーニング動作時に、帯電ローラ３２に正極性のバイアスが印加されることで、帯電ローラ３２と中間転写ベルト２０との間の電位差による放電により、導電性ブラシ３１を通過した２次転写残トナーは一様に正極性に帯電される。
【００４１】
図４（ａ）は、２次転写残トナーが第１の画像形成部１ａに回収される様子を示す模式図である。帯電ローラ３２によって正極性に帯電された２次転写残トナーは、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａへと進む。そして、この２次転写残トナーは、第１の画像形成部１ａにおいて、１次転写ローラ５ａに印加される正極性の１次転写バイアスの作用により、中間転写ベルト２０から感光体２ａに転移される。この２次転写残トナーは、その後ドラムクリーニング装置６ａのクリーニングブレード６１ａによって感光体２ａ上から除去されて回収トナー容器６２ａに回収される。また、この際に第１の画像形成部１ａでは画像形成が同時に行われ、負極性に帯電したトナーで形成されたトナー像が、感光体２ａから中間転写ベルト２０に１次転写される（１次転写同時回収）。
【００４２】
しかし、２次転写残トナーの電荷によっては「クリーニング不良」や「ゴースト」が発生することがある。図４（ｂ）は、「クリーニング不良」の様子を示す模式図である。正極性に帯電された２次転写残トナーが第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａに進む際、２次転写残トナーの電荷が低いと、２次転写残トナーを感光体２ａに転移させる十分な力が発生せず、２次転写残トナーが中間転写ベルト２０に残ってしまう。中間転写ベルト２０に残った２次転写残トナーは、第１の画像形成部１ａの感光体２ａから中間転写ベルト２０に転写されるイエロートナーと一緒に記録材Ｐに転写され、画像不良として現れる。一方、図４（ｃ）は、「ゴースト」が発生する様子を示す模式図である。正極性に帯電された２次転写残トナーが第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａに進む際、２次転写残トナーの電荷が高いと、２次転写残トナーは感光体２ａ上のイエロートナーと静電的に吸着して一緒に感光体２ａに転移される。本来中間転写ベルト２０上に転写されるはずのイエロートナーが、２次転写残トナーと一緒に感光体２ａに回収されてしまうため、記録材Ｐにはイエロートナーが欠損した画像が転写されてしまい、画像不良として現れる。したがって、２次転写残トナーを正常にクリーニングするためには、２次転写残トナーの電荷を調整する必要がある。
【００４３】
表２は、本実施例の構成においてクリーニング性を評価した結果を示す。実験は、次のような手順で行った。記録材Ｐとしては、温度１５℃、湿度１０％の環境下で４８時間放置して乾燥させたＧＦＣ−０８１（キヤノンマーケティングジャパン、商品名）を用いた。また、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２に印加するバイアスを変化させて、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、レッド、ブルー、グリーンの各色のベタ画像（最大濃度レベル画像）、ハーフトーン画像、文字細線画像をそれぞれ３枚ずつ出力した。そして、サンプリングした評価画像について、「クリーニング不良」、「ゴースト」に起因する画像不良の発生程度を評価した。具体的には、サンプリングした評価画像に中間転写ベルト２０の１周分前の画像が２次転写残トナーと同色で発生した場合は「クリーニング不良」とした。また、中間転写ベルト２０の１周分前の画像が、イエロートナーが欠損した状態で発生した場合は「ゴースト」の画像不良とした。そして、それぞれ画像不良が発生しない場合を○、発生する場合を×として評価した。
【００４４】
【表２】
0006669398.tif 000003
【００４５】
表２に示すように、クリーニング性能は導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２に流れる電流値及びバイアス値と相関がある。つまり、導電性ブラシ３１のバイアス値が８００Ｖ以下、帯電ローラ３２のバイアス値が２２００Ｖ以下の場合に、「クリーニング不良」が発生した。一方、導電性ブラシ３１のバイアス値が１２００Ｖ以上、帯電ローラ３２のバイアス値が３５００Ｖ以上の場合に、２次転写残トナーが正極性に強く帯電することで「ゴースト」が発生した。
【００４６】
４．２次転写バイアスを強めに設定する場合
次に、本実施例の構成において、「爆発」と「強抜け」のいずれかが発生してしまう場合について説明する。表３は、本実施例の構成において、表１の結果を得た実験とは異なる記録材Ｐを用いた場合について、２次転写バイアスを変えて「爆発」と「強抜け」の発生程度を評価した結果を示す。実験は、次のような手順で行った。記録材Ｐとしては、温度１５℃、湿度１０％の環境下で４８時間放置して乾燥させたＮｅｅｎａｈ  Ｃｌａｓｓｉｃ  Ｃｒｅｓｔ  Ｃｏｖｅｒ（Ｎｅｅｎｈａ  Ｐａｐｅｒ、商品名）を用いた。また、２次転写バイアスを変化させて、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、レッド、ブルー、グリーンのベタ画像（最大濃度レベル画像）をそれぞれ出力した。そして、サンプリングした評価画像について、「爆発」と「強抜け」の発生程度を評価した。評価方法は、表１の結果を得た実験と同じである。なお、上記Ｎｅｅｎａｈ  Ｃｌａｓｓｉｃ  Ｃｒｅｓｔ  Ｃｏｖｅｒの坪量は２１６ｇ／ｍ２であり、表１の結果を得た実験で用いた坪量が８１．４ｇ／ｍ２のＧＦＣ−０８１よりも大きい。そのため、このＮｅｅｎａｈ  Ｃｌａｓｓｉｃ  Ｃｒｅｓｔ  Ｃｏｖｅｒの電気抵抗は、表１の結果を得た実験で用いたＧＦＣ−０８１よりも大きい。また、このＮｅｅｎａｈ  Ｃｌａｓｓｉｃ  Ｃｒｅｓｔ  Ｃｏｖｅｒを用いた実験では、トナー像の記録材Ｐへの定着性などに鑑みて、プロセススピードを表１の結果を得た実験の１／３まで遅くした。
【００４７】
【表３】
0006669398.tif 000004
【００４８】
一般的に、記録材Ｐの電気抵抗が上がると「爆発」が悪化する。表３に示すように、２次転写バイアスが３８００Ｖ以下の場合に、「爆発」が発生した。また、２次転写バイアスが３４００Ｖ以下の場合に、「弱抜け」が発生して転写効率が下がった。また、２次転写バイアスが３８００Ｖ以上の場合に、「強抜け」が発生して転写効率が下がった。つまり、Ｎｅｅｎａｈ  Ｃｌａｓｓｉｃ  Ｃｒｅｓｔ  Ｃｏｖｅｒを用いる場合、「爆発」も「強抜け」も発生しない２次転写バイアスの範囲が存在しない。この場合、画像不良として認識されやすい「爆発」を抑制するために、２次転写バイアスの設定値を４０００Ｖ以上として画像形成を行うことが望まれる。しかし、このように２次転写バイアスを「強抜け」が発生し得る値にすると、「ゴースト」が発生してしまうことがある。
【００４９】
表４は、本実施例の構成において２次転写バイアスを４０００Ｖ以上に設定した場合のクリーニング性を評価した結果を示す。実験の手順は、表２の結果を得た実験と同様であるが、ここでは記録材ＰとしてＮｅｅｎａｈ  Ｃｌａｓｓｉｃ  Ｃｒｅｓｔ  Ｃｏｖｅｒを用いた。また、評価方法は、表２の結果を得た実験と同じである。
【００５０】
【表４】
0006669398.tif 000005
【００５１】
２次転写バイアスを「強抜け」が発生し得る値にすると、２次転写残トナーは正極性に帯電する割合が増える。導電性ブラシ３１のバイアス値が１０００Ｖ以上、帯電ローラ３２のバイアス値が２５００Ｖ以上の場合、２次転写残トナーの中でも特に強く正極性に帯電しているトナーが「ゴースト」を引き起こす。つまり、そのような２次転写残トナーが、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａでイエロートナーを引き連れて感光ドラム２ａに回収され、イエロートナーの一部が中間転写ベルト２０上に転写されなくなる。一方、２次転写残トナーには負極性のトナーやほとんど電荷を持たないトナーも変わらず存在する。そのため、導電性ブラシ３１のバイアス値を１０００Ｖ以上、帯電ローラ３２のバイアス値を２５００Ｖ以上にしないと、帯電不足によってそれらのトナーが第１の画像形成部１ａで感光体２ａに回収されずにクリーニング不良が発生する。このように、「爆発」を抑制するために２次転写バイアスを「強抜け」が発生し得る値にすると、正極性に強く帯電する２次転写残トナーが発生して、良好なクリーニングが行えなくなることがある。
【００５２】
５．導電ブラシのバイアスの切り替え
本実施例では、２次転写バイアスを「強抜け」が発生し得る値にした場合に、２次転写残トナーが導電性ブラシ３１を通過する際に導電性ブラシ３１に負極性のバイアスを印加する。
【００５３】
図５（ａ）は、２次転写残トナーが導電性ブラシ３１を通過する前のベルトクリーニング機構３０の近傍の模式図である。２次転写残トナーには、正極性のトナー、負極性のトナー、及び電荷を持たない無極性のトナーが存在する。２次転写バイアスを「強抜け」が発生し得る値にした場合、正極性のトナーの電荷が高くなり、このトナーが「ゴースト」を発生させる。
【００５４】
図５（ｂ）は、負極性のバイアスを印加した導電性ブラシ３１を２次転写残トナーが通過する際のベルトクリーニング機構３０の近傍の模式図である。導電性ブラシ３１に負極性のバイアスを印加しているため、正極性に強く帯電しているトナーは導電性ブラシ３１に捕集される。その結果、導電性ブラシ３１をすり抜けるのは、正極性に弱く帯電しているトナー、ほとんど電荷をもたないトナー、負極性に帯電しているトナーのいずれかになる。これらのトナーは、帯電ローラ３２によって一様に正極性に帯電されて、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａで感光体２ａに回収される。ここで、導電性ブラシ３１に印加する負極性のバイアスは、正極性に強く帯電しているトナーを静電的に引き付けて保持できればよく、典型的には中間転写ベルト２０との間で放電を発生させない程度のバイアスでよい。
【００５５】
表５は、本実施例の構成において、２次転写バイアスを４０００Ｖ以上に設定し、導電性ブラシ３１に負極性のバイアスを印加した場合のクリーニング性を評価した結果を示す。実験の手順は、表４の結果を得た実験と同じであるが、ここでは導電性ブラシ３１に印加するバイアスは−２００Ｖとした。また、評価方法は、表４の結果を得た実験と同じである。
【００５６】
【表５】
0006669398.tif 000006
【００５７】
この場合、帯電ローラ３２のバイアス値を２５００Ｖ以上にするとクリーニング不良が発生せず、帯電ローラ３２のバイアス値を３０００Ｖ以下にすると「ゴースト」が発生しない。したがって、帯電ローラ３２のバイアスを２５００Ｖ以上、３０００Ｖ以下にすることで、良好な画像形成とクリーニングを行うことができる。
【００５８】
具体的には、本実施例では、画像形成装置１０は、複数の画像形成モードとして、普通紙モードと、厚紙モードと、で画像形成を実行することができるようになっている。厚紙モードは、普通紙モードでプリントに用いられる記録材（普通紙）Ｐの坪量よりも大きい坪量の記録材（厚紙）Ｐを用いてプリントを行う場合に選択される画像形成モードである。画像形成モードは、例えば画像形成装置１０に設けられた操作部１２や、画像形成装置１０に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部装置の操作部（図示せず）から制御部１１に指示が入力されることで選択される。制御部１１は、厚紙モードが選択された場合、２次転写バイアスを強め（本実施例では４００００Ｖ以上）に設定すると共に、導電性ブラシ３１のバイアスを負極性（本実施例では−２００Ｖ）に設定して、画像形成を実行させる。
【００５９】
なお、上述のように導電性ブラシ３１に捕集されたトナーは、ジョブの後回転工程などの非画像形成時に導電性ブラシ３１に正極性のバイアスを印加することで導電性ブラシ３１から中間転写ベルト２０に移行させ、感光体２に転移させて回収する。本実施例では、ジョブにおいて第１の画像形成部１ａの画像形成（１次転写）が終了した後に、導電性ブラシ３１から吐き出したトナーが第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａに到達するタイミングで、導電性ブラシ３１に正極性のバイアスを印加する。これによって、導電性ブラシ３１から吐き出された正極性に帯電したトナーは、第１の画像形成部１ａの感光体２ａに転移されて回収される。なお、このとき、感光体２ａの電位、１次転写ローラ５ａに印加されるバイアスは、画像形成中と同様の条件に維持される。また、導電性ブラシ３１から吐き出された正極性のトナーを通過させるように、帯電ローラ３２にはクリーニング動作時と同様に正極性のバイアスが印加される。導電性ブラシ３１から中間転写ベルト２０の吐き出されたトナーは正極性に強く帯電しているが、画像形成は既に終了しており、その吐き出されたトナーが引き連れて回収するトナーが存在しないため、「ゴースト」は発生しない。
【００６０】
このように、本実施例では、制御部１１は、２次転写電圧に応じて、第１のモードのクリーニング動作と、第２のモードのクリーニング動作と、を選択的に実行させる。第１のモードのクリーニング動作では、第１、第２の帯電部材３１、３２にトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧が印加される。第２のモードでは、第１、第２の帯電部材３１、３２に互いに異なる極性の電圧が印加される。第１のモードのクリーニング動作は、２次転写電圧が、所定値以上の転写効率が得られる適正値に設定されている場合に実行される。一方、第２のモードのクリーニング動作は、２次転写電圧が、適正値よりも絶対値が大きく、適正値の場合よりも転写効率が低くなる値に設定されている場合に実行される。
【００６１】
以上のように、本実施例では、導電性ブラシ３１に正極性のバイアスを印加することで、正極性に強く帯電した２次転写残トナーを導電性ブラシ３１に捕集させ、画像形成中に正極性に強く帯電したトナーが画像形成部１で回収されないようにする。これにより、「強抜け」が発生し得る強めの２次転写バイアスに設定されていても、良好なクリーニングを行うことができる。
【００６２】
なお、本実施例では、「ゴースト」抑制のために、上流側の導電性ブラシ３１に正極性に強く帯電したトナーを捕集して、上流側の帯電ローラ３２によって負極性のトナーやほとんど電荷をもたないトナーを正極性に帯電させた。斯かる態様によって好結果が得られるが、一の帯電部材で２次転写残トナーの一部を捕集すると共に、他の一の帯電部材で２次転写残トナーの他の一部を正規の帯電極性とは逆極性に帯電させられればよい。したがって、本実施例の構成とは逆に下流側の帯電部材に正極性に強く帯電したトナーを捕集して、上流側の帯電部材によって負極性のトナーやほとんど電荷をもたないトナーを正極性に帯電させるようにしてもよい。この場合、上流側の帯電部材をローラ、下流側の帯電部材をブラシとしてもよい。
【００６３】
［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と同じである。実施例１のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１の説明を援用し、再度の詳しい説明は省略する。
【００６４】
実施例１で説明したように導電性ブラシ３１に負極性のバイアスが印加された状態で連続して大量にプリントがされ続けると、導電性ブラシ３１に保持されるトナーの量が増え続ける。保持されるトナー量がある一定の量を越えると、導電性ブラシ３１がトナーを保持しきれなくなり、正極性に強く帯電した一部のトナーが導電性ブラシ３１を通過して「ゴースト」を発生させるようになる。
【００６５】
表６は、本実施例の構成において、１００枚の連続プリントを行った後のクリーニング性を評価した結果を示す。実験の手順は、表５の結果を得た実験と同じであるが、ここでは所定の画像を１００枚の連続プリント後にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、レッド、ブルー、グリーンのベタ画像（最大濃度レベル画像）をそれぞれ１枚ずつ出力した。また、評価方法は、表５の結果を得た実験と同じである。
【００６６】
【表６】
0006669398.tif 000007
【００６７】
この場合、帯電ローラ３２のバイアス値を２５００Ｖ以下にするとクリーニング不良が発生し、帯電ローラ３２のバイアス値を２５００Ｖ以上にすると「ゴースト」が発生する。表５の結果とは違い、帯電ローラ３２のバイアス値を変化させても「クリーニング不良」と「ゴースト」との両方を抑制することはできない。これは、導電性ブラシ３１にトナーが溜まることで、トナーを保持することができなくなり、正極性に強く帯電したトナーが導電性ブラシ３１を通過したことが原因である。
【００６８】
そこで、本実施例では、２次転写バイアスを「強抜け」が発生し得る値にし、導電性ブラシ３１に負極性のバイアスを印加して大量の連続プリントを行う場合、次のような制御を行う。つまり、このような場合でも導電性ブラシ３１がトナーを保持し続けられるように、所定の枚数の連続プリントを行った時点で画像形成を一度中断して紙間を延長する。そして、その紙間において、導電性ブラシ３１に正極性のバイアスを印加することで導電性ブラシ３１から中間転写ベルト２０に正極性に帯電したトナーを吐き出し、画像形成を中断している間に第１の画像形成部１ａの感光体２ａにそのトナーを回収させる。これによって、導電性ブラシ３１に保持されていたトナーが除去され、導電性ブラシ３１は新たにトナーを保持することができるようになる。本実施例では、所定の枚数として連続プリント５０枚毎に、上記の吐き出し動作を実行する。ただし、この吐き出し動作を実行する頻度は、本実施例のものに限定されるものではなく、導電性ブラシ３１のトナー保持能力などに応じて適宜設定し得るものである。
【００６９】
具体的には、本実施例では、制御部１１は、厚紙モードが選択された場合、２次転写バイアスを強め（本実施例では４００００Ｖ以上）に設定すると共に、導電性ブラシ３１のバイアスを負極性（本実施例では−２００Ｖ）に設定して、画像形成を実行させる。そして、連続プリント５０枚毎に紙間を延長して導電性ブラシ３１からトナーを吐き出し第１の画像形成部１ａの感光体２ａで回収する動作を実行させる。
【００７０】
表７は、本実施例の構成において、連続プリント５０枚毎に画像形成を中断して導電性ブラシ３１のトナーを除去した場合のクリーニング性を評価した結果を示す。実験の手順、評価方法は、表６の結果を得た実験と同じである。
【００７１】
【表７】
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【００７２】
この場合、帯電ローラ３２のバイアス値を２５００Ｖ以上にするとクリーニング不良が発生せず、帯電ローラ３２のバイアス値を３０００Ｖ以下にすると「ゴースト」が発生しない。したがって、帯電ローラ３２のバイアスを２５００Ｖ以上、３０００Ｖ以下にすることで、良好な画像形成とクリーニングを行うことができる。
【００７３】
以上のように、連続して大量のプリントをする場合、画像形成を一時中断して導電性ブラシ３１からトナーを吐き出す動作を行うことで、良好なクリーニングを行うことができる。
【００７４】
なお、本実施例では、所定の数の画像を形成する毎に導電性ブラシ３１からトナーを吐き出す動作を実行させたが、これに限定されるものではない。例えば、導電性ブラシ３１に保持されたトナーの量をより直接的に検知し、その保持されたトナーの量が所定の量を超えた場合に、導電性ブラシ３１からトナーを吐き出す動作を実行させてもよい。例えば、２次転写残トナーの量は、中間転写ベルト２０に形成された画像のトナー量と相関する。したがって、形成する画像の情報に基づいて導電性ブラシ３１に保持されたトナー量を推定することができる。あるいは、導電性ブラシ３１の電気抵抗は、導電性ブラシ３１に保持されたトナーの量と相関する。したがって、導電性ブラシ３１に所定の電圧を印加した際に流れる電流値、又は所定の電流を流した際の出力電圧値を検知して、導電性ブラシ３１に保持されたトナー量を推定することができる。
【００７５】
［実施例３］
次に、本発明の更に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と同じである。実施例１のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１の説明を援用し、再度の詳しい説明は省略する。
【００７６】
前述のように、「ゴースト」は、正極性に強く帯電した２次転写残トナーが存在することに起因する。したがって、これが存在しない場合は、導電性ブラシ３１に負バイアスを印加して導電性ブラシ３１にトナーを捕集することをせずに、通常通り正バイアスを印加して２次転写残トナーをできるだけ１次転写と同時に回収することが望ましい。これは、例えば実施例２のように連続プリントを行う場合に、画像形成を一時中断して導電性ブラシ３１からトナーを吐き出す動作を行うと、ダウンタイム（画像を出力できない期間）が発生して画像形成の生産性が低下することがあるからである。
【００７７】
ここで、２次転写ローラ２４は、プリント枚数の増加に伴って電気抵抗値が上昇することがある。これは、プリント時に２次転写ローラ２４で発生する放電によってローラの表面が酸化することが主な原因である。図６は、未使用状態からのプリント枚数に応じた２次転写ローラ２４の電気抵抗値の変化の一例を示すグラフ図である。
【００７８】
また、一般的に、２次転写ローラ２４の電気抵抗値が上がると、「爆発」が良化する傾向がある。そのため、２次転写ローラ２４の電気抵抗値が上がった際に２次転写バイアスを「強抜け」が発生しない値にできる場合がある。
【００７９】
表８は、本実施例の構成において、５００００枚プリントして電気抵抗値が５．５×１０７Ωに上昇した２次転写ローラ２４を使用した場合の「爆発」と「強抜け」の発生程度を評価した結果を示す。実験の手順、評価方法は、表３の結果を得た実験と同じである。
【００８０】
【表８】
0006669398.tif 000009
【００８１】
表８に示すように、２次転写バイアスが４６００Ｖ以下の場合「爆発」が発生した。つまり、表３の場合よりも弱い２次転写バイアスでも「爆発」は発生しなくなっている。また、２次転写バイアスが４４００Ｖ以下の場合に、「弱抜け」が発生して転写効率が下がった。また、２次転写バイアスが５０００Ｖ以上の場合に、「強抜け」が発生して転写効率が下がった。つまり、この場合、２次転写バイアスの設定値を４８００Ｖとすることで、「爆発」と「強抜け」を抑制して良好な画像形成を行うことができる。なお、２次転写ローラ２４の電気抵抗値が上昇しているため、表３の場合よりも２次転写バイアスの設定値は上昇している。
【００８２】
具体的には、本実施例では、制御部１１は、２次転写ローラ２４の電気抵抗値と相関する情報としての２次転写ローラ２４の使用量を計数する計数手段として機能し、２次転写ローラ２４の未使用時からのプリント枚数を計数して記憶部に逐次更新して記憶する。制御部１１は、２次転写ローラ２４のプリント枚数を確認して、２次転写ローラ２４に応じた２次転写バイアスを決定する。そして、制御部１１は、２次転写バイアスが「強抜け」が発生し得る（つまり、適正値より強めなため転写効率が低下する）設定の場合には、導電性ブラシ３１のバイアスを負極性に設定し、そうでない場合は正極性に設定して、画像形成を実行させる。
【００８３】
このように、本実施例では、制御部１１は、２次転写ローラ２４の電気抵抗値が所定値未満の場合に、第１のモードのクリーニング動作と、第２のモードのクリーニング動作と、を選択的に実行させる。一方、制御部１１は、２次転写ローラ２４の電気抵抗値が所定値以上の場合は、第１のモードのクリーニング動作を実行させる。換言すれば、本実施例では、例えば厚紙モードなど所定の画像形成モードにおいて、２次転写ローラ２４の電気抵抗値に応じて、第１のモードのクリーニング動作と第２のモードのクリーニング動作と、を選択的に実行させる。つまり、２次転写部材の電気抵抗値が所定値以上の場合に第１のモードのクリーニング動作、所定値未満の場合に第２のモードのクリーニング動作を実行させる。
【００８４】
以上のように、本実施例では、２次転写ローラの電気抵抗値と相関する情報に基づいて、「ゴースト」が発生する可能性のある場合に選択的に導電性ブラシ３１に負極性のバイアスを印加することで、生産性を高めながら良好な画像形成を行うことができる。
【００８５】
なお、本実施例では、２次転写ローラ２４の電気抵抗値と相関する情報として、２次転写ローラ２４の使用量情報であるプリント枚数情報を用いたが、これに限定されるものではない。例えば、２次転写ローラ２４の使用量情報としては、２次転写ローラ２４の回転回数、使用時間、２次転写バイアスの印加時間など、２次転写ローラ２４の使用量と相関する情報であればよい。また、２次転写ローラ２４の電気抵抗をより直接的に検知してもよい。例えば、前回転工程時などの２次転写部Ｎ２に記録材Ｐがない状態で、２次転写ローラ２４に所定の電圧を印加した際の電流値、又は所定の電流を流した際の出力電圧値を検知して、２次転写ローラ２４の電気抵抗値に関する情報を取得することができる。そして、制御部１１は、取得した電気抵抗値に関する情報に基づいて、上述と同様にして２次転写バイアスを決定することができる。
【００８６】
［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。
【００８７】
上述の実施例では、２次転写残トナーは、中間転写体の移動方向において最上流の画像形成部で回収するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。２次転写残トナーは、単数又は複数の任意の画像形成部で１次転写と同時に回収することができる。例えば、２次転写残トナーの量が相対的に多い場合に、最上流の画像形成部で回収しきれなかった２次転写残トナーは最上流の画像形成部よりも下流側の画像形成で回収されてもよい。あるいは、２次転写残トナーが１次転写部に到達する時点でジョブの画像形成（１次転写）が既に終了している画像形成部では、１次転写バイアスを停止又はトナーの正規の帯電極性と同極性として２次転写残トナーを回収しないようにすることができる。この場合、その画像形成部よりも下流側の、例えば画像形成（１次転写）が終了していない画像形成部で２次転写残トナーを回収するようにすることができる。
【００８８】
また、上述の実施例では、後回転工程時や画像間工程時に帯電部材から吐き出されトナーは、中間転写体の移動方向において最上流の画像形成部で回収されるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。この吐き出されたトナーは、単数又は複数の任意の画像形成部で回収することができる。このとき、この吐き出されたトナーを通過させたい画像形成部では、１次転写バイアスをトナーの正規の帯電極性とは逆極性にしたり、感光体から中間転写体を離間させたりすればよい。
【００８９】
また、上述の実施例では、帯電部材からトナーを吐き出す際に、帯電部材にトナーの正規の帯電極性と同極性のバイアスを印加したが、吐き出し効率を高めるために正負両極性の電圧を交互に繰り返し切り替えて印加してもよい。また、装置構成によっては、単にバイアスをＯＦＦ（或いは接地状態）とすることで十分にトナーを吐き出せることがある。
【００９０】
また、上述の実施例では、画像を形成する記録材の坪量が所定値よりも大きい場合に２次転写バイアスを強めに設定し、その場合に帯電部材にトナーの正規の帯電極性と同極性のバイアスを印加するものとして説明したが、これに限定されるものではない。２次転写バイアスを適正値よりも強めに設定することで「ゴースト」が発生する可能性のある動作設定であれば、帯電部材にトナーの正規の帯電極性と同極性のバイアスを印加することで「ゴースト」を抑制することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１          画像形成部
２          感光体
５          １次転写ローラ
２０        中間転写ベルト
３０        ベルトクリーニング機構
３１        導電性ブラシ
３２        帯電ローラ
【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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