(57)【要約】【課題】  画像形成動作中の転写材と転写材の紙間に、制御画像を像坦持体に形成する場合において、転写部材に印加する転写バイアス印加装置の構成を複雑なものや高価なものにすることなない画像形成装置を提供することにある。【解決手段】  回転する転写部材に転写バイアスを印加するバイアス印加装置を有し、画像間に、制御用の特殊画像を形成する手段を有する画像形成装置において、転写部材に印加する転写バイアス印加装置は、定電圧印加装置であり、少なくとも特殊画像が転写部材上を通過中は、転写材が通過中に印加する転写バイアス値と同極で、かつ、その直前の転写材の分担電圧分だけ、転写材が通過している最中のバイアス値から絶対値を低下させることを特徴とする低い値に転写バイアス値を設定することで達成できる。【選択図】  図１
2007248859.tif 000002
【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、該像担持体表面に当接して回転する転写部材と、該像担持体と転写ローラとの間に転写材を通過させたときに該転写部材に転写バイアスを印加して像担持体表面に形成したトナ−像を転写材に転写するバイアス印加装置と、該転写部材表面に、転写部材表面のクリーニングを行うクリーニング装置と、画像間に、制御用の特殊画像を形成する手段を有する画像形成装置において、
転写部材に印加する転写バイアス印加装置は、定電圧印加装置であり、
少なくとも特殊画像が転写部材上を通過中は、転写材が通過中に印加する転写バイアス値と同極で、かつ、その直前の転写材の分担電圧分だけ、転写材が通過している最中のバイアス値から低下させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
トナー像を担持する像担持体と、該像担持体表面に当接して回転する転写部材と、該像担持体と転写ローラとの間に転写材を通過させたときに該転写部材に転写バイアスを印加して像担持体表面に形成したトナ−像を転写材に転写するバイアス印加装置と、該転写部材表面に、転写部材表面のクリーニングを行うクリーニング装置と、画像間に、制御用の特殊画像を形成する手段を有する画像形成装置において、
転写部材に印加する転写バイアス印加装置は、定電圧印加装置であり、
少なくとも特殊画像が転写部材上を通過中は、
転写材が通過中に印加する転写バイアス値と同極で、
かつ、制御画像が像坦持体から転写部材に転写する際の、転写部材へ転写したトナー載り量（ｔ1）と元々像担持体に載っていた制御画像のトナー載り量（ｔ2）との比で表される転写効率Ｔ１（ｔ1/ｔ2）が、通常の、像担持体から転写材への転写効率Ｔ２とすると、Ｔ１≧Ｔ２となるような転写バイアス値に設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
上記画像形成装置において、印加する転写バイアス値を検出する手段と、転写バイアスを印加した際に像坦持体と転写部材の間に流れる電流を検知する電流手段を有し、
転写材が通過していない最中に、少なくとも1点以上の転写バイアスを印加し、その電流値から目標の転写電流となるように転写バイアス値を設定する、電圧制御手段を有し、転写材が通過中は、目標電流値となる転写バイアス値に紙分担電圧を加えた転写バイアス設定とし、
少なくとも特殊画像が転写部材上を通過中は、ある目標電流値となる転写バイアス値を印加することを特徴とする請求項１〜２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
上記画像形成装置において、転写部材をクリーニングするクリーニング装置は、静電ファーブラシを有し、静電ファーブラシにバイアスを印加することで転写部材表面をクリーニングする装置であり、
転写部材に転写される制御画像の載り量に応じて、静電ファーブラシに印加する電流値を変更することを特徴とする請求項１〜２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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置のクリーニング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、静電プロセスを用いている画像形成装置では、写真画質にも迫る高画質化や印刷機にも迫るような高速化に対応した技術が求められている。高速化かつ高画質化の達成のために、色味安定性、濃度均一性などの維持や、複数のドラムを有する装置においては、画像副走査方向ずれの制御、紙に対するレジ制御等が課題となる。これを達成するために、非画像部に制御画像を形成し、その画像の反射濃度等を検知し、フィードバックを行うことによって、安定した画像を維持する技術が広く用いられている。
【０００３】
制御画像は、ダウンタイムを防止するためにも、連続画像形成中では、紙間に形成し、画像形成動作を止めないことが望ましい。
【０００４】
紙間に形成された制御画像は、転写部材と接触し、転写部材と像坦持体の両者に付着することとなる。
【０００５】
この場合、制御画像が通過中の転写部材に印加するバイアス値は、（１）画像形成中は、転写バイアス値を一定とする。（２）転写材へ転写する時とは逆極性のバイアスを印加する、もしくはＯＦＦする。（３）転写時と同極性で、転写時とは異なるバイアス値に設定する。
【０００６】
というパターンが考えられる。
【０００７】
（１）画像形成中は、転写バイアス値を一定とする。
【０００８】
転写中とバイアス値を変化させない場合の転写バイアス値は、転写材が像坦持体と転写部材間の転写ニップにある時の紙の分担電圧を加えた設定値となってしまう。よって、転写材が存在しない場合、転写ニップで制御画像のトナーには、転写中に流れる以上の電流が流れてしまう。
【０００９】
この時、像坦持体上にある制御画像は、トリボが異常に高くなるか、もしくは反転してしまう。反転したトナーのほとんどは像坦持体上に残り、異常にトリボが高くなったトナーのほとんどは転写部材に転写される。
【００１０】
転写部材側に転写したトナーは、紙間が転写部材1回転よりも小さい場合は、次に来る転写材に対して裏汚れとして発生してしまうため、転写部材クリーニング装置を設ける必要がある。
【００１１】
異常に高いトリボのトナーは、転写部材への付着力も高く、転写部材のクリーニング部材がブレードクリーニング方式の場合は、付着トナーをクリーニングするためには当接圧をより強くする必要があり、当接力を上げる弊害としてのめくれやトルクアップの問題が発生しやすい。また、静電ファーブラシ方式を用いた場合では、そもそもクリーニング性がブレード方式よりも弱いため、クリーニング電流を高めにしただけでは困難な場合が出てくる。
【００１２】
よって、画像形成中転写バイアスを一定にすることは好ましくない。
【００１３】
（２）転写材へ転写する時とは逆極性のバイアスを印加する、もしくはＯＦＦする。
【００１４】
次に、像坦持体と転写部材との間のニップを制御画像が通過中に、転写中のバイアスを通常の転写時と逆極性のバイアスを印加し、制御画像がニップを通過後は再び転写バイアスを印加するという切り替えシーケンスを用いる場合がある。
【００１５】
しかしながら、高速化が進む中、紙間で逆極性のバイアスを印加したりOFFしたりというシーケンスをとることは、電気的な切り替え時間が不足したり、非常に高価な構成となってしまう懸念がある。
【００１６】
また、制御画像トナーのほとんどを像坦持体クリーニングでクリーニングする必要が出てくる。
【００１７】
ここで、像坦持体として中間転写ベルトを用いた画像形成装置においては、高画質化の達成するための一つの手段として、弾性転写ベルトを用いる画像画形成装置がある。弾性転写ベルトを中間転写ベルトとして用いる場合、通常表面性、弾性の観点からブレードクリーニングは困難であり、静電ファーブラシクリーニングが広く用いられている。
【００１８】
この場合、制御画像は通常の転写残トナーよりも載り量が多く、像坦持体のクリーニング装置がブレードクリーニング方式であれば問題ないが、静電ファーブラシ方式を用いた場合は、クリーニングするトナーの載り量に大きく依存する。例えば、紙の位置と画像の位置を合わせこむための位置検知用の制御画像などは、トナーエッジのわかりやすい、べた画像を用いることが一般的である。この位置検知用画像と転写残トナーの両者を、静電クリーニングを用いて中間転写ベルト１周でクリーニングするためには、転写残トナーのみをクリーニングする場合に比べて、装置自体の構成は複雑になり、より高価になってしまう。また、転写部材にも反転トナーは付着するため、付着トナーの裏汚れを防ぐために転写部材にもなんらかのクリーニング装置を設ける必要がある。
【００１９】
よって、転写材へ転写時と逆極性のバイアスを印加する、もしくはＯＦＦすることも好ましくない。
【００２０】
（３）転写時と同極性で、転写時とは異なるバイアス値に設定する。
まず、転写時と同極性で、転写時よりも高いバイアス値に設定する場合は、（１）と同様にクリーニング性が厳しくなるので、同様に好ましくない。
【００２１】
一方、転写時と同極性で、転写時よりも低いバイアス値に設定する場合は、例えば特許文献１のようなものがある。これは、転写材が通過時は、１次転写電圧と同極性の１次転写電圧よりも絶対値の大きな電圧を印加し、転写材が非通過時に１次転写電圧と同極性の１次転写電圧よりも絶対値の小さな電圧を印加する方式によって転写部材のクリーニングを行っている。この発明においては、転写中よりも紙間では転写バイアスを低くするだけなので、紙間の制御画像トナーは極端にトリボが上がることがない。そのために紙間で転写バイアスを転写時と逆極性のバイアスにする時よりもクリーニングは容易になる。しかしながら、やはり思想的には、逆極性を印加する場合と同様で、制御画像のトナーはそのほとんどが像坦持体に残ってしまい、像坦持体側のクリーニング装置が静電ファーブラシクリーニングの場合には、クリーニングを困難なものとし、クリーニング装置自体の構成は複雑になりより高価になってしまう。
【特許文献１】特開平11-161052
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
上記のように、近年の画像高質化、装置の高速化が進む中、画像形成動作中の転写材と転写材の紙間に、制御画像を像坦持体に形成する場合において、転写部材に印加する転写バイアス印加装置の構成を複雑なものや高価なものにすることなく、また、像坦持体、転写部材のクリーニング装置を複雑化なものや高価なものにすることのない画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的は本発明に係る転写装置及び画像形成装置にて達成される。
【００２４】
請求項１によれば、トナー像を担持する像担持体と、該像担持体表面に当接して回転する転写部材と、該像担持体と転写ローラとの間に転写材を通過させたときに該転写部材に転写バイアスを印加して像担持体表面に形成したトナ−像を転写材に転写するバイアス印加装置と、該転写部材表面に、転写部材表面のクリーニングを行うクリーニング装置と、画像間に、制御用の特殊画像を形成する手段を有する画像形成装置において、
転写部材に印加する転写バイアス印加装置は、定電圧印加装置であり、
少なくとも特殊画像が転写部材上を通過中は、転写材が通過中に印加する転写バイアス値と同極で、かつ、その直前の転写材の分担電圧分だけ、転写材が通過している最中のバイアス値から絶対値を低下させることを特徴とする低い値に転写バイアス値を設定することで達成できる。
【００２５】
請求項２によれば、トナー像を担持する像担持体と、該像担持体表面に当接して回転する転写部材と、該像担持体と転写ローラとの間に転写材を通過させたときに該転写部材に転写バイアスを印加して像担持体表面に形成したトナ−像を転写材に転写するバイアス印加装置と、該転写部材表面に、転写部材表面のクリーニングを行うクリーニング装置と、画像間に、制御用の特殊画像を形成する手段を有する画像形成装置において、
転写部材に印加する転写バイアス印加装置は、定電圧印加装置であり、
少なくとも特殊画像が転写部材上を通過中は、
転写材が通過中に印加する転写バイアス値と同極で、
かつ、制御画像が像坦持体から転写部材に転写する際の、転写部材へ転写したトナー載り量（ｔ1）と元々像担持体に載っていた制御画像のトナー載り量（ｔ2）との比で表される転写効率Ｔ１（ｔ1/ｔ2）が、通常の、像担持体から転写材への転写効率Ｔ２とすると、Ｔ１≧Ｔ２となるような転写バイアス値に設定することを特徴とすることで達成できる。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１によれば、転写材へトナーを転写した場合と同等の状態の転写残トナーが像坦持体に残るために、像坦持体クリーニング装置は、転写部分でのクリーニング構成、設定のままでクリーニング行為をすればよく、また、転写部材に転写された制御画像はトリボが異常な状態になることなく、同じ環境下では、ほぼ一定のトリボ状態であるために、クリーニング構成の構築を容易にできる。
【００２７】
請求項２によれば、制御画像の転写効率を通常の転写材への転写時と同等以上になるような転写電圧を設定するため、制御画像が毎紙間ごとで、パターン、載り量等が違った場合でも、像坦持体クリーニング装置に行くトナーは通常画像形成時の転写残トナーと同状態であるので、像坦持体クリーニング装置は、転写部分でのクリーニング構成、設定のままでクリーニング行為をすればよく、また、転写部材に転写された制御画像はトリボが異常な状態になることなく、同じ環境下では、ほぼ一定のトリボ状態であるために、クリーニング構成の構築、設定を容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（実施例１）
以下、本発明に係る画像形成装置の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
【００２９】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
【００３０】
図２は、本発明を適用したカラー画像形成装置の概略構成を示す。同図において、符号１は感光体ドラム（潜像担持体）であり、矢線Ａ方向への回転に伴いその表面には帯電装置２、画像情報に基づいて露光する露光装置３等の周知の電子写真プロセスによって画像情報に応じた静電潜像が形成される。また、この感光体ドラム１の周囲にはイエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の各色に対応した現像器４〜７を含む現像器ユニット８が配設されており、感光体ドラム１上に形成された静電潜像を現像器のいずれかで現像してトナー像を形成するようになっている。本実施の形態では、感光体ドラム１が負極性に帯電するもので構成され、また、現像は反転現像方式にて行われる。従って、使用されるトナーはすべて負極性に帯電するタイプのものである。
【００３１】
また、感光体ドラム１の表面に当接されるよう配設された中間転写ベルト９は、複数の張架ローラ１０〜１４に張架されて矢印Ｂの方向へ回動するようになっている。本実施の形態では、張架ローラ１０，１１は１次転写位置の近傍に配置され中間転写ベルト９の平坦な一次転写面の形成に用いられる金属製の従動ローラ、張架ローラ１２は中間転写ベルト９の張力を一定に制御するようにしたテンションローラ、張架ローラ１４は中間転写ベルト９の駆動ローラ、張架ローラ１３はトナーと同極性バイアスHV2が印加され中間転写ベルト9上のトナー像を転写材４０に2次転写する2次転写内ローラ、１６も2次転写するための接地された2次転写外ローラである。本実施の形態では、図２に示すように、張架ローラ１０〜１２と１４は接地されている。
【００３２】
本実施例においては、弾性中間転写ベルトを用いた。図３は、弾性中間転写ベルト９の一例の断面図である。弾性中間転写ベルト９は、樹脂層１８１ａ，弾性層１８１ｂ，表層１８１ｃの３層構造からなる弾性ベルトである。
【００３３】
上記樹脂層１８１ａを構成する樹脂材料としては、ポリカーボネート，フッ素系樹脂（ＥＴＦＥ，ＰＶＤＦ）、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体及びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂（シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂、変性ポリカーボネート等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではない。
【００３４】
また、上記弾性層１８１ｂを構成する弾性材料（弾性材ゴム、エラストマー）としては、ブチルゴム，フッ素系ゴム，アクリルゴム，ＥＰＤＭ，ＮＢＲ，アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、シンジオタクチック１，２−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、リコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム、熱可塑性エラストマー（例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリウレア，ポリエステル系、フッ素樹脂系）等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではないことは当然である。
【００３５】
また、上記表層１８１ｃの材料は特に制限は無いが、中間転写ベルト９表面へのトナーの付着力を小さくして２次転写性を高めるものが要求される。例えば、ポリウレタン，ポリエステル，エポキシ樹脂等の１種類の樹脂材料か、弾性材料（弾性材ゴム、エラストマー）、ブチルゴム，フッ素系ゴム，アクリルゴム，ＥＰＤＭ，ＮＢＲ，アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴムの弾性材料のうち、２種類以上を使用し表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料，例えばフッ素樹脂，フッ素化合物，フッ化炭素，２酸化チタン，シリコンカーバイト等の粉体，粒子を１種類あるいは２種類以上または粒径を異ならしたものを分散させ使用することができる。
【００３６】
上記樹脂層１８１ａや弾性層１８１ｂには、抵抗値調節用導電剤が添加される。この抵抗値調節用導電剤は特に制限はないが、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化錫，酸化チタン，酸化アンチモン，酸化インジウム，チタン酸カリウム，酸化アンチモン−酸化錫複合酸化物（ＡＴＯ），酸化インジウム−酸化錫複合酸化物（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物、導電性金属酸化物は、硫酸バリウム，ケイ酸マグネシウム，炭酸カルシウム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。上記導電剤に限定されるものではない。
【００３７】
本実施例では、樹脂層１８１ａの厚みを１００μm、弾性層１８１ｂの厚み２００μｍ、表層１８１ｃの厚みを５μｍとし、ベルトの体積抵抗率を105（Ωｃｍ）（JIS-K6911法準拠プローブを使用、印加電圧１０００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３℃５０％ＲＨ）、とした。
【００３８】
更に、中間転写ベルト９の感光体ドラム１に対向する一次転写位置において、中間転写ベルト９の裏面側には、一次転写ローラ１５が配設されており、この一次転写ローラ１５に、トナーの帯電極性と逆極性の正極性の一次転写バイアスHV1を印加することで、感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト９上に１次転写されるようになっている。転写後、感光ドラム上に残留したトナーは感光ドラムクリーニング装置４９によってクリーニングされる。
【００３９】
一方、中間転写ベルト上に転写されたトナー画像は、レジストローラからタイミングよく送り出された転写材４０に中間転写ベルト９と２次転写ローラ１６の間に形成された２次転写ニップ部で転写され、不図示の搬送部材により不図示の定着器へ搬送し、転写材４０にトナー像を溶融固着するようになっている。２次転写後、中間転写ベルト上の転写残トナーは、クリーニング装置４１によって、クリーニングされる。
【００４０】
２次転写ローラ１６は、ウレタンゴム等のイオン導電性の弾性ゴム層とコーティング層からなる、２層以上の構成からなり、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発泡層からなり、表面層が、イオン導電性ポリマーを分散してなる厚み０．１〜１．０ｍｍのフッ素樹脂系材料からなっており、表面硬度は、ＡＳＫＥＲ―Ｃ硬度値で、３５°である。
【００４１】
また、二次転写後に中間転写ベルト９上に残留する転写残トナーをクリーニングする静電式ブラシクリーニング装置４１は、図１３に示すように中間転写ベルト９の近傍に配置された装置ハウジング１１７と、この装置ハウジング内部に設けられた抵抗値１０MΩ、繊維太さ６デニールのカーボン分散型ナイロン繊維をその植毛密度５０万本／inch^2の割合で金属ローラ上に植毛して成る導電性ファーブラシ１１８と、金属ローラ１１９により形成され上記導電性ブラシローラに当接配置されたクリーニングブレード１２０で構成され、この構成からなるクリーニング部材が中間転写ベルトに並列に配列される、第一、及び第二の中間転写体第一クリーニング部材１１６ａ，１１６bとでその主要部を構成するものである。なお、抵抗値は金属ローラに侵入量１ｍｍで侵入させて１００ｒｐｍで回転させた状態で１００Ｖ印加したときの値である。
【００４２】
上記導電性ファーブラシ１１８は中間転写ベルト９に対し約１.０mmの侵入量さを保って摺接配置され、図示外の駆動モータにより、５０mm／秒の速度でもつて矢印方向へ回動するように形成されている。金属ローラは、導電性ファーブラシに対して約１.０mmの侵入量を保って配置され、導電性ファーブラシと同等の速度で矢印方向へ回転されるように配置されている。金属ローラに当接するクリーニングブレード１２０はウレタンゴムからなり、金属ローラに侵入量１.０mmを保って配置されている。
【００４３】
中間転写ベルト回転方向に対して上流側に位置するクリーニング部材１１６aの金属ローラには、不図示の直流電源により−５００V（対接地、以下同様）の直流電圧が印加されるようになっている。中間転写ベルト回転方向に対して下流側に位置するクリーニング部材１１６ｂの金属ローラには＋５００Vの直流電圧が印加されるようになっている。金属ローラに電圧を印加することより、ファーブラシとの間に電位差が生じ、中間転写ベルト９上の転写残トナー中の（＋）トナーをファーブラシ１１８側に吸着、転移する。吸着、除去したトナーをさらに電位差によりファーブラシから金属ローラ１１９に転移し、クリーニングブレード１２０により掻き落とす。
【００４４】
ファーブラシ１１６ａで中間転写ベルト９上の転写残トナーをクリーニングしても中間転写ベルト９上には極性を持たないものや、（−）の極性を持ったトナーが残っている。それらのトナーは、ファーブラシ１１６ａに印加される（−）のバイアスにより、（−）に帯電される。これは、電荷注入または放電により帯電されるものと考えられる。
【００４５】
そして、下流側に配置されている第二クリーニング部材１１６ｂに＋５００Ｖの電圧を印加してクリーニングを行うことにより、それらのトナーを除去することができる。除去したトナーは、電位差によりファーブラシ１１８ｂから金属ローラ１１９ｂに転移し、クリーニングブレード１２０ｂにより掻き落とすことで中間転写ベルト９上に残留した転写残トナーをすべて除去することができる。
【００４６】
ところで、この画像形成装置は、連続画像動作形成中に、図９に示すように、N枚目の画像とN+１枚目の画像の間で、階調制御用の画像形成を行っている。その構成を図４に示す階調画像再現過程のブロック図を用いて説明する。
【００４７】
画像の輝度信号がＣＣＤ入力１９で得られ、その輝度信号をＡ／Ｄ変換回路２０によってデジタルの輝度信号に変換する。上記輝度信号は個々のＣＣＤ素子の感度バラツキを修正するシェーディング回路２１を通り、修正された輝度信号を濃度信号に変換するために、ＬＯＧ変換器２２に通す。
【００４８】
ＬＯＧ変換器２２によって得られた濃度信号は、初期設定時のプリンタのγ特性が原画像濃度と出力画像濃度が一致するように補正するためにＬＵＴ２３で変換する。このＬＵＴ２３は後述する演算結果で形成されるＬＵＴ補正テーブル２４によって補正されるようになっている。
【００４９】
上記ＬＵＴ２３で変換された信号を、パルス幅変換回路２５によって信号をドット幅に対応した信号に変換し、レーザードライバ２６に送る。このようなデジタル信号処理をもって、レーザー走査によりそれぞれの感光体ドラム上にドットの面積変化による階調特性を有した潜像を形成し、現像、転写、定着という過程を経て階調画像を得るようにしている。
【００５０】
本実施例の上記濃度信号レベルは８ビット、即ち ２５６階調もっており、テストパターンジェネレータにより４０Ｈ 、８０Ｈ 、ＣＯＨ 、ＦＦＨ の４つのレベルについて、図９に示すように、階調パターン像２７を感光ドラム１上に25ｍｍ×25ｍｍの正方形のパターン画像を形成するようにしている。尚、この画像形成装置は感光ドラム１上に濃度信号レベルを数段変えて出力するテストパターンジェネレータを内蔵している。感光ドラム上に形成された制御画像は、1次転写部よりも前に、タイミングを同期させて図９に示す発光素子２８及び受光素子２９により、階調制御パターンの各トナー光学濃度に対応した出力を検出する。図５は本実施例の各色の出力画像濃度と、受光素子２９の出力の関係を示すグラフである。
【００５１】
次に上記受光素子２９によって読み取られた検出信号を処理し、ＬＵＴ補正テーブル２４を作成する構成を、図６のブロック図を参照して説明する。受光素子２９で読み取った信号を、Ａ／Ｄ変換器３０によってデジタル信号に変換し、濃度換算回路３１により濃度信号に変換する。
【００５２】
階調制御パターン像２７の各濃度レベルに対する濃度は、初期設定時では図７に示す曲線ＣとなるようにＬＵＴ２３によって設定している。しかしながら、トナーの補給態様の変化や環境の変化、或いは経時変化等により感光体ドラム１の感度や現像特性等が変化してしまい、上記濃度レベルに対する濃度が初期に設定された図７の曲線Ｃから曲線Ａや曲線Ｂのように変動する。
【００５３】
そこで、仮に受光素子２９から得られた濃度の検出結果が、図７の曲線Ａのように設定値よりも高かった場合には、図８の曲線Ａ′に示すように、高くなった分だけ設定から下げるように補正演算する。また逆に上記検出結果が図７の曲線Ｂのように設定値よりも低かった場合には、図８の曲線Ｂ′に示すように、低くなった分だけ設定から上げるように補正演算する。
【００５４】
そのため図６に示す濃度換算回路３１によって算出された濃度から上記のように補正値演算を行う補正値演算回路３２を介してＬＵＴ２３を補正するＬＵＴ補正テーブル２４を作成する。
【００５５】
上記のようにして得たＬＵＴ補正テーブル２４により、ＬＵＴ２３を補正することにより、変動したプリンタ階調特性を補正し、常時一定のプリンタ階調特性を得ることが出来る。上記補正を各色について行うことで、フルカラーのカラーバランスが良好な画像を得ることが出来る。
【００５６】
尚、上記補正値は図示しない制御部のＲＡＭに格納しておき、階調特性が異常と判断したときに、再度上記補正が行われるまで使用される。
【００５７】
本実施例では、ダウンタイムを発生させないために、紙間で2次転写ローラを中間転写ベルトから離間させる動作を行っていない。そのため、1次転写部で順次中間転写ベルト上に転写された階調パターンは、２次転写部で転写バイアスを受け、２次転写ローラ上に転写されてしまう。
【００５８】
そこで、本実施例では、図１に示すように、紙種に応じて予め測定をした紙分担電圧値Ｖｐだけ、連続通紙中の転写材と転写材の間である紙間で、２次転写バイアスを落とす制御とした。
【００５９】
紙分担電圧値Ｖｐは、図１０に示すように、ある環境下において、紙がない時と紙がある時で、２次転写印加電圧と電流との関係をとる。一方、２次転写における転写材へのトナーに与える最適電流値を決定する。そして、その転写材への最適電流値における、紙があるときの電圧値とない時の電圧値の差分を紙分担電圧値Ｖｐとした。
【００６０】
上記のようにして紙坪量に応じた紙分担電圧値Ｖｐを測定し、転写材にトナー画像を２次転写中は、紙坪量に応じて必要な転写電圧を印加し、転写材と転写材の紙間においては、各坪量に応じて、紙分担電圧値Ｖｐだけ低下させた転写電圧を印加した。
【００６１】
その結果、紙間での制御画像は、転写中に発生した転写残トナーとおおよそ同トリボの残トナー状態として中間転写ベルト上に残った。
【００６２】
これにより、上述のクリーニング装置１１６の転写時と同値のー５００Ｖ、＋５００Ｖをそれぞれ第１、第２クリーニング装置の金属ローラに印加することで転写残トナーと同様に１回通過しただけでクリーニングすることができた。
次に、２次転写ローラ側に転写された階調パターン画像をクリーニングするためのクリーニング装置を説明する。
【００６３】
図１４に示すように、２次転写ローラには、クリーニング部材５０を当接させて、この制御画像をクリーニングする構成をとっている。２次転写ニップ部の回転下流側には、クリーニング部材のファーブラシ５０（ａ）５０（ｂ）が配置されている。ファーブラシ５０（ａ）５０（ｂ）は、φ２０ｍｍからなり、毛の長さは５ｍｍ、２次転写ローラ１６に対する侵入量を１.０ｍｍ、毛の密度は５０万本/ｉｎｃｈ＾２、ファーブラシの抵抗値は１０Ｍ（Ω）とした。なお、抵抗値は金属ローラに侵入量１ｍｍで侵入させて１００ｒｐｍで回転させた状態で１００Ｖ印加したときの値である。ファーブラシの回転方向は２次転写ローラ１６の回転方向に対してカウンター方向に２次転写ローラ周速の２０％とした。ファーブラシ５０（ａ）５０（ｂ）には、２次転写ローラが回転中は、トナーと逆極性のバイアス電圧がファーブラシと２次転写ローラ間に印加されている。また、金属ローラ５１には、金属ローラに移動してきた回収トナーを掻き落とすためのウレタンゴム製のクリーニングブレード５２が当接している。
【００６４】
２次転写ローラ上に転写されてきた制御画像は、ファーブラシ５０（ａ）５０（ｂ）と２次転写ローラとファーブラシのニップ部にきたところで、静電的にファーブラシ側に転写され、ファーブラシ上の回収トナーは、ファーブラシと金属ローラの間の電界によって金属ローラ側に移動し、最後はクリーニングブレード５２によって掻き落とされて、クリーニングを完了する。２次転写ローラ上にくる階調パターンは常に同じであるため、これをクリーニングするために、本実施例では定電流発生装置（未図示）によって＋１０μＡ電流が流れるようにした。
これにより、像坦持体クリーニング装置は、転写部分でのクリーニング構成、設定のままでクリーニング行為をすればよく、また、転写部材に転写された制御画像はトリボが異常な状態になることなく、同じ環境下では、ほぼ一定のトリボ状態であるために、クリーニング構成の構築を容易にできた。
【００６５】
なお、２次転写ローラにおけるクリーニング装置は、これによらず、例えばブレード形状のものを当接させてクリーニングする構成としてもなんら問題はない。
【００６６】
（実施例２）
本実施例によると、画像形成装置は、転写装置の転写バイアス設定を除いて実施例１の画像形成装置と同様の構成とされるので、同一機能を有する部材には同一符号を付し、必要の無い限り重複する説明を省略する。
【００６７】
本実施例では、紙間での転写電圧は、２次転写ローラに転写される制御画像ごとに予め測定した通常の転写時における転写効率以上になる転写電圧設定とした。ここでいう転写時における転写効率（T）とは、中間転写ベルト上から転写材へ転写する際、転写部材へ転写したトナー載り量（ｔ1）と元々中間転写ベルト上に載っていた画像のトナー載り量（ｔ2）との比（ｔ1/ｔ2）で表される。これを、中間転写ベルトから２次転写ローラ上に転写する際の転写を図１１に示す。図１１では、パターンA（例えば４０Ｈのパターン画像）を２次転写ローラに転写する際の転写効率曲線TA、パターンB（例えばＦＦＨのパターン画像）を２次転写ローラに転写する際の転写効率曲線をTBで表し、転写材にパターンA画像を転写する際の転写効率曲線をT2Aで表した。
【００６８】
図１１に示すように、同じパターン画像を転写材に転写する場合と２次転写ローラに転写する場合では、転写電流設定が違う。また、画像濃度によっても違うことが分かった。図１１から、転写材にパターンAを転写する際に最適な転写電流である、35μA程度の電流を、パターンAが２次転写ローラに転写されるときに通電してしまうと、電流が流れすぎたために、トナーがつよ抜け気味になり、中間転写ベルトクリーニングの電流設定が困難になる。同様なことがパターンBの時も言える。逆に、パターンAで設定した電流をパターンBに対しても適用しようとすると、パターンBは転写不良気味になり、中間転写ベルト上に通常の転写残以上に残ってしまい、やはり中間転写ベルトのクリーニングを困難にしてしまうことが分かった。
【００６９】
そこで、図１５に示すように、本実施例では、階調パターンＡ（例えば４０Ｈのパターン画像）が来るときには、中間転写ベルトと２次転写ローラ間に２５μＡの電流が流れるような電圧設定とし、階調パターンＢ（例えばＦＦＨのパターン画像）が来る場合には中間転写ベルトと２次転写ローラ間に２９μＡの電流が流れるような電圧設定とすればよい。
【００７０】
また、一般的に、２次転写ローラなどでウレタンゴム等のイオン導電性ゴム材料を用いた場合では、通電耐久によってローラ自身の抵抗が上昇していくことがわかっている。
【００７１】
そこで、本実施例においては、さらに図１２に示すように、画像形成を開始する前に、２次転写ローラと中間転写ベルトを接触回転させ、２次転写ローラと中間転写ベルトの間に１０００Ｖと２０００Ｖの電圧を印加し、両者間ニップに流れる電流を検出する電流検出装置（未図示）によって、転写材が存在しない状態の電流と電圧の関係を決定しておく。この決定に従い、転写中の電圧は目標とする電流Ｉ１に対して、Ｖ1に転写させる転写材の紙分担電圧を加えたＶ1‘とし、階調パターンＡが来る場合には、ＩＡに対する電圧ＶＡとし、階調パターンＢに対してはＩＢに対する電圧ＶＢとした。このような予め、中間転写ベルトと２次転写ローラ間の電流、電圧の関係を測定しておくことで、より精度の高い電圧設定が可能となる。
【００７２】
本実施例においても、実施例１と同じ二次転写ローラクリーニング装置構成とした。さらに、本実施例では、図１５に示すように、２次転写ローラ上に来る階調パターンによって、２次転写ローラクリーニング電流も変更する構成とした。階調パターンＡでは、＋１０μＡとし、階調パターンＢでは、＋１３μＡでクリーニングが可能であったので、各パターンが来るタイミングで電流を変更する制御とした。
【００７３】
このように紙間での転写電圧を制御することで、制御画像が毎紙間ごとで、パターン、載り量等が違った場合でも、像坦持体クリーニング装置に行くトナーは通常画像形成時の転写残トナーとおおよそ同状態であるので、像坦持体クリーニング装置は、転写部分でのクリーニング構成、設定のままでクリーニング行為をすればよく、また、転写部材に転写された制御画像はトリボが異常な状態になることないので、クリーニング構成の構築、設定を容易にできた。
【００７４】
以上、説明したように、請求項１によれば、転写材へトナーを転写した場合と同等の状態の転写残トナーが像坦持体に残るために、像坦持体クリーニング装置は、転写部分でのクリーニング構成、設定のままでクリーニング行為をすればよく、また、転写部材に転写された制御画像はトリボが異常な状態になることなく、同じ環境下では、ほぼ一定のトリボ状態であるために、クリーニング構成の構築を容易にできる。
【００７５】
請求項２によれば、制御画像の転写効率を通常の転写時以上となるように転写電圧を設定するため、制御画像が毎紙間ごとで、パターン、載り量等が違った場合でも、像坦持体クリーニング装置に行くトナーは通常画像形成時の転写残トナーとおおよそ同状態であるので、像坦持体クリーニング装置は、転写部分でのクリーニング構成、設定のままでクリーニング行為をすればよく、また、転写部材に転写された制御画像はトリボが異常な状態になることなく、同じ環境下では、ほぼ一定のトリボ状態であるために、クリーニング構成の構築、設定を容易にできた。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施例１に関わる２次転写部の高圧シーケンスを示す図である。
【図２】本発明の実施例に関わる画像形成装置の簡略断面図ある。
【図３】本発明の実施例における弾性中間転写ベルトの断面図である。
【図４】調制御のブロック図である。
【図５】各色の出力画像濃度と受光素子の出力関係を示すグラフである。
【図６】ＬＵＴ補正テーブルを作成する構成ブロック図である。
【図７】階調パターン像の濃度レベルに対する濃度の関係を示すグラフである。
【図８】入力濃度レベルに対する出力濃度レベルの関係を示すグラフである。
【図９】感光ドラム上の画像制御を説明する図である。
【図１０】本発明の実施例における紙分担電圧を示すグラフである。
【図１１】本発明の実施例における階調パターンごとの転写効率を示すグラフである。
【図１２】本発明の実施例における電流、電圧を決定するための電流電圧関係を示すグラフである。
【図１３】本発明の実施例における中間転写ベルトクリーニング装置付近の拡大図である。
【図１４】本発明の実施例における２次転写ローラクリーニング装置付近の拡大図である。
【図１５】本発明の実施例２に関わる２次転写部の高圧シーケンスを示す図である。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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