(57)【要約】【課題】像担持体と清掃部材との当接部に適切な量のトナーを安定して供給することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、像担持体１と、トナー像形成手段Ｓと、転写手段１０と、像担持体１の表面のトナーを除去する清掃部材６と、像担持体１からトナーを回収し保持する保持部材７と、保持部材７に電圧を印加する電源９と、電源９から保持部材７に、像担持体１から保持部材７にトナーを回収し保持する際の保持電圧と、保持部材７に保持されているトナーを保持部材７から像担持体１に転移させる際の転移電圧と、を切り替えて印加させる制御手段４０と、を有し、制御手段４０は、保持部材７に保持されているトナーの量が第１のトナー量の場合の保持電圧と転移電圧との電位差よりも、第１のトナー量よりも小さい第２のトナー量の場合の該電位差の方が大きくなるように、転移電圧を制御する構成とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する移動可能な像担持体と、
トナー像形成部で前記像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
転写部で前記像担持体から被転写体にトナー像を転写させる転写手段と、
前記像担持体の移動方向において前記転写部より下流かつ前記トナー像形成部より上流の当接部で前記像担持体に当接し前記像担持体の表面のトナーを除去する清掃部材と、
前記像担持体の移動方向において前記転写部より下流かつ前記当接部より上流の接触部で前記像担持体に接触し前記像担持体からトナーを回収し保持する保持部材と、
前記保持部材に電圧を印加する電源と、
前記電源から前記保持部材に、前記像担持体から前記保持部材にトナーを回収し保持する際の保持電圧と、前記保持部材に保持されているトナーを前記保持部材から前記像担持体に転移させる際の転移電圧と、を切り替えて印加させる制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記保持部材に保持されているトナーの量が第１のトナー量の場合の前記保持電圧と前記転移電圧との電位差よりも、前記保持部材に保持されているトナーの量が前記第１のトナー量よりも小さい第２のトナー量の場合の前記保持電圧と前記転移電圧との電位差の方が大きくなるように、前記転移電圧を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記転移電圧は、前記保持電圧に対しトナーの正規の帯電極性と同極性方向に大きい電圧であ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】
前記保持電圧は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧であり、前記転移電圧は、トナーの正規の帯電極性と同極性の電圧であ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、１つの画像を形成するごとに所定期間にわたり前記電源から前記保持部材に印加する電圧を前記保持電圧から前記転移電圧に切り替えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記像担持体から被転写体にトナー像を転写した後に前記像担持体に残留するトナーの量に関する情報と、前記保持部材から前記像担持体に転移されるトナーの量に関する情報と、に基づいて、前記保持部材に保持されているトナーの量を求めることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記残留するトナーの量に関する情報を、形成する画像の情報に基づいて求めることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記保持部材に保持されているトナーの量が所定値以下になった場合に、前記トナー像形成手段により前記像担持体に所定のトナー像を形成し該所定のトナー像のトナーを前記保持部材に補給する補給動作を実行させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像形成装置は、前記保持部材から前記像担持体に転移したトナーの量を検知する検知手段を有し、
前記制御手段は、前記検知手段によって検知されるトナーの量が基準値に近づくように、前記転移電圧を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記電源から前記保持部材に印加する前記転移電圧の絶対値が所定値よりも大きくなった場合に、前記トナー像形成手段により前記像担持体に所定のトナー像を形成し該所定のトナー像のトナーを前記保持部材に補給する補給動作を実行させ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】
前記検知手段は、前記像担持体の移動方向において前記接触部より下流かつ前記当接部より上流で前記像担持体上のトナーの量を検知する光学センサであることを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記清掃部材は、前記像担持体の移動方向に対してカウンター方向に当接して配置されたブレード状の部材であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記保持部材は、ブラシ状の部材であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記像担持体は、前記トナー像形成手段が有する別の像担持体から転写されたトナー像を記録材に転写するために搬送する中間転写体であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一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、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置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、電子写真方式などを用いた画像形成装置では、トナー像を担持する像担持体から被転写体にトナー像を転写した後に像担持体の表面に残留したトナー（転写残トナー）を除去するために、クリーニング装置が設けられている。このようなクリーニング装置として、ウレタンゴムなどの弾性材料で形成された板状（ブレード状）の部材（クリーニングブレード）を像担持体に当接させて、このクリーニングブレードで像担持体上の転写残トナーを物理的に掻き取るものがある。このクリーニング装置は、クリーニングブレードと像担持体との当接部（ここでは「ブレードニップ」ともいう。）に一度に大量のトナーが進入すると、像担持体との間の当接部を転写残トナーがすり抜けて、クリーニング不良が発生することがある。また、このクリーニング装置は、クリーニングブレードと像担持体との間の摺動性を適切に維持することで、良好なクリーニング性能を発揮することができる。クリーニングブレードと像担持体との間の摩擦力が大きくなり過ぎると、クリーニングブレードの異常な振動や異音（鳴き）が発生したり、クリーニングブレードのめくれが発生したりして、クリーニング性能が低下する。
【０００３】
そこで、クリーニングブレードと、像担持体の移動方向においてクリーニングブレード（清掃部材）より上流に配置されたクリーニングブラシ（保持部材）と、を有するクリーニング装置が提案されている（特許文献１）。このクリーニング装置では、クリーニングブラシによって像担持体上の転写残トナーを散らすことができる。また、クリーニングブラシに電圧を印加することで、転写残トナーをクリーニングブラシに一時的に回収し、その回収したトナーを必要に応じて像担持体に戻すことができる。これにより、ブレードニップに一度に大量のトナーが搬送されることを抑制して、トナーのすり抜けを抑制することができる。また、クリーニングブラシから像担持体に戻したトナーやその外添剤をブレードニップに供給して潤滑剤として作用させることで、クリーニングブレードの異常な振動や異音の発生、あるいはクリーニングブレードのめくれの発生を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２３３２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
クリーニングブレードを用いたクリーニング装置では、クリーニングブレードと像担持体との間の摺動性を適切に維持するために、適切な量の潤滑材を適宜供給することが望まれる。
【０００６】
特許文献１に記載される従来の方法では、光学センサなどにより像担持体上の転写残トナーの量を把握して、転写残トナーが少ない場合には、クリーニングブラシから像担持体にトナーを転移させる電圧をクリーニングブラシに印加している。具体的には、クリーニングブラシに転写残トナーを回収し保持する際には、転写残トナーとは逆極性の電圧（ここでは、「保持電圧」ともいう。）をクリーニングブラシに印加する。そして、クリーニングブラシから像担持体にトナーを転移させる際には、転写残トナーと同極性の電圧（ここでは、「転移電圧」ともいう。）をクリーニングブラシに印加する。
【０００７】
しかしながら、従来の方法では、転写残トナーが少ない場合に、予め決められた一定の転移電圧をクリーニングブラシに印加するため、クリーニングブラシから像担持体に一気に大量のトナーが転移してしまう。
【０００８】
クリーニングブレードと像担持体との間の潤滑性を適切に維持するためには、ブレードニップ付近に比較的少量のトナーがあれば良い。クリーニングブラシから像担持体に一気に大量のトナーを転移させても、余分なトナーはクリーニングブレードによって回収容器に回収されてしまうため非効率である。
【０００９】
また、クリーニングブラシから像担持体に一気に大量のトナーを転移させると、クリーニングブラシに保持されているトナーが無くなってしまう。そのため、画像面積比率（印字率）、つまり、単位面積当たりにトナーが存在する面積の比率の低い画像形成が続く場合には、ブレードニップに十分にトナーを供給できなくなることがある。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、像担持体と清掃部材との当接部に適切な量のトナーを安定して供給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】
【００１１】
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、本発明は、トナー像を担持する移動可能な像担持体と、トナー像形成部で前記像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、転写部で前記像担持体から被転写体にトナー像を転写させる転写手段と、前記像担持体の移動方向において前記転写部より下流かつ前記トナー像形成部より上流の当接部で前記像担持体に当接し前記像担持体の表面のトナーを除去する清掃部材と、前記像担持体の移動方向において前記転写部より下流かつ前記当接部より上流の接触部で前記像担持体に接触し前記像担持体からトナーを回収し保持する保持部材と、前記保持部材に電圧を印加する電源と、前記電源から前記保持部材に、前記像担持体から前記保持部材にトナーを回収し保持する際の保持電圧と、前記保持部材に保持されているトナーを前記保持部材から前記像担持体に転移させる際の転移電圧と、を切り替えて印加させる制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記保持部材に保持されているトナーの量が第１のトナー量の場合の前記保持電圧と前記転移電圧との電位差よりも、前記保持部材に保持されているトナーの量が前記第１のトナー量よりも小さい第２のトナー量の場合の前記保持電圧と前記転移電圧との電位差の方が大きくなるように、前記転移電圧を制御することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、像担持体と清掃部材との当接部に適切な量のトナーを安定して供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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装置の近傍の模式的な断面図である。
【図３】クリーニングブラシの側面図である。
【図４】ジョブの動作の概略を示すタイミングチャート図である。
【図５】クリーニングブラシに印加する電圧を示すグラフ図である。
【図６】パラメータαの説明図である。
【図７】パラメータαの更新動作の概略を示すフローチャート図である。
【図８】ベルトクリーニング装置の近傍の模式的な断面図である。
【図９】転移電圧の制御動作の概略を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
［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、本発明の一実施例に係る画像形成装置１００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ことのできる、中間転写方式を採用したタンデム型のレーザー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（ステーション）として第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫ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。
【００１７】
本実施例では、各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの構成及び動作は、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、当該要素について総括的に説明する。本実施例では、画像形成部Ｓは、後述する感光ドラム１１、帯電ローラ１２、露光装置１３、現像装置１４、１次転写ローラ１５、ドラムクリーニング装置１６などで構成される。
【００１８】
トナー像を担持する移動可能な第１の像担持体としての、ドラム型（円筒形）の感光体（電子写真感光体）である感光ドラム１１は、駆動源（図示せず）により図中矢印Ｒ１方向（時計回り）に回転駆動される。回転する感光ドラム１１は、帯電手段としてのローラ型の帯電部材である帯電ローラ１２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処理される。露光手段としての露光装置（レーザービームスキャナ）１３は、外部機器（図示せず）から入力されるデジタル画素信号に対応してオン／オフ変調されたレーザー光を出力して、感光ドラム１１の帯電処理された表面を走査露光する。この走査露光により感光ドラム１１の表面の露光部（明部）の電荷が除電されることで、感光ドラム１１の表面に画像情報に対応した静電潜像（静電像）が形成される。本実施例では、露光装置１３は、各画像形成部Ｓの各感光ドラム１１を露光する１つのユニットとして構成されている。感光ドラム１１上に形成された静電潜像は、現像手段としての現像装置１４によって現像剤としてのトナーが供給されることで現像（可視化）され、感光ドラム１１の表面にトナー像が形成される。本実施例では、感光ドラム１１上の露光部に感光ドラム１１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）。
【００１９】
また、画像形成装置１００は、各画像形成部Ｓの各感光ドラム１１と対向するように配置された、トナー像を担持する移動可能な第２の像担持体としての、無端状のベルトで構成された中間転写体である中間転写ベルト１を有する。中間転写ベルト１は、複数の支持部材（張架ローラ）としての駆動ローラ２、テンションローラ３、及び２次転写対向ローラ４に掛け回されて、所定の張力をもって張架されている。中間転写ベルト１は、駆動ローラ２が回転駆動されることによって図中矢印Ｒ２方向（反時計回り）に回転（周回移動）する。中間転写ベルト１の内周面側には、各感光ドラム１１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１５が配置されている。１次転写ローラ１５は、中間転写ベルト１を介して感光ドラム１１に向けて押圧（付勢）され、感光ドラム１１と中間転写ベルト１とが接触する１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１を形成する。
【００２０】
感光ドラム１１上に形成されたトナー像は、１次転写部Ｎ１において中間転写ベルト１に転写（１次転写）される。１次転写時に、１次転写ローラ１５には、１次転写電源（高圧電源回路）３１から現像時のトナーの帯電極性（正規の帯電極性）とは逆極性の１次転写電圧（１次転写バイアス）が印加される。この１次転写電圧により１次転写ローラ１５と感光ドラム１１との間に形成される１次転写電界の作用により、感光ドラム１１上のトナー像は中間転写ベルト１に転写される。感光ドラム１１は、電気的に接地（グランドに接続）されている。例えば、フルカラー画像の形成時には、各感光ドラム１１上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１に重ね合わせるようにして順次転写される。１次転写後に感光ドラム１１の表面に残留したトナー（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１６によって感光ドラム１１の表面から除去されて回収される。
【００２１】
中間転写ベルト１の外周面側において、２次転写対向ローラ４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１０が配置されている。２次転写ローラ１０は、転写部で像担持体から被転写体にトナー像を転写させる転写手段の一例である。２次転写ローラ１０は、中間転写ベルト１を介して２次転写対向ローラ４に向けて押圧（付勢）され、中間転写ベルト１と２次転写ローラ１０とが接触する２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２を形成する。中間転写ベルト１上に形成されたトナー像は、２次転写部Ｎ２において、中間転写ベルト１と２次転写ローラ１０とに挟持されて搬送される紙などの記録材Ｐに転写（２次転写）される。２次転写時に、２次転写ローラ１０には、２次転写電源（高圧電源回路）３２からトナーの正規の帯電極性とは逆極性の２次転写電圧（２次転写バイアス）が印加される。この２次転写電圧により２次転写ローラ１０と２次転写対向ローラ４との間に形成される２次転写電界の作用により、中間転写ベルト１上のトナー像は記録材Ｐに転写される。２次転写対向ローラ４は、電気的に接地されている。記録材Ｐは、収納カセット２０に積載されて収納されており、給送ローラ２１などによって一枚ずつ分離して給送され、レジストローラ対２２によって所定のタイミングで２次転写部Ｎ２へと搬送される。２次転写後に中間転写ベルト１の表面に残留したトナー（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装置５によって中間転写ベルト１の表面から除去されて回収される。ベルトクリーニング装置５については、後述して詳しく説明する。
【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２３に搬送され、加熱及び加圧処理を受ける。これにより、記録材Ｐ上のトナー像は記録材Ｐに溶融固着（定着）される。その後、記録材Ｐは、排出ローラ２４によって画像形成装置１００の装置本体１１０の外部の排出トレイ２５へ搬送される。
【００２３】
本実施例では、各画像形成部Ｓにおいて、感光ドラム１１と、これに作用するプロセス手段としての帯電ローラ１２、現像装置１４及びドラムクリーニング装置１６とは、一体的に装置本体１１０に着脱可能なプロセスカートリッジ１７を構成している。
【００２４】
また、本実施例では、各画像形成部Ｓが、トナー像形成部としての各１次転写部Ｎ１で第２の像担持体としての中間転写ベルト１にトナー像を形成するトナー像形成手段を構成する。
【００２５】
なお、本実施例では、中間転写ベルト１は、ポリイミド樹脂に導電材としてカーボンを添加し体積抵抗率を１×１０１０Ω・ｃｍに調整したもので形成された、厚み７０μｍ、幅２４８ｍｍの無端状のベルトである。中間転写ベルト１の体積抵抗率は、三菱化学株式会社Ｈｉｒｅｓｔａ−ＵＰ（ＭＣＰ−ＨＴ４５０）、測定プローブＵＲを用い、室温２３℃、湿度５０％の環境で、印加電圧２５０Ｖ、測定時間１０秒の条件で測定された値である。
【００２６】
また、本実施例では、画像形成装置１００の各部の動作は、画像形成装置１００の装置本体に設けられた制御手段としての制御部４０によって制御される。制御部４０は、演算制御部（ＣＰＵ）、記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ）などを備えており、演算制御部が記憶部に記憶されたプログラムやデータに従って画像形成装置１００の各部の動作を統括的に制御する。本実施例との関係では、制御部４０は、各種電源、露光装置１３、感光ドラム１１や中間転写ベルト７の駆動源などを制御して、画像形成動作を実行させると共に、後述する回収保持動作、転移動作、補給動作などを実行させる。
【００２７】
ここで、画像形成装置１００は、一の開始指示により開始される、単一又は複数の記録材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。紙間工程は、複数の記録材Ｐに対する画像形成を連続して行う際（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１００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．ベルトクリーニング装置の構成
次に、本実施例におけるベルトクリーニング装置５について説明する。図２は、ベルトクリーニング装置５の近傍の模式的な断面図である。
【００２９】
ベルトクリーニング装置５は、清掃部材としてのクリーニングブレード６と、保持部材としてのクリーニングブラシ７と、回収容器８（図１）と、クリーニング電源（高圧電源回路）９と、を有する。
【００３０】
クリーニングブレード６は、中間転写ベルト１の移動方向において２次転写部Ｎ２より下流かつ１次転写部Ｎ１（最上流の１次転写部Ｎ１Ｙ）より上流で中間転写ベルト１に当接する。ここでは、クリーニングブレード６と中間転写ベルト１との当接部を、ブレードニップＮ３ともいう。クリーニングブラシ７は、中間転写ベルト１の移動方向において２次転写部Ｎ２より下流かつブレードニップＮ３より上流で中間転写ベルト７に接触する。ここでは、クリーニングブラシ７と中間転写ベルト１との接触部を、ブラシニップＮ４ともいう。本実施例では、中間転写ベルト１を介してテンションローラ３と対向する位置にクリーニングブレード６とクリーニングブラシ７とがそれぞれ配置されている。
【００３１】
クリーニングブレード６とクリーニングブラシ７とは、回収容器８に支持されており、中間転写ベルト１を介してテンションローラ３に向けて押圧（付勢）されている。回収容器８は、後述するようにしてクリーニングブレード６が中間転写ベルト１の表面から除去したトナーを収容する。
【００３２】
クリーニング電源９は、クリーニングブラシ７に接続されている。本実施例では、クリーニング電源９は、正電圧出力部と負電圧出力部と有し、正極性の電圧と負極性の電圧とを切り替えてクリーニングブラシ７に印加することができる。テンションローラ３は、電気的に接地されている。
【００３３】
クリーニングブレード６は、弾性材料で形成された板状（ブレード状）の部材である。本実施例では、弾性材料として弾性ゴム材料であるウレタンゴムを用いた。より詳しくは、本実施例では、クリーニングブレード６は、長手方向長さ２３２ｍｍ、短手方向長さ１２ｍｍ、厚さ２ｍｍの板状部材である。また、本実施例では、クリーニングブレード６は、線圧０．４９Ｎ／ｃｍ程度の加圧力でテンションローラ３に向けて押圧されている。また、本実施例では、クリーニングブレード３１は、中間転写ベルト１の移動方向に対してカウンター方向となるように、中間転写ベルト１に当接されている。つまり、クリーニングブレード６は、中間転写ベルト１の移動方向と略直交する方向に沿う長手方向の全域で、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１の移動方向の上流を向くようにして中間転写ベルト１に当接されている。クリーニングブレード６は、その自由端の中間転写ベルト１側のエッジ部、及び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１の表面に接触して、ブレードニップＮ３を形成する。上記線圧は、クリーニングブレード６の単位長さ当たりの、中間転写ベルト７に対する当接圧である。この線圧は、中間転写ベルト７に荷重変換器を取り付けておき、中間転写ベルト１の表面にクリーニングブレード６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。
【００３４】
クリーニングブラシ７は、導電性材料である金属で形成された支持板７ａと、導電性を有する繊維で構成されたブラシ部７ｂと、ブラシ固定布７ｃと、を有して構成されている。支持板７ａは、ブラシ部７ｂと中間転写ベルト１との接触位置を安定化するためにある程度の剛性を有することが望まれる。また、支持板７ａは、中間転写ベルト１の移動方向と略直交する方向（幅方向）で同様に電流を流すために、ブラシ部７ｂやブラシ固定布７ｃに対して十分に電気抵抗が低い部材であることが望ましい。本実施例では、支持板７ａとして、厚み３ｍｍのアルミニウム製の板を用いた。ブラシ部７ｂは、トナーを蓄える必要があるため静電容量が大きな部材であることが望ましい。例えば、ブラシ部７ｂには、ナイロンを主成分とし導電材としてカーボンを添加した繊維をブラシ状としたものを用いることができる。本実施例では、ブラシ部７ｂは、ブラシ固定布７ｃに縫い付けて固定しているが、ブラシ部７ｂを直接支持板７ａに固定できれば、ブラシ固定布７ｃを介する必要はない。図３は、クリーニングブラシ７をより詳しく示す模式図である。本実施例では、ブラシ部７ｂの密度は１００ｋＦ／ｉｎｃｈ２、長さＸ（ブラシ固定布７ｃの平面からブラシ部７ｂの先端位置までの垂直距離）は５ｍｍである。また、本実施例では、ブラシ部７ｂの長手方向の幅Ｌは２２５ｍｍ、長手方向と略直交する短手方向の幅Ｗは５ｍｍである。なお、クリーニングブラシ７は、その長手方向が中間転写ベルト１の移動方向と略直交する方向（幅方向）に沿って配置される。また、クリーニングブラシ７の上記長手方向の長さ、短手方向の長さは、いずれもブラシ部７ｂの先端部の端部間の長さである。また、本実施例では、クリーニングブラシ７は、その先端が中間転写ベルト１の表面に対し約１ｍｍの侵入量となるように固定され、中間転写ベルト１の表面を摺擦するように配置されている。
【００３５】
３．ベルトクリーニング装置の動作
図２に示すように、中間転写ベルト１の表面に付着している転写残トナーＴは、中間転写ベルト１の移動に伴って移動する。本実施例では、転写残トナーＴのほとんどは正規の帯電極性である負極性に帯電している。また、クリーニングブラシ７には、転写残トナーＴの帯電極性（トナーの正規の帯電極性）とは逆極性である正極性の電圧（保持電圧）が印加される。テンションローラ３は電気的に接地されているため、クリーニングブラシ７とテンションローラ３との間で、転写残トナーＴを中間転写ベルト１側からクリーニングブラシ７側へ移動させる（付勢する）電界が形成される。これにより、転写残トナーＴは、クリーニングブラシ７に一時的に回収されて保持される（回収保持動作）。
【００３６】
転写残トナーＴの量が比較的多い場合、転写残トナーＴの全てがクリーニングブラシ７に回収されて保持されるのではなく、一部の転写残トナーＴはブラシニップＮ４でクリーニングブラシ７によって散らされながらブレードニップＮ３へと搬送される。ブレードニップＮ３に搬送された転写残トナーＴは、クリーニングブレード６によって移動する中間転写ベルト１の表面から掻き取られて、回収容器８に収容される。
【００３７】
このように、転写残トナーＴが比較的多い場合、転写残トナーＴの一部はクリーニングブラシ７に回収されて保持され、他の一部はクリーニングブラシ７によって散らされた後にクリーニングブレード６によって中間転写ベルト１上から除去される。これにより、ブレードニップＮ３に一度に大量の転写残トナーＴが搬送されることが抑制されて、トナーのすり抜けによるクリーニング不良が抑制される。この時、ブレードニップＮ３に搬送された転写残トナーＴやその外添剤（一般にトナー母体よりも小径のシリカや酸化チタンなどの微粒子）がブレードニップＮ３付近、より詳細にはクリーニングブレード６の端面と中間転写ベルト１との間の滞留部Ｄに滞留する。そして、この滞留部Ｄから少しずつ供給されるトナーや外添剤などが中間転写ベルト１とクリーニングブレード６との間に介在することで、中間転写ベルト１とクリーニングブレード６との間の摺動性が適切に維持される。
【００３８】
一方、転写残トナーＴの量が比較的少ない場合には、クリーニングブラシ７に回収されずにブレードニップＮ３へと搬送される転写残トナーＴの量が少なくなる。そのため、滞留部Ｄに滞留したトナーや外添剤が減少し、その状態が継続した場合には中間転写ベルト１とクリーニングブレード６との間に介在するトナーや外添剤が枯渇してしまう。その場合、中間転写ベルト１とクリーニングブレード６との間の摩擦力が大きくなり過ぎ、クリーニングブレード６の異常な振動や異音が発生したり、クリーニングブレード６のめくれが発生したりして、クリーニングブレード６のクリーニング性能が低下する。
【００３９】
ここで、前述のように、従来の方法によれば、光学センサなどにより中間転写ベルト１上の転写残トナーＴの量を把握して、転写残トナーＴが少ない場合には、トナーを中間転写ベルト１に転移させる電圧（転移電圧）をクリーニングブラシ７に印加する。具体的には、保持電圧としては、転写残トナーＴとは逆極性の電圧をクリーニングブラシに印加する一方、転移電圧としては転写残トナーＴと同極性の予め決められた一定の電圧をクリーニングブラシに印加することになる。しかし、前述のように、この方法では、クリーニングブラシ７から中間転写ベルト１に一気に大量のトナーが転移してしまい、余分なトナーはクリーニングブレード６によって回収容器８に回収されるため非効率である。また、クリーニングブラシ７から中間転写ベルト１に一気に大量のトナーを転移させると、クリーニングブラシ７内のトナーが枯渇して、印字率の低い画像形成が続く場合にブレードニップＮ３に十分にトナーを供給できなくなることがある。これを補うために、後述するように所定のトナー像を中間転写ベルト１に形成してそのトナーをクリーニングブラシ７に補給する補給動作を行うことができる。しかし、この補給動作を頻繁に行うと、ダウンタイム（画像形成が行えない期間）が増大して、生産性が低下することがある。
【００４０】
そこで、本実施例では、クリーニング電源９からクリーニングブラシ７に印加する電圧を、所定のタイミングで保持電圧から転移電圧に切り替えると共に（転移動作）、その転移電圧をクリーニングブラシ７に保持されているトナーの量に応じて変化させる。なお、上述のように、保持電圧は、中間転写ベルト１からクリーニングブラシ７にトナーを回収し保持する際の電圧であり、転移電圧は、クリーニングブラシ７に保持されているトナーをクリーニングブラシ７から中間転写ベルト１に転移させる際の電圧である。これにより、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量に応じて、クリーニングブラシ７から中間転写ベルト１にトナーを少量ずつ安定して転移させて、ブレードニップＮ３にトナーを少量ずつ安定して供給することができる。以下、更に詳しく説明する。
【００４１】
図４は、本実施例におけるジョブの動作の概略を示すタイミングチャート図である。同図では、クリーニングブラシ７に対する電圧印加に関する動作の理解を容易とするために、画像形成装置１００の他の多くの動作の図示は省略されている。また、同図は、３枚の記録材Ｐに連続画像形成を行うジョブを例としている。
【００４２】
本実施例では、制御部４０は、ジョブの要求を受けると、感光ドラム１１、中間転写ベルト１の回転駆動を開始させる。また、制御部４０は、感光ドラム１１、中間転写ベルト１の回転駆動を開始させるのと略同時に、クリーニング電源９からクリーニングブラシ７への保持電圧の印加を開始させる。次いで、制御部４０は、各感光ドラム１１に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像してトナー像を形成して、そのトナー像を中間転写ベルト１に１次転写した後に記録材Ｐに２次転写する動作を、前述のプロセスにより実行させる。そして、本実施例では、制御部４０は、所定のタイミングとして、紙間工程において、クリーニング電源９からクリーニングブラシ７に印加する電圧を保持電圧から転移電圧に切り替える。つまり、本実施例では、中間転写ベルト１上の一の記録材Ｐと接触する領域と次の記録材Ｐと接触する領域との間の領域（紙間領域）がブラシニップＮ４を通過している間に、所定期間だけ、保持電圧から転移電圧に切り替える。これにより、中間転写ベルト１上の紙間領域に、クリーニングブラシ７からトナーが転移する（吐き出される）。また、本実施例では、所定のタイミングとして、後回転工程においても、クリーニング電源９からクリーニングブラシ７に印加する電圧を保持電圧から転移電圧に切り替える。つまり、本実施例では、中間転写ベルト１上のジョブにおける最後の記録材Ｐと接触する領域に続く領域（後回転領域）がブラシニップＮ４を通過している間に、所定期間（本実施例では紙間領域の場合と同じ）だけ、保持電圧から転移電圧に切り替える。
【００４３】
ここで、クリーニングブラシ７から中間転写ベルト１に転移するトナーの量は、転移電圧、及びクリーニングブラシ７に保持されているトナーの量に依存する。そのため、本実施例では、制御部４０は、クリーニングブラシ７から中間転写ベルト１にトナーを少量ずつ安定して転移させるために、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量に応じて、転移電圧を変化させる。
【００４４】
図５は、本実施例における転移電圧とクリーニングブラシ７に保持されているトナーの量との関係を示すグラフ図である。横軸は、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量に関する後述のパラメータαを示す。後述するように、パラメータαの値が小さいほどクリーニングブラシ７に保持されているトナー量が多いことを示し、α＝０のときクリーニングブラシ７に保持されたトナーの量は飽和している。また、縦軸は、左軸が転移電圧（トナーの正規の帯電極性と同極性）、右軸が保持電圧（トナーの正規の帯電極性とは逆極性）を示す。
【００４５】
クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量が少ない（αが大きい）場合、クリーニングブラシ７にトナーの正規の帯電極性と同極性で絶対値が大きな転移電圧を印加しないと、中間転写ベルト１にトナーを転移させることができない。しかし、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量が多い（αが小さい）場合、クリーニングブラシ７にトナーの正規の帯電極性と同極性で絶対値が小さな転移電圧を印加しただけでも、中間転写ベルト１にトナーを転移させることができる。そのため、本実施例では、制御部４０は、図５の関係に従って、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量に応じて転移電圧を変化させる。これにより、クリーニングブラシ７から中間転写ベルト１にトナーを少量ずつ安定して転移させて、ブレードニップＮ３にトナーを少量ずつ安定して供給することが可能になる。本実施例では、クリーニングブラシ７に図５に従う転移電圧を所定期間にわたり印加することで、ほぼ一定量のトナーをクリーニングブラシ７から中間転写ベルト１に転移させることができる。図５の関係に関する情報は、予め求められて制御部４０に格納されている。
【００４６】
なお、本実施例では、図５に示すように、転移電圧はクリーニングブラシ７に保持されているトナーの量に対して線形性をもって変化させているが、これに限定されるものではない。クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量に応じて、クリーニングブラシ７から中間転写ベルト１に十分にトナーを転移させて、十分にブレードニップＮ３にトナーを供給できればよい。例えば、転移電圧は、トナーの正規の帯電極性と同極で、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量が少なくなるに従って絶対値が指数関数的に大きくなるように変化させてもよい。また、例えば、転移電圧は、トナーの正規の帯電極性と同極性で、順次少なくなるクリーニングブラシ７に保持されているトナーの量の所定範囲ごとに、絶対値が段階的に大きくなるように変化させてもよい。
【００４７】
また、本実施例では、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量が少ない場合でも、転移電圧はトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧としているが、これに限定されるものではない。画像形成装置１００の構成によっては、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量が多い場合には、保持電圧から若干電圧を落とすだけでクリーニングブラシ７に保持しきれなくなったトナーが中間転写ベルト１に転移することがある。この場合には、比較的多いクリーニングブラシ７に保持されているトナーの量に対応する、転移電圧の少なくとも一部は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性で絶対値が保持電圧よりも小さい電圧、又は０Ｖ（電圧の印加をＯＦＦ）若しくは接地電位としてもよい。その場合、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の転移電圧は、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量が少なくなるに従って絶対値を小さくしていくことができる。
【００４８】
このように、本実施例では、画像形成装置１００は、クリーニング電源９からクリーニングブラシ７に、保持電圧と転移電圧とを切り替えて印加させる制御部４０を有する。そして、制御部４０は、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量が第１のトナー量の場合の保持電圧と転移電圧との電位差よりも、第１のトナー量よりも小さい第２のトナー量の場合の該電位差の方が大きくなるように、転移電圧を制御する。本実施例では、転移電圧は、保持電圧に対しトナーの正規の帯電極性と同極性方向に大きい電圧である。特に、本実施例では、保持電圧は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧であり、転移電圧は、トナーの正規の帯電極性と同極性の電圧である。また、本実施例では、制御部４０は、１つの画像を形成するごとに所定期間にわたりクリーニング電源９からクリーニングブラシ７に印加する電圧を保持電圧から転移電圧に切り替える。
【００４９】
ところで、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量に応じて転移電圧を変化させるためには、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量を把握する必要がある。本実施例では、制御部４０は、次に説明するパラメータαにより、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量を把握する。
【００５０】
図６（ａ）は、形成した画像の数の増加に対するパラメータαの変化の一例を示す。横軸が形成した画像の数で、縦軸がパラメータαである。パラメータαは０（初期値）からスタートして１個の画像を形成するごとに更新される（同じ値に維持されるか上昇されるかする。）。そして、所定の閾値α０に到達すると０にリセットされる。つまり、パラメータαは、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量がどれだけ減ったかを表している。α＝０は、クリーニングブラシ７に十分に大量（飽和量）のトナーが保持されている状態を意味する。一方、α＝α０は、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量がブレードニップＮ３に十分にトナーを供給できないほど少なくなった（ここでは、単に「無くなった」ともいう。）状態を意味する。クリーニングブラシ７に保持されているトナーが無くなると、ブレードニップＮ３へ十分にトナーを供給することができなくなる。そのため、制御部４０は、α＝α０に到達した場合には、ジョブを一旦ペンディングして、非画像形成時に、所定のトナー像を中間転写ベルト１に形成してその所定のトナー像のトナーをクリーニングブラシ７へ補給する動作（補給動作）を実行させる。α＝０にリセットすることは、その所定のトナー像からクリーニングブラシ７へ十分な量のトナーが補給され、クリーニングブラシ７に十分に大量（飽和量）のトナーが保持されている状態になったことを意味する。
【００５１】
なお、本実施例では、所定のトナー像として、ブラック色のトナーを用いて、中間転写ベルト１の移動方向と略直交する方向（幅方向）における画像形成可能領域の全域に、中間転写ベルト１の移動方向に所定の幅を有する帯状のトナーパッチを形成する。このトナーパッチの大きさ及び濃度は、α＝０にすることができるように適宜設定することができる。また、本実施例では、トナーパッチが２次転写部Ｎ２を通過する際には、トナーパッチのトナーが２次転写ローラ１０に付着することを抑制するために、２次転写ローラ１０には２次転写時とは逆極性（トナーの正規の帯電極性と同極性）の電圧が印加される。ここで、本実施例においてトナーパッチを形成するブラック用の第４の画像形成部ＳＫは、中間転写ベルト１の移動方向において最下流に位置し、トナーパッチがブラシニップＮ４へ到達するまでの時間が複数の画像形成部Ｐの中で最も短い。そのため、ダウンタイムの低減や、中間転写ベルト１の走行距離の低減による画像形成装置１００の長寿命化を図ることができる。ただし、トナーパッチは、任意の単数又は複数の画像形成部Ｐで形成することができる。また、トナーパッチは、他の調整制御（調整用画像の濃度を検知して画像の濃度を調整する制御、色ずれ補正制御など）のための調整用画像を兼ねていてもよい。
【００５２】
図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるパラメータαの更新方法を説明するための模式図である。また、図７は、本実施例におけるパラメータαの更新動作の概略を示すフローチャート図である。制御部４０は、ジョブを開始すると共に、まず画像情報に基づいて各画像の印字率を算出し、感光ドラム１１上の各画像のトナーの量を算出する（Ｓ１０１）。次に、感光ドラム１１上の各画像のトナーの量と、予め求められて制御部４０に格納されている１次転写効率に関する情報とに基づいて、１次転写後の中間転写ベルト１上の各画像のトナーの量を算出する（Ｓ１０２）。次に、制御部４０は、１次転写後の中間転写ベルト１上の各画像のトナーの量と、予め求められて制御部４０に格納されている２次転写効率に関する情報とに基づいて、２次転写後の中間転写ベルト１上の各画像の２次転写残トナーの量を算出する（Ｓ１０３）。この２次転写残トナーの量は、各画像を形成することによってクリーニングブラシ７へ補給されるトナーの量（ここでは、「補給量」ともいう。）と考えられる。したがって、この補給量と、転移電圧の印加によりクリーニングブラシ７から中間転写ベルト１に転移するトナーの量（ここでは、「転移量」ともいう。）と、を比較することで、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量の増減を判断できる。具体的には、制御部４０は、一の画像の形成による補給量（２次転写残トナー量）の方が、その画像に続く紙間領域又は後回転領域での転移量よりも多い場合は、図６（ｂ）中の左から右へ移動させるように、αを同じ値に維持する（Ｓ１０４、Ｓ１０５）。逆に、補給量の方が転移量よりも少ない場合は、制御手段４０は、図６（ｂ）中の左から右上へ移動させるように、αの値を所定値だけ増加させる（Ｓ１０４、Ｓ１０６）。以上の動作を繰り返すと、図６（ａ）に示すようなαの挙動になる。なお、Ｓ１０６において、αの値を補給量と転移量との差分に対応する分だけ増加させるようにしてもよい。その差分とαの増加量との関係（例えば所定範囲の差分ごとに段階的に変化）は、予め求めて制御部４０に格納しておくことができる。
【００５３】
そして、前述のように、制御部４０は、α＝α０に到達した場合には（Ｓ１０７）、補給動作を実行させて（Ｓ１０８）、α＝０にリセットする（Ｓ１０９）。
【００５４】
このように、本実施例では、制御部４０は、２次転写後に残留するトナーの量に関する情報と、クリーニングブラシ７から中間転写ベルト１に転移されるトナーの量に関する情報と、に基づいて、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量を求める。このとき、本実施例では、制御部４０は、その残留するトナーの量に関する情報を、形成する画像の情報、より詳細には印字率に基づいて求める。そして、本実施例では、制御部４０は、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量が所定値以下になった場合に、中間転写ベルト１に所定のトナー像を形成し該所定のトナー像のトナーをクリーニングブラシ７に補給する補給動作を実行させる。
【００５５】
なお、本実施例では、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量を判断するためにパラメータαを用いたが、これに限定されるものではない。例えば、補給量と転移量とを比較することで、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量をより直接的に求めてもよい。ただし、転写効率や、実際にクリーニングブラシ７に回収され保持されるトナーの量は、例えば環境（温度や湿度）などによって変動することがあり、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量を直接的に正確に把握することは難しい。これに対して、本実施例では、補給量と転移量とを比較して、転移量より補給量が少ないと判断される場合に、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量が減少したものとして、パラメータαを上昇方向にのみ変化させていく。これにより、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量を、多い方向にずれるように推定することができ、クリーニングブラシ７からブレードニップＮ３に供給するトナーの量が必要量より少なくなることを抑制することができる。
【００５６】
以上のように、本実施例によれば、中間転写ベルト１とクリーニングブレード６との当接部に適切な量のトナーを安定して供給することができる。つまり、本実施例によれば、クリーニングブラシ７に保持されているトナー量に応じて転移電圧を制御することで、ブレードニップＮ３に潤滑剤としてのトナーやその外添剤を少量ずつ安定して供給することができる。その結果、クリーニングブラシ７に保持されているトナーを有効活用することができ、トナーパッチによりクリーニングブラシ７にトナーを補給する補給動作の頻度を減らすことができる。
【００５７】
［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のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、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、同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００５８】
実施例１では、転移電圧の印加によるクリーニングブラシ７から中間転写ベルト１へのトナーの転移量は略一定であるとして、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量を推定し、それに応じて転移電圧を変更した。これに対して、本実施例では、転移電圧の印加によりクリーニングブラシ７から中間転写ベルト１に転移したトナーの量を検知して、その検知結果に基づいて転移電圧をフィードバック制御し、転移するトナーの量を一定の値に近づける。これにより、結果的に転移電圧をクリーニングブラシ７に保持されているトナーの量に応じて変更する。
【００５９】
図８は、本実施例におけるベルトクリーニング装置５の近傍の模式的な断面図である。本実施例では、画像形成装置１００は、中間転写ベルト１の移動方向においてブラシニップＮ４より下流かつブレードニップＮ３より上流で中間転写ベルト１上のトナーを検知するように配置された、検知手段としての光学センサ５０を有する。光学センサ５０は、光源と受光素子とを有し、中間転写ベルト１に光源から光を照射し、反射光を受光素子で検出することで、中間転写ベルト１上のトナーの濃度（単位面積当たりのトナーの量［ｍｇ／ｃｍ２］）に応じた信号を制御部４０に出力する。
【００６０】
図９は、本実施例における転移電圧の制御動作の概略を示すフローチャート図である。本実施例では、制御部４０は、光学センサ５０により検知した、転移電圧の印加によりクリーニングブラシ７から中間転写ベルト１に転移した単位面積当たりのトナーの量の情報を取得する（Ｓ２０１）。制御部４０は、検知されたトナーの量が所定値よりも多い場合には、次回の転移電圧を、今回よりもクリーニングブラシ７から中間転写ベルト１にトナーを転移させにくい値に修正してクリーニング電源９にフィードバックする（Ｓ２０２、Ｓ２０３）。本実施例では、次回の転移電圧を、トナーの正規の帯電極性と同極性で今回の転移電圧よりも絶対値が所定値だけ小さい値に修正する。この場合は、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量が想定よりも多いことを意味する。逆に、検知されたトナーの量が所定値よりも少ない場合には、次回の転移電圧を、今回よりもクリーニングブラシ７から中間転写ベルト１にトナーを転移させやすい値に修正してクリーニング電源９にフィードバックする（Ｓ２０２、Ｓ２０４）。本実施例では、次回の転移電圧を、トナーの正規の帯電極性と同極性で今回の転移電圧よりも絶対値が所定値だけ大きい値に修正する。この場合は、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量が想定よりも少ないことを意味する。以上の動作を繰り返すことにより、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量に応じて転移電圧が変更され、転移電圧の印加によりクリーニングブラシ７から中間転写ベルト１に転移するトナーの量が一定の値に近づくように制御される。
【００６１】
そして、制御部４０は、フィードバックした転移電圧の値（絶対値）が所定の閾値を超えた場合には（Ｓ２０５）、クリーニングブラシ７に保持されているトナーが無くなった判断できるため、実施例１と同様にして補給動作を実行させる（Ｓ２０６）。また、制御部４０は、転移電圧を初期値にリセットする（Ｓ２０７）。本実施例では、初期値は、クリーニングブラシ７に飽和量のトナーが保持されている場合の転移電圧（実施例１におけるα＝０の場合に対応）である。
【００６２】
本実施例では、実施例１と同様に、クリーニングブラシ７から中間転写ベルト１に少量ずつ安定してトナーを転移させるために、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量に応じて転移電圧を変更する。そのために、本実施例では、中間転写ベルト１上のトナーの量を検知する光学センサ５０を用いるが、光学センサ５０の検知結果によりクリーニングブラシ７に保持されているトナーの量を直接的に求めることはしない。実際にクリーニングブラシ７から中間転写ベルト１に転移させられるトナーの量は、例えば環境（温度や湿度）などによって変動することがあり、クリーニングブラシ７に保持されているトナーの量を直接的に正確に把握することは難しいからである。本実施例では、光学センサ５０の検知結果により転移電圧をフィードバック制御して、転移するトナーの量を一定の値に近づけることで、結果的に転移電圧をクリーニングブラシ７に保持されているトナーの量に応じて変更するようにする。これにより、より実際にクリーニングブラシ７に保持されているトナーの量に即して転移電圧を制御して、クリーニングブラシ７からブレードニップＮ３に供給するトナーの量が必要量より少なくなることを抑制することができる。
【００６３】
このように、本実施例では、画像形成装置１００は、クリーニングブラシ７から中間転写ベルト１に転移したトナーの量を検知する検知手段５０を有する。そして、制御部４０は、その検知手段５０によって検知されるトナーの量が基準値に近づくように、転移電圧を制御する。また、制御部４０は、クリーニングブラシ７に印加する転移電圧の絶対値が所定値よりも大きくなった場合に、中間転写ベルト１に所定のトナー像を形成し該所定のトナー像のトナーをクリーニングブラシ７に補給する補給動作を実行させる。特に、本実施例では、上記検知手段５０は、中間転写ベルト１の移動方向においてブラシニップＮ４より下流かつブレードニップＮ３より上流で中間転写ベルト１上のトナーの量を検知する光学センサである。
【００６４】
以上のように、本実施例によれば、クリーニングブラシ７から中間転写ベルト１に転移するトナーの量を光学センサ５０で検知し、そのトナーの量が安定するように転移電圧の制御へフィードバックを行う。これにより、クリーニングブラシ７から中間転写ベルト１に転移するトナーの量を直接検知するため、より安定したブレードニップＮ３へのトナーの供給が可能になる。
【００６５】
［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。
【００６６】
上述の実施例では、保持電圧から転移電圧への切り替えを、紙間工程又は後回転工程時に行ったが、この電圧の切り替えは画像形成に影響を与えないため、必ずしもこのタイミングである必要はない。ブレードニップに介在するトナーや外添剤が枯渇することを抑制できれば、中間転写ベルト上の画像領域に対応する期間など、任意のタイミングであってよい。また、上述の実施例では、１個の画像を形成するごとに１回の頻度で、保持電圧から転移電圧への切り替えを行ったが、これに限定されるものではない。ブレードニップに介在するトナーや外添剤が枯渇することを抑制できれば、任意の頻度であってよい。例えば、その頻度は、複数の画像を形成するごとに１回などであってもよい。また、実施例１のようにクリーニングブラシに保持されているトナーの量を求める場合、求められたトナーの量が所定値以下と判断される場合（例えば印字率が所定値以上の画像を形成した場合など）にのみ上記電圧の切り替えを行うなどしてもよい。
【００６７】
また、クリーニングブラシに保持されているトナーの量を判断する場合、その方法は実施例１のように転写残トナーの量とクリーニングブラシから中間転写ベルトに転移するトナーの量とに基づいて判断する方法に限定されるものではない。例えば、クリーニング電源からクリーニングブラシへ保持電圧を印加した際の電流から、クリーニングブラシに保持されているトナーの量を判断することができる。つまり、クリーニングブラシに保持されているトナーの量が相対的に多い場合、それが相対的に少ない場合よりも、トナーによって電気抵抗が大きくなるため、同じ保持電圧を印加した場合にクリーニングブラシ（クリーニング電源）に流れる電流は小さくなる。したがって、クリーニングブラシに流れる電流を検出する電流計（電流検出手段）を設けることで、保持電圧を印加した際にクリーニングブラシに流れる電流に基づいてクリーニングブラシに保持されているトナーの量を求めることができる。
【００６８】
また、上述の実施例では、清掃対象が中間転写ベルトである場合について説明したが、清掃対象はトナー像を担持する像担持体であれば、例えば感光体、静電記録誘電体などであってもよい。例えば、感光ドラムに形成されたトナー像が、感光ドラムに当接して転写部（転写ニップ）を形成する転写手段としての転写ローラなどによって、被転写体としての記録材に直接転写される画像形成装置がある。この画像形成装置の場合、感光ドラムの移動方向（回転方向）における帯電ローラによる帯電処理が行われる位置から現像装置による現像が行われる位置までが、感光ドラムに対するトナー像の形成が行われるトナー像形成部に相当する。また、この画像形成装置では、帯電ローラ、露光装置、現像装置によって、感光ドラムにトナー像を形成するトナー像形成手段が構成される。そして、この画像形成装置では、転写工程後に感光ドラムの表面に残留した転写残トナーが、上述の実施例におけるベルトクリーニング装置と同様のドラムクリーニング装置によって感光ドラムの表面から除去されて回収される。なお、清掃対象は、上述の実施例と同様に中間転写方式を採用した画像形成装置における感光体などの第１の像担持体であってもよい。
【００６９】
また、保持部材としては、ブラシ状の部材が好適に用いられるが、これに限定されるものではなく、トナーを保持することができれば、例えばスポンジ状の部材であってもよい。また、本実施例では、保持部材は、移動する像担持体に対して固定配置されるものであるが、像担持体との接触部において像担持体と同方向又は逆方向に回転するものであってもよい。
【００７０】
また、本発明は、清掃部材がブレード状の部材である場合に特に効果的であるが、当接部に介在するトナーや外添剤が枯渇することで異常な振動や異音などが発生するおそれのある他の形態である場合にも、本発明を適用することで同様の効果が期待できる。例えば、上述のブレード状の部材よりも厚さが比較的厚いブロック状のもの、逆に厚さが比較的薄いシート状のもの、あるいは像担持体に当接されるスポンジ状の弾性体などで形成されたパッド状のものなどが例示できる。
【符号の説明】
【００７１】
１          中間転写ベルト
５          ベルトクリーニング装置
６          クリーニングブレード
７          クリーニングブラシ
９          クリーニング電源
１１        感光ドラム
１００      画像形成装置
【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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