(57)【要約】      （修正有）【課題】中間転写体上のトナーを静電的にクリーニングするクリーニング部材の電気抵抗の変化に応じて、クリーニング部材に印加するバイアスを必要十分な値に調整することを可能とする画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、電源５０、６０からクリーニング部材３１、３２に中間転写体２０上のトナーをクリーニングするために印加するクリーニングバイアスを調整する制御手段を有する。制御手段は、中間転写体２０上に形成された所定のトナー像を、クリーニング部材３１、３２によりクリーニングさせる。また、クリーニング部材３１、３２によりクリーニングされた所定のトナー像のトナーの量に関する情報を、検知手段により検知した結果から取得する。そして、該情報に基づいて、クリーニング部材３１、３２によりクリーニングされる所定のトナー像のトナーの量が所定の基準値に近づくように、クリーニングバイアスを調整する。【選択図】図２
2017122850.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、
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、
１次転写部で前記像担持体から１次転写されたトナー像を２次転写部で記録材に２次転写するために搬送する回転可能な中間転写体と、
前記中間転写体の回転方向において前記２次転写部の下流かつ前記１次転写部の上流で前記中間転写体と接触し、前記中間転写体上のトナーをクリーニングするクリーニング部材と、
前記クリーニング部材にバイアスを印加する電源と、
前記中間転写体上のトナーを検知する検知手段と、
前記電源から前記クリーニング部材に前記中間転写体上のトナーをクリーニングするために印加するクリーニングバイアスを調整する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記中間転写体上に形成された所定のトナー像を前記クリーニング部材によりクリーニングさせ、前記クリーニング部材によりクリーニングされた前記所定のトナー像のトナーの量に関する情報を前記検知手段により前記中間転写体上の前記所定のトナー像のトナーを検知した結果から取得し、前記情報に基づいて前記クリーニング部材によりクリーニングされる前記所定のトナー像のトナーの量が所定の基準値に近づくように前記クリーニングバイアスを調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記所定の基準値は、使用初期の前記クリーニング部材によりクリーニングされる前記所定のトナー像のトナーの量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】
前記制御手段は、前記クリーニング部材に回収された後に前記クリーニング部材から前記中間転写体に吐き出された前記所定のトナー像のトナーを前記検知手段により検知した結果から前記情報を取得することを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記クリーニング部材により帯電された後に前記１次転写部で前記中間転写から前記像担持体に転移せずに前記中間転写体上に残留した前記所定のトナー像のトナーを前記検知手段により検知した結果から前記情報を取得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５】
前記制御手段は、前記電源の出力が大きくなる方向に前記クリーニングバイアスを調整することで前記電源の出力が所定の出力値に達し、前記クリーニング部材によりクリーニングされる前記所定のトナー像のトナーの量が所定値以下となった場合に、前記クリーニング部材の寿命に関する情報を報知する処理を行う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】
前記クリーニング部材として、前記中間転写体の回転方向において上流側に配置された第１のクリーニング部材と、下流側に配置された第２のクリーニング部材と、を有し、前記クリーニング電源として、前記第１、第２のクリーニング部材にそれぞれバイアスを印加する第１、第２の電源を有し、
前記制御手段は、前記情報として前記第１、第２のクリーニング部材によりそれぞれクリーニングされた前記所定のトナー像のトナーの量に関する第１、第２の情報を取得し、前記第１の情報に基づいて前記第１のクリーニング部材によりクリーニングされる前記所定のトナー像のトナーの量が第１の前記所定の基準値に近づくように前記第１のクリーニング部材に印加する前記クリーニングバイアスを調整し、前記第２の情報に基づいて前記第２のクリーニング部材によりクリーニングされる前記所定のトナー像のトナーの量が第２の前記所定の基準値に近づくように前記第２のクリーニング部材に印加する前記クリーニングバイアスを調整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７】
前記第１の所定の基準値は、使用初期の前記第１のクリーニング部材によりクリーニングされる前記所定のトナー像のトナーの量であり、前記第２の所定の基準値は、使用初期の前記第２のクリーニング部材によりクリーニングされる前記所定のトナー像のトナーの量であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記第１のクリーニング部材に回収された後に前記第１のクリーニング部材から前記中間転写体に吐き出された前記所定のトナー像のトナーを前記検知手段により検知した結果から前記第１の情報を取得し、前記第１のクリーニング部材から吐き出され前記第２のクリーニング部材により帯電された後に前記１次転写部で前記中間転写体から前記像担持体に転移せずに前記中間転写体上に残留した前記所定のトナー像のトナーを前記検知手段により検知した結果から前記第２の情報を取得することを特徴とする請求項６又は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１、第２の電源の出力がそれぞれ大きくなる方向に前記クリーニングバイアスを調整することで前記第１、第２の電源の出力がそれぞれ所定の出力値に達し、前記第１、第２のクリーニング部材によりクリーニングされる前記所定のトナー像のトナーの量がそれぞれ所定値以下となった場合に、前記第１、第２のクリーニング部材の寿命に関する情報を報知する処理を行うことを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記所定のトナー像は、前記クリーニングバイアス以外の少なくとも一つの調整項目の調整のために前記中間転写体に形成されたものであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記電源の出力の電流値又は電圧値を変更して前記クリーニングバイアスを調整す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】
前記検知手段は、光学センサ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。
【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、ファクシミリなどの画像形成装置に関し、より詳細には中間転写方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式や静電記録方式を用いた画像形成装置では、中間転写方式の画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、中間転写体から記録材にトナー像を２次転写した後に、中間転写体上にトナーが残留する。この中間転写体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により中間転写体上から除去されて回収される。
【０００３】
特許文献１には、中間転写体クリーニング手段として、中間転写体上の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るトナー帯電手段を設けることが提案されている。この場合、２次転写残トナーは、トナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電されることで、その直後の画像形成部の１次転写部において中間転写体から感光体に静電的に転移し、感光体クリーニング手段によって回収される。
【０００４】
また、特許文献２には、中間転写体クリーニング手段として、２次転写残トナーを静電的に一時的に回収する一時回収部材を設けることが提案されている。一時回収部材上に回収された２次転写残トナーは、画像形成工程の後の後回転工程などにおいて中間転写体に吐き出される。そして、この吐き出されたトナーは、その直後の画像形成部の１次転写部において中間転写体から感光体に静電的に転移し、感光体クリーニング手段によって回収される。
【０００５】
ここでは、トナー帯電手段や一時回収部材といった静電クリーニング手段を用いて中間転写体上のトナーを静電的にクリーニングする方式を「静電クリーニング方式」と呼ぶ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３２６７５０７号公報
【特許文献２】特開平０９−１９７７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、静電クリーニング方式には、以下のような課題があることが分かった。上記トナー帯電手段を例として説明する。
【０００８】
トナー帯電手段としては、導電性を有するゴムローラやブラシといったトナー帯電部材が用いられる。このようなトナー帯電部材は、プリント枚数の増加に伴い、トナー帯電部材の電気抵抗が上昇していく。そのため、トナー帯電部材に所望の電流を流すためには、トナー帯電部材に印加するバイアスの値を高くしていく必要が生じることがある。また、トナー帯電部材を構成するゴムや樹脂が劣化したり、トナー帯電部材に放電生成物やトナーが付着したりしてトナー帯電部材が劣化すると、トナー帯電部材に相対的に電気抵抗が低い箇所と高い箇所とがまだらに生じる。そして、トナー帯電部材に、その劣化前と同じ電流を流しても、相対的に電気抵抗が低い箇所に電流が集中し、高い箇所には電流が流れにくくなる。その結果、トナー帯電部材の相対的に電気抵抗が高い箇所に対応する位置を通過したトナーの帯電量が小さくなり、クリーニング不良が発生することがある。したがって、相対的に電気抵抗が高い箇所にも十分な電流が流れるように、トナー帯電部材の電気抵抗の上昇に伴って、トナー帯電部材に流す電流の目標値も上げていく必要が生じることがある。
【０００９】
しかし、いたずらにトナー帯電部材に印加するバイアスの値を高くしたり、トナー帯電部材に流す電流の目標値を上げたりしていくと、トナー帯電部材の劣化を促進させ、電気抵抗の上昇が加速することになる。また、トナー帯電部材の電気抵抗の上昇が続き、トナー帯電部材に印加するバイアスの値が高圧電源の上限出力に達してしまうと、それ以降は所望の電流が流せなくなり、トナーの帯電が不十分となって、クリーニング不良が発生することがある。そのため、トナー帯電部材の電気抵抗の上昇によってトナー帯電部材に所望の電流が流せなくなり、クリーニング不良が発生してしまうことが、製品寿命の制約になり、長寿命化の観点から課題となる。
【００１０】
ここで、上記課題の対策として、高圧電源の性能を高め、上限出力を高くすることが考えられる。しかし、この場合、出力耐圧の大きいトランスが必要となり、電気基板の回路面積の増大やコストアップなどの弊害が生じることがある。
【００１１】
以上では、トナー帯電部材を例として説明したが、一時回収部材についても上記同様の課題がある。
【００１２】
したがって、本発明の目的は、中間転写体上のトナーを静電的にクリーニングするクリーニング部材の電気抵抗の変化に応じて、クリーニング部材に印加するバイアスを必要十分な値に調整することを可能とす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】
【００１３】
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像担持体と、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、１次転写部で前記像担持体から１次転写されたトナー像を２次転写部で記録材に２次転写するために搬送する回転可能な中間転写体と、前記中間転写体の回転方向において前記２次転写部の下流かつ前記１次転写部の上流で前記中間転写体と接触し、前記中間転写体上のトナーをクリーニングするクリーニング部材と、前記クリーニング部材にバイアスを印加する電源と、前記中間転写体上のトナーを検知する検知手段と、前記電源から前記クリーニング部材に前記中間転写体上のトナーをクリーニングするために印加するクリーニングバイアスを調整する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記中間転写体上に形成された所定のトナー像を前記クリーニング部材によりクリーニングさせ、前記クリーニング部材によりクリーニングされた前記所定のトナー像のトナーの量に関する情報を前記検知手段により前記中間転写体上の前記所定のトナー像のトナーを検知した結果から取得し、前記情報に基づいて前記クリーニング部材によりクリーニングされる前記所定のトナー像のトナーの量が所定の基準値に近づくように前記クリーニングバイアスを調整することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、中間転写体上のトナーを静電的にクリーニングするクリーニング部材の電気抵抗の変化に応じて、クリーニング部材に印加するバイアスを必要十分な値に調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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模式図である。
【図３】導電性ブラシに流れる電流値とトナー回収量との関係を示すグラフ図である
【図４】帯電ローラの電流電圧特性とクリーニング性能とを示すグラフ図である。
【図５】光学センサの模式図である。
【図６】光学センサの出力とトナー載り量との関係を示すグラフ図である。
【図７】キャリブレーション用の画像パターンを示す模式図である。
【図８】調整動作のフローチャート図である。
【図９】調整動作におけるトナーの検知結果の一例を示すグラフ図である。
【図１０】調整動作におけるトナーの検知結果の他の例を示すグラフ図である。
【図１１】寿命検知制御のフローチャート図である。
【図１２】導電性ブラシの寿命の判断方法を説明するためのグラフ図である。
【図１３】帯電ローラの寿命の判断方法を説明するためのグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
［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の形成が可能な、インライン方式、中間転写方式を採用したレーザビームプリンタである。
【００１８】
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１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有する。第１、第２、第３、第４の画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄはそれぞれ、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ためのものである。これらの画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、一定の間隔をおいて１列に配置されている。なお、本実施例では、各画像形成部１ａ〜１ｄの基本的な構成及び動作は、後述する現像工程で用いられ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、以下、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示す符号の末尾の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。
【００１９】
トナー像を担持する像担持体である感光ドラム２は、図中矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。回転する感光ドラム２の表面は、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。感光ドラム２の帯電工程時に、ドラム帯電ローラ３には、感光体帯電バイアス印加手段としての感光体帯電電源（高圧電源回路）から、感光体帯電バイアス（感光体帯電電圧）が印加される。帯電された感光ドラム２の表面は、露光装置７によって画像情報に応じて走査露光される。これにより、感光ドラム２上に、画像情報に応じた静電潜像（静電像）が形成される。感光ドラム２上に形成された静電潜像は、現像装置４により現像剤としてのトナーを用いて現像（可視化）される。これにより、感光ドラム２上に、画像情報に応じた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ドラム２上の露光部に、感光ドラム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）。本実施例では、現像時のトナーの帯電極性であるトナーの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。
【００２０】
画像形成装置１００は、各画像形成部１ａ〜１ｄの各感光ドラム２ａ〜２ｄの全てに対向するように配置された、無端ベルト状の中間転写ベルト２０を有する。中間転写ベルト２０は、１次転写部で像担持体から１次転写されたトナー像を２次転写部で記録材に２次転写するために搬送する回転可能な中間転写体の一例である。中間転写ベルト２０は、複数の支持部材（張架ローラ）としての駆動ローラ２１、クリーニング対向ローラ２２、２次転写対向ローラ２３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２０は、駆動ローラ２１が図中矢印Ｒ２方向に回転駆動されることで、図中矢印Ｒ３方向に感光ドラム２の周速度と略等速で回転（周回移動）する。中間転写ベルト２０の内周面側において、各画像形成部１ａ〜１ｄの各感光ドラム２ａ〜２ｄに対応して、上述の各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を介して感光ドラム２に向けて付勢（押圧）され、感光ドラム２と中間転写ベルト２０との当接部である１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１を形成する。また、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に対向する位置には、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に向けて付勢（押圧）され、中間転写ベルト２０と２次転写ローラ２４との当接部である２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２を形成する。
【００２１】
上述のようにして感光ドラム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次転写バイアス印加手段としての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、各感光ドラム２ａ〜２ｄ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、重ね合わせるようにして中間転写ベルト２０上に順次転写される。
【００２２】
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２４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次転写工程時に、２次転写ローラ２４には、２次転写バイアス印加手段としての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、中間転写ベルト２０上のトナー像の先端が２次転写部Ｎ２に移動するタイミングに合わせて、レジストローラ１３により２次転写部Ｎ２に搬送される。
【００２３】
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、定着装置１２が備える定着ローラ１２Ａと加圧ローラ１２Ｂとの間の定着ニップ部で加熱及び加圧される。これにより、記録材Ｐの表面にトナー像が熱定着（溶融定着）され、記録材Ｐ上に例えばフルカラー画像が形成される。その後、記録材Ｐは、画像形成装置１００の外部に排出される。
【００２４】
１次転写工程後に感光ドラム２上に残留したトナー（１次転写残トナー）は、ドラムクリーニング装置６によって感光ドラム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、クリーニング部材としての弾性体で形成された板状部材であるクリーニングブレード８によって、回転する感光ドラム２上から１次転写残トナーを掻き取って回収トナー容器１０に回収する。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装置３０を用いて、静電クリーニング方式により中間転写ベルト２０上から除去され回収される。ベルトクリーニング装置３０の構成及び動作については後述して詳しく説明する。
【００２５】
ここで、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）樹脂で形成されている。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。なお、中間転写ベルト２０としては、ＰＶＤＦ（弗化ビニリデン樹脂）、ＥＴＦＥ（四弗化エチレン−エチレン共重合樹脂）、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネートなどの樹脂を無端ベルト状に構成したものを用いてもよい。あるいは、中間転写ベルト２０としては、例えばＥＰＤＭなどのゴム基層の上に、例えばウレタンゴムにＰＴＦＥなど弗素樹脂を分散したものを被覆して無端ベルト状に構成したものを用いてもよい。
【００２６】
また、本実施例では、１次転写ローラ５は、芯金（心材）の上に弾性部材としてスポンジゴムなどで構成された弾性体層を有する。１次転写ローラ５は、中間転写ベルト２０の移動に従動して回転する。なお、本実施例では、１次転写ローラ５に接続された１次転写電源４０は、正極性と負極性のバイアスを選択して１次転写ローラ５に印加することができる。
【００２７】
また、２次転写ローラ２４は、芯金（心材）の上に弾性部材としてのスポンジゴムなどで構成された弾性体層を有する。本実施例では、２次転写ローラとして、直径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒上に、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の電気抵抗値は、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、アルミシリンダを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２４の移動に従動して回転する。なお、本実施例では、２次転写ローラ２４に接続された２次転写電源２４は、正極性と負極性のバイアスを選択して２次転写ローラ２４に印加することができる。
【００２８】
本実施例では、各画像形成部１の帯電ローラ３、露光装置７、現像装置４などによって感光ドラム２にトナー像を形成するトナー像形成手段が構成される。
【００２９】
２．ベルトクリーニング装置
次に、本実施例におけるベルトクリーニング装置３０について説明する。図２は、ベルトクリーニング装置３０の概略構成図である。
【００３０】
中間転写ベルト２０の外周面側において、クリーニング対向ローラ２２と対向する位置に、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３０が配置されている。本実施例では、ベルトクリーニング装置３０は、静電クリーニング手段として、第１のクリーニング部材（一時回収部材）である導電性ブラシ３１と、第２のクリーニング部材（トナー帯電部材）である帯電ローラ３２と、を有する。なお、詳しくは後述するように、導電性ブラシ３１は、中間転写ベルト２０上のトナーを一時回収する機能を有するとともに、帯電させる機能も有する。また、帯電ローラ３２は、中間転写ベルト２０上のトナーを帯電させる機能を有するとともに、一時回収する機能も有する。また、クリーニング対向ローラ２２は、電気的に接地（グランドに接続）されている。
【００３１】
導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２は、中間転写ベルト２０の回転方向において２次転写部Ｎ２の下流かつ１次転写部Ｎ１（最上流の１次転写部Ｎ１ａ）の上流の第１、第２の接触部ＣＬ１、ＣＬ２でそれぞれ中間転写ベルト２０と接触するように配置される。つまり、導電性ブラシ３１は、中間転写ベルト２０の回転方向において帯電ローラ３２よりも上流側かつ２次転写部Ｎ２よりも下流側に位置している。また、帯電ローラ３２は、中間転写ベルト２０の回転方向において導電性ブラシ３１よりも下流側かつ１次転写部Ｎ１（最上流の１次転写部Ｎ１ａ）よりも上流側に位置する。
【００３２】
本実施例では、導電性ブラシ３１は、導電性を有するブラシ状の部材で構成されている。特に、本実施例では、導電性ブラシ３１は、材料にナイロンを使用して形成されており、繊度は７デシテックス、パイル長さは５ｍｍ、ブラシ幅は５ｍｍである。この導電性ブラシ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、アルミシリンダを５０ｍｍ／ｓｅｃで回転させた状態で５００Ｖを印加した場合において１．０×１０８Ωである。導電性ブラシ３１は、中間転写ベルト２０を介してクリーニング対向ローラ２２に向けて付勢（押圧）されている。また、導電性ブラシ３１は、固定配置されており、移動する中間転写ベルト２０の表面を摺擦する。
【００３３】
導電性ブラシ３１は、電流検知手段としての第１の電流検知回路７０を介して、第１のクリーニングバイアス印加手段としての第１のクリーニング電源（高圧電源回路）５０に接続可能とされている。第１のクリーニング電源５０は、正極性のバイアス（ここでは「正バイアス」ともいう。）を出力する第１の正バイアス出力部５１と、負極性のバイアス（ここでは「負バイアス」ともいう。）を出力する第１の負バイアス出力部５２と、を有する。これら第１の正バイアス出力部５１、第１の負バイアス出力部５２は、それぞれスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２によって、選択的に第１の電流検知回路７０を介して導電性ブラシ３１に接続される。つまり、第１のクリーニング電源５０は、導電性ブラシ３１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。本実施例では、第１のクリーニング電源５０の第１の正バイアス出力部５１、第１の負バイアス出力部５２の上限出力は、それぞれ４０００Ｖ、−４０００Ｖである。導電性ブラシ３１に印加されるバイアスは直流電圧であり、その出力は第１の電流検知回路７０が検知し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ブラシ目標電流値ＩＢになるように定電流制御される。本実施例では、使用初期のブラシ目標電流値ＩＢ＝１０μＡとした。なお、使用初期とは、新品時と機能的に同等の（後述のクリーニングバイアス調整動作にて調整の必要がない）状態であることをいう。
【００３４】
本実施例では、帯電ローラ３２は、導電性を有するローラ状の部材で構成されている。特に、本実施例では、帯電ローラ３２としては、芯金（心材）としての直径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒上に、弾性部材としてＥＰＤＭゴムにカーボンが分散されたソリッドゴムで形成された弾性体層を肉厚５ｍｍで被覆したものを用いた。この帯電ローラ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、アルミシリンダを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。また、帯電ローラ３２は、中間転写ベルト２０を介してクリーニング対向ローラ２２に向けて総圧９．８Ｎの圧力で付勢（押圧）されている。帯電ローラ３２は、中間転写ベルト２０の移動に従動して回転する。
【００３５】
帯電ローラ３２は、電流検知手段としての第２の電流検知回路８０を介して、第２のクリーニングバイアス印加手段としての第２のクリーニング電源（高圧電源回路）６０に接続可能とされている。第２のクリーニング電源６０は、正バイアスを出力する第２の正バイアス出力部６１と、負バイアスを出力する第２の負バイアス出力部６２と、を有する。これら第２の正バイアス出力部６１、第２の負バイアス出力部６２は、それぞれスイッチング素子ＳＷ３、ＳＷ４によって、選択的に第２の電流検知回路８０を介して帯電ローラ３２に接続される。つまり、第２のクリーニング電源６０は、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。本実施例では、第２のクリーニング電源６０の第２の正バイアス出力部６１、第２の負バイアス出力部６２の上限出力は、それぞれ４０００Ｖ、−４０００Ｖである。帯電ローラ３２に印加されるバイアスは直流電圧であり、その出力は第２の電流検知回路８０が検知し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ローラ目標電流値ＩＲになるように定電流制御される。本実施例では、使用初期のローラ目標電流値ＩＲ＝１０μＡとした。
【００３６】
２次転写工程前の中間転写ベルト２０上のトナーは、感光ドラム２の表面の帯電電荷と同極性（トナーの正規の帯電極性と同極性）の負極性で、かつ、電荷の分布のばらつきが相対的に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上の２次転写残トナーは、電荷の分布が相対的に広くなった上に、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状態で帯電している。その結果、２次転写残トナーは、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いる。
【００３７】
ベルトクリーニング装置３０により中間転写ベルト７上の２次転写残トナーをクリーニングするクリーニング動作時には、図２（ａ）に示すように、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ３がそれぞれ導通する。そして、導電性ブラシ３１には第１の正バイアス出力部５１から正バイアス（第１のクリーニングバイアス）が、帯電ローラ３２には第２の正バイアス出力部６１から正バイアス（第２のクリーニングバイアス）が印加される。上流側に位置する導電性ブラシ３１では、２次転写残トナーのうち負極性に帯電したトナーが静電的に回収（一時回収）される。これにより、中間転写ベルト２０のクリーニング動作時に、下流側に位置する帯電ローラ３２に到達する２次転写残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、導電性ブラシ３１と２次転写残トナーとの間の放電により、２次転写残トナーを正極性側に帯電（プレ帯電）させる作用もなす。
【００３８】
一方、中間転写ベルト２０のクリーニング動作時に、下流側に位置する帯電ローラ３２は、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次転写残トナーを一様に正極性に帯電させる。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、本実施例では中間転写ベルト２０の回転方向において最上流の第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａで、中間転写ベルト２０から感光ドラム２ａに転移する。この時、第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａには、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）のバイアスが印加される。この中間転写ベルト２０から感光ドラム２ａへの２次転写残トナーの転移は、感光ドラム２ａから中間転写ベルト２０へのトナー像の転写と同時に行うことができる。そして、感光ドラム２ａに転移した２次転写残トナーは、ドラムクリーニング装置６ａにより感光ドラム２ａ上から除去されて回収される。
【００３９】
このように、ベルトクリーニング装置３０によって、中間転写ベルト２０上の２次転写残トナーを正極性に帯電させ、その後１次転写部Ｎ１ａで感光ドラム２ａに回収することにより、２次転写残トナーを中間転写ベルト２０上から除去することができる。一度に大量の２次転写残トナーが帯電ローラ３２に到達してしまうと、２次転写残トナーへの正電荷付与が不十分になり、クリーニング不良が発生する。そのため、導電性ブラシ３１には、２次転写残トナーを一時回収することが期待されている。しかし、導電性ブラシ３１で２次転写残トナーを一時回収しすぎると、後述する吐き出し工程の頻度を上げる必要が生じるため、導電性ブラシ３１を通過するトナーの量を適正な量で略一定に保つことが重要となる。また、クリーニング不良を抑制するためには、帯電ローラ３２の帯電性能を略一定に保つことも重要となる。つまり、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２のそれぞれの機能が、プリント枚数が増加してもバランスよく保たれることが重要となる。
【００４０】
なお、クリーニング部材は、本実施例における導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２に限定されるものではない。例えば、本実施例における導電性ブラシ３１、あるいは帯電ローラ３２の代わりに、固定配置される発泡スポンジなどで形成されたパッド状の部材（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）を用いてもよい。また、本実施例における帯電ローラ３２、あるいは導電性ブラシ３１の代わりに、回転可能なファーブラシローラや、回転可能な発泡スポンジローラなどを用いてもよい。
【００４１】
次に、導電性ブラシ３１による中間転写ベルト２０上のトナーの回収量について説明する。図３は、導電性ブラシ３１に流れる電流と、導電性ブラシ３１による中間転写ベルト２０上のトナーの回収量と、の関係を調べた結果を示す。図３の横軸は、第１の電流検知回路７０で検知された導電性ブラシ３１に流れる電流値を示している。また、図３の縦軸は、導電性ブラシ３１による中間転写ベルト２０上のトナーの回収量を示しており、使用初期のブラシ目標電流値ＩＢ＝１０μＡでの回収量を１として規格化している。また、図３において、実線は測定したデータ、点線はその近似線を示しており、近似線についてはその式も示している。
【００４２】
図３に示すように、導電性ブラシ３１による中間転写ベルト２０上のトナーの回収量は、導電性ブラシ３１に流れる電流値と相関がある。電流値が小さいと回収量は少なく、電流値を大きくしていくと回収量は多くなり、いずれ飽和する。
【００４３】
次に、帯電ローラ３２のクリーニング性能について説明する。図４は、帯電ローラ３２に印加される正バイアスと電流との関係を調べた結果を示す。図４において、横軸は帯電ローラ３２に印加される正バイアスの値を示しており、縦軸は第２の電流検知回路８０で検知された帯電ローラ３２に流れる電流値を示している。また、図４には、帯電ローラ３２のクリーニング性能を調べた結果も示している。
【００４４】
なお、クリーニング性能の評価は、次のような手順で行った。記録材ＰにＧＦＣ−０８１（キヤノンマーケティングジャパン、商品名）を用いた。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Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）、Ｒ（レッド）、Ｂ（ブルー）、Ｇ（グリーン）の各色にて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、クリーニング不良に起因する画像不良が発生するか評価した。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周分前の画像が発生するかを観察することで評価した。評価基準は、画像不良が発生しない場合を○、発生する場合を×とした。
【００４５】
図４に示すように、クリーニング性能は帯電ローラ３２に流れる電流値と相関があり、電流値が１０μＡより小さいとクリーニング不良が発生する。また、帯電ローラ３２に流れる電流は、帯電ローラ３２に印加される正バイアスの大きさに依存しており、バイアスが大きいほど、電流値は大きくなる。
【００４６】
３．制御態様
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１５０（図１）によって制御される。制御部１５０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１５０は、画像形成動作を実行させると共に、第１、第２のクリーニング電源５０、６０（スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４）などを制御して中間転写ベルト２０のクリーニング動作を実行させる。
【００４７】
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画像出力動作（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。後述のクリーニングバイアス調整動作は、非画像形成時に実行される。
【００４８】
４．吐き出し工程
次に、導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２に付着した２次転写残トナーを中間転写ベルト２０に転移させる（吐き出させる）工程である吐き出し工程について説明する。
【００４９】
中間転写ベルト２０のクリーニング動作中に、導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２には正バイアスが印加され、クリーニング対向ローラ２２に向かって正の電界が形成される。つまり、この時、第１の接触部ＣＬ１において、中間転写ベルト２０と導電性ブラシ３１との間には、正規の帯電極性に帯電したトナーを中間転写ベルト２０側から導電性ブラシ３１側に向かわせる（付勢する）電界が形成される。また、この時、第２の接触部ＣＬ２において、中間転写ベルト２０と帯電ローラ３２との間には、正規の帯電極性に帯電したトナーを中間転写ベルト２０側から帯電ローラ３２側に向かわせる（付勢する）電界が形成される。すると、２次転写残トナー中の正規の帯電極性（負極性）を持ったトナーの一部が、正極性に帯電されることなく、静電引力により導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２に付着する。導電性ブラシ３１に付着したトナーが蓄積していき、所定の量に達すると、それ以上のトナーの回収、保持ができなくなり、クリーニング性能が低下する。同様に、帯電ローラ３２の表面にトナーが付着し、その付着量が増えていくと、帯電ローラ３２の帯電性能が不安定になり、クリーニング性能が低下する。
【００５０】
そこで、導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２に付着しているトナーを中間転写ベルト２０に転移させ（吐き出させ）、そのトナーを感光ドラム２に転移させてドラムクリーニング装置６で回収する工程である吐き出し工程が行われる。吐き出し工程は、後回転工程時やジャム（記録材Ｐがその搬送経路中で詰まること）発生後の処理動作時などの画像形成をしていないタイミング（非画像形成時）に実行される。これにより、導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２に付着したトナーの量が減少して、クリーニング性能の低下が抑制される。
【００５１】
導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２に保持されているトナーの大部分は負極性に帯電しているが、放電によって正極性になったトナーも微量が付着している。そこで、本実施例では、吐き出し工程において、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２に、それぞれ負バイアスと正バイアスとが交互に切り替えられて印加される。つまり、この時、中間転写ベルト２０と導電性ブラシ３１との間には、正規の帯電極性に帯電したトナーとそれとは逆極性に帯電したトナーとを、それぞれ導電性ブラシ３１側から中間転写ベルト２０側に向かわせる（付勢する）電界が交互に形成される。また、この時、中間転写ベルト２０と帯電ローラ３２との間には、正規の帯電極性に帯電したトナーとそれとは逆極性に帯電したトナーとを、それぞれ帯電ローラ３２側から中間転写ベルト２０側に向かわせる（付勢する）電界が交互に形成される。すなわち、次の２つの状態が交互に切り替えられる。第１に、図２（ｂ）に示すようにスイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ４がそれぞれ導通し、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２に第１、第２の負バイアス出力部５２、６２からそれぞれ負バイアスが印加される状態である。第２に、図２（ａ）に示すようにスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ３がそれぞれ導通し、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２に第１、第２の正バイアス出力部５１、６１からそれぞれ正バイアスが印加される状態である。このように、吐き出し工程時には、導電性ブラシ３１とクリーニング対向ローラ２２との間の電界、及び帯電ローラ３２とクリーニング対向ローラ２２との間の電界が、正負に交互に反転される。これにより、導電ブラシ３１に蓄積されたトナー、及び帯電ローラ３２上に付着したトナーが中間転写ベルト２０上に吐き出される。
【００５２】
なお、吐き出し工程では、導電性ブラシ３１には、いずれも流れる電流の絶対値がブラシ目標電流値ＩＢとなる正バイアスと負バイアスとが印加される。また、吐き出し工程では、帯電ローラ３２には、いずれも流れる電流の絶対値がローラ目標電流値ＩＲとなる正バイアスと負バイアスとが印加される。
【００５３】
吐き出し工程時に、中間転写ベルト２０は図１中の矢印Ｒ３方向に回転駆動される。中間転写ベルト２０上に吐き出されたトナー（ここでは「吐き出しトナー」ともいう。）は、本実施例では主に中間転写ベルト２０の回転方向において最上流の第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａで、中間転写ベルト２０から感光ドラム２ａに転移する。この時、第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａには、トナーの正規の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）のバイアスが印加される。これにより、主に負極性に帯電している吐き出しトナーが、第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに回収される。そして、感光ドラム２ａに転移した吐き出しトナーは、ドラムクリーニング装置６ａにより感光ドラム２ａ上から除去されて回収される。正極性に帯電している吐き出しトナーは、同じ第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに回収したり、他の画像形成部１の感光ドラム２に回収したりすることができる。その時、その画像形成部１の１次転写ローラ５には、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）のバイアスが印加される。
【００５４】
５．光学センサ
次に、画像形成装置１００が有する検知手段としての光学センサ９について説明する。光学センサ９は、画像濃度補正、レジストレーション補正に用いられるとともに、詳しくは後述するクリーニングバイアス調整動作に用いられる。
【００５５】
光学センサ９は、中間転写ベルト２０の回転方向において１次転写部Ｎ１（最下流の１次転写部Ｎ１ａ）の下流かつ２次転写部Ｎ２の上流で中間転写ベルト２０上のトナーを検知できるように配置されている。本実施例では、中間転写ベルト２０の幅方向（移動方向と略直交する方向）の中央に対し両端部側で中間転写ベルト２０上のトナーを検知できるように、該幅方向（主走査方向）に２個の光学センサ９が配置されている（図７参照）。
【００５６】
図５は、光学センサ９の模式図である。光学センサ９は、ＬＥＤなどの発光素子９１と、フォトダイオードなどの受光素子９２と、を有して構成されている。光学センサ９は、発光素子９１から赤外光を中間転写ベルト２０上のトナーＴに照射し、その正反射光を受光素子９２で測定することにより、トナーＴの位置及び濃度（単位面積当たりのトナー量、トナー載り量（ｍｇ／ｃｍ２））を検知することができる。
【００５７】
図６は、光学センサ９の出力特性を示している。光学センサ９の出力（フォトダイオード９２の受光光量）は、トナー載り量が多くなるに従って減少する。これは、中間転写ベルト２０上のトナー載り量が増加すると、トナーによって照射光が拡散されるとともに、下地である中間転写ベルト２０の表面が隠されて中間転写ベルト２０からの正反射光が減少するからである。
【００５８】
画像形成装置１００においては、環境の変化や長時間の使用による装置各部の変動があると、得られる画像の濃度や位置が変動することがある。そのため、濃度や位置の変動の補正を目的として定期的に画像濃度補正及びレジストレーション補正（ここでは「キャリブレーション」ともいう。）を行なう必要がある。本実施例では、前回のキャリブレーションから、環境温度が５℃以上変動した場合、又はプリント枚数が１０００枚を超えるごとにキャリブレーションが実行される。
【００５９】
図７は、本実施例におけるキャリブレーション用の画像パターンを示す模式図である。本実施例では、中間転写ベルト２０の幅方向の両端部側の光学センサ９、９により検知が可能な位置に、それぞれ次の画像パターンが形成される。まず、中間転写ベルト２０の移動方向（副走査方向）のレジストレーション補正用として、主走査方向に延びる直線状のレジパターンＰ−Ｙ、Ｐ−Ｍ、Ｐ−Ｃ、Ｐ−Ｋが、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に形成される。次に、主走査方向のレジストレーション補正用として、副走査方向に対し傾斜した略Ｌ字形のレジパターンＳ−Ｙ、Ｓ−Ｍ、Ｓ−Ｃ、Ｓ−Ｋが、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に形成される。次に、画像濃度補正用として、８ｍｍ角のパッチが１０ｍｍ間隔で、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に、色ごとに画像印字率（濃度階調度）を５段階に変化させて（各色５パッチずつ）、合計２０個形成される。各パッチと印字率（階調度）との対応は、Ｙ１、Ｍ１、Ｃ１、Ｋ１＝２０％、Ｙ２、Ｍ２、Ｃ２、Ｋ２＝４０％、Ｙ３、Ｍ３、Ｃ３、Ｋ３＝６０％、Ｙ４、Ｍ４、Ｃ４、Ｋ４＝８０％、Ｙ５、Ｍ５、Ｃ５、Ｋ５＝１００％、に設定されている。
【００６０】
６．クリーニングバイアス調整動作
次に、本実施例における光学センサ９を用いたクリーニングバイアス調整動作（ここでは、単に「調整動作」ともいう。）について説明する。図８は、その調整動作のフローチャートを示す。
【００６１】
まず、ＳＴＥＰ１において、制御部１５０は、画像濃度補正及びレジストレーション補正（キャリブレーション）を実行させる。キャリブレーション時には、中間転写ベルト２０上に図７に示したキャリブレーション用の画像パターンが形成され、光学センサ９によってその画像パターンが検知され、画像濃度補正とレジストレーション補正とが行なわれる。キャリブレーション時には、毎回実質的に同じ画像パターンが形成されるため、毎回のキャリブレーション時に中間転写ベルト２０上に載せられるトナーの量はほぼ一定となる。
【００６２】
次に、ＳＴＥＰ２において、制御部１５０は、中間転写ベルト２０のクリーニング動作を実行させる。中間転写ベルト２０上のキャリブレーション用の画像パターンを正極性に帯電させるために、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２に、それぞれ正バイアスが印加され、それぞれ調整前のブラシ目標電流値ＩＢ、ローラ目標電流値ＩＲが流れる。ここでの説明では、一例として、調整前（現在）のブラシ目標電流値ＩＢ＝１４μＡ、調整前（現在）のローラ目標電流値ＩＲ＝１４μＡとする。キャリブレーション用の画像パターンの正極性に帯電したトナーは、第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに転移してドラムクリーニング装置６ａにより回収される。一方、キャリブレーション用の画像パターンの負極性のトナーは一時的に導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２に回収される。キャリブレーション時には、中間転写ベルト２０上のキャリブレーション用の画像パターンは、記録材Ｐに転写させずに実質的に全てベルトクリーニング装置３０を用いてクリーニングされる。そのため、キャリブレーション時には、通常の画像形成時と比較して、ベルトクリーニング装置３０に到達する中間転写ベルト２０上のトナーの量が多い。例えば、２次転写工程における転写効率を９５％とした場合、９５％が記録材Ｐに転写され、残りの５％しか中間転写ベルト２０上には残らないが、キャリブレーション時には１００％が中間転写ベルト２０上に残ることになる。
【００６３】
次に、ＳＴＥＰ３において、制御部１５０は、吐き出し工程を実行させる。このキャリブレーション後の吐き出し工程時には、通常の画像形成時に回収された２次転写トナーの吐き出し工程（ここでは、「通常の吐き出し工程」ともいう。）よりも多くのトナーが導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２に回収されている。そのため、キャリブレーション後の吐き出し工程時には、比較的大量のトナーが吐き出される。つまり、毎回の後回転工程時などでトナーが吐き出されるため、通常の吐き出し工程時には、導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２から比較的少量のトナーしか吐き出されない。一方、キャリブレーション後の吐き出し工程時には、通常の吐き出し工程時よりも多くのトナーが導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２から吐き出される。そのため、このトナーを利用することで、導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２の劣化具合を精度良く判断することができる。導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２の比較的広範囲にわたる劣化程度に関するデータを取得できるからである。なお、調整動作においては、主走査方向に２個設けられている光学センサ９のうち一方による検知結果を用いてもよいし、両方による検知結果を合算処理、平均処理などの統計処理をして用いてもよい。
【００６４】
次に、ＳＴＥＰ４において、制御部１５０は、中間転写ベルト２０の回転の１周目で吐き出されたトナー（吐き出しトナー）の量を測定することによって、ブラシ目標電流値ＩＢの適正化を行なう。
【００６５】
本実施例では、概略、次のように設定（調整）することを、ブラシ目標電流値ＩＢの適正化としている。つまり、調整動作の時点での導電性ブラシ３１によるトナーの回収量を、使用初期の導電性ブラシ３１によるトナーの回収量に近づける（典型的には実質的に同じにする）ようにブラシ目標電流値ＩＢを設定することである。
【００６６】
導電性ブラシ３１には、負極性に帯電したトナーを静電的に一時回収することにより、下流側の帯電ローラ３２に到達するトナーの量を減少させ、クリーニング不良の発生を抑制することが期待されている。しかし、導電性ブラシ３１は、通電劣化や放電生成物の付着により機能が低下すると、回収できるトナーの量が減る。この機能の低下を補うためには、ブラシ目標電流値ＩＢを上げる必要があるが、上げすぎると更なる通電劣化を招くため、導電性ブラシ３１の劣化具合に合わせて適切なブラシ目標電流値ＩＢを選ぶことが望まれる。
【００６７】
本実施例では、ＳＴＥＰ２において導電性ブラシ３１が回収することができたトナーの量が使用初期よりも多ければ、ブラシ目標電流値ＩＢが導電性ブラシ３１の劣化程度に対する適正値よりも大きいと判断する。逆に、ＳＴＥＰ２において導電性ブラシ３１が回収することができたトナーの量が使用初期よりも少なければ、ブラシ目標電流値ＩＢが導電性ブラシ３１の劣化程度に対する適正値より小さいと判断する。
【００６８】
ブラシ目標電流値ＩＢを設定するプロセスを更に具体的に説明する。ＳＴＥＰ３で吐き出し工程が開始されると、中間転写ベルト２０の回転の１周目で、導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２からトナーが吐き出される。この時の吐き出しトナーの量は、導電性ブラシ３１から吐き出されたトナーの量が支配的となる。そのため、この吐き出しトナーの量によって、導電性ブラシ３１が一時回収できたトナーの量を推定することができ、調整動作の時点での導電性ブラシ３１の一時回収性能を見積もることができる。したがって、この吐き出しトナーの量が光学センサ９で検知され、吐き出しトナーの量、つまり導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２（主に導電性ブラシ３１）が一時回収していたトナーの量が測定される。
【００６９】
ここで、通常の吐き出し工程であれば、吐き出しトナーは感光ドラム２に転移させられてドラムクリーニング装置６で回収される。これに対し、ＳＴＥＰ４では、ＳＴＥＰ３における吐き出しトナーは各画像形成部１ａ〜１ｄの１次転写部Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄを通過させられる。本実施例では、画像形成装置１００には、各画像形成部１ａ〜１ｄの感光ドラム２ａ〜２ｄから中間転写ベルト２０を離間させる離間機構（図示せず）が設けられている。そして、調整動作時には、全ての画像形成部１ａ〜１ｄの感光ドラム２ａ〜２ｄから中間転写ベルト２０が離間される。これにより、ＳＴＥＰ３における吐き出しトナーは、各１次転写部Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄに対応する位置を通過し、その量を光学センサ９で測定することができる。
【００７０】
図９は、導電性ブラシ３１の使用初期と寿命の後半まで使用した時（ここでは「耐久後」ともいう。）とで、ＳＴＥＰ３における吐き出しトナーを光学センサ９で検知した際の光学センサ９の出力を示す。使用初期は、導電性ブラシ３１で一時回収できるトナーの量が多く、光学センサ９の出力は相対的に小さい。これに対し、耐久後は、通電による劣化や放電生成物の付着により導電性ブラシ３１が一時回収できるトナーの量が減り、光学センサ９の出力は相対的に大きくなる。本実施例では、耐久後の光学センサ９の出力を使用初期の光学センサ９の出力に近づける（典型的には実質的に同じにする）ようなブラシ目標電流値ＩＢを設定する。これにより、いたずらにブラシ目標電流値ＩＢを上げて、導電性ブラシ３１の電気抵抗の上昇を加速させることなく、耐久後と使用初期とで略一定の導電性ブラシ３１の一時回収性能を得ることができる。
【００７１】
本実施例では、中間転写ベルト２０上の吐き出しトナーの領域（吐き出しトナー検知範囲）を検知した際の光学センサ９の出力の平均値（平均出力値）が、耐久後と使用初期とで同じなるように、調整後のブラシ目標電流値ＩＢを設定する。具体的には、本実施例では、次の各情報を用いて、ブラシ目標電流値ＩＢの適正化を行なう。図９に示す予め取得した使用初期のブラシ目標電流値ＩＢ＝１０μＡでの平均出力値、ＳＴＥＰ４で取得した耐久後の平均出力値、図３に示す電流値とトナー回収量との関係、及び図６に示す光学センサ９の出力とトナー載り量との関係である。上記使用初期の平均出力値、図３の関係、図６の関係の情報は、予め取得されて制御部１５０の記憶部に記憶されている。
【００７２】
まず、制御部１５０は、図９に示す耐久後の平均出力値を算出する。次に、制御部１５０は、算出した平均出力値と、図６に示す光学センサ９の出力とトナー載り量との関係から、導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２（主に導電性ブラシ３１）から吐き出されたトナーの量（単位面積当たり）を算出する。次に、制御部１５０は、次の各情報を用いて、使用初期と耐久後の吐き出しトナーの量の比率を算出する。使用初期のブラシ目標電流値ＩＢ＝１０μＡでの吐き出しトナーの量（単位面積当たり）、及び耐久後（現在）のブラシ目標電流値ＩＢ＝１４μＡでの吐き出しトナーの量（単位面積当たり）である。例えば、使用初期の吐き出しトナーの量：耐久後の吐き出しトナーの量＝１．０：０．９のように比率が算出される。
【００７３】
次に、制御部１５０は、吐き出しトナーの量を導電性ブラシ３１が回収したトナーの量として、図３に示す近似式を用いてブラシ目標電流値ＩＢを算出する。例えば、ブラシ目標電流値ＩＢは、次のように算出される。
【００７４】
まず、以上の説明より、次式が成り立つ。
１．０（使用初期の吐き出しトナーの量）−０．９（耐久後の吐き出しトナーの量）
＝０．１
【００７５】
また、図３に示す近似式は傾きが０．０５であるので、次式より、ブラシ目標電流値ＩＢは２［μＡ］だけ上げればよいことがわかる。
０．１／０．０５＝２［μＡ］
【００７６】
したがって、次式より、ブラシ目標電流値ＩＢは１６［μＡ］と算出することができる。
１４［μＡ］（調整前のブラシ目標電流値ＩＢ）＋２＝１６［μＡ］（調整後のブラシ目標電流値ＩＢ）
【００７７】
次に、ＳＴＥＰ５において、制御部１５０は、吐き出し工程を開始後の中間転写ベルト２０の回転の２周目から、ＳＴＥＰ３における吐き出しトナーから感光ドラム２に回収されたトナーの量を測定することによって、ローラ目標電流値ＩＲの適正化を行なう。
【００７８】
本実施例では、概略、次のように設定（調整）することを、ローラ目標電流値ＩＲの適正化としている。つまり、調整動作の時点での帯電ローラ３２の帯電性能を、使用初期の帯電ローラ３２の帯電性能に近づける（典型的には実質的に同じにする）ようにローラ目標電流値ＩＲを設定することである。
【００７９】
ＳＴＥＰ５では、導電性ブラシ３１にバイアスは印加せず、ＳＴＥＰ３における吐き出しトナーは実質的に全て帯電ローラ３２を通過する。この吐き出しトナーは、帯電ローラ３２によって正電荷が付与され、第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに転移してドラムクリーニング装置６ａにより回収される。前述のように、この時、帯電ローラ３２にはローラ目標電流値ＩＲ＝１４μＡが流れているものとする。キャリブレーション後の吐き出し工程時の吐き出しトナーの量は比較的大量であるため、帯電ローラ３２による一度の正電荷の付与では、実質的に全ての吐き出しトナーを正極性にすることができない。そのため、複数回中間転写ベルト２０を回転させる必要があり、光学センサ９では正極性に帯電できず感光ドラム２ａに回収できなかったトナーが検知される。なお、本実施例では、画像形成装置１００は、中間転写ベルト２０から２次転写ローラ２４を離間させる離間機構を有しており、調整動作時に２次転写部Ｎ２に対応する位置をトナーが通過する際には、中間転写ベルト２０から２次転写ローラ２４が離間される。
【００８０】
ここで、通常の吐き出し工程時の吐き出しトナーの量は比較的少ない。そのため、通常の吐き出し工程時に、キャリブレーション後の吐き出し工程時よりも少ない回数だけ中間転写ベルト２０を回転させることで吐き出しトナーを十分に感光ドラム２ａに回収できるように、ローラ目標電流値ＩＲを設定するのが好ましい。本実施例では、通常の吐き出し工程時に、１回中間転写ベルト２０を回転させることで、実質的に全ての吐き出しトナーを感光ドラム２ａに回収できるように、ローラ目標電流値ＩＲを設定する。これにより、帯電ローラ３２の通電劣化を抑制することができる。
【００８１】
本実施例では、使用初期のローラ目標電流値ＩＲは１０μＡである。この場合、帯電ローラ３２の使用初期には、キャリブレーション後の吐き出し工程で４回中間転写ベルト２０を回転させることで中間転写ベルト２０上の実質的に全ての吐き出しトナーを感光ドラム２ａに回収することができる。
【００８２】
そして、本実施例では、ＳＴＥＰ５において感光ドラム２ａに回収することができたトナーの量が使用初期よりも多ければ、ローラ目標電流値ＩＲが帯電ローラ３２の劣化程度に対する適正値よりも大きいと判断する。逆に、ＳＴＥＰ５において感光ドラム２ａに回収することができたトナーの量が使用初期よりも少なければ、ローラ目標電流値ＩＲが帯電ローラ３２の劣化程度に対する適正値より小さいと判断する。
【００８３】
ローラ目標電流値ＩＲを設定するプロセスを更に具体的に説明する。ＳＴＥＰ５において、まず、１回目の中間転写ベルト２０の回転で感光ドラム２ａに回収しきれずに中間転写ベルト２０上に残った吐き出しトナーが、光学センサ９によって検知される。そして、２回目、３回目、４回目と中間転写ベルト２０を回転させると、光学センサ９によって中間転写ベルト２０上の吐き出しトナーが減っていく過程を検知でき、光学センサ９の出力から中間転写ベルト２０上のトナーの量を推定することができる。
【００８４】
図１０は、使用初期のローラ目標電流値ＩＲを振った時の光学センサ９の出力（実線、破線、一点鎖線）と、耐久後のＳＴＥＰ５において取得した光学センサ９の出力（二点鎖線）を示す。図１０の横軸は、中間転写ベルト２０の回転回数を示している。また、図１０の縦軸は、中間転写ベルト２０の下地に対する光学センサ９の出力を１００とした場合の、中間転写ベルト２０上の吐き出しトナーの領域（吐き出しトナー検知範囲）を検知した際の光学センサ９の出力の平均値（平均出力値）を示している。
【００８５】
ローラ目標電流値ＩＲを大きくすると、帯電ローラ３２による１回の帯電処理で正極性に帯電させられるトナーが増えるため、感光ドラム２ａに回収されるトナーが増え、光学センサ９の出力は大きくなる。逆に、ローラ目標電流値ＩＲを小さくすると、帯電ローラ３２による１回の帯電処理で正極性に帯電させられるトナーが減るため、感光ドラム２ａに回収されるトナーが減り、光学センサ９の出力は小さくなる。また、耐久後の光学センサ９の出力は、中間転写ベルト２０の４回目の回転でも、中間転写ベルト２０の下地に対する光学センサ９の出力である１００になっていないことがわかる。
【００８６】
この結果から、使用初期と比較した、耐久後の帯電ローラ３２が中間転写ベルト２０上のトナーを正極性に帯電させる能力を推定することができる。本実施例では、１回の正電荷付与で感光ドラム２に回収できた吐き出しトナーの量を、帯電ローラ３２の帯電性能の目安とする。特に、本実施例では、２回目の正電荷付与で感光ドラム２に回収できた吐き出しトナーの量から、帯電ローラ３２の帯電性能を見積もる。これは、図１０においては、１回目と２回目とでの光学センサ９の出力の差から帯電ローラ３２の帯電性能を見積もることに相当する。つまり、本実施例では、耐久後の上記出力の差を、使用初期のローラ目標電流値ＩＲ＝１０μＡでの上記出力の差に近づける（典型的には同じにする）ようなローラ目標電流値ＩＲを設定する。これにより、いたずらにローラ目標電流値ＩＲを上げて、帯電ローラ３２の電気抵抗の上昇を加速することなく、耐久後と使用初期とで略一定の帯電ローラ３２の帯電性能を得ることができる。なお、帯電ローラ３２の帯電性能は、２回目の正電荷付与で感光ドラム２に回収できた吐き出しトナーの量から見積もることに限定されず、１回目、３回目又は４回目であってもよい。本実施例では、２回目で回収できるトナーの量が相対的に多いため、２回目で回収できたトナーの量を利用することで調整精度を向上することができる。
【００８７】
具体的な算出方法の例を挙げて更に説明する。図１０において、使用初期のローラ目標電流値ＩＲ＝１０μＡにおける１回目の光学センサ９の出力は１０、２回目の光学センサ９の出力は５０である。したがって、使用初期の帯電ローラ３２の帯電性能は、５０（２回目の光学センサ９の出力）−１０（１回目の光学センサ９の出力）＝４０となる。この使用初期の帯電性能の情報は、予め取得されて制御部１５０の記憶部に記憶されている。上記同様にして、耐久後の帯電ローラ３２の帯電性能は、３５（＝５５−２０）となる。この結果から、帯電性能差である５（＝４０−３５）を埋めるように、ローラ目標電流値ＩＲを設定すればよいことがわかる。
【００８８】
また、使用初期のローラ目標電流値ＩＲ＝２０μＡにおける帯電性能は、上記同様にして、８０（＝９０−１０）となる。そして、使用初期のローラ目標電流値ＩＲ＝１０μＡの場合と、ローラ目標電流値ＩＲ＝２０μＡの場合の光学センサ９の出力の差から、光学センサ９の出力とローラ目標電流値ＩＲとの関係式が算出できる。つまり、ローラ目標電流値ＩＲ＝１０μＡの場合の上記光学センサ９の出力の差分は４０、ローラ目標電流値ＩＲ＝２０μＡの場合の上記光学センサ９の出力の差分は８０である。そのため、ローラ目標電流値ＩＲ＝１μＡあたりの光学センサ９の出力の増減（傾き、変化割合）は４であると算出できる。この関係式の情報は、予め取得されて制御部１５０の記憶部に記憶されている。したがって、ローラ目標電流値ＩＲは、次のように算出される。まず、以上の説明より、次式が成り立つ。
Ｙ（光学センサ出力増減）＝４×Ｘ（ローラ目標電流値ＩＲ増減）
【００８９】
また、この関係式を用いることで、使用初期と耐久後の光学センサ９の出力の差５を埋めるためには、次式のように、ローラ目標電流値ＩＲは１．２５［μＡ］だけ上げればよいことがわかる。
５（光学センサ出力差）÷４＝１．２５［μＡ］
【００９０】
したがって、次式より、ローラ目標電流値ＩＲは１５．２５［μＡ］と算出することができる。
１４［μＡ］（調整前ローラ目標電流値ＩＲ）＋１．２５［μＡ］＝１５．２５［μＡ］（調整後ローラ目標電流値ＩＲ）
【００９１】
７．本実施例の効果の検証
図１に示す画像形成装置１００において上述の調整動作を行った場合（本実施例）と、行わなかった場合（比較例）とで、クリーニング不良の発生の有無を確認した。上述の調整動作を行わないことを除いて、比較例の画像形成装置１００の構成及び動作は本実施例と実質的に同じである。表１は比較例の結果を示し、表２は本実施例の結果を示す。
【００９２】
ここでは、プリント枚数５０００枚ごとにクリーニング性能の評価を行ない、その時にブラシ目標電流ＩＢ、ローラ目標電流ＩＲを流すのに必要だった電圧を記録した。比較例では、プリント枚数が増加して導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２が通電劣化した場合でもクリーニング不良が発生しないように、使用初期からブラシ目標電流値ＩＢ及びローラ目標電流ＩＲを本実施例よりも大きめの２０μＡに設定した。なお、クリーニング性能の評価方法、評価基準は、図４の評価結果を得た上述の評価方法、評価基準と同じである。
【００９３】
【表１】
2017122850.tif 000003
【００９４】
【表２】
2017122850.tif 000004
【００９５】
表１に示すように比較例では３５０００枚目でクリーニング不良が発生するが、表２に示すように本実施例では５００００枚目までクリーニング不良の発生を遅らせることができる。これは、次のような理由によるものと考えられる。
【００９６】
まず、比較例では、使用初期から導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２に流れる電流値が２０μＡであるため、導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２の通電劣化が進みやすい。そのため、導電性ブラシ３１に印加するバイアスの値は、２００００枚目で第１のクリーニング電源５０の上限電圧である４０００Ｖに到達する。また、帯電ローラ３２に印加するバイアスの値は、２５０００枚目で第２のクリーニング電源６０の上限電圧である４０００Ｖに到達する。なお、本実施例及び比較例において、第１、第２のクリーニング電源５０、６０の出力が上限電圧に達した後は、該上限電圧が導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２に印加される。そして、上限電圧に到達した後は、２０μＡのブラシ目標電流値ＩＢ及びローラ目標電流値ＩＲを流すには電源の出力が足りないため、電流が下がっている。そして、更に導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２の電気抵抗の上昇が続き、３５０００枚目で導電性ブラシ３１に流れる電流が１４μＡ、帯電ローラ３２に流れる電流が１６μＡに下がると、クリーニング不良が発生してしまう。
【００９７】
一方、本実施例では、プリント枚数１０００枚ごとに、キャリブレーションが実行される際に、クリーニングバイアス調整動作が実行される。そして、導電性ブラシ３１の一時回収性能及び帯電ローラ３２の帯電性能が使用初期と実質的に同じになるように、ブラシ目標電流ＩＢ及びローラ目標電流ＩＲの適正化が行なわれる。そのため、比較例と比較して、使用初期のブラシ目標電流値ＩＢ及びローラ目標電流値ＩＲを小さく抑えることができるため、導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２の通電劣化を抑えることができる。その後、導電性ブラシ３１に印加するバイアスの値は、３５０００枚目で第１のクリーニング電源５０の上限電圧である４０００Ｖに到達する。また、帯電ローラ３２に印加するバイアスの値は、４５０００枚目で第２のクリーニング電源６０の上限電圧である４０００Ｖに到達する。最終的に、５００００枚目で導電性ブラシ３１に流れる電流が１４μＡ、帯電ローラ３２に流れる電流が１７μＡに下がると、クリーニング不良が発生する。
【００９８】
本実施例では、クリーニング不良の発生までのプリント枚数を、比較例での３５０００枚から５００００枚に増やすことができる。つまり、本実施例では、中間転写ベルト２０上の２次転写残トナーの良好なクリーニングを、従来よりも長期にわたって持続できる。また、本実施例では、第１、第２のクリーニング電源５０、６０の上限出力を上げる必要性を低減することができるので、装置の小型化や低コスト化の点でも有利である。また、本実施例では、キャリブレーション用の画像パターンを利用して導電性ブラシ３１の一時回収性能、帯電ローラ３２の帯電性能を測定するため、専用の画像パターンを形成する必要がなく、トナーの消費量や調整のために必要な時間を低減することができる。
【００９９】
このように、本実施例では、画像形成装置１００は、電源５０、６０からクリーニング部材３１、３２に中間転写体上のトナーをクリーニングするために印加するクリーニングバイアスを調整する制御手段１５０を有する。この制御手段１５０は、次のような調整動作を実行させる。つまり、中間転写体上に形成された所定のトナー像を、クリーニング部材３１、３２によりクリーニングさせる。また、クリーニング部材３１、３２によりクリーニングされた所定のトナー像のトナーの量に関する情報を、検知手段９により中間転写体上の所定のトナー像のトナーを検知した結果から取得する。そして、該情報に基づいて、クリーニング部材３１、３２によりクリーニングされる所定のトナー像のトナーの量が所定の基準値に近づくように、クリーニングバイアスを調整する。本実施例では、上記所定の基準値は、使用初期のクリーニング部材３１、３２によりクリーニングされる所定のトナー像のトナーの量である。また、本実施例では、制御手段１５０は、第１のクリーニング部材（導電性ブラシ）３１については、これに回収された後に中間転写体２０に吐き出された所定のトナー像のトナーを検知手段により検知した結果から上記情報を取得する。また、本実施例では、制御手段１５０は、第２のクリーニング部材（帯電ローラ）３２については、これに帯電された後に像担持体２に転移せずに中間転写体上に残留した所定のトナー像のトナーを検知手段９により検知した結果から上記情報を取得する。また、本実施例では、上記所定のトナー像は、クリーニングバイアス以外の少なくとも一つの調整項目の調整のために中間転写体２０に形成されたものである。該少なくとも一つの調整項目は、本実施例では、画像濃度及びレジストレーションである。
【０１００】
以上、本実施例によれば、中間転写ベルト２０上のトナーを静電的にクリーニングする導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２の電気抵抗の変化に応じて、これらに印加するバイアスを必要十分な値に調整することが可能となる。これにより、中間転写ベルト２０上のトナーの良好なクリーニングを、従来よりも長期にわたって持続できる。
【０１０１】
［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、詳しい説明を省略する。
【０１０２】
１．本実施例の概要
本実施例では、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２の寿命を判断し、それをクリーニング不良が発生する前にユーザーなどの操作者に報知して、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２の交換を促す方法について説明する。
【０１０３】
本実施例では、概略、実施例１で説明したクリーニングバイアス調整動作を行なっても十分なクリーニング性能（典型的には使用初期と実質的に同じクリーニング性能）を満たせない場合に、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２の寿命と判断する。そして、画像形成装置１００の操作部２００（図１）の表示装置、あるいは画像形成装置１００と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機器の表示装置において、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２の寿命に関する情報を操作者に報知する。例えば、寿命が近いことを警告する表示や、交換を促す表示などを行うことができる。報知方法は、表示に限定されるものではなく、例えば音声で報知してもよい。これにより、クリーニング不良が発生する前に導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２を交換することを可能として、クリーニング不良の発生を抑制することができる。
【０１０４】
なお、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２は、画像形成装置１００の装置本体に対して、それぞれ個別に着脱可能とされていてもよいし、一体的に着脱可能なユニットとされていてもよい。また、導電性ブラシ３１又は帯電ローラ３２の少なくとも一方が他の要素と共に一体的に、画像形成装置１００の装置本体に対して着脱可能なユニットとされていてもよい。
【０１０５】
２．寿命検知制御
次に、本実施例における光学センサ９を用いた寿命検知制御について説明する。図１１は、そのフローチャートを示す。
【０１０６】
図１１において、ＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ５までの動作は、実施例１で説明した調整動作と同じであるので、説明は省略する。以下、ＳＴＥＰ６以降について説明する。
【０１０７】
ＳＴＥＰ６において、制御部１５０は、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２にそれぞれバイアスを印加する第１、第２のクリーニング電源５０、６０の出力がともに上限電圧に到達したか否か判断する。ここでは、今回の調整動作の１回前の調整動作の結果、第１、第２のクリーニング電源５０、６０の出力が上限電圧に到達したか否かを判断するものとする。到達していなかった場合は、次回の調整動作を実施例１で説明したのと同様に行う。到達していた場合は、ＳＴＥＰ７に進む。なお、本実施例では、プリント枚数４５０００枚目で、第１、第２のクリーニング電源５０、６０の出力がともに上限電圧である４０００Ｖに到達する（後述の表３）。
【０１０８】
次に、ＳＴＥＰ７において、制御部１５０は、所望のクリーニング性能を満たせるか否かを判断する。第１、第２のクリーニング電源５０、６０の出力が上限電圧に到達した場合は、ブラシ目標電流ＩＢ、ローラ目標電流ＩＲの適正化を行っても、実際に流れる電流を大きくすることはできない。したがって、ＳＴＥＰ４における光学センサ９の出力は、相対的に大きくなり（吐き出しトナーの量が少なくなり）、ＳＴＥＰ５における光学センサ９の出力は相対的に小さくなる（感光ドラム２ａに回収されるトナーの量が少なくなる）。本実施例では、ＳＴＥＰ４における光学センサ９の出力が使用初期より２０％大きくなり、ＳＴＥＰ５における光学センサ９の出力が使用初期よりも２０％小さくなった場合に、クリーニング不良の発生が懸念される。なお、本実施例では、第１、第２のクリーニング電源５０、６０の出力の両方が上限電圧に到達してからクリーニング性能を満たすか否かを判断しているが、これは本実施例の構成ではこの場合にクリーニング不良の発生が懸念されるからである。
【０１０９】
更に説明すると、図１２は、使用初期と４６０００枚目とでの、ＳＴＥＰ４における図９と同様の光学センサ９の出力を示している。図１２には、使用初期よりも２０％大きい出力（平均出力値）が寿命判断ラインとして示されている。また、図１３は、使用初期と４７０００枚目とでの、ＳＴＥＰ５における図１０と同様の光学センサ９の出力を示している。図１３には、中間転写ベルト２０の回転回数４回目について、使用初期よりも２０％小さい出力（平均出力値）が、寿命判断ラインとして示されている。なお、帯電ローラ３２の寿命は、４回目の光学センサ９の出力で判断することに限定されず、１回目、２回目又は３回目であってもよい。
【０１１０】
図１２に示すように、導電性ブラシ３１については、４６０００枚目では、光学センサ９の出力が寿命判断ラインを超えているため、一時回収性能が不十分であると推測し、寿命と判断することができる。また、図１３に示すように、帯電ローラ３２については、４７０００枚目では、中間転写ベルト２０の回転回数４回目の光学センサ９の出力が寿命判断ラインを超えているため、帯電性能が不十分であると推測し、寿命と判断することができる。本実施例では、今回の調整動作のＳＴＥＰ４、ＳＴＥＰ５での光学センサ９の出力に基づいて導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２がともに寿命であると判断した場合に、ＳＴＥＰ８に進む。導電性ブラシ３１又は帯電ローラ３２（本実施例の構成では、通常帯電ローラ３２）が未だ寿命に達していないと判断した場合は、次回の調整動作を実施例１で説明したのと同様にして行う。
【０１１１】
次に、ＳＴＥＰ８において、制御部１５０は、導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２がともに寿命に近いことをユーザーに通知する処理を行う。
【０１１２】
上述の寿命検知制御を行った場合（本実施例）と、行わなかった場合（実施例１）とでのクリーニング不良の発生の有無を確認した。表３は本実施例の結果を示す。実施例１の結果は、前述の表２に示したとおりである。
【０１１３】
【表３】
2017122850.tif 000005
【０１１４】
表２に示したとおり、実施例１では５００００枚目でクリーニング不良が発生した。これに対して、本実施例では、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２の寿命の判断を、それぞれ使用初期の光学センサ９の出力からの変化が２０％以上となった時点とした。これは、交換までに一カ月の猶予を持たせることを想定し、また一カ月の平均プリント枚数が３０００枚として、その間にクリーニング不良が発生しないように設定したものである。その結果、本実施例では、表４に示すように、未だクリーニング不良が発生していないうちに導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２の両者が機能上寿命に到達したことを判断して、それをユーザーに通知することができる。これにより、クリーニング不良が発生する前に、ユーザーに交換用の導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２（あるいはこれらを含むユニット）を準備する猶予を与えることができる。
【０１１５】
なお、寿命判断時期（上述の光学センサ９の出力に対する寿命判断ラインに対応）は、本実施例のものに限定されるものではなく、本発明を適用する画像形成装置の構成に合わせて適切な時期に設定すればよい。
【０１１６】
また、本実施例では、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２の両方が寿命であると判断された場合に寿命に関する情報を報知したが、これに限定されるものではない。導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２のそれぞれの寿命を独立して判断して、その寿命に関する情報を独立して報知するようにしてもよい。
【０１１７】
このように、本実施例では、制御手段１５０は、次の場合に、クリーニング部材３１、３２の寿命に関する情報を報知する処理を行う。つまり、電源５０、６０の出力が大きくなる方向にクリーニングバイアスを調整することで電源５０、６０の出力が所定の出力値に達し、クリーニング部材３１、３２によりクリーニングされる所定のトナー像のトナーの量が所定値以下となった場合である。本実施例では、上記所定の出力値は、電源５０、６０の上限出力値であるが、これに限定されるものではなく、クリーニング部材３１、３２が所望のクリーニング性能を満たさなくなる可能性があるとして予め求められた任意の出力値であってよい。また、本実施例では、上記トナーの量の所定値は、検知手段９の検知結果が使用初期に比較して所定値（２０％）だけ変化した場合に対応するトナーの量であるが、前述のようにこれに限定されるものではない。
【０１１８】
以上説明したように、本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られるとともに、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２の寿命を判断し、クリーニング不良が発生する前にユーザーに導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２の交換を促すことができる。
【０１１９】
［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。
【０１２０】
上述の実施例では、導電性ブラシと帯電ローラとを有する構成において、これら両方に印加するバイアスを調整する例について説明したが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。静電クリーニング方式には、単独のトナー帯電部材（帯電ローラ、帯電ブラシなど）を用いて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、その後の１次転写部において中間転写体から感光体に転移させて回収する構成もある。また、静電クリーニング方式には、単独の一時回収部材（導電性ブラシ、スポンジローラなど）を用いて画像形成工程時に２次転写残トナーを一時回収し、これを非画像形成工程時に中間転写体に吐き出し、感光体に転移させて回収する構成もある。本発明は、中間転写体上のトナーを静電的にクリーニングするクリーニング部材を有する構成であれば、上記いずれの構成においても適用できるものである。前者の場合、例えば、次のような調整動作を行うことができる。上述の実施例ではキャリブレーション用の画像パターンのトナーをクリーニングし、その後の吐き出し工程で吐き出されたトナーをトナー帯電部材で帯電させた際の帯電性能を、光学センサを用いて測定した。これに対し、キャリブレーション用の画像パターンのトナーをクリーニングする際のトナー帯電部材の帯電性能を、光学センサを用いて測定することができる。この場合も、通常、中間転写体を複数回転させながら徐々に減っていくキャリブレーション用の画像パターンのトナーを光学センサで検知して、上述の実施例と同様にしてトナー帯電部材の帯電性能を測定することができる。また、後者の場合は、トナー帯電部材の帯電性能を測定する動作を設けないことを除いて、実質的に上述の実施例と同様にして一時回収部材の一時回収性能を測定することができる。
【０１２１】
また、ブラシ目標電流ＩＢ、ローラ目標電流ＩＲの算出方法は、上述の実施例で説明したものに限定されるものではない。クリーニング部材によりクリーニングされたトナーの量に関する情報を、検知手段で中間転写体上のトナーを検知することで取得できればよい。
【０１２２】
また、上述の実施例では、クリーニングバイアスは、電源の出力の電流値（目標電流値）を変更して調整したが、これに限定されるものではなく、電源の出力の電圧値（目標電圧値）を変更して調整してもよい。そして、上述の実施例ではクリーニングバイアスは定電流制御されたが、これは定電圧制御されてもよい。
【０１２３】
また、上述の実施例では、キャリブレーション行う際に、キャリブレーション用の画像パターンを利用して、クリーニングバイアスを調整したが、これに限定されるものではない。例えば、クリーニングバイアスを調整するために、キャリブレーション用の画像パターンとは独立して専用の画像パターンを形成することができる。また、クリーニングバイアスを調整する動作を、キャリブレーションの実行とは独立したタイミングで行うことができる。
【０１２４】
また、上述の実施例では、クリーニング部材からトナーを吐き出すために、クリーニング部材に正負両極性のバイアスを印加したが、これに限定されるものではない。要求される吐き出し性能などに応じて、所望によりクリーニング部材に回収されているトナーの帯電極性（典型的には正規の帯電極性）と同極性のバイアスのみを印加してもよい。この場合バイアスの印加のＯＮ、ＯＦＦを繰り返してもよい。さらに、場合によっては、クリーニング部材に印加するバイアスをＯＦＦすることによって、トナーを吐き出させてもよい。
【０１２５】
また、上述の実施例では、調整動作時にトナーが１次転写部に対応する位置を通過できるように感光体から中間転写体を離間させたが、これに限定されるものではない。１次転写部に対応する位置を通過させたいトナーを感光体側から中間転写体側に引き付ける方向の電界を１次転写部に形成してもよい。同様に、上述の実施例では、調整動作時にトナーが２次転写部に対応する位置を通過できるように中間転写体から２次転写ローラを離間させたが、これに限定されるものではない。２次転写部に対応する位置を通過させたいトナーを２次転写ローラ側から中間転写体側に引き付ける方向の電界を２次転写部に形成してもよい。
【符号の説明】
【０１２６】
１          画像形成部
２          感光ドラム
９          光学センサ
２０        中間転写ベルト
３０        ベルトクリーニング装置
３１        導電性ブラシ
３２        帯電ローラ
【図１】
2017122850.tif 000006
【図２】
2017122850.tif 000007
【図３】
2017122850.tif 000008
【図４】
2017122850.tif 000009
【図５】
2017122850.tif 000010
【図６】
2017122850.tif 000011
【図７】
2017122850.tif 000012
【図８】
2017122850.tif 000013
【図９】
2017122850.tif 000014
【図１０】
2017122850.tif 000015
【図１１】
2017122850.tif 000016
【図１２】
2017122850.tif 000017
【図１３】
2017122850.tif 000018