JP2009180865A

JP2009180865A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2009180865A
Application number: JP2008018724A
Authority: JP
Inventors: Ryuta So; 龍太相
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-01-30
Filing date: 2008-01-30
Publication date: 2009-08-13
Anticipated expiration: 2028-01-30
Also published as: US8326163B2; US8224199B2; US20090190946A1; US20120170952A1; JP5094445B2

Abstract

【課題】少ない画像形成枚数の画像形成ジョブが連続実行されても静電クリーニング装置による転写部材のクリーニング性能を維持して記録材の裏汚れを阻止できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】制御部１１０は、画像形成ジョブの画像形成の終了後の後回転時、二次転写ローラ５６の長手方向の制御画像に重なる位置に回復トナー像を形成する。１枚の画像形成ジョブでは二次転写ローラ５６の３周分、５枚の画像形成ジョブでは二次転写ローラ５６の２周分、１０枚の画像形成ジョブでは二次転写ローラ５６の１周分の回復トナー帯を形成する。５０枚以上の画像形成ジョブでは二次転写部材クリーニング装置７による二次転写ローラ５６のクリーニング性の低下が発生しないので、回復トナー帯を形成しない。
【選択図】図３

Description

本発明は、像担持体に当接回転する転写部材に転写された制御用トナー像を静電的に吸着除去するクリーニング装置を備えた画像形成装置、詳しくは、クリーニング装置による転写部材のクリーニング性能を回復させる制御に関する。

感光ドラム、感光ベルト、中間転写ベルト等の像担持体に転写部材を当接回転させて、記録材に対するトナー像の転写部を構成した画像形成装置が広く用いられている。

また、記録材に転写する画像のトナー像の間隔に、記録材に転写されない制御用トナー像（制御画像）を形成して像担持体に担持させ、トナー像形成条件や画像のトナー像の位置決めを行う画像形成装置が実用化されている。

また、転写部材にファーブラシ等のクリーニング部材を当接回転させて、転写部で転写部材に付着した制御用トナー像を静電的に吸着除去させることにより、記録材の裏汚れを回避する画像形成装置も実用化されている。

特許文献１には、中間転写ベルトに沿って複数のトナー像形成手段を配置したタンデム型中間転写方式の画像形成装置が示される。ここでは、中間転写ベルトに静電クリーニング装置を配置しており、静電クリーニング装置は、逆極性の電圧がそれぞれ印加された一対の導電性ファーブラシを中間転写ベルトに当接回転させている。

特許文献２には、中間転写ベルトに当接して転写部を形成する二次転写ローラに静電クリーニング装置を設けた画像形成装置が示される。静電クリーニング装置は、トナー像の帯電極性と逆極性の電圧を印加した導電性ファーブラシを二次転写ローラに当接してカウンタ方向に回転させ、転写部で二次転写ローラに転写された制御用トナー像を静電的に吸着除去する。

特開２００２−２２９３４４号公報特開２０００−１８７４０５号公報

静電クリーニング装置を転写部材に付設した画像形成装置では、形成枚数が少ない画像形成ジョブが連続して、起動／停止が頻繁に繰り返されると、記録材の裏汚れが発生し易くなることが判明した。

画像形成装置は、スリープ状態で待機して、コピーやプリントの画像形成ジョブが入力されると起動して前回転を行った後に記録材への画像形成を開始する。そして、前回転時には、記録材を介することなく像担持体と転写部材とが１０００〜４０００Ｖの電圧印加状態で当接回転して、トナー像の形成条件や転写条件が設定される。

このため、前回転時には、像担持体と転写部材との間で放電を生じて放電生成物が形成されて転写部材やクリーニング部材に付着してクリーニング部材による転写部材のクリーニング性能が低下する。その結果、クリーニング部材の静電吸着力を逃れて転写部材に連れ回るトナーが増えて記録材の裏汚れが発生してしまう。

後述するように、数１０枚〜数１００枚と言った大量の画像形成を行うと、放電生成物は、転写部材に挟持搬送される記録材に持ち去られて蓄積しないため、クリーニング部材による転写部材のクリーニング性能は正常に保たれる。しかし、１枚コピーを断続的に繰り返してその度に前回転が行われる場合、転写部材やクリーニング部材に放電生成物が大量に蓄積して正常なクリーニング性能を維持できなくなり、記録材の裏汚れが発生し易くなる。

また、転写部材と像担持体との間に転写電界を印加しない状態で実行される前回転や後回転でも像担持体から転写部材へトナーが移転して裏汚れの原因となる。転写電圧を印加せず、転写部材を像担持体に当接させた状態で回転させているだけでも、裏汚れが生じやすい状態になる。転写部材が像担持体に接触しながら回転するうちに、研磨剤として働くトナーや外添剤が転写部材から像担持体へ剥ぎ取られてしまうからである。

本発明は、少ない画像形成枚数の画像形成が断続的に実行されても、静電クリーニング装置による転写部材のクリーニング性能を維持して記録材の裏汚れを阻止できる画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体に通常トナー像及び、前記像担持体上の前記通常トナー像の間に制御用トナー像を形成するトナー像形成手段と、前記像担持体に接触して転写部を形成し、前記転写部の記録材へ前記像担持体上の前記通常トナー像を転写する転写部材と、前記通常トナー像の転写時に前記転写部に転写電界を形成する転写電源と、前記転写部材に付着するトナーを静電的に除去するクリーニング部材と、前記制御用トナー像を検知する検知手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて前記トナー像形成手段のトナー像形成条件を変更する変更手段とを有するものである。そして、画像形成ジョブにおける記録材の枚数が所定枚数よりも少ない場合、前記画像形成ジョブの画像形成の終了から次の画像形成ジョブの画像形成までに、前記トナー像形成手段は前記像担持体に供給用トナー像を形成し、前記供給用トナー像は前記転写電源が前記転写部に形成する前記転写電界によって前記転写部材へ転写される。

本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体に通常トナー像及び、前記像担持体上の前記通常トナー像の間に制御用トナー像を形成するトナー像形成手段と、前記像担持体に接触して転写部を形成し、前記転写部にある記録材へ前記像担持体上の前記通常トナー像を転写する転写部材と、前記通常トナー像の転写時に前記転写部に転写電界を形成する転写電源と、前記転写部材に付着するトナーを静電的に除去するクリーニング部材と、前記制御用トナー像を検知する検知手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて前記トナー像形成手段のトナー像形成条件を変更する変更手段とを有するものである。そして、今回の画像形成ジョブの画像形成の終了から次回の画像形成ジョブの画像形成の開始までの間に、前記トナー像形成手段は前記像担持体に供給用トナー像を形成し、前記供給用トナー像は前記転写電源が形成する前記転写電界によって前記転写部材へ転写され、前記供給用トナー像のトナー量は画像形成ジョブの記録材の枚数が少ないほど多い。

本発明の画像形成装置では、転写部材に転写された供給用トナー像を介在させた状態で、転写部材とクリーニング部材とを相互に摺擦させることにより、転写部材とクリーニング部材との両方に付着した放電生成物を効率的に除去する。これにより、クリーニング性能を阻害していた放電生成物が除去されて、クリーニング部材による転写部材のクリーニング性能が回復する。

そして、画像形成ジョブにおける記録材の枚数が少ない場合、二次転写部の像担持体の移動方向に直角な方向における制御用トナー像の位置を搬送される記録材の移動方向の合計長さが不足して記録材との接触による放電生成物の除去が十分に機能しなくなる。このような場合（例えば所定枚数以下）について、供給用トナーによるクリーニング性能の回復を実施する。

従って、少ない画像形成枚数の画像形成が断続的に実行されても、静電クリーニング装置による転写部材のクリーニング性能を維持して記録材の裏汚れを阻止できる。単純に画像形成ジョブごとに供給用トナー像（例えば回復トナー帯）を転写部材に転写する場合に比較して、転写部材のクリーニング性能を回復させるために必要なトナー量を節約できる。

以下、本発明のいくつかの実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、供給用トナー像を形成して転写部材に転写する限りにおいて、各実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。供給用トナー像は、制御用トナー像よりも像担持体の回転方向に長いことが望ましい。しかし、５０枚以上の連続画像形成の画像形成ジョブ等の場合、回転方向の長さが制御用トナー像よりも短い供給用トナー像を形成して断続的に転写部材へ転写することにより、実質的に同等な効果を発揮させることもできる。

本実施形態では、通常トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。

なお、特許文献１、２に示される画像形成装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。また、請求項で用いた構成名に括弧を付して示した参照記号は、発明の理解を助けるための例示であって、実施形態中の該当する部材等に構成を限定する趣旨のものではない。

＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態に係る画像形成装置の構成の説明図、図２は画像形成部の構成の説明図、図３は二次転写部の構成の説明図である。

図１に示すように、第１実施形態の画像形成装置１００は、中間転写ベルト５１の水平部に、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが直列状に配設されたタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。装置本体１００Ａには、パーソナルコンピュータ、画像読み取り装置、デジタルカメラ等の外部機器が通信可能に接続されている。画像形成装置１００は、外部機器から送信された画像信号に応じて、電子写真方式により記録材（普通紙、ＯＨＰシート等）Ｓにフルカラー画像を形成する。

画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー像を形成して、中間転写ベルト５１上の同一画像位置に一次転写する。

感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと対向させて、中間転写ベルト５１を有する中間転写ユニット５が配置されている。中間転写ベルト５１は、無端状の弾性体ベルトで形成され、駆動ローラ５２、テンションローラ５３、及びバックアップローラ５４に掛け渡されている。

画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの構成は、現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにて使用する二成分現像剤のトナーの色を除いて同じである。従って、以下では、図２を参照して画像形成部Ｐａについて専ら説明し、他の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄについては、符号末尾の添え字ａを、ｂ、ｃ、ｄに読み替えて理解されるものとする。

図２に示すように、画像形成部Ｐａは、感光ドラム１ａの周囲に、一次帯電手段としての帯電ローラ２ａ、露光手段としての露光装置３ａ、現像手段としての現像器４ａ、クリーニング手段としてのクリーニング装置６ａを配置する。像担持体としての感光ドラム１ａは、ドラム状の電子写真感光体であって、矢印Ｒ１方向に回転駆動される。

中間転写ベルト５１は、駆動ローラ５２に駆動力が伝達されることにより、矢印Ｒ２方向に回転する。中間転写ベルト５１の内周面側には、画像形成部Ｐａの感光ドラム１ａに対向する位置に一次転写ローラ５５ａが配置されている。一次転写ローラ５５ａは、中間転写ベルト５１を感光ドラム１ａに向けて押圧して、一次転写部（一次転写ニップ）Ｎ１ａを形成する。

フルカラー画像形成時、帯電ローラ２ａは、直流電圧に交流電圧を重畳された帯電電圧を電源Ｄ３から印加されて感光ドラム１ａに従動回転し、感光ドラム１ａの表面を一様な暗部電位ＶＤに帯電させる。

露光装置３ａは、帯電した感光ドラム１ａ上に、原稿のイエロー成分色の画像信号に応じて二値変調されたレーザービームをポリゴンミラー等を介して走査露光する。これにより、露光された部分の帯電電位が明部電位ＶＬまで低下して、感光ドラム１ａ上にイエロー成分色の画像信号に応じた静電像が形成される。

現像器４ａは、非磁性トナーと磁性キャリアとを主成分とする二成分現像剤を攪拌して非磁性トナーを負極性に、磁性キャリアを正極性にそれぞれ帯電させる。帯電した二成分現像剤は、固定磁極４ｊの周囲で回転する現像剤担持体４ｓに穂立ち状態で担持されて感光ドラム１ａを摺擦する。二成分現像剤には、トナーの帯電特性を良好にするために、外添剤とよばれる平均粒子径１５０ｎｍのシリカ粒子が非磁性トナーに対する重量比で１％混合されている。

電源Ｄ４は、負極性の直流電圧に交流電圧が重畳された現像電圧を現像剤担持体４ｓに印加して、現像剤担持体４ｓに担持されたトナーを感光ドラム１ａの明部電位ＶＬの領域に移転させてイエロートナー像を現像する。

一次転写ローラ５５ａは、中間転写ベルト５１を感光体ドラム１ａに向けて押圧することで、中間転写ベルト５１が感光体ドラム１ａに接触する一次転写部Ｎ１ａを形成する。イエロートナー像は、感光ドラム１ａの回転に伴って、一次転写部Ｎ１ａに到達する。

電源Ｄ１ａは、トナーの帯電極性とは逆極性の直流電圧を一次転写ローラ５５ａに印加して、一次転写部Ｎ１ａを通過する感光ドラム１ａから中間転写ベルト５１へイエロートナー像を一次転写する。

そして、一次転写部Ｎ１ａを通過して感光ドラム１ａ上に残った転写残トナーは、クリーニング装置６ａによってクリーニングされて、続く画像形成工程に供される。

図１に示すように、イエロートナー像（通常トナー像）を担持した中間転写ベルト５１は、次の画像形成部Ｐｂに搬送される。このときまでに、画像形成部Ｐｂでは、上記と同様の方法で感光ドラム１ｂ上にマゼンタトナー像（通常トナー像）が形成されている。マゼンタトナー像は、一次転写部Ｎ１ｂにおいて、上記と同様の方法で、中間転写ベルト５１上のイエロートナー像上へ重ね合わせて一次転写される。

同様にして、中間転写ベルト５１が画像形成部Ｐｃ、Ｐｄへ進行するにつれて、それぞれの一次転写部Ｎ１ｃ、Ｎ１ｄにおいて、シアントナー像、ブラックトナー像（通常トナー像）が中間転写ベルト５１上（像担持体上）のトナー像に重畳転写される。

一方、記録材供給部９のカセット９１から記録材Ｓが送り出されており、レジストローラ９２は、中間転写ベルト５１上のトナー像とタイミングを合わせて二次転写部Ｎ２に記録材Ｓを給送する。

中間転写ベルト５１上の４色のトナー像は、二次転写部Ｎ２において、バックアップローラ５４と二次転写ローラ５６との間に形成される転写電界によって、記録材Ｓ上に二次転写される。

図３に示すように、中間転写ベルト５１を介してバックアップローラ５４と対向する位置に、転写部材としての二次転写ローラ５６が配置されている。二次転写ローラ５６は、バックアップローラ５４との間に中間転写ベルト５１を挟持して、二次転写ローラ５６と中間転写ベルト５１とが接触する二次転写部（二次転写ニップ）Ｎ２を形成する。

第１実施形態では、二次転写ローラ５６が接地電位に接続され、バックアップローラ５４に転写電源５７からトナーの帯電極性と同極性の直流電圧が印加される。ただし、バックアップローラ５４が接地電位に接続され、二次転写ローラ５６にトナーの帯電極性と逆極性の直流電圧が印加される別の実施形態でも同様の転写電界を形成できる。

次いで、トナー像が転写された記録材Ｓは、定着部（１０：図１）に搬送され、定着部１０で熱と圧力とを加えて、トナー像を記録材Ｓの表面に固着させて、フルカラー画像が定着される。

そして、二次転写部Ｎ２を通過して中間転写ベルト５１に残った転写残トナーは、第１ベルトクリーニング装置８Ａ及び第２ベルトクリーニング装置８Ｂによってクリーニングされて、続く画像形成工程に供される。

第１、第２ベルトクリーニング装置８Ａ、８Ｂは、互いに逆極性のバイアスが印加された導電性ファーブラシを用いる静電ファーブラシクリーニングによって、中間転写ベルト５１をクリーニングする。

また、画像形成装置１００は、所望の画像形成部のみを用いて、例えば、画像形成部Ｐｄのみを用いてブラック単色画像を形成するブラック単色モードを実行できる。この場合、所望の画像形成部Ｐｄにおいてのみ、上述と同様の画像形成工程を行い、中間転写ベルト５１に所望の色のブラックトナー像のみを形成する。そして、所望のブラックトナー像を記録材Ｓに転写した後、定着する。

＜画像濃度制御＞
図４は画像濃度の制御用トナー像を担持した中間転写ベルトの説明図である。図４は、Ａ３サイズの記録材を縦送り（記録材の長手方向を搬送方向に沿わせて給送）する場合を例にして、中間転写ベルト５１上に形成される制御画像（制御用基準トナー像、パッチ画像）を模式的に示す。

フルカラーの画像出力を行う画像形成装置１００にあっては、高速化且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が課題となる。そのために、中間転写ベルト５１の非画像領域に制御用トナー像（以下「制御画像」という）を形成し、その画像の反射濃度等を検知して、画像形成プロセス条件等にフィードバック（変更）を行い、安定した画像濃度を維持する。

制御画像は、非画像領域、例えば、複数枚の記録材に対する連続画像形成中は、記録材と記録材との間の領域（以下「紙間」という）に対応させて形成される。

制御画像は、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて、通常の画像形成と同様の画像形成プロセスにて、静電像（制御用基準静電像）の形成、現像、一次転写の各工程を経て中間転写ベルト５１に担持される。連続画像形成時、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、記録材に転写する画像のトナー像の間隔に制御画像を形成して、中間転写ベルト５１に一次転写する。

図４に示すように、中間転写ベルト５１上の記録材に転写される画像の間隔に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の制御画像ＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＫが個別独立に担持される。制御画像ＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＫは、検知手段としての画像濃度センサ１１Ａ、１１Ｂによって反射光を検知される。

図４を参照して図２に示すように、制御手段としての制御部１１０は、画像濃度センサ１１Ａ、１１Ｂの出力に基づいて各色の制御画像ＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＫの濃度を検知する。

画像濃度センサ１１Ａ、１１Ｂは、中間転写ベルト５１の外周側で制御画像を読み取り可能な位置に配置される。第１実施形態では、駆動ローラ（５２：図２）に対向する位置において、中間転写ベルト５１の移動方向と直交する方向（幅方向）に、２個の画像濃度センサ１１Ａ、１１Ｂが配置されている。

画像濃度センサ１１Ａ、１１Ｂは、発光部と受光部とを有する光反射型のセンサであり、中間転写ベルト５１上に担持された制御画像ＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＫに赤外光を照射して、正反射光を検知する。画像濃度センサ１１Ａ、１１Ｂの検知信号は、制御部１１０に送信される。

制御部１１０は、各色の制御画像ＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＫの濃度検知結果を、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄにおけるトナー像形成条件にフィードバックして、各色の画像濃度を制御する。

露光装置３ａにおける画像濃度制御としては、入力された画像信号を装置特性や環境等に応じて変換する規則を定めるγ補正テーブルの作成又は補正制御が挙げられる。

その他の画像濃度制御としては、画像形成プロセス条件（現像コントラスト、レーザーパワー等）の制御、或いは現像器４ａ内の二成分現像剤のトナー濃度の制御（トナー補給制御）も挙げられる。

ただし、制御画像を用いて行う制御自体は任意であり、上記以外の他の制御、例えば画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの露光開始タイミングの調整のために使用してもよい。

図４に示すように、制御画像は、画像安定化の観点から、画像のトナー像の間隔（紙間）に毎回形成される。生産性の観点から、中間転写ベルト５１の表面移動方向における紙間の長さを極力狭く設定しているので、制御画像は、紙間では、中間転写ベルト５１の表面移動方向に１個のみ形成される。

制御画像は、画像濃度センサ１１Ａ、１１Ｂの配置に対応させて、中間転写ベルト５１の表面移動方向と直交する方向において二箇所に担持される。制御画像は、幅（中間転写ベルト５１の表面移動方向と直交する方向の長さ）Ｗが２０ｍｍ、長さ（中間転写ベルト５１の表面移動方向の長さ）Ａが１０ｍｍである。

制御画像の長さは、２０ｍｍ〜７０ｍｍの範囲が好ましい。制御画像の長さＡが２０ｍｍ未満であると、制御画像を読み取る画像濃度センサ１１Ａ、１１Ｂの感度が低下して読み取り誤差の原因となり易い。一方、制御画像が７０ｍｍを超えると、紙間の長さが９０ｍｍ以上に必要となり、画像形成装置の生産性（１分あたりの出力可能枚数）の低下が懸念される。

制御画像は、濃度階段調が１２８／２５５の中間階調で、トナー載り量が０．３５ｍｇ／ｃｍ^２である。

＜二次転写部材クリーニング装置＞
図４を参照して図３に示すように、二次転写装置１５０は、バックアップローラ５４に内周面を支持されて周回移動する中間転写ベルト５１のトナー像担持面に、二次転写ローラ５６を接触して回転させている。

二次転写部Ｎ２に給送される記録材の間隔で、中間転写ベルト５１から二次転写ローラ５６を離間させたり、バックアップローラ５４に印加する転写電圧をＯＦＦしたりすれば、制御画像は二次転写ローラ５６に転写されない。しかし、このような制御を実行すると、二次転写装置１５０の機構が複雑化して精度が損なわれたり、プロセススピード（毎分画像出力枚数）の上昇に対応できなくなったりする。

そこで、第１実施形態では、記録材の間隔でも中間転写ベルト５１に二次転写ローラ５６を当接回転させ続け、バックアップローラ５４と二次転写ローラ５６との間に転写電界を印加し続けている。このため、記録材に転写される画像のトナー像の間隔に配置された制御画像ＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＫは、記録材へ転写されることなく、二次転写ローラ５６へ転写されてしまう。

従って、制御画像ＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＫが二次転写ローラ５６を経由して画像領域を通過する記録材の裏面に付着しないように、二次転写ローラ５６をクリーニングする必要がある。二次転写装置１５０は、二次転写ローラ５６に付着した制御画像を速やかにクリーニングして記録材の裏汚れを阻止するために、二次転写部材クリーニング装置７を備えている。

従来、二次転写ローラのクリーニング装置としては、表層にフッ素コーティング等を施してブレード走行性を安定させた二次転写ローラに、クリーニング能力が高いブレード方式を組み合わせるのが一般的である。また、記録材の搬送性の観点から、表層を荒らした二次転写ローラを使用した場合でも、現像工程において非画像部に付着する現像かぶりトナーなどは、ブレード方式でも十分にクリーニングできる。

しかし、表層を荒らした二次転写ローラから、制御画像などの高濃度トナー像をブレード方式で完全にクリーニングしようとすると、ブレードの当接圧力を増加したり、当接角度を大きくしたりする必要がある。二次転写ローラとクリーニングブレードは、共に弾性体で摩擦力が大きい。このため、ブレードの当接圧力を増加したり、当接角度を大きくしたりして、二次転写ローラとクリーニングブレードとのニップ部の線圧を大きくすると、トナーが付着してクリーニングブレードの捲れが生じ易くなる。

そこで、第１実施形態では、表層を荒らした二次転写ローラをクリーニングするために、ブレード方式に比べて被クリーニング部材の表面形状の制約が少ない、静電ファーブラシクリーニングを採用している。静電ファーブラシクリーニングでは、導電性ファーブラシにトナーの帯電極性と逆極性の直流電圧を印加して、被クリーニング部材に付着したトナーを静電的に導電性ファーブラシへ吸着させる。導電性ファーブラシへ吸着されたトナーは、金属ローラへ静電的に受け渡された後に、金属ローラからクリーニングブレードやスクレーパー等によって掻き落とされて、クリーニング工程が終了する。

二次転写ローラ５６は、弾性ゴム層とコーティング層（表面層）とを備えた、二層以上の層構成を有する。弾性ゴム層は、セル径０．０５〜１．０ｍｍのカーボンブラック分散の発泡層からなる。表面層は、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る。

二次転写ローラ５６は、外径２４ｍｍの回転体であって、金属製の中心軸が電気的に接地されている。バックアップローラ５４は、外径２４ｍｍの金属製回転体であって、転写電源５７に接続されている。

二次転写ローラ５６は、記録材の搬送性を考慮すると、表面粗さＲｚが１．５μｍ以下になると搬送性が低下してしまう。そのため、二次転写ローラ５６の表層の表面粗さＲｚは、Ｒｚ＞１．５μｍに制御することが好ましく、より好ましくはＲｚ＞６μｍに構成する。

また、二次転写ローラ５６に付着したトナーを静電クリーニング方式の二次転写部材クリーニング装置７でクリーニングするとき、表面粗さＲｚが１５μｍ以上になるとクリーニング性能が低下してしまう。そのため、二次転写ローラ５６の表面粗さＲｚは、クリーニング性等を考慮して、Ｒｚ＜１５μｍに構成するのが好ましく、より好ましくはＲｚ＜１２μｍに構成する。

二次転写ローラ５６は、表面にコーティング層を有する弾性部材で構成され、表面層の表面粗さＲｚが１．５μｍ＜Ｒｚ＜１５μｍであることが好ましく、より好ましくは、６μｍ＜Ｒｚ＜１２μｍである。このように、二次転写ローラ５６として表面にコーティング層を有し、且つ、表層を均一に荒らしたものを用いることで、記録材の搬送を安定化することが可能になる。

二次転写ローラ５６の電気抵抗値は、１．５×１０^５〜１．５×１０^６Ω／ｃｍが望ましい。抵抗値が１．５×１０^５Ω／ｃｍよりも低いと、記録材の外側に電流が片寄ってトナーに十分な電荷が供給されなくなって転写性が損なわれる。また、抵抗値が１．５×１０^６Ω／ｃｍより高いと、高圧電源の容量が不足したり、印加電圧が高過ぎて放電リークが生じ易くなったりする。そこで、第１実施形態では、二次転写ローラ５６の抵抗値を５×１０^５Ω／ｃｍとした。

転写電源５７は、記録材に転写されるトナー像の形成を開始する前の前回転時、記録材に対するトナー像の転写時、及び前記制御用トナー像の前記転写部通過時、バックアップローラ５４に転写電圧を印加する。転写電圧は、トナーの帯電極性（負極性）と同一極性である−３ｋＶの直流電圧を用いる。

二次転写ローラ５６は、好ましくは、周速（表面移動速度）２００〜５００ｍｍ／秒の範囲で回転する。第１実施形態では、二次転写ローラ５６は中間転写ベルト５１の回転速度と実質的に等しい３００ｍｍ／秒の周速で回転し、バックアップローラ５４は、二次転写ローラ５６とほぼ等しい周速で回転する。

クリーニング部材としてのファーブラシ７１は、二次転写ローラ５６に当接して配置され、負極性に帯電して二次転写ローラ５６に付着したトナーを二次転写ローラ５６から静電的に吸着除去する。

金属ローラ７２は、電圧印加部材として、ファーブラシ７１に当接して配置され、ファーブラシ７１に正極性のクリーニング電圧を印加するとともに、ファーブラシ７１に付着したトナーを静電的に吸着除去する。金属ローラ７２は、アルミやＳＵＳなどの導電性に優れた材料を用いて形成されることが好ましい。

金属ローラ７２は、ファーブラシ７１との接触部において、二次転写ローラ５６と同一回転方向に、等しい周速度で回転する。

クリーニングブレード７３は、金属ローラ７２に当接して配置され、金属ローラ７２に担持されたトナーを掻き取って廃トナー容器７４に回収する。

クリーニング電源７５は、クリーニング電圧出力手段として、金属ローラ７２の回転軸に接続されており、クリーニング電源７５が出力したクリーニング電圧は、金属ローラ７２を介してファーブラシ７１に印加される。第１実施形態では、クリーニング電源７５からの出力電圧を＋５００Ｖとした。

金属ローラ７２にクリーニング電圧を印加することで、ファーブラシ７１を介して二次転写ローラ５６と金属ローラ７２との間に電流が流れて、二次転写ローラ５６と金属ローラ７２との間にファーブラシ７１の抵抗値による電位差が生じる。

二次転写ローラ５６からファーブラシ７１に静電吸着された負極性に帯電したトナーは、上記電位差によって、相対的に正極性な金属ローラ７２に移転する。金属ローラ７２に担持されたトナーは、金属ローラ７２に当接されたクリーニングブレード７３によって摺擦除去される。これにより、二次転写ローラ５６から回収したトナーがファーブラシ７１に停滞して、二次転写部材クリーニング装置７のクリーニング性能が低下することが防止される。

ファーブラシ７１は、配置スペースの観点から、被クリーニング部材である二次転写ローラ５６に侵入させない状態で、外径１０〜３０ｍｍであるのが好ましい。第１実施形態では、ファーブラシ７１の外径は１８ｍｍに構成しており、二次転写ローラ５６に侵入させない状態でファーブラシ７１の半径は９mmである。

ファーブラシ７１は、毛体の長さが４ｍｍ、二次転写ローラ５６に対する毛先の侵入量が１．０ｍｍ、金属ローラ７２に対する毛先の侵入量が１．５ｍｍである。

ファーブラシ７１は、植毛密度が１２万本／ｉｎｃｈ２、毛体の電気抵抗値が３×１０^５Ω／ｃｍである。

ところで、静電クリーニング方式のクリーニング装置は、被クリーニング部材のトナーを、静電気力によってクリーニング部材へ吸着除去するため、ブレード方式と比べてクリーニング能力が小さい。よって、被クリーニング部材に対するトナーの付着力のわずかな変化によってもクリーニング性能が大きく変化する。その最たるものが、転写電圧に起因して中間転写ベルト５１と二次転写ローラ５６との間で発生する放電で生成される放電生成物である。

二次転写ローラ５６には、画像のトナー像を記録材に転写するために、１０００〜４０００Ｖ程度の直流電圧が印加される。このような高電圧を印加された中間転写ベルト５１又は記録材と二次転写ローラ５６との間で放電現象が発生する。放電現象は、大気中の窒素等と乖離・結合反応を引き起こし、ＮＯｘに代表される放電生成物を発生させる。このような放電生成物が二次転写ローラ５６の表面に付着すると、表面自由エネルギーが増加して、表面に対するトナー粒子の付着力を増大させる。放電現象が多く生じて表面自由エネルギーが高い二次転写ローラ５６表面は、表面自由エネルギーが低い表面に比べて、ファーブラシ７１によるクリーニング性能が著しく低下する。

これまでの検討を通じて、放電生成物によって二次転写ローラ５６に対するトナーの付着力が増大した場合、以下のような処理によって表面自由エネルギーを低下させてトナーの付着力を低減できることが判明した。

一つ目の処理は、トナーを二次転写ローラ５６の表面に塗布して二次転写部材クリーニング装置７により除去することである。二成分現像剤のトナーには、外添剤と呼ばれる粒径が数１０〜数１００ｎｍの微粒子が含まれ、外添剤は、トナー粒子全体を覆って二成分現像剤の流動性を確保している。外添剤の多くは、トナー粒子に付着したままであるが、一部はトナー粒子から離れて遊離外添剤となっている。

二次転写ローラ５６にトナーが塗布されると、遊離外添剤がファーブラシ７１に付着して二次転写ローラ５６の表面を摺擦し、また、二次転写ローラ５６に付着した外添剤がファーブラシ７１の表面を摺擦する。シリカ等で構成される外添剤は、砥粒物質として働き、摺擦する表面に付着した放電生成物を剥ぎ落とす。外添剤は、トナーよりも粒径が小さくて表面積が大きいため、摺擦する表面から放電生成物を剥ぎ落とす効果が大きい。

二つ目の処理は、二次転写部Ｎ２に紙を通過させることである。紙は、セルロースを主成分とする細かな繊維で構成され、中間転写ベルト５１と二次転写ローラ５６との間で挟持搬送されると、繊維が部分的に千切れて数μｍの凝集体になった紙紛を発生する。紙に含まれる粒子や紙紛も、前述した外添剤と同じように、砥粒効果をもち、二次転写部材クリーニング装置７と二次転写ローラ５６との間で相互に放電生成物を剥ぎ落とす効果がある。

＜制御手段＞
図２を参照して図３に示すように、制御部１１０は、二次転写部Ｎ２の制御画像ＧＹに対応する位置を搬送される記録材の枚数が所定枚数を下回るような画像形成ジョブについて、転写部材（５６）に転写するための供給用トナー像を形成する。

制御部１１０は、今回の画像形成ジョブにおける画像形成終了後から次回の画像形成ジョブにおける画像形成開始までに転写部材（５６）に転写するための供給用トナー像を形成して転写部材（５６）に転写させる。

具体的には、画像形成ジョブに含まれる画像の形成終了後に実行される後回転時、画像形成部Ｐａを制御してイエローのトナー像を形成し、中間転写ベルト５１を経由して二次転写ローラ５６に転写する。

転写部材に転写されるトナー像のことを、以下では、回復トナー帯と呼ぶ。回復トナー帯をイエロートナーで形成する理由は、万が一、二次転写ローラ５６に残留した状態で画像形成が開始されても、他のブラック等のトナーに比較して記録材の裏汚れが目立たないからである。従って、白色トナーを用いる画像形成部又は透明トナーを用いる現像装置が付設されている場合は、イエローよりも白色、白色よりも透明のトナーで回復トナー帯を形成するべきである。

回復トナー帯は、基本的に制御画像が転写される二次転写ローラ５６上の長手方向位置に転写されることが望ましい。制御画像が付着して記録材の裏汚れを引き起す領域から重点的に放電生成物を剥ぎ落とすためである。

このため、第１実施形態では、図４に示す制御画像ＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＫと同じスラスト位置（中間転写ベルト５１の表面移動方向と直交する方向の二箇所）に回復トナー帯を形成する。

回復トナー帯の長さは、二次転写ローラ５６上に均一に供給する必要があるために、二次転写ローラ５６の外周長の整数倍であることが望ましい。第１実施形態においては、二次転写ローラ５６の外径が２４ｍｍであるため、回復トナー帯の長さを、図４に示す制御画像ＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＫよりも長い７５．４ｍｍ以上とする。

ところで、今まで述べてきた、放電現象についてだが、画像形成装置１００は、ジョブに含まれるプリント枚数によって装置の稼働時間が変化する。当然、プリント枚数が多いジョブほど稼働時間が増える一方、プリント枚数が少ないジョブほど、二次転写ローラ５６における直接的な放電時間は増加する。理由は以下のとおりである。

プリント時に、ユーザーが操作パネル１０８のコピースタートボタンを押してから、画像形成装置１００が実際に画像を形成し始めるまでには、一般的に前回転時間と呼ばれるある程度の待ち時間を要する。前回転時間では、例えば、感光ドラム１ａの電位を安定させたり、中間転写ベルト５１の表面を一度クリーニングしたり、二次転写ローラ５６への印加電圧を設定する制御を行なったりする。前回転時間では、二次転写ローラ５６と中間転写ベルト５１との間にトナーや記録材が介在しない状態で転写電圧が印加されて、二次転写ローラ５６と中間転写ベルト５１の表面が放電状態に晒されて放電生成物を付着し続ける。

また、画像形成装置１００は、ユーザーが指定したコピー枚数を終えた後から、実際に画像形成装置１００が停止するまでには、一般的に後回転時間と呼ばれるある程度の待ち時間を要する。後回転時間では、前回転時間と同様、感光ドラム１ａの電位を安定させたり、中間転写ベルト５１の表面を一度クリーニングしたり、二次転写ローラ５６への印加電圧を設定する制御を行なったりする。後回転時間でも、二次転写ローラ５６と中間転写ベルト５１との間にトナーや記録材が介在しない状態で転写電圧が印加されて、二次転写ローラ５６と中間転写ベルト５１の表面が放電状態に晒されて放電生成物を付着し続ける。

このため、前回転時間に後回転時間を加算した時間と記録材に接した時間とのバランス、言い換えればユーザーが指定するコピー枚数によって、二次転写ローラ５６の放電生成物の蓄積状態が大幅に変化する。

コピー枚数が少ないジョブが断続的に実行されると、二次転写部Ｎ２を記録材が通過することによる放電生成物の除去が、前回転及び後回転時の放電によって二次転写ローラ５６に付着する放電生成物の蓄積に追い付かなくなる。極端な場合、ユーザーが一枚設定でコピーを行い、画像形成装置１００が停止した直後に再び、ユーザーが一枚設定でコピーを行う操作を続ける状態では、二次転写ローラ５６は、比較的短時間で放電生成物に厚く覆われてしまう。

放電生成物による二次転写ローラ５６の表面自由エネルギー増大は、トナー粒子との付着力を増加させ、二次転写部材クリーニング装置７による制御画像のクリーニング不良を発生して記録材の裏汚れに至らせる。

これに対して、コピー枚数が多いジョブの場合、前回転時間、後回転時間を通じた放電によって二次転写ローラ５６に放電生成物が蓄積する時間よりも記録材が二次転写ローラ５６に接触している時間が長くなる。その分、二次転写部Ｎ２における紙紛の発生量が増加し、二次転写ローラ５６と中間転写ベルト５１との間で作用する紙粉の砥粒効果が大きくなって、二次転写ローラ５６に放電生成物が蓄積しない。

なお、前回転時及び後回転時には、二次転写ローラ５６が帯電されないこととしてもよい。二次転写ローラ５６が帯電されない場合であっても、二次転写ローラ５６が中間転写ベルト５１に接触して回転しているだけで、二次転写ローラ５６に付着するトナーや外添剤が減少して、続く画像形成で記録材の裏汚れが生じ易くなるからである。そして、このような裏汚れに対しても、回復トナー帯を用いて二次転写ローラ５６に不足したトナーや外添剤を供給することで、有効に抑制できる。

画像形成装置１００では、ユーザーがスタートボタンを押してから実際に画像が形成されるまでの前回転時間は、２０秒であった。２０秒の内訳は、感光ドラム１ａに帯電によって生じる電位が安定する時間が５秒、中間転写ベルト５１上にわずかに残留しているトナーを除去する時間が５秒、転写効率が最適な転写電圧を設定する時間が１０秒である。

また、画像形成ジョブにおける画像形成終了後、実際に画像形成装置１００が停止するまでの後回転時間は、１０秒であった。１０秒間の内訳は、中間転写ベルト５１上にわずかに残留しているトナーを除去するのに５秒、感光ドラム１ａへの最適な帯電設定をおこなう時間が５秒間である。前回転時間及び後回転時間を通じて、二次転写ローラ５６と中間転写ベルト５１とは当接して回転駆動され続け、転写電圧が印加され続けている。

＜実験１＞
二次転写部材クリーニング装置７による二次転写ローラ５６のクリーニングを検討したところ、次のような問題があることが分かった。

ユーザーが様々なコピー枚数を設定して、コピーをすることを想定して耐久試験を行った場合、コピー枚数がある所望の枚数以上では、良好なクリーニング特性を維持することができた。しかし、ある所望のコピー枚数以下の場合、二次転写ローラ５６でのクリーニング不良が発生し、記録材の裏汚れ現象が見られた。

ユーザーが設定するコピー枚数と前回転、後回転の時間とのバランスで、制御画像のクリーニング性が大幅に変化することを確認するために、以下のような実験１を行なった。

ユーザーの設定するコピー枚数のことを、ここでは、間欠枚数と呼ぶ。ユーザーがコピー枚数１枚の設定でコピーボタンを押すときには、１枚間欠、コピー枚数１０００枚の設定でコピーボタンを押すときには、１０００枚間欠と呼ぶ。

実験１では、間欠枚数を１、５、１０、２０、５０、１０００枚の６つの水準に設定し、二次転写部材クリーニング装置７による制御画像のクリーニング性を評価した。

実験１は、室温２２度、湿度５０％の環境下で行い、評価画像は、画像比が紙の大きさに対して１０％のデューティのものを使用した。記録材には、キヤノン（株）製普通紙ＰＰＣペーパー８０ｇ／ｍ^２を用いた。記録材の大きさはＡ３サイズとし、評価枚数は各間欠枚数においてそれぞれ５千枚の画像形成を行なわせた。

表１に示すように、実験１における制御画像のクリーニング性は、１、５、１０、２０枚間欠では、制御画像のクリーニング不良によって発生する紙への裏汚れが見られた。しかし、５０、１０００枚間欠時には、制御画像の裏汚れは見られなかった。

このように間欠枚数によって、二次転写部材クリーニング装置７による二次転写ローラ５６のクリーニング性が大きく変化する。前回転時間、後回転時間を通じた放電の蓄積と、直前の画像形成でユーザーの指定したコピー枚数とのバランスによって、画像形成開始時の二次転写ローラ５６の表面自由エネルギーが大幅に変化する。

この現象を分かりやすくするために、間欠枚数を１、５、１０、２０、５０、１０００枚としたときの、前回転時間、後回転時間における放電蓄積時間と指定したコピー枚数の画像形成時間とを求めた。二次転写ローラ５６と中間転写ベルト５１とが非通紙状態で放電している時間をＴ１、通紙状態で放電している時間をＴ２としたときに、これらの時間の比をＴα＝Ｔ２／Ｔ１とすると、Ｔαは、表２に示すとおりである。

このとき、Ｔαが０．４５以下であれば、裏汚れが発生する。一方、Ｔαが０．６以上であれば裏汚れは解消される。このときの物理量として、実験後の二次転写ローラ５６の水に対する接触角も合わせて記す。接触角計は、クルス社製のＭｏｂｉｌｅＤｒｏｐを使用し、測定時の液適量は４μｌとした。

表２に示すように、概ね、接触角が低下してくると裏汚れが悪化してくる。接触角の低下は、二次転写ローラ５６の表面自由エネルギーの増大を示唆している。

＜実施例１＞
実施例１は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、繰り返し制御画像が形成される場合に、二次転写部材クリーニング装置７による二次転写ローラ５６のクリーニング性を向上することである。

実施例１では、画像形成ジョブの画像形成終了後の後回転時に、二次転写ローラ５６に回復トナー帯を転写することで、二次転写ローラ５６表面の放電生成物の付着を除去し、表面自由エネルギーを低下させる。後回転時に回復トナー帯を転写した後に、中間転写ベルトクリーニングと並行して、二次転写部材クリーニング装置７による回復トナー帯のクリーニングを実行する。これにより、前回転時に回復トナー帯を形成する場合のように、回復トナー帯のクリーニング待ちで画像形成の開始が遅れないで済む。二次転写ローラ５６に転写された制御画像を二次転写部材クリーニング装置７によって良好に除去して、記録材の裏汚れ、両面印刷時の画像欠陥を防止する。

また、種々の記録材への画像形成中に形成される紙間の制御画像に対応して、常に、ファーブラシ７１による良好な二次転写ローラ５６のクリーニング性を達成する。これにより、複数の記録材の間隔領域に所定の間隔で繰り返し制御画像が形成される場合のファーブラシ７１による二次転写ローラ５６のクリーニング性を向上する。

表２から分かるように、裏汚れの無い画像形成を行うためには、間欠枚数が５０枚未満の時に、ファーブラシ７１によるクリーニング性を回復させる必要がある。このため、実施例１では、非画像形成時に、回復トナー帯を二次転写ローラに直接供給して、二次転写ローラ５６の表面自由エネルギーを低下させている。

制御部１１０は、各回のジョブの画像形成が終了した後の１０秒間の後回転時間の初期段階で、画像形成部Ｐａを制御して回復トナー帯を形成して中間転写ベルト５１に一次転写する。このときの回復トナー帯の形成条件は、回復トナー帯のトナー載り量を０．７ｍｇ／ｃｍ^２とし、回復トナー帯の長さを二次転写ローラ５６の３周分２２６．１ｍｍとした。

実験１と回復トナー帯以外の条件を揃えて、間欠枚数を１、５、１０、２０、５０、１０００枚としたときの裏汚れの発生を実験した。評価画像は、画像比が紙の大きさに対して１０％のデューティのものを使用し、すべての紙間に制御画像を配置した。記録材には、キヤノン（株）製普通紙ＰＰＣペーパー８０ｇ／ｍ^２を用い、記録材の大きさはＡ３サイズとし、評価枚数は各間欠枚数においてそれぞれ５千枚の画像形成を行なわせた。

このときの裏汚れの評価結果を表３に示す。

表３から分るように、間欠枚数が１、５、１０、２０枚の時にも、毎回の後回転時に回復トナー帯を形成して二次転写ローラ５６に転写することによって、裏汚れが発生しなくなる。また、接触角も、回復トナー帯を形成しない実験１の場合と比べて、約１０度回復（上昇）している。

＜実施例２＞
図５は５０００枚通紙時の間欠枚数とジョブ回数の関係の説明図、図６は５０００枚通紙時のジョブ回数と回復トナー帯の形成で消費されるトナー量の関係の説明図である。図７は実施例１と実施例２とにおける回復トナー帯の形成で消費されるトナー量の比較の説明図、図８は実施例２の制御のフローチャートである。

図５に示すように、５千枚プリント時、間欠枚数に反比例してジョブ回数が増加する。５千枚プリントを行うのに、間欠枚数の数が大きいほど、ジョブ回数が減って、時間比Ｔα＝Ｔ２／Ｔ１は大きくなる。

図６に示すように、実施例１の制御では、５千枚プリント時、間欠枚数が少なくてジョブ回数が多いほど、回復トナー帯の形成回数が増えて、回復トナー帯の形成で消費されるトナー量が増える。同じ５千枚プリント時でも、５千回ジョブでは、回復トナー帯の形成に要するトナー量が２５０回ジョブの場合の約２０倍になる。

しかし、表２に示すように、間欠枚数が１、５、１０、２０枚と増えるにつれて、回復させるべき接触角の大きさが小さくなる。つまり、記録材との接触を通じて放電生成物が除去される割合が増えるので、回復トナー帯の形成に使用するトナーを削減できる余地が増大している。

そこで、実施例２では、制御部１１０がユーザーの設定する間欠枚数によって、回復トナー帯の長さを変化させるようにした。間欠枚数が１、５、１０、２０枚と増えるにつれて回復トナー帯の長さを短く設定してトナー消費量を節約した。

実施例１でも述べたとおりに、裏汚れの発生は、時間比Ｔαに対して大きな感度がある。時間比Ｔαが小さければ小さいほど、二次転写ローラ５６の表面自由エネルギーが高くなって水に対する接触角が小さくなる。このため、時間比Ｔαが大きければ、二次転写ローラ５６の表面自由エネルギーは低くなって、その分裏汚れの回復も早くなる。

そして、回復トナー帯は、運転コストの観点から、できるだけトナー消費量を抑えることが望ましく、裏汚れが回復するために必要最小限のトナー消費量を設定することが望ましい。

図２を参照して図８に示すように、制御部１１０は、間欠枚数に応じて、回復トナー帯の長さＬ１を変化させる。１枚間欠時（Ｓ１３のＹＥＳ）には、二次転写ローラ５６の３周分である２２６．１ｍｍ、５枚間欠時（Ｓ１４のＹＥＳ）には、二次転写ローラ５６の２周分である１５０．８ｍｍとする。１０枚間欠時、２０枚間欠時（Ｓ１５のＹＥＳ）には、二次転写ローラ５６の１周分である７５．４ｍｍとした。

５０枚以上の画像形成ジョブの場合（Ｓ１５のＮＯ）間欠時には、二次転写部材クリーニング装置７による二次転写ローラ５６のクリーニング性の低下が発生しないので、回復トナー帯の長さＬ１＝０、すなわち回復トナー帯を形成しない。

実施例１と回復トナー帯以外の条件を揃えて、間欠枚数を１、５、１０、２０、５０、１０００枚としたときの裏汚れの発生を実験した。このときの裏汚れの評価結果を表４に示す。

表４に示すように、このときの裏汚れ結果は、すべての間欠枚数に対して、良好なクリーニング性を維持することができた。これにより、回復トナー帯の長さを短くしてトナー消費量を節約しても、実施例１と同様に裏汚れの発生を阻止できることが確認された。

図７に示すように、５０００回ジョブ時は、実施例２と実施例１とでは回復トナー帯の形成に消費されるトナー量が変わらない。しかし、１０００回ジョブ、５００回ジョブでは、実施例１に比べてトナー消費量が６６％に削減される。２５０ジョブ、５回ジョブでは、トナー消費量が３３％に削減される。

このようにして、実施例２では、ジョブ回数に応じて回復トナー帯の長さを変化させることによって、回復トナー帯の形成に要するトナー消費量を実施例１よりも節約している。トナーの使用量を間欠枚数に最適化することで、無駄なトナーの消費を抑えている。

以上、実施例２では、非画像形成時に二次転写ローラ５６に直接回復トナー帯を供給することで、二次転写ローラ５６表面の放電生成物の付着を除去し、表面自由エネルギーを低下させる。これにより、画像形成時に二次転写ローラ５６に転写されてしまう、高濃度の制御画像を良好に除去して、記録材の裏汚れ、両面印刷時の画像欠陥を防止する。

また、種々の記録材への画像形成中に形成される紙間の制御画像に対応して、常に、ファーブラシ７１による良好な二次転写ローラ５６のクリーニング性を達成できる。従って、複数の記録材の間隔領域に所定の間隔で繰り返し制御画像が形成される場合の二次転写ローラ５６のクリーニング性を向上できる。

第１実施形態に係る画像形成装置の構成の説明図である。画像形成部の構成の説明図である。二次転写部の構成の説明図である。画像濃度の制御用トナー像を担持した中間転写ベルトの説明図である。５０００枚通紙時の間欠枚数とジョブ回数の関係の説明図である。５０００枚通紙時のジョブ回数と回復トナー帯の形成で消費されるトナー量の関係の説明図である。実施例１と実施例２とにおける回復トナー帯の形成で消費されるトナー量の比較の説明図である。実施例２の制御のフローチャートである。

符号の説明

１ａ感光ドラム
２ａ帯電ローラ
３ａ露光装置
４ａ現像装置（現像器）
７転写部材クリーニング装置（二次転写部材クリーニング装置）
５１像担持体（中間転写ベルト）
５６転写部材（二次転写ローラ）
５７転写電源
７１クリーニング部材（ファーブラシ）
１００画像形成装置
１１０制御手段（制御部）
Ｓ記録材
ＧＹ制御用トナー像
Ｐａトナー像形成手段（画像形成部）
Ｎ２転写部（二次転写部）

Claims

像担持体と、
前記像担持体に通常トナー像及び、前記像担持体上の前記通常トナー像の間に制御用トナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記像担持体に接触して転写部を形成し、前記転写部の記録材へ前記像担持体上の前記通常トナー像を転写する転写部材と、
前記通常トナー像の転写時に前記転写部に転写電界を形成する転写電源と、
前記転写部材に付着するトナーを静電的に除去するクリーニング部材と、
前記制御用トナー像を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて前記トナー像形成手段のトナー像形成条件を変更する変更手段と、を有する画像形成装置において、
画像形成ジョブにおける記録材の枚数が所定枚数よりも少ない場合、前記画像形成ジョブの画像形成の終了から次の画像形成ジョブの画像形成までに、前記トナー像形成手段は前記像担持体に供給用トナー像を形成し、前記供給用トナー像は前記転写電源が前記転写部に形成する前記転写電界によって前記転写部材へ転写されることを特徴とする画像形成装置。
像担持体と、
前記像担持体に通常トナー像及び、前記像担持体上の前記通常トナー像の間に制御用トナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記像担持体に接触して転写部を形成し、前記転写部にある記録材へ前記像担持体上の前記通常トナー像を転写する転写部材と、
前記通常トナー像の転写時に前記転写部に転写電界を形成する転写電源と、
前記転写部材に付着するトナーを静電的に除去するクリーニング部材と、
前記制御用トナー像を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて前記トナー像形成手段のトナー像形成条件を変更する変更手段と、を有する画像形成装置において、
今回の画像形成ジョブの画像形成の終了から次回の画像形成ジョブの画像形成の開始までの間に、前記トナー像形成手段は前記像担持体に供給用トナー像を形成し、前記供給用トナー像は前記転写電源が形成する前記転写電界によって前記転写部材へ転写され、
前記供給用トナー像のトナー量は画像形成ジョブの記録材の枚数が少ないほど多いことを特徴とする画像形成装置。
前記供給用トナー像は、画像形成ジョブの画像形成終了後から前記像担持体の回転が停止するまでの間に形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
前記像担持体は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が形成され、
前記供給用トナー像は、イエローのトナーで形成されることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の画像形成装置。