JP2012073391A

JP2012073391A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2012073391A
Application number: JP2010217850A
Authority: JP
Inventors: 浩基 ▲高▼柳; Hiromoto Takayanagi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-09-28
Filing date: 2010-09-28
Publication date: 2012-04-12

Abstract

【課題】簡単な制御で、トナークリーニング部をすり抜けるトナーを安定的に少なく維持して、外添剤クリーニング部のトナーによる目詰まりを回避して外添剤に対するクリーニング性能を高く発揮させ得る画像形成装置を提供する。
【解決手段】制御部６０は、画像のトナー像を担持した中間転写ベルト６の部分が転写電圧を印加された二次転写部Ｔ２を経て、トナークリーニング部１２を通過する際に、ファーブラシ１２ａ１を流れる電流を検出する。制御部６０は、検出した電流が所定の判断基準を割り込んだ場合に、それまでよりも転写電圧の設定を低下させて極性反転した転写残トナーがトナークリーニング部１２をすり抜けてウエブクリーニング装置３７を目詰まりさせる事態を回避する。
【選択図】図１

Description

本発明は、トナーの電気的クリーニングと外添剤の物理的クリーニングとを組み合わせて、トナー像の転写後の像担持体をクリーニングする画像形成装置、詳しくは外添剤に対するクリーニング性能の低下を抑制する制御に関する。

像担持体（感光体または中間転写体）に形成したトナー像を転写部で転写媒体（記録材または中間転写体）へ電気的に転写する画像形成装置が広く用いられている。近年の画像形成装置の一部は、多様な表面性状の記録材に対して高い転写効率を発揮できるように、中間転写ベルトの表面に弾性層を設けた弾性ベルトを採用している。弾性ベルトの場合、従来のクリーニングブレードでは安定したクリーニング性能を発揮させにくいため、トナーの電気的クリーニングと外添剤の物理的クリーニングとを組み合わせて、トナー像の転写後の像担持体をクリーニングしている（特許文献１）。

特許文献１では、トナーの正規帯電極性と同一極性の定電圧を引加した第１のファーブラシが反転極性の転写残トナーを回収した後に、正規帯電極性と逆極性の定電圧を引加した第２のファーブラシが正規極性の転写残トナーを回収している。そして、第１のファーブラシと第２のファーブラシがトナーを回収した中間転写体表面に残留した外添剤は、不織布のクリーニングウエブを中間転写体に摺擦させて回収している。

特許文献２には、第１のファーブラシと第２のファーブラシを用いて中間転写体の転写残トナーを電気的に回収する画像形成装置が示される。ここでは、第１のファーブラシと第２のファーブラシに引加する定電圧を最適化するために、現像直流電流から転写残トナーの総電荷量（トナー帯電量×転写残トナー量）を推定演算している。

特開２００７−２７９１２１号公報特開２００６−２５９３０５号公報

像担持体表面に不織布のクリーニングウエブを摺擦させて外添剤を回収する場合、像担持体表面に転写残トナーが多く付着していると、外添剤を十分に回収できないことが判明した。不織布のクリーニングウエブは、少量であれば、繊維にからめて像担持体表面のトナーも回収するが、像担持体表面にトナーが多く付着していると、肝心の外添剤をすり抜けさせてしまい、外添剤に対するクリーニング性能が損なわれる。

そして、不織布のクリーニングウエブの外添剤に対するクリーニング性能が損なわれると、中間転写ベルトに加速度的に外添剤が付着して大量に連れ回り、種々の問題を発生させることが判明した。

例えば、図１に示すように、複数の画像形成部の下流側で中間転写ベルト上の制御用トナー像を光学的に検出している場合、外添剤の付着によって中間転写ベルトの光沢度が損なわれて、制御用トナー像の検出精度が低下する。

そこで、特許文献２に示されるように、現像されるトナー像の総電荷量に合わせて、ファーブラシに引加する電圧を調整する試みがされたが、ファーブラシをすり抜けてクリーニングウエブに到達する転写残トナー量を安定して少なく保つことはできなかった。

そして、ファーブラシをすり抜けてクリーニングウエブに到達する転写残トナーの量は、現像されるトナー像の総電荷量よりも、むしろ、二次転写部に引加される転写電圧に大きく依存していることが判明した。トナー消費量の多い画像形成が連続してトナー帯電量が一時的に低下すると、自動設定されて二次転写部に引加されていた転写電圧が過剰になって、大量の極性反転した転写残トナーが発生する。極性反転した転写残トナーは、トナーの帯電極性と同極性の電圧を印加したファーブラシでは十分に除去できないため、クリーニングウエブを一気に目詰まりさせていることが判明した。

本発明は、簡単な制御で、トナークリーニング部をすり抜けるトナーを安定的に少なく維持して、外添剤クリーニング部のトナーによる目詰まりを回避して外添剤に対するクリーニング性能を高く発揮させ得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、外添剤を含む現像剤を用いてトナー像を形成して前記像担持体に担持させる画像形成手段と、前記像担持体に転写部材を当接して構成されるとともに転写電圧が引加されることにより前記像担持体から転写媒体へトナー像を転写させる転写部と、前記像担持体に電気的清掃部材を当接して構成されるとともにクリーニング電圧が引加されることにより前記転写部を通過した像担持体表面から電気的に転写残トナーを回収可能なトナークリーニング部と、前記像担持体に物理的清掃部材を当接して構成されるとともに前記トナークリーニング部を通過した像担持体表面から前記物理的清掃部材へ外添剤を移転可能な外添剤クリーニング部とを備えたものである。そして、前記転写部で極性反転して前記トナークリーニング部に到達する像担持体上の転写残トナーが所定の許容水準を超えて増加した場合に前記転写電圧を低下させるように、前記トナークリーニング部で検出された電気的パラメータに基づいて前記転写部を制御する制御手段を備える。

本発明の画像形成装置では、転写部で極性反転してトナークリーニング部へ運ばれる転写残トナーが増えた場合に、転写部に印加する転写電圧を低下させて、極性反転を抑制して転写残トナーを減らす。

トナーは帯電性能を確保するために抵抗値が高いので、転写残トナーが増えると、転写部材（又は転写媒体）と電気的清掃部材との直接の接触が妨げられる分、トナークリーニング部の抵抗値が高まる。そのため、トナークリーニング部で検出される１つの電気的パラメータ（定電流制御の場合の電圧、定電圧制御の場合の電流、抵抗値等）によって、トナー帯電量以外のプロセススピード、記録材の表面性等にも影響される転写残トナー発生量を正確に把握できる。そして、転写残トナー発生量を正確に把握することで、転写部に印加する転写電圧を的確に設定して、転写残トナーの過剰発生を確実に阻止できる。

したがって、簡単な制御で、トナークリーニング部をすり抜けるトナーを安定して少なく維持して、外添剤クリーニング部のトナーによる目詰まりを回避して、外添剤に対するクリーニング性能を高く発揮させ得る。

画像形成装置の構成の説明図である。画像形成装置の制御系のブロック図である。トナー帯電量と転写残トナー量の関係の説明図である。実施例１の外添剤クリーニング制御のフローチャートである。転写残トナー量と転写電流の関係の説明図である。画像形成ジョブ中にトナー帯電量が低下しなかった場合のタイムチャートである。画像形成ジョブ中にトナー帯電量が低下した場合のタイムチャートである。実施例２の外添剤クリーニング制御のフローチャートである。画像形成ジョブ中にトナー帯電量が低下した場合のタイムチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、静電クリーニング装置での検出パラメータを転写部の転写電圧にフィードバックする限りにおいて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。

したがって、フルカラー／モノクロ、タンデム型／１ドラム型、中間転写型／記録材搬送型／直接転写型の区別なく、像担持体を電気的クリーニングする画像形成装置で広く実施できる。本実施形態では、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、種々の用途の画像形成装置で実施できる。

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。

＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト６に沿って、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配列し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。

画像形成部ＰＹでは、感光ドラム１Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト６に転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム１Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト６に転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、感光ドラム１Ｃ、１Ｋにそれぞれシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト６に転写される。

中間転写ベルト６は、テンションローラ２２、駆動ローラ２０、および二次転写対向ローラ２１に掛け渡して支持され、可変のプロセススピード（２５０〜３００ｍｍ／ｓｅｃ）で矢印Ｒ２方向に回転する。中間転写ベルト６に転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐへ二次転写される。

記録材カセット１５から取り出された記録材Ｐは、分離ローラ７で１枚ずつに分離してレジストローラ８へ給送される。レジストローラ８は、中間転写ベルト６のトナー像にタイミングを合わせて二次転写部Ｔ２へ記録材Ｐを送り出す。トナー像を転写された記録材Ｐは、定着装置１６で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に、機体外部へ排出される。

画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋで用いるトナーの色が異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部ＰＹについて説明し、画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫについては、画像形成部ＰＹの構成部材に付した符号末尾のＹをＭ、Ｃ、Ｋに読み替えて説明されるものとする。

画像形成部ＰＹは、感光ドラム１Ｙの周囲に、コロナ帯電器２Ｙ、露光装置３Ｙ、現像装置４Ｙ、一次転写ローラ５Ｙ、ドラムクリーニング装置１１Ｙを配置している。

感光ドラム１Ｙは、アルミニウム製シリンダの外周面に、帯電極性が負極性の有機光導電体層（ＯＰＣ）を形成してある。感光ドラム１Ｙは、不図示の駆動モータから駆動力を伝達されることにより、可変のプロセススピードで矢印Ｒ１方向に回転する。

コロナ帯電器２Ｙは、コロナ放電に伴う荷電粒子を感光ドラム１Ｙに照射して、感光ドラム１Ｙの表面を一様な負極性の帯電電位ＶＤに帯電させる。露光装置３Ｙは、イエローの分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを出力し、レーザービームを回転ミラーで走査して、感光ドラム１Ｙに画像の静電像を書き込む。

現像装置４Ｙは、トナー（非磁性）とキャリア（磁性）を混合して外添剤を添加した現像剤をスクリュー搬送部材により攪拌して、トナーを負極性に、キャリアを正極性に摩擦帯電させる。外添剤は、シリカ微粉末を主成分として、トナー粒子の間に介在して凝集、凝固を阻止する。外添剤は、攪拌に伴ってトナー粒子を効率的に摩擦帯電させる機能粒子も含む。

帯電した現像剤は、固定マグネットの周囲で回転する現像スリーブに担持され、磁気ブラシを形成して、感光ドラム１Ｙを摺擦する。負極性の直流電圧Ｖｄｃに交流電圧Ｖａｃを重畳した振動電圧を現像スリーブに印加して、現像スリーブよりも相対的に正極性となった感光ドラム１Ｙの静電像へトナーを移動させることにより、静電像が反転現像される。

一次転写ローラ５Ｙは、中間転写ベルト６の内側面を押圧して、感光ドラム１Ｙと中間転写ベルト６の間に一次転写部を形成する。一次転写ローラ５Ｙに正極性の直流電圧を印加することにより、感光ドラム１Ｙに担持された負極性のトナー像が、一次転写部を通過する中間転写ベルト６へ一次転写される。ドラムクリーニング装置１１Ｙは、クリーニングブレードを感光ドラム１Ｙに摺擦して、感光ドラム１Ｙの表面に残留した転写残トナーを除去する。

＜中間転写ベルト＞
中間転写ベルト６は、特許文献１に示されるように、ポリイミド、ポリカーボネートなどの樹脂の基層の上にクロロプレンゴム（ＣＲ）、シリコーンゴム（Ｑ）、ウレタンゴム（Ｕ）など各種ゴムの弾性層を形成して構成される。中間転写ベルト６は、弾性層を含めて全体の厚みが０．０７〜０．４０［ｍｍ］に形成でき、各層に帯電防止剤としてカーボンブラックなどの導電剤を適当量含有させて、体積抵抗率を１×１０^８〜１×１０^１４［Ω・ｃｍ］に調整できる。

ここでは、ポリイミドの厚さ０．０７ｍｍの基層にウレタンゴムの厚さ０．３ｍｍの弾性層を配置し、表面に厚さ０．０１０ｍｍの離型層を配置して、体積抵抗を１×１０^９［Ω・ｃｍ］に調整している。

＜光学式センサ＞
光学式センサ１７は、張架ローラ１９に対向する位置で、中間転写ベルト６の画像間隔に転写された各色画像の濃度合わせのためのパッチトナー像と、各色画像の書き込みタイミング合わせのためのレジ合わせトナー像とを検出する。光学式センサ１７は、中間転写ベルト６に向かって赤外光を照射して、パッチトナー像のトナー粒子に散乱された残余の正反射光を検出し、パッチトナー像のトナー載り量に応じた電気信号を出力する。

イエローのパッチトナー像は、１２８／２２５の濃度階調が得られるように、所定の画像形成条件で感光ドラム１Ｙの画像間隔に２０ｍｍ×２０ｍｍの大きさに形成されて中間転写ベルト６に転写される。その他の各色についても、画像間隔を異ならせて、同様にパッチトナー像が形成されて中間転写ベルト６に転写され、共通の光学式センサ１７によってパッチトナー像のトナー載り量が測定される。

制御部６０は、光学式センサ１７を用いて検出したパッチトナー像のトナー載り量が基準の画像濃度に比較して多い場合には、現像装置４Ｙに供給される補給現像剤を減らす。補給現像剤を減らすことで、現像装置４Ｙ内のトナー濃度（現像剤に占めるトナーの重量比率）を下げて、トナーのキャリアに対する摩擦機会を増やしてトナー帯電量を高めることができる。これにより、同一の静電像に付着するトナー量が減ってパッチトナー像のトナー載り量が低下する。

制御部６０は、逆に、光学式センサ１７を用いて検出したパッチトナー像のトナー載り量が基準の画像濃度に比較して少ない場合には、現像装置４Ｙに供給される補給現像剤を増す。補給現像剤を増すことで、現像装置４Ｙ内のトナー濃度を高めて、トナー帯電量を低下させ、これにより、同一の静電像を現像して得られるパッチトナー像のトナー載り量が増す。

レジ合わせトナー像は、所定の露光開始タイミングで各色の感光ドラムで並列に形成されて中間転写ベルト６に転写される。制御部６０は、中間転写ベルト６上の各色のレジ合わせトナー像を光学式センサ１７により検出して、画像の書き込みタイミングを調整して各色画像の色ずれ補正制御を行う。

光学式センサ１７によって検出されたパッチトナー像およびレジ合わせトナー像は、二次転写部Ｔ２で二次転写ローラ９に転写された後、正極性の電圧が印加されたファーブラシ２５に移転させて回収される。

光学式センサ１７は、ほぼ鏡面状態の中間転写ベルト６からの正反射光と、トナー像で散乱を受けた正反射光のコントラストとしてパッチトナー像またはレジ合わせトナー像を検出する。このため、現像剤に含まれる外添剤が中間転写ベルト６に大量に付着して鏡面状態が損なわれると、パッチトナー像を用いたトナー載り量の検出精度、またはレジ合わせトナー像を用いた色ずれ補正の精度が損なわれる。

＜二次転写ローラ＞
二次転写ローラ９は、二次転写対向ローラ２１に内側面を支持された中間転写ベルト６の外側面に当接して、中間転写ベルト６と二次転写ローラ９との間に二次転写部Ｔ２を形成する。二次転写ローラ９は、直径１２ｍｍの芯金の周囲に厚さ６ｍｍのイオン導電系発泡ゴム（ＮＢＲゴム）の弾性層を被せて外径２４ｍｍに形成されている。二次転写ローラ９の表面には、中間転写ベルト６から移転したトナーのクリーニングを容易にするためのフッ素樹脂の離型層が形成され、１０点平均の表面粗さＲｚ＝６．０〜１６．０μｍである。弾性層の抵抗値は、常温常湿環境（２３℃、５０％ＲＨ）で２ｋＶを芯金に印加して測定したとき、総抵抗が１×１０^５〜１×１０^８Ωとなるように調整されている。二次転写ローラ９の芯金は、接地電位に接続されている。

二次転写対向ローラ２１は、中空の金属ローラで構成されて、転写電圧を出力する電源Ｄ２に接続されている。中間転写ベルト６に重ね合わせて二次転写部Ｔ２を記録材Ｐが挟持搬送される過程で、転写電源Ｄ２は、二次転写対向ローラ２１に負極性の定電圧を印加する。これにより、負極性に帯電したトナー像が中間転写ベルト６から記録材Ｐへ静電的に移転する。

ファーブラシ２５は、二次転写ローラ９の周面を電気的クリーニングして、中間転写ベルト６から二次転写ローラ９に移転したトナーを回収する。ファーブラシ２５は、直径１０ｍｍの芯金に毛長４ｍｍの導電性ナイロンのファイバーが植毛されて、外径１８ｍｍに形成され、二次転写ローラ９に毛先を１．５〜２ｍｍ侵入させている。ファーブラシ２５の抵抗値は、常温常湿環境（２３℃、５０％ＲＨ）で芯金に１００Ｖを印加して測定した場合、１×１０^５〜１×１０^６Ωである。

ファーブラシ２５は、二次転写ローラ９に対してカウンタ方向へ７５ｒｐｍの回転速度で回転する。ファーブラシ２５は、接地電位の二次転写ローラ９に対して正極性の電圧が印加されることにより、二次転写ローラ９に付着した正規極性のトナーを電気的に取り除く。

金属ローラ２６は、外径１３ｍｍで光沢面に形成され、＋０．５〜＋１５μＡで定電流制御された高電圧が印加される。二次転写ローラ９からファーブラシ２５へ移転したトナーは、さらに金属ローラ２６へ移転した後に、ウレタンゴムのクリーニングブレード２７によって掻き落して回収される。

＜静電クリーニング装置＞
記録材Ｐへの転写を逃れて二次転写部Ｔ２を通過した中間転写ベルト６上の転写残トナーは、一対のファーブラシ１２ａ１、１２ｂ１を用いたトナークリーニング部１２によって回収される。トナークリーニング部１２は、反転極性のトナーを電気的に回収可能な第１の静電クリーニング装置１２ａの下流に、正規極性のトナーを電気的に回収可能な第２の静電クリーニング装置１２ｂを配置している。

特許文献１に記載されるように、上流側に位置する静電クリーニング装置１２ａは、接地電位に接続されたバックアップローラ１２ａ４の対向位置で、電気的清掃部材の一例であるファーブラシ１２ａ１を中間転写ベルト６に当接回転させる。
（１）静電クリーニング装置１２ａは、二次転写部Ｔ２で極性反転して正極性に帯電したトナーを、ファーブラシ１２ａ１に電気的に付着させて、中間転写ベルト６から回収する。
（２）静電クリーニング装置１２ａは、中間転写ベルト６に付着した正規極性のトナーを中間転写ベルト６の表面に分散させて、下段の静電クリーニング装置１２ｂに送り込む。
（３）静電クリーニング装置１２ａは、中間転写ベルト６から回収した正極性に帯電したトナーの一部にマイナスの電荷注入を行って正規極性に帯電させることにより中間転写ベルト６へ戻し、下段の静電クリーニング装置１２ｂに送り込む。

ファーブラシ１２ａ１、１２ｂ１は、中間転写ベルト６に毛先を１．５〜２ｍｍ侵入させて、中間転写ベルト６に対してカウンタ方向に７０ｒｐｍの回転速度で回転する。ファーブラシ１２ａ１、１２ｂ１は、直径１１ｍｍの芯金の周囲に毛長５ｍｍの導電性ナイロンファイバーを植毛して外径２１ｍｍに形成されている。ファーブラシ１２ａ１、１２ｂ１は、常温常湿環境（２３℃、５０％ＲＨ）で芯金に３００Ｖを印加して測定した抵抗値が１×１０^７〜５×１０^８Ωである。

金属ローラ１２ａ２は、外径２０ｍｍで光沢面に形成され、クリーニング電源Ｄ１２ａによって−２０００〜−３５００Ｖの定電圧制御された電圧が印加されている。運転中の金属ローラ１２ａ２には、−４５〜−７０μＡのクリーニング電流が流れている。

下流側に位置する静電クリーニング装置１２ｂは、接地電位に接続されたバックアップローラ１２ｂ４の対向位置で、電気的清掃部材の一例であるファーブラシ１２ｂ１を中間転写ベルト６に当接回転させる。静電クリーニング装置１２ａは、中間転写ベルト６の表面に薄く分散した正規極性（マイナス）のトナーを、ファーブラシ１２ｂ１に電気的に付着させて、中間転写ベルト６から回収する。

ファーブラシ１２ｂ１、金属ローラ１２ｂ２、クリーニングブレード１２ｂ３は、それぞれ静電クリーニング装置１２ａのファーブラシ１２ａ１、金属ローラ１２ａ２、クリーニングブレード１２ａ３と同じものであるため、重複する説明を省略する。

金属ローラ１２ｂ２には、＋１０００〜２５００Ｖの定電圧制御された電圧が印加されている。運転中の金属ローラ１２ｂ２には、＋５〜＋２５μＡのクリーニング電流が流れている。

＜ウエブクリーニング装置＞
特許文献１に示されるように、ウエブクリーニング装置３７は、物理的清掃部材の一例である不織布のクリーニングウエブ３７ａをロールから少しずつ引き出して、中間転写ベルト６に摺擦させる。クリーニングウエブ３７ａは、静電クリーニング装置１２ａ、１２ｂの下流位置で、中間転写ベルト６の表面を摺擦して、紙粉、外添剤等の付着物を除去する。

クリーニングウエブ３７ａは、供給ロール３７ｃから引き出されて当接ロール３７ｂに付勢されて中間転写ベルト６に所定圧で当接し、その後、巻き取りロール３７ｄに巻き取られる。ここでは、クリーニングウエブ３７ａは、中間転写ベルト６に対して総圧２．０Ｋｇで当接している。

クリーニングウエブ３７ａは、材質として、ポリエステル、アクリル、ビニロン、水溶性ビニロン、レーヨン、ナイロン、ポリプロピレン、コットン等から選ばれる１種類あるいは２種類以上の不織布素材を使用できる。ただし、これらの材料に限定されるものではない。

外添剤は、一次転写部、二次転写部Ｔ２など、圧力のかかる部分でトナーが中間転写ベルト６の表面にこすりつけられることで、トナーから遊離して中間転写ベルト６に付着する。外添剤は、ファーブラシから物理的な力を受けるには小さすぎ、帯電もしていないため、静電クリーニング装置１２ａ、１２ｂでは回収できない。クリーニングウエブ３７ａは、ファーブラシ１２ａ１、１２ｂ２に比較して桁違いに細い不織布の繊維を中間転写ベルト６の表面に摺擦させることによって外添剤を中間転写ベルト６から物理的、機械的に除去する。

しかし、クリーニングウエブ３７ａの同じ部分を中間転写ベルト６に摺擦させ続けると、クリーニングウエブ３７ａが付着物を回収し得る容量を越えて、逆に、中間転写ベルト６に付着物を移転させてしまうようになる。そこで、一定時間が過ぎたら、付着物除去の能力が下がったクリーニングウエブ３７ａの部分を巻き取りロール３７ｃに一定量巻き取り、中間転写ベルト６との当接面を新しくする。

ここでは、クリーニングウエブ３７ａの巻き取りタイミング、および１回当たりの巻き取り量は、Ａ４サイズ縦送りで画像形成を１００枚行うごとに５ｍｍ巻き取るように制御している。これにより、中間転写ベルト６の表面に付着した付着物を良好に除去できる。

なお、外添剤クリーニング部は、ウエブクリーニング装置３７には限られない。中間転写ベルト６に当接して中間転写ベルト６の表面の付着物を内部に捕集する機能を有するもので代用可能である。

＜転写電圧の自動設定＞
図２は画像形成装置の制御系のブロック図である。図３はトナー帯電量と転写残トナー量の関係の説明図である。

図１を参照して図２に示すように、制御部６０は、画像形成装置１００のメインモータを作動させ、帯電／露光／現像、記録材の給紙、搬送、一次転写、二次転写、定着の各プロセスを制御する。

制御部６０は、画像形成ジョブが入力されると、画像形成装置１００を起動させる。そして、画像形成に先立たせて、画像形成時に二次転写部Ｔ２に印加する転写電圧を設定する。

図３に示すように、トナー像を記録材に転写する際に転写部Ｔ２に流れる転写電流に応じてトナー像の転写効率が変化する。図３は転写電流を振って二次転写ローラ９へパッチトナー像を転写した際に、静電クリーニング装置１２ａ、１２ｂの上流側で、中間転写ベルト６に付着した転写残トナーを透明粘着テープにより採取して反射濃度を測定した実験結果である。具体的には、中間転写ベルト６上に残った転写残トナーを透明粘着テープ（リンテック社製）に転移させ、そのままＣＬＣ用紙８０ｇ／ｍ^２（キヤノンマーケティングジャパン販売）に貼り付けた。反射濃度計を用いて透明粘着テープ越しの反射濃度を測定し、その濃度からトナーを転移させなかったときの反射濃度を差し引いたものを転写残トナー濃度と呼ぶ。

常温常湿環境における通常のトナー帯電量−２５〜−３５μＣ／ｇでは、転写電流が−３８μＡ以下になると、いわゆる弱抜け転写不良が増えて、マイナス帯電した転写残トナーが増えてトナー像の転写効率が低下する。一方、転写電流が−４２μＡ以上になると、いわゆる強抜け転写不良が増えて、二次転写部Ｔ２でプラスに極性反転した転写残トナーが増えてトナー像の転写効率が低下する。

このため、制御部６０は、トナー帯電量−２５〜−３５μＣ／ｇであることを前提として、転写電流が−４０μＡとなるように二次転写部Ｔ２へ印加する転写電圧を定電圧で設定する。具体的には、制御部６０は、中間転写ベルト６の回転状態で、転写電源Ｄ２が二次転写対向ローラ２１へ印加する電圧を、−１５００、−２０００、−２５００Ｖの三段階に変更してその際の三段階の転写電流を検出する。これにより、二次転写部Ｔ２における転写電流と転写電圧の関係（テーブル）を求めて、制御部６０の記憶装置に記憶する。

次いで、制御部６０は、二次転写部Ｔ２における転写電流と転写電圧の関係に基づいて、二次転写電流Ｉｔｒ２として−４０μＡ（＝Ｉ０）が流れるように、転写電圧の定電圧を補間演算して設定する。

しかしながら、連続画像形成中、中間転写ベルト６上の外添剤の付着量が急激に増加して、中間転写ベルト６上のパッチトナー像やレジ合わせトナー像を検知する光学式センサ１７への正反射光が急低下する場合がある。正反射光の低下は、トナーと無関係な外添剤の影響によるものであるため、上述したトナー帯電量の調整や、画像の書き込みタイミングの調整が困難になる。

外添剤の付着量が急増する原因の１つは、連続画像形成中の現像装置内のトナーの劣化である。現像装置内でトナーが撹拌され続けると、トナーの帯電性能が低下して、二次転写部Ｔ２で電荷注入を受けて帯電極性が反転する割合が高まり、二次転写部Ｔ２を通過する転写残トナーが増加する。

図３に示すように、トナー帯電量が１５〜２０μＣ／ｇに低下すると、通常のトナー帯電量２５〜３５μＣ／ｇを想定して設定された−４０μＡの転写電流では過剰になって、大量の強抜け転写残トナーが発生する。

ここで、中間転写ベルト６上に配置されているウエブクリーニング装置３７は、大量のトナーを除去する機能はなく、わずかに中間転写ベルト６上に残留した、トナーや外添剤、紙粉、填料を除去するのに適している。また、弾性層を有する中間転写ベルト６の場合、表層が柔らかいことから、一般的なクリーニングブレードを採用できない。

そのため、ウエブクリーニング装置３７の上流側に大量のトナーを除去するための静電クリーニング装置１２ａ、１２ｂを設け、ファーブラシ１２ａ１、１２ｂ１に電圧を印加して、帯電したトナーを電気的にクリーニングしている。

しかし、静電クリーニング装置１２ａ、１２ｂは、トナーを静電的にクリーニングするため、トナー帯電量（トリボ）が変動すると、そのクリーニング性も大きく変化する。耐久劣化によって、トナー帯電量が低下した場合が最も厳しくなる。プラス帯電して分散されていない転写残トナーは、静電クリーニング装置１２ａでは十分に回収できず、回収できなかったトナーは、マイナス帯電のトナーを回収する静電クリーニング装置１２ａでは、全量がすり抜けてしまう。

その結果、静電クリーニング装置１２ａ、１２ｂを通過した転写残トナーがウエブクリーニング３７まで到達して、クリーニングウエブ３７ａで大量のトナーが塞き止められる。このような状態のクリーニングウエブ３７ａは、中間転写ベルト６上に付着した外添剤を除去する能力が失われ、逆にすり抜けたトナーの外添剤を中間転写ベルト６に擦りつけて付着させる。このままの状態で画像形成を継続すると、中間転写ベルト６に外添剤が付着し続けて、表面の反射光量が低下してしまう現象が生じていた。

以下の実施例では、耐久劣化によって、トナー帯電量が低下した場合、二次転写部Ｔ２に印加される転写電圧を低下させて、二次転写部Ｔ２で転写残トナーが大量発生しないようにしている。これにより、トナーの劣化によらない中間転写体上の反射率の維持と色ずれ補正制御の高精細化と高安定化を達成している。

＜実施例１＞
図４は実施例１の外添剤クリーニング制御のフローチャートである。図５は転写残トナー量と転写電流の関係の説明図である。図６は画像形成ジョブ中にトナー帯電量が低下しなかった場合のタイムチャートである。図７は画像形成ジョブ中にトナー帯電量が低下した場合のタイムチャートである。

図１を参照して図３に示すように、画像形成手段の一例である画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、中間転写ベルト６にそれぞれ色の異なるトナー像を転写するように複数配置される。光学式センサ１７は、複数の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫでそれぞれ形成して中間転写ベルト６に転写した画像濃度制御用トナー像を共通に検出する。光学式センサ１７は、中間転写ベルト６の反射光と画像濃度制御用トナー像の反射光とを検出して画像濃度を測定する。

画像形成部ＰＹは、外添剤を含む現像剤を用いてトナー像を形成して像担持体の一例である中間転写ベルト６に担持させる。転写部の一例である二次転写部Ｔ２は、中間転写ベルト６に転写部材の一例である二次転写ローラ９を当接しており、転写電圧が引加されることにより中間転写ベルト６から転写媒体の一例である記録材Ｐへトナー像を転写させる。

トナークリーニング部１２は、ファーブラシ１２ａ１、１２ｂ１にクリーニング電圧が引加されることにより、二次転写部Ｔ２を通過した中間転写ベルト６から電気的に転写残トナーを回収可能である。

トナークリーニング部１２は、第１の電気的クリーニング部の一例である静電クリーニング装置１２ａと第２の電気的クリーニング部の一例である静電クリーニング装置１２ｂとを有する。第１の電気的清掃部材の一例であるファーブラシ１２ａ１と第２の電気的清掃部材の一例であるファーブラシ１２ｂ１は、中間転写ベルト６に対してカウンタ方向に回転して中間転写ベルト６に当接する。

静電クリーニング装置１２ａは、ファーブラシ１２ａ１にトナーの正規帯電極性と同一極性の定電圧を引加して、反転極性の転写残トナーを回収可能である。静電クリーニング装置１２ｂは、ファーブラシ１２ｂ１にトナーの正規帯電極性と逆極性の定電圧を引加して、静電クリーニング装置１２ａを通過した正規極性の転写残トナーを回収可能である。

一方、外添剤クリーニング部の一例であるウエブクリーニング装置３７は、中間転写ベルト６に物理的清掃部材の一例であるクリーニングウエブ３７ａを当接させている。ウエブクリーニング装置３７は、トナークリーニング部１２を通過した像担持体表面からクリーニングウエブ３７ａへ外添剤を移転可能である。クリーニングウエブ３７ａは、ロール状態で装備されて所定の刻み長さで繰り出して中間転写ベルト６に新しい面を接触可能な不織布のウエブ材料である。

制御手段の一例である制御部６０は、転写部Ｔ２で極性反転してトナークリーニング部１２に到達する像担持体上の転写残トナーが所定の許容水準を超えて増加した場合に転写電圧を低下させる。許容水準とは、トナークリーニング部１２をすり抜けてウエブクリーニング装置３７へ到達する転写残トナーの量がウエブクリーニング装置３７の外添剤クリーニング性能を維持できる範囲に収まる水準である。

制御部６０は、トナークリーニング部１２で検出される電気的パラメータの一例である定電圧印加時の電流値に基づいて転写部Ｔ２を制御する。すなわち、制御部６０は、中間転写ベルト６が、転写電圧を印加された二次転写部Ｔ２を経てトナークリーニング部１２を通過する際のファーブラシ１２ａ１を流れる電流が所定の判断基準を割り込んだ場合に、それ以前よりも転写電圧の設定を低下させる。

制御部６０は、転写残トナーをクリーニングする際のトナークリーニング部１２の抵抗値が高いほど転写電圧を低下させる。制御部６０は、転写電流と転写電圧の関係に基づいて、ファーブラシ１２ａ１を流れる電流が少ないほど転写電圧を低下させる。

画像形成ジョブが入力されると（Ｓ１１）、制御部６０は、二次転写部Ｔ２に印加する転写電圧の自動設定を実行する（Ｓ１２）。上述したように、制御部６０は、図３に示すように、通常のトナー帯電量２５〜３５μＣ／ｇを想定して、転写電流が−４０μＡになるように、定電圧を自動設定する。

画像形成が開始されると、制御部６０は、転写残トナーが静電クリーニング装置１２ａを通過する時のクリーニング電流ＩＣを検知する。図５に示すように、転写残トナーが増えると、ファーブラシ１２ａ１と中間転写ベルト６と接触が妨げられて見かけの抵抗値が増加し、金属ローラ１２ａ２に流れるクリーニング電流ＩＣが減少する。したがって、制御部６０は、クリーニング電源Ｄ１２ａの出力電流を検出して、中間転写ベルト６に付着した転写残トナー量を把握することができる。

上述したように、運転中の金属ローラ１２ａ２には、−４５〜−７０μＡのクリーニング電流ＩＣが流れている。

図６に示すように、制御部６０は、クリーニング電流ＩＣが−５０μＡ（＝ＩＣ０）より大きい場合、転写残トナーが少ないと判断して、当初の転写電流Ｉ０＝４０μＡを維持すべく転写電圧の変更を行わない。

図７に示すように、制御部６０は、クリーニング電流ＩＣが−５０μＡを割り込むと（例えば−４５μＡ）、転写電流がＩ１＝−３５μＡになるように、上述した転写電流と転写電圧の関係に基づいて転写電圧を変更する。

制御部６０は、クリーニング電流ＩＣを検出して、検出結果に基づいて転写電圧を刻々と修正しつつ画像形成を継続し（Ｓ１３〜Ｓ１７）、ジョブの残プリント数がなければ（Ｓ１７のＹ）、画像形成を終了する。

図７に示すように、トナー消費量の少ない画像形成が連続すると、静電クリーンニング装置１２ａのクリーニング電流ＩＣが下がってくる現象が確認される。

図３に示すように、現像装置内でトナーの摩擦時間が一定以上になると、トナー劣化が進んでトナーの帯電性能が低下する。トナーの帯電性能が低下すると、トナー帯電量が減少して、通常のトナー帯電量を想定した当初の転写電流では過剰になって、二次転写部Ｔ２で極性反転した転写残トナー量が増えるからである。具体的には、初期のトナー帯電量２５〜３５μＣ／ｇが１５〜２０μＣ／ｇまで減少すると、初期の転写電流−３８〜−４２μＡのままだと、転写残トナー濃度が初期の０．１０以下から０．３０以上に高くなってしまう。二次転写部Ｔ２を、トナー帯電量に対して必要以上の電流が流れるため、極性反転して中間転写ベルト６に戻って転写残トナーになる割合が高くなるからである。

そして、上述したように、大量の極性反転した転写残トナーが発生すると、中間転写ベルト６上の転写残トナーは、その相当量が静電クリーニング装置１２ａ、１２ｂを通過してウエブクリーニング装置３７まで到達する。ウエブクリーニング装置３７では、クリーニングウエブ３７ａが大量の転写残トナーを蓄えた状態となって外添剤を除去する能力が失われ、逆にトナーから外添剤を中間転写ベルト６に移転させて加速度的に中間転写ベルト６の光沢度を低下させてしまう。

そこで、表１に示すように、実施例１では、クリーニング電流が５０μＡ以下になると、転写電流を−０．３３〜−０．３７μＡまで下げている。これにより、転写残トナーが減少してクリーニング電流が元通り５０μＡを超えて流れるようになり、中間転写ベルト６の外添剤付着による白濁化、光沢度（グロス）低下が阻止された。中間転写ベルト６の光沢度は、入射光強度を１００％としたときの反射光強度比率であって、日本電色工業社製のハンディ光沢計ＰＧ１（入射角７５度）を用いて測定した値である。

実施例１の制御を適用することで、約４０，０００枚耐久したときトナー帯電量が−１５〜−２０μＣ／ｇに下がって静電クリーニング１２ａのクリーニング電流が−５０μＡ以下（−４６〜−５０μＡ）になったのを検知する。そして、二次転写電流を初期の−３８〜−４２μＡから−３３〜−３７μＡに低下させることで、二次転写残トナー量を適正レベルに低下させる。これにより、大量の転写残トナーがクリーニングウエブ３７ａに塞き止められることがなくなり、中間転写ベルト６の光沢度（グロス）は、それ以降５０〜５５％に維持され、パッチトナー像の検出に支障をきたさない。

一方、表２に示すように、実施例１を用いない場合、約４０，０００枚の画像形成をしたとき、トナー帯電量−１５〜−２０μＣ／ｇが下がったにも関わらず、転写電流は初期と同じ−３８〜−４２μＡのままに保たれる。

この場合、中間転写ベルト６の表面の光沢度は、約１００，０００枚の画像形成で４２〜４６％になり、６００，０００枚の画像形成だと２７〜３７％になる。中間転写ベルト６の光沢度が４２〜４６％になると、パッチトナー像の検出が困難になるので、画像形成ジョブを途中で停止させて光沢度を回復させる必要がある。

目詰まりしたクリーニングウエブ部材３７ａを送って新しい面を接触させ、中間転写ベルト６をしばらく空回転させて、中間転写ベルト６上に付着した外添剤を除去することになり、画像形成装置１００の生産性を落とすことになる。

また、約６００，０００枚の時のようにグロスが約２７〜３７％にもなると、外添剤が強固に中間転写ベルト６に付着しているため、クリーニングウエブ３７ａの新しい面で中間転写ベルトを空回転させたくらいでは、光沢度を回復できなくなる。

この場合、中間転写ベルト６を含む中間転写ユニットを新品交換するか、あるいは中間転写ユニットを画像形成装置１００の機体から取り出して、中間転写ベルト６の表面をアルコール拭きする必要がある。つまり、大きなダウンタイムが発生して画像形成装置１００の生産性が低下する。

よって、実施例１によれば、トナーの劣化によらずクリーニングウエブ３７ａに滞留するトナーの量を軽減できるので、中間転写ベルト６の反射率を維持でき、結果、光学式センサ１７により、画像形成制御用のパッチトナー像を精度よく検知できる。これにより、画像濃度の再現性、色ずれ修正精度が高まり、画像形成制御が高安定化される。

＜比較例＞
ところで、特許文献２の制御によれば、現像スリーブを流れる電流を検知することでトナー帯電量を検出し、検出したトナー帯電量に応じてファーブラシに印加する電圧を変更している。これにより、トナー帯電量が変動しても、クリーニング不良が起きない領域のクリーニング電流を設定することができる。

しかしながら、特許文献２の制御によっても、中間転写ベルトに外添剤が付着して光沢度が低下し、中間転写ベルト上のパッチトナー像が光学的に読めなくなるという問題が発生した。クリーニングウエブで転写残トナーが中間転写ベルトに擦りつけられて外添剤が付着するからである。特に、画像比率の低い連続画像形成が続いて、トナー劣化が進んで、トナー帯電量が下がって低くなったときで、転写残トナーが多い時に顕著であった。

具体的には、通常−３３μＣ／ｇのトナー帯電量が−１５μＣ／ｇに低下したにもかかわらず、二次転写部Ｔ２に印加する転写電圧が通常と同じ−５０μＡ狙いの電圧のまま維持されたとき、中間転写ベルトに外添剤が付着して光沢度が低下した。

これは、トナー帯電量に対して過剰な転写電圧が印加された二次転写部Ｔ２をトナーが通過すると、転写残トナーのトナー帯電量が通常の−１５μＣ／ｇからプラスに反転して＋１５μＣ／ｇまで高くなる。このとき、二次転写部Ｔ２でいわゆる強抜け転写不良が発生して転写残トナーが多くなっていた。

そこで、ダウンタイムを設けて適正なクリーニング電圧を設定し直すことが提案されたが、ダウンタイムは生産性を損なわせる。よって、生産性とグロス低下抑制を両立できない。

これに対して、実施例１の制御によれば、ダウンタイムを設けることなく、クリーニング電流を二次転写部Ｔ２の転写電圧にフィードバックするという簡単な制御で、転写残トナーの大量発生を阻止できる。

トナー帯電量という間接的な転写残トナー量のパラメータでなく、中間転写ベルト表面のトナー被覆率を反映するクリーニング電流という直接的な転写残トナー量のパラメータを用いるので、転写残トナーの発生量を精密に制御できる。現像装置内でのトナー帯電量の低下以外の要因で発生する極性反転した転写残トナーの急増にも速やかに応答して転写残トナーの発生量を常に静電クリーニング装置１２ａ、１２ｂのクリーニング能力内に保つことができる。

そして、転写残トナーの発生量を低く保つことで、二次転写部の転写効率が高く保たれ、各色画像濃度の再現性、各色画像濃度のバランスで決まる画像の色相再現性も高く保たれ、高品質の画像を安定して出力できる。

＜実施例２＞
図８は実施例２の外添剤クリーニング制御のフローチャートである。図９は画像形成ジョブ中にトナー帯電量が低下した場合のタイムチャートである。

実施例２では、図１に示す画像形成装置１００において、外添剤クリーニング制御のフローチャートのみを実施例１とは異ならせた。したがって、実施例１と重複する説明は省略する。

図１を参照して図８に示すように、制御部６０は、非画像形成時の一例である画像間隔に所定の画像形成条件を用いて転写電圧調整用トナー像を形成して、転写電圧が引加された二次転写部Ｔ２を通過させる。転写電圧調整用トナー像は、画像濃度制御用トナー像よりも二次転写部Ｔ２の長手方向の長さが大きい。

制御部６０は、転写電圧調整用トナー像が静電クリーニング装置１２ａを通過するタイミングで検出したファーブラシ１２ａ１を流れる電流が所定の判断基準値を割り込んでいる場合に転写電圧を低下させる。

制御部６０は、画像形成ジョブが入力されると（Ｓ２１）、二次転写部Ｔ２に印加する転写電圧の自動設定を実行する（Ｓ２２）。上述したように、制御部６０は、転写電源Ｄ２が二次転写対向ローラ２１に印加する電圧を、−１５００、−２０００、−２５００Ｖと三段階に切り替えて転写電流を検知することで転写電流と電圧の関係を調べて制御部６０の記憶装置に記憶する。次いで、転写電流と電圧の関係に基づき、二次転写電流Ｉｔｒ２として−３８〜−４２μＡ（＝Ｉ０）を流す転写電圧を決定し設定する。

制御部６０は、画像形成が開始されると、画像とは別に、画像間隔などの非画像領域において、画像濃度制御用のものよりも一回り大きい転写電圧調整用のパッチトナー像を形成する（Ｓ２３）。転写電圧調整用のパッチトナー像は、主走査方向長さ３３０ｍｍ、副走査方向長さ９０ｍｍであって、トナー載り量０．３〜０．４ｍｇ／ｃｍ２である。

制御部６０は、転写電圧調整用のパッチトナー像が二次転写部Ｔ２を通過する際、二次転写部Ｔ２に設定した転写電圧を印加して、パッチトナー像を二次転写ローラ９に転写して、中間転写ベルト６に転写残トナーを発生させる（Ｓ２４）。

制御部６０は、次いで、パッチトナー像の転写残トナーが静電クリーニング装置１２ａを通過する時のクリーニング電流ＩＣを検出する（Ｓ２５）。

制御部６０は、クリーニング電流ＩＣが−５０μＡ（＝ＩＣ０）より大きい場合（Ｓ２６のＮ）、転写電圧の変更を行わない。画像のトナー像が二次転写部Ｔ２を通過する際も転写電流Ｉｔｒ２が−３８〜−４２μａ（＝Ｉ０）になるようにする。

制御部６０は、クリーニング電流ＩＣが−５０μＡ（＝ＩＣ０）より小さい場合（Ｓ２６のＹ）、転写電流を−３３〜−３７μＡ（＝Ｉ１）に低下させるように転写電圧を変更する（Ｓ２７）。上述した転写電流と転写電圧の関係に基づいて転写電圧が変更される。

制御部６０は、パッチトナー像を形成してクリーニング電流ＩＣを検出し、検出結果に基づいて転写電圧を刻々と修正しつつ画像形成を継続する（Ｓ２３〜Ｓ２９）。そして、ジョブの残プリント数がなければ（Ｓ２９のＹ）、画像形成を終了する。

図９に示すように、トナー消費量の少ない画像形成が連続すると、転写電圧調整用のパッチトナー像の転写残トナーが静電クリーンニング装置１２ａを通過するときのクリーニング電流ＩＣが下がってくる。

図３に示すように、現像装置内で撹拌を受け続けるとトナーが劣化してトナー帯電量が初期の２５〜３５μＣ／ｇから１５〜２０μＣ／ｇまで減少し、二次転写部Ｔ２で極性反転した転写残トナーが増える。初期に−３８〜−４２μＡの転写電流で転写残トナー濃度が０．１０以下であったのに対し、−３８〜−４２μＡの転写電流のままだと、転写残トナー濃度が０．３０以上になって転写残トナー量が多くなる。トナー帯電量に対して必要以上の電流が二次転写部に流れ、極性反転して中間転写ベルト６へ戻るいわゆる強抜けの転写残トナーが増えるからである。

よって、転写電流を下げれば転写残トナー量は減少し、静電クリーンニング装置１２ａのクリーニング電流は初期のように５０μＡ以上流れるようになる。転写残トナーの濃度とは、実施例１と同様に、転写残トナーを透明の粘着テープで採取して反射濃度計により測定し、その濃度からトナーを転移させなかったときの濃度を差し引いて求められる。

実施例２の外添剤クリーニング制御を適用することで、画像形成６００，０００枚以上の中間転写ベルト寿命を確保できることが確認された。

表３に示すように、画像形成を約４０，０００枚継続したとき、トナー帯電量が−１５〜−２０μＣ／ｇに下がって静電クリーニング装置１２ａのクリーニング電流が−５０μＡ以下（−４７〜−５０μＡ）になった。制御部６０は、これを検知して、転写電流を初期の−３８〜−４２μＡから−３３〜−３７μＡに変更するように転写電圧を切り替える。これにより、二次転写部Ｔ２で極性反転した転写残トナー量を適正に調整できる。転写残トナーによるクリーニングウエブ３７ａの目詰まりを防止して外添剤に対するクリーニング性能を確保し、これにより、中間転写ベルト６の表面の光沢度を、それ以降５０〜５５％に維持して、画像濃度制御用のパッチトナー像の検出を良好に行うことができた。

これに対して、実施例２を用いない場合、画像形成４０，０００枚で中間転写ベルト交換に至ることが確認された。

表４に示すように、画像形成を約４０，０００枚継続したとき、トナー帯電量が−１５〜−２０μＣ／ｇに下がって静電クリーニング装置１２ａのクリーニング電流が−５０μＡ以下（−４７〜−５０μＡ）になった。しかし、制御部６０は、転写電流を初期と同じ−３８〜−４２μＡのままにしていたため、中間転写ベルト６の表面の光沢度が約１００，０００枚だと４２〜４６％になり、６００，０００枚だと２７〜３７％になった。

中間転写ベルト６の光沢度が４２〜４６％に低下すると、画像濃度制御用のパッチトナー像の正確な検出／評価が困難になる。このため、画像形成ジョブを停止させて、クリーニングウエブ３７ａを送って、新しい面を接触させて中間転写ベルト６をしばらく空回転させて、中間転写ベルト６上に付着した外添剤を除去しなければならない。このため、生産性を落とすことになる。

中間転写ベルト６の光沢度が約２７〜３７％に低下すると、外添剤が強固に中間転写ベルト６に付着してしまう。そして、クリーニングウエブ３７ａの新しい面を接触させて中間転写ベルトを空回転させたくらいでは中間転写ベルト６から外添剤を除去できなくなる。この場合、サービスマンを呼んで中間転写ベルト６を新品交換する等、大幅なダウンタイムが発生してしまう。

中間転写ベルト６の光沢度が低下するプロセスについては、実施例１で説明したとおりであるため、説明を省略する。

よって、実施例２の外添剤クリーニング制御によれば、トナーの劣化によらずクリーニングウエブに滞留するトナーの量を軽減できる。これにより、中間転写ベルトの光沢度を高く維持して、光学式センサ１７により画像濃度制御用のパッチトナー像を精度よく検知でき、画像形成制御を高安定化できる。

１Ｙ、２Ｍ、３Ｃ、４Ｋ感光ドラム
２Ｙ、３Ｍ、２Ｃ、２Ｋコロナ帯電器
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ露光装置
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ現像装置
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ一次転写ローラ
６中間転写ベルト、７分離ローラ、８レジストローラ
９二次転写ローラ、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄドラムクリーニング装置
１２トナークリーニング部、１２ａ１、１２ｂ１、２５ファーブラシ
１２ａ２、１２ｂ２、２６金属ローラ
１２ａ３、１２ｂ３、２７クリーニングブレード
１２ａ４、１２ｂ４バックアップローラ、１７光学式センサ
１９張架ローラ、２０テンションローラ、２１二次転写対向ローラ
２２駆動ローラ、
３７外添剤クリーニング部、３７ａクリーニングウエブ
３７ｂ当接ロール、３７ｃ供給ロール、３７ｄ巻き取りロール
６０制御部、６１クリーニング電流検出回路、６２転写電圧制御回路
Ｄ２転写電源、ｄ１２ａ、ｄ１２ｂクリーニング電源
Ｐ記録材、ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ画像形成部

Claims

像担持体と、
外添剤を含む現像剤を用いてトナー像を形成して前記像担持体に担持させる画像形成手段と、
前記像担持体に転写部材を当接して構成されるとともに、転写電圧が引加されることにより前記像担持体から転写媒体へトナー像を転写させる転写部と、
前記像担持体に電気的清掃部材を当接して構成されるとともに、クリーニング電圧が引加されることにより、前記転写部を通過した像担持体表面から電気的に転写残トナーを回収可能なトナークリーニング部と、
前記像担持体に物理的清掃部材を当接して構成されるとともに、前記トナークリーニング部を通過した像担持体表面から前記物理的清掃部材へ外添剤を移転可能な外添剤クリーニング部と、を備えた画像形成装置において、
前記転写部で極性反転して前記トナークリーニング部に到達する像担持体上の転写残トナーが所定の許容水準を超えて増加した場合に前記転写電圧を低下させるように、前記トナークリーニング部で検出された電気的パラメータに基づいて前記転写部を制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記転写電圧は、画像形成に先立たせて所定の電流が流れるように定電圧で設定され、
前記制御手段は、前記転写電圧を印加された前記転写部を経て、前記像担持体が前記トナークリーニング部を通過する際の前記電気的清掃部材を流れる電流が所定の判断基準を割り込んだ場合に、前記定電圧の設定を低下させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記トナークリーニング部は、
第１の電気的清掃部材にトナーの正規帯電極性と同一極性の電圧を引加して、前記転写部を通過した反転極性の転写残トナーを回収可能な第１の電気的クリーニング部と、
第２の電気的清掃部材にトナーの正規帯電極性と逆極性の電圧を引加して、前記第１の電気的クリーニング部を通過した正規極性の転写残トナーを回収可能な第２の電気的クリーニング部と、を有し、
前記制御手段は、前記第１の電気的清掃部材を流れる電流が少ないほど前記転写電圧を大きく低下させることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
前記第１の電気的清掃部材および前記第２の電気的清掃部材は、前記像担持体表面に対してカウンタ方向に回転するファーブラシであって、
前記物理的清掃部材は、ロール状態で装備されて所定の刻み長さで繰り出して前記像担持体に摺擦させる不織布のウエブ材料であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
前記像担持体にそれぞれ色の異なるトナー像を転写するように前記画像形成部が複数配置され、
複数の画像形成部でそれぞれ形成して前記像担持体に転写した画像濃度制御用トナー像を共通に検出する光学式センサを備え、
前記光学式センサは、前記像担持体の反射光と前記画像濃度制御用トナー像の反射光とを検出して画像濃度を測定することを特徴とする請求項３または４記載の画像形成装置。
前記制御手段は、非画像形成時に、所定の画像形成条件を用いて転写電圧調整用トナー像を形成して、前記転写電圧が引加された前記転写部を通過させ、前記転写電圧調整用トナー像が前記第１の電気的クリーニング部を通過するタイミングで検出した前記第１の電気的清掃部材を流れる電流が所定の判断基準値を割り込んでいる場合にそれ以前よりも前記転写電圧を低下させることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
前記転写電圧調整用トナー像は、前記画像濃度制御用トナー像よりも前記転写部の長手方向の長さが大きいことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。