JP2017049376A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー消費量やダウンタイムの増加を抑制しつつ、表層にフッ素化合物がコーティングされた中間転写ベルトを用いた場合などに発生する横スジ状の画像不良の発生を抑制することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】中間転写体９１をクリーニング部材１１ａでクリーニングする構成の画像形成装置１００は、環境を検知する環境検知手段１４と、中間転写体の新品状態からの使用量に関する情報を記憶する記憶手段３００と、非画像形成時に所定のトナー像を前記中間転写体に転写し該所定のトナー像のトナーをクリーニング部材１１ａと中間転写体９１との当接部ＣＬに供給するトナー供給動作を実行させる制御部２００と、を有し、制御部２００は、所定期間当たりにトナー供給動作によって当接部ＣＬに供給するトナーの量を、記憶手段３００に記憶された情報及び環境検知手段１４の検知結果に基づいて変更する構成とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた画像形成装置に関するものである。

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、電子写真感光体（感光体）や静電記録誘電体とされる像担持体に形成された静電潜像がトナーを用いて現像されてトナー像が形成される。そして、この像担持体上に形成されたトナー像を紙などの転写材に転写する方式として、像担持体から中間転写体に一次転写した後に転写材に二次転写する中間転写方式がある。

電子写真方式を用いて画像を形成する中間転写方式の画像形成装置を例に更に説明する。この画像形成装置では、中間転写体から転写材へのトナー像の二次転写は、一般に、中間転写体に接触して二次転写部を形成する二次転写部材に電圧を印加し、二次転写部に転写電界を形成することによって行われる。二次転写工程後に中間転写体の表面に残留したトナー（二次転写残トナー）は、クリーニング手段によって中間転写体の表面から除去されて回収される。クリーニング手段としては、ブレード状のクリーニング部材（クリーニングブレード）を中間転写体の表面に当接させ、移動する中間転写体の表面からクリーニングブレードによって二次転写残トナーを掻き取る方式が広く用いられている。

中間転写体としては、半導電性の無端状のベルト（以下、単に「ベルト」ともいう。）で構成された中間転写ベルトが一般的である。代表的なものとしては、熱硬化性樹脂であるポリイミドやポリアミドイミド中にカーボンブラックを分散させてベルトとしたものが挙げられる。このような中間転写ベルトは、樹脂ワニスあるいは樹脂前駆体であるポリアミド酸ワニスにカーボンブラックを分散させた分散液を塗膜化し、焼成することにより得ることができる。これに対し、最近では熱可塑性樹脂中にカーボンブラックを分散させた樹脂組成物を溶融押出し成形することによってベルトを製造することが検討されている。これは熱可塑性樹脂が溶融押出し成形を行うことが可能であり、環境負荷の面やコスト面において熱硬化性樹脂より優位性があるためである。

また、高速化や高耐久性の要求などに応えるためにベルトを表面加工して転写特性を向上させるという提案がなされている。特許文献１では、ベルトの表層に撥水性及び撥油性を有するフッ素化合物をコーティングすることで、ベルトの表層の付着力を減少させて転写効率を高めようとする取り組みがなされてきている。

一方、上述のクリーニングブレードは、通常、中間転写ベルトの移動方向に対してカウンター方向に、つまり、自由端が中間転写ベルトの移動方向の上流側を向くようにして、中間転写ベルトの表面に当接される。そのため、中間転写ベルトとクリーニングブレードとの間の摩擦力が過大になったときに、クリーニングブレードが捲れる問題が生じることがある。摩擦力が過大になる原因としては、クリーニングブレードのエッジにおけるトナーや外添剤などの潤滑剤の枯渇が挙げられる。この潤滑剤の枯渇によるクリーニングブレードの捲れの対策として、所定の間隔でクリーニングブレードと中間転写ベルトとの当接部（以下「クリーニング部」ともいう。）にトナーを供給する方法がある（特許文献２）。ただし、この方法は、クリーニング部にトナーを供給する動作を過度に頻繁に行うと、トナー消費量やダウンタイム（画像を出力できない期間）の増加が課題となる。

特開２０１４−８１６０３号公報 特開２０１０−１２２４６８号公報

ところで、上述のように、特に表層にフッ素化合物がコーティングされた中間転写ベルトを用いた場合などに、次のような課題があることがわかった。

つまり、特に高温環境下おいて、クリーニングブレードを中間転写ベルトに当接させ、繰り返し画像を出力し、一定時間放置した後に再度画像出力を行うと、横スジ状（主走査方向）の画像不良が発生することがある。

このような現象が発生するメカニズムについて検討したところ、特に高温環境下において、中間転写ベルトの表層の成分が染み出し、その成分がクリーニングブレードによって掻き集められることで、クリーニング部に堆積することがあることがわかった。そして、一定時間放置することでその堆積物が固まり、次の画像形成時に中間転写ベルト上のその固まった堆積物に対応する部分で転写不良などが生じて、横スジ状の画像不良が発生するものと考えられる。

本発明者の鋭意検討の結果、上述の横スジ状の画像不良は、前述のようなクリーニング部にトナーを供給する動作を行うことで改善することがわかった。しかし、前述のようにこの動作は過度に頻繁に行うと、トナー消費量やダウンタイムの増加が課題となる。

したがって、本発明の目的は、トナー消費量やダウンタイムの増加を抑制しつつ、表層にフッ素化合物がコーティングされた中間転写ベルトを用いた場合などに発生する横スジ状の画像不良の発生を抑制することのできる画像形成装置を提供することである。

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、トナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像形成手段によって形成されたトナー像が転写される中間転写体と、前記中間転写体から転写材にトナー像を転写させる転写手段と、前記中間転写体の表面に当接して前記中間転写体の表面を清掃するクリーニング部材と、環境を検知する環境検知手段と、前記中間転写体の新品状態からの使用量に関する情報を記憶する記憶手段と、非画像形成時に、前記トナー像形成手段で形成した所定のトナー像を前記中間転写体に転写し、該所定のトナー像のトナーを前記クリーニング部材と前記中間転写体との当接部に供給するトナー供給動作を実行させる制御部と、を有し、前記制御部は、所定期間当たりに前記トナー供給動作によって前記当接部に供給するトナーの量を、前記記憶手段に記憶された情報及び前記環境検知手段の検知結果に基づいて変更することを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、トナー消費量やダウンタイムの増加を抑制しつつ、表層にフッ素化合物がコーティングされた中間転写ベルトを用いた場合などに発生する横スジ状の画像不良の発生を抑制することができる。

画像形成装置の概略断面図である。 画像形成部の概略断面図である。 トナー供給シーケンスに関する概略制御態様を示すブロック図である。 横スジ状の画像不良の発生メカニズムの説明図である。 トナー供給シーケンスの手順の一例を示すフローチャート図である。 トナー供給シーケンスの手順の他の例を示すフローチャート図である。 中間転写体の模式的な断面図である。

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。

［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、転写方式電子写真プロセス、接触帯電方式、反転現像方式を用いた、最大通紙サイズがＡ３サイズのカラーレーザープリンタである。本実施例の画像形成装置１００は、画像形成装置本体（装置本体）と通信可能に接続された外部ホスト装置からの画像情報に応じて転写材、例えば、記録用紙、ＯＨＰシートなどにカラー画像を形成し、出力することができる。

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、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の画像を形成する第１、第２、第３、第４の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋを有する。本実施例では、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋの構成及び動作は、後述の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、以下、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示す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは省略し、当該要素について総括的に説明する。図２は、画像形成部Ｐをより詳しく示す概略断面図である。本実施例では、後述の感光ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、一次転写ローラ５、ドラムクリーナ７などによって画像形成部Ｐが構成される。

画像形成装置１００は、像担持体として回転可能なドラム型の電子写真感光体（感光体）である感光ドラム１を有する。本実施例では、感光ドラム１は、導電性支持体上に有機物質の感光層を持つ有機光導電体（ＯＰＣ）ドラムであり、外径は３０ｍｍ、長手方向（回転軸線方向）の長さは３３０ｍｍである。感光ドラム１は、感光体駆動手段としてのドラム駆動モータＤ１（図３）によって、中心支軸を中心に２００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で図中矢印Ｒ１方向（反時計方向）に回転駆動される。

回転する感光ドラム１の表面は、帯電手段としての接触帯電器である帯電ローラ２によって所定の極性の所定の電位に一様に帯電される。本実施例では、帯電ローラ２の長手方向（回転軸線方向）の長さは３２０ｍｍであり、芯金（支持部材）上に基層が設けられ、この基層の上に表面層が塗工されて構成されており、外径は１４ｍｍである。本実施例では、芯金は直径６ｍｍのステンレス丸棒であり、表層はフッ素樹脂にカーボンを分散させて形成されている。この帯電ローラ２は、ローラの電気抵抗として１０⁴Ω〜１０⁷Ωの電気抵抗を有している。この帯電ローラ２は、芯金の両端部をそれぞれ軸受け部材により回転自在に保持され、押圧ばねによって感光ドラム１方向に付勢されて、感光ドラム１の表面に対して所定の押圧力で圧接されている。この帯電ローラ２は、感光ドラム１の回転に従動して回転する。そして、この帯電ローラ２には、帯電電圧印加手段としての帯電高圧電源Ｅ１（図３）から、帯電バイアス（帯電電圧）として、負極性の所定の直流電圧に所定の周波数の交流電圧が重畳された振動電圧（帯電電圧Ｖｄｃ＋Ｖａｃ）が、芯金を介して印加される。これにより、帯電ローラ２は、回転する感光ドラム１の周面を負極性の所定の電位に一様に帯電させる。本実施例では、帯電バイアスは、−５００Ｖの直流電圧と、周波数＝１５００Ｈｚ、ピーク間電圧Ｖｐｐ＝１４００Ｖ、正弦波の交流電圧とを重畳した振動電圧であり、感光ドラム１の周面は−５００Ｖ（暗部電位Ｖｄ）に一様に帯電される。

帯電した感光ドラム１は、露光手段としての露光装置３によって走査露光される。これにより、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋに対応する色成分の画像情報に応じた静電潜像が感光ドラム１上に形成される。露光装置３は、カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームを出力する走査露光系などなどを有する。本実施例では、露光装置３として、半導体レーザを用いたレーザビームスキャナ３を用いた。露光装置３は、画像読み取り装置（図示せず）などのホスト装置から画像形成装置１００側に送られた画像信号に対応して変調されたレーザ光Ｌを出力して、回転する感光ドラム１の一様に帯電処理された表面をレーザ走査露光（イメージ露光）する。このレーザ走査露光により、感光ドラム１の表面のレーザ光Ｌで照射された部分の電位の絶対値が低下することで、感光ドラム１の表面に、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋに対応する色成分の画像情報に応じた静電潜像（静電像）が形成される。本実施例では、露光部（明部）の電位Ｖｌを−１５０Ｖとした。なお、本実施例では、露光装置３は、感光ドラム１の長手方向に３０５ｍｍの画像を形成することが可能である。

感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像手段としての現像器４によってトナーを用いて現像（可視化）され、感光ドラム１上にトナー像が形成される。本実施例では、現像器４は二成分接触現像器（二成分磁気ブラシ現像器）である。現像器４は、現像容器（現像器本体）４０と、内部に固定配置されたマグネットローラを有する現像剤担持体としての現像スリーブ４１と、現像剤規制部材としての現像剤規制ブレード４２と、を有する。また、現像器４は、現像容器４０に収容された、主に樹脂トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）との混合物である二成分現像剤（現像剤）４６を有する。また、現像器４は、現像容器４０内の底部側に配置された現像剤攪拌部材としての攪拌スクリュー４３、４４を有する。

現像スリーブ４１は、その外周面の一部を外部に露出させて現像容器４０内に回転可能に配置されている。本実施例では、現像スリーブ４１の長手方向（回転軸線方向）における３１０ｍｍの範囲に現像剤がコートされる。現像スリーブ４１は、現像器駆動手段としての現像器駆動モータＤ３（図３）によって図中矢印Ｒ３方向（反時計方向）に回転駆動される。現像スリーブ４１には、所定の間隙を有して現像剤規制ブレード４２が対向して配置されており、現像スリーブ４１の回転に伴い、現像スリーブ４１上に現像剤薄層が形成される。本実施例では、現像スリーブ４１は、感光ドラム１との最近接距離（Ｓ−Ｄｇａｐ）を３５０μｍに保って感光ドラム１に近接して配置されている。感光ドラム１と現像スリーブ４１との対向部が現像部である。現像スリーブ４１は、現像部において現像スリーブ４１の表面の移動方向が感光ドラム１の表面の移動方向とは逆方向となるように回転駆動される。現像スリーブ４１上の現像剤薄層は、現像部において感光ドラム１の表面に接触して、感光ドラム１の表面を摺擦する。現像スリーブ４１には、現像電圧印加手段としての現像高圧電源Ｅ２から、所定の現像バイアス（現像電圧）が印加される。本実施例では、現像スリーブ４１には、現像バイアスとして、直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とが重畳された振動電圧が印加される。より具体的には、−３５０ＶのＶｄｃと、１８００Ｖｐｐ、周波数１１ｋＨｚのＶａｃとを重畳した振動電圧である。

回転する現像スリーブ４１上にコーティングされ、現像部に搬送された現像剤の薄層中のトナーが、現像バイアスによる電界によって静電潜像に対応して感光ドラム１の表面に選択的に付着することで、静電潜像がトナー像として現像される。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１上の露光部に、感光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電したトナーが付着する（反転現像）。現像部を通過した現像スリーブ４１上の現像剤の薄層は、現像スリーブ４１の回転に伴って現像容器４０内の現像剤溜り部に戻される。また、攪拌スクリュー４３、４４が、現像スリーブ４１の回転と同期して回転し、トナー補給ユニット５から現像容器４０内に補給されたトナーをキャリアと攪拌及び混合して、トナーに所定の帯電電荷を与える。本実施例では、トナーとして、平均粒径５．５μｍのネガ帯電トナーを用いた。また、本実施例では、キャリアとして、飽和磁化が２０５ｅｍｕ／ｃｍ³、平均粒径３５μｍの磁性キャリアを用いた。又、トナーとキャリアとを重量比６：９４で混合したものを現像剤として用いた。

各画像形成部Ｐの各感光ドラム１と対向するように、中間転写ユニット９が配置されている。中間転写ユニット９は、中間転写体としての無端状のベルトで構成された中間転写ベルト９１を有する。中間転写ベルト９１は、テンションローラ９４、駆動ローラ９５及び二次転写対向ローラ９６に掛け回されて所定の張力で張架されている。中間転写ベルト９１は、駆動ローラ９５が中間転写体駆動手段としてのベルト駆動モータＤ２（図３）によって回転駆動されることで図中矢印Ｒ２方向（時計方向）に回転（周回移動）する。本実施例では、中間転写ベルト９１の幅（搬送方向と略直交する方向の長さ）は、感光ドラム１の長手方向の長さと同じか又は感光ドラム１の長手方向の長さよりも長い。中間転写ベルト９１の内周面側において、各感光ドラム１と対向する位置に、一次転写手段としてのローラ型の一次転写部材である一次転写ローラ９２が配置されている。一次転写ローラ９２は、中間転写ベルト９１を介して感光ドラム１に向けて付勢され、感光ドラム１と中間転写ベルト９１とが接触する一次転写部Ｔ１を形成する。各画像形成部Ｐの各一次転写ローラ９２には、独立して一次転写バイアス（一次転写電圧）を印加することが可能な、一次転写電圧印加手段としての一次転写高圧電源Ｅ３が接続されている。本実施例では、一次転写ローラ９２は、導電性スポンジで形成された表層を有するローラであり、その電気抵抗は１０⁶Ω以下、外径は１６ｍｍ、長手方向（回転軸線方向）の長さは３１５ｍｍである。また、中間転写ベルト９１の外周面側において、二次転写対向ローラ９６と対向する位置に、二次転写手段としてのローラ型の二次転写ローラ１０が配置されている。二次転写ローラ１０は、中間転写ベルト９１を介して二次転写対向ローラ９６に向けて付勢され、中間転写ベルト９１と二次転写ローラ１０とが接触する二次転写部Ｔ２を形成する。二次転写ローラ１０には、二次転写バイアス（二次転写電圧）を印加する二次転写電圧印加手段としての二次転写高圧電源Ｅ４が接続されている。本実施例では、二次転写ローラ１０は、一次転写ローラ９２と同様の構成を有する。また、中間転写ベルト９１の外周面側において、駆動ローラ９５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ナ１１が配置されている。

感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写部Ｔ１において、中間転写ベルト９１上に静電的に転写（一次転写）される。このとき、一次転写ローラ９２には、現像時のトナーの帯電極性（正規の帯電極性）とは逆極性（本実施例では正極性）の所定の一次転写バイアスが印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、画像形成装置１００と通信可能に接続された外部ホスト装置からの信号に従って、色分解された画像信号が生成される。この信号に応じて各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が形成される。そして、各感光ドラム１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９１上に重ね合わせるようにして順次転写される。本実施例では、露光部（Ｖｌ＝−１５０Ｖ）に付着しているトナーに対する転写効率を考慮し、一次転写バイアスとして、１色目〜４色目まですべて＋３５０Ｖの電圧を印加した。一次転写工程後に感光ドラム１の表面に残留したトナー（一次転写残トナー）は、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーナ７によって感光ドラム１の表面から除去されて回収される。ドラムクリーナ７は、感光ドラム１の表面に当接して配置されたクリーニング部材としてのクリーニングブレードを有する。クリーニングブレードは、弾性材料としてのウレタンゴム系の材料で形成された、感光ドラム１の長手方向に沿って延在する板状部材であり、長手方向（感光ドラム１の長手方向と略平行）の長さは３２２ｍｍである。

中間転写ベルト９１上に形成されたトナー像は、二次転写部Ｔ２において転写材Ｓ上に静電的に転写（二次転写）される。このとき、二次転写ローラ１０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）の二次転写バイアスが印加される。転写材Ｓは、転写材給送手段（図示せず）から給送され、搬送手段としての搬送ローラ１２によって中間転写ベルト９１上のトナー像とタイミングを合わせて二次転写部Ｔ２に供給される。

二次転写工程後に中間転写ベルト９１の表面に残留したトナー（二次転写残トナー）などの付着物は、ベルトクリーナ１１によって中間転写ベルト９１の表面から除去されて回収される。ベルトクリーナ１１は、中間転写ベルト９１の表面に当接して配置され中間転写ベルト９１の表面を清掃するクリーニング部材としてのクリーニングブレード１１ａと、クリーニング容器１１ｂと、を有する。クリーニングブレード１１ａは、弾性材料としてのウレタンゴム系の材料で形成された、中間転写ベルト９１の幅方向に沿って延在する板状部材である。このクリーニングブレード１１ａは、カウンター方向、すなわち、その自由端側の先端が中間転写ベルト９１の表面の移動方向の上流を向くように中間転写ベルト９１の表面に当接されている。クリーニングブレード１１ａの長手方向（中間転写ベルト９１の幅方向と略平行）の長さは、中間転写ベルト９１の幅と同等である。そして、クリーニングブレード１１ａは、移動する中間転写ベルト９１の表面を摺擦して、中間転写ベルト９１の表面の二次転写残トナーなどの付着物を、中間転写ベルト９１の表面から掻き取って、クリーニング容器１１ｂに収容する。

トナー像が転写された転写材Ｓは、定着手段としての定着器１３に搬送される。定着器１３は、熱及び圧力によって転写材Ｓにトナー像を溶融定着させる。その後、転写材Ｓは装置本体の外部に排出（出力）される。

本実施例では、各画像形成部において、感光ドラム１と、これに作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像装置４及びドラムクリーナ７とは、一体的に装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ８を構成している。本実施例では、プロセスカートリッジ８は、中間転写ベルト９１の移動方向において直列に１０２ｍｍのピッチで、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に配置されている。なお、本実施例では、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢによって、中間転写ベルト９１にトナー像を形成するトナー像形成手段が構成される。

２．中間転写ベルト
次に、本実施例における中間転写ベルト９１について更に説明する。本実施例では、図７に示すように、中間転写ベルト９１は、基層と、表層と、を有する。なお、中間転写ベルト９１は、中間層などの他の層を有していてもよく、基層と表層とを含む複数層を有する構成であってよい。後述するように、表層は、バインダー樹脂、パーフルオロポリマー微粒子、フッ素樹脂分散剤、及び、フッ素化合物を有する。該パーフルオロポリマー微粒子は、表面に該フッ素化合物を担持しており、該フッ素化合物は、パーフルオロポリエーテル化合物又はパーフルオロアルキル基を有する分岐状ポリマー化合物であることが好ましい。

まず、中間転写ベルト９１の基層について説明する。基層としては、代表的には、樹脂に導電剤を含有させた半導電性のベルトが挙げられる。基層の樹脂としては、熱硬化性又は熱可塑性のいずれの樹脂を使用することも可能である。代表的には、高強度かつ高耐久性であることから、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、又は、ポリエステルが使用される。この樹脂は、単一のものでもよく、ブレンド、アロイされた混合体でもよく、目的とされる機械強度などの特性に応じて最適に選択される。

導電剤としては、電子伝導性物質又はイオン電導性物質を用いることが可能である。前者としてはカーボンブラック、アンチモンドープの酸化錫、酸化チタン、又は、導電性高分子が使用可能である。後者としては、過塩素酸ナトリウム、リチウムやカチオン性あるいはアニオン性のイオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、オキシアルキレン繰り返しユニットを持つオリゴマー、又は、ポリマー化合物も使用可能である。

基層は、体積抵抗率が１．０×１０⁷Ω・ｃｍ以上１．０×１０¹²Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。また、表面抵抗率が１．０×１０⁸Ω／□以上１．０×１０¹⁴Ω／□以下であることが好ましい。基層の体積抵抗率を上記の範囲に設定することによって、連続駆動時のチャージアップや転写バイアス不足による画像不良を更に低減させることができる。また、基層の表面抵抗率を上記の範囲に設定することによって、転写材Ｓが中間転写ベルト９１から離れる際の剥離放電やトナー飛散による画像不良を更に低減させることができる。上記の特性は、基層上に表層を形成した後の電子写真用部材の電気抵抗についても同様のことが求められる。このため、電子写真用部材の表層も半導電性であることが好ましい。表層の体積抵抗率や表面抵抗率を調整するために導電剤を含むことが好ましい。導電剤は基層に用いるものを同様に使用することができる。

基層は、例えばポリイミドなどの熱硬化性樹脂の場合、次のようにして形成することができる。導電剤であるカーボンブラックを、ポリイミド前駆体又は可溶性ポリイミド中に溶剤とともに分散してワニスとし、遠心成型などの装置を用いてコーティング、焼成工程を経てシームレスベルトとして成型することができる。ベルトの膜厚は、転写ベルトあるいは中間転写ベルトとして用いる場合は、３０μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましい。

また、基層は、熱可塑性樹脂の場合、次のようにして形成することができる。導電剤であるカーボンブラックと樹脂、必要であれば添加剤を混合し、２軸の混練装置の如き混練手段で溶融混練して半導電性のペレットを作成する。次に、該樹脂組成物を溶融押出しによりシート、フィルムあるいはシームレスベルト形状に押出す方法により半導電性ベルトを得ることができる。熱プレス、射出成型を使用して成型することもできる。

次に、中間転写ベルト９１の表層について説明する。本実施例では、表層は、バインダー樹脂、パーフルオロポリマー微粒子、フッ素樹脂分散剤、及び、フッ素化合物を有する。また、本実施例では、該パーフルオロポリマー微粒子は、表面に該フッ素化合物を担持しており、該フッ素化合物は、パーフルオロポリエーテル化合物又はパーフルオロアルキル基を有する分岐状ポリマー化合物である。

バインダー樹脂としては、スチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、シリコーン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂が用いられ、それらの混合樹脂も用いることができる。その中でも特に、メタクリル樹脂又はアクリル樹脂（以下、これらを総称してアクリル系樹脂と呼ぶこととする）を好ましく用いることができる。中間転写ベルト９１の表層を構成するパーフルオロポリマー微粒子、フッ素樹脂分散剤、及び、フッ素化合物を湿式で好適に均一分散させることが可能であるからである。

具体的には、次のようにして表層を形成することができる。アクリル系樹脂を形成するための重合性モノマー、溶媒、パーフルオロポリマー微粒子、フッ素樹脂分散剤、及び、フッ素化合物を湿式分散装置で均一分散する。その分散性液体を基層上にバーコート又はスプレーコートなどの方法でコートし、溶媒を乾燥除去したのち、熱硬化、電子線硬化又はＵＶ硬化の如き硬化方法で重合して最終的な表層を形成する。このとき、重合を行うための重合開始剤を適宜使用してもよい。また、その他、先述した導電剤、酸化防止剤、レベリング剤、架橋剤及び難燃剤の如き公知の添加剤を適宜配合して使用してもよい。この表層の膜厚は、実機耐久条件での摩耗及び損耗に対する耐久性を考慮すると１μｍ以上であることが好ましく、また、ベルトを張架したときの耐屈曲性を考慮すると１０μｍ以下が好ましい。表層の膜厚についての成膜条件（例えば固形分濃度、成膜速度）を調整することにより適宜所望の膜厚を形成することが可能である。

アクリル系樹脂を形成するための重合性モノマーとしては、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、アルキルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェニルアクリレート、エチレングリコ―ルジアクリレート及びビスフェノールＡジアクリレートの如きアクリレート、並びに、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、アルキルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタクリレート、エチレングリコ―ルジメタクリレート及びビスフェノールＡジメタクリレートの如きメタクリレートが使用可能である。また、ウレタンアクリレートオリゴマーやエポキシアクリレートオリゴマーの如き分子量が１０００以上の反応性基を有するオリゴマーを用いることも可能である。さらに、塗料として上市されているものを用いることも可能である。

パーフルオロポリマー微粒子は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）の微粒子、又は、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体（ＰＦＡ）の微粒子を使用することが可能である。パーフルオロポリマー微粒子の製品としては、ダイキン工業（株）製のルブロンＬ−２、Ｌ−５、三井・デュポン フロロケミカル（株）製のＭＰ１１００、ＭＰ１２００、旭硝子（株）製のフルオンＬ１５０Ｊ、Ｌ１５５Ｊ、Ｓｈａｍｒｏｃｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃ．製のＳＳＴ―３が挙げられる。該パーフルオロポリマー微粒子は、一次粒子としてできるだけ小さいものが好ましく、具体的には平均の直径が５ｎｍ以上１μｍ以下であることが好ましい。

また、本実施例では、パーフルオロポリマー微粒子をバインダー樹脂中に均一に分散させるためにフッ素樹脂分散剤を用いる。フッ素樹脂分散剤は、パーフルオロアルキル鎖と炭化水素に親和性のある部位を持ち、親フッ素と嫌フッ素の両親媒性を有する両親媒性樹脂であることが好ましい。具体的には、界面活性剤、両親媒性ブロックコポリマー、及び、両親媒性グラフトコポリマーが挙げられる。その中でも、（ｉ）フルオロアルキル基を有するビニルモノマーと、アクリレート又はメタクリレートとを共重合させて得られるブロック共重合体、又は、（ｉｉ）フルオロアルキル基を有するアクリレート又はメタクリレートと、ポリメチルメタクリレートを側鎖に有するメタクリレートマクロモノマーとを共重合させて得られる櫛型グラフト共重合体であることが好ましい。上記（ｉ）のブロック共重合体としては、日本油脂（株）製のモディパーＦ２００、Ｆ２１０、Ｆ２０２０、Ｆ６００、ＦＴ−６００があり、上記（ｉｉ）の櫛型グラフト共重合体としては、フッ素系グラフトポリマーとしては、東亜合成（株）製のアロンＧＦ−１５０、ＧＦ−３００、ＧＦ−４００がある。

本実施例では、フッ素化合物は、パーフルオロポリエーテル化合物（以下、ＰＦＰＥとも称する）又はパーフルオロアルキル基を有する分岐状ポリマー化合物である。パーフルオロポリエーテル化合物は、パーフルオロアルキレンエーテルを繰り返し単位とするオリゴマー又はポリマーを総称して呼ばれており、具体的にはパーフルオロメチレンエーテル、パーフルオロエチレンエーテル、及び、パーフルオロプロピレンエーテルが挙げられる。本実施例では、そのいずれのパーフルオロポリエーテル化合物も使用することが可能である。

具体的に使用することができるＰＦＰＥについて説明する。ＰＦＰＥとしては、オイル状のポリマーであるフッ素オイルとして知られているものがある。具体的には、ダイキン工業のデムナム、デュポン社のクライトックス、ソルベイソレクシス社のフォンブリンが使用可能である。その中でも中間転写ベルト９１の表層のバインダー樹脂やパーフルオロポリマー微粒子となじみやすいものが好ましい。具体的には、フッ素を含有していないアルキルユニットを末端に持つＰＦＰＥであるソルベイソレクシス（株）のＦｌｕｏｒｏｌｉｎｋ ＭＤ５００、ＭＤ７００、５１０１Ｘ、５１１３Ｘ、ＡＤ１７００、Ｆｏｍｂｌｉｎ ＭＤ４０やダイキン工業（株）のオプツールＤＡＣ−ＨＰや信越化学工業（株）のＫＹ１２０３がある。アクリル基以外では、シリル基を有するＰＦＰＥであるソルベイソレクシス（株）のＦｌｕｏｒｏｌｉｎｋ Ｓ１０や、ダイキン工業（株）のオプツールＤＡＣ−ＤＳＸ、信越化学工業（株）のＫＹ１６４、ＫＹ１０８が挙げられる。

次に、パーフルオロアルキル基を有する分岐状ポリマー化合物について説明する。パーフルオロアルキル基を有する分岐状ポリマー化合物としては、表層のバインダー樹脂やパーフルオロポリマー微粒子となじみやすいものが好ましい。具体的には、（ａ）ハイパーブランチ構造を有したフッ素系撥水撥油剤である日産化学工業（株）のＨＹＰＥＲＴＥＣＨ ＦＡ−２００、ＦＡ−Ｅ−５０、ＦＸ−Ｏ１２、及び、ヘキサフルオロプロペンオリゴマーを含有するフッ素系撥水撥油剤であるネオス（株）のフタージェント６００Ａ、６０１Ａの如きトリフルオロメチル基を有する分岐状ポリマー化合物や、（ｂ）ＤＩＣ（株）のメガファックＦ−５５２、Ｆ−５５５、Ｆ−５５８、ＲＳ−７２−Ｋ、ＲＳ−７５の如きトリデカフルオロヘキサン基を有する分岐状ポリマー化合物が挙げられる。

中間転写ベルト９１の表層に用いられるパーフルオロポリマー微粒子の含有量は、表層を形成する全固形分に対して１０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは２０質量％以上、更に好ましくは３０質量％以上である。また、分散性が好適に確保可能な範囲として８０質量％程度を上限とすることが好ましい。また、フッ素樹脂分散剤の含有量は、表層を形成する全固形分に対して１質量％以上１０質量％以下であることが好ましい。また、ＰＦＰＥ及びパーフルオロアルキル基を有する分岐状ポリマー化合物の含有量は、表層を形成する全固形分に対して０．１質量％以上５質量％以下が好ましく、より好ましくは０．３質量％以上３質量％以下である。膜最表層に界面活性剤などが単分子層を形成するのと同様のメカニズムとそれに由来する厚み分相当量、及びパーフルオロポリマー微粒子表層に担持される相当量を前後する程度を見込むことが妥当であるからである。さらに、ＰＦＰＥ及びパーフルオロアルキル基を有する分岐状ポリマー化合物の含有量は、パーフルオロポリマー微粒子に好適に濡れて、担持されるという点から、該パーフルオロポリマー微粒子に対し質量基準で５分の１以下、更に好ましくは１０分の１以下であることが好ましい。

また、本実施例で用いる中間転写体９１の表層の新品時の表面粗さＲｚ（後述）は０．０５である。

３．制御態様
図３は、本実施例における概略制御態様を示すブロック図である。本実施例では、装置本体に設けられた制御部２００が画像形成装置１００を統括して制御する。制御部２００は、演算制御部であるＣＰＵ２０１と、記憶部であるメモリ２０２と、を有する。ＣＰＵ２０１は、メモリ２０２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の各部の動作を制御する。より具体的には、制御部２００は、感光ドラム１、現像器４及び中間転写ベルト９１の駆動、帯電高圧電源Ｅ１、現像高圧電源Ｅ２、一次転写高圧電源Ｅ３及び二次転写高圧電源Ｅ４による電圧印加、後述のトナー供給シーケンスなどの制御を行う。

また、本実施例では、画像形成装置１００は、転写材Ｓがトナー像を定着された後に機外に排出された枚数を計数（カウント）する計数手段としての枚数カウンター３００を有する。枚数カウンター３００は、中間転写体の新品状態からの使用量と相関する指標値を検知する検知手段の一例である。本実施例では、枚数カウンター３００は、後述の累積印刷枚数Ｎ１、供給間枚数Ｎ２をカウントする。また、本実施例では、画像形成装置１００は、環境（画像形成装置１００の内部又は外部の少なくとも一方）を検知する環境検知手段として、装置本体内の雰囲気温度Ｔを検知する温度センサー１４を有している。これにより、装置本体内の雰囲気温度Ｔをモニタリングできるようになっている。

枚数カウンター３００によってカウントされた累積印刷枚数Ｎ１、供給間枚数Ｎ２、及び温度センサー１４で検知された雰囲気温度Ｔなどは、メモリ２０２により記憶される。メモリ２０２は、中間転写体の新品状態からの使用量に関する情報を記憶する記憶手段の一例である。そして、制御部２００は、メモリ２０２に記憶されている累積印刷枚数Ｎ１、供給間枚数Ｎ２、雰囲気温度Ｔに基づいて、後述のトナー供給シーケンスを制御する。ここで、累積印刷枚数Ｎ１は、中間転写ベルト９１が新品に交換された時にリセットされるカウント値である。また、供給間枚数Ｎ２は、後述のトナー供給シーケンスが実行されるごとにリセットされるカウント値である。なお、枚数カウンター３００は、所定のサイズの転写材に換算して枚数をカウントするようになっていてよい。

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、単一又は複数の転写材Ｓに画像を形成して出力する一連の画像出力動作（ジョブ、印刷動作）を実行する。ジョブは、一般に、画像形成工程、前回転工程、複数の転写材Ｓ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、実際に転写材Ｓ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、トナー像の一次転写や二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、トナー像の一次転写や二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、複数の転写材Ｓに対して画像形成工程を連続して行う際（連続画像形成）の転写材Ｓと転写材Ｓ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。つまり、紙間工程は、単数又は複数の転写材に対する一連の画像出力動作における画像間に対応する非画像形成時である。また、後回転工程は、単数又は複数の転写材に対する一連の画像出力動作における最後の画像の後に対応する非画像形成時である。

４．横スジ状の画像不良の発生メカニズム
本実施例における中間転写ベルト９１とクリーニングブレード１１ａを使用した場合、特に高温環境下で一定枚数画像出力を行った後、一定時間放置し、再度画像形成を行うと横スジ状（主走査方向）の画像不良が発生することがある。本発明者の鋭意検討の結果、この横スジ状の画像不良は、以下のようなメカニズムで発生するものと考えられる。

まず、図４（ａ）に示すように、中間転写ベルト９１の表層の成分が特に高温環境下で活性化し、表面に染み出してくる。次に、図４（ｂ）に示すように、その染み出した成分（ここでは、「染み出し成分」ともいう。）をクリーニングブレード１１ａが掻き集める。そして、その状態で一定時間放置すると、図４（ｃ）に示すように、その染み出し成分が固着し、クリーニングブレード１１ａで掻き取れなくなり、クリーニングブレード１１ａと中間転写ベルト９１との当接部であるクリーニング部ＣＬを通過するようになる。このようにして、中間転写ベルト９１上に固着した染み出し成分が、次の画像形成時において、図４（ｄ）、（ｅ）に示すように感光ドラム１と中間転写ベルト９１との当接部（一次転写部）Ｔ１に到達する。すると、図４（ｆ）に示すように、染み出し成分の付着部で転写不良が発生し、横スジ状の画像不良となる。

５．横スジ状の画像不良と温度との関係
上述のように、雰囲気温度の上昇により中間転写ベルト９１の温度が上がると、中間転写ベルト９１の表層の成分が活性化し、表面に染み出しやすくなるため、横スジ状の画像不良も発生しやすくなる。雰囲気温度Ｔと横スジ状の画像不良の発生の有無との関係を調べた結果を表１に示す。画像不良の発生の有無は、後述の表２の結果を得た方法と同様の方法（ただし温度を変更）で確認した。ここで、○は画像不良が発生しなかったことを示し、×は画像不良が発生したことを示している。

６．横スジ状の画像不良と中間転写ベルトの表面粗さ及び累積印刷枚数Ｎ１との関係
表２は、横スジ状の画像不良と中間転写ベルト９１の表面粗さ及び累積印刷枚数Ｎ１との関係を調べた結果を示す。同一の中間転写ベルト９１（新品時Ｒｚ＝０．０５）を用いて、前述の画像形成装置１００で印字率（画像比率）５％のＢｋ画像を連続的に出力しつつ、所定の累積印刷枚数Ｎ１ごとに後述の方法で画像不良の有無を確認した。ここで、表面粗さＲｚは、株式会社小坂研究所製の表面粗さ計ＳＥ３５００で測定した。

画像不良の発生有無は、前述の画像形成装置１００を用いて、３０℃環境下において、Ａ４サイズ紙で５００枚画像形成を連続的に行い、１時間放置後にＢｋベタ画像をＡ３サイズ紙で５枚出力して確認した。ここで、○は画像不良が発生しなかったことを示し、×は画像不良が発生したことを示している。

表２から、横スジ状の画像不良と中間転写ベルト９１の表面粗さＲｚ及び累積印刷枚数Ｎ１とには相関があり、表面粗さＲｚが所定の閾値以上であれば画像不良が発生しないことがわかる。これは、次のような理由によるものと考えられる。つまり、累積印刷枚数Ｎ１が大きくなるに従って、クリーニングブレード１１ａや感光ドラム１との当接部でのトナーとの摺擦により、中間転写ベルト９１の表面粗さＲｚが大きくなる。そして、中間転写ベルト９１の表面粗さＲｚが一定以上大きい場合には、染み出し成分がクリーニング部ＣＬをすり抜けやすくなる（すなわち、掻き集められにくくなる）。

本実施例の画像形成装置１００では、累積印刷枚数Ｎ１の増加に伴い中間転写ベルト９１の表面粗さＲｚが大きくなるという関係性は、実質的に常に同等である。したがって、累積印刷枚数Ｎ１から中間転写ベルト９１の表面粗さＲｚ及び画像不良の発生しやすさを推測することができる。

７．横スジ状の画像不良とトナー供給シーケンス（トナー供給動作）との関係
本実施例の画像形成装置１００では、所定の実行頻度で、中間転写ベルト９１の周方向において５０ｍｍのＢｋベタ画像を転写材Ｓに転写させずにクリーニング部ＣＬに供給するトナー供給シーケンスが実行される。なお、本実施例では、トナー供給動作で形成される所定のトナー像（供給用トナー像）は、感光ドラム１の長手方向（中間転写ベルト９１の幅方向）における画像形成領域（トナー像を担持することのできる領域）の略全域にわたる長さを有する。つまり、本実施例では、該供給用トナー像は、中間転写ベルト９１の幅方向に延びる帯状の画像である。これにより、クリーニングブレード１１ａの長手方向の略全域にわたってトナーを供給することができる。

表３は、累積印刷枚数Ｎ１とトナー供給シーケンスの実行頻度を変化させて横スジ状の画像不良の発生有無を調べた結果を示す。画像不良の発生の有無は、上述の表２の結果を得た方法と同様の方法で確認した。ここで、○は画像不良が発生しなかったことを示し、×は画像不良が発生したことを示している。

表３から、トナー供給シーケンスの実行頻度が多い、つまり、クリーニング部ＣＬへのトナー供給量が多いほど画像不良が発生し難いことがわかる。これは、クリーニング部ＣＬにトナーを供給することによって、トナーや外添剤が染み出し成分と混ざり、染み出し成分が中間転写ベルト９１に固着し難くなっているためであると考えられる。

また、表３から、累積印刷枚数Ｎ１が大きくなる、すなわち、中間転写ベルト９１の表面粗さＲｚが大きくなるに従って、画像不良を抑制するために必要なクリーニング部ＣＬへのトナー供給量は少なくなることがわかる。これは、前述のように中間転写ベルト９１の表面粗さＲｚが大きくなり、染み出し成分がクリーニング部ＣＬをすり抜けやすくなる（すなわち、掻き集められにくくなる）ことで、必要なトナー供給量が減少したためであると考えられる。

８．クリーニングブレードの捲れとトナー供給シーケンスとの関係
クリーニングブレード１１ａの捲れ（以下「ブレード捲れ」ともいう。）の発生原因として、クリーニングブレード１１ａのエッジにおけるトナーや外添剤などの潤滑剤の枯渇がある。そのため、ブレード捲れを抑制するためには、クリーニング部ＣＬに定期的にトナーを供給することが効果的である。

表４は、１５℃環境下及び３０℃環境下において、前述の画像形成装置１００に中間転写ベルト９１を装着し、前述のトナー供給シーケンスの実行頻度を変化させて、ベタ白画像を１０００００枚出力したときのブレード捲れの発生の有無を調べた結果を示す。中間転写ベルト９１の新品時の表面粗さＲｚは０．０５μｍであった。○はブレード捲れが発生しなかったことを示し、×はブレード捲れが発生したことを示している。

表４に示すように、１５℃環境下と３０℃環境下のいずれの場合においても、トナー供給シーケンスの実行頻度を１回／３００枚以下にしたときにブレード捲れが発生した。

９．本実施例におけるトナー供給シーケンス
本実施例では、ＣＰＵ２０１は、メモリ２０２に記憶している表５に示すテーブルを参照して、累積印刷枚数Ｎ１と雰囲気温度Ｔとに応じて、トナー供給シーケンスの実行頻度（ここでは、「トナー供給頻度」ともいう。）Ｘを決定する。そして、ＣＰＵ２０１は、決定したトナー供給頻度Ｘで、中間転写ベルト９１の周方向において５０ｍｍ（幅方向の画像形成領域の略全域）のＢｋベタ画像を転写材Ｓに転写させずにクリーニング部ＣＬに供給する。これにより、長期に亘ってブレード捲れを抑制しつつ、横スジ状の画像不良の発生を抑制することを可能とする。

つまり、表１に示すように、雰囲気温度Ｔが２５℃未満のときは横スジ状の画像不良は発生しないので、横スジ状の画像不良を抑制するためにトナー供給シーケンスを行う必要はない。しかし、表４に示すように、トナー供給シーケンスを全く行わないとブレード捲れが発生する可能性がある。そのため、ブレード捲れを抑制するために、累積印刷枚数Ｎ１にかかわらず常に１回／２００枚のトナー供給頻度Ｘでトナー供給シーケンスを実行する。

一方、表１に示すように、雰囲気温度Ｔが２５℃以上のときは横スジ状の画像不良が発生する可能性があるので、横スジ状の画像不良を抑制するためにトナー供給シーケンスを行う必要がある。表３に示すように、横スジ状の画像不良を抑制するために最低限必要なトナー供給シーケンスの実行頻度は累積印刷枚数Ｎ１によって異なる。そのため、表５に示すように、累積印刷枚数Ｎ１が増加するに伴って、トナー供給頻度Ｘを減少させていく。なお、表３に示すように累積印刷枚数Ｎ１が５００００枚以上のときは、トナー供給シーケンスを行わなくても横スジ状の画像不良が発生しない。それにもかかわらず、表５に示すように累積印刷枚数Ｎ１が５００００枚以上のときに１回／２００枚のトナー供給頻度Ｘでトナー供給シーケンスを実行するようにしたのは、ブレード捲れを抑制するためである。

ここで、雰囲気温度Ｔと累積印刷枚数Ｎ１とにかかわらず、常に１回／２５枚のトナー供給頻度Ｘでトナー供給シーケンスを実行すれば、ブレード捲れと横スジ状の画像不良を抑制することができると考えられる。しかし、これではダウンタイム及びトナー消費量が増加するため好ましくない。

１０．制御フロー
次に、図５を用いて、本実施例におけるトナー供給シーケンスの制御フローを説明する。

ＣＰＵ２０１は、ジョブが投入されると（Ｓ１０１）、雰囲気温度Ｔ及び累積印刷枚数Ｎ１を読み取る（Ｓ１０２）。ＣＰＵ２０１は、メモリ２０２に格納された表５に示すテーブルを参照して、読み取った雰囲気温度Ｔ及び累積印刷枚数Ｎ１に応じてトナー供給頻度Ｘを決定する（Ｓ１０３）。その後、ＣＰＵ２０１は、画像形成を開始させる（Ｓ１０４）。ＣＰＵ２０１は、ジョブの実行中に、供給間枚数Ｎ２がトナー供給頻度Ｘ以上か否かを判断する（Ｓ１０５）。ＣＰＵ２０１は、Ｓ１０５で供給間枚数Ｎ２がトナー供給頻度Ｘ以上であると判断した場合には（「Ｙｅｓ」）、画像形成を中断させ（Ｓ１０６）、前述のトナー供給シーケンスを実行させる（Ｓ１０７）。その後、ＣＰＵ２０１は、供給間枚数Ｎ２を０にリセットして（Ｓ１０８）、画像形成を再開させ（Ｓ１０９）、ジョブが完了したか否かを判断する（Ｓ１１０）。ＣＰＵ２０１は、Ｓ１１０でジョブが完了したと判断した場合には（「Ｙｅｓ」）、フローを終了し、ジョブが完了していないと判断した場合には（「Ｎｏ」）、Ｓ１０５に戻る。また、ＣＰＵ２０１は、Ｓ１０５で供給間枚数Ｎ２がトナー供給頻度Ｘ未満であると判断した場合には（「Ｎｏ」）、画像形成を中断させずにＳ１１０に進む。

本実施例では、図５のフローでトナー供給シーケンスを実行することで、長期に亘ってブレード捲れ、横スジ状の画像不良の発生を抑制して、良好な画像を形成することができる。また、トナー供給シーケンスを過度に頻繁に行わないことによって、トナー消費量やダウンタイムの増加を抑制することができる。

このように、本実施例では、画像形成装置１００は、非画像形成時に、所定のトナー像を中間転写ベルト９１に転写し、該所定のトナー像のトナーをクリーニング部ＣＬに供給するトナー供給シーケンスを実行させる制御部２００を有する。制御部２００は、所定期間当たりにトナー供給シーケンスによってクリーニング部ＣＬに供給するトナーの量を、メモリ２０２に記憶された累積印刷枚数Ｎ１及び温度センサー１４の検知結果に基づいて変更する。特に、本実施例では、制御部３００は、トナー供給シーケンスを実行する頻度を、メモリ２０２に記憶された累積印刷枚数Ｎ１及び温度センサー１４の検知結果に基づいて変更する。表５に示すように、本実施例では、制御部２００は、トナー供給シーケンスを実行する頻度を、累積印刷枚数（使用量と相関する指標値）Ｎ１が第１の値の場合よりも、第１の値よりも大きい第２の値の場合の方を少なくする。また、制御部２００は、トナー供給シーケンスを実行する頻度を、環境の温度が第１の温度の場合よりも、第１の温度よりも高い第２の温度の場合の方を多くする。また、表５に示すように、本実施例では、制御部２００は、環境の温度が所定温度未満の場合は、累積印刷枚数Ｎ１にかかわらずトナー供給シーケンスを実行する頻度を一定頻度とする。また、制御部は、累積印刷枚数Ｎ１が所定値以上の場合は、環境の温度及び累積印刷枚数Ｎ１にかかわらずトナー供給シーケンスを実行する頻度を一定頻度とする。

以上、本実施例によれば、トナー消費量やダウンタイムの増加を抑制しつつ、表層にフッ素化合物がコーティングされた中間転写ベルトを用いた場合などに発生する横スジ状の画像不良の発生を抑制することができる。

［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の画像形成装置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の画像形成装置のものと同一又は対応する機能、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。

本実施例では、トナー供給シーケンスとして、実施例１と同様にジョブ中の紙間時に実行する紙間トナー供給シーケンスと、ジョブが終了した後の後回転時に実行する後回転トナー供給シーケンスと、の２つのシーケンスを実行できるようになっている。

１．横スジ状の画像不良とトナー供給のタイミングとの関係
本発明者の鋭意検討の結果、横スジ状の画像不良をより効果的に抑制するには、トナー供給シーケンスによりクリーニング部ＣＬにトナーを供給するタイミングを、中間転写ベルト９１が停止する直前にすることがより有効であることがわかった。つまり、前述のように、横スジ状の画像不良は、中間転写ベルト９１が停止した時にクリーニング部ＣＬで染み出し成分が固着することが原因で発生するものと考えられる。ジョブ中にトナー供給シーケンスを実行すると、その実行後から中間転写ベルト９１が停止するまでの間にも染み出し成分が堆積することになる。

そこで、本実施例では、ジョブの終了後から中間転写ベルト９１の停止までの間の後回転時にトナー供給シーケンスを実行する。これにより、中間転写ベルト９１が停止する際にクリーニング部ＣＬに堆積している染み出し成分をより効率的に減少させることが可能になる。

２．本実施例におけるトナー供給シーケンス
本実施例では、上述のように、トナー供給シーケンスとして、紙間トナー供給シーケンスと、後回転トナー供給シーケンスと、の２つのシーケンスを実行できるようになっている。

本実施例では、枚数カウンター３００は、累積印刷枚数Ｎ１、供給間枚数Ｎ２、紙間供給間枚数Ｎ３、後回転供給間枚数Ｎ４をカウントする。実施例１と同様、枚数カウンター３００によってカウントされた累積印刷枚数Ｎ１、供給間枚数Ｎ２、紙間供給間枚数Ｎ３及び後回転供給間枚数Ｎ４、並びに、温度センサー１４で検知された雰囲気温度Ｔなどは、メモリ２０２により記憶される。そして、本実施例では、制御部２００は、メモリ２０２に記憶されている累積印刷枚数Ｎ１、供給間枚数Ｎ２、紙間供給間枚数Ｎ３、後回転供給間枚数Ｎ４、雰囲気温度Ｔに基づいて、紙間トナー供給シーケンス、後回転トナー供給シーケンスを制御する。ここで、紙間供給間枚数Ｎ３、後回転供給間枚数Ｎ４は、後述するように紙間トナー供給シーケンス又は後回転トナー供給シーケンスのいずれかが実行されるごとにリセットされるカウント値である。

本実施例では、ＣＰＵ２０１は、メモリ２０２に記憶している表６、表７に示すテーブルを参照して、累積印刷枚数Ｎ１と雰囲気温度Ｔとに応じて、紙間トナー供給頻度Ｘ１及び後回転トナー供給頻度Ｘ２を決定する。そして、ＣＰＵ２０１は、決定した紙間トナー供給頻度Ｘ１及び後回転トナー供給頻度Ｘ２で、中間転写ベルト９１の周方向において５０ｍｍ（幅方向の画像形成領域の略全域）のＢｋベタ画像を転写材Ｓに転写させずにクリーニング部ＣＬに供給する。

つまり、紙間トナー供給シーケンス、後回転トナー供給シーケンスは、それぞれ紙間供給間枚数Ｎ３、後回転供給間枚数Ｎ４によって制御される。特に、本実施例では、紙間供給間枚数Ｎ３が表６に基づく紙間トナー供給頻度Ｘ１以上になったとき、又は後回転供給間枚数Ｎ４が表７に基づく後回転トナー供給頻度Ｘ２以上になったときのいずれかに、トナー供給シーケンスが実行される。紙間供給間枚数Ｎ３と後回転供給間枚数Ｎ４は、紙間トナー供給シーケンス又は後回転トナー供給シーケンスのいずれかが実行されたときに両方ともリセットされる。

表６、表７に示すように、本実施例では、雰囲気温度Ｔ及び累積印刷枚数Ｎ１がそれぞれ所定の範囲内にある場合、紙間トナー供給シーケンスを実行する頻度よりも、後回転トナー供給シーケンスを実行する頻度の方が多い。これは、上述のように、中間転写ベルト９１が停止する直前にクリーニング部ＣＬにトナーを供給することが、横スジ状の画像不良を抑制するうえでより有効であるからである。

３．制御フロー
次に、図６を用いて本実施例におけるトナー供給シーケンスの制御フローを説明する。

ＣＰＵ２０１は、ジョブが投入されると（Ｓ２０１）、雰囲気温度Ｔ及び累積印刷枚数Ｎ１を読み取る（Ｓ２０２）。ＣＰＵ２０１は、メモリ２０２に格納された表６、表７に示すテーブルを参照して、読み取った雰囲気温度Ｔ及び累積印刷枚数Ｎ１に応じて紙間トナー供給頻度Ｘ１及び後回転トナー供給頻度Ｘ２を決定する（Ｓ２０３）。その後、ＣＰＵ２０１は、画像形成を開始させる（Ｓ２０４）。ＣＰＵ２０１は、ジョブの実行中に、紙間供給間枚数Ｎ３が紙間トナー供給頻度Ｘ１以上か否かを判断する（Ｓ２０５）。ＣＰＵ２０１は、Ｓ２０５で紙間供給間枚数Ｎ３が紙間トナー供給頻度Ｘ１以上であると判断した場合には（「Ｙｅｓ」）、画像形成を中断させ（Ｓ２０６）、前述の紙間トナー供給シーケンスを実行させる（Ｓ２０７）。その後、ＣＰＵ２０１は、紙間供給間枚数Ｎ３、後回転供給間枚数Ｎ４を０にリセットして（Ｓ２０８）、画像形成を再開させ（Ｓ２０９）、ジョブが完了したか否かを判断する（Ｓ２１０）。ＣＰＵ２０１は、Ｓ２１０でジョブが完了していないと判断した場合には（「Ｎｏ」）、Ｓ２０５に戻る。一方、Ｓ２１０でジョブが完了したと判断した場合には（「Ｙｅｓ」）、後回転供給間枚数Ｎ４が後回転トナー供給頻度Ｘ２以上か否かを判断する（Ｓ２１１）。ＣＰＵ２０１は、Ｓ２１１で後回転供給間枚数Ｎ４が後回転トナー供給頻度Ｘ２以上であると判断した場合には（「Ｙｅｓ」）、前述の後回転トナー供給シーケンスを実行させる（Ｓ２１２）。その後、ＣＰＵ２０１は、紙間供給間枚数Ｎ３、後回転供給間枚数Ｎ４を０にリセットして（Ｓ２１３）、フローを終了する。また、ＣＰＵ２０１は、Ｓ２０５で紙間供給間枚数Ｎ３が紙間トナー供給頻度Ｘ１未満であると判断した場合には（「Ｎｏ」）、画像形成を中断させずにＳ２１０に進む。また、ＣＰＵ２０１は、Ｓ２１１で後回転供給間枚数Ｎ４が後回転トナー供給頻度Ｘ２未満であると判断した場合には（「Ｎｏ」）、フローを終了する。

本実施例では、図６のフローでトナー供給シーケンスを実行することで、実施例１と比較してトナーの消費量及びダウンタイムを更に低減しながら、長期に亘ってブレード捲れ、横スジ状の画像不良の発生を抑制して良好な画像を形成することができる。

［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。

上述の実施例では、中間転写体の新品状態からの使用量と相関する指標値として、中間転写体を用いて出力した画像の数を用いたが、これに限定されるものではない。例えば、該指標値として、中間転写体の表面粗さを検知してもよい。上述のように、中間転写体の表面粗さと中間転写体の使用量との間に相関性がある。そして、中間転写体の表面粗さと、横スジ状の画像不良の発生のしやすさとの間にも相関性がある。したがって、上述の実施例における累積印刷枚数に代えて中間転写体の表面粗さを用いることができる。また、中間転写体の表面粗さに代えて、該表面粗さとの間に相関性を有する中間転写体の光沢度などを利用してもよい。その他、中間転写体の駆動時間（回転回数）などを用いてもよい。

また、上述の実施例では、クリーニング部へのトナー供給量を、トナー供給頻度で調整したが、一度に供給するトナーの量を、供給用トナー像の中間転写体の周方向における長さやトナー濃度で調整してもよい。トナー供給量を多くする場合は、供給用トナー像の中間転写体の周方向における長さを相対的に長くするか、トナー濃度を相対的に濃くするかの少なくとも一方を行えばよい。つまり、所定期間当たりにトナー供給動作によってクリーニング部に供給するトナーの量を、中間転写体の使用量と相関する指標値、及び環境検知手段の検知結果に基づいて変更するようになっていればよい。

また、上述の実施例では、環境検知手段は、画像形成装置の内部の温度を検知したが、画像形成装置の外部の温度を検知してもよく、この場合予め横スジ状の画像不良の発生しやすさと画像形成装置の外部の温度とが対応付けられていればよい。また、上述の実施例では、相対的に温度が高い場合の方が、相対的に温度が低い場合よりも横スジ状の画像が生じやすい場合について説明したが、これに限定されるものではない。中間転写体の特性などによっては、相対的に温度が低い場合の方が、相対的に温度が高い場合よりも横スジ状の画像が生じやすい場合もあり得る。この場合は、上述の実施例とは逆に、所定温度未満の場合に横スジ状の画像が生じやすいものとして、トナー供給シーケンスを制御すればよい。さらに、上述の実施例では温度と横スジ状の画像不良の発生しやすさとに相関がある場合について説明したが、これに限定されるものではない。中間転写体の特性などによって、例えば温度に代えて又は加えて湿度によって横スジ状の画像不良の発生しやすさが変わる場合には、環境検知手段は温度に代えて又は加えて湿度を検知するようになっていてもよい。この場合、予め横スジ状の画像不良の発生しやすさと、画像形成装置の内部又は外部の温湿度（例えば絶対水分量）又は湿度（例えば相対湿度）とが対応付けられていればよい。

また、上述の実施例で用いたようなフッ素化合物を含有する表層を有する中間転写体において横スジ状の画像不良が生じやすく、本発明は特に効果的であるが、成分の染み出し及びその固着が懸念される他の中間転写体に対しても同様に有効である。また、成分の染み出しが生じない場合であっても、ジョブ中にクリーニング部材で掻き集められたものが、ジョブの終了後の停止期間に固着するような場合にも同様の効果が期待できる。

また、中間転写体は、無端状のベルトに限定されるものではなく、例えば枠体にフィルムを張設して形成されたドラム状のものであってもよい。

１ 感光ドラム
１１ ベルトクリーナ
１１ａ クリーニングブレード
１４ 温度センサー
９１ 中間転写ベルト
１００ 画像形成装置
２００ 制御部
３００ 枚数カウンター
Ｐ 転写材

Claims (11)

1. トナー像を形成するトナー像形成手段と、
   前記トナー像形成手段によって形成されたトナー像が転写される中間転写体と、
   前記中間転写体から転写材にトナー像を転写させる転写手段と、
   前記中間転写体の表面に当接して前記中間転写体の表面を清掃するクリーニング部材と、
   環境を検知する環境検知手段と、
   前記中間転写体の新品状態からの使用量に関する情報を記憶する記憶手段と、
   非画像形成時に、前記トナー像形成手段で形成した所定のトナー像を前記中間転写体に転写し、該所定のトナー像のトナーを前記クリーニング部材と前記中間転写体との当接部に供給するトナー供給動作を実行させる制御部と、
   を有し、
   前記制御部は、所定期間当たりに前記トナー供給動作によって前記当接部に供給するトナーの量を、前記記憶手段に記憶された情報及び前記環境検知手段の検知結果に基づいて変更することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記トナー供給動作を実行する頻度を、前記記憶手段に記憶された情報及び前記環境検知手段の検知結果に基づいて変更することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記トナー供給動作を実行する頻度を、前記情報が第１の値の場合よりも、前記第１の値よりも大きい第２の値の場合の方を少なくすることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記トナー供給動作を実行する頻度を、環境の温度が第１の温度の場合よりも、前記第１の温度よりも高い第２の温度の場合の方を多くすることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、環境の温度が所定温度未満の場合は、前記情報にかかわらず前記トナー供給動作を実行する頻度を一定頻度とすることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、前記情報が所定値以上の場合は、環境の温度及び前記情報にかかわらず前記トナー供給動作を実行する頻度を一定頻度とすることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、単数又は複数の転写材に対する一連の画像出力動作における画像間及び最後の画像の後に対応する非画像形成時にそれぞれ前記トナー供給動作を実行させることが可能であ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。
8. 前記制御部は、環境の温度及び前記情報がそれぞれ所定の範囲内にある場合、前記画像間に対応する非画像形成時に前記トナー供給動作を実行する頻度よりも、前記最後の画像の後に対応する非画像形成時に前記トナー供給動作を実行する頻度の方を多くすることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記情報は、前記中間転写体を用いて出力した画像の数であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記中間転写体は、基層と表層とを含む複数層を有す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。
11. 前記表層は、バインダー樹脂、パーフルオロポリマー微粒子、フッ素樹脂分散剤及びフッ素化合物を有し、該パーフルオロポリマー微粒子は、表面に該フッ素化合物を担持しており、該フッ素化合物が、パーフルオロポリエーテル化合物又はパーフルオロアルキル基を有する分岐状ポリマー化合物であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。

Images