JP7490408B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置など画像形成装置に関するものである。
従来、電子写真方式などを用いた画像形成装置として、複数の像担持体に形成されたトナー像が中間転写体上に重ね合わせるようにして１次転写された後に紙などの記録材に２次転写される中間転写方式の画像形成装置がある。中間転写体としては、無端ベルト状の部材である中間転写ベルトが多く用いられている。１次転写は、複数の像担持体のそれぞれに対応して中間転写ベルトの内周面に接触可能に配置された１次転写部材に１次転写バイアスが印加され、像担持体と中間転写ベルトとが接触する１次転写部に電流が供給されることで行われることが多い。２次転写は、中間転写ベルトの外周面に接触可能に配置された２次転写部材に２次転写バイアスが印加され、中間転写ベルトと２次転写部材とが当接する２次転写部に電流が供給されることで行われることが多い。また、１次転写部材、２次転写部材としては、ローラ状の部材である１次転写ローラ、２次転写ローラが用いられることが多い。
２次転写後の中間転写ベルト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によって中間転写ベルト上から回収される。ベルトクリーニング装置は、画像濃度制御などのために中間転写ベルト上に形成される試験用トナー像（未転写トナー）を中間転写ベルト上から回収するためにも用いられる。
ベルトクリーニング装置として、中間転写ベルト上のトナーを静電的に回収（ここでは、「静電クリーニング」ともいう。）する静電クリーニング装置が知られている（特許文献１）。静電クリーニング装置は、クリーニングブレードによるクリーニングが摩擦力の増大などによって難しくなる弾性層を有する中間転写ベルトのクリーニングなどに有効である。特許文献１に記載される静電クリーニング装置は、中間転写ベルトの表面の移動方向に沿って３つの静電クリーニング部材を有する。中間転写ベルトの表面の移動方向に関して最上流の静電クリーニング部材は、正規の帯電極性に帯電したトナー（ここでは、「正規極性トナー」ともいう。）をクリーニングするためものである。また、中間転写ベルトの表面の移動方向に関して中央の静電クリーニング部材は、正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナー（ここでは、「逆極性トナー」ともいう。）をクリーニングするためのものである。また、中間転写ベルトの表面の移動方向に関して最下流の静電クリーニング部材は、正規極性トナーをクリーニングするためのものである。静電クリーニングは、静電クリーニング部材と、中間転写ベルトを介して静電クリーニング部材と対向する対向部材と、の間に流れる電流を、上記各極性のトナーをクリーニングするのに適した電流に設定することで行われる。なお、ここでは、静電クリーニング部材に関して上流（最上流）、下流（最下流）、中央などの位置は、特に明示しない場合も中間転写ベルトの表面の移動方向に関する位置である。
また、中間転写方式の画像形成装置では、画像形成動作を行うことによる通電によって中間転写ベルトの電気抵抗が上昇することがある。この現象は、中間転写ベルトとしてイオン導電性のベルトが使用される場合に顕著となる。中間転写ベルトが複数層、例えば、基材、弾性層及び表層を有し、弾性層の電気抵抗の調整のためにイオン導電系の導電剤が用いられている場合などである。つまり、中間転写ベルトとしてイオン導電性のベルトが使用される場合には、電流が流れることでベルト内に発生する電界により、イオン導電性を担う陽イオンと陰イオンとが力を受ける。そして、正の電荷を帯びた陽イオンは電界の方向に移動し、負の電荷を帯びた陰イオンは電界とは逆方向に移動する。例えば、トナーの正規の帯電極性が負極性の場合を考える。この場合、１次転写のために、中間転写ベルトの内周面に接触する１次転写部材に正極性の電圧が印加されて、１次転写部に中間転写ベルトの内周面側から外周面側に向かう方向（ここでは「外方向」ともいう。）の電流が供給される。そのため、陽イオンは中間転写ベルトの外周面側へ、陰イオンは中間転写ベルトの内周面側へ移動する。また、２次転写のために、中間転写ベルトの外周面に当接する２次転写部材に正極性の電圧が印加されて、２次転写部に中間転写ベルトの外周面側から内周面側に向かう方向（ここでは「内方向」ともいう。）の電流が供給される。そのため、中間転写ベルト内のイオンは１次転写時とは逆方向へ（陽イオンは内周面側へ、陰イオンは外周面側へ）移動する。そして、中間転写ベルトに供給される外方向と内方向との総電荷量のバランスが大きくくずれると、中間転写ベルト内のイオンに偏りが発生し、中間転写ベルトの電気抵抗が上昇する。中間転写ベルトの繰り返し使用量の増加に伴って中間転写ベルトの電気抵抗が上昇し、１次転写や２次転写のために印加することが必要な電圧の絶対値が上昇していくと、１次転写部や２次転写部での放電に起因して画像不良が発生しやすくなる。
上述のような中間転写ベルトの電気抵抗の上昇を抑制して、中間転写ベルトの寿命を延ばすためには、画像形成動作を行うことによる中間転写ベルト内のイオンの偏りを均すように中間転写ベルトに電流を供給することが有効である。このように中間転写ベルト内のイオンの偏りを均すように電流を供給する（ここでは、「ディスチャージ」ともいう。）ためのディスチャージ部材として、静電クリーニング装置の静電クリーニング部材を用いることが考えられる。例えば、特許文献１に記載の静電クリーニング装置と同様に、中間転写ベルトの表面の移動方向に沿って３つの静電クリーニング部材を設ける。そして、最上流の静電クリーニング部材を、ディスチャージを行うためのディスチャージ部材として用いることが考えられる。なお、静電クリーニング部材と同様の導電部材が主にディスチャージ部材として用いられる場合、この導電部材はクリーニング機能を有していなくてもよい。ただし、ここでは、説明の便宜上、主に静電クリーニングの目的で用いられる導電部材も、主にディスチャージの目的で用いられる導電部材も、静電クリーニング部材と呼ぶことがある。導電部材は、静電クリーニングとディスチャージとの両方の目的で用いることも考えられる。
特開２０１１－１３３６６４号公報
ところで、上記複数の静電クリーニング部材が設けられた構成において、例えば最上流の静電クリーニング部材に流れる電流の絶対値を、その静電クリーニング部材に隣接する他の静電クリーニング部材に流れる電流の絶対値よりも大きくする場合が考えられる。上述のように３つの静電クリーニング部材を有する構成を例として更に説明する。最上流の静電クリーニング部材は正規極性トナー、中央の静電クリーニング部材は逆極性トナー、最下流の静電クリーニング部材は正規極性トナーをそれぞれクリーニングするように電流が供給されるものとする。
例えば、上述のように静電クリーニング部材をディスチャージ部材として用いる場合が挙げられる。つまり、タンデム型の画像形成装置では、例えば４箇所の１次転写部で外方向の電流が流れ、１箇所の２次転写部で内方向の電流が流れるため、外方向の電流の方が内方向の電流よりも多くなりやすい。そのため、画像形成動作中に静電クリーニング部材によって内方向の電流を供給して中間転写ベルト内のイオンの偏りを均するために、次のような構成とすることが望まれる場合がある。つまり、例えば最上流の静電クリーニング部材に流れる電流の絶対値を、他の静電クリーニング部材に流れる電流の絶対値よりも大きくすることが望まれる場合がある。この際に最上流の静電クリーニング部材に流れる電流は、中間転写ベルト上の２次転写残トナーを回収するのに適した電流（ここでは、「最適クリーニング電流」ともいう。）よりも大きくなることがある。これにより、最上流の静電クリーニング部材においては、放電により極性が反転させられてトナーが中間転写ベルトに再付着する。この再付着したトナーは、最上流の静電クリーニング部材よりも下流の静電クリーニング部材に流れる電流を、最上流の静電クリーニング部材に流れる電流よりも絶対値が小さい最適クリーニング電流とすることで回収することができる。
また、例えば、中間転写ベルト上の非画像領域に形成される試験用トナー像を静電クリーニング部材でクリーニングする場合が挙げられる。つまり、画像形成装置は、所定のタイミングで画像濃度制御などのための試験用トナー像を中間転写ベルト上に形成し、未転写状態の試験用トナー像を静電クリーニング装置でクリーニングするシーケンスを実行する場合がある。試験用トナー像は、通常の転写残トナーよりも中間転写ベルト上のトナー量が多く、特に未転写トナーであるので正規極性トナーを多く含む。そのため、試験用トナー像をクリーニングする際には、例えば最上流の静電クリーニング部材に流れる電流の絶対値を、該最上流の静電クリーニング部材よりも下流の静電クリーニング部材に流れる電流の絶対値よりも大きくすることが望まれる場合がある。試験用トナー像に含まれる逆極性トナーの量は少なく、また最下流の静電クリーニング部材に送られる正規極性トナーの量は最上流の静電クリーニング部材に送られるトナー量よりも少ない。そのため、最上流の静電クリーニング部材よりも下流の静電クリーニング部材に流れる電流の絶対値は、最上流の静電クリーニング部材に流れる電流の絶対値よりも小さくする。
ここで、中間転写ベルトは、一般に、良好な１次転写や２次転写を可能とするべく、その表面方向の電気抵抗や厚み方向の電気抵抗が最適となるように使用初期における電気抵抗値の範囲が選択される。しかし、中間転写ベルトの表面方向の電気抵抗や厚み方向の電気抵抗は、中間転写ベルトの使用状況、中間転写ベルトの繰り返し使用の程度によっても、徐々に変化していく。この際、１次転写電流、２次転写電流は、それぞれ１次転写部材、２次転写部材と対向部材との間に流されるため、中間転写ベルトの厚み方向の電気抵抗の方が中間転写ベルトの表面方向の電気抵抗よりも上昇しやすい傾向がある。
このとき、従来の構成では、上述のように例えば最上流の静電クリーニング部材に流れる電流の絶対値を大きくした場合に、隣接する他の静電クリーニング部材部材と対向部材との間に所望の電流を流すことが難しくなることがある。これは、各静電クリーニング部材に対して、それぞれ各静電クリーニング部材側に配置された電源から互いに逆極性の電流が供給されており、最上流の静電クリーニング部材に流れる電流が隣接する他の静電クリーニング部材側へ流れやすい状況となるためである。その結果、上記隣接する他の静電クリーニング部材と対向部材との間に流れる電流を適切に制御することが難しくなり、該静電クリーニング部材のクリーニング能力が低下してしまうことがある。そのため、静電クリーニング部材間の距離（静電クリーニング部材の配置）や中間転写ベルトの繰り返し使用による電気抵抗の変動などの制約を考慮した設計をする必要があり、設計の自由度が低くなってしまう。
したがって、本発明の目的は、導電部材間の距離や中間転写体の繰り返し使用による電気抵抗の変動などの制約が低減した自由度の高い設計を容易にすることが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、トナー像を担持する像担持体と、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関して前記２次転写部よりも下流かつ前記１次転写部よりも上流において前記中間転写体の外周面側に配置された第１の導電部材と、前記中間転写体の内周面側に配置され、前記中間転写体を介して前記第１の導電部材が当接する第１の対向部材と、前記中間転写体の回転方向に関して前記２次転写部よりも下流かつ前記１次転写部よりも上流において前記第１の導電部材に隣接して前記中間転写体の外周面側に配置された第２の導電部材と、前記中間転写体の内周面側に配置され、前記中間転写体を介して前記第２の導電部材が当接する第２の対向部材と、を有し、前記第１、第２の導電部材と前記第１、第２の対向部材との間にそれぞれ電流が流れている状態で前記中間転写体が回転する動作であって、前記第１の導電部材と前記第１の対向部材との間に流れる電流の絶対値の方が前記第２の導電部材と前記第２の対向部材との間に流れる電流の絶対値よりも大きい期間を有する動作を実行可能な画像形成装置であって、前記中間転写体を介さずに前記第１の対向部材に電圧を印加して前記第１の導電部材と前記第１の対向部材との間に電流を供給する第１の電源と、前記第１の電源と前記第１の対向部材との間に発生する電流又は電圧の検知結果に基づいて前記第１の電源の出力を制御する第１の制御部と、前記中間転写体を介さずに前記第２の導電部材に電圧を印加して前記第２の導電部材と前記第２の対向部材との間に電流を供給する第２の電源と、前記第２の電源と前記第２の導電部材との間に発生する電流又は電圧の検知結果に基づいて前記第２の電源の出力を制御する第２の制御部と、を有し、前記期間は、前記中間転写体上の試験用トナー像が形成された領域が、前記２次転写部を通過した直後に、前記第１、第２の導電部材のうち前記中間転写体の回転方向に関して上流に配置された方と前記中間転写体との接触部に到達してから前記第１、第２の導電部材のうち前記中間転写体の回転方向に関して下流に配置された方と前記中間転写体との接触部を通過し終えるまでの期間を含むことを特徴とする画像形成装置である。
本発明の他の態様によると、トナー像を担持する像担持体と、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関して前記２次転写部よりも下流かつ前記１次転写部よりも上流において前記中間転写体の外周面側に配置された第１の導電部材と、前記中間転写体の内周面側に配置され、前記中間転写体を介して前記第１の導電部材が当接する第１の対向部材と、前記中間転写体の回転方向に関して前記２次転写部よりも下流かつ前記１次転写部よりも上流において前記第１の導電部材に隣接して前記中間転写体の外周面側に配置された第２の導電部材と、前記中間転写体の内周面側に配置され、前記中間転写体を介して前記第２の導電部材が当接する第２の対向部材と、を有し、前記第１、第２の導電部材と前記第１、第２の対向部材との間にそれぞれ電流が流れている状態で前記中間転写体が回転する動作であって、前記第１の導電部材と前記第１の対向部材との間に流れる電流の絶対値の方が前記第２の導電部材と前記第２の対向部材との間に流れる電流の絶対値よりも大きい期間を有する動作を実行可能な画像形成装置であって、前記中間転写体を介さずに前記第１の対向部材に電圧を印加して前記第１の導電部材と前記第１の対向部材との間に電流を供給する第１の電源と、前記第１の電源と前記第１の対向部材との間に発生する電流又は電圧の検知結果に基づいて前記第１の電源の出力を制御する第１の制御部と、前記中間転写体を介さずに前記第２の導電部材に電圧を印加して前記第２の導電部材と前記第２の対向部材との間に電流を供給する第２の電源と、前記第２の電源と前記第２の導電部材との間に発生する電流又は電圧の検知結果に基づいて前記第２の電源の出力を制御する第２の制御部と、を有し、前記中間転写体の回転方向に関して、前記第１の導電部材は前記第２の導電部材よりも上流に配置されていることを特徴とする画像形成装置が提供される。
本発明の他の態様によると、トナー像を担持する像担持体と、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関して前記２次転写部よりも下流かつ前記１次転写部よりも上流において前記中間転写体の外周面側に配置された第１、第２、第３の導電部材であって、前記中間転写体の回転方向に関して前記第１の導電部材は前記第２の導電部材よりも上流に前記第２の導電部材に隣接して配置されており、前記第２の導電部材は前記第３の導電部材よりも上流に前記第３の導電部材に隣接して配置されている第１、第２、第３の導電部材と、前記中間転写体の内周面側に配置され、前記中間転写体を介して前記第１、第２、第３の導電部材がそれぞれ当接する第１、第２、第３の対向部材と、を有し、前記第１、第２、第３の導電部材と前記第１、第２、第３の対向部材との間にそれぞれ電流が流れている状態で前記中間転写体が回転する動作であって、前記第１、第２、第３の導電部材と前記第１、第２、第３の対向部材との間にそれぞれ流れる電流の絶対値のうち前記第１の導電部材と前記第１の対向部材との間に流れる電流の絶対値が最大である期間を有する動作を実行可能な画像形成装置であって、前記中間転写体を介さずに前記第１の対向部材に電圧を印加して前記第１の導電部材と前記第１の対向部材との間に電流を供給する第１の電源と、前記第１の電源と前記第１の対向部材との間に発生する電流又は電圧の検知結果に基づいて前記第１の電源の出力を制御する第１の制御部と、前記中間転写体を介さずに前記第２の導電部材に電圧を印加して前記第２の導電部材と前記第２の対向部材との間に電流を供給する第２の電源と、前記第２の電源と前記第２の導電部材との間に発生する電流又は電圧の検知結果に基づいて前記第２の電源の出力を制御する第２の制御部と、前記中間転写体を介さずに前記第３の導電部材又は前記第３の対向部材に電圧を印加して前記第３の導電部材と前記第３の対向部材との間に電流を供給する第３の電源と、前記第３の電源と、前記第３の電源が前記中間転写体を介さずに電圧を印加する前記第３の導電部材又は前記第３の対向部材との間に発生する電流又は電圧の検知結果に基づいて前記第３の電源の出力を制御する第３の制御部と、を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
本発明によれば、導電部材間の距離や中間転写体の繰り返し使用による電気抵抗の変動などの制約が低減した自由度の高い設計を容易にすることができる。
画像形成装置の概略断面図である。 ベルトクリーニング装置の近傍の模式的な断面図である。 画像形成装置の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。 中間転写ベルトの電気抵抗の変化を説明するためのグラフ図、及びその測定装置の模式図である。 ２次転写残トナーのクリーニング性を説明するためのグラフ図である。 実施例、従来例、比較例１、比較例２におけるベルトクリーニング装置の給電方法を説明するための模式的な断面図である。 濃度制御用のパターン画像の配置を説明するための模式図である。 濃度制御のフローチャート図である。 濃度制御時の信号値と電位との関係を説明するためのグラフ図である。 試験用トナー像のクリーニング性を説明するためのグラフ図である。 試験用トナー像のクリーニング性を説明するためのグラフ図である。 ベルトクリーニング装置の他の例を示す模式的な断面図である。 ベルトクリーニング装置の他の例を示す模式的な断面図である。 従来の構成のベルトクリーニング装置を示す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、電子写真方式を用いてフルカラー画像を形成することが可能な、中間転写方式を採用したタンデム型の複合機（複写機、プリンタ、ファクシミリ装置の機能を有する。）である。
画像形成装置１００は、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する４つの画像形成部ＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＫを有する。各画像形成部ＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＫにおける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、いずれかの色用の要素であることを表す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して総括的に説明することがある。本実施例では、画像形成部Ｕは、後述する感光ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）、帯電装置２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）、露光装置３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）、現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）、１次転写ローラ５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）、ドラムクリーニング装置６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）などを有して構成される。
トナー像を担持する像担持体としての、回転可能なドラム型の感光体（電子写真感光体）である感光ドラム１は、図中矢印Ｒ１方向に回転駆動される。回転する感光ドラム１の表面は、帯電手段としての帯電装置２によって、所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電処理される。帯電時に、帯電装置２には、所定の帯電バイアス（帯電電圧）が印加される。帯電処理された感光ドラム１の表面は、画像情報に基づいて露光手段としての露光装置（レーザースキャナー）３によって走査露光され、感光ドラム１上に静電像（静電潜像）が形成される。感光ドラム１上に形成された静電像は、現像手段としての現像装置４によって現像剤としてのトナーが供給されて現像（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、一様に帯電処理された後に画像情報に基づいて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（イメージ部）に、感光ドラム１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（反転現像方式）。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る。現像時に、現像装置４が備える現像剤担持体としての現像ローラには、所定の現像バイアス（現像電圧）が印加される。
４つの感光ドラム１に対向して、これら感光ドラム１の表面に当接可能なように、無端状のベルトで構成された中間転写ベルト７が配置されている。中間転写ベルト７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７は、複数の張架ローラ７１～７６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７は、複数の張架ローラのうちの１つである駆動ローラ７１が回転駆動されることによって図中矢印Ｒ２方向に１５０～４７０ｍｍ／ｓｅｃの周速度で回転（周回移動）する。複数の張架ローラのうちの他の１つであるテンションローラ７４は、中間転写ベルト７の張力を一定に制御する。複数の張架ローラのうちの更に他の１つである２次転写対向ローラ（内ローラ）７６は、後述する２次転写ローラ（外ローラ）８の対向部材（対向電極）として機能する。中間転写ベルト７の内周面側には、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対応して、１次転写手段としてのローラ型の１次転写部材である１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが配置されている。本実施例では、１次転写ローラ５は、中間転写ベルト７を介して感光ドラム１に対向して配置されている。１次転写ローラ５は、中間転写ベルト７を介して感光ドラム１に向けて押圧され、感光ドラム１と中間転写ベルト７とが接触する１次転写部（１次転写ニップ）Ｔ１を形成する。上述のように感光ドラム１上に形成されたトナー像は、１次転写部Ｔ１において、１次転写ローラ５の作用によって、回転している中間転写ベルト７上に１次転写される。１次転写時に、１次転写ローラ５には、１次転写電源（高圧電源）Ｅ１により、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）の直流電圧である１次転写バイアス（１次転写電圧）が印加され、１次転写部Ｔ１に１次転写電流が供給される。例えば、１次転写時に、各１次転写ローラ５の芯金には、＋１～＋３ＫＶ程度の定電圧制御された１次転写バイアスが印加され、各１次転写部Ｔ１に１次転写電源Ｅ１側から見て＋２０～＋６０μＡ程度の電流が流される。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７上に重ね合わされるようにして順次１次転写される。本実施例では、各１次転写ローラ５には、各色のトナー像が１次転写部Ｔ１に搬送されてくるのに同期して１次転写バイアスが印加される。
中間転写ベルト７の外周面側において、２次転写対向ローラ７６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８が配置されている。２次転写ローラ８は、中間転写ベルト７を介して２次転写対向ローラ７６に向けて押圧され、中間転写ベルト７と２次転写ローラ８とが当接（直接接触又は記録材Ｐを挟持）する２次転写部（２次転写ニップ）Ｔ２を形成する。上述のように中間転写ベルト７上に形成されたトナー像は、２次転写部Ｔ２において、２次転写ローラ８の作用によって、中間転写ベルト７と２次転写ローラ８とに挟持されて搬送される紙などの記録材Ｐ上に２次転写される。２次転写時に、２次転写ローラ８には、２次転写電源（高圧電源）Ｅ２により、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）の直流電圧である２次転写バイアス（２次転写電圧）が印加され、２次転写部Ｔ２に２次転写電流が供給される。例えば、２次転写時に、２次転写ローラ８の芯金には、＋１～＋７ＫＶ程度の定電圧制御された２次転写バイアスが印加され、２次転写部Ｔ２に２次転写電源Ｅ２側から見て＋４０～＋１２０μＡ程度の電流が流される。記録材Ｐは、記録材収納部（図示せず）から１枚ずつ給送された後、レジストローラ９によって、中間転写ベルト７上のトナー像とタイミングが合わされて２次転写部Ｔ２へと搬送される。本実施例では、画像形成装置１００は、２次転写ローラ８を中間転写ベルト７に対して離接させる離接手段としての離接機構９０（図３）を有している。そして、本実施例では、２次転写ローラ８は、中間転写ベルト７上のトナー像が２次転写部Ｔ２に搬送されてくるのに同期して、中間転写ベルト７に当接させられて、２次転写バイアスが印加される。
なお、本実施例における２次転写対向ローラ７６を２次転写部材として用いて、これに本実施例とは逆極性（トナーの正規の帯電極性と同極性）の２次転写バイアスを印加してもよい。この場合、本実施例における２次転写ローラ８を対向部材（対向電極）として用いて、これを電気的に接地すればよい。
トナー像が転写された記録材Ｐは、定着前搬送装置１１により、定着手段としての定着装置１０へと搬送される。定着前搬送装置１１は、記録材Ｐの搬送方向と略直交する方向の中央部に、幅１００～１１０ｍｍ、厚み１～３ｍｍの、ＥＰＤＭなどのゴム材質で形成されたベルト体を回動に有しており、その上に記録材Ｐを載せて搬送する。このベルト体には直径３～７ｍｍの穴があいており、内側から空気を吸引することで記録材Ｐの担持力が高められて搬送性が安定させられている。定着装置１０は、未定着のトナー像を担持した記録材Ｐを加熱及び加圧することによって、トナー像を記録材Ｐ上に定着（溶融、固着）させる。トナー像が定着された記録材Ｐは、画像形成装置１００の装置本体の外部へと排出（出力）される。
また、１次転写時に中間転写ベルト７に転写されずに感光ドラム１上に残留したトナー（１次転写残トナー）は、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置６によって感光ドラム１上から除去されて回収される。また、２次転写時に記録材Ｐに転写されずに中間転写ベルト７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１２によって中間転写ベルト７上から除去されて回収される。本実施例では、ベルトクリーニング装置１２は、中間転写ベルト７上の２次転写残トナーを静電的に回収してクリーニングする。ベルトクリーニング装置１２については、後述して更に詳しく説明する。
ここで、本実施例では、１次転写ローラ５は、芯金（基材）と、芯金の外周にイオン導電系発泡ゴムで形成された弾性層と、を有して構成される。本実施例では、１次転写ローラ５の外径は、１５～２０ｍｍである。また、本実施例では、１次転写ローラ５の電気抵抗値は、Ｎ／Ｎ環境（２３℃、５０％ＲＨ）で２ｋＶを印加して測定した場合１×１０５～１×１０８Ωである。
また、本実施例では、２次転写ローラ８は、芯金（基材）と、芯金の外周にイオン導電系発泡ゴムで形成された弾性層と、を有して構成される。本実施例では、２次転写ローラ８の外径は、２０～２５ｍｍである。また、本実施例では、２次転写ローラ８の電気抵抗値は、Ｎ／Ｎ環境（２３℃、５０％ＲＨ）で２ｋＶを印加して測定した場合１×１０５～１×１０８Ωである。
また、本実施例では、２次転写対向ローラ７６は、芯金（基材）と、芯金の外周に電子導電性のゴムで形成された弾性層と、を有して構成される。本実施例では、２次転写対向ローラ７６の外径は、２０～２２ｍｍである。また、本実施例では、２次転写対向ローラ７６の電気抵抗値は、Ｎ／Ｎ環境（２３℃、５０％ＲＨ）で５０Ｖを印加して測定した場合１×１０５～１×１０８Ωである。
また、本実施例では、中間転写ベルト７は、基層（裏面の層）、弾性層（中間層）、表層を有する複数層構成のベルトである。基層は、ポリイミド、ポリカーボネートなどの樹脂又は各種ゴムなどに帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させた材料で形成されており、厚みは０．０５～０．１５ｍｍである。弾性層は、ＣＲゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどの各種ゴムなどにイオン導電剤を適当量含有させた材料で形成されており、厚みは０．１～０．５ｍｍである。イオン導電剤としては、例えば、脂肪族スルホン酸塩などが用いられる。表層は、ウレタン樹脂、フッ素樹脂などの樹脂で形成されており、厚みは０．０００２～０．０２０ｍｍである。中間転写ベルト７の体積抵抗率は、５×１０８～１×１０１４Ω・ｃｍ（２３℃、５０％ＲＨ、１００Ｖ印加）である。また、中間転写ベルト７の表面抵抗率は、５×１０８～１×１０１４Ω／□（２３℃、５０％ＲＨ、１００Ｖ印加）である。また、中間転写ベルト７の硬度は、ＭＤ１硬度で６０～８５°（２３℃、５０％ＲＨ）である。また、中間転写ベルト７の静止摩擦係数は、０．１５～０．６（２３℃、５０％ＲＨ、ＨＥＩＤＯＮ社製ｔｙｐｅ９４ｉ）である。
２．ベルトクリーニング装置
図２は、本実施例におけるベルトクリーニング装置１２の近傍の模式的な断面図である。ベルトクリーニング装置１２は、中間転写ベルト７の回転方向（表面の移動方向、搬送方向）に関して、２次転写部Ｔ２よりも下流かつ１次転写部Ｔ１（最上流の１次転写部Ｔ１Ｙ）よりも上流に配置されている。特に、本実施例では、ベルトクリーニング装置１２は、中間転写ベルト７の回転方向に関して、２次転写対向ローラ７６よりも下流かつ駆動ローラ７１よりも上流に配置されている。本実施例では、ベルトクリーニング装置１２は、中間転写ベルト７上のトナーを静電的に回収する静電クリーニング装置、特に、回転可能なローラ状の導電性ファーブラシ（導電性ファーブラシローラ）を用いた静電式ブラシクリーニング装置で構成されている。
本実施例では、ベルトクリーニング装置１２は、中間転写ベルト７の近傍に配置された第１、第２、第３の導電部材としての第１、第２、第３の静電クリーニング部材である第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４を有する。また、ベルトクリーニング装置１２は、第１、第２、第３の回収部材としての第１、第２、第３の回収ローラ１２５、１２６、１２７を有する。また、ベルトクリーニング装置１２は、第１、第２、第３の掻き取り部材としての第１、第２、第３のブレード１２８、１２９、１３０を有する。また、ベルトクリーニング装置１２は、第１、第２、第３の対向部材としての第１、第２、第３の対向ローラ１３１、１３２、１３３を有する。また、ベルトクリーニング装置１２は、ハウジング１２０（図１）と、スクリューなどの搬送部材１２１（図１）と、を有する。本実施例では、上記第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４、第１、第２、第３の回収ローラ１２５、１２６、１２７、第１、第２、第３のブレード１２８、１２９、１３０、及び搬送部材１２１は、ハウジング１２０の内部に設けられている。なお、ハウジング１２０及び搬送部材１２１は、個々のブラシに対して個別に、あるいは複数のブラシに対して共用されるようにして、複数設けられていてもよい（例えば、第１のブラシ１２２用と第２及び第３のブラシ１２３、１２４用）。
第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４は、回転可能なローラ状の導電性ファーブラシ（導電性ファーブラシローラ）で構成されている。第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４は、外径が１５ｍｍである。また、第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４のブラシ繊維は、糸の電気抵抗値が３×１０５～１×１０１３Ω／ｃｍ、繊維太さが２～１５デニールのカーボン分散型ナイロン繊維、アクリル繊維又はポリエステル繊維で構成されている。そして、第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４は、このブラシ繊維を、植毛密度５万本～５０万本／ｉｎｃｈ２の割合で基材としての金属ローラ上に植毛して構成されている。本実施例では、中間転写ベルト７の内周面側において、第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４のそれぞれに対向する位置に、第１、第２、第３の対向ローラ１３１、１３２、１３３が配置されている。第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４は、中間転写ベルト７を介して第１、第２、第３の対向ローラ１３１、１３２、１３３に当接させられている。本実施例では、第１、第２、第３の対向ローラ１３１、１３２、１３３は、回転可能な金属製（本実施例ではアルミニウム製）のローラ（金属ローラ）で構成されている。第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４は、中間転写ベルト７を介して第１、第２、第３の対向ローラ１３１、１３２、１３３に対して約１．０～２．０ｍｍの侵入量を保って配置されている。
また、第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４は、駆動手段としての駆動モータ（図示せず）により、中間転写ベルト７の搬送速度（周速度）の２０～８０％の速度（周速度）で図中矢印Ｒ３方向へ回転駆動される。つまり、第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４は、中間転写ベルト７との接触部において中間転写ベルト７の移動方向とは逆方向に移動するように回転し、中間転写ベルト７の表面を摺擦する。第１、第２、第３の対向ローラ１３１、１３２、１３３は、中間転写ベルト７の回転に伴って従動して回転する。第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４は、その回転軸線方向が中間転写ベルト７の表面の移動方向と略直交する幅方向と略平行に配置されている。第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４の回転軸線方向の長さは、中間転写ベルト７の幅方向に関する中間転写ベルト７上の最大画像形成幅よりも長い。第１、第２、第３の対向ローラ１３１、１３２、１３３は、その回転軸線方向が中間転写ベルト７の幅方向と略平行に配置されている。第１、第２、第３の対向ローラ１３１、１３２、１３３の回転軸線方向の長さは、第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４の回転軸線方向の長さと同等とされている。
第１のブラシ１２２と中間転写ベルト７との接触部が第１の接触部ＣＬ１である。また、第２のブラシ１２３と中間転写ベルト７との接触部が第２の接触部ＣＬ２である。また、第３のブラシ１２４と中間転写ベルト７との接触部が第３の接触部ＣＬ３である。第１の接触部ＣＬ１は、後述するように第１のブラシ１２２により中間転写ベルト７に電流を供給して中間転写ベルト７内のイオンの偏りを均すこと（ディスチャージ）が行われるディスチャージ部である。なお、第１の接触部ＣＬ１は、後述するように第１のブラシ１２２による中間転写ベルト７上からの少なくとも一部のトナーの回収が行われるクリーニング部でもある。また、第２の接触部ＣＬ２は、第２のブラシ１２３による中間転写ベルト７上からのトナーの回収が行われるクリーニング部である。また、第３の接触部ＣＬ３は、第３のブラシ１２４による中間転写ベルト７上からのトナーの回収が行われるクリーニング部である。第１、第２、第３の接触部ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３は、中間転写ベルト７の回転方向に関して、２次転写部Ｔ２よりも下流かつ１次転写部Ｔ１（最上流の１次転写部Ｔ１Ｙ）よりも上流に位置する。そして、本実施例では、中間転写ベルト７の回転方向に関して、第１の接触部ＣＬ１は、第２の接触部ＣＬ２よりも上流に位置し、第２の接触部ＣＬ２は第３の接触部ＣＬ３よりも上流に位置する。
第１、第２、第３の回収ローラ１２５、１２６、１２７は、回転可能な金属製（本実施例ではアルミニウム製）のローラ（金属ローラ）で構成されている。第１、第２、第３の回収ローラ１２５、１２６、１２７は、第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４に対して約１．５～２．５ｍｍの侵入量を保って配置されている。また、第１、第２、第３の回収ローラ１２５、１２６、１２７は、駆動手段としての駆動モータ（図示せず）により、第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４と同等の速度（周速度）で図中矢印Ｒ４方向へ回転駆動される。つまり、第１、第２、第３の回収ローラ１２５、１２６、１２７は、第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４との接触部において第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４の移動方向と順方向に移動するように回転する。第１、第２、第３の回収ローラ１２５、１２６、１２７は、その回転軸線方向が中間転写ベルト７の幅方向と略平行に配置されている。第１、第２、第３の回収ローラ１２５、１２６、１２７の回転軸線方向の長さは、第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４の回転軸線方向の長さと同等とされている。
第１、第２、第３のブレード１２８、１２９、１３０は、第１、第２、第３の回収ローラ１２５、１２６、１２７に当接して配置されている。第１、第２、第３のブレード１２８、１２９、１３０は、弾性部材としてのウレタンゴムなどのゴム材料で形成されている。第１、第２、第３のブレード１２８、１２９、１３０は、板状の部材である。つまり、第１、第２、第３のブレード１２８、１２９、１３０は、第１、第２、第３の回収ローラ１２５、１２６、１２７の回転軸線方向と略平行に配置される長手方向と、該長手方向と略直交する短手方向と、にそれぞれ所定の長さを有し、所定の厚さを有する。第１、第２、第３のブレード１２８、１２９、１３０の厚みは１．６～２．２ｍｍ、硬度はＩＲＨＤ硬度で７０～７８°（２３℃、５０％ＲＨ）である。また、第１、第２、第３のブレード１２８、１２９、１３０は、第１、第２、第３の回収ローラ１２５、１２６、１２７に対して０．５～２．０ｍｍの侵入量を保って配置されている。第１、第２、第３のブレード１２８、１２９、１３０は、第１、第２、第３の回収ローラ１２５、１２６、１２７の回転方向に対してカウンター方向（自由端部が回転方向の上流側を向く方向）となるように、これら回収ローラに当接させられている。第１、第２、第３のブレード１２８、１２９、１３０の回転軸線方向の長さは、第１、第２、第３の回収ローラ１２５、１２６、１２７の回転軸線方向の長さと同等とされている。
本実施例では、第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４は、中間転写ベルト７の回転方向に関して略等間隔に配置されている。本実施例では、第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４のうち隣接する２つのブラシ間の距離（ここでは、単に「ブラシ間距離」ともいう。）は３５ｍｍとなっている。なお、ブラシ間距離は、中間転写ベルト７の回転方向に関する第１の接触部ＣＬ１の中央と第２の接触部ＣＬ２の中央との間の距離、又は第２の接触部ＣＬ２の中央と第３の接触部ＣＬ３の中央との間の距離で代表される。
なお、典型的には、中間転写体の厚み方向の電気抵抗は、クリーニング電流（あるいはディスチャージ電流）を印加した時に１×１０８～１×１０１２Ω程度である。また、典型的には、導電部材（第１、第２、第３のブラシ）の電気抵抗は、クリーニング電流（あるいはディスチャージ電流）を印加した時に１×１０７～１×１０１０Ω程度である。
本実施例では、画像形成動作中（より詳細には画像形成動作中の２次転写残トナーのクリーニング時）には、第１のブラシ１２２により主にディスチャージを行い、第２、第３のブラシ１２３、１２４により２次転写残トナーの回収を行う。つまり、後述するようにディスチャージに適した電界を第１のブラシ１２２と第１の対向ローラ１３１との間に形成する。また、後述するようにクリーニングに適した電界を第２のブラシ１２３と第２の対向ローラ１３２との間、及び第３のブラシ１２４と第３の対向ローラ１３３との間に形成する。これにより、第１のブラシ１２２により主にディスチャージを行うと共に、中間転写ベルト７上の２次転写残トナーを主に第２、第３のブラシ１２３、１２４に吸着して中間転写ベルト７上から除去する。なお、中間転写ベルト７上の２次転写残トナーの少なくとも一部が第１のブラシ１２２によって中間転写ベルト７上から除去されてよい。第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４に吸着されたトナーは、さらに電界により第１、第２、第３の回収ローラ１２５、１２６、１２７に転移し、第１、第２、第３のブレード１２８、１２９、１３０により掻き落とされる。第１、第２、第３の回収ローラ１２５、１２６、１２７から掻き落されたトナーは、ハウジング１２０（図１）内に収容され、さらに搬送部材１２１（図１）によって回収容器（図示せず）へと搬送される。
本実施例では、直流電源である第１のブラシ電源（高圧電源）１３４により、第１の対向ローラ１３１に、トナーの正規の帯電極性と同極性である負極性の直流電圧が定電流制御で印加される。また、本実施例では、第１の回収ローラ１２５が電気的に接地（グランドに接続）されている。また、本実施例では、第１のブラシ１２２は電気的にフロートとされている。そして、本実施例では、画像形成動作中の２次転写残トナーのクリーニング時には、一例として第１のブラシ電源１３４側から見て－９０μＡの電流が第１のブラシ１２２に流れるように第１のブラシ１２２に電流が供給される。尚、例えば第１のブラシ電源１３４側から見た第１のブラシ１２２に流れる電流とは、第１のブラシ電源１３４から第１のブラシ１２２に向かって流れる電流を正としている（他も同様である。）。これにより、本実施例では、中間転写ベルト７の外周面側から内周面側に向かう方向に流れる電流を負の値で表す場合、一例として－９０μＡの、中間転写ベルト７内のイオンの偏りを均すためのディスチャージ電流が、第１の接触部ＣＬ１に供給される。ディスチャージ電流については後述して更に詳しく説明する。
また、本実施例では、直流電源である第２のブラシ電源（高圧電源）１３５により、第２の回収ローラ１２６に、トナーの正規の帯電極性と同極性である負極性の直流電圧が定電流制御で印加される。また、本実施例では、第２の対向ローラ１３２が電気的に接地されている。また、本実施例では、第２のブラシ１２３は電気的にフロートとされている。そして、本実施例では、画像形成動作中の２次転写残トナーのクリーニング時には、一例として第２のブラシ電源１３５側から見て－２０μＡの電流が第２のブラシ１２３に流れるように第２のブラシ１２３に電流が供給される。これにより、本実施例では、中間転写ベルト７の内周面側から外周面側に向かう方向に流れる電流を正の値で表す場合、一例として＋２０μＡの、中間転写ベルト７上の２次転写残トナーを回収するためのクリーニング電流が、第２の接触部ＣＬ２に供給される。
また、本実施例では、直流電源である第３のブラシ電源（高圧電源）１３６により、第３の対向ローラ１３３に、トナーの正規の帯電極性と同極性である負極性の直流電圧が定電流制御で印加される。また、本実施例では、第３の回収ローラ１２７が電気的に接地されている。また、本実施例では、第３のブラシ１２４は電気的にフロートとされている。そして、本実施例では、画像形成動作中の２次転写残トナーのクリーニング時には、一例として第３のブラシ電源１３６側から見て－２０μＡの電流が第３のブラシ１２４に流れるように第３のブラシ１２４に電流が供給される。これにより、本実施例では、中間転写ベルト７の外周面側から内周面側に向かう方向に流れる電流を負の値で表す場合、一例として－２０μＡの、中間転写ベルト７上の２次転写残トナーを回収するためのクリーニング電流が、第３の接触部ＣＬ３に供給される。
なお、定電流制御は、第１、第２、第３のブラシ電源１３４、１３５、１３６に流れる電流が略一定となるように（目標値に近付くように）、第１、第２、第３のブラシ電源１３４、１３５、１３６の出力を調整する制御である。高圧電源の出力を定電流制御する方法としては、次のような方法が用いられる。つまり、高圧電源の電圧出力部と電圧印加対象との間に電流検知部（電流検知回路）を設け、この電流検知部により高圧電源から発生する電流を検知する。そして、この電流検知部の検知結果に基づいて、高圧電源が発生する電流が略一定となるように（目標値に近付くように）、高圧電源の出力を調整する。本実施例では、第１、第２、第３のブラシ電源（高圧電源回路）１３４、１３５、１３６は、それぞれ例えば同一の高圧基板上に、電圧出力部（図示せず）と、電流検知部（電流検知回路）１３４ａ、１３５ａ、１３６ａと、出力制御部（出力制御回路）１３４ｂ、１３５ｂ、１３６ｂと、を有する（図３）。そして、電流検知部１３４ａ、１３５ａ、１３６ａの検知結果に基づいて、出力制御部１３４ｂ、１３５ｂ、１３６ｂが制御することで、第１、第２、第３のブラシ電源１３４、１３５、１３６に流れる電流がコントローラ５０（図３）により指示された目標電流値で略一定となるように定電流制御される。なお、出力制御部１３４ｂ、１３５ｂ、１３６ｂは、その機能の一部又は全部を有する単数又は複数の制御装置で構成されていてよい。
上述のように第２、第３のブラシ１２３、１２４に電流が供給されることで、第２、第３のブラシ１２３、１２４と中間転写ベルト７との間に中間転写ベルト７上のトナーを回収するのに適した電界（クリーニング電界）が形成される。これにより、中間転写ベルト７上の２次転写残トナーは、第２、第３のブラシ１２３、１２４に静電的に吸着され、中間転写ベルト７上から除去される。第２のブラシ１２３には、中間転写ベルト７上の２次転写残トナーのうち主に正極性に帯電した逆極性トナーが付着する。また、第３のブラシ１２４には、中間転写ベルト７上の２次転写残トナーのうち主に負極性に帯電した正規極性トナーが付着する。また、このトナーは、第２、第３の回収ローラ１２６、１２７と第２、第３のブラシ１２３、１２４との間に形成された電界により、第２、第３のブラシ１２３、１２４から第２、第３の回収ローラ１２６、１２７に転移する。さらに、第２、第３の回収ローラ１２６、１２７に転移したトナーは、第２、第３のブレード１２９、１３０によって第２、第３の回収ローラ１２６、１２７上から掻き落とされる。
なお、画像形成動作中の２次転写残トナーのクリーニング時には、第１のブラシ１２２に一旦回収された負極性に帯電した正規極性トナーの多くは、第１のブラシ１２２における放電により極性が反転させられて中間転写ベルト７上に再付着する。ただし、中間転写ベルト７上の２次転写残トナーの少なくとも一部が、第１のブラシ１２２、第１の回収ローラ１２５、第１のブレード１２８を介して回収されてよい。
３．制御態様
図３は、本実施例の画像形成装置１００の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。制御手段としてのコントローラ（制御回路）５０は、演算処理を行う中心的素子である演算制御手段としてのＣＰＵ５１、記憶手段としてのＲＡＭ５２、ＲＯＭ５３などのメモリ（記憶媒体）、信号の入出力回路（図示せず）などを有して構成される。書き換え可能なメモリであるＲＡＭ５２には、コントローラ５０に入力された情報、検知された情報、演算結果などが格納され、ＲＯＭ５３には制御プログラム、予め求められたデータテーブルなどが格納されている。ＣＰＵ５１とＲＡＭ５２、ＲＯＭ５３などのメモリとは互いにデータの転送や読込みが可能となっている。
コントローラ５０には、画像形成装置１００の操作部及び画像読み取り部や、パーソナルコンピュータなどの外部装置が接続されている。コントローラ５０は、画像形成装置１００の操作部からの指示及び画像読み取り部からの画像データ、あるいは外部装置からの画像形成信号（画像データ、制御指令）に基づき、画像形成装置１００の各部を統括的に制御して、画像形成動作を実行させる。図３には、画像形成装置１００の各部を代表して１次転写電源Ｅ１、２次転写電源Ｅ２、第１、第２、第３のブラシ電源１３４、１３５、１３６、接離機構９０が示されている。なお、図３には、実施例２で説明する濃度センサ１７も示されている。
ここで、画像形成装置１００は、１つの開始指示により開始される、単一又は複数の記録材Ｐに画像を形成して出力する一連の動作であるプリントジョブ（ジョブ、印刷ジョブ）を実行する。プリントジョブは、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像の形成、トナー像の形成、トナー像の１次転写、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、画像形成時のタイミングは、上記静電像の形成、トナー像の形成、トナー像の１次転写、２次転写の各工程を行う位置で異なり、感光ドラム１上や中間転写ベルト７上の画像領域が上記各位置を通過している期間に相当する。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などが含まれる。より詳細には、非画像形成時のタイミングは、感光ドラム１上や中間転写ベルト７上の非画像領域が、上記静電像の形成、トナー像の形成、トナー像の１次転写、２次転写の各工程を行う各位置を通過している期間に相当する。なお、感光ドラム１上や中間転写ベルト７上の画像領域とは、記録材Ｐに転写されて画像形成装置１００から出力される画像が形成され得る領域であり、非画像領域は画像領域以外の領域である。
４．ディスチャージ電流の制御
＜ディスチャージ電流の設定＞
図４（ａ）は、中間転写ベルト７に電圧を印加した場合の電圧印加時間（電流供給時間）と中間転写ベルト７の電気抵抗との関係の一例を示すグラフ図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す結果を得た測定装置２００の模式図である。図４（ｂ）に示すように、第１ローラ２０１に中間転写ベルト７を巻き付け、第２ローラ２０２を当接させる。そして、一定速度で第１ローラ２０１及び第２ローラ２０２の両方を回転させながら、第１ローラ２０１を接地し、第２ローラ２０２に一定の電流が流れるように高圧電源２０３から第２ローラ２０２に定電流制御で正極性の電圧を印加する。これにより、中間転写ベルト７に外周面側から内周面側に向かう方向（内方向）の電流が流れる。図４（ａ）に示すように、イオン導電性の弾性層を有する中間転写ベルト７は、電圧印加時間に比例して電気抵抗が上昇する。そして、一定の電圧印加時間が経過した後に、第２ローラ２０２に絶対値が上記と同一の一定の電流が流れるようにして、高圧電源２０３から第２ローラ２０２に定電流制御で印加する電圧の極性を上記とは逆極性である負極性に変更する。これにより、中間転写ベルト７の内周面側から外周面側に向かう方向（外方向）の電流が流れるようになる。このように電流の方向を変更すると、変更前の電圧印加時間と略同一の電圧印加時間が経過した後に、中間転写ベルト７の電気抵抗はほぼ元の電気抵抗に戻る。
表１は、本実施例において画像形成動作中に各部で中間転写ベルト７に供給される電流の関係の一例を示す。
Figure 0007490408000001
中間転写ベルト７には、１次転写部Ｔ１（Ｔ１Ｙ、Ｔ１Ｍ、Ｔ１Ｃ、Ｔ１Ｋ）、２次転写部Ｔ２、第２、第３の接触部ＣＬ２、ＣＬ３で電流が供給される（第１の接触部ＣＬ１については後述する）。表１では、中間転写ベルト７の内周面側から外周面側に向かう方向（外方向）の電流の値を正（プラス）の値、中間転写ベルト７の外周面側から内周面側に向かう方向（内方向）の電流の値を負（マイナス）の値で表している。表１に示す例では、画像形成動作中に１次転写部Ｔ１、２次転写部Ｔ２、第２、第３の接触部ＣＬ２、ＣＬ３で供給される電流の総和を求めると、外方向の電流の方が内方向の電流よりも絶対値で９０μＡ多いことが分かる。そのため、中間転写ベルト７内のイオンに偏りが発生し、中間転写ベルト７の電気抵抗が上昇する。
ここで、画像形成動作中に１次転写部Ｔ１、２次転写部Ｔ２、第１、第２、第３の接触部ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３で供給される電流の値の総和を、画像形成動作中に中間転写ベルト７に通電される「電流収支」とする。このとき、本実施例では、この電流収支を略０にするように、画像形成動作中に第１の接触部ＣＬ１に一例として９０μＡの内方向の電流を供給する。このディスチャージ電流は、中間転写ベルト７の外周面側から内周面側に向かう方向（内方向）に流れる電流を負の値で表す場合－９０μＡである。
本実施例では、画像形成動作中に第１のブラシ１２２上述のようなディスチャージ電流を供給することで、中間転写ベルト７内のイオンの偏りを均すことができる。これにより、中間転写ベルト７の電気抵抗の上昇を抑制して、中間転写ベルト７の長寿命化を図ることができる。
コントローラ５０は、予め設定されてＲＯＭ５３に記憶されているデータテーブルなどを参照することによって、例えばプリントジョブごとにディスチャージ電流の値を設定することができる。ディスチャージ電流の設定は、画像形成に使用される記録材Ｐの種類や環境（画像形成装置１００の内部又は外部の少なくとも一方の温度又は湿度の少なくとも一方）に応じて異なっていてよい。
＜２次転写残トナーのクリーニング性＞
次に、画像形成動作中の２次転写残トナーのクリーニング性について説明する。
図５は、本実施例の構成における２次転写残トナーのクリーニング性を説明するためのグラフ図である。横軸は第３のブラシ１２４に供給する電流（第３のブラシ電源１３６側から見た電流値で表している。）、縦軸は第３のブラシ１２４を通過した後の中間転写ベルト７上の２次転写残トナーの量（クリーニング残トナー量）である。図５において、縦軸の値が０になる電流の領域が良好なクリーニング性が得られる（後続の画像形成動作において記録材Ｐ上にクリーニング不良を発生させない）電流の領域となる。なお、第２のブラシ１２３に供給する電流は、事前の検討で得た２次転写残トナーを回収するための最適値（最適クリーニング電流）である、第２のブラシ電源１３５側から見て－２０μＡに固定している。また、図５に示すクリーニング性は、第１のブラシ１２２が設けられていない構成で調べたものである。図５に示すように、本実施例の構成では、第３のブラシ１２４に供給する電流を第３のブラシ電源１３６側から見て－１０～－４０μＡ付近とすることで良好なクリーニング性を得ることができる。つまり、本実施例の構成では、画像形成動作中に第３のブラシ１２４に供給する最適クリーニング電流は、第３のブラシ電源１３６側から見て－１０～－４０μＡ、典型的には第３のブラシ電源１３６側から見て－２０μＡである。一方、第３のブラシ１２４に供給する電流が第３のブラシ電源１３６側から見て－４０μＡを超える（すなわち、絶対値が４０μＡよりも大きくなる）と、次のようになる。つまり、一旦中間転写ベルト７から第３のブラシ１２４に付着したトナーが、第３のブラシ１２４から中間転写ベルト７上に再付着する現象が発生する。つまり、クリーニング電界が強い場合には、第３のブラシ１２４に回収された正規極性トナーの帯電極性が、第３のブラシ１２４内での放電により逆極性に反転し始めるため、上述のような再付着現象が発生する。
なお、最適クリーニング電流の値は、より詳細には、１つのブラシを単独で用いた場合の次のような値で代表することができる。つまり、中間転写ベルト７上の最大トナー載り量のトナー像の未転写トナーがそのブラシによるクリーニング部を通過した後に中間転写ベルト７上に残るトナーの量を最小とすることが可能なクリーニング電流の値である。中間転写ベルト７上の最大トナー載り量は、画像形成装置１００において中間転写ベルト７上に形成することが可能なトナー像のうち単位面積当たりのトナーの質量である載り量（ｍｇ／ｃｍ２）が最大であるトナー像の該載り量である。
上述のようなブラシから中間転写ベルト７上へのトナーの再付着現象は、第１のブラシ１２２においても同様に発生する。そのため、前述のように画像形成動作中に第１のブラシ１２２に供給する電流（ディスチャージ電流）を第１のブラシ電源１３４側から見て－９０μＡに設定すると、次のようになる。つまり、２次転写残トナーは一旦第１のブラシ１２２に取り込まれるが、第１のブラシ１２２の１周回転後などに中間転写ベルト７上に再付着する。第１のブラシ１２２にディスチャージ電流を供給することで第１のブラシ１２２から中間転写ベルト７上に再付着した正極性に帯電している逆極性トナーは、第２のブラシ１２３によって回収することが可能である。また、第１のブラシ１２２によって回収されなかった負極性に帯電している２次転写残トナー（正規極性トナー）は、第３のブラシ１２４によって回収することが可能である。
５．電源の配置
図１４は、従来の構成の静電クリーニング装置の近傍の模式的な断面図である。なお、図１４において本実施例のものに対応する機能あるいは構成を有する要素には同一符号を付している。従来の構成では、第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４側に第１、第２、第３のブラシ電源１３４、１３５、１３６が配置されている。つまり、第１、第２、第３のブラシ電源１３４、１３５、１３６から第１、第２、第３の回収ローラ１２５、１２６、１２７を介して第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４に、それぞれ正極性、負極性、正極性の直流電圧が定電流制御で印加される。第１、第２、第３の対向ローラ１３１、１３２、１３３は電気的に接地されている。第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４は電気的にフロートとされている。第１、第２、第３のブラシ電源１３４、１３５、１３６の出力は、第１、第２、第３のブラシ電源１３４、１３５、１３６側、典型的にはこれらの電源に内蔵された電流検知部の検知結果に基づいて定電流制御される。ここでは、図１４に示す従来の構成における第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４に対する給電方法のように、ブラシ側に高圧電源を配置する給電方法を「外給電」と呼ぶ。
これに対して、図２に示す本実施例の構成では、第１のブラシ１２２に関しては、第１の対向ローラ１３１側に第１のブラシ電源１３４が配置されている。つまり、第１のブラシ電源１３４から、第１の対向ローラ１３１に負極性の直流電圧が定電流制御で印加され、第１のブラシ１２２は電気的にフロートとされ、第１のブラシ１２２に当接した第１の回収ローラ１２５がアースとされ（電気的に接地され）ている。そして、第１の対向ローラ１３１と、第１のブラシ１２２と、第１の回収ローラ１２５と、に電位差が設けられて、第１の対向ローラ１３１と第１の回収ローラ１２５との間に通電される。これにより、画像形成動作中には、第１のブラシ１２２と第１の対向ローラ１３１との間に、一例として第１のブラシ電源１３４側から見て－９０μＡの電流が供給される。ここでは、図２に示す本実施例の構成における第１のブラシ１２２に対する給電方法のように、対向ローラ側に高圧電源を配置する給電方法を「内給電」と呼ぶ。
また、本実施例の構成では、第２のブラシ１２３に関しては、第２のブラシ１２３側に第２のブラシ電源１３５が配置されている。つまり、第２のブラシ電源１３５から、電気的にフロートとされた第２のブラシ１２３に当接した第２の回収ローラ１２６に負極性の直流電圧が定電流制御で印加され、第２の対向ローラ１３２がアースとされている。そして、第２の対向ローラ１３２と、第２のブラシ１２３と、第２の回収ローラ１２６と、に電位差が設けられて、第２の対向ローラ１３２と第２の回収ローラ１２６との間に通電される。これにより、画像形成動作中には、第２のブラシ１２３と第２の対向ローラ１３２との間に、一例として第２のブラシ電源１３５側から見て－２０μＡの電流が供給される。つまり、本実施例の構成では、第２のブラシ１２３に対する給電方法は「外給電」とされている。
また、本実施例の構成では、第３のブラシ１２４に関しては、第３の対向ローラ１３３側に第３のブラシ電源１３６が配置されている。つまり、第３のブラシ電源１３６から、第３の対向ローラ１３３に負極性の直流電圧が定電流制御で印加され、第３のブラシ１２４は電気的にフロートとされ、第３のブラシ１２４に当接した第３の回収ローラ１２７がアースとされている。そして、第３の対向ローラ１３３と、第３のブラシ１２４と、第３の回収ローラ１２７と、に電位差が設けられて、第３の対向ローラ１３３と第３の回収ローラ１２７との間に通電される。これにより、画像形成動作中には、第３のブラシ１２４と第３の対向ローラ１３３との間に、一例として第３のブラシ電源１３６側から見て－２０μＡの電流が供給される。つまり、本実施例の構成では、第３のブラシ１２４に対する給電方法は「内給電」とされている。
そして、本実施例の構成では、第１、第２、第３のブラシ電源１３４、１３５、１３６の出力は、第１、第２、第３のブラシ電源１３４、１３５、１３６側、より詳細にはこれらの電源に内蔵された電流検知部の検知結果に基づいて定電流制御される。
ところで、第１のブラシ電源１３４により第１のブラシ１２２に供給された電流は、中間転写ベルト７を介して第１のブラシ１２２と第１の対向ローラ１３１との間を流れる。しかし、例えば第１のブラシ１２２と第２のブラシ１２３との間のブラシ間距離が近い場合などには、電流の一部は、中間転写ベルト７の表面を介して、第２のブラシ１２３又は第２の対向ローラ１３２へ流れ込む。
図６は、第１のブラシ１２２と第２のブラシ１２３とに対する給電方法を「外給電」と「内給電」とでそれぞれ変更した場合の第１、第２のブラシ１２２、１２３の近傍の模式的な断面図である。図６（ａ）は、第１のブラシ１２２を「内給電」、第２のブラシ１２３を「外給電」とした、本実施例の給電方法の場合を示している。図６（ｂ）は、従来例（図１４）として、第１のブラシ１２２、第２のブラシ１２３のいずれも「外給電」とした場合を示している。また、図６（ｃ）は、比較例１として、第１のブラシ１２２を「外給電」、第２のブラシ１２３を「内給電」とした場合を示している。また、図６（ｄ）は、比較例２として、第１のブラシ１２２、第２のブラシ１２３のいずれも「内給電」とした場合を示している。各電源から供給する電流の極性は、第１、第２、第３の接触部ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３に流れる電流の向きが本実施例と同様となるように、各電源の配置に合わせて変更している。また、表２に、上記本実施例、従来例、比較例１、比較例２のそれぞれにおいて第１のブラシ１２２から第２のブラシ１２３又は第２の対向ローラ１３２に流れ込む電流を示す（電流は絶対値で示している。）。
Figure 0007490408000002
本実施例で使用した中間転写ベルト７は、体積抵抗率が１×１０１０Ω・ｃｍ、表面抵抗率が１×１０９Ω／□、厚みが４００μｍである。また、本実施例では、第１のブラシ１２２と第２のブラシ１２３との間のブラシ間距離は３５ｍｍである。また、本実施例では、第１のブラシ１２２と中間転写ベルト７との当接ニップの中間転写ベルト７の回転方向の幅は２ｍｍ、第１のブラシ１２２の長手方向（回転軸線方向）の幅は３４ｃｍである。なお、給電方法が異なることを除いて、上記体積抵抗率、表面抵抗率、厚み、ブラシ間距離、当接ニップの幅、及びブラシの長手方向の幅などの画像形成装置の構成は本実施例、従来例、比較例１、比較例２で実質的に同じである。また、本実施例では、第２のブラシ１２３と第３のブラシ１２４との間のブラシ間距離も３５ｍｍである（従来例、比較例１、比較例２も同様）。
本実施例、従来例、比較例１、及び比較例２のいずれにおいても、第１のブラシ１２２と第１の対向ローラ１３１との間で電流が流れる中間転写ベルト７の厚み方向の電気抵抗値は、５．９×１０７Ω程度となる。一方、中間転写ベルト７を介した第１のブラシ１２２と第２のブラシ１２３との間の電気抵抗値は、１．０×１０８Ω程度となる。第１のブラシ１２２と、第２のブラシ１２３及び第２の対向ローラ１３２と、の間の電流経路は、上記２つの電気抵抗を介した並行回路とみなせる。
従来例及び比較例１のように、第１のブラシ１２２に「外給電」で第１のブラシ電源１３４側から見て＋９０μＡの電流（第１のブラシ電源１３４の電流検知部で測定）を供給すると、次のようになる。つまり、第１のブラシ１２２と第１の対向ローラ１３１との間には第１のブラシ電源１３４側から見て＋５７μＡの電流が流れ、中間転写ベルト７を介して第２のブラシ１２３に第１のブラシ電源１３４側から見て＋３３μＡの電流が流れ込む。一方、本実施例及び比較例２のように、第１のブラシ１２２に「内給電」で第１のブラシ電源１３４側から見て－９０μＡの電流（第１のブラシ電源１３４の電流検知部で測定）を供給すると、次のようになる。つまり、第１のブラシ１２２と第１の対向ローラ１３１との間には第１のブラシ電源１３４側から見て－５７μＡの電流が流れ、中間転写ベルト７を介して第２の対向ローラ１３２に第１のブラシ電源１３４側から見て－３３μＡの電流が流れ込む。
このように、本実施例及び比較例２では、第１のブラシ１２２に対する給電方法を「内給電」とすることで、中間転写ベルト７を介して第２の対向ローラ１３２へ電流が流れ込むため第２のブラシ１２３には電流は流れ込まない。
そして、本実施例では、第２の対向ローラ１３２側がアースであるため、第２のブラシ１２３側に配置された第２のブラシ電源１３５から該第２のブラシ電源１３５の電流検知部の検知結果に基づいて給電を行うことで、第２のブラシ１２３と第２の対向ローラ１３２との間に問題なく所望の電流（第２のブラシ電源１３５側から見て－２０μＡ）を流すことが可能である。
しかし、比較例２では、第２の対向ローラ１３２側に第２のブラシ電源１３５が配置されているため、第２のブラシ電源１３５側に－３３μＡの電流が流れ込んでしまう。第２のブラシ電源１３５から該第２のブラシ電源１３５の電流検知部の検知結果に基づいて給電を行う場合、該電流検知部がこの流れ込んだ－３３μＡの電流を検知してしまう。そのため、第２のブラシ電源１３５から供給する電流を適切に制御することが難しくなる。あるいは、第２の対向ローラ１３２と第２のブラシ１２３との間に所望の電流（第２のブラシ電源１３５側から見て＋２０μＡ）を流すためには、第２のブラシ電源１３５として、上記流れ込む－３３μＡの電流分を加味した正極性の高圧の出力が可能な電源が必要になり、装置のコストアップや大型化につながる。
一方、従来例及び比較例１では、第１のブラシ１２２に対する給電方法を「外給電」としているため、中間転写ベルト７を介して第２のブラシ１２３へ電流が流れ込んでしまう。
そして、従来例では、第２のブラシ１２３側に第２のブラシ電源１３５が配置されているため、第２のブラシ電源１３５側に＋３３μＡの電流が流れ込んでしまう。第２のブラシ電源１３５から該第２のブラシ電源１３５の電流検知部の検知結果に基づいて給電を行う場合、該電流検知部がこの流れ込んだ＋３３μＡの電流を検知してしまう。そのため、第２のブラシ電源１３５から供給する電流を適切に制御することが難しくなる。あるいは、第２の対向ローラ１３２と第２のブラシ１２３との間に所望の電流（第２のブラシ電源１３５側から見て－２０μＡ）を流すためには、第２のブラシ電源１３５として、上記流れ込む＋３３μＡの電流分を加味した負極性の高圧の出力が可能な電源が必要になり、装置のコストアップや大型化につながる。
また、比較例１では、第２のブラシ１２３側がアースであるため、第２のブラシ１２３側に配置された第２のブラシ電源１３５からの該第２のブラシ電源１３５の電流検知部の検知結果に基づいて制御される電流と、上記流れ込む電流とが、第２のブラシ１２３に流れる。その結果、第２のブラシ１２３に過大な電流が流れ込み、２次転写残トナーのクリーニング不良が発生してしまう。
このように、本実施例では、画像形成動作中の２次転写残トナーのクリーニング時に、第１のブラシ１２２には、「内給電」で定電流制御された負極性の電流を供給する。また、本実施例では、画像形成動作中の２次転写残トナーのクリーニング時に、第２のブラシ１２３には、「外給電」で定電流制御された負極性の電流を供給する。そして、その際の第１のブラシ１２２に供給する電流の絶対値は、第２のブラシ１２３に供給する電流の絶対値よりも大きい。なお、本実施例では、画像形成動作中の２次転写残トナーのクリーニング時に第２のブラシ１２３に供給する電流の絶対値と第３のブラシ１２３に供給する電流の絶対値は同じである。そのため、第２のブラシ１２３から第３のブラシ１２４に流れ込む電流は、発生しないか十分に小さい。つまり、第２のブラシ１２３から中間転写ベルト７を介して第３のブラシ１２４に流れ込む電流の絶対値は、第３のブラシ電源１３６により第３のブラシ１２４に供給する電流の絶対値よりも十分に小さい。したがって、第３のブラシ１２４に対する給電方法は、「外給電」、「内給電」のいずれでもよい。
なお、本実施例では、例えば連続画像形成のプリントジョブの実行中に、中間転写ベルト７上の最初の画像領域の先端が第１の接触部ＣＬ１に到達する時以前から、最後の画像領域の後端が第３の接触部ＣＬ３を通過し終える時以降まで、第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４には、本実施例で説明した上述の設定の電流が供給され続ける。また、例えば１つの画像を形成するプリントジョブの実行中であれば、中間転写ベルト７上の１つの画像領域の先端が第１の接触部ＣＬ１に到達する時以前から、該１つの画像領域の後端が第３の接触部ＣＬ３を通過し終える時以降まで、第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４には、本実施例で説明した上述の設定の電流が供給され続ける。本実施例では、画像形成動作中の２次転写残トナーのクリーニング時とは、より詳細には、この第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４に上述の設定の電流が供給されている期間のことをいう。ただし、本発明はこのような電流の供給態様に限定されるものではない。複数の導電部材を有する構成において、所定の導電部材に流れる電流の絶対値が隣接する他の導電部材に流れる電流の絶対値よりも大きくなる期間があれば、本発明を適用して本実施例と同様の効果が得られる。この期間は、例えば、本実施例のように、中間転写ベルト７上の画像領域が、該複数の導電部材と中間転写ベルト７との接触部の最上流位置から最下流位置まで通過するまでの期間などである。また、所定の導電部材に流れる電流の絶対値が隣接する他の導電部材に流れる電流の絶対値よりも大きいとは、例えば図６（ａ）に示すような従来の構成の場合に、前述のような電流の流れ込みによる問題が生じ得る程度に大きいことが含まれる。これに限定されるものではないが、典型的には、所定の導電部材に流れる電流の絶対値が、隣接する他の導電部材に流れる電流の絶対値の３倍以上の場合に、本発明はとくに顕著に作用し得る。なお、これに限定されるものではないが、典型的には、所定の導電部材に流れる電流の絶対値は、隣接する他の導電部材に流れる電流の絶対値の１０倍以下程度であることが多い。ここで、導電部材に流れる電流が定電流制御される場合、その定電流制御の目標値を上記電流の大小の比較に用いることができる。印加バイアスの定電圧制御により導電部材に流れる電流が制御される場合、該バイアスの印加により流れる電流の平均値や該定電圧制御の目標電圧値を設定するために用いられる目標電流値を、上記電流の大小の比較に用いることができる。
また、ディスチャージ電流の設定値は上記本実施例の設定値に限定されるものではない。この電流は、画像形成動作中の中間転写ベルト７内のイオンの偏りを均す方向（本実施例では内方向）の電流である。そして、典型的には、画像形成動作中に中間転写ベルト７に通電される電流収支を０とする値に対し±５０％の範囲、好ましくは±３０％の範囲、より好ましくは電流収支を略０とする値の電流である。なお、電流収支を略０とする値の電流とは、電流収支を０とする値に対し±５％の範囲の値の電流であることを指す。本発明者の検討によれば、このような設定値とすることで、中間転写ベルト７の電気抵抗の上昇を十分に抑制して、中間転写ベルト７を十分に長寿命化する効果が得られる。この電流が、電流収支を０とする値に対し－５０％未満の値の電流であると、中間転写ベルト７の電気抵抗の上昇を抑制する効果が不十分となり、中間転写ベルト７を十分に長寿命化できなくなる。一方、この電流が、電流収支を０とする値に対し＋５０％より大きい値の電流であると、上述とは逆方向へのイオンの偏りが生じる可能性がある。ここで、１次転写電流、２次転写電流、クリーニング電流、ディスチャージ電流のうち定電流制御されるものについては、その定電流制御の目標電流値を上述の電流収支を求めるために用いることができる。また、これらのうち印加バイアスが定電圧制御されるものについては、該バイアスの印加により流れる電流の平均値や該定電圧制御の目標電圧値を設定するために用いられる目標電流値を、上述の電流収支を求めるために用いることができる。
このように、本実施例では、画像形成装置１００は、中間転写体７の回転方向に関して２次転写部Ｎ２よりも下流かつ１次転写部Ｎ１よりも上流において中間転写体７の外周面側に配置された第１の導電部材１２２と、中間転写体７の内周面側に配置され、中間転写体７を介して第１の導電部材１２２が当接する第１の対向部材１３１と、中間転写体７の回転方向に関して２次転写部Ｎ２よりも下流かつ１次転写部Ｎ１よりも上流において第１の導電部材１２２に隣接して中間転写体７の外周面側に配置された第２の導電部材１２３と、中間転写体７の内周面側に配置され、中間転写体７を介して第２の導電部材１２３が当接する第２の対向部材１３２と、を有する。この画像形成装置１００は、第１、第２の導電部材１２２、１２３と第１、第２の対向部材１３１、１３２との間にそれぞれ電流が流れている状態で中間転写体７が回転する動作であって、第１の導電部材１２２と第１の対向部材１３１との間に流れる電流の絶対値の方が第２の導電部材１２３と第２の対向部材１３２との間に流れる電流の絶対値よりも大きい期間を有する動作を実行可能である。そして、本実施例では、この画像形成装置１００は、中間転写体７を介さずに第１の対向部材１３１に電圧を印加して第１の導電部材１２２と第１の対向部材１３１との間に電流を供給（「内給電」）する第１の電源１３４と、第１の電源１３４と第１の対向部材１３１との間に発生する電流又は電圧（本実施例では電流）の検知結果に基づいて第１の電源１３４の出力を制御する第１の制御部１３４ｂと、中間転写体７を介さずに第２の導電部材１２３に電圧を印加して第２の導電部材１２３と第２の対向部材１３２との間に電流を供給（「外給電」）する第２の電源１３５と、第２の電源１３５と第２の導電部材１２３との間に発生する電流又は電圧（本実施例では電流）の検知結果に基づいて第２の電源１３５の出力を制御する第２の制御部１３５ｂと、を有する構成とされる。
本実施例では、上記期間に、第１の導電部材１２２と第１の対向部材１３１との間には、中間転写体上の正規の帯電極性に帯電したトナーを第１の導電部材１２２に引き付ける方向の電流が流れ、第２の導電部材１２３と第２の対向部材１３２との間には、中間転写体上の正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーを第２の導電部材１２３に引き付ける方向の電流が流れる。本実施例では、上記期間は、記録材Ｐに２次転写されるトナー像が形成された中間転写体上の画像領域が、２次転写部Ｎ２を通過した直後に、第１、第２の導電部材１２２、１２３のうち中間転写体７の回転方向に関して上流に配置された方と中間転写体７との接触部に到達してから第１、第２の導電部材１２２、１２３のうち中間転写体７の回転方向に関して下流に配置された方と中間転写体７との接触部を通過し終えるまでの期間を含む。また、本実施例では、中間転写体７の回転方向に関して、第１の導電部材１２２は第２の導電部材１２３よりも上流に配置されている。
また、本実施例では、画像形成装置１００は、中間転写体７の回転方向に関して２次転写部Ｎ２よりも下流かつ１次転写部Ｎ１よりも上流において中間転写体７の外周面側に配置された第１、第２、第３の導電部材１２２、１２３、１２４であって、中間転写体７の回転方向に関して第１の導電部材１２２は第２の導電部材１２３よりも上流に第２の導電部材１２３に隣接して配置されており、第２の導電部材１２３は第３の導電部材１２４よりも上流に第３の導電部材１２４に隣接して配置されている第１、第２、第３の導電部材１２２、１２３、１２４を有する。この画像形成装置１００は、第１、第２、第３の導電部材１２２、１２３、１２４と第１、第２、第３の対向部材１３１、１３２、１３４との間にそれぞれ電流が流れている状態で中間転写体７が回転する動作であって、第１、第２、第３の導電部材１２２、１２３、１２４と第１、第２、第３の対向部材１３１、１３２、１３３との間にそれぞれ流れる電流の絶対値のうち第１の導電部材１２２と第１の対向部材１３１との間に流れる電流の絶対値が最大である期間を有する動作を実行可能である。そして、本実施例では、この場合に、前記第１の導電部材１２２と第１の対向部材１３１との間には「内給電」で電流を供給し、第２の導電部材１２３と第２の対向部材１３２との間には「外給電」で電流を供給し、第３の導電部材１２４と第３の対向部材１３３との間には「内給電」又は「外給電」（本実施例では「外給電」）で電流を供給する。特に、本実施例では、上記期間は、記録材Ｐに２次転写されるトナー像が形成された中間転写体上の画像領域が、２次転写部Ｎ２を通過した直後に、最上流の第１の導電部材１２２と中間転写体７との接触部に到達してから最下流の第３の導電部材１２４と中間転写体７との接触部を通過し終えるまでの期間を含む。
以上のように、本実施例によれば、画像形成動作中に所定の導電部材に流れる電流の絶対値を隣接する他の導電部材に流れる電流の絶対値よりも大きくする場合でも、該隣接する他の導電部材に流れる電流を適切に制御することが可能となる。そして、本実施例によれば、導電部材間の距離や中間転写体の繰り返し使用による電気抵抗の変動などの制約が低減した自由度の高い設計を容易にすることができる。
［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、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あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
実施例１では、複数の導電部材を有する構成において、所定の導電部材に流れる電流の絶対値を隣接する他の導電部材に流れる電流の絶対値よりも大きくする場合として、所定の導電部材をディスチャージ部材として用いる場合を説明した。本実施例では、複数の導電部材を有する構成において、所定の導電部材に流れる電流の絶対値を隣接する他の導電部材に流れる電流の絶対値よりも大きくする場合として、試験用トナー像をクリーニングする場合について説明する。本実施例では、中間転写ベルト７上の非画像領域に、濃度制御用の試験用トナー像が形成される。なお、試験用トナー像は、制御画像、画像パターン、トナーパターン、テストパターン、あるいはパッチなどとも呼ばれるものである。
１．濃度制御
画像形成装置１００では、環境や経時変化などで画像濃度が変動することがある。そこで、本実施例の画像形成装置１００は、例えば連続画像形成動作中に、所定の枚数（Ｎ枚目）の画像形成が終了した後の紙間工程、又は後回転工程で、最大濃度（ベタ画像）に対する濃度補正制御（濃度制御、制御モード）を実行することが可能である。
図３、図７～図９を用いて、本実施例における濃度制御について説明する。図７は濃度制御用のパターン画像の配置を示す模式図、図８は濃度制御の手順の概略を示すフローチャート図、図９は濃度制御時の信号値と電位との関係を示すグラフ図である。
濃度制御が開始されると（Ｓ１００）、２次転写ローラ８が中間転写ベルト７から離間状態とされる。次に、前回の制御でＲＯＭ５３に格納された目標濃度に対応する現像コントラストＶ０を挟んだ２つの現像コントラストＶ１、Ｖ２の設定で（図９）、それぞれ濃度Ｎ１、Ｎ２のパターン画像（試験用トナー像）７７（図７）が形成される（Ｓ１０１）。パターン画像７７は、各濃度Ｎ１、Ｎ２ごとに、感光ドラム１上に２５ｍｍ×２５ｍｍの正方形で形成され、中間転写ベルト７上に１次転写される。パターン画像７７の形成位置は、中間転写ベルト７の幅方向における最大画像形成幅内にある。
画像形成装置１００には、中間転写ベルト７上のトナー像の濃度を検知する濃度検知手段としての濃度センサ１７が設けられている（図１）。濃度センサ１７は、中間転写ベルト７の回転方向において最下流の１次転写部Ｔ１Ｋよりも下流かつ２次転写部Ｔ２よりも上流で中間転写ベルト７上のトナー像の濃度を検知可能なように配置されている。濃度センサ１７内には、発光素子（図示せず）及び受光素子（図示せず）が配置されている。濃度センサ１７は、パターン画像Ｎ１、Ｎ２に光を照射し、その反射光を検知して、それぞれのパターン画像の光学濃度に対応した出力値Ｑ１、Ｑ２をＣＰＵ５１に入力する。ＣＰＵ５１は、入力された出力値Ｑ１、Ｑ２をＲＡＭ５２に一時的に記憶させる（Ｓ１０２）。
本実施例では、Ｘ－ｒｉｔｅ反射濃度計を用いて測定した画像濃度が０となる場合にＱ＝０、また画像濃度が１．５となる場合にＱ＝２５５となるように組まれたデータが予めＲＯＭ５３に格納されている。パターン画像７７を濃度センサ１７で検出した検出信号値Ｑ１、Ｑ２から、目標濃度になるときの目標濃度信号値Ｑｔに対応する現像コントラストＶｔが、ＣＰＵ５１によって線形補完により算出される（Ｓ１０３）。例えば、目標最大濃度を１．２とし、これに対応する現在の現像コントラストが２００Ｖであったとする。本実施例の画像形成装置１００が、現像コントラストが２０Ｖ変化するとベタ部近傍の濃度が０．１程度変化する装置である場合、現在のコントラスト±２０Ｖでパターン画像を出力する。すなわち、濃度約１．０（Ｎ１）となる現像コントラスト１６０Ｖ（Ｖ１）と濃度約１．４（Ｎ２）となる現像コントラスト２４０Ｖ（Ｖ２）でパターン画像７７を形成して、濃度センサ１７で検出する。ここで、検出信号がＱ１＝１７５、Ｑ２＝２４５であったものとする。この場合、検出したこの２つの信号値から線形補完して、新しい現像コントラストＶｔ＝１９３Ｖを決定し、ＲＯＭ５３に記憶されている現在の現像コントラストＶ０を新しい現像コントラストＶｔに変更（更新）する（Ｓ１０４）。その後、パターン画像７７は、未転写トナーの状態で第１、第２、第３の接触部ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３へと搬送される。そして、パターン画像７７がベルトクリーニング装置１２によって回収された後に、濃度調整が終了され、次の画像形成に戻る（Ｓ１０５）。
２．試験用トナー像のクリーニング性
次に、中間転写ベルト上の試験用トナー像のクリーニング性について説明する。
本実施例の画像形成装置１００は、中間転写ベルト７上で試験用トナー像を検知して濃度制御を行う。試験用トナー像が２次転写部Ｔ２を通過する際には、２次転写ローラ８は中間転写ベルト７から離間した状態とされる。そのため、試験用トナー像は、実質的にすべてベルトクリーニング装置１２によるクリーニング部（第１、第２、第３の接触部ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３）に到達する。試験用トナー像は、画像形成領域に形成される通常の画像の２次転写残トナーよりも、中間転写ベルト７上のトナー載り量が多い。本実施例では、２次転写残トナーのトナー載り量は０．０５ｍｇ／ｃｍ２程度である。これに対して、試験用トナー像（未転写トナー）の中間転写ベルト７上のトナー載り量は、画像形成装置１００における最大載り量である０．４５ｍｇ／ｃｍ２程度になることがある。
図１０は、本実施例の構成における第１のブラシ１２２による試験用トナー像のクリーニング性を説明するためのグラフ図である。横軸は第１のブラシ１２２に供給する電流（第１のブラシ電源１３４側から見た電流値で表している。）、縦軸は第１のブラシ１２２を通過した後の中間転写ベルト７上に残存する試験用トナー像のトナーの量である。図１０において、縦軸の値が０になる電流の領域が良好なクリーニング性が得られる（後続の画像形成動作において記録材Ｐ上にクリーニング不良を発生させない）電流の領域となる。
なお、第２のブラシ１２３に供給する電流は、正規極性トナーの量が多い試験用トナー像をクリーニングするためには、なるべく小さい方が望ましい。この電流が大きくなりすぎると、試験用トナー像のトナーを除電する方向に働く傾向がある。本実施例の構成では、試験用トナー像のクリーニング時に第２のブラシ１２３に供給する電流は、事前の検討でこの除電の影響の少ないことがわかっている第２のブラシ電源１３５側から見て－１０μＡに固定している。本実施例の構成では、試験用トナー像のクリーニング時に第２のブラシ１２３に供給する電流が第２のブラシ電源１３５側から見て－２５μＡを超える（すなわち、絶対値が２５μＡよりも大きくなる）と、次のようになった。つまり、第１のブラシ１２２、第２のブラシ１２４に供給する電流に関係なく、試験用トナー像のクリーニング不良が発生した。
図１０に示すように、第１のブラシ１２２だけでは、中間転写ベルト７上の試験用トナー像を１回でクリーニングすることができない。そのため、本実施例では、第１のブラシ１２２と第３のブラシ１２４とを用いて、試験用トナー像の正規極性トナーをクリーニングしている。
図１１は、本実施例の構成における、第３のブラシ１２４に供給する電流を変更した場合の第３のブラシ１２４による試験用トナー像のクリーニング性を説明するためのグラフ図である。横軸は第３のブラシ１２４に供給する電流（第３のブラシ電源１３６側から見た電流値で表している。）、縦軸は第３のブラシ１２４を通過した後の中間転写ベルト７上に残存する試験用トナー像のトナーの量である。また、実線は、第１のブラシ１２２に供給する電流が第１のブラシ電源１３４側から見て－７０μＡの場合を示している。また、点線は、第１のブラシ１２２に供給する電流が第１のブラシ電源１３４側から見て－９０μＡの場合を示している。また、一点鎖線は、第１のブラシ１２２に供給する電流が第１のブラシ電源１３４側から見て－５０μＡの場合を示している。
図１１に示すように、第１のブラシ１２２に供給する電流を第１のブラシ電源１３４側から見て－７０μＡとすることで、最も良好なクリーニング性を示す。図１０に示すように、第１のブラシ１２２に供給する電流が第１のブラシ電源１３４側から見て－７０μＡに近付くにつれて徐々にクリーニング性は良化する。第１のブラシ１２２に供給する電流が第１のブラシ電源１３４側から見て－７０μＡを超える（すなわち、絶対値が７０μＡより大きくなる）と、一旦第１のブラシ１２２に回収したトナーが中間転写ベルト７上に再付着する現象が徐々に発生しやすくなる。クリーニング電界が強い領域では、第１のブラシ１２２に回収されたトナーが第１のブラシ１２２内の放電により逆極性に帯電し始めるために、このような再付着現象が発生する。
また、図１１に示すように、第１のブラシ１２２と同様に、第３のブラシ１２４においても、供給する電流が所定の電流に近付くにつれて徐々にクリーニング性が良化する。そして、所定の電流を超える（すなわち、絶対値が所定の電流値より大きくなる）と再付着現象が発生しやすくなる。その傾向は、第１のブラシ１２２に供給する電流によって若干異なる。第１のブラシ１２２に供給する電流を第１のブラシ電源１３４側から見て－９０μＡにすると、第３のブラシ１２４に供給する電流の絶対値が小さくてもクリーニングできる。しかし、第１のブラシ１２２に供給する電流の絶対値が大きすぎると、電荷量がゼロ近傍のトナーの量が多くなる傾向がある。そのため、第３のブラシ１２４からの再付着の発生も、第３のブラシ１２４に供給する電流の絶対値が比較的小さい領域から発生しやすくなってしまう。一方、第１のブラシ１２２に供給する電流を第１のブラシ電源１３４側から見て－５０μＡにすると、第３のブラシ１２４に供給する電流の絶対値を大きくする必要がある。また、クリーニングが完了する前に再付着が発生してしまい、良好なクリーニングが難しくなる。本実施例の構成では、第１のブラシ１２２に供給する電流を第１のブラシ電源１３４側から見て－７０μＡにした場合に、最も良好なクリーニング性を示し、第３のブラシ１２４に供給する電流の範囲を広く設定できることがわかかった。
そこで、本実施例では、試験用トナー像のクリーニング時には、第１のブラシ１２２に供給する電流を第１のブラシ電源１３４側から見て－７０μＡ、第３のブラシ１２４に供給する電流を第３のブラシ電源１３６側から見て－２５μＡとした。なお、本実施例では、上述のように、試験用トナー像のクリーニング時には、第２のブラシ１２３に供給する電流は、第２のブラシ電源１３５側から見て－１０μＡとした。
このように、第１のブラシ１２２に供給する電流の絶対値を第３のブラシ１２４に供給する電流の絶対値よりも大きい値で最適化する。これにより、第３のブラシ１２４で強抜け（電界が強すぎてトナーが逆極性に帯電して中間転写ベルト７に再付着すること）を発生させない第３のブラシ１２４に供給する電流の範囲を大きく確保することができる。その結果、試験トナー像のクリーニング不良の発生を抑制することが可能になる。
なお、本実施例においても、非画像領域に形成される試験用トナー像が第１、第２、第３の接触部ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３を通過している期間を含む所定の期間以外の期間、典型的には、画像形成動作中の２次転写残トナーのクリーニング時には、第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４に供給する電流の設定は実施例１と同じとしてよい。
３．電源の配置
本実施例における試験用トナー像のクリーニング時にも、実施例１の画像形成動作中の２次転写残トナーのクリーニング時と同様に、第１、第２のブラシ電源１３４、１３５の配置によって、電流の流れ込みによる問題が生じ得る。つまり、第１のブラシ電源１３４により第１のブラシ１２２に供給された電流は、中間転写ベルト７を介して第１のブラシ１２２と第１の対向ローラ１３１との間を流れる。しかし、例えば第１のブラシ１２２と第２のブラシ１２３との間のブラシ間距離が近い場合などには、電流の一部は、中間転写ベルト７の表面を介して、第２のブラシ１２３又は第２の対向ローラ１３２へ流れ込む。
実施例１で説明したのと同様に、本実施例（図６（ａ））、従来例（図６（ｂ））、比較例１（図６（ｃ））、比較例２（図６（ｄ））のそれぞれの給電方法で、上述の試験用トナー像のクリーニング時の設定で第１、第２のブラシ１２２、１２３に電流を供給した。表３は、この場合の、第１のブラシ１２２から第２のブラシ１２３又は第２の対向ローラ１３２に流れ込む電流を示す（電流は絶対値で示している。）。
Figure 0007490408000003
本実施例で使用した中間転写ベルト７は、体積抵抗率が１×１０１０Ω・ｃｍ、表面抵抗率が１×１０９Ω／□、厚みが４００μｍである。また、本実施例では、第１のブラシ１２２と第２のブラシ１２３との間のブラシ間距離は３５ｍｍである。また、本実施例では、第１のブラシ１２２と中間転写ベルト７との当接ニップの中間転写ベルト７の回転方向の幅は２ｍｍ、第１のブラシ１２２の長手方向（回転軸線方向）の幅は３４ｃｍである。なお、給電方法が異なることを除いて、上記体積抵抗率、表面抵抗率、厚み、ブラシ間距離、当接ニップの幅、及びブラシの長手方向の幅などの画像形成装置の構成は本実施例、従来例、比較例１、比較例２で実質的に同じである。また、本実施例では、第２のブラシ１２３と第３のブラシ１２４との間のブラシ間距離も３５ｍｍである（従来例、比較例１、比較例２も同様）。
本実施例、従来例、比較例１、及び比較例２のいずれにおいても、第１のブラシ１２２と第１の対向ローラ１３１との間で電流が流れる中間転写ベルト７の厚み方向の電気抵抗値は、５．９×１０７Ω程度となる。一方、中間転写ベルト７を介した第１のブラシ１２２と第２のブラシ１２３との間の電気抵抗値は、１．０×１０８Ω程度となる。第１のブラシ１２２と、第２のブラシ１２３及び第２の対向ローラ１３２と、の間の電流経路は、上記２つの電気抵抗を介した並行回路とみなせる。
従来例及び比較例１のように、第１のブラシ１２２に「外給電」で第１のブラシ電源１３４側から見て＋７０μＡの電流（第１のブラシ電源１３４の電流検知部で測定）を供給すると、次のようになる。つまり、第１のブラシ１２２と第１の対向ローラ１３１との間には第１のブラシ電源１３４側から見て＋４４μＡの電流が流れ、中間転写ベルト７を介して第２のブラシ１２３に第１のブラシ電源１３４側から見て＋２６μＡの電流が流れ込む。一方、本実施例及び比較例２のように、第１のブラシ１２２に「内給電」で第１のブラシ電源１３４側から見て－７０μＡの電流（第１のブラシ電源１３４の電流検知部で測定）を供給すると、次のようになる。つまり、第１のブラシ１２２と第１の対向ローラ１３１との間には第１のブラシ電源１３４側から見て－４４μＡの電流が流れ、中間転写ベルト７を介して第２の対向ローラ１３２に第１のブラシ電源１３４側から見て－２６μＡの電流が流れ込む。
このように、本実施例及び比較例２では、第１のブラシ１２２に対する給電方法を「内給電」とすることで、中間転写ベルト７を介して第２の対向ローラ１３２へ電流が流れ込むため第２のブラシ１２３には電流は流れ込まない。
そして、本実施例では、第２の対向ローラ１３２側がアースであるため、第２のブラシ１２３側に配置された第２のブラシ電源１３５から該第２のブラシ電源１３５の電流検知部の検知結果に基づいて給電を行うことで、第２のブラシ１２３と第２の対向ローラ１３２との間に問題なく所望の電流（第２のブラシ電源１３５側から見て－１０μＡ）を流すことが可能である。
しかし、比較例２では、第２の対向ローラ１３２側に第２のブラシ電源１３５が配置されているため、第２のブラシ電源１３５側に－２６μＡの電流が流れ込んでしまう。第２のブラシ電源１３５から該第２のブラシ電源１３５の電流検知部の検知結果に基づいて給電を行う場合、該電流検知部がこの流れ込んだ－２６μＡの電流を検知してしまう。そのため、第２のブラシ電源１３５から供給する電流を適切に制御することが難しくなる。あるいは、第２の対向ローラ１３２と第２のブラシ１２３との間に所望の電流（第２のブラシ電源１３５側から見て＋１０μＡ）を流すためには、第２のブラシ電源１３５として、上記流れ込む－２６μＡの電流分を加味した正極性の高圧の出力が可能な電源が必要になり、装置のコストアップや大型化につながる。
一方、従来例及び比較例１では、第１のブラシ１２２に対する給電方法を「外給電」としているため、中間転写ベルト７を介して第２のブラシ１２３へ電流が流れ込んでしまう。
そして、従来例では、第２のブラシ１２３側に第２のブラシ電源１３５が配置されているため、第２のブラシ電源１３５側に＋２６μＡの電流が流れ込んでしまう。第２のブラシ電源１３５から該第２のブラシ電源１３５の電流検知部の検知結果に基づいて給電を行う場合、該電流検知部がこの流れ込んだ＋２６μＡの電流を検知してしまう。そのため、第２のブラシ電源１３５から供給する電流を適切に制御することが難しくなる。あるいは、第２の対向ローラ１３２と第２のブラシ１２３との間に所望の電流（第２のブラシ電源１３５側から見て－１０μＡ）を流すためには、第２のブラシ電源１３５として、上記流れ込む＋２６μＡの電流分を加味した負極性の高圧の出力が可能な電源が必要になり、装置のコストアップや大型化につながる。
また、比較例１では、第２のブラシ１２３側がアースであるため、第２のブラシ１２３側に配置された第２のブラシ電源１３５からの該第２のブラシ電源１３５の電流検知部の検知結果に基づいて制御される電流と、上記流れ込む電流とが、第２のブラシ１２３に流れる。その結果、第２のブラシ１２３に絶対値が２５μＡ以上の過大な電流が流れ込み、試験用トナー像のクリーニング不良が発生してしまう。
このように、本実施例では、試験用トナー像のクリーニング時に、第１のブラシ１２２には、「内給電」で定電流制御された負極性の電流を供給する。また、本実施例では、試験用トナー像のクリーニング時に、第２のブラシ１２３には、「外給電」で定電流制御された負極性の電流を供給する。そして、その際の第１のブラシ１２２に供給する電流の絶対値は、第２のブラシ１２３に供給する電流の絶対値よりも大きい。なお、本実施例では、試験用トナー像のクリーニング時に第２のブラシ１２３に供給する電流の絶対値は１０μＡであり、第３のブラシ１２４に供給する電流の絶対値は２５μＡである。そのため、第２のブラシ１２３から第３のブラシ１２４に流れ込む電流は－４μＡ程度である。この電流は、第３のブラシ電源１３６から第３のブラシ１２４に供給する第３のブラシ電源１３６側から見で－２５μＡの電流よりも十分小さく影響が少ない。つまり、第２のブラシ１２３から中間転写ベルト７を介して第３のブラシ１２４に流れ込む電流の絶対値は、第３のブラシ電源１３６により第３のブラシ１２４に供給する電流の絶対値よりも十分に小さい。したがって、第３のブラシ１２４に対する給電方法は、「外給電」、「内給電」のいずれでもよい。
なお、本実施例では、試験用トナー像が形成される１回の制御モードの実行中に中間転写ベルト７の表面の移動方向に沿って複数の試験用トナー像が形成される場合、中間転写ベルト７上の最初の試験用トナー像が形成される領域の先端が第１の接触部ＣＬ１に到達する時以前から、最後の試験用トナー像が形成される領域の後端が第３の接触部ＣＬ３を通過し終える時以降まで、第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４には、本実施例で説明した上述の設定の電流が供給され続ける。また、試験用トナー像が形成される１回の制御モードの実行中に中間転写ベルト７の表面の移動方向に沿って１つの試験用トナー像が形成される場合であれば、中間転写ベルト７上の該試験用トナー像が形成される領域の先端が第１の接触部ＣＬ１に到達する時以前から、該試験用トナー像が形成される領域の後端が第３の接触部ＣＬ３を通過し終える時以降まで、第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４には、本実施例で説明した上述の設定の電流が供給され続ける。本実施例では、試験用トナー像のクリーニング時とは、より詳細には、この第１、第２、第３のブラシ１２２、１２３、１２４に上述の設定の電流が供給されている期間のことをいう。ただし、本発明はこのような電流の供給態様に限定されるものではない。前述のように、複数の導電部材を有する構成において、所定の導電部材に流れる電流の絶対値が隣接する他の導電部材に流れる電流の絶対値よりも大きくなる期間があれば、本発明を適用して本実施例と同様の効果が得られる。この期間は、例えば、本実施例のように、中間転写ベルト７上の試験用トナー像が形成される領域が、該複数の導電部材と中間転写ベルト７との接触部の最上流位置から最下流位置まで通過するまでの期間などである。
このように、本実施例では、画像形成装置１００は、第１、第２の導電部材１２２、１２３と第１、第２の対向部材１３１、１３２との間にそれぞれ電流が流れている状態で中間転写体７が回転する動作であって、第１の導電部材１２２と第１の対向部材１３１との間に流れる電流の絶対値の方が第２の導電部材１２３と第２の対向部材１３２との間に流れる電流の絶対値よりも大きい期間を有する動作を実行可能である。本実施例では、上記期間は、中間転写体上の試験用トナー像が形成された領域が、２次転写部Ｎ２を通過した直後に、第１、第２の導電部材１２２、１２３のうち中間転写体７の回転方向に関して上流に配置された方と中間転写体７との接触部に到達してから第１、第２の導電部材１２２、１２３のうち中間転写体７の回転方向に関して下流に配置された方と中間転写体７との接触部を通過し終えるまでの期間を含む。特に、本実施例では、上記期間は、中間転写体上の試験用トナー像が形成された領域が、２次転写部Ｎ２を通過した直後に、最上流の第１の導電部材１２２と中間転写体７との接触部に到達してから最下流の第３の導電部材１２４と中間転写体７との接触部を通過し終えるまでの期間を含む。
以上のように、本実施例によれば、制御モードの実行中に所定の導電部材に流れる電流の絶対値を隣接する他の導電部材に流れる電流の絶対値よりも大きくする場合でも、該隣接する他の導電部材に流れる電流を適切に制御することが可能となる。そして、本実施例によれば、導電部材間の距離や中間転写体の繰り返し使用による電気抵抗の変動などの制御が低減した自由度の高い設計を容易にすることができる。
［実施例３］
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、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あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
図１２は、本実施例におけるベルトクリーニング装置１２の近傍の模式的な断面図である。本実施例では、第２のブラシ１２３及び第３のブラシ１２４の対向部材としては、共通の対向ローラとしての駆動ローラ２２が用いられる。第２のブラシ１２３には第２の回収ローラ１２６を介して第２のブラシ電源１３５から負極性の直流電圧が定電流制御で印加される。また、第３のブラシ１２４には第３の回収ローラ１２７を介して第３のブラシ電源１３６から正極性の直流電圧が定電流制御で印加されている。また、駆動ローラ７１は、電気的に接地される。なお、第１のブラシ１２２に対する給電方法は実施例１と同じである。
以上、本実施例のような構成においても、第１のブラシ１２２を「内給電」とし、第２のブラシ１２３を「外給電」とすることで、実施例１、２と同様の効果を得ることができる。
［実施例４］
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、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あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
上述の実施例では、複数の導電部材を有する構成において、所定の導電部材に流れる電流の絶対値を隣接する他の導電部材に流れる電流の絶対値よりも大きくする場合として、最上流の導電部材を該所定の導電部材とする場合を説明した。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。
図１３（ａ）は、中間転写ベルト７の回転方向に沿って３つのブラシが配置される構成において、最下流に配置されるブラシをディスチャージ部材として用いる場合の例を示している。つまり、上述の実施例における第１のブラシ１２２に対応するブラシが最下流に配置されており、「内給電」で電流が供給される。この場合、隣接する第３のブラシ１２４を「外給電」とする。第２のブラシ１２３については「内給電」、「外給電」のいずれで電流が供給されてもよいが、図示の例では「外給電」で電流が供給される。
また、図１３（ｂ）は、中間転写ベルト７の回転方向に沿って３つのブラシが配置される構成において、中央に配置されるブラシをディスチャージ部材として用いる場合の例を示している。つまり、上述の実施例における第１のブラシ１２２に対応するブラシが中央に配置されており、「内給電」で電流が供給される。この場合、隣接する第２のブラシ１２３、第３のブラシ１２４のうちの少なくとも一方（図示の例では両方）を「外給電」とする。
なお、図１３（ａ）、（ｂ）における、第２のブラシ１２３（及びこれに対応する第２の対向ローラ１３２などの他の要素）と、第３のブラシ１２４（及びこれに対応する第３の対向ローラ１３３などの他の要素）と、の配置を逆とすることもできる。
以上、本実施例のような構成においても、第１のブラシ１２２を「内給電」とし、隣接するブラシ（第２、第３のブラシ１２３、１２４の少なくとも一方）を「外給電」とすることで、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。
［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、複数の導電部材を有する構成において、該複数の導電部材に電流を供給する電源の出力はすべて定電流制御されたが、少なくとも１つの電源の出力が定電圧制御されてもよい。定電流制御は、電源が出力する電圧が略一定となるように（目標値に近付くように）、電源の出力を調整する制御である。この場合、その定電圧制御を行う電源は、例えば同一の高圧基板上に、電圧出力部と、電圧検知部（電圧検知回路）と、出力制御部（出力制御回路）と、を有して構成することができる。そして、電圧検知部の検知結果に基づいて、出力制御部が制御することで、その電源が出力する電圧がコントローラにより指示された目標電圧値で略一定となるように定電圧制御される。この場合も、複数の導電部材を有する構成において、所定の導電部材に流れる電流の絶対値が隣接する他の導電部材に流れる電流の絶対値よりも大きくなる期間があれば、本発明を適用して本実施例と同様の効果が得られる。
また、上述の実施例では、導電部材は回転可能な導電性ファーブラであったが、本発明はこれに限定されるものではない。導電部材は、中間転写体を介して対向部材との間で電流を流すことができる部材であればよく、例えば、回転せずに中間転写体を摺擦するブラシ状の部材、金属あるいは導電性の樹脂やゴムで形成された回転可能なローラなどであってもよい。また、上述の実施例では、対向部材は回転可能な金属ローラであったが、本発明はこれに限定されるものではない。対向部材は、中間転写体を介して導電部材との間で電流を流すことができる部材であればよく、例えば、回転可能又は回転しないブラシ状の部材、導電性の樹脂やゴムで形成された回転可能なローラなどであってもよい。
また、導電部材は、４つ以上設けられてもよい。この場合も、複数の導電部材のうち所定の期間に流れる電流の絶対値が最大となる電流検知部材に対する給電方法を「内給電」とし、隣接する他の導電部材に対する給電方法を「外給電」とすることにより、上述の実施例と同様の効果が得られる。
１ 感光ドラム
５ １次転写ローラ
７ 中間転写ベルト
８ ２次転写ローラ
１２ ベルトクリーニング装置
１２２ 第１のブラシ（導電部材）
１２３ 第２のブラシ（導電部材）
１２４ 第３のブラシ（導電部材）
１３１ 第１の対向ローラ（対向部材）
１３２ 第２の対向ローラ（対向部材）
１３３ 第３の対向ローラ（対向部材）

Claims (14)

  1. トナー像を担持する像担持体と、
    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関して前記２次転写部よりも下流かつ前記１次転写部よりも上流において前記中間転写体の外周面側に配置された第１の導電部材と、
    前記中間転写体の内周面側に配置され、前記中間転写体を介して前記第１の導電部材が当接する第１の対向部材と、
    前記中間転写体の回転方向に関して前記２次転写部よりも下流かつ前記１次転写部よりも上流において前記第１の導電部材に隣接して前記中間転写体の外周面側に配置された第２の導電部材と、
    前記中間転写体の内周面側に配置され、前記中間転写体を介して前記第２の導電部材が当接する第２の対向部材と、
    を有し、
    前記第１、第２の導電部材と前記第１、第２の対向部材との間にそれぞれ電流が流れている状態で前記中間転写体が回転する動作であって、前記第１の導電部材と前記第１の対向部材との間に流れる電流の絶対値の方が前記第２の導電部材と前記第２の対向部材との間に流れる電流の絶対値よりも大きい期間を有する動作を実行可能な画像形成装置であって、
    前記中間転写体を介さずに前記第１の対向部材に電圧を印加して前記第１の導電部材と前記第１の対向部材との間に電流を供給する第１の電源と、
    前記第１の電源と前記第１の対向部材との間に発生する電流又は電圧の検知結果に基づいて前記第１の電源の出力を制御する第１の制御部と、
    前記中間転写体を介さずに前記第２の導電部材に電圧を印加して前記第２の導電部材と前記第２の対向部材との間に電流を供給する第２の電源と、
    前記第２の電源と前記第２の導電部材との間に発生する電流又は電圧の検知結果に基づいて前記第２の電源の出力を制御する第２の制御部と、
    を有し、
    前記期間は、前記中間転写体上の試験用トナー像が形成された領域が、前記２次転写部を通過した直後に、前記第１、第２の導電部材のうち前記中間転写体の回転方向に関して上流に配置された方と前記中間転写体との接触部に到達してから前記第１、第２の導電部材のうち前記中間転写体の回転方向に関して下流に配置された方と前記中間転写体との接触部を通過し終えるまでの期間を含むことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記期間に、前記第１の導電部材と前記第１の対向部材との間には、前記中間転写体上の正規の帯電極性に帯電したトナーを前記第１の導電部材に引き付ける方向の電流が流れ、前記第２の導電部材と前記第２の対向部材との間には、前記中間転写体上の前記正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーを前記第２の導電部材に引き付ける方向の電流が流れることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
  3. 前記期間は、記録材に２次転写されるトナー像が形成された前記中間転写体上の画像領域が、前記２次転写部を通過した直後に、前記第１、第２の導電部材のうち前記中間転写体の回転方向に関して上流に配置された方と前記中間転写体との接触部に到達してから前記第１、第２の導電部材のうち前記中間転写体の回転方向に関して下流に配置された方と前記中間転写体との接触部を通過し終えるまでの期間を含む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。
  4. 前記中間転写体の回転方向に関して、前記第１の導電部材は前記第２の導電部材よりも上流に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  5. トナー像を担持する像担持体と、
    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関して前記２次転写部よりも下流かつ前記１次転写部よりも上流において前記中間転写体の外周面側に配置された第１の導電部材と、
    前記中間転写体の内周面側に配置され、前記中間転写体を介して前記第１の導電部材が当接する第１の対向部材と、
    前記中間転写体の回転方向に関して前記２次転写部よりも下流かつ前記１次転写部よりも上流において前記第１の導電部材に隣接して前記中間転写体の外周面側に配置された第２の導電部材と、
    前記中間転写体の内周面側に配置され、前記中間転写体を介して前記第２の導電部材が当接する第２の対向部材と、
    を有し、
    前記第１、第２の導電部材と前記第１、第２の対向部材との間にそれぞれ電流が流れている状態で前記中間転写体が回転する動作であって、前記第１の導電部材と前記第１の対向部材との間に流れる電流の絶対値の方が前記第２の導電部材と前記第２の対向部材との間に流れる電流の絶対値よりも大きい期間を有する動作を実行可能な画像形成装置であって、
    前記中間転写体を介さずに前記第１の対向部材に電圧を印加して前記第１の導電部材と前記第１の対向部材との間に電流を供給する第１の電源と、
    前記第１の電源と前記第１の対向部材との間に発生する電流又は電圧の検知結果に基づいて前記第１の電源の出力を制御する第１の制御部と、
    前記中間転写体を介さずに前記第２の導電部材に電圧を印加して前記第２の導電部材と前記第２の対向部材との間に電流を供給する第２の電源と、
    前記第２の電源と前記第２の導電部材との間に発生する電流又は電圧の検知結果に基づいて前記第２の電源の出力を制御する第２の制御部と、
    を有し、
    前記中間転写体の回転方向に関して、前記第１の導電部材は前記第２の導電部材よりも上流に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
  6. 前記期間に、前記第１の導電部材と前記第１の対向部材との間には、前記中間転写体上の正規の帯電極性に帯電したトナーを前記第１の導電部材に引き付ける方向の電流が流れ、前記第２の導電部材と前記第２の対向部材との間には、前記中間転写体上の前記正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーを前記第２の導電部材に引き付ける方向の電流が流れることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
  7. 前記期間は、記録材に２次転写されるトナー像が形成された前記中間転写体上の画像領域が、前記２次転写部を通過した直後に、前記第１、第２の導電部材のうち前記中間転写体の回転方向に関して上流に配置された方と前記中間転写体との接触部に到達してから前記第１、第２の導電部材のうち前記中間転写体の回転方向に関して下流に配置された方と前記中間転写体との接触部を通過し終えるまでの期間を含むことを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
  8. トナー像を担持する像担持体と、
    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関して前記２次転写部よりも下流かつ前記１次転写部よりも上流において前記中間転写体の外周面側に配置された第１、第２、第３の導電部材であって、前記中間転写体の回転方向に関して前記第１の導電部材は前記第２の導電部材よりも上流に前記第２の導電部材に隣接して配置されており、前記第２の導電部材は前記第３の導電部材よりも上流に前記第３の導電部材に隣接して配置されている第１、第２、第３の導電部材と、
    前記中間転写体の内周面側に配置され、前記中間転写体を介して前記第１、第２、第３の導電部材がそれぞれ当接する第１、第２、第３の対向部材と、
    を有し、
    前記第１、第２、第３の導電部材と前記第１、第２、第３の対向部材との間にそれぞれ電流が流れている状態で前記中間転写体が回転する動作であって、前記第１、第２、第３の導電部材と前記第１、第２、第３の対向部材との間にそれぞれ流れる電流の絶対値のうち前記第１の導電部材と前記第１の対向部材との間に流れる電流の絶対値が最大である期間を有する動作を実行可能な画像形成装置であって、
    前記中間転写体を介さずに前記第１の対向部材に電圧を印加して前記第１の導電部材と前記第１の対向部材との間に電流を供給する第１の電源と、
    前記第１の電源と前記第１の対向部材との間に発生する電流又は電圧の検知結果に基づいて前記第１の電源の出力を制御する第１の制御部と、
    前記中間転写体を介さずに前記第２の導電部材に電圧を印加して前記第２の導電部材と前記第２の対向部材との間に電流を供給する第２の電源と、
    前記第２の電源と前記第２の導電部材との間に発生する電流又は電圧の検知結果に基づいて前記第２の電源の出力を制御する第２の制御部と、
    前記中間転写体を介さずに前記第３の導電部材又は前記第３の対向部材に電圧を印加して前記第３の導電部材と前記第３の対向部材との間に電流を供給する第３の電源と、
    前記第３の電源と、前記第３の電源が前記中間転写体を介さずに電圧を印加する前記第３の導電部材又は前記第３の対向部材との間に発生する電流又は電圧の検知結果に基づいて前記第３の電源の出力を制御する第３の制御部と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
  9. 前記期間に、前記第１の導電部材と前記第１の対向部材との間には、前記中間転写体上の正規の帯電極性に帯電したトナーを前記第１の導電部材に引き付ける方向の電流が流れ、前記第２の導電部材と前記第２の対向部材との間には、前記中間転写体上の前記正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーを前記第２の導電部材に引き付ける方向の電流が流れ、前記第３の導電部材と前記第３の対向部材との間には、前記中間転写体上の前記正規の帯電極性に帯電したトナーを前記第３の導電部材に引き付ける方向の電流が流れることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
  10. 前記第３の電源は、前記中間転写体を介さずに前記第３の対向部材に電圧を印加することを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
  11. 前記第３の電源は、前記中間転写体を介さずに前記第３の導電部材に電圧を印加することを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
  12. 前記第２の対向部材と前記第３の対向部材とは、前記第２の導電部材と前記第３の導電部材とに対して共用される単一の部材であることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
  13. 前記期間は、記録材に２次転写されるトナー像が形成された前記中間転写体上の画像領域が、前記２次転写部を通過した直後に、前記第１の導電部材と前記中間転写体との接触部に到達してから前記第３の導電部材と前記中間転写体との接触部を通過し終えるまでの期間を含むことを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  14. 前記期間は、前記中間転写体上の試験用トナー像が形成された領域が、前記２次転写部を通過した直後に、前記第１の導電部材と前記中間転写体との接触部に到達してから前記第３の導電部材と前記中間転写体との接触部を通過し終えるまでの期間を含むことを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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