特許 6037250 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6037250

(24)【登録日】2016年11月11日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/00 20060101AFI20161128BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20161128BHJP

   G03G 15/16 20060101ALI20161128BHJP

【ＦＩ】

   G03G21/00 314

   G03G15/00 303

   G03G15/16

【請求項の数】13

【全頁数】41

(21)【出願番号】特願2015-156935(P2015-156935)

(22)【出願日】2015年8月7日

(62)【分割の表示】特願2011-47717(P2011-47717)の分割

【原出願日】2011年3月4日

(65)【公開番号】特開2015-194782(P2015-194782A)

(43)【公開日】2015年11月5日

【審査請求日】2015年9月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100098626

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 壽

(72)【発明者】

【氏名】菊地 尚志

(72)【発明者】

【氏名】村石 貴也

(72)【発明者】

【氏名】杉浦 健治

(72)【発明者】

【氏名】浅岡 輝

(72)【発明者】

【氏名】穂積 功樹

(72)【発明者】

【氏名】榊原 有

【審査官】 飯野 修司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０７９０７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２８９５９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０４８９５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１２５３３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２５８５４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｇ０３Ｇ １５／００

Ｇ０３Ｇ １５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

像担持体又は記録材搬送部材である被電圧印加部材上の互いに近接した位置に当接し、設定値記憶手段内の電圧設定値に従った電圧が同時に印加される２以上の電圧印加部材と、
上記２以上の電圧印加部材それぞれを流れる電流量を検知する電流量検知手段と、
上記電流量検知手段が検知した電流量に基づいて、上記設定値記憶手段内の電圧設定値を設定変更する設定値変更手段とを備えた画像形成装置において、
上記２以上の電圧印加部材は、上記設定値記憶手段に記憶されている電圧設定値に従って、該２以上の電圧印加部材のうちの隣接する２つの電圧印加部材間に対して、互いに異なる極性で電圧差分絶対値が６ｋＶ以上である電圧が同時に印加されて、上記被電圧印加部材上に付着するトナーを静電的に付着させて該被電圧印加部材上から除去するクリーニング部材であり、
上記隣接する２つの電圧印加部材と上記被電圧印加部材との当接箇所間距離は、正極性の電圧が印加される一方の電圧印加部材に対して上記設定値記憶手段内の電圧設定値に従った電圧を印加したときに該一方の電圧印加部材から該被電圧印加部材内部へ電流が流れ込む経路の抵抗値をＲ１とし、該一方の電圧印加部材から該被電圧印加部材表面を流れて負極性の電圧が印加される他方の電圧印加部材へ電流が流れ込む経路の抵抗値をＲ２としたとき、Ｒ２／Ｒ１が１００未満となるように設定されており、
上記設定値変更手段は、上記２以上の電圧印加部材のうち上記設定変更対象である電圧印加部材以外である他の電圧印加部材に対して所定電圧を印加した状態で、該設定変更対象である電圧印加部材に上記設定変更用電圧を印加し、これにより該設定変更対象である電圧印加部材と該他の電圧印加部材とを流れる電流量を上記電流量検知手段により検知し、その検知した電流量に基づいて該設定変更対象である電圧印加部材の電圧設定値を設定変更する設定値変更処理を行うことを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

請求項１に記載の画像形成装置において、
所定の画質調整時期に画質調整制御を行う画質調整制御手段を有し、
上記設定値変更手段は、上記画質調整制御手段が画質調整制御を行う際に上記設定値変更処理を行うことを特徴とする画像形成装置。

【請求項3】

請求項２に記載の画像形成装置において、
上記設定値変更手段は、上記画質調整制御手段が画質調整制御を開始する前に上記設定値変更処理を行うことを特徴とする画像形成装置。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
温度及び湿度の少なくとも一方を検知する検知手段を有し、
上記設定値変更手段は、上記検知手段の検知結果が所定の温度条件又は所定の湿度条件を満たしたときに上記設定値変更処理を行うことを特徴とする画像形成装置。

【請求項5】

像担持体又は記録材搬送部材である被電圧印加部材上の互いに近接した位置に当接し、設定値記憶手段内の電圧設定値に従った電圧が同時に印加される２以上の電圧印加部材と、
上記２以上の電圧印加部材それぞれを流れる電流量を検知する電流量検知手段と、
上記電流量検知手段が検知した電流量に基づいて、上記設定値記憶手段内の電圧設定値を設定変更する設定値変更手段とを備えた画像形成装置において、
所定の画質調整時期に画質調整制御を行う画質調整制御手段を有し、
上記設定値変更手段は、上記２以上の電圧印加部材のうち上記設定変更対象である電圧印加部材以外である他の電圧印加部材に対して所定電圧を印加した状態で、該設定変更対象である電圧印加部材に上記設定変更用電圧を印加し、これにより該設定変更対象である電圧印加部材と該他の電圧印加部材とを流れる電流量を上記電流量検知手段により検知し、その検知した電流量に基づいて該設定変更対象である電圧印加部材の電圧設定値を設定変更する設定値変更処理を、上記画質調整制御手段が画質調整制御を行う際に、行うことを特徴とする画像形成装置。

【請求項6】

像担持体又は記録材搬送部材である被電圧印加部材上の互いに近接した位置に当接し、設定値記憶手段内の電圧設定値に従った電圧が同時に印加される２以上の電圧印加部材と、
上記２以上の電圧印加部材それぞれを流れる電流量を検知する電流量検知手段と、
上記電流量検知手段が検知した電流量に基づいて、上記設定値記憶手段内の電圧設定値を設定変更する設定値変更手段とを備えた画像形成装置において、
温度及び湿度の少なくとも一方を検知する検知手段を有し、
上記設定値変更手段は、上記２以上の電圧印加部材のうち上記設定変更対象である電圧印加部材以外である他の電圧印加部材に対して所定電圧を印加した状態で、該設定変更対象である電圧印加部材に上記設定変更用電圧を印加し、これにより該設定変更対象である電圧印加部材と該他の電圧印加部材とを流れる電流量を上記電流量検知手段により検知し、その検知した電流量に基づいて該設定変更対象である電圧印加部材の電圧設定値を設定変更する設定値変更処理を、上記検知手段の検知結果が所定の温度条件又は所定の湿度条件を満たしたときに、行うことを特徴とする画像形成装置。

【請求項7】

請求項６に記載の画像形成装置において、
所定の画質調整時期に画質調整制御を行う画質調整制御手段を有し、
上記設定値変更手段は、上記画質調整制御手段が画質調整制御を行う際に上記設定値変更処理を行うことを特徴とする画像形成装置。

【請求項8】

請求項５又は７に記載の画像形成装置において、
上記設定値変更手段は、上記画質調整制御手段が画質調整制御を開始する前に上記設定値変更処理を行うことを特徴とする画像形成装置。

【請求項9】

請求項５乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記２以上の電圧印加部材は、上記被電圧印加部材上に付着するトナーを静電的に付着させて該被電圧印加部材上から除去するクリーニング部材であることを特徴とする画像形成装置。

【請求項10】

請求項９の画像形成装置において、
上記２以上の電圧印加部材は、上記設定値記憶手段に記憶されている電圧設定値に従って、該２以上の電圧印加部材のうちの隣接する２つの電圧印加部材間に対して互いに異なる極性の電圧が同時に印加されるものであることを特徴とする画像形成装置。

【請求項11】

請求項１０の画像形成装置において、
上記隣接する２つの電圧印加部材間に対して印加される電圧差分絶対値が６ｋＶ以上であり、
上記隣接する２つの電圧印加部材と上記被電圧印加部材との当接箇所間距離は、正極性の電圧が印加される一方の電圧印加部材に対して上記設定値記憶手段内の電圧設定値に従った電圧を印加したときに該一方の電圧印加部材から該被電圧印加部材内部へ電流が流れ込む経路の抵抗値をＲ１とし、該一方の電圧印加部材から該被電圧印加部材表面を流れて負極性の電圧が印加される他方の電圧印加部材へ電流が流れ込む経路の抵抗値をＲ２としたとき、Ｒ２／Ｒ１が１００未満となるように設定されていることを特徴とする画像形成装置。

【請求項12】

請求項１０の画像形成装置において、
上記隣接する２つの電圧印加部材と上記被電圧印加部材との当接箇所間距離は、正極性の電圧が印加される一方の電圧印加部材に対して上記設定値記憶手段内の電圧設定値に従った電圧を印加したときに流れる電流の総量の６０％以上が、負極性の電圧が印加される他方の電圧印加部材へ流れ込むように設定されていることを特徴とする画像形成装置。

【請求項13】

請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記設定値変更手段は、当該画像形成装置の電源投入の際に上記設定値変更処理を行うことを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、像担持体又は記録材搬送部材である被電圧印加部材上の互いに近接した位置に２以上の電圧印加部材が当接した画像形成装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

画像形成装置に採用されるクリーニング装置として、弾性部材よりなるクリーニングブレードを被清掃体たる像担持体上の周面に押し当てて像担持体上のトナーを掻き落として除去するブレードクリーニング方式が知られている。ブレードクリーニング方式は、構成が簡易で性能が安定していることから広く用いられている。一方、近年、画像品質向上の要求が強まっており、その要求に応えるべく、トナーの小粒径化、球形化が進められている。小粒径化により、より高精度で高精細な高解像度の画像を得ることができ、球形化により現像性、転写性の向上を図ることができる。

【0003】

小粒径化、球形化が進んだトナーを用いる場合、一般的なクリーニングブレード方式では良好なクリーニングを行うことが難しくなってくる。これは、次に説明する理由による。
すなわち、クリーニングブレードは像担持体表面を摺擦しながらトナーを除去するものであるため、像担持体との摩擦抵抗によりクリーニングブレードのエッジの部分が変形する、いわゆるスティックスリップが発生する。これにより、像担持体とクリーニングブレードとの間に微小な空間が生じてしまう。トナーが小粒径であるほどこの微小空間に侵入しやすく、侵入したトナーが球形に近い形状であるほど、トナーに回転モーメントが発生してこの微小空間で転がり易い。このように微小空間内に入り込んだトナーが転がることで、そのトナーはクリーニングブレードを押し上げてクリーニングブレードと像担持体との間にもぐり込み易くなってしまう。トナーがもぐり込むと像担持体とクリーニングブレードとの間の微小空間が広がり、多くのトナーがその微小空間をすり抜けてしまう。
小粒径化、球形化が進んだトナーを用いる場合には、像担持体に対するクリーニングブレードの押し当て力（線圧）を強め、トナーのもぐり込みを阻止することが考えられる。しかしながら、押し当て力を強めて高い荷重を付加すると、像担持体やクリーニングブレードの磨耗が進み、寿命が極端に短くなってしまう。近年、装置の高寿命化が求められるため、このような耐久性に関わる不具合は避けなければならない。

【0004】

一方、小粒径化、球形化の進んだトナーを良好にクリーニングする方法として、静電クリーニング方式がある。これは、像担持体に当接する導電性のクリーニングブラシ等のクリーニング部材（電圧印加部材）に除去するトナーの帯電極性とは逆極性の電圧を印加して、静電的にトナーを像担持体上から除去するものである。

【0005】

ここで、クリーニング部材に達する転写残トナーの帯電量にはばらつきが生じている。転写前の像担持体上のトナーは、そのほとんどがトナーの正規帯電極性（ここでの説明では、負極性とする。）に帯電しているが、転写部においてトナーの正規帯電極性とは逆極性（正極性）の転写電界を受けることにより正極性の電荷注入を受けるなどして、その一部の電荷量が正極性側にシフトする。その結果、像担持体上の転写残トナーは、正極性のトナーと負極性のトナーとが混在したブロードな帯電分布となる。

【0006】

特許文献１には、トナーの正規帯電極性と同極性の所定の電圧が金属ローラを介して印加されたクリーニングブラシと、トナーの正規帯電極性とは逆極性（正極性）の所定の電圧が印加されたクリーニングブラシとを備えたクリーニング装置が記載されている。これにより正極性トナーと負極性トナーの両方をそれぞれ極性の違うクリーニングブラシで像担持体から除去することができる。クリーニングブラシによって回収されたブラシ上のトナーはそれぞれの極性の更に高い絶対値の電圧の金属ローラとの電位差により静電的に回収される。

【0007】

一般に、中間転写ベルトなどの像担持体やクリーニングブラシの抵抗値は予め規定されているが、初期的な抵抗値のばらつきや抵抗値の経時変化などにより、実際の抵抗値が規定値から外れている場合、その規定値に最適化された所定の電圧でクリーニングを行っても、クリーニング不良が発生する場合がある。そこで、特許文献２に開示の画像形成装置では、クリーニングブラシに電圧を印加する給電手段から供給される電流量が目標値となるように電圧値を変化させる電圧調整方法が提案されている。クリーニングブラシによる静電的なクリーニング能力は、クリーニングブラシと像担持体表面との当接部分を流れる電流量と高い相関関係があり、この電流量を目標範囲内に維持できれば、像担持体やクリーニングブラシの抵抗値が変動しても、十分なクリーニング能力を発揮できる。上記特許文献２に開示の方法によれば、中間転写ベルト（像担持体）やクリーニングブラシの抵抗値が変化しても、給電手段から供給される電流量が最適値に維持されるので、この抵抗値変化に起因したクリーニング不良の発生が抑制できる。

【0008】

上記特許文献２に開示されている具体的な電圧調整方法では、まず、２つのクリーニングブラシに、それぞれ、直流電源により異なる２つの電圧Ｖ１，Ｖ２を印加し、そのときに各クリーニングブラシをそれぞれ流れる電流値Ｉ１，Ｉ２を検知する。そして、縦軸に電圧をとり、横軸に電流をとったグラフにおいて、電圧Ｖ１及び電流値Ｉ１の点と電圧Ｖ２及び電流値Ｉ２の点とを直線補完し、各クリーニングブラシについての電流電圧特性を求める。その後、求めた電流電圧特性から、最適なクリーニング条件に対応する目標電流値を得るための電圧値を導出し、次回以降のクリーニング時には、各クリーニングブラシに対してそれぞれ導出した電圧値を印加する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

近年の小型化の要請を受け、２つのクリーニングブラシ等のクリーニング部材（電圧印加部材）の位置関係をより近接させる必要性が高まってきている。その結果、今までになかった新たな問題が発生することが確認された。

【0010】

すなわち、２つのクリーニング部材について目標電流値が流れるように印加電圧を調整する方法は、従来、一方のクリーニング部材についての電圧値を調整した後に、他方のクリーニング部材についての電圧値を調整するというものであった。２つのクリーニング部材の位置が比較的離れていた従来構成であれば、この方法で調整された電圧値を印加することで、実際のクリーニング時に流れる電流値は目標電流値に近いものとなり、良好なクリーニング性能が発揮される。しかしながら、２つのクリーニング部材の位置を近接させると、この方法で設定された電圧値を印加しても、実際のクリーニング時に流れる電流値が目標電流値とはならず、クリーニング不良が発生する場合が確認された。

【0011】

本発明者らは、このような問題が生じる理由について鋭意研究を重ね、以下のような原因を見出した。
２つのクリーニング部材が当接する像担持体は、帯電したトナーをその帯電量を落とさずに外周面上に担持する必要がある関係で、比較的高い抵抗値をもっている。そのため、２つのクリーニング部材の位置が比較的離れた状態で像担持体に当接している場合、２つのクリーニング部材間をつなぐ抵抗成分は非常に高いので、２つのクリーニング部材間を電気的に独立したものと考えることができる。しかしながら、２つのクリーニング部材の像担持体に対する当接箇所が近接した状態であると、２つのクリーニング部材間をつなぐ抵抗成分が低いものとなり、２つのクリーニング部材間を電気的に独立したものと考えることができなくなる。具体的には、一方のクリーニング部材に電圧が印加されると、他方のクリーニング部材が当接する箇所の像担持体表面電位が引き上げられ又は引き下げられる。その結果、一方のクリーニング部材に電圧を印加していない条件下で目標電流値が流れるように最適化された電圧値を他方のクリーニング部材に印加しても、実際のクリーニング時には、一方のクリーニング部材に電圧が印加されている関係で、他方のクリーニング部材を流れる電流値が目標電流値から外れてしまう。特に、２つのクリーニング部材にそれぞれ印加される電圧は、いずれも大きくかつ極性が反対であるため、一方のクリーニング部材に電圧が印加されたときの、他方のクリーニング部材を流れる電流値への影響は、無視できないものとなる。

【0012】

なお、この問題は、２つのクリーニング部材を近接配置する場合に限らず、例えばタンデム型画像形成装置における転写ローラなどの同時に電圧が印加される少なくとも２つの電圧印加部材を、像担持体や記録材搬送部材などの被電圧印加部材上の互いに近接した箇所に当接させる構成において、各電圧印加部材を流れる電流値が目標電流値となるように各電圧印加部材に印加する電圧を調整する場合には、同様に生じ得る問題である。

【0013】

本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、同時に電圧が印加される２つの電圧印加部材を像担持体や記録材搬送部材などの被電圧印加部材上の互いに近接した箇所に当接させる構成において、その電圧印加部材と被電圧印加部材との当接箇所を流れる電流値が目標電流値となるように各電圧印加部材への印加電圧を適切に設定できる画像形成装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体又は記録材搬送部材である被電圧印加部材上の互いに近接した位置に当接し、設定値記憶手段内の電圧設定値に従った電圧が同時に印加される２以上の電圧印加部材と、上記２以上の電圧印加部材それぞれを流れる電流量を検知する電流量検知手段と、上記電流量検知手段が検知した電流量に基づいて、上記設定値記憶手段内の電圧設定値を設定変更する設定値変更手段とを備えた画像形成装置において、上記２以上の電圧印加部材は、上記設定値記憶手段に記憶されている電圧設定値に従って、該２以上の電圧印加部材のうちの隣接する２つの電圧印加部材間に対して、互いに異なる極性で電圧差分絶対値が６ｋＶ以上である電圧が同時に印加されて、上記被電圧印加部材上に付着するトナーを静電的に付着させて該被電圧印加部材上から除去するクリーニング部材であり、上記隣接する２つの電圧印加部材と上記被電圧印加部材との当接箇所間距離は、正極性の電圧が印加される一方の電圧印加部材に対して上記設定値記憶手段内の電圧設定値に従った電圧を印加したときに該一方の電圧印加部材から該被電圧印加部材内部へ電流が流れ込む経路の抵抗値をＲ１とし、該一方の電圧印加部材から該被電圧印加部材表面を流れて負極性の電圧が印加される他方の電圧印加部材へ電流が流れ込む経路の抵抗値をＲ２としたとき、Ｒ２／Ｒ１が１００未満となるように設定されており、上記設定値変更手段は、上記２以上の電圧印加部材のうち上記設定変更対象である電圧印加部材以外である他の電圧印加部材に対して所定電圧を印加した状態で、該設定変更対象である電圧印加部材に上記設定変更用電圧を印加し、これにより該設定変更対象である電圧印加部材と該他の電圧印加部材とを流れる電流量を上記電流量検知手段により検知し、その検知した電流量に基づいて該設定変更対象である電圧印加部材の電圧設定値を設定変更する設定値変更処理を行うことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、所定の画質調整時期に画質調整制御を行う画質調整制御手段を有し、上記設定値変更手段は、上記画質調整制御手段が画質調整制御を行う際に上記設定値変更処理を行うことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、上記設定値変更手段は、上記画質調整制御手段が画質調整制御を開始する前に上記設定値変更処理を行うことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、温度及び湿度の少なくとも一方を検知する検知手段を有し、上記設定値変更手段は、上記検知手段の検知結果が所定の温度条件又は所定の湿度条件を満たしたときに上記設定値変更処理を行うことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、像担持体又は記録材搬送部材である被電圧印加部材上の互いに近接した位置に当接し、設定値記憶手段内の電圧設定値に従った電圧が同時に印加される２以上の電圧印加部材と、上記２以上の電圧印加部材それぞれを流れる電流量を検知する電流量検知手段と、上記電流量検知手段が検知した電流量に基づいて、上記設定値記憶手段内の電圧設定値を設定変更する設定値変更手段とを備えた画像形成装置において、所定の画質調整時期に画質調整制御を行う画質調整制御手段を有し、上記設定値変更手段は、上記２以上の電圧印加部材のうち上記設定変更対象である電圧印加部材以外である他の電圧印加部材に対して所定電圧を印加した状態で、該設定変更対象である電圧印加部材に上記設定変更用電圧を印加し、これにより該設定変更対象である電圧印加部材と該他の電圧印加部材とを流れる電流量を上記電流量検知手段により検知し、その検知した電流量に基づいて該設定変更対象である電圧印加部材の電圧設定値を設定変更する設定値変更処理を、上記画質調整制御手段が画質調整制御を行う際に、行うことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、像担持体又は記録材搬送部材である被電圧印加部材上の互いに近接した位置に当接し、設定値記憶手段内の電圧設定値に従った電圧が同時に印加される２以上の電圧印加部材と、上記２以上の電圧印加部材それぞれを流れる電流量を検知する電流量検知手段と、上記電流量検知手段が検知した電流量に基づいて、上記設定値記憶手段内の電圧設定値を設定変更する設定値変更手段とを備えた画像形成装置において、温度及び湿度の少なくとも一方を検知する検知手段を有し、上記設定値変更手段は、上記２以上の電圧印加部材のうち上記設定変更対象である電圧印加部材以外である他の電圧印加部材に対して所定電圧を印加した状態で、該設定変更対象である電圧印加部材に上記設定変更用電圧を印加し、これにより該設定変更対象である電圧印加部材と該他の電圧印加部材とを流れる電流量を上記電流量検知手段により検知し、その検知した電流量に基づいて該設定変更対象である電圧印加部材の電圧設定値を設定変更する設定値変更処理を、上記検知手段の検知結果が所定の温度条件又は所定の湿度条件を満たしたときに、行うことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６に記載の画像形成装置において、所定の画質調整時期に画質調整制御を行う画質調整制御手段を有し、上記設定値変更手段は、上記画質調整制御手段が画質調整制御を行う際に上記設定値変更処理を行うことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項５又は７に記載の画像形成装置において、上記設定値変更手段は、上記画質調整制御手段が画質調整制御を開始する前に上記設定値変更処理を行うことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項５乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記２以上の電圧印加部材は、上記被電圧印加部材上に付着するトナーを静電的に付着させて該被電圧印加部材上から除去するクリーニング部材であることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記２以上の電圧印加部材は、上記設定値記憶手段に記憶されている電圧設定値に従って、該２以上の電圧印加部材のうちの隣接する２つの電圧印加部材間に対して互いに異なる極性の電圧が同時に印加されるものであることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０の画像形成装置において、上記隣接する２つの電圧印加部材間に対して印加される電圧差分絶対値が６ｋＶ以上であり、上記隣接する２つの電圧印加部材と上記被電圧印加部材との当接箇所間距離は、正極性の電圧が印加される一方の電圧印加部材に対して上記設定値記憶手段内の電圧設定値に従った電圧を印加したときに該一方の電圧印加部材から該被電圧印加部材内部へ電流が流れ込む経路の抵抗値をＲ１とし、該一方の電圧印加部材から該被電圧印加部材表面を流れて負極性の電圧が印加される他方の電圧印加部材へ電流が流れ込む経路の抵抗値をＲ２としたとき、Ｒ２／Ｒ１が１００未満となるように設定されていることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１０の画像形成装置において、上記隣接する２つの電圧印加部材と上記被電圧印加部材との当接箇所間距離は、正極性の電圧が印加される一方の電圧印加部材に対して上記設定値記憶手段内の電圧設定値に従った電圧を印加したときに流れる電流の総量の６０％以上が、負極性の電圧が印加される他方の電圧印加部材へ流れ込むように設定されていることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記設定値変更手段は、当該画像形成装置の電源投入の際に上記設定値変更処理を行うことを特徴とするものである。

【0015】

本発明においては、設定変更対象の電圧印加部材と被電圧印加部材との当接箇所を目標電流量が安定して流れるように、設定変更対象の電圧印加部材に印加する電圧の設定値を設定変更する。ただし、設定変更動作時以外の通常動作時において、被電圧印加部材上の互いに近接した位置に当接する２以上の電圧印加部材にはそれぞれの設定値に従った電圧が同時に印加されるので、一の電圧印加部材と被電圧印加部材との当接箇所を流れる電流量は他の電圧印加部材に印加されている電圧の影響を受ける。そこで、本発明においては、設定変更対象の電圧印加部材の電圧設定値を設定変更する際、他の電圧印加部材に対して所定電圧を印加した状態で、所定の設定変更用電圧が印加された設定変更対象の電圧印加部材と被電圧印加部材との当接箇所を流れる電流量を検知し、その検知した電流量に基づいて当該設定変更対象の電圧印加部材の電圧設定値を設定変更する。このときに検知される電流量は、他の電圧印加部材に電圧が印加されていることの影響を反映したものとなる。よって、通常動作時に、この電流量に基づいて設定変更した設定値を用いて当該設定変更対象の電圧印加部材に電圧を印加したときに当該当接箇所を流れる電流量は、他の電圧印加部材に電圧を印加しない状態で検知した電流量に基づいて設定変更した設定値を用いる場合と比較して、目標電流量に近いものとなる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、同時に電圧が印加される２つの電圧印加部材を被電圧印加部材上の互いに近接した箇所に当接させる構成において、その電圧印加部材と被電圧印加部材との当接箇所を流れる電流値が目標電流値となるように各電圧印加部材への印加電圧を適切に設定できるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図である。

【図2】同プリンタのベルトクリーニング装置とその周囲とを拡大して示す拡大構成図である。

【図3】階調パターンと光学センサとを示した中間転写ベルト近傍の拡大概略構成図である。

【図4】同中間転写ベルトに形成されるシェブロンパッチを示す拡大模式図である。

【図5】同中間転写ベルトに形成されるトナーリフレッシュパターンを示す拡大模式図である。

【図6】同プリンタのベルトクリーニング装置におけるクリーニング電流に関連した等価回路を示した模式図である。

【図7】ベルトクリーニング装置の印加電圧と電流との関係を示すグラフである。

【図8】変形例に係るベルトクリーニング装置の概略構成図である。

【図9】トナー粒子の二次元平面に対する投影像の最大径ＭＸＬＮＧと平面積ＡＲＥＡとを説明する模式図である。

【図10】トナー粒子の二次元平面に対する投影像の周長ＰＥＲＩと平面積ＡＲＥＡとを説明する模式図である。

【図11】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれトナーの形状を模式的に示す図である。

【図12】タンデム型直接転写方式のプリンタの要部を示す概略構成図である。

【図13】モノクロプリンタの要部を示す概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明を適用した画像形成装置の実施形態として、いわゆるタンデム型中間転写方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。
図１は、本プリンタの要部を示す概略構成図である。本プリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す。）のトナー像を生成するための４つのプロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを備えている。４つのプロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋは、ドラム状の感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋをそれぞれ有している。感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの回りにはそれぞれ帯電装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、現像装置５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、ドラムクリーニング装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、除電装置（不図示）等を有している。プロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋは、互いに異なる色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）のトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。プロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの上方には、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面に対してレーザー光Ｌを照射して静電潜像を書き込むための図示しない光書込ユニットが配設されている。

【0019】

プロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの下方には、ベルト部材たる無端状の中間転写ベルト８を具備するベルト装置としての転写ユニット７が配設されている。中間転写ベルト８の他、そのループ内側に配設された複数の張架ローラや、ループ外側に配設された二次転写ローラ１８、テンションローラ１６、ベルトクリーニング装置１００などを有している。

【0020】

中間転写ベルト８のループ内側には、４つの一次転写ローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋと、従動ローラ１０と、駆動ローラ１１と、二次転写対向ローラ１２と、２つのクリーニング対向ローラ１３，１４が配設されている。これらローラはいずれも、自らの周面の一部に中間転写ベルト８を掛け回してベルト張架を行う張架ローラとして機能している。なお、クリーニング対向ローラ１３，１４としての必要条件として必ずしも一定の張力を付与する働きをもたなければならないということはなく、中間転写ベルト８の回転にともなって従動回転するものでもよい。中間転写ベルト８は、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動される駆動ローラ１１の回転により、図中時計回り方向に無端移動せしめられる。

【0021】

ベルトループ内側に配設された４つの一次転写ローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋは、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋとの間に中間転写ベルト８を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト８の外周面と、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋとが当接するＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の一次転写ニップが形成されている。なお、一次転写ローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋには、それぞれ図示しない電源によってトナーとは逆極性の一次転写バイアスが印加される。

【0022】

また、ベルトループ内側に配設された二次転写対向ローラ１２は、ベルトループ外側に配設された二次転写ローラ１８との間に中間転写ベルト８を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト８の外周面と、二次転写ローラ１８とが当接する二次転写ニップが形成されている。なお、二次転写ローラ１８には、図示しない電源によってトナーとは逆極性の二次転写バイアスが印加される。また、二次転写ローラと数本の支持ローラと駆動ローラにより紙搬送ベルトを架け渡し、二次転写ローラ１８と、二次転写対向ローラ１２との間に、中間転写ベルト８及び紙搬送ベルトを挟み込んだ構成としてもよい。

【0023】

また、ベルトループ内側に配設された2つのクリーニング対向ローラ１３，１４は、ベルトループ外側に配設されたベルトクリーニング装置１００のクリーニングブラシローラ１０２，１０６との間に中間転写ベルト８を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト８の外周面と各クリーニングブラシローラ１０２，１０６とが当接するクリーニングニップ（当接箇所）が形成されている。ベルトクリーニング装置１００は中間転写ベルト８と一体的に交換可能になっているが、ベルトクリーニング装置１００と中間転写ベルト８とで寿命設定が異なる場合には、ベルトクリーニング装置１００を中間転写ベルト８とは独立してプリンタ本体に着脱可能としてもよい。ベルトクリーニング装置１００の詳細については、後述する。

【0024】

本プリンタは、記録紙Ｐを収容する給紙カセットや、給紙カセットから記録紙Ｐを給紙路に給紙する給紙ローラなどを有する図示しない給紙部を備えている。また、給紙部から送られてきた記録紙を受け入れて二次転写ニップに向けて所定のタイミングで送り出す図示しないレジストローラ対を、上述した二次転写ニップの図中右側方に備えている。また、二次転写ニップから送り出される記録紙Ｐを受け入れてその記録紙Ｐに対してトナー像の定着処理を施す図示しない定着装置を、上述した二次転写ニップの図中左側方に備えている。また、必要に応じて、現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋに対してＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーを補給する図示しないＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用のトナー補給装置も備えている。

【0025】

近年、記録紙として従来広く用いられてきた普通紙に加え、デザインとして表面に凹凸を有する特殊紙やアイロンプリントなどの熱転写に用いる特殊な記録紙が用いられることが増えている。このような特殊紙を用いると、従来の普通紙の場合よりもカラートナーを重ね合わせた中間転写ベルト８上のトナー像を紙に二次転写する際に転写不良が発生し易くなる。そこで、本プリンタでは、中間転写ベルト８に硬度の低い弾性層を設け、転写ニップ部でトナー層や平滑性の悪い記録紙に対して変形できるようにしている。中間転写ベルト８に硬度の低い弾性層を設け、中間転写ベルト８に弾性をもたせることにより、中間転写ベルト８表面が局部的な凸凹に追従して変形できる。これにより、過度にトナー層に対して転写圧を高めることなく、良好な密着性が得られ、文字の転写中抜けがなく、また、平滑性の悪い用紙等に対しても転写ムラのない、均一性に優れた転写画像を得ることができる。

【0026】

本プリンタでは、中間転写ベルト８は、少なくとも基層、弾性層、表面のコート層から構成される。

【0027】

中間転写ベルト８の弾性層に用いられる材料としては、弾性材ゴム、エラストマー等の弾性部材が挙げられ、具体的には、ブチルゴム、フッ素系ゴム、アクリルゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ウレタンゴム、シンジオタクチック１、２−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、熱可塑性エラストマー（例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリウレア、ポリエステル系、フッ素樹脂系）等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではない。

【0028】

弾性層の厚さは、硬度及び層構成にもよるが、０．０７〜０．６［ｍｍ］の範囲が好ましい。さらに好ましくは０．２５〜０．６［ｍｍ］の範囲がよい。また、中間転写ベルト８の厚さが０．０７［ｍｍ］以下と薄いと、二次転写ニップ部で中間転写ベルト８上のトナーに対する圧力が高くなり、転写中抜けが発生しやすくなり、さらに、トナーの転写率が低下する。

【0029】

また、弾性層の硬度は、１０°≦ＨＳ≦６５°（ＪＩＳ−Ａ）であることが好ましい。中間転写ベルト８の層厚によって最適な硬度は異なるものの、硬度が１０°（ＪＩＳ−Ａ）より低いと転写中抜けが生じやすい。これに対して硬度が６５°（ＪＩＳ−Ａ）より高いものは、ローラヘの張架が困難となり、また、長期の張架によって延伸するために耐久性が無く早期の交換が必要になる。

【0030】

中間転写ベルト８の基層は、伸びの少ない樹脂で構成している。具体的に、基層に用いられる材料としては、ポリカーボネート、フッ素樹脂（ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦ等）、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体及びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂（シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ピニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではない。

【0031】

また、伸びの大きなゴム材料などからなる弾性層の伸びを防止するために、基層と弾性層との間に帆布などの材料で構成された芯体層を設けてもよい。芯体層に用いられる伸びを防止する材料としては、例えば、綿、絹、などの天然繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊維、ポリアセタール繊維、ポリフロロエチレン繊維、フェノール繊維などの合成繊維、炭素繊維、ガラス繊維等の無機繊維、鉄繊維、銅繊維等の金属繊維からなる群より選ばれる１種あるいは２種以上を用い、糸状あるいは織布状のものを使用することができる。もちろん、上記材料に限定されるものではない。上記の糸は１本または複数のフィラメントを撚ったもの、片撚糸、諸撚糸、双糸等、どのような撚り方であってもよい。また、例えば上記材料群から選択された材質の繊維を混紡してもよい。もちろん糸に適当な導電処理を施して使用することもできる。一方織布は、メリヤス織り等どのような織り方の織布でも使用可能であり、もちろん交織した織布も使用可能であり、導電処理を施すことも可能である。

【0032】

中間転写ベルト８表面のコート層は、弾性層の表面をコーティングするためのものであり、平滑性のよい層からなるものである。コート層に用いられる材料としては、特に制限はないが、一般的に、中間転写ベルト８表面へのトナーの付着カを小さくして二次転写性を高める材料が用いられる。例えば、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂等の１種類あるいは２種類以上、又は、表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料、たとえばフッ素樹脂、フッ素化合物、フッ化炭素、酸化チタン、シリコンカーバイド等の粒子を１種類あるいは２種類以上、又は必要に応じて粒径を変えたものを分散させて使用することができる。また、フッ素系ゴム材料のように熱処理を行うことで表面にフッ素層を形成させ、表面エネルギーを小さくさせたものを使用することもできる。

【0033】

また、必要に応じて、基層、弾性層又はコート層は、抵抗を調整する目的で、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化錫、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化インジウム、チタン酸カリウム、酸化アンチモン−酸化錫複合酸化物（ＡＴＯ）、酸化インジウム−酸化錫複合酸化物（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物等を用いることができる。ここで、導電性金属酸化物は、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。ただし、上記材料に限定されるものではない。

【0034】

パーソナルコンピュータ等から画像情報が送られてくると、本プリンタは、駆動ローラ１１を回転駆動して、中間転写ベルト８を無端移動させる。駆動ローラ１１以外の張架ローラについては、ベルトに従動回転させる。同時に、プロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを回転駆動する。また、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面を帯電装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋによって一様に帯電させながら、帯電後の表面に対してレーザー光Ｌの照射によって静電潜像を形成する。そして、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面に形成した静電潜像を現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋによって現像することで、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナー像を得る。Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナー像は、上述したＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の一次転写ニップにて、中間転写ベルト８の外周面に重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト８の外周面には４色重ね合わせトナー像が形成される。

【0035】

一方、不図示の給紙部では、給紙ローラによって給紙カセットから記録紙Ｐを１枚ずつ送り出してレジストローラ対まで搬送する。そして、中間転写ベルト８上の４色重ね合わせトナー像に同期させ得るタイミングで、レジストローラ対を駆動して記録紙Ｐを二次転写ニップに送り込んで、ベルト上の４色重ね合わせトナー像を記録紙Ｐに一括二次転写する。これにより、記録紙Ｐの表面にフルカラー画像を形成する。フルカラー画像形成後の記録紙Ｐについては、二次転写ニップから定着装置に搬送してトナー像の定着処理を施す。

【0036】

Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナー像を中間転写ベルト８に一次転写した後の感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋについては、ドラムクリーニング装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋによって転写残トナーのクリーニング処理を施す。その後、図示しない除電ランプで除電した後、帯電装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋで一様に帯電せしめて、次の画像形成に備える。また、記録紙Ｐに一次転写した後の中間転写ベルト８については、ベルトクリーニング装置１００によって転写残トナーのクリーニング処理を施す。

【0037】

図２は、本プリンタのベルトクリーニング装置１００とその周囲とを拡大して示す拡大構成図である。
このベルトクリーニング装置１００は、被電圧印加部材である像担持体としての中間転写体である中間転写ベルト８上のトナーのうち正規帯電極性である負極性トナーをクリーニングするための第１クリーニング部１００ａと、中間転写ベルト８上のトナーのうち正規帯電極性と逆極性である正極性トナーをクリーニングする第２クリーニング部１００ｂとに大別できる。

【0038】

第１クリーニング部１００ａは、電圧印加部材としてのクリーニング部材である第１クリーニングブラシローラ１０２、第１クリーニングブラシローラ１０２に付着したトナーを回収する回収手段としての第１回収ローラ１０３、第１回収ローラ１０３に当接して第１回収ローラ表面からトナーを掻き取るトナー掻き取り部材としての第１トナー掻き取りブレード１０４を備えている。第１クリーニングブラシローラ１０２は、回転自在に支持される金属製の回転軸部材と、これの周面に立設せしめられた複数の起毛（導電性繊維）からなるブラシローラ部とを具備している。

【0039】

第２クリーニング部１００ｂは、第１クリーニング部１００ａよりも中間転写ベルト表面移動方向下流側に配置され、電圧印加部材としてのクリーニング部材であるクリーニングブラシローラ１０６、回収手段としての回収ローラ１０７、掻き取りブレード１０８を備えている。第２クリーニングブラシローラ１０６は、回転自在に支持される金属製の回転軸部材と、これの周面に立設せしめられた複数の起毛（導電性繊維）からなるブラシローラ部とを具備している。

【0040】

また、ベルトクリーニング装置１００は、第１、第２クリーニング部１００ａ，１００ｂで除去したトナーを、装置ケーシングの一端部に向けて搬送してベルトクリーニング装置１００ケーシング外に排出する排出スクリュー１０９が設けられている。排出スクリュー１０９によってクリーニング装置から排出されたトナーは、プリンタ本体に備えられた図示しない廃トナータンク内に落下する。また、廃タンクではなく、現像装置に戻すようにしてもよい。

【0041】

また、中間転写ベルト８の表面保護のために、第２クリーニングブラシローラ１０６を用いて中間転写ベルト８の表面に潤滑剤を塗布してもよい。この場合、例えば、潤滑剤を固形化したものを第２クリーニングブラシローラ１０６に当接させ、潤滑剤を塗布するようにする。また、第２クリーニングブラシローラ１０６よりも中間転写ベルト表面移動方向下流側に、中間転写ベルト表面に塗布した潤滑剤を均す均しブレードを設けてもよい。また、第２クリーニングブラシローラ１０６とは別に潤滑剤塗布用のブラシを設けてもよい。第２クリーニングブラシローラ１０６とは別に潤滑剤塗布用のブラシを設けることで、第２クリーニングブラシローラ１０６で潤滑剤を塗布する場合、第２クリーニングブラシローラ１０６にはトナーが常時回収されているため、トナーと潤滑剤とが交じり合い、潤滑剤塗布時にいったん回収したトナーが、再度中間転写ベルト上に付着する場合がある。一方、第２クリーニングブラシローラ１０６とは別に潤滑剤塗布用のブラシを設けることで、回収されたトナーが中間転写ベルト８に再付着するのを抑制できる。

【0042】

本プリンタのベルトクリーニング装置１００における具体的な構成条件の一例は、以下のとおりである。
＜第１クリーニングブラシローラ１０２の条件＞
ブラシ材質：導電性ポリエステル（繊維内部に導電性カーボンを内包し、繊維表面はポリエステル、いわゆる芯鞘構造）
ブラシ抵抗：１×１０^７［Ω］（１０００［Ｖ］の電圧印加条件で軸線方向全域測定）
ブラシ部長さ：３２０［ｍｍ］
接触ニップ幅：８［ｍｍ］
ブラシ植毛密度：１０万［本／ｉｎｃｈ^２］
ブラシ繊維径：約２５〜３５［μｍ］
ブラシ直径：１５［ｍｍ］
中間転写ベルト８へのブラシ食い込み量：１［ｍｍ］
ブラシ回転数：４８０［ｒｐｍ］
回転方向：中間転写ベルト８に対してカウンター方向
斜毛処理：有り

【0043】

＜第２クリーニングブラシローラ１０６の条件＞
ブラシ材質：導電性ポリエステル（繊維内部に導電性カーボンを内包し、繊維表面はポリエステル、いわゆる芯鞘構造）
ブラシ抵抗：１×１０^７［Ω］（１０００［Ｖ］の電圧印加条件で軸線方向全域測定）
ブラシ部長さ：３２０［ｍｍ］
接触ニップ幅：８［ｍｍ］
ブラシ植毛密度：１０万［本／ｉｎｃｈ^２］
ブラシ繊維径：約２５〜３５［μｍ］
ブラシ直径：１５［ｍｍ］
中間転写ベルト８へのブラシ食い込み量：１［ｍｍ］
ブラシ回転数：４８０［ｒｐｍ］
回転方向：中間転写ベルト８に対してカウンター方向
斜毛処理：有り

【0044】

第１、第２クリーニングブラシローラ１０２，１０６のブラシ繊維は、繊維全体としては導電性であるが、繊維表面は絶縁層で覆われているものを用いる。繊維表面に絶縁層を有することで、各クリーニングブラシローラ１０２，１０６と中間転写ベルト８とが接触する際に電流が流れ難くなり、ブラシ繊維が中間転写ベルト８からトナーを静電吸引する際に余分な電流が流れ難くなる。このため、トナーに逆極性の電荷を与えてしまうことがなく、いったんブラシ内に捕捉したトナーを中間転写ベルト８に再付着させるおそれが少なくなる。ただし、このようなブラシを使用しても、繊維表面の絶縁を破壊して電流を流すほどの電圧を回転軸に印加すると、結果として中間転写ベルト８にトナーを戻してしまうことになるので、電圧値の設定には注意を要する。
繊維の構造についてはこれに限ったものではなく電圧の設定値を調整することで、逆に絶縁層の表面に導電層が形成されたものや繊維全体に導電部材が分散されているものを用いることもできる。

【0045】

各クリーニングブラシローラ１０２，１０６は、ブラシロール状に形成後、一方向に毛を倒す斜毛処理を施すと、繊維断面に露出している導電剤を中間転写ベルト８に接触させ難くなる。これにより、トナーへの電荷注入性が低減され、クリーニング性の余裕度が向上する。繊維はナイロン、ポリエステル、アクリル等の絶縁材が一般的でいずれの材料の場合も同じ効果である。また、芯鞘構造の代表的な繊維は、例えば、特開平１０−３１０９７４号公報、特開平１０−１３１０３５号公報、特開平０１−２９２１１６号公報、特公平０７−０３３６３７号公報、特公平０７−０３３６０６号公報、特公平０３−０６４６０４号公報に開示されている。

【0046】

＜第１回収ローラ１０３の条件＞
回収ローラ芯金材質：ＳＵＳ
ローラ直径：１４［ｍｍ］
回収ローラ１０３へのブラシ繊維食い込み量：１．５［ｍｍ］
ローラ回転数：４８０［ｒｐｍ］
回転方向：第１クリーニングブラシローラ１０２に対してカウンター方向

【0047】

＜第２回収ローラ１０７の条件＞
回収ローラ芯金材質：ＳＵＳ
ローラ直径：１４ｍｍ
回収ローラ１０７へのブラシ繊維食い込み量：１．５［ｍｍ］
ローラ回転数：４８０［ｒｐｍ］
回転方向：第２クリーニングブラシローラ１０６に対してカウンター方向

【0048】

各回収ローラ１０３，１０７にはＳＵＳローラを用いた。本実施形態で用いた回収ローラ１０３，１０７のみならず、他の材質の導電性ローラまたは表面に数μｍ〜１００μｍ程度の弾性チューブを被せたもの、あるいはさらにコーティングしたものを用いても良い。回収ローラ１０３，１０７の表面の材料としては、ＰＶＤＦチューブ、ＰＦＡチューブ、ＰＩチューブ、アクリルコート、シリコーンコート（例えばシリコーン粒子を含有したＰＣ（ポリカーボネート）をコート）、セラミックス、フッ素コーティングなどがある。

【0049】

＜第１掻き取りブレード１０４の条件＞
材質：ＳＵＳ
厚み：１００［μｍ］
ブレード当接角度：２０°
第１回収ローラ１０３へのブレード食い込み量：０．６［ｍｍ］

【0050】

＜第２掻き取りブレード１０８の条件＞
材質：ＳＵＳ
厚み：１００［μｍ］
ブレード当接角度：２０°
第２回収ローラ１０７へのブレード食い込み量：０．６［ｍｍ］

【0051】

＜中間転写ベルトの条件＞
材質：弾性ベルト
層厚：５６０［μｍ］
体積抵抗：１．９１×１０¹⁰［Ω・ｃｍ］（１００［Ｖ］印加時）
表面抵抗：１．７０×１０¹¹［Ω／□］（５００［Ｖ］印加時）
表面移動速度：３５０［ｍｍ／ｓ］
＜クリーニング対向ローラ１３，１４の条件＞
材質：アルミ
直径：１４［ｍｍ］

【0052】

以上、使用した部材の特性を記載したが、クリーニングブラシローラ１０２，１０６および中間転写ベルト８の抵抗については、ここに例示した値に限定されることはない。特に、本実施形態では、後述するように、通常動作時にクリーニングブラシローラ１０２，１０６へ印加する電圧を目標電流値が流れるように適宜設定変更するため、これらの抵抗値の設定可能範囲は、クリーニングブラシローラ１０２，１０６へ印加する電圧が固定値である場合と比較して、広い。具体的には、例えば、クリーニングブラシローラ１０２，１０６については、１×１０^5.5［Ω］以上１×１０¹⁰［Ω］以下の範囲、中間転写ベルト８については、体積抵抗が１×１０⁸［Ω・ｃｍ］以上１×１０¹³［Ω・ｃｍ］以下の範囲、表面抵抗が１×１０⁸［Ω／□］以上１×１０¹⁴［Ω／□］以下の範囲であれば、本実施形態によるクリーニングブラシローラ１０２，１０６へ印加電圧の設定変更処理により、安定して目標電流値を流すことができる。

【0053】

図１中Ｋ用のプロセスユニット６Ｋの右側方には、光学センサユニット１５０が中間転写ベルト８の外周面に対して所定の間隙を介して対向するように配設されている。この光学センサユニット１５０は、図３に示すように、中間転写ベルト８の幅方向に並ぶＹ光学センサ１５１Ｙ、Ｃ光学センサ１５１Ｃ、Ｍ光学センサ１５１Ｍ、Ｋ光学センサ１５１Ｋを有している。これらセンサはいずれも反射型フォトセンサからなり、図示しない発光素子から発した光を中間転写ベルト８の外周面やベルト上のトナー像で反射させ、その反射光量を図示しない受光素子によって検知する。図示しない制御部は、これらセンサからの出力電圧値に基づいて、中間転写ベルト８上のトナー像を検知したり、その画像濃度（単位面積あたりのトナー付着量）を検知したりすることができる。

【0054】

本プリンタにおいては、電源投入時あるいは所定枚数のプリントを行う度に、適切な状態に装置を調整するためのプロセスコントロール（画質調整制御）として、各装置の動作チェック、動作条件の設定および作像した画像の光学センサの検知結果を元に画像の状態を維持するための制御を行う場合がある。画像の状態を維持する制御としては各色の画像濃度を適正化するための画像濃度制御や各色の作像位置のずれを調整する色ずれ量補正処理がある。

【0055】

画像濃度制御は、まず、図３に示すような、各色の階調パターンＳｋ，Ｓｍ，Ｓｃ，Ｓｙを中間転写ベルト８上における光学センサ１５１Ｍ，１５１Ｃ，１５１Ｋに対向する位置に自動形成する。各色の階調パターンは、１０個の画像濃度が異なる２［ｃｍ］×1［ｃｍ］の面積のトナーパッチからなっている。各色の階調パターンＳｋ，Ｓｍ，Ｓｃ，Ｓｙを作成するときの、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの帯電電位は、プリントプロセスにおける一様なドラム帯電電位とは異なり、値を徐々に大きくする。そして、レーザー光の走査によって階調パターン像を形成するための複数のパッチ静電潜像を感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにそれぞれ形成せしめながら、それらをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋによって現像する。この現像の際、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の現像ローラに印加される現像バイアスの値を徐々に大きくしていく。このような現像により、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上にはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの階調パターン像が形成される。これらは、中間転写ベルト８の主走査方向に所定の間隔で並ぶように一次転写される。このときの、各色の階調パターンにおけるトナーパッチのトナー付着量は最小で０．１［ｍｇ／ｃｍ^２］、最大で０．５５［ｍｇ／ｃｍ^２］ほどあり、また、トナーＱ／ｄ分布を測定すると、ほぼ正規帯電極性にそろっている。

【0056】

中間転写ベルト８に形成された階調パターンＳｋ，Ｓｍ，Ｓｃ，Ｓｙは、中間転写ベルト８の無端移動に伴って、光学センサ１５１Ｍ，１５１Ｃ，１５１Ｋとの対向位置を通過する。この際、光学センサ１５１Ｍ，１５１Ｃ，１５１Ｋは、各階調パターンのトナーパッチに対する単位面積あたりのトナー付着量に応じた量の光を受光する。そして、各色トナーパッチを検知したときの光学センサ１５１Ｍ，１５１Ｃ，１５１Ｋの出力電圧と、付着量変換アルゴリズムとから、各色のトナーパターンの各トナーパッチにおける付着量を算出し、算出した付着量に基づき作像条件を調整する。具体的には、トナーパッチにおけるトナー付着量を検知した結果と、各トナーパッチを作像したときの現像ポテンシャルとに基づいてその直線グラフを示す関数（ｙ＝ａｘ＋ｂ）を回帰分析によって計算する。そして、この関数に画像濃度の目標値を代入することで適切な現像バイアス値を演算し、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の現像バイアス値を決定する。

【0057】

メモリ内には、数十通りの現像バイアス値と、それぞれに個別に対応する適切なドラム帯電電位とが予め関連付けられている作像条件データテーブルが格納されている。各プロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋについて、それぞれこの作像条件テーブルの中から、特定した現像バイアス値に最も近い現像バイアス値を選び出し、これに関連付けられたドラム帯電電位を特定する。

【0058】

色ずれ量補正処理においては、中間転写ベルト８の幅方向の一端部と他端部とにそれぞれ、図４に示すようなシェブロンパッチと呼ばれるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色トナー像からなる色ずれ検知用画像を形成する。シェブロンパッチは、図４に示すように、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像を主走査方向から約４５［°］傾けた姿勢で、副走査方向であるベルト移動方向に所定ピッチで並べたラインパターン群である。図４に示すパッチ全体が１セットとなり、このセットが連続して形成される。このシェブロンパッチの付着量は、０．３［ｍｇ／ｃｍ^２］ほどである。

【0059】

中間転写ベルト８の幅方向の両端部にそれぞれ形成したシェブロンパッチ内の各色トナー像を検知することで、各色トナー像における主走査方向（感光体軸線方向）の位置、副走査方向（ベルト移動方向）の位置、主走査方向の倍率誤差、主走査方向からのスキューをそれぞれ検出する。ここで言う主走査方向とは、ポリゴンミラーでの反射に伴ってレーザー光が感光体表面上で位相する方向を示している。このようなシェブロンパッチ内のＹ、Ｍ、Ｃトナー像について、Ｋトナー像との検知時間差を光学センサ１５１で読み取っていく。同図では、紙面上下方向が主走査方向に相当し、左から順に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナー像が並んだ後、これらとは姿勢が９０［°］異なっているＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙトナー像が更に並んでいる。基準色となるＫとの検出時間差ｔｋｙ，ｔｋｍ，ｔｋｃについての実測値と理論値との差に基づいて、各色トナー像の副走査方向のズレ量、即ちレジストズレ量を求める。そして、そのレジストズレ量に基づいて、不図示の光書込ユニットのポリゴンミラー１面おき、即ち、１走査ラインピッチを１単位として、感光体１に対する光書込開始タイミングを補正して、各色トナー像のレジストズレを低減する。また、ベルト両端部間での副走査方向ズレ量の差に基づいて、各色トナー像の主走査方向からの傾き（スキュー）を求める。そして、その結果に基づいて、光学系反射ミラーの面倒れ補正を実施して、各色トナー像のスキューズレを低減する。以上のように、シェブロンパッチ内における各トナー像を検知したタイミングに基づいて光書込開始タイミングや面倒れを補正してレジストズレやスキューズレを低減する処理が、色ずれ補正処理である。このような色ずれ補正処理により、温度変化などで各色トナー像の中間転写ベルト８に対する形成位置が経時的にずれていくことに起因する画像の色ずれの発生を抑えることができる。

【0060】

画像濃度制御や色ずれ補正処理で作像されたトナー像は紙には転写されず、そのまま未転写トナーとしてベルトクリーニング装置１００によりクリーニングする必要がある。そのため、プロセスコントロール中にベルトクリーニング装置１００の動作条件（印加電圧値）の設定変更を行う場合、その設定変更は、プロセスコントロールの最初または少なくともトナー画像を形成して画像濃度制御や色ずれ補正処理を行う前に実施するようにプロセスコントロールの順序を設定するのが好ましい。

【0061】

ベルトクリーニング装置１００に入ってくるクリーニングの対象としては、前述の画像濃度制御や色ずれ補正処理の未転写のトナー像や、通常作像時に記録紙Ｐに二次転写しきれずに中間転写ベルト上に残ってしまった転写残トナーがある。
また、低画像面積の画像形成動作が続くと、現像装置内に長時間とどまりつづける古いトナーが増えてくるため、トナー帯電特性が劣化する。このような古いトナーを用いて画像形成がなされると、現像能力低下や転写性低下を引き起こし、画像品質が悪くなる。よって、本実施形態では、このような古いトナーが現像装置内に滞留しないように一定のタイミングで現像装置から感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの非画像領域にトナーを強制的に吐き出させ、これによりトナー濃度が低下した現像装置内の現像剤に新しいトナーを補給して現像装置内をリフレッシュするリフレッシュモードを備えている。このリフレッシュモード動作時に強制的に吐き出されるトナーも、未転写のまま、ベルトクリーニング装置１００に入ってくる。

【0062】

不図示の制御部は、各現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋのトナー消費量と、各現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの動作時間とを記憶しておき、所定のタイミングで、現像装置の所定期間の動作時間に対して、トナー消費量が閾値以下である否かを各現像装置について調べ、閾値以下の現像装置について、リフレッシュモードを実行する。リフレッシュモードが実行されると、各感光体の紙間に対応する非画像形成領域に２５０ｍｍ×３０ｍｍの矩形のトナー消費パターンが各色のトナー消費量に応じて作成され、各色のトナー消費パターンが重ねて中間転写ベルト８に図５に示すように転写される。トナー消費パターンの付着量は、現像装置の所定期間の動作時間に対するトナー消費量に基づき決定され、単位面積当りの最大付着量が、１．０［ｍｇ／ｃｍ^２］ほどになることがある。また、中間転写ベルト８に転写されたトナー消費パターンのトナーＱ／ｄ分布を測定すると、ほぼ正規帯電極性に揃っている。

【0063】

このように、ベルトクリーニング装置１００に入力されるトナーの量は、０．０５［ｍｇ／ｃｍ^２］程度以下の少量の転写残トナーから、最大で１．０［ｍｇ／ｃｍ^２］ほどになる未転写トナーまでの広範囲にわたる。よって、ベルトクリーニング装置１００は、このような広範囲のトナー付着量に対応しなければならない。ここで、ベルトクリーニング装置１００によるクリーニングを最良とするクリーニング電流（クリーニングブラシローラ１０２，１０６と中間転写ベルト８との当接箇所を流れる目標電流）すなわち目標電流値は、その当接箇所に入力されるトナーの付着量によって変化し、付着量が多いときは大きい電流値となり、付着量が少ないときはそれより小さい電流値となる。

【0064】

図６は、ベルトクリーニング装置１００におけるクリーニング電流に関連した等価回路を示した模式図である。
クリーニング性に寄与するクリーニング電流は、トナーが中間転写ベルト８からクリーニングブラシローラ１０２，１０６へ移動する領域を流れる電流である。具体的には、例えば第１クリーニング部１００ａにおいては、図中Ａ点（クリーニングブラシローラ１０２と中間転写ベルト８との第１当接箇所）を流れる電流である。この電流値は、第１クリーニングブラシローラ１０２と第１回収ローラ１０３に電圧を印加する各電源１２１，１２２に搭載された電流検知手段としての電流センサでそれぞれ検知される２つの電流値ＩＢ１，ＩＣ１の和に相当する。第２クリーニング部１００ｂにおいても、第１クリーニング部１００ａと基本的な考え方は共通であり、クリーニング性に寄与するクリーニング電流は、第２クリーニングブラシローラ１０６と第２回収ローラ１０７に電圧を印加する各電源１２３，１２４に搭載された電流検知手段としての電流センサでそれぞれ検知される２つの電流値ＩＢ２，ＩＣ２の和に相当する。

【0065】

表１は、ベルトクリーニング装置１００における各クリーニング部１００ａ，１００ｂにおける目標電流値の設定テーブルの一例を示すものである。

【表1】

【0066】

第１クリーニング部１００ａのクリーニング対象となるトナー（正規帯電トナー）は、入力される幅広い範囲のトナー量（０．０５［ｍｇ／ｃｍ^２］〜１．０［ｍｇ／ｃｍ^２］）の大部分である。そのため、第１クリーニング部１００ａについては、幅広い範囲のトナー量のクリーニングに対応しなければならないので、本実施形態では、大量の正規帯電トナーをクリーニングする必要がある未転写時（プロセスコントロール時やリフレッシュモード時）の目標電流値と、比較的クリーニングするトナー量が少ない通常作像時の目標電流値という２種類の目標値を持っている。なお、トナー付着量に応じた目標電流値の種類を２種類としているが、種類を増やしてより細かくトナー付着量に対応してもよい。

【0067】

一方、第２クリーニング部１００ｂについては、第１クリーニング部１００ｂでクリーニングされた後に残った比較的少ない量のトナー（正規帯電極性とは反対極性のトナー）をクリーニングするので、クリーニング対象となるトナー量の範囲は狭い。よって、本実施形態では、第２クリーニング部１００ｂについての目標電流値は１種類としている。

【0068】

また、ベルトクリーニング装置１００によるクリーニングを最良とするクリーニング電流すなわち目標電流値は、温度や湿度によっても変化する。そのため、本実施形態においては、上記表１に示すように、高温高湿、常温常湿、低温低湿のそれぞれについて異なる目標電流値を持っている。

【0069】

本実施形態において、ベルトクリーニング装置１００の印加電圧を設定変更する場合、まず、プリンタ内の温湿度センサの測定値に基づいて、上記表１に示した設定テーブルから当該測定値に対応した温湿度環境の目標電流値を読み出して使用する。本実施形態では、電源投入時あるいは所定枚数のプリントを行う度に行われるプロセスコントロール時以外にも、温湿度センサの測定値が前回の設定変更処理時に記録した温湿度の測定値と比較して所定値以上変化したときには、ベルトクリーニング装置１００の印加電圧の設定変更処理を行う。例えば、温度変化が１０℃以上または湿度変化が５０％以上のときは、設定変更処理を実行して、現在の温湿度測定値に対応した設定テーブルの目標電流値となるように印加電圧の設定変更を行う。なお、本実施形態では、温湿度環境を３つに大別して３種類の設定値を持つ例であるが、より細かく対応するために温湿度環境をもっと細かく区分して３種類以上の設定値を持つようにしても良い。

【0070】

ベルトクリーニング装置１００の印加電圧の設定変更処理は、中間転写ベルト８及びベルトクリーニング装置を駆動し、かつ、ベルトクリーニング装置１００に対してトナー入力が無い状態で、第１クリーニングブラシローラ１０２、第１回収ローラ１０３、第２クリーニングブラシローラ１０６、第２回収ローラ１０７のそれぞれに接続された４つの電源１２１，１２２，１２３，１２４から所定の電圧を印加する。そして、例えば第１クリーニングブラシローラ１０２の印加電圧を設定変更する場合、その設定変更対象である第１クリーニングブラシローラ１０２と中間転写ベルト８との当接箇所を流れる電流値すなわち電源１２１，１２２を流れる電流値ＩＢ１，ＩＣ１を検出する。そして、この電流ＩＢ１，ＩＣ１の合計値（ＩＢ１＋ＩＣ１）が目標電流値となるような印加電圧を特定し、第１クリーニングブラシローラ１０２の印加電圧の設定値を変更する。以後の動作で第１クリーニングブラシローラ１０２に電圧を印加する際、第１クリーニングブラシローラ１０２にはこの設定値が用いられる。

【0071】

第１クリーニングブラシローラ１０２の印加電圧についての設定変更処理の際、第１回収ローラ１０３に印加する電圧値は、第１クリーニングブラシローラ１０２との電位差が一定値（例えば４００Ｖ）となるように、第１クリーニングブラシローラ１０２に印加する設定変更用電圧の変動に合わせて調整される。
また、第１クリーニングブラシローラ１０２の印加電圧についての設定変更処理の際、第２クリーニングブラシローラ１０６に印加する電圧値は、その第２クリーニングブラシローラ１０６について設定された印加電圧の設定値を用いる。ただし、第１クリーニングブラシローラ１０２の設定変更処理の際に第２クリーニングブラシローラ１０６に印加する電圧値は、設定値と異なるようにしてもよいが、なるべく通常動作時の条件と同じように設定するのが好ましく、少なくとも設定値と同じ極性の電圧値とする。
また、第１クリーニングブラシローラ１０２の印加電圧についての設定変更処理の際に第２回収ローラ１０７に印加する電圧値は、第２クリーニングブラシローラ１０６との電位差が一定値（例えば４００Ｖ）となるように設定される。

【0072】

クリーニングブラシローラ１０２，１０６と回収ローラ１０３，１０７との間は、クリーニングブラシローラの抵抗変化に対してクリーニング性の変化の感度が鈍く、電位差が固定の設定であっても良いことが分かっている。これらの間の電位差は、０Ｖ〜８００Ｖ程度の範囲でクリーニング性の変化があまり無いので、本実施形態では４００Ｖに固定した。感度が鈍い原因は明らかではないが、回収ローラが導電性であるので回収ローラ側は電圧を一定に保てるため、クリーニングブラシローラと中間転写ベルト間の両方が抵抗体である場合より抵抗の変化に対して感度が鈍いのではないかと考えられる。クリーニングブラシローラと回収ローラとの間については、電流値ＩＢ，ＩＣについてそれぞれ個別の目標電流値を設けて、それぞれを個別に調整してもよいが、その調整の制御が複雑になることに加え、クリーニングブラシローラと回収ローラとの間はクリーニング性への影響が少ないので、本実施形態ではクリーニングブラシローラと回収ローラとの間は電位差固定とし、目標電流値は２つの電源を流れる電流の合算値（ＩＢ+ＩＣ）に対応するものとした。

【0073】

また、本プリンタは、厚紙などの紙種に対応するために、通常線速である３５０ｍｍ／ｓの半分の速度である１７５ｍｍ／ｓで感光体や中間転写ベルトを駆動して画像形成を行う半速モードを有している。半速モードは、上記表１のように、目標電流値が通常線速の半分になっている。クリーニングが最良となる目標電流値は線速にほぼ比例するため、他の線速モードを有する場合も通常の線速の設定値に対して線速比倍した目標電流値を設定すればよい。通常線速よりも速い線速モードや、同じ構成で線速の設定で上位機種との切り替えを行うような場合も、同様に目標電流値を線速比倍することで対応できる。例えば線速７００ｍｍ／ｓの場合は、その目標電流値は通常線速（３５０ｍｍ／ｓ）の目標電流値の２倍にすればよい。

【0074】

通常線速および半速モードあるいはその他のクリーニング電流の目標電流値を有するプリンタでは、電源投入時あるいはプロセスコントロール時などのベルトクリーニング装置１００の電圧設定変更処理において、すべてのモードで目標電流値が流れるように、モードごとに個別処理してもよいが、本実施形態では、いずれか１つのモードについてのみ目標電流値が流れるように電圧設定変更処理を行う。例えば、使用頻度の高い通常線速についてのみ目標電流値が流れるように電圧設定変更処理を行う。これにより、すべてのモードについて電圧設定変更処理を行う場合よりも、処理時間を短縮でき、待機時間の短縮を図ることができる。

【0075】

なお、他のモードについては、プリント動作終了後であって次のプリント命令が入力されていない時など待機時間を発生させない期間に、電圧設定変更処理を行うようにしてもよい。また、特に使用頻度が低いモードについては、そのモードのプリント命令が入力された時に電圧設定変更処理を行うようにしてもよい。各モードの動作条件設定のタイミングはユーザーの使用状況に対応して設定できるようにすることで、ユーザーに対応した待機時間の短縮が可能になる。

【0076】

このようにしてベルトクリーニング装置１００の印加電圧の設定変更処理が終わり、画像調整の制御が終わると、プリントが可能な状態になる。通常の作像時、二次転写ニップを通過した転写残トナーは、第１クリーニングブラシローラ１０２の位置に中間転写ベルト８の回転により移送される。第１クリーニングブラシローラ１０２には、トナーの正規帯電極性とは反対極性（正極性）の所定のクリーニング電流値（目標電流値）となるように調整された電圧が定電圧で印加されており、アースされた第１対向ローラ１３に対して、中間転写ベルト８の表面電位と第１クリーニングブラシローラ１０２の表面電位との電位差で形成される電界により、中間転写ベルト８上の負極性に帯電したトナーを静電的に吸着して第１クリーニングブラシローラ１０２へ移動させる。第１クリーニングブラシローラ１０２に移動した負極性のトナーは、第１クリーニングブラシローラ１０２よりも値が大きな正極性の電圧（クリーニングブラシローラに対して電位差４００Ｖ）が印加された第１回収ローラ１０３との当接位置まで移送される。そして、第１クリーニングブラシローラ１０２の表面電位と第１回収ローラ１０３の表面電位との電位差で形成される電界により、第１クリーニングブラシローラ１０２上に移動したトナーを静電的に吸着して第１回収ローラ１０３上へ移動させ、第１回収ローラ１０３に移動した負極性のトナーは、第１掻き取りブレード１０４により回収ローラ表面から掻き落とされる。第１掻き取りブレード１０４により掻き落とされたトナーは、排出スクリュー１０９で装置外に排出される。

【0077】

第１クリーニングブラシローラ１０２により除去できなかった中間転写ベルト８上の正極性の転写残トナーは、第２クリーニングブラシローラ１０６の位置に移送される。第２クリーニングブラシローラ１０６には、トナーの正規帯電極性と同極性（負極性）の所定のクリーニング電流値（目標電流値）となるように調整された電圧が定電圧で印加されており、アースされた第２対向ローラ１４に対して、中間転写ベルト８の表面電位と第２クリーニングブラシローラ１０６の表面電位との電位差で形成される電界により、中間転写ベルト８上の正極性に帯電したトナーを静電的に吸着して第２クリーニングブラシローラ１０６へ移動させる。第２クリーニングブラシローラ１０６に移動した正極性のトナーは、第２クリーニングブラシローラ１０６よりも値が大きな負極性の電圧（クリーニングブラシローラに対し電位差４００Ｖ）が印加された第２回収ローラ１０７との当接位置まで移送される。そして、第２クリーニングブラシローラ１０６の表面電位と第２回収ローラ１０７の表面電位との電位差で形成される電界により、第２クリーニングブラシローラ１０６上に移動したトナーを静電的に吸着して第２回収ローラ１０７上へ移動させる。第２回収ローラ１０７に移動した正極性のトナーは、第２掻き取りブレード１０８により第２回収ローラ表面から掻き落とされる。第２掻き取りブレード１０８により掻き落とされたトナーは、排出スクリュー１０９で装置外に排出される。

【0078】

中間転写ベルト８に形成された各色階調パターン、シェブロンパッチ、トナー消費パターンなどの未転写トナーもベルトクリーニング装置１００によって回収される。未転写トナーについてもクリーニングされるトナーの移動の流れは転写残トナーと同様であるが、第１クリーニング部１００ａの印加電圧は未転写パターンが作像され、そのパターンがクリーニング装置に入ってくるタイミングに合わせて、作像時の設定電圧から未転写の設定電圧に切り替えられる。

【0079】

表２は、本実施形態におけるクリーニング装置の設定電圧値の一例を示す表である。

【表2】

【0080】

低温低湿環境（１０℃１５％）における未転写トナーに対応する場合、表１に示したように低温低湿の未転写トナーに対する目標電流値は、第１クリーニング部１００ａが７６［μＡ］、第２クリーニング部１００ｂが−２３［μＡ］になっている。
ここで、電源出力の公差、その他のノイズを考慮し、目標電流値よりプラス側、マイナス側にずれた電流で画像にクリーニング不良が発生するかどうかの評価を行った。例えば、第１クリーニングブラシローラ１０２に５１００［Ｖ］、第１回収ローラ１０３に５５００［Ｖ］、第２クリーニングブラシローラ１０６に−１９００［Ｖ］、第２回収ローラ１０７に−２３００［Ｖ］を印加した時、第１クリーニング部１００ａを流れる電流（ＩＢ１＋ＩＣ１）は、６８．３［μＡ］、第２クリーニング部１００ｂを流れる電流（ＩＢ１＋ＩＣ１）は−１６．９［μＡ］となり、画像を評価したところクリーニング不良は発生しなかった。そのほか、目標電流値よりもプラス側あるいはマイナス側にシフトさせた目標電流値を設定しても、表２に示すように、クリーニング不良は発生しなかった。そして、本発明者らの実験によれば、目標電流値から±１０％程度の範囲ではクリーニング不良が発生しないことが確認された。

【0081】

低温低湿環境（１０℃１５％）における未転写トナーに対応する場合、本実施形態では、第１クリーニングブラシローラ１０２に５４００［Ｖ］、第１回収ローラ１０３に５８００［Ｖ］、第２クリーニングブラシローラ１０６に−２２００［Ｖ］、第２回収ローラ１０７に−２６００［Ｖ］を印加したときに、各クリーニング部１００ａ，１００ｂにそれぞれ目標電流値が流れた。

【0082】

本実施形態の比較例として、第１クリーニング部１００ａの印加電圧の設定変更処理と第２クリーニング部１００ｂの印加電圧の設定変更処理とを、個別に行った場合の結果を表３に示す。すなわち、表３は、一方のクリーニング部の印加電圧の設定変更処理の際に、他方のクリーニング部には電圧を印加しない場合の例である。

【表3】

【0083】

本比較例において、低温低湿環境（１０℃１５％）における未転写トナーに対応する場合に、第１クリーニング部１００ａを流れる電流（ＩＢ１＋ＩＣ１）を目標電流値（７６［μＡ］）とすることができる電圧値、すなわち、第１クリーニングブラシローラ１０２に５４００［Ｖ］、第１回収ローラ１０３に５８００［Ｖ］を印加し、第２クリーニング部１００ｂの電源はいずれもオフにした。このとき、第１クリーニング部１００ａを流れる電流（ＩＢ１＋ＩＣ１）は、目標電流値（７６［μＡ］）に対してマイナス側にシフトした６９．２［μＡ］となった。
また、低温低湿環境（１０℃１５％）における未転写トナーに対応する場合に、第２クリーニング部１００ｂにおける第２クリーニングブラシローラ１０６に−３１００［Ｖ］、第２回収ローラ１０７に−３５００［Ｖ］を印加し、第１クリーニング部１００ａの電源はいずれもオフにした。このとき、第２クリーニング部１００ｂを流れる電流（ＩＢ２＋ＩＣ２）は、目標電流値（−２３［μＡ］）に対してプラス側にシフトした−１９．１［μＡ］となった。

【0084】

ところが、このように設定した各クリーニング部１００ａ，１００ｂの電圧値を同時に印加した通常動作時において、第１クリーニング部１００ａを流れる電流（ＩＢ１＋ＩＣ１）は８４．６［μＡ］となり、第２クリーニング部１００ｂを流れる電流（ＩＢ２＋ＩＣ２）は−５０．２［μＡ］となり、いずれも目標電流値から大きく外れた値となってしまった。この理由について検討すると、例えば第１クリーニング部１００ａについての印加電圧の設定変更処理時は、第１回収ローラ１０３および第１クリーニングブラシローラ１０２を通った電流は、そのほとんどが中間転写ベルト８を厚み方向へ流れて第１対向ローラ１３へと流れ込んでいる。これに対し、通常動作時は、第２クリーニング部１００ｂの第２クリーニングブラシローラ１０６と接触する中間転写ベルト８の第２当接箇所の電位が、設定変更処理時は約０Ｖであったのに、第２クリーニング部１００ｂに電圧が印加されたことで、マイナス電位へ大きく下げられたものとなる。これにより、第１クリーニング部１００ａの第１クリーニングブラシローラ１０２と接触する中間転写ベルト８の第１当接箇所の電位が、第２当接箇所のマイナス電位によって引き下げられる。その結果、第１クリーニング部１００ａを流れる電流（ＩＢ１＋ＩＣ１）は、設定変更処理時よりも大きい値となってしまう。第２クリーニング部についても同様に考えることができる。

【0085】

図７は、第１クリーニング部１００ａに印加する電圧ＶＢ１を変更したときの、第２クリーニング部１００ｂに印加する電圧ＶＢ２，ＶＣ２と第２クリーニング部１００ｂを流れる電流値（ＩＢ２＋ＩＣ２）との関係を示したグラフである。
なお、第２回収ローラ１０７に印加する電圧ＶＣ２は、第２クリーニングブラシローラ１０６に印加する電圧ＶＢ２との電位差が４００Ｖに固定されたものである。
このグラフから分かるように、第２クリーニング部１００ｂに流れる電流（ＩＢ２＋ＩＣ２）は、第２クリーニング部１００ｂの電圧ＶＢ２，ＶＣ２だけでは決まらず、第１クリーニング部１００ａの影響を受けている。特に、第１クリーニング部１００ａの第１クリーニングブラシローラ１０２と第２クリーニング部１００ｂの第２クリーニングブラシローラ１０６との間の電位差が６０００［Ｖ］程度以上、より好ましくは７０００［Ｖ］以上になると、第２クリーニング部１００ｂに流れる電流（ＩＢ２＋ＩＣ２）は急激に大きくなり、第１クリーニング部１００ａから第２クリーニング部１００ｂへ電流が急激に流れ込むことが確認された。

【0086】

このとき、第１回収ローラ１０３及びクリーニングブラシローラ１０２を通って第１クリーニング部１００ａから流れ出る電流の経路は、中間転写ベルト８の内部を通過して第１対向ローラ１３へと流れる第１電流経路と、中間転写ベルト８の表面を通過して第２クリーニングブラシローラ１０６へと流れる第２電流経路とに大別できる。第１電流経路の抵抗Ｒ１は、２×ＲＢ１＋ＲＴ１となる。なお、ＲＢ１は、第１クリーニングブラシローラ１０２のブラシ抵抗値であり、ＲＴ１は、中間転写ベルト８の厚み方向の抵抗値である。一方、第２電流経路の抵抗Ｒ２は、２×ＲＢ１＋２×ＲＢ２＋ＲＴ２となる。なお、ＲＢ２は、第２クリーニングブラシローラ１０６のブラシ抵抗値であり、ＲＴ２は、第１クリーニング部１００ａが当接する第１当接箇所と第２クリーニング部１００ｂが当接する第２当接箇所との間における中間転写ベルト８の表面抵抗値である。

【0087】

本実施形態において、第１クリーニングブラシローラ１０２と第２クリーニングブラシローラ１０６は同一構成であるため、ＲＢ１＝ＲＢ２である。また、第１当接箇所と第２当接箇所との距離は９．４ｍｍであり、各クリーニングブラシローラ１０２，１０６と中間転写ベルト８との接触ニップ幅は８ｍｍである。このとき、第１電流経路と第２電流経路との抵抗比Ｒ２／Ｒ１＝８２となった。

【0088】

本発明者らの研究の結果、第１クリーニング部１００ａの第１クリーニングブラシローラ１０２と第２クリーニング部１００ｂの第２クリーニングブラシローラ１０６との間の電位差が６０００［Ｖ］程度以上である場合、第１電流経路と第２電流経路との抵抗比Ｒ２／Ｒ１＜１００の範囲内という条件が満たされると、第１クリーニング部１００ａからの電流が第２クリーニング部１００ｂへ流れ込みやすくなる。そのため、各第１クリーニング部の電圧設定を個別に行うと、通常動作時に目標電流値から外れた電流が流れてしまう。よって、このような条件を満たす場合には、本実施形態のように、両クリーニング部に電圧を印加した状態で各クリーニング部に目標電流値が流れるように電圧設定を行うのが望ましい。このように設定した電圧値であれば、通常動作時にも目標電流値とほぼ同じ量の電流を流すことができる。

【0089】

以下、本実施形態における各種抵抗値の具体的な数値例を示す。
本実施形態において、各クリーニング部１００ａ，１００ｂのクリーニングブラシローラ１０２，１０６の接触ニップのベルト幅方向長さ（接触ニップ長）は３２０ｍｍで、接触ニップのベルト表面移動方向長さ（接触ニップ幅）は８ｍｍである。このとき、１０００Ｖの電圧印加条件で接触ニップ全体について測定したブラシ抵抗値ＲＢ１，ＲＢ２は１×１０^７［Ω］であった。
また、中間転写ベルト８の厚み方向抵抗値ＲＴ１は、中間転写ベルト８の体積抵抗率×中間転写ベルト８の厚さ／接触ニップ面積から求めることができる。本実施形態では、ＲＴ１＝１．９１×１０¹⁰［Ω・ｃｍ］×５６０×１０^-4［ｃｍ］／（３２［ｃｍ］×０．８［ｃｍ］）＝４．１７×１０⁷［Ω］となる。
また、第１当接箇所と第２当接箇所との間における中間転写ベルト８の表面抵抗値ＲＴ２は、中間転写ベルト８の表面抵抗率×第１当接箇所と第２当接箇所との間の距離／接触ニップ長から求めることができる。本実施形態では、ＲＴ２＝１．７０×１０¹¹［Ω／□］×０．９４［ｃｍ］／３２［ｃｍ］＝５×１０⁹［Ω］となる。
よって、第１電流経路と第２電流経路との抵抗比Ｒ２／Ｒ１は、４×１０⁷＋５×１０⁹）／（２×１０⁷＋４．１７×１０⁷）＝５．０４×１０⁹／６．１７×１０⁷＝８２となる。

【0090】

このときの第２クリーニング部１００ｂに流れる電流（ＩＢ２＋ＩＣ２）は、第１クリーニング部１００ｂの電圧をＯＦＦにした状態で第２クリーニング部１００ｂの印加電圧を設定する上記比較例の設定方法では、設定時に流れる電流値は−１９．１［μＡ］であったのに対し、通常動作時に流れる電流値は−５０．２［μＡ］となった。この変化分が中間転写ベルト８の表面を通って第１クリーニング部１００ａから第２クリーニング部１００ｂへ流れ込む電流分と考えることができる。この電流分が第１クリーニング部を流れる全電流の約６０％以上になると、上記表３に示したように、わずかではあるが画像にクリーニング不良が発生し、画像評価は「△」となる。特に、上記表３に示すように、第２クリーニング部１００ｂを流れる電流値が大きくなる側に電圧設定をずらした例では、第２クリーニング部１００ｂを流れる電流（ＩＢ２＋ＩＣ２）が−３３２［μＡ］となり、第２クリーニング部に流れ込む電流が更に大きくなって、このときははっきりとクリーニング不良が発生しているのが確認でき、画像評価は「×」となった。

【0091】

上記比較例において詳述すると、低湿低温環境において第２クリーニング部１００ｂの第２クリーニングブラシローラ１０６だけに−３１００［Ｖ］を印加すると、通常線速の目標電流値である−２３［μＡ］よりも低い側にずれた−１９．１［μＡ］が流れる。同様に、第１クリーニング部１００ａの第１クリーニングブラシローラ１０２だけに＋５４００［Ｖ］を印加すると、通常線速の目標電流値である７６［μＡ］よりも低い側にずれた６９［μＡ］が流れる。そして、第１クリーニング部１００ａの第１クリーニングブラシローラ１０２に＋５４００［Ｖ］を印加するとともに、第２クリーニング部１００ｂの第２クリーニングブラシローラ１０６に−３１００［Ｖ］を印加すると、第１クリーニング部１００ａには８４．６［μＡ］が流れ、第２クリーニング部１００ｂには−５０．２［μＡ］が流れ、いずれも、設定時よりも大きな電流が流れてしまった。このとき、第１クリーニング部１００ａから第２クリーニング部１００ａへ流れ込む電流の量は、−５０．２［μＡ］−（−１９．１［μＡ］）＝３１．１［μＡ］であり、比率で見ると、３１．１［μＡ］／５０．２［μＡ］＝６２％となる。

【0092】

本発明者らは、本実施形態のプリンタとは異なる構成であるが、中間転写ベルト、クリーニングブラシローラ、回収ローラの材質、抵抗値などの特性値が同じで、第１クリーニング部１００ａの第１当接箇所と第２クリーニング部１００ｂの第２当接箇所との距離だけが２５［ｍｍ］と異なっている構成において、同様の評価を行った。このとき、抵抗比Ｒ２／Ｒ１＝２１６であった。この構成において、上記比較例と同様に、第１クリーニング部１００ａの電源をオフにし、第２クリーニング部１００ｂの第２クリーニングブラシローラ１０６に−２５００［Ｖ］を印加し、第２回収ローラ１０７に−２９００Ｖを印加したところ、第２クリーニング部１００ｂを流れる電流は、ＩＢ２＋ＩＣ２＝−１９［μＡ］であった。第２クリーニング部１００ｂの電源にこの設定電圧を印加しつつ、第１クリーニングブラシローラ１０２に−６２００［Ｖ］を印加し、第２回収ローラ１０３に−６６００［Ｖ］を印加したところ、第２クリーニング部１００ｂを流れる電流値（ＩＢ２＋ＩＣ２）は、−２７［μＡ］であった。このとき、第２クリーニング部１００ｂへ流れ込む電流量は、第１クリーニング部を流れる電流全体の３０％であり、このときは画像にクリーニング不良は発生しなかった。

【0093】

このように、第１当接箇所と第２当接箇所とを十分に離間していて、これらの間の抵抗値が十分に大きい場合には、隣接するクリーニング部の影響を考慮しなくても、画像に影響が出るほどの変化は無い。逆に、本実施形態のように、第１当接箇所と第２当接箇所とが近接していて、これらの間の抵抗値を十分に大きくすることができない場合には、各クリーニング部の印加電圧を設定する際には、両クリーニング部に電圧を印加した状態で印加電圧の設定変更処理を行わないと、適切な印加電圧を設定できず、クリーニング不良が発生するおそれがある。

【0094】

〔変形例〕
以上の説明では、第１、第２のクリーニング部でそれぞれ正規帯電トナー、逆帯電トナーを除去するクリーニング装置について説明してきたが、図８に示すように、クリーニング装置に入力されるトナーを大まかに除去するプレクリーニング部１００ｃを設けた装置に本発明を適用することもできる。

【0095】

この変形例において、プレクリーニング部１００ｃでは、所定のクリーニング電流値となるように調整された正極性の電圧が定電圧で印加され、負極性のトナーを除去している。また、プレクリーニング部１００ｃでは、未転写トナーと転写残トナーに対応した２段階の電流値の設定テーブルを持っている。前述の実施形態の場合とは逆で、第１クリーニング部１００ａでは負極性の電圧が印加され正極性のトナーを除去している。それと共に第１クリーニング部１００ａを通過し、第２クリーニング部１００ｂに搬送されるトナーを負極性に揃える極性制御の役割も果たしている。第２クリーニング部１００ｂでは正極性の電圧が印加され、極性が揃えられた負極性のトナーを除去している。

【0096】

本変形例のクリーニング装置の場合、印加電圧の設定変更時は、プレクリーニング部１００ｃの第３クリーニングブラシローラ１１０と第３回収ローラ１１１、第１クリーニング部１００ａの第１クリーニングブラシローラ１０２と第１回収ローラ１０３、第２クリーニング部１００ｂの第２クリーニングブラシローラ１０６と第２回収ローラ１０７に接続された６つの電源で同時に電圧を印加した状態で、設定テーブルで決められた目標電流値が流れるように印加電圧を調整し、調整した印加電圧を記録して、これを通常動作時に印加する電圧値としている。各クリーニング部におけるクリーニングブラシローラと回収ローラとの間の電位差は、いずれのクリーニング部も４００［Ｖ］に固定している。

【0097】

次に、本プリンタに好適に使用されるトナーについて説明する。
本プリンタに好適に使用されるトナーは、６００ｄｐｉ以上の微少ドットを再現するために、トナーの体積平均粒径が３〜６［μｍ］のものが好ましい。また、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が、１．００〜１．４０の範囲にあるトナーが好ましい。（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。

【0098】

トナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２は１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。図９は、形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（１）で表される。トナーを二次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）^２／ＡＲＥＡ｝×（１００π）／４ ・・・式（１）
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。

【0099】

また、図１０は、形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（２）で表される。トナーを二次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００／（４π）を乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）^２／ＡＲＥＡ｝×１００／（４π） ・・・式（２）
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。

【0100】

形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれかが１８０を超えると、転写率が低下するため好ましくない。

【0101】

また、カラープリンタに好適に使用されるトナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマーと、ポリエステルと、着色剤と、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーである。以下に、トナーの構成材料及び製造方法について説明する。

【0102】

（ポリエステル）
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。
多価アルコール化合物（ＰＯ）としては、２価アルコール（ＤＩＯ）および３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、または（ＤＩＯ）と少量の（ＴＯ）との混合物が好ましい。２価アルコール（ＤＩＯ）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上の多価アルコール（ＴＯ）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。

【0103】

多価カルボン酸（ＰＣ）としては、２価カルボン酸（ＤＩＣ）および３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）が挙げられ、（ＤＩＣ）単独、および（ＤＩＣ）と少量の（ＴＣ）との混合物が好ましい。２価カルボン酸（ＤＩＣ）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）としては、炭素数９〜２０の芳香族多価カルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、多価カルボン酸（ＰＣ）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いて多価アルコール（ＰＯ）と反応させてもよい。

【0104】

多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の重縮合反応は、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧しながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。ポリエステルの水酸基価は５以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さらには記録紙への定着時、記録紙とトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、酸価が３０を超えると帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化傾向がある。また、重量平均分子量１万〜４０万、好ましくは２万〜２０万である。重量平均分子量が１万未満では、耐オフセット性が悪化するため好ましくない。また、４０万を超えると低温定着性が悪化するため好ましくない。

【0105】

ポリエステルには、上記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。ウレア変性のポリエステルは、上記の重縮合反応で得られるポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）とを反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得、これとアミン類との反応により分子鎖が架橋及び／又は伸長されて得られるものである。多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）としては、脂肪族多価イソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−イソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアネート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５／１を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１／１未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０ｗｔ％、好ましくは１〜３０ｗｔ％、さらに好ましくは２〜２０ｗｔ％である。０．５ｗｔ％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０ｗｔ％を超えると低温定着性が悪化する。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。

【0106】

次に、ポリエステルプレポリマー（Ａ）と反応させるアミン類（Ｂ）としては、２価アミン化合物（Ｂ１）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。

【0107】

２価アミン化合物（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。

【0108】

アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２／１超や、１／２未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。

【0109】

また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０％未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。

【0110】

ウレア変性ポリエステルは、ワンショット法、などにより製造される。多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧しながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで４０〜１４０℃にて、これに多価イソシアネート（ＰＩＣ）を反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得る。さらにこの（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０〜１４０℃にて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。

【0111】

（ＰＩＣ）を反応させる際、及び（Ａ）と（Ｂ）を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレンなど）；ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）；エステル類（酢酸エチルなど）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）およびエーテル類（テトラヒドロフランなど）などのイソシアネート（ＰＩＣ）に対して不活性なものが挙げられる。

【0112】

また、ポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との架橋及び／又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。

【0113】

ウレア変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステル等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステルを単独で使用する場合は、その数平均分子量は、通常２０００〜１５０００、好ましくは２０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性およびフルカラー画像形成装置に用いた場合の光沢性が悪化する。

【0114】

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性およびフルカラー画像形成装置に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。尚、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでも良い。

【0115】

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。

【0116】

また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常２０／８０〜９５／５、好ましくは７０／３０〜９５／５、さらに好ましくは７５／２５〜９５／５、特に好ましくは８０／２０〜９３／７である。ウレア変性ポリエステルの重量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。

【0117】

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを含むバインダー樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、通常４５〜６５℃、好ましくは４５〜６０℃である。４５℃未満ではトナーの耐熱性が悪化し、６５℃を超えると低温定着性が不十分となる。

【0118】

また、ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。

【0119】

（着色剤）
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ１、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％である。

【0120】

着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。

【0121】

（荷電制御剤）
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、４級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、４級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、４級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、４級アンモニウム塩のコピーチャージＮＥＧ ＶＰ２０３６、コピーチャージ ＮＸ ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲ１−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。

【0122】

荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。１０重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。

【0123】

（離型剤）
離型剤としては、融点が５０〜１２０℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−ｎ−ステアリルメタクリレート、ポリ−ｎ−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体（例えば、ｎ−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等）等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。

【0124】

荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダー樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。

【0125】

（外添剤）
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、５×１０−３〜２［μｍ］であることが好ましく、特に５×１０−３〜０．５［μｍ］であることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００［ｍ２／ｇ］であることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５ｗｔ％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０ｗｔ％であることが好ましい。無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が５×１０−４μｍ以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像装置内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が０．３〜１．５ｗｔ％の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。

【0126】

次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。

【0127】

（トナーの製造方法）
（１）着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。

【0128】

（２）トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール（メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などの有機溶媒を含むものであってもよい。

【0129】

トナー材料液１００重量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００重量部を超えると経済的でない。

【0130】

また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの４級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムベタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。

【0131】

また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［ω−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［ω−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。

【0132】

商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−１０２（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−１１０、Ｆ−１２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、１０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。

【0133】

また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族１級、２級もしくは２級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６−Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−１２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。

【0134】

樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が１０〜９０％の範囲になるように加えられることが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子１［μｍ］、及び３［μｍ］、ポリスチレン微粒子０．５［μｍ］及び２［μｍ］、ポリ（スチレン―アクリロニトリル）微粒子１［μｍ］、商品名では、ＰＢ−２００Ｈ（花王社製）、ＳＧＰ（総研社製）、テクノポリマーＳＢ（積水化成品工業社製）、ＳＧＰ−３Ｇ（総研社製）、ミクロパール（積水ファインケミカル社製）等がある。また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。

【0135】

上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。

【0136】

分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を２〜２０［μｍ］にするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００［ｒｐｍ］、好ましくは５０００〜２００００［ｒｐｍ］である。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。

【0137】

（３）乳化液の作製と同時に、アミン類（Ｂ）を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）との反応を行わせる。
この反応は、分子鎖の架橋及び／又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）との反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。

【0138】

（４）反応終了後、乳化分散体（反応物）から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。
有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。

【0139】

（５）上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。 荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。

【0140】

これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。

【0141】

またトナーの形状は略球形状であり、以下の形状規定によって表すことができる。図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）はトナーの形状を模式的に示す図である。図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）において、略球形状のトナーを長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３（但し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３とする。）で規定するとき、トナーは、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）（図１１（ｂ）参照）が０．５〜１．０で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）（図１１（ｃ）参照）が０．７〜１．０の範囲にあることが好ましい。長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５未満では、真球形状から離れるためにドット再現性及び転写効率が劣り、高品位な画質が得られなくなる。また、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７未満では、扁平形状に近くなり、球形トナーのような高転写率は得られなくなる。特に、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が１．０では、長軸を回転軸とする回転体となり、トナーの流動性を向上させることができる。

【0142】

なお、ｒ１、ｒ２、ｒ３は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で、視野の角度を変えて写真を撮り、観察しながら測定した。

【0143】

また、本発明のクリーニング装置は、中間転写ベルトの外周面をクリーニングするベルトクリーニング装置１００に限らず、図１２に示すように、紙搬送ベルト５１の搬送ベルトクリーニング装置５００にも適用することができる。図１２に示すように、タンデム型直接転写方式の画像形成装置に用いられる被清掃体としての紙搬送ベルト５１は、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにそれぞれ接触してＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の一次転写ニップを形成している。そして、記録紙Ｐを自らの表面に保持しながら、自らの無端移動に伴って図中左側から右側に向けて搬送する過程で、記録紙ＰをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の一次転写ニップに順次送り込む。これにより、記録紙Ｐには、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナー像が重ね合わせて一次転写される。Ｋ用の一次転写ニップを通過した後の紙搬送ベルト５１に付着しているトナーなどの汚れは、搬送ベルトクリーニング装置５００によって除去される。また、光学センサユニット１５０が紙搬送ベルト５１の外周面に対して所定の間隙を介して対向するように配設されている。図１２に示すプリンタにおいては、所定のタイミングで画像濃度制御や位置ずれ量補正制御を実施し、紙搬送ベルト５１に所定のトナーパターン（階調パターン、シェブロンパッチ）を形成し、光学センサユニット１５０で上記トナーパターンを検知し、検知結果に基づいて所定の補正処理を実行する。光学センサユニット１５０で検知後の未転写トナー像であるトナーパターンは、搬送ベルトクリーニング装置５００で除去される。このように、紙搬送ベルト５１は、トナー像を担持する像担持体としての機能を備えている。この構成の場合は画像領域のトナーは紙に直接転写されるため、紙搬送ベルト５１に転写残が形成されることは無いが、紙搬送ベルト５１に所定のトナーパターン（階調パターン、シェブロンパッチ）を形成される。

【0144】

上記搬送ベルトクリーニング装置５００に本発明のクリーニング装置を適用することによって、経時にわたり紙搬送ベルト５１を良好にクリーニングすることができる。

【0145】

また、本発明のクリーニング装置は、図１３に示すように、ドラムクリーニング装置４にも適用できる。通常の作像時の転写残トナーや現像装置内をリフレッシュするリフレッシュモード実行した際のトナー消費パターンや、紙詰まりが発生した際の感光体上トナー像などの未転写トナー像が、ドラムクリーニング装置４に入力される。ドラムクリーニング装置４に本発明のクリーニング装置を適用することによってドラムクリーニング装置４に入力されたトナー像を良好に除去することができる。

【0146】

以上、本実施形態に係るプリンタは、被電圧印加部材としての像担持体である中間転写ベルト８と、中間転写ベルト上の互いに近接した位置に当接する２つの電圧印加部材としてのクリーニングブラシローラ１０２，１０６と、各クリーニングブラシローラ１０２，１０６に印加する電圧ＶＢ１，ＶＢ２の設定値を記憶する設定値記憶手段と、２つのクリーニングブラシローラ１０２，１０６に対し設定値記憶手段に記憶されている設定値に従った電圧を同時に印加する電圧印加手段としての電源１２１，１２３と、２つのクリーニングブラシローラ１０２，１０６それぞれと中間転写ベルト８との各当接箇所を流れる電流量を検知する電流量検知手段と、所定の設定変更タイミング（電源投入時やプロセスコントロール時）で、２つのクリーニングブラシローラ１０２，１０６のうちの設定変更対象である第１クリーニングブラシローラ１０２に所定の設定変更用電圧を印加して、第１クリーニングブラシローラ１０２と中間転写ベルト８との当接箇所を流れる電流量（ＩＢ１＋ＩＣ１）を電流量検知手段により検知し、その検知した電流量に基づいて、設定値記憶手段に記憶されている第１クリーニングブラシローラ１０２の設定値を設定変更する設定値変更処理を行う設定値変更手段とを有する画像形成装置である。このプリンタにおいて、設定値変更手段は、２つのクリーニングブラシローラ１０２，１０６のうちの第２クリーニングブラシローラ１０６に対して所定電圧を印加した状態で、第１クリーニングブラシローラ１０２に設定変更用電圧を印加し、第１クリーニングブラシローラ１０２と中間転写ベルト８との当接箇所を流れる電流量（ＩＢ１＋ＩＣ１）を電流量検知手段により検知し、その検知した電流量に基づいて設定値変更処理を行う。これにより、両クリーニング部１００ａ，１００ｂに電圧を同時に印加する通常動作時において、第１クリーニングブラシローラ１０２を流れるクリーニング電流は、第２クリーニングブラシローラ１０６に電圧を印加しない状態で検知した電流量に基づいて設定変更した設定値を用いる場合と比較して、目標電流量に近いものとなり、目標電流値からはずれたクリーニング電流が流れることに起因したクリーニング不良を安定して抑制できる。
また、本実施形態において、２つのクリーニングブラシローラ１０２，１０６は、中間転写ベルト上に付着するトナーを静電的に付着させて中間転写ベルト上から除去するクリーニング部材である。これにより、近年の小型化の要請を受けて、２つのクリーニング部材の位置関係を近接させても、クリーニング不良を生じさせずにすむ。
また、本実施形態において、電源１２１，１２３は、設定値記憶手段に記憶されている設定値に従って、隣接する２つのクリーニングブラシローラ１０２，１０６間に対して互いに異なる極性の電圧を同時に印加する。これにより、中間転写ベルト８上に互いに異なる極性のトナーが混在していても、いずれの極性のトナーも静電的に回収してクリーニングすることができる。ここで、このように隣接する２つのクリーニングブラシローラ１０２，１０６間に対して互いに異なる極性の電圧を同時に印加する構成において、これらのクリーニングブラシローラ１０２，１０６の位置関係を近接させると、同極性の電圧が印加されている場合よりも、他方のクリーニングブラシローラに電圧を印加しない状態で検知した電流量に基づいて設定変更した設定値を用いるときに目標電流値からはずれたクリーニング電流が流れやすい。よって、互いに異なる極性の電圧を同時に印加される２つのクリーニングブラシローラ１０２，１０６の位置関係を近接させる場合には、特に、本発明が有用となる。
また、本実施形態において、電源１２１，１２３は、設定値記憶手段に記憶されている設定値に従って、隣接する２つのクリーニングブラシローラ１０２，１０６に対し、これらに印加される電圧差分絶対値が６ｋＶ以上となる電圧を印加するものであり、これらのクリーニングブラシローラ１０２，１０６と中間転写ベルト８との当接箇所間距離は、これらのうちの正極性の電圧が印加される第１クリーニングブラシローラ１０２に対して設定値記憶手段に記憶されている設定値に従った電圧を印加したときに第１クリーニングブラシローラ１０２から中間転写ベルト内部へ電流が流れ込む経路の抵抗値をＲ１とし、第１クリーニングブラシローラ１０２から中間転写ベルト表面を流れて負極性の電圧が印加される第２クリーニングブラシローラ１０６へ電流が流れ込む経路の抵抗値をＲ２としたとき、Ｒ２／Ｒ１が１００未満となるように設定されている。なお、上述した実施形態で説明したＲ１とＲ２は、それぞれ、ブラシ抵抗値ＲＢ１，ＲＢ２を含んだものとなっているが、ブラシ抵抗値ＲＢ１，ＲＢ２は、中間転写ベルト８の厚さ方向の抵抗値や中間転写ベルト８の表面方向の抵抗値と比べて、小さい値である。よって、ここで説明したＲ１とＲ２は、上述した実施形態で説明したＲ１とＲ２に相当するものである。本実施形態のように、隣接する２つのクリーニングブラシローラ１０２，１０６の電圧差分絶対値が６ｋＶ以上であって、抵抗比Ｒ２／Ｒ１が１００未満であるという条件を満たすと、他方のクリーニングブラシローラに電圧を印加しない状態で検知した電流量に基づいて設定変更した設定値を用いるときに目標電流値からはずれたクリーニング電流が流れやすい。よって、このような条件を満たす場合には、特に、本発明が有用となる。
また、本実施形態においては、隣接する２つのクリーニングブラシローラ１０２，１０６と中間転写ベルト８との当接箇所間距離は、これらのうちの正極性の電圧が印加される第１クリーニングブラシローラ１０２に対して設定値記憶手段に記憶されている設定値に従った電圧を印加したときに流れる電流の総量の６０％以上が、負極性の電圧が印加される第２クリーニングブラシローラ１０６へ流れ込むように設定されている。このように設定されている場合、他方のクリーニングブラシローラに電圧を印加しない状態で検知した電流量に基づいて設定変更した設定値を用いるときに目標電流値からはずれたクリーニング電流が流れやすい。よって、このような設定がなされている場合には、特に、本発明が有用となる。
また、本実施形態において、設定値変更手段は、当該プリンタの電源投入の際に設定値変更処理を行う。
また、本実施形態においては、所定の画質調整時期に画質調整制御（プロセスコントロール）を行う画質調整制御手段を有し、設定値変更手段は、画質調整制御手段が画質調整制御を行う際に設定値変更処理を行う。
このとき、設定値変更手段は、画質調整制御手段が画質調整制御を開始する前に設定値変更処理を行うのが好ましい。これにより、画質調整制御で生じる大量の不要トナーを適切にクリーニングすることができる。
また、本実施形態においては、温度及び湿度の少なくとも一方を検知する検知手段を有し、設定値変更手段は、この検知手段の検知結果が所定の温度条件又は所定の湿度条件を満たしたときに設定値変更処理を行う。
また、本実施形態においては、複数の動作モード（通常線速と半速モード）のいずれかの動作モードで画像形成動作を制御する画像形成動作制御手段を有し、設定値記憶手段は、第１クリーニングブラシローラ１０２，１０６についての設定値を動作モードごとに記憶しており、設定値変更手段は、電源投入時及び画質調整制御時に、複数の動作モードのうちの１つである特定動作モード（通常線速）のみで設定値変更処理を行って、通常線速に対応する設定値を設定変更する。これにより、電源投入時及び画質調整制御時にすべての動作モードについて設定値変更処理を行う場合よりも、電源投入時及び画質調整制御時における処理時間の短縮を図ることができる。
また、本実施形態において、上記複数の動作モードは、中間転写ベルトの表面移動速度が互いに異なる動作モードであるので、各線速に対応した適切な設定でクリーニングすることができる。
この場合、設定値変更手段は、複数の動作モードのうち上記特定動作モード（通常線速）ではない他の動作モード（半速モード）に対応する電圧設定値は、電源投入時又は画質調整制御時とは異なる別のタイミングで設定する。そして、特定動作モード（通常線速）時における中間転写ベルトの表面移動速度に対する他の動作モード（半速モード）時における中間転写ベルトの表面移動速度の比率を用いて、特定動作モードに対応する目標電流値から他の動作モードに対応する目標電流値を算出する。その後、当該別のタイミングで他の動作モードに対応する電圧設定値を設定する際には、このようにして当該比率を用いて算出した目標電流値が流れるように、他の動作モードに対応する電圧設定値を設定する。これにより、各線速に対応した適切な設定でクリーニングすることができる。
ことを特徴とする画像形成装置。

【符号の説明】

【0147】

１ 感光体
２ 帯電装置
４ ドラムクリーニング装置
５ 現像装置
６ プロセスユニット
７ 転写ユニット
８ 中間転写ベルト
１３，１４ クリーニング対向ローラ
５１ 紙搬送ベルト
１００ ベルトクリーニング装置
１００ａ 第１クリーニング部
１００ｂ 第２クリーニング部
１００ｃ プレクリーニング部
１０２ 第１クリーニングブラシローラ
１０３ 第１回収ローラ
１０６ 第２クリーニングブラシローラ
１０７ 第２回収ローラ
１１０ 第３クリーニングブラシローラ
１１１ 第３回収ローラ
１２１，１２２，１２３，１２４ 電源
１５０ 光学センサユニット
１５１ 光学センサ
５００ 搬送ベルトクリーニング装置

【先行技術文献】

【特許文献】

【0148】

【特許文献1】特開２００７−２７２０９１号公報

【特許文献2】特開２００９−２５８５４１号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】