クリーニング装置および画像形成装置
【課題】ベルト部材やクリーニング部材の経時変化や環境変化に対しても良好にベルト部材からトナーを除去することができ、かつ、良好にクリーニング部材のトナーを回収部材で回収することのできるクリーニング装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】所定のタイミングで、クリーニングブラシローラと中間転写ベルトとの間に予め決められた電流を流し、そのときの電圧を、クリーニング電圧として設定する。また、所定のタイミングで、回収ローラとクリーニングブラシローラとの間に予め決められた電流を流し、そのときの電圧を、回収電圧として設定する。
【解決手段】所定のタイミングで、クリーニングブラシローラと中間転写ベルトとの間に予め決められた電流を流し、そのときの電圧を、クリーニング電圧として設定する。また、所定のタイミングで、回収ローラとクリーニングブラシローラとの間に予め決められた電流を流し、そのときの電圧を、回収電圧として設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーニング装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
中間転写方式の画像形成装置におけるベルと部材たる中間転写ベルト上の転写残トナーをクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置として、静電クリーニング装置を採用したものが知られている。
【０００３】
静電クリーニング装置は、中間転写ベルトに当接しながら回転するクリーニング部材たるクリーニングブラシと、これに当接しながら回転する回収部材たる回収ローラと、回収ローラに当接する掻き取りブレードとを有している。そして、クリーニングブラシには、トナーの正規帯電極性とは逆極性のクリーニング電圧を印加している。また、回収ローラには、クリーニング電圧と同極性で且つクリーニング電圧よりも値の大きな回収電圧を印加している。中間転写ベルトの表面上に付着している付着物たる転写残トナーは、クリーニングブラシのブラシによって引っ掻かれながら、クリーニング電圧によってベルト表面からブラシに静電転移する。その後、クリーニングブラシから回収ローラに静電転移した後、掻き取りブレードによって回収ローラ表面から掻き落とされる。
【０００４】
従来は、一定のクリーニング電圧をクリーニングブラシローラに印加し、回収ローラにも一定の回収電圧を印加していた。しかし、環境や経時使用などにより中間転写ベルトの抵抗変化が起きてしまうと、中間転写ベルト−クリーニングブラシローラ間に流れるクリーニング電流がクリーニングに最適な値と異なってしまい、良好なクリーニングができなかった。
【０００５】
特許文献１には、クリーニング時にクリーニングブラシと中間転写ベルトとの間に流れる電流を一定に制御する定電流制御手段を備えたクリーニング装置が記載されている。このように定電流制御を行うことで、環境や経時使用により中間転写ベルトの抵抗変動があっても最適なクリーニング電流を流すことができ、クリーニング性の低下を抑制することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、抵抗変化は中間転写ベルトだけでなく、クリーニングブラシも環境や経時使用により変化してしまう。このように、クリーニングブラシの抵抗が変動すると、回収ローラ−クリーニングブラシ間に流れる回収電流が回収に最適な値と異なってしまい、クリーニングブラシのトナーを良好に回収ローラに回収することができず、クリーニングブラシに残留するトナーが生じてしまう。クリーニングブラシにトナーが残留してしまうと、クリーニングブラシの回転で再び中間転写ベルトとの当接領域を通過するとき、ブラシ繊維に付着する新たなトナー量が減り、クリーニング性が低下してしまうという課題や、この残留トナーが、中間転写ベルトに再付着して、クリーニング不良となってしまうという課題が生じてしまう。
【０００７】
本発明は以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、ベルト部材やクリーニング部材の経時変化や環境変化に対しても良好にベルト部材からトナーを除去することができ、かつ、良好にクリーニング部材のトナーを回収部材で回収することのできるクリーニング装置および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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、クリーニング電圧が印加され、回転しながらベルト部材上のトナーを静電的に除去するクリーニング部材と、回収電圧が印加され、上記クリーニング部材に付着したトナーを、上記クリーニング部材から静電的に回収する回収部材とを備えたクリーニング装置において、上記クリーニング部材と上記ベルト部材との間にクリーニングに最適なクリーニング電流が流れるようクリーニング電圧を制御するとともに、上記クリーニング部材と上記回収部材との間に回収に最適な回収電流が流れるよう回収電圧を制御する制御手段を備えた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のクリーニング装置において、所定のタイミングで、上記クリーニング部材と上記ベルト部材との間に予め決められた電流を流し、そのときの電圧を電圧検知手段で検知し、検知した電圧を、クリーニング電圧として設定するクリーニング電圧設定手段と、所定のタイミングで、上記回収部材と上記クリーニング部材との間に予め決められた電流を流し、そのときの電圧を電圧検知手段で検知し、検知した回収電圧を、回収電圧として設定する回収電圧設定手段とを備え、上記制御手段は、ベルト部材上のトナーをクリーニングするとき、上記クリーニング電圧設定手段で設定したクリーニング電圧を上記クリーニング部材に印加し、上記回収電圧設定手段で設定した回収電圧を上記回収部材に印加する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のクリーニング装置において、上記回収部材と上記クリーニング部材との間に予め決められた電流を流すタイミングを、上記クリーニング部材と上記ベルト部材との間に予め決められた電流を流すタイミングに同期させた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２または３のクリーニング装置において、上記クリーニング電圧の設定および上記回収電圧の設定は、装置の起動時に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、請求項２乃至４いずれかのクリーニング装置において、上記クリーニング部材と上記回収部材とを備えたクリーニング部を複数有し、クリーニング電圧を設定するときに、上記クリーニング部材と上記ベルト部材との間に流す電流値を各クリーニング部で異ならせたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５のクリーニング装置において、上記クリーニング部を３つ備え、上記ベルト部材表面移動方向最上流に配置された最上流クリーニング部および上記ベルト部材表面移動方向最下流に配置された最下流クリーニング部のクリーニング電圧の極性と、上記最上流クリーニング部と最下流クリーニング部との間に配置された中段クリーニング部のクリーニング電圧の極性とを異ならせた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のクリーニング装置において、上記最上流クリーニング部と上記最下流クリーニング部のクリーニング電圧の極性を、トナーの正規帯電極性と逆極性にした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２乃至７いずれかのクリーニング装置において、上記クリーニング電圧設定手段は、転写残トナーをクリーニングするときのクリーニング電圧と、未転写トナー像をクリーニングするときのクリーニング電圧とを設定することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、無端状のベルト部材のおもて面に担持されているトナー像、あるいは、上記ベルト部材のおもて面に保持された記録部材に担持されているトナー像を、上記ベルト部材の無端移動に伴って搬送するベルト装置と、上記ベルト部材のおもて面、あるいは記録部材にトナー像を形成するトナー像形成手段と、上記ベルト部材上のトナーをクリーニングするクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、上記クリーニング手段として、請求項１乃至８いずれかのクリーニング装置を用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、クリーニング部材と回収部材との間に回収に最適な回収電流が流れるよう回収電圧を制御するので、クリーニング部材の抵抗が変動しても、最適な回収電流を維持することができ、クリーニング部材上のトナーを良好に回収することができる。その結果、クリーニングブラシにトナーが残留するのを抑制することができ、クリーニング不良を抑制することができる。
また、クリーニング部材とベルト部材との間にクリーニングに最適なクリーニング電流が流れるようクリーニング電圧を制御するので、ベルト部材の抵抗が変動しても、最適なクリーニング電流を維持することができ、良好なクリーニング性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】プレクリーニング部のプレクリーニングブラシローラへの印加電圧と、プレ回収ローラへの印加電圧とのタイミングチャート。
【図６】Ｖ−Ｉ（クリーニング電圧−クリーニング電流）特性を示す図。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれトナーの形状を模式的に示す図。
【図１０】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。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。４つのプロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、ドラム状の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋをそれぞれ有している。感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの回りにはそれぞれ帯電装置２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、現像装置５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、ドラムクリーニング装置４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、除電装置（不図示）等を有している。プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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，Ｍ，Ｃ，Ｋの上方には、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。
【００１２】
プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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２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、潤滑剤塗布装置２００などを有している。
【００１３】
中間転写ベルト８のループ内側には、４つの１次転写ローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、従動ローラ１０と、駆動ローラ１１と、２次転写対向ローラ１２と、３つの対向ローラ１３、１４、１５と、塗布ブラシ対向ローラ１７とが配設されている。これらローラは何れも、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、対向ローラ１３、１４、１５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。
【００１４】
ベルトループ内側に配設された４つの１次転写ローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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のおもて面と、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。なお、１次転写ローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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１次転写バイアスが印加される。
【００１５】
また、ベルトループ内側に配設された２次転写対向ローラ１２は、ベルトループ外側に配設された２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のおもて面と、２次転写ローラ１８とが当接する２次転写ニップが形成されている。なお、２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２次転写バイアスが印加される。また、２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。
【００１６】
また、ベルトループ内側に配設された３つの対向ローラ１３、１４、１５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１０１、１０４、１０７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のおもて面と、各クリーニングブラシローラ１０１、１０４、１０７とが当接するクリーニングニップが形成されている。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。
【００１７】
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２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２次転写ニップの図中右側方に備えている。また、２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２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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。
【００１８】
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２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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
弾性層の厚さは、硬度及び層構成にもよるが、０．０７〜０．５［ｍｍ］の範囲が好ましい。さらに好ましくは０．２５〜０．５［ｍｍ］の範囲がよい。又、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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
中間転写ベルト８の表面は、ベルト表面を保護するために、潤滑剤塗布装置２００により潤滑剤が塗布されている。潤滑剤塗布装置２００は、ステアリン酸亜鉛塊などの固形潤滑剤２０２と、固形潤滑剤と当接し、回転によって固形潤滑剤から掻き取って得た潤滑剤粉末を中間転写ベルト８表面に塗布する塗布部材たる塗布ブラシローラ２０１とを備えている。本プリンタでは潤滑剤塗布装置２００を備えているが、使用するトナーや中間転写ベルト８の材質、表面摩擦係数により適宜設ければよいものである。
【００２８】
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，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを回転駆動する。また、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面を帯電装置２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面に形成した静電潜像を現像装置５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって現像することで、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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１次転写ニップにて、中間転写ベルト８のおもて面に重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト８のおもて面には４色重ね合わせトナー像が形成される。
【００２９】
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枚づ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２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２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、２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。
【００３０】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像を中間転写ベルト８に１次転写した後の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋについては、ドラムクリーニング装置４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。
【００３１】
Ｋ用のプロセスユニット６Ｋの図中右側方には、光学センサユニット１５０が中間転写ベルト８のおもて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２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。これらセンサは何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のおもて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。
【００３２】
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、各色の画像濃度を適正化するための画像濃度制御を実行する。
画像濃度制御は、まず、図２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上における各光学センサ１５１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ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］×２［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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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１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／ｃｍ２］、最大で０．５５［ｍｇ／ｃｍ２］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。
【００３３】
中間転写ベルト８に形成され各トナーパターン（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１５１との対向位置を通過する。この際、光学センサ１５１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。
【００３４】
次に、各色トナーパッチを検知したときの光学センサ１５１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特定する。
【００３５】
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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。
【００３６】
また、本プリンタは、電源投入時あるいは所定枚数のプリントを行う度に、色ずれ量補正処理も実施するようになっている。そして、この色ずれ量補正処理において、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３に示すようなシェブロンパッチＰＶ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ＰＶは、図３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。このシェブロンパッチＰＶの付着量は、０．３［ｍｇ／ｃｍ２］程度である。
【００３７】
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ＰＶ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ＰＶ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ｔｙｋ、ｔｍｋ、ｔｃｋ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ＰＶ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。
【００３８】
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し画像形成に用いると画像品質が悪くなる（現像能力低下、転写性低下）。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感光体１の非画像領域に吐き出させ、吐き出し後にトナー濃度が低下した現像装置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。
【００３９】
不図示の制御部は、各現像装置５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー消費量と、各現像装置５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。
【００４０】
リフレッシュモードが実行されると、感光体の紙間に対応する非画像形成領域に２５［ｍｍ］×２５０［ｍｍ］の面積のトナー消費パターンが作成され、中間転写ベルト８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、１．２［ｍｇ／ｃｍ２］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。
【００４１】
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は、ベルトクリーニング装置１００によって回収される。このとき、ベルトクリーニング装置１００は、大量のトナーを中間転写ベルト８から除去しなければならない。しかしながら、従来の極性制御手段とブラシローラとからなるクリーニング装置や、正極性のトナーを除去するブラシローラと、負極性のトナーを除去するブラシローラとを備えたクリーニング装置では、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のトナー像を一度で除去することができなかった。このような場合には、クリーニングしきれなかった中間転写ベルト８上トナーが次のプリント動作時に記録紙上に転写され、異常画像となる場合があった。
【００４２】
そこで、本プリンタのベルトクリーニング装置１００においては、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記録紙Ｐに転写されずにベルトクリーニング装置１００へ搬送される未転写のトナー像を一度で除去することができるよう構成している。
【００４３】
図４は、本プリンタの特徴点である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。
同図において、ベルトクリーニング装置１００は、中間転写ベルト８上の未転写のトナー像を大まかに除去するためのプレクリーニング部１００ａと、中間転写ベルト８上の正規帯電極性（負極性）と反対極性（正極性）に帯電したトナーを除去する逆帯電トナークリーニング部１００ｂと、中間転写ベルト８上の正規帯電極性に帯電したトナーを除去する正規帯電トナークリーニング部１００ｃとを備えている。
【００４４】
プレクリーニング部１００ａには、プレクリーニング部材たるプレクリーニングブラシローラ１０１を有している。また、プレクリーニングブラシローラ１０１に付着したトナーを回収するプレ回収部材としてのプレ回収ローラ１０２、プレ回収ローラ１０２に当接してローラ表面からトナーを掻き取るプレ掻き取り部材としてのプレ掻き取りブレード１０３を有している。
【００４５】
未転写のトナー像を構成するトナーのほとんどは、正規帯電極性（負極性）に帯電しているので、正規帯電極性と反対極性（正極性）の電圧をプレクリーニングブラシローラ１０１に印加して、中間転写ベルト８上の負極性トナーを静電的除去するよう構成されている。また、プレ回収ローラ１０２には、プレクリーニングブラシローラ１０１よりも大きな正極性の電圧が印加されている。
【００４６】
逆帯電トナークリーニング部１００ｂは、プレクリーニング部１００ａよりも中間転写ベルト８移動方向下流側に配置され、トナーの正規帯電極性（負極性）と反対極性（正極性）に帯電した逆帯電トナーを静電的に除去する逆帯電トナークリーニング部材たる逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４を有している。また、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４に付着した逆帯電トナーを回収する逆帯電トナー回収部材としての逆帯電トナー回収ローラ１０５、逆帯電トナー回収ローラ１０５に当接してローラ表面から逆帯電トナーを掻き取る逆帯電トナー掻き取り部材としての逆帯電トナー掻き取りブレード１０６を備えている。逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４には、負極性の電圧が印加されており、逆帯電トナー回収ローラ１０５には、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４よりも大きな負極性の電圧が印加されている。また、この逆帯電トナークリーニング部１００ｂは、中間転写ベルト８上のトナーに負極性の電荷を付与して、中間転写ベルト８上のトナーの帯電極性を、正規帯電極性（負極性）に揃える極性制御手段としての機能も有している。
【００４７】
正規帯電トナークリーニング部１００ｃは、逆帯電トナークリーニング部１００ｂよりも中間転写ベルト８移動方向下流側に配置され、正規帯電極性に帯電した正規帯電トナーを静電的に除去する正規帯電トナークリーニング部材たる正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７を有している。また、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７に付着した正規帯電トナーを回収する正規帯電トナー回収部材としての正規帯電トナー回収ローラ１０８、正規帯電トナー回収ローラ１０８に当接してローラ表面から正規帯電トナーを掻き取る正規帯電トナー掻き取り部材としての正規帯電トナー掻き取りブレード１０９を備えている。正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７には、正極性の電圧が印加されており、正規帯電トナー回収ローラ１０８には、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７よりも大きな負極性の電圧が印加されている。
【００４８】
また、ベルトクリーニング装置１００には、画像形成装置本体に備えられた廃トナータンク（図示省略）に搬送するための搬送手段としての搬送スクリュ１１０が備えられている。本ベルトクリーニング装置１００においては、搬送スクリュ１１０で、ベルトクリーニング装置外の不図示の廃トナータンクに搬送しているが、ベルトクリーニング装置１００に廃トナーケースを設けて、廃トナーケースに除去したトナーを貯留してもよい。この廃トナーケースは、ベルトクリーニング装置１００に対して着脱可能に取り付けられており、メンテナンスなどのときに、廃トナーケース１１５をクリーニング装置１００から取り外して廃トナーケース１１５に溜まったトナーを除去できるようにする。
【００４９】
各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７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からなるブラシ部とを具備しており、外径がφ１５〜１６［ｍｍ］である。起毛は、内部が導電性カーボンなどの導電性材料からなり、表面部がポリエステルなどの絶縁性材料からなる二層構造の芯鞘構造となっている。これにより、芯は、クリーニングブラシローラに印加された電圧とほぼ同じ電位になり、トナーを起毛表面に静電的に引き付けることができる。その結果、中間転写ベルト８上のトナーは、クリーニングブラシローラに印加された電圧の作用によって起毛に静電的に付着する。また、各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７の起毛を、二層構造の芯鞘構造ではなく、導電性繊維のみで構成してもよい。また、回転軸部材の法線方向に対して傾斜した姿勢で植毛されたいわゆる斜毛にしてもよい。また、プレクリーニングブラシローラ１０１、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７の起毛を芯鞘構造とし、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４の起毛を導電性繊維のみで構成してもよい。逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４の起毛を導電性繊維のみで構成することで、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４からトナーへの電荷注入が発生しやすくなる。よって、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４によって、中間転写ベルト８上のトナーを良好に負極性に揃えることができる。一方、プレクリーニングブラシローラ１０１、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７の起毛を芯鞘構造とすることによって、トナーへの電荷注入を抑制することができ、中間転写ベルト８上のトナーが正極性に帯電するのを抑制する。これにより、プレクリーニングブラシローラ１０１、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７で、静電的に除去できないトナーが生じるのを抑制できる。
【００５０】
また、各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７は、中間転写ベルト８に対し１［ｍｍ］食い込ませており、図示しない駆動手段によって、当接位置で起毛が、中間転写ベルト８移動方向とは逆方向（カウンター方向）に移動するよう回転する。当接位置において、起毛をカウンター方向に移動するよう回転させることで、クリーニングブラシローラと中間転写ベルト８との線速差を大きくすることができる。これにより、中間転写ベルト８のある箇所が、クリーニングブラシローラとの当接範囲を抜けるまでの間における起毛との接触確率が増え、良好に中間転写ベルト８からトナーを除去することができる。
【００５１】
本ベルトクリーニング装置１００においては、各回収ローラ１０２，１０５，１０８として、ＳＵＳローラを用いた。なお、各回収ローラ１０２，１０５，１０８は、クリーニングブラシローラに付着したトナーを起毛と回収ローラとの電位勾配によってブラシから回収ローラに転位させる機能さえ発揮できれば、どのような材料からなっていてもかまわない。例えば、各回収ローラ１０２，１０５，１０８を導電性芯金に数［μｍ］〜１００［μｍ］の高抵抗弾性チューブを被せたり、あるいはさらに絶縁コーティングしたりして、ローラ抵抗をｌｏｇＲ＝１２〜１３［Ω］にしたものを用いてもよい。各回収ローラ１０２，１０５，１０８として、ＳＵＳローラを用いることにより、コストダウンや印加電圧を低く抑えることができ、省電力化を図ることができるというメリットがある。一方、ローラ抵抗をｌｏｇＲ＝１２〜１３［Ω］にすることによって、回収ローラへの回収時におけるトナーへの電荷注入を抑制し、トナーが回収ローラの印加電圧の極性と同極性になり、トナー回収率が低下するのを抑制することができる。
【００５２】
各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７の条件は、次の通りである。
・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：１０６〜８［Ω］
・ブラシ植毛密度：１０万［本／ｉｎｃｈ２］
・ブラシ繊維径：約２５〜３５［μｍ］
・ブラシ先端の毛倒れ処理：なし
・ブラシ径φ：１５〜１６［ｍｍ］
・中間転写ベルト８へのブラシ繊維喰い込み量：１［ｍｍ］
ブラシ植毛密度、ブラシ抵抗、繊維径、繊維種類、ブラシ繊維喰込量はシステムによって最適化できるため、これに限らない。また、使用できる繊維の種類としては、ナイロン、アクリル、ポリエステルなどがある。
【００５３】
各回収ローラ１０２，１０５，１０８の条件は、次のとおりである。
・回収ローラ芯金材質：ＳＵＳ
・回収ローラへのブラシ繊維喰い込み量：１．５［ｍｍ］
回収ローラ材質、ブラシ繊維喰込量、印加電圧はシステムによって最適化できるため、これに限らない。
【００５４】
各掻き取りブレード１０３，１０６，１０９の条件は次の通りである。
・ブレード当接角度：２０°
・ブレード厚み：０．１［ｍｍ］
・回収ローラへのブレード喰い込み量：１．０［ｍｍ］
ブレード当接角度、ブレード厚み、回収ローラへの喰い込み量は、システムによって最適化できるため、これに限らない。
【００５５】
次に本ベルトクリーニング装置１００のクリーニング動作について説明する。
図４に示すように、２次転写部を通過した転写残トナーおよび未転写トナー像は不図示の入口シールを越え、プレクリーニングブラシローラ１０１の位置に中間転写ベルト８の回転により移送される。プレクリーニングブラシローラ１０１には、トナーの正規帯電極性と反対極性（正極性）の電圧が印加されており、中間転写ベルト８とプレクリーニングブラシローラ１０１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プレクリーニングブラシローラ１０１へ移動させる。プレクリーニングブラシローラ１０１に移動した負極性のトナーは、プレクリーニングブラシローラ１０１よりも値が大きな正極性の電圧が印加されたプレ回収ローラ１０２との当接位置まで移送される。そして、プレクリーニングブラシローラ１０１の表面電位とプレ回収ローラ１０２の表面電位との電位差で形成される電界により、プレクリーニングブラシローラ１０１上に移動したトナーを静電的に吸着してプレ回収ローラ１０２上へ移動させ、プレ回収ローラ１０２に移動した負極性のトナーは、プレ掻き取りブレード１０３により回収ローラ表面から掻き落とされる。プレ掻き取りブレード１０３により掻き落とされたトナーは、搬送スクリュ１１０で装置外に排出される。
【００５６】
次に、プレクリーニングブラシローラ１０１により除去できなかった中間転写ベルト８上の未転写トナー像の負極性トナーや正極性トナー、正極性の転写残トナーは、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４の位置に移送される。逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４には、トナーの正規帯電極性と同極性（負極性）の電圧が印加されており、電荷注入や放電により、中間転写ベルト８上のトナーの極性を負極性に揃える。また、負極性に制御されなかった正極性の逆帯電トナーが、中間転写ベルト８と逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４表面電位との電位差で形成される電界により、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４に吸着して除去される。逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４に移動した正極性のトナーは、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４よりも値が大きな負極性の電圧が印加された逆帯電トナー回収ローラ１０５との当接位置まで移送される。そして、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４の表面電位と逆帯電トナー回収ローラ１０５の表面電位との電位差で形成される電界により、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４上に移動したトナーを静電的に吸着して逆帯電トナー回収ローラ１０５上へ移動させる。逆帯電トナー回収ローラ１０５に移動した正極性のトナーは、逆帯電トナー掻き取りブレード１０６により回収ローラ表面から掻き落とされる。
【００５７】
次に、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４により負極性にシフトしたトナーや、プレクリーニングブラシローラ１０１により除去できなかった負極性のトナーが、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７に移送される。正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７へ移送されるトナーは、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４により負極性に極性制御されている。また、プレクリーニングブラシローラ１０１や逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４によって中間転写ベルト８上のトナーは、ほとんど除去されている。このため、この正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７へ移送されるトナーは、ごく少量である。この正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７へ移送された負極性に揃えられ、ごく少量の中間転写ベルト８上のトナーは、トナーの正規帯電極性と反対極性（正極性）の電圧が印加されている正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７に静電的に付着し、正規帯電トナー回収ローラ１０８により回収され、正規帯電トナー掻き取りブレード１０９により、正規帯電トナー回収ローラ１０８から掻き落とされる。
【００５８】
本ベルトクリーニング装置１００によれば、プレクリーニングブラシローラ１０１を設けることによって、プレクリーニングブラシローラ１０１で未転写のトナー像の大部分をしめる負極性のトナーが大まかに除去される。これにより、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４や正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７に入力されるトナー量を減らすことができ、これらのクリーニングブラシローラ１０４，１０７で残りのトナーを良好に除去することができる。
【００５９】
次に、本実施形態の特徴点について説明する。
従来は、一定のクリーニング電圧を各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７に印加し、中間転写ベルト８上のトナーを除去していた。また、各回収ローラ１０２，１０５，１０８にも一定の回収電圧を印加し、クリーニングブラシローラ上のトナーを回収していた。しかし、環境によって温度・湿度が変化すると、中間転写ベルト８やクリーニングブラシローラの抵抗変化が起きてしまい、中間転写ベルト−クリーニングブラシローラ間に流れるクリーニング電流がクリーニングに最適な値と異なってしまい、良好なクリーニングができない。また、クリーニングブラシローラ−回収ローラ間に流れる回収電流が回収に最適な値と異なってしまい、良好な回収ができない。また、中間転写ベルト８とクリーニングブラシローラの耐久試験を行ったところ、双方に抵抗変化が起きることがわかり、これが原因で最適な電流が流れずに良好なクリーニングや回収ができない。
【００６０】
そこで、本実施形態においては、中間転写ベルト８−クリーニングブラシローラ間、およびクリーニングブラシローラ−回収ローラ間に、それぞれ独立に適切な電流が流れるような電圧を印加するよう構成した。すなわち、中間転写ベルト−クリーニングブラシローラ間、およびクリーニングブラシローラ−回収ローラ間に最適な電流を流し、その時の電圧を検知し、その電圧をクリーニング電圧、および回収電圧にすることで、環境変化、経時劣化によって中間転写ベルトやクリーニングブラシローラの抵抗変化が起きても、常に良好なクリーニングや回収を行えるようにした。
【００６１】
図４に示すように、各クリーニング部１００ａ，１００ｂ，１００ｃには、クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７にクリーニング電圧を印加するためのクリーニング電源部１３０，１３２，１３４と、回収ローラ１０２，１０５，１０８に回収電源を印加するための回収電源部１３１，１３３，１３５を備えている。各クリーニング電源部１３０，１３２，１３４は、電源１３０ａ，１３２ａ，１３４ａと、電圧を検知するための電圧検知部１３０ｂ，１３２ｂ，１３４ｂを有している。また、各回収電源部１３１，１３３，１３５も、電源１３１ａ，１３３ａ，１３５ａと電圧を検知するための電圧検知部１３１ｂ，１３３ｂ，１３５ｂとを備えている。
【００６２】
各クリーニング電圧および回収電圧の設定は、画像形成装置起動時に行う。具体的には、画像形成装置を起動してから、画像形成が開始するまでの任意のタイミングでクリーニング電圧および回収電圧を決定する。ただし、各クリーニング電圧および回収電圧を設定するタイミングはこれに限らず、画像形成終了後から次の画像形成開始までの準備動作中でもよい。また、装置本体に環境検知手段としての温湿度センサを設け、温湿度センサの検知結果に基づいて、各クリーニング電圧および回収電圧の設定を実行してもよい。例えば、低湿環境と中湿環境との境界値である第１閾値と、中湿環境と高湿環境との境界値である第２閾値とを設ける。そして、これら閾値をまたいで湿度が変化した場合に、各クリーニング電圧および回収電圧の設定を実行する。
【００６３】
まず、プレクリーニングブラシローラ１０１に印加する第１クリーニング電圧およびプレ回収ローラ１０２に印加する第１回収電圧を設定する。中間転写ベルト８、各クリーニング部のクリーニングローラ、回収ローラを回転駆動させる。次に、不図示の制御部で、電源１３０ａを定電流制御して、プレクリーニングブラシローラ１０１−中間転写ベルト間に２０μＡの第１クリーニング電流を流し、その時の電圧を電圧検知部１３０ｂにより検知し、それを第１クリーニング電圧として決定する。また、同じタイミングで電源１３１ａを定電流制御して、プレ回収ローラ１０２−プレクリーニングブラシローラ間に５μＡの第１回収電流を流し、その時の電圧を電圧検知部１３１ｂにより検知し、それを第１回収電圧として決定する。
【００６４】
上記第１クリーニング電流は、予め実験により求めた値であり、転写残トナーが付着した中間転写ベルト８−プレクリーニングブラシローラ１０１間でクリーニングに最適な電流が流れるクリーニング電圧値を、転写残トナーのないプレクリーニングブラシローラ１０１に印加したとき、プレクリーニングブラシローラ１０１−中間転写ベルト間に流れた電流値である。また、第１回収電流は、転写残トナが付着した状態のプレクリーニングブラシ−回収ローラ間で回収に最適な電流が流れたときの回収電圧値をプレ回収ローラに印加したとき、転写残トナーがないプレクリーニングブラシ−回収ローラ間に流れた電流値である。
【００６５】
次に、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４に印加する第２クリーニング電圧および逆帯電トナー回収ローラに印加する第２回収電圧を設定する。本実施形態においては、中間転写ベルト８上の第１クリーニング電流が流れた箇所が、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４のクリーニングニップを通過しているときに、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４に印加する第２クリーニング電圧および逆帯電トナー回収ローラに印加する第２回収電圧を設定する。本実施例では中間転写ベルトは３５２［ｍｍ／ｓｅｃ］で回転しており、またプレクリーニングブラシローラ１０１と逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４との距離は２０［ｍｍ］である。よって、プレクリーニングブラシローラ１０１およびプレ回収ローラ１０２に印加する電圧が決定してから２０［ｍｍ］÷３５２［ｍｍ／ｓｅｃ］＝０．０６［ｓｅｃ］以降に第２クリーニング電圧および第２回収電圧を決定する。また、この時、プレクリーニングブラシローラ１０１およびプレ回収ローラ１０２には、上述で決定した第１クリーニング電圧、第１回収電圧を印加する。こうすることによって、プレクリーニングブラシローラ１０１およびプレ回収ローラ１０２から中間転写ベルト８に付与された電荷による影響も考慮された上で第２クリーニング電圧および第２回収電圧を決定することができる。
【００６６】
第１クリーニング電圧および第１回収電圧が決定されてから０．０６［ｓｅｃ］経過したら、電源１３２ａを定電流制御して、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４−中間転写ベルト８間に−４０μＡの第２クリーニング電流を流す。その時の電圧を電圧検知部１３２ｂにより検知し、それを第２クリーニング電圧として設定する。また、同じタイミングで電源１３３ａを定電流制御して、逆帯電トナー回収ローラ１０５−逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４間に−５μＡの第２回収電流を流し、その時の電圧を電圧検知部１３３ｂにより検知し、それを第２回収電圧として決定する。
【００６７】
上記第２クリーニング電流も、第１クリーニング電流と同様にして予め実験により求められた値である。すなわち、転写残トナーが付着した中間転写ベルト８−逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４間でクリーニングに最適な電流が流れたときのクリーニング電圧値を、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４に印加したとき、転写残トナーがない状態の中間転写ベルト−逆帯電トナークリーニングブラシローラ間に流れた電流値である。また、第２回収電流も、第１回収電流と同様にして予め実験により求められた値である。
【００６８】
次に、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７に印加する第３クリーニング電圧および正規帯電トナー回収ローラ１０８に印加する第３回収電圧を決定する。この第３クリーニング電圧および第２回収電圧を決定は、中間転写ベルト８上の第１、第２クリーニング電流が流れた箇所が、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７のクリーニングニップを通過しているときに行う。本実施例では逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４と正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７との距離は２０［ｍｍ］であるので、第２クリーニング電圧および第２回収電圧が決定してから２０［ｍｍ］÷３５２［ｍｍ／ｓｅｃ］＝０．０６［ｓｅｃ］以降に第３クリーニング電圧および第３回収電圧を決定することにする。この時、プレクリーニングブラシローラおよびプレ回収ローラ、逆帯電トナークリーニングブラシローラおよび逆帯電トナー回収ローラには電圧は印加し続けたままである。こうすることによって、プレクリーニングブラシローラ１０１およびプレ回収ローラ１０２から中間転写ベルト８に付与された電荷による影響と、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４および逆帯電トナー回収ローラ１０５から中間転写ベルト８に付与された電荷による影響が考慮された上で第３クリーニング電圧および第３回収電圧を決定することができる。
【００６９】
第２クリーニング電圧および第２回収電圧が決定されてから０．０６［ｓｅｃ］経過したら、電源１３４ａを定電流制御して、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７−中間転写ベルト８間に５μＡの第３クリーニング電流を流す。その時の電圧を電圧検知部１３４ｂにより検知し、それを第３クリーニング電圧として設定する。また、同じタイミングで電源１３５ａを定電流制御して、正規帯電トナー回収ローラ１０８−正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７間に５μＡの第３回収電流を流し、その時の電圧を電圧検知部１３５ｂにより検知し、それを第３回収電圧として決定する。
【００７０】
画像形成動作が開始されたら、不図示の制御部は、設定した各クリーニング電圧、各回収電圧を、それぞれ対応するクリーニングブラシローラおよび回収ローラに印加して、クリーニングを行う。
【００７１】
上記第３クリーニング電流、上記第３回収電流も、上記第１クリーニング電流・第１回収電流と同様にして、求められた値である。
【００７２】
このように、本ベルトクリーニング装置１００によれば、環境変化や経時劣化によって中間転写ベルト８やクリーニングブラシローラの抵抗値がどちらか一方、もしくは両方とも変化してもクリーニングに最適なクリーニング電圧、および回収に最適な回収電圧を印加することが可能である。ただし、装置の構成や、中間転写ベルト８、プレクリーニングブラシローラ１０１、プレ回収ローラ１０２の回転速度の変化によって、第２、第３クリーニング電流、および第２、第３回収電流の最適値は異なるため、第２、第３クリーニング電流、および第２、第３回収電流の値は、上述した値に限らない。
【００７３】
また、プレクリーニング部１００ａは、上述したように、トナーパターンなどの未転写トナー像を約９０％程度除去する必要がある。この未転写トナー像を除去するとき、設定した第１クリーニング電圧をプレクリーニングブラシローラに印加しても、中間転写ベルト上の未転写トナー像をプレクリーニングブラシローラで除去することができない。これは、中間転写ベルト上の大量のトナーが抵抗となるため、上記設定した第１クリーニング電圧を印加しても、中間転写ベルト−プレクリーニングブラシローラ間に最適なクリーニング電流が流れないためである。そこで、プレクリーニング部１００ａにおいては、未転写トナー像をクリーニングするときのクリーニング電圧（以下、未転写クリーニング電圧という）およびそのときの回収電圧（以下、未転写回収電圧という）を設定するのが好ましい。
【００７４】
具体的には、上述と同様にして第１クリーニング電圧・第１回収電圧を決定した後、不図示の制御部は、プレクリーニングブラシローラ１０１−中間転写ベルト８間に８０μＡのクリーニング電流が流れるよう電源１３０ａを定電流制御する。この８０μＡは、予め実験により求めた値であり、未転写トナーを除去するときに最適なクリーニング電流が流れたときのクリーニング電圧値を、未転写トナー像がないときにクリーニングブラシローラに印加したとき、クリーニングブラシ−中間転写ベルト間に流れた電流値である。そして、８０μＡのクリーニング電流が流れたときの電圧値を電圧検知部１３０ｂにより検知し、その電圧値を未転写クリーニング電圧として決定する。また、同じタイミングで電源１３１ａを定電流制御してプレクリーニングブラシローラ１０１−プレ回収ローラ１０２間に５μＡの回収電流を流し、その時の電圧を電圧検知部１３１ｂにより検知する。この検知した電圧値を、未転写回収電圧として決定する。
【００７５】
図５は、プレクリーニング部１００ａのプレクリーニングブラシローラ１０１への印加電圧と、プレ回収ローラ１０２への印加電圧とのタイミングチャートである。
図に示すように、紙間に形成される未転写トナー像としてのトナー消費パターンをクリーニングする際、プレクリーニングブラシローラ１０１に上述で設定した未転写クリーニング電圧を印加し、プレ回収ローラ１０２に上述で設定した未転写回収電圧を印加する。このように、多量のトナーをクリーニングする必要がある未転写トナー像を除去するときのクリーニング電圧および回収電圧を設定することによって、未転写トナー像を良好にクリーニングすることが可能になる。また、プレクリーニングブラシローラ１０１によってトナー消費パターンの大部分をクリーニングすることが可能であるため、これより下流に位置するクリーニング部においては、プレクリーニング部１００ａのように、未転写トナー像を除去するための特別なクリーニング電圧や回収電圧を印加する必要がない。よって、このような未転写トナー像を除去するときも、逆帯電トナークリーニングブラシローラには、第２クリーニング電圧を印加し、逆帯電トナー回収ローラには、第２回収電圧を印加する。また、正規帯電トナークリーニングブラシローラには、第３クリーニング電圧を印加し、正規帯電トナー回収ローラには、第３回収電圧を印加する。
【００７６】
例えば、色ずれ量補正処理の際に形成されるシェブロンパッチＰＶの付着量は０．３［ｍｇ／ｃｍ２］程度であり、トナー消費パターンの付着量は最大で１．２［ｍｇ／ｃｍ２］程度であり、未転写トナー像の付着量は異なる。そこで、除去する未転写トナー像の付着量に応じて、プレクリーニングブラシローラ１０１に印加するクリーニング電圧を異ならせてもよい。
【００７７】
この場合は、まず、プレクリーニングブラシローラ１０１に印加するクリーニング電圧を決定する際に、複数の異なる電流をプレクリーニングブラシローラ１０１に流し、それぞれの電流値に対して電圧検知部１３０ｂを用いて電圧を測定する。得られた測定結果から、図６に示すようなＶ−Ｉ（クリーニング電圧−クリーニング電流）特性を求める。ただし、測定ポイント以外は線形補正する。また、この時、プレ回収ローラ１０２にはプレクリーニングブラシローラ１０１上のトナーを回収するのに最適な５μＡの電流を流し、その時の電圧値を検知する。得られた測定結果から、回収電圧−クリーニング電圧、または、回収電圧−クリーニング電流の特性を求める。
【００７８】
制御部のメモリには、付着量とクリーニング電流値とが関連づけられたテーブルが格納されており、未転写トナー像を除去するとき、この未転写トナー像の付着量とテーブルとからクリーニング電流値を決定する。次に、クリーニング電流値と、図７に示すＶ−Ｉ特性から、プレクリーニングブラシローラ１０１に印加するクリーニング電圧を決定する。また、クリーニング電流またはクリーニング電圧に基づいて、プレ回収ローラ１０２に印加する回収電圧を決定する。これにより、いかなる付着量の未転写トナー像（トナーパターン）に対しても良好なクリーニングが可能となる。
【００７９】
本実施形態のベルトクリーニング装置においては、クリーニングするときに最適なクリーニング電流が流れるクリーニング電圧を予め決定し、定電圧制御で、クリーニングを行っている。これは、クリーニングのとき、最適なクリーニング電流が流れるよう定電流制御を行うと、中間転写ベルト上の転写残トナーや未転写トナー像がクリーニングニップに進入した直後は、トナーの抵抗の影響により、クリーニング電流が低下する。このように、転写残トナーや未転写トナー像がクリーニングニップに進入した直後にクリーニング電流が低下するため、初めにクリーニングニップに入力したトナーは、クリーニング不良となるおそれがある。特に、未転写トナー像など、大量のトナーが中間転写ベルトに付着している場合は、クリーニングニップ入力直後のクリーニング電流の低下量が大きいため、初期時にクリーニング不良が生じやすい。一方、本実施形態のように、クリーニングするときに最適なクリーニング電流が流れるクリーニング電圧を予め印加することにより、初期のクリーニング不良が生じることがない。
【００８０】
また、本ベルトクリーニング装置１００は、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４で中間転写ベルト８上のトナーに負極性の電荷を注入して、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７を通過するトナーの帯電極性を負極性に揃える極性制御を行っているが、このような極性制御は、トナー条件や作像条件によっては必ずしも行わなくてもよい。また、本ベルトクリーニング装置１００は、正規帯電トナークリーニング部１００ｃをベルト移動方向最下流に設けているが、逆帯電トナークリーニング部１００ｂをベルト移動方向最下流に設けてもよい。この場合、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７で、中間転写ベルト８上のトナーに正極性の電荷を注入して、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７を通過するトナーの帯電極性を正極性に揃える極性制御を行ってもよいし、このような極性制御が行われないよう構成してもよい。
【００８１】
また、本ベルトクリーニング装置１００は、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４で中間転写ベルト８上の正極性のトナーを除去しているが、逆帯電トナークリーニング部１００ｂを極性制御部に変更して、中間転写ベルト８上の正極性のトナーを除去しない構成としてもよい。この場合、プレクリーニングブラシローラ１０１を通過した中間転写ベルト８上のトナーは、極性制御部により、負極性に揃えられて、極性制御部よりもベルト移動方向下流の正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７へ移送される。そして、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７で、負極性のトナーを除去する。極性制御部で、中間転写ベルト８上のトナーに負極性の電荷を注入する手段としては、導電性ブラシ、導電性ブレードなどでよい。また、トナーの帯電極性を負極性に揃えるのではなく、正極性に揃えるようにして、極性制御部よりもベルト移動方向下流に、負極性の電圧が印加されたクリーニングブラシローラを配置して、中間転写ベルト上の正極性に揃えられたトナーを除去する構成でもよい。このような、構成でも、プレクリーニングブラシローラ１０１で、中間転写ベルト８から未転写トナー像のトナーを大まかに除去するので、極性制御部へ移送されるトナー量は少なくなっている。また、プレクリーニングブラシローラ１０１から中間転写ベルト８に再付着するトナー量も少なくなっている。よって、極性制御部で、中間転写ベルト８上のトナーを良好に、一方の極性に揃えることができる。その結果、極性制御部の下流に配置されたクリーニングブラシローラで中間転写ベルト８上のトナーを良好に静電的に除去できる。よって、大量のトナーが付着した未転写のトナー像がベルトクリーニング装置１００に入力されても、良好にクリーニングすることができる。
【００８２】
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。
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７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２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。
【００８３】
また、図８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２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、１００π／４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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
（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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
（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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
（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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
（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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
（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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
（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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
（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。
【０１１２】
（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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
（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。
【０１２２】
（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。
【０１２３】
（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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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９（ａ），（ｂ），（ｃ）はトナーの形状を模式的に示す図である。図９（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９（ｂ）参照）が０．５〜１．０で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）（図９（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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
また、本発明のクリーニング装置は、中間転写ベルトのおもて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１０に示すように、紙搬送ベルト５１のクリーニング装置５００にも適用することができる。図１０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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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のおもて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１０に示すプリンタにおいても、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。
【０１２８】
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、紙搬送ベルト５１に形成されたトナーパターンを良好に除去することができ、記録紙の裏面が、トナーなどで汚れるのを抑制することができる。
【０１２９】
以上、本実施形態のベルトクリーニング装置１００によれば、クリーニング電圧が印加され、回転しながらベルト部材たる中間転写ベルト８上のトナーを静電的に除去するクリーニング部材たるクリーニングブラシローラと、回収電圧が印加され、クリーニングブラシローラに付着したトナーを、クリーニングブラシローラから静電的に回収する回収部材たる回収ローラとを備えている。そして、所定のタイミングで、クリーニングブラシローラと中間転写ベルトとの間に予め決められた電流を流し、そのときの電圧を、クリーニング電圧として設定している。これにより、中間転写ベルトの抵抗が変動しても、最適なクリーニング電流を維持することができ、良好なクリーニング性を維持することができる。また、所定のタイミングで、回収ローラとクリーニングブラシローラとの間に予め決められた電流を流し、そのときの電圧を、回収電圧として設定している。これにより、クリーニングブラシローラの抵抗が変動しても最適な回収電流を維持することができ、クリーニングブラシローラ上のトナーを良好に回収することができる。これに、クリーニングブラシローラに残留するトナーが生じるのを抑制することができ、クリーニング不良が生じるのを抑制することができる。
【０１３０】
また、回収ローラとクリーニングブラシローラとの間に予め決められた電流を流すタイミングを、クリーニングローラと中間転写ベルトとの間に予め決められた電流を流すタイミングに同期させることで、設定されるクリーニング電圧の影響も考慮された上で回収電圧を設定することができ、設定される回収電圧の影響も考慮された上でクリーニング電圧を設定することができる。
【０１３１】
また、クリーニング電圧の設定および上収電圧の設定は、装置の起動時に行う。前回の使用時に比べて大きく環境が変化した可能性が高い装置の起動時に行うことで、クリーニング不良を良好に抑えることができる。
【０１３２】
各クリーニング部で除去するトナー量が異なるため、各クリーニング部でクリーニングブラシローラと中間転写ベルトとの間に流れる最適な電流値が異なる。よって、クリーニングブラシローラと回収ローラとを備えたクリーニング部を複数有し、クリーニング電圧を設定するときに、クリーニングブラシローラと中間転写ベルトとの間に流す電流値を各クリーニング部で異なせることで、各クリーニング部で最適なクリーニング電圧を設定することができる。
【０１３３】
また、上記クリーニング部を３つ備え、中間転写ベルト表面移動方向最上流に配置された最上流クリーニング部たるプレクリーニング部およびベルト表面移動方向最下流に配置された最下流クリーニング部たる正規帯電トナークリーニング部のクリーニング電圧の極性と、プレクリーニング部と正規帯電クリーニング部との間に配置された中段クリーニング部たる逆帯電トナークリーニング部のクリーニング電圧の極性とを異ならせた。これにより、逆帯電トナークリーニングでプレクリーニング部で除去できなかったトナーに対して、正規帯電トナークリーニング部のクリーニング電圧と逆極性の電荷を注入することができ、正規帯電トナークリーニング部で、正規帯電トナークリーニング部のクリーニング電圧と逆極性のトナーを良好に除去することができる。
【０１３４】
また、プレクリーニング部と正規帯電トナークリーニング部のクリーニング電圧の極性を、トナーの正規帯電極性と逆極性にしたことで、ほとんどが正規帯電極性の未転写トナー像を除去する際、プレクリーニング部で未転写トナー像を大まかに除去することができる。これにより、プレクリーニング部よりも下流にクリーニング部に入力されるトナー量が減り、下流のクリーニング部で残りのトナーを良好に除去することができる。その結果、未転写トナー像も良好にクリーニングすることができる。
【０１３５】
また、転写残トナーをクリーニングするときのクリーニング電圧と、未転写トナー像をクリーニングするときのクリーニング電圧とを設定する。転写残トナーと未転写トナー像とでは、除去するトナー量が異なるため、転写残トナーをクリーニングするときに最適なクリーニング電圧と、未転写トナー像をクリーニングするときの最適なクリーニング電圧は、異なってくる。よって、転写残トナーをクリーニングするときのクリーニング電圧と、未転写トナー像をクリーニングするときのクリーニング電圧とを設定することによって、転写残トナーをクリーニングするときも、未転写トナー像をクリーニングするときも、良好なクリーニング性を得ることができる。
【０１３６】
また、本実施形態の画像形成装置においては、ベルトクリーニング装置として、上述のベルトクリーニング装置を用いることで、中間転写ベルト８上のトナーを良好にクリーニングできることにより、高画質な画像形成を実現することができる。
【符号の説明】
【０１３７】
４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：ドラムクリーニング装置
８：中間転写ベルト
１３，１４，１５：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：プレクリーニング部
１００ｂ：逆帯電トナークリーニング部
１００ｃ：正規帯電トナークリーニング部
１０１：プレクリーニングブラシローラ
１０２：プレ回収ローラ
１０３：プレ掻き取りブレード
１０４：逆帯電トナークリーニングブラシローラ
１０５：逆帯電トナー回収ローラ
１０６：逆帯電トナー掻き取りブレード
１０７：正規帯電トナークリーニングブラシローラ
１０８：正規帯電トナー回収ローラ
１０９：正規帯電トナー掻き取りブレード
５００：搬送ベルトクリーニング装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３８】
【特許文献１】特開２００５−３１６２６８号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーニング装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
中間転写方式の画像形成装置におけるベルと部材たる中間転写ベルト上の転写残トナーをクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置として、静電クリーニング装置を採用したものが知られている。
【０００３】
静電クリーニング装置は、中間転写ベルトに当接しながら回転するクリーニング部材たるクリーニングブラシと、これに当接しながら回転する回収部材たる回収ローラと、回収ローラに当接する掻き取りブレードとを有している。そして、クリーニングブラシには、トナーの正規帯電極性とは逆極性のクリーニング電圧を印加している。また、回収ローラには、クリーニング電圧と同極性で且つクリーニング電圧よりも値の大きな回収電圧を印加している。中間転写ベルトの表面上に付着している付着物たる転写残トナーは、クリーニングブラシのブラシによって引っ掻かれながら、クリーニング電圧によってベルト表面からブラシに静電転移する。その後、クリーニングブラシから回収ローラに静電転移した後、掻き取りブレードによって回収ローラ表面から掻き落とされる。
【０００４】
従来は、一定のクリーニング電圧をクリーニングブラシローラに印加し、回収ローラにも一定の回収電圧を印加していた。しかし、環境や経時使用などにより中間転写ベルトの抵抗変化が起きてしまうと、中間転写ベルト−クリーニングブラシローラ間に流れるクリーニング電流がクリーニングに最適な値と異なってしまい、良好なクリーニングができなかった。
【０００５】
特許文献１には、クリーニング時にクリーニングブラシと中間転写ベルトとの間に流れる電流を一定に制御する定電流制御手段を備えたクリーニング装置が記載されている。このように定電流制御を行うことで、環境や経時使用により中間転写ベルトの抵抗変動があっても最適なクリーニング電流を流すことができ、クリーニング性の低下を抑制することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、抵抗変化は中間転写ベルトだけでなく、クリーニングブラシも環境や経時使用により変化してしまう。このように、クリーニングブラシの抵抗が変動すると、回収ローラ−クリーニングブラシ間に流れる回収電流が回収に最適な値と異なってしまい、クリーニングブラシのトナーを良好に回収ローラに回収することができず、クリーニングブラシに残留するトナーが生じてしまう。クリーニングブラシにトナーが残留してしまうと、クリーニングブラシの回転で再び中間転写ベルトとの当接領域を通過するとき、ブラシ繊維に付着する新たなトナー量が減り、クリーニング性が低下してしまうという課題や、この残留トナーが、中間転写ベルトに再付着して、クリーニング不良となってしまうという課題が生じてしまう。
【０００７】
本発明は以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、ベルト部材やクリーニング部材の経時変化や環境変化に対しても良好にベルト部材からトナーを除去することができ、かつ、良好にクリーニング部材のトナーを回収部材で回収することのできるクリーニング装置および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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、クリーニング電圧が印加され、回転しながらベルト部材上のトナーを静電的に除去するクリーニング部材と、回収電圧が印加され、上記クリーニング部材に付着したトナーを、上記クリーニング部材から静電的に回収する回収部材とを備えたクリーニング装置において、上記クリーニング部材と上記ベルト部材との間にクリーニングに最適なクリーニング電流が流れるようクリーニング電圧を制御するとともに、上記クリーニング部材と上記回収部材との間に回収に最適な回収電流が流れるよう回収電圧を制御する制御手段を備えた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のクリーニング装置において、所定のタイミングで、上記クリーニング部材と上記ベルト部材との間に予め決められた電流を流し、そのときの電圧を電圧検知手段で検知し、検知した電圧を、クリーニング電圧として設定するクリーニング電圧設定手段と、所定のタイミングで、上記回収部材と上記クリーニング部材との間に予め決められた電流を流し、そのときの電圧を電圧検知手段で検知し、検知した回収電圧を、回収電圧として設定する回収電圧設定手段とを備え、上記制御手段は、ベルト部材上のトナーをクリーニングするとき、上記クリーニング電圧設定手段で設定したクリーニング電圧を上記クリーニング部材に印加し、上記回収電圧設定手段で設定した回収電圧を上記回収部材に印加する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のクリーニング装置において、上記回収部材と上記クリーニング部材との間に予め決められた電流を流すタイミングを、上記クリーニング部材と上記ベルト部材との間に予め決められた電流を流すタイミングに同期させた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２または３のクリーニング装置において、上記クリーニング電圧の設定および上記回収電圧の設定は、装置の起動時に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、請求項２乃至４いずれかのクリーニング装置において、上記クリーニング部材と上記回収部材とを備えたクリーニング部を複数有し、クリーニング電圧を設定するときに、上記クリーニング部材と上記ベルト部材との間に流す電流値を各クリーニング部で異ならせたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５のクリーニング装置において、上記クリーニング部を３つ備え、上記ベルト部材表面移動方向最上流に配置された最上流クリーニング部および上記ベルト部材表面移動方向最下流に配置された最下流クリーニング部のクリーニング電圧の極性と、上記最上流クリーニング部と最下流クリーニング部との間に配置された中段クリーニング部のクリーニング電圧の極性とを異ならせた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のクリーニング装置において、上記最上流クリーニング部と上記最下流クリーニング部のクリーニング電圧の極性を、トナーの正規帯電極性と逆極性にした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２乃至７いずれかのクリーニング装置において、上記クリーニング電圧設定手段は、転写残トナーをクリーニングするときのクリーニング電圧と、未転写トナー像をクリーニングするときのクリーニング電圧とを設定することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、無端状のベルト部材のおもて面に担持されているトナー像、あるいは、上記ベルト部材のおもて面に保持された記録部材に担持されているトナー像を、上記ベルト部材の無端移動に伴って搬送するベルト装置と、上記ベルト部材のおもて面、あるいは記録部材にトナー像を形成するトナー像形成手段と、上記ベルト部材上のトナーをクリーニングするクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、上記クリーニング手段として、請求項１乃至８いずれかのクリーニング装置を用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、クリーニング部材と回収部材との間に回収に最適な回収電流が流れるよう回収電圧を制御するので、クリーニング部材の抵抗が変動しても、最適な回収電流を維持することができ、クリーニング部材上のトナーを良好に回収することができる。その結果、クリーニングブラシにトナーが残留するのを抑制することができ、クリーニング不良を抑制することができる。
また、クリーニング部材とベルト部材との間にクリーニングに最適なクリーニング電流が流れるようクリーニング電圧を制御するので、ベルト部材の抵抗が変動しても、最適なクリーニング電流を維持することができ、良好なクリーニング性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】プレクリーニング部のプレクリーニングブラシローラへの印加電圧と、プレ回収ローラへの印加電圧とのタイミングチャート。
【図６】Ｖ−Ｉ（クリーニング電圧−クリーニング電流）特性を示す図。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれトナーの形状を模式的に示す図。
【図１０】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。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。４つのプロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、ドラム状の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋをそれぞれ有している。感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの回りにはそれぞれ帯電装置２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、現像装置５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、ドラムクリーニング装置４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、除電装置（不図示）等を有している。プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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，Ｍ，Ｃ，Ｋの上方には、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。
【００１２】
プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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２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、潤滑剤塗布装置２００などを有している。
【００１３】
中間転写ベルト８のループ内側には、４つの１次転写ローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、従動ローラ１０と、駆動ローラ１１と、２次転写対向ローラ１２と、３つの対向ローラ１３、１４、１５と、塗布ブラシ対向ローラ１７とが配設されている。これらローラは何れも、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、対向ローラ１３、１４、１５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。
【００１４】
ベルトループ内側に配設された４つの１次転写ローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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のおもて面と、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。なお、１次転写ローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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１次転写バイアスが印加される。
【００１５】
また、ベルトループ内側に配設された２次転写対向ローラ１２は、ベルトループ外側に配設された２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のおもて面と、２次転写ローラ１８とが当接する２次転写ニップが形成されている。なお、２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２次転写バイアスが印加される。また、２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。
【００１６】
また、ベルトループ内側に配設された３つの対向ローラ１３、１４、１５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１０１、１０４、１０７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のおもて面と、各クリーニングブラシローラ１０１、１０４、１０７とが当接するクリーニングニップが形成されている。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。
【００１７】
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２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２次転写ニップの図中右側方に備えている。また、２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２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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。
【００１８】
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２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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
弾性層の厚さは、硬度及び層構成にもよるが、０．０７〜０．５［ｍｍ］の範囲が好ましい。さらに好ましくは０．２５〜０．５［ｍｍ］の範囲がよい。又、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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
中間転写ベルト８の表面は、ベルト表面を保護するために、潤滑剤塗布装置２００により潤滑剤が塗布されている。潤滑剤塗布装置２００は、ステアリン酸亜鉛塊などの固形潤滑剤２０２と、固形潤滑剤と当接し、回転によって固形潤滑剤から掻き取って得た潤滑剤粉末を中間転写ベルト８表面に塗布する塗布部材たる塗布ブラシローラ２０１とを備えている。本プリンタでは潤滑剤塗布装置２００を備えているが、使用するトナーや中間転写ベルト８の材質、表面摩擦係数により適宜設ければよいものである。
【００２８】
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，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを回転駆動する。また、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面を帯電装置２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面に形成した静電潜像を現像装置５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって現像することで、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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１次転写ニップにて、中間転写ベルト８のおもて面に重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト８のおもて面には４色重ね合わせトナー像が形成される。
【００２９】
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枚づ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２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２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、２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。
【００３０】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像を中間転写ベルト８に１次転写した後の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋについては、ドラムクリーニング装置４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。
【００３１】
Ｋ用のプロセスユニット６Ｋの図中右側方には、光学センサユニット１５０が中間転写ベルト８のおもて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２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。これらセンサは何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のおもて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。
【００３２】
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、各色の画像濃度を適正化するための画像濃度制御を実行する。
画像濃度制御は、まず、図２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上における各光学センサ１５１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ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］×２［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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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１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／ｃｍ２］、最大で０．５５［ｍｇ／ｃｍ２］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。
【００３３】
中間転写ベルト８に形成され各トナーパターン（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１５１との対向位置を通過する。この際、光学センサ１５１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。
【００３４】
次に、各色トナーパッチを検知したときの光学センサ１５１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特定する。
【００３５】
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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。
【００３６】
また、本プリンタは、電源投入時あるいは所定枚数のプリントを行う度に、色ずれ量補正処理も実施するようになっている。そして、この色ずれ量補正処理において、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３に示すようなシェブロンパッチＰＶ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ＰＶは、図３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。このシェブロンパッチＰＶの付着量は、０．３［ｍｇ／ｃｍ２］程度である。
【００３７】
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ＰＶ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ＰＶ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ｔｙｋ、ｔｍｋ、ｔｃｋ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ＰＶ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。
【００３８】
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し画像形成に用いると画像品質が悪くなる（現像能力低下、転写性低下）。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感光体１の非画像領域に吐き出させ、吐き出し後にトナー濃度が低下した現像装置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。
【００３９】
不図示の制御部は、各現像装置５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー消費量と、各現像装置５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。
【００４０】
リフレッシュモードが実行されると、感光体の紙間に対応する非画像形成領域に２５［ｍｍ］×２５０［ｍｍ］の面積のトナー消費パターンが作成され、中間転写ベルト８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、１．２［ｍｇ／ｃｍ２］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。
【００４１】
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は、ベルトクリーニング装置１００によって回収される。このとき、ベルトクリーニング装置１００は、大量のトナーを中間転写ベルト８から除去しなければならない。しかしながら、従来の極性制御手段とブラシローラとからなるクリーニング装置や、正極性のトナーを除去するブラシローラと、負極性のトナーを除去するブラシローラとを備えたクリーニング装置では、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のトナー像を一度で除去することができなかった。このような場合には、クリーニングしきれなかった中間転写ベルト８上トナーが次のプリント動作時に記録紙上に転写され、異常画像となる場合があった。
【００４２】
そこで、本プリンタのベルトクリーニング装置１００においては、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記録紙Ｐに転写されずにベルトクリーニング装置１００へ搬送される未転写のトナー像を一度で除去することができるよう構成している。
【００４３】
図４は、本プリンタの特徴点である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。
同図において、ベルトクリーニング装置１００は、中間転写ベルト８上の未転写のトナー像を大まかに除去するためのプレクリーニング部１００ａと、中間転写ベルト８上の正規帯電極性（負極性）と反対極性（正極性）に帯電したトナーを除去する逆帯電トナークリーニング部１００ｂと、中間転写ベルト８上の正規帯電極性に帯電したトナーを除去する正規帯電トナークリーニング部１００ｃとを備えている。
【００４４】
プレクリーニング部１００ａには、プレクリーニング部材たるプレクリーニングブラシローラ１０１を有している。また、プレクリーニングブラシローラ１０１に付着したトナーを回収するプレ回収部材としてのプレ回収ローラ１０２、プレ回収ローラ１０２に当接してローラ表面からトナーを掻き取るプレ掻き取り部材としてのプレ掻き取りブレード１０３を有している。
【００４５】
未転写のトナー像を構成するトナーのほとんどは、正規帯電極性（負極性）に帯電しているので、正規帯電極性と反対極性（正極性）の電圧をプレクリーニングブラシローラ１０１に印加して、中間転写ベルト８上の負極性トナーを静電的除去するよう構成されている。また、プレ回収ローラ１０２には、プレクリーニングブラシローラ１０１よりも大きな正極性の電圧が印加されている。
【００４６】
逆帯電トナークリーニング部１００ｂは、プレクリーニング部１００ａよりも中間転写ベルト８移動方向下流側に配置され、トナーの正規帯電極性（負極性）と反対極性（正極性）に帯電した逆帯電トナーを静電的に除去する逆帯電トナークリーニング部材たる逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４を有している。また、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４に付着した逆帯電トナーを回収する逆帯電トナー回収部材としての逆帯電トナー回収ローラ１０５、逆帯電トナー回収ローラ１０５に当接してローラ表面から逆帯電トナーを掻き取る逆帯電トナー掻き取り部材としての逆帯電トナー掻き取りブレード１０６を備えている。逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４には、負極性の電圧が印加されており、逆帯電トナー回収ローラ１０５には、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４よりも大きな負極性の電圧が印加されている。また、この逆帯電トナークリーニング部１００ｂは、中間転写ベルト８上のトナーに負極性の電荷を付与して、中間転写ベルト８上のトナーの帯電極性を、正規帯電極性（負極性）に揃える極性制御手段としての機能も有している。
【００４７】
正規帯電トナークリーニング部１００ｃは、逆帯電トナークリーニング部１００ｂよりも中間転写ベルト８移動方向下流側に配置され、正規帯電極性に帯電した正規帯電トナーを静電的に除去する正規帯電トナークリーニング部材たる正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７を有している。また、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７に付着した正規帯電トナーを回収する正規帯電トナー回収部材としての正規帯電トナー回収ローラ１０８、正規帯電トナー回収ローラ１０８に当接してローラ表面から正規帯電トナーを掻き取る正規帯電トナー掻き取り部材としての正規帯電トナー掻き取りブレード１０９を備えている。正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７には、正極性の電圧が印加されており、正規帯電トナー回収ローラ１０８には、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７よりも大きな負極性の電圧が印加されている。
【００４８】
また、ベルトクリーニング装置１００には、画像形成装置本体に備えられた廃トナータンク（図示省略）に搬送するための搬送手段としての搬送スクリュ１１０が備えられている。本ベルトクリーニング装置１００においては、搬送スクリュ１１０で、ベルトクリーニング装置外の不図示の廃トナータンクに搬送しているが、ベルトクリーニング装置１００に廃トナーケースを設けて、廃トナーケースに除去したトナーを貯留してもよい。この廃トナーケースは、ベルトクリーニング装置１００に対して着脱可能に取り付けられており、メンテナンスなどのときに、廃トナーケース１１５をクリーニング装置１００から取り外して廃トナーケース１１５に溜まったトナーを除去できるようにする。
【００４９】
各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７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からなるブラシ部とを具備しており、外径がφ１５〜１６［ｍｍ］である。起毛は、内部が導電性カーボンなどの導電性材料からなり、表面部がポリエステルなどの絶縁性材料からなる二層構造の芯鞘構造となっている。これにより、芯は、クリーニングブラシローラに印加された電圧とほぼ同じ電位になり、トナーを起毛表面に静電的に引き付けることができる。その結果、中間転写ベルト８上のトナーは、クリーニングブラシローラに印加された電圧の作用によって起毛に静電的に付着する。また、各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７の起毛を、二層構造の芯鞘構造ではなく、導電性繊維のみで構成してもよい。また、回転軸部材の法線方向に対して傾斜した姿勢で植毛されたいわゆる斜毛にしてもよい。また、プレクリーニングブラシローラ１０１、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７の起毛を芯鞘構造とし、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４の起毛を導電性繊維のみで構成してもよい。逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４の起毛を導電性繊維のみで構成することで、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４からトナーへの電荷注入が発生しやすくなる。よって、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４によって、中間転写ベルト８上のトナーを良好に負極性に揃えることができる。一方、プレクリーニングブラシローラ１０１、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７の起毛を芯鞘構造とすることによって、トナーへの電荷注入を抑制することができ、中間転写ベルト８上のトナーが正極性に帯電するのを抑制する。これにより、プレクリーニングブラシローラ１０１、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７で、静電的に除去できないトナーが生じるのを抑制できる。
【００５０】
また、各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７は、中間転写ベルト８に対し１［ｍｍ］食い込ませており、図示しない駆動手段によって、当接位置で起毛が、中間転写ベルト８移動方向とは逆方向（カウンター方向）に移動するよう回転する。当接位置において、起毛をカウンター方向に移動するよう回転させることで、クリーニングブラシローラと中間転写ベルト８との線速差を大きくすることができる。これにより、中間転写ベルト８のある箇所が、クリーニングブラシローラとの当接範囲を抜けるまでの間における起毛との接触確率が増え、良好に中間転写ベルト８からトナーを除去することができる。
【００５１】
本ベルトクリーニング装置１００においては、各回収ローラ１０２，１０５，１０８として、ＳＵＳローラを用いた。なお、各回収ローラ１０２，１０５，１０８は、クリーニングブラシローラに付着したトナーを起毛と回収ローラとの電位勾配によってブラシから回収ローラに転位させる機能さえ発揮できれば、どのような材料からなっていてもかまわない。例えば、各回収ローラ１０２，１０５，１０８を導電性芯金に数［μｍ］〜１００［μｍ］の高抵抗弾性チューブを被せたり、あるいはさらに絶縁コーティングしたりして、ローラ抵抗をｌｏｇＲ＝１２〜１３［Ω］にしたものを用いてもよい。各回収ローラ１０２，１０５，１０８として、ＳＵＳローラを用いることにより、コストダウンや印加電圧を低く抑えることができ、省電力化を図ることができるというメリットがある。一方、ローラ抵抗をｌｏｇＲ＝１２〜１３［Ω］にすることによって、回収ローラへの回収時におけるトナーへの電荷注入を抑制し、トナーが回収ローラの印加電圧の極性と同極性になり、トナー回収率が低下するのを抑制することができる。
【００５２】
各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７の条件は、次の通りである。
・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：１０６〜８［Ω］
・ブラシ植毛密度：１０万［本／ｉｎｃｈ２］
・ブラシ繊維径：約２５〜３５［μｍ］
・ブラシ先端の毛倒れ処理：なし
・ブラシ径φ：１５〜１６［ｍｍ］
・中間転写ベルト８へのブラシ繊維喰い込み量：１［ｍｍ］
ブラシ植毛密度、ブラシ抵抗、繊維径、繊維種類、ブラシ繊維喰込量はシステムによって最適化できるため、これに限らない。また、使用できる繊維の種類としては、ナイロン、アクリル、ポリエステルなどがある。
【００５３】
各回収ローラ１０２，１０５，１０８の条件は、次のとおりである。
・回収ローラ芯金材質：ＳＵＳ
・回収ローラへのブラシ繊維喰い込み量：１．５［ｍｍ］
回収ローラ材質、ブラシ繊維喰込量、印加電圧はシステムによって最適化できるため、これに限らない。
【００５４】
各掻き取りブレード１０３，１０６，１０９の条件は次の通りである。
・ブレード当接角度：２０°
・ブレード厚み：０．１［ｍｍ］
・回収ローラへのブレード喰い込み量：１．０［ｍｍ］
ブレード当接角度、ブレード厚み、回収ローラへの喰い込み量は、システムによって最適化できるため、これに限らない。
【００５５】
次に本ベルトクリーニング装置１００のクリーニング動作について説明する。
図４に示すように、２次転写部を通過した転写残トナーおよび未転写トナー像は不図示の入口シールを越え、プレクリーニングブラシローラ１０１の位置に中間転写ベルト８の回転により移送される。プレクリーニングブラシローラ１０１には、トナーの正規帯電極性と反対極性（正極性）の電圧が印加されており、中間転写ベルト８とプレクリーニングブラシローラ１０１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プレクリーニングブラシローラ１０１へ移動させる。プレクリーニングブラシローラ１０１に移動した負極性のトナーは、プレクリーニングブラシローラ１０１よりも値が大きな正極性の電圧が印加されたプレ回収ローラ１０２との当接位置まで移送される。そして、プレクリーニングブラシローラ１０１の表面電位とプレ回収ローラ１０２の表面電位との電位差で形成される電界により、プレクリーニングブラシローラ１０１上に移動したトナーを静電的に吸着してプレ回収ローラ１０２上へ移動させ、プレ回収ローラ１０２に移動した負極性のトナーは、プレ掻き取りブレード１０３により回収ローラ表面から掻き落とされる。プレ掻き取りブレード１０３により掻き落とされたトナーは、搬送スクリュ１１０で装置外に排出される。
【００５６】
次に、プレクリーニングブラシローラ１０１により除去できなかった中間転写ベルト８上の未転写トナー像の負極性トナーや正極性トナー、正極性の転写残トナーは、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４の位置に移送される。逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４には、トナーの正規帯電極性と同極性（負極性）の電圧が印加されており、電荷注入や放電により、中間転写ベルト８上のトナーの極性を負極性に揃える。また、負極性に制御されなかった正極性の逆帯電トナーが、中間転写ベルト８と逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４表面電位との電位差で形成される電界により、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４に吸着して除去される。逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４に移動した正極性のトナーは、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４よりも値が大きな負極性の電圧が印加された逆帯電トナー回収ローラ１０５との当接位置まで移送される。そして、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４の表面電位と逆帯電トナー回収ローラ１０５の表面電位との電位差で形成される電界により、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４上に移動したトナーを静電的に吸着して逆帯電トナー回収ローラ１０５上へ移動させる。逆帯電トナー回収ローラ１０５に移動した正極性のトナーは、逆帯電トナー掻き取りブレード１０６により回収ローラ表面から掻き落とされる。
【００５７】
次に、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４により負極性にシフトしたトナーや、プレクリーニングブラシローラ１０１により除去できなかった負極性のトナーが、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７に移送される。正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７へ移送されるトナーは、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４により負極性に極性制御されている。また、プレクリーニングブラシローラ１０１や逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４によって中間転写ベルト８上のトナーは、ほとんど除去されている。このため、この正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７へ移送されるトナーは、ごく少量である。この正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７へ移送された負極性に揃えられ、ごく少量の中間転写ベルト８上のトナーは、トナーの正規帯電極性と反対極性（正極性）の電圧が印加されている正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７に静電的に付着し、正規帯電トナー回収ローラ１０８により回収され、正規帯電トナー掻き取りブレード１０９により、正規帯電トナー回収ローラ１０８から掻き落とされる。
【００５８】
本ベルトクリーニング装置１００によれば、プレクリーニングブラシローラ１０１を設けることによって、プレクリーニングブラシローラ１０１で未転写のトナー像の大部分をしめる負極性のトナーが大まかに除去される。これにより、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４や正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７に入力されるトナー量を減らすことができ、これらのクリーニングブラシローラ１０４，１０７で残りのトナーを良好に除去することができる。
【００５９】
次に、本実施形態の特徴点について説明する。
従来は、一定のクリーニング電圧を各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７に印加し、中間転写ベルト８上のトナーを除去していた。また、各回収ローラ１０２，１０５，１０８にも一定の回収電圧を印加し、クリーニングブラシローラ上のトナーを回収していた。しかし、環境によって温度・湿度が変化すると、中間転写ベルト８やクリーニングブラシローラの抵抗変化が起きてしまい、中間転写ベルト−クリーニングブラシローラ間に流れるクリーニング電流がクリーニングに最適な値と異なってしまい、良好なクリーニングができない。また、クリーニングブラシローラ−回収ローラ間に流れる回収電流が回収に最適な値と異なってしまい、良好な回収ができない。また、中間転写ベルト８とクリーニングブラシローラの耐久試験を行ったところ、双方に抵抗変化が起きることがわかり、これが原因で最適な電流が流れずに良好なクリーニングや回収ができない。
【００６０】
そこで、本実施形態においては、中間転写ベルト８−クリーニングブラシローラ間、およびクリーニングブラシローラ−回収ローラ間に、それぞれ独立に適切な電流が流れるような電圧を印加するよう構成した。すなわち、中間転写ベルト−クリーニングブラシローラ間、およびクリーニングブラシローラ−回収ローラ間に最適な電流を流し、その時の電圧を検知し、その電圧をクリーニング電圧、および回収電圧にすることで、環境変化、経時劣化によって中間転写ベルトやクリーニングブラシローラの抵抗変化が起きても、常に良好なクリーニングや回収を行えるようにした。
【００６１】
図４に示すように、各クリーニング部１００ａ，１００ｂ，１００ｃには、クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７にクリーニング電圧を印加するためのクリーニング電源部１３０，１３２，１３４と、回収ローラ１０２，１０５，１０８に回収電源を印加するための回収電源部１３１，１３３，１３５を備えている。各クリーニング電源部１３０，１３２，１３４は、電源１３０ａ，１３２ａ，１３４ａと、電圧を検知するための電圧検知部１３０ｂ，１３２ｂ，１３４ｂを有している。また、各回収電源部１３１，１３３，１３５も、電源１３１ａ，１３３ａ，１３５ａと電圧を検知するための電圧検知部１３１ｂ，１３３ｂ，１３５ｂとを備えている。
【００６２】
各クリーニング電圧および回収電圧の設定は、画像形成装置起動時に行う。具体的には、画像形成装置を起動してから、画像形成が開始するまでの任意のタイミングでクリーニング電圧および回収電圧を決定する。ただし、各クリーニング電圧および回収電圧を設定するタイミングはこれに限らず、画像形成終了後から次の画像形成開始までの準備動作中でもよい。また、装置本体に環境検知手段としての温湿度センサを設け、温湿度センサの検知結果に基づいて、各クリーニング電圧および回収電圧の設定を実行してもよい。例えば、低湿環境と中湿環境との境界値である第１閾値と、中湿環境と高湿環境との境界値である第２閾値とを設ける。そして、これら閾値をまたいで湿度が変化した場合に、各クリーニング電圧および回収電圧の設定を実行する。
【００６３】
まず、プレクリーニングブラシローラ１０１に印加する第１クリーニング電圧およびプレ回収ローラ１０２に印加する第１回収電圧を設定する。中間転写ベルト８、各クリーニング部のクリーニングローラ、回収ローラを回転駆動させる。次に、不図示の制御部で、電源１３０ａを定電流制御して、プレクリーニングブラシローラ１０１−中間転写ベルト間に２０μＡの第１クリーニング電流を流し、その時の電圧を電圧検知部１３０ｂにより検知し、それを第１クリーニング電圧として決定する。また、同じタイミングで電源１３１ａを定電流制御して、プレ回収ローラ１０２−プレクリーニングブラシローラ間に５μＡの第１回収電流を流し、その時の電圧を電圧検知部１３１ｂにより検知し、それを第１回収電圧として決定する。
【００６４】
上記第１クリーニング電流は、予め実験により求めた値であり、転写残トナーが付着した中間転写ベルト８−プレクリーニングブラシローラ１０１間でクリーニングに最適な電流が流れるクリーニング電圧値を、転写残トナーのないプレクリーニングブラシローラ１０１に印加したとき、プレクリーニングブラシローラ１０１−中間転写ベルト間に流れた電流値である。また、第１回収電流は、転写残トナが付着した状態のプレクリーニングブラシ−回収ローラ間で回収に最適な電流が流れたときの回収電圧値をプレ回収ローラに印加したとき、転写残トナーがないプレクリーニングブラシ−回収ローラ間に流れた電流値である。
【００６５】
次に、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４に印加する第２クリーニング電圧および逆帯電トナー回収ローラに印加する第２回収電圧を設定する。本実施形態においては、中間転写ベルト８上の第１クリーニング電流が流れた箇所が、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４のクリーニングニップを通過しているときに、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４に印加する第２クリーニング電圧および逆帯電トナー回収ローラに印加する第２回収電圧を設定する。本実施例では中間転写ベルトは３５２［ｍｍ／ｓｅｃ］で回転しており、またプレクリーニングブラシローラ１０１と逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４との距離は２０［ｍｍ］である。よって、プレクリーニングブラシローラ１０１およびプレ回収ローラ１０２に印加する電圧が決定してから２０［ｍｍ］÷３５２［ｍｍ／ｓｅｃ］＝０．０６［ｓｅｃ］以降に第２クリーニング電圧および第２回収電圧を決定する。また、この時、プレクリーニングブラシローラ１０１およびプレ回収ローラ１０２には、上述で決定した第１クリーニング電圧、第１回収電圧を印加する。こうすることによって、プレクリーニングブラシローラ１０１およびプレ回収ローラ１０２から中間転写ベルト８に付与された電荷による影響も考慮された上で第２クリーニング電圧および第２回収電圧を決定することができる。
【００６６】
第１クリーニング電圧および第１回収電圧が決定されてから０．０６［ｓｅｃ］経過したら、電源１３２ａを定電流制御して、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４−中間転写ベルト８間に−４０μＡの第２クリーニング電流を流す。その時の電圧を電圧検知部１３２ｂにより検知し、それを第２クリーニング電圧として設定する。また、同じタイミングで電源１３３ａを定電流制御して、逆帯電トナー回収ローラ１０５−逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４間に−５μＡの第２回収電流を流し、その時の電圧を電圧検知部１３３ｂにより検知し、それを第２回収電圧として決定する。
【００６７】
上記第２クリーニング電流も、第１クリーニング電流と同様にして予め実験により求められた値である。すなわち、転写残トナーが付着した中間転写ベルト８−逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４間でクリーニングに最適な電流が流れたときのクリーニング電圧値を、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４に印加したとき、転写残トナーがない状態の中間転写ベルト−逆帯電トナークリーニングブラシローラ間に流れた電流値である。また、第２回収電流も、第１回収電流と同様にして予め実験により求められた値である。
【００６８】
次に、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７に印加する第３クリーニング電圧および正規帯電トナー回収ローラ１０８に印加する第３回収電圧を決定する。この第３クリーニング電圧および第２回収電圧を決定は、中間転写ベルト８上の第１、第２クリーニング電流が流れた箇所が、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７のクリーニングニップを通過しているときに行う。本実施例では逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４と正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７との距離は２０［ｍｍ］であるので、第２クリーニング電圧および第２回収電圧が決定してから２０［ｍｍ］÷３５２［ｍｍ／ｓｅｃ］＝０．０６［ｓｅｃ］以降に第３クリーニング電圧および第３回収電圧を決定することにする。この時、プレクリーニングブラシローラおよびプレ回収ローラ、逆帯電トナークリーニングブラシローラおよび逆帯電トナー回収ローラには電圧は印加し続けたままである。こうすることによって、プレクリーニングブラシローラ１０１およびプレ回収ローラ１０２から中間転写ベルト８に付与された電荷による影響と、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４および逆帯電トナー回収ローラ１０５から中間転写ベルト８に付与された電荷による影響が考慮された上で第３クリーニング電圧および第３回収電圧を決定することができる。
【００６９】
第２クリーニング電圧および第２回収電圧が決定されてから０．０６［ｓｅｃ］経過したら、電源１３４ａを定電流制御して、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７−中間転写ベルト８間に５μＡの第３クリーニング電流を流す。その時の電圧を電圧検知部１３４ｂにより検知し、それを第３クリーニング電圧として設定する。また、同じタイミングで電源１３５ａを定電流制御して、正規帯電トナー回収ローラ１０８−正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７間に５μＡの第３回収電流を流し、その時の電圧を電圧検知部１３５ｂにより検知し、それを第３回収電圧として決定する。
【００７０】
画像形成動作が開始されたら、不図示の制御部は、設定した各クリーニング電圧、各回収電圧を、それぞれ対応するクリーニングブラシローラおよび回収ローラに印加して、クリーニングを行う。
【００７１】
上記第３クリーニング電流、上記第３回収電流も、上記第１クリーニング電流・第１回収電流と同様にして、求められた値である。
【００７２】
このように、本ベルトクリーニング装置１００によれば、環境変化や経時劣化によって中間転写ベルト８やクリーニングブラシローラの抵抗値がどちらか一方、もしくは両方とも変化してもクリーニングに最適なクリーニング電圧、および回収に最適な回収電圧を印加することが可能である。ただし、装置の構成や、中間転写ベルト８、プレクリーニングブラシローラ１０１、プレ回収ローラ１０２の回転速度の変化によって、第２、第３クリーニング電流、および第２、第３回収電流の最適値は異なるため、第２、第３クリーニング電流、および第２、第３回収電流の値は、上述した値に限らない。
【００７３】
また、プレクリーニング部１００ａは、上述したように、トナーパターンなどの未転写トナー像を約９０％程度除去する必要がある。この未転写トナー像を除去するとき、設定した第１クリーニング電圧をプレクリーニングブラシローラに印加しても、中間転写ベルト上の未転写トナー像をプレクリーニングブラシローラで除去することができない。これは、中間転写ベルト上の大量のトナーが抵抗となるため、上記設定した第１クリーニング電圧を印加しても、中間転写ベルト−プレクリーニングブラシローラ間に最適なクリーニング電流が流れないためである。そこで、プレクリーニング部１００ａにおいては、未転写トナー像をクリーニングするときのクリーニング電圧（以下、未転写クリーニング電圧という）およびそのときの回収電圧（以下、未転写回収電圧という）を設定するのが好ましい。
【００７４】
具体的には、上述と同様にして第１クリーニング電圧・第１回収電圧を決定した後、不図示の制御部は、プレクリーニングブラシローラ１０１−中間転写ベルト８間に８０μＡのクリーニング電流が流れるよう電源１３０ａを定電流制御する。この８０μＡは、予め実験により求めた値であり、未転写トナーを除去するときに最適なクリーニング電流が流れたときのクリーニング電圧値を、未転写トナー像がないときにクリーニングブラシローラに印加したとき、クリーニングブラシ−中間転写ベルト間に流れた電流値である。そして、８０μＡのクリーニング電流が流れたときの電圧値を電圧検知部１３０ｂにより検知し、その電圧値を未転写クリーニング電圧として決定する。また、同じタイミングで電源１３１ａを定電流制御してプレクリーニングブラシローラ１０１−プレ回収ローラ１０２間に５μＡの回収電流を流し、その時の電圧を電圧検知部１３１ｂにより検知する。この検知した電圧値を、未転写回収電圧として決定する。
【００７５】
図５は、プレクリーニング部１００ａのプレクリーニングブラシローラ１０１への印加電圧と、プレ回収ローラ１０２への印加電圧とのタイミングチャートである。
図に示すように、紙間に形成される未転写トナー像としてのトナー消費パターンをクリーニングする際、プレクリーニングブラシローラ１０１に上述で設定した未転写クリーニング電圧を印加し、プレ回収ローラ１０２に上述で設定した未転写回収電圧を印加する。このように、多量のトナーをクリーニングする必要がある未転写トナー像を除去するときのクリーニング電圧および回収電圧を設定することによって、未転写トナー像を良好にクリーニングすることが可能になる。また、プレクリーニングブラシローラ１０１によってトナー消費パターンの大部分をクリーニングすることが可能であるため、これより下流に位置するクリーニング部においては、プレクリーニング部１００ａのように、未転写トナー像を除去するための特別なクリーニング電圧や回収電圧を印加する必要がない。よって、このような未転写トナー像を除去するときも、逆帯電トナークリーニングブラシローラには、第２クリーニング電圧を印加し、逆帯電トナー回収ローラには、第２回収電圧を印加する。また、正規帯電トナークリーニングブラシローラには、第３クリーニング電圧を印加し、正規帯電トナー回収ローラには、第３回収電圧を印加する。
【００７６】
例えば、色ずれ量補正処理の際に形成されるシェブロンパッチＰＶの付着量は０．３［ｍｇ／ｃｍ２］程度であり、トナー消費パターンの付着量は最大で１．２［ｍｇ／ｃｍ２］程度であり、未転写トナー像の付着量は異なる。そこで、除去する未転写トナー像の付着量に応じて、プレクリーニングブラシローラ１０１に印加するクリーニング電圧を異ならせてもよい。
【００７７】
この場合は、まず、プレクリーニングブラシローラ１０１に印加するクリーニング電圧を決定する際に、複数の異なる電流をプレクリーニングブラシローラ１０１に流し、それぞれの電流値に対して電圧検知部１３０ｂを用いて電圧を測定する。得られた測定結果から、図６に示すようなＶ−Ｉ（クリーニング電圧−クリーニング電流）特性を求める。ただし、測定ポイント以外は線形補正する。また、この時、プレ回収ローラ１０２にはプレクリーニングブラシローラ１０１上のトナーを回収するのに最適な５μＡの電流を流し、その時の電圧値を検知する。得られた測定結果から、回収電圧−クリーニング電圧、または、回収電圧−クリーニング電流の特性を求める。
【００７８】
制御部のメモリには、付着量とクリーニング電流値とが関連づけられたテーブルが格納されており、未転写トナー像を除去するとき、この未転写トナー像の付着量とテーブルとからクリーニング電流値を決定する。次に、クリーニング電流値と、図７に示すＶ−Ｉ特性から、プレクリーニングブラシローラ１０１に印加するクリーニング電圧を決定する。また、クリーニング電流またはクリーニング電圧に基づいて、プレ回収ローラ１０２に印加する回収電圧を決定する。これにより、いかなる付着量の未転写トナー像（トナーパターン）に対しても良好なクリーニングが可能となる。
【００７９】
本実施形態のベルトクリーニング装置においては、クリーニングするときに最適なクリーニング電流が流れるクリーニング電圧を予め決定し、定電圧制御で、クリーニングを行っている。これは、クリーニングのとき、最適なクリーニング電流が流れるよう定電流制御を行うと、中間転写ベルト上の転写残トナーや未転写トナー像がクリーニングニップに進入した直後は、トナーの抵抗の影響により、クリーニング電流が低下する。このように、転写残トナーや未転写トナー像がクリーニングニップに進入した直後にクリーニング電流が低下するため、初めにクリーニングニップに入力したトナーは、クリーニング不良となるおそれがある。特に、未転写トナー像など、大量のトナーが中間転写ベルトに付着している場合は、クリーニングニップ入力直後のクリーニング電流の低下量が大きいため、初期時にクリーニング不良が生じやすい。一方、本実施形態のように、クリーニングするときに最適なクリーニング電流が流れるクリーニング電圧を予め印加することにより、初期のクリーニング不良が生じることがない。
【００８０】
また、本ベルトクリーニング装置１００は、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４で中間転写ベルト８上のトナーに負極性の電荷を注入して、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７を通過するトナーの帯電極性を負極性に揃える極性制御を行っているが、このような極性制御は、トナー条件や作像条件によっては必ずしも行わなくてもよい。また、本ベルトクリーニング装置１００は、正規帯電トナークリーニング部１００ｃをベルト移動方向最下流に設けているが、逆帯電トナークリーニング部１００ｂをベルト移動方向最下流に設けてもよい。この場合、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７で、中間転写ベルト８上のトナーに正極性の電荷を注入して、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７を通過するトナーの帯電極性を正極性に揃える極性制御を行ってもよいし、このような極性制御が行われないよう構成してもよい。
【００８１】
また、本ベルトクリーニング装置１００は、逆帯電トナークリーニングブラシローラ１０４で中間転写ベルト８上の正極性のトナーを除去しているが、逆帯電トナークリーニング部１００ｂを極性制御部に変更して、中間転写ベルト８上の正極性のトナーを除去しない構成としてもよい。この場合、プレクリーニングブラシローラ１０１を通過した中間転写ベルト８上のトナーは、極性制御部により、負極性に揃えられて、極性制御部よりもベルト移動方向下流の正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７へ移送される。そして、正規帯電トナークリーニングブラシローラ１０７で、負極性のトナーを除去する。極性制御部で、中間転写ベルト８上のトナーに負極性の電荷を注入する手段としては、導電性ブラシ、導電性ブレードなどでよい。また、トナーの帯電極性を負極性に揃えるのではなく、正極性に揃えるようにして、極性制御部よりもベルト移動方向下流に、負極性の電圧が印加されたクリーニングブラシローラを配置して、中間転写ベルト上の正極性に揃えられたトナーを除去する構成でもよい。このような、構成でも、プレクリーニングブラシローラ１０１で、中間転写ベルト８から未転写トナー像のトナーを大まかに除去するので、極性制御部へ移送されるトナー量は少なくなっている。また、プレクリーニングブラシローラ１０１から中間転写ベルト８に再付着するトナー量も少なくなっている。よって、極性制御部で、中間転写ベルト８上のトナーを良好に、一方の極性に揃えることができる。その結果、極性制御部の下流に配置されたクリーニングブラシローラで中間転写ベルト８上のトナーを良好に静電的に除去できる。よって、大量のトナーが付着した未転写のトナー像がベルトクリーニング装置１００に入力されても、良好にクリーニングすることができる。
【００８２】
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。
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７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２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。
【００８３】
また、図８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２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、１００π／４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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
（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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
（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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
（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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
（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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
（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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
（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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
（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。
【０１１２】
（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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
（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。
【０１２２】
（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。
【０１２３】
（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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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９（ａ），（ｂ），（ｃ）はトナーの形状を模式的に示す図である。図９（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９（ｂ）参照）が０．５〜１．０で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）（図９（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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
また、本発明のクリーニング装置は、中間転写ベルトのおもて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１０に示すように、紙搬送ベルト５１のクリーニング装置５００にも適用することができる。図１０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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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のおもて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１０に示すプリンタにおいても、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。
【０１２８】
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、紙搬送ベルト５１に形成されたトナーパターンを良好に除去することができ、記録紙の裏面が、トナーなどで汚れるのを抑制することができる。
【０１２９】
以上、本実施形態のベルトクリーニング装置１００によれば、クリーニング電圧が印加され、回転しながらベルト部材たる中間転写ベルト８上のトナーを静電的に除去するクリーニング部材たるクリーニングブラシローラと、回収電圧が印加され、クリーニングブラシローラに付着したトナーを、クリーニングブラシローラから静電的に回収する回収部材たる回収ローラとを備えている。そして、所定のタイミングで、クリーニングブラシローラと中間転写ベルトとの間に予め決められた電流を流し、そのときの電圧を、クリーニング電圧として設定している。これにより、中間転写ベルトの抵抗が変動しても、最適なクリーニング電流を維持することができ、良好なクリーニング性を維持することができる。また、所定のタイミングで、回収ローラとクリーニングブラシローラとの間に予め決められた電流を流し、そのときの電圧を、回収電圧として設定している。これにより、クリーニングブラシローラの抵抗が変動しても最適な回収電流を維持することができ、クリーニングブラシローラ上のトナーを良好に回収することができる。これに、クリーニングブラシローラに残留するトナーが生じるのを抑制することができ、クリーニング不良が生じるのを抑制することができる。
【０１３０】
また、回収ローラとクリーニングブラシローラとの間に予め決められた電流を流すタイミングを、クリーニングローラと中間転写ベルトとの間に予め決められた電流を流すタイミングに同期させることで、設定されるクリーニング電圧の影響も考慮された上で回収電圧を設定することができ、設定される回収電圧の影響も考慮された上でクリーニング電圧を設定することができる。
【０１３１】
また、クリーニング電圧の設定および上収電圧の設定は、装置の起動時に行う。前回の使用時に比べて大きく環境が変化した可能性が高い装置の起動時に行うことで、クリーニング不良を良好に抑えることができる。
【０１３２】
各クリーニング部で除去するトナー量が異なるため、各クリーニング部でクリーニングブラシローラと中間転写ベルトとの間に流れる最適な電流値が異なる。よって、クリーニングブラシローラと回収ローラとを備えたクリーニング部を複数有し、クリーニング電圧を設定するときに、クリーニングブラシローラと中間転写ベルトとの間に流す電流値を各クリーニング部で異なせることで、各クリーニング部で最適なクリーニング電圧を設定することができる。
【０１３３】
また、上記クリーニング部を３つ備え、中間転写ベルト表面移動方向最上流に配置された最上流クリーニング部たるプレクリーニング部およびベルト表面移動方向最下流に配置された最下流クリーニング部たる正規帯電トナークリーニング部のクリーニング電圧の極性と、プレクリーニング部と正規帯電クリーニング部との間に配置された中段クリーニング部たる逆帯電トナークリーニング部のクリーニング電圧の極性とを異ならせた。これにより、逆帯電トナークリーニングでプレクリーニング部で除去できなかったトナーに対して、正規帯電トナークリーニング部のクリーニング電圧と逆極性の電荷を注入することができ、正規帯電トナークリーニング部で、正規帯電トナークリーニング部のクリーニング電圧と逆極性のトナーを良好に除去することができる。
【０１３４】
また、プレクリーニング部と正規帯電トナークリーニング部のクリーニング電圧の極性を、トナーの正規帯電極性と逆極性にしたことで、ほとんどが正規帯電極性の未転写トナー像を除去する際、プレクリーニング部で未転写トナー像を大まかに除去することができる。これにより、プレクリーニング部よりも下流にクリーニング部に入力されるトナー量が減り、下流のクリーニング部で残りのトナーを良好に除去することができる。その結果、未転写トナー像も良好にクリーニングすることができる。
【０１３５】
また、転写残トナーをクリーニングするときのクリーニング電圧と、未転写トナー像をクリーニングするときのクリーニング電圧とを設定する。転写残トナーと未転写トナー像とでは、除去するトナー量が異なるため、転写残トナーをクリーニングするときに最適なクリーニング電圧と、未転写トナー像をクリーニングするときの最適なクリーニング電圧は、異なってくる。よって、転写残トナーをクリーニングするときのクリーニング電圧と、未転写トナー像をクリーニングするときのクリーニング電圧とを設定することによって、転写残トナーをクリーニングするときも、未転写トナー像をクリーニングするときも、良好なクリーニング性を得ることができる。
【０１３６】
また、本実施形態の画像形成装置においては、ベルトクリーニング装置として、上述のベルトクリーニング装置を用いることで、中間転写ベルト８上のトナーを良好にクリーニングできることにより、高画質な画像形成を実現することができる。
【符号の説明】
【０１３７】
４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：ドラムクリーニング装置
８：中間転写ベルト
１３，１４，１５：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：プレクリーニング部
１００ｂ：逆帯電トナークリーニング部
１００ｃ：正規帯電トナークリーニング部
１０１：プレクリーニングブラシローラ
１０２：プレ回収ローラ
１０３：プレ掻き取りブレード
１０４：逆帯電トナークリーニングブラシローラ
１０５：逆帯電トナー回収ローラ
１０６：逆帯電トナー掻き取りブレード
１０７：正規帯電トナークリーニングブラシローラ
１０８：正規帯電トナー回収ローラ
１０９：正規帯電トナー掻き取りブレード
５００：搬送ベルトクリーニング装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３８】
【特許文献１】特開２００５−３１６２６８号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリーニング電圧が印加され、回転しながらベルト部材上のトナーを静電的に除去するクリーニング部材と、
回収電圧が印加され、上記クリーニング部材に付着したトナーを、上記クリーニング部材から静電的に回収する回収部材とを備えたクリーニング装置において、
上記クリーニング部材と上記ベルト部材との間にクリーニングに最適なクリーニング電流が流れるようクリーニング電圧を制御するとともに、上記クリーニング部材と上記回収部材との間に回収に最適な回収電流が流れるよう回収電圧を制御する制御手段を備えたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１のクリーニング装置において、
所定のタイミングで、上記クリーニング部材と上記ベルト部材との間に予め決められた電流を流し、そのときの電圧を電圧検知手段で検知し、検知した電圧を、クリーニング電圧として設定するクリーニング電圧設定手段と、
所定のタイミングで、上記回収部材と上記クリーニング部材との間に予め決められた電流を流し、そのときの電圧を電圧検知手段で検知し、検知した回収電圧を、回収電圧として設定する回収電圧設定手段とを備え、
上記制御手段は、ベルト部材上のトナーをクリーニングするとき、上記クリーニング電圧設定手段で設定したクリーニング電圧を上記クリーニング部材に印加し、上記回収電圧設定手段で設定した回収電圧を上記回収部材に印加することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項２のクリーニング装置において、
上記回収部材と上記クリーニング部材との間に予め決められた電流を流すタイミングを、上記クリーニング部材と上記ベルト部材との間に予め決められた電流を流すタイミングに同期させたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
請求項２または３のクリーニング装置において、
上記クリーニング電圧の設定および上記回収電圧の設定は、装置の起動時に行うことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
請求項２乃至４いずれかのクリーニング装置において、
上記クリーニング部材と上記回収部材とを備えたクリーニング部を複数有し、
クリーニング電圧を設定するときに、上記クリーニング部材と上記ベルト部材との間に流す電流値を各クリーニング部で異ならせたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
請求項５のクリーニング装置において、
上記クリーニング部を３つ備え、
上記ベルト部材表面移動方向最上流に配置された最上流クリーニング部および上記ベルト部材表面移動方向最下流に配置された最下流クリーニング部のクリーニング電圧の極性と、上記最上流クリーニング部と最下流クリーニング部との間に配置された中段クリーニング部のクリーニング電圧の極性とを異ならせたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項７】
請求項６のクリーニング装置において、
上記最上流クリーニング部と上記最下流クリーニング部のクリーニング電圧の極性を、トナーの正規帯電極性と逆極性にしたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項８】
請求項２乃至７いずれかのクリーニング装置において、
上記クリーニング電圧設定手段は、転写残トナーをクリーニングするときのクリーニング電圧と、未転写トナー像をクリーニングするときのクリーニング電圧とを設定することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項９】
無端状のベルト部材のおもて面に担持されているトナー像、あるいは、上記ベルト部材のおもて面に保持された記録部材に担持されているトナー像を、上記ベルト部材の無端移動に伴って搬送するベルト装置と、
上記ベルト部材のおもて面、あるいは記録部材にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
上記ベルト部材上のトナーをクリーニングするクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、
上記クリーニング手段として、請求項１乃至８いずれかのクリーニング装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
クリーニング電圧が印加され、回転しながらベルト部材上のトナーを静電的に除去するクリーニング部材と、
回収電圧が印加され、上記クリーニング部材に付着したトナーを、上記クリーニング部材から静電的に回収する回収部材とを備えたクリーニング装置において、
上記クリーニング部材と上記ベルト部材との間にクリーニングに最適なクリーニング電流が流れるようクリーニング電圧を制御するとともに、上記クリーニング部材と上記回収部材との間に回収に最適な回収電流が流れるよう回収電圧を制御する制御手段を備えたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１のクリーニング装置において、
所定のタイミングで、上記クリーニング部材と上記ベルト部材との間に予め決められた電流を流し、そのときの電圧を電圧検知手段で検知し、検知した電圧を、クリーニング電圧として設定するクリーニング電圧設定手段と、
所定のタイミングで、上記回収部材と上記クリーニング部材との間に予め決められた電流を流し、そのときの電圧を電圧検知手段で検知し、検知した回収電圧を、回収電圧として設定する回収電圧設定手段とを備え、
上記制御手段は、ベルト部材上のトナーをクリーニングするとき、上記クリーニング電圧設定手段で設定したクリーニング電圧を上記クリーニング部材に印加し、上記回収電圧設定手段で設定した回収電圧を上記回収部材に印加することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項２のクリーニング装置において、
上記回収部材と上記クリーニング部材との間に予め決められた電流を流すタイミングを、上記クリーニング部材と上記ベルト部材との間に予め決められた電流を流すタイミングに同期させたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
請求項２または３のクリーニング装置において、
上記クリーニング電圧の設定および上記回収電圧の設定は、装置の起動時に行うことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
請求項２乃至４いずれかのクリーニング装置において、
上記クリーニング部材と上記回収部材とを備えたクリーニング部を複数有し、
クリーニング電圧を設定するときに、上記クリーニング部材と上記ベルト部材との間に流す電流値を各クリーニング部で異ならせたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
請求項５のクリーニング装置において、
上記クリーニング部を３つ備え、
上記ベルト部材表面移動方向最上流に配置された最上流クリーニング部および上記ベルト部材表面移動方向最下流に配置された最下流クリーニング部のクリーニング電圧の極性と、上記最上流クリーニング部と最下流クリーニング部との間に配置された中段クリーニング部のクリーニング電圧の極性とを異ならせたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項７】
請求項６のクリーニング装置において、
上記最上流クリーニング部と上記最下流クリーニング部のクリーニング電圧の極性を、トナーの正規帯電極性と逆極性にしたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項８】
請求項２乃至７いずれかのクリーニング装置において、
上記クリーニング電圧設定手段は、転写残トナーをクリーニングするときのクリーニング電圧と、未転写トナー像をクリーニングするときのクリーニング電圧とを設定することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項９】
無端状のベルト部材のおもて面に担持されているトナー像、あるいは、上記ベルト部材のおもて面に保持された記録部材に担持されているトナー像を、上記ベルト部材の無端移動に伴って搬送するベルト装置と、
上記ベルト部材のおもて面、あるいは記録部材にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
上記ベルト部材上のトナーをクリーニングするクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、
上記クリーニング手段として、請求項１乃至８いずれかのクリーニング装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−８８５５７（Ｐ２０１２−８８５５７Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３５６２７（Ｐ２０１０−２３５６２７）
【出願日】平成２２年１０月２０日（２０１０．１０．２０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２０日（２０１０．１０．２０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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