JP2015138235A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像担持体の表面に付着した付着物を除去することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１は、回転する中間転写ベルト４２１に研磨粒子１３０を含むトナーを供給する画像形成部４０と、画像形成部４０により供給されたトナーのうち中間転写ベルト４２１の表面に残留しているトナーを除去するベルトクリーニング装置４２６と、中間転写ベルト４２１の回転方向におけるベルトクリーニング装置４２６の下流側に設けられ、ベルトクリーニング装置４２６により除去されなかった研磨粒子１３０を補集して中間転写ベルト４２１に摺擦させる研磨部とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体（像担持体）へ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、このトナー像を直接又は間接的に用紙に転写させた後、加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。

ところで、画像形成装置では、画像形成処理が長時間実行されたときに、感光体や中間転写ベルトといった像担持体の表面が汚染されるフィルミング現象が発生することが知られている。フィルミング現象は、トナー、トナーの添加剤、紙粉、放電生成物等（以下、「付着物」と言う）が像担持体の表面に付着する現象である。例えば中間転写ベルトの表面にフィルミング現象が発生することにより、中間転写ベルトの平滑性の低下や抵抗上昇が起こり、その後、形成される画像に濃淡差が発生する等の画像不良を招く。

上記問題に関連する技術として、感光体上の転写残トナー及び付着物質の除去を効果的に行うことができ、長期に渡ってもそのクリーニング機能を維持できるようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載の技術では、像担持体の回転方向上流側から順に、第１クリーニングブレード、第２クリーニングブレードの２つのブレードを備え、第２クリーニングブレードは、ブレード母体層と研磨剤粒子及び潤滑剤粒子含有層の２層構造を有する研磨用ブレードである。第一クリーニングブレードは、カウンター方式で像担持体と当接し、第二クリーニングブレードは、カウンター方式又はトレーリング方式で像担持体と当接する。

また、研磨剤と保護剤の両方に相互阻害を生じさせることなく、像担持体表面の研磨剤による研磨効果と保護剤による保護効果を両立させて、長期に渡って良好な画像を安定して得られるようにした技術が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。特許文献２に記載の技術では、像担持体に研磨剤を供給する研磨剤供給手段と、像担持体に保護剤を供給する保護剤供給手段とを有し、制御手段は研磨剤供給手段による像担持体に対す研磨剤の供給と保護剤供給手段による像担持体に対す保護剤の供給とが同時にはなされないように制御する。

特開２００８−２０５１５号公報 特開２０１０−３２６０２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、第２クリーニングブレードの研磨剤粒子及び潤滑剤粒子含有層に研磨剤粒子や潤滑剤粒子を均一に分散させることが難しく、また、転写残トナー及び付着物質の除去性能を得るために研磨剤粒子や潤滑剤粒子の粒子径の選別が必要になりコストがアップするという問題があった。さらに言えば、使用摩耗による第２クリーニングブレードの交換が短時間で発生し、維持コストがアップするという問題もあった。

また、上記特許文献２に記載の技術では、その構成が複雑となり、コストが増加してしまうという問題があった。以上説明したように、上記特許文献１，２に記載の技術を、像担持体の表面に付着した付着物を効率良く除去するための手段としてそのまま使用することはできない。

本発明の目的は、像担持体の表面に付着した付着物を除去することが可能な画像形成装置を提供することである。

本発明に係る画像形成装置は、
回転する像担持体に研磨粒子を含むトナーを供給する画像形成部と、
前記画像形成部により供給された前記トナーのうち前記像担持体の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング部と、
前記像担持体の回転方向における前記クリーニング部の下流側に設けられ、当該クリーニング部により除去されなかった前記研磨粒子を補集して前記像担持体に摺擦させる研磨部と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、補集された研磨粒子が像担持体の表面を摺擦することによって像担持体の表面は研磨されるため、像担持体の表面に付着した付着物を除去することができる。

本実施の形態における画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。 本実施の形態における画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 中間転写ベルトの回転方向におけるベルトクリーニング装置の下流側の構成を示す図である。 中間転写ベルトの回転方向におけるベルトクリーニング装置の下流側の構成を示す図である。 中間転写ベルトの回転方向におけるベルトクリーニング装置の下流側の構成を示す図である。 画像形成条件に応じたフィルミング現象の発生状況を表す表である。

以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す。図１、２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に転写（一次転写）し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Ｓに転写（二次転写）することにより、画像を形成する。

また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

図２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、高圧電源８０，９０及び制御部１００を備える。

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。

制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙Ｓに画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。

自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることが可能となる。

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備える。

感光体ドラム４１３は、例えばドラム径が８０［ｍｍ］のアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光により一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。

制御部１００が感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３は一定の周速度で回転する。

帯電装置４１４は、コロナ放電を発生させることにより、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。

露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成されることとなる。

現像装置４１２は、二成分現像方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。

中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３（４２３Ａ〜４２３Ｄを含む）にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。

中間転写ベルト４２１は、導電性および弾性を有するベルトであり、表面に体積抵抗率が８〜１１［ｌｏｇΩ・ｃｍ］である高抵抗層を有する。中間転写ベルト４２１は、制御部１００からの制御信号によって駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、矢印Ａ方向に一定速度で走行する。なお、中間転写ベルト４２１については、導電性および弾性を有するものであれば、材質、厚さおよび硬度を限定しない。

本実施の形態では、中間転写ベルト４２１の回転方向におけるベルトクリーニング装置４２６の下流側に、中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーに含まれる研磨粒子を補集して中間転写ベルト４２１に摺擦させる補集部材８５が設けられている（図１では、図示省略）。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ｂ（以下「バックアップローラー４２３Ｂ」と称する）に対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング装置４２６は、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。ベルトクリーニング装置４２６の具体的な構成については後述する。なお、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用しても良い。

定着部６０は、用紙Ｓの定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、用紙Ｓの裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ、及び加熱源６０Ｃ等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。

定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。また、定着器Ｆには、エアを吹き付けることにより、定着面側部材又は裏面側支持部材から用紙Ｓを分離させるエア分離ユニットが配置されていても良い。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、及び搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類ごとに収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａ等の複数の搬送ローラー対を有する。

給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。

次に、図３を参照し、中間転写ベルト４２１（本発明の「像担持体」に対応）の回転方向におけるベルトクリーニング装置４２６（本発明の「クリーニング部」に対応）の下流側の構成について説明する。ベルトクリーニング装置４２６は、クリーニングブレード５００、発泡ローラー５１０、トナー排出規制部材５２０、トナー飛散防止部材５３０、トナー回収ローラー５４０およびケーシング５５０を備えている。クリーニングブレード５００、発泡ローラー５１０、トナー排出規制部材５２０、トナー飛散防止部材５３０およびトナー回収ローラー５４０は、ケーシング５５０内に設けられている。ベルトクリーニング装置４２６の下方には、画像形成装置１内の温度および湿度を検知する温湿度検知センサー７５が設けられている。

中間転写ベルト４２１は、画像形成装置１の画像形成処理時（印刷ジョブの実行時）において、制御部１００の制御下において、所定の回転速度（例えば、４６０［ｍｍ／ｓ］）で図中矢印方向に回転する。

クリーニングブレード５００は、クリーニングブレード５００を支持する支持板金（図示せず）に取り付けられている。クリーニングブレード５００は、中間転写ベルト４２１の表面に当接して、中間転写ベルト４２１の表面に残留するトナー等を掻き取る。

クリーニングブレード５００は、ゴムブレードであり、中間転写ベルト４２１の回転方向に対してカウンター方向（中間転写ベルト４２１の回転方向と反対方向）に、クリーニングブレード５００の先端部（ブレードエッジ部）を中間転写ベルト４２１の表面に当接させている。クリーニングブレード５００の材質は、例えばウレタンゴム（硬度：７４［度］、反発弾性率：２３［％］）であるが、その他、任意の弾性材料を用いても良い。

中間転写ベルト４２１の回転方向におけるクリーニングブレード５００の上流側には、クリーニングブレード５００により掻き取られたトナー（廃トナーとも言う）を一時的に貯留するトナー貯留部５６０が形成される。トナー貯留部５６０は、発泡ローラー５１０、トナー排出規制部材５２０および中間転写ベルト４２１により形成される空間である。

中間転写ベルト４２１が回転することに伴い、トナー貯留部５６０に貯留されたトナーがクリーニングブレード５００側に運ばれて、当該トナーに含まれる外添剤（研磨粒子）がクリーニングブレード５００に供給される。これにより、クリーニングブレード５００のブレードエッジ部が適度に研磨される結果、クリーニングブレード５００と中間転写ベルト４２１との摺接を滑らかにし、過大な摩擦力によるクリーニングブレード５００の損傷を防止することができる。

工場からの出荷直後や、メンテナンス作業でベルトクリーニング装置４２６を交換した後には、中間転写ベルト４２１に最大印字幅で所定長のベタ画像を形成し、未転写のままクリーニングブレード５００まで到達させ、除去させることにより、トナー貯留部５６０に適量のトナーが貯留された状態とされる。その後、画像形成において適度の転写残トナーが発生し、トナー貯留部５６０に常時一定量のトナーが貯留されることとなる。

トナー排出規制部材５２０は、固定部材５７０に両面テープ等により固定される。トナー排出規制部材５２０は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Polyethylene terephthalate）からなる可撓性部材である。トナー排出規制部材５２０の一端側は、下方に垂れ、発泡ローラー５１０の表面に接触している。発泡ローラー５１０は、中間転写ベルト４２１およびトナー排出規制部材５２０に接触した状態となる。

発泡ローラー５１０は、芯金と、芯金の外周を覆う弾性層とを有する弾性体ローラーである。芯金の材質は、アルミ等の金属である。弾性層の材質は、導電性を有するポリウレタンフォームである。発泡ローラー５１０の外径寸法は、例えば２０［ｍｍ］である。発泡ローラー５１０の硬度は、例えば４０°（ＡｓｋｅｒＣ硬度）である。

発泡ローラー５１０は、クリーニングブレード５００の上流側に、中間転写ベルト４２１に圧接された状態で、中間転写ベルト４２１に対して順転方向に回転可能に配置される。なお、発泡ローラー５１０は、図示しない駆動モーターに接続され中間転写ベルト４２１とは独立して回転できるように構成されても良いし、中間転写ベルト４２１の走行に伴い連れ回りするように構成されても良い。

発泡ローラー５１０は、いわゆるトナー貯留ローラーとしての機能を有する。例えば、トナー貯留部５６０には、トナーの嵩が高くなるとトナー排出規制部材５２０の他端側（固定部材５７０側）の近傍に形成された開口（図示略）からトナーが漏れ出す構成を適用できる。また、トナー貯留部５６０に貯留されたトナーは、発泡ローラー５１０の回転に伴い少量ずつトナー排出規制部材５２０との隙間を抜けて、ケーシング５５０の下方に落下する。ケーシング５５０の下方に落下したトナーは、トナー回収ローラー５４０により回収される。トナー回収ローラー５４０により回収されたトナーは、ベルトクリーニング装置４２６の一箇所に収集されて廃棄される。

また、トナー貯留部５６０は、貯留されたトナーの量が増加すると、強制的に排出する構成を有する。また例えば、トナー貯留部５６０には、貯留されたトナーが一定量を超えると、圧力によりトナー排出規制部材５２０と発泡ローラー５１０との当接状態が解放され、トナーが毀れ落ちる圧力調整弁のような構成を適用できる。

トナー飛散防止部材５３０は、中間転写ベルト４２１の回転方向における発泡ローラー５１０の上流側で中間転写ベルト４２１に接触して配置される。トナー飛散防止部材５３０は、発泡ローラー５１０からトナー回収ローラー５４０に送られるトナー（クリーニングブレード５００により掻き取られたトナー）の飛散を防止し、ひいては当該トナーがベルトクリーニング装置４２６の外部へ漏れることを防止する。

中間転写ベルト４２１の回転方向におけるベルトクリーニング装置４２６の下流側には、補集部材８５（本発明の「研磨部」に対応）が中間転写ベルト４２１に当接するように設けられている。具体的には、補集部材８５は、中間転写ベルト４２１の回転方向に対してカウンター方向に、補集部材８５の先端部を中間転写ベルト４２１の表面に当接させている。補集部材８５は、固定部材１２０により固定される。なお、補集部材８５は、中間転写ベルト４２１の回転方向に対してウィズ方向に中間転写ベルト４２１の表面に当接させても良い。

補集部材８５は、ベルトクリーニング装置４２６により除去されなかった、つまりクリーニングブレード５００をすり抜けた研磨粒子１３０を補集して中間転写ベルト４２１に摺擦させる。本実施の形態では、ベルトクリーニング装置４２６にトナー貯留部５６０を設けたり、画像間（用紙間）にベタ画像を形成してクリーニングブレード５００に供給したりすることによって、中間転写ベルト４２１の移動方向と直行する主走査方向において研磨粒子１３０が均一に分布するようにしている。

研磨粒子１３０は、シリカ、ガラス成分であり、摩擦帯電系列においてプラス極性側にある。つまり、研磨粒子１３０は、他の物質と摩擦したときにプラス極性に帯電しやすい性質を有する。補集部材８５は、シート状の可撓性部材であり、摩擦帯電系列において研磨粒子１３０と逆極性（マイナス極性）側にある。つまり、研磨粒子１３０は、他の物質と摩擦したときにプラス極性に帯電しやすい性質を有する。補集部材８５としては例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、アクリル、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルおよびシリコン等が挙げられる。なお、補集部材８５は、シート状でなくても良い。

ベルトクリーニング装置４２６のクリーニングブレード５００をすり抜けた研磨粒子１３０と補集部材８５とが摩擦することによって、研磨粒子１３０および補集部材８５は、それぞれプラス極性およびマイナス極性に帯電する。つまり、研磨粒子１３０と補集部材８５との間には、静電的に引き合う引力（静電力）が発生し、研磨粒子１３０は、補集部材８５により保持される。その結果、研磨粒子１３０は、中間転写ベルト４２１を摺擦することによって中間転写ベルト４２１の表面を研磨する。これにより、フィルミング現象により中間転写ベルト４２１の表面に付着した付着物（トナー、トナーの添加剤、紙粉、放電生成物等）を除去することができる。

上述したように、中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーに含まれる研磨粒子１３０を利用して中間転写ベルト４２１の表面を研磨することにより、研磨粒子１３０を安定供給しやすい、また、研磨粒子１３０を供給する専用供給機構を設ける必要がなくコストの減少を図ることができるといった効果を得ることができる。また、中間転写ベルト４２１の回転方向におけるベルトクリーニング装置４２６の下流側に補集部材８５が設けられているため、クリーニングブレード５００をすり抜けた、粒径が数百［ｎｍ］以下である研磨粒子１３０のみを研磨に利用することができ、大粒径の研磨粒子１３０で中間転写ベルト４２１の表面を傷付けてしまうことを防止することができる。また、補集部材８５としては、摩擦帯電系列において研磨粒子１３０と逆極性に帯電しやすいという条件を満たせば良く、簡単な構成で実現することができる。

なお、図４に示すように、研磨粒子１３０の帯電極性（例えば、プラス極性）と逆極性（例えば、マイナス極性）の電圧を固定部材１２０ひいては補集部材８５に印加する高圧電源８０（本発明の「第１電圧印加部」に対応）を固定部材１２０に接続しても良い。この場合、補集部材８５は、半導電性を有し、表面に体積抵抗率が例えば６〜１１［ｌｏｇΩ・ｃｍ］である高抵抗層を有する。制御部１００は、高圧電源８０を制御し、研磨粒子１３０の帯電極性と逆極性の電圧を補集部材８５に印加させる。これにより、摩擦することによってそれぞれプラス極性およびマイナス極性に帯電した研磨粒子１３０と補集部材８５との間には、より強い静電力が発生し、補集部材８５により保持される研磨粒子１３０の量は増大する。その結果、中間転写ベルト４２１の表面に対する研磨粒子１３０の研磨力を増大させることができる。また、補集部材８５と研磨粒子１３０とが摩擦することにより補集部材８５が物理的に摩耗しても、静電力による研磨粒子捕集能力への影響は小さいため、研磨性能の低下を防止するとともに、補集部材８５のライフを長期化させることができる。補集部材８５に印加させる電圧値を細かく制御することにより、補集部材８５により補集される研磨粒子１３０の量ひいては研磨粒子１３０の研磨力を細かく調整することができる。

研磨粒子１３０の研磨力を減少させる場合には、制御部１００は、高圧電源８０を制御し、研磨粒子１３０の帯電極性と逆極性の電圧を補集部材８５に印加させない、または当該帯電極性と同極性の電圧を補集部材８５に印加して補集部材８５に補集される研磨粒子１３０の量を減少させる。図４に示す構成では、研磨粒子の帯電極性と逆極性の電圧を補集部材８５に印加することにより研磨粒子１３０は補集部材８５により補集されるため、補集部材８５は、摩擦帯電系列において研磨粒子１３０と逆極性（マイナス極性）側にある必要は必ずしもない。図４の構成において、補集部材８５および高圧電源８０は、本発明の「研磨部」に対応する。

また、図５に示すように、中間転写ベルト４２１の回転方向におけるベルトクリーニング装置４２６の下流側、かつ、補集部材８５の上流側に、例えばスコロトロン方式の帯電部材９５と、研磨粒子１３０の帯電極性（例えば、プラス極性）と同極性の電圧を帯電部材９５に印加することによって研磨粒子１３０の帯電量を増大させる高圧電源９０（本発明の「第２電圧印加部」に対応）とを設けても良い。

制御部１００は、高圧電源９０を制御し、研磨粒子１３０の帯電極性（例えば、プラス極性）と同極性の電圧を帯電部材９５に印加させることによって研磨粒子１３０を帯電量（プラス極性）の帯電量を増大させる。これにより、帯電部材９５に電圧を印加させない図４に示す構成と比べて、研磨粒子１３０と補集部材８５との間にはより強い静電力が発生し、補集部材８５により補集される研磨粒子１３０の量は増大する。その結果、中間転写ベルト４２１の表面に対する研磨粒子１３０の研磨力を増大させることができる。帯電部材９５や補集部材８５に印加させる電圧値を細かく制御することにより、補集部材８５により補集される研磨粒子１３０の量ひいては研磨粒子１３０の研磨力を細かく調整することができる。

研磨粒子１３０の研磨力を減少させる場合には、制御部１００は、高圧電源８０，９０を制御し、補集部材８５および帯電部材９５に電圧を印加させない、または補集部材８５および帯電部材９５に印加させる電圧を同極性とすることにより、補集部材８５に補集される研磨粒子１３０の量を減少させる。また、制御部１００は、高圧電源８０，９０を制御し、補集部材８５に電圧を印加させない一方、帯電部材９５に電圧を印加させても良い。この場合は、研磨粒子１３０を補集部材８５に補集させるため、補集部材８５は、摩擦帯電系列において研磨粒子１３０と逆極性（マイナス極性）側にあることが好ましい。図５の構成において、補集部材８５、帯電部材９５および高圧電源８０，９０は、本発明の「研磨部」に対応する。

また、図４，５に示す構成において、制御部１００は、印刷ジョブに応じた画像形成処理の実行開始時に、温湿度検知センサー７５の検知結果および印刷ジョブに基づいて、画像形成条件（本実施の形態では、温湿度環境、画像のカバレッジ、紙種）を取得し、取得した画像形成条件がフィルミング現象の発生しやすい条件である場合に、画像形成処理の実行中、補集部材８５や帯電部材９５に電圧を印加させる制御動作を行っても良い。

制御部１００による上記制御動作によって、中間転写ベルト４２１の表面に付着した付着物を効率良く除去することができる。また、上記制御動作が画像形成処理の実行中に行われるため、生産性を低下させずに、中間転写ベルト４２１の表面に付着した付着物を除去することができる。また、画像形成条件がフィルミング現象の発生しにくい条件である場合に上記制御動作を不必要に行わないことによって、中間転写ベルト４２１に発生する傷や、中間転写ベルト４２１の摩耗リスクを軽減することができる。

図６は、画像形成条件（温湿度環境、画像のカバレッジ、紙種）に応じたフィルミング現象の発生状況を下記基準により表した表である。

（フィルミング現象の発生状況）
○：フィルミング現象は発生しなかった。
△：フィルミング現象は発生したが、形成される画像に画像不良は発生しなかった。
×：フィルミング現象が発生し、さらに、形成される画像に画像不良が発生した。

ここで、温湿度環境が高温高湿環境である場合に常温常湿環境である場合よりもフィルミング現象が発生しやすい傾向にあるのは、クリーニングブレード５００に供給されるトナーに含まれる外添剤の流動性が低下し、当該外添剤が中間転写ベルト４２１の表面に付着しやすくなるためである。また、温湿度環境が低温低湿環境である場合に常温常湿環境である場合よりもフィルミング現象が発生しやすい傾向にあるのは、クリーニングブレード５００の硬度が増大し中間転写ベルト４２１の表面に対する追従性が悪化することにより、中間転写ベルト４２１の表面に付着した付着物を十分に掻き取れなくなるためである。また、カバレッジが７０［％］超である場合に１〜７０［％］である場合よりもフィルミング現象が発生しやすい傾向にあるのは、クリーニングブレード５００に供給されるトナー量が多く、中間転写ベルト４２１の表面に付着した付着物を掻き取りきれない場合があるためである。また、カバレッジが１［％］未満である場合に１〜７０［％］である場合よりもフィルミング現象が発生しやすい傾向にあるのは、クリーニングブレード５００に供給されるトナー量（外添剤量）が少なく、クリーニングブレード５００のブレードエッジ部が適度に研磨されない結果、クリーニングブレード５００と中間転写ベルト４２１との摺接が滑らかにならず、中間転写ベルト４２１の表面に付着した付着物を十分に掻き取れなくなるためである。また、紙種が再生紙である場合に塗工紙である場合よりもフィルミング現象が発生しやすい傾向にあるのは、再生紙では紙粉が発生しやすいためである。

なお、制御部１００による上記制御動作は、画像形成処理の実行が終了した後も、中間転写ベルト４２１の回転距離が所定距離（例えば、１０［ｍ］）に達するまで行われることが好ましい。中間転写ベルト４２１の表面に対する研磨粒子１３０の研磨時間を少しでも長くすることによって、中間転写ベルト４２１の表面に付着した付着物を確実に除去するためである。特に、図６に示す表において、フィルミング現象の発生状況が「×」である画像形成条件の場合には、それ以外の画像形成条件の場合と比べて中間転写ベルト４２１の表面に付着した付着物の量が多くなりやすい。そのため、画像形成処理の実行が終了した後においても上記制御動作を行うことが好ましい。制御部１００による上記制御動作は、画像形成処理の実行が終了した後に、所定時間（例えば、１５［ｓ］）が経過するまで行われるようにしても良い。

以上詳しく説明したように、本実施の形態では、画像形成装置１は、回転する中間転写ベルト４２１に研磨粒子１３０を含むトナーを供給する画像形成部４０と、画像形成部４０により供給されたトナーのうち中間転写ベルト４２１の表面に残留しているトナーを除去するベルトクリーニング装置４２６と、中間転写ベルト４２１の回転方向におけるベルトクリーニング装置４２６の下流側に設けられ、ベルトクリーニング装置４２６により除去されなかった研磨粒子１３０を補集して中間転写ベルト４２１に摺擦させる研磨部とを備える。

このように構成した本実施の形態によれば、補集された研磨粒子１３０が中間転写ベルト４２１の表面を摺擦することによって中間転写ベルト４２１の表面は研磨されるため、中間転写ベルト４２１の表面に付着した付着物を除去することができる。

なお、上記実施の形態では、感光体ドラム４１３が本発明の「像担持体」に対応する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、中間転写ベルト４２１が本発明の「像担持体」に対応しても良い。また、画像形成装置１が中間転写ベルト４２１上のトナーを用紙Ｓに転写するための２次転写ベルトを備えている場合には、当該２次転写ベルトが本発明の「像担持体」に対応しても良い。

また、上記実施の形態では、補集部材８５が研磨粒子１３０を静電的に補集する例について説明したが、補集部材８５と研磨粒子１３０との間に磁力（引力）を発生させるように構成することにより、補集部材８５が研磨粒子１３０を補集しても良い。

その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１ 画像形成装置
１０ 画像読取部
２０ 操作表示部
２１ 表示部
２２ 操作部
３０ 画像処理部
４０ 画像形成部
５０ 用紙搬送部
６０ 定着部
７１ 通信部
７２ 記憶部
７５ 温湿度検知センサー
８０，９０ 高圧電源
８５ 補集部材
９５ 帯電部材
１００ 制御部
１３０ 研磨粒子
４１３ 感光体ドラム
４２１ 中間転写ベルト
４２６ ベルトクリーニング装置

Claims (5)

1. 回転する像担持体に研磨粒子を含むトナーを供給する画像形成部と、
   前記画像形成部により供給された前記トナーのうち前記像担持体の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング部と、
   前記像担持体の回転方向における前記クリーニング部の下流側に設けられ、当該クリーニング部により除去されなかった前記研磨粒子を補集して前記像担持体に摺擦させる研磨部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記研磨部は、前記研磨粒子を静電的に補集することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記研磨部は、摩擦帯電系列において前記研磨粒子と逆極性に帯電しやすく、前記像担持体に当接した状態で当該研磨粒子を補集する補集部材を有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記補集部材は、導電性を有し、
   前記研磨部は、前記研磨粒子の帯電極性と逆極性の電圧を前記補集部材に印加する第１電圧印加部を有することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記研磨部は、
   前記像担持体の回転方向における前記クリーニング部の下流側、かつ、前記補集部材の上流側に設けられた帯電部材と、
   前記研磨粒子の帯電量が増大するように、前記研磨粒子の帯電極性と同極性の電圧を前記帯電部材に印加する第２電圧印加部と、
   を有することを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の画像形成装置。

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