JP4506770B2 - 画像形成装置およびその感光体の研磨方法 - Google Patents

Description

本発明は，電子写真方式の画像形成装置に関する。さらに詳細には，現像剤の添加成分による感光体の汚染に起因する画像品質の低下を防止した画像形成装置およびその感光体の研磨方法に関するものである。

従来から，電子写真方式の現像剤には，トナーとキャリアとを含む二成分系のものと，キャリアを含まない一成分系のものとがある。一成分系現像剤を用いる画像形成装置においては，キャリアがない分，トナーの摩擦帯電を補助する摩擦部材を設けることが多い。それでも均一な帯電性がなかなか得られないので，帯電性を補助するために外添材を添加している。

また，近年ではトナーの流動性が低下している傾向がある。高画質化のためにトナーが小径化しており，そのためにトナーの比表面積が増大しているからである。この流動性の低下を補うためにも外添材の添加が有益である。このための外添材としては無機化合物粒子が有効であり，疎水化したシリカがよく使われる。この他，逆荷電粒子も添加される。トナーの電界下での移動性を高めて現像，転写の効率を高めるためである。なお，二成分系現像剤でも外添材が添加されているものはある。

また，感光体の表面を清掃するクリーニング部材を設けることも従来から行われている。しかし前述のトナーの小径化により，トナーがクリーニング部材と感光体との間をすり抜けるようになってきている。前述の外添材は，このトナーのすり抜けへの対策としても機能している。すなわち，トナーから離脱した外添材が，クリーニング部材のエッジ部に溜まって外添層を形成する。この外添層により，トナーのすり抜けを防止しているのである。

一方でこれは，外添材の成分が凝集して感光体表面への付着物となる一面もある。感光体上における外添材の成分の付着は，特に低温低湿環境で起こりやすい。この付着の発生機構の１つとして，中間転写体から感光体への逆転写があることがわかっている。すなわち，一旦中間転写体上に転移した外添材が，中間転写体に載って１周して再び転写箇所に至って感光体に再転移するのである。こうした外添材は，中間転写体上で二次転写箇所や中間転写体のクリーニング部材をすり抜けており，凝集していることが多い。このため付着物となりやすい。

また，再転移を経験していない外添材でも，クリーニング部材をすり抜けて感光体上を周回することがある。こうした外添材は，帯電部を通過するときの放電により，感光体に固着する。またそのときに帯電状況が変化するので，逆荷電粒子を含む現像剤である場合に，転写箇所等で逆荷電粒子を引き寄せることがある。これは付着物の大型化として現れる。これにより，目視でもわかる画像ノイズの発生に繋がっていた。

これに対し特許文献１には，現像剤の外添材として研磨剤を添加することが開示されている。クリーニング部材で転写残トナーを除去しながら，感光体の表面を研磨して付着物を取り除くためである。この他，クリーニング部材とは別に研磨部材を設けたもの（特許文献２）や，クリーニング部材に研磨剤を供給するもの（特許文献３）もある。
特開平１１−２１２２９３号公報 特開平９−２４４４９３号公報 特開平８−１９４４１９号公報

しかしながら，前記した従来の技術には，次のような問題点があった。クリーニング部材による感光体上の付着物の除去は，完全ではない。このため耐久使用により，除去しきれない付着物が感光体上に蓄積し，さらに成長し，画像ノイズの原因となる。転写部でもある程度は付着物が除去されるが，前述のように転写先でのクリーニングをすり抜けて再び感光体に付着することがある。

感光体と転写体との速度差を設けて転写部で除去されやすくすることもできるが，速度差が大きすぎると画像品質が悪くなる。現像剤に添加する研磨剤を増量すると，機内汚染の問題や，トナーの帯電不良の問題が発生する。研磨部材を別に設けるのは，装置の複雑化・大型化に繋がる。クリーニング部材に研磨剤を供給するように構成することも同様である。

本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，感光体を過剰に研磨することなく，感光体を適宜リフレッシュして，長期にわたり画像品質の良い状態を維持できる画像形成装置およびその感光体の研磨方法を提供することにある。

この課題の解決を目的としてなされた本発明の画像形成装置は，感光体と，感光体にトナー像を形成するトナー像形成部と，感光体に接触する状態と離間する状態とをとり，画像形成時には感光体に接触して前記感光体から前記トナー像の転写を受ける転写部材とを有する装置であって，非画像形成時に感光体の表面汚染を防止する制御を行う非画像形成時制御部を有し，非画像形成時制御部は，非画像形成時に感光体と転写部材とを離間させる第１モードと，非画像形成期間中に，感光体と転写部材とを所定時間にわたり互いに接触させた状態で感光体と転写部材との速度差を画像形成時より大きくして感光体を回転させる研磨処理を行い，その研磨処理の期間以外のときに感光体と転写部材とを離間させる第２モードとのいずれか一方を選択し，選択されたモードでの制御を行うものである。

これにより本発明の画像形成装置では，非画像形成時には，第１モードと第２モードとのいずれか一方が行われる。第１モードでは，感光体と転写部材とを離間させることにより，転写部材から感光体への異物の逆転写が防止される。第２モードでは，所定時間内の研磨処理により感光体上の異物が研磨により除去される。すなわち感光体がリフレッシュされる。これにより，画像品質が維持される。

ここで，通常時には第１モードを行い，所定の頻度で第１モードに代えて第２モードを行えばよい。これにより，感光体を過度に摩滅させることなく，画像品質の良い状態を維持できる。所定の頻度とは例えば，画像形成枚数やトナー使用量に基づいて定めることができる。あるいは，画像形成装置の電源投入，省電力モードからの復帰，ジャムからの回復，および扉開閉動作からの復帰のうち少なくとも１つの事件の発生時に第１モードに代えて第２モードを行うこととしてもよい。

また，第２モードの研磨処理の時間は，低温または低湿の環境下では，高温または高湿の環境下と比較して長くすることが望ましい。低温または低湿の環境下ではトナーの添加成分の凝集が起こりやすいからである。あるいは，感光体の耐久使用の進行とともに，第２モードの研磨処理の時間を長くすることも望ましい。感光体が疲弊してくると，異物の付着が起こりやすいからである。また，第２モードの研磨処理の際には，感光体と転写部材との圧接力を，通常時，すなわち画像形成時よりも強くすることが望ましい。その方が研磨が確実だからである。

転写部材が，さらに記録媒体へトナー像を２次転写する中間転写体である場合には，第２モードの研磨処理を，直前に形成した画像の２次転写が終了してから行うことが望ましい。直前に形成した画像を，研磨に影響されずに正しく２次転写するためである。

本発明の別の態様の画像形成装置は，感光体と，感光体にトナー像を形成するトナー像形成部と，画像形成時に感光体に接触しつつ感光体を帯電させる接触帯電部材とを有する装置であって，非画像形成時に感光体の表面汚染を防止する制御を行う非画像形成時制御部を有し，画像形成時制御部は，非画像形成期間中に，感光体と接触帯電部材とを互いに接触させた状態で，所定時間にわたり感光体と接触帯電部材との速度差を画像形成時より大きくして感光体を回転させる研磨処理を行うものである。

ここで，感光体と接触帯電部材との圧接力も，研磨処理の際には，画像形成時よりも強くすることが望ましい。また，研磨処理の際に，転写部材と接触帯電部材との両方で感光体を研磨するようにしてもよい。

また，本発明は，感光体と，感光体にトナー像を形成するトナー像形成部と，感光体に接触する状態と離間する状態とをとり，画像形成時には感光体に接触して前記感光体から前記トナー像の転写を受ける転写部材とを有する画像形成装置において，非画像形成時に前記感光体と前記転写部材とを離間させる第１モードと，非画像形成期間中に，感光体と転写部材とを所定時間にわたり互いに接触させた状態で感光体と転写部材との速度差を画像形成時より大きくして感光体を回転させる研磨処理を行い，その研磨処理の期間以外のときに感光体と転写部材とを離間させる第２モードとのいずれか一方を前述のいずれかのように選択し，選択されたモードでの制御を行う感光体の研磨方法にも及ぶ。

さらに本発明は，感光体と，感光体にトナー像を形成するトナー像形成部と，画像形成時に感光体に接触しつつ感光体を帯電させる接触帯電部材とを有する画像形成装置において，非画像形成期間中に，感光体と接触帯電部材とを互いに接触させた状態で，所定時間にわたり感光体と接触帯電部材との速度差を画像形成時より大きくして感光体を回転させる研磨処理を行う感光体の研磨方法にも及ぶ。

本発明によれば，感光体を過剰に研磨することなく，感光体を適宜リフレッシュして，長期にわたり画像品質の良い状態を維持できる画像形成装置およびその感光体の研磨方法を提供することができる。

以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，タンデム式の４色画像形成装置に本発明を適用したものである。本形態の画像形成装置の全体構成を図１に示す。

図１に示す本形態の画像形成装置は，４機の画像形成ユニット１を有している。各画像形成ユニット１は，イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の４色のいずれか１色による画像形成を行うものである。本形態の画像形成装置はさらに，中間転写ベルト６を有している。中間転写ベルト６は，ローラ１４，１５に張り架けられており，図１中反時計回りに走行するようになっている。４機の画像形成ユニット１は，図１中，中間転写ベルト６の上側に配置されている。

本形態の画像形成装置はさらに，２次転写ローラ８，クリーニングブレード１０，環境センサ１２を有している。２次転写ローラ８は，中間転写ベルト６上の重ねトナー像を，印刷用紙等の有形記録媒体９に転写するローラである。そのために２次転写ローラ８には，バイアス電源部２２が備えられている。有形記録媒体９にはその後トナー像の定着処理がなされる。クリーニングブレード１０は，中間転写ベルト６上の転写残トナーを回収して廃トナーとするブレードである。環境センサ１２は，機内の温度および湿度を検出するセンサである。

各画像形成ユニット１は，感光体ドラム２を中心に構成されている。感光体ドラム２には中間転写ベルト６が接触している。感光体ドラム２の周囲には，帯電ローラ３，露光装置１１，現像装置４，１次転写ローラ７，クリーニングブレード５を有している。

帯電ローラ３は，感光体ドラム２に接触しつつの表面を均一に帯電させるものである。露光装置１１は，画像データに従って感光体ドラム２の表面に潜像を形成するものである。現像装置４は，感光体ドラム２の表面の潜像上にトナー像を形成するものである。１次転写ローラ７は，中間転写ベルト６を挟んで感光体ドラム２の反対側に位置し，感光体ドラム２の表面のトナー像を中間転写ベルト６上に転写するローラである。そのために１次転写ローラ７には，バイアス電源部１３が備えられている。クリーニングブレード５は，感光体ドラム２上の転写残トナーを回収して廃トナーとするブレードである。

本形態における１次転写ローラ７は，図２に示すように，感光体ドラム２および中間転写ベルト６に対して図中上下に移動可能に構成されている。すなわち，中間転写ベルト６を挟んで感光体ドラム２の反対側には，１次転写ローラ７の軸を保持するレバー部材１６が配置されている。レバー部材１６は，軸１７の回りに回転可能に設けられている。レバー部材１６はピン１７を有している。そして装置のフレームには円弧状の長穴２０が形成されており，ピン１７はこの長穴２０の中に位置している。これにより，レバー部材１６の回転範囲が限定されている。

さらに，レバー部材１６を付勢するバネ１８が設けられている。バネ１８は，レバー部材１６を図２中時計回りに付勢している。つまり，バネ１８の弾力により，１次転写ローラ７が中間転写ベルト６に押し付けられている。これにより，中間転写ベルト６が感光体ドラム２に押し付けられている。レバー部材１６を図中反時計回りに回すと，図３に示すように，中間転写ベルト６が感光体ドラム２から離間した状態となる。なお，図２の圧接状態の範囲内で，レバー部材１６の微小な動きにより，感光体ドラム２と中間転写ベルト６との圧接力を変更することができる。

本形態の画像形成装置の制御系の構成を図４のブロック図に示す。本形態の画像形成装置の制御系は，コントローラ２１を中心に構成されている。すなわち，コントローラ２１が，バイアス電源部１３，２２の転写バイアス制御，帯電ローラ３や露光装置１１，現像装置４の一般画像形成制御，感光体ドラム２や中間転写ベルト６の速度制御，レバー部材１６による感光体ドラム２と中間転写ベルト６との接触離間制御，などの各種制御を行うようになっている。このためにコントローラ２１は，環境センサ１２の取得値や，画像データ，ユーザによる操作信号などの入力を受けるようになっている。

上記の各種制御のうち感光体ドラム２や中間転写ベルト６の速度制御は，それぞれの回転軸に設けられたモータ等の回転駆動源を制御することにより行われる。また，レバー部材１６の制御は，レバー部材１６に設けられたモータまたはソレノイド等のアクチュエータを制御することにより行われる。

次に，本形態の画像形成装置の動作を説明する。本形態の画像形成装置における画像形成動作そのものは一般的なものであるので，ここでは，特徴的な部分を説明することとする。本形態の画像形成装置の動作上の特徴は，感光体ドラム２の表面の付着物の発生に対する対策にある。感光体ドラム２の表面の付着物の発生メカニズムは，背景技術の欄で説明したとおりである。

この付着物対策は基本的には，中間転写ベルト６から感光体ドラム２への凝集物の再転写を防ぐことと，感光体ドラム２の表面を研磨して凝集物を除去することとを，非画像形成時に行うことである。そのために本形態の画像形成装置では，非画像形成時の制御モードとして，第１モードと第２モードとの２通りを用意している。非画像形成時とは，プリントジョブとプリントジョブとの間，プリントジョブ内でのページとページの間，などの期間のことである。

［第１の形態］
まず，第１の形態における第１モードについて説明する。第１モードによる画像形成終了時には，各画像形成ユニット１にて，図５のタイミングチャートに示す制御がなされる。図５において，「感光体接触」とは，感光体ドラム２と中間転写ベルト６とが接触しているかいないかを示す。ＯＮが接触（図２の状態）でＯＦＦが非接触（図３の状態）である。この切り替えはむろん，前述のレバー部材１６の動きによる。

また，図５中の「感光体速度」は，感光体ドラム２の回転による周速を示す。「転写速度」は，中間転写ベルト６の走行速度を示す。「２次転写」は，２次転写ローラ８へのバイアス電圧のＯＮＯＦＦを示す。これらの各パラメータの意味は，図６以下のタイミングチャートにおいても同様である。図５に示されるように，感光体ドラム２と中間転写ベルト６との間には，画像形成中においてもわずかながら速度差が設けられている。これは，画像品質を確保するために通常行われていることである。

画像形成中にはむろん，「感光体接触」はＯＮであり，感光体ドラム２も中間転写ベルト６も通常の速度である。２次転写バイアスも当然ＯＮである。時刻ｔ１で画像形成が終了すると，「感光体接触」をＯＦＦにする。すなわち，レバー部材１６を操作して，感光体ドラム２から中間転写ベルト６を離間させ，図３の状態とする。同時に感光体ドラム２の回転を止めてしまう。もはや，感光体ドラム２から中間転写ベルト６へトナー像を転写する必要がないからである。そして，離間させることにより，中間転写ベルト６から感光体ドラム２への逆転写を防ぐことができるからである。つまり，逆転写による感光体ドラム２の汚染の防止という観点からは，画像形成中以外には離間させておいた方がよいのである。

中間転写ベルト６自体は時刻ｔ１の時点では停止しない。有形記録媒体９への２次転写がまだ済んでいないからである。中間転写ベルト６が走行してトナー像の２次転写が済むと，時刻ｔ２にて，中間転写ベルト６が停止される。同時に２次転写バイアスもＯＦＦにされる。もはや必要がないからである。こうして，「感光体接触」，「感光体速度」，「転写速度」，「２次転写」のすべてがＯＦＦにされた状態で，次回の画像形成開始時まで待機することになる。つまり第１モードは，非画像形成時に感光体ドラム２と中間転写ベルト６とを離間させる離間モードである。

ここで，時刻ｔ１とは，各々の画像形成ユニット１における画像形成終了時である。よって，画像形成ユニット１によって時刻ｔ１は異なる。具体的には，上流側（図１中右側）の画像形成ユニット１ほど時刻ｔ１が早い。これに対し，時刻ｔ２は，画像形成装置全体として共通である。なお，図５において，感光体ドラム２の回転を，時刻ｔ１の後，転写残トナーのクリーニングブレード５による回収が済むまで継続させてもよい。同様に中間転写ベルト６の走行も，時刻ｔ２の後，転写残トナーのクリーニングブレード１０による回収が済むまで継続させてもよい。以上が第１モードによる画像形成終了時の処理である。

次に，第１の形態における第２モードについて説明する。第２モードによる画像形成終了時には，各画像形成ユニット１にて，図６のタイミングチャートに示す制御がなされる。図６においても，画像形成中の状況は図５の第１モードと同じである。時刻ｔ１で画像形成が終了すると，「感光体接触」をＯＦＦにする。この点も第１モードと同じである。しかし，「感光体速度」は，時刻ｔ１で停止せずにそのまま画像形成中の速度を維持する。「転写速度」と「２次転写」は当然，時刻ｔ１では画像形成中のままである。

時刻ｔ２で２次転写が終了すると，「感光体接触」を再びＯＮにする。同時に，「転写速度」を，それまでの画像形成中の速度の約半分にする。「感光体速度」はそのままとする。「２次転写」は，第１モードの場合と同じくこの時点でＯＦＦにする。そして，時刻ｔ２から所定時間経過した時刻ｔ３にて，「感光体接触」，「感光体速度」，「転写速度」をＯＦＦにする。

すなわち第２モードにおいては，２次転写終了後から所定時間内においては，感光体ドラム２が，中間転写ベルト６との間に速度差のある状態で回転している。その速度差は，画像形成中における速度差より遙かに大きい。これによりこの期間内には，感光体ドラム２の表面が研磨される。これにより，感光体ドラム２の表面の付着物が剥がされる。剥がされた付着物の一部は，中間転写ベルト６により運び去られてクリーニングブレード１０により回収される。残りはそのまま感光体ドラム２上にとどまるが，クリーニングブレード５により回収される。こうして感光体ドラム２の表面がリフレッシュされ，その後に形成される画像の品質向上が図られる。つまり第２モードは，非画像形成期間中にに感光体ドラム２の表面を研磨する研磨モードである。

また，この研磨期間中においては，感光体ドラム２が回転している。よって，その表面の１箇所だけが研磨されるのではなく，表面全体が研磨される。また，中間転写ベルト６も研磨期間中に走行している。よって，中間転写ベルト６の１箇所のみに研磨のストレスが掛かることがない。また，非画像形成時のうち研磨期間以外においては，「感光体接触」をＯＦＦにしている。このＯＦＦ期間においては，第１モードの場合と同様に，中間転写ベルト６から感光体ドラム２への逆転写が防止されている。

ここで，研磨の期間を，時刻ｔ１の直後でなく時刻ｔ２の後にしているのは，直前に形成した画像の品質に影響を与えないためである。すなわち，時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間は，トナー像がまだ中間転写ベルト６の上にある。よってこの間は，中間転写ベルト６の走行速度を変えたり，中間転写ベルト６に余計なストレスを掛けたりすべきでないのである。時刻ｔ２の後であれば，研磨処理を行っても何ら差し支えはない。また，時刻ｔ２から時刻ｔ３までの長さ，つまり研磨処理期間の長さは，感光体ドラム２の何周分，などという程度に定めればよい。なお，時刻ｔ２の時点での中間転写ベルト６上の転写残トナーは，時刻ｔ３までにはクリーニングブレード１０に回収される。

上記の第２モードにおいて，図６では，中間転写ベルト６の速度を画像形成時より落とすことにより，研磨期間の速度差を生じさせている。しかし，速度差の発生方法はこれに限らない。感光体ドラム２の回転速度を落とすことで速度差を生じさせてもよい。また，一方を減速させる代わりに一方を増速させることによっても，速度差の発生が可能である。なお，研磨期間においては，中間転写ベルト６の感光体ドラム２への圧接力を，画像形成時よりも大きくするようにしてもよい。こうすると，より高い研磨効果が得られる。また，図６において，時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間は，「感光体接触」をＯＮのままにしておいてもさほど大きな違いはない。

また，図６では，非画像形成期間の初期に研磨期間を置いている。しかしこれに限らず，研磨期間は，非画像形成期間内の任意の時期に置けばよい。ただし，図６のように非画像形成期間の初期に研磨期間を置いた方が，次回の画像形成を直ちに開始できる点で有利である。

次に，第１モードと第２モードの使い分けについて説明する。第２モードによる画像形成終了処理は，さほど高頻度に行う必要はない。そこで，通常は第１モードを用い，適宜の頻度で第２モードを行うようにすればよい。例えば，印刷枚数やトナー消費量をカウントして，所定値になったときに第２モードを行うことが考えられる。印刷枚数であれば例えば１００枚毎，トナー消費量であれば１グラム消費毎に第２モードを行うようにすることができる。また，画像形成装置の電源投入や省電力モードからの復帰，ジャムからの回復，扉開閉動作からの復帰などの所定の事件の直後にも第２モードを行うことが考えられる。このように両モードを使い分けることで，毎回第２モードを使う場合と比較して，感光体ドラム２が過度に摩滅してしまうことを防止している。

さらに，感光体ドラム２の耐久使用の進行とともに，第２モードにおける研磨処理の時間を延長していくようにすることができる。感光体ドラム２が古くなると付着物が発生しやすいからである。例えば，感光体ドラム２の全寿命を６０時間と仮定した場合，研磨時間を次のように定めることが考えられる。
・使用開始から２０時間使用時まで−−−−−感光体ドラム２の２周分
・２０時間使用時から４０時間使用時まで−−感光体ドラム２の４周分
・４０時間使用時から使用終了まで−−−−−感光体ドラム２の６周分

さらに，環境センサ１２の取得値を，第２モードに反映させることができる。低温または低湿の環境下では高温または高湿の環境下に比べて，感光体ドラム２への付着物が発生しやすい。このため低温または低湿の環境下では，第２モードにおける研磨処理の時間を，高温または高湿の環境下に比べて長くすることが考えられる。例えば，環境条件に応じて，研磨時間を次のように定めることが考えられる。なお，温度と湿度の一方のみを考慮する場合には，他方は無視すればよい。両方を考慮する場合には，指定される研磨処理時間が長い方を優先すればよい。
・温度１５℃以下または湿度２０％以下の環境−−−−上記に対して感光体ドラム２の２周分を延長
・温度１５〜２５℃または湿度２０〜６０％の環境−−上記に対して感光体ドラム２の１周分を延長
・温度２５℃以上または湿度６０％以上の環境−−−−上記のまま

あるいは，研磨処理時の圧接力を高温または高湿の環境下に比べて低温または低湿の環境下では高くしてもよい。または，第２モードの実行頻度を高温または高湿の環境下に比べて低温または低湿の環境下では高くしてもよい。以上が，第２モードによる画像形成終了時の処理である。

［第２の形態］
上記の第１の形態は，感光体ドラム２の研磨を，中間転写ベルト６のみで行うものである。これに対し第２の形態は，感光体ドラム２の研磨を，中間転写ベルト６に加えて帯電ローラ３でも行うものである。

第２の形態における第１モードの画像形成終了時の処理を図７のタイミングチャートに示す。図７中の「帯電速度」は，帯電ローラ３の回転による周速を示す（図８においても同じ）。図７では，「感光体接触」，「転写速度」，「２次転写」については省略しているが，これらは図５と同じである。なお，この場合の「感光体接触」とは，感光体ドラム２と中間転写ベルト６との接触状態のみを意味する。感光体ドラム２と帯電ローラ３とは，接触させたままであり，離間させるには至らない。図７では，時刻ｔ１で感光体ドラム２が停止されると，帯電ローラ３も停止される。このため，第１モードでは，帯電ローラ３による感光体ドラム２の研磨は行われない。なお，帯電ローラ３と感光体ドラム２との間には，画像形成中に速度差はない。

なお，第１の形態で述べたように，感光体ドラム２を転写残トナーの回収が済むまで回転させ続けることもできる。その場合には帯電ローラ３もその間は回転させ続ける。また，第１の形態では帯電ローラ３の回転には言及しなかったが，第１モードに関しては，第２の形態の第１モードと同様にするのがよい。

次に，第２の形態における第２モードについて，図８のタイミングチャートにより説明する。図８でも「感光体接触」，「転写速度」，「２次転写」については省略しているが，これらは図６と同じである。図８では，「感光体速度」を時刻ｔ１で停止させずに，時刻ｔ３までそのまま回転させてから停止させる。「帯電速度」については，時刻ｔ１にて，それまでの画像形成中の速度の半分にする。そして時刻ｔ３にて，「帯電速度」を停止させる。

これより第２の形態の第２モードでは，時刻ｔ１から時刻ｔ３までの間，感光体ドラム２が，帯電ローラ３との間に速度差のある状態で回転している。これによりこの期間内には，感光体ドラム２の表面が研磨される。これにより，感光体ドラム２の表面の付着物が剥がされる。剥がされた付着物は，クリーニングブレード５または１０により回収される。こうして感光体ドラム２の表面が清浄化され，その後に形成される画像の品質向上が図られる。

なお，帯電ローラ３による研磨期間ｔ１〜ｔ３のうち後半の期間ｔ２〜ｔ３においては，第１の形態で説明した中間転写ベルト６による研磨も併せて行われる。また，前半の期間ｔ１〜ｔ２においては，中間転写ベルト６上にまだトナー像が残っている。しかしながら，図６で説明したようにこの期間では「感光体接触」がＯＦＦである。このため，帯電ローラ３による摩擦が，直前に形成した画像の品質に影響することはない。

図８の研磨期間においても，「帯電速度」を落とす代わりに「感光体速度」を落とすことによって速度差を生じさせてもよい。また，一方を減速させる代わりに一方を増速させることによっても，速度差の発生が可能である。また，研磨期間において帯電ローラ３の感光体ドラム２への圧接力を通常より増加させるようにすると，より高い研磨効果が得られる。また，研磨期間中でも感光体ドラム２や帯電ローラ３がともに回転している。このため，感光体ドラム２の１箇所のみが研磨されることがない。また，帯電ローラ３の１箇所のみにストレスが掛かることもない。

帯電ローラ３の回転速度を変更する方法としては，感光体ドラム２とは別に独自の駆動源を備えることが挙げられる。あるいは，帯電ローラ３の清掃部材の押し込み圧を変更することも挙げられる。帯電ローラ３の圧接力を変更する手段としては，その軸をプッシュ式のソレノイドで押す方法や，図９のように清掃部材を介してカム等の機械要素で圧接力を変更する方法などが挙げられる。さらに，こうした手段により，帯電ローラ３をも非画像形成時に感光体ドラム２から離間させるようにすることもできる。また，第２の形態の第２モードにおいては，感光体ドラム２の研磨を帯電ローラ３のみにより行うようにすることも可能である。

以上詳細に説明したように本実施の形態によれば，非画像形成時に感光体ドラム２と中間転写ベルト６とを離間させる第１モードの制御を行うようにした。これにより，中間転写ベルト６から感光体ドラム２への凝集物の再転写を抑制している。また，適宜の頻度で，非画像形成時に感光体ドラム２の表面を中間転写ベルト６または帯電ローラ３により研磨する第２モードの制御を行うようにした。これにより，感光体ドラム２に付着した凝集物を除去するようにした。こうして，感光体ドラム２にトナーの添加成分等の凝集物が付着することによる画像品質の低下を防止した画像形成装置およびその感光体の研磨方法が実現されている。すなわち，感光体を過剰に研磨することなく，感光体を適宜リフレッシュして，長期にわたり画像品質の良い状態を維持できるようにしている。

このように本実施の形態では，画像形成装置に元来存在する要素を利用して感光体ドラム２の研磨を行う。このため，現像剤の添加成分として研磨剤を過度に配合する必要がない。これにより，研磨剤による過研磨や機内汚染，トナーの荷電不良等の問題がない。また，研磨専用の部材も不要なので，装置の構成が簡素である。また，感光体ドラム２と中間転写ベルト６との間に常時大きな速度差を付けるわけではない。このため過度の速度差による画像品質の低下はない。

なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，本発明は，一成分系と二成分系とのいずれの現像剤を使う画像形成装置にも適用可能である。また，タンデム式には限定されないし，カラー画像形成装置にも限定されない。

実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。 実施の形態に係る画像形成装置における１次転写ローラの離間機構を説明する図である。 実施の形態に係る画像形成装置における１次転写ローラの離間機構を説明する図である。 実施の形態に係る画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。 第１の形態における第１モードによる画像形成終了時の制御を示すタイミングチャートである。 第１の形態における第２モードによる画像形成終了時の制御を示すタイミングチャートである。 第２の形態における第１モードによる画像形成終了時の制御を示すタイミングチャートである。 第２の形態における第２モードによる画像形成終了時の制御を示すタイミングチャートである。 帯電ローラの圧接力を変更する機構の例を示す模式図である。

符号の説明

１ 画像形成ユニット
２ 感光体ドラム
３ 帯電ローラ
６ 中間転写ベルト
７ １次転写ローラ
１６ レバー部材
２１ コントローラ

Claims (14)

1. 感光体と，前記感光体にトナー像を形成するトナー像形成部と，前記感光体に接触する状態と離間する状態とをとり，画像形成時には前記感光体に接触して前記感光体から前記トナー像の転写を受ける転写部材とを有する画像形成装置において，
   非画像形成時に前記感光体の表面汚染を防止する制御を行う非画像形成時制御部を有し，
   前記非画像形成時制御部は，
   非画像形成時に前記感光体と前記転写部材とを離間させる第１モードと，
   非画像形成期間中に，前記感光体と前記転写部材とを所定時間にわたり互いに接触させた状態で前記感光体と前記転写部材との速度差を画像形成時より大きくして前記感光体を回転させる研磨処理を行い，その研磨処理の期間以外のときに前記感光体と前記転写部材とを離間させる第２モードとのいずれか一方を選択し，選択されたモードでの制御を行うものであり，
   通常時には第１モードを選択し，所定の頻度で第１モードに代えて第２モードを選択することを特徴とする画像形成装置。
2. 感光体と，前記感光体にトナー像を形成するトナー像形成部と，前記感光体に接触する状態と離間する状態とをとり，画像形成時には前記感光体に接触して前記感光体から前記トナー像の転写を受ける転写部材とを有する画像形成装置において，
   非画像形成時に前記感光体の表面汚染を防止する制御を行う非画像形成時制御部を有し，
   前記非画像形成時制御部は，
   非画像形成時に前記感光体と前記転写部材とを離間させる第１モードと，
   非画像形成期間中に，前記感光体と前記転写部材とを所定時間にわたり互いに接触させた状態で前記感光体と前記転写部材との速度差を画像形成時より大きくして前記感光体を回転させる研磨処理を行い，その研磨処理の期間以外のときに前記感光体と前記転写部材とを離間させる第２モードとのいずれか一方を選択し，選択されたモードでの制御を行うものであり，
   通常時には第１モードを選択し，画像形成装置の電源投入，省電力モードからの復帰，ジャムからの回復，および扉開閉動作からの復帰のうち少なくとも１つの事件の発生時に第１モードに代えて第２モードを選択することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において，前記非画像形成時制御部は，
   低温または低湿の環境下では，高温または高湿の環境下と比較して第２モードの研磨処理の時間を長くすることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において，前記非画像形成時制御部は，
   前記感光体の耐久使用の進行とともに，第２モードの研磨処理の時間を長くすることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において，前記非画像形成時制御部は，
   第２モードの研磨処理の際には，前記感光体と前記転写部材との圧接力を，通常時よりも強くすることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１つに記載の画像形成装置において，
   前記転写部材は，さらに記録媒体へトナー像を２次転写する中間転写体であり，
   前記非画像形成時制御部は，第２モードの研磨処理を，直前に形成した画像の２次転写が終了してから行うことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１から請求項５までのいずれか１つに記載の画像形成装置において，
   画像形成時に前記感光体に接触しつつ前記感光体を帯電させる接触帯電部材を有し，
   前記非画像形成時制御部は，第２モードの研磨処理の際に，前記感光体と前記接触帯電部材との速度差も画像形成時より大きくすることを特徴とする画像形成装置。
8. 感光体と，前記感光体にトナー像を形成するトナー像形成部と，画像形成時に前記感光体に接触しつつ前記感光体を帯電させる接触帯電部材とを有する画像形成装置において，
   非画像形成時に前記感光体の表面汚染を防止する制御を行う非画像形成時制御部を有し，
   前記非画像形成時制御部は，非画像形成期間中に，前記感光体と前記接触帯電部材とを互いに接触させた状態で，所定時間にわたり前記感光体と前記接触帯電部材との速度差を画像形成時より大きくして前記感光体を回転させる研磨処理を行うものであることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項８に記載の画像形成装置において，前記非画像形成時制御部は，
   研磨処理の際には，前記感光体と前記接触帯電部材との圧接力を，画像形成時よりも強くすることを特徴とする画像形成装置。
10. 感光体と，前記感光体にトナー像を形成するトナー像形成部と，前記感光体に接触する状態と離間する状態とをとり，画像形成時には前記感光体に接触して前記感光体から前記トナー像の転写を受ける転写部材とを有する画像形成装置における感光体の研磨方法において，
    非画像形成時に前記感光体と前記転写部材とを離間させる第１モードと，
    非画像形成期間中に，前記感光体と前記転写部材とを所定時間にわたり互いに接触させた状態で前記感光体と前記転写部材との速度差を画像形成時より大きくして前記感光体を回転させる研磨処理を行い，その研磨処理の期間以外のときに前記感光体と前記転写部材とを離間させる第２モードとのいずれか一方を選択し，選択されたモードでの制御を行うとともに，
    通常時には第１モードを選択し，所定の頻度で第１モードに代えて第２モードを選択することを特徴とする画像形成装置における感光体の研磨方法。
11. 感光体と，前記感光体にトナー像を形成するトナー像形成部と，前記感光体に接触する状態と離間する状態とをとり，画像形成時には前記感光体に接触して前記感光体から前記トナー像の転写を受ける転写部材とを有する画像形成装置における感光体の研磨方法において，
    非画像形成時に前記感光体と前記転写部材とを離間させる第１モードと，
    非画像形成期間中に，前記感光体と前記転写部材とを所定時間にわたり互いに接触させた状態で前記感光体と前記転写部材との速度差を画像形成時より大きくして前記感光体を回転させる研磨処理を行い，その研磨処理の期間以外のときに前記感光体と前記転写部材とを離間させる第２モードとのいずれか一方を選択し，選択されたモードでの制御を行うとともに，
    通常時には第１モードを選択し，画像形成装置の電源投入，省電力モードからの復帰，ジャムからの回復，および扉開閉動作からの復帰のうち少なくとも１つの事件の発生時に第１モードに代えて第２モードを選択することを特徴とする画像形成装置における感光体の研磨方法。
12. 請求項１０または請求項１１に記載の画像形成装置における感光体の研磨方法において， 前記感光体の耐久使用の進行とともに，第２モードの研磨処理の時間を長くすることを特徴とする画像形成装置における感光体の研磨方法。
13. 請求項１０または請求項１１に記載の画像形成装置における感光体の研磨方法において， 第２モードの研磨処理の際には，前記感光体と前記転写部材との圧接力を，通常時よりも強くすることを特徴とする画像形成装置における感光体の研磨方法。
14. 感光体と，前記感光体にトナー像を形成するトナー像形成部と，画像形成時に前記感光体に接触しつつ前記感光体を帯電させる接触帯電部材とを有する画像形成装置における感光体の研磨方法において，
    非画像形成期間中に，前記感光体と前記接触帯電部材とを互いに接触させた状態で，所定時間にわたり前記感光体と前記接触帯電部材との速度差を画像形成時より大きくして前記感光体を回転させる研磨処理を行うことを特徴とする画像形成装置における感光体の研磨方法。

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