JP6204339B2

JP6204339B2 - 画像形成装置、像担持体の研磨方法

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Description

本発明は、電子写真方式で画像を形成可能な画像形成装置、及び像担持体の研磨方法に関する。

一般に、電子写真方式で画像を形成可能なプリンターのような画像形成装置では、感光体ドラムなどの像担持体の表面が帯電ローラーなどの帯電部材により帯電される。そして、帯電された像担持体の表面に画像データに対応する光が照射されて、像担持体上に画像データに対応する静電潜像が形成される。ここで、帯電部材による像担持体の帯電の際に発生する放電により生成される放電生成物が像担持体の表面に付着することがある。像担持体の表面に付着した放電生成物は、トナーが像担持体の表面に恒常的に付着して前記トナーにより画像形成が妨げられるダッシュと呼ばれる現象や、像担持体の表面の電気抵抗が低下して静電潜像の形成が妨げられる像流れと呼ばれる現象の原因となる。これに対し、像担持体に形成されたトナー像が転写される転写位置で像担持体の表面を研磨する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−８８５６３号公報

ところで、複数の像担持体を備える構成において、像担持体各々に付着した放電生成物を除去するために、複数の像担持体各々からトナー像が重ねて転写される中間転写ベルトなどの被転写部材で像担持体各々を研磨することが考えられる。更に、被転写部材における像担持体との接触面に研磨剤を塗布して研磨効果を高めることが考えられる。しかしながら、被転写部材における像担持体との接触面に研磨剤を塗布する場合には、被転写部材によるトナー像の搬送方向の上流側に配置された像担持体と下流側に配置された像担持体とで、研磨剤の供給量に差が生じる。

本発明の目的は、複数の像担持体を備える構成において、被転写部材によるトナー像の搬送方向の上流側に配置された像担持体と下流側に配置された像担持体との間に生じる研磨効果の差を解消可能な画像形成装置、及び像担持体の研磨方法を提供することにある。

本発明の一の局面に係る画像形成装置は、複数の像担持体と、被転写部材と、複数の帯電部材と、研磨剤塗布部と、処理実行部と、帯電電圧制御部とを備える。複数の前記像担持体各々は、トナー像を担持する。前記被転写部材は、前記像担持体各々に接触して設けられ、前記像担持体各々から重ねて転写される前記トナー像を搬送する。複数の前記帯電部材は、前記像担持体各々の表面を帯電させる。前記研磨剤塗布部は、複数の前記像担持体のうち前記被転写部材による前記トナー像の搬送方向における最上流に配置された前記像担持体より前記搬送方向における上流側に配置され、前記被転写部材における前記像担持体との接触面に前記帯電部材により帯電される前記像担持体の帯電極性と逆極性に帯電された研磨剤を塗布する。前記処理実行部は、予め定められた一又は複数のタイミングで前記研磨剤塗布部を用いて前記研磨剤を前記被転写部材の前記接触面に塗布すると共に前記被転写部材及び前記像担持体各々を駆動する研磨処理を実行する。前記帯電電圧制御部は、前記処理実行部により前記研磨処理が実行される場合に、複数の前記帯電部材各々に印加される電圧を前記搬送方向における上流側に配置された前記帯電部材から下流側に配置された前記帯電部材の順に高くする。

本発明の他の局面に係る像担持体の研磨方法は、トナー像を担持する複数の像担持体と、前記像担持体各々に接触して設けられ、前記像担持体各々から重ねて転写される前記トナー像を搬送する被転写部材と、前記像担持体各々の表面を帯電させる複数の帯電部材と、複数の前記像担持体のうち前記被転写部材による前記トナー像の搬送方向における最上流に配置された前記像担持体より前記搬送方向における上流側に配置され、前記被転写部材における前記像担持体との接触面に前記帯電部材により帯電される前記像担持体の帯電極性と逆極性に帯電された研磨剤を塗布する研磨剤塗布部とを備える画像形成装置で実行され、以下の第１ステップ及び第２ステップを含む。前記第１ステップは、予め定められた一又は複数のタイミングで前記研磨剤塗布部を用いて前記研磨剤を前記被転写部材の前記接触面に塗布すると共に前記被転写部材及び前記像担持体各々を駆動する研磨処理を実行する。前記第２ステップは、前記第１ステップにより前記研磨処理が実行される場合に、複数の前記帯電部材各々に印加される電圧を前記搬送方向における上流側に配置された前記帯電部材から下流側に配置された前記帯電部材の順に高くする。

本発明によれば、複数の像担持体を備える構成において、被転写部材によるトナー像の搬送方向の上流側に配置された像担持体と下流側に配置された像担持体との間に生じる研磨効果の差を解消可能な画像形成装置、及び像担持体の研磨方法が実現される。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。図３は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の画像形成ユニットの構成を示す図である。図４は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の中間転写装置の構成を示す図である。図５は、本発明の実施形態に係る画像形成装置で実行される研磨制御処理の一例を示すフローチャートである。図６は、本発明の実施形態に係る画像形成装置を用いた実験結果を示す図である。図７は、本発明の実施形態に係る画像形成装置を用いた実験結果を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

［画像形成装置１０の概略構成］
まず、図１及び図２を参照しつつ、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概略構成について説明する。ここで、図１は画像形成装置１０の構成を示す断面模式図である。

図１及び図２に示すように、画像形成装置１０は、ＡＤＦ１、画像読取部２、画像形成部３、給紙部４、制御部５、及び操作表示部６を備える。画像形成装置１０は、画像データに基づいて画像を形成するプリント機能と共に、スキャン機能、ファクシミリ機能、又はコピー機能などの複数の機能を有する複合機である。また、本発明は、プリンター装置、ファクシミリ装置、及びコピー機などの画像形成装置に適用可能である。

ＡＤＦ１は、不図示の原稿セット部、複数の搬送ローラー、原稿押さえ、及び排紙部を備え、画像読取部２によって読み取られる原稿を搬送する自動原稿搬送装置である。画像読取部２は、不図示の原稿台、光源、複数のミラー、光学レンズ、及びＣＣＤ（Charge Coupled Device）を備え、原稿から画像データを読み取ることが可能である。

制御部５は、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＥＥＰＲＯＭ（登録商標）などの制御機器を備える。前記ＣＰＵは、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。前記ＲＯＭは、前記ＣＰＵに各種の処理を実行させるための制御プログラムなどの情報が予め記憶される不揮発性の記憶部である。前記ＲＡＭは揮発性の記憶部であり、前記ＥＥＰＲＯＭは不揮発性の記憶部である。前記ＲＡＭ及び前記ＥＥＰＲＯＭは、前記ＣＰＵが実行する各種の処理の一時記憶メモリー（作業領域）として使用される。そして、制御部５は、前記ＲＯＭに予め記憶された各種の制御プログラムを前記ＣＰＵを用いて実行することにより画像形成装置１０を統括的に制御する。なお、制御部５は、集積回路（ＡＳＩＣ）などの電子回路で構成されたものであってもよく、画像形成装置１０を統括的に制御するメイン制御部とは別に設けられた制御部であってもよい。

操作表示部６は、制御部５からの制御指示に応じて各種の情報を表示する液晶ディスプレーなどの表示部、及びユーザーの操作に応じて制御部５に各種の情報を入力する操作キー又はタッチパネルなどの操作部を有する。

次に、図１、図３、及び図４を参照しつつ、画像形成部３について説明する。ここで、図３は画像形成ユニット３１の構成を示す断面模式図である。また、図４は中間転写装置３６の構成を示す断面模式図である。

画像形成部３は、画像読取部２で読み取られた画像データに基づいて電子写真方式でカラー又はモノクロの画像を形成する画像形成処理（印刷処理）を実行することが可能である。また、画像形成部３は、外部のパーソナルコンピューター等の情報処理装置から入力された画像データに基づいて前記印刷処理を実行することも可能である。

具体的に、画像形成部３は、図１に示すように、複数の画像形成ユニット３１〜３４、光走査装置（ＬＳＵ）３５、中間転写装置３６、二次転写ローラー３７、定着装置３８、及び排紙トレイ３９を備える。画像形成ユニット３１はＣ（シアン）、画像形成ユニット３２はＭ（マゼンタ）、画像形成ユニット３３はＹ（イエロー）、画像形成ユニット３４はＫ（ブラック）に対応する電子写真方式の画像形成ユニットである。画像形成ユニット３１〜３４は、中間転写装置３６によるトナー像の搬送方向３６Ａに沿って、搬送方向３６Ａの上流側からシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの順に併設される。

画像形成ユニット３１は、図３に示すように、感光体ドラム３１１、帯電ローラー３１２、現像装置３１３、一次転写ローラー３１４、及びドラム清掃部３１５を備える。また、画像形成ユニット３２〜３４各々も、画像形成ユニット３１と同様の構成を備える。ここに、画像形成ユニット３１〜３４が備える感光体ドラム３１１、感光体ドラム３２１、感光体ドラム３３１、及び感光体ドラム３４１（図４参照）が、本発明における複数の像担持体の一例である。また、画像形成ユニット３１〜３４が備える帯電ローラー３１２、帯電ローラー３２２、帯電ローラー３３２、及び帯電ローラー３４２（図４参照）が、本発明における複数の帯電部材の一例である。また、画像形成ユニット３１〜３４が備える一次転写ローラー３１４、一次転写ローラー３２４、一次転写ローラー３３４、及び一次転写ローラー３４４（図４参照）が、本発明における複数の転写部材の一例である。

そして、画像形成部３では、給紙部４から供給されるシートに以下の手順でカラー画像が形成され、画像形成後の前記シートが排紙トレイ３９に排出される。なお、前記シートは、紙、コート紙、ハガキ、封筒、及びＯＨＰシートなどのシート材料である。

まず、画像形成ユニット３１において、帯電ローラー３１２によって感光体ドラム３１１の表面が所定の電位に一様に帯電される。次に、光走査装置３５により感光体ドラム３１１の表面に画像データに基づく光が照射される。これにより、感光体ドラム３１１の表面に画像データに対応する静電潜像が形成される。

そして、感光体ドラム３１１上の静電潜像は現像装置３１３によってシアンのトナー像として現像（可視像化）される。具体的に、現像装置３１３の現像ローラー３１３Ａから感光体ドラム３１１に対してトナーが供給されることで、感光体ドラム３１１上の静電潜像がトナー像として現像される。なお、現像装置３１３の内部では、トナーとキャリアを含む現像剤が攪拌スクリュー３１３Ｂによる攪拌で摩擦帯電されて磁気ローラー３１３Ｃに送られ、磁気ローラー３１３Ｃから現像剤中のトナーが現像ローラー３１３Ａに送られる。また、現像装置３１３には、画像形成部３に着脱可能なトナーコンテナ３１３Ｄ（図１参照）からシアンのトナーが補給される。

続いて、感光体ドラム３１１に形成されたシアンのトナー像は、一次転写ローラー３１４により中間転写装置３６の中間転写ベルト３６１に転写される。

次に、画像形成ユニット３２〜３４においても、画像形成ユニット３１と同様の処理手順で、画像形成ユニット３２〜３４が備える感光体ドラム３２１、感光体ドラム３３１、及び感光体ドラム３４１各々に各色のトナー像が形成されて、中間転写装置３６の中間転写ベルト３６１にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの順に重ねて転写される。

ここで、中間転写装置３６は、図４に示すように、中間転写ベルト３６１、駆動ローラー３６２、張架ローラー３６３、ベルト清掃部３６４を備える。中間転写ベルト３６１は、感光体ドラム３１１〜３４１に形成されたトナー像が転写される無端状のベルト部材である。中間転写ベルト３６１は、画像形成ユニット３１〜３４の感光体ドラム３１１〜３４１及び一次転写ローラー３１４〜３４４に接触した状態で、駆動ローラー３６２及び張架ローラー３６３に張架される。そして、中間転写ベルト３６１は、不図示の動力源から供給される駆動力により駆動ローラー３６２が回転駆動されることで、搬送方向３６Ａに沿って走行する。これにより、感光体ドラム３１１〜３４１各々から重ねて転写されたトナー像が、二次転写ローラー３７によるシートへの二次転写位置まで搬送される。ここに、中間転写ベルト３６１が、本発明における被転写部材の一例である。また、搬送方向３６Ａが、本発明におけるトナー像の搬送方向の一例である。

そして、中間転写ベルト３６１に転写されたトナー像は、二次転写ローラー３７により給紙部４から供給されるシートに転写される。その後、前記トナー像が転写された前記シートは、定着装置３８により前記トナー像が溶融定着されることで画像が形成され、排紙トレイ３９に排出される。一方、中間転写ベルト３６１の表面に残存したトナーは、ベルト清掃部３６４で除去される。例えば、ベルト清掃部３６４は、ブレード状のクリーニング部材を備え、中間転写ベルト３６１の表面を清掃する。

ところで、画像形成ユニット３１において、帯電ローラー３１２による感光体ドラム３１１の帯電の際に発生する放電により生成される放電生成物が感光体ドラム３１１の表面に付着することがある。感光体ドラム３１１の表面に付着した放電生成物は、トナーが感光体ドラム３１１の表面に恒常的に付着して前記トナーにより画像形成が妨げられるダッシュと呼ばれる現象や、感光体ドラム３１１の表面の電気抵抗が低下して静電潜像の形成が妨げられる像流れと呼ばれる現象の原因となる。画像形成ユニット３２〜３４についても同様である。

これに対し、画像形成装置１０では、現像装置３１３に収納される現像剤に含まれるトナーに研磨剤が外添されていると共に、前記研磨剤が外添されたトナーを用いて感光体ドラム３１１の表面を研磨する構成が採用されている。例えば、前記研磨剤には酸化チタンが用いられる。

具体的に、画像形成ユニット３１のドラム清掃部３１５は、図３に示すように、クリーニングブレード３１５Ａ、及び研磨ローラー３１５Ｂを備える。

クリーニングブレード３１５Ａは、感光体ドラム３１１の表面に残存したトナーを除去する。なお、クリーニングブレード３１５Ａによって除去されたトナーの一部は研磨ローラー３１５Ｂに供給され、残部は不図示の搬送スクリューによって不図示のトナー回収容器まで搬送される。

ここで、画像形成装置１０では、感光体ドラム３１１の表面層がアモルファスシリコンにより形成されている。これにより、感光体ドラム３１１について高い耐久性を得ることが可能である反面、感光体ドラム３１１の表面に付着した放電生成物をクリーニングブレード３１５Ａにより除去することは困難となる。そこで、画像形成装置１０では、感光体ドラム３１１の表面に付着した放電生成物を除去するために、研磨ローラー３１５Ｂが設けられている。

研磨ローラー３１５Ｂは、感光体ドラム３１１の表面を研磨する。具体的に、研磨ローラー３１５Ｂは、感光体ドラム３１１の表面に残存するトナー及びクリーニングブレード３１５Ａによって除去されたトナーを用いて感光体ドラム３１１の表面を研磨する。これにより、クリーニングブレード３１５Ａによっては除去が困難な感光体ドラム３１１の表面に付着した放電生成物が研磨により除去される。

なお、前記研磨剤は、ビッカース硬度５００ｋｇ／ｍｍ^２以上であって、１０００ｋｇ／ｍｍ^２以下であることが望ましい。即ち、前記研磨剤がビッカース硬度５００ｋｇ／ｍｍ^２未満である場合には、感光体ドラム３１１の表面の研磨時に要求される研磨能力を十分に得ることができない。一方、前記研磨剤がビッカース硬度１０００ｋｇ／ｍｍ^２を超える場合には、感光体ドラム３１１の表面層を傷付けてしまうおそれが生じる。

また、画像形成装置１０では、感光体ドラム３１１〜３４１に形成されたトナー像が転写される転写位置Ｐ１〜Ｐ４（図４参照）において感光体ドラム３１１〜３４１各々の表面を研磨する構成が採用されている。

具体的に、画像形成部３の中間転写装置３６は、図４に示すように、研磨剤塗布部３６５を備える。

研磨剤塗布部３６５は、複数の感光体ドラム３１１〜３４１のうち、中間転写ベルト３６１によるトナー像の搬送方向３６Ａにおける最上流に配置された感光体ドラム３１１より搬送方向３６Ａにおける上流側に配置され、中間転写ベルト３６１における感光体ドラム３１１〜３４１との接触面に、前記研磨剤を塗布する。

例えば、研磨剤塗布部３６５は、図４に示すように、供給部３６５Ａ、及び塗布ブラシ３６５Ｂを含む塗布部３６５Ｃを備える。供給部３６５Ａは、制御部５から送信される制御信号に応じて不図示のホッパーを回転させることで、供給部３６５Ａの内部に収納される前記研磨剤を塗布部３６５Ｃに供給する。塗布部３６５Ｃは、制御部５から送信される制御信号に応じて塗布ブラシ３６５Ｂを前記接触面に接触させる。これにより、供給部３６５Ａから供給された前記研磨剤が塗布ブラシ３６５Ｂによって中間転写ベルト３６１の前記接触面に塗布される。なお、塗布ブラシ３６５Ｂは、中間転写ベルト３６１の走行に従動して回転するものであってもよく、不図示の動力源から供給される駆動力により回転するものであってもよい。

ここで、中間転写ベルト３６１に塗布される前記研磨剤及びトナーに外添される前記研磨剤が同種のものである場合には、中間転写ベルト３６１から感光体ドラム３１１〜３４１に移転した前記研磨剤が画像形成ユニット３１〜３４における画像形成過程に影響を与えるおそれがない。そのため、中間転写ベルト３６１に塗布される前記研磨剤及びトナーに外添される前記研磨剤は同種のものであることが好ましい。

一方、制御部５は、図２に示すように、処理実行部５１及び速度制御部５２を含む。具体的に、制御部５は、前記ＣＰＵを用いて前記ＲＯＭに記憶されている前記制御プログラムを実行することにより、処理実行部５１及び速度制御部５２として機能する。また、制御部５が電子回路である場合、処理実行部５１及び速度制御部５２は、制御部５が備えるモジュールとして構成される。

処理実行部５１は、予め定められた一又は複数のタイミングで、研磨剤塗布部３６５を用いて前記研磨剤を中間転写ベルト３６１の前記接触面に塗布すると共に、中間転写ベルト３６１及び感光体ドラム３１１〜３４１各々を駆動する研磨処理を実行する。

具体的に、処理実行部５１は、研磨剤塗布部３６５を制御して、供給部３６５Ａに前記研磨剤を供給させると共に塗布部３６５Ｃに塗布ブラシ３６５Ｂを中間転写ベルト３６１の前記接触面に接触させる。また、処理実行部５１は、画像形成ユニット３１〜３４及び中間転写装置３６を制御して、画像形成ユニット３１〜３４に感光体ドラム３１１〜３４１を回転駆動させると共に、中間転写装置３６に駆動ローラー３６２を回転駆動させる。これにより、中間転写ベルト３６１と感光体ドラム３１１〜３４１各々とが接触する転写位置Ｐ１〜Ｐ４において、前記研磨剤が塗布された中間転写ベルト３６１の前記接触面により感光体ドラム３１１〜３４１各々の表面が研磨される。従って、感光体ドラム３１１〜３４１各々の表面に付着した放電生成物が研磨により除去される。

ここで、画像形成装置１０では、弾性層を有する中間転写ベルト３６１が用いられている。例えば、中間転写ベルト３６１は、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の樹脂を用いて形成された基材層と、クロロブレンゴム等の合成ゴムを用いて形成された弾性層と、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素系樹脂を用いて形成された表層とを有する。これにより、前記研磨処理の実行回数の増加に応じて中間転写ベルト３６１の前記接触面に前記研磨剤が徐々に蓄積する。従って、中間転写ベルト３６１の研磨能力を向上させることが可能である。

なお、前記タイミングは、画像形成装置１０で実行される前記印刷処理の実行時以外における予め定められたタイミングである。例えば、前記タイミングは、画像形成装置１０の電源が投入された場合、画像形成装置１０が省電力モードから復帰した場合、予め設定された特定期間が経過した場合、予め設定された特定枚数が印刷された場合、又は操作表示部６に対して予め定められた操作入力が行われた場合等である。

速度制御部５２は、処理実行部５１により前記研磨処理が実行される場合に、中間転写ベルト３６１の搬送速度と感光体ドラム３１１〜３４１各々のトナー像担持面の移動速度との間の速度差を、画像形成装置１０で実行される前記印刷処理の実行時よりも大きくする。

例えば、画像形成装置１０で前記印刷処理が実行される場合に、制御部５は、前記ＲＯＭに予め記憶された中間転写ベルト３６１の搬送速度の初期設定値を読み出して前記ＲＡＭの予め定められた記憶領域に記憶させることで、中間転写ベルト３６１の搬送速度を設定する。なお、画像形成装置１０では、中間転写ベルト３６１の搬送速度の初期設定値は、感光体ドラム３１１〜３４１の回転速度以上の速度に設定されている。

一方、速度制御部５２は、処理実行部５１により前記研磨処理が実行される場合に、前記ＲＯＭから中間転写ベルト３６１の搬送速度の初期設定値を読み出して、読み出した初期設定値に対して予め設定された速度加算値を加算する。そして、速度制御部５２は、加算後の中間転写ベルト３６１の搬送速度の設定値を前記ＲＡＭの前記記憶領域に記憶させることで、中間転写ベルト３６１の搬送速度を前記印刷処理が実行される場合より速く設定する。これにより、中間転写ベルト３６１による感光体ドラム３１１〜３４１各々の表面の研磨効果を向上させることが可能である。

ところで、前記研磨処理において、中間転写ベルト３６１によるトナー像の搬送方向３６Ａの上流側に配置された感光体ドラム３１１と下流側に配置された感光体ドラム３４１とで、前記研磨剤の供給量に差が生じることが考えられる。これに対し、画像形成装置１０では、以下に説明するように、中間転写ベルト３６１によるトナー像の搬送方向３６Ａの上流側に配置された感光体ドラム３１１と下流側に配置された感光体ドラム３４１との間に生じる研磨効果の差を解消することが可能である。

具体的に、画像形成装置１０では、研磨剤塗布部３６５が、中間転写ベルト３６１の前記接触面に、帯電ローラー３１２〜３４２により帯電される感光体ドラム３１１〜３４１の帯電極性と逆極性に帯電された前記研磨剤を塗布する。より具体的に、研磨剤塗布部３６５の塗布ブラシ３６５Ｂは、前記研磨剤を中間転写ベルト３６１の前記接触面に塗布すると共に、前記研磨剤を摩擦帯電させる。

例えば、画像形成装置１０では、帯電ローラー３１２〜３４２により感光体ドラム３１１〜３４１が正極性に帯電される。そして、研磨剤塗布部３６５の塗布ブラシ３６５Ｂは、前記研磨剤を中間転写ベルト３６１の前記接触面に塗布する際に、前記研磨剤を負極性に摩擦帯電させる。例えば、塗布ブラシ３６５Ｂは、前記研磨剤を摩擦帯電によって負極性に帯電させるナイロン系の素材で形成されている。

なお、前記研磨剤は、体積抵抗率１０Ω・ｃｍ以上２０Ω・ｃｍ以下であることが望ましい。即ち、前記研磨剤が体積抵抗率１０Ω・ｃｍ未満である場合には、塗布ブラシ３６５Ｂとの間の摩擦帯電で前記研磨剤に電荷が蓄積されないことが考えられる。一方、前記研磨剤が体積抵抗率２０Ω・ｃｍを超える場合には、感光体ドラム３１１とクリーニングブレード３１５Ａとの間において、前記研磨剤が摩擦帯電により過大な電荷を蓄積して、感光体ドラム３１１の表面にピンホールが開いてしまうことが考えられる。

一方、制御部５は、図２に示すように、帯電電圧制御部５３、転写電流制御部５４、及び塗布量制御部５５を更に含む。具体的に、制御部５は、前記ＣＰＵを用いて前記ＲＯＭに記憶されている前記制御プログラムを実行することにより、帯電電圧制御部５３、転写電流制御部５４、及び塗布量制御部５５として機能する。また、制御部５が電子回路である場合、帯電電圧制御部５３、転写電流制御部５４、及び塗布量制御部５５は、制御部５が備えるモジュールとして構成される。

帯電電圧制御部５３は、処理実行部５１により前記研磨処理が実行される場合に、帯電ローラー３１２〜３４２各々に印加される電圧を、搬送方向３６Ａにおける上流側に配置された帯電ローラー３１２から下流側に配置された帯電ローラー３４２の順に高くする。

具体的に、帯電電圧制御部５３は、帯電ローラー３１２〜３４２各々に印加される電圧に含まれる交流成分及び直流成分のうち前記直流成分を変動させて、帯電ローラー３１２〜３４２各々に印加される電圧を搬送方向３６Ａにおける上流側に配置された帯電ローラー３１２から下流側に配置された帯電ローラー３４２の順に高くする。これにより、感光体ドラム３１１〜３４１各々の表面における放電生成物の発生が抑制される。

例えば、画像形成装置１０では、帯電ローラー３１２〜３４２各々に同じ値の直流成分及び交流成分の電圧が印加されるように、帯電ローラー３１２〜３４２各々に印加される電圧の初期設定値が前記ＲＯＭに予め記憶されている。帯電電圧制御部５３は、処理実行部５１により前記研磨処理が実行される場合に、前記ＲＯＭから帯電ローラー３１２〜３４２各々に印加される電圧の初期設定値を読み出して、読み出した初期設定値のうちの直流成分に対して予め設定された補正値に基づく演算処理を実行する。例えば、帯電電圧制御部５３は、帯電ローラー３１２に印加される電圧の初期設定値の直流成分に対して、前記補正値を減算する。また、帯電電圧制御部５３は、帯電ローラー３２２に印加される電圧の初期設定値の直流成分に対して、前記補正値の２分の１の値を減算する。また、帯電電圧制御部５３は、帯電ローラー３３２に印加される電圧の初期設定値の直流成分に対して、前記補正値の２分の１の値を加算する。また、帯電電圧制御部５３は、帯電ローラー３４２に印加される電圧の初期設定値の直流成分に対して、前記補正値を加算する。そして、帯電電圧制御部５３は、前記演算処理後の帯電ローラー３１２〜３４２各々に印加される電圧の設定値を前記ＲＡＭの前記記憶領域に記憶させることで、帯電ローラー３１２〜３４２各々に印加される電圧を設定する。

転写電流制御部５４は、処理実行部５１により前記研磨処理が実行される場合に、一次転写ローラー３１４〜３４４各々に流れる電流を、搬送方向３６Ａにおける上流側に配置された一次転写ローラー３１４から下流側に配置された一次転写ローラー３４４の順に多くする。

例えば、画像形成装置１０では、一次転写ローラー３１４〜３４４において、搬送方向３６Ａにおける上流側に配置された一次転写ローラー３１４から下流側に配置された一次転写ローラー３４４の順に流れる電流が多くなるように、一次転写ローラー３１４〜３４４各々に流れる電流の初期設定値が前記ＲＯＭに予め記憶されている。そして、転写電流制御部５４は、処理実行部５１により前記研磨処理が実行される場合に、前記ＲＯＭに記憶された一次転写ローラー３１４〜３４４各々に流れる電流の初期設定値を読み出して前記ＲＡＭの予め定められた記憶領域に記憶させることで、一次転写ローラー３１４〜３４４各々に流れる電流を設定する。なお、転写電流制御部５４が、処理実行部５１により前記研磨処理が実行される場合に、前記ＲＯＭから読み出した一次転写ローラー３１４〜３４４各々に流れる電流の初期設定値に対して所定の演算処理を実行してもよい。

ところで、画像形成装置１０において、画像形成装置１０の長期的な使用に伴い中間転写ベルト３６１における前記研磨剤の蓄積量が飽和して前記研磨剤がトナー像に混入し、画質が低下することが考えられる。これに対し、画像形成装置１０では、制御部５が塗布量制御部５５として機能する。

具体的に、塗布量制御部５５は、前記研磨処理の累積実行回数に応じて、研磨剤塗布部３６５により塗布される前記研磨剤の塗布量を徐々に減少させる。例えば、画像形成装置１０では、制御部５が、処理実行部５１により前記研磨処理が実行されるごとに、前記ＥＥＰＲＯＭ等の記憶部に記憶される前記研磨処理の累積実行回数を更新する。また、画像形成装置１０では、制御部５の前記ＲＯＭに、前記研磨処理の累積実行回数と研磨剤塗布部３６５の供給部３６５Ａから供給される前記研磨剤の供給量とが対応付けられたテーブルデータが予め記憶されている。そして、塗布量制御部５５は、前記ＥＥＰＲＯＭに記憶された前記研磨処理の累積実行回数及び前記ＲＯＭに記憶された前記テーブルデータに基づいて前記研磨剤の供給量を取得し、取得された供給量の前記研磨剤が供給されるように研磨剤塗布部３６５の供給部３６５Ａを制御する。なお、前記ＥＥＰＲＯＭに記憶される前記研磨処理の累積実行回数は、中間転写装置３６の交換時等に、操作表示部６での操作入力に応じてリセットされる。

［研磨制御処理］
以下、図５を参照しつつ、画像形成装置１０において制御部５が前記制御プログラムに従って実行する研磨制御処理の手順の一例について説明する。ここで、ステップＳ１、Ｓ２・・・は、制御部５により実行される処理手順（ステップ）の番号を表している。

＜ステップＳ１＞
まず、ステップＳ１において、制御部５は、前記研磨処理の実行タイミングが到来したか否かを判断する。

ここで、制御部５は、前記研磨処理の実行タイミングが到来したと判断すると（Ｓ１のＹｅｓ側）、処理をステップＳ２に移行させる。また、前記研磨処理の実行タイミングが到来していなければ（Ｓ１のＮｏ側）、制御部５は、ステップＳ１で前記研磨処理の実行タイミングの到来を待ち受ける。

＜ステップＳ２＞
ステップＳ２において、制御部５は、前記研磨処理における中間転写ベルト３６１の搬送速度を前記印刷処理が実行される場合より速く設定する。具体的に、制御部５は、前記ＲＯＭから読み出した中間転写ベルト３６１の搬送速度の初期設定値に対して前記速度加算値を加算して、加算後の中間転写ベルト３６１の搬送速度の設定値を前記ＲＡＭの前記記憶領域に記憶させる。ここで、ステップＳ２の処理は、制御部５の速度制御部５２により実行される。

＜ステップＳ３＞
ステップＳ３において、制御部５は、前記研磨処理における帯電ローラー３１２〜３４２各々に印加される電圧を、搬送方向３６Ａにおける上流側に配置された帯電ローラー３１２から下流側に配置された帯電ローラー３４２の順に高くなるように設定する。具体的に、制御部５は、前記ＲＯＭから読み出した帯電ローラー３１２〜３４２各々に印加される電圧の初期設定値のうちの直流成分に対して前記補正値に基づく前記演算処理を実行して、前記演算処理後の帯電ローラー３１２〜３４２各々に印加される電圧の設定値を前記ＲＡＭの前記記憶領域に記憶させる。ここに、ステップＳ３の処理が、本発明における第２ステップの一例であって、制御部５の帯電電圧制御部５３により実行される。

＜ステップＳ４＞
ステップＳ４において、制御部５は、前記研磨処理における一次転写ローラー３１４〜３４４各々に流れる電流を、搬送方向３６Ａにおける上流側に配置された一次転写ローラー３１４から下流側に配置された一次転写ローラー３４４の順に多くなるように設定する。具体的に、制御部５は、前記ＲＯＭから読み出した一次転写ローラー３１４〜３４４各々に流れる電流の初期設定値を前記ＲＡＭの前記記憶領域に記憶させる。ここで、ステップＳ４の処理は、制御部５の転写電流制御部５４により実行される。

＜ステップＳ５＞
ステップＳ５において、制御部５は、研磨剤塗布部３６５の供給部３６５Ａに前記研磨剤を供給させる。具体的に、制御部５は、前記ＥＥＰＲＯＭに記憶された前記研磨処理の累積実行回数及び前記ＲＯＭに記憶された前記テーブルデータに基づいて前記研磨剤の供給量を取得し、取得された供給量の前記研磨剤を研磨剤塗布部３６５の供給部３６５Ａに供給させる。ここで、ステップＳ５の処理は、制御部５の塗布量制御部５５により実行される。

＜ステップＳ６＞
ステップＳ６において、制御部５は、ステップＳ２で設定された中間転写ベルト３６１の搬送速度、ステップＳ３で設定された帯電ローラー３１２〜３４２各々に印加される電圧、及びステップＳ４で設定された一次転写ローラー３１４〜３４４各々に流れる電流に基づいて、前記研磨処理を実行する。ここに、ステップＳ６の処理が、本発明における第１ステップの一例であって、制御部５の処理実行部５１により実行される。

＜ステップＳ７＞
ステップＳ７において、制御部５は、前記ＥＥＰＲＯＭに記憶されている前記研磨処理の累積実行回数を更新する。

［実施例１］
画像形成装置１０において、前記研磨処理の実行条件を各々変化させて、感光体ドラム３１１〜３４１各々で形成される画像の品質を調査する実験を行った。実験結果を図６に示す。なお、前記実験における画像の品質の調査は、前記研磨処理の実行後に、中間転写ベルト３６１の搬送方向３６Ａに沿った帯状のベタ画像を複数枚印刷して、印刷された画像における不具合の有無を確認する方法により行った。また、前記実験においては、４０万枚印刷後の感光体ドラム３１１〜３４１、及び１万枚印刷後の中間転写ベルト３６１を用いた。ここで、図６において、「○」は印刷された画像において不具合が確認されなかったことを示すものである。また、「×」は印刷された画像において不具合が確認されたことを示すものである。

図６に示す実験結果によれば、帯電ローラー３１２〜３４２各々に印加される電圧が共通の場合であって、一次転写ローラー３１４〜３４４に流れる電流が５μＡ以下の場合には、１０μＡ以上の場合と比較して感光体ドラム３２１における画像の不具合の発生が抑制されている。これは、一次転写ローラー３１４に流れる電流が少ない場合には、研磨剤塗布部３６５で中間転写ベルト３６１の前記接触面に塗布された前記研磨剤の感光体ドラム３１１への移転量が減少して、搬送方向３６Ａにおける感光体ドラム３１１の下流側に供給される前記研磨剤の供給量が増加した結果によるものと考えられる。ここから、一次転写ローラー３１４〜３４４各々に流れる電流を、搬送方向３６Ａにおける上流側に配置された一次転写ローラー３１４から下流側に配置された一次転写ローラー３４４の順に多くすることで、感光体ドラム３１１〜３４１各々への前記研磨剤の移転量をある程度均等にすることができるものと考えられる。

また、図６に示す実験結果によれば、帯電ローラー３１２〜３４２各々に印加される電圧が順次上昇する場合において、一次転写ローラー３１４〜３４４に流れる電流が１０μＡ以下の場合には、感光体ドラム３１１〜３３１における画像の不具合の発生が抑制されている。特に、一次転写ローラー３１４〜３４４に流れる電流が１０μＡの場合には、感光体ドラム３１１〜３４１における画像の不具合の発生が抑制されている。これは、帯電ローラー３１２〜３４２各々に印加される電圧が順次上昇することで、感光体ドラム３１１〜３４１各々への前記研磨剤の移転量がある程度均等になった結果によるものと考えられる。

［実施例２］
画像形成装置１０において、画像形成装置１０での中間転写ベルト３６１の使用状況及び研磨剤塗布部３６５で塗布される前記研磨剤の塗布量を各々変化させて、画像形成装置１０で印刷される画像の品質を調査する実験を行った。実験結果を図７に示す。なお、前記実験における画像の品質の調査は、前記研磨処理の実行後に、中間転写ベルト３６１の搬送方向３６Ａに沿った帯状のベタ画像を複数枚印刷して、印刷された画像における不具合の有無を確認する方法により行った。また、前記実験においては、４０万枚印刷後の感光体ドラム３１１〜３４１を用いた。ここで、図７において、「○」は印刷された画像において不具合が確認されなかったことを示すものである。また、「×」は印刷された画像において不具合が確認されたことを示すものである。

図７に示す実験結果によれば、画像形成装置１０での印刷枚数の多い中間転写ベルト３６１ほど、より少ない研磨剤の塗布量で画像の不具合の発生が抑制されている。これは、画像形成装置１０の使用期間の増大に応じて、前記研磨処理によって中間転写ベルト３６１の前記接触面に塗布された前記研磨剤の蓄積量が増加したためと考えられる。

また、図７に示す実験結果によれば、研磨剤の塗布量が６．０ｇの場合に画像の不具合が生じている。これは、過大な量の前記研磨剤が中間転写ベルト３６１の前記接触面に供給されて、中間転写ベルト３６１に転写されたトナー像に前記研磨剤が混入したためと考えられる。

更に、図７に示す実験結果によれば、画像形成装置１０での印刷枚数が６００万枚の中間転写ベルト３６１であって、研磨剤の塗布量が４．０ｇの場合に画像の不具合が生じている。これは、画像形成装置１０の長期的な使用に伴い中間転写ベルト３６１における前記研磨剤の蓄積量が飽和して、中間転写ベルト３６１に転写されたトナー像に前記研磨剤が混入したためと考えられる。

このように、画像形成装置１０では、前記研磨処理が実行される場合において、帯電ローラー３１２〜３４２各々に印加される電圧が、中間転写ベルト３６１の搬送方向３６Ａにおける上流側に配置された帯電ローラー３１２から下流側に配置された帯電ローラー３４２の順に高くされる。これにより、中間転写ベルト３６１によるトナー像の搬送方向３６Ａの上流側に配置された感光体ドラム３１１と下流側に配置された感光体ドラム３４１との間に生じる研磨効果の差を解消させることが可能である。

１：ＡＤＦ
２：画像読取部
３：画像形成部
３１〜３４：画像形成ユニット
３１１〜３４１：感光体ドラム
３１２〜３４２：帯電ローラー
３１４〜３４４：一次転写ローラー
３６：中間転写装置
３６１：中間転写ベルト
３６５：研磨剤塗布部
４：給紙部
５：制御部
５１：処理実行部
５２：速度制御部
５３：帯電電圧制御部
５４：転写電流制御部
５５：塗布量制御部
６：操作表示部
１０：画像形成装置

Claims

トナー像を担持する複数の像担持体と、
前記像担持体各々に接触して設けられ、前記像担持体各々から重ねて転写される前記トナー像を搬送する被転写部材と、
前記像担持体各々の表面を帯電させる複数の帯電部材と、
複数の前記像担持体のうち前記被転写部材による前記トナー像の搬送方向における最上流に配置された前記像担持体より前記搬送方向における上流側に配置され、前記被転写部材における前記像担持体との接触面に前記帯電部材により帯電される前記像担持体の帯電極性と逆極性に帯電された研磨剤を塗布する研磨剤塗布部と、
予め定められた一又は複数のタイミングで前記研磨剤塗布部を用いて前記研磨剤を前記被転写部材の前記接触面に塗布すると共に前記被転写部材及び前記像担持体各々を駆動する研磨処理を実行する処理実行部と、
前記処理実行部により前記研磨処理が実行される場合に、複数の前記帯電部材各々に印加される電圧を前記搬送方向における上流側に配置された前記帯電部材から下流側に配置された前記帯電部材の順に高くする帯電電圧制御部と、
前記研磨処理の累積実行回数に応じて前記研磨剤塗布部により塗布される前記研磨剤の塗布量を徐々に減少させる塗布量制御部と、
を備える画像形成装置。
前記被転写部材が弾性層を有する請求項１に記載の画像形成装置。
前記像担持体各々に形成される前記トナー像を前記被転写部材に転写する複数の転写部材と、
前記処理実行部により前記研磨処理が実行される場合に、複数の前記転写部材各々に流れる電流を前記搬送方向における上流側に配置された前記転写部材から下流側に配置された前記転写部材の順に多くする転写電流制御部と、
を更に備える請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記帯電電圧制御部が、前記帯電部材に印加される電圧に含まれる交流成分及び直流成分のうち前記直流成分を変動させて複数の前記帯電部材各々に印加される電圧を前記搬送方向における上流側に配置された前記帯電部材から下流側に配置された前記帯電部材の順に高くする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記研磨剤塗布部が、前記研磨剤を前記被転写部材の前記接触面に塗布すると共に前記研磨剤を摩擦帯電させる塗布ブラシを有する請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
前記タイミングは、前記画像形成装置で実行される印刷処理の実行時以外における予め定められたタイミングである請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
前記処理実行部により前記研磨処理が実行される場合に、前記被転写部材の搬送速度と前記像担持体各々の像担持面の移動速度との間の速度差を前記画像形成装置で実行される印刷処理の実行時よりも大きくする速度制御部を更に備える請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
前記トナー像は、前記研磨剤を含むトナーによって前記像担持体に形成される請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
前記研磨剤が、ビッカース硬度５００ｋｇ／ｍｍ²以上であって体積抵抗率１０Ω・ｃｍ以上２０Ω・ｃｍ以下の酸化チタンを含む請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装置。
前記像担持体の表面層がアモルファスシリコンで形成されている請求項１〜９のいずれかに記載の画像形成装置。
トナー像を担持する複数の像担持体と、前記像担持体各々に接触して設けられ、前記像担持体各々から重ねて転写される前記トナー像を搬送する被転写部材と、前記像担持体各々の表面を帯電させる複数の帯電部材と、複数の前記像担持体のうち前記被転写部材による前記トナー像の搬送方向における最上流に配置された前記像担持体より前記搬送方向における上流側に配置され、前記被転写部材における前記像担持体との接触面に前記帯電部材により帯電される前記像担持体の帯電極性と逆極性に帯電された研磨剤を塗布する研磨剤塗布部とを備える画像形成装置で実行される像担持体の研磨方法であって、
予め定められた一又は複数のタイミングで前記研磨剤塗布部を用いて前記研磨剤を前記被転写部材の前記接触面に塗布すると共に前記被転写部材及び前記像担持体各々を駆動する研磨処理を実行する第１ステップと、
前記第１ステップにより前記研磨処理が実行される場合に、複数の前記帯電部材各々に印加される電圧を前記搬送方向における上流側に配置された前記帯電部材から下流側に配置された前記帯電部材の順に高くする第２ステップと、
前記研磨処理の累積実行回数に応じて前記研磨剤塗布部により塗布される前記研磨剤の塗布量を徐々に減少させるステップと、
を含む像担持体の研磨方法。