(57)【要約】【課題】  潜像担持体の表面にスクラッチ傷などをつけることなく、潜像担持体の表面に付着した異物を除去することのできる画像形成装置。【解決手段】  回転駆動する潜像担持体７と、帯電及び露光工程によって潜像担持体７の表面に形成された静電潜像を研磨剤を添加した研磨剤含有トナーＴを用いてトナー像とするトナー像形成手段６と、潜像担持体７の表面に接触して回転駆動される転写体１を備え、非トナー像形成時において潜像担持体７の表面を研磨するように構成してある画像形成装置であって、非トナー像形成時において、転写体１の表面と潜像担持体７の表面との間にトナー像形成時とは異なる速度差をもたせ、かつ、潜像担持体７に形成したトナー像を転写体１に転写して転写体１の表面に研磨剤含有トナーＴを担持させた状態で、転写体１によって潜像担持体７の表面を研磨するように構成してある。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動する潜像担持体と、帯電及び露光工程によってその潜像担持体の表面に形成された静電潜像を研磨剤を添加した研磨剤含有トナーを用いてトナー像とするトナー像形成手段と、前記潜像担持体の表面に接触して回転駆動される転写体を備え、非トナー像形成時において前記潜像担持体の表面を研磨するように構成してある画像形成装置であって、
非トナー像形成時において、前記転写体の表面と前記潜像担持体の表面との間にトナー像形成時とは異なる速度差をもたせ、かつ、前記潜像担持体に形成したトナー像を前記転写体に転写して前記転写体の表面に研磨剤含有トナーを担持させた状態で、前記転写体によって前記潜像担持体の表面を研磨するように構成してある画像形成装置。
【請求項２】
前記転写体が、その表面を清掃する清掃機構を備えていないクリーナレスの転写ベルトであり、その転写ベルトの表面に担持させた前記研磨剤含有トナーを前記潜像担持体に移転させて回収するように構成してある請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記潜像担持体が、アモルファスシリコン感光層を備えた感光体ドラムであり、前記転写体の潜像担持体と接する側が樹脂製である請求項１または２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転駆動する潜像担持体と、帯電及び露光工程によってその潜像担持体の表面に形成された静電潜像を研磨剤を添加した研磨剤含有トナーを用いてトナー像とするトナー像形成手段と、前記潜像担持体の表面に接触して回転駆動される転写体を備え、非トナー像形成時において前記潜像担持体の表面を研磨するように構成してある画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような画像形成装置は、潜像担持体の表面を研磨することによって、画像形成作動の繰り返しによって潜像担持体の表面に付着した帯電生成物、紙粉、オイル、トナー、ゴミ、さらには、融着物質などの異物を除去するもので、従来、潜像担持体の表面と転写体の表面との間にトナー像形成時とは異なる速度差をもたせ、潜像担持体と転写体の表面どうしをじかに摺接させて、潜像担持体の表面に付着した異物を除去するように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１５５４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献に記載の従来技術では、転写体の表面によって潜像担持体の表面をじかに擦ることになるため、転写体の表面に微小な異物、特に硬質の異物が付着していると、その異物によって潜像担持体の表面にスクラッチ傷などがつく。
例えば、潜像担持体にアモルファスシリコン感光体、転写体に潜像担持体と接する部分が樹脂であるＰＶＤＦ製のフィルムで構成されたものを用いた画像形成装置において、直径が約１００μｍの非球面の異物が転写体の潜像担持体と接する側である表面側に付着している場合、潜像担持体と転写体の接触部において異物に応力集中が発生し、深さ約１μｍの傷が生じる。また潜像担持体と転写体の表面速度が異なる場合、この速度差によって異物が引きずられてスクラッチ傷が発生する。このようにして発生した潜像担持体の傷の部分は帯電工程において帯電不良となるため、形成画像に黒点や黒筋といった画像不良となって現れる。このような傷は表面硬度がアモルファスシリコン感光体より低い有機感光体でも発生する恐れがある。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の問題点に着目したもので、その目的は、潜像担持体の表面にスクラッチ傷などをつけることなく、潜像担持体の表面に付着した異物を除去することのできる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴構成は、回転駆動する潜像担持体と、帯電及び露光工程によってその潜像担持体の表面に形成された静電潜像を研磨剤を添加した研磨剤含有トナーを用いてトナー像とするトナー像形成手段と、前記潜像担持体の表面に接触して回転駆動される転写体を備え、非トナー像形成時において前記潜像担持体の表面を研磨するように構成してある画像形成装置であって、非トナー像形成時において、前記転写体の表面と前記潜像担持体の表面との間にトナー像形成時とは異なる速度差をもたせ、かつ、前記潜像担持体に形成したトナー像を前記転写体に転写して前記転写体の表面に研磨剤含有トナーを担持させた状態で、前記転写体によって前記潜像担持体の表面を研磨するように構成してあるところにある。
【０００７】
本発明の第１の特徴構成によれば、非トナー像形成時において、転写体の表面と潜像担持体の表面との間にトナー像形成時とは異なる速度差をもたせ、かつ、前記潜像担持体に形成したトナー像を前記転写体に転写して前記転写体の表面に研磨剤含有トナーを担持させた状態で、転写体によって潜像担持体の表面を研磨するように構成してあるので、研磨剤含有トナーの介在によって転写体の表面が潜像担持体の表面をじかに擦ることが緩和される。
したがって、たとえ転写体の表面に微小な硬質の異物が付着していても、その硬質異物により潜像担持体の表面にスクラッチ傷などをつけるのが抑制され、それでいて、トナーに添加した研磨剤により潜像担持体の表面が研磨されるので、潜像担持体の表面に付着した異物は確実に除去されて画像形成への悪影響が抑制される。
【０００８】
本発明の第２の特徴構成は、前記転写体が、その表面を清掃する清掃機構を備えていないクリーナレスの転写ベルトであり、その転写ベルトの表面に担持させた前記研磨剤含有トナーを前記潜像担持体に移転させて回収するように構成してあるところにある。
【０００９】
本発明の第２の特徴構成によれば、前記転写体が、その表面を清掃する清掃機構を備えていないクリーナレスの転写ベルトであるから、清掃機構による転写ベルトの表面に残留したトナー等をクリーニングして除去する構成を有さないので、その転写ベルトの表面に担持させた研磨剤含有トナーを潜像担持体に移転させて回収するように構成してあるので、例えば、潜像担持体が備えている清掃機構をそのまま利用して、潜像担持体表面の研磨に使用した研磨剤含有トナーを回収することができる。
【００１０】
本発明の第３の特徴構成は、前記潜像担持体が、アモルファスシリコン感光層を備えた感光体ドラムであり、前記転写体の潜像担持体と接する側が樹脂製である。
【００１１】
本発明の第３の特徴構成によれば、潜像担持体が、アモルファスシリコン感光層を備えた感光体ドラムであるから、例えば、有機半導体の感光層を備えたドラムに比べて表面硬度が高く耐久性の面で有利である。その反面、表面硬度が高いため脆い面であり、一度傷が付くと傷が広がりスクラッチ傷となりやすい。また感光体表面の帯電工程で生じた電荷を保持する層が有機感光体と比較して非常に薄いため、傷が付いた部分の帯電保持性能が劣化または無くなることにより形成画像に影響が生じやすい。転写体の静電潜像担持体と接触する側が樹脂であると弾力が少ないことにより、前述のように異物に応力集中が発生しやすいので、本発明は潜像担持体が、アモルファスシリコン感光層を備えた感光体ドラムであり、前記転写体の潜像担持体と接する側が樹脂製である場合に適用すると画像形成への悪影響が緩和されて長年月にわたる使用が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明による画像形成装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
この画像形成装置は、複写機やプリンタなどに適用されるもので、例えば、カラー用複写機であれば、図１に示すように、転写体の一例である搬送転写ベルト１が、駆動ローラ２と従動ローラ３、さらには、バックアップローラ４やテンションローラ５などにわたって巻き掛けられ、図中矢印で示す方向へ回転駆動するように構成されている。
この搬送転写ベルト１は、その後述する潜像担持体としての感光体ドラム７と接する部分が、例えば、ＰＶＤＦなどの樹脂製で、かつ、表面を清掃する清掃機構を備えていないクリーナレスの搬送転写ベルトであって、その搬送転写ベルト１の上側には、トナー像形成手段６としてのマゼンタ用現像ユニット６Ｍ、シアン用現像ユニット６Ｃ、イエロー用現像ユニット６Ｙ、および、ブラック用現像ユニット６Ｂが配設されている。
【００１３】
各現像ユニット６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ，６Ｂは、それぞれ回転駆動する潜像担持体としての感光体ドラム７を備え、それら各現像ユニット６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ，６Ｂの感光体ドラム７は、いずれもアモルファスシリコン感光層を備えた感光体ドラムで構成されている。
そして、各感光体ドラム７の周りには、それぞれ帯電器８、現像器９、除電器１０、清掃機構（クリーナ）１１などが配設され、搬送転写ベルト１を挟んで反対側には、それぞれ転写ローラ１２が設けられている。
このような構成からなる各現像ユニット６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ，６Ｂの現像器９には、酸化チタンなどの研磨剤を添加した研磨剤含有トナーＴ（図２参照）が収納され、搬送転写ベルト１による記録紙Ｐの搬送方向終端部には定着器１３が設けられている。
【００１４】
このカラー用複写機の複写動作に関しては、従来と特に変わるところはなく、各現像ユニット６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ，６Ｂにおいて、感光体ドラム７が回転駆動され、帯電器８による感光体ドラム７への帯電（帯電工程）、露光器（図示せず）による感光体ドラム７への露光（露光工程）によって静電潜像の形成が実行され、感光体ドラム７に形成された静電潜像が現像器９により現像されて感光体ドラム７の表面に研磨剤含有トナーＴによるトナー像が形成される。
そして、各現像ユニット６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ，６Ｂの転写ローラ１２に転写バイアスが印加され、搬送転写ベルト１により搬送されてきた記録紙Ｐに順次異なる色のトナー像が色重ねされて転写され、その後、定着器１３により記録紙Ｐに定着されて排紙される。
【００１５】
この複写動作が完了した非トナー像形成時において、例えば、その累積複写枚数が予め設定された枚数に到達しているか、あるいは、人為的にクリーニングモードを選択することにより、各現像ユニット６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ，６Ｂにおける感光体ドラム７の研磨清掃が実行されるのであり、その制御フローの一例を図３に示す。
この図３の制御フローを参照して、まず、ドラムモータと搬送転写ベルトモータの起動に伴って、各現像ユニット６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ，６Ｂの感光体ドラム７と搬送転写ベルト１がほぼ等速で、例えば、複写動作時における回転速度で回転される。つぎに、搬送転写ベルト１が１／４回転するごとに、現像ユニット６Ｍの現像器９から現像ユニット６Ｂの現像器９へと順次タイムラグを置いて現像バイアスが印加され、各現像器９からの研磨剤含有トナーＴが各感光体ドラム７を介して搬送転写ベルト１の表面全体に転写されて担持される。
【００１６】
その後、一定時間（図３中、「研磨時間」と表示）の間、各現像ユニット６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ，６Ｂにおける感光体ドラム７の回転速度が、例えば、１／２に減速され、それによって、各感光体ドラム７の表面と搬送転写ベルト１の表面との間にトナー像形成時とは異なる速度差が生じる。
この速度差によって、図２に示すように、各感光体ドラム７の表面に対して、研磨剤含有トナーＴを介在させた状態で搬送転写ベルト１が摺接され、各感光体ドラム７の表面が研磨剤含有トナーＴによって研磨される。
一定時間研磨された後、各転写ローラ１２に逆バイアスが印加され、それによって、研磨剤含有トナーＴは各感光体ドラム７に吸着されて移転され、各感光体ドラム７の清掃機構１１により除去されて回収される。
【００１７】
つぎに、本発明による効果を確認するため、種々の試験を行ったので、その一部について言及する。
試験に使用した複写機は、４連タンデム紙搬送転写方式によるカラー用複写機で、搬送転写ベルトは、その感光体ドラムと接する部材がＰＶＤＦ製、感光体ドラムはアモルファスシリコン製ドラムであった。
【００１８】
まず、感光体ドラムの表面にトナー成分の融着が発生した後、下記３つのモードについて、融着したトナー成分の除去性能について評価した。その結果を図４の（イ）に示す。なお、各モードとも２分間の回転時間とした。
モード１：搬送転写ベルト上に研磨剤含有トナーを担持させずに、搬送転写ベルトを停止して感光体ドラムのみ回転させた。
モード２：搬送転写ベルト上に研磨剤含有トナーを担持させ、搬送転写ベルトを停止して感光体ドラムのみ回転させた。
モード３：搬送転写ベルト上に研磨剤含有トナーを担持させ、搬送転写ベルトを回転させ、かつ、感光体ドラムを搬送転写ベルトの１／２の速度で回転させた。
【００１９】
また、搬送転写ベルトの表面に直径が約１００μｍの異物を定量付着させ、搬送転写ベルト上に研磨剤含有トナーを定量担持させた状態で、搬送転写ベルトを回転させ、かつ、感光体ドラムを搬送転写ベルトの１／２の速度で１分間圧接回転させて、感光体ドラムへのクラッチ傷の発生について評価した。その結果を図４の（ロ）に示す。
【００２０】
図４の（イ）に示した結果から、搬送転写ベルトの表面と感光体ドラムの表面との間にトナー像形成時とは異なる速度差をもたせることにより、搬送転写ベルト上の研磨剤含有トナーの有無にかかわらず、付着物の除去が可能であることが解る。
そして、図４の（ロ）に示した結果から、搬送転写ベルト上に研磨剤含有トナーが分散されていないと、クラッチ傷が感光体ドラム表面に多発するのに対し、研磨剤含有トナーが少なくとも０．５ｍｇ／ｃｍ2程度担持されていると、感光体ドラムへのクラッチ傷が皆無となることが解る。
【００２１】
〔発明の効果〕
以上の試験結果からも明らかなように、搬送転写ベルトの表面と感光体ドラムの表面との間にトナー像形成時とは異なる速度差をもたせ、かつ、搬送転写ベルトの表面に研磨剤含有トナーを担持させた状態で感光体ドラムの表面を研磨することにより、たとえ搬送転写ベルトの表面に異物が付着していても、感光体ドラムの表面にスクラッチ傷などをつけることなく、感光体ドラムの表面に付着した異物を確実に除去することができる。
【００２２】
〔別実施形態〕
先の実施形態では、転写体としてクリーナレスの搬送転写ベルト１を備えたカラー用複写機を例示して説明したが、本発明の画像形成装置は他の方式のカラー用複写機にも適用することができ、また、複写機はカラー用に限らず、現像ユニットをひとつだけ備えた白黒用の複写機にも適用可能である。
さらに、先の実施形態では、感光体ドラム７の回転速度を１／２に減速することにより、感光体ドラム７の表面と搬送転写ベルト１の表面との間に速度差が生じるように構成した例を示したが、感光体ドラム７の減速率については適宜選択自由であり、極端な場合には、感光体ドラム７の回転を停止することもでき、逆に、搬送転写ベルト１の方を減速または停止することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】カラー用複写機の概略構成図
【図２】カラー用複写機の要部拡大説明図
【図３】研磨清掃の制御フロー図
【図４】効果確認のための試験結果を示す図表
【符号の説明】
【００２４】
１      転写体としての転写ベルト
６      トナー像形成手段
７      潜像担持体としての感光体ドラム
Ｔ      研磨剤含有トナー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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