(57)【要約】【課題】  中間転写体表面に画像に影響を及ぼす傷をつけることもなく、中間転写体表面に付着したフィルミング物質を除去可能とし、良質の画像を得ることを可能とする画像形成装置のクリーニング装置を提供する。【解決手段】  トナー像を担持する像担持体と、該トナー像を転写媒体上に転写した後の前記像担持体上に残留するトナーを回収するクリーニング装置と、該クリーニング装置の下流側に配設した像担持体の表面のフィルミング物を除去する研磨装置とを有する画像形成装置において、前記研磨装置の研磨部材の研磨材粗さを＃２０００以上＃１００００以下、好ましくは＃４０００以上＃６０００以下とする。【選択図】        図１
2006119328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、該トナー像を転写媒体上に転写した後の前記像担持体上に残留するトナーを回収するクリーニング装置と、該クリーニング装置の下流側に配設し、前記像担持体の表面を研磨部材で研磨する研磨装置とを有する画像形成装置において、
前記研磨装置の研磨部材の研磨材粒度がＪＩＳ規格Ｒ６００１で規定する研磨材粒度で＃２０００以上＃１００００以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記研磨装置の研磨部材の研磨材粒度がＪＩＳ規格Ｒ６００１で規定する研磨材粒度で＃４０００以上＃６０００以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記研磨部材は、前記像担持体との摺擦面を研磨材で構成した無端ベルトまたは前記像担持体との摺擦面を研磨材で構成したローラーであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記研磨部材は、研磨部材のベースをポリエチレンテレフタレート樹脂で構成し、該ベースの前記像担持体との摺擦面側に研磨材を塗布したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記研磨部材の研磨材はＡｌ2Ｏ3、Ｃｒ2Ｏ3，Ｆｅ2Ｏ3、ＣｅＯ2及びＳｉＣから選定される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は感光体や中間転写体などの像担持体上に形成されるフィルミング物を除去するための研磨装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像形成装置では、一般に次のようにして画像を形成する。まず、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色ごとに設けられ、一様に帯電された感光体表面に、原稿画像を照射して結像させ、静電潜像を形成する。感光体が回転してこの静電潜像がＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色ごとの現像装置に達すると、トナーで現像して顕像化する。このＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色ごとのトナー像を中間転写体上に重ねて転写した後に、中間転写体から転写媒体としての転写紙に一括して転写し、転写紙上のカラートナー画像を定着装置で加熱溶融させて固定することでカラー画像を形成している。
【０００３】
中間転写体は、エンドレスのベルト状で、ベルト駆動ローラを含む複数のローラとテンションローラの間に巻回されている。この中間転写体上には、カラーのトナー画像が繰り返し形成されるが、転写後の中間転写体上に残留した微量のトナーをクリーニング装置で除去するようになっている。また、該中間転写体上に付着した紙粉、塵芥等の付着物も前記クリーニング装置で除去する。このクリーニング装置は、クリーニングブレードおよび／またはクリーニングローラを備えている。
【０００４】
しかし、微小なトナーや、熱や圧力等で溶解したトナーワックス等が感光体や中間転写体で発生した場合、ブレードクリーニング方式におけるブレードやローラでは除去しきれず、徐々にフィルミング物を形成する。このフィルミング物はトナーの付着が悪く、画像に白く抜ける部分ができる。そこで、潤滑剤を塗布して像担持体表面の摩擦係数を下げ、付着物を取りやすくする技術が知られている。
【０００５】
特に中間転写体を用いたダブル転写方式の場合、僅かなフィルミング物の生成によっても大きく転写効率が低下する。また、像担持体にフィルミング物が形成されると、ブレードと像担持体の摩擦係数が増加するため、カウンターブレード方式を用いる場合にブレードの巻き込みが発生しやすくなる。また、像担持体が駆動ローラと従動ローラにより張架されたベルト部材である場合、ブレードと像担持体の摩擦力の増大により駆動ローラが空転してしまう。
【０００６】
このような問題を解決するものとして、「クリーニング部材の下流側に、研磨剤を分散した弾性体により成る研磨部材を感光体表面に接して設けた」という「感光体表面付着物除去装置」（特許文献１）が、また「像担持体に対して逆方向に圧接配置したクリーニングブレードと、像担持体表面を摺擦クリーニングするように圧接配置したクリーニング部材とを備えている」という「画像形成装置のクリーニング装置」（特許文献２）等が開示されている。また、特許文献３では像担持体の表面を研磨する摺擦部材（フィルミング除去ブラシ）を設けた画像形成装置を提案している。これは、ソレノイドによって像担持体に接離可能に摺擦部材を設け、発光素子と受光素子を使用して像担持体上のフィルミング物の形成を検知してフィルミング物が形成されたら、摺擦部材をモータで回転させ、ソレノイドによって像担持体に押し付けてフィルミング物を除去する構成である。
【特許文献１】実開昭６２−１６４３７６号明細書  （実用新案登録請求の範囲）
【特許文献２】特開平３−６５９８０号公報  （特許請求の範囲）
【特許文献３】特開平５−２７３８９３号公報  （図１、請求項１、段落００１３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、近年、画像のより高い解像度や階調性が検討される中で、潜像を可視化するトナー側の改良として、高精細画像を形成するために、トナーの小粒径化が進んでいる。更に小粒径トナーにおいても、球形化形状を安定化させるために重合法によるトナーが開発されている。
【０００８】
しかしながら、少粒径化や重合法によるトナーは何れもクリーニング性を悪化させる。
従来のクリーニングブレード方式、あるいは該クリーニングブレード方式にブラシや摺擦用の弾性ローラを併用したしたクリーニング装置では、ブレードからトナーのすり抜け現象が発生してしまうためクリーニングされにくいことである。この場合には、画像上にトナーすり抜け状のラインが画像に生じさせる。
【０００９】
また、トナーに内添、あるいは外添されている離型性を向上させるためのワックスや流動性を向上させるための物質等が、像担持体に付着する。トナーが小粒径化するにつれ、これらの添加物がトナー中に占める含有率は、従来のトナーに比べ高くなるため、前記像担持体上の付着物質は増加する傾向にあり、フィルミング物が増加する。
【００１０】
本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、中間転写体表面に画像に影響を及ぼす傷をつけることもなく、中間転写体表面に付着したフィルミング物質を除去可能とし、良質の画像を得ることを可能とする画像形成装置の研磨装置を提供する。
【００１１】
上記目的は、下記の構成により達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（請求項１）
トナー像を担持する像担持体と、該トナー像を転写媒体上に転写した後の前記像担持体上に残留するトナーを回収するクリーニング装置と、該クリーニング装置の下流側に配設し、前記像担持体の表面を研磨部材で研磨する研磨装置とを有する画像形成装置において、
前記研磨装置の研磨部材の研磨材粒度がＪＩＳ規格Ｒ６００１で規定する研磨材粒度で＃２０００以上＃１００００以下であることを特徴とする画像形成装置。
（請求項２）
前記研磨装置の研磨部材の研磨材粒度がＪＩＳ規格Ｒ６００１で規定する研磨材粒度で＃４０００以上＃６０００以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
（請求項３）
前記研磨部材は、前記像担持体との摺擦面を研磨材で構成した無端ベルトまたは前記像担持体との摺擦面を研磨材で構成したローラーであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
（請求項４）
前記研磨部材は、研磨部材のベースをポリエチレンテレフタレート樹脂で構成し、該ベースの前記像担持体との摺擦面側に研磨材を塗布したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
（請求項５）
前記研磨部材の研磨材はＡｌ2Ｏ3、Ｃｒ2Ｏ3，Ｆｅ2Ｏ3、ＣｅＯ2及びＳｉＣから選定される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１または請求項２に記載の発明によれば、以下のような作用が得られる。
【００１４】
転写紙などの転写媒体へ転写後に像担持体上に残留するトナーは、クリーニング装置のクリーニングローラとクリーニングブレードとによって取り除かれるが、これらで取り除けない微量なトナーやワックスが像担持体上に残る。これらが像担持体上で固化してフィルミング物が形成されてくる。このフィルミング物を研磨装置の研磨手段が像担持体に接触して研磨することで除去する。
【００１５】
しかし、研磨部材の研磨材粗さによっては、研磨能力が不足しフィルミング物の除去が十分にできなかったり、逆に像担持体表面に画像に影響を与えるような傷を付けて白スジ発生の原因になったりするが、像担持体の表面に形成されるフィルミング物を除去する研磨部材の研磨材粗さを＃２０００以上＃１００００以下、好ましくは＃４０００以上＃６０００以下とすることにより、研磨能力が不足しフィルミング物の除去が十分にできないこと、および逆に研磨能力が過大すぎ像担持体表面に画像に影響を与えるような傷を付けることによる白スジ発生の原因を防止でき、良質な画像を提供することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、研磨部材を摺擦面を研磨材で構成した無端ベルトまたは摺擦面を研磨材で構成したローラーとすることにより、研磨部材の摺擦面積を拡大することができ、例えば、該研磨部材を駆動源により間欠的に駆動し、研磨部材を回転して研磨部材の接触部をずらすことで、研磨能力の低下を防止することができる。このことにより、画像の安定を保ち、メンテナンス期間を長くすることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、研磨部材のベースをポリエチレンテレフタレート樹脂とし、該ベースの像担持体との摺擦面側に研磨材を塗布することにより、研磨部材に柔軟性を持たせることができ、該研磨部材の摺擦面の中間転写体表面に対する良好な追随性を確保できる。このことにより、研磨むらが減少し、フィルミング物除去不良を防止できる。また、交換等のメンテナンス、取り扱いも容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の研磨装置を備えたカラー画像形成装置の構成を示す図である。図１に示すように、カラー画像形成装置はタンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、原稿自動搬送手段３０、画像読取装置６０、画像書込装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、帯電装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、定着装置２４、中間転写ベルトからなる像担持体６、給紙カセット２０ａ，２０ｂ，２０ｃ、搬送系２２等を有する。
【００２０】
５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにそれぞれ新規トナーを補給するトナー補給手段である。
【００２１】
原稿自動搬送手段３０は両面又は片面の原稿ｄを自動搬送する手段である。画像読取装置６０は、走査光学系により画像情報が読み取られる装置で、原稿載置台上から給送される多数枚の原稿ｄの内容を、３枚の可動ミラー６０ｃで反射し、集光レンズ６０ｂにより、ＣＣＤからなる撮像素子６０ａ上に結像して読み取る。
【００２２】
イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、像担持体としての感光体１Ｙの周囲に配置された帯電装置２Ｙ、画像書込装置３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング装置８Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、像担持体としての感光体１Ｍ、帯電装置２Ｍ、画像書込装置３Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング装置８Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、像担持体としての感光体１Ｃ、帯電装置２Ｃ、画像書込装置３Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング装置８Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、像担持体としての感光体１Ｋ、帯電装置２Ｋ、画像書込装置３Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング装置８Ｋを有する。帯電装置２Ｙと画像書込装置３Ｙ、帯電装置２Ｍと画像書込装置３Ｍ、帯電装置２Ｃと画像書込装置３Ｃ及び帯電装置２Ｋと画像書込装置３Ｋとは、潜像形成手段を構成する。
【００２３】
中間転写ベルトである像担持体６は、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフッ化ビニリデン、ポリカーボネイト等の材料からなる無端状のベルトであり、複数のローラにより張架され、回動可能に支持されている。この像担持体６には、クリーニング装置９が設けられている。クリーニング装置９は、クリーニングローラとクリーニングブレードとを備えている。
【００２４】
撮像素子６０ａ上に結像した画像情報の信号は、図示しない画像処理部に送られる。画像処理部は、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書込装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに各色ごとの信号を送る。
【００２５】
画像書込装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋでは、レーザ光源としての半導体レーザを用い、半導体レーザが出射した光ビームはポリゴンミラーなどの光学要素により走査光ビームに形成されて被走査体としての感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに入射し、各色の静電潜像を形成する。
【００２６】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する像担持体６上に１次転写装置としての転写装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋにより逐次転写されて（１次転写）、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０ａ，２０ｂ，２０ｃ内に収容された記録紙Ｐは、給紙手段２１ａ，２１ｂ，２１ｃにより給紙され、搬送系２２を経て、レジストローラ２３でタイミングを合わせて２次転写装置としての転写装置７ａに搬送され、記録紙Ｐ上にカラー画像が転写される（２次転写）。カラー画像が転写された記録紙Ｐは、定着装置２４により定着処理され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。
【００２７】
一方、転写装置７ａにより記録紙Ｐにカラー画像を転写した後、記録紙Ｐを分離した像担持体６は、クリーニング装置９によりクリーニングされ、研磨装置１００によってフィルミング物が研磨される。
【００２８】
図２は、図１の像担持体６と研磨装置１００の部分を拡大した図で、稼働時を示す図である。図３は図２と同じ図で、待機時を示す図である。
【００２９】
これらの図に示すように、像担持体６は無端ベルトで、駆動ローラ６ａ、テンションローラ６ｂ、ローラ６ｃ及び転写装置７ａと対向するローラ６ｄの回りに巻回されている。図示しないモーターなどからの駆動力が駆動ローラ６ａに伝達されて、像担持体６は図の時計方向に回転する。テンションローラ６ｂは図示しない弾性体によって図の上方に付勢されている。
【００３０】
像担持体６は、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと接離する転写装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋを有するが、このうち転写装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃは、連結板７によって一体に連結している。連結板７の下端には、カム７ｂがあり、このカム７ｂは軸７ｄにより回動可能となっている。即ち、カム７ｂと軸７ｄと、この軸７ｄを回転する図示しないソレノイドやモータによって切換手段が構成される。そして、カム７ｂが図２に示す位置に回転すると、連結板７は最も上に上がり、転写装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃが一斉に上昇して感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃと接触し、像担持体６は稼動状態になる。カム７ｂが時計方向に９０°回転して図３に示す位置になると、連結板７は最も下に下がり、転写装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃは下降して感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃから離れ、像担持体６は待機状態になる。待機状態のときは、像担持体６は緩むので、テンションローラ６ｂは、駆動ローラ６ａとほぼ同じ高さまで上昇して像担持体６が弛まないようにテンションを加える。
【００３１】
クリーニング装置９は、クリーニングローラ９ａとクリーニングブレード９ｂとを有する。クリーニングローラ９ａとクリーニングブレード９ｂは、本実施例に限定されるものではなく、いずれか一方でもよい。
【００３２】
研磨手段１３０の表面には、像担持体６の表面に形成されたフィルミング物を削り落とすことができるような研磨材が塗布されている。また、研磨手段１３０の幅は、少なくとも像担持体６の画像形成領域をカバーすることができる幅を有し、実施例では、像担持体６の幅とほぼ同じ幅でとなっている。
【００３３】
本実施例では、研磨部材を摺擦面を研磨材で構成した無端ベルトとし、該研磨部材を駆動源により間欠的に駆動し、研磨部材を回転して研磨部材の接触部をずらすことで、研磨能力の低下を防止している。
【００３４】
本実施例では、研磨部材の間欠駆動は、像担持体６の稼働時と待機時のテンションローラーの位置変位による中間転写体の軌跡を、研磨装置の揺動レバー１１０に伝え一方向クラッチで回転運動に変換し、機械的駆動源としている。駆動源は、本実施例に限定されるものではなく、図示されないステッピングモーター、ソレノイド等の電気的駆動源でもよい。
【００３５】
前記間欠駆動の制御は、稼働時間を基準にしてもよいし、あるいは処理枚数を基準にしてもよい。
【００３６】
前記研磨部材の研磨材粒度はＪＩＳ規格Ｒ６００１で規定する研磨材粒度で＃２０００以上＃１００００以下であり、好ましくは下記である。研磨部材としては、日本ミクロコーティング（株）製の「研磨テープ」の研磨材粒度＃４０００または＃６０００が好ましく用いられる。
【００３７】
研磨材粒度が＃２０００未満では研磨能力が過大すぎ、像担持体表面に画像に影響を与えるような傷を付けてしまい、良質な画像を得るためには悪い。研磨材粒度が＃２００００を超えると研磨能力が不足しフィルミング物の除去が十分にできず、良質な画像を得るためには悪い。
【実施例】
【００３８】
図１に示した前記研磨装置を配設した画像形成装置において、該研磨装置の研磨部材はベースをポリエチレンテレフタレート樹脂で厚さを５０μｍとし、該ベース上に研磨材をバインダーとともに塗布した構成として、その研磨材材質をＡｌ2Ｏ3（アルミナ）とし、研磨材粒度を、ＪＩＳ規格Ｒ６００１で規定する研磨材粒度＃４００〜＃２００００の間で１２種を使用し、研磨部材を像担持体に押し当てる荷重を各々０．９８Ｎ、１．９６Ｎ、２．９４Ｎに変化させ、白すじと傷の発生状況の評価を行った。
【００３９】
当実施例では、中間転写体の材質は、ポリイミドで無端ベルト形状の構成としている。
（１）評価方法
白すじのレベル：１００００枚プリント時に、マゼンタ、シアン、ブラック各々のハーフトーン画像を目視でレベルを判定
判定レベル  ５：白すじ個数  ０個
４：白すじ個数  １個
３：白すじ個数  ２乃至３個
２：白すじ個数  ４乃至５個
１：白すじ個数  ６以上
傷のレベル：中間転写体上の傷を目視で判定
判定レベル  ５：傷個数  ０個
４：傷個数  １乃至２個
３：傷個数  ３乃至５個
２：傷個数  ６乃至１０個
１：傷個数  １１以上
（２）結果
白すじレベル（５が良好で１が不良。レベル３以上を許容範囲とする。）
【００４０】
【表１】
2006119328.tif 000003
【００４１】
表の判定結果は、測定回数３回の平均値。
傷レベル（５が良好で１が不良。レベル３以上を許容範囲とする。）
【００４２】
【表２】
2006119328.tif 000004
【００４３】
表の判定結果は、測定回数３回の平均値。
【００４４】
上記表の結果から、白すじレベルは、研磨部材の荷重の変化に対して、研磨材粗さは＃４００〜＃８０００の間で良好であった。傷レベルは、＃４０００〜＃２００００の間で良好であった。白すじレベルおよび傷レベル各々の良好と不良の境界の研磨材粗さの変化幅から、白すじレベルおよび傷レベルに対し良好な研磨材粗さ範囲は、＃２０００〜＃１００００の範囲である。特に研磨材粗さ範囲＃４０００〜＃６０００の範囲で、白すじ、傷レベルとも判定レベル５となり顕著な結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の研磨装置を備えたカラー画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】図１の像担持体と研磨装置の部分を拡大した図で、稼働時を示す図である。
【図３】図１の像担持体と研磨装置の部分を拡大した図で、待機時を示す図である。
【図４】研磨装置の分解斜視図である。
【図５】研磨装置の組立図である。
【図６】本発明の研磨装置の動きを説明する模式図である。
【符号の説明】
【００４６】
ａ        揺動軸
６        像担持体
７ｂ      カム（切換手段）
９        クリーニング装置
１００    研磨装置
１１０    揺動レバー
１２０    一方向クラッチ
１３０    研磨手段
１６０    錘
１７０    取付アーム
１９０    一方向クラッチ
【図１】
2006119328.tif 000005
【図２】
2006119328.tif 000006
【図３】
2006119328.tif 000007
【図４】
2006119328.tif 000008
【図５】
2006119328.tif 000009
【図６】
2006119328.tif 000010