(57)【要約】【課題】  装置の小型化を実現することができるとともに、像担持体が寿命に達するまで、放電生成物や現像剤等が付着するのを効果的に防止することができ、しかも、特殊な現像剤等を使用する必要がなく、汎用性に富んだ画像形成装置を提供する。【解決手段】  像担持体２の表面にトナー像を形成し、当該像担持体２上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト６上に一旦転写した後、前記中間転写ベル６トから記録媒体上に転写することにより、画像を形成する画像形成装置において、前記中間転写ベルト６を弾性ベルトによって形成するとともに、当該中間転写ベルト６を像担持体２表面の一部領域に巻き付けた状態で当接させる当接手段８、１５、１６を設け、前記中間転写ベルト６上に付着したトナーが像担持体２と中間転写ベルト６の当接領域を通過する際に、前記トナー３１の研磨作用により像担持体の表面を摺擦するように構成して課題を解決した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体の表面にトナー像を形成し、当該像担持体上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト上に一旦転写した後、前記中間転写ベルトから記録媒体上に転写することにより、画像を形成する画像形成装置において、
前記中間転写ベルトを弾性ベルトによって形成するとともに、当該中間転写ベルトを像担持体表面の一部領域に巻き付けた状態で当接させる当接手段を設け、前記中間転写ベルト上に付着したトナーが像担持体と中間転写ベルトの当接領域を通過する際に、前記トナーの研磨作用によって像担持体の表面を摺擦することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体として、無機材料を用いた感光層又は有機感光層上に該有機感光層の硬度よりも高い硬度を有する表面保護層を付加した感光体を用い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】
前記トナーとしては、非画像形成時に像担持体の表面に所定のタイミングで帯状に形成されるトナーバンドを用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記トナーとしては、前記中間転写ベルトから記録媒体上に転写された後、当該中間転写ベルト上に残留し像担持体へ搬送される過程にて像担持体と中間転写ベルトの当接領域に存在する転写残トナーであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記中間転写ベルト上に保持されたトナー像を記録媒体に転写した後に、当該中間転写体ベルト上に残留する転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記中間転写ベルト上の転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段が、ブレード状のクリーニング部材を中間転写ベルトに当接させることによってクリーニングをなすことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記中間転写ベルト上の転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段が、当該中間転写ベルトに当接する回転体であり、且つトナーの帯電極性とは逆極性に帯電する回転体によってクリーニングをなすことを特徴とした請求項５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真方式を採用した複写機やレーザプリンタ、あるいはファクシミリなどの画像形成装置に関し、特に像担持体の表面に付着した放電生成物や現像剤（外添剤を含む）等の付着物を効果的に除去することが可能な画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００３−０７６２３７号公報
【特許文献２】特開２００２−２６８４９６号公報
【特許文献３】特開２００２−２４４５１８号公報
【特許文献４】特開２００１−２４９５９３号公報
【特許文献５】特開平０５−３２３６５６号公報
【０００３】
従来、この種の電子写真方式を採用した複写機やレーザプリンタ、あるいはファクシミリなどの画像形成装置は、一般に、像担持体としての感光体ドラムの表面を、スコロトロンや帯電ロール等からなる帯電手段によって一様に帯電した後、当該感光体ドラムの表面に画像情報に応じた画像露光を施して静電潜像を形成するとともに、感光体ドラム上に形成された静電潜像を、現像手段により現像してトナー像を形成し、当該トナー像を記録媒体上に転写・定着することにより、画像を形成するように構成されている。
【０００４】
また、上記電子写真方式を採用した複写機やレーザプリンタ、あるいはファクシミリなどの画像形成装置としては、例えば、１つの感光体ドラムを備え、当該感光体ドラム上に順次イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）等の各色に対応したトナー像を形成し、この感光体ドラム上に順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像を、中間転写ベルト上に互いに重ね合わせた状態で一次転写した後、当該中間転写ベルトから記録媒体上に一括して二次転写することにより、フルカラーの画像を形成するように構成した、所謂４サイクル方式の画像形成装置が種々提案されており、既に製品化されてきている。
【０００５】
さらに、上記複写機やレーザプリンタ、あるいはファクシミリなどの画像形成装置としては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）等の各色に対応した４つの画像形成部を直列に配置し、これら各色の画像形成部によって形成されたイエロー  （Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を、中間転写ベルト上に互いに重ね合わせた状態で一次転写した後、当該中間転写ベルトから記録媒体上に一括して二次転写することにより、フルカラーの画像を形成するように構成した、所謂タンデム方式の画像形成装置も種々提案されており、既に製品化されてきている。
【０００６】
これらの画像形成装置においては、像担持体としての感光体ドラムの表面に対して、帯電・露光・現像・転写等の各工程を施して、当該感光体ドラム上に形成されたトナー像を、直接又は中間転写ベルト等の中間転写体を介して、記録媒体上に転写して画像を形成するように構成されている。
【０００７】
そのため、上記感光体ドラムの表面には、帯電によって発生するオゾンや窒素酸化物等の放電生成物、又はトナー等の現像剤やトナーの外添剤等の付着物が固着・堆積し、これらの放電生成物や現像剤、あるいは外添剤等の付着物がフィルム状になってフィルミング膜を形成することにより、当該感光体ドラム表面の抵抗値や感光特性の低下等を招き、像流れや濃度低下等の画像障害が発生するという問題点を有していた。
【０００８】
そこで、かかる放電生成物や現像剤、あるいは外添剤等の付着物の固着・堆積、更にはフィルミング膜が形成されることによって画像障害が発生するのを防止し得る技術としては、例えば、特開２００３−０７６２３７号公報、特開２００２−２６８４９６号公報、特開２００２−２４４５１８号公報、特開２００１−２４９５９３号公報、特開平０５−３２３６５６号公報等に開示された技術が、既に提案されている。
【０００９】
上記特開２００３−０７６２３７号公報に係る画像形成装置は、像担持体表面に付着した放電生成物を吸着する極性吸着剤を剤担持体に担持して成る生成物除去部材を像担持体表面に当接させると共に、湿度を一定の範囲に保つための調湿手段を画像形成装置筐体内に設けるように構成したものである。
【００１０】
また、上記特開２００２−２６８４９６号公報に係る放電生成物除去方法は、像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に転写するための転写部材に極性吸着剤を設け、該転写部材を像担持体表面に直に接触させて該像担持体表面に付着した放電生成物を除去するように構成したものである。
【００１１】
さらに、上記特開２００２−２４４５１８号公報は、感光体状の転写残トナーのクリーニング方式として、極性吸着剤を担持したブラシを用いることによって、感光体ドラム上の放電生成物や現像剤等を静電吸着除去するように構成したものである。
【００１２】
又、上記特開２００１−２４９５９３号公報に係る画像形成装置は、像担持体にトナー像を形成する画像形成部と、前記像担持体上の前記トナー像を記録材に転写させる画像転写部と、クリーニング手段とを備えた画像形成装置において、前記クリーニング手段は、転写工程の後に、多孔質フッ素樹脂フィルムを少なくとも前記像担持体の回転方向と対向する方向に前記像担持体に摺擦する手段であるかまたは多孔質フッ素樹脂ウエブを記録材担持体の回転方向と対向する方向に前記記録材担持体に摺擦する手段であるように構成したものである。
【００１３】
更に、上記特開平０５−３２３６５６号公報に係る静電潜像用現像剤は、（ａ）磁性体微粒子をバインダー樹脂中に分散したコア粒子の表面を樹脂で被覆したコート型磁性樹脂キャリアと、（ｂ）実質上磁性粒子そのものからなる磁性粉体キャリアと、（ｃ）表面に研磨材微粒子が固着された研磨性トナーとを含有するように構成したものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開２００３−０７６２３７号公報や特開２００１−２４９５９３号公報に開示された技術の場合には、像担持体の周上に、当該像担持体の表面に付着した放電生成物を吸着する極性吸着剤を剤担持体に担持してなる生成物除去部材や、多孔質フッ素樹脂フィルムを少なくとも前記像担持体の回転方向と対向する方向に前記像担持体に摺擦する手段であるかまたは多孔質フッ素樹脂ウエブを記録材担持体の回転方向と対向する方向に前記記録材担持体に摺擦する手段を配置する必要があるため、装置の小型化を達成することができないという問題点を有している。
【００１５】
また、上記特開２００３−０７６２３７号公報や特開２００２−２６８４９６号公報、あるいは特開２００２−２４４５１８号公報、特開２００１−２４９５９３号公報に開示された技術の場合には、各クリーニング機能を担当するデバイス又は部材に限界まで付着物が付着して、これらのデバイス又は部材のクリーニングキャパシティがオーバーすることに伴い、感光体ドラムが寿命近傍に達すると、必要なクリーニング効果を得ることができなくなり、しかも、静電吸着によるクリーニング性能は、周辺の温度や湿度等の環境変動によって大きく変化し、装置の使用環境いかんでは、最低限必要なクリーニング効果さえ、得ることができなくなるという問題点を有している。
【００１６】
さらに、上記特開平０５−３２３６５６号公報に開示された技術の場合には、特殊な静電潜像用現像剤を使用する必要があるため、汎用性が乏しくなるという問題点を有している。
【００１７】
また、近年、像担持体である感光体ドラムとして、感光体層の塗膜の耐久性を向上させ、長寿命化や高耐久性化を達成した感光体を実現するため、感光体層として高硬度化材料が選択されるようになってきている。この高硬度化材料の代表例は、無機材料を用いた感光体や、有機感光体層上に表面保護層と称されるオーバーコート層を付加した感光体である。
【００１８】
そのため、かかる長寿命化や高耐久性化を達成した感光体を画像形成プロセスに用いた画像形成装置にあっては、感光体層が塗膜耐久性に優れているが故に、繰り返し行われる一連の電子写真プロセス工程において、感光体層の膜摩耗量が少なく、上記公報に開示された技術を採用した場合であっても、感光体の表面層に放電生成物や現像剤（外添剤を含む）が固着・堆積し、フィルミング膜を形成することによって発生する画像障害を、効果的に防止することが困難であるという問題点をも有している。
【００１９】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、装置の小型化を実現することができるとともに、像担持体が寿命に達するまで、放電生成物や現像剤等が付着するのを効果的に防止することができ、しかも、特殊な現像剤等を使用する必要がなく、汎用性に富んだ画像形成装置を提供することにある。
【００２０】
また、この発明の他の目的とするところは、像担持体として、長寿命化や高耐久性化を達成した感光体等を使用した場合であっても、装置の小型化を実現することができるとともに、像担持体が寿命に達するまで、放電生成物や現像剤等が付着するのを効果的に防止することができ、しかも、特殊な現像剤等を使用する必要がなく、汎用性に富んだ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】
【００２１】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、像担持体の表面にトナー像を形成し、当該像担持体上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト上に一旦転写した後、前記中間転写ベルトから記録媒体上に転写することにより、画像を形成する画像形成装置において、
前記中間転写ベルトを弾性ベルトによって形成するとともに、当該中間転写ベルトを像担持体表面の一部領域に巻き付けた状態で当接させる当接手段を設け、前記中間転写ベルト上に付着したトナーが像担持体と中間転写ベルトの当接領域を通過する際に、前記トナーの研磨作用によって像担持体の表面を摺擦することを特徴とする画像形成装置である。
【００２２】
また、請求項２に記載された発明は、前記像担持体として、無機材料を用いた感光層又は有機感光層上に該有機感光層の硬度よりも高い硬度を有する表面保護層を付加した感光体を用いることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
【００２３】
さらに、請求項３に記載された発明は、前記トナーとしては、非画像形成時に像担持体の表面に所定のタイミングで帯状に形成されるトナーバンドを用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置である。
【００２４】
また、請求項４に記載された発明は、前記トナーとしては、前記中間転写ベルトから記録媒体上に転写された後、当該中間転写ベルト上に残留し像担持体へ搬送される過程にて像担持体と中間転写ベルトの当接領域に存在する転写残トナーであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置である。
【００２５】
又、請求項５に記載された発明は、前記中間転写ベルト上に保持されたトナー像を記録媒体に転写した後に、当該中間転写体ベルト上に残留する転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の画像形成装置である。
【００２６】
更に、請求項６に記載された発明は、前記中間転写ベルト上の転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段が、ブレード状のクリーニング部材を中間転写ベルトに当接させることによってクリーニングをなすことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置である。
【００２７】
また、請求項７に記載された発明は、前記中間転写ベルト上の転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段が、当該中間転写ベルトに当接する回転体であり、且つトナーの帯電極性とは逆極性に帯電する回転体によってクリーニングをなすことを特徴とした請求項５に記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２８】
この発明によれば、装置の小型化を実現することができるとともに、像担持体が寿命に達するまで、放電生成物や現像剤等が付着するのを効果的に防止することができ、しかも、特殊な現像剤等を使用する必要がなく、汎用性に富んだ画像形成装置を提供することができる。
【００２９】
また、この発明によれば、像担持体として、長寿命化や高耐久性化を達成した感光体等を使用した場合であっても、装置の小型化を実現することができるとともに、像担持体が寿命に達するまで、放電生成物や現像剤等が付着するのを効果的に防止することができ、しかも、特殊な現像剤等を使用する必要がなく、汎用性に富んだ画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３１】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としての４サイクル方式のフルカラープリンタを示すものである。
【００３２】
図２において、１はフルカラープリンタの本体を示すものであり、このフルカラープリンタ本体１の内部には、中央よりもやや右上部に、像担持体としての感光体ドラム２が回動可能に配設されている。この感光体ドラム２としては、例えば、表面に感光体層が被覆された直径が約４７ｍｍの導電性円筒体からなるものが用いられ、図示しない駆動手段により、矢印方向に沿って約１５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで回転駆動される。
【００３３】
上記感光体ドラム２としては、種々のものを使用することが可能であるが、例えば、感光体層の塗膜の耐久性を向上させ、長寿命化や高耐久性化を達成した感光体を使用するのが望ましい。上記感光体ドラム２の感光体層としては、例えば、高硬度化材料が選択され、この高硬度化材料の代表例は、Ｓｅ、Ｓｅ合金、酸化亜鉛、硫化カドミウム、ａ−Ｓｉ等の無機材料を用いた感光体や、有機材料を用いた有機感光体層上に表面保護層と称されるオーバーコート層を付加した種々の感光体などである。また、上記表面保護層は、例えば、硬化性樹脂及び導電性粒子を含有したものが用いられ、硬化性樹脂としては、アクリル樹脂やフェノール樹脂等が挙げられる。さらに、上記表面保護層としては、シロキサン化合物、フッ素原子含有化合物の一方又は双方を含有したものが挙げられる。さらに、上記感光体ドラム２の感光体層は、例えば、２０〜３０μｍ程度の厚さに形成されたものが用いられる。
【００３４】
このフルカラープリンタは、プロセススピードが約１５０ｍｍ／ｓｅｃと、同様の機種においては、比較的高く設定されており、生産性の高いものとなっている。なお、上記フルカラープリンタのプロセススピードは、例えば、白黒モードの場合には、１５０ｍｍ／ｓｅｃよりも速く設定しても勿論良い。
【００３５】
上記感光体ドラム２の表面は、当該感光体ドラム２の略真下に配置された帯電手段としての帯電ロール３によって所定の電位に帯電された後、これ又感光体ドラム２直下の離れた位置に配置された画像露光手段としてのＲＯＳ４（Ｒａｓｔｅｒ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｃａｎｎｅｒ）によって、レーザービーム（ＬＢ）による画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。その際、上記感光体ドラム２の表面には、帯電ロール３等による放電作用によって、オゾンや窒素酸化物等の放電生成物が付着する。上記感光体ドラム２上に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒
（Ｋ）の各色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを周方向に沿って配置した回転式の現像装置５によって現像され、所定の色のトナー像となる。
【００３６】
上記回転式の現像装置５は、図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが、回転軸５１を中心にして回転する回転フレーム５２の周方向に沿って互いに９０度の角度を成すように装着されている。また、上記イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、前記回転フレーム５２の回転位置を、当該回転フレーム５２に設けられたスリット５３の位置によって検出して制御することにより、各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの開口部５４に設けられた現像ロール５５を、感光体ドラム２と対向する現像位置に停止させ、感光体ドラム２上に形成された静電潜像を所望の色のトナーによって現像するように構成されている。
【００３７】
さらに、上記イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋには、当該各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに隣接するように、図示しないトナーカートリッジが装着されており、当該トナーカートリッジから対応する現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにトナーを所定のタイミングで供給することによって、各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ内のトナー濃度を調整することが可能となっている。
【００３８】
上記感光体ドラム２の表面には、形成する画像の色に応じて、帯電・露光・現像の各工程が、所定回数だけ繰り返される。上記回転式の現像装置５は、対応する色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの現像ロール５５が、感光体ドラム２と対向する現像位置に移動する。例えば、フルカラーの画像を形成する場合、感光体ドラム２の表面には、帯電・露光・現像の各工程が、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応して４回繰り返され、当該感光体ドラム２の表面には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像が順次形成される。上記トナー像を形成するにあたって感光体ドラム２が回転する回数は、画像のサイズに応じて異なるが、例えば、Ａ４サイズであれば、感光体ドラム２が３回転することによって、１つの画像が形成される。つまり、感光体ドラム２の表面には、感光体ドラム２が３回転するごとに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像が順次形成されることになる。
【００３９】
上記感光体ドラム２上に順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、感光体ドラム２の外周に中間転写体としての中間転写ベルト６が巻き付けられた一次転写位置において、当該中間転写ベルト６上に互いに重ね合わされた状態で、一次転写ロール７によって一次転写される。この中間転写ベルト６上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像は、二次転写ロール８によって、所定のタイミングで給紙される記録媒体としての記録用紙９上に二次転写位置Ａにおいて一括して二次転写される。記録用紙９は、フルカラープリンタ本体１の下部に配置された給紙カセット１０から、フィードロール１１によって送り出されるとともに、当該フィードロール１１及びリタードロール１２によって１枚ずつ捌かれた状態で給紙され、用紙搬送路１３を介して、レジストロール１４によって中間転写ベルト６上に転写されたトナー像と同期した状態で、中間転写ベルト６の二次転写位置Ａへと搬送される。なお、上記中間転写ベルト６から記録用紙９上にトナー像を二次転写する際に、当該中間転写ベルト６上には、現像剤としてのトナーや、トナーの外添剤等が付着して残留する。
【００４０】
上記中間転写ベルト６は、図１及び図２に示すように、複数のロールによって張架されているとともに、感光体ドラム２の表面の一部領域に巻き付いた状態でラップ状に当接されており、所定のプロセススピード（約１５０ｍｍ／ｓｅｃ）で循環移動するように、感光体ドラム２の回転に伴って従動される。中間転写ベルト６は、ゴム材料等からなる弾性ベルトによって伸縮自在に構成されている。この中間転写ベルト６は、感光体ドラム２における回動方向の上流側にて中間転写ベルト６のラップ位置を特定するラップインロール１５と、感光体ドラム２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト６上に転写する一次転写ロール７と、ラップ位置の下流側にて中間転写ベルト６のラップ位置を特定するラップアウトロール１６と、二次転写ロール８に中間転写ベルト６を介して当接するバックアップロール１７と、中間転写ベルト６のクリーニング装置１８に対向する第１のクリーニングバックアップロール１９と、第２のクリーニングバックアップロール２０とによって、所定の張力で張架されている。上記ラップインロール１５と、一次転写ロール７と、ラップアウトロール１６は、中間転写ベルト６を感光体ドラム２の表面に当接させるための当接手段を構成している。
【００４１】
また、上記中間転写ベルト６は、上記の如く、複数のロール７、８、１５〜１７、１９、２０によって張架されているが、この実施の形態では、フルカラープリンタ本体１の小型化を図るため、中間転写ベルト６が張架される断面形状が、偏平な細長い略台形状となるように構成されている。
【００４２】
さらに、この実施の形態では、図２に示すように、フルカラープリンタの全体が可能な限り小型化されているが、フルカラープリンタ本体１の大きなスペースを回転式の現像装置５が占めている。そのため、上記フルカラープリンタ本体１は、装置の小型化を達成しつつ、中間転写ベルト６や回転式の現像装置５などのメンテナンス性を向上させるように設計されている。具体的に、上記中間転写ベルト６は、図１に示すように、感光体ドラム２や帯電ロール３などを含めて、一体的にプロセスカートリッジ２１を構成しており、フルカラープリンタ本体１の上部カバー２２を開くことによって、図３に示すように、プロセスカートリッジ２１の全体がフルカラープリンタ本体１に着脱自在となるように構成されている。また、上記中間転写ベルト６の二次転写ロール８の上流には、中間転写ベルト６上に形成された濃度検出用パターンとしてトナーのテストパッチの濃度を検出する反射型フォトセンサからなる濃度検出手段としての自動濃度検出（ＡＤＣ）センサ２３が配設されている。
【００４３】
また、上記中間転写ベルト６のクリーニング装置１８は、図１及び図２に示すように、第１のクリーニングバックアップロール１９によって張架された中間転写ベルト６の表面に当接するように配置されたブレード状のクリーニング手段としてのスクレーパ２４と、第２のクリーニングバックアップロール２０によって張架された中間転写ベルト６の表面に圧接するように配置された導電性ブラシ２５とを備え、これらのスクレーパ２４やクリーニングブラシ２５によって除去された残留トナーや紙粉は、クリーニング装置１８の内部に回収されるようになっている。上記ブレード状のクリーニング手段としては、ステンレス等の金属製の薄板からなるスクレーパ２４が用いられるが、他に合成樹脂等からなるクリーニングブレードを用いても良い。上記導電性ブラシ２５としては、トナーの帯電極性（マイナス極性）と逆極性（プラス極性）に帯電するように、導電性の繊維を密に植毛したブラシからなるものが用いられ、当該導電性ブラシ２５には、プラス極性の電圧が印加されるように構成されている。そして、上記中間転写ベルト６上に残留したトナーや外添剤等は、スクレーパ２４及び導電性ブラシ２５によって除去されるようになっている。
【００４４】
なお、上記クリーニング装置１８は、揺動軸２６を中心にして、図中反時計周り方向に揺動可能に配置されており、最終色のトナー像の二次転写が終了するまでは、中間転写ベルト６の表面から離間した位置に退避しているとともに、最終色のトナー像の二次転写が終了すると、中間転写ベルト６の表面に当接するように構成されている。また、上記クリーニング装置１８は、中間転写ベルト６に当接する当接圧力が段階的に調節できるように構成しても良い。
【００４５】
さらに、上記中間転写ベルト６からトナー像が転写された記録用紙９は、図２に示すように、定着器２７へと搬送され、この定着器２７の加熱ローラ２７ａ及び加圧ベルト（又は加圧ローラ）２７ｂによって熱及び圧力でトナー像が記録用紙９上に定着され、排出ロール２８によって排出口２９からプリンタ本体１の上部に設けられた排出トレイ３０上にそのまま排出される。
【００４６】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム２の表面は、当該感光体ドラム２が１回転する毎に、感光体ドラム２の斜め下方に配置されたクリーニング装置３１のクリーニングブレード３２によって、残留トナーなどが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。
【００４７】
ところで、この実施の形態では、像担持体の表面にトナー像を形成し、当該像担持体上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト上に一旦転写した後、前記中間転写ベルトから記録媒体上に転写することにより、画像を形成する画像形成装置において、前記中間転写ベルトを弾性ベルトによって形成するとともに、当該中間転写ベルトを像担持体表面の一部領域に巻き付けた状態で当接させる当接手段を設け、前記中間転写ベルト上に付着したトナーが像担持体と中間転写ベルトの当接領域を通過する際に、前記トナーの研磨作用によって像担持体の表面を摺擦するように構成されている。
【００４８】
また、この実施の形態では、上述したように、前記像担持体として、無機材料を用いた感光層又は有機感光層上に該有機感光層の硬度よりも高い硬度を有する表面保護層を付加した感光体を用いるように構成されている。
【００４９】
さらに、この実施の形態では、前記トナーとしては、例えば、非画像形成時に像担持体の表面に所定のタイミングで帯状に形成されるトナーバンドを用いるように構成されている。
【００５０】
又、この実施の形態では、上述したように、前記中間転写ベルト上に保持されたトナー像を記録媒体に転写した後に、当該中間転写体ベルト上に残留する転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段を備えるように構成されている。
【００５１】
更に、この実施の形態では、上述したように、前記中間転写ベルト上の転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段が、ブレード状のクリーニング状部材を中間転写ベルトに当接させることによってクリーニングをなすように構成されている。
【００５２】
また、この実施の形態では、上述したように、前記中間転写ベルト上の転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段が、当該中間転写ベルトに当接する回転体であり、且つトナーの帯電極性とは逆極性に帯電する回転体によってクリーニングをなすように構成されている。
【００５３】
すなわち、この実施の形態では、図１及び図２に示すように、感光体ドラム２表面の一部領域に弾性ベルトからなる中間転写ベルト６を広い面積にわたって巻き付けた状態で、当接手段としてのラップインロール１５と一次転写ロール７とラップアウトロール１６によって当接させるように構成されている。また、上記中間転写ベルト６上には、画像形成時に、画像情報に応じたトナー像が転写され、当該中間転写ベルト６上に転写されたトナー像は、二次転写ロール８によって記録用紙９上に一括して転写される。
【００５４】
その際、上記中間転写ベルト６上に残留した転写残トナー３１は、当該中間転写ベルト６の移動に伴って移動し、クリーニング装置１８に達する。このクリーニング装置１８では、クリーニングブレード２４と、導電性ブラシ２５によって、中間転写ベルト６の表面に残留したトナーや外添剤等の付着物が除去される。
【００５５】
この実施の形態では、中間転写ベルト６上に残留した転写残トナー３１を、クリーニング装置１８によってすべて除去するのではなく、図１に示すように、その一部の転写残トナー３１を感光体ドラム２へと移動させるように構成されている。なお、この感光体ドラム２へと移動させる転写残トナー３１の量は、クリーニング装置１８を適宜接離させたり、クリーニング装置１８のスクレーパ２４又は導電性ブラシ２５の一方を使用することなどによって調節可能となっている。この中間転写ベルト６の表面に付着して感光体ドラム２へと移動した転写残トナー３１は、図４に示すように、中間転写ベルト６の表面に付着したままの状態で、当該感光体ドラム２と中間転写ベルト６の表面との間に介在され、弾性ベルトからなる中間転写ベルト２の張力によって感光体ドラム２の表面に圧接された状態で、一定のラップ領域を通過する間に、感光体ドラム２の表面を摺擦しながら移動するようになっている。
【００５６】
そのため、上記感光体ドラム２の表面には、画像形成動作を繰り返す間に、放電生成物や現像剤（外添剤を含む）が付着しても、この感光体ドラム２表面に付着した放電生成物や現像剤（外添剤を含む）は、感光体ドラム２の表面を摺擦しながら移動する転写残トナー３１によって研磨除去されるように構成されている。
【００５７】
また、この実施の形態では、上記転写残トナー３１の代わりに、図５に示すように、中間転写ベルト６の表面に所定幅のトナーバンド３２を形成し、当該トナーバンド３２をクリーニング装置１８によって除去せずに、感光体ドラム２へと到達させるように構成しても良い。この中間転写ベルト６上に形成されたトナーバンド３２は、感光体ドラム２の表面に摺擦する間に、当該感光体ドラム２の表面を略" 紙ヤスリ" 状に研磨するように作用する。
【００５８】
なお、上記トナーバンド３２の幅Ｗや濃度Ｃは、適宜制御されるようになっている。また、上記トナーバンド３２を形成するトナーとしては、如何なるトナーを用いても良いが、例えば、黒色トナーが磁性粉等を含有している場合には、当該磁性粉等による磨耗効果を考慮して、黒色トナーを用いるように構成しても勿論良い。さらに、上記中間転写ベルト６上にトナーバンド３２を形成するタイミングも、累積プリント枚数や感光体ドラム２の総回転数等を考慮して制御するように構成しても良い。
【００５９】
以上の構成において、この実施の形態に係るフルカラープリンタでは、次のようにして、装置の小型化を実現することができるとともに、像担持体が寿命に達するまで、放電生成物や現像剤等が付着するのを効果的に防止することができ、しかも、特殊な現像剤等を使用する必要がなく、汎用性に富んだものとなっている。
【００６０】
また、この実施の形態に係るフルカラープリンタでは、次のようにして、像担持体として、長寿命化や高耐久性化を達成した感光体等を使用した場合であっても、装置の小型化を実現することができるとともに、像担持体が寿命に達するまで、放電生成物や現像剤等が付着するのを効果的に防止することができ、しかも、特殊な現像剤等を使用する必要がなく、汎用性に富んだものとなっている。
【００６１】
すなわち、この実施の形態に係るフルカラープリンタは、図２に示すように、感光体ドラム２上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像が順次形成され、当該感光体ドラム２上に順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、中間転写ベルト６上に互いに重ね合わせた状態で一次転写された後、二次転写ロール８によって記録媒体としての記録用紙９上に一括して二次転写され、フルカラー等の画像が形成されるようになっている。
【００６２】
その際、上記中間転写ベルト６上に残留した転写残トナー３１は、図１及び図２に示すように、当該中間転写ベルト６の移動に伴って移動し、クリーニング装置１８に到達する。このクリーニング装置１８では、スクレーパ２４と、導電性ブラシ２５によって、中間転写ベルト６の表面に残留したトナー３１が除去されるが、この実施の形態では、中間転写ベルト６上に残留した転写残トナー３１を、クリーニング装置１８によってすべて除去するのではなく、その一部を強制的に感光体ドラム２へと移動させるように構成されている。
【００６３】
上記クリーニング装置１８は、所定のタイミングで、画像形成後であっても中間転写ベルト６の表面から離間するように構成されており、当該中間転写ベルト６の表面に残留した転写残トナー３１を通過させて、感光体ドラム２へと移動させることも可能となっている。その際、上記クリーニング装置１８は、中間転写ベルト６の表面から完全に離間させずに、当該中間転写ベルト６への当接力を変化させることによって、中間転写ベルト６の表面に残留した転写残トナーを、感光体ドラム２へと通過させる量を調節可能となるように構成しても良い。
【００６４】
この中間転写ベルト６の表面に付着して感光体ドラム２へと移動した転写残トナー３１は、図４に示すように、当該感光体ドラム２と中間転写ベルト６の表面との間に介在され、弾性ベルトからなる中間転写ベルト６の張力によって感光体ドラム２の表面に圧接された状態で、一定のラップ領域を通過する間に、感光体ドラム２の表面を摺擦しながら移動するようになっている。
【００６５】
そのため、上記感光体ドラム２の表面は、画像形成動作を繰り返す間に、当該感光体ドラム２の表面に放電生成物や現像剤（外添剤）が付着しても、この感光体ドラム２表面に付着した放電生成物や現像剤（外添剤）は、中間転写ベルト６の表面に付着して、感光体ドラム２の表面を摺擦しながら移動する転写残トナー３１によって研磨除去される。
【００６６】
このように、上記フルカラープリンタでは、生成物除去部材や摺擦手段等を新たに追加する必要がなく、装置の小型化を実現することができるとともに、中間転写ベルト６上に残留する転写残トナー３１を適宜利用して、感光体ドラム２表面の研磨を行うことができるため、感光体ドラム２が寿命に達するまで、トナー、トナー外添剤、紙粉、帯電器からの放電生成物に起因したフィルミング膜を逐次除去することができ、放電生成物や現像剤等が付着するのを効果的に防止することができ、しかも、特殊な現像剤等を使用する必要がなく、汎用性に富んだものとなっている。
【００６７】
さらに、上記フルカラープリンタでは、像担持体として、長寿命化や高耐久性化を達成した感光体ドラム２を使用した場合であっても、上述したように、中間転写ベルト６の表面に付着して感光体ドラム２へと移動するトナーの量を適宜調節することにより、感光体ドラム２の表面を効果的に研磨することが可能となる。
【００６８】
実験例１
図６はこの発明の実施の形態に係るフルカラープリンタと、従来の感光体ドラムと記録用紙又は中間転写ベルトが転写部において線接触するプリンタにおいて、感光体ドラム上にトナー像を形成する動作を、感光体ドラムを１Ｋｃｙｃｌｅ（１０００回）回転させて行い、感光体ドラム表面の磨耗量を測定する実験を行なった結果を示したものである。
【００６９】
なお、感光体ドラムとしては、表面の感光体層として、高硬度化材料を用いてない、通常の有機感光材料を用いたものを使用した。また、上記感光体ドラム上には、図８に示すように、エリアカバレッジ＿２５％、レーザービームを２ｏｎ６ｏｆｆ＿黒単色＿線画像を試験画像として使用して行った。また、クリーニング装置１８としては、スクレーパ２４と、導電性ブラシ２５の双方を通常通り使用した。
【００７０】
図６から明らかなように、本発明を適用した場合には、感光体ドラムを１Ｋｃｙｃｌｅ（１０００回）回転させることによって、感光体膜の磨耗量が０．０６６μｍとなるのに対し、従来技術においては、感光体膜の磨耗量が０．００１μｍ程度であり、ほとんど磨耗しておらず、放電生成物や現像剤等の除去効果がないことがわかる。
【００７１】
実験例２
図７はこの発明の実施の形態に係るフルカラープリンタを用いて、感光体ドラムへと至る転写残トナーの量を変化させた場合に、感光体ドラムの感光体膜の磨耗量がどのように変化するかを確認する実験を行なった結果を示したものである。なお、転写残トナー量が多い場合とは、クリーニング装置１８のスクレーパ２４のみを用いた場合を、転写残トナー量が少ない場合とは、クリーニング装置１８の導電性ブラシ２５のみを用いた場合を、それぞれ示している。
【００７２】
図７から明らかなように、中間転写ベルト上の転写残トナー量が多い場合には、感光体膜の磨耗量が０．０７２μｍ程度と大きいのに対し、転写残トナー量が少ない場合には、感光体膜の磨耗量が０．０６１μｍ程度と小さく、中間転写ベルト上の転写残トナー量を変化させることによって、感光体膜の磨耗量を制御することができることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのフルカラープリンタを示す要部構成図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのフルカラープリンタを示す構成図である。
【図３】図３はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのフルカラープリンタを示す構成図である。
【図４】図４はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのフルカラープリンタの作用を示す説明図である。
【図５】図５はトナーバンドを示す説明図である。
【図６】図６は実験例１の結果を示すグラフである。
【図７】図７は実験例２の結果を示すグラフである。
【図８】図８は試験画像を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７４】
２：感光体ドラム（像担持体）、６：中間転写ベルト、８：二次転写ロール（当接手段）、１５：ラップインロール（当接手段）、１６：ラップアウトロール（当接手段）、３１：転写残トナー。
【図１】
2006259562.tif 000003
【図２】
2006259562.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006259562.tif 000007
【図６】
2006259562.tif 000008
【図７】
2006259562.tif 000009
【図８】
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