(57)【要約】【課題】本発明は、感光体の磨耗を低減しつつ、像流れの発生も防止できる画像形成装置および感光体清掃方法の提供を目的とする。【解決手段】感光体１３と、感光体１３の表面を帯電させる帯電ローラ３６と、感光体１３の表面１３Ａ上の潜像を現像してトナー画像を形成する現像ユニット１２と、感光体１３の表面に形成されたトナー画像が転写される中間転写ベルト１４とを備え、非作像時において感光体１３と中間転写ベルト１４との間に研磨剤を供給しつつ、感光体１３と中間転写ベルト１４との間に相対周速差を持たせて感光体１３と中間転写ベルト１４とを回転させる感光体クリーニング動作を行う画像形成装置である。【選択図】図２
2008233309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電器と、前記感光体の表面に形成された潜像をトナーによって現像してトナー画像を形成する現像器と、前記感光体の表面に形成されたトナー画像が転写される中間転写体とを備え、
非作像時において感光体と中間転写体との間に研磨剤を供給し、感光体と中間転写体との間に相対周速差を持たせて感光体と中間転写体とを回転させる感光体クリーニング動作を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記研磨剤は、作像時に使用されるトナーとは逆極性に帯電するとともに、前記感光体クリーニング動作時において、前記現像器に作像時とは逆極性のバイアス電圧を印加することにより、前記研磨剤を前記現像器から前記感光体に供給する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記感光体クリーニング動作中は帯電器をｏｆｆ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】
前記感光体と中間転写体との間の相対周速差は感光体の周速の±０．５％〜±１０％である請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
画像形成装置内の湿度が所定値以上のときに前記感光体クリーニング動作を行う請求項１〜４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
感光体軸方向の画像密度の累積値が所定値以上のときに前記感光体クリーニング動作を行う請求項１〜５の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電器と、前記感光体の表面に形成された潜像をトナーによって現像してトナー画像を形成する現像器と、前記感光体の表面に形成されたトナー画像が転写される中間転写体とを備える画像形成装置において、
非作像時において感光体と中間転写体との間に研磨剤を供給し、感光体と中間転写体との間に相対周速差を持たせて感光体と中間転写体とを回転させる感光体クリーニング動作を行うことを特徴とする感光体クリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置および感光体クリーニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の画像形成装置においては、帯電器を放電させて感光体の表面を帯電させ、次いで感光体表面を光で像様に露光して静電潜像を形成する。そして、このようにして感光体表面に形成された潜像に現像器でトナーを付着させてトナー画像とし、得られたトナー画像を中間転写体に転写し、更に記録用紙やＯＨＰフィルムなどの記録媒体に転写する。
【０００３】
前記帯電器としては、画像形成装置から排出されるオゾンの量が少ない点で優れている接触帯電方式の帯電器が多く採用されているが、接触帯電方式の帯電器は、感光体表面との間で直接に放電を行うものであるため、前記放電によって感光体の表面が劣化したり、磨耗したりして感光体の寿命が短くなるという問題があった。
【０００４】
そこで、感光体表面の磨耗を低減させて感光体の寿命を延長させるための対策が種々検討されている。
【０００５】
一方、接触帯電方式の帯電器においても、感光体の表面を放電によって帯電させているから、放電によって窒素酸化物などの放電生成物が発生し、感光体の表面に付着、堆積する。感光体の表面に付着、堆積した放電生成物が高湿度環境下で吸湿すると、感光体表面の電気抵抗が低下して電荷保持力が低下するので、感光体表面の電荷が面方向に沿ってリークして静電潜像が崩れる。静電潜像が崩れた箇所には、現像器でトナーを付着させてもトナー像が形成されない所謂像流れが生じる。
【０００６】
これまでは、感光体表面の磨耗を低減させようとすると、像流れが発生し易くなるという問題があった。
【０００７】
そこで、感光体表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を設けるとともに、感光体の近傍に感光体の表面付近の湿度を検出する湿度センサーを設け、検知湿度が、感光体表面への低抵抗物質（放電生成物）の蓄積がないかまたは少ない範囲のときは、感光体の表面摩擦係数を上昇させる制御を行い、前記検知湿度が、感光体表面への低抵抗物質（放電生成物）の蓄積が多い範囲のときは、感光体の表面摩擦係数を低下させる制御を行う画像形成装置が提案された（特許文献１）。
【０００８】
また、画像形成工程を実施していないときに像担持体（感光体）へ表面電位を印加せずに現像を行うソリッド画像形成動作を行ない、該ソリッド画像形成動作で得られたトナーに含まれる研磨剤で像担持体を摺擦研磨するようにした電子写真装置用像担持体のクリーニング方法において、前記画像形成工程を実施していないとき、ソリッド画像形成時間を変化させ、摺擦研磨用に供給するトナー量を変化させてクリーニングを行うようにしたクリーニング方法が提案された（特許文献２）。
【０００９】
更に、中間転写体を潜像担持体（感光体）に対して相対的に速度差を持たせて前記潜像担持体表面を前記中間転写体表面で摺擦し、研磨する画像形成装置も提案された（特許文献３）。
【特許文献１】特開２００１−１００６０４号公報
【特許文献２】特開２００２−０１４５９８号公報
【特許文献３】特開平４−３０５６６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置は、構成の複雑な潤滑剤供給手段を備えている故に、画像形成装置の小型化および低コスト化が困難になるという問題がある。
【００１１】
また、特許文献２に記載の画像形成装置においては、画像形成を行わないときに感光体表面にトナーを供給しているから、画像形成に使用されないトナーを感光体表面に供給していることになる。したがって、無駄なトナー消費を完全に防止するには至っていない。
【００１２】
更に、特許文献３に記載の画像形成装置においては中間転写体表面に摩擦係数の高い部分を設け、前記部分を感光体と接触させつつ回転させているから、中間転写体が大型化する上、中間転写体そのもののトナークリーニングが困難になるという問題がある。
【００１３】
本発明は、感光体の磨耗を低減しつつ、像流れの発生も防止できる画像形成装置および感光体清掃方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に記載の発明は、感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電器と、前記感光体の表面に形成された潜像をトナーによって現像してトナー画像を形成する現像器と、前記感光体の表面に形成されたトナー画像が転写される中間転写体とを備え、非作像時において感光体と中間転写体との間に研磨剤を供給し、感光体と中間転写体との間に相対周速差を持たせて感光体と中間転写体とを回転させる感光体クリーニング動作を行うことを特徴とする画像形成装置に関する。
【００１５】
請求項１に記載の画像形成装置においては、非作像時において、感光体と中間転写体との間に研磨剤を供給しつつ、感光体と中間転写体との間に相対周速差を持たせて感光体と中間転写体とを回転させる感光体クリーニング動作を行っているから、感光体と中間転写体とが直接に接触することによる傷や磨耗の発生を防止しつつ、感光体表面に発生した放電生成物を効果的に除去できる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記研磨剤は、作像時に使用されるトナーとは逆極性に帯電するとともに、前記感光体クリーニング動作時において、前記現像器と前記感光体との間に作像時とは逆極性のバイアス電圧を印加することにより、前記研磨剤を前記現像器から前記感光体に供給するものに関する。
【００１７】
前記画像形成装置においては、作像時に使用されるトナーとは逆極性に帯電する研磨剤を用いている。そして、感光体クリーニング動作時には、前記現像器に作像時とは逆極性のバイアス電圧を印加するから、トナーは現像器内部に残存し、研磨剤のみが感光体に供給される。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置において前記感光体クリーニング動作中は帯電器をｏｆｆとするものに関する。
【００１９】
請求項３に記載の画像形成装置においては、感光体クリーニング動作中は帯電器をｏｆｆとしているから、感光体クリーニング動作中に感光体表面に新たに放電生成物が生成することが防止される。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記感光体と中間転写体との間の相対周速差は感光体の周速の±０．５％〜±１０％であるものに関する。
【００２１】
相対周速差が感光体の周速の±０．５％よりも小さなときは、感光体に供給する研磨剤の量などの条件によっては充分な放電生成物除去効果が得られない。一方、前記相対周速さが感光体の周速の±１０％よりも大きなときは、中間転写体および感光体に過大な負荷が加わる。特に中間転写体および感光体の回転駆動開始時および停止時に感光体クリーニング動作を行う場合には、中間転写体および感光体に顕著な負荷が加わるので、感光体の表面および中間転写体の一部に摺擦傷などの欠陥が生じ、画像欠陥の原因になることがある。
【００２２】
しかしながら、請求項４に記載の画像形成装置においては、前記相対周速差を感光体の周速の±０．５％〜±１０％の範囲に設定しているから、充分な放電生成物除去効果が得られる上、中間転写体および感光体に過大な負荷が加わることがない。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載の画像形成装置において画像形成装置内の湿度が所定値以上のときに前記感光体クリーニング動作を行うものに関する。
【００２４】
高湿度時には、感光体の表面に付着、堆積した放電生成物が吸湿して感光体表面の電荷保持能力が低下し、像流れが生じ易い。そこで、請求項５に記載の画像形成装置においては、高湿度時に長時間放置されたときに前記感光体クリーニング動作を行うことにより、感光体表面の放電生成物を作像前に除去し、高湿度時における像流れの発生を防止する。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載の画像形成装置において、感光体軸方向の画像密度の累積値が所定値以上のときに前記感光体クリーニング動作を行うものに関する。
【００２６】
電子写真式の画像形成装置においては、帯電器によってたとえば一様なマイナス電位に帯電させた感光体全面を露光して潜像を形成する。これにより、感光体表面における潜像の部分は、マイナス電荷が除去され、周囲よりもプラスの電位を有するようになる。したがって、マイナスに帯電するトナーで前記潜像を現像すると、トナーは電位が周囲よりもプラスである潜像の部分に集中的に付着してトナー画像を形成する。トナー画像が中間転写体に転写された後、感光体は、適宜の表面清掃手段で表面のトナーを除去された後、帯電器で再びマイナスに帯電される。
【００２７】
ここで、感光体表面の画像密度の累積値が高くなると、潜像形成時により多くのマイナス電荷が除去されるから、感光体表面の電位はより低くなる。したがって、帯電器でマイナスに帯電する際に帯電器と感光体との間により強い電界が生じるから、放電も生じやすくなり、したがって放電生成物もより生じ易くなる。
【００２８】
そこで、請求項６に記載の画像形成装置においては、感光体軸方向の画像密度の累積値が所定値以上のときに感光体クリーニング動作を行うことにより、感光体表面の放電生成物を除去する。
【００２９】
請求項７に記載の発明は、感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電器と、前記感光体の表面に形成された潜像をトナーによって現像してトナー画像を形成する現像器と、前記感光体の表面に形成されたトナー画像が転写される中間転写体とを備える画像形成装置において、非作像時において感光体と中間転写体との間に研磨剤を供給し、感光体と中間転写体との間に相対周速差を持たせて感光体と中間転写体とを回転させる感光体クリーニング動作を行うことを特徴とする感光体クリーニング方法に関する。
【００３０】
請求項１のところで述べたように、請求項７に記載の感光体クリーニング方法においては、非作像時において、前記画像形成装置の感光体と中間転写体との間に研磨剤を供給しつつ、感光体と中間転写体との間に相対周速差を持たせて感光体と中間転写体とを回転させる感光体クリーニング動作を行う。これにより、感光体と中間転写体とが直接に接触することによる傷や磨耗の発生を防止しつつ、感光体表面に発生した放電生成物を効果的に除去できる。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、前記感光体クリーニング動作において感光体表面に発生した放電生成物をトナーの転がり摩擦によって効果的に除去している。したがって、低摩耗感光体を用いた場合においても画像流れの発生を効果的に防止でき、感光体表面の磨耗も抑制できる画像形成装置が提供される。また、専用の摺擦手段が不要になることにより、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。
【００３２】
請求項２に記載の発明によれば、感光体クリーニング動作時には感光体表面には研磨剤のみが供給されるから、トナーの無駄がない。
【００３３】
請求項３に記載の発明によれば、感光体クリーニング動作中に感光体表面に新たに放電生成物が生成することが防止されるから、感光体クリーニング時間を大幅に短縮できる。したがって感光体の磨耗や傷付きを少なくできるから、感光体の寿命を延長できる。また、ユーザの待機時間を短縮できる故に利便性も向上する。
【００３４】
請求項４に記載の発明によれば、画像形成装置における感光体および中間転写体の磨耗や損傷の発生を防げるから、感光体の寿命を延長できる。
【００３５】
請求項５に記載の発明によれば、高湿度のときに感光体クリーニング動作を行っているから、感光体クリーニング動作の頻度を必要最小限に留めることができる。したがって、感光体の寿命が長く、ユーザにとって利便性の高い画像形成装置が提供される。
【００３６】
請求項６に記載の発明においては、感光体表面の画像密度の累積値が所定値以上のときに感光体クリーニング動作を行っているから、感光体クリーニング動作の頻度を、像流れが発生し易い条件のときの必要最小限に留めることができる。したがって、感光体の寿命が長く、ユーザにとって利便性の高い画像形成装置が提供される。
【００３７】
請求項７の発明によれば、請求項１のところで述べた理由により、低摩耗感光体を用いた画像形成装置においても画像流れの発生を効果的に防止でき、感光体表面の磨耗も抑制できる感光体クリーニング方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
１．実施形態１
［構成］
本発明に係る画像形成装置の一例であるプリンター１０を図１に示す。プリンター１０は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色の現像ユニット１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ、１２Ｋと感光体１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋが中間転写ベルト１４に面して並列して配置され、中間転写ベルト１４が１周する間に４色のトナー像を重ね合せる、いわゆるタンデム式のフルカラープリンターである。中間転写ベルト１４は、本発明の画像形成装置が備える中間転写体に相当する。
【００３９】
プリンター１０は、図１に示すように底部に給紙トレイ１６を備える。この給紙トレイ１６にセットされた用紙Ｐの搬送方向の先端部には給紙ローラ１８が当接しており、この給紙ローラ１８と図示しない用紙捌き手段によって、用紙Ｐが１枚ずつ給紙トレイ１６から搬送方向下流側へ給紙される。そして、給紙ローラ１８の搬送方向下流側には、２組の搬送ローラ２０が配置されており、用紙Ｐは、この搬送ローラ２０からの搬送力で上方の転写部２２へ搬送される。
【００４０】
転写部２２には、中間転写ベルト１４が巻き掛けられたベルト搬送ローラ２４Ａと、このベルト搬送ローラ２４Ａに圧接された二次転写ローラ２６が配設されている。ベルト搬送ローラ２４Ａと二次転写ローラ２６とのニップ部には、中間転写ベルト１４が挟み込まれており、用紙Ｐはこのニップ部を通過する際に中間転写ベルト１４からトナー像を転写される。
【００４１】
そして、転写部２２の上方且つ搬送方向下流側には定着ユニット２８が配設されている。この定着ユニット２８には、高温になるヒートローラ２８Ａと、このヒートローラ２８Ａに圧接されたバックアップローラ２８Ｂが配設されており、用紙Ｐが、ヒートローラ２８Ａとバックアップローラ２８Ｂとのニップ部を通過する際に、トナーが溶融、凝固して用紙Ｐに定着する。そして、用紙Ｐは、定着ユニット２８の搬送方向下流側に配置された排紙ローラ２９によって排紙部３１に排紙される。
【００４２】
プリンター１０の内部には、湿度センサー９００と温度センサー９０２とが設けられている。
【００４３】
更に、プリンター１０の内部にはＣＰＵや不揮発性メモリ等を含む制御部９５０を備えている。そして、この制御部９５０は、湿度センサー９００及び温度センサー９０２の測定結果などの各種情報が送られると共に、当該プリンター１０の各種制御全般をつかさどる。
【００４４】
次に、転写部２２において用紙Ｐに転写すべき画像を形成する画像形成部３０について説明する。なお、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色を区別する際には、符号の後にＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋを付加して説明するが、各色を区別する必要がない場合は、符号の後のＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋは省略することがある。
【００４５】
画像形成部３０は、感光体１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋと、感光体１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの表面に形成された潜像をトナーで現像して単色のトナー画像を形成する現像ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ，１２Ｋと、感光体１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの表面に形成された単色のトナー画像が重ね合わされて転写され、フルカラー画像とされる中間転写ベルト１４とを備える。
【００４６】
中間転写ベルト１４は、ポリイミド樹脂などの材質から形成されたエンドレスベルト状の部材であり、ダイナミック硬度が２０〜４５であり、感光体１３が当接する側の面である表面の粗さである表面粗さＲｚが１．５μｍ以下であることが好ましい。中間転写ベルト１４は、上述したベルト搬送ローラ２４Ａと、ベルト搬送ローラ２４Ａの下方に配設されたベルト搬送ローラ２４Ｂと、ベルト搬送ローラ２４Ｂの斜め上方、且つ用紙搬送路の反対側に配設されたベルト搬送ローラ２４Ｃに巻き掛けられている。
【００４７】
中間転写ベルト１４のベルト搬送ローラ２４Ｂとベルト搬送ローラ２４Ｃとの間の、斜め下方を向いた面が、感光体１３Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋからトナー像を転写される転写面１４Ａとなっている。この転写面１４Ａに面して、現像ユニット１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ、１２Ｋと、感光体１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋが並列して配置されており、感光体１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋが転写面１４Ａに当接している。中間転写ベルト１４の内側には一次転写ローラ３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｙ、３２Ｋが配設されている。中間転写ベルト１４は、一次転写ローラ３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｙ、３２Ｋによって感光体１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋにニップされている。中間転写ベルト１４を感光体１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋにニップする荷重は０．５ｇｆ／ｃｍ以上が好ましく、中間転写ベルト１４が感光体１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋに接触する幅であるニップ幅は０．５ｍｍ以上が好ましく、特に１．５ｍｍ以上が好ましい。
【００４８】
感光体１３は、表面１３Ａが低摩耗性感光性材料で形成された低摩耗性感光体である。そして、図２に示すように、感光体１３の周囲には、帯電ローラ３６、露光ヘッド４０、現像ユニット１２、中間転写ベルト１４、クリーニングブレード３４、除電ブラシ４８が図２における反時計回り方向に沿って配設されている。これらのうち、帯電ローラ３６、クリーニングブレード３４、帯電ローラ３６、および現像ユニット１２における後述する現像ローラ３８は感光体１３の表面に当接している。帯電ローラ３６は、本発明の画像形成装置における帯電器に相当する。
【００４９】
現像ユニット１２は、感光体１３の表面に当接しつつ、回転する現像ローラ３８と、現像ローラ３８に現像剤を供給するオーガ４３Ａ、４３Ｂと、オーガ４３Ａ、４３Ｂおよび現像ローラ３８を収容する筐体４１と、筐体４１内におけるオーガ４３Ａ、４３Ｂの間に設けられ、オーガ４３Ａ、４３Ｂで掻き上げられた現像剤を現像ローラ３８に向かって誘導する誘導ベーン３９とを備える。
【００５０】
現像ユニット１２に供給される現像剤は、マイナスに帯電するＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの何れか１色のトナーと、反対にプラスに帯電する酸化セリウムを主成分とする研磨剤と、磁性粒子からなる磁性キャリアと、潤滑剤とを含有する。
【００５１】
現像ローラ３８の内部には磁石が埋め込まれ、この磁石によって表面には円周方向に沿ってＮ極とＳ極とが隣接するように磁極が形成されている。これによって現像剤中の磁性キャリアが現像ローラ３８の表面に吸引されてブラシ状に穂立ちし、磁性ブラシが形成される。また、現像ローラ３８はプラスにもマイナスにも帯電可能に形成されている。そしてプラスに帯電したときは、磁性ブラシを介して表面にトナーが吸引され、マイナスに帯電したときは研磨剤が吸引される。
【００５２】
また、現像ローラ３８は、感光体１３と当接する部分において感光体１３の回転方向と同方向に回転している。したがって現像ローラ３８の周面における感光体１３に相対する部分は、感光体１３の表面１３Ａに対して逆方向に相対移動する。なお、現像ローラ３８と感光体１３との間のニップ圧は、現像ローラ３８の表面に形成された磁性ブラシが現像ローラ３８と感光体１３との間を容易に通過できるが、磁性ブラシ上のトナーまたは研磨剤の粒子が感光体１３の表面１３Ａに確実に転移されるように設定されている。
【００５３】
帯電ローラ３６には、交流電圧と直流電圧とを重畳した電圧を印加可能な重畳電源４２が接続されている。帯電ローラ３６はこの電圧により、感光体１３の表面１３Ａを均一に帯電することができる。
【００５４】
クリーニングブレード３４は、除電ブラシ４８に対して感光体１３の回転方向上流側に位置している。
【００５５】
除電ブラシ４８は、感光体１３と平行な回転軸まわりに回転可能とされ、感光体１３との接触部分において互いに逆方向に相対移動するように回転するとともに、周囲に多数のブラシが植毛されているとともに、接地されている。これにより、感光体１３の表面の電荷が除去される。
【００５６】
クリーニングブレード３４は、先端が感光体１３の表面１３Ａに２〜５ｇｆ／ｍｍの線圧で押圧されている。クリーニングブレード３４で掻き取られたトナーを回収する残留トナー回収ボックス４４が感光体１３の回転方向に沿ってクリーニングブレード３４の下流側に隣接して設けられている。
【００５７】
［作用］
つぎに、作像時におけるプリンター１０の作用について説明する。
感光体１３が図中反時計回りに回転すると、まず、感光体１３の表面１３Ａが、帯電ローラ３６によって均一に所定の極性（正極性）の所定電位（例えば、−５００ｖ）に帯電する。更に、感光体１３が回転すると、感光体１３の表面１３Ａが、ＬＥＤアレイヘッド４０によって露光され、露光された部分の電位が低下し（（例えば、−２００ｖ）、静電潜像が形成される。
【００５８】
ここで、現像ローラ３８の内部の磁石によって表面１３Ａに生じる磁界によって外周面に現像剤中の磁性キャリアが穂立ちする。同時に、現像ローラ３８の周面に、筐体４１内部の部分ではプラス、感光体１３に相対する部分ではマイナスの電位が印加されると、筐体４１の内部では、現像剤中のトナーが現像ローラ３８の表面の磁性ブラシに付着し、筐体４１の外部において感光体１３に向かって持ち出される。
【００５９】
感光体１３の表面１３Ａにおいては、前記露光された部分の電位は周囲の電位よりもプラスであるから、マイナスに帯電したトナーは、現像ローラ３８表面の磁性ブラシから感光体１３上の静電潜像に移行する。これによって静電潜像が可視化、即ち現像され、感光体１３上にトナー像が形成される。感光体１３上に形成されたトナーは、プラスの転写電圧が印加された一次転写ローラ３２によって、中間転写ベルト１４に電気的に引き寄せられ、トナー像が転写される。
【００６０】
感光体１３から中間転写ベルト１４へトナー像が転写される際に、トナーの一部は中間転写ベルト１４に転写されずに感光体１３に残留したり、中間転写ベルト１４に上流側で転写されたトナーが下流側の感光体１３に付着したりするが、これらの残留トナーは、クリーニングブレード３４によって感光体１３の表面から掻き取られて除去される。感光体１３の表面から掻き取られた残留トナーは残留トナー回収ボックスに集められる。
【００６１】
感光体１３は、表面の残留トナーが除去されたあと、除電ブラシ４８によって除電される。
【００６２】
ところで、帯電ローラ３６で感光体１３を帯電する際、放電生成物（放電時に発生するオゾンや窒素酸化物などの活性物質、及びそれ等の反応生成物）が発生する。特に、本実施形態のように、交流電圧と直流電圧とを重畳した電圧を印加するＡＣ＋ＤＣ接触帯電方式では、放電生成物が多く発生する。
【００６３】
感光体１３に付着した放電生成物は、感光体１３の回転に伴い、クリーニングブレード３４と除電ブラシ４８との摩擦で除去される。しかし、除去されなかった放電生成物が感光体１３の表面１３Ａに徐々に付着していく。そして、高湿度下において、感光体１３の表面１３Ａに付着した放電生成物が、空気中の水分と反応して硝酸となり、感光体１３の表面抵抗を低下させる。この表面抵抗の低下により静電潜像が乱れることで、形成されるトナー像にも乱れが生じ、白抜け等の画像不良が発生する。これを像流れという。
【００６４】
しかしながら、実施形態１に係るプリンター１０においては、画像形成部３０において画像を作成していない非作像時に、以下に述べる感光体クリーニング動作を行うことにより、感光体１３に生じた放電生成物を除去することができる。
【００６５】
以下、前記感光体クリーニング動作について説明する。
【００６６】
前記感光体クリーニング動作の際には、現像ローラ３８の周面には、作像時と反対に筐体４１内部に存在する部分がマイナス、感光体１３に相対する部分がプラスになるように電位が印加される。これにより、筐体４１の内部では、現像剤中の研磨剤が現像ローラ３８表面の磁性ブラシに付着し、感光体１３に向かって持ち出される。そして、中間転写ベルト１４の周速をＶｉ、感光体１３の周速をＶｐとすると、感光体１３と中間転写ベルト１４との相対周速差が
【００６７】
（Ｖｉ−Ｖｐ）／Ｖｐ＝±０．５％〜±１０％
になるように周速Ｖｉを設定する。感光体１３と中間転写ベルト１４との相対周速差が
−０．５％＜（Ｖｉ−Ｖｐ）／Ｖｐ＜０．５％
のときは、感光体１３の表面１３Ａの放電生成物が充分に除去されないことがあり、
（Ｖｉ−Ｖｐ）／Ｖｐ＞１０％、または
（Ｖｉ−Ｖｐ）／Ｖｐ＜−１０％、
のときは、感光体１３および中間転写体ベルト１４の両方に過大な負荷が加わることがある。なお、クリーニング動作時には帯電ローラ３６をｏｆｆとすることが好ましい。
【００６８】
感光体クリーニング動作時には、感光体１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋの表面は、中間転写ベルト１４との間に存在する研磨剤を介して擦られるから、感光体１３の表面１３Ａに生成した放電生成物は前記研磨剤で擦られて効果的に除去されるが、感光体１３の表面１３Ａが中間転写ベルト１４で直接擦られる訳ではないので、感光体１３の表面１３Ａが傷ついたり、磨耗が過大になったりすることはない。
【００６９】
放電生成物が付着した研磨剤はクリーニングブレード３４によって除去され、残留トナー回収ボックス４４に回収される。
【００７０】
これによって感光体１３の表面１３Ａに生じた放電生成物は除去される。
【実施例】
【００７１】
１．実施例１
画像形成装置として、富士ゼロックス（株）製コピープリンターＤＣＣ４５０改造機を用いて以下の実験を実施した。前記改造機においては、感光体駆動モータの回転数を可変とし、中間転写ベルト１４の感光体１３に対する相対周速差が感光体１３の周速の−２０〜＋２０％になる範囲で感光体１３の回転速度を変更可能とした。実験環境を、像流れの発生ストレス条件である高温高湿度（温度２８℃、湿度８５％）において放電条件過多（帯電ローラ印加交流電流値を１．５倍に設定）に設定し、２０００枚のプリントを実施した後、プリンターを１２時間放置した。
【００７２】
その後、帯電バイアスｏｆｆ、転写バイアスｏｆｆ、現像バイアス＋１７０Ｖの条件で、図３に示すように、現像剤中の研磨剤の含有量を０質量％、１質量％、および２質量％の３段階で変化させ、感光体１３と中間転写ベルト１４との相対周速差（Ｖｉ−Ｖｐ）／Ｖｐを＋０．３％、＋５％の２段階で変化させて画像形成動作時と同様に各駆動モータを駆動することにより、感光体クリーニング動作を２０秒間行った。感光体クリーニング動作中は、現像バイアスをプラスに設定することにより、帯電電位がマイナスであるトナーは現像ユニット１２内に保持されて感光体１３の表面１３Ａには供給されず、帯電電位がプラスである研磨剤のみが感光体１３の表面１３Ａに供給される。
【００７３】
感光体クリーニング動作を２０秒間行った後、プリンターを通常のプリント条件に戻し、濃度３０％のシアンの全面Ｈ／Ｔ画像を形成した。そして、得られた全面Ｈ／Ｔ画像における筋状の濃度低下部分を、グレードＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５に対応する像流れ画像見本と目視で比較することにより、前記画像の像流れのレベルがグレードＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５の何れに相当する評価した。なお、像流れグレードＧ１〜Ｇ５は数字が大きくなる程グレードが低いことを示し、グレードＧ１は像流れが全く生じていないことを、Ｇ２は像流れが生じているものの殆ど視認できないことを示す。そしてＧ５はサンプルの全面に像流れが生じたことを示す。実用上問題ないレベルはＧ２またはＧ１である。結果を図３に示す。
【００７４】
図３に示すように、研磨剤の量が０％のときは、相対周速差が０．３％のときにグレードＧ５，相対周速差５％のときもグレードＧ４と顕著な像流れが見られた。これに対して研磨剤の量が１％のときは、像流れは、相対周速差が０．３％のときでグレードＧ３と実用上やや問題のあるレベルであったものの、相対周速差が５％になるとグレードＧ１と殆ど見られなかった。研磨剤の量が２％のときは、更に像流れが発生し難く、相対周速差が０．３％のとき、グレードＧ２，相対周速差５％のとき、グレードＧ１であった。
【００７５】
このように、現像剤に添加する研磨剤の量が多いほど、高い像流れ防止効果が得られることが解るが、トナーと逆極性である研磨剤を過剰に配合した現像剤においては現像剤帯電障害が起こるので、現像剤に配合する研磨剤の配合量は、２質量％を上限とした。
【００７６】
２．実施例２
実施例１と同様に改造したコピープリンターＤＣＣ４５０改造機を用い、実験環境を実施形態１と同様に設定して２０００枚のプリントを実施した後、プリンターを１２時間放置した。
【００７７】
その後、帯電バイアスｏｆｆ、転写バイアスｏｆｆ、研磨剤含有量１％、相対周速差５％の条件で、現像バイアスを０〜＋２５０Ｖまで変化させて感光体クリーニング動作を２０秒間行い、その後、通常のプリント条件に戻して実施例１と同様の手順に従って像流れの有無を評価した。結果を図４に示す。
【００７８】
図４に示すように、現像バイアスを＋０Ｖ、＋５０Ｖ、＋１００Ｖ、＋１５０Ｖ，＋１７５Ｖと変化させると、感光体１３の表面１３Ａのトナー量は、０．１６ｇ／ｍ２、０．０９ｇ／ｍ２、０．０６ｇ／ｍ２、０．０２ｇ／ｍ２、０．０１ｇ／ｍ２と減少した。一方、像流れグレードは、現像バイアスが＋０ＶのときはＧ５であったのが、現像バイアスが＋５０Ｖ、＋１００Ｖ、＋１５０Ｖ，＋１７５Ｖと変化すると、それぞれＧ４、Ｇ２、Ｇ２、Ｇ１と改善された。一方、現像バイアスが＋２００Ｖおよび＋２５０Ｖのときは、前記トナー量は何れも０．０１ｇ／ｍ２であり、像流れグレードはＧ１であった。
【００７９】
このように、本実施例の結果から、現像バイアスを高くすると感光体１３上のトナー量が減少するとともに像流れグレードが改善されたことから、現像バイアスを高くすると研磨剤の供給量が増加すると考えられる。但し、本実施例で使用したコピープリンターＤＣＣ４５０改造機においては、現像バイアスが＋２５０Ｖを上回ると磁性キャリアの飛翔が大幅に増加するから、現像バイアスは＋２５０Ｖ程度が上限であると考えられる。
【００８０】
３．実施例３
実施例１と同様に改造したコピープリンターＤＣＣ４５０改造機を用い、実験環境を実施形態１と同様に設定して２０００枚のプリントを実施した後、プリンターを１２時間放置した。
【００８１】
その後、帯電バイアスｏｆｆ、転写バイアスｏｆｆ、研磨剤含有量１％、現像バイアス＋１７０Ｖ条件で、相対周速差を０％から１０％まで変化させて感光体クリーニング動作を２０秒間行い、その後、通常のプリント条件に戻して実施例１と同様の手順に従って像流れの有無を評価した。結果を図５に示す。
【００８２】
図５から明らかなように、像流れグレードは、相対周速差が０％のときはＧ５であったが、相対速度差が０．５％になると実用上問題ないＧ２にまで改善され、相対速度差が１％以上では像流れの発生が認められないＧ１であった。但し、本実施例で使用したコピープリンターＤＣＣ４５０改造機においては、相対周速差が１０％を超えると、中間転写ベルト１４および感光体１３に瞬間的に加わる付加が大きく、特に駆動停止時には中間転写ベルト１４と感光体１３との間にトナーが供給されないために、中間転写ベルト１４と感光体１３の一部に摺擦傷などの欠陥が生じる可能性があると考えられる。したがって、前記相対周速さは１０％以下が好ましいと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】図１は、実施形態１に係るプリンターの全体的な構成を示す概略図である。
【図２】図２は、実施形態１に係るプリンターの備える画像形成部の構成を示す概略図である。
【図３】図３は、実施例１において現像剤中の研磨剤の量および感光体と中間転写ベルトとの相対周速差とを変化させたときの像流れグレードの変化を示す表である。
【図４】図４は、実施例２において感光体クリーニング動作中の現像バイアス電圧を変化させたときの像流れグレードの変化を示すグラフである。
【図５】図５は、実施例３において中間転写ベルトと感光体との相対周速差を変化させたときの像流れグレードの変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８４】
１０      フルカラープリンター（画像形成装置）
１３      感光体（像担持体）
１３Ａ    表面（像担持体表面）
３４      上流側固定型ブラシ（当接部材）
３６      帯電ローラ（帯電手段）
４０      ＬＥＤアレイヘッド（露光手段）
４１      現像ローラ（現像手段）
【図１】
2008233309.tif 000003
【図２】
2008233309.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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