(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状のベルト体の周回路に各々感光体と該感光体を現像させる現像装置を有するプロセスユニットを複数設けたタンデム型のカラー画像形成装置において、
アモルファスシリコン感光体を用いた第１プロセスユニットと、
有機半導体感光体を有し、該第１プロセスユニットの前記ベルト体の回動方向上流側に、研磨剤を含有したトナーを用いた第２プロセスユニットとを備え、
非画像形成時に、前記第２プロセスユニットから前記ベルト体上に前記研磨剤を含有したトナーを転写し、該トナーが転写されたベルト体に前記第１プロセスユニットのアモルファスシリコン感光体を接触させつつ、前記ベルト体との間で周速差を設けて回転駆動させ、そのトナーに含有される研磨剤により前記第１プロセスユニットの第１アモルファスシリコン感光体の表面を研磨することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
研磨剤を含有したトナーを用いた前記第２プロセスユニットは、アモルファスシリコン感光体を有する前記第１プロセスユニットの上流側に隣接して配置されていることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
アモルファスシリコン感光体を用いた前記第１プロセスユニットは、前記ベルト体の回転方向最下流側に配置されており、前記ベルト体の回転方向最下流のプロセスユニットの下流側から回転方向最上流のプロセスユニットの上流側の間に前記ベルト体上に転写されたトナーを除去するためのクリーニング手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
非画像形成時に、前記第１プロセスユニットより前記ベルト体の回転方向下流側に位置するプロセスユニットが有する感光体を前記ベルト体から離間させることを特徴とする請求項１又は２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
前記ベルト体の表面にはトナー粒子を捕捉可能な凹凸面を形成するとともに、
非画像形成時に前記凹凸面にトナー層を形成し、前記プロセスユニット内の前記トナー粒子を用いて感光体表面を研磨するように構成したことを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記ベルト体は表面をフッソコートしたウレタンゴムで形成されるとともに、前記凹凸面は表面粗さがＲｚ５〜１０μｍであることを特徴とする請求項１、または５記載のカラー画像形成装置。
【請求項７】
機内温度検知手段と機内湿度検知手段を設け、前記感光体周囲の機内温度及び機内湿度をグルーピング化させて研磨条件を決定する研磨条件設定手段を設け、
前記検知手段の信号に基づいて非印字時の前記ベルト体による前記感光体表面の研磨時間を設定することを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項８】
機内温度検知手段と機内湿度検知手段を設け、前記感光体周囲の機内温度及び機内湿度検知の信号に基づいて非印字時の前記感光体と前記ベルト体の線速比を変化させることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項９】
無端状のベルト体の周回路に各々感光体と該感光体を現像させる現像装置を有するプロセスユニットを複数含み、前記ベルト体と前記感光体との周速差により感光体面を研磨可能に構成したタンデム型のカラー画像形成装置の制御方法において、
前記ベルト体の表面にはトナー粒子を捕捉可能な凹凸面を形成するとともに、
前記ベルト体の周回方向に沿って、研磨を要するアモルファスシリコン感光体である第１の感光体と、該感光体より周回方向上流側に隣接して研磨剤を含有したトナーで現像される有機半導体感光体である第２の感光体を配置し、
非画像形成時に、まず、前記第２の感光体表面に研磨剤を含有したトナー粒子を付着させた後に、該トナー粒子を前記凹凸面に転写することによって、前記凹凸面に研磨剤を含有したトナー層を形成し、
該トナー層によって前記第１の感光体表面を研磨するように構成したことを特徴とするカラー画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ又はこれらの複合機等のカラー画像形成装置及び該装置の制御方法に関し、特に、無端状ベルト体の周回路に各々感光体と該感光体を現像させる現像装置を有するプロセスユニットを複数含み、研磨剤を含有したトナーを用いて感光体面を研磨可能に構成したタンデム型のカラー画像形成装置及び該装置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、無端状に配置されたベルト体の一面側に感光体と該感光体上の潜像を現像する現像装置を含むプロセスユニットを複数配設したタンデム型のカラー画像形成装置は、特開昭６３−２４９１６４号公報で知られている。この公報には、感光体から直接に記録紙に転写する方式と、感光体から中間転写体を介して記録紙に２次転写する方式が記載されている。
【０００３】
前者の方式は、図６に記載するように搬送ベルト２を用いた画像形成装置１２０Ａは、記録紙１５を搬送する無端状の搬送ベルト２上に複数の画像形成部であるプロセスユニット１２１（Ａ〜Ｄ）を並べて配置し、また、搬送ベルト２の回転方向の上流側には記録紙１５を搬送ベルト２に吸着させるための吸着ロール１３を備え、下流側には記録紙を搬送ベルト２から分離する分離手段１４を設けた構成となっている。
【０００４】
各プロセスユニット１２１は、感光体ドラム１の周囲に、感光体ドラム１の表面を一様に帯電する帯電器５、感光体ドラム１上に静電潜像を形成するための露光手段（不図示）、トナーによって静電潜像を現像する現像器４、感光体ドラム１上のトナー像を記録紙１５上に転写する転写ロール３、感光体１上の転写残トナーをクリーニングするクリーナ７、感光体１上を除電する除電器６を備えている。
【０００５】
また、後者の方式は、図７に記載するように中間転写ベルト１６を用いた画像形成装置１２０Ｂは、中間転写を行う無端状の中間転写ベルト１６上に複数の画像形成部であるプロセスユニット１２１を並べて配置し、中間転写ベルト１６の回転方向の下流側に中間転写べルト１６上に一次転写されたトナーを記録紙１５に一括転写する二次転写ローラ１７を備え、さらに下流側に中間転写ベルト１６の転写残トナーをクリーニングするクリーニングブレード１８を配置した構成となっている。尚、各プロセスユニット１２１は搬送ベルト２を用いた図６の画像形成装置１２０Ａの場合と同様である。
【０００６】
このような構成で長期間印字を繰り返すと、感光体上にトナーが付着したり、感光体表面の傷に紙粉が溜まり画像の鮮明度が低下したり、帯電時に発生するイオン生成物が感光体表面上に付着して吸水性が高まり、その結果高湿度環境下で静電潜像が軸方向にリークして画像が乱れる像流れ現象、文字中抜け現象などが発生する。
【０００７】
そのために、前記無端状ベルトの表面層に設けられた離型性の高いシリコーン樹脂やフッソ樹脂中に研磨剤を分散させるとともに、表面層粗さを適宜設定し、一定枚数の画像形成後、装置の主電源オンオフ時、あるは手動操作時などに前記無端ベルトと前記感光体との線速度を異ならせて前記無端ベルト表面と感光体ドラム表面を摺動させ感光体ドラム面を清浄する技術が特開平１１−１５２２６号公報によって知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術における上述したタンデム型の画像形成装置においては、前記無端ベルトの移動方向に順次並べて複数色の現像装置が配設され、色重ねを行う最初の現像装置と、後段の現像装置とでは、記録紙における画像転写開始位置が後段の感光体ドラム位置に到達するには時間的にずれがある。そのために、後段の感光体ドラムと現像装置の機械的駆動を時間的に遅らすことによって、色重ねのスタート位置を合致させることが可能であるが、そのように構成すると、構成及び制御動作が複雑となる。そして、高速機の場合には所定速度に到達するにはタイムラグが存在し、短時間で所定速度に到達するのは高度な技術を必要とする。
【０００９】
よって、後続の感光体ドラムと現像装置の機械的駆動を、最初の感光体と現像装置の機械的駆動と同時に開始し、記録紙の画像転写開始位置に同期して後続の感光体ドラムの現像を開始するように制御することによって前記後段の感光体ドラムと現像装置の機械的駆動速度を所定速度に到達するタイムラグを解消することができる。
そして、非画像形成時における無端ベルトによる感光体ドラムの清掃時においても複数の感光体ドラムを同時に回転駆動させることによって感光体の駆動機構を簡略化することができる。
【００１０】
しかしながら、表面層に研磨剤が含有された無端状ベルトを用いて清掃工程を行うと、該無端状ベルト表面は同時に複数の感光体ドラム表面を研磨することとなる。一方、感光体にはシリコンドラムとＯＰＣ（有機半導体）が存在するが、表面硬度はシリコンドラムのほうが高い。また、カラー画像形成装置といえども黒色トナーの使用頻度が高いので、耐久性の面からも黒色トナーを用いてトナー像が形成される感光体にシリコンドラムを用いることが望ましい。
【００１１】
よって、シリコンドラムとＯＰＣドラムとを用いて画像形成装置を構成することが望ましいが、そのような場合には、研磨剤が含有された表面を有するベルト体を用いると、ＯＰＣ感光体まで研磨する結果となり、好ましくない。
【００１２】
本発明は、上記の問題を解決すべくなされたものであり、タンデム方式のカラー画像形成装置において、カブリの発生を回避しつつ、残像（ゴースト）及び画像流れの発生を抑制するとともに、文字中抜けのない鮮明な画像を形成することができる画像形成装置の提供を目的とする。
また、本発明の他の目的は、温湿度条件が変化しても、十分な画像濃度が得られるカラー画像形成装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的の達成を図るため、本発明は、無端状のベルト体の周回路に各々感光体と該感光体を現像させる現像装置を有するプロセスユニットを複数設けたタンデム型のカラー画像形成装置において、
アモルファスシリコン感光体を用いた第１プロセスユニットと、
有機半導体感光体を有し、該第１プロセスユニットの前記ベルト体の回動方向上流側に、研磨剤を含有したトナーを用いた第２プロセスユニットとを備え、
非画像形成時に、前記第２プロセスユニットから前記ベルト体上に前記研磨剤を含有したトナーを転写し、該トナーが転写されたベルト体に前記第１プロセスユニットのアモルファスシリコン感光体を接触させつつ、前記ベルト体との間で周速差を設けて回転駆動させ、そのトナーに含有される研磨剤により前記第１プロセスユニットの第１アモルファスシリコン感光体の表面を研磨することを特徴とする。
【００１４】
本発明は、無端状ベルト体の周回路に各々感光体と該感光体を現像させる現像装置を有するプロセスユニットを複数設けている。そして、それらは、アモルファスシリコン感光体を用いた第１プロセスユニットと、前記ベルト体の回動方向上流側に配設され、研磨剤を含有したトナーを用いた第２プロセスユニットと分けることができる。
【００１５】
そして、両者の位置関係は、研磨剤を含有したトナーを用いた前記第２プロセスユニットは、アモルファスシリコン感光体を有する前記第１プロセスユニットの上流側に配置されている。
【００１６】
よって、本発明は、非画像形成時に、前記第２プロセスユニット内の感光体に研磨剤含有トナーを載せ、該感光体表面から前記ベルト体上にトナーを転写することによって、研磨剤含有トナーのトナー層を前記無端状ベルト体の表面に形成することができる。そして、その研磨剤含有トナーによるトナー層は下流側の前記第１プロセスユニットのアモルファスシリコン感光体に到達し、該感光体の表面を研磨することができる。
特に、非画像形成時に、前記第１プロセスユニットのアモルファスシリコン感光体と前記ベルト体とで周速差を設けて回転駆動させることにより、感光体とベルト体は互いに相手をこすることが可能であり、両者が摺擦することとなって、より研磨を行うことができる。
【００１７】
この研磨剤含有トナーによるトナー層の研磨剤はアモルファスシリコン感光体の表面を研磨することによって、小さく分裂したり、角が取れて丸くなったりして、研磨能力が低下する。よって、前記第１プロセスユニットより下流側に研磨剤含有トナーによるトナー層が到達して、そこに配置されているプロセスユニット内の感光体を研磨することがない。
【００１８】
また、研磨剤を含有したトナーを用いた前記第２プロセスユニットは、アモルファスシリコン感光体を有する前記第１プロセスユニットの上流側に隣接して配置構成することも本発明の有効な手段である。かかる技術手段によると、前記第２プロセスユニットと第１プロセスユニットとの間に研磨剤を含有したトナーを用いる第３のプロセスユニットを配置した場合のように、清掃時に該第３のプロセスユニットとベルト体とを非接触とする機構を設ける必要がなく構成が簡単化する。
【００１９】
また、アモルファスシリコン感光体を用いた前記第１プロセスユニットは、前記ベルト体の回転方向最下流側に配置されており、前記ベルト体の回転方向最下流のプロセスユニットの下流側から回転方向最上流のプロセスユニットの上流側の間に前記ベルト体上に転写されたトナーを除去するためのクリーニング手段を備えることも本発明の有効な手段である。
【００２０】
かかる技術手段によると、研磨を必要とするアモルファスシリコン感光体が前記ベルト体の回転方向最下流側に配置されているので、該感光体を研磨した研磨剤含有トナー層は、該感光体を研磨後はファーブラシによって削り取られ最上流側に到達することはなく、研磨を必要としない他の感光体を研磨することはない。
【００２１】
また、非画像形成時に、前記第１プロセスユニットより前記ベルト体の回転方向下流側に位置するプロセスユニットが有する感光体を前記ベルト体から離間させてもよい。
【００２２】
尚、前記複数のプロセスユニットの内、使用頻度が高いプロセスユニットにアモルファスシリコン感光体を用いてもよい。この際には、アモルファスシリコン感光体に対しては黒トナーを用いることが望ましい。
【００２３】
一般的に画像欠陥としては、カブリの発生、残像（ゴースト）の発生、画像の流れ、文字の中抜けなどがある。これらは感光体表面への不純物、紙粉、異物等の付着などを原因としてあげることができる。そしてそれはカラーにおいては３色の組合わせで目立たない場合であっても、特に黒トナーを用いる文章において顕著に現出する。
かかる技術手段によると、感光体表面の異物などを研磨により取り去ることができるとともに、ベルト体表面に捕捉されたトナー層にそれらを取り込んで排除することが可能であり、カブリ、残像（ゴースト）、画像の流れ、文字中抜け等がない鮮明な画像を形成することが可能であり、画像欠陥のない画像品質が向上した画像形成を行うことができる。
【００２４】
また、前記ベルト体の表面にはトナー粒子を捕捉可能な凹凸面を形成するとともに、
非画像形成時に前記凹凸面にトナー層を形成し、前記プロセスユニット内の前記トナー粒子を用いて感光体表面を研磨するように構成することも本発明の有効な手段である。
【００２５】
前記ベルト体表面は適宜粗面であることが望ましい。前記凹凸面の凹部のなかに研磨剤を含有したトナーが捕捉されると、凹部周囲の凸部により該トナーが保持され、研磨の際にトナー内の研磨剤が揺動することが少なく、感光体表面の異物に研磨剤が食い込み良好な研磨を行うことができる。そして、この凹部が研磨剤粒子の大きさに近づくと、多くの研磨剤粒子を取り込むことができないので、研磨剤粒子が凹部内に埋没して研磨能力が低下する。また、凹部が大きいと多くの研磨剤粒子を含有したトナー層を形成でき、研磨能力が上がりすぎて過研磨となってかえって感光体表面が荒れて転写不良を発生する。
【００２６】
よって、その際には、前記ベルト体は表面をフッソコートしたウレタンゴムで形成されるとともに、前記凹凸面は表面粗さがＲｚ５〜１０μｍであることが望ましい。
【００２７】
かかる技術手段によると、感光体ドラム１をアモルファスシリコンの表面保護層の材料として、ａ−Ｓｉ(1-X)ＣX（０．５≦Ｘ≦０．９５）の感光体に用いた場合、表面粗さがＲｚ５〜１０μｍにおいて、研削能力が劣ることもなく、転写不良となることもないことが実験により確認されている。
【００２８】
また、機内温度検知手段と機内湿度検知手段を設け、前記感光体周囲の機内温度及び機内湿度をグルーピング化させて研磨条件を決定する研磨条件設定手段を設け、
前記検知手段の信号に基づいて非印字時の前記ベルト体による前記感光体表面の研磨時間を設定することも本発明の有効な手段である。
【００２９】
かかる技術手段によると、機内の高温、高湿度下においては、帯電時に発生するイオン生成物が感光体表面上に付着して吸水性が高まり、その結果高湿度環境下で静電潜像が軸方向にリークして画像が乱れる像流れ現象などが発生する。よって、そのイオン生成物の程度に対応して研磨時間を変化させることによって、感光体の清掃を良好に行うことができる。
【００３０】
また、機内温度検知手段と機内湿度検知手段を設け、前記感光体周囲の機内温度及び機内湿度検知の信号に基づいて非印字時の前記感光体と前記ベルト体の線速比を変化させることも本発明の有効な手段である。
【００３１】
かかる技術手段によると、感光体とベルト体の線速比を変化させることによってベルト体による研磨程度を周囲の機内温度、湿度程度に合わせて良好に感光体表面を研磨することができる。
【００３２】
また、カラー画像形成装置の制御方法にかかる発明においては、無端状のベルト体の周回路に各々感光体と該感光体を現像させる現像装置を有するプロセスユニットを複数含み、前記ベルト体と前記感光体との周速差により感光体面を研磨可能に構成したタンデム型のカラー画像形成装置の制御方法において、
前記ベルト体の表面にはトナー粒子を捕捉可能な凹凸面を形成するとともに、
前記ベルト体の周回方向に沿って、研磨を要するアモルファスシリコン感光体である第１の感光体と、該感光体より周回方向上流側に隣接して研磨剤を含有したトナーで現像される有機半導体感光体である第２の感光体を配置し、
非画像形成時に、まず、前記第２の感光体表面に研磨剤を含有したトナー粒子を付着させた後に、該トナー粒子を前記凹凸面に転写することによって、前記凹凸面に研磨剤を含有したトナー層を形成し、
該トナー層によって前記第１の感光体表面を研磨するように構成したことを特徴とする。
【００３３】
かかる発明によると、前記ベルト体の表面にはトナー粒子を捕捉可能な凹凸面を形成し、前記ベルト体の周回方向に沿って、研磨を要する第１の感光体と、該感光体より周回方向上流側に隣接して研磨剤を含有したトナーで現像される第２の感光体を配置したことを特徴とする。
かかる場合は、研磨を要する第１の感光体をアモルファスシリコンドラムを用い、また、該感光体より周回方向上流側に隣接して研磨剤を含有したトナーで現像される第２の感光体を有機半導体（ＯＰＣ）を配置することができる。
【００３４】
そして、前記第１の感光体表面に摺擦する前記ベルト体の表面には研磨剤含有トナー粒子を捕捉可能な凹凸面を形成して、非画像形成時に、まず、前記第２の感光体を現像する現像装置内の現像ロールに現像バイアスを印加して前記第２の感光体表面に研磨剤を含有したトナー粒子を飛翔させてトナーを付着させた後に、該トナー粒子を前記凹凸面に転写することによって、前記凹凸面にトナー層を形成し、該トナー層によって前記第１の感光体表面を研磨するように構成した。
【００３５】
そして、現像バイアスは前記ベルト体が駆動ローラと従動ローラとの循環路を一周するに相当する時間前記第２の感光体表面トナー粒子を載せ、ｏｆｆする。
よって、後続する感光体は前記凹凸面に捕捉された該トナー粒子よって研磨されるが、研磨剤は前記第１の感光体表面に摺擦して研磨能力が低下しているので、ほとんど研磨されることがない。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００３７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明にかかる実施の形態を示すタンデム型画像形成装置の模式図、図２は本画像形成装置を制御するブロック構成図、図３は温湿度と研磨時間を示す図、図４は実施例と比較例との像流れ状態を示す図、図５は研磨動作時のタイミングチャートである。
【００３８】
まず、図１を参照して、実施の形態におけるカラー画像形成装置の構成について説明する。同図において、画像形成装置２０は、無端状に形成された中間転写ベルト１６が、駆動ローラ１１及び従動ローラ１２間に架設され、矢印方向に循環周回可能に配設されている。該中間転写ベルト１６はウレタンゴムを遠心形成し、その表面をフッソコートし、Ｒｚ５〜１０μｍの範囲の表面粗さを有している。
【００３９】
尚、この中間転写ベルト１６の表面粗さの決定に際しては、後述する感光体ドラム１を後述のアモルファスシリコンの表面保護層の材料として、ａ−Ｓｉ(1-X)ＣX（０．５≦Ｘ≦０．９５）を用い、感光体ドラム１と中間転写ベルト１６との線速比が１．２となるように駆動速度を決定して、このシリコンドラム感光体より中間転写ベルト１６の周回方向の上流側において、中間転写ベルト表面に研磨剤含有トナーを捕捉させて、該トナーを用いてシリコンドラム感光体表面を研磨して試験した結果、Ｒｚ＝５μｍ未満では研磨能力に劣り、Ｒｚ１０μｍを超えると転写不良となるためである。
【００４０】
よって、前記ベルト体表面は粗面であることが望ましい。その理由は、前記凹凸面の凹部のなかに研磨剤を含有したトナーが捕捉されると、凹部周囲の凸部により該トナーが保持され、研磨の際にトナー内の研磨剤が揺動することが少なくなる。すなわち、凹部内に感光剤含有トナー層が保持され、感光体表面の異物に研磨剤が食い込み良好な研磨を行うことができる。
そして、この凹部が研磨剤粒子の大きさに近づくと、多くの研磨剤粒子を取り込むことができないので、研磨剤粒子が凹部内に埋没して研磨能力が低下する。また、凹部が大きいと多くの研磨剤粒子を含有したトナー層を形成でき、研磨能力が上がりすぎて過研磨となってかえって感光体表面が荒れて転写不良を発生すると理解される。
【００４１】
該中間転写ベルト１６の上側には、イエロー用現像装置４Ａ、シアン用現像装置４Ｂ、マゼンタ用現像装置４Ｃ、及びブラック用現像装置４Ｄが配設され、これらの現像装置４を含むプロセスユニット２１（Ａ〜Ｄ）が中間転写ベルト１６の移動方向に沿って配設され、マゼンタ用現像装置４Ｃには研磨剤含有トナーが装填され、他の現像装置内には研磨剤を含有しないトナーが装填されている。
【００４２】
また、静電潜像担持体１Ｄは、アモルファスシリコンの感光層を含む、厚さ１０〜２５μｍの感光体を表面に有している。
そして、この静電潜像担持体１Ｄは、基材の上に、阻止層、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）の感光層及び表面保護層を順次に積層して感光体を構成する。
なお、感光体の感光層の材料は、アモルファスシリコンであれば、特に制限されない。アモルファスシリコンとしては、例えばａ−Ｓｉ、ａ−ＳｉＣ、ａ−ＳｉＯ、ａ−ＳｉＯＮ等の無機材料を挙げることができる。
【００４３】
また、表面保護層の厚さｔは０．３〜５μｍである。また、表面保護層の材料としては、ａ−ＳｉＣのうち、Ｓｉ（シリコン）とＣ（炭素）との比率が特定のものを使用することが望ましい。このようなａ−ＳｉＣとしては、ａ−Ｓｉ(1-x)ＣX（０．３≦Ｘ＜１．０）が好ましく、さらに、ａ−Ｓｉ(1-X)ＣX（０．５≦Ｘ≦０．９５）がより好ましい。その理由は、このようなａ−ＳｉＣは、１０１２−１０１３Ω・ｃｍという特に高い抵抗値を有しており、優れた飽和帯電電位、耐摩耗性、耐環境性（耐湿性）が得られるためである。
【００４４】
プロセスユニット２１（Ａ〜Ｄ）を代表してＡ部拡大図にて説明すると、現像装置４Ｂには磁気ロール１０Ｂ、該磁気ロール１０Ｂに近接して現像ロール９Ｂが配設されている。該現像装置４Ｂ内には、非磁性トナーとキャリアが収納され、図示しない撹拌手段によって撹拌可能に構成されている。尚、この非磁性トナーは平均粒径９μｍで、研磨剤を外添処理し、現像装置内で正に帯電するように構成されている。
該現像ロール９Ｂに対面して静電潜像担持体（感光体）１Ｂが配設されている。
【００４５】
該静電潜像担持体１Ｂの周囲には帯電器５Ｂ、除電器６Ｂ、クリーナ（クリーニング装置）７Ｂ及び転写ロール３Ｂが配設されている。そして、画像情報を含んだ光情報は帯電器５Ｂと現像装置４Ｂとの間から図示しない露光器によって静電潜像担持体（感光体）１Ｂ上に静電潜像を形成するように構成されている。
【００４６】
図２は本画像形成装置を制御するブロック構成図であり、制御回路３１の入力端には機内温度及び機内湿度を検知する温湿度検知手段３０と接続されるとともに、温湿度データに対応してグルーピング化された図３に示すテーブルが記憶されている記憶手段３７が接続されている。
また、制御回路３１には前記テーブルを用いて研磨条件を決定する研磨条件設定手段が設けられ、該制御回路の出力端には各駆動部を駆動する駆動回路３２に接続され、該駆動回路３２は静電潜像担持体（感光体）１（Ａ〜Ｄ）を回転駆動するドラム駆動手段３３、中間転写ベルト１６（または後述する無端状の搬送ベルト２）を駆動するベルト駆動手段３４、記録紙駆動手段３５、及びプロセスユニット駆動手段３６に接続されている。
【００４７】
そして、制御回路３１からプリント開始信号によって、現像装置内のキャリアとトナーが撹拌され、トナーが摩擦帯電されてキャリア表面に付着し、磁気ロール１０Ｂの表面にキャリアによる磁気ブラシが形成され、現像ロール９Ｂ上にトナーの薄層が形成される。
【００４８】
中間転写ベルト１６が各色の静電潜像担持体１（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に達するタイミングに合うように、帯電器５（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）による静電潜像担持体１（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の帯電、露光器からの画像信号による感光体１（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）への露光と潜像の形成、現像ロール９（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）上のトナーによる該潜像の現像が行われ、中間転写ベルト１６が感光体１（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に達すると、転写ロール３（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）による転写バイアスが印加され中間転写ベルト１６に順次異なるカラートナー像が色重ね転写される。
【００４９】
一方、従動ローラ１２に中間転写ベルト１６を介して対向配置された二次転写ローラ１７が配設されている。この二次転写ローラ１７及び前記転写ロール３（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は、カーボンを含浸させて抵抗調整をした発泡ＥＰＤＭをロール状に成形して用いている。転写ロール３（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は中間転写ベルトを挟んで感光体１（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に圧接させ、−５００〜−１０００ＶのＤＣ電圧を印加して中間転写ベルト１６にトナー像を転写し、二次転写ロール１７は記録紙１５に圧接して−５００〜−２５００ＶのＤＣ電圧を印加して中間転写ベルト１６上のトナー像を転写する。
【００５０】
駆動ローラ１１と対向してファーブラシによるクリーニング手段１９が配設されている。中間転写ベルト１６上の残留トナーは−５００〜−１０００Ｖの高圧を印加して除去される。
【００５１】
図示しない給紙カセットから搬送された記録紙１５は、従動ローラ１２に中間転写ベルト１６を介して対向配置された二次転写ローラ１７と中間転写ベルト１６との間に搬送され、中間転写ベルト１６上のカラートナー像が記録紙１５に転写される。そして、図示しない定着装置で定着され、排紙される。
【００５２】
次に、このように構成された実施の形態の動作を説明する。静電潜像担持体１（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の表面は帯電器５（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）によって＋２５０Ｖに一様に帯電され、不図示の露光手段により静電潜像が形成される。そして、静電潜像担持体１（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）と非接触の状態で対向配置されている現像ロール９（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に、振幅１．１ＫＶ、周波数３．０Ｈｚ、ＤＵＴＹ比４５％の矩形波を印加する。
【００５３】
現像装置４（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）内では、磁気ロール１０（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は、非磁性トナーを帯電させて保持するキャリアによる磁気ブラシを発生させる。
また、現像ロール９（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の表面には、磁気ブラシから供給されたトナーによりトナー薄層が形成される。そして、静電潜像担持体１（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は、トナー薄層のトナーを静電潜像に応じて選択的に飛翔させて現像を行う。
【００５４】
現像されたトナー像は静電潜像担持体１（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に向かって中間転写ベルト１６を挟んで圧接した一次転写ロール３（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）によって中間転写ベルト１６上に転写される。こうして各プロセスユニット２１（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）において形成された、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各トナー像は中間転写ベルト１６上に順に色重ね合わされて転写され、二次転写ローラ１７によって記録紙１５上に一括転写される。
【００５５】
次に、非画像形成時における静電潜像担持体１Ｄの研磨動作を説明する。
電源が投入されると、温湿度検知手段により検知した温湿度データが制御回路３１に送られ、制御回路では予め記憶していたテーブルに基づき図３に示すような研磨時間設定を行う。
【００５６】
研磨時間が決定されると、静電潜像担持体１Ｄと中間転写ベルト１６との線速比が１．２となるように駆動速度を決定する。この線速比は中間転写ベルト１６に捕捉された研磨剤含有トナーによって静電潜像担持体１Ｄの表面を研磨できればよいので、どちらか一方の速度に対して他方の速度が約２０％速く、または遅く駆動するように設定することができる。本実施の形態においては、静電潜像担持体１Ｄのドラム線速を７９．２ｍｍ／ｓ、中間転写ベルト１６の線速を６６ｍｍ／ｓに設定した。
【００５７】
前記設定速度に則って、制御回路３１はドラム駆動手段３３及びベルト駆動手段３４を駆動して図５のタイミングチャートに示すようにドラム駆動モータ及び中間転写ベルト駆動モータを回転始動する。中間転写ベルト１６上のトナーは両者の線速差によって静電潜像担持体１Ｄの表面を研磨する。
ところで、一次転写ロール３（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に正バイアスが印加されている場合は、静電潜像担持体１（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の表面上のトナーは中間転写ベルト１６に転写されず、クリーニングブレード８（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）によってトナーはクリーナ７（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）内に回収されることとなる。
【００５８】
さて、マゼンタ用プロセスユニットの現像装置４Ｃが駆動して現像ロールに現像バイアスが印加すると、感光体ドラム１Ｃに研磨剤含有トナーが飛翔する。それに同期して一次転写ロール３Ｃが逆バイアスに反転すると中間転写ベルト１６表面に感光体ドラム１Ｃ上のトナーが転写される。また、他の現像器は現像バイアスが印加されないので、感光体ドラムにトナーは飛翔しない。尚、正バイアスとはトナーの帯電極性と同じ電圧を印加することであり、逆バイアスとはトナーの帯電極性と反対の電圧を印加することである。
そして、中間転写ベルト１６には前記研磨剤が含有されたマゼンタ色のトナーの層が転写されてそのトナー層を有した中間転写ベルト１６のフッソコートされた凹凸面が後続の静電潜像担持体１Ｄを摺接することとなる。よって、前記凹凸面に転写されている研磨剤含有トナーによって静電潜像担持体１Ｄ表面を研磨する。そして、現像装置４Ｃにおける現像バイアスの印加時間は、後続の感光体ドラム１Ｄの表面を、少なくとも１周研磨可能な長さのトナーが転写できる時間継続して終わる。
【００５９】
その間に感光体ドラム１Ｄの表面はトナーに含有する研磨剤によって研磨される。
一方、二次転写ローラ１７は正バイアスを印加しているので、中間転写ベルト１６上のトナーが二次転写ローラ１７に転写されることはなく、また、ファーブラシのクリーニング手段１９は逆バイアスが印加しているので、中間転写ベルト１６のトナーを除去することとなる。そして、中間転写ベルト１６表面にはトナーが除去された状態で静電潜像担持体１Ａ及び１Ｂに向かって回動するが、そのときは中間転写ベルト１６上面には研磨剤含有のトナー層がないので、静電潜像担持体１Ａ及び１Ｂの研磨が行われることはない。
【００６０】
上述の動作は、温度及び湿度の条件により１回若しくは複数回行われ、予め設定された時間になると、転写ロール３Ｃの一次転写バイアスが正バイアスに反転した後にｏｆｆし、二次転写バイアス、ファーブラシバイアスの順でｏｆｆし、静電潜像担持体１（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）と中間転写ベルト１６のそれぞれの駆動を停止する。
その後に、制御回路３１からプリント開始信号によって、ファーブラシクリーニング手段１９に逆バイアスが印加し、中間転写ベルト１６が駆動を開始し、中間転写ベルト１６のクリーニングが行われ、プロセスユニット２１（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に中間転写ベルト１６の一次転写表面が送られる。
【００６１】
また、本実施の形態は、最終段のプロセスユニット２１Ｄに属する感光体１Ｄにシリコンドラムを用いたが、３段目若しくは２段目のプロセスユニット２１Ｃ，２１Ｂに属する感光体１Ｃ，１Ｂにシリコンドラムを用いてもよい。
今２段目のプロセスユニット２１Ｂに属する感光体１Ｂにシリコンドラムを用いた場合は、初段のプロセスユニット２１Ａの現像装置から研磨剤含有トナーを感光体１Ａに飛翔し、一次転写ロール３Ａによって該トナーを転写して研磨剤含有トナー層を中間転写ベルト１６に形成し、該トナー層内の研磨剤によってシリコンドラム１Ｂを研磨すると、シリコンドラム１Ｂの研磨によって研磨剤が消耗され、後続の感光体１Ｃ，１Ｄには研磨能力がなくなったか、または研磨能力が低減したトナー層が接触するので、研磨されることはない。
【００６２】
また、３段目のプロセスユニット２１Ｃに属する感光体１Ｃにシリコンドラムを用いた場合は、２段目のプロセスユニット２１Ｂの現像装置から研磨剤含有トナーを感光体１Ｂに飛翔し、一次転写ロール３Ｂによって該トナーを転写して研磨剤含有トナー層を中間転写ベルト１６に形成し、該トナー層内の研磨剤によってシリコンドラム１Ｃを研磨すると、シリコンドラム１Ｃの研磨によって研磨剤が消耗され、後続の感光体１Ｄには研磨能力がなくなったか、または研磨能力が低減したトナー層が接触するので、研磨されることはない。
【００６３】
また、４段目のプロセスユニット２１Ｄに属する感光体１Ｄにシリコンドラムを用い、２段目のプロセスユニット２１Ｂの現像装置に研磨剤含有トナーを用いた場合は、該研磨工程においては３段目の感光体１Ｃを図示しない機構によってベルト体１６と離間して非接触の状態となるように構成することによって、２段目のプロセスユニット２１Ｂの現像装置から研磨剤含有トナーを感光体１Ｂに飛翔し、一次転写ロール３Ｂによって該トナーを転写して研磨剤含有トナー層を中間転写ベルト１６に形成し、該トナー層内の研磨剤によってシリコンドラム１Ｄを研磨することができる。その際には、感光体１Ｃはベルト体１６と離間しているので、研磨されることはない。
【００６４】
そして、このように研磨を必要とするアモルファスシリコン感光体がベルト体の回転方向最下流側に配置されているので、該感光体を研磨した研磨剤含有トナー層は、該感光体を研磨後はファーブラシによって削り取られ最上流側に到達することはなく、研磨を必要としない他の感光体を研磨することはない。
【００６５】
また、前記複数のプロセスユニットの内、使用頻度が高いプロセスユニットにアモルファスシリコン感光体を用いることが望ましい。そして、その際には、アモルファスシリコン感光体に対しては、市場の需要が多く、従って安価な黒トナーを用いることがよい。
【００６６】
一般的に画像欠陥としては、カブリの発生、残像（ゴースト）の発生、画像の流れ、文字の中抜けなどがある。これらは感光体表面への不純物、紙粉、異物等の付着などを原因としてあげることができる。そしてそれはカラーにおいては３色の組合わせで目立たない場合であっても、特に黒トナーを用いる文章において顕著に現出する。
よって、黒トナーを用いる感光体表面の異物などを研磨により取り去ることができるとともに、ベルト体表面に捕捉されたトナー層にそれらを取り込んで排除することが可能であり、カブリ、残像（ゴースト）、画像の流れ、文字中抜け等がない鮮明な画像を形成することが可能であり、画像欠陥のない画像品質が向上した画像形成を行うことができる。
【００６７】
また、本実施の形態においては、研磨を必要とする感光体以外は研磨する必要がないのであるから、研磨剤含有トナー層の研磨能力を抑えた研磨剤を用いるべきである。すなわち、中間転写ベルト１６が１周周回するごとに新しい研磨剤含有トナー層を中間転写ベルトに転写してシリコンドラム表面を研磨するようになし、その回数によって制御するように構成することが望ましい。
図３に示すように本実施の形態においては、１分以上の研磨時間を必要としている。
【００６８】
また、非画像形成時に、研磨を必要とするプロセスユニットのアモルファスシリコン感光体と前記ベルト体とで周速差を設けて回転駆動させることが望ましい。かかる技術手段によると、感光体とベルト体は互いに相手をこすることが可能であり、両者が摺擦することとなって、より研磨を行うことができる。
尚、本実施の形態においては、感光体とベルト体との周速差を１．２としたが、それ以外でもよい。そして、画像形成時よりも非画像形成時の周速差を大きくすることによって、研磨性を向上することができる。
【００６９】
また、本実施の形態においては、図３に示すように条件によって研磨時間を可変した場合について説明したが、時間を長くする代わりに周速差を大きくするようにしてもよい。周速差が大きいほど研磨能力が向上することができる。
【００７０】
［実施例］
前記実施の形態に記載したカラー画像形成装置を３３℃湿度８５％の環境下に、電源投入時に前記清掃工程を行い、初期状態（１枚目）と、１万枚、５万枚、１０万枚目の画像形成を行い、像流れ状態を評価した。
１０万枚に至っても像流れの状態とはならなかった。
【００７１】
［比較例１］
特別に研磨ロールを用いて、印字時において静電潜像担持体を研磨した以外は、前記実施の形態に記載したカラー画像形成装置を使用し、電源投入時における前記清掃工程を行わず、３３℃湿度８５％の環境下に、初期状態（１枚目）と、１万枚、５万枚、１０万枚目の画像形成を行い、像流れ状態を評価した。
１０万枚に至っても像流れの状態とはならなかったが、ジッターが発生していた。これは、印字時においてドラム表面を研磨しているために、静電潜像担持体１の回転ムラが原因と判断される。
【００７２】
［比較例２］
前記実施の形態に記載したカラー画像形成装置の電源投入時における前記清掃工程を行わず、３３℃湿度８５％の環境下に、初期状態（１枚目）と、１万枚、５万枚、１０万枚目の画像形成を行い、像流れ状態を評価した。
１万枚で許容レベルであるが、像流れ状態となり、５万枚で許容レベルを超えて像流れ状態となり、その後１０万枚目に至るまで像流れ状態の程度が悪化した。
【００７３】
尚、本実施の形態は、上述のように中間転写ベルト上の第１転写像を記録紙に一括転写する方式を説明したが、図６に記載した搬送ベルト２によって搬送される記録紙１５上に直接に感光体ドラム１からのトナー像を色重ね方式で転写する方式に適用可能である。その際には、駆動ローラ１１側にファーブラシクリーニング手段を１９を配置し用いることにより非画像形成時の研磨工程を行うことができる。
【００７４】
また、無端状ベルト体の移動方向に沿って配置される各プロセスユニット２１の順序は、特別に限定しなくてもよいが、清掃時においては、研磨される感光体のトナーを黒色とすれば、隣接する上流側の位置に配置される現像装置のトナー粒子は黒色以外のトナーとなる。
【００７５】
また、本実施の形態は、温度、湿度条件により研磨時間を変えているが、画像形成の総合印字枚数（例えば、３千枚毎）によって所定時間（例えば、３分間）研磨するようにしてもよい。
【００７６】
また、本実施の形態においては、静電潜像担持体１のドラム線速を７９．２ｍｍ／ｓ、中間転写ベルト１６の線速を６６ｍｍ／ｓの線速比１．２に設定しているが、線速比は１．１〜１．４に設定することができる。線速比が１．１より小さいと、研磨性に劣り、１．４より大きいと、静電潜像担持体にしろ中間転写ベルトにしろトルクが増大する。
【００７７】
すなわち、中間転写ベルト１６の線速をあげると、駆動ローラ１１、及びファーブラシクリーニング手段１９の線速をあげる必要があり、強力なモータを必要とする。
また、静電潜像担持体の回転速度を上げると、それに対向して現像装置内に配置される現像ロールの回転速度を静電潜像担持体の線速より速く回転させることによって現像ロールから静電潜像担持体へ飛翔するトナーの供給が増加し、現像ロールへトナーを供給する磁気ロールの回転を現像ロールの線速より上げる必要があり、そのために磁気ロールには高トルクが必要となり、過回転となってトナーを運ぶキャリアが劣化する。
【００７８】
また、本実施の形態においては、非磁性トナーを用いたが、磁性トナーを用いてもよい。
【００７９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明のカラー画像形成装置によれば、非画像形成時に、研磨される感光体の上流側の感光体表面から研磨剤含有トナーをベルト体上に転写することによって、研磨剤含有トナーのトナー層を前記ベルト体の表面に形成し、その研磨剤含有トナーによるトナー層を用いて下流側の感光体の表面を研磨することにより、感光体表面の異物などを取り去ることができるとともに、ベルト体の凹凸面に捕捉したトナー粒子によるトナー層にそれらを取り込んで排除することが可能であり、カブリ、残像（ゴースト）、画像の流れ、文字中抜け等がない鮮明な画像を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかる実施の形態を示すタンデム型画像形成装置の模式図である。
【図２】  本画像形成装置を制御するブロック構成図である。
【図３】  温湿度と研磨時間を示す図である。
【図４】  実施例と比較例との像流れ状態を示す図である。
【図５】  研磨動作時のタイミングチャート図である。
【図６】  タンデム型のカラー画像形成装置の一構成を示す模式図である。
【図７】  タンデム型のカラー画像形成装置の他の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１  静電潜像担持体（感光体）
３  転写ロール
４  現像装置
１６  中間転写ベルト（ベルト体）
２１  プロセスユニット
【図１】
0004712230.tif 000002
【図２】
0004712230.tif 000003
【図３】
0004712230.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004712230.tif 000006
【図６】
0004712230.tif 000007
【図７】
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