(57)【要約】【課題】  装置の大型化やコストアップを招くことなく、中間転写体上に発生するフィルミングを防止することができる画像形成装置およびクリーニング装置を提供する。【解決手段】  像担持体上に形成されるトナー画像が転写され、該トナー画像を記録媒体に転写する中間転写体３と、前記中間転写体の表面を研磨する研磨手段２３とを有する画像形成装置において、前記研磨手段によってトナーを前記中間転写体表面に摺擦させることを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成されるトナー像が転写され、該トナー像を記録媒体に転写する中間転写体と、前記中間転写体の表面を研磨する研磨手段とを有する画像形成装置において、前記研磨手段によって前記中間転写体表面にトナーを摺擦させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体上に形成されるトナー像が転写され、該トナー像を記録媒体に転写する中間転写体の表面に付着した付着物を除去する清掃手段を備え、請求項１に記載の画像形成装置に用いられるクリーニング装置において、前記研磨手段が、前記清掃手段よりも前記中間転写体の表面移動方向上流側に、前記中間転写体表面へのトナーの摺擦を補助する摺擦補助部材を備え、前記清掃手段によって前記中間転写体表面から除去されたトナーを前記摺擦補助部材によって前記中間転写体表面に摺擦させることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項２に記載のクリーニング装置において、前記清掃手段によって前記中間転写体表面から除去されたトナーを、前記摺擦補助部材と前記清掃手段との間に滞留させることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のクリーニング装置において、前記摺擦補助部材の形状、又は、位置を変更可能な機構を有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
請求項４に記載のクリーニング装置において、前記摺擦補助部材がシート状部材であり、前記シート状部材の一端の位置が前記機構によって前記中間転写体表面から離れる方向に変位することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
請求項４に記載のクリーニング装置において、前記摺擦補助部材の全体が前記機構によって前記中間転写体表面から離れる方向に変位することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項７】
請求項２乃至６いずれか一に記載のクリーニング装置において、前記中間転写体がベルト部材であり、前記ベルト部材を介して前記摺擦補助部材と対向する位置に、前記ベルト部材と接触する対向部材を備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項８】
請求項２乃至７いずれか一に記載のクリーニング装置において、前記摺擦補助部材がシート状部材であり、前記シート状部材のマルテンス硬度が前記中間転写体のマルテンス硬度よりも小さいことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項９】
像担持体上に形成されるトナー像が転写され、該トナー像を記録媒体に転写する中間転写体と、請求項４乃至８いずれか一に記載のクリーニング装置とを備える画像形成装置において、作像した前記トナー像の画像面積率をカウントするカウント機構と、前記摺擦補助部材の位置を制御する位置制御手段とを有し、前記画像面積率の積算量に応じて前記摺擦補助部材の位置を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像形成装置において、前記クリーニング装置内のトナーを該クリーニング装置外へ搬送するトナー搬送手段と、前記トナー搬送手段のトナー搬送量を制御するトナー搬送量制御機構とを有し、前記トナー搬送量制御機構が、前記位置制御手段の制御情報に応じて前記トナー搬送手段のトナー搬送量を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
像担持体と、該像担持体上に形成されるトナー像が転写され、該トナー像を記録媒体に転写する中間転写体と、前記中間転写体の表面に付着した付着物を除去するクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、前記クリーニング装置として請求項２乃至８いずれか一に記載のクリーニング装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画像形成装置において、前記中間転写体が押出し成形によって作られたベルト部材であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記中間転写体が複数の支持ローラに張架されたベルト部材であり、前記ベルト部材に当接し、前記ベルト部材上のトナー像を前記記録媒体に転写する二次転写手段を備え、
前記ベルト部材上に研磨用のトナー画像を作像し、前記ベルト部材と前記二次転写手段との当接位置に研磨部材を挟み込んだ状態で前記ベルト部材を前記研磨部材に対して線速差をつけて駆動させ、前記ベルト部材表面を前記研磨部材に摺擦させることで前記研磨用のトナー画像のトナーを前記ベルト部材表面に摺擦させる研磨モードを前記研磨手段として備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の画像形成装置において、前記複数の支持ローラのうちの一つの支持ローラが、前記ベルト部材を介して前記二次転写手段と対向する二次転写対向ローラであり、前記研磨モードの実行中は、前記二次転写対向ローラと前記二次転写手段との間に転写バイアスを印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１３又は１４の画像形成装置において、前記研磨用のトナー画像はハーフトーン画像であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１３乃至１５いずれか一に記載の画像形成装において、前記研磨モード実行時の前記研磨用のトナー画像を作像する時の一次転写バイアスは、通常作像時のバイアスより小さいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１３乃至１６いずれか一に記載の画像形成装置において、前記研磨部材がシート状部材であり、前記記録媒体が収容される記録媒体収容部に前記シート状部材をセットして前記研磨モードを実行することで、前記記録媒体収容部からレジストローラによって前記シート状部材を二次転写部に搬送した後、前記中間転写体を駆動するとともに、レジストローラを停止、または、中間転写ベルトの線速より遅いスピードで駆動することで、中間転写体とシート状部材を摺擦させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１３乃至１７いずれか一に記載の画像形成装置において、前記研磨部材が研磨フィルムであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
請求項１３乃至１７いずれか一に記載の画像形成装置において、前記研磨部材として前記記録媒体を使用することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の画像形成装置において、画像形成装置の使用履歴情報の少なくとも一つに基づき、所定の条件の時に自動で研磨モードを実行することを特徴とする画像形成装置。
【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クリーニング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数の感光体に形成された各色のトナー像を中間転写体に一次転写した後、中間転写体上のトナー像を記録紙などの記録媒体に二次転写する中間転写方式の画像形成装置が知られている。
【０００３】
この種の画像形成装置として、特許文献１には、中間転写体である中間転写ベルトの表面に付着したトナー等の付着物を除去するためのクリーニング装置を備えた画像形成装置が記載されている。この画像形成装置のクリーニング装置は、中間転写ベルトの表面を研磨する研磨手段として、中間転写体ベルトに当接して回転するブラシローラと、このブラシローラに研磨剤を供給する研磨供給手段とを備えている。この研磨手段は、研磨剤が付着したブラシローラが中間転写体の回転方向と逆方向に回転することで、ブラシローラと中間転写ベルトとの当接部で研磨剤が中間転写ベルトを研磨する。これにより、トナーなどの付着物を中間転写ベルトの表面から除去し、フィルミングの発生を防止することができるとしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の画像形成装置では、中間転写ベルトの表面を研磨するために、ブラシローラや、研磨剤供給手段を設けなければならず、装置の大型化やコストアップを招いてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、像担持体上に形成されるトナー像が転写され、該トナー像を記録媒体に転写する中間転写体と、前記中間転写体の表面を研磨する研磨手段とを有する画像形成装置において、前記研磨手段によって前記中間転写体の表面にトナーを摺擦させることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、装置の大型化やコストアップを招くことなく、中間転写体上に発生するフィルミングを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態１に係る画像形成装置の一例を示す構成図。
【図２】検証実験１における中間転写ベルト上のクリーニング不良の発生領域についての説明図。
【図３】検証実験２における中間転写ベルト上のクリーニング不良の発生領域についての説明図。
【図４】検証実験４における中間転写ベルト上のクリーニング不良の発生領域についての説明図。
【図５】実施例１に係るクリーニング装置の一例を示す概略構成図。（ａ）は、同クリーニング装置内のシート状部材が中間転写ベルトに当接している状態を示す図、（ｂ）は同シート状部材２３が中間転写ベルトから離間している状態を示す図。
【図６】実施例２に係るクリーニング装置の一例を示す概略構成図。
【図７】実施例３に係るクリーニング装置の一例を示す概略構成図。
【図８】実施例４〜６に係るクリーニング装置の一例を示す概略構成図。
【図９】実施形態２に係る画像形成装置の一例を示す構成図。
【図１０】同画像形成装置の研磨モードの動作の一例についての説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［実施形態１］
以下、本発明を電子写真方式の画像形成装置であるプリンタに適用した第一の実施形態（以下、実施形態１という）について説明する。まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の一例であるプリンタ１００を示す概略構成図である。
このプリンタ１００は、装置本体３１内に配置された第１ないし第４の４つの像担持体としての感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを備える。各感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄには互いに異なる色のトナー像がそれぞれ形成され形成される。各感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上には、それぞれブラックトナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像及びイエロートナー像が形成される。なお、図１に示した各感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄはドラム状に形成されているが、複数のローラに巻き掛けられて回転駆動される無端ベルト状の感光体を用いることもできる。
【０００９】
感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対向して中間転写体として構成された中間転写ベルト３が配置されており、各感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが中間転写ベルト３の表面に当接している。本実施形態における中間転写ベルト３は、支持ローラ４、テンションローラ５、バックアップローラ６、入口ローラ７に巻き掛けられている。これらの支持ローラのうちの１つ、例えば支持ローラ４を駆動源によって駆動される駆動ローラで構成し、該ローラの駆動により中間転写ベルト３が矢印ａ方向に回転駆動される。
中間転写ベルト３は、多層構造、単層構造に限らず、素材として、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の材質を用いるものがよい。
【００１０】
感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上へのトナー像の形成と、中間転写ベルト３上へ各トナー像の転写は、実質的に各感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄにおいてすべて同一であり、形成される各トナー像の色が異なるだけである。このため、４つの感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのうち、中間転写ベルトの搬送方向最も上流に位置する感光体１ａにブラックトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト３上に転写する構成と作用だけを説明する。
【００１１】
感光体１ａは、図中時計方向に回転駆動され、このとき除電装置からの光が感光体１ａ表面に照射され、感光体１ａの表面電位が初期化される。初期化された感光体１ａ表面は帯電装置８によって所定の極性、この例ではマイナス極性に一様に帯電される。この帯電面に、露光装置９から出射する光変調されたレーザビームＬが照射され、書き込み情報に対応した静電潜像が感光体１ａの表面に形成される。図１に示したプリンタ１００においては、レーザビームを出射するレーザ書き込み装置よりなる露光装置９が用いられているが、ＬＥＤアレイと結像手段を有する露光装置などを用いることもできる。
【００１２】
静電潜像が形成された感光体１ａの表面が、現像装置１０との対向部を通るとき、ブラックトナー像として可視像化される。一方、中間転写ベルト３の内側には、中間転写ベルト３を挟んで感光体１ａと対向する位置に転写ローラ１１ａが配置されている。この転写ローラ１１が中間転写ベルト３の裏面に当接することで、感光体１ａと中間転写ベルト３との間に適正な転写ニップを確保している。
【００１３】
転写ローラ１１には、感光体１ａ上に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性、この例ではプラス極性の転写電圧が印加される。これにより、感光体１ａと中間転写ベルト３との間に転写電界が形成され、感光体１ａと同期して回転駆動される中間転写ベルト３上に、感光体１ａ上のトナー像が静電的に転写される。ブラックトナー像を中間転写ベルト３に転写したあとの感光体１ａの表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置１２によって除去され、感光体１ａの表面が清掃される。
【００１４】
同様にして、他の感光体１ｂ、１ｃ、１ｄには、シアントナー像、マゼンタトナー像及びイエロートナー像がそれぞれ形成され、その各色のトナー像は、ブラックトナー像の転写された中間転写ベルト３上に順次重ねて静電転写される
【００１５】
プリンタ１００においては、各４色のトナー像を使うフルカラーモードと黒単色のみを使用する黒単色モードの２種類のモードを備えている。フルカラーモード時には、中間転写ベルト３に４つの感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが当接して、４色のトナー像が中間転写ベルト３上に転写される。
一方、黒単色モードでは、ブラック用の感光体１ａのみが中間転写ベルト３に当接し、ブラックトナーのみが中間転写ベルト３に転写される。このとき、シアン、マゼンタ、イエロー用の感光体１ｂ、１ｃ、１ｄは中間転写ベルト３に当接しておらず、接離機構により一次転写ローラ１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが感光体から離間する。その際、シアン、マゼンタ、イエロー用の感光体１ｂ、１ｃ、１ｄから確実に中間転写ベルト３を離間するためにバックアップローラ６を移動させて、ベルトプロファイルを変化させている。
【００１６】
装置本体３１内の下部には、図１に示すように、記録媒体収容部である給紙装置１４が配置されている。この給紙装置１４は、給紙ローラ１５の回転によって、例えば、転写紙より成る記録媒体Ｐが矢印ｂ方向に送り出される。送り出された記録媒体Ｐは、レジストローラ対１６によって、所定のタイミングで支持ローラ４に巻き掛けられた中間転写ベルト３の部分と、これに対向配置された二次転写手段である転写装置の一例である二次転写ローラ１７との間に給送される。このとき、二次転写ローラ１７には所定の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト３上の合成トナー像が記録媒体Ｐに二次転写される。
合成トナー像を二次転写された記録媒体Ｐは、さらに上方に搬送されて定着装置１８を通り、定着装置１８の熱と圧力の作用によって記録媒体Ｐ上のトナー像が定着させられる。定着装置１８を通過した記録媒体Ｐは、排紙部に設けられた排紙ローラ対１９を介して画像形成装置外に排出される。
【００１７】
一方、トナー像転写後の中間転写ベルト３上に付着する転写残トナーは、ベルトクリーニング装置（以下、単にクリーニング装置という）２０によって除去される。プリンタ１００におけるクリーニング装置２０は、中間転写ベルト３の表面に付着した付着物を除去する清掃手段であるクリーニングブレード２１、トナー搬送コイル２２、シート状部材２３、及び、シート状部材２３の接離機構２５を備えている。なお、トナー搬送コイル２２、シート状部材２３、及び、接離機構２５については後ほど詳述する。
【００１８】
本実施形態のプリンタ１００のクリーニング装置２０で用いるクリーニングブレード２１は、次のような構成となっている。すなわち、金属や硬質プラスチックなどの剛性材料からなる短冊形状のホルダーと、短冊形状の弾性ブレードとで構成されている。この弾性ブレードとしては、先端稜線部に紫外線硬化樹脂等を含浸させた混合層を設けたものや、弾性ブレードの表面に紫外線硬化樹脂の表面層を形成したものを用いてもよい。弾性ブレードは、ホルダーの一端側に接着剤などにより固定されており、ホルダーの他端側は、クリーニング装置のケースに片持ち支持されている。
【００１９】
次に、本実施形態のプリンタ１００に使用するトナーについて説明する。
本実施形態のプリンタ１００で用いるトナーは、画質向上のために、高円形化、小粒径化がしやすい懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法により製造された重合トナーを用いることが好ましい。特に、円形度が０．９７以上、体積平均粒径５．５［μｍ］以下の重合トナーを用いるのが好ましい。平均円形度が０．９７以上、体積平均粒径５．５［μｍ］のものを用いることにより、より高解像度の画像を形成することができる。
【００２０】
ここでいう「円形度」は、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子株式会社製、商品名）により計測した平均円形度である。具体的には、容器中のあらかじめ不純固形物を除去した水１００〜１５０［ｍｌ］中に、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜０．５［ｍｌ］加え、さらに測定試料（トナー）を０．１〜０．５［ｇ］程度加える。その後、このトナーが分散した懸濁液を、超音波分散器で約１〜３分間分散処理し、分散液濃度が３０００〜１［万個／μｌ］となるようにしたものを上述の分析装置にセットして、トナーの形状および分布を測定する。そして、この測定結果に基づき、実際のトナー投影形状の外周長をＣ１、その投影面積をＳとし、この投影面積Ｓと同じ面積を示す真円の外周長をＣ２としたときのＣ２／Ｃ１を求め、その平均値を円形度とした。
【００２１】
また、カラープリンタに好適に使用されるトナーは、以下の手法で得られる。すなわち、少なくとも窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマーと、ポリエステルと、着色剤と、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液とを、水系溶媒中で架橋および伸長反応の少なくとも一方の反応をさせる。
【００２２】
次に、本実施形態のプリンタ１００におけるプロセスコントロールについて説明する。
本実施形態のプリンタ１００では、上記のような画像形成モードとは別に、電源投入時、または、ある所定枚数通紙後に各色の画像濃度を適正化するためにプロセスコントロール動作（以下、プロコン動作と略す）が実行される。このプロコン動作では、現像バイアス値及びトナー濃度制御目標値の変更をする制御を、次のように行っている。
【００２３】
まず、各色のトナーを対象とした階調パターンが構成された標準被検知物に相当する濃度検知用トナーパターン（以下、Ｐパターンという）を、帯電バイアス、現像バイアスを適当なタイミングで順次切り換えることにより中間転写ベルト上に作像する。これらのＰパターンの出力電圧を、後述する濃度検知センサ（以下、Ｐセンサという）により検知する。このＰセンサは、中間転写ベルト３の駆動ローラの一つの近傍であって、各感光体が並置されている位置を中間転写ベルト３が通過した位置の外部に配置されている。次に、具体的な説明は省くが、Ｐパターンを検知したときのＰセンサの出力値を付着量変換アルゴリズム（粉体付着量変換方法）により付着量変換して、現在の現像能力を表す（現像γ、Ｖｋ）を算出する。そして、この算出値に基づき、現像バイアス値及びトナー濃度制御目標値の変更をする制御を行う。
【００２４】
Ｐセンサは、本実施形態のプリンタ１００による現像濃度制御方法を実行するために用いられる部材であり、素子ホルダに内蔵されたＬＥＤと、正反射受光素子と、拡散反射受光素子とを備えている。そして、検知対象面に形成されたトナーパターンが用いられるＰパターンに対して照射された光の反射成分をそれぞれの受光素子により検出するようになっている。なお、受光素子としては、フォトトランジスタやフォトダイオードが用いられる。
【００２５】
これらのプリンタにおいて使用される中間転写ベルトとして、ＰＩを筆頭とする弾性率（ヤング率）の高い樹脂ベルトが用いられることが多い。一方、低コストである画像形成装置が望まれることから、低コストである中間転写ベルト３の需要が高まっている。そこで、ＰＩベルトより低コストであるＰＡＩやＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＣ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ＴＰＩ（熱可塑性ポリイミド）などからなるベルト使用が望まれる。
低コストの中間転写ベルトのすべてが低弾性率というわけではないが、現実には低コストの中間転写ベルトは低弾性率のもの多い。ＰＶＤＦ、ＰＣなどが低コストである理由は、材料コストが高いにもかかわらず、連続成形である押し出し成形によって製造されるため高生産効率であること、また押出し成形可能な熱可塑性樹脂を用いていることによる。
【００２６】
これらの中間転写ベルトの素材である熱可塑性樹脂は、熱硬化性樹脂のＰＩ、ＰＡＩなどに比べると弾性率が低い。また、熱可塑性樹脂は硬度が低い場合が多く、キズがつきやすかったり、異物付着が発生したりしやすい。特に、紙からでる紙粉、タルクがベルト表面にささり、紙粉フィルミングを発生させてしまう。さらに、作像システムにおいてトナーや潤滑剤中に無機添加剤など硬い微粒子が使用されている場合は、ベルトに突き刺ささり、フィルミングを発生させてしまうことがあった。このようなキズや異物付着は、ベルト材料微小硬度が低いほど悪化しやすい傾向がある。
【００２７】
本実施形態における中間転写ベルト３としては、以下の構成のものを用いた。
中間転写ベルト材質：ＰＰＳ単層ベルト（後述の表１に示すベルトＥに相当）
中間転写ベルトヤング率：３６００［ＭＰａ］
中間転写ベルト厚み：８０［μｍ］
中間転写ベルト線速：１４６［ｍｍ／ｓ］
転写ベルトのマルテンス硬度：１７５[Ｎ／ｍｍ２]
表面粗さＲｚ−ＪＩＳ：０．５[μｍ]
【００２８】
次に、本発明者らが行った検証実験について説明する。
下記に示す検証実験１〜４はいずれも、中間転写体として上述した条件の中間転写ベルト、記録媒体である用紙としてハイホワイト紙、画像形成装置として株式会社リコー製のカラー複合機ＭＰＣ２５０３（先の図１に示す画像形成装置の基本構成に相当する）を用いて検証実験を行った。また、中間転写ベルト上の付着物の有無は、いずれも目視で行った。
【００２９】
［検証実験１］
図２は、検証実験１における中間転写ベルト上のクリーニング不良の発生領域についての説明図である。
本検証実験では、Ａ４サイズの用紙を用い、図２中矢印ａで示す中間転写ベルトの搬送方向に対して、用紙の短手方向を搬送方向と平行にした状態で通紙した（以下、横通紙という）。
本検証実験では、まず、図中Ｙ、Ｍ，Ｃ，Ｂで示す画像面積率０．５％となるようなフルカラー画像の第一の画像パターン（以下、画像パターン１という）を５０００枚連続通紙し、中間転写ベルト上の付着物の有無を確認した。このとき、中間転写ベルト上の用紙と接触する箇所に白色の付着物が見られた。さらに画像パターン１を５０００枚連続通紙したところ、中間転写ベルト上において、クリーニングブレードにトナー入力が行われなかった箇所に白色の付着物が多く付着していた。
【００３０】
引き続き、画像面積率１００％の全ベタ画像を５０枚プリントしたところ、中間転写ベルト上の用紙と接触する範囲（以下、用紙接触範囲という）Ｐ’内において、次のような領域でクリーニング不良が発生した。すなわち、クリーニングブレードにトナー入力が行われなかった領域のうち、中間転写ベルトの短手方向端部側に位置する領域αと領域δにクリーニング不良が発生した。なお、連続通紙を行う際は用紙接触範囲Ｐ’が通紙方向において連続しているが、図２においては図示をしていない。
【００３１】
このクリーニング不良は、フィルミングによりクリーニングブレードが削れて発生したものではなく、次のような理由で発生したものである。すなわち、中間転写ベルトに付着したフィルミング物質にクリーニングブレードが引っ掛かって中間転写ベルトから浮き上がり、ブレードエッジに溜まったトナーが中間転写ベルトとクリーニングブレードとの間をすり抜けることで発生したものである。
【００３２】
続いて、画像パターン１を１００００枚連続通紙した後、画像面積率１００％の全ベタ画像を５０枚プリントしたところ、用紙接触範囲Ｐ’内のクリーニングブレードにトナー入力が行われなかった領域のうち、次のような領域でクリーニング不良が発生した。すなわち、中間転写ベルト上の領域αと領域δに加えて、画像パターンのイエロー画像Ｙと、マゼンダ画像Ｍの間の領域である領域β、及び、画像パターンのシアン画像Ｃとブラック画像Ｂの間の領域である領域γにもクリーニング不良が発生するようになった。
【００３３】
なお、用紙接触範囲Ｐ’内において、マゼンダ画像Ｍとシアン画像Ｃとの間の領域には画像が形成されていないが、この領域ではクリーニング不良は発生しなかった。この理由としては、当該領域では、上述のプロセスコントロールが定期的に行われることにより、トナー濃度調整用のベタパターンが中間転写ベルト上に形成されることで、クリーニングブレードにトナー入力が行われていたためであると考えられる。
【００３４】
［検証実験２］
図３は、検証実験２における中間転写ベルト上のクリーニング不良の発生領域についての説明図である。
本検証実験では、画像面積率５％となるようなフルカラー画像の第二の画像パターン（以下、画像パターン２という）をＡ４の用紙を用いて横通紙で５０００枚連続通紙し、中間転写ベルト上の付着物の有無を確認した。このとき、中間転写ベルト上の用紙が接触する箇所に白色の付着物が見られた。さらに画像パターン２をＡ４の用紙を用いて横通紙で５０００枚連続通紙したところ、中間転写ベルト上のクリーニングブレードにトナー入力が行われなかった箇所に多く白色の付着物が見られた。
【００３５】
引き続き、画像面積率１００％の全ベタ画像をＡ４の用紙を用いて横通紙で５０枚プリントしたところ、中間転写ベルト上の用紙接触範囲Ｐ’内において、次のような領域でクリーニング不良が発生した。すなわち、図３に示すように、クリーニングブレードにトナー入力が行われなかった領域のうち、中間転写ベルトの短手方向における紙両端部の余白箇所である領域α’と領域δ’において、クリーニング不良が発生した。
【００３６】
本検証実験では、領域α’と領域δ’以外のクリーニングブレードにトナーが入力される部分にはクリーニング不良は発生しなかった。また、クリーニング不良の原因は、検証実験１と同様であった。
さらに、画像パターン２をＡ４の用紙を用いて横通紙で１００００枚連続通紙した後、画像面積率１００％の全ベタ画像をＡ４の用紙を用いて横通紙で５０枚プリントしたところ、領域α’、領域δ’以外の箇所にはクリーニング不良が発生しなかった。
【００３７】
［検証実験３］
本検証実験では、画像面積率１００％となるようなマゼンタ・ハーフトーン画像をＡ４の用紙を用いて横通紙で連続して１００００枚通紙を行い、中間転写ベルト上の付着物の有無を確認した。このとき、中間転写ベルト上には、トナー入力のない余白部分にのみ白色の付着物が付着した。次に、画像面積率１００％の全ベタ画像をＡ４の用紙を用いて横通紙で５０枚プリントしたところ、クリーニング不良は発生しなかった。
【００３８】
［検証実験４］
図４は、検証実験４における中間転写ベルト上のクリーニング不良の発生領域についての説明図である。
本検証実験では、Ａ４サイズの用紙を用い、中間転写ベルトの搬送方向に対して、用紙の長手方向を搬送方向と平行にした状態で通紙した。
本検証実験では、画像面積率５％となるようなフルカラー画像の第三の画像パターン（以下、画像パターン３という）を５０００枚連続通紙し、中間転写ベルト上の付着物の有無を確認した。このとき、中間転写ベルト上の用紙と接触する箇所に白色の付着物が見られた。さらに画像パターン３を５０００枚連続通紙したところ、中間転写ベルト上のクリーニングブレードにトナー入力が行われなかった箇所に多く白色の付着物が見られた。
【００３９】
引き続き、画像面積率１００％の全ベタ画像をＡ４縦通紙で５０枚プリントしたところ、中間転写ベルト上の用紙接触範囲Ｐ’内において、次のような領域でクリーニング不良が発生した。すなわち、図４に示すように、クリーニングブレードにトナー入力が行われなかった領域のうち、中間転写ベルトの短手方向における紙両端部の余白箇所である領域α’と領域δ’において、クリーニング不良が発生した。
【００４０】
このとき、領域α’と領域δ’以外の中間転写ベルト３上にける通紙方向のいずれかでトナーが入力される部分にはクリーニング不良は発生しなかった。また、クリーニング不良の原因は、検証実験１と同じであった。
【００４１】
［検証実験５］
本検証実験では、検証実験１において、中間転写ベルトの材質とマルテンス硬度とを変化させた検証実験を行った。また、検証実験１〜４と同様に、画像形成装置としては株式会社リコー製のカラー複合機ＭＰＣ２５０３、記録媒体である用紙としてハイホワイト紙を用いて検証実験を行った。また、中間転写ベルト上の付着物の有無は、いずれも目視で行った。その結果を下記の表１に示す。
【表１】
2017083716.tif 000003
【００４２】
表１に示す条件の中間転写ベルトＡ〜Ｅ（以下、単にベルトＡ〜Ｅという）を用いて検証実験１の条件で実験を行ったところ、いずれのベルトにおいてもクリーニング不良が発生した。
また、中間転写ベルト上の付着物を分析すると、直径０．１［μｍ］程度の主に炭酸カルシウムであった。この炭酸カルシウムを除去するため、クリーニングブレードの反発弾性水準や硬度水準を種々に検討してみたが、クリーニング不良は解消しなかった。この理由としては、炭酸カルシウムは非常に微小であるためにブレードでは取り去ることができなかったためであると考えられる。
【００４３】
上記検証実験１〜５の結果より、次のことがわかった。すなわち、マルテンス硬度が１７５［Ｎ／ｍｍ２］以下の中間転写ベルトでは、炭酸カルシウムが多い紙種において、中間転写ベルト上の用紙と接触する箇所に対して連続してトナー像が形成されない場合に、紙粉フィルミングが発生することがわかった。
【００４４】
また、本発明者らによる鋭意研究の結果、紙粉フィルミングによるクリーニング不良が発生したベルトＥに対し、中間転写ベルト上のクリーニング不良箇所に対応した領域にトナー像を作像し続けると、クリーニング不良が解消することがわかった。このメカニズムは、以下のように考えられる。
マルテンス硬度が１７〜１７５［Ｎ／ｍｍ２］のベルトＡ〜Ｅでは、１００００枚通紙後のベルト表面をＳＥＭで観察すると、ベルト表面凹凸の凹部に０．１［μｍ］ほどの微粒子が付着している。この付着微粒子は前述のようにクリーニングブレードの条件を変えても除去できなかったが、中間転写ベルトへのトナー入力後に再度ＳＥＭ観察を行うと、微粒子が除去されているのが観察された。このことから、例えば、鉛筆で紙に書いた線を消しゴムで消すように、トナーが中間転写ベルト上の微粒子と接触することで該微粒子を吸着し、この微粒子を吸着したトナーがクリーニングブレードでクリーニングされることで、微粒子を中間転写ベルト上からクリーニングすることができたと考えられる。
【００４５】
このように、トナー入力による微粒子除去効果が確認された。一方で、クリーニング不良の発生箇所は、前述のように、トナー入力が行われない箇所である。
そこで、本実施形態のクリーニング装置２０では、中間転写ベルト３の表面を研磨する研磨手段として、次のような研磨手段を備えた。すなわち、中間転写ベルト３の表面に担持されて搬送されてきたトナーを、中間転写ベルト３表面に摺擦させる研磨手段を備えた。これにより、中間転写体表面に摺擦させられたトナーによって中間転写体表面に付着した微粒子などの付着物を研磨することができる。としてブラシローラとブラシローラに研磨剤を供給する供給手段とを備える必要がないため、装置の大型化やコストアップを招くことなく、中間転写体上に発生するフィルミングを防止することができる。
【００４６】
［実施例１］
次に、本実施形態のプリンタ１００におけるクリーニング装置の第一の実施例（以下、実施例１という）の具体的な構成及び動作の例について説明する。
図５は、実施例１に係るクリーニング装置の一例を示す構成図である。（ａ）は、同クリーニング装置内のシート状部材が中間転写ベルトに当接している状態を示し、（ｂ）は同シート状部材２３が中間転写ベルトから離間している状態を示す。
図５（ａ）に示すように、本実施例のクリーニング装置２０は、クリーニングブレード２１、トナー搬送コイル２２、シート状部材２３、及び、接離機構２５を備えている。
【００４７】
トナー搬送コイル２２は、クリーニングしたトナーを中間転写ユニット外の廃トナー収容部へ搬送するものであり、クリーニング装置２０中のクリーニングブレード２１の上流に配置されている。また、クリーニングブレード２１とトナー搬送コイル２２の間には、クリーニングブレードより数ｍｍ短い長さで、端部が中間転写ベルト３に接しているシート状部材２３が設置されている。このシート状部材２３とクリーニングブレードとの間では、シート状部材２３、クリーニングブレード２１、及び、中間転写ベルト３によって形成された空間に、クリーニングブレードによって中間転写ベルト３上から除去されたトナーが滞留するトナー滞留部２４が形成されている。
【００４８】
シート状部材２３は、中間転写ベルトの表面にトナーの摺擦するのを補助する摺擦補助部材であり、トナー滞留部２４に滞留するトナーを中間転写体ベルト３の表面に摺擦させている。このトナーを中間転写体ベルト３の表面に摺擦させる動作（以下、トナー摺擦動作という）については後ほど詳述する。また、シート状部材２３は、接離機構２５によって中間転写ベルト３に対して接離可能となっている。
本実施例においては、シート状部材２３として、厚さ０．８［ｍｍ］のＰＥＴシートを用いた。このシート状部材２３は、金属のホルダーにＰＥＴシートを貼り付けた構成で、自重によってＰＥＴシートの一端が中間転写ベルト３に当接している。中間転写ベルト３に対するシート状部材２３の当接圧は、このホルダーの重量を調節することによって変更することができる。また、中間転写ベルト３とシート状部材２３との当接部での圧力を高めるために、シート状部材２３の当該当接部裏側に錘部材を貼り付けることで、圧力を増加させてもよい。
【００４９】
次に、本実施例のクリーニング装置２０によるクリーニング動作及びトナー摺擦動作について説明する。
二次転写工程後に中間転写ベルト３上に残留したトナーをクリーニングブレード２１でクリーニングした後、回収されたトナーは前記シート状部材２３と中間転写ベルト３の間のトナー滞留部２４に収納される。作像動作が繰り返されることで、クリーニングブレード２１によって回収されたトナーがトナー滞留部２４に溜まり、シート状部材２３によって中間転写ベルト３の表面に押し付けられる。
【００５０】
このように、本実施例においては、シート状部材２３によって中間転写ベルト３の表面にトナー滞留部２４のトナーをこすり付けることで、中間転写ベルト３上の紙粉フィルミングを除去することができる。これにより、中間転写ベルト３上に発生するフィルミングを防止することができ、常に中間転写ベルト３の表面を正常な状態に保つことができるため、中間転写ベルト３表面のフィルミングによるクリーニング不良、それによって起こる異常画像の発生を防止することができる。
【００５１】
また、使用済みの廃トナーをクリーニングユニット内に溜めて研磨剤として使用するので、研磨手段としてブラシローラや研磨剤供給手段を使用した従来の画像形成装置と比べて、研磨手段にかかるコストを削減することができる。
【００５２】
また、クリーニングブレード２１によって回収されたトナーが経時で増えていくと、トナー滞留部２４が回収トナーで満杯になる。この状態のまま、回収トナーがトナー滞留部２４から排出されないと、次のような不具合が生じるおそれがある。すなわち、クリーニングブレード２１の上部へトナーが移動することでクリーニングユニットのケースからあふれて機内にトナーが飛散したり、トナーに圧力がかかりすぎてブロッキングしてしまったり、クリーニングブレード２１と中間転写ベルト３との間をトナーがすり抜け始めてしまったりするおそれがある。
【００５３】
本実施例においては、図５（ｂ）に示すように、接離機構２５によってシート状部材２３を中間転写ベルト３上から離間状態にすることができる。これにより、トナー滞留部２４に溜まったトナーが、トナー搬送コイル２２へと搬送される。接離機構２５によって離間状態となったシート状部材２３は、一定時間経過後、接離機構２５によって図５（ａ）に示す当接状態に戻され、トナーによるフィルミング除去動作を再開する。この後も、シート状部材２３の接離を繰り返すことにより、トナー滞留部２４へのトナー滞留と、トナー滞留部２４からトナー搬送コイル２２へのトナー搬送を間欠的に行う。
【００５４】
このように、本実施例においては、トナー滞留部２４にトナーが一定量溜まったら、トナーがブロッキングしないようシート部材の姿勢を変化させ、トナーを搬送部材に入力させて回収する動作と、シート部材の姿勢を戻してトナー収容部にトナーを蓄積する動作のサイクルを繰り返している。これにより、トナーの飛散や、トナーブロッキングを生じさせないようにすることができる。
【００５５】
［実施例２］
次に、本実施形態のプリンタ１００におけるクリーニング装置の第二の実施例（以下、実施例２という）について説明する。
図６は、実施例２に係るクリーニング装置の一例を示す構成図である。なお、実施例１のクリーニング装置と同様の構成について同様の符号を付し、説明を省略する。
本実施例のクリーニング装置１２０は、摺擦補助部材として、中央部の高さが山状に高くなっている山型シート状部材２６を備え、この山型シート状部材２６によってトナー滞留部２４に滞留するトナーを中間転写体ベルト３の表面に摺擦させている。
【００５６】
本実施例のクリーニング装置１２０によるクリーニング動作及びトナー摺擦動作について説明する。
まず、接離機構によって山型シート状部材２６を中間転写ベルト３表面から離間状態にしておき、クリーニングブレード２１によって回収したトナーを、クリーニングブレード２１とトナー搬送コイル２２の間の空間に溜める。このときの山型シート状部材２６の位置を図中２６’で示す。そして、一定時間が経過した後、山型シート状部材２６を当接状態にし、中間転写ベルト３上にトナーを一定時間押し付ける動作を行う。
山型シート状部材２６によってトナーが中間転写ベルトに押し付けられている間、クリーニングブレード２１によりクリーニングされたトナーは、山型シート状部材２６の上面に溜まる。そして、山型シート状部材２６の離間動作にって山型シート状部材２６の上面より落下する。この落下したトナーは、山型シート状部材２６の次の当接動作で山型シート状部材２６と中間転写ベルト３との間に挟まり、トナーによるフィルミング除去動作が実施される。
【００５７】
［実施例３］
次に、本実施形態のプリンタ１００におけるクリーニング装置の第三の実施例（以下、実施例３という）について説明する。
図７は、実施例３に係るクリーニング装置の一例を示す構成図である。なお、実施例１のクリーニング装置２０と同様の構成について同様の符号を付し、説明を省略する。
本実施例のクリーニング装置２２０は、シート状部材２３の先端部をめくるように、接離機構２７が設置されている。図５に示した実施例１のクリーニング装置２０は、シート状部材２３の全体の位置が変わるように接離するのに対し、図７に示す本実施例のクリーニング装置２２０では、シート状部材２３の先端部の位置のみが移動する。
【００５８】
このように、シート状部材２３の先端の位置のみを移動させることで、中間転写ベルト３からの接離動作において、トナー滞留部に収納したトナーをベルトに接触させている時間が実施例１のクリーニング装置２０よりも長くなり、より高いフィルミング除去効果が得られる。
なお、本実施例のクリーニング装置２２０によるクリーニング動作、及びトナー摺擦動作については、シート状部材２３の中間転写ベルト３からの接離動作において先端の位置のみを移動させた以外は実施例１と同様であるため説明を省略する。
【００５９】
実施例１〜３について説明したシート状部材２３及び山型シート状部材２６については、ＰＥＴ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコン樹脂、またこれらをフッ素加工したものや、ポリウレタンゴムなどが好適であるが、これ以外でもかまわない。
また、シート状部材２３及び山型シート状部材２６の材料の硬度は、中間転写ベルト３と当接するため、中間転写ベルト３の材質よりも微小硬度が小さいものが望ましい。
さらにまた、シート状部材２３及び山型シート状部材２６の厚みは０．５〜３［ｍｍ］程度が好適である。この厚みは、中間転写ベルト３への適切な当接圧や、トナー滞留部２４のスペースが確保できる範囲などで選択する。
【００６０】
また、実施例１〜３における接離機構２５、及び接離機構２７に関しては、カムを用いたものや、ソレノイドを用いてもよいがこれに限らない。
【００６１】
また、実施形態１〜３の接離機構２５、２７によるシート状部材の接離タイミングについては、次のように制御するのが好ましい。すなわち、作像した画像面積率をカウントする機構と、前記シート状部材の位置を制御する位置制御手段とを有し、前記画像面積率の積算量に応じて、前記シート部材の位置を制御するのが望ましい。具体的には、例えば、作像各色の画像面積率と１次、２次転写率から、クリーニングトナー量を算出する。更に、クリーニングブレード２１とシート状部材との距離およびシート状部材の設置角度から溜めることができる許容トナー量を算出しておく。画像面積率から算出したクリーニングトナー量の積算値が、許容トナー量に達する時間を当接時間とする。
このように、画像面積率の積算量に応じてシート状部材の位置を制御することで、トナー滞留部に溜まったトナー量を推定することができ、ブロッキングやトナーあふれが発生せず、フィルミング除去を良好に行うことが可能である。また、位置制御手段の制御情報に応じてトナー搬送手段のトナー搬送量を制御することで、トナー滞留部に溜まったトナーを円滑に廃トナーボトルまで搬送し、搬送路の詰まりを防止することができる。
【００６２】
［実施例４〜６］
次に、実施例１〜３にシート状部材の対向部材をそれぞれ設置した第４の実施例（以下、実施例４という）、第５の実施例（以下、実施例５という）、及び、第６の実施例（以下、実施例６という）について説明する。
図８（ａ）は実施例４に係るクリーニング装置の一例の概略構成図、（ｂ）は実施例５に係るクリーニング装置の一例の概略構成図、（ｃ）は実施例６に係るクリーニング装置の一例の概略構成図である。
なお、実施例４〜６のクリーニング装置３０、１２１，２２１は、実施例１〜３のクリーニング装置２０、１２０、２２０それぞれ後述する対向部材２８を設けた以外は同様の構成である。このため、同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。
【００６３】
実施例４〜６のクリーニング装置３０、１２１，２２１はいずれも、中間転写ベルト３を介してシート状部材と対向する位置に、中間転写ベルト３と接触する対向部材２８を設けている。このように、対向部材２８を設置することで、シート部材がトナー滞留部２４に収容されたトナーを中間転写ベルト３の表面にこすり付ける力が大きくなるため、トナー摺擦動作による研磨動作をより安定化することができる。このため、実施例１〜３のクリーニング装置２０、１２０、２２０と比べて、よりフィルミング除去効果を高くすることができる。
【００６４】
［検証実験６］
本検証実験では、中間転写ベルトとして表１に示すベルトＥを用いて、比較例のクリーニング装置、及び実施例１〜６のクリーニング装置において上記検証実験１と同様の実験を行った。なお、比較例のクリーニング装置は、シート状部材及びシート状部材の接離機構を設けていない点を除き、実施例１のクリーニング装置と同様の構成である。
【００６５】
本検証実験における実施例１〜６のクリーニング装置におけるフィルミング除去効果の比較を、下記の表２に示す。
【表２】
2017083716.tif 000004
【００６６】
ベルトＥは新品時の光沢度（光沢度計ＰＧ−１、２０度測定値）が１１０である。
中間転写ベルト上の紙粉フィルミングが悪化すると、クリーニング不良が発生するが、このとき、新品時よりもベルト光沢度が低下し、約１０〜約４０となる。従来例のクリーニング装置においては、この中間転写ベルトのベルト光沢度が、最悪値で１０となった。
一方、実施例１及び実施例２のクリーニング装置はほぼ同等の光沢度を示し、従来例より光沢度はひくくなっておらず、クリーニング性も良好であった。また、実施例３のクリーニング装置では、トナーでのフィルミング除去効果が実施例１、２のクリーニング装置に比べて高く、ベルト光沢度も高くなった。
【００６７】
さらに、実施例４〜６のクリーニング装置は、いずれも対向部材を設置していない実施例１〜３のクリーニング装置よりもフィルミング除去効果がより高くなり、また、ベルト光沢度も高くなった。これにより、シート部材を有するクリーニング装置に対向部材を備えることで、よりフィルミング除去効果を高くできることがわかった。
【００６８】
なお、上述した説明では、研磨手段に用いられる摺擦補助部材をシート状部材としたが、本実施形態における摺擦補助部材の形状としてはこれに限らず、クリーニング装置内のトナーを中間転写体の表面に摺擦させることができる形状であればよい。
【００６９】
［実施形態２］
次に、本発明を電子写真方式の画像形成装置であるプリンタに適用した第二の実施形態（以下、実施形態２という）について説明する。まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。
図９は、実施形態２に係る画像形成装置であるプリンタ２００を示す概略構成図である。なお、本実施形態に係る画像形成装置の全体構成の一例は、図１を用いて説明した実施形態１に係る画像形成装置の全体構成とほぼ同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００７０】
このプリンタ２００は、タンデム型のカラープリンタであり、図１で示すプリンタ１００と同様に、装置本体３１内に配置された第１ないし第４の４つの像担持体としての感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを備える。本実施形態のプリンタ２００の感光体１は、導電性支持体上に下引き層、電荷発生層、電荷輸送層を積層した層構成になっている。感光体１の層構成は耐摩耗性向上のための表面層などその他の層等が任意に組み合わされていても構わない。
【００７１】
また、中間転写ベルト３は、多層構造、単層構造のいずれでもよい。中間転写ベルト３の素材としては、ＰＣ、ＰＩ、ＰＡＩ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＴＰＩ、等を用いることができる。
熱硬化性のＰＩやＰＡＩは遠心成形等で成形され、連続成形できないために工数が掛かりコストは高くなってしまう。一方、熱可塑性であるＴＰＩ、ＰＶＤＦ、ＰＥＥＫ、ＰＣ、ＰＰＳ等は、実施形態１で説明したように、連続成形である押し出し成形が可能で、高生産効率であることにより低コスト化が可能である。
【００７２】
なお、感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄへのトナー像の形成と、各トナー像の中間転写ベルト３への転写については、図１を用いて説明したものと同様であるため、説明を省略する。
【００７３】
本実施形態のプリンタ２００のベルトクリーニング装置３２０は、クリーニングブレード３２１を備えている。クリーニングブレード３２１は、１層または２層のウレタンゴムなどの弾性体で構成され、中間転写ベルト側に位置する先端稜線部を中間転写ベルト３の表面に接触させて、中間転写ベルト３の表面を清掃する。クリーニングブレード３２１より除去された中間転写ベルト３上の残留トナーは、クリーニングケース２０ａへ落下し、クリーニングケース２０ａ内に設けられた排出スクリューにより廃トナータンクへ搬送される。
【００７４】
次に、本実施形態の画像形成装置における研磨モードについて説明する。
上述したような通常の画像形成工程では、中間転写ベルト３のクリーニングブレード３２１において、トナーの外添剤などの粒径の小さい物や、トナーでも付着力が強い物は除去しきれずブレードをすり抜けてしまうことがある。クリーニングブレードからすり抜けた物は、中間転写ベルト３に強固に付着し、経時で成長することで大きな塊状やフィルム状になると、画像に影響し白抜けや濃度ムラの異常画像となったり、クリーニングブレードに傷が付きクリーニング不良となったりする場合がある。
このような不具合を防止するために、本実施形態のプリンタ２００は、中間転写ベルト３の表面を研磨する研磨手段として、後述の研磨モードを備えている。
【００７５】
［比較例１］
本画像形成装置で通紙耐久試験を行った比較例について説明する。
通紙条件は画像面積率５％のチャートを４Ｐ／Ｊで１日５Ｋ枚出力した。この条件で研磨モードを使用しないで通紙した場合、３００Ｋ時点で中間転写ベルト上に塊状の付着物ができ、全ベタ画像やハーフトーン画像を出力すると付着物に対応する部分にトナーが載らず、白く抜ける所謂白抜けが発生した。
中間転写ベルト上の付着物をレーザー顕微鏡で観察すると大きさは幅８０［μｍ］、長さ５００［μｍ］程度の細長い形状で、高さは１５［μｍ］であった。さらに付着物を分析すると、主成分はシリカであることが分かり、これはトナー外添剤が付着したものだと考えられる。
【００７６】
［実施例１］
本実施形態におけるプリンタ２００の研磨モードの動作の第一の実施例（以下、実施例１という）について説明する。
図１０は、同プリンタ２００の研磨モードの動作の一例についての説明図である。
本実施形態におけるプリンタ２００の研磨モードの実行は、プリンタ２００の操作パネルから操作実行できる。本実施例においては、給紙装置１４の一番上に摺擦補助部材である研磨部材をセットし、操作パネルから操作実行を指示することで、研磨モードがスタートする。研磨部材としては一般的な研磨フィルム、例えば、３Ｍ製のラッピングフィルムシート＃１００００などを使用することができる。
【００７７】
研磨モードがスタートすると、給紙装置１４から搬送された研磨フィルムＰ１が、図１０に示す位置まで搬送される。その後、研磨フィルムＰ１の一部をレジストローラ対１６で挟み込んだ状態でレジストローラ対１６の回転を停止させ、研磨フィルムＰ１が所定の位置に固定させた状態で、中間転写ベルト３を通常線速２５６［ｍｍ／ｓ］で２回転駆動させる。この時、中間転写ベルト３上には、黒単色モードでハーフトーン画像が形成され、２次転写部の中間転写ベルト３と研磨フィルムＰ１との間にトナーが供給される。そして、中間転写ベルト３が研磨フィルムと摺擦すると同時に、中間転写ベルト３上のトナーが研磨剤として働き、中間転写ベルト３上を研磨する。
【００７８】
また、二次転写対向ローラである支持ローラ４と二次転写ローラ１７との間には転写バイアスが印加され、摺擦で発生した削り屑はトナーと一緒に研磨フィルムＰ１側に引き付けられ、研磨フィルムＰ１に転写される。このように、ハーフトーン画像を使用することで研磨フィルムＰ１とトナーとに中間転写ベルト３がバランス良く接触し、研磨フィルムＰ１とトナーの両方の研磨効果を利用することが出来る。
【００７９】
２回転の研磨終了後は、中間転写ベルト３と同時にレジストローラ対１６と定着装置１８も通常線速２５６［ｍｍ／ｓ］で駆動され、研磨フィルムＰ１は、画像形成装置外に排出される。
【００８０】
本実施例では、研磨フィルムＰ１の搬送を停止させた状態で中間転写ベルト３を研磨しているが、２回転の間に研磨フィルムＰ１がレジストローラ１６を抜けきらない範囲の通常線速より遅い速度で駆動しても良い。また、比較例１の３００Ｋ時点の画像形成装置で、本実施例の研磨モードを実行したところ、全ベタ画像とハーフトーン画像を出力しても白抜けは発生しなくなった。
【００８１】
本実施例においては、上述のように研磨剤としてトナーを使用して中間転写ベルトの研磨をおこなっているため、中間転写ベルトユニットに研磨材供給装置や研磨のためのブラシローラなどを追加することなく、研磨モードを実行することが可能である。このため、装置の構成が複雑になったり、サイズが大きくなったり、コストアップすること無く、中間転写ベルトの表面を経時で異常画像やクリーニング不良が発生しない状態に維持することができる。
【００８２】
また、本実施例においては、上述したように、支持ローラ４と二次転写ローラ１７との間には転写バイアスが印加されている。これにより、摺擦で発生した削り屑がトナーと一緒に研磨フィルムＰ１側に引き付けられ、研磨フィルムＰ１に転写されるため、削り屑が中間転写ベルトに残りにくくなっている。例えば、中間転写ベルト３の研磨後の削り屑が中間転写ベルト側に残ると、ベルトクリーニング装置で除去することになるが、この時に削り屑がクリーニングブレードのエッジ部に挟まったり、エッジ部を傷付けたりしてクリーニング不良になるという不具合が生じる可能性がある。本実施例の画像形成装置によれば、削り屑によるクリーニング不良を抑制することができる。
【００８３】
さらにまた、本実施例においては、給紙装置１４の給紙トレーから研磨部材を搬送するので、通常のプリントと同じような簡単な操作で研磨モードを実行することができる。
【００８４】
［実施例２］
次に、本実施形態におけるプリンタ２００の研磨モードの動作の第二の実施例（以下、実施例２という）について説明する。
本実施例の画像形成装置は、通常の画像形成枚数を記録する記録装置を備え、画像形成枚数が５０Ｋ枚間隔ごとに自動的に研磨モードが実行されるように設定されている。
【００８５】
研磨モードがスタートすると、摺擦補助部材として給紙装置１４の中で最も長さの長い記録紙が選択され（本実施例ではＡ３サイズ４２０［ｍｍ］）、中間転写ベルト３は通常線速２５６［ｍｍ／ｓ］で設定され、レジストローラ１６および定着装置は厚紙モードとして設定されている７４［ｍｍ／ｓ］で駆動され記録紙Ａ３サイズが搬送される。この時、中間転写ベルト３上には黒単色モードでハーフトーン画像が形成され、２次転写部の中間転写ベルト３と記録紙の間にトナーが供給される。
【００８６】
中間転写ベルト３は周長が９６０［ｍｍ］で、２次転写部に記録紙先端が到達してから後端がレジストローラを抜けるまでに、約１．２回転研磨される。２次転写対向ローラと２次転写ローラの間には転写バイアスが印加され、摺擦で発生した削り屑はトナーと一緒に記録紙に転写され、定着装置を通り、画像形成装置外に排出される。比較例と同様の通紙耐久試験を５０Ｋ間隔ごとに実施例２の研磨モードを使用して実施したところ、６００Ｋまで継続しても中間転写ベルトに付着物はできず、白抜けなどの異常画像は発生しなかった。
【００８７】
なお、本実施例においては、通常の画像形成枚数を記録する記録装置を備え、画像形成枚数が５０Ｋ枚間隔ごとに自動的に研磨モードが実行されるように設定した場合を説明したが、研磨モードの実行タイミングとしてはこれに限らない。例えば、中間転写ベルトの走行距離等、画像形成装置の使用履歴情報の少なくとも一つに基づき、所定の条件の時に自動で研磨モードを実行するようにしてもよい。このようにすることで、所定のタイミングで中間転写ベルトの研磨を実行することが出来る。
【００８８】
また、本実施形態の実施例１、２においては、研磨モード時に使用するトナー画像として黒単色モードのハーフトーンを使用したが、このトナー画像は中間転写ベルトから線速差を持って研磨フィルムまたは記録紙に２次転写されるため、次のような不具合が発生する場合がある。すなわち、記録紙上のトナー量（トナー層の厚さ）が多くなるため、記録紙として薄紙を使用して研磨モードを実施した時などには、定着装置通過時に巻付いたり、ジャムが発生したりする場合がある。
このような不具合を防ぐため、研磨モード実行時の研磨用のトナー画像を作像する時の一次転写バイアスは、通常作像時のバイアスより小さくするとよい。本実施形態においては、１次転写電流の設定を通常の条件である５７［μＡ］に対して、例えば、２０［μＡ］に下げるとよい。このことで、１次転写率が低くなり、画像の面積率としてはそのままでトナー量（トナー層の厚さ）が少なくなるので、定着装置でのジャムなどを抑制することが出来る。
【００８９】
また、本実施形態の実施例１，２においては研磨剤として黒トナーを使用したが、これに限定されるものではなく、研磨に適したトナーを４色の内のどれか（例えばシアン）を使用し、シアンのハーフトーン画像を研磨モード時に形成しても良い。
【００９０】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
感光体１等の像担持体上に形成されるトナー像が転写され、該トナー像を記録媒体Ｐ等の記録媒体に転写する中間転写ベルト３等の中間転写体と、前記中間転写体の表面を研磨する研磨手段とを有するプリンタ１００、２００等の画像形成装置において、シート状部材２３、山型シート状部材２６、研磨モード等の前記研磨手段によってトナーを前記中間転写体表面に摺擦させることを特徴とする。
【００９１】
本態様においては、研磨手段によって中間転写体表面にトナーを摺擦させることで、このトナーによって中間転写体表面に付着した微粒子などの付着物を研磨することが可能となる。これにより、従来の画像形成装置のように、研磨用のブラシローラに研磨剤を供給するための供給手段を備える必要がないため、装置の大型化やコストアップを招くことなく、中間転写体上に発生するフィルミングを防止することができる。
【００９２】
（態様Ｂ）
像担持体上に形成されるトナー像が転写され、該トナー像を記録媒体Ｐ等の記録媒体に転写する中間転写ベルト３等の中間転写体の表面に付着した付着物を除去するクリーニングブレード２１等の清掃手段を備え、態様Ａのプリンタ１００等の画像形成装置に用いられるクリーニング装置２０、１２０、２２０等のクリーニング装置において、前記研磨手段が、前記清掃手段よりも前記中間転写体の表面移動方向上流側に、前記中間転写体表面へのトナーの摺擦を補助するシート状部材２３、山型シート状部材２６等の摺擦補助部材を備え、前記清掃手段によって前記中間転写体表面から除去されたトナーを前記摺擦補助部材によって前記中間転写体表面に摺擦させることを特徴とする。
【００９３】
検証実験１〜５について説明したように、本発明者らによる鋭意研究の結果、紙粉フィルミングによるクリーニング不良が発生した中間転写ベルトに対し、中間転写ベルト上のクリーニング不良箇所に対応した領域にトナー像を作像し続けると、クリーニング不良が解消することがわかった。
本態様においては、実施例１について説明したように、シート状部材２３によって中間転写ベルト３の表面にトナーをこすり付けることによって、このトナーよって中間転写ベルト上の付着物を研磨することが可能となる。これによって、中間転写体上に発生するフィルミングを防止することができる。これにより、使用済みの廃トナーを研磨剤として使用するので、従来の研磨手段としてブラシローラや研磨剤を使用した画像形成装置と比べて、研磨手段にかかるコストを削減することができる。さらに、この付着物をクリーニングブレード２１によってトナーとともに除去することで、中間転写体上に発生するフィルミングを防止することができる。
【００９４】
（態様Ｃ）
態様Ｂのクリーニング装置において、クリーニングブレード２１等の前記清掃手段によって中間転写ベルト３等の前記中間転写体表面から除去されたトナーを、シート状部材２３等の前記摺擦補助部材によって前記摺擦補助部材と前記清掃手段との間に滞留させることを特徴とする。
本態様においては、実施形態１の実施例１について説明したように、クリーニングブレード２１とシート状部材２３との間にトナー滞留部２４を形成することで、使用済みの廃トナーをクリーニングユニット内に溜めることが可能となる。これにより、中間転写ベルト３上から除去されたトナーを中間転写ベルト３の表面ににこすり付けやすくすることができ、より確実に中間転写ベルト上の付着物をトナーによって研磨することができる。
【００９５】
（態様Ｄ）
態様Ｂ又はＣのクリーニング装置において、シート状部材２３、山型シート状部材２６等の前記摺擦補助部材の形状、又は、位置を変更可能な接離機構２５、２７等の機構を有することを特徴とする。
【００９６】
クリーニングブレード２１とシート状部材２３との間に、クリーニングブレード２１によって回収されたトナーが経時で増えていくと、トナー滞留部２４が回収トナーで満杯になり、次のような不具合が生じるおそれがある。すなわち、シート状部材２３によってせき止められていたトナーがトナー滞留部２４からあふれ、さらにクリーニングユニットのケースからもあふれ、機内にトナーが飛散するおそれや、トナーに圧力がかかりすぎてブロッキングしてしまうおそれ等がある。
本態様においては、実施形態１の実施例１について説明したように、シート状部材２３の位置を接離機構２５によって移動させることが可能である。したがって、トナー滞留部２４に収容されたトナーをトナー搬送コイル２２へと搬送することができ、クリーニング装置からのトナーあふれや、トナーブロッキングを防止することがができる。
【００９７】
（態様Ｅ）
態様Ｃのクリーニング装置において、前記摺擦補助部材がシート状部材２３等のシート状部材であり、前記シート状部材の一端の位置が接離機構２７等の前記機構によって中間転写ベルト３等の前記中間転写体表面から離れる方向に変位することを特徴とする。
これにより、実施形態１の実施例３について説明したように、中間転写ベルト３からの接離動作において、トナー滞留部に収納したトナーをベルトに接触させている時間が実施例１のクリーニング装置２０よりも長くなる。したがって、実施例１のクリーニング装置２０ち比べて、より高いフィルミング除去効果が得られる。
【００９８】
（態様Ｆ）
態様Ｄのクリーニング装置において、シート状部材２３、山型シート状部材２６等の前記摺擦補助部材の全体が前記機構によって前記中間転写体表面から離れる方向に変位することを特徴とする。
これにより、実施形態１の実施例１及び実施例３について説明したように、シート部材の位置を変更することで、クリーニング装置からのトナーあふれや、トナーブロッキングを防止することがができる。
【００９９】
（態様Ｇ）
態様Ｂ〜Ｆいずれか一のクリーニング装置において、前記中間転写体が中間転写ベルト３等のベルト部材であり、前記ベルト部材を介してシート状部材２３、山型シート状部材２６等の前記摺擦補助部材と対向する位置に、前記ベルト部材と接触する対向部材２８等の対向部材を備えることを特徴とする。
本態様においては、実施形態１の実施例４〜６について説明したように、シート部材がトナー滞留部２４に収容されたトナーを中間転写ベルト３の表面にこすり付ける力を大きくすることが可能となる。このため、中間転写体ベルト３の表面へのトナー摺擦動作による研磨動作をより安定化することができ、実施例１〜３のクリーニング装置と比べて、フィルミング除去効果を高くすることができる。
【０１００】
（態様Ｈ）
態様Ｂ〜Ｇいずれか一のクリーニング装置において、前記摺擦補助部材がシート状部材２３、山型シート状部材２６等のシート状部材であり、前記シート状部材のマルテンス硬度が中間転写ベルト３等の前記中間転写体のマルテンス硬度よりも小さいことを特徴とする。
これにより、シート状部材が中間転写ベルトを摺擦しても、中間転写ベルトにキズがつかない。
【０１０１】
（態様Ｉ）
感光体１等の像担持体上に形成されるトナー像が転写され、該トナー像を記録媒体Ｐ等の記録媒体に転写する中間転写ベルト３等の中間転写体と、態様Ｄ〜Ｈいずれか一のクリーニング装置とを備えるプリンタ１００等の画像形成装置において、作像した前記トナー像の画像面積率をカウントするカウント機構と、シート状部材２３、山型シート状部材２６等の前記摺擦補助部材の位置を制御する位置制御手段とを有し、前記画像面積率の積算量に応じて前記摺擦補助部材の位置を制御することを特徴とする。
これにより、実施形態１について説明したように、トナー滞留部に溜まったトナー量を推定することが可能となり、トナー飛散やブロッキングを防止できる。
【０１０２】
（態様Ｊ）
態様Ｉの画像形成装置において、クリーニング装置２０、１２０、２２０等の前記クリーニング装置内のトナーを該クリーニング装置外へ搬送するトナー搬送コイル２２等のトナー搬送手段と、前記トナー搬送手段のトナー搬送量を制御するトナー搬送量制御機構とを有し、前記トナー搬送量制御機構が、前記位置制御手段の制御情報に応じて前記トナー搬送手段のトナー搬送量を制御することを特徴とする。
これにより、実施形態１について説明したように、トナー滞留部２４に溜まったトナーを円滑に廃トナーボトルまで搬送することが可能となり、搬送路の詰まりを防止することができる。
【０１０３】
（態様Ｋ）
感光体１等の像担持体と、がい像担持体上に形成されるトナー像が転写され、該トナー像を記録媒体Ｐ等の記録媒体に転写する中間転写ベルト３等の中間転写体と、前記中間転写体の表面に付着した付着物を除去するクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、前記クリーニング装置として態様Ｂ〜Ｈいずれか一のクリーニング装置２０、１２０、２２０等のクリーニング装置を用いたことを特徴とする
これにより、実施形態１について説明したように、装置の大型化やコストアップを招くことなく、中間転写体上に発生するフィルミングを防止することができ、良好な画像形成を行うことができる。
【０１０４】
（態様Ｌ）
態様Ｋの画像形成装置において、前記中間転写体が押出し成形によって作られた中間転写ベルト３等のベルト部材であることを特徴とする。
これにより、実施形態１について説明したように、中間転写体として押出し成形によって作られた中間転写ベルトを用いることで、生産効率を高くすることができ、低コスト化が可能である。
【０１０５】
（態様Ｍ）
態様Ａの画像形成装置において、前記中間転写体が複数の支持ローラに張架された中間転写ベルト３等のベルト部材であり、前記ベルト部材に当接し、前記ベルト部材上のトナー像を前記記録媒体に転写する二次転写ローラ１７等の二次転写手段を備え、前記ベルト部材上に研磨用のトナー画像を作像し、前記ベルト部材と前記二次転写手段との当接位置に研磨フィルムＰ１や記録紙等の研磨部材を挟み込んだ状態で前記ベルト部材を前記研磨部材に対して線速差をつけて駆動させ、前記ベルト部材表面を前記研磨部材に摺擦させることで前記研磨用のトナー画像のトナーを前記ベルト部材表面に摺擦させる研磨モードを前記研磨手段として備えることを特徴とする。
【０１０６】
本態様においては、実施形態２の実施例１について説明したように、研磨モードを実行することによって研磨剤としてトナーを使用して中間転写ベルトの研磨を行うことが可能となる。これにより、中間転写ベルトユニットに研磨材供給装置や研磨のためのブラシローラなどを追加することなく、研磨モードを実行することが可能である。したがって、装置の構成が複雑になったり、サイズが大きくなったり、コストアップすること無く、中間転写ベルトの表面を経時で異常画像やクリーニング不良が発生しない状態に維持することができる。
【０１０７】
（態様Ｎ）
態様Ｍの画像形成装置において、前記複数の支持ローラのうちの一つの支持ローラが、中間転写ベルト３等の前記ベルト部材を介して二次転写ローラ１７等の前記二次転写手段と対向する支持ローラ４等の二次転写対向ローラであり、前記研磨モードの実行中は、前記二次転写対向ローラと前記二次転写手段との間に転写バイアスを印加することを特徴とする。
【０１０８】
中間転写ベルト３の研磨後の削り屑が中間転写ベルト側に残った場合、ベルトクリーニング装置で除去することになるため、次のような不具合が生じる可能性がある。すなわち、削り屑がクリーニングブレードのエッジ部に挟まったり、エッジ部を傷付けたりしてクリーニング不良になるという不具合が生じる可能性がある。
本態様によれば、実施形態２の実施例１について説明したように、二次転写対向ローラと前記二次転写手段との間に転写バイアスを印加することで、摺擦で発生した削り屑をトナーと一緒に研磨フィルムＰ１側に引き付けることが可能となる。これにより、研磨フィルムＰ１に転写することができ、削り屑が中間転写ベルトに残りにくくなり、削り屑によるクリーニング不良を抑制することができる。
【０１０９】
（態様Ｏ）
態様Ｍ又はＮの画像形成装置において、前記研磨用のトナー画像はハーフトーン画像であることを特徴とする。
本態様においては、実施形態２について説明したように、ハーフトーン画像を使用することで、中間転写ベルト３がトナーと研磨フィルムＰ１や記録紙等とにバランス良く接触することが可能となる。これにより、研磨フィルムＰ１や記録紙とトナーとの両方の研磨効果を利用することが出来る。
【０１１０】
（態様Ｐ）
態様Ｍ〜Ｏいずれか一の画像形成装において、前記研磨モード実行時の前記研磨用のトナー画像を作像する時の一次転写バイアスは、通常作像時のバイアスより小さいことを特徴とする。
本態様においては、実施形態２について説明したように、一次転写のバイアスを下げることで、転写率が低い状態で作像し、画像の厚みを小さくすることが可能となる。これによって研磨部材による効果とトナーによる効果のバランスが取ることができるとともに、定着部を通過するときのトナー量（トナー層の厚さ）が多くなり過ぎないようにでき、定着装置でのジャムなどを抑制することが出来る。
【０１１１】
（態様Ｑ）
態様Ｍ〜Ｐいずれか一の画像形成装置において、前記研磨部材が記録紙や研磨フィルムＰ１等のシート状部材であり、前記記録媒体が収容される給紙装置１４等の記録媒体収容部に前記シート状部材をセットして前記研磨モードを実行することで、前記記録媒体収容部からレジストローラ対１６対等のレジストローラによって前記シート状部材を二次転写部に搬送した後、中間転写ベルト３等の前記中間転写体を駆動するとともに、レジストローラを停止、または、中間転写ベルトの線速より遅いスピードで駆動することで、中間転写体とシート状部材を摺擦させることを特徴とする。
【０１１２】
本態様においては、給紙トレーから研磨部材を搬送するので、通常のプリントと同じような簡単な操作で研磨モードを実行することが出来る。
【０１１３】
（態様Ｒ）
態様Ｌ〜Ｐいずれか一の画像形成装置において、前記研磨部材が研磨フィルムＰ１等の研磨フィルムであることを特徴とする。
これにより、より確実に中間転写ベルトの表面を研磨することが出来る。
【０１１４】
（態様Ｓ）
態様Ｍ〜Ｑいずれか一の画像形成装置において、前記研磨部材として記録紙等の前記記録媒体を使用することを特徴とする。
本態様においては、研磨部材として記録紙を使用することで、研磨のための特別な部材が不要であるため、研磨手段にかかるコストをより削減することができる。
【０１１５】
（態様Ｔ）
態様Ｓの画像形成装置において、画像形成装置の使用履歴情報の少なくとも一つに基づき、所定の条件の時に自動で研磨モードを実行することを特徴とする。
本態様においては、、実施形態２の実施例２について説明したように、画像形成装置の使用履歴情報に基づいて研磨モードを実行するため、ユーザー・サービスマンなどの手を煩わせることなく中間転写ベルトの研磨を実行することが出来る。
【符号の説明】
【０１１６】
１ 感光体
３ 中間転写体ベルト
４ 二次転写対向ローラ
８ 帯電装置
９ 露光装置
１０ 現像装置
１１ 一次転写ローラ
１４ 給紙装置
１５ 給紙ローラ
１６ レジストローラ対
１７ 二次転写ローラ
１８ 定着装置
２０，３０，１２０，１２１，２２０，２２１ 実施形態１に係るクリーニング装置
２１ クリーニングブレード
２２ トナー搬送コイル
２３ シート状部材
２４ トナー滞留部
２５，２７ 接離機構
２６ 山型シート状部材
２８ 対向部材
３１ 装置本体
８０［μｍ］ 幅
１００ 実施形態１に係るプリンタ
２００ 実施形態２に係るプリンタ
Ｐ 記録媒体
Ｐ１ 研磨フィルム
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１７】
【特許文献１】特開２００６−３６０４号公報
【図１】
2017083716.tif 000005
【図２】
2017083716.tif 000006
【図３】
2017083716.tif 000007
【図４】
2017083716.tif 000008
【図５】
2017083716.tif 000009
【図６】
2017083716.tif 000010
【図７】
2017083716.tif 000011
【図８】
2017083716.tif 000012
【図９】
2017083716.tif 000013
【図１０】
2017083716.tif 000014