JP7129024B2

JP7129024B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP7129024B2
Application number: JP2018137289A
Authority: JP
Inventors: 奈緒美杉本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2018-07-21
Filing date: 2018-07-21
Publication date: 2022-09-01
Anticipated expiration: 2038-07-21
Also published as: JP2020013092A

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

従来、被転写部材に転写されずに像担持体に残留した残留トナーをクリーニング部材で清掃するクリーニング装置を備えた画像形成装置が知られている。

特許文献１には、上記画像形成装置として、像担持体のフィルミングを抑制する目的で、クリーニング部材たるクリーニングブレードよりも像担持体の表面移動方向上流側に螺旋状ブラシ部材を配置したものが記載されている。螺旋状ブラシ部材を回転させて像担持体の表面を螺旋状ブラシ部材のブラシ部で研磨することで、像担持体上のフィルミングを除去する。また、螺旋状ブラシ部材は、クリーニングブレードにより堰き止められた像担持体上の残留トナーを、像担持体の表面移動方向と直交する方向に搬送する搬送部材としての機能を有している。

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置においては、像担持体上のフィルミングの抑制に改善の余地が残っていた。

上述した課題を解決するために、本発明は、被転写部材に転写されずに像担持体に残留した残留トナーをクリーニング部材で清掃するクリーニング装置を備えた画像形成装置において、
前記像担持体は、複数の張架ローラに張架されたマルテンス硬度１８０［Ｎ／ｍｍ ^２］以下の中間転写ベルトであり、前記クリーニング装置は、前記中間転写ベルト上でトナーを前記中間転写ベルトの表面移動方向と直交する方向へ搬送する搬送部材を有し、前記中間転写ベルトに画像濃度検知用トナー像を形成し、前記画像濃度検知用トナー像のトナー付着量を検知して画像濃度調整を行う画像調整モードを有し、前記画像濃度検知用トナー像は、前記中間転写ベルトの両側の通紙領域外のうち、前記搬送部材の前記中間転写ベルト上のトナーを搬送する搬送方向上流側の通紙領域外に形成され、前記画像濃度検知用トナー像を未転写トナー像として前記搬送部材に入力することを特徴とするものである。

本発明によれば、フィルミングを良好に抑制することができる。

本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を正面から見た状態で示す構成説明図。中間転写ユニットの詳細図。遠心成形で製造されたＰＩ製の中間転写ベルトαのＶｓｇ変動をベルト周方向長さ１００ｍｍに渡り測定したグラフ。押出し成形で製造されたＰＰＳ製の中間転写ベルトβのＶｓｇ変動をベルト周方向長さ１００ｍｍに渡り測定したグラフ。付着量が互いに異なる１０個のトナーパッチからなる階調パターンを中間転写ベルトα上に作成し、光学センサで正反射出力（ベルト初期）を測定した結果を示すグラフ。同様に１０個のトナーパッチからなる階調パターンを中間転写ベルトβ上に作成し、光学センサで正反射出力（ベルト初期）を測定した結果を示すグラフ。中間転写ベルトのマルテンス硬度と、Ｉｆ上昇率とを調べた結果を示すグラフ。中間転写ユニットのベルトクリーニング装置付近の拡大図。螺旋状ブラシ部材の一部を示す斜視図。クリーニングブレード側から見た中間転写ベルトと螺旋状ブラシ部材とを示す斜視図。中間転写ベルトに形成する階調パターンの一例を示す図。中間転写ベルトに形成する階調パターンの他の例を示す図。中間転写ベルトに形成する階調パターンのさらに他の例を示す図。各条件の通紙枚数と、中間転写ベルトの光沢度との関係を示すグラフ。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を正面から見た状態で示す構成説明図である。
図１に示すように、本実施形態の画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーからカラー画像を形成する４連タンデム型中間転写方式のカラープリンタ１００である。カラープリンタ１００は、本体ケース２と、この本体ケース２の上部に配置され、前記４色のニュートナーを個別に収容するニュートナー収容部３２（３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｋ）を有する。本体ケース２の略中央に配置され、前記４色のトナーからそれぞれの単色トナー像を形成する画像形成部３と、この画像形成部３の下方に配置され、感光体１（１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ）に静電潜像を書き込む露光手段としての光学ユニット４を有する。なお、光学ユニット４は、光源から発したレーザ光を、モータによって回転駆動されるポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに照射する。

露光装置としての光学ユニット４の図中下側には、給紙カセット５－１、５－２、これらに組み込まれた給紙ローラ３１などを有する給紙手段が配設されている。給紙カセット５－１、５－２は、記録紙が複数枚重ねて収納しており、それぞれの一番上の記録紙には、給紙ローラ３１が当接している。給紙ローラ３１が駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられると、たとえば給紙カセット５－１の一番上の記録紙が給紙ローラ３１により給紙されてレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。

レジストローラ対２８は、記録紙を挟み込むべく回転するが、記録紙を挟み込んですぐに回転を一旦停止する。そして、レジストローラ対２８は、記録紙を適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。

画像形成部３には、各色（イエロー：Ｙ、マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃ、ブラック：Ｋ）に対応した４つのプロセスカートリッジ（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）が並設されている。プロセスカートリッジの多くは、現像装置と帯電装置を含む複数の装置により構成される。図１において、カラープリンタ１００は、イエロー：Ｙ、マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃ、ブラック：Ｋの各色のトナー像をそれぞれ形成するための４つのプロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを備えている。

これらプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、カラープリンタ１００の本体に脱着可能であり、一度に消耗部品として交換できるようになっている。また、これらプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、画像形成物質として、互いに異なる色であるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナーをそれぞれ用いるが、それ以外は同様の構成になっている。

Ｙトナー像を形成するためのプロセスカートリッジ６Ｙを例にとると、像担持体としてのドラム状の感光体１Ｙ、ドラムクリーニング装置、除電装置、帯電装置、現像装置等を備え、これらが一体化されている。

プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの図中上方には、像担当持体である中間転写体としての無端状の中間転写ベルト１１を複数のローラで張架しながら移動せしめる中間転写ユニット１５が配設されている。

この中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト１１、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ、ベルトクリーニング装置２１、２次転写バックアップローラ１３、クリーニング対向ローラ１８、テンションローラ１４、１７なども備えている。

中間転写ベルト１１は、２次転写バックアップローラ１３、クリーニング対向ローラ１８、テンションローラ１４、１７、張架ローラ１６、１９に張架されながら、少なくとも何れか１つのローラが回転駆動部によって回転駆動されることで図中反時計回りに移動せしめられる。本実施形態においては２次転写バックアップローラ１３を駆動ローラとし、２次転写バックアップローラ１３が回転駆動部によって回転駆動される。

中間転写ベルト１１は、伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤシート、ポリイミド系樹脂で製造している。押し出し成形のＰＶＤＦ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ＰＣなどで作成してもよい。本例では単層構造であるが、表面をフッ素系樹脂等の平滑性のよいコート層で被ってもよい。

１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋは、このように移動せしめられる中間転写ベルト１１を感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。

１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋは中間転写ベルト１１の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスが高圧電源から印加される。また、１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋを除く各ローラ１４,１６,１７は、全て電気的に接地されている。

中間転写ベルト１１は、その移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次に通過していく過程で、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色のトナー像が、ベルト表面に重ね合わせて１次転写させる。これにより、中間転写ベルト１１上には４色重ね合わせトナー像（４色トナー像：フルカラー画像）が形成される。

２次転写バックアップローラ１３は、転写手段としての２次転写ローラ５１との間に中間転写ベルト１１を挟み込んで２次転写ニップを形成し、２次転写ローラ５１には高圧電源から転写バイアスが印加される。中間転写ベルト１１上に形成された４色重ね合わせトナー像は、２次転写ニップで２次転写ローラ５１によりレジストローラ対２８からの記録紙に転写される。

２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１１には、記録紙に転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニング装置２１によってクリーニングされる。ベルトクリーニング装置２１は、中間転写体である中間転写ベルト１１に対して重力方向上側に配置される。

２次転写ニップにおいては、記録紙は、互いに順方向に表面が移動する中間転写ベルト１１と２次転写ローラ５１との間に挟まれて、レジストローラ対２８側とは反対の方向に搬送される。２次転写ニップから送り出された記録紙は、２次転写ローラ５１の上方に配置された定着装置３０を通過する。この定着装置３０を通過する際に熱と圧力とにより、表面に転写された４色重ね合わせトナー像が定着される。その後、記録紙は、排紙ローラ対３３の間を経て記録紙をスタックする排紙部２９へ排出される。

図２は、中間転写ユニット１５の詳細図である。
図２に示すように中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト１１とベルトクリーニング装置２１とを有している。

中間転写ベルト１１は、伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤシート、ポリイミド系樹脂で形成されている。押し出し成形のＰＶＤＦ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ＰＣなどで作成してもよい。また、本実施形態では、中間転写ベルト１１は単層構造であるが、表面をフッ素系樹脂等の平滑性のよいコート層で被っても良い。また、クリーニング対向ローラ１８の上方には、２次転写ローラ５１による記録紙への２次転写後に中間転写ベルト１１上に残留する転写残トナーを除去するベルトクリーニング装置２１が配設される。中間転写ベルト１１は、図中矢印Ａ方向に無端移動している。

ベルトクリーニング装置２１は、クリーニング部材たるクリーニングブレード２２、搬送部材たる螺旋状ブラシ部材２３を有している。螺旋状ブラシ部材２３は、クリーニングブレード２２よりも中間転写ベルト１１の表面移動方向（以下、ベルト移動方向という）上流側に配置されている。クリーニングブレード２２および螺旋状ブラシ部材２３は、中間転写ベルト１１を挟んでクリーニング対向ローラ１８に当接している。

また、螺旋状ブラシ部材２３はよりもベルト移動方向上流側には、（張架ローラ１９と螺旋状ブラシ部材２３との間）には、中間転写ベルト１１を内側へ押し下げる押し下げローラが配置されている。

また、Ｋ色の一次転写ニップと二次転写ニップとの間には、中間転写ベルト上のトナー像のトナー付着量を検知する付着量検知手段
としても光学センサ１１１が設けられている。

本実施形態のカラープリンタ１００においては、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が実行される。プロセスコントロール動作は、まず、各色のトナーを対象とした付着量が互いに異なる複数のトナーパッチからなる各色の階調パターンを、中間転写ベルト１１に形成する。諧調パターンを作成するとき、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、付着量が互いに異なる複数のトナーパッチからなる諧調パターンが作成される。中間転写ベルト１１に形成された諧調パターンは、中間転写ベルト１１の無端移動に伴って、光学センサ１１１との対向位置を通過する。この際、光学センサ１１１は、階調パターンの各トナーパッチのに対する単位面積あたりのトナー付着量に応じた量の光を受光する。

次に、具体的な説明は省くが、各色トナーパッチを検知したときの光学センサ１１１の出力電圧と、付着量変換アルゴリズムとから、各色のトナーパターンの各トナーパッチにおける付着量を算出し、算出した付着量に基づき画像形成条件を調整する。具体的には、トナーパッチにおけるトナー付着量を検知した結果と、各トナーパッチを作像したときの現像ポテンシャルとに基づいて現在の現像能力を表す一次関数（ｙ＝ａｘ＋ｂ）を回帰分析によって計算する。そして、この関数に画像濃度の目標値を代入することで適切な現像バイアス値を演算し、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の露光パワー、帯電バイアス、現像バイアスを特定する。また、現像装置が、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いた２成分現像方式の場合、現像装置内のトナー濃度制御目標値を変更して画像濃度を制御してもよい。具体的には、光学センサ１１１の検知結果に基づいて、現像装置内のトナー濃度制御目標値を変更することにより最大目標付着量（目標ＩＤを得るための付着量）を狙いの値にできる。

また、上記光学センサ１１１は、発光素子（発光手段）としてＬＥＤ（発光ダイオード）と、受光素子（受光手段）としてＰＤ（フォトダイオード）またはＰＴｒ（フォトトランジスタ）とを組み合わせた反射型光学センサである。また、光学センサ１１１は、諧調パターンの各トナーパッチからの正反射光のみを検出対象とする構成、濃度検知用トナーパターンからの拡散反射光のみを検出対象とする構成、両方の反射光を検知対象とする構成のものを用いることができる。

いずれの構成においても、反射光量を正確に検知する必要があり、中間転写ベルト表面のフィルミングや傷等により中間転写ベルト光沢度が低くなると、検知性能が低下する場合がある。また、中間転写ベルト表面の表面粗さが大きい場合には検知性能が低下するため、表面粗さは小さい方が良い。

これらのプリンタにおいて使用される中間転写ベルト１１として、ＰＩ（ポリイミド）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１１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(ポリアミドイミド)やＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、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。

ＰＶＤＦ、ＰＣ、ＰＥＥＫ、ＴＰＩ、ＰＰＳ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る高生産効率であること、また押し出し成形可能な熱可塑性樹脂であることによる。

一方、ＰＩベルトが高コストな理由は、材料コストが高いことに加えて、遠心成形はバッチ処理のため生産効率が低いこと、耐熱性が高いため、乾燥温度が高く、生産時間が長いことによる。

遠心成形で製造されるベルトの表面粗さは、成形する際の金型の粗さによって決まる。そのため、金型の表面粗さを管理することで、ベルト表面の表面粗さの管理をすることが可能であり、光学検知を良好に行える表面粗さにすることができる。また、光沢度に関しても、遠心成形で製造されるＰＩ、ＰＡＩベルトは新品時には光学検知に十分な光沢度を有している。

一方、押出し成形のベルトは、ベルト全面の温度ばらつきのほか製造工程上の理由により、表面粗さがばらつく場合があり、遠心成形のベルトほど表面粗さが小さくならないのが一般的である。このため、押出し成形のベルトは、表面研磨あるいは表面コートを施して、表面の平滑性と光沢度を維持する方法がとられる場合もある。しかし、このような表面処理を行うと、製造コストの増加となる。

前述の反射型の光学センサ１１１は、中間転写ベルト１１の地肌部（トナー付着がない箇所）の正反射出力（以下、「Ｖｓｇ」という）が所定の値（例えば４．０±０．５Ｖ）となるよう、発光素子へ流す電流（ＬＥＤ電流）を調整している。この調整動作を「Ｖｓｇ調整」と呼び、Ｖｓｇ調整動作により決定されるＬＥＤ電流を「Ｖｓｇ調整電流」、または「Ｉｆｓｇ」と定義している。このＶｓｇ調整動作は、プロセスコントロール動作実行前に実施される。このように、Ｖｓｇ調整動作を行うことで、経時にわたり精度のよい検知結果を得ることができる。

図３は、遠心成形で製造されたＰＩ製の中間転写ベルトαのＶｓｇ変動をベルト周方向長さ１００ｍｍに渡り測定したグラフである。図４は、押出し成形で製造されたＰＰＳ製の中間転写ベルトβのＶｓｇ変動をベルト周方向長さ１００ｍｍに渡り測定したグラフである。また、図５は、付着量が互いに異なる１０個のトナーパッチからなる階調パターンを中間転写ベルトα上に作成し、光学センサ１１１で正反射出力（ベルト初期）を測定した結果を示すグラフである。図６は、同様に１０個のトナーパッチからなる階調パターンを中間転写ベルトβ上に作成し、光学センサ１１１で正反射出力（ベルト初期）を測定した結果を示すグラフである。

図３～図６に示されている試験・測定結果は、株式会社リコー製のｉｍａｇｉｏＭＰＣ２２０１（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、関係する部分の構成部品・仕様等を変更して得たものである。図３、４に示すように、Ｖｓｇが４ＶになるようＩｓｆｇ調整を行った。中間転写ベルトαのＩｓｆｇは、８．６［ｍＡ］、中間転写ベルトβのＩｓｆｇは、７．０［ｍＡ］であった。

また、ベルト表面粗さは中間転写ベルトαがＲｚ：０．１５［μｍ］に対し、中間転写ベルトβはＲｚ：０．７２［μｍ］であった。また、ベルト表面の光沢度（２０°測定）は中間転写ベルトαが１３５、中間転写ベルトβが１１７であった。このことから、ベルト表面粗さが小さいほど、また、ベルト表面の光沢度が高いほど、Ｖｓｇの安定性はよくなる傾向があることがわかる。なお、上記表面粗さＲｚは、ＪＩＳ－′０１規格に規定されているＲｚに準拠して測定したものである。

図４および図６に示すように、Ｖｓｇ変動大の中間転写ベルトβの検知精度は、図３および図５に示すＶｓｇ変動小の中間転写ベルトαよりも悪い。しかし、中間転写ベルトβのＶｓｇのピーク電圧ＭａｘとＭｉｎの差は約０．５Ｖで、この範囲であれば最低限の検知精度は確保できる。したがって、押出し成形で製造された中間転写ベルトβは、初期状態であれば最低限の検知精度が確保できることが分かった。

次に、これら中間転写ベルトαとβを用い、記録紙として（株）リコー製マイペーパを用い、同じ原稿を用いて１００００枚のプリントテストを行った。その結果、中間転写ベルトαは問題なかったが、中間転写ベルトβは１００００枚にわたってまったく画像がなかった部分に紙粉が付着し、（以下紙粉フィルミングと呼ぶ）、ベルト光沢度が低下し、経時使用でＩｆｓｇが上昇するという問題が発生した。中間転写ベルト表面が経時で荒れるあるいはなんらかの物質が付着すると、正反射光量が減る。その場合、ＬＥＤ電流を上げて地肌部の出力を保持する。すなわち、ベルト表面変化とＩｆｓｇには相関がある。このＩｓｆｇが初期（新品ベルト）と比較して上昇する場合の上昇率を「Ｉｆ上昇率」と呼んでいる。

そこで、フィルミングの経時変化をＩｆ上昇率（＝経時のＩｆ電流量／初期のＩｆ×１００）で数値化し、フィルミングの程度を測っている。Ｉｆ上昇率が高くなると、正反射出力（例えば４．０±０．５Ｖ）が小さくなるため、それを補うために発光素子へ流す電流（ＬＥＤ電流）を大きくする必要がある。しかし、一定の正反射出力値を得るために発光素子へ流す電流を大きくし続けると発光素子が壊れるため、Ｉｆ上昇率には上限値を設ける必要がある。ベルト材質や表面粗さによって、光の反射率が異なるため、このＩｆ上昇率の上限値はベルトによって異なる。上記押出し成形で製造された中間転写ベルトβは、中間転写ベルトαに比べて、早期にＩｆ上昇率が上限値を超えてしまう。このように、押し出し成形で製造された中間転写ベルトβは、早期にフィルミング発生により光量検知が正確に行われず、これにより画像濃度制御が正確に行われなくなるといった問題が発生した。

そこで、本出願人は、押出し成形で製造された中間転写ベルトβに付着した紙粉について分析を行ったところ、付着した紙粉は、主に炭酸カルシウムであることがわかった。この炭酸カルシウムを主成分とする紙粉は、硬い微粉であり、不織布などで軽くふき取ろうとしてもふき取れず、不織布で強くこすることではじめてふき取ることができた。このことから、本出願人は、紙粉は、中間転写ベルトβの表面に突き刺さっていると考えた。

ここで、紙粉フィルミング（紙粉の突き刺さり）が発生しない、遠心成形で製造されたＰＩ製の中間転写ベルトαは、紙粉が突き刺さり紙粉フィルミングが発生した押出し成形で製造されたＰＰＳ製の中間転写ベルトβよりも硬かった。このことから、紙粉の突き刺さりやすさ（紙粉フィルミングの発生しやすさ）はベルトの硬さに関係があると考え、本出願人は、ベルトのマルテンス硬度と、紙粉フィルミングとの関係について調べた。

図７は、中間転写ベルト１１のマルテンス硬度と、Ｉｆ上昇率とを調べた結果を示すグラフである。
図７では、マルテンス硬度が互いに異なるＰＰＳの中間転写ベルトと、遠心成型で作成されたＰＡＩの中間転写ベルトと、遠心成型で作成されたＰＩ中間転写ベルトとを用いて調べてグラフである。また、上記と同じ条件で１００００枚通紙したベルトの非画像部のＩｓｆｇを測定し、初期Ｉｓｆｇからの上昇率をＩｆ上昇率として、マルテンス硬度とＩｆ上昇率の関係を調べたグラフである。

また、このときに使用した中間転写ベルト１１をクリーニングするクリーニングブレード２２は、２層ブレードであり、ベルトに当接する接触層とホルダーに接続・固定されるバックアップ層からなる。接触層とバックアップ層は、ウレタンゴムで構成し、ゴム硬度計で測定して接触層はゴム硬度７５度（ＪＩＳ－Ａスケール）、バックアップ層はゴム硬度７０度（ＪＩＳ－Ａスケール）のものを使用した。クリーニングブレード２２のマルテンス硬度：０．５［Ｎ／ｍｍ^２］、ブレード厚み：２［ｍｍ］、ブレード当接線圧：２０［ｇｆ／ｍ］である。

図７からわかるように、マルテンス硬度２３０［Ｎ／ｍｍ^２］以上のベルトでは紙粉フィルミングが発生せず、Ｉｆｓｇは上昇せず、１００％のままだった。これは、ベルト表面が十分に硬いため、紙粉が刺さらなかったと考えられる。

一方、ベルトのマルテンス硬度が１８０［Ｎ／ｍｍ^２］以下の場合は、マルテンス硬度が高いほどＩｆ上昇率が高くなった。これは、マルテンス硬度が１８０以下の場合には紙粉が刺さってしまうが、マルテンス硬度が低ければクリーニングブレード２２でベルト表面が削られ、紙粉フィルミングが除去されていると考えられる。このことから、押し出し成形のベルトにおいて、マルテンス硬度を低くすれば、Ｉｆ上昇率が抑えられる。

また、従来から、感光体の長寿命を目的として、感光体に潤滑剤を塗布する技術がある。潤滑剤物質としては、ステアリン酸亜鉛、チッ化ホウ素、アルミナなどがあり、これらの混合物を感光体に塗布することによって帯電ハザードから保護している。このように感光体に潤滑剤を塗布している場合、中間転写ベルト表面にフィルミングが発生することがある。これは、感光体に塗布された潤滑剤が感光体に接触している中間転写ベルト１１に転移し、この潤滑剤が、トナーに含まれるシリカとベルトの間にバインダー物質として働く。具体的には、潤滑剤を「のり」物質としてベルト表面にシリカが付着するのである。作像動作が継続されると、このフィルミングはベルト全体に広がっていき、ベルト光沢度が低下する。このフィルミングも、前述の安価で低硬度のベルトのフィルミングと同じく、プロセスコントロールの制御を不安定にさせる。また、上述した表面粗さが粗く、低硬度のベルトで、感光体へチッ化ホウ素を含む潤滑剤塗布を行なうと、ベルトのフィルミングの程度はさらに悪化する。

そこで、上述したベルト表面のフィルミングを抑制するために、ベルトクリーニング装置で中間転写ベルトの表面を研磨してフィルミングを除去するようにし、潤滑剤塗布装置や、マルテンス硬度の低い（マルテンス硬度１８０［Ｎ／ｍｍ^２］以下）中間転写ベルトを用いた画像形成装置であっても、Ｉｆ上昇率を抑え、経時にわたり良好なプロセスコントロールを行なえるようにした。

図８は、中間転写ユニットのベルトクリーニング装置２１付近の拡大図である。
図８に示すように、本実施形態のベルトクリーニング装置２１は、クリーニングブレード２２と、螺旋状ブラシ部材２３とを有している。螺旋状ブラシ部材２３は、クリーニングブレードよりもベルト移動方向上流側に配置されている。螺旋状ブラシ部材２３は、中間転写ベルト１１の駆動と同期して、駆動機構により図中矢印Ｃ方向に回転駆動する。螺旋状ブラシ部材２３が回転駆動することで、螺旋状ブラシ部材２３のブラシ部２３ａ（図９参照）が中間転写ベルト１１の表面に摺擦し、中間転写ベルト１１の表面を研磨する。これにより、中間転写ベルト１１のフィルミングを剥がすことができる。

２次転写ローラ５１による記録紙へ転写されずに中間転写ベルト１１上に残留した残留トナーである転写残トナーは、螺旋状ブラシ部材２３を通過し、クリーニングブレード２２によって堰き止められ、螺旋状ブラシ部材２３と中間転写ベルト１１との接触領域に一旦溜まる。この接触領域に溜まったトナーが、螺旋状ブラシ部材２３の回転により、中間転写ベルト１１の表面上でベルト移動方向と直交する方向に搬送される。この搬送時にトナーが中間転写ベルト１１に摺擦し、中間転写ベルト１１の表面が研磨される。これにより、中間転写ベルト１１のフィルミングを除去することができる。また、研磨により中間転写ベルト表面から剥がされたフィルミング物質を自らに付着させ、回収する。これにより、剥がしたフィルミング物質が中間転写ベルト１１に再付着するのを抑制することができ、中間転写ベルトから効果的にフィルミングを除去することができる。そして、螺旋状ブラシ部材２３のトナー搬送方向下流側まで搬送されたフィルミング物質が付着したトナーは、中間転写ベルトの端部に配置された廃トナー回収路６１（図１０参照）へ移送され、廃トナー回収路６１へ回収される。

このように、螺旋状ブラシ部材２３を用いることにより、中間転写ベルト１１の表面を研磨するとともに、クリーニングブレード２２で除去したトナーを、廃トナー回収路６１へ搬送することができる。これにより、中間転写ベルト１１の表面を研磨する研磨部材と、廃トナー回収路６１へ除去したトナーを搬送する搬送部材とをそれぞれ設ける場合に比べて、部品点数を削減することができ、装置のコストダウンを図ることができる。

また、螺旋状ブラシ部材で中間転写ベルト１１上のトナーをベルト幅方向に搬送することで、例えば、画像面積率が低い画像を取り続けたときにも、ベルトのある箇所でトナーが存在しなくなるということがなく、ベルト幅方向に満遍なくトナーによる研磨およびフィルミング回収効果を得ることができる。

クリーニングブレード２２および螺旋状ブラシ部材２３は、中間転写ベルト１１を挟んでクリーニング対向ローラ１８に当接している。また、螺旋状ブラシ部材２３よりも中間転写ベルト１１の表面移動方向上流側には、押し下げローラ２５が配置されている。押し下げローラ２５により中間転写ベルト１１を、クリーニング対向ローラ１８よりも内側へ押し下げることで、中間転写ベルト１１のクリーニング対向ローラ１８に巻き付く範囲を広げることができ、クリーニングブレード２２および螺旋状ブラシ部材２３を、中間転写ベルト１１を挟んでクリーニング対向ローラ１８に当接させることができる。

螺旋状ブラシ部材２３を、中間転写ベルト１１を挟んでクリーニング対向ローラ１８に当接させることで、螺旋状ブラシ部材２３の中間転写ベルト１１への当接圧を高めることができ、研磨の効果や、トナーによりフィルミング物質を付着させる効果を高めることができ、フィルミングの除去効果を高めることができる。

また、ベルトクリーニング装置２１には、螺旋状ブラシ部材２３から飛散したトナーが、ベルトクリーニング装置側へ漏れ出さないためのシール部材２４を有している。

螺旋状ブラシ部材２３は、駆動機構により図中矢印Ｃ方向に回転しており、中間転写ベルト１１との当接位置において、中間転写ベルト移動方向とは反対方向（カウンター方向）に表面移動するように回転駆動している。

図９は、螺旋状ブラシ部材２３の一部を示す斜視図である。
図９に示すように、螺旋状ブラシ部材２３は、軸部材の外周にブラシ繊維を螺旋状に植毛してブラシ部２３ａと、植毛されていない螺旋状の非ブラシ部２３ｂとを有している。ブラシ繊維は導電性、絶縁性のいずれでもよい。繊維材質としては、ポリエステル、アクリル、レーヨン、ナイロンなどが好適である。本実施形態では、導電性ポリエステルを用いた。また、植毛密度は、５～１５［万本/ｉｎｃｈ^２］が好適である。植毛密度が低すぎるとフィルミング除去能力が低下する。また、高すぎるとトナーを保持しすぎるためトナー飛散がひどくなる。また、毛足長さは４～７［ｍｍ］が好適である。本実施形態では５［ｍｍ］のものを用いた。また、本実施形態では、軸部材の外周に一条だけ螺旋状のブラシ部２３ａを有しているが、複数条に渡って螺旋状のブラシ部を設けてもよい。

図１０は、クリーニングブレード２２側から見た中間転写ベルト１１と螺旋状ブラシ部材２３とを示す斜視図である。
なお、図１０においては、中間転写ベルト１１のフィルミングを、グラデーションをつけて表示している。フィルミングが悪化しているところほど白く表示し、フィルミングが発生していない箇所を黒色で表示している。
フィルミングはクリーニングブレード２２によってベルト移動方向に引き伸ばされていくように成長するため、ベルト移動方向に延びるスジ状となる。また、画像パターンにより、フィルミングが悪い箇所と、フィルミングがあまり発生していない箇所とに分かれ、中間転写ベルト上に縞模様のフィルミング優劣が発生する。そして、フィルミングが悪い箇所の端部には、わずかながら段差が形成される。

図１０に示すように、クリーニングブレード２２によって堰き止められたトナーＴは、螺旋状ブラシ部材２３によって、中間転写ベルトの表面に摺擦しフィルミングを除去しながら、図中矢印Ｂ方向へ移動する。そして、図中右端まで移動すると、廃トナー回収路６１へ落下し、廃トナーボトルへ送られる。

図１０に示すように、フィルミングは、ベルト移動方向に沿って成長していくため、スジ状になっている。螺旋状ブラシ部材２３を回転させることで、ブラシ部２３ａがベルト移動方向に対して実質的に斜め方向に摺擦する。よって、螺旋軸方向（ベルト移動方向と直交する方向）にブラシ部の摺擦力が働き、螺旋軸方向のせん断力が発生する。また、螺旋状ブラシ部材によってトナーが螺旋軸方向に搬送されることで、螺旋軸方向にトナーの摺擦力が働く。その結果、僅かながら段となっているスジ状のフィルミング端部からブラシ部２３ａとトナーの摺擦力（せん断力）が働き、より中間転写ベルトからフィルミングを剥がしやくなり、フィルミングを良好に除去できる。これにより、フィルミングの軸方向の顕著な差を解消することができる。

さらに、螺旋状ブラシ部材２３のブラシ部２３ａの端部（非ブラシ部２３ｂとの境目の部分）が非ブラシ部２３ｂに自由に倒れることで、ブラシ部２３ａの斜め方向に摺擦する範囲を広げることができる。

そもそも、縞模様のフィルミングは、トナー入力の多いところではフィルミングが悪化せず、トナー入力の少ないところではフィルミングが悪化するという、画像パターン依存の結果発生するものである。螺旋状ブラシ部材２３で、中間転写ベルト上でトナーを螺旋軸方向（ベルト幅方向）に搬送することで、中間転写ベルト上のベルト幅方向において、万遍なくトナーを行き渡らせることができ、画像パターン依存の結果発生する縞模様のフィルミングの発生を抑制することができる。

また、本実施形態では、図中矢印Ｃに示すように、螺旋状ブラシ部材２３を中間転写ベルト１１との当接位置において、中間転写ベルト移動方向とは反対方向（カウンター方向）に表面移動するように回転駆動している。カウンター方向に螺旋状ブラシ部材２３を回転させることで、カウンター方向と逆方向であるトレーリング方向に回転させる場合に比べて、螺旋状ブラシ部材２３と中間転写ベルト１１との速度差を大きくすることができる。これにより、螺旋状ブラシ部材２３のブラシ部２３ａの摺擦力を高めることができる。また、螺旋状ブラシ部材の回転に伴って飛散するトナーの飛散方向を、ベルト移動方向上流側にすることができる。これにより、螺旋状ブラシ部材２３の回転に伴って飛散するトナーをベルト駆動によって再度、螺旋状ブラシ部材２３に入力し、フィルミング除去に寄与させることができる。

しかしながら、螺旋状ブラシ部材２３に入力されるトナーが、２次転写ローラ５１による記録紙へ転写されずに中間転写ベルト１１上に残留した残留トナーのみの場合は、螺旋状ブラシ部材２３に入力されるトナーが少なくトナーによる研磨効果や回収効果が不十分であった。そこで、本実施形態では、被転写部材たる記録紙に二次転写されない未転写トナー像を、螺旋状ブラシ部材２３に入力する入力モードを有する。これにより、螺旋状ブラシ部材２３によりベルト移動方向と直交する方向に搬送されるトナーが多くなり、トナーによる研磨効果を高めることができ、螺旋状ブラシ部材によるフィルミング除去能力を高めることができる。

本実施形態では、上記入力モードは、画像濃度補正モードとしてのプロセスコントロール動作である。

図１１に示す例では、中間転写ベルト１１両側の通紙領域αの外側のうち、螺旋状ブラシ部材２３のトナー搬送方向（図中矢印Ｂ方向）上流側に階調パターン６２を形成している。中間転写ベルト１１に形成された階調パターン６２は、記録紙に２次転写されることなく移送され、螺旋状ブラシ部材２３のトナー搬送方向上流側に入力される。このように、螺旋状ブラシ部材２３のトナー搬送方向上流側に未転写トナー像としての階調パターン６２を入力することで、ベルトの一端側（トナー搬送方向上流側）から他端側（トナー搬送方向下流側）までの階調パターンを形成していたトナーで、中間転写ベルト１１表面の研磨およびフィルミング物質の回収を行うことができ、効率的にトナーを利用できる。

また、通紙領域外に、未転写トナー像である階調パターンを形成することで、画像形成動作を一時停止させることなく、プロセスコントロールを実行することができ、装置のダウンタイムが生じることがない。

本実施形態では、各色１０個、合計４０個のトナーパッチからなる階調パターン６２を、通紙領域αの外側に作成する。また、階調パターンは、少なくとも螺旋状ブラシ部材２３のブラシ繊維が中間転写ベルトと接触する領域内に形成する。これにより、ベルト端部に螺旋縦ブラシ部材に搬送されずに、中間転写ベルト上に留まるトナーが発生するのを抑制している。

また、本実施形態では、プロセスコントロールを、作像２０枚につき１回の割合で行っているが、プロセスコントールのタイミング（未転写トナー像を、螺旋状ブラシ部材に入力するタイミング）は適宜設定されるものである。

図１２は、中間転写ベルト１１に形成する階調パターンの他の例を示す図である。
この図１２に示す例では、中間転写ベルト１１の両側の通紙領域αの外側それぞれに階調パターン６２を形成したものである。このように、中間転写ベルト１１の幅方向複数個所に階調パターン６２を形成することで、主走査方向のトナー濃度のバラツキを補正することができ、プロセスコントロールの精度を高めることができる。

図１３は、中間転写ベルト１１に形成する階調パターンのさらに他の例を示す図である。
この図１３は、階調パターンを、通紙領域αの内側に作成する一例を示したものであり、この図１３では、紙間βにトナーパッチを形成する。また、トナーパッチはできるだけ通紙領域における螺旋状ブラシ部材のトナー方向上流側端部に形成することで、通紙領域の一端から他端まで、階調パターンのトナーで、中間転写ベルト１１の表面を研磨することができる。

また、トナーに酸化セリウム、チタン酸ストロンチウムなどの無機研磨剤を微量添加するのが好ましい。トナーに研磨剤を添加することで、トナーによる中間転写ベルト表面の研磨効果を高めることができ、フィルミング除去効率を向上させることができる。

本実施形態では、上記入力モードは、画像調整モードとしてのプロセスコントロール動作であるが、プロセスコントロール動作とは別に、螺旋状ブラシ部材に未転写トナー像を入力するモードを備えてもよい。また、上記入力モードが、低画像面積の画像が続いた際に実行されるリフレッシュモードでもよい。リフレッシュモードは、低画像面積の画像形成動作が続いて、現像装置内に長時間とどまりつづけ、トナー帯電特性等が劣化した劣化トナーを、現像装置から感光体に強制的に吐き出させる動作である。リフレッシュモードが実行されると、感光体上の画像間（紙間）にトナーパターンとしてトナー消費パターンが作成される。このトナー消費パターンを、中間転写ベルトに転写し、螺旋状ブラシ部材２３に入力する。

次に、本出願人が行なった評価試験について、説明する。
評価試験は、プロセスコントロールに支障をきたすレベルのフィルミングが発生した中間転写ベルト（光沢度：約２０）を、上述した螺旋状ブラシ部材が搭載された実験機にセットした。そして、下記に示す条件１～５で、１００００枚（１０Ｋ枚）の通紙試験を行なった。そして、５０００枚（５Ｋ枚）、１００００枚（１０Ｋ枚）通紙後に中間転写ベルトを取り出して、中間転写ベルト表面の光沢度を計測した。

条件１：画像面積率を０％、螺旋状ブラシ部材のトナー搬送方向上流側への定期的なトナー入力を無しにし、螺旋状ブラシ部材へのトナー入力を全く行なわない条件で、通紙試験を行なった。

条件２：螺旋状ブラシ部材のトナー搬送方向上流側へ未転写トナー像を、定期的に入力した以外は、条件１と同様の条件で、通紙試験を行なった。なお、螺旋状ブラシ部材のトナー搬送方向上流側に入力する未転写トナー像は、各色１０［ｍｍ］×１５［ｍｍ］、トナー付着量０．４［ｍｇ／ｃｍ^２］のトナーパッチからなるトナーパターンである。また、このトナーパターンを、１０枚通紙につき１回、紙間タイミングで作成した。

条件３：画像面積率を５％とし、転写残トナーを螺旋状ブラシ部材に入力するようにした以外は、条件１と同様の条件で、通紙試験を行なった。

条件４：画像面積率を５％とし、転写残トナーを螺旋状ブラシ部材に入力するようにした以外は、条件２と同様の条件で、通紙試験を行なった。

条件５：螺旋状ブラシ部材を、中間転写ベルトを介してクリーニング対向ローラに対向させなかった以外は、条件４と同様の条件で、通紙試験を行なった。

下記表１に、各種条件と結果とを示す。また、図１４は、各条件の通紙枚数と、中間転写ベルト１１の光沢度との関係を示すグラフである。図１４に示す鎖線は、プロセスコントロールに支障をきたさないレベルの光沢度であり、二点鎖線は、新品の中間転写ベルトの光沢度である。

表１、図１４からわかるように、螺旋状ブラシ部材へのトナー入力を行なわなかった条件１では、１万枚通紙後の中間転写ベルトの光沢度が２５であり、５しか回復しなかった。また、転写残トナーを螺旋状ブラシ部材に入力した条件３は、１万枚通紙後の中間転写ベルトの光沢度が５０であった。

また、螺旋状ブラシ部材のトナー搬送方向上流側に未転写トナー像を定期的に入力した条件２では、１万枚通紙後の中間転写ベルトの光沢度が８０まで回復し、プロセスコントロールの支障をきたさないレベルまで中間転ベルトの光沢度が回復した。

転写残トナーの入力と未転写トナー像の入力を行なった条件４では、５千枚通紙時点ですでにプロセスコントロールの支障をきたせないレベルまで光沢度が回復しており、１万枚通紙後では、中間転写ベルトの光沢度が１３０まで回復していた。

また、螺旋状ブラシ部材を、中間転写ベルトを介してクリーニング対向ローラに対向させなかった条件５においては、転写残トナーの入力と未転写トナー像の入力を行なっているにも係わらず、１万枚通紙後の中間転写ベルトの光沢度は３０であり、１０しか光沢度が回復しなかった。

以上の評価試験から、螺旋状ブラシ部材のブラシ部でのフィルミング除去効果は、ほとんどなく、トナーが介在することで、フィルミング除去効果が格段に向上することがわかる。特に、未転写トナー像を螺旋状ブラシ部材に入力することが、最もフィフィルミング除去に効果的であることがわかる。また、螺旋状ブラシ部材の当接する領域の裏側に対向ローラがあることが、トナーによる除去を高める上で重要であることもわかった。

トナーは、その流動性確保・凝集防止・帯電性能確保のため、シリカなどの添加剤を表面に付着させており、そのシリカなどの添加剤による研磨の効果により、フィルミングを中間転写ベルトから剥がす機能に加え、次のような機能により、フィルミング除去効果が高いと考えられる。すなわち、現像装置内の攪拌ストレスや感光体への現像工程、転写工程を経るたびに添加剤が脱落していく。そのため、クリーニング装置に到達するトナーは、表面に添加剤の量が少なくなっている。トナー自体は樹脂であり、無機物のシリカよりも柔らかいため、添加剤量が少なくなっているトナーが転写ベルト上のシリカ等フィルミング物質を自らに付着させ、回収していると考えられる。このように、トナーには、中間転写ベルトの表面研磨に加えて、フィルミングを回収する機能も有しているため、フィルミング除去効果が高いと考えられる。

一方、条件１のように、螺旋状ブラシ部材へのトナー入力がない場合は、螺旋状ブラシ部材２３のブラシ部２３ａで除去したフィルミング物質が回収されず、このフィルミング物質が、クリーニングブレード２２で再度中間転写ベルトに擦り付けられ、中間転写ベルト１１に再付着したため、光沢度がほとんど回復しなかったと考えられる。特に、本実施形態では、ベルトクリーニング装置２１が中間転写ベルトの上方に配置されており、螺旋状ブラシ部材で除去したフィルミングは、中間転写ベルト上に留まるため、クリーニングブレードによる再付着が生じやすく、光沢度がほとんど回復しなかったと考えられる。

また、条件３のように螺旋状ブラシ部材２３に転写残トナーのみ入力される構成では、トナーが少なくなく、除去したフィルミング物質をトナーで十分回収できなかったため、光沢度が十分に回復しなかったと考えられる。

これに対し、螺旋状ブラシ部材２３に未転写トナー像を入力した条件２や条件４では、除去したフィルミング物質をトナーで良好に回収でき、光沢度がプロセスコントロールに支障ないレベルまで回復できたと考えられる。よって、螺旋状ブラシ部材２３に未転写トナー像を定期的に入力することで、フィルミングを効果的に抑制できる。

また、螺旋状ブラシ部材の当接する領域の裏側に対向ローラがあることが重要である理由としては、以下のことが考えられる。すなわち、ブラシに付着させたトナーがベルト表面のフィルミング物質に接触しただけでは、自らに付着させることができず、ブラシと対向ローラとの間に挟み込まれ、トナーが中間転写ベルト１１のフィルミング物質にブラシにより押し付けられたとき、上述のようにトナーがベルト状のフィルミング物質を自らに付着させ、回収できるためと考えられる。

次に、トナーについて説明する。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。

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。

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。

また、本実施形態では、螺旋状ブラシ部材を用いたが、上述のようにトナーを対向ローラとの間で挟み込み、かつ、トナーを中間転写ベルト上でベルト幅方向に搬送することができるものであればよい。従って、回転軸にポリウレタン部材やゴム材（例えば、ＥＰＤＭ）などを螺旋状に巻きつけたものでもよい。かかる構成でも、回転軸に巻き付けた部材の間にトナーを保持して、中間転写ベルト上のトナーをベルト幅方向に搬送することができる。また、ポリウレタン部材やゴム材など回転軸に巻き付けた部材でトナーを中間転写ベルトのフィルミング物質に押し付けることができ、トナーにフィルミング物質を付着させることができる。

また、螺旋状ブラシ部材に替えて、表面に螺旋状の溝が形成れたゴムローラでもよい。かかる構成でも、螺旋状の溝にトナーを保持して、トナーをベルト幅方向に搬送することができる。また、ゴムローラと中間転写ベルトとの間にトナーが入り込み、ゴムローラでトナーを中間転写ベルト１１のフィルミング物質に押し付けることができ、トナーにフィルミング物質を付着させることができる。

また、本実施形態では、中間転写ベルト１１のフィルミング除去について説明したが、感光体１で発生したフィルミングの除去にも適用できる。感光体クリーニングで回収するトナーも、現像器内の攪拌ストレスや現像器から感光体上にトナーが現像される際にシリカが脱落しており、完全にはシリカで覆われていないトナーとなっている。よって、螺旋状ブラシ部材を、感光体クリーニングブレードの手前に設け、定期的に未転写トナー像を螺旋状ブラシ部材に入力するモードを実行することで、感光体のフィルミングも効果的に抑制することができる。

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１）
記録紙などの被転写部材に転写されずに中間転写ベルト１１などの像担持体に残留した残留トナーをクリーニングブレード２２などのクリーニング部材で清掃するベルトクリーニング装置２１などのクリーニング装置を備えたカラープリンタ１００などの画像形成装置において、クリーニング装置は、像担持体上でトナーを像担持体の表面移動方向と直交する方向へ搬送する螺旋状ブラシ部材２３などの搬送部材を有し、前記搬送部材に未転写トナー像を入力する入力モードを有する。
像担持体上のトナーが像担持体の表面に摺擦することで、トナーにより像担持体の表面を研磨することができ、像担持体の表面のフィルミングを除去効果が期待できる。さらに、除去したフィルミング物質を自らに付着させ、回収することができ、除去したフィルミング物質の像担持体への再付着も抑制できる。
また、特許文献１に記載の画像形成装置のように、搬送部材たる螺旋状ブラシ部材により像担持体上のトナーを、像担持体の表面移動方向と直交する方向へ搬送することで、像担持体の表面移動方向に延びるスジ状のフィルミングの端部にトナーによりせん断力を加えることができ、フィルミングの除去効果を高めることができる。さらに、像担持体の表面移動方向と直交する方向において、万遍なくトナーを行き渡らせることができ、像担持体の表面移動方向と直交する方向に万遍なくトナーによる研磨効果やフィルミング物質回収効果を得ることができる。
しかし、特許文献１に記載の画像形成装置においては、搬送部材たる螺旋状ブラシ部材に入力されるトナーは転写後の残留トナーでありそのトナー量は僅かである。従って、トナーによる上述の効果が不十分であった。
そこで、態様１では、前記搬送部材に未転写トナー像を入力する入力モードを有することで、搬送部材に入力されるトナー量を、特許文献１に記載のものよりも多くすることができる。よって、トナーによる像担持体の表面を研磨する効果や、フィルミング物質を回収する効果を十分得ることができ、特許文献１のものに比べてフィルミングを良好に抑制することができる。

（態様２）
態様１において、未転写トナー像を、螺旋状ブラシ部材２３などの搬送部材の中間転写ベルト１１などの像担持体のトナーを搬送する搬送方向最上流位置に形成する。
これによれば、実施形態で説明したように、像担持体の表面移動方向一端側から他端側まで未転写トナー像のトナーで、像担持体の表面の研磨およびフィルミング物質の回収を行うことができ、効率的にトナーを利用できる。

（態様３）
態様１または２において、入力モードは、中間転写ベルト１１などの像担持体に階調パターン６２などの画像濃度検知用トナー像を形成し、画像濃度検知用トナー像のトナー付着量を検知して画像濃度調整を行うプロセスコントロール動作などの画像調整モードである。
これによれば、画像調整と螺旋状ブラシ部材などの搬送部材への未転写トナー像の入力とを行なうことができる。

（態様４）
態様３において、階調パターンなどの画像濃度検知用トナー像を、螺旋状ブラシ部材２３などの搬送部材の像担持体のトナーを搬送する搬送方向で、互いに異なる位置に複数形成した。
これによれば、実施形態で説明したように、前記搬送方向のトナー濃度のバラツキを検知することができる。これにより、搬送方向のトナー濃度のバラツキを補正することができ、良好な画像調整を行うことができる。

（態様５）
態様１乃至４いずれかにおいて、螺旋状ブラシ部材２３などの搬送部材が、回転軸と、回転軸に巻き付くように形成されたスクリューブラシとを有する。
これによれば、実施形態で説明したように、非ブラシ部でトナー保持してトナーを像担持体の表面移動方向と直交する方向に搬送することができ、かつ、ブラシでトナーを像担持体の表面に押し付けることができ、トナーにフィルミング物質を良好に付着させることができ、像担持体上のフィルミングを回収することができる。

（態様６）
態様１乃至４いずれかにおいて、搬送部材が、回転軸と、回転軸に螺旋状に巻いたポリウレタン部材とを有する。
かかる構成でも、実施形態で説明したように、ポリウレタン部材の間でトナー保持してトナーを像担持体の表面移動方向と直交する方向に搬送することができ、かつ、ポリウレタン部材でトナーを像担持体の表面に押し付けることができ、トナーにフィルミング物質を良好に付着させることができ、像担持体上のフィルミングを回収することができる。

（態様７）
態様１乃至４いずれかにおいて、搬送部材が、表面に螺旋状の溝が形成れたゴムローラである。
かかる構成でも、実施形態で説明したように、螺旋状の溝にトナーを保持してトナーを像担持体の表面移動方向と直交する方向に搬送することができ、かつ、ゴムローラの表面で、トナーを像担持体の表面に押し付けることができ、トナーにフィルミング物質を良好に付着させることができ、像担持体上のフィルミングを回収することができる。

（態様８）
態様１乃至７いずれかにおいて、像担持体は、複数の張架ローラに張架された中間転写ベルト１１などの像担持体ベルトであり、搬送部材は、クリーニング部材よりも像担持ベルトの表面移動方向上流側に配置され、かつ、像担持ベルトを挟んでクリーニング部材と対向するクリーニング対向ローラに像担持ベルトを挟んで対向する。
これによれば、実施形態で説明したように、クリーニング部材で堰き止めたトナーを像担持体の表面移動方向と直交する方向に搬送して、廃トナー回収路へ移送することができる。また、クリーニング対向ローラに像担持ベルトを挟んで搬送部材を対向させることで、トナーにフィルミング物質を良好に付着させることができ、像担持体上のフィルミング物質を良好に回収することができる。

（態様９）
態様８において、螺旋状ブラシ部材２３などの搬送部材よりも像担持ベルトの表面移動方向上流側に、像担持ベルトを内側へ押し下げる押し下げローラ２５を配置した。
これによれば、実施形態で説明したように、像担持体ベルトのクリーニング対向ローラに巻き付く範囲を広げることができ、クリーニング部材と搬送部材とを、容易に像担持体ベルトを挟んでクリーニング対向ローラに対向させることができる。

（態様１０）
態様８または９において、螺旋状ブラシ部材２３などの搬送部材は、クリーニングブレード２２などのクリーニング部材で除去した残留トナーをクリーニング装置外へ搬送する廃トナー搬送部材を兼ねる。
これによれば、リーニング部材で除去した残留トナーを、像担持体の表面の研磨や、フィルミング物質の回収に用いることができる。また、クリーニング装置外へ搬送する廃トナー搬送部材を別に設けるものに比べて、部品点数を削減することができ、装置のコストダウンを図ることができる。

（態様１１）
態様１乃至１０いずれかにおいて、トナーは、研磨剤を含む。
これによれば、実施形態で説明したように、螺旋状ブラシ部材２３などの搬送部材による像担持体の表面を像担持体表面移動方向と直交する方向への搬送時に像担持体表面を良好に研磨することができる。

（態様１２）
態様１１において、研磨剤は、チタン酸ストロンチウムである。
これによれば、実施形態で説明したように、トナーよる像担持体表面の研磨効果を高めることができる。

１：感光体
３：画像形成部
６：プロセスカートリッジ
１１：中間転写ベルト
１５：中間転写ユニット
１８：クリーニング対向ローラ
２１：ベルトクリーニング装置
２２：クリーニングブレード
２３：螺旋状ブラシ部材
２３ａ：ブラシ部
２３ｂ：非ブラシ部
２４：シール部材
２５：押し下げローラ
６１：廃トナー回収路
６２：階調パターン
１００：カラープリンタ
１１１：光学センサ

特開２００３－２８７９７９号公報

Claims

被転写部材に転写されずに像担持体に残留した残留トナーをクリーニング部材で清掃するクリーニング装置を備えた画像形成装置において、
前記像担持体は、複数の張架ローラに張架されたマルテンス硬度１８０［Ｎ／ｍｍ ^２］以下の中間転写ベルトであり、
前記クリーニング装置は、前記中間転写ベルト上でトナーを前記中間転写ベルトの表面移動方向と直交する方向へ搬送する搬送部材を有し、
前記中間転写ベルトに画像濃度検知用トナー像を形成し、前記画像濃度検知用トナー像のトナー付着量を検知して画像濃度調整を行う画像調整モードを有し、
前記画像濃度検知用トナー像は、前記中間転写ベルトの両側の通紙領域外のうち、前記搬送部材の前記中間転写ベルト上のトナーを搬送する搬送方向上流側の通紙領域外に形成され、前記画像濃度検知用トナー像を未転写トナー像として前記搬送部材に入力することを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記画像濃度検知用トナー像を、前記搬送部材の前記中間転写ベルトのトナーを搬送する搬送方向で、互いに異なる位置に複数形成したことを特徴とする画像形成装置。
請求項１または２に記載の画像形成装置において、
前記搬送部材が、回転軸と、前記回転軸に巻き付くように形成されたスクリューブラシとを有することを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至３いずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記搬送部材が、回転軸と、前記回転軸に螺旋状に巻いたポリウレタン部材とを有することを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至３いずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記搬送部材が、表面に螺旋状の溝が形成れたゴムローラであることを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至５いずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記搬送部材は、前記クリーニング部材よりも前記中間転写ベルトの表面移動方向上流側に配置され、かつ、前記中間転写ベルトを挟んで前記クリーニング部材と対向するクリーニング対向ローラに前記中間転写ベルトを挟んで対向することを特徴とする画像形成装置。
請求項６に記載の画像形成装置において、
前記搬送部材よりも前記中間転写ベルトの表面移動方向上流側に、前記中間転写ベルトを内側へ押し下げる押し下げローラを配置したことを特徴とする画像形成装置。
請求項６または７に記載の画像形成装置において、
前記搬送部材は、前記クリーニング部材で除去した残留トナーを前記クリーニング装置外へ搬送する廃トナー搬送部材を兼ねることを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至８いずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記トナーは、研磨剤を含むことを特徴とする画像形成装置。
請求項９に記載の画像形成装置において、
前記研磨剤は、チタン酸ストロンチウムであることを特徴とする画像形成装置。