(57)【要約】【課題】  特に部材の追加を要さなくとも、ジッタによる画像の乱れを発生させることなく、画像流れを防止できる画像形成装置を提供すること。【解決手段】  感光体と、感光体に対向配置され感光体表面に形成されたトナー像が転写される中間転写体と、表面にトナーを担持して感光体の表面を研磨することでクリーニングする摺擦ローラと、感光体表面の摩擦抵抗値を検出する摩擦抵抗値検出手段を有する画像形成装置であって、摩擦抵抗値検出手段が、感光体表面又は中間転写体表面に形成される濃度検知用トナー像の濃度に基づいて摩擦抵抗値を検出するものであって、摩擦抵抗値検出手段によって所定の摩擦抵抗値より大きい値が検出された時に、摺擦ローラの感光体に対する回転比が変更されることを特徴とする画像形成装置とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、該感光体に対向配置され該感光体表面に形成されたトナー像が転写される中間転写体と、表面にトナーを担持して前記感光体の表面を研磨することでクリーニングする摺擦ローラと、前記感光体表面の摩擦抵抗値を検出する摩擦抵抗値検出手段を有する画像形成装置であって、
前記摩擦抵抗値検出手段が、前記感光体表面又は前記中間転写体表面に形成される濃度検知用トナー像の濃度に基づいて摩擦抵抗値を検出するものであって、
該摩擦抵抗値検出手段によって所定の摩擦抵抗値より大きい値が検出された時に、前記摺擦ローラの前記感光体に対する回転比が変更されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記摺擦ローラは、前記感光体と逆方向に該感光体の回転速度より遅く回転しており、前記摩擦抵抗値検出手段によって所定の摩擦抵抗値より大きい値が検出された時に、前記感光体と逆方向に前記感光体の回転速度より速く回転す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】
前記摺擦ローラは、前記感光体と逆方向に該感光体の回転速度より遅く回転しており、前記摩擦抵抗値検出手段によって所定の摩擦抵抗値より大きい値が検出された時に、前記感光体と同方向に回転す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４】
前記摩擦抵抗値検出手段が、前記中間転写体表面に形成される濃度検出用トナー像の濃度を検知する濃度検知センサであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記摩擦抵抗値検出手段による検出が、非画像形成時に行われることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記非画像形成時が、装置電源投入時である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】
前記非画像形成時が、所定枚数の画像形成処理を行った後であることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関するものであり、特に転写方式として中間転写方式を採用したカラー画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の複写機、ファックス、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置において、画像流れによる画質劣化が問題であった。
画像流れは、画像がぼやけたりこすれたように流れたりする現象であり、感光体表面に放電生成物（コロナ放電時に発生するオゾンや窒素酸化物等の活性物質及びそれらの反応生成物）の水溶体等、導電性を有する異物が付着し潜像電荷が潜像面方向に流れるために発生する。
【０００３】
この問題を解決する手段として、転写装置とクリーニングブレードの間に設けられたクリーニングローラ（摺擦ローラ）に、研磨剤が付着し研磨性を有するトナーであって画像を用紙へ転写した後に感光体表面に残留するトナーを担持させて、これにより感光体の表面を研磨することで、感光体の表面粗さを小さくして、感光体表面の放電生成物の水溶体等の異物を除去する技術が知られている。
【０００４】
しかし、画像形成装置の動作環境や使用される転写紙、トナーの状態等により感光体への異物の付着が増加した場合、或いはトナー外添剤の減少等に起因して研磨性が低下した場合は、異物の付着作用が摺擦ローラの研磨作用を上回るため、感光体の表面状態が劣化して表面摩擦係数が上昇し、感光体の駆動トルクの上昇、クリーニングブレードのスティックスリップ等を引き起こす。そのためブレード振動音の発生やブレードの巻き上がり、色ズレ、クリーニング不良等の不具合が発生する虞があった。
【０００５】
そこで特許文献１には、画像形成動作中常に、感光体の回転方向と同方向に且つ感光体に対して１２０％の周速で摺擦ローラが回転する画像形成装置が開示されている。これにより、高い研磨力が得られるので感光体の表面摩擦係数を上昇させず、クリーニング不良等の不具合を発生させない。
【０００６】
また特許文献２には、複数の摺擦ローラを備え、隣接する摺擦ローラの回転方向が互いに異なるように設定された画像形成装置が開示されている。これによると、高い研磨力が得られて感光体の表面摩擦係数を上昇させず、クリーニング不良等の不具合を発生させない。更に、摺擦ローラと感光体ドラムの摺擦負荷及びその変動の影響も受け難い。
【０００７】
しかしながら、特許文献１のように、画像形成動作中常に、摺擦ローラを感光体ドラムと同方向に且つ感光体ドラムの回転に比較して大きな回転速度で回転させると、感光体の研磨力を十分に向上させることはできるが、摺擦ローラと感光体ドラムの摺擦負荷及びその変動の影響で、回転むらや回転位置ずれによるジッタが発生し易く、画像の乱れとなって現れるという問題がある。
特許文献２の画像形成装置は、複数の摺擦ローラを用いるため部材点数も多く構成が複雑であり、装置自体が大きくなる或いはコストアップになるといった問題がある。
【０００８】
【特許文献１】特開平７−２３４６１９号公報
【特許文献２】特開２００４−３６１７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、上記の問題を鑑み、特に部材の追加を要さなくとも、ジッタによる画像の乱れを発生させることなく、画像流れを防止できる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、感光体と、該感光体に対向配置され該感光体表面に形成されたトナー像が転写される中間転写体と、表面にトナーを担持して前記感光体の表面を研磨することでクリーニングする摺擦ローラと、前記感光体表面の摩擦抵抗値を検出する摩擦抵抗値検出手段を有する画像形成装置であって、前記摩擦抵抗値検出手段が、前記感光体表面又は前記中間転写体表面に形成される濃度検知用トナー像の濃度に基づいて摩擦抵抗値を検出するものであって、該摩擦抵抗値検出手段によって所定の摩擦抵抗値より大きい値が検出された時に、前記摺擦ローラの前記感光体に対する回転比が変更されることを特徴とする画像形成装置に関する。
【００１１】
請求項２に係る発明は、前記摺擦ローラは、前記感光体と逆方向に該感光体の回転速度より遅く回転しており、前記摩擦抵抗値検出手段によって所定の摩擦抵抗値より大きい値が検出された時に、前記感光体と逆方向に前記感光体の回転速度より速く回転することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置に関する。
【００１２】
請求項３に係る発明は、前記摺擦ローラは、前記感光体と逆方向に該感光体の回転速度より遅く回転しており、前記摩擦抵抗値検出手段によって所定の摩擦抵抗値より大きい値が検出された時に、前記感光体と同方向に回転することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置に関する。
【００１３】
請求項４に係る発明は、前記摩擦抵抗値検出手段が、前記中間転写体表面に形成される濃度検知用トナー像の濃度を検知する濃度検知センサであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の画像形成装置に関する。
【００１４】
請求項５に係る発明は、前記摩擦抵抗値検出手段による検出が、非画像形成時に行われることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の画像形成装置に関する。
【００１５】
請求項６に係る発明は、前記非画像形成時が、装置電源投入時であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置に関する。
【００１６】
請求項７に係る発明は、前記非画像形成時が、所定枚数の画像形成処理を行った後であることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置に関する。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明によれば、感光体と、感光体に対向配置され感光体表面に形成されたトナー像が転写される中間転写体と、表面にトナーを担持して感光体の表面を研磨することでクリーニングする摺擦ローラと、感光体表面の摩擦抵抗値を検出する摩擦抵抗値検出手段を有する画像形成装置であって、摩擦抵抗値検出手段が、感光体表面又は中間転写体表面に形成される濃度検知用トナー像の濃度に基づいて摩擦抵抗値を検出するものであることにより、特に部材の追加をしなくても感光体表面の摩擦抵抗値を検出できる。
更に摩擦抵抗値検出手段によって所定の摩擦抵抗値より大きい値が検出された時に、摺擦ローラの感光体に対する回転比が変更されることにより、必要時にのみ研磨力を上げるので、ジッタが発生し難く画像乱れを防止できる。
【００１８】
請求項２に係る発明によれば、摺擦ローラは感光体と逆方向に感光体の回転速度より遅く回転しており、摩擦抵抗値検出手段によって所定の摩擦抵抗値より大きい値が検出された時に、感光体と逆方向に感光体の回転速度より速く回転することにより、摺擦負荷及びその変動の影響を受け難く、回転むらや回転位置ずれによるジッタを発生させず、研磨性能を上げることができる。
【００１９】
請求項３に係る発明によれば、摺擦ローラは、感光体と逆方向に感光体の回転速度より遅く回転しており、摩擦抵抗値検出手段によって所定の摩擦抵抗値より大きい値が検出された時に、感光体と同方向に回転することにより、より高い研磨性能を容易に得ることができる。
【００２０】
請求項４に係る発明によれば、摩擦抵抗値検出手段が、中間転写体表面に形成される濃度検知用トナー像の濃度を検知する濃度検知センサであることにより、濃度検知センサは１個あれば良いので、部材点数を減らすことができ装置のコンパクト化、省スペース化ができる。
【００２１】
請求項５に係る発明によれば、摩擦抵抗値検出手段による検出が、非画像形成時に行われることにより、摺擦ローラと感光体の摺擦負荷変動による影響を受けたとしても、ジッタを発生させない。
【００２２】
請求項６に係る発明によれば、非画像形成時が、装置電源投入時であることにより、画像形成動作前に感光体表面の摩擦抵抗値を検出できるので、画像乱れの発生を未然に防ぐことができる。
【００２３】
請求項７に係る発明によれば、非画像形成時が、所定枚数の画像形成処理を行った後であることにより、定期的に感光体表面の摩擦抵抗値を検出できるので感光体表面の摩擦抵抗値を適正に維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係る画像形成装置の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明に係る画像形成装置の画像形成部を示す概略図である。
本発明に係る画像形成装置は図１に示すように、中間転写体として無端状の転写ベルト（１）を有し、転写ベルト（１）は駆動ローラ（２）と従動ローラ（３）等にわたって巻き掛けられ図中矢印方向に回転駆動されている。
【００２５】
この転写ベルト（１）の上方には、異なる色のトナーで現像する複数の画像形成ユニット（４）、より詳しくは転写ベルト（１）の回転方向上流側から下流側に向けて、マゼンダトナー用画像形成ユニット（４Ｍ）、シアントナー用画像形成ユニット（４Ｃ）、イエロートナー用画像形成ユニット（４Ｙ）、及びブラックトナー用画像形成ユニット（４Ｂ）が順に配設されている。
各画像形成ユニット（４Ｍ）、（４Ｃ）、（４Ｙ）、（４Ｂ）は、夫々回転駆動する感光体ドラム（５）を有しており、感光体ドラム（５）の周りには夫々帯電装置（６）、露光装置（７）、現像装置（８）、クリーニングブレード（９）、除電装置（図示略）、及び摺擦ローラ（１０）を備えている。
感光体ドラム（５）は、アモルファスシリコン感光体であるが、これに限定されず、有機感光体であっても良い。
摺擦ローラ（１０）の材質は特に限定されないが、例えばエチレンプロピレンジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）の発泡体等が挙げられる。
【００２６】
転写ベルト（１）を挟んで各感光体ドラム（５）と対向するように夫々１次転写ローラ（１１）が設けられている。
また、転写ベルト（１）を挟んで駆動ローラ（２）と対向するように２次転写ローラ（図示略）が設けられている。駆動ローラ（２）の転写ベルト（１）進行方向前方側にはクリーニングブレード（１２）が備えられ、進行方向後方側には転写ベルト（１）に形成される濃度検知用トナー像（パッチと称す）の濃度を検知する濃度センサ（１３）が備えられている。濃度センサ（１３）は本実施形態では摩擦抵抗値検出手段としても用いられる。
１次転写ローラ（１１）及び２次転写ローラ（図示略）は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性を示すバイアス電圧を印加する電源を備えているが図１では省略し図示していない。
【００２７】
この画像形成装置による画像形成動作は、従来の画像形成装置と特に変わるところはなく、各画像形成ユニット（４）において、感光体ドラム（５）が回転駆動されながら帯電装置（６）によって帯電され露光装置（７）によって露光され、現像装置（８）によって現像されることにより、感光体（５）表面にトナー像が形成される。
その後、１次転写ローラ（１１）に前記バイアス電圧を印加することで、前記トナー像が転写ベルト（１）に転写される（１次転写）。
この動作は転写ベルト（１）を駆動しながら、各色トナーの画像形成ユニット（４Ｍ）、（４Ｃ）、（４Ｙ）、（４Ｂ）にて順次行われ、転写ベルト（１）上に異なる色のトナーが重ね合わされ、フルカラートナー像が形成される。
そして、２次転写ローラ（図示略）に前記バイアス電圧を印加することで、前記フルカラートナー像が用紙に転写される（２次転写）。
【００２８】
１次転写された後、感光体ドラム（５）は除電装置（図示略）によって除電され、摺擦ローラ（１０）及びクリーニングブレード（９）によってクリーニングされて、感光体ドラム（５）表面に残留する未転写トナーが除去される。
２次転写された後は、クリーニングブレード（１２）によって転写ベルト（１）表面に残留する未転写トナーが除去される。
【００２９】
図２は、４つの画像形成ユニット（４）のうち１つを拡大して示した概略図である。
図２に示すように、画像形成時において摺擦ローラ（１０）は、感光体ドラム（５）と逆方向に回転して、感光体ドラム（５）表面に残留する未転写トナーを回収する。
【００３０】
この時、摺擦ローラ（１０）は回収したトナーを表面に担持させて、感光体ドラム（５）より遅く回転する。これによりトナーによって感光体ドラム（５）表面を研磨して、感光体ドラム（５）表面に付着する放電生成物の水溶体等、導電性を有する異物を除去できる。
トナーには、微粒子酸化チタン等の研磨剤が外添剤として添加され、主に外添剤によって感光体ドラム（５）が研磨される。
【００３１】
動作環境やトナーの状態等により感光体ドラム（５）への異物の付着が増加した場合、或いはトナー添加剤の減少等に起因して研磨性が低下した場合には、異物の付着作用が摺擦ローラ（１０）の研磨作用を上回るため、感光体ドラム（５）の表面状態が劣化して表面摩擦抵抗値が上昇するが、摩擦抵抗値検出手段（濃度センサ（１３））によって所定の値より大きい摩擦抵抗値が検出されると、摺擦ローラ（１０）の感光体ドラム（５）に対する回転比が研磨性を上げるように変更される。
【００３２】
研磨性を上げるように回転比を変更するとは、摺擦ローラ（１０）を感光体ドラム（５）と逆方向（図２矢印方向）に感光体ドラム（５）より速く回転させるか、摺擦ローラ（１０）を感光体ドラム（５）と同方向（図２矢印逆方向）に回転させるかの何れかである。
【００３３】
前者は、摺擦ローラ（１０）と感光体ドラム（５）が逆方向（図２矢印方向）に回転、すなわち当接する部分は同じ向きに移動しているので、摺擦負荷及びその変動の影響を受け難く、回転むらや回転位置ずれによるジッタを発生させず、研磨性能を上げることができる。
【００３４】
後者は、摺擦ローラ（１０）と感光体ドラム（５）が同方向（図２矢印逆方向）に回転、すなわち当接する部分は逆向きに移動しているので、前者に比べ高い研磨性能を容易に得ることができる。
【００３５】
上記何れの場合も、摩擦抵抗値検出手段によって所定の摩擦抵抗値より大きい値が検出された時に、摺擦ローラ（１０）の感光体ドラム（５）に対する回転比が変更されることにより、必要時にのみ研磨性能を上げるので、ジッタを発生し難く画像乱れを防止できる。
また、摺擦ローラ（１０）は従来の画像形成装置にも備えられていることから、特に部材の追加も要しない。
【００３６】
次に、摩擦抵抗値検出手段による摩擦抵抗値の検出方法を説明する。
本実施形態において、摩擦抵抗値検出手段は転写ベルト（１）に形成される濃度検知用トナー像（パッチ）の濃度を検知する濃度センサ（１３）である。
【００３７】
図３にパッチの一例を示す。
図３（ａ）に示す帯状３列のベタ画像であるパッチ（２１）を感光体ドラム（５）表面に形成し転写ベルト（１）に転写した後、感光体ドラム（５）表面を除電、クリーニングして、図３（ｂ）に示すハーフトーン画像であるパッチ（２２）を新たに感光体ドラム（５）表面に形成して転写ベルト（１）に転写する。
転写ベルト（１）に転写されたパッチ（２２）の濃度を濃度センサ（１３）で検知する。
【００３８】
感光体ドラム（５）表面の摩擦抵抗値が上昇すると転写効率が低下し、転写されずに静電潜像上にトナーが残留する。そのため除電しきれずに帯電メモリが残り、画像濃度が低下する。
【００３９】
パッチ（２２）は、感光体ドラム（５）表面の摩擦抵抗値が上昇していない場合は図３（ｂ）に示す一様なハーフトーン画像を成しているが、摩擦抵抗値が上昇すると図３（ｃ）に示すようにパッチ（２１）に対応する部分に帯電メモリ（２１´）が残り、当該部分のパッチ（２２）の濃度が低下する。
【００４０】
濃度センサ（１３）によって検知された帯電メモリ（２１´）部分の濃度低下に基づいて感光体ドラム（５）表面の摩擦抵抗値が算出される。
具体的には、予め表１に示す一例のようにパッチ濃度低下と摩擦抵抗値との関係を調べ、検知されたパッチ濃度を表１の値に照合させて摩擦抵抗値を求める。
なお、パッチ濃度低下と摩擦抵抗値の関係は、動作環境や使用されるトナー等によって変動するものであって、表１に限定されるものではない。
【００４１】
【表１】
2010060679.tif 000003
【００４２】
本来、濃度センサ（１３）は、画像形成装置においてパッチ（２１）、（２２）を検知して、露光条件、現像条件等の画像形成条件を決定するために用いられるものであり、これを摩擦抵抗値検出手段として兼用しているので、特に部材の追加をしなくても感光体ドラム（５）表面の摩擦抵抗値を検出できる。
【００４３】
なお、パッチ濃度検知は転写ベルト（１）表面に形成されるパッチの濃度を検知するものに限られず、感光体ドラム（５）表面に形成されるパッチの濃度を検知するものであっても良いが、前者の方が好ましい。
特にカラー画像形成装置において、後者の場合は各色トナー用感光体ドラム（５）夫々に濃度センサが必要となり部品点数が増えるのに対し、前者の場合は転写ベルト（１）に転写されたパッチの濃度を検知するので濃度センサ（１３）は１個あれば足り、部品点数が少なくて良いからである。
【００４４】
上記した感光体ドラム（５）表面の摩擦抵抗値の検出は、非画像形成時に行われることが好ましい。
摩擦抵抗値上昇を検出した時に、摺擦ローラ（１０）の感光体ドラム（５）に対する回転比を変更して摺擦負荷変動による影響を受けたとしても、画像形成動作を行っていないので、ジッタが発生しないからである。
【００４５】
上記した感光体ドラム（５）表面の摩擦抵抗値の検出は、装置電源投入時に行われることが好ましい。
画像形成動作を行う前に感光体ドラム（５）表面の摩擦抵抗値を検出できるので、画像乱れの発生を未然に防ぐことができるからである。
【００４６】
上記した感光体ドラム（５）表面の摩擦抵抗値の検出は、所定枚数（例えば３０，０００枚、５０，０００枚等）の画像形成処理を行った後に行われることが好ましい。
定期的に感光体表面の摩擦抵抗値を検出できるので感光体ドラム（５）表面の摩擦抵抗値を適正に維持できるからである。
【００４７】
本実施形態はカラー画像を形成する画像形成装置であるが、これに限定されるものではなく、本発明はモノクロの画像形成装置にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、複写機、プリンタ、ファックス等の電子写真方式を採用した画像形成装置に好適に利用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の画像形成部を示す概略図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の画像形成ユニットを示す概略図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置における濃度検知用トナー像の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１      中間転写ベルト
５      感光体ドラム
１０    摺擦ローラ
１３    濃度センサ
２１    パッチ
２２    パッチ
【図１】
2010060679.tif 000004
【図２】
2010060679.tif 000005
【図３】
2010060679.tif 000006