(57)【要約】  【課題】像担持体上に形成されたフィルミングの除去を確実に行うことが可能な画像形成装置を提供する。  【解決手段】トナー像を担持する像担持体７と、像担持体７上のトナー像を被記録媒体１９に転写する転写部材１７と、像担持体７の表面をクリーニングするクリーニング装置１４と、像担持体７のトナー像が形成されていない地肌部からの反射光に対する受光量を検知する地肌部検知手段３４と、像担持体７の表面に対して接離可能であり該表面を研磨する研磨部材２９とを備え、地肌部検知手段３４により検知された受光量の初期の値と現在の値との比率が所定値を超えた際に、研磨部材２９を像担持体７の表面に接触させる制御手段３３を有する画像形成装置１。【選択図】図１
2018025695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体上のトナー像を被記録媒体に転写する転写部材と、
前記像担持体の表面をクリーニングするクリーニング装置と、
前記像担持体の前記トナー像が形成されていない地肌部からの反射光に対する受光量を検知する地肌部検知手段と、
前記像担持体の表面に対して接離可能であり該表面を研磨する研磨部材とを備え、
前記地肌部検知手段により検知された前記受光量の初期の値と現在の値との比率が所定値を超えた際に、前記研磨部材を前記像担持体の表面に接触させる制御手段を有する画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記所定値は任意に設定可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像形成装置において、
前記像担持体の表面に対する前記研磨部材の接触量を任意で設定可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体の表面に対して前記研磨部材を接離させるカムを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一つに記載の画像形成装置において、
前記研磨部材は繊維状の材質からなるブラシローラであ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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置において、感光体上や中間転写ベルト上に形成された検知用パターンの濃度や位置をセンサで読み取り、画像濃度調整や色ずれ補正制御を行う技術が知られている。この画像濃度や色ずれを補正する際に、中間転写ベルトの地肌部において所定の反射光が返るようにセンサの出力を調整しているが、経時の使用により中間転写ベルト上にはトナーや紙粉等の不要物が堆積（フィルミング）し、ベルトの光沢度の低下に伴いセンサの出力が上昇し、センサの出力限界を超えると濃度や色ずれを補正できなくなったり、フィルミングのムラによってセンサの出力が不安定となり正しい補正ができなくなったりするという問題点があった。この問題は、特に画像面積率及び１回当たりの出力枚数が低くフルカラー率が高い場合に発生し易い。
【０００３】
そこで、ベルト上の堆積物（フィルミング）を除去して低下した光沢度を上昇させ、センサの出力値を安定させるべく、センサ出力が上昇した際にベルト上にトナーパターンを形成し、ベルトクリーニング装置にトナーを供給させることによりベルトクリーニング装置のベルト表面に対する摩擦係数及び掻き取り機能を向上させ、フィルミングを除去する技術が提案されている（例えば「特許文献１」参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし上述の技術では、ベルトクリーニング装置のベルト表面に対する摩擦係数及び掻き取り機能を向上させるべくベルトクリーニング装置にトナーを供給していることから、ベルト上に形成されたフィルミングを直接的に除去するものではないため、フィルミングの除去を常に完全に行うことはできないという問題点がある。
本発明は、上述した問題点を解決し、ベルトやドラム等の像担持体上に形成されたフィルミングの除去を確実に行うことが可能な画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体上のトナー像を被記録媒体に転写する転写部材と、前記像担持体の表面をクリーニングするクリーニング装置と、前記像担持体の前記トナー像が形成されていない地肌部からの反射光に対する受光量を検知する地肌部検知手段と、前記像担持体の表面に対して接離可能であり該表面を研磨する研磨部材とを備え、前記地肌部検知手段により検知された前記受光量の初期の値と現在の値との比率が所定値を超えた際に、前記研磨部材を前記像担持体の表面に接触させる制御手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、画像形成装置の継続使用状況に応じて像担持体の光沢度が低下して地肌部検知手段の出力が上昇してきたときに、像担持体上に堆積した不要物を確実に除去して地肌部検知手段の出力値を一定の値以下とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態を適用した画像形成装置の概略正面図である。
【図２】本発明の一実施形態における研磨部材が中間転写ベルトから離間した状態を示すベルトクリーニング装置の概略図である。
【図３】本発明の一実施形態における研磨部材が中間転写ベルトに圧接した状態を示すベルトクリーニング装置の概略図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるベルトフィルミング除去動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、本発明の一実施形態を適用可能な画像形成装置を示している。同図においてフルカラー複写機である画像形成装置１は、４個の感光体ドラム２Ｙ（イエロ），２Ｍ（マゼンタ），２Ｃ（シアン），２Ｋ（ブラック）を有している。対応する各感光体ドラム２の周囲には、それぞれ感光体クリーニング装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、帯電装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、１次転写ローラ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋが配設されている。各感光体クリーニング装置３の内部には、対応する各感光体ドラム２の周面に当接して該周面をクリーニングするブレードがそれぞれ設けられている。
【０００９】
各感光体ドラム２の周面には、露光装置から出射された各色画像に対応するレーザ光２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋが照射され、各色画像に対応した静電潜像がそれぞれ形成される。形成された各静電潜像にはそれぞれ対応する各現像装置５から各色トナーが供給されて可視像化され、可視像化された各色トナー像は、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの順で後述する中間転写ドラム７上に重畳転写され、中間転写ベルト７上にフルカラートナー像が形成される。
【００１０】
各感光体ドラム２の上方には、像担持体としての中間転写ベルト７が各感光体２の周面と各１次転写ローラ６とで挟持される態様で配設されている。中間転写ベルト７は、２次転写対向ローラ８、テンションローラ９、張架ローラ１０，１１，１２によって張架されており、図示しない駆動手段によって２次転写対向ローラ８が回転駆動されることにより図の矢印方向に走行駆動される。
各１次転写ローラ６は、それぞればねによって対応する感光体ドラム２に対して中間転写ベルト７を介して圧接されており、各１次転写ローラ６には電圧印加装置１３から所定の１次転写バイアス電圧が印加される。
【００１１】
中間転写ベルト７は、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）等を単層または複数層構成し、カーボンブラック等の導電性材料を分散させ、その体積抵抗率を１０８〜１０１２Ωｃｍ、かつ表面抵抗率が１０９〜１０１３Ωｃｍの範囲となるように調整されている。なお、必要に応じて中間転写ベルト７の表面に離型層を形成してもよい。離型層に用いられる材料としては、ＥＴＦＥ、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ、ＰＥＡ（パーフルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＦ（フッ化ビニル）等のフッ素樹脂が挙げられるが、これ等に限定されることはない。中間転写ベルト７の製造方法としては、注型法や遠心成形法等があり、必要に応じてその表面を研磨してもよい。
【００１２】
中間転写ベルト７の体積抵抗率が上述した範囲を超えると転写に必要なバイアスが高くなるため、電源コストの増大を招くこととなり好ましくない。また、転写工程、被記録媒体剥離工程等で中間転写ベルト７の帯電電位が高くなり、かつ自己放電が困難になるため除電手段を設ける必要が生じる。
中間転写ベルト７の体積抵抗率及び表面抵抗率が上述した範囲を下回ると、帯電電位の減衰が速くなるため自己放電による除電には有利となるが、転写時の電流が面方向に流れるためトナー飛散が発生してしまう。従って、本発明における中間転写ベルト７の体積抵抗率及び表面抵抗率は上述した範囲内でなければならない。
なお、体積抵抗率及び表面抵抗率の測定は高抵抗抵抗率計（三菱化学社製ハイレスタＩＰ）にＨＲＳプローブ（内側電極直径５．９ｍｍ、リング電極内径１１ｍｍ）を接続し、中間転写ベルト７の表裏に１００Ｖ（表面抵抗率は５００Ｖ）の電圧を印加して１０秒後の測定値を用いた。
【００１３】
図１において、符号１４は中間転写ベルト７の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置を示している。ベルトクリーニング装置１４は、ウレタンゴム製のクリーニングブレード１５及び廃トナーを搬送するスクリュ１６を有している。クリーニングブレード１５は、中間転写ベルト７との密着性を高めるため、中間転写ベルト７を介して張架ローラ１２に圧接されており、中間転写ベルト７上のトナーを堰き止めてクリーニングするように構成されている。
【００１４】
中間転写ベルト７を介して２次転写対向ローラ８と圧接する位置には、転写部材としての２次転写ローラ１７が配設されている。２次転写ローラ１７は、ステンレス等の金属製の芯金上に導電性材料によって１０６〜１０１０Ωｃｍの抵抗値に調整されたウレタン等の弾性体を被覆することにより構成されている。２次転写ローラ１７の抵抗値が上述の値を超えると電流が流れにくくなり、必要な転写性を得るためにはより高電圧を印加しなくてはならず、電源コストの増大を招くこととなる。また、高電圧を印加するため転写ニップ前後の空隙において放電が発生し、ハーフトーン画像上に放電による白ポチ抜けが発生する。
【００１５】
２次転写ローラ１７の抵抗値が上述の範囲を下回ると、同一画像上に存在する複数色画像部（例えば３色重ね像）と単色画像部との転写性が両立できなくなる。これは、２次転写ローラ１７の抵抗値が低いために比較的低電圧で単色画像部を転写するためには十分な電流が流れるものの、複数色画像部を転写するためには必要な電圧が不足するためである。複数色画像部を転写するには単色画像部に対して最適な電圧よりも高い電圧値が必要であり、複数色画像部を転写可能である電圧に設定すると単色画像部では転写電流過剰となり、転写効率の低減を招くこととなる。
【００１６】
２次転写ローラ１７の抵抗値は、導電性の金属板に２次転写ローラ１７を配設し、その芯金の両端部に片側４．９Ｎ（両端合計で９．８Ｎ）の荷重をかけた状態で、芯金と金属板との間に１０００Ｖの電圧を印加したときに流れる電流値から算出した。２次転写ローラ１７は上述したように中間転写ベルト７を介して２次転写対向ローラ８に圧接されており、２次転写対向ローラ８の回転に従動して回転する。２次転写対向ローラ８には、中間転写ベルト７上のトナー像を被記録媒体に転写させるため、電圧印加装置１８から２次転写バイアス電圧が印加される。本実施形態では、定電流制御を行っている。
【００１７】
画像形成装置１の装置本体下方には、被記録媒体である用紙１９が貯容されている。用紙１９は、給紙ローラ２０、搬送ローラ対２１、レジストローラ対２２により、中間転写ベルト７上の４色重ね画像先端部が２次転写ローラ１７と２次転写対向ローラ８との圧接部である２次転写ニップ部に到達するタイミングに合わせて、ガイド部材２３に案内されつつ給紙される。２次転写ニップ部で用紙１９に転写された４色重ね画像はガイド部材２４に案内されて定着装置２５へと搬送され、定着装置２５において熱と圧力とにより用紙１９上に定着される。画像が定着された用紙１９は、排紙ローラ対２６によって機外に排出される。
【００１８】
図２は、本発明の特徴部であるベルトフィルミング除去装置を示している。ベルトフィルミング除去装置２８は、中間転写ベルト７の表面に生じたフィルミング層を除去するブラシローラからなる研磨部材２９、中間転写ベルト７を介して研磨部材２９と圧接する研磨部材対向ローラ３０、研磨部材２９を中間転写ベルト７から離間させている図示しないばね、研磨部材２９をばねの付勢力に抗して中間転写ベルト７に圧接させるカム３１を有している。カム３１及び図示しないばねは画像形成装置１の前後方向端部にそれぞれ１個ずつ計２個配設されている。
【００１９】
カム３１は、画像形成装置１の装置本体に設けられたモータ３２からの駆動力を、タイミングベルト等の図示しない駆動力伝達手段を介してその中心軸に受けることによって回転駆動される。これによりカム３１は、図２に示すようにその短径部が研磨部材２９と接触して図示しないばねの付勢力により研磨部材２９の周面が中間転写ベルト７から離間する離間位置と、図３に示すようにその長径部が研磨部材２９と接触して図示しないばねの付勢力に抗して研磨部材２９の周面が中間転写ベルト７に圧接する圧接位置との間の任意の位置に位置決めされる。
モータ３２は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する周知のマイクロコンピュータである制御手段３３にその作動を制御される。
【００２０】
研磨部材２９は、図１に示すように２次転写ニップ部よりもベルト走行方向下流側であってクリーニングブレード１５よりもベルト走行方向上流側のベルトクリーニング装置１４内に設けられている。研磨部材２９がこの位置に配設されている理由は、２次転写ニップ部で発生した残トナーや後述する調整パターン、地汚れトナー等がクリーニングブレード１５でクリーニングされる前に、研磨部材２９に絡めてトナーとブラシとで中間転写ベルト７を研磨することにより、研磨能力が大きく向上するためである。本実施形態では、研磨部材２９がベルトクリーニング装置１４内に配設されているが、研磨部材２９は上述した位置に配設されていればクリーニング装置１４の外部に設けられていてもよい。
【００２１】
図２及び図３に示した構成では、カム３１の長径部頂点にて研磨部材２９を押圧して研磨部材２９を中間転写ベルト７に接触させているが、カム３１の停止する位置を変更することにより中間転写ベルト７に対する研磨部材２９の接触量を調整することができる。調整モードは少なくとも二つのテーブルを有していて任意に設定可能であることが望ましい。また、どのテーブルをフィルミング除去動作に使用するかも任意に設定可能である。
【００２２】
図１に示すように、２次転写ニップ部のベルト走行方向直下流位置には、地肌部検知手段としてのセンサ３４が配設されている。センサ３４は、中間転写ベルト７上に形成された画像濃度調整や色ずれ補正制御用の検知用パターンの濃度や位置を読み取る。センサ３４の検出結果は制御手段３３に送られる。
【００２３】
図４は、ベルトフィルミング除去装置２８を作動させて中間転写ベルト７の表面からフィルミングを除去するベルトフィルミング除去動作のフローチャートを示している。図４に基づき、ベルトフィルミング除去動作を説明する。
【００２４】
先ず、画像形成装置１の画質調整や色ずれ補正等の調整モード実行時に、中間転写ベルト７の地肌部における反射光が一定となるようにセンサ３４の出力値を取得する（ＳＴ０１）。次に、取得したセンサ３４の出力値Ｉｆ１とセンサ３４の初期出力値Ｉｆ０との比が所定値である閾値Ａを超えているか否かを制御手段３３が判定する（ＳＴ０２）。ここで、閾値Ａを超えていない場合には、制御手段３３は中間転写ベルト７上に堆積している不要物の量が少ないと判断して、ベルトフィルミング除去動作を実行せず終了する（ＳＴ０３）。
【００２５】
ステップＳＴ０２で閾値Ａを超えている場合には、制御手段３３は中間転写ベルト７上に堆積している不要物の量が多いと判断して、ベルトフィルミング除去動作を実行する（ＳＴ０４）。ここで、上述のようにベルトフィルミング除去動作が複数のモードを有しており、制御手段３３はどのモードが設定されているかを確認（ＳＴ０５）し、モード確認後に制御手段３３はモードに応じてモータ３２を回転駆動させ、中間転写ベルト７を介して研磨部材２９を研磨部材対向ローラ３０に圧接させる（ＳＴ０６）。
【００２６】
上述の構成により、画像形成装置１の継続使用状況に応じて中間転写ベルト７の光沢度が低下してセンサ３４の出力が上昇してきたときに、中間転写ベルト７上に堆積した不要物を確実に除去してセンサ３４の出力値を一定の値以下とすることができる。これにより、画像形成装置１の濃度補正や色ずれ補正ができなくなったり、堆積物のムラによりセンサ３４の出力が不安定となり正確な補正ができなかったりするといった問題点の発生を防止することができる。
【００２７】
本発明において、ベルトフィルミング除去動作を行うか否かを判断する閾値Ａは任意で設定可能であり、具体的には１以上１０以下の任意の数である。この構成により、フィルミングの量を常時少なくさせたい場合や、調整動作回数を減少させてダウンタイムを極力減らしたい場合等、画像形成装置１の使用状況に応じてベルトフィルミング動作の実行頻度を任意に調整することができる。
【００２８】
上記実施形態では研磨部材２９と中間転写ベルト７との圧接量を変更可能に構成されていることから、閾値Ａとして低い値と高い値とを有し、低い値ではベルトフィルミング除去動作において圧接量を少なく、高い値では圧接量を多くする。圧接量を少なくするは中間転写ベルト７表面のフィルミング量を常に少ない状態としたい場合であり、圧接量を多くするのは調整動作回数を減少させてダウンタイムを極力少なくする場合である。このように、中間転写ベルト７の研磨力を堆積している不要物の質に応じて変更することができる。
【００２９】
上述の実施形態では、研磨部材２９を中間転写ベルト７に対して接離させる部材としてカム３１を用いているので、構成を簡易化することによりコストダウンを図ることができる。また、研磨部材２９として繊維状の材質からなるブラシローラを用いているので中間転写ベルト７に対する接触量の調整が簡単であると共に、研磨能力の高い研磨部材を提供することができる。
【００３０】
上述した実施形態では、画像が形成される被記録媒体として用紙１９を示した。この用紙１９とは記録紙には限定されず、厚紙、ハガキ、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等も含まれる。また用紙以外の被記録媒体として、ＯＨＰシート、ＯＨＰフィルム、樹脂フィルム等、シート状を呈し画像形成可能な物質であればどのようなものを用いてもよい。
【００３１】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定しない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を例示したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３２】
１  画像形成装置
７  像担持体（中間転写ベルト）
１４  ベルトクリーニング装置
１７  転写部材（２次転写ローラ）
１９  被記録媒体（用紙）
２９  研磨部材
３１  カム
３３  制御手段
３４  地肌部検知手段（センサ）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３３】
【特許文献１】特開２０１６−２０９７０号公報
【図１】
2018025695.tif 000003
【図２】
2018025695.tif 000004
【図３】
2018025695.tif 000005
【図４】
2018025695.tif 000006