(57)【要約】【課題】低線速モードでかつ高画像面積率の画像を作像した場合にも、構成の複雑化、コストアップを来たすことなく潤滑剤塗布量の低下による不具合を速やかに抑制できる画像形成装置を提供する。【解決手段】低線速モードの際、通紙中の記録媒体に形成される画像の画像面積値に基づいて、記録媒体間の紙間距離を調整する制御手段３０を有している。制御手段３０は、画像処理部３１からの画像データによる画像面積値に基づいて紙間延長率を算出し、該紙間延長率に対応した紙間距離を設定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に形成された静電潜像を可視像化する現像手段と、前記像担持体の表面をクリーニングするクリーニング手段と、前記像担持体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段とを備え、１つの作像線速モードの他に、該作像線速モードよりも低線速で通紙する低線速モードを有する画像形成装置において、
低線速モードの際、通紙中の記録媒体に形成される画像の画像面積値に基づいて、記録媒体間の紙間距離を調整する制御手段を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記制御手段は前記画像面積値に基づいて紙間延長率を算出し、該紙間延長率に対応した紙間距離を設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像形成装置において、
他の制御により算出された紙間延長による紙間距離が存在する場合、前記制御手段は、前記画像面積値に基づいて算出された紙間延長による紙間距離と前記他の制御により算出された紙間延長による紙間距離とを比較し、長い方の紙間距離を設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載の画像形成装置において、
前記画像面積値に基づいて算出された紙間延長率の下限値が１００％に設定されてい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、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらのうち少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置に係り、詳しくは、像担持体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に電子写真装置は、一様に帯電された像担持体（感光体）上に、画像データにより変調された書込光を照射して、感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像の形成された感光体に現像手段によりトナーを供給してトナー画像として可視像化する。
感光体上のトナー画像を転写部で転写紙（記録紙、或いは中間転写体）に転写した後、定着部で転写紙上に転写したトナーを加熱・加圧して定着させ、感光体表面に残留したトナーをクリーニング部でクリーニングブレードにより掻き取る等の方法により回収する。以上のような画像形成プロセスとなっている。
【０００３】
クリーニング部においては、残留トナーのクリーニング手段としてのゴム等の弾性体から成るクリーニングブレードが従来から広く使用されているが、これはクリーニングブレードを用いたクリーニング装置の構造が単純で小型であり、コスト面からも有利であるという理由による。
クリーニングブレードの材質としては、耐薬品性、耐摩耗性、成形性、機械的強度等の点から熱可塑性エラストマーの一種であるポリウレタンゴムが主に用いられている。
この種の画像形成装置ではクリーニング性の向上、画像の均一化、転写効率向上、感光体の耐摩耗性向上等を目的として、感光体に潤滑剤を塗布することが行われている。
潤滑剤を塗布することにより、感光体の表面摩擦係数が低下し、潤滑剤の塗布・掻き取り動作の繰り返しで、感光体の表面が常にリフレッシュされ、潤滑剤がトナーに付着して回収トナーの流動性が維持される。
【０００４】
感光体の表面摩擦係数が低下すると、感光体表面やクリーニングブレードエッジ部の磨耗の進行が抑えられ、感光体の耐摩耗性が向上しクリーニング性能の低下が防止される。また、トナーと感光体との付着力が低下し、非画像部での不着トナーが減少し、転写紙のトナー汚れが防止される。さらに、トナーが転写紙に移行し易くなり、ライン画像で発生し易い虫喰い状の転写白抜けが低減し、転写電界を小さくして、転写紙の剥離時の剥離放電によるトナーの像担持体への再不着が防止される。
潤滑剤の塗布・掻き取り動作の繰り返しで、光体表面が常にリフレッシュされると、トナー中の微粉添加物の感光体表面への不着が防止され、微粉添加物を核にして、トナー主成分の樹脂が紡錘形の斑点に成長し、露光工程での除電で除かれず現像されて画像品質が低下し、クリーニングブレードエッジに損傷を与えることが防止される。
潤滑剤がトナーに付着して回収トナーの流動性が維持されると、流動性の低下と加圧加熱によって、トナーが固着して搬送経路やクリーニングユニットが破損することが防止される。このように、潤滑剤を塗布することにより色々な優れた効果が得られる。
潤滑剤塗布手段の構成としては、一般的に、ステアリン酸亜鉛などからなるバー状ないしブロック状の潤滑剤を潤滑剤塗布ブラシで削り取って感光体表面に付着させる方式となっている。
【０００５】
ところで、高解像度を要する作像（例えば通常600dpiを1200dpiに）や、厚紙通紙を実現するために通常より低線速で通紙する低線速モード（例えば通常180mm/sの作像線速を90mm/sに）で作像する場合、潤滑剤塗布ブラシは回転数が落ちて潤滑剤研磨能力も下がるため、通常速よりも感光体への潤滑剤塗布量が少なくなるとことがわかっている。
一方、画像面積率の高い画像を作像した場合も潤滑剤塗布手段から感光体への潤滑剤塗布量が少なくなることがわかっている。
そのため、上記のように低線速モードでかつ高画像面積率の画像を作像した場合、通常モードと同等の潤滑剤塗布量を得ることが困難となり、結果、感光体摩擦係数上昇によるブレード鳴きや、シリカ付着などによるいわゆるメダカ画像、フィルミング、または一次転写、感光体間で発生する虫食い画像などの不具合の発生することが懸念される。
特許文献１には、クリーニングブレードの振動を検知する手段を設け、検知信号に基づいて像担持体表面への潤滑剤供給量を制御することが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の対策では、潤滑剤供給量を制御する機構を新たに付加する必要があるため構成の複雑化を来たすとともに、コストアップを避けられない。
また、クリーニングブレードの振動検知をトリガとするため、潤滑剤を供給すべきパターンが限定され、感光体表面の摩擦係数の増加抑制機能を略一定に維持することは困難であった。
また、クリーニングブレードの振動検知がなされてから潤滑剤の供給量を変えるため、対策応答性が低いという問題もあった。
【０００７】
本発明は、このような現状に鑑みてなされたもので、低線速モードでかつ高画像面積率の画像を作像した場合にも、構成の複雑化、コストアップを来たすことなく潤滑剤塗布量の低下による不具合を速やかに抑制できる画像形成装置の提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に形成された静電潜像を可視像化する現像手段と、前記像担持体の表面をクリーニングするクリーニング手段と、前記像担持体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段とを備え、１つの作像線速モードの他に、該作像線速モードよりも低線速で通紙する低線速モードを有する画像形成装置において、低線速モードの際、通紙中の記録媒体に形成される画像の画像面積値に基づいて、記録媒体間の紙間距離を調整する制御手段を有していることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記制御手段は前記画像面積値に基づいて紙間延長率を算出し、該紙間延長率に対応した紙間距離を設定することを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、他の制御により算出された紙間延長による紙間距離が存在する場合、前記制御手段は、前記画像面積値に基づいて算出された紙間延長による紙間距離と前記他の制御により算出された紙間延長による紙間距離とを比較し、長い方の紙間距離を設定することを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の画像形成装置において、前記画像面積値に基づいて算出された紙間延長率の下限値が１００％に設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、低線速モードかつ高画像面積入力時、各画像面積に適した紙間延長を行うことで、十分な潤滑剤塗布を行うことができ、感光体摩擦係数の上昇を抑えることができる。
通紙中の画像面積値をトリガに紙間延長をするので、従来のブレード振動検知をトリガとする方式に比べて高精度に潤滑剤塗布レベルを安定させることができる。
紙間調整によって潤滑剤塗布量を調整するので、構成の複雑化、コストアップを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概要構成図である。
【図２】プロセスカートリッジの拡大図である。
【図３】制御ブロック図である。
【図４】画像面積累積平均ＭＡＸ値と紙間延長率Ｄとの関係を示すグラフである。
【図５】紙間延長率の下限値を１００％に固定した場合の画像面積累積平均ＭＡＸ値と紙間延長率Ｄとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
まず、図１に基づいて本実施形態に係る画像形成装置としての４連タンデム中間転写方式のカラー複写機の構成の概要を説明する。
図１において、符号１００は作像手段を、２００は中間転写手段を示している。作像手段１００の上に設置されている画像読取手段は図示を省略してある。
作像手段１００は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４つの作像ステーションを備えている。各作像ステーションは、それぞれ同一構成であり、共に反時計回りに回転する担持体としてのドラム状の感光体１を平行に並べて設置している。
色別の符号を略して説明すると、各感光体１の回りには帯電手段としての帯電ローラ３、現像手段としての現像装置２、各感光体ドラム１上に形成されたトナー像を後述する中間転写体としての中間転写ベルト４に転写する１次転写手段としての１次転写ローラ５、潤滑剤塗布手段を兼ねる１次クリーニング装置６が配置されている。各１次転写ローラ５は、１次転写位置でそれぞれ中間転写ベルト４を挟んで不図示の付勢部材によって感光体１に押し当てられている。
各現像装置２にはそれぞれ異なる色のカラートナーが収容されている。各作像ステーションの上には、露光手段としての光書込み装置１１（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）が設けられている。
【００１３】
中間転写手段２００では、無端ベルト状の中間転写ベルト４が、駆動ローラ２１、従動ローラ２２、２次転写対向ローラ２３に掛け回されて、図中時計回りに走行可能に備えられている。
従動ローラ２２の対向部位には、中間転写ベルト４の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置２４が設けられている。
２次転写対向ローラ２３の対向位置には２次転写手段としての２次転写ローラ２５が備えられている。２次転写ローラ２５は、不図示の押圧バネによって２次転写対向ローラ２３に向けて押圧されながら中間転写ベルト４のトナー像担持面に当接して２次転写ニップである圧接部を形成している。
図示しない電源によって２次転写バイアスが２次転写ローラ２５に印加され、接地された２次転写対向ローラ２３との間に位置する２次転写ニップには、２次転写電界が形成される。
【００１４】
図２に示すように、感光体１とその周辺の上記各部材は装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジ３００に一体に収容されている。
すなわち、プロセスカートリッジ３００は、ケーシング３１０内に感光体１と、各プロセス手段としての帯電ローラ３、現像装置２、１次クリーニング装置６を備えている（図１では簡略表示している）。
本実施形態では、プロセスカートリッジ３００そのものを交換するようになっているが、プロセスカートリッジ３００を画像形成装置本体から取り外し、感光体１、帯電ローラ３、現像装置２、１次クリーニング装置６のような単位で新しいものと交換するような構成でもよい。
【００１５】
１次クリーニング装置６のトナー除去手段及び潤滑剤塗布手段の構成動作について図２にて詳細に説明する。
感光体１の回転方向の上流側から順に、クリーニング前除電ランプ６０で感光体１を除電し、ファーブラシ６１で転写残トナーを掻き乱しながら、除去部材としてのクリーニングブレード６２でトナーを除去しやすくしており、ファーブラシ６１上に付着したトナーはフリッカー６３によりフリッキングされる。
フリッキングではじき飛ばされたトナーは搬送スクリュ６４でクリーニング装置外に搬送するようになっている。ファーブラシ６１は感光体１に対して矢印のごとく連れまわり方向に回転している。感光体１に対するファーブラシ６１の入り込みは見かけ上の食い込みを表している。
【００１６】
クリーニングブレード６２は図示しない回転自在に保持されたホルダに固定されており、感光体１の回転方向に対してカウンタ方向で当接するように支持されている。また、クリーニングブレード６２は、図示しない加圧スプリングにより感光体１に対して加圧され、トナー除去するようになっている。クリーニングブレード６２によりトナー除去された感光体１は潤滑剤塗布手段６５の塗布部材としてのブラシローラ状の塗布ブラシ６６により潤滑剤であるステアリン酸亜鉛を塗布される。
ステアリン酸亜鉛の塗布は図示しないガイドブラケットに保持された固形状のステアリン酸亜鉛６７が加圧スプリング６８により塗布ブラシ６６に加圧され、塗布ブラシ６６によりステアリン酸亜鉛６７を削って感光体１上に塗布している。
感光体１に対する塗布ブラシ６６の入り込みは見かけ上の食い込みを表している。
潤滑剤塗布手段６５の感光体回転方向下流側には、塗布ブラシ６６で感光体１上に粉体状に付着したステアリン酸亜鉛を均すゴムブレードからなる均し部材としての塗布ブレード６９が、感光体１にカウンタ方向で当接するように設けられている。
図２において、符号ＬＢは光書込み装置１１からのレーザービームを示している。
【００１７】
潤滑剤としては、ステアリン酸亜鉛の他に、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウム、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸銅、パルチミン酸、亜鉛パルチミン酸コバルト、パルチミン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、パルチミン酸アルミニウム、パルチミン酸カルシウム、カプリル酸鉛、カプロン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、及びリコリノレン酸カドミウムの如き比較的高次の脂肪酸などが挙げられる。また、カルナウバワックスのような天然ワックスであってもよい。
【００１８】
図１に示すように、帯電ローラ３で一様に帯電されたＹ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｋ（黒）の各作像ステ−ションの感光体１上にスキャナで読み取られた画像を色分解して各色毎に書き込み、静電潜像を形成する。
画像形成プロセスをＹ（イエロー）のステーションで説明する。感光体１上に形成された潜像は、現像装置２によりＹトナーを潜像に合わせて現像し、トナー像を形成する。現像されたＹ（イエロー）トナー像は、感光体１と中間転写ベルト４が接している部分で１次転写ローラ５へのバイアス印加によって中間転写ベルト４上に転写される。
このようにして順次Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｋ（黒）の順で各作像ステーションでも同様にして感光体１上でトナー像を形成し、中間転写ベルト４上に転写されたトナー像が２次転写位置に到達するタイミングに合わせて図示しないレジストローラ対から記録媒体としての転写紙Ｐが給紙され、２次転写ローラ２５により転写紙Ｐ上に一括転写される。
中間転写ベルト４上にトナー像を１次転写した後の感光体１は、１次クリーニング装置６で転写残トナーを除去され、潤滑剤塗布手段６５により潤滑剤を塗布され、再度、帯電ローラ３で一様に帯電される動作を繰り返す。
転写紙にトナー像を２次転写した後の中間転写ベルト４は、ベルトクリーニング装置であるクリーニング装置２４により、転写残トナーを除去される。
【００１９】
次に、低線速モードが設定され且つ高画像面積率の画像を作像する場合の制御について説明する。
図３に示すように、本実施形態における制御は制御手段３０によってなされる。制御手段３０は、表１に示すように、画像処理部３１からの画像データ情報に基づいて画像面積率を算出し、変数ＢとＣによる一次式から紙間延長率Ｄを算出する。
紙間延長率Ｄ＝１００％のときのＡ４Ｔ換算紙間距離Ｇ１（ｍｍ）をデフォルト値として他の値が計算されている。図４は、画像面積累積平均ＭＡＸ値と紙間延長率Ｄとの関係を示すグラフである。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
制御手段３０は、操作パネル３２によって又は図示しないＰＣを介して低線速モードが設定された場合、通紙中の転写紙Ｐに形成される画像の、画像処理部３１から送信される画像データに基づいて画像面積率Ａを算出し、これに基づいて紙間延長率Ｄを算出する。紙間延長率Ｄに基づいて紙間距離Ｇ１を算出あるいはテーブルから抽出し、周知の紙間距離調整動作を行う。すなわち、例えば給紙ローラの駆動を制御するとともに、これに対応して作像プロセスの開始タイミングを制御する。
低線速モードかつ高画像面積入力時、画像面積から算出した各画像面積に適した紙間延長を行うことで、トナー入力のない空回転時間が得られるため、その間に十分な潤滑剤塗布を行うことができ、結果感光体摩擦係数の上昇を抑えることが可能となる。
【００２２】
次に、他の実施形態を説明する。
本実施形態では、定着や他の制御により算出された紙間延長による紙間距離が存在する場合、制御手段３０は、上記画像面積値に基づいて算出された紙間延長による紙間距離と上記他の制御により算出された紙間延長による紙間距離とを比較し、長い方の紙間距離を設定することを特徴とする。
例えば、定着都合による紙間延長（例えば、小サイズ紙の通紙時など）から算出された紙間延長による紙間距離Ｇ２が存在する場合、制御手段３０は紙間延長率Ｄに基づいて決定された紙間距離Ｇ１と紙間距離Ｇ２との長さを比較し、長い方を紙間調整距離として設定する。
長い方を採用することで、最適な紙間距離で作像することが可能となる。
【００２３】
次に、さらに他の実施形態を説明する。
本実施形態では、画像面積値に基づいて算出された紙間延長率の下限値が１００％に設定されていることを特徴とする。
表２は、紙間延長率の下限値Ｅを１００％に固定した場合の数値を示している。この場合、紙間距離Ｇ１は下限値を１００％に固定して得られる紙間延長率Ｄ１に基づいて算出又は抽出される。図５は、本実施形態における画像面積累積平均ＭＡＸ値と紙間延長率Ｄとの関係を示すグラフである。
【００２４】
【表２】
2011059320.tif 000004
【００２５】
下限値Ｅを１００％に固定することで、紙間延長率Ｄ１は１００％以下にならず、感光体摩擦係数の上昇を確実に抑えることが可能となる。
【符号の説明】
【００２６】
１  像担持体としての感光体ドラム
２  現像手段としての現像装置
３  帯電手段としての帯電ローラ
６  潤滑剤塗布手段を兼ねるクリーニング手段としての１次クリーニング装置
１１  露光手段としての光書込み装置
３０  制御手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２７】
【特許文献１】特開２００４−２７８７３４号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2011059320.tif 000008
【図５】
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