(57)【要約】【課題】  画像形成装置の寿命を通じて、像担持体への、潤滑剤付着及び傷が入ることによる画像弊害の低減化。【解決手段】  画像形成後の停止動作を逆回転の有無で二種類設け、像担持体とクリーニングブレードの使用時間、回転数によって、どちらかの動作を選択する。【選択図】  図１
2011150293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に潤滑剤を含む層を有し、静電潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体の静電潜像を現像して現像剤像とする現像装置と、
クリーニングブレードを前記像担持体に潤滑剤を介して圧接し、前記像担持体が回転することで、前記像担持体の上の現像剤を、除去するクリーニング手段と、
前記像担持体の使用時間に関する情報を検知する検知手段を備え、
前記像担持体は画像形成のために第１の方向に回転させられ、
前記画像形成の終了後に、前記像担持体を第１の方向とは逆方向の第２の方向に回転をさせないで停止させる第１の停止動作制御と、前記第２の方向に回転をさせた後停止させる第２の停止動作制御とを制御する制御手段を備え、
前記クリーニングブレードは、前記第１の方向に対してカウンター方向に配置され、
前記検知手段によって検知される前記使用時間に関する情報から得られる前記像担持体の使用時間について、第１の使用時間と、前記第１の使用時間よりも前記像担持体の使用時間が多い第２の使用時間とした時、
前記制御手段は、前記第１の使用時間の場合は、前記第１の停止動作制御を行い、前記第２の使用時間の場合は、前記第２の停止動作制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記使用時間に関する情報とは前記像担持体の回転数又は、回転時間であり、前記回転数又は回転時間が、閾値以下の時は前記第１の停止動作を選択し、前記閾値より大きい時は前記第２の停止動作を選択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】
画像形成装置の設置された温度を検知する環境検知部を備え、前記環境検知部の検知結果に応じて、前記像担持体の使用時間に関する情報を補正することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
画像形成装置の設置された温度を検知する環境検知部を備え、前記環境検知部の検知結果に応じて、前記像担持体の停止動作を選択する為の閾値を補正することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
静電潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体の静電潜像を現像して現像剤像とする現像装置と、
表面に潤滑剤を有するクリーニングブレードを前記像担持体に潤滑剤を介して圧接し、前記像担持体が回転することで、前記像担持体の上の現像剤を、除去するクリーニング手段と、
前記クリーニングブレードの使用時間に関する情報を検知する検知手段を備え、
前記像担持体は画像形成のために第１の方向に回転させられ、
前記画像形成の終了後に、前記像担持体を第１の方向とは逆方向の第２の方向に回転をさせないで停止させる第１の停止動作制御と、前記第２の方向に回転をさせた後停止させる第２の停止動作制御とを制御する制御手段を備え、
前記クリーニングブレードは、前記第１の方向に対してカウンター方向に配置され、
前記検知手段によって検知される前記使用時間に関する情報から得られる前記クリーニングブレードの使用時間について、第１の使用時間と、前記第１の使用時間よりも前記クリーニングブレードの使用時間が多い第２の使用時間とした時、
前記制御手段は、前記第１の使用時間の場合は、前記第１の停止動作制御を行い、前記第２の使用時間の場合は、前記第２の停止動作制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記使用時間に関する情報とは前記像担持体の回転数又は、回転時間であり、前記回転数又は回転時間が、閾値以下の時は前記第１の停止動作を選択し、前記閾値より大きい時は前記第２の停止動作を選択す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】
画像形成装置の設置された温度を検知する温度検知部を備え、
前記温度検知部の検知結果に応じて、前記像担持体の使用時間に関する情報を補正することを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
画像形成装置の設置された温度を検知する環境検知部を備え、
前記環境検知部の検知結果に応じて、前記像担持体の停止動作を選択する為の閾値を補正することを特徴とする請求項５または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、レーザプリンター、複写機、ファクシミリ等の電子写真記録方式を利用する画像形成装置に関するものである。特に、電子写真感光体等の潜像担持体にクリーニングブレード等の弾性を有するクリーニング部材を当接させることによって画像担持体上の現像剤を除去する方式の画像形成装置及び画像担持体の駆動制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成装置において、潜像担持体である感光体あるいは中間転写体等の像担持体表面に形成担持させた現像剤像（トナー像）を、記録媒体としての転写材に転写した後に残る像担持体上の転写残トナーを除去するクリーニング装置が知られている。
【０００３】
一般的なクリーニング装置には、ブレードクリーニング方式が汎用されている。この方式は、クリーニング部材として可撓性（ゴム弾性）を有するクリーニングブレードを像担持体に所定の圧接状態で当接させて像担持体面を清掃することで像担持体上から転写残トナーを掻き取って除去するものである。また、クリーニングブレードはクリーニング効率向上のために一般に像担持体に対して像担持体の画像形成時の回転方向においてカウンターに当接されている。
【０００４】
上記のようなブレードクリーニング方式を用いた画像形成装置においては、像担持体との摩擦よりブレードがめくれることがあった。このブレードめくれを防止するために、像担持体またはブレードの表面を低摩擦処理する技術が提案されている。例えば、特許文献１のように像担持体の表面に潤滑剤等を塗布し、摩擦係数を低減させることで、ブレードめくれを低減できる。
【０００５】
一方で、上記のようなブレードクリーニング方式を用いた画像形成装置においては、紙粉量の多い用紙を用いて、印刷を続けると、クリーニングブレードと像担持体（例えば、感光ドラム、以下ドラム）とのドラム間に紙粉を噛み込むことがある。紙粉を噛み込んだまま印刷を続けると、ドラムが傷つき、この傷が原因となり、画像に縦スジ状の画像不良が発生することがある。この現象は先に述べた像担持体またはブレードの表面を低摩擦処理（摩擦力が低くなるような処理）をすることで紙粉の噛み込む量を減らすことができる。これは、像担持対等を低摩擦処理することにより、仮に像担持体とブレードとの間の摩擦力が小さいため、噛み込みは強固ではなくなるためと考えられる。噛み込みを減らす別の方法として、噛み込んだ紙粉を開放するべく、印刷終了時に像担持体を逆方向に回転させる技術がある。例えば特許文献２に記載の方法で紙粉の噛み込みを低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３０５７７０号公報
【特許文献２】特開２００２−２５８７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のブレードクリーニング方式を用いた画像形成装置において、像担持体またはブレードの表面を低摩擦処理させたものを用いる場合、像担持体またはブレードの使用状態に応じて、異なる二種類の画像不良が発生してしまうことが解った。以下にその詳細を説明する。
【０００８】
ブレードまたは像担持体の表面に潤滑剤等を塗布したクリーニング装置では、ブレードまたは像担持体の使用初期では、多くの潤滑剤が像担持体の回転と共に剥がれていく。その潤滑剤が像担持体の回転と共にブレード先端に捕集されることが顕著であった。その捕集された潤滑剤のついたブレード先端を像担持体へ一定以上の圧力で押圧されることで、像担持体へ潤滑剤の跡が付き、横スジ状の画像不良画像が出現することがあった。
【０００９】
また、ブレードまたは像担持体の使用初期以降では、それぞれの表面に潤滑剤等を塗布したクリーニング装置であっても、ブレードと像担持体間の紙粉の噛み込みが増え、紙粉によりドラムに傷をつけ、縦スジ状の画像不良を発生させることがあった。
【００１０】
本提案は上記の課題を鑑みてなされたものである。その目的は、潤滑剤による低摩擦処理を施した像担持体またはクリーニングブレード用いた場合に、画像形成装置の使用を通じて、像担持体への潤滑剤付着及び傷が入ることによる画像弊害を低減化し高画質を維持することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する為に、本出願に係る第１の発明は、
表面に潤滑剤を含む層を有し、静電潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体の静電潜像を現像して現像剤像とする現像装置と、
クリーニングブレードを前記像担持体に潤滑剤を介して圧接し、前記像担持体が回転することで、前記像担持体の上の現像剤を、除去するクリーニング手段と、
前記像担持体の使用時間に関する情報を検知する検知手段を備え、
前記像担持体は画像形成のために第１の方向に回転させられ、
前記画像形成の終了後に、前記像担持体を第１の方向とは逆方向の第２の方向に回転をさせないで停止させる第１の停止動作制御と、前記第２の方向に回転をさせた後停止させる第２の停止動作制御とを制御する制御手段を備え、
前記検知手段によって検知される前記使用時間に関する情報から得られる前記像担持体の使用時間について、第１の使用時間と、前記第１の使用時間よりも前記像担持体の使用時間が多い第２の使用時間とした時、
前記制御手段は、前記第１の使用時間の場合は、前記第１の停止動作制御を行い、前記第２の使用時間の場合は、前記第２の停止動作制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、画像形成装置の使用を通じて、像担持体への、潤滑剤付着及び傷が入ることによる画像弊害を低減化し高画質を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施例の停止動作を選択する際のフローチャートである。
【図２】本発明に係る画像形成装置の概略構成断面図である。
【図３】感光ドラムの模式図である。
【図４】ドラムの回転時間に対するドラムとクリーニングブレード間の動摩擦係数の推移である。
【図５】クリーニングブレードニップの拡大図である。
【図６】第１の実施例の回転方向の切り替えのタイミングチャートである。
【図７】第１の実施例の制御手段等の関係を表すブロック図である。
【図８】温度毎の動摩擦係数の回転時間推移である。
【図９】温度に対する動摩擦係数の閾値となるまでの回転時間である。
【図１０】第２の実施例の制御手段等の関係を表すブロック図である。
【図１１】第２の実施例の停止動作を選択する際のフローチャートである。
【図１２】第２の実施例の停止動作を選択する際のフローチャートの別の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施例１）
以下、図２を用いて本発名に最適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。
【００１５】
但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法・材質・形状それらの相対的配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。本実施例では最も簡略な画像形成装置の例として、モノクロレーザープリンタを挙げているが、当然タンデム型、ロータリー型のカラーレーザープリンタでも実施できる。
【００１６】
図２は本実施例の画像形成装置の概略構成の模式図である。この画像形成装置Ａは、電子写真プロセスを用いた画像形成装置である。この画像形成装置Ａはイメージリーダ（原稿画像読装置）・パソコン・ファクシミリ等のホスト装置（不図示）からコントローラ部（制御手段：ＣＰＵ）入力する電気的画像信号に基づいて記録媒体としてのシート状の記録材Ｐに画像形成を行う。コントローラ部はホスト装置や画像形成装置の操作部との間で各種の電気的な情報の授受をすると共に、画像形成装置Ａの画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。操作部には、メイン電源スイッチ（不図示）が設けられている。
【００１７】
本実施例の画像形成装置Ａは、表面に静電潜像を担持する像担持体としての、感光ドラム（以下、ドラムと記す）１を有する。さらには、このドラム１に作用するプロセス手段としての、帯電手段２、画像露光手段３、現像手段５、転写手段６、ドラムクリーニング手段７を有する。ドラム１はドラム軸線を中心に矢印Ｒ１の時計方向に所定の速度で回転駆動される。本実施例では、ドラム１と帯電手段２、現像手段５、ドラムクリーニング手段７を一体とし、画像形成装置本体から着脱可能に設けたカートリッジ９としている。カートリッジ９には、カートリッジ新品時からのドラム１の使用時間を記憶するための記憶手段である不揮発性のメモリ１０を備えている。
【００１８】
帯電手段２はドラム１の表面を所定の極性（本実施例では負極性）・電位に一様に帯電する手段であり、帯電ローラ２と支持部材（不図示）と、バネ部材（不図示）を主要部として備えている。支持部材は導電性で、帯電ローラ２を両端部にて回転自在に支持する。バネ部材は、これら支持部材を介して、帯電ローラをドラム１に対して押し付ける。画像形成装置本体に設けられた帯電バイアス電源（不図示）は、バネ部材及び支持部材を介して帯電ローラ２に電圧を印加する。
【００１９】
画像露光手段３はドラム１の表面に静電潜像を形成する手段であり、本実施例ではレーザースキャナユニットを用いている。この画像露光手段３はホスト装置（不図示）からコントローラ部（不図示）に入力する画像情報に対応して変調したレーザー光Ｌを出力して反射ミラー４を介してドラム１の帯電処理面を露光部位Ｅにおいて走査露光する。これにより、ドラム１の面に静電潜像が形成される。本実施例においては、静電潜像形成方式は、帯電したドラム面を画像情報部に対応して露光するイメージ露光方式としている。
【００２０】
現像手段５はドラム面に形成された静電潜像を現像剤像（トナー像）として可視化する手段である。現像器５は、現像剤担持体として現像ローラ５３を有する。現像ローラ５３はドラム１に接触可能に構成される。本実施例においては、現像器５は、現像剤Ｔとして負帯電性の非磁性トナーを用いた接触現像型の反転現像器である。そして、本実施例においては、ブラック色のトナーを収容した現像器である。現像器５は、トナーＴを収容させた現像剤収容室として現像剤容器５２と、ドラム１に形成された静電潜像を現像するための現像剤担持体としての現像ローラ５３と、現像ローラ５３に接触してトナーを供給する現像剤供給部材としての塗布ローラ５４を有する。また、現像ローラ５３上のトナー層を規制する現像剤層厚規制部材としての規制ブレード５５と、現像ローラ５３と現像剤容器５２との隙間からのトナー漏れを防止する漏れ防止シール５６を有する。
【００２１】
転写手段６はドラム１の面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する手段であり、本実施例では中間転写ベルトユニット６を用いている。このユニット６は、中間転写体（第１の記録媒体）としての、誘電体製で可撓性を有するエンドレスのポリエチレンナフタレートからなる中間転写ベルト（以下、ベルトと記す）６１を有する。そして、このベルト６１を懸回張設している、ＥＰＤＭスポンジからなる１次転写ローラ６２、ベルト駆動ローラ（不図示）、ＥＭＤＭスポンジからなる２次転写対向ローラ６４、テンションローラ６５を有する。１次転写ローラ６２はドラム１に対してベルト６１を挟んで圧接している。ドラム１とベルト６１の接触部が１次転写ニップ部である。２次転写対向ローラ６４のベルト懸回部には２次転写ローラ６６が対向配設されている。この２次転写ローラ６６は、揺動機構（不図示）により、ベルト６１を挟んで２次転写対向ローラ６４に当接した作用位置と、ベルト６１の表面から離隔した非作用位置とに位置移動される。ベルト上から紙等の記録材へトナー像を転写させるタイミングに限って、非作用位置から作用位置へ移動し、二次転写終了後に再び離隔する。２次転写ローラ６６が作用位置に移動された状態において、２次転写ローラ６６とベルト６１の接触部が２次転写ニップ部である。テンションローラ６５のベルト懸回部には、ベルト６１の表面をクリーニングするベルトクリーニング手段６７が配設されている。このベルトクリーニング手段６７はベルト６１の表面に常時当接し、転写しきれずに残ったトナー（転写残トナー）をベルト上から清掃、回収する。ドラムクリーニング手段７は、ベルト６１に対するトナー像の１次転写後のドラム１面から１次転写残トナーを除去する手段であり、ポリウレタンゴムからなるクリーニングブレード７１を用いている。ドラム面から除去されたトナーはクリーナー容器７２に収容される。クリーニングブレード７１は、その自由端が固定端よりも画像形成時のドラム１の回転方向の上流側に配置される、いわゆるカウンター方向に配置されている。クリーニングブレードがカウンター方向に配置されることで、トナーの清掃を効率良く行うことができる。
【００２２】
ここで、本実施例における静電潜像像担持体である前記ドラム１について説明する。図３はドラム１の層構成の模式図である。このドラム１は、導電性の支持体１１の上に電子写真感光層（電荷発生層）１２が形成されている。そして、その感光層１２の上に更に表面層（電荷輸送層）１３が形成されている。表面層１３は主として電荷輸送材料とバインダー樹脂と潤滑剤を溶剤中に溶解させた塗料を塗工乾燥して形成する。乾燥過程で潤滑材は電荷湯像材料やバインダー樹脂に比べ、表面エネルギーが小さい為に、表層に析出する。用いられる電荷輸送材料としては各種のトリアリールアミン系化合物、ヒドラゾン系化合物、スチルベン系化合物等が用いられる。
【００２３】
なお、本実施例におけるドラム１は、表面に潤滑剤を含む層を持っている。印刷動作の中でドラム１がクリーニング手段７と摺擦を繰り返すうちに、次第にこの潤滑剤は剥離される。このような潤滑剤の層を持っている理由は、未使用の感光体ユニットにおいて最初にクリーニングブレード７１に転写残トナー等の潤滑物が到達するまでの間、ドラム１表面とクリーニングブレード７１間の摩擦係数μを低減するためである。摩擦係数μを低減することにより、クリーニングブレード７１がタックしてめくれてしまうのを防止することが可能となる。タックしてめくれてしまうとは、クリーニングブレード７１のドラム１表面への粘着性が高まり、クリーニングブレード７１がドラム１の回転に引っ張られて、めくれてしまうことである。タックとは、ブレード７１がドラム１にベトッとくっついてしまう状態である。また、このようにドラム１表面に潤滑剤の層を持つことにより、クリーニングブレード７１に潤滑剤を塗布しなくてもドラム１表面とクリーニングブレード７１間の摩擦抵抗を低減することができる。印刷動作を行なううちに、感光ドラム１上にトナーが供給され、クリーニングブレード７１には潤滑物たるトナーが供給されるため、潤滑剤が剥離された後もドラム１表面とクリーニングブレード７１間の摩擦係数μは低い状態に保たれる。また、潤滑剤には櫛型ポリマーを用いた。市販品としてＵＳ２７０、ＵＳ３８０，ＵＳ４５０（東亞合成者製）等があるが、本実施例ではＵＳ２７０を用いた。今回の実施例では以上の物質を挙げたが、本実施例の現象は潤滑剤一般でおきうるものであり、例えば、ジメチルシリコンオイル、メチルフェニルシリコンオイル等の物質も想定できる。また、本実施例では、電荷輸送材料とバインダー樹脂と潤滑剤を溶剤中に溶解させた塗料を塗布乾燥させて表面層を作っているがこれに限られるものではない。電荷輸送層を形成後、ドラム１の表面に潤滑剤のみを塗布乾燥させることにより、潤滑剤を含む表面層を形成するようにしてもよい。
【００２４】
また、本実施例ではドラム１に潤滑剤を塗布を行なった場合の形態を示したが、クリーニングブレードに潤滑剤を塗布した場合について述べる。クリーニングブレードに潤滑剤を塗布した場合であっても、画像形成を行なうことで、ドラム１とクリーニングブレード７１との摺擦により、クリーニングブレード表面の潤滑剤は、少しずつ剥がれていく。本実施例では、クリーニングブレードはドラムに対して当接したまま回転する構成である為、ドラムの使用時間はクリーニングブレードの使用時間は同一である。従って、ドラムの使用時間を用いて、同様の制御を行うことができる。ドラム対して、クリーニングブレードの当接、離間を選択できる構成では、クリーニングブレードの使用時間を別途検知する必要がある。
【００２５】
次に、画像形成装置Ａの画像形成動作について説明する。コントローラ部（不図示）は画像形成スタート信号が入力されると、メインモータ（不図示）を駆動させる。これにより、ドラム１が矢印Ｒ１の方向に、ベルト６１が矢印Ｒ３の方向に１５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで駆動される。ドラム１の駆動に伴い帯電手段としての帯電ローラ２は従動回転を開始し、帯電バイアスとして約−１０００Ｖの直流電圧が印加され、ドラム１の表面電位を暗電位（ＶＤ）−５００Ｖに帯電する。
【００２６】
現像手段５においては、現像ローラ５３がドラム１と接触状態で、現像ローラ５３に駆動が伝達され現像バイアスとして−３００Ｖの直流電圧が印加される。２次転写ローラ６６はベルト６１から離隔した非作用位置に移動されて保持されている。
【００２７】
露光装置３からは画像信号に対応して変調されたレーザー光Ｌが出力されてドラム面が走査露光される。これにより、ドラム面に画像に対応した静電潜像が形成される。露光された部分の電位は、明電位（ＶＬ）−１００Ｖとなる。その静電潜像が現像器５によりトナー像（現像剤像）として現像される。
【００２８】
本実施例においては、現像器５の現像ローラ５３がトナーを介してドラム１に接触している。現像ローラ５３はドラム１に接触した状態でドラム１に形成された静電潜像を現像する。所謂、接触現像方式を用いている。現像器５には、画像形成実行時に画像形成装置本体側の駆動手段（不図示）と電源部（不図示）から駆動力と現像バイアスが入力される。現像ローラ５３は矢印Ｒ４の方向に所定の速度で回転駆動される。従って、現像ローラ５３のドラム接触部における回転方向はドラム１の回転方向Ｒ１に対して順方向である。現像ローラ５３の回転駆動速度は２２５ｍｍ／ｓｅｃとし、ドラム１の回転速度の１．５倍のスピードで回転駆動するものとする。また、現像ローラ５３に接触して現像ローラ５３にトナーを供給する塗布ローラ５４は矢印Ｒ５の方向に所定の速度で回転駆動される。従って、塗布ローラ５４の現像ローラ接触部における回転方向は現像ローラ５３の回転方向Ｒ４に対して逆方向（カウンタ方向）である。回転する現像ローラ５３の周上には回転する塗布ローラ５４によってトナーが塗布され、塗布されたトナーが規制ブレード５５により薄層にコーティングされる。そのトナー薄層が現像ローラ５３の引き続く回転により搬送されてドラム１の面に適用される。また、現像ローラ５３には現像バイアス電源部Ｖから−３００Ｖの直流電圧が印加される。これにより、現像ローラ５３の周上のトナー薄層がドラム面の静電潜像に対応して選択的にドラム面に転移する。これにより静電潜像がトナー像として現像される。静電潜像の現像に供されなかったトナーは現像ローラ５３の引き続く回転により現像剤容器５２内に戻し搬送される。そして、塗布ローラ５４により現像ローラ５３の面から除去されるとともに、現像ローラ５３の面には再び塗布ローラ５４によってトナーが塗布される。この動作が繰り返されて、ドラム面の静電潜像の現像が実行される。
【００２９】
ドラム１上に現像されたトナー像は１次転写ニップ部においてベルト６１上に１次転写される。その際、１次転写ローラ６２には所定の制御タイミングでトナーの帯電極性とは逆極性（正極性）の１次転写バイアスが印加される。１次転写時に１次転写ローラに印加される電圧は、画像形成時に定電圧制御される。
【００３０】
１次転写後のドラム１上の転写残トナーは、クリーニングブレード７１によりドラム１上から取り除かれる。取り除かれたトナーはクリーナー容器７２に収容される。このクリーニングブレード７１は、一般的にウレタンゴム等の柔軟性のあるものが用いられる。通常、クリーニングブレードは、ゴム硬度、厚さ、弾性率、突き出し量等の条件を最適化する必要がある。その後、ドラム１は次の画像形成に備えるため、再び帯電手段２により帯電が行われる。
【００３１】
一方、所定の制御タイミングで記録材給送部（不図示）から第２の記録媒体としてのシート状の記録材Ｐが一枚分離されて給送される。その記録材Ｐはレジストローラユニット（不図示）によって所定の制御タイミングにて２次転写ローラ６６とベルト６１との接触部である２次転写ニップ部に導入される。２次転写ローラ６６にはトナーの帯電極性とは逆極性（正極性）で所定電位の２次転写バイアスが印加される。２次転写ローラ６６に印加される電圧は、画像形成時に定電圧制御される。これにより、記録材Ｐが２次転写ニップ部を挟持搬送されていく過程で、ベルト６１上のトナー像が記録材Ｐの面に順次に一括２次転写される。
【００３２】
記録材Ｐはベルト６１の面から分離されて定着ユニット８へ導入され、定着ニップ部で加熱・加圧される。これによりトナー像の記録材Ｐへの定着がなされる。そして、記録材Ｐは定着ユニット８を出て、画像形成物として排出部（不図示）に排出される。また、記録材分離後のベルト６１の表面に残留した２次転写残トナーはベルトクリーニング手段６７によって除去される。
【００３３】
画像形成の終了後、コントローラ部（不図示）はドラム１、レーザースキャナユニット３、ベルト６１等の駆動を停止するとともに２次転写ローラ６６を非作用位置に移動する。そして、次の画像形成スタート信号の入力を待つ待機状態へ移行する。画像形成の終了後とは、ホスト装置から送られてきた画像形成信号に基づいて行われる記録材への画像形成が終了した後をさす。記録材複数枚にわたる連続の画像形成信号が送られてきた場合は、複数枚の画像形成が終了した後である。この時画像形成のために、回転していたドラム１の停止方法について、実験結果と共に詳しく後述する。画像形成のためにドラム１が回転していた第１の方向を正回転、正回転とは逆方向の第２の方向を逆回転と定義する。
【００３４】
初めに、紙分噛み込みと潤滑剤付着の課題について説明する。以下の検討は常温２３℃で印刷動作を行ったものである。
【００３５】
紙粉の噛み込みは、２次転写ニップ部で、記録材としての紙にトナー像を転写する際に、紙から紙粉がベルト６１に付着することで発生する。ベルト６１に付着した紙粉は、ベルト６１の回転により１次転写ニップ部に到達し、１次転写ニップ部においてベルト６１からドラム１に移動する。そして、ドラム１の回転によりクリーニングブレード７１とドラム１の接触部へ到達する。クリーニングブレード７１とドラム１との間に紙粉が噛み込んだ状態でドラム１が回転するとドラム１に傷がつき画像に影響を与える。なお、本実施例では、中間転写体であるベルト６１を介してトナー像を記録材に転写をする構成で説明したが、ドラム１から記録材に直接転写をするような装置であっても同様の課題は発生する。
【００３６】
潤滑剤付着は、潤滑剤がクリーニングブレード７１の先端に捕集されることにより発生する。その捕集された潤滑剤のついたクリーニングブレード先端がドラム１へ押圧されることで、ドラム１へ潤滑剤が付着する。この潤滑剤の付着により、横スジ状の画像不良画像が出現することがある。具体的な現象については後述する。
【００３７】
次に、今回問題にしている紙分噛み込みと潤滑剤付着に対して、正回転のまま停止した場合と逆回転後に停止した場合の現象レベルを示し、そのメカニズムを述べる。
【００３８】
【表１】
2011150293.tif 000003
【００３９】
表１（Ａ）に紙粉噛み込みのレベルについて示した。ドラムの回転時間とは、使用初期のドラムからの回転時間を示している。紙粉噛み込みはドラムの回転時間が短い方がレベルが良い。これは図４のようにドラムを回転させるに従いドラムとクリーニングブレード間の動摩擦係数が上昇するので、ドラム回転時間が長くなるほど紙粉を捕獲しやすくなる為である。ドラムを回転させるに従い、潤滑剤が次第に剥離する為に動摩擦係数が上昇していく。一方でトナーが滑剤の役割も担うようになる為に、ある程度の動摩擦係数で安定する。正回転のまま停止した場合は、ドラムの回転時間が所定時間以上長くなった場合に、ブレード７１とドラム１との間に紙粉の噛み込みが発生した。逆回転後停止を行なうことで、噛み込みを防止することができる。これは図５（Ｃ）のように、一旦噛み込んだ紙粉を逆回転に沿わせて掻き出すことで、除去できる為だと考えている。以上から紙粉噛み込みを防ぐ為には、ドラムの回転時間がある程度長くなってから逆回転を行なうことが必要である。本実施例における検討結果では回転時間が１０分で逆回転が必要になった。
【００４０】
表１（Ｂ）に潤滑剤付着のレベルについて示した。図５（Ｄ）のように潤滑剤がドラムに押し付けられると、潤滑剤がドラムに付着する。潤滑剤の付着が強固であると、画像形成中にも、潤滑剤はドラム上に付着し続ける。潤滑剤をまとったドラムは、十分にレーザー露光を受けることができずに、狙いと異なった濃度のトナー像になる。これが画像上横スジとして出現する場合があり潤滑剤付着跡と呼ぶ。ユーザーに対して、○を限度内のレベル、×を限度外のレベルと定める。潤滑剤付着はドラムの回転時間が長い方がレベルが良い。これは、ドラムの回転時間が長くなるほど剥離される潤滑剤の量が少なくなる為、付着物質自体少なくなり、付着レベルが良いと考えられる。図４はドラムの回転時間に対するドラムとクリーニングブレード間の動摩擦係数のグラフであるが、グラフの傾きが急峻である程、剥離する潤滑剤が多いといえる。従って、ドラム回転初期は剥離される潤滑剤の量が多いといえる。また、潤滑剤付着は逆回転停止を行なうことで、レベルが悪化する。これは図５（Ａ）のように潤滑剤は画像形成時、ブレードを裏回りして捕集されていると考えられる。逆回転後に停止した場合は、図５（Ｂ）のようにドラム上に捕集された潤滑剤が正回転のまま停止した場合に比べて強く押圧される為レベルが悪くなると考えられる。従って、潤滑剤付着を低減する為には、ドラムの回転時間が短いうちには正回転を行なうことが必要である。本実施例では回転時間が１０分程度で付着跡の発生が許容限度内となった。
【００４１】
これらの現象を踏まえて、本実施例では、ドラムの初期は正回転のまま停止、初期以降は逆回転後に停止に切り替えることで、紙粉噛み込みと潤滑剤付着両方に関して、寿命を通じて良好なレベルを保つことに成功した。
【００４２】
注記するが、動摩擦係数μの測定は、常温常湿（２５℃／５０％ＲＨ）において新東科学（株）製のＨＥＩＤＯＮ−１４を用いて行った。詳しくは、クリーニングブレードを一定の荷重をかけた状態で感光ドラムに接触設置する。そして、感光ドラムを５０ｒｐｍで回転駆動させたときに、感光ドラムとクリーニングブレードとの間に働く摩擦力を、クリーニングブレード側に取り付けた歪みゲージの歪み量として計測し、引っ張り荷重に換算した。動摩擦係数は感光ドラムが動いている時の〔感光ドラムに加わる力（ｇ）〕／〔ブレードに加えた荷重（ｇ）〕から求められる。使用ブレードは長手幅２３０ｍｍのウレタンブレード（ゴム硬度６７°）で、荷重１００ｇでｗｉｔｈ方向、角度２７°にて測定した。本試験は画像形成装置の使用状況と異なるが、潤滑剤量と動摩擦係数との対応関係を見積もることができる。
【００４３】
次に本実施例における、仕様について示す。図６に本実施例の画像形成装置ドラム回転速度についてのタイミングチャートを示す。図６の横軸は動作時間で、縦軸は正逆回転速度を相対値で示す。図６のようにドラムは画像形成終了後、停止動作を経て停止する。本実施例での停止動作制御は二種類ある。図６の点線である正回転のまま停止の場合と実線である逆回転有りの場合である。正回転のまま停止の場合は、課題を解決するための手段で記述した、正回転のまま停止させる第１の停止動作制御に相当する。一方で、逆回転有りの場合は、課題を解決するための手段で記述した、逆回転をさせて停止させる第２の停止動作制御に相当する。本実施例ではこの制御を像担持体の使用時間に応じて選択する。
【００４４】
逆回転時間は本発明で効果がある範囲で最適なところに決めた。逆回転量が小さすぎると、紙粉噛み込みの除去効果が減り、大きすぎるとベルト６１にトナーが擦り付けられ、別の汚れを生じさせてしまうことがある。以上を考慮して、今回は１５ｍｍの逆回転量になるように設計した。
【００４５】
図７に画像形成装置の制御ブロック図を示す。制御手段（ＣＰＵ）１５は、検知部１５ａ（検知手段）と、ドラム駆動制御部１５ｂを備える。メモリ１０は、カートリッジの新品時からのドラムの回転時間を記憶する記憶部である。ドラム駆動部１７は、ＣＰＵ１５のドラム駆動制御部１５ｂの指示を受けてドラム１の回転駆動の制御を行う。検知部はドラムの回転時間を検知する部分であり、ドラム回転時間を算出してメモリ１０に逐次書き込みを行う。ドラム駆動制御部１５ｂは、メモリ１０に記憶されたドラム回転時間から所定時間（本実施例では１０分）以下か、それよりも多いかに応じて、ドラム駆動部の制御を変更する。
【００４６】
その際のフローチャートを図１に示す。最初に画像形成を行い（Ｓ１）、画像形成が終了した時点でドラムの回転時間が閾値以下かどうかを判断する（Ｓ２）。閾値以下であった場合、正回転のまま停止を行ない、閾値より大きかった場合逆回転を行なった後に停止動作を行なう（Ｓ３）。その後次のジョブを待つ待機状態になる。
【００４７】
本実施例では、１０分以内（第１の使用時間）ではドラムは画像形成終了後に正回転のまま停止をする第１の停止動作制御をする。ドラムの回転時間が１０分を越える（第２の使用時間）とドラムは逆回転せずに正回転で停止した後逆回転を経て停止する第２の停止動作制御をする。
【００４８】
このように、第１の使用時間と、第１の使用時間よりもドラム１の使用時間が多い第２の使用時間とで、停止制御を選択するようにしている。
【００４９】
【表２】
2011150293.tif 000004
【００５０】
こうすることで、表２のようにドラムの寿命を通じて良好な画像を得ることができた。即ちブレードクリーニング方式を用いた画像形成装置において、潤滑剤による低摩擦処理を施した像担持体を用いた場合でも、像担持体への、潤滑剤付着及び傷が入ることによる画像弊害を低減化できた。
【００５１】
なお、本実施例では、ドラムの回転時間に基づいて停止制御方法を変更しているがこれに限られるものではない。例えば、ドラムの回転時間１０分に相当する、ドラムの回転数を基準に停止制御方法を変更してもよい。または、ドラムの回転時間に関練する情報として、例えば画像形成枚数を基準にしてもよい。
【００５２】
また、本実施例では、ドラム１と帯電手段２、現像手段５、ドラムクリーニング手段７を一体とし、画像形成装置本体から着脱可能に設けたカートリッジとしていたがこれに限られるものではない。例えば、ドラムのみ交換可能なドラムカートリッジとしてもよい。このドラムカートリッジにメモリ１０を設け、ドラムの回転時間を記憶させ、当該ドラム回転時間に基づいてドラム停止制御を選択するようにしてもよい。
【００５３】
また、クリーニングブレードの表面に潤滑剤を塗布したような構成では、クリーニングブレードの使用時間に応じて、ドラム停止制御を選択するようにする。これは、ドラムの表面層に潤滑剤を設けた場合と同様に、クリーニングブレードの使用時間に応じて、クリーニングブレードから潤滑剤の剥がれが発生するためである。クリーニングブレードの使用時間は、ドラムの使用時間と同じである。したがって、実施例１のように、ドラム１とドラムクリーニング手段７等を一体としたカートリッジを用いた場合、クリーニングブレードの使用時間に関する情報として、実施例１と同様に、カートリッジ使用初期からのドラムの回転時間を検知する。また、クリーニング手段のみ交換可能なクリーニングカートリッジとした場合は、クリーニングカートリッジにメモリを設け、クリーニングカートリッジの使用初期からのドラムの回転時間を検知することで、クリーニング使用時間に関する情報とすることができる。
【００５４】
また、メモリを交換部品であるカートリッジ側に設けるのではなく、画像形成装置本体に設けるようにしてもよい。この場合は、潤滑剤を含むドラム（又はクリーニングブレード）の交換のタイミングで、交換されたフラグをメモリに記憶させ、交換されてからのドラム１の回転時間を検知する。
【００５５】
（実施例２）
第二の実施例では常温２３℃以外の雰囲気の温度で印刷動作を行った場合についての説明を行う。画像形成装置の構成と印刷動作について第一の実施例と共通のものは省略する。第一の実施例では、常温２３℃での印刷動作を元に、第一の停止動作と第二の停止動作を切り替えるタイミングとして、ドラム１の回転時間１０分を閾値として挙げた。この閾値は、図４からわかるように、ドラムの動摩擦係数が１．０となる値であった。ここで、本発明者らは印刷の行われた雰囲気の温度に応じて、閾値を補正することで、より精度の高い制御を行うことができることを見出した。
【００５６】
図８に印刷の行われた温度毎に、ドラム１の回転時間に対して、動摩擦係数の変化を測定した結果を示す。動摩擦係数は、ドラム１が回転するにつれて上昇していく。その上昇曲線には温度依存があり、低温であるほど、より急峻に上昇し、高温であるほど、なだらかに上昇する。従って、閾値として設定すべきである動摩擦係数１．０程度までに要する時間も、温度に応じて変化する。１５℃では８分程度、２５℃では１０分程度、３０℃では１３分程度必要とされる。この現象は、低い温度ではドラム１に対して当接する部材（例えば帯電ローラ２、現像ローラ５３、クリーニングブレード７１等）が硬化することが原因で発生する。ドラム１が回転した際にこれらの部材が、より硬い状態で、ドラム１表面に摺擦されることで、ドラム１の潤滑剤の層がより早く削れる。その結果、より短い回転時間で潤滑剤付着の懸念は無くなる。また削れと同時に粗さも上昇する為、紙分噛み込みの懸念はより短い回転時間から発生する。次に図９に印刷の行われた雰囲気温度に対して動摩擦係数が１．０になる回転時間を示す。印刷をする雰囲気の温度が常に一定であるとするならば、このライン上に閾値に設けることが、最適な閾値の設定である。しかし、常に同じ温度で印刷動作を行わないことが多い為、雰囲気温度毎のドラム１の回転時間（言い換えるとドラム１表面の削れ速度）に重み付けをして、最適な閾値を見積もるようにする。例えば表３のように設定する。表３の値は２３℃を１として、図９における動摩擦係数が閾値に達するまでの時間の比の逆数である。
【００５７】
【表３】
2011150293.tif 000005
【００５８】
本体内に備えた温度センサ６８の読み値を元に、１ジョブ毎に重みＡを定め、１ジョブのドラム１の回転時間ｔと重みＡをかけあわせた回転時間を積算したものを補正回転数とする。即ち、
補正回転時間＝ΣＡ×ｔ
を算出する。補正回転時間はジョブ毎に積算するものとする。そして、補正回転時間を新たな閾値との比較パラメータとして採用することで、閾値の補正を実現させる。以下に具体的に説明する。
【００５９】
図１０に実施例２の画像形成装置のブロック図を示す。実施例１のブロック図（図７）に比べて、制御手段（ＣＰＵ）１５の中に環境検知部（温度検知部）１５ｃを追加している。環境（温度）検知部では本体の置かれた雰囲気温度を印刷時に検知する。加えて、ＣＰＵ内ではドラムの回転時間を検知結果（検知温度）に応じて補正をかける動作が追加される。それ以外の構成は実施例１に準ずる。図１１にフローチャート図を示す。まず、画像形成を行い（Ｓ１）、画像形成に伴って、ドラムの回転時間のカウント（Ｓ２）と温度検知（Ｓ３）を行う。画像形成が終了した時点でＣＰＵ内で温度に応じてドラムの回転時間を補正した値を計算し、記憶部メモリに積算する（Ｓ４）。次に補正後のドラムの回転時間を積算した値が閾値以下であるかどうかを判断する（Ｓ５）。以下は実施例１に準ずる。
【００６０】
ドラム表面１の回転時間の重み付けは、温度以外にも、帯電バイアスの印加の有無、帯電ローラ２、現像ローラ５３、クリーニングブレード７１の当接の有無を考慮して行われることも一般的である。これらの重み付けと各温度毎の重み付けとを併用して行うこともできる。
【００６１】
【表４】
2011150293.tif 000006
【００６２】
先に実施例では、温度毎に回転時間に重み付けをする例を挙げたが、閾値を変動させることもできる。その場合は、本体内に備えた温度センサ６８の読み値に基づいて、１ジョブ毎に表４から重みＢを選択する。重みＢは各温度領域で、表３と同様のタイミングで停止動作が切り替わるように設定した値である。そして、１ジョブのドラムの回転時間ｔと重みＢとを掛け合わせる。掛け合わせた結果が、このジョブでの閾値の補正分である。その値をデフォルトの閾値６００秒から加減し、更に、各ジョブでこの計算を繰り返す。定式化すると以下のようになる。
補正閾値［秒］＝６００［秒］＋ΣＢ×ｔ［秒］
【００６３】
温度毎に閾値を補正する為には、回転時間に重み付けをした時と同様に、ブロック図１０の構成を用いることで実現できる。停止動作の切り替えを選択する為のフローチャートを図１２に示した。図１１のフローチャートにから、Ｓ４で温度に応じて閾値を１ジョブ毎に補正を行うように変更した。以上のような制御を行うことで、温度毎に閾値を変動させることもできる。
【符号の説明】
【００６４】
Ａ  画像形成装置
１  感光ドラム
５  現像器
６  転写手段
７  ドラムクリーニング手段
Ｐ  転写材（紙）
Ｔ  現像剤（トナー）
１５  ＣＰＵ
【図１】
2011150293.tif 000007
【図２】
2011150293.tif 000008
【図３】
2011150293.tif 000009
【図４】
2011150293.tif 000010
【図５】
2011150293.tif 000011
【図６】
2011150293.tif 000012
【図７】
2011150293.tif 000013
【図８】
2011150293.tif 000014
【図９】
2011150293.tif 000015
【図１０】
2011150293.tif 000016
【図１１】
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【図１２】
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