(57)【要約】【課題】  安定した感光体ドラムのクリーニングと、感光体ドラムとクリーニングローラによる画像劣化を改善し得る画像形成装置を提供する。【解決手段】  感光体ドラムに形成したトナー像を転写してカラー画像を形成し、前記トナー像転写後に感光体ドラムに残留したトナーをクリーニング手段によってクリーニングする画像形成装置において、前記クリーニング手段は前記感光体ドラム１上のトナーを除去するためのクリーニングブレード30と該クリーニングブレード30よりも前記感光体ドラム１の回転方向上流側に配置され、該感光体ドラム１に当接して回転するマグネットローラ31を有し、前記マグネットローラ31の駆動を前記感光体ドラム１の駆動に対して独立させることを特徴とする。【選択図】    図３
2005181815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に形成したトナー像を転写してカラー画像を形成し、前記トナー像転写後に像担持体に残留したトナーをクリーニング手段によってクリーニングする画像形成装置において、
前記クリーニング手段は前記像担持体上のトナーを除去するためのクリーニングブレードと該クリーニングブレードよりも前記像担持体の回転方向上流側に配置され、該像担持体に当接して回転するマグネットローラを有し、
前記マグネットローラの駆動を前記像担持体の駆動に対して独立させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体に形成したトナー像を転写して画像を形成し、前記トナー像転写後に像担持体に残留したトナーをクリーニング手段によってクリーニングする画像形成装置において、
前記クリーニング手段は前記像担持体に当接して回転するクリーニングローラを有し、
前記クリーニングローラの駆動を前記像担持体の駆動に対して独立させ、且つ像担持体の回転速度変化に合わせて、前記クリーニングローラの回転速度を独立して速度制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
減速前の像担持体の回転速度をＶ1z、クリーニングローラの回転速度をＶ1cとし、また、減速後の像担持体の回転速度をＶgz、クリーニングローラの回転速度をＶgcとした場合、像担持体とクリーニングローラとの速度差の関係が、Ｖ1c−Ｖ1z≧Ｖgc−Ｖgz≧0.3×Ｖ1c−Ｖ1zであることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記クリーニングローラはマグネットローラであることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記クリーニング手段は前記像担持体上のトナーを除去するためのクリーニングブレードを前記クリーニングローラよりも前記像担持体の回転方向下流側に配置したことを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体に形成したトナー像を中間転写体に一次転写し、該一次転写像を転写材に二次転写する画像形成装置であって、
前記マグネットローラの駆動を前記像担持体と前記中間転写体の駆動に対して独立させることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか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、電子写真方式によって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に像担持体上の残留トナーを回収するクリーニング手段を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式による画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では、多種多様な転写材に対応した定着装置及び感光体ドラムや中間転写体の残留トナーを回収するクリーニング装置を備えている。
【０００３】
多種多様な転写材が画像形成装置に用いられるために、ＯＨＴシートや熱容量の大きな転写材等の特殊転写材を用いる場合、定着性を十分に確保するために、通紙時には、定着装置の定着ローラと加圧ローラの回転スピードを遅くし、トナー及び特殊転写材に熱を十分与えることにより、トナーが十分に特殊転写材上に溶融するように制御する方式が採られることがある。（例えば、特許文献１参照。）
また、画像形成装置の小型化に伴い、トナー像を転写材に転写する転写ニップ位置とその転写材搬送方向下流側に位置する定着装置間には十分なスペースが確保できなくなってきた。このようなことから、転写ニップ位置と定着装置間の距離が、画像形成される転写材の長さより短くなることがある。この場合には、転写材の先端部分では定着動作すると同時に、転写材の後端部分で画像転写を行っている状態が存在することになる。そのときの定着装置と中間転写体、中間転写体のクリーニング手段の駆動伝達手段についての提案もされている。（例えば、特許文献２参照。）
また、単色の画像形成装置においてではあるが、像担持体、現像手段、クリーニング手段の駆動伝達手段に関する提案もされている。（例えば、特許文献３参照。）
【０００４】
【特許文献１】特公平６−４０２３５号公報（図３）
【特許文献２】特開２００１−３０５９３２号公報（図３）
【特許文献３】特開２００２−２６８５０３号公報（図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
画像形成装置においては、前述したような特殊転写材の定着に際し、定着ローラと加圧ローラの回転スピードを遅くする制御を施す場合には、像担持体の回転スピードも遅くする必要が生じてくる。その際、従来は像担持体のクリーニング装置としてクリーニングローラを有する装置にあっては像担持体の速度が遅くなってもクリーニングローラの回転速度を変化させることはなかった。これは、像担持体の回転速度が遅くなっている時間が短いこと、またクリーニングローラによる像担持体への摺擦力が増すからである。
【０００６】
しかしながら、上記のように像担持体の回転速度を遅くしたとき、クリーニングローラの回転速度を変えないことで、以下のようなクリーニングによるトラブル、画像劣化が発生するおそれがあった。
【０００７】
(1)短時間ではあるが、像担持体だけを低速にさせると、像担持体に対するクリーニングローラの相対的な回転速度はそれまでよりも速くなる。すると、像担持体の回転負荷が変動し、特殊転写材への転写ズレや次の画像形成へのズレによる画像劣化が発生するおそれがあった。これは像担持体の速度低下に対してクリーニングローラの速度が不変で、結果として両者間の相対速度が速くなると、像担持体に接触して回転しているクリーニングローラと像担持体との間の抵抗が高くなり、この負荷変動によって画像ズレ等が生じ易くなるからである。
【０００８】
上記現象はクリーニングローラとしてマグネットローラを用いている場合に特に発生し易い。マグネットローラはＮ極とＳ極が交互に並んだ磁石ローラであり、極数に応じて凹凸を有するため、これが像担持体と摺擦するとき、速度変動によって負荷変動を生じ易くなるからである。そして、この負荷変動による画像ズレは、特にカラー画像形成においては色ズレとして発現し易く、カラー画像形成装置で問題となることが多い。
【０００９】
(2)また、像担持体の回転速度に対してクリーニングローラの相対的な回転速度が速くなると、クリーニングローラから像担持体に供給されるトナーが増えるため、像担持体とクリーニングローラとの接触部において発生するトナー溜まりが大きくなり、このトナー溜まりから溢れ落ちたトナーによるボタ落ちが発生することがある。
【００１０】
(3)更に、像担持体に当接して残留トナーを掻き落とすクリーニングブレードを有する装置にあっては、像担持体が定常状態で回転している際にはクリーニングブレードに加わる応力も定常状態にあるため、クリーニングブレードは像担持体に一定の当接状態を保っている。しかし、像担持体の回転速度が急激に減速した時や低速回転の時には、クリーニングブレードに加わる応力も変化し、クリーニングブレードに細かな振動が発生し、トナーのすり抜けや異音を発生するおそれがある。
【００１１】
(4)また、像担持体のトナー像を中間転写体に一次転写し、その像を転写材に二次転写してカラー画像を形成するような、中間転写体を用いる従来の画像形成装置では、クリーニング補助部材であるマグネットローラは、像担持体及び中間転写体を駆動するモータと同じモータにより、同じ駆動伝達経路で駆動伝達を受けていた。このため、マグネットローラの負荷変動の影響を像担持体や中間転写体が受け、画像のピッチ状ムラ、重ね合わせる各色のズレが発生するおそれがあった。
【００１２】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、安定した像担持体のクリーニングと、像担持体とクリーニングローラによる画像劣化を改善し得る画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するための本発明における第１の手段は、像担持体に形成したトナー像を転写してカラー画像を形成し、前記トナー像転写後に像担持体に残留したトナーをクリーニング手段によってクリーニングする画像形成装置において、前記クリーニング手段は前記像担持体上のトナーを除去するためのクリーニングブレードと該クリーニングブレードよりも前記像担持体の回転方向上流側に配置され、該像担持体に当接して回転するマグネットローラを有し、前記マグネットローラの駆動を前記像担持体の駆動に対して独立させることを特徴とする。
【００１４】
第２の手段は、像担持体に形成したトナー像を転写して画像を形成し、前記トナー像転写後に像担持体に残留したトナーをクリーニング手段によってクリーニングする画像形成装置において、前記クリーニング手段は前記像担持体に当接して回転するクリーニングローラを有し、前記クリーニングローラの駆動を前記像担持体の駆動に対して独立させ、且つ像担持体の回転速度変化に合わせて、前記クリーニングローラの回転速度を独立して速度制御することを特徴とする。
【００１５】
第３の手段は、前記第２の手段において、減速前の像担持体の回転速度をＶ1z、クリーニングローラの回転速度をＶ1cとし、また、減速後の像担持体の回転速度をＶgz、クリーニングローラの回転速度をＶgcとした場合、像担持体とクリーニングローラとの速度差の関係が、Ｖ1c−Ｖ1z≧Ｖgc−Ｖgz≧０．３×Ｖ1c−Ｖ1zであることを特徴とする。
【００１６】
第４の手段は、前記第２又は第３の手段において、前記クリーニングローラはマグネットローラであることを特徴とする。
【００１７】
第５の手段は、前記第２乃至第４のいずれかの手段において、前記クリーニング手段は前記像担持体上のトナーを除去するためのクリーニングブレードを前記クリーニングローラよりも前記像担持体の回転方向下流側に配置したことを特徴とする。
【００１８】
第６の手段は、前記第１乃至第５のいずれかの手段において、前記像担持体に形成したトナー像を中間転写体に一次転写し、該一次転写像を転写材に二次転写する画像形成装置であって、前記マグネットローラの駆動を前記像担持体と前記中間転写体の駆動に対して独立させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
前記第１の手段においては、クリーニング手段におけるマグネットローラの駆動と像担持体との駆動を独立させることで、マグネットローラの負荷変動の影響を像担持体の駆動経路が受けないようになる。これにより、像担持体の回転速度変動が改善され、画像のピッチ状ムラ、重ね合わせる各色のズレが生じないので画像が向上する。
【００２０】
前記第２の手段においては、像担持体の回転速度が遅くなったときに、クリーニングローラの回転速度も遅くすることで、像担持体とクリーニングローラとの間で発生するトナー溜まりを抑制し、トナーのボタ落ち発生や、クリーニングローラの回転負荷が大きく変動することで、特殊転写材への転写ズレ、更には次の画像形成時へのズレの発生を抑制することができる。
【００２１】
前記第３の手段においては、像担持体の減速時に、減速前と減速後の減速率を像担持体よりもクリーニングローラを大きく設定することでトナーのボタ落ちや負荷変動による画像劣化をより確実に防止することができる。
【００２２】
前記第４の手段においては、負荷変動を生じやすいマグネットローラを用いたクリーニング手段であっても負荷変動による画像劣化を確実に防止することができる。
【００２３】
前記第５の手段においては、クリーニングブレードを用いるクリーニング手段であっても、クリーニングブレードの細かな振動によるトナーのすり抜けや異音の発生を防止し得る。
【００２４】
前記第６の手段においては、中間転写体を用いたカラー画像形成装置においても負荷変動を抑制し、画質の向上した画像形成が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に本発明の一実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２６】
〔第１実施形態〕
図１は画像形成装置の概略説明図であり、図３は像担持体と中間転写体の駆動伝達経路及びクリーニング装置の配置の説明図、図２はクリーニング装置の構成を示す説明図である。
【００２７】
｛画像形成装置｝
まず、図１を参照して本実施形態の画像形成装置の全体構成について概略説明する。本実施形態に係る画像形成装置は中間転写体を用いたカラー画像形成装置である。
【００２８】
帯電器２により一様に帯電された像担持体としての例えば感光体ドラム１上に、露光装置３によって静電潜像が形成される。この静電潜像は像担持体の回転によってが現像部に送られてトナー現像されて可視像化され、一次転写ニップ部10で中間転写体としての例えば中間転写ベルト50上にトナー像が一次転写される。
【００２９】
本実施形態にあっては前記現像部としてロータリー現像器４を用いており、二成分トナーを用いたイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）の各色トナー現像を行うイエロー現像器４Ｙ、シアン現像器４Ｃ、マゼンタ現像器４Ｍが回転可能に設けられている。また、一成分トナーを用いたブラック（Ｋ）のトナー像を形成するブラック現像器４Ｋが近接して配置されている。一成分トナーを用いるブラック現像器４Ｋからは使用済みトナーが発生しないため、他の現像器と独立させることができ、使用頻度の多いモノクロ画像の画像形成においてサービス性の向上を図っている。
【００３０】
上記ロータリー現像器４を回転させて各色現像器４Ｙ，４Ｃ，４Ｍを順次感光体ドラム１に対向させ、且つブラック現像器４Ｋにより各色トナー像を順に中間転写ベルト50に重畳するように一次転写してカラー画像を形成する。そのトナー像は二次転写ニップ部12により、転写材（以下「シート」という）を搬送するシート搬送手段となる各搬送ローラ105，106，107，108，109によって搬送されたシートＰに二次転写される。更にトナー像が転写されたシートＰは搬送ベルト５によって定着装置101に搬送され、ここで熱及び圧力が印加されてトナー像が定着され、排出ローラ110によって機外へと排出される。
【００３１】
一方、中間転写ベルトへの一次転写後に感光体ドラム１上に残留した一次転写残トナーはクリーニング手段としてのクリーニング装置11によって除去され、クリーニング装置内に取り込まれたトナーはトナー搬送スクリュー14によって不図示の廃トナー回収箱に回収される。
【００３２】
また、シートへの二次転写後に中間転写ベルト50上に残留した二次転写残トナーはベルトクリーナ13によって除去され、クリーナ内部のトナーはトナー搬送スクリュー15によって不図示の廃トナー回収箱に回収される。
【００３３】
｛クリーニング装置｝
次に感光体ドラム１に残留したトナーを除去するクリーニング装置11の構成について、図２を参照して説明する。
【００３４】
図２に示すように、回転駆動される感光体ドラム１に隣接してクリーニング装置11が配置されている。このクリーニング装置11のクリーニング容器33には感光体ドラム１の表面に当接され、該感光体ドラム１に残留したトナーを掻き落とすクリーニングブレード30が保持されており、クリーニングブレード30のドラム回転方向上流側（以下、単に「上流側」という）には、クリーニングローラ31が感光体ドラム１との間に所定の隙間を形成して回転可能に設けられている。更にクリーニングローラ31の上流側にはクリーニング容器33からトナーが漏れないようにスクイシート34が取り付けられている。なお、本実施形態のクリーニングブレード30、スクイシート34はそれぞれ厚さ２mmと、0.1mmのウレタンゴムで構成されている。
【００３５】
また、上記クリーニングローラ31は、ファーブラシや樹脂ローラ、マグネットローラ等の感光体ドラムに接しているローラを用いることができ、本実施形態ではマグネットローラが取り付けられている。
【００３６】
本実施形態のマグネットローラ31は、各磁束密度750ガウスのＮ極、Ｓ極が交互に配置された６極の磁極を有する直径17.7mmのローラで構成されている。このマグネットローラ31は後述するように駆動手段によって、感光体ドラム１の回転に対して順方向で、かつ、感光体ドラム１の回転速度よりも若干速く駆動回転するように構成されている。
【００３７】
一次転写ニップ部12においてシートに転写されないで、感光体ドラム１に残った残留トナーは、感光体ドラム１の回転につれてクリーニング装置11の位置に到達すると、このクリーニング装置11のマグネットローラ31に吸着されて搬送される。更に感光体ドラム１上の残留トナーはクリーニングブレード30によって掻き落され、この掻き落された残留トナーはマグネットローラ31上に落下し、これによってマグネットローラ31と感光体ドラム１との間にトナー溜まりＴ1が形成される。
【００３８】
また、前記落下したトナーはマグネットローラ31に吸着されて搬送され、マグネットローラ31から感光体ドラム１へ供給されてトナー層を形成する。すなわち、マグネットローラ31に落下したトナーは、マグネットローラ31の表面に穂立ちして磁気ブラシを形成し、マグネットローラ31の回転につれて、順次感光体ドラム１との対向位置に至り、摺擦クリーニング作用を行うことで感光体ドラム１の表面に付着した各種の異物を摺擦除去する。そして、感光体ドラム１と摺擦しながら接触することで感光体ドラム１上にトナー層Ｔ2が再コートされ、このトナーがクリーニングブレード31に達することで、感光体ドラム１とクリーニングブレード30との摩擦力を低減し、クリーニングブレード30に細かな振動を防止している。
【００３９】
また、本実施形態の感光体ドラム１はアモルファスシリコン等の感光材料をアルミニウムやニッケルなどのシリンダ状の基盤上に形成されたものであり、このドラム表面を回転するマグネットローラ31の磁気ブラシによって摺擦することで、研磨するものである。
【００４０】
｛感光体ドラム、中間転写ベルト及びマグネットローラへの駆動伝達｝
次に本実施形態の感光体ドラム１と中間転写ベルト50及びマグネットローラ31の駆動伝達構成について説明する。
【００４１】
感光体ドラム１と中間転写ベルト50の回転駆動は、同一モータの駆動力によって回転を制御されている。すなわち、図３に示すように、感光体ドラム１と中間転写ベルト50は、不図示のモータからの出力を伝達するモータギア20により駆動を与えられる。
【００４２】
感光体ドラム１を回転駆動する伝達経路は、モータギア20→ドラム段ギア21→従動ギア22→従動ギア23→ドラムギア24のように駆動力が伝達される。そして、ドラムギア24と感光体ドラム１はドラム軸25により連結固定され、ドラムギア24が回転することで感光体ドラム１は回転する。
【００４３】
一方、中間転写ベルト50を回転駆動する伝達経路は、モータギア20→第１ベルト段ギア26→第２ベルト段ギア27→ベルト駆動ギア28のように駆動力が伝達される。そして、ベルト駆動ギア28とベルト駆動ローラ51は不図示ののカップリングにより連結され、駆動ローラ51、従動ローラ52等に懸架された中間転写ベルト50は、ベルト駆動ローラ51が回転することで回転する。
【００４４】
また、前述したように感光体ドラム１に残留したトナーはクリーニング装置内のクリーニングブレード30により掻き取られ、マグネットローラ31により回収されるが、このマグネットローラ31は端部に設けられたローラギア32により回転する。そして、このローラローラギア32は前記感光体ドラム１や中間転写ベルト50を駆動するモータとは別の駆動モータ（不図示）から駆動力が伝達されて回転する。
【００４５】
上記のようにクリーニング装置のクリーニング補助部材であるマグネットローラ32は、感光体ドラム１及び中間転写ベルト50の回転モータとは異なる駆動モータからなる独立した駆動手段で駆動されるように構成されている。これにより、感光体ドラム１及び中間転写ベルト50の駆動経路はマグネットローラの負荷変動の影響を受けない。従って、感光体ドラム１及び中間転写ベルト50の回転速度変動が改善され、画像のピッチ状ムラ、重ね合わせる各色のズレが生じないので画質が向上する。
【００４６】
｛特殊シートモード｝
本実施形態では前記マグネットローラ32の回転速度と、感光体ドラム１と中間転写ベルト50の回転速度は、それぞれ独立して変えることができるように構成され、シートの種類に応じて例えば熱容量の大きな厚紙やＯＨＴシートなどの特殊シートを用いる場合は、感光体ドラム１の速度を変化させ、これに合わせてマグネットローラ31の速度を変化させるように構成されている。次に、特殊シートモードのときの画像形成動作について説明する。
【００４７】
特殊シートモードのときは、定着装置101のシート搬送速度を遅くすることで、特殊シートの定着性を安定させる。これを具体的に説明すると、感光体ドラム１から中間転写ベルト50への一次転写までの動作は、通常のモードと同じである。
【００４８】
そして、特殊シートのモードのときは、一次転写ニップ部10で中間転写ベルト50上にトナー像を転写した後に、感光体ドラム１と中間転写ベルト50の回転速度を遅くし、特殊シートのモードに設定されている定着装置（シート搬送速度が遅い）と同じシート搬送速度になるように制御する。
【００４９】
これにより、二次転写ニップ部12に特殊シートがある状態で、定着装置内の定着ローラ対に特殊シートが突入しても、シート搬送不良・画像劣化が起こらないで画像形成を行うことができる。
【００５０】
連続して、画像形成を行うときは、感光体ドラム１と中間転写ベルト50の回転速度は再び通常速度に戻り、上記の画像形成動作を繰り返すことになる。
【００５１】
また、画像形成装置の仕様によっては、中間転写ベルト50上にトナー画像を保持した状態で、中間転写ベルト50を１回転させている間に感光体ドラム１と中間転写ベルト50の回転速度を遅くして（定着装置に合わせた回転速度にする）、二次転写を行うこともある。
【００５２】
このように、特殊シートのモードでは、中間転写ベルト50のトナー画像が振動などの影響を受ける状態となる。特に、一次転写ニップ部10を４色重なったトナー画像が通過するとき、二次転写ニップ部12で特殊シートに転写するときの感光体ドラム１及び中間転写ベルト50の回転変動や振動は極力抑えることが望ましい。
【００５３】
そこで、本実施形態では、マグネットローラ31は感光体ドラム１及び中間転写ベルト50の駆動モータとは異なる駆動モータにより独立して駆動制御され、後述するように前記感光体ドラム１の速度低下に合わせてマグネットローラ31の回転速度も遅くすることで、感光体ドラム１及び中間転写ベルト50の回転速度変動を改善し、画像のピッチ状ムラ、重ね合わせる各色のズレが生じないようにしている。
【００５４】
｛マグネットローラの回転速度｝
次に、本実施形態に係るマグネットローラ31の回転速度設定について説明する。前述したように、特殊シートに画像を形成する際は、定着性確保と装置の小型化のために、シートへトナー像を転写する間、画像形成速度を２／３、１／３速と遅くする場合がある。そのとき、感光体ドラム１の回転速度が変更されることで、感光体ドラム１とは独立駆動系の構成であるにもかかわらず、マグネットローラ31の回転負荷が変動してしまい、これが感光体ドラム１の回転変動をひき起こし、特殊シートへの転写ズレや次の画像形成時へのズレが発生することが判明した。また、トナーのボタ落ち等の問題も発生する可能性がある。
【００５５】
そこで、本実施形態の画像形成装置ではシートの種類に応じて感光体ドラム１の速度を通常速度（１／１速）、通常速度の２／３の速度（２／３速）、通常速度の１／３の速度（１／３速）の３段階に変化するように構成し、感光体ドラム１の回転速度を変化させたときは、これに応じてマグネットローラ31の回転速度も１／１速、２／３速、１／３速に速度制御するように構成している。これにより、マグネットローラ31による回転負荷変動を抑制し、上記不都合を生じないようにするものである。
【００５６】
なお、本実施形態の画像形成装置にあっては、感光体ドラム１、マグネットローラ31の通常速度はそれぞれ276（mm/s）、303（mm/s）に設定されている。よって、２／３速はそれぞれ184（mm/s）、202（mm/s）であり、１／３速はそれぞれ92（mm/s）、101（mm/s）である。
【００５７】
次に上記のように感光体ドラム１の速度変化に応じてマグネットローラ31の速度を変化させる理由及びそれによる作用効果について説明する。
【００５８】
（マグネットローラの回転と回転負荷の関係）
まず、感光体ドラム１とマグネットローラ31との回転速度差と、マグネットローラ31の回転負荷との関係について説明する。
【００５９】
図４は本実施形態に係る画像形成装置を用いてマグネットローラ31上のトナー量を一定にし、ある決まった時間、空回転耐久実験をした際のマグネットローラ31の回転負荷を調べた結果を示すグラフであり、感光体ドラム１及びマグネットローラ31の回転速度を１／１速、２／３速、１／３速の組合せで変化させたときのマグネットローラ31にかかる回転負荷を、横軸にＶc−Ｖz（Ｖc：マグネットローラの回転速度、Ｖz：感光体ドラムの回転速度）、縦軸にマグネットローラ31の回転負荷の値をとって現している。
【００６０】
なお、上記マグネットローラ31の回転負荷は空回転耐久中のマグネットローラ31の駆動モータ電流値の増加分を測定した。
【００６１】
図４の結果から分かるように、マグネットローラ31の回転速度を１／１速に固定して、すなわちマグネットローラ31の速度を変えずに感光体ドラム１の回転速度だけを１／１速から２／３速、１／３速に下げていった場合、マグネットローラ31の回転負荷は感光体ドラム１の速度が１／１速のときよりも上がっていくことが分かった。これは、マグネットローラ31上のトナーがマグネットローラ31と感光体ドラム１との間に入らくなっていくため、それが負荷となってマグネットローラ31の回転負荷が上がっていくものである。
【００６２】
そこで、感光体ドラム１の回転速度を低下させたときは、それに合わせてマグネットローラ31の回転速度を遅くすると、マグネットローラ31と感光体ドラム１との間の抵抗と、トナー溜まりのトナー量とが抑制され、かつ、マグネットローラ31のトナーが感光体ドラム１に付着し易くなってマグネットローラ31の回転負荷が下がることが分かった。このことから、本実施形態では感光体ドラム１の回転速度を減速したとき、これに合わせてマグネットローラ31の回転速度を減速することでマグネットローラ31の負荷変動を抑制するものである。
【００６３】
ここで、減速前の感光体ドラム１の回転速度をＶ1z、マグネットローラ31の回転速度をＶ1cとし、また、減速後の感光体ドラム１の回転速度をＶgz、マグネットローラ31の回転速度をＶgcとした場合、感光体ドラム１とマグネットローラ31との速度差の関係が、Ｖ1c−Ｖ1z≧Ｖgc−Ｖgzを満たしていれば、マグネットローラ31の回転負荷の変動はなく、特殊シートへの転写のズレや次の画像形成時へのズレが発生しないことが分かった。
【００６４】
（マグネットローラの回転とトナー溜まりの関係）
次に、感光体ドラム１とマグネットローラ31との回転速度差と、マグネットローラ31と感光体ドラム１との間に発生するトナー溜まりの関係について説明する。このトナー溜まりが大きくなり過ぎるとトナーボタ落ちの要因となり、逆にトナー溜まりがなくなってしまうとクリーニングブレードによるトナー掻き取りに際して負荷増大を招く要因となる。
【００６５】
図５は本実施形態に係る画像形成装置を用いてマグネットローラ31上のトナー量を一定にし、ある決まった時間、空回転耐久実験をした際のトナー溜まりの大きさを調べた実験結果を示すグラフである。具体的には感光体ドラム１及びマグネットローラ31の回転速度を１／１速、２／３速、１／３速の組合せで変化させたときのトナー溜まりの大きさを、横軸にＶc−Ｖz（Ｖc：マグネットローラの回転速度、Ｖz：感光体ドラムの回転速度）、縦軸にトナー溜まりの大きさの値をとって現している。
【００６６】
なお、上記トナー溜まりの大きさは空回転耐久後、ドラム1を外して、トナー溜りを測定した。
【００６７】
ここで、トナー溜まりＴ1（図２参照）が発生する理由について説明する。前述したように、マグネットローラ31の回転速度を１／１速に固定して、感光体ドラム１の回転速度だけを下げた場合、すなわち、感光体ドラム１の回転速度に対してマグネットローラ31の回転速度が相対的に上がると、マグネットローラ31上に付着しているトナーがマグネットローラ31と感光体ドラム１との間に入り難くなる。その結果、溢れたトナーがトナー溜まりＴ1となって溜っていくことが分かった（図２参照）。これは、感光体ドラム１との速度差により、マグネットローラ31と感光体ドラム１との間の抵抗が上がってしまうために生じる現象である。
【００６８】
一方、上記と逆に、感光体ドラム１の回転速度に対してマグネットローラ31の回転速度を相対的に遅くすると、マグネットローラ31上のトナーがマグネットローラ31と感光体ドラム１との間に搬送され易くなり、トナー溜まりの大きさが小さくなることが分かった。
【００６９】
従って、トナー溜まりの大きさは、感光体ドラム１の回転速度が減速した場合、これに合わせてマグネットローラ31の回転速度も減速することで、トナー溜まりの大きさを抑制できる。
【００７０】
そして、前述のように感光体ドラム１とマグネットローラ31との速度差の関係が、Ｖ1c−Ｖ1z≧Ｖgc−Ｖgzとなる関係、すなわち感光体ドラム１の減速量よりもマグネットローラ31の減速量が多くなるようにすればトナー溜まりは小さくなり、トナーのボタ落ちを生ずることはなくなる。
【００７１】
しかし、マグネットローラ31の回転速度を遅くすればするほど良いというわけではない。なぜなら、マグネットローラ31の回転速度を遅くし過ぎると、マグネットローラ31によるトナーの供給よりも感光体ドラム１による搬送が多くなってマグネットローラ31と感光体ドラム１との間のトナー溜まりがなくなってしまう。すると、感光体ドラム１へ再コートされるトナーがなくなり、感光体ドラム１とクリーニングブレード30との摩擦力が上がってしまうことになる。
【００７２】
従って、マグネットローラ31の速度は前記トナー溜まりがなくなるほど遅くしないことが必要となる。ここで、本実施形態の画像形成装置ではシートの種類に応じて感光体ドラム１を１／１速から２／３速、１／３速の３段階で減速するように設定され、これに合わせてマグネットローラ31も１／１速から２／３速、１／３速の３段階で減速するように設定されているため、感光体ドラム１の回転速度に対するマグネットローラ31の回転速度が相対的に最も遅くなるとき、すなわち感光体ドラム１が１／１速、マグネットローラ31が１／３速のとき、最もトナー溜まりがなくなり易くなる。そのときのＶgc−Ｖgzは、図５の実験結果からわかるように、−185（mm/s）であった。
【００７３】
この結果から、Ｖgc−Ｖgz≧0.3×Ｖ1c−Ｖ1zの関係を満たせばトナー溜まりがなくなることはないことが分かる。従って、感光体ドラム１とマグネットローラ31との速度差の関係は、Ｖ1c−Ｖ1z≧Ｖgc−Ｖgz≧0.3×Ｖ1c−Ｖ1zを満たしていれば、ボタ落ちの発生がなく、且つ感光体ドラム１とクリーニングブレードとの摩擦力の増加を抑制することが可能となることが分かる。
【００７４】
（マグネットローラの回転とクリーニングブレード負荷の関係）
次に、感光体ドラム１とマグネットローラ31との回転速度差と、クリーニングブレード30による摩擦負荷の関係について説明する。
【００７５】
感光体ドラム１を減速したとき、これに応じてマグネットローラ31を減速するが、そのとき減速し過ぎると感光体ドラム１と摺擦しながら接触することで感光体ドラム１上に再コートされるトナー量が少なくなる。このトナー層は感光体ドラム１とクリーニングブレード30との間の摩擦力が上がっていくためにのを抑制する機能（潤滑剤としての機能）があるため、このトナー量が少なくなると前記摩擦力が高くなって感光体ドラム１の回転負荷が上がっていく。
【００７６】
上記検討結果は本実施形態の画像形成装置で用いたマグネットローラ31に関するものであるが、クリーニングローラとしてファーブラシや樹脂ローラ等を用いた場合でも同様のことがいえる。すなわち、感光体ドラムの回転速度が変更されることで、クリーニングローラの回転負荷の変動が発生してしまい、感光体ドラムの回転負荷をひき起こす。
【００７７】
また、ファーブラシの場合、感光体ドラムの回転速度だけを遅くした場合、ファーブラシ上に供給されるトナー量が減り、且つファーブラシの回転速度が速いことで、ファーブラシ上のトナーがなくなってしまい、感光体ドラム上に再コートされない場合がある。そのため、感光体ドラムを減速したときはこれに合わせてファーブラシの回転も減速する必要がある。しかし、ファーブラシの回転速度を遅くし過ぎると、ファーブラシから排出されるトナー量と、再コートされるトナーとのバランスがくずれ、毛詰まりを起こす。
【００７８】
そこで、本実施形態にあっては前述したように、Ｖgc−Ｖgz≧0.3×Ｖ1c−Ｖ1zを満たすことで、クリーニングローラ（本実施形態ではマグネットローラ31）の回転速度が遅くなり過ぎないように設定し、クリーニングローラ上のトナーを感光体ドラム１に付着し易くして感光体ドラム１上に再コートされるトナー量が少なくなり過ぎないようにしている。
【００７９】
この結果、感光体ドラム１とクリーニングブレード30との間の摩擦力が下がり、感光体ドラム１の回転負荷が低減され、特殊シートへの転写のズレや次の画像形成時へのズレが発生しないことが分かった。更に、クリーニングブレード30に加わる応力の変化を抑え、クリーニングブレード30に生ずる細かな振動、トナーのすり抜け、更には異音の発生をなくすことができた。
【００８０】
〔他の実施形態〕
前述した実施形態では１個の感光体ドラムに対して複数の現像器を回転させることで対向させ、カラー画像を形成するロータリー現像型の画像形成装置を例示したが、本発明の画像形成装置はこれに限定するものでなく、４個の感光体ドラムを並べ、これに対向するように配置された中間転写ベルトを回転させて各色トナー像を順に重畳転写することでカラー画像を得る、タンデム型の画像形成装置であっても感光体ドラムとクリーニングローラの駆動を前述したように構成することにより同様の効果を得ることができる。
【００８１】
また、前述した実施形態では中間転写体にトナー像を一次転写し、そのトナー像をシートに二次転写する画像形成装置を例示したが、中間転写体を用いないカラー画像形成装置であっても同様に適用し得る。例えばシートを回転ドラムにグリップし、ロータリー現像器によって感光体ドラムにトナー像を形成し、そのトナー像を前記回転するシートに順次重畳転写することでカラー画像を得る画像形成装置、あるいは４個の感光体ドラムを並べ、これに対向する位置を搬送ベルトに固定されたシートを搬送することで各色トナー像を順次重畳転写してカラー画像を得る画像形成装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】画像形成装置の概略説明図である。
【図２】クリーニング装置の構成を示す説明図である。
【図３】像担持体と中間転写体の駆動伝達経路及びクリーニング装置の配置の説明図である。
【図４】クリーニングローラの回転速度に対する回転負荷の関係を示すグラフである。
【図５】クリーニングローラの回転に対するトナー溜まりの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８３】
Ｐ    …シート
Ｔ1   …トナー溜まり
Ｔ2   …トナー層
１    …感光体ドラム
２    …帯電器
３    …露光装置
４    …ロータリー現像器
５    …搬送ベルト
10    …一次転写ニップ部
11    …クリーニング装置
12    …二次転写ニップ部
13    …ベルトクリーナ
14，15 …トナー搬送スクリュー
20    …モータギア
21    …ドラム段ギア
22，23 …従動ギア
24    …ドラムギア
25    …ドラム軸
26，27 …ベルト段ギア
28    …ベルト駆動ギア
30    …クリーニングブレード
31    …マグネットローラ
32    …ローラギア
33    …クリーニング容器
34    …スクイシート
50    …中間転写ベルト
51    …ベルト駆動ローラ
52    …従動ローラ
101   …定着装置
105，106，107，108，109 …搬送ローラ
110   …排出ローラ
【図１】
2005181815.tif 000003
【図２】
2005181815.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005181815.tif 000006
【図５】
2005181815.tif 000007