(57)【要約】【課題】単純な構成にて転写中抜けなどの一次転写不良と上記のブレードめくれの両方を改善することのできる潤滑剤供給装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】表面にトナー像を担持する感光体６、中間転写ベルト１または二次転写ローラ１３の何れかを被塗布体としてその表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置３０が該被塗布体に供給する潤滑剤の量を塗布ローラ３１の回転数や圧力等を変えることによって調整することができる供給量調整手段を設けている。【選択図】図１
2007140085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にトナー像を担持する被塗布体に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置において、
前記被塗布体に供給する潤滑剤の量を調整可能な供給量調整手段を設けたことを特徴とする潤滑剤供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の潤滑剤供給装置において、前記被塗布体に潤滑剤を供給する塗布ローラを備えており、前記供給量調整手段が該塗布ローラの回転数を変えることによって前記被塗布体への潤滑剤の塗布量を調整することを特徴とする潤滑剤供給装置。
【請求項３】
請求項１に記載の潤滑剤供給装置において、前記被塗布体に潤滑剤を供給する塗布ローラを備えており、前記供給量調整手段が該塗布ローラの前記被塗布体への当接圧力を変更することによって前記被塗布体への潤滑剤の塗布量を調整することを特徴とする潤滑剤供給装置。
【請求項４】
請求項１に記載の潤滑剤供給装置において、前記被塗布体に潤滑剤を直接前記被塗布体に当接させて供給しており、前記供給量調整手段が潤滑剤の被塗布体への当接圧力を変更することによって前記被塗布体への潤滑剤の塗布量を調整することを特徴とする潤滑剤供給装置。
【請求項５】
画像情報に応じたトナー像が形成される像担持体と、該像担持体に当接される中間転写部材と、前記像担持体のトナー像を前記中間転写部材に転写する一次転写部材と、前記中間転写部材に圧接され、当該中間転写部材に転写して保持されたトナー像を、記録媒体に一括転写する二次転写部材とを有し、前記像担持体、前記中間転写部材及び前記二次転写部材の中、少なくとも１つが請求項１ないし４の何れかに記載の潤滑剤供給装置によって潤滑剤が供給される被塗布体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５の何れかに記載の画像形成装置において、前記潤滑剤供給装置に新しい潤滑剤を装着したとき、通常時よりも前記被塗布体に対して潤滑剤の塗布量を増やす方向へ調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５に記載の画像形成装置において、前記潤滑剤供給装置は出力画像の画素面積をカウントする機構によってカウントされた画素面積の積算量によって潤滑剤の塗布量を調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成装置において、前記潤滑剤供給装置は前記塗布体の単位動作時間あたりの出力画像の画素面積の積算量によって、潤滑剤の塗布量を調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項５に記載の画像形成装置において、前記潤滑剤供給装置が供給される被塗布体が前記像担持体と前記二次転写部材であり、前記中間転写部材に対しては前記像担持体及び前記二次転写部材に供給した潤滑剤を間接的に供給することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項５または９に記載の画像形成装置において、前記二次転写部材が二次転写ローラであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１５または９に記載の画像形成装置において、前記二次転写部材が二次転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項９ないし１１の何れかに記載の画像形成装置において、前記二次転写部材には前記潤滑剤供給装置と表面の汚れを除去するクリーニングブレードを備え、前記潤滑剤供給装置の供給位置、前記クリーニングブレードのクリーニング位置及び中間転写体の接触位置の順になるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項９ないし１１の何れかに記載の画像形成装置において、前記二次転写部材には前記潤滑剤供給装置と表面の汚れを除去するクリーニングブレードを備え、該クリーニングブレードのクリーニング位置、前記潤滑剤供給装置の供給位置及び中間転写体の接触位置の順になるように構成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、潤滑剤供給装置及び電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはその少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、像担持体に形成したトナー像を中間転写体に転写し、該中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に一括転写する中間転写方式の画像形成装置は既に公知である。この種の画像形成装置として、像担持体は画像情報に応じたトナー像を担持するもので、例えば感光体が用いられ、中間転写体には例えば複数本のローラに掛け渡された無端状の中間転写ベルトが用いられている。また、感光体のトナー像を中間転写ベルトに転写する一次転写部材としては一次転写に感光体と中間転写ベルトの間に形成する転写電界が用いられ、中間転写ベルトのトナー像を記録媒体に転写する二次転写部材には中間転写ベルトと転写材との間に形成する転写電界が用いられる。一次転写部材は、感光体上に形成されたトナー像を忠実に、かつ安定して中間転写体に転写することが要求される。また、二次転写部材でも同様に、中間転写体に形成されたトナー像を忠実に、かつ安定して記録媒体に転写することが要求される。つまり、一次転写部材及び二次転写部材に求められる性能を実現するには、安定した転写を高い転写効率で行う必要がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２１１７５５号公報
【特許文献２】特開平６−３３２３２４号公報
【特許文献３】特開２０００−１９８５８号公報
【特許文献４】特開昭５７−１７９７３号公報
【特許文献５】特開平７−２７１１４２号公報
【特許文献６】特開２００１−７５４４９号公報
【０００４】
このような画像形成装置においては、一次転写時に画像の中央（特に線部や文字部中央）が抜けてしまう、いわゆる虫食い現象が発生することがある。この問題を解決するために、感光体に潤滑剤を塗布し、摩擦係数を下げてトナーとの間の付着力を弱めてやる方法や（特許文献１）、感光体の摩擦係数と中間転写ベルトの摩擦係数との関係を規定する方法（特許文献２，３）が提案されている。
【０００５】
しかしながら、摩擦係数は転写性のみならず、転写しきれなかったトナーを除去するためのクリーニングブレードのブレードめくれとも密接な関係がある。このブレードめくれを解決する方法にも、クリーニングの対象に潤滑剤を供給する方法が効果的であり広く知られている（例えば、特許文献４，５，６）。そのため、上記の虫食いとクリーニングブレードのめくれの双方を解決するための潤滑剤塗布条件や摩擦係数条件が必要となる。特に、クリーニングブレードのめくれは機械全体の破損につながる大きなアクシデントであり、その回復にも多大な時間と費用がかかるので確実に回避しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した従来の事情に鑑み、虫食い現象の発生を軽減し、さらにクリーニングブレードのめくれの問題も軽減することができる潤滑剤供給装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、表面にトナー像を担持する被塗布体に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置において、前記被塗布体に供給する潤滑剤の量を調整可能な供給量調整手段を設けたことを特徴とする潤滑剤供給装置を提案する。
【０００８】
なお、本発明の潤滑剤供給装置において、前記被塗布体に潤滑剤を供給する塗布ローラを備えており、前記供給量調整手段が該塗布ローラの回転数を変えることによって前記被塗布体への潤滑剤の塗布量を調整すると、効果的である。
【０００９】
さらに、本発明の潤滑剤供給装置において、前記被塗布体に潤滑剤を供給する塗布ローラを備えており、前記供給量調整手段が該塗布ローラの前記被塗布体への当接圧力を変更することによって前記被塗布体への潤滑剤の塗布量を調整すると、効果的である。
【００１０】
さらにまた、本発明の潤滑剤供給装置において、前記被塗布体に潤滑剤を直接前記被塗布体に当接させて供給しており、前記供給量調整手段が潤滑剤の被塗布体への当接圧力を変更することによって前記被塗布体への潤滑剤の塗布量を調整すると、効果的である。
【００１１】
また、上記目的を達成するため、本発明は、画像情報に応じたトナー像が形成される像担持体と、該像担持体に当接される中間転写部材と、前記像担持体のトナー像を前記中間転写部材に転写する一次転写部材と、前記中間転写部材に圧接され、当該中間転写部材に転写して保持されたトナー像を、記録媒体に一括転写する二次転写部材とを有し、前記像担持体、前記中間転写部材及び前記二次転写部材の中、少なくとも１つが請求項１ないし４の何れかに記載の潤滑剤供給装置によって潤滑剤が供給される被塗布体であることを特徴とする画像形成装置を提案する。
【００１２】
なお、本発明の画像形成装置において、前記潤滑剤供給装置に新しい潤滑剤を装着したとき、通常時よりも前記被塗布体に対して潤滑剤の塗布量を増やす方向へ調整すると、効果的である。
【００１３】
さらに、本発明の画像形成装置において、前記潤滑剤供給装置は出力画像の画素面積をカウントする機構によってカウントされた画素面積の積算量によって潤滑剤の塗布量を調整すると、効果的である。
【００１４】
さらにまた、本発明の画像形成装置において、前記潤滑剤供給装置は前記塗布体の単位動作時間あたりの出力画像の画素面積の積算量によって、潤滑剤の塗布量を調整すると、効果的である。
【００１５】
さらにまた、本発明の画像形成装置において、前記潤滑剤供給装置が供給される被塗布体が前記像担持体と前記二次転写部材であり、前記中間転写部材に対しては前記像担持体及び前記二次転写部材に供給した潤滑剤を間接的に供給すると、効果的である。
【００１６】
さらにまた、本発明の画像形成装置において、前記二次転写部材が二次転写ローラであると、効果的である。
さらにまた、本発明の画像形成装置において、前記二次転写部材が二次転写ベルトであると、効果的である。
【００１７】
さらにまた、本発明の画像形成装置において、前記二次転写部材には前記潤滑剤供給装置と表面の汚れを除去するクリーニングブレードを備え、前記潤滑剤供給装置の供給位置、前記クリーニングブレードのクリーニング位置及び中間転写体の接触位置の順になるように構成されていると、効果的である。
【００１８】
さらにまた、本発明の画像形成装置において、前記二次転写部材には前記潤滑剤供給装置と表面の汚れを除去するクリーニングブレードを備え、該クリーニングブレードのクリーニング位置、前記潤滑剤供給装置の供給位置及び中間転写体の接触位置の順になるように構成されていると、効果的である。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１ないし４の構成によれば、被塗布体への潤滑剤の塗布量が調整可能であるので、たとえば、被塗布体が像担持体、中間転写部材或いは二次転写部材であれば、これらの表面摩擦係数の設定が容易に行うことができる。
【００２０】
請求項５の構成によれば、被塗布体への潤滑剤の塗布量が調整可能な潤滑剤供給装置によって、像担持体、中間転写部材或いは二次転写部材の表面摩擦係数の設定を容易に行うことができる画像形成装置を提供できる。
【００２１】
請求項６の構成によれば、潤滑剤供給装置に新しい潤滑剤を装着したとき、通常時よりも被塗布体に対して潤滑剤の塗布量を増やす方向へ調整するので、塗布量が不足気味になる新品潤滑剤でも塗布量を確保することができる。
【００２２】
請求項７の構成によれば、潤滑剤供給装置は出力画像の画素面積をカウントする機構によってカウントされた画素面積の積算量によって潤滑剤の塗布量を調整するので、トナー像の面積に従って潤滑剤塗布量を調節することで、対象の表面摩擦係数を狙いの値に近づけることができ、一次転写効率の低下、虫食いなどの一次転写不良やブレードめくれを防止することができる。
【００２３】
請求項８の構成によれば、潤滑剤供給装置は塗布体の単位動作時間あたりの出力画像の画素面積の積算量によって、潤滑剤の塗布量を調整するので、一次転写効率の低下、虫食いなどの一次転写不良やブレードめくれをより確実に防止することができる。
【００２４】
請求項９の構成によれば、像担持体、中間転写部材及び二次転写部材の表面摩擦係数の設定が容易で、中間転写部材に潤滑剤供給装置を設けないのでその分安価になる。
【００２５】
請求項１０及び１１の構成によれば、二次転写部材が二次転写ローラでも二次転写ベルトにも適用できる。
請求項１２の構成によれば、被塗布体が二次転写部材であり、二次転写部材の回転方向において潤滑剤供給装置の供給位置、クリーニングブレードのクリーニング位置及び中間転写体の接触位置の順になるので、潤滑剤供給装置で供給した潤滑剤をクリーニングブレードで均一に塗布して中間転写体に間接供給することができる。
【００２６】
請求項１３の構成によれば、被塗布体が二次転写部材であり、該二次転写部材の回転方向においてクリーニングブレードのクリーニング位置、潤滑剤供給装置の供給位置及び中間転写体の接触位置の順になるので、クリーニングブレードで汚れを除去した面に潤滑剤を塗布し、中間転写体に間接供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
図１は、カラー画像形成装置の一例を示す概略図である。ここに示した画像形成装置の画像形成部は、像担持体としての中間転写ベルト１が配置され、中間転写ベルト１はローラ２，３，４，５に巻き掛けられ、ローラ２，３の一方が駆動ローラとして時計方向に回転駆動することにより矢印Ａ方向に走行駆動される。また、画像形成部は中間転写ベルト１の上部走行辺に対向して第１ないし第４の作像ユニット６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが設けられている。第１ないし第４の作像ユニット６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、像担持体としてドラム状の感光体７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを有し、その各感光体上にマゼンタトナー像、シアントナー像、イエロートナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成される。
【００２８】
第１ないし第４の作像ユニット６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、その像担持体上にトナー像を形成する構成とその作用は実質的に全て同一であるため、図２に用いて第１の作像ユニット６ａの感光体７ａにトナー像を形成する構成だけを説明する。
【００２９】
この感光体７は、図２における反時計方向に回転駆動され、このとき帯電ローラ８によって像担持体表面が所定の極性に均一に帯電される。次いでその帯電面に、図１に示すレーザ書き込みユニット９から出射する光変調されたレーザビームＬが照射される。これによって感光体７上に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置１０によって例えばマゼンタトナー像として可視像化される。
【００３０】
このようにして形成されたマゼンタトナー像は、感光体７と中間転写ベルト１を挟んで配置された転写ローラ１１にトナーと逆極性の電圧が印加され、これによって感光体７上のマゼンタトナー像が中間転写ベルト１上に転写される。中間転写ベルト１に転写されず、感光体７上に残された転写残トナーは、クリーニング装置１２によって除去される。
【００３１】
全く同様にして、第２乃至第４の作像ユニット６ｂ，６ｃ，６ｄの感光体７ｂ，７ｃ，７ｄ上にシアントナー像、イエロートナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像がマゼンタトナー像の転写された中間転写ベルト１上に順次重ね合されて転写される。このようにして中間転写ベルト１上に形成された４色のトナー像はベルト走行に伴って図１の右端の２次転写ローラ１３が設けられた２次転写部へ移動する。
【００３２】
一方、装置本体の下部には給紙部(図示せず)が設けられ、該給紙部から例えば転写紙より成る記録材Ｐが給送される。給紙された記録材Ｐは、図１に示すレジストローラ１４に突き当てられた後、記録材に正しくトナー像が転写されるタイミングで中間転写ベルト１の２次転写部へ送り込まれる。そして、２次転写ローラ１３に対し中間転写ベルト１上のトナーと逆極性の電圧が印加され、これによって中間転写ベルト１上に重ね転写されたトナー像が記録材Ｐ上に転写される。トナー像が転写された記録材Ｐは、搬送ベルト１５を介して定着装置１６へ搬送され、そこでトナー像が定着された後、不図示の排紙部等に排出される。
【００３３】
また、２次転写後、記録材Ｐに転写されなかった転写残トナーはベルトクリーニング装置２０によって除去される。ベルトクリーニング装置２０は、中間転写ベルト１に摺接するクリーニングブレード２１を備えている。なお、符号２２はブレード２１の中間転写ベルト１への確実な摺接を得るためのバックアップローラである。
【００３４】
ところで、上記のような中間転写方式の画像形成装置では、一次転写部において、トナー像が局部的に抜けてしまう、いわゆる虫食い現象が発生する場合がある。この虫食いは、感光体７の表面摩擦係数が、中間転写ベルト１の表面摩擦係数よりも低い場合には発生しにくいことが本願発明者の実験結果から判った。
【００３５】
一方、画像間には、トナー付着量制御や位置ズレ補正のためにパターンを作成する場合がある。これらのパターンは紙に転写されないため、二次転写部材としての二次転写ローラ２２と接触し、パターンの全部または一部がローラ表面に転写されることとなり、除去するために中間転写ベルト１にはクリーニング手段を必要とする。クリーニング手段としてはクリーニングブレードが一般的であるが、ブレードめくれが発生すると機械が破損する場合がある。なお、二次転写部材としての図示していないが、二次転写ベルトを用いることもできる。
【００３６】
そこで、本発明は相反する虫食い現象の防止とクリーニングブレード２１のめくれ防止を両立するものであり、次に好ましい実施例について説明をする。
実施例１
【００３７】
実施例１では、感光体７、中間転写ベルト１、二次転写ローラ１３がそれぞれの潤滑剤供給装置としての潤滑剤供給装置によって潤滑剤が塗布される被塗布体である。
【００３８】
上記中間転写ベルト１は、その材料としてポリイミドを用いており、ポリアミック酸の溶液中にカーボンブラックを分散させ、その分散液を金属ドラムに流入して乾燥させた後、金属ドラムから剥離したフィルムを高温度下で伸長させてポリイミドフィルムを形成し、適当な大きさに切り出してポリイミド樹脂からなる無端状のベルトを作製するようにした。フィルム成形は一般的な方法に従って、カーボンブラックを分散したポリマー溶液を円筒金型に注入し、１００〜２００℃に加熱しつつ円筒金型を回転させて遠心成形によりフィルム状に成膜した。このようにして得られたフィルムを半硬化した状態で脱型して鉄芯に被せ、３００〜４５０℃でポリイミド化反応を進行させ硬化させて中間転写ベルト１を得るようにした。このとき、カーボン量，焼成温度，硬化速度等を変更してベルトの抵抗を調整することができる。このように作られたベルトの表面摩擦係数は０．４５であった。表面摩擦係数の測定には、新東科学製HEIDON TRIBOGEAR μs 94iを用いた。
【００３９】
感光体７と中間転写ベルト１間の表面摩擦係数差が、虫食い、転写性（転写効率）に対してどの程度影響を及ぼすかを調査した。感光体７、中間転写ベルト１の表面摩擦係数は、潤滑剤供給量を調節することにより行った。供給量の調節は、対象物への固形潤滑剤の加圧力を変えることで行ったが、他にも、塗布機構の対象物への接触時間を変えたり、接触面積を変えるなどの方法がある。虫食いについて調査した結果を図３に示す。
【００４０】
図３において、虫食いランクとは虫食いの発生レベルを１〜５の数値で評価したものである。１が最も悪く、５が最も良い。４以上を許容範囲内とした。感光体７の表面摩擦係数を０．２５、０．３、０．４の三水準とし、中間転写ベルト１の表面摩擦係数を細かく調節して評価を行った。この結果から、感光体７の表面摩擦係数値はどの値であっても、感光体７の表面摩擦係数が中間転写ベルト１の表面摩擦係数よりも低い場合には、虫食いは許容範囲内に収まっていることがわかる。
【００４１】
次に、転写効率への影響を調べた。その結果を図４に示す。
図４における転写効率とは、感光体７上のトナー量に対する、中間転写ベルト１へ転写されたトナー量の比であり、一次転写の効率を示すものである。この結果から、転写効率は感光体７、中間転写ベルト１間の表面摩擦係数差に大きく影響を受け、中間転写ベルト１と比較して、感光体７の表面摩擦係数が低いほど転写効率は高くなることがわかる。
【００４２】
したがって、感光体７の表面摩擦係数を中間転写ベルト１の表面摩擦係数よりも低くすることにより、虫食いを防止し、良い転写効率を得ることができた。なお、この表面摩擦係数の関係は、中間転写ベルト１への潤滑剤供給量を、感光体７への潤滑剤供給量よりも少なくすることで達成した。
【００４３】
また、中間転写ベルト１、二次転写ローラ１３の表面摩擦係数とブレードめくれとの関係を調査した。
中間転写ベルトと二次転写ローラへの潤滑剤塗布量を調節することで、それぞれの表面摩擦係数を同じ値に調節し、連続通紙することで、ブレードめくれの発生しやすさを比較した。結果を図５に示す。
【００４４】
図５において、○は１０万枚通紙でブレードめくれが発生しなかったことを示し、枚数はブレードめくれが発生した場合で、発生したときの大体の枚数を示してある。この結果から、二次転写ローラに当接したブレードは、中間転写ベルトに当接したブレードよりもブレードめくれが発生しやすく、どちらのブレードも、当接する対象物の表面摩擦係数が高いほどブレードめくれが発生しやすいことがわかる。
【００４５】
また、二次転写ローラのブレードの方が、中間転写ベルトのブレードよりも早くめくれが発生していることがわかる。このことより、二次転写ローラのブレードはベルトのブレードよりもめくれが発生しやすいことがわかる。
【００４６】
したがって、二次転写ローラのブレードめくれ防止のためには、ローラの摩擦係数を少なくともベルトの摩擦係数以下にする必要がある。そのことは、中間転写ベルトの摩擦係数を、中間転写ベルトのブレードめくれが発生しない値に設定する場合には、二次転写ローラのブレードめくれ防止に対して非常に効果があることを示している。
【００４７】
ここで、潤滑剤供給装置の具体的な構成について図２を用いて説明する。図２に示す潤滑剤供給装置３０は感光体７に潤滑剤を供給するものであるが、中間転写ベルト１及び二次転写ローラ１３に付設する潤滑剤供給装置にも適用できるものである。
【００４８】
図２において、潤滑剤供給装置３０はクリーニング装置１２内に設けられており、該装置は塗布ブラシ３１及び潤滑剤ユニット３２を備えている。潤滑剤ユニット３２は、図６に示すように、固形の潤滑剤３３とこの潤滑剤を塗布ブラシ３１に押し付ける加圧手段としてのスプリング３４とで構成され、スプリング３４の加圧力を選ぶことにより潤滑剤３３の塗布量を可変することができる。また、加圧手段としてはスプリング３４の代わりに図７に示すような重り３５を用いることができる。この場合も、重り３５の重さを選ぶことにより潤滑剤３３の塗布量を可変することができる。
【００４９】
このように構成された潤滑剤供給装置３０は、被塗布体を感光体７、中間転写ベルト１及び二次転写ローラ１３としそれぞれ設けることで、感光体７、中間転写ベルト１及び二次転写ローラ１３の各表面摩擦係数を適宜設定することができ、感光体７及び二次転写ローラ１３の各表面摩擦係数より中間転写ベルト１の表面摩擦係数を大きくすることが達成できる。
【００５０】
上記実施例１では、感光体７、中間転写ベルト１及び二次転写ローラ１３のそれぞれに潤滑剤供給装置３０を設けているが、被塗布体は感光体７と二次転写ローラ１３として潤滑剤供給装置３０を感光体７と二次転写ローラ１３に対して設け、中間転写ベルトには潤滑剤供給装置３０を設けずに、中間転写ベルト１への潤滑剤は感光体７と二次転写ローラ１３に塗布したものを間接的に塗布するように構成してもよい。この場合も、中間転写ベルト１は潤滑剤が間接的に塗布されるので、感光体７や二次転写ローラ１３に比べて塗布量が少なく、感光体７及び二次転写ローラ１３の各表面摩擦係数より中間転写ベルト１の表面摩擦係数を大きくすることが容易に得られる。
【００５１】
さらに、感光体７及び二次転写ローラ１３の各表面摩擦係数より中間転写ベルト１の表面摩擦係数を大きくするという摩擦係数の関係を満たすため、感光体７の表面摩擦係数低減を目的とした表層を感光体表面に設けてもよい。
【００５２】
感光体７の表面層に使用される材料としては、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリール、フェノール、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ等の樹脂が挙げられる。
【００５３】
これらの樹脂に摩擦係数を低下させる目的でフッ素樹脂粒子、ポリオレフィン樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子等の潤滑剤が添加される。
フッ素樹脂粒子の具体例としては、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル及びパーフルオロアルキルビニルエーテルなどの重合体、及びそれらの共重合体が用いられる。
【００５４】
ポリオレフィン樹脂粒子の具体例としては、エチレン、プロピレン、ブテン等のオレフィンの単独重合体、異種オレフィンとの共重合体、またはそれらの熱変性物の粒子を表し、具体的にはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリヘキセン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−ヘキセン共重合体などが挙げられる。
【００５５】
シリコーン樹脂粒子の具体例としては、シロキサン結合が三次元で結合し、網目構造をとり、珪素原子にアルキル基、アリール基、アミノ置換アルキル基、ジアルキルシリコーンなど置換されたもので有機溶媒に不溶なもの、が挙げられる。
【００５６】
このような表面層を設けた感光体７の表面摩擦係数は、一般的に０．１〜０．３程度になる。
中間転写ベルト１の表面摩擦係数は、表面の粗さによってばらつくが、一般的にその材質から０．３５〜０．７程度となる。
【００５７】
このような感光体と中間転写ベルトを用いたところ、感光体の表面摩擦係数が中間転写ベルトの表面摩擦係数よりも低いことにより、虫食いを防止し、良い転写効率を得ることができた。
【００５８】
さらに、二次転写ローラ１３には潤滑剤供給装置３０を設けることで、クリーニングブレード７のめくれを防止することができる。なお、二次転写ローラ１３における潤滑剤供給装置３０を設ける位置については、二次転写ローラ１３の回転方向において図１０に示すように、潤滑剤供給装置３０が潤滑剤を塗布した後にクリーニングブレード７が二次転写ローラ１３に当接しその後中間転写ベルト１に供給するように構成すると、潤滑剤供給装置３０で供給した潤滑剤がクリーニングブレード７に均一に塗布される。また、図１１に示すように、クリーニングブレード７が二次転写ローラ１３に当接した後に潤滑剤供給装置３０が潤滑剤を塗布しその後中間転写ベルト１に供給するように構成すると、汚れをクリーニングブレード７で除去した部分に潤滑剤を塗布することができる。
【００５９】
実施例２
図８において、条件１〜８は感光体７、中間転写ベルト１、二次転写ローラ１３それぞれへの潤滑剤塗布条件を示し、塗布ありは○、塗布なしは―で表記した。すなわち、条件１〜３は中間転写ベルト１に潤滑剤を塗布するもので、さらに感光体７と二次転写ローラ１３の両方に塗布するものが条件１で、二次転写ローラ１３に塗布するものが条件２、感光体７に塗布するものが条件３となっている。また、条件４〜６は中間転写ベルト１に潤滑剤を塗布しないが、感光体７と二次転写ローラ１３の両方に塗布するものが条件４で、二次転写ローラ１３にのみ塗布するものが条件５、感光体７にのみ塗布するものが条件６となっている。さらにまた、中間転写ベルト１にのみ潤滑剤を塗布するものが条件７で、中間転写ベルト１、感光体７及び二次転写ローラ１３の何れにも潤滑剤を塗布しないものが条件８で設定している。
【００６０】
この条件１〜８におけるブレードめくれ、虫食い、転写性(転写効率)２について評価し、その結果を図８の問題点の欄に、○：問題なし、△：許容限界、×：許容不可の３ランクで表示する。
【００６１】
評価結果から、条件１〜３及び条件７はブレードめくれの問題が無いが、虫食い及び一次転写性は許容不可であった。また、条件８は虫食い及び一次転写性の問題が無いが、ブレードめくれが許容不可であった。これらの条件に対し、条件４〜６はブレードめくれ、虫食い、転写性（転写効率）がすべて許容する範囲内に入っている。このことは、感光体７と二次転写ローラ１３の少なくとも一方に潤滑剤を塗布することで、虫食いなどの一次転写不良とブレードめくれの両方を防止できることを示している。なお、条件４は条件５、６に比べて虫食い、転写性（転写効率）が若干劣っており、このことから感光体７と二次転写ローラ１３の一方に潤滑剤を塗布することが最も好ましく、感光体７と二次転写ローラ１３の両方に潤滑剤を塗布するのは次善と言える。
【００６２】
このように、条件４〜６が好ましいのは、感光体７あるいは二次転写ローラ１３から中間転写ベルト１表面に潤滑剤が転移し、間接的に塗布されることにより、一次転写性を阻害しない程度に表面摩擦係数を下げることができるためである。これを確かめるため、図８の各条件でのベルト表面摩擦係数を測定し、虫食いレベルとの関係を調べた。結果を図９に示す。
【００６３】
図９において、虫食いランクとは虫食いの発生レベルを５段階で評価したものである。１が最も悪く、５が最も良い。ベルトへ潤滑剤塗布を行う条件である条件１〜３、７では、ベルト表面摩擦係数が他条件に比べて低く、虫食いも悪くなっている。感光体７と二次転写ローラ１３の両方に塗布する条件４では、条件１〜３、７よりもベルト表面摩擦係数は高く、虫食いも良くなっている。感光体７と二次転写ローラ１３のどちらか一方に塗布する条件５、６は、条件４よりもさらにベルト表面摩擦係数が高くなっており、虫食いもさらに良くなっている。潤滑剤塗布をどこにも行わない条件８では、条件４よりもさらにベルト表面摩擦係数が高くなっているが、ブレードめくれが発生した。このことから、感光体と二次転写ローラの少なくとも一方に潤滑剤を塗布することにより、中間転写ベルトに潤滑剤が間接的に塗布されて一次転写性を阻害しない程度に表面摩擦係数が下がり、虫食いなどの一次転写不良とブレードめくれの両方を防止できることが確かめられた。
【００６４】
実施例３
上記実施例２の構成によれば、感光体７と二次転写ローラ１３の少なくとも一方に潤滑剤を塗布することで、虫食いなどの一次転写不良とブレードめくれの両方を防止できることがわかったが、クリーニングブレード２１へのトナー入力量が極端に少ない条件（白紙を連続で通紙するなど）では、ブレードめくれが発生することがある。
【００６５】
そこで、実施例２は、画像間に１つの作像ユニット６でトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト１に転写され、ブレード入力パターンとして中間転写ベルト１のクリーニングブレード２１に浸入させることができる制御機構をもつ構成とした。その他の構成は図１の構成と同じである。
【００６６】
画像間に形成するトナー像は、ここではベタ画像とし、面積を回転方向３ｍｍ×軸方向全幅、回数間隔を１０枚に一回とした。
ブレード入力パターンの効果を確かめるため、実施例１の構成と実施例２の構成で、白紙画像を１万枚通紙してブレードめくれを評価したところ、実施例１の構成では途中でブレードめくれが発生したが、実施例２の構成では発生しなかった。したがって、このようなブレード入力パターンを形成することにより、ブレードめくれをより確実に防止できることが確かめられた。
【００６７】
また、潤滑剤が間接的に塗布される機会が少ないような作像モード（二次転写ローラがベルトに当接する時間が少ないなど）では、ブレードめくれはより発生しやすくなるため、上記ブレード入力パターンの画像濃度（単位面積あたりの付着量）、画像面積、回数間隔を作像モードにより変更できるようにし、上記のような潤滑剤が間接的に塗布される機会が少ないような作像モードではクリーニングブレード２１へのトナー入力量をより多くすることもできる。
【００６８】
なお、作像モードの違いとしては例えば白黒モードとフルカラーモードの違いである。フルカラーモードでは定着性を確保するために画像間をある程度空けているが、白黒モードでは通紙枚数をかせぐために画像間を狭くする。そのため、白黒モードでは連続通紙時に紙間が狭くなるので、二次転写ローラ１３と中間転写ベルト１との接触時間が短くなり、特に二次転写ローラ１３からの潤滑剤間接塗布が少なくなる。また、感光体７に潤滑塗布手段を設けた場合でも、感光体７からの間接塗布も画像部からは塗布されにくいので、白黒モードでは非画像部が少なくなることで塗布量は少なくなる。そこで、白黒モードとフルカラーモードにおいてブレードへのトナー入力量を変えるものである。
【００６９】
さらに、作像モードの違いとして通紙枚数の違うモードがある。例えば１００枚の画像形成を行うとき、異なる内容のものを１００枚連続で作成する場合と、同じ内容のものを１００枚連像で作成する場合とでは画像間の幅が異なる。したがって、このような作像モードにおいてもブレードへのトナー入力量を変えるものである。
【００７０】
トナー入力量の変更は、上記したように、ブレード入力パターンの画像濃度、画像面積、回数間隔の変更であり、画像濃度とは単位面積あたりのトナー付着量を変えることであり、上記した白黒モードやリピート枚数が多いモードのときトナー付着量を増やす。ただし、画像濃度の変更は現像装置の能力によって限界がある。
【００７１】
また、画像面積の変更とはブレード入力パターンの通常面積が回転方向３ｍｍ×軸方向全幅のとき、トナー入力量を増やす場合は回転方向の幅を３ｍｍより大きくする変更である。この変更は、現像能力による限界がなく、所望の入力量を得られやすい。
【００７２】
最後に、回数間隔の変更とはブレード入力パターンを上記のように１０回毎に入力するところを、トナー入力量を増やすモードでは例えば５回毎のように入力間隔を狭める変更である。この変更も現像能力による限界がなく、所望の入力量を得られやすい。
【００７３】
かくして、画像間にトナー像を形成し、中間転写ベルトのクリーニングブレードに浸入させることにより、中間転写ベルトの表面摩擦係数を下げることなく、ブレードめくれを防止することができた。
【００７４】
実施例４
実施例３は、二次転写ローラに潤滑剤を塗布する構成とした。その他の構成は図１の構成と同じである。
【００７５】
上記ように、ブレード入力パターンを形成してクリーニングブレード２１に入力させる場合、中間転写ベルト上に形成された入力パターンはクリーニングブレードに入力する前に二次転写ローラ１３に接する。このため、二次転写ローラ１３の表面に入力パターンのトナーが付着し、そのトナーが記録材Ｐの裏面に転移してこれを汚してしまう。そこで、二次転写ローラ１３もクリーニング手段が必要となり、最も一般的な手段としてクリーニングブレード２７がある。しかし、二次転写ローラは、記録媒体が巻き付くことがないように確実に分離させなくてはならないため、感光体や中間転写ベルトと比較して径が小さい場合が多い。そのため、ローラのクリーニング手段としてクリーニングブレード２７がある場合、ブレードめくれの危険性が高い。そこで、二次転写ローラに潤滑剤を塗布する潤滑剤供給装置３０を設けることで解決を行う。
【００７６】
潤滑剤供給装置３０の構成としては、図１０に示すような構成とした。潤滑剤３３を潤滑剤塗布ブラシ３１に加圧スプリング３４によって圧接し、潤滑剤塗布ブラシ３１によって削り取った潤滑剤を二次転写ローラ１３に塗布させる構成である。この構成により、潤滑剤の効果で二次転写ローラ１３の表面摩擦係数は下がり、クリーニングブレード２１のめくれを防止することができる。
【００７７】
また、二次転写ローラ１３と中間転写ベルト１の間には、記録媒体としての紙が侵入してくるため、二次転写ローラ１３に紙粉が付着する場合がある。この紙粉がクリーニングブレード２７に浸入してクリーニング性を阻害する場合がある。この構成では、紙粉を潤滑剤塗布ブラシ３１によって除去することができるため、ブレードめくれに加えて、紙粉によるクリーニング性の阻害も防ぐことができる。
【００７８】
実施例５
実施例５は、二次転写ローラに潤滑剤を塗布する構成とした。その他の構成は図１の構成と同じである。
【００７９】
潤滑剤を塗布する構成は、図１１に示すような構成とした。潤滑剤３３を加圧スプリング３４によって二次転写ローラ１３に圧接し、潤滑剤３３を直接二次転写ローラ１３に塗布させる構成である。この構成により、潤滑剤の効果で二次転写ローラ１３の表面摩擦係数は下がり、クリーニングブレード２７のめくれを防止することができる。
【００８０】
実施例４と比較して、潤滑剤塗布ブラシが必要ないため、省スペース化、低コスト化の効果がある。
実施例６
【００８１】
実施例４や５の構成では、上記のブレード入力パターンが二次転写ローラに転写される場合があるため、ベルトのクリーニングブレード２１へのトナー入力量が形成時よりも少なくなってしまう。そのため、ブレードめくれの危険性は高くなる。上記入力量を増やすために、より多くのトナー像を形成する方法があるが、トナーを無駄に消費することになり、１枚あたりのコストは高くなってしまう。
【００８２】
そこで、実施例６では、二次転写ローラに転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段を設け、画像間の転写バイアス値を画像転写時の転写バイアス値よりも低く設定することにより、二次転写ローラに転写されてしまうトナー量を減らした。このことにより、クリーニングブレード２１へのトナー入力量が形成時よりも大きく変わることなく入力され、ベルトのブレードめくれをより確実に防止することができる。
【００８３】
実施例７
実施例１では、感光体７、中間転写ベルト１及び二次転写ローラ１３のそれぞれに潤滑剤供給装置３０を設けており、潤滑剤供給装置３０からの塗布量は、対象物への潤滑剤の加圧力を選ぶことで調節したが、作像条件（画像面積や一回に出力する枚数）によって、それらの表面摩擦係数が最初の値より変化した場合には、虫食いなどの転写不良やブレードめくれなどの問題を引き起こすおそれがある。
【００８４】
そこで、本実施例では、潤滑剤３３を図６や図１０のように、塗布ブラシ３１を介して塗布対象に塗布を行う構成とし、塗布ブラシ３１の回転数を変えることにより、潤滑剤の塗布量を調節することができる供給量調整手段を設けた。回転数を変える具体的な方法としては、塗布ブラシ３１をモータ駆動とし、そのモータの回転数を調節する方法や、ギア比を変更する方法がある。
【００８５】
また、塗布量を調節できる潤滑剤供給装置３０は感光体７と二次転写ローラ１３に対して設け、中間転写ベルトには潤滑剤供給装置３０を設けずに、中間転写ベルト１への潤滑剤は感光体７と二次転写ローラ１３に塗布したものを間接的に塗布するように構成するものにも適用できる。
【００８６】
この構成では、表面摩擦係数が変化する条件において、塗布量の調節を行い、対象の表面摩擦係数を狙いの値に近づけることができ、表面摩擦係数が最初の値より変化した場合でも、虫食いなどの転写不良やブレードめくれなどの問題を引き起こすおそれを回避することができる。
【００８７】
次に、表面摩擦係数が変化するケースとしては潤滑剤が交換直後で新品である場合と作像される画像の画像面積の違い場合がある。
前者の潤滑剤を寿命などで交換して新品である場合、新品の潤滑剤は既に消費されている場合と比較して、塗布対象に対する接触面積が一般に小さくなるため（消費すると磨耗して対象の表面にならうため）、塗布効率が悪く塗布量が不足するため、対象の表面摩擦係数は狙いよりも高くなる。特に感光体の潤滑剤交換直後は、その原因により感光体の摩擦係数が狙いよりも高くなることで、トナー像が一次転写時に感光体上に残りやすくなり、結果として一次転写効率の低下や、虫食い（転写中抜け）などの一次転写不良を引き起こすことがある。
【００８８】
本実施例の構成により、潤滑剤の交換後に、通常時よりも対象への潤滑剤塗布量を増やす方向に設定することで、不足気味の塗布量を確保することができる。それによって、摩擦係数が上ることによる転写不良やブレードめくれなどの問題を解決することができる。
【００８９】
部品の交換時には、部品の寿命カウンタ（動作時間あるいは通紙枚数などでカウントしたもの）をリセットして０に戻すことが一般的に行われているが、そのリセットと同時に上記の潤滑剤塗布量を増やす構成にすることで、交換直後の塗布量不足を補うことができる。この制御を図１２に示すフローチャートに基づいて説明すると、ステップ１で潤滑剤が交換されたかが判断され、新品の潤滑剤が装着されると、ステップ２で潤滑剤の塗布量を増す方向の調整、すなわち、塗布ブラシ３１のモータの回転数を増やしたり、潤滑剤の当接圧力を高めたりする。これによって、不足気味の塗布量をほぼ通常量に戻すことができる。そして、潤滑剤は使用によって表面にならうと塗布不足が解消されるため、ステップ３及び３’では予め実験等で設定した動作時間あるいは所定通紙枚数に達したかが判断され、動作時間と通紙枚数の何れかが設定動作時間あるいは所定通紙枚数に達すると、塗布ブラシ３１のモータの回転数や高めた潤滑剤の加圧力を通常時に戻す(ステップ４)。これによって、自動的に塗布量を狙いの塗布量まで減らすことができ、塗布量過多で摩擦係数が下がりすぎることによる不具合を防止することができる。
【００９０】
また、後者の作像される画像の画像面積の違いある場合、感光体、中間転写ベルト、二次転写ローラの表面摩擦係数は変動する。これは、トナー像が対象上に形成され、転写し、転写後に残留したトナーをクリーニングするという一連のプロセスにより、塗布された潤滑剤が徐々に減少していくためである。トナー像の面積が大きい場合は減少しやすく摩擦係数は高くなる傾向にあり、小さい場合は減少しにくく、摩擦係数は低くなる傾向にある。
【００９１】
このことにより、表面摩擦係数が狙いの値から外れて、一次転写効率の低下、虫食い（転写中抜け）などの一次転写不良、ブレードめくれを引き起こす場合がある。
【００９２】
本実施例の構成により、トナー像の面積に従って潤滑剤塗布量を調節することで、対象の表面摩擦係数を狙いの値に近づけることができ、上記の問題を解決することができる。出力画像の画素面積が大きい場合は、小さい場合と比較して塗布量を上げる、あるいは画素面積が小さい場合に塗布量を下げるように調節を行う。
【００９３】
機械に出力画像の画素面積を記憶する手段を設け、過去の画像一定数の積算面積あるいは平均面積が、ある値を超えるか超えないかで、塗布量調節実施の判断を行うことができる。塗布量の調節段階は最低２段階とし、多ければ多いほど機械の構成は複雑になるが、より確実に対象の表面摩擦係数を狙いの値に近づけることができる。
【００９４】
ところで、作像される画像の画像面積が同じであっても、連続で出力する場合と一枚ずつ出力する場合では機械の動作時間が異なり、単位動作時間あたりのトナー面積が多いほど摩擦係数は高くなりやすく、逆に面積が小さければ摩擦係数は低くなりやすい。
【００９５】
そこで、単位動作時間あたりの、出力画像の画素面積の積算量によって、潤滑剤の塗布量を調整することにより、対象の表面摩擦係数を狙いの値に、より確実に近づけることができ、上記の問題を解決することができる。単位動作時間あたりの、出力画像の画素面積の積算量が多い場合は、少ない場合と比較して塗布量を上げる、あるいは画素面積の積算量が少ない場合に塗布量を下げるように調節を行う。
【００９６】
塗布量調節実施の判断を、過去の画像一定数の積算面積あるいは平均面積によって行ったが、それを単位動作時間あたりの出力画像画素面積の積算量によって判断することにより、上記した問題をより確実に解決することができる。
【００９７】
実施例８
実施例７では、潤滑剤３３を図６や図１０のように、塗布ブラシ３１を介して塗布対象に塗布を行う構成とし、供給量調整手段が塗布ブラシ３１の回転数を変えることにより、潤滑剤の塗布量を調節することができる構成としたが、潤滑剤３３の塗布ブラシ３１に対する当接圧力を変えることにより、潤滑剤の塗布量を調節することができる供給量調整手段を設けても同様な効果が得られる。当接圧力の変更方法としては、偏心カムを突き当てて回転させることで、圧力を加えているスプリング３４の長さを変える方法がある。一般に、モータによって回転数を変える方法よりも安価で構成することができるが、塗布量の調整量の調整段階は、モータの回転数よりも多くさせづらい。
【００９８】
実施例９
前記の実施例では、潤滑剤供給装置が潤滑剤３３を図６や図１０に示すように、塗布ブラシ３１を介して塗布対象に塗布を行う構成としたが、図１１に示すように潤滑剤３３を対象に直接当接させる構成とし、このとき供給量調整手段としてその当接圧力を変えることによって、潤滑剤の塗布量を調節することができる構成としても同様な効果が得られる。すなわち、感光体７、中間転写ベルト１及び二次転写ローラ１３の表面摩擦係数を管理して虫食いなどの転写不良やブレードめくれなどの問題を防止することができる。また、本実施例において、当接圧力の変更方法は前記の実施例８と同様の構成が適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の一実施形態を示す画像形成装置の主要部の概略図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す作像ユニットの断面図である。
【図３】中間転写ベルトと感光体の摩擦係数差と虫食いの関係を示すグラフである。
【図４】中間転写ベルトと感光体の摩擦係数差と転写効率の関係を示すグラフである。
【図５】中間転写ベルトと二次転写ローラの摩擦係数差とブレードのめくれ易さを示す表図である。
【図６】潤滑剤供給装置の一例を示す説明図である。
【図７】潤滑剤供給装置の他の例を示す説明図である。
【図８】潤滑剤塗布条件と、ブレードめくれ、虫食い、転写性（転写効率）との関係を示す表図である。
【図９】潤滑剤塗布条件を変えたときの、中間転写ベルト表面摩擦係数と虫食いとの関係を示す線図である。
【図１０】本発明に係る画像形成装置の二次転写部を示す構成図である。
【図１１】本発明に係る画像形成装置の二次転写部を示す他の構成図である。
【図１２】潤滑剤交換時の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１００】
１  中間転写ベルト
６  感光体
１３  二次転写ローラ
２１  クリーニングブレード（中間転写ベルト用）
３０  潤滑剤供給装置
３１  塗布ブラシ
３３  潤滑剤
３４  加圧スプリング
２７  クリーニングブレード（二次転写ローラ用）
【図１】
2007140085.tif 000003
【図２】
2007140085.tif 000004
【図３】
2007140085.tif 000005
【図４】
2007140085.tif 000006
【図５】
2007140085.tif 000007
【図６】
2007140085.tif 000008
【図７】
2007140085.tif 000009
【図８】
2007140085.tif 000010
【図９】
2007140085.tif 000011
【図１０】
2007140085.tif 000012
【図１１】
2007140085.tif 000013
【図１２】
2007140085.tif 000014