(57)【要約】 【課題】  剥離爪の摩耗傷による白線などの画質劣化の発生を抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  剥離爪１０による感光体ドラム１表面の摩耗傷が所定の深さ以上になる前に剥離爪１０の位置を変位させ、クリーニングブレード１１ａの摩耗によって摩耗傷の深さを小さくする。感光体ドラム１表面の摩耗は、感光体ドラム１の回転数と比例関係にあるので、感光体ドラム１の回転数に応じて剥離爪１０を移動させることで、剥離爪１０による摩耗傷が所定の深さ以上になる前に剥離爪１０の位置を変位させることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を用紙に転写した後、像担持体の表面に吸着した用紙を剥離するための剥離爪を備え、前記像担持体に残留する残留トナーを回収するクリーニングブレードを備えたクリーニングユニットが設けられた画像形成装置において、
前記剥離爪を、前記像担持体の軸線方向に移動させる移動機構と、
前記像担持体の走行距離を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に応じて、前記移動機構による前記剥離爪の移動を制御する制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体が、感光体ドラムであり、前記検出手段は、前記感光体ドラムの回転数を前記走行距離として検出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記像担持体が、転写ベルトであり、前記検出手段は、前記転写ベルトの回転数を前記走行距離として検出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、所定期間の走行距離が累計された累計走行距離と、閾値とを比較し前記累計走行距離が閾値以上となるときに前記剥離爪を移動させるように制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項５】
原稿を読み取る原稿読取手段から出力される原稿枚数と、ユーザによって入力される出力部数とから像担持体の走行距離を推定し、前記制御手段は、推定された走行距離と前記累計走行距離とに基づいて前記移動機構による前記剥離爪の移動を制御することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
１つの印刷ジョブを出力する前に、前記制御手段は、前記累計走行距離に推定された走行距離を加えた推定累計走行距離と、前記閾値とを比較し前記推定累計走行距離が前記閾値以上となる場合、前記印刷ジョブを出力する前に前記剥離爪を移動させるように制御することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
１つの印刷ジョブを出力した後に、前記制御手段は、前記累計走行距離に前記印刷ジョブの出力による走行距離を加えた新たな累計走行距離と、前記閾値とを比較し前記新たな累計走行距離が前記閾値以上となる場合、前記印刷ジョブを出力した後に前記剥離爪を移動させるように制御することを特徴とする請求項４〜６のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記剥離爪は、前記用紙の端部近傍に配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記剥離爪は、前記像担持体の軸線方向に沿って並ぶ複数の爪状部材で構成され、前記複数の爪状部材が連動して、前記像担持体に対して離接および移動を行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記剥離爪の少なくとも前記像担持体に接触する部分は、ヤング率が４９００ＭＰａ以上の材質からなることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つ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、電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、像担持体に吸着した搬送用紙を剥離するための剥離部材を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置は、静電潜像担持体である感光体ドラム表面に画像情報に応じたトナー像を形成する。感光体ドラム表面に形成されたトナー像は、搬送用紙の裏面より転写電界を作用させて搬送用紙へ転写させる。トナー像を搬送用紙に転写するときには、搬送用紙が感光体ドラム表面に吸着してしまうので、感光体ドラム表面に吸着した搬送用紙は、剥離爪などの用紙剥離手段を用いて感光体ドラムから剥離させている。
【０００３】
このような用紙剥離手段は、剥離爪が吸着した搬送用紙を掻き取って剥離するため、剥離爪が感光体ドラムと接することになる。剥離爪の位置は固定されている場合が多いので、剥離爪と感光体ドラムとの摺擦により感光体ドラムの表面が摩耗して溝状の傷となり、この傷部分にトナーが付着しなかったり、付着したとしても傷部分のトナーが搬送用紙に転写されないと、感光体ドラム表面の傷部分に対応する部分が白線となって現れる場合がある。
【０００４】
感光体ドラム表面の局部的な摩耗を防止する技術として、特許文献１記載の用紙剥離装置がある。この用紙剥離装置は、複写工程開始とともに感光体に剥離爪を接触させ、工程終了とともに剥離爪を離間させ、さらに工程終了ごとに剥離爪を感光体の軸線方向へ移動させる。軸線方向への移動により、剥離爪が感光体に接触する位置をずらして局所的な損傷を防止している。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−９７３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の用紙剥離装置では、複写工程終了毎に剥離爪を移動させているので、複写枚数の違いにより移動毎のそれぞれの接触位置での剥離爪と感光体ドラムとの摺擦時間が異なる。
【０００７】
たとえば、１枚の複写時には、１枚複写が終わると工程終了であるとして、剥離爪がずれることになるが、１万枚の複写時では１万枚複写が終わるまで工程終了とならず、１万枚の複写中同じ接触位置に剥離爪が接触することになる。これによりそれぞれの接触位置での磨耗傷の深さも大きく異なる。
【０００８】
また、画像形成装置は転写後の感光体ドラム上に残留する残留トナーを回収するためのクリーナーブレードを備えたクリーニングユニットを備えている。クリーナーブレードは常に感光体ドラムに当接しており、クリーニングブレードと感光体ドラムとの摺擦により感光体ドラム表面が摩耗してしまう。そのため、剥離爪を感光体の軸線方向へ移動させた場合、移動前の接触位置において発生した摩耗傷は、クリーニングブレードが均一に感光体表面を削るためにかき消される。
【０００９】
しかし、複写工程終了毎に剥離爪を移動させた場合、移動前の位置において発生した摩耗傷がクリーニングブレードによる摩耗によってかき消される前に次の位置への移動を繰り返し、多数の摩耗傷を発生させてしまう場合がある。
【００１０】
また、感光体ドラムの軸線方向の長さは有限であることから、剥離爪の移動範囲も有限であり、移動を繰り返すことにより、剥離爪が再び同じ接触位置に戻ってくる場合がある。複写工程終了毎に剥離爪を移動させた場合、ある接触位置で発生した摩耗傷がクリーニングブレードによる摩耗によってかき消される前に剥離爪が同じ接触位置に戻り、摩耗傷をさらに悪化させてしまうおそれがある。
【００１１】
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、剥離爪の摩耗傷による白線などの画質劣化の発生を抑制することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、トナー像を用紙に転写した後、像担持体の表面に吸着した用紙を剥離するための剥離爪を備え、前記像担持体に残留する残留トナーを回収するクリーニングブレードを備えたクリーニングユニットが設けられた画像形成装置において、
前記剥離爪を、前記像担持体の軸線方向に移動させる移動機構と、
前記像担持体の走行距離を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に応じて、前記移動機構による前記剥離爪の移動を制御する制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００１３】
また本発明は、前記像担持体が、感光体ドラムであり、前記検出手段は、前記感光体ドラムの回転数を前記走行距離として検出することを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記像担持体が、転写ベルトであり、前記検出手段は、前記転写ベルトの回転数を前記走行距離として検出することを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記制御手段は、所定期間の走行距離が累計された累計走行距離と、閾値とを比較し前記累計走行距離が閾値以上となるときに前記剥離爪を移動させるように制御することを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、原稿を読み取る原稿読取手段から出力される原稿枚数と、ユーザによって入力される出力部数とから像担持体の走行距離を推定し、前記制御手段は、推定された走行距離と前記累計走行距離とに基づいて前記移動機構による前記剥離爪の移動を制御することを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、１つの印刷ジョブを出力する前に、前記制御手段は、前記累計走行距離に推定された走行距離を加えた推定累計走行距離と、前記閾値とを比較し前記推定累計走行距離が前記閾値以上となる場合、前記印刷ジョブを出力する前に前記剥離爪を移動させるように制御することを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、１つの印刷ジョブを出力した後に、前記制御手段は、前記累計走行距離に前記印刷ジョブの出力による走行距離を加えた新たな累計走行距離と、前記閾値とを比較し前記新たな累計走行距離が前記閾値以上となる場合、前記印刷ジョブを出力した後に前記剥離爪を移動させるように制御することを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、前記剥離爪は、前記用紙の端部近傍に配置されていることを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、前記剥離爪は、前記像担持体の軸線方向に沿って並ぶ複数の爪状部材で構成され、前記複数の爪状部材が連動して、前記像担持体に対して離接および移動を行うことを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、前記剥離爪の少なくとも前記像担持体に接触する部分は、ヤング率が４９００ＭＰａ以上の材質からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、像担持体の走行距離に応じて、移動機構による剥離爪の像担持体の軸線方向の移動を制御する。
【００２３】
これにより、クリーニングブレードによる摩耗で剥離爪の摩耗傷の深さを小さくすることができ、摩耗傷による白線などの画質劣化の発生を抑制することができる。
【００２４】
また本発明によれば、前記走行距離として、前記感光体ドラムの回転数を利用することができる。
【００２５】
また本発明によれば、前記走行距離として、前記転写ベルトの回転数を利用することができる。
【００２６】
また本発明によれば、所定期間の走行距離が累計された累計走行距離と、閾値とを比較し前記累計走行距離が閾値以上となるときに前記剥離爪を移動させる。
【００２７】
クリーニングブレードによる摩耗と比例関係にある累計走行距離を利用することで、確実にクリーニングブレードによる摩耗で剥離爪の摩耗傷の深さを小さくすることができる。
【００２８】
また本発明によれば、原稿枚数と出力部数とから推定された走行距離と前記累計走行距離とに基づいて前記剥離爪の移動を制御する。
【００２９】
また本発明によれば、１つの印刷ジョブを出力する前に、前記累計走行距離に推定された走行距離を加えた推定累計走行距離と、前記閾値とを比較し前記推定累計走行距離が前記閾値以上となる場合、前記印刷ジョブを出力する前に前記剥離爪を移動させる。
【００３０】
これにより、像担持体上に残留トナーが無い状態で剥離爪の移動を安定して行うことができる。
【００３１】
また本発明によれば、１つの印刷ジョブを出力した後に、前記累計走行距離に前記印刷ジョブの出力による走行距離を加えた新たな累計走行距離と、前記閾値とを比較し前記新たな累計走行距離が前記閾値以上となる場合、前記印刷ジョブを出力した後に前記剥離爪を移動させるように制御する。
【００３２】
これにより、像担持体上に残留トナーが無い状態で剥離爪の移動を安定して行うことができる。
【００３３】
また本発明によれば、前記剥離爪が前記用紙の端部近傍に配置されるので、用紙の剥離を安定して行うことができる。
【００３４】
また本発明によれば、前記剥離爪が複数の爪状部材で構成され、前記複数の爪状部材が連動して、前記像担持体に対して離接および移動を行うので、１つの駆動装置を用いるだけでよく、容易に移動の制御を行うことができる。
【００３５】
また本発明によれば、前記剥離爪の少なくとも前記像担持体に接触する部分は、ヤング率が４９００ＭＰａ以上の材質からなる。
【００３６】
前記剥離爪の材質を上記の範囲とすることにより、用紙の剥離を安定して行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図１は、本発明の実施の一形態である画像形成装置の構成を示す概略図である。本実施形態では、像担持体が感光体ドラムの場合の実施形態である。画像形成装置は、感光体ドラム１、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写ベルト５、剥離爪１０、クリーニングユニット１１を含んで構成される。
【００３８】
帯電装置２、現像装置４およびクリーニングユニット１１は、感光体ドラム１まわりに、この順序で配置される。
【００３９】
感光体ドラム１は、図示しない駆動手段により、軸線回りに回転駆動可能に支持され、図示しない、導電性基体と、導電性基体の表面に形成される感光層とを含む。導電性基体は種々の形状を採ることができ、たとえば、円筒状、円柱状、薄膜シート状などが挙げられる。これらの中でも円筒状が好ましい。導電性基体は導電性材料によって形成される。導電性材料としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、アルミニウム、銅、真鍮、亜鉛、ニッケル、ステンレス鋼、クロム、モリブデン、バナジウム、インジウム、チタン、金、白金などの金属、これらの２種以上の合金、合成樹脂フィルム、金属フィルム、紙などのフィルム状基体にアルミニウム、アルミニウム合金、酸化錫、金、酸化インジウムなどの１種または２種以上からなる導電性層を形成してなる導電性フィルム、導電性粒子および／または導電性ポリマーを含有する樹脂組成物などが挙げられる。なお、導電性フィルムに用いられるフィルム状基体としては、合成樹脂フィルムが好ましく、ポリエステルフィルムが特に好ましい。また、導電性フィルムにおける導電性層の形成方法としては、蒸着、塗布などが好ましい。
【００４０】
感光層は、たとえば、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを積層することにより形成される。その際、導電性基体と電荷発生層または電荷輸送層との間には、下引き層を設けるのが好ましい。下引き層を設けることによって、導電性基体の表面に存在する傷および凹凸を被覆して、感光層表面を平滑化する、繰り返し使用時における感光層の帯電性の劣化を防止する、低温および／または低湿環境下における感光層の帯電特性を向上させるといった利点が得られる。また最上層に感光体表面保護層を設けた耐久性の大きい三層構造の積層感光体であっても良い。
【００４１】
電荷発生層は、光照射により電荷を発生する電荷発生物質を主成分とし、必要に応じて公知の結着樹脂、可塑剤、増感剤などを含有する。電荷発生物質としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ペリレンイミド、ペリレン酸無水物などのペリレン系顔料、キナクリドン、アントラキノンなどの多環キノン系顔料、金属および無金属フタロシアニン、ハロゲン化無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、スクエアリウム色素、アズレニウム色素、チアピリリウム色素、カルバゾール骨格、スチリルスチルベン骨格、トリフェニルアミン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、オキサジアゾール骨格、フルオレノン骨格、ビススチルベン骨格、ジスチリルオキサジアゾール骨格またはジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料などが挙げられる。これらの中でも、無金属フタロシアニン顔料、オキソチタニルフタロシアニン顔料、フローレン環および／またはフルオレノン環を含有するビスアゾ顔料、芳香族アミンからなるビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料などは高い電荷発生能を有し、高感度の感光層を得るのに適する。電荷発生物質は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。電荷発生物質の含有量は特に制限はないけれども、電荷発生層中の結着樹脂１００重量部に対して好ましくは５〜５００重量部、さらに好ましくは１０〜２００重量部である。電荷発生層用の結着樹脂としてもこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリカーボネート、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、ポリアミド、ポリエステルなどが挙げられる。結着樹脂は１種を単独で使用できまたは必要に応じて２種以上を併用できる。
【００４２】
電荷発生層は、電荷発生物質および結着樹脂ならびに必要に応じて可塑剤、増感剤などのそれぞれ適量を、これらの成分を溶解または分散し得る適切な有機溶媒に溶解または分散して電荷発生層塗液を調製し、この電荷発生層塗液を導電性基体表面に塗布し、乾燥することにより形成できる。このようにして得られる電荷発生層の膜厚は特に制限されないが、好ましくは０．０５〜５μｍ、さらに好ましくは０．１〜２．５μｍである。
【００４３】
電荷発生層の上に積層される電荷輸送層は、電荷発生物質から発生する電荷を受け入れて輸送する能力を有する電荷輸送物質および電荷輸送層用の結着樹脂を必須成分とし、必要に応じて公知の酸化防止剤、可塑剤、増感剤、潤滑剤などを含有する。電荷輸送物質としてはこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒ縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）アントラセン、１，１−ビス（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、ピラゾリン誘導体、フェニルヒドラゾン類、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルアミン系化合物、テトラフェニルジアミン系化合物、トリフェニルメタン系化合物、スチルベン系化合物、３−メチル−２−ベンゾチアゾリン環を有するアジン化合物などの電子供与性物質、フルオレノン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、インデノチオフェン誘導体、フェナンスレンキノン誘導体、インデノピリジン誘導体、チオキサントン誘導体、ベンゾ［ｃ］シンノリン誘導体、フェナジンオキサイド誘導体、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、プロマニル、クロラニル、ベンゾキノンなどの電子受容性物質などが挙げられる。電荷輸送物質は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。電荷輸送物質の含有量は特に制限されないけれども、好ましくは電荷輸送物質中の結着樹脂１００重量部に対して１０〜３００重量部、さらに好ましくは３０〜１５０重量部である。電荷輸送層用の結着樹脂としては、この分野で常用されかつ電荷輸送物質を均一に分散できるものを使用でき、たとえば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、ポリアミド、ポリエステル、ポリケトン、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリスルホン樹脂、これらの共重合樹脂などが挙げられる。これらの中でも、成膜性、得られる電荷輸送層の耐摩耗性、電気特性などを考慮すると、ビスフェノールＺをモノマー成分として含有するポリカーボネート（以後「ビスフェノールＺ型ポリカーボネート」と称す）、ビスフェノールＺ型ポリカーボネートと他のポリカーボネートとの混合物などが好ましい。結着樹脂は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００４４】
電荷輸送層には、電荷輸送物質および電荷輸送層用の結着樹脂と共に、酸化防止剤が含まれるのが好ましい。酸化防止剤としてもこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ビタミンＥ、ハイドロキノン、ヒンダードアミン、ヒンダードフェノール、パラフェニレンジアミン、アリールアルカンおよびそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物などが挙げられる。酸化防止剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。酸化防止剤の含有量は特に制限されないけれども、電荷輸送層を構成する成分の合計量の０．０１〜１０重量％、好ましくは０．０５〜５重量％である。電荷輸送層は、電荷輸送物質および結着樹脂ならびに必要に応じて酸化防止剤、可塑剤、増感剤などのそれぞれ適量を、これらの成分を溶解または分散し得る適切な有機溶媒に溶解または分散して電荷輸送層用塗液を調製し、この電荷輸送層用塗液を電荷発生層表面に塗布し、乾燥することにより形成できる。このようにして得られる電荷発生層の膜厚は特に制限されないが、好ましくは１０〜５０μｍ、さらに好ましくは１５〜４０μｍである。なお、１つの層に、電荷発生物質と電荷輸送物質とが存在する感光層を形成することもできる。その場合、電荷発生物質および電荷輸送物質の種類、含有量、結着樹脂の種類、その他の添加剤などは、電荷発生層および電荷輸送層を別々に形成する場合と同様でよい。
【００４５】
本実施の形態では、前述のような、電荷発生物質および電荷輸送物質を用いる有機感光層を形成してなる感光体ドラムを用いるけれども、それに代えて、シリコンなどを用いる無機感光層を形成してなる感光体ドラムを使用できる。
【００４６】
帯電装置２は、感光体ドラム１を臨み、感光体ドラム１の長手方向に沿って感光体ドラム１表面から間隙を有して離隔するように配置され、感光体ドラム１表面を所定の極性および電位に帯電させる。帯電装置２には、帯電ブラシ型帯電器、チャージャー型帯電器、鋸歯型帯電器、イオン発生装置などを使用できる。
【００４７】
露光装置３は、露光装置３から出射される各色情報の光が、帯電装置２と現像装置４との間を通過して感光体ドラム１の表面に照射されるように配置される。露光装置３は、画像情報を該ユニット内で各色情報の光に分岐し、帯電装置２によって一様な電位に帯電された感光体ドラム１表面を各色情報の光で露光し、その表面に静電潜像を形成する。露光装置３には、たとえば、レーザ照射部および複数の反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニットを使用できる。他にもＬＥＤアレイ、液晶シャッタと光源とを適宜組み合わせたユニットを用いてもよい。
【００４８】
現像装置４は、感光体ドラム１表面を臨むように配置され、感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して現像し、可視像であるトナー像を形成する。トナーの供給に際しては、現像ローラ表面にトナーの帯電電位とは逆極性の電位が現像バイアス電圧（以下単に「現像バイアス」とする）として印加される。これによって、現像ローラ表面のトナーが静電潜像に円滑に供給される。さらに、現像バイアス値を変更することによって、静電潜像に供給されるトナー量（トナー付着量）を制御できる。供給ローラは現像ローラを臨んで回転駆動可能に設けられるローラ状部材であり、現像ローラ周辺にトナーを供給する。攪拌ローラは供給ローラを臨んで回転駆動可能に設けられるローラ状部材であり、トナーホッパから現像槽内に新たに供給されるトナーを供給ローラ周辺に送給する。トナーホッパは、その鉛直方向下部に設けられるトナー補給口と、現像槽の鉛直方向上部に設けられるトナー受入口とが連通するように設けられ、現像槽のトナー消費状況に応じてトナーを補給する。またトナーホッパを用いず、各色トナーカートリッジから直接トナーを補給するよう構成しても構わない。
【００４９】
転写ベルト５は、転写ローラ６と、従動ローラ７、除電ローラ８、駆動ローラ９とに張架され、駆動ローラ９によって用紙搬送方向に回転する無端ベルト状部材である。
【００５０】
転写ベルト５と、感光体ドラム１との間を用紙が通過する際、転写ベルト５を介して感光体ドラム１に対向配置される転写ローラ６から、感光体ドラム１表面のトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加され、感光体ドラム１の表面に形成されたトナー像が用紙表面に転写される。
【００５１】
剥離爪１０は、詳細は後述するが、トナー像が転写されたときに感光体ドラム１表面に吸着した用紙を、感光体ドラム１から剥離するための爪状部材で構成され、複数の爪状部材が感光体ドラム１の軸線方向に沿って並んで設けられる。
【００５２】
クリーニングユニット１１は、記録媒体にトナー像を転写した後に、感光体ドラム１の表面に残留するトナーを除去し、感光体ドラム１の表面を清浄化する。クリーニングユニット１１は、たとえば、クリーニングブレード１１ａなどの板状部材を有する。
【００５３】
帯電装置２によって均一な帯電状態にある感光体ドラム１の表面に、露光ユニット３から画像情報に応じた信号光を照射して静電潜像を形成し、これに現像装置４からトナーを供給してトナー像を形成し、このトナー像を転写ベルト５で用紙に転写した後に、剥離爪１０で用紙を剥離して、感光体ドラム１表面に残留するトナーをクリーニングユニット１１で除去する。この一連のトナー像形成動作が繰り返し実行される。
【００５４】
図２は、感光体ドラム１、剥離爪１０およびクリーニングブレード１１の配置を示す斜視図である。
【００５５】
クリーニングブレード１１は、感光体ドラム１の表面に沿って、軸線方向に延びるように設けられる。剥離爪１０は、本実施形態では４つの爪状部材１０ａ〜１０ｄで構成され、感光体ドラム２の軸線方向に並んで設けられる。
【００５６】
図３は、感光体ドラム１に対する剥離爪１０およびクリーニングブレード１１ａの当接状態を示す図である。
【００５７】
４つの爪状部材１０ａ〜１０ｄは、感光体ドラム１への当接角度が約１４０°となるように配置され、クリーニングブレード１１ａは、感光体ドラム１への当接角度が約２０°となるように配置される。
【００５８】
剥離爪１０の爪状部材１０ａ〜１０ｄは、たとえば、ポリアミドイミド（商品名：ＡＩ５００３（ヤング率４９００ＭＰa）、ＮＴＮ株式会社製）からなり、クリーニングブレード１１ａは、たとえば、熱硬化性ポリウレタン（商品名：＃２０１７７７、株式会社シンジーテック製）からなる。
【００５９】
なお、剥離爪１０の少なくとも像担持体に接触する部分、すなわち爪状部材１０ａ〜１０ｄは、ヤング率が４９００ＭＰａ以上の材質で構成することが好ましい。
【００６０】
次に図４の斜視図を用いて剥離爪１０の離接移動機構について説明する。
図４（ａ）は、組み立てられた状態の剥離爪１０の離接移動機構を示す図であり、図４（ｂ）は、剥離爪１０の離接移動機構の一部を分解した図である。
【００６１】
ソレノイド１２のプランジャーピン１２ａが、レバー１３の穴１３ａに挿入されるように配置され、レバー１３が感光体ドラム１の軸線に平行な軸１５に取付けられている。また、ワンウェイクラッチを内蔵したレバー１４が感光体ドラム１の軸線に平行な軸１６に取付けられ、戻りばね１７の一端がレバー１４に取付けられ、他端が剥離爪１０、軸１５，１６などを支持するケースに取り付けられる。
【００６２】
図５は、組み立てられた状態のレバー１３，１４を、軸線方向から見たときの図である。
【００６３】
ソレノイド１２をオンするとプランジャーピン１２ａが矢印ａ方向に牽引され、レバー１３が軸１５まわりに矢印ｃ方向に回転する。また、図５に示すように、レバー１３が矢印ｃ方向に回転するとレバー１３の先端部がレバー１４の先端部を押し、レバー１４が軸１６まわりに、レバー１３と同方向の矢印ｅ方向に回転する。このとき戻りばね１７は、伸びた状態になる。ソレノイドをオフにすると、レバー１４が戻りばね１７が縮むことにより矢印ｆ方向に回転し、レバー１４の先端部がレバー１３の先端部を押し、レバー１３がレバー１４と同方向の矢印ｄ方向に回転する。
【００６４】
レバー１４が矢印ｅ方向に回転すると、この回転力によって軸１６が同じｅ方向に回転する。レバー１４にはワンウェイクラッチが内蔵されているため、レバー１４がｅ方向とは反対の矢印f方向に回転するときには、軸１６は回転しない。よってソレノイド１２をオンするたびに、軸１６はレバー１４の回転方向である矢印ｅ方向に一定角度ずつ角変位する。一定角度は、ソレノイド１２のプランジャーピン１２ａのストロークによって設定することが可能で、ストロークが長ければ角度が大きくなり、ストロークが短ければ角度は小さくなる。軸１６の変位角度は、たとえば４５°に設定される。
【００６５】
図６は、剥離爪１０の軸線方向の移動機構を説明するための図である。
軸１６には、爪状部材１０ａ，１０ｂ間にカム１８が取り付けられ、軸１６の回転とともにカム１８も回転する。カム１８は、軸線方向の厚みが軸線周りに変化するような形状であり、レバー１９の一方端部側面がカム１８に、軸線方向から接している。軸１６が角変位すると、カム１８も同様に角変位し、レバー１９の側面を軸線方向に変位させる。
【００６６】
レバー１９は、その中心部分で軸１６に直交する軸２０で支持されるように設けられる。レバー１９の一方端部側面が軸１６の軸線方向に変位すると、軸２０まわりにレバー１９が回転し、レバー１９のカム１８と接している側とは反対の他方端部は、矢印ｇ−ｈ方向に角変位する。
【００６７】
爪状部材１０ａ，１０ｂは、軸２１の両端に固定され、軸２１の摺動とともに、軸１６の軸線方向に平行移動する。レバー１９の他方端部が矢印ｇ−ｈ方向に角変位することにより、軸２１は軸線方向に揺動する。したがって、レバー１９の揺動に合わせ爪状部材１０ａ、１０ｂは軸２１とともに感光体ドラム１の軸線方向に沿うように揺動することになる。
【００６８】
本実施形態では、ソレノイド１２のプランジャーピン１２ａが１往復すると、軸１６が４５°×２＝９０°回転するため、プランジャーピン１２ａを４往復させるとカム１８が１回転することになる。爪状部材１０ａ，１０ｂは、プランジャーピン１２ａが往復するごとに感光体ドラム１の軸線方向に沿うように揺動し、カム１８が１回転すると、４箇所の位置に変位することになる。
【００６９】
剥離爪１０を、感光体ドラム１の軸線方向に変位させるときの一回当たりの変位量（ソレノイド１２を動作させたときの剥離爪１０の変位量）は、たとえば、１〜５ｍｍとすることが好ましい。
【００７０】
また、ソレノイド１２をオンしてレバー１３を矢印ｃ方向に回転させると、軸１５も同じ方向に同時に回転し、軸１５に取付けられたレバー２２もともに回転する。
【００７１】
図７は、レバー２２による剥離爪１０の離接機構を説明するための図である。図７（ａ）は、剥離爪１０が感光体ドラム１に当接するときの図であり、図７（ｂ）は、剥離爪１０が感光体どれ無１から離間するときの図である。
【００７２】
レバー２２は一方端部に軸１５が挿通し、他方端部が、剥離爪１０の感光体ドラム１側の一方端部とは反対側の他方端部近傍に位置するように設けられる。
【００７３】
レバー２２が軸１５の回転とともに、軸１５まわりに矢印ｃ方向に回転すると、レバー２２の他方端部が、剥離爪１０の他方端部を押し上げる。剥離爪１０は、軸１５に平行な軸２１のまわりに回転可能に支持されており、剥離爪１０の他方端部を押し上げられると、剥離爪１０の一方端部は下がることになり、図７（ｂ）に示すように、剥離爪１０の当接部は、感光体ドラム１から離間する。
【００７４】
剥離爪１０は、レバー２２が他方端部に当接しない状態では、戻りばね２３によって、剥離爪１０の一方端部が持ち上がり、感光体ドラム１に当接する。したがって、ソレノイド１２がオフすると前述のようにレバー１３が矢印ｄ方向に回転し、軸１５もレバー１３とともに矢印ｄ方向に回転するため、レバー２２の他方端部が剥離爪１０の他方端部から離れ、剥離爪１０は戻りばね２３により感光体ドラム１に当接する。
【００７５】
以上のようにしてソレノイド１２のオンとオフの繰り返しに、剥離爪１０が連動して感光体ドラム１に対して離接および軸線方向に沿った移動を繰り返し行う。
【００７６】
次に感光体ドラム１および転写ベルト５の回転数の検出について説明する。感光体ドラム１については、図２に示すように、感光体ドラム１の表面であって、静電潜像が書き込まれる画像領域以外の非画像形成領域にパッチ５１を設けておき、図１に示すセンサー１２でこのパッチ５１を読み取る。たとえば、パッチ５１を１箇所に設けることで、センサー１２がパッチ５１を１回検出すると感光体ドラム１が１回転したことがわかるので、パッチ５１の検出回数によって感光体ドラム１の回転数を検出することができる。
【００７７】
また、転写ベルト５の回転数も同じようにパッチを設けることで回転数を検出することができる。図８の斜視図に示すように、転写ベルト５の表面であって、感光体ドラム１の非画像領域に対向する領域またはそれよりも外側にパッチ６１を設けておき、図１に示すセンサー１３でこのパッチ６１を読み取る。たとえば、パッチ６１を１箇所に設けることで、センサー１３がパッチ６１を１回検出すると転写ベルト５が１回転したことがわかるので、パッチ６１の検出回数によって転写ベルト５の回転数を検出することができる。
【００７８】
センサー１２，１３からの出力は、図示しない制御部に入力され、制御部は、センサー１２，１３の出力に基づいて所定期間の感光体ドラム１および転写ベルト５の回転数をそれぞれ検出する。
【００７９】
次に出力部数および原稿読取枚数の検出について説明する。
画像形成装置には、図９に示すような操作パネル７０が設けられ、この操作パネル７０に備えられたスタートボタン７３、ストップボタン７４の押下によって原稿の読み取り、複写の開始および停止を指示したり、テンキー７１によって出力枚数および部数の指定などを行うことができる。テンキー７１で入力された値、出力枚数および部数などは表示部７２に表示される。操作パネル７０の操作内容は制御部に入力され、操作内容に応じて制御部が画像形成装置全体の動作を制御する。出力部数は、テンキー７１によって、出力部数として入力された値を検出すればよい。
【００８０】
また、画像形成装置には、内蔵または外付けでスキャナ部８０などの原稿読取装置が設けられる。たとえば、図１０の概略図に示すように、スキャナ部８０は、原稿読取部８２と、原稿読取部８２の読み取り位置に原稿を送る原稿送り台８１とを備える。原稿読取枚数は、原稿送り台８１が送った原稿枚数、または原稿読取部８２で読み取った枚数として検出することができる。
【００８１】
図１１は、本発明の実施形態である画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。画像形成装置は、制御部９０を中心に、感光体ドラム１および転写ベルト５の回転数を検出する回転数センサ１２，１３、ユーザーにより入力された部数および印字要求を制御部９０へ出力する操作パネル７０、原稿を読み取るとともに読み取った原稿枚数を制御部９０へ出力するスキャナ部８０、図１に示した画像形成を行う印字動作部９１、回転数センサ１２，１３で検出した回転数の所定期間の累計を記憶する累計回転数記憶部９２、剥離爪１０を前述の機構を利用して移動させる位置を決定する剥離爪位置決定部９３とを含む。
【００８２】
感光体ドラム１と剥離爪１０との接触による感光体ドラム１表面の摩耗傷は、剥離爪１０が接触する限り発生するものであるが、最小限に抑えることはできる。
【００８３】
剥離爪位置決定部９３は、感光体ドラム１の累計回転数に基づいて剥離爪１０が感光体ドラム１に接触する接触位置をずらして摩耗傷の発生を抑える。
【００８４】
図１２は、剥離爪１０の移動制御を示すフローチャートである。
待機中の画像形成装置に対して操作パネル７０が操作され、印字要求が入力されると（ステップＳ１）、スキャナ部８０が原稿を読み取るとともに、制御部９０が操作パネル部７０から出力される部数、およびスキャナ部８０から出力される原稿枚数を取得する（ステップＳ２）。
【００８５】
次に制御部９０が、累計回転数記憶部９２から感光体ドラム１の累計回転数を読み出し（ステップＳ３）、入力された原稿枚数と出力部数とから必要回転数を算出し、読み出した累計回転数に加算して推定累計回転数を算出する（ステップＳ４）。
【００８６】
推定累計回転数と、予め設定された閾値回転数とを比較し（ステップＳ５）、推定累計回転数が閾値回転数に達していなければ印字動作部９１を制御して剥離爪を移動させずに印字動作を行う（ステップＳ８）。推定累計回転数が閾値回転数に達していれば剥離爪１０を移動させる（ステップＳ６）。
【００８７】
剥離爪１０の移動は、前述のような機構を利用し、感光体ドラム１の軸線方向に沿って所定の変位量だけ変位させる。変位量は、たとえばソレノイド１２のオン、オフ回数によって制御することが可能であるので、剥離爪位置決定部９３が、ソレノイド１２のオンオフを制御して剥離爪１０の変位量を決定する。
【００８８】
剥離爪１０を移動させたのち、累計回転数を初期化し（ステップＳ７）し、印字動作を行い、累計回転数を更新する（ステップＳ８）。なお、ステップＳ７で初期化していない場合には、記憶されていた累計回転数に、ステップＳ８の印字動作で実際に出力した回転数を加算して更新し、初期化（ゼロに）した場合には、初期化後にステップＳ８の印字動作で実際に出力した回転数を記憶して更新する。
【００８９】
ステップＳ８での印字動作終了後、再度、累計回転数記憶部９２から累計回転数を読み出し（ステップＳ９）、予め設定された閾値回転数とを比較し（ステップＳ１０）推定累計回転数が閾値回転数に達していなければ次印字があるか確認する（ステップＳ１３）。推定累計回転数が閾値回転数に達していれば、推定累計回転数が閾値回転数に達していれば剥離爪１０を移動させ（ステップＳ１１）、累計回転数を初期化し（ステップＳ１２）、次印字があるか確認する（ステップＳ１３）。
【００９０】
次の印字要求があればステップＳ２へ戻り、なければ待機状態となる。
ジャムなどが発生した場合、入力された原稿枚数と出力部数よりも多く印字する必要がある。このとき、推定累計回転数が閾値回転数に達していなかったとしても、印字動作終了後の実際の累計回転数が閾値回転数を超える可能性がある。
【００９１】
ステップＳ９において印字動作後に、再度累計回転数記憶部９２から累計回転数を読み出すことで、ステップＳ８の印字動作で実際に出力されたのちに更新された累計回転数を考慮して、剥離爪の移動を制御することができる。これにより、実際の累計回転数が閾値回転数を超えてしまった場合であっても剥離爪を移動させることができる。
【００９２】
上記では、感光体ドラム１の回転数に基づいて剥離爪１０の移動を制御する構成について説明したが、転写ベルト５の回転数も感光体ドラム１の回転数と同様に検出可能であるので、感光体ドラム１の回転数に代えて転写ベルト５の回転数を用いて剥離爪１０の移動を制御する構成であってもよい。
【００９３】
（実施例）
図１３は、実施例における感光体ドラム１の層構成を示す図である。
【００９４】
本実施例では、直系１２０ｍｍ、厚さ２ｍｍのアルミニウム製ドラム１ａ上に、酸化チタン（商品名：ＴＴＯ５５Ａ、石原産業（株）製）７部および共重合ナイロン（商品名：ＣＭ８０００、東レ（株）製）１３部からなる厚さ１μｍの下引層（ＵＣＬ）１ｂが形成され、下引層１ｂの上にオキソチタニルフタロシアニン３部とブチラール樹脂（商品名：ＢＬ−１、積水水科学社製）２部からなる厚さ０．４μｍの電荷発生層（ＣＧＬ）１ｃが形成され、電荷発生層１ｃの上に下記一般式（１）に示す構造の電荷輸送性化合物５部およびポリカーボネート（商品名：ＧＨ５０３、出光興産（株）製）４部、ポリカーボネート（商品名：ＴＳ２０５０、帝人化成（株）製）４部および下記一般式（２）に示す化合物０．１３部からなる厚さ２７μｍの電荷輸送層（ＣＴＬ）１ｄが形成されている。
【００９５】
【化１】
2009175283.tif 000003
【００９６】
【化２】
2009175283.tif 000004
【００９７】
このような構成の感光体ドラム１を用いたときの、クリーニングブレード１１ａとの接触による膜減り量を測定した。
【００９８】
クリーニングブレード１１ａは、熱硬化性ポリウレタン（商品名：＃２０１７７７、株式会社シンジーテック製）からなり、厚み２ｍｍ、短手方向幅１４ｍｍのブレードを用いた。
【００９９】
膜減り量は、膜厚を所定の累計回転数ごとに膜厚測定装置（大塚電子株式会社製、ＭＣＰＤ−１１００）によって測定し、初期の膜厚からの減少量で評価した。
【０１００】
図１４は、累計回転数に対する膜減り量の変化を示すグラフである。横軸は、感光体ドラム１の累計回転数（ｋ回転、ｋは１０００を示す）を示し、縦軸は、膜減り量（μｍ）を示す。
【０１０１】
グラフからわかるように、クリーニングブレード１１ａによる感光体ドラム１表面の膜減り量は、感光体ドラム１の累計回転数に比例しており、その比例定数は約１６６ｋ回転／μｍ、すなわち摩耗により感光体ドラム１が１６６ｋ回転すると１μｍの膜減りが発生することになる。
【０１０２】
剥離爪１０による感光体ドラム１の摩耗傷が、画質低下（白線発生）を起こすのは、傷の深さが約０．５μｍ以上になった場合である。
【０１０３】
本実施例の感光体ドラム１を用いたときの、剥離爪１０との接触による摩耗傷の深さを測定した。
【０１０４】
剥離爪１０の爪状部材は、ポリアミドイミド（商品名：ＡＩ５００３（ヤング率４９００ＭＰa）、ＮＴＮ株式会社製）からなり、厚み３ｍｍ、先端の頂角が３６°のものを用いた。
【０１０５】
摩耗傷の深さは、剥離爪１０の位置を固定したままで感光体ドラム１を回転させ、所定の累計回転数ごとに膜厚測定装置（大塚電子株式会社製、ＭＣＰＤ−１１００）によって測定した。この測定により、本実施例においては、感光体ドラム１が約１００ｋ回転すると磨耗傷の深さが０．５μｍに達することがわかった。したがって、剥離爪１０の移動タイミング、すなわち移動制御に用いる閾値回転数を１００ｋ回転と設定すればよい。
【０１０６】
本実施例において、剥離爪１０を、感光体ドラム１の軸線方向に変位させるときの一回当たりの変位量（ソレノイド１２を動作させたときの剥離爪１０の変位量）は、たとえば、２ｍｍとした。
【０１０７】
閾値回転数を１００ｋ回転として、図１２のフローチャートに従って剥離爪１０の移動制御を行った。
【０１０８】
図１５は、感光体ドラム１の回転数に対する摩耗傷の深さの変化を示すグラフである。横軸は、感光体ドラム１の累計回転数（ｋ回転、ｋは１０００を示す）を示し、縦軸は、摩耗傷深さ（μｍ）を示す。
【０１０９】
ここで測定した摩耗傷の深さは、複数ある剥離爪の移動位置の１つの位置における深さを測定したものである。
【０１１０】
グラフからわかるように、接触した状態での累計回転数が１００ｋ回転となる前に剥離爪１０の位置を移動させると、傷深さが０．５μｍに達することなく、次の測定時には、クリーニングブレード１１ａとの磨耗によって、表面が平坦化されて傷はかき消される。前述のように、感光体ドラム１が１６６ｋ回転すると１μｍの膜減りが発生することになるので、０．５μｍまでの深さの傷であれば、約８３ｋ回転（１６６×０．５ｋ回転）で磨耗傷は消えることになる。なお、磨耗傷が完全に０とならないのは、クリーニングブレード１１ａによる磨耗のために表面粗さが残るためである。
【０１１１】
本実施例では剥離爪１０は、４箇所の移動位置を揺動し、一番端の移動位置からスタートした場合、６００ｋ回転時には剥離爪１０が最初の移動位置に戻ってくる。そしてまた１００ｋ回転すると磨耗傷は約０．５μｍ程度になり、剥離爪１０が移動して、約８３ｋ回転で磨耗傷が回復する。
【０１１２】
以上のように本実施例の条件では、閾値回転数を、予め実験によって決定した１００ｋ回転に設定することで、感光体ドラム１を１００ｋ回転するごとに剥離爪１０を移動させる、これにより、特定の位置での局所的な磨耗を防ぎ、磨耗傷による複写時の白線の発生を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の実施の一形態である画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】感光体ドラム１、剥離爪１０、クリーニングブレード１１の配置を示す斜視図である。
【図３】感光体ドラム１に対する剥離爪１０およびクリーニングブレード１１ａの当接状態を示す図である。
【図４】剥離爪１０の離接移動機構を説明するための斜視図である。
【図５】組み立てられた状態のレバー１３，１４を、軸線方向から見たときの図である。
【図６】剥離爪１０の軸線方向の移動機構を説明するための図である。
【図７】レバー２２による剥離爪１０の離接機構を説明するための図である。
【図８】転写ベルト５のパッチ６１の位置を示す斜視図である。
【図９】操作パネル７０の例を示す外観図である。
【図１０】スキャナ部８０の構成を示す概略図である。
【図１１】本発明の実施形態である画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１２】剥離爪１０の移動制御を示すフローチャートである。
【図１３】実施例における感光体ドラム１の層構成を示す図である。
【図１４】累計回転数に対する膜減り量の変化を示すグラフである。
【図１５】感光体ドラム１の回転数に対する摩耗傷の深さの変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１４】
１  感光体ドラム
２  帯電装置
３  露光装置
４  現像装置
５  転写ベルト
１０  剥離爪
１１  クリーニングユニット
１１ａ  クリーニングブレード
【図１】
2009175283.tif 000005
【図２】
2009175283.tif 000006
【図３】
2009175283.tif 000007
【図４】
2009175283.tif 000008
【図５】
2009175283.tif 000009
【図６】
2009175283.tif 000010
【図７】
2009175283.tif 000011
【図８】
2009175283.tif 000012
【図９】
2009175283.tif 000013
【図１０】
2009175283.tif 000014
【図１１】
2009175283.tif 000015
【図１２】
2009175283.tif 000016
【図１３】
2009175283.tif 000017
【図１４】
2009175283.tif 000018
【図１５】
2009175283.tif 000019