JP2005338334A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 感光体上に適正量の潤滑剤を安定して塗布することにより、線画やドット画像において生ずる「中抜け」現象を防止する。
【解決手段】 潤滑剤供給体の補給時期を検知する検知手段を用いて、潤滑剤供給体の補給時期を正確に検知する。
【選択図】 図２

Description

本発明は電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、トナー像の転写性を向上するために潤滑剤を用いた画像形成装置に関する。

近年、電子写真方式の画像形成装置においても、オフセット印刷並の高画質のカラー画像が要求されるようになっている。

２色以上のトナーを用いたカラー画像を電子写真方式で形成する方法にはいくつかのタイプがあるが、色ズレの少ない良好な画像を得るために、中間転写体上でトナー像を重ね合わせる方法が有利である。なお、このような中間転写体を用いた画像形成方式を以下中間転写体方式と言う。

中間転写体方式の場合、感光体から中間転写体へトナー像を転写する際には、一次転写手段を構成し、電圧を印加した転写ローラを中間転写体の背面側から感光体側に押圧して転写する方法が多く用いられている。

しかるに、この転写において、トナー像の一部が転写されずに感光体上に残留し、所望の転写が行われないという問題がある。特に、線画やドット画像の中央部を形成しているトナーは、転写工程において感光体と中間転写体とのニップによって、強い圧力を受け、凝集する傾向があり、このために、凝集したトナーが転写されずに感光体上に残留し、画像の中央部が白く抜ける「中抜け」と称される現象が起こるという問題がある。

該中抜け現象は、トナーと感光体との間の付着力と、トナーと中間転写体との間の付着力の大小関係が影響して起こるものであり、トナーと感光体との間の付着力を小さくすることにより、発生確率を低くすることが可能である。

トナーと感光体との付着力を減少させる方法としては、感光体表面に潤滑剤を塗布する方法が有力であり、潤滑剤には、ステアリン酸亜鉛等のステアリン酸金属塩が一般的に用いられる。そしてたとえば、特許文献１に記載されているように、塗布ローラを用いて、固体の潤滑剤供給体から潤滑剤を掻き取り、感光体に塗布する塗布方法により感光体上に潤滑剤を塗布することが行われる。

特許文献１では、潤滑剤供給体をバネにより塗布ローラに押圧することにより、少量の潤滑剤が継続的に塗布ローラに転移させる方法が採られている。
特開２００３−３３０３２０号公報

潤滑剤は画像形成により消費されるものであるために、残量が少なくなったときに新品の補給が必要となる。一方感光体も寿命のある部品であり、補給を必要とするので、潤滑剤の補給を感光体の補給時に一致させることができれば好都合であるが、感光体の改良によりその寿命が長くなった結果、潤滑剤の補給が感光体とは独立に実施されるようになってきている。

しかるに従来では、潤滑剤の補給を正確に行うための手段がなかったために、補給が早すぎてランニングコストを上昇させたり、補給が遅すぎて潤滑剤不足となり、画質の低下を招く等の問題があった。

本発明は、潤滑剤の補給が常に正確に行われ、画質の低下を防止し、ランニングコストの上昇を抑えることを目的とする。

前記の本発明の目的は、下記の発明により達成される。
１．
感光体と、
該感光体上にトナー像を形成する像形成手段と、
中間転写体と、
前記感光体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段と、
前記中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写する二次転写手段と、
前記感光体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、を有する画像形成装置において、
前記潤滑剤塗布手段に装填される潤滑剤供給体の補給時期を検知する検知手段を有することを特徴とする画像形成装置。
２．
前記潤滑剤塗布手段は、前記潤滑剤供給体を支持する支持手段を有するとともに、前記検知手段は、前記支持手段の変位を検知することを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
３．
前記検知手段は、前記支持手段の変位によって開閉するスイッチを有することを特徴とする前記２に記載の画像形成装置。
４．
前記検知手段は、前記支持手段の変位を検知する光学スイッチを有することを特徴とする前記２に記載の画像形成装置。
５．
前記潤滑剤塗布手段は、前記潤滑剤供給体に接触し、回転により潤滑剤を掻き取り、前記感光体に塗布する潤滑剤塗布ローラと、該潤滑剤塗布ローラを駆動するモータとからなり、前記検知手段は、前記モータの駆動トルクの変化を検知することを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
６．
前記検知手段は、前記感光体の反射性を検知する反射性検知手段を有し、前記潤滑剤の前記感光体表面上の塗布量の変化に伴う前記反射性の変化により前記補給時期を検知することを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
７．
前記反射性検知手段は、前記感光体からの正反射光を検知することにより前記反射性の変化を検知することを特徴とする前記６に記載の画像形成装置。
８．
前記反射性検知手段は、前記感光体からの乱反射光を検知することにより、前記反射性の変化を検知することを特徴とする前記６に記載の画像形成装置。
９．
前記像形成手段は、前記感光体上にドット画像のトナー像とベタ画像のトナー像を形成するとともに、前記検知手段は、前記感光体上に形成され、前記中間転写体に転写された前記ドット画像及び前記ベタ画像のトナー像の濃度を検知する濃度検知手段を有し、前記ベタ画像の濃度をＤ１、前記ドット画像の濃度をＤ２としたとき、比Ｄ２／Ｄ１の値に基づいて前記補給時期を検知することを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
１０．
前記像形成手段は、前記感光体上にドット画像のトナー像を形成するとともに、前記検知手段は、前記感光体上に形成された前記ドット画像のトナー像の濃度を検知する第１濃度検知手段と、前記感光体から前記中間転写体に転写された前記ドット画像のトナー像の濃度を検知する第２濃度検知手段とを有し、
前記第１濃度検知手段により検知された濃度Ｄ３と、前記第２濃度検知手段により検知された濃度Ｄ４との比Ｄ４／Ｄ３に基づいて、前記補給時期を検知することを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
１１．
前記像形成手段は、重合トナーを用いてトナー像を形成することを特徴とする前記１〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
１２．
前記像形成手段は、体積平均粒径が３〜６μｍのトナーを用いてトナー像を形成することを特徴とする前記１〜１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
１３．
前記感光体と前記感光体上にトナー像を形成する像形成手段と前記一次転写手段とを有する画像形成部を複数有し、前記中間転写体上に複数のトナー像を転写して重ね合わせ、前記中間転写体上にカラートナー像を形成することを特徴とする前記１〜１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
１４．
前記潤滑剤は、ステアリン酸金属塩からなることを特徴とする前記１〜１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

請求項１〜１４のいすれかの発明により、正確に潤滑剤の補給時期が検知されるので、感光体への潤滑剤の供給が常に一定した割合で行われ、感光体から中間転写体への一次転写の転写性が良好に安定して維持され、濃度、階調表現性等の面で優れており、高い画質の画像を安定して形成することが可能となる。

請求項１１の発明により、高解像度の画像形成を可能とするとともに、中間調の表現性に優れ、微細構造の画像を忠実に再現出来る等により、高画質の画像を形成することが可能となる。

請求項１２の発明により、高解像度の画像を形成することが可能となる。

請求項１３の発明により、カラー画像を形成する各単色トナー像が適正な濃度を有するので、色再現性が良好で、色ムラのきわめて少ない高画質のカラー画像が形成される。

＜画像形成装置＞
図１は、本発明の一実施の形態をに係るカラー画像形成装置を示す図である。

このカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、中間転写ユニット７と、給紙搬送手段及び定着装置２４とから成る。カラー画像形成装置の上部には、原稿画像読み取り装置ＳＣが配置されている。

イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、感光体１Ｙの周囲に配置された帯電装置２Ｙ、露光装置３Ｙ、現像装置４Ｙ、一次転写手段としての転写ローラ５Ｙ、クリーニング装置６Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、感光体１Ｍ、帯電装置２Ｍ、露光装置３Ｍ、現像装置４Ｍ、一次転写手段手段としての転写ローラ５Ｍ、クリーニング装置６Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、感光体１Ｃ、帯電装置２Ｃ、露光装置３Ｃ、現像装置４Ｃ、一次転写手段としての転写ローラ５Ｃ、クリーニング装置６Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、感光体１Ｋ、帯電装置２Ｋ、露光装置３Ｋ、現像装置４Ｋ、一次転写手段としての転写ローラ５Ｋ、クリーニング装置６Ｋを有する。

中間転写ユニット７は、複数のローラにより巻回され、循環移動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の中間転写体７０を有する。

画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにより形成された各色の画像は、一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにより、循環する中間転写体７０上に逐次転写され重ね合わされて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０内に収容された記録媒体としての記録紙Ｐは、給紙手段２１により給紙され、複数の中間ローラ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ、レジストローラ２３を経て、二次転写手段としての転写ローラ５Ａに搬送され、記録紙Ｐ上にカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された記録紙Ｐは、定着装置２４により定着処理され、排紙ローラ２５に搬送されて機外の排紙トレイ２６上に排出される。

一方、転写ローラ５Ａにより記録紙Ｐにカラー画像を転写した後、記録紙Ｐ中間転写体７０は、クリーニング装置６Ａを通過し、残留トナーが除去される。

画像形成処理中、転写ローラ５Ｋは常時、感光体１Ｋに圧接している。他の転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに圧接する。

転写ローラ５Ａは、二次転写部を記録紙Ｐが通過して二次転写が行われる時にのみ、中間転写体７０に圧接する。

以上説明したカラー画像形成装置の一つの具体例では、各構成部の寸法、条件等は次のとおりであり、以下に説明する各実施の形態は下記の具体例に対して適用された。また、実施の形態１〜７では、イエロー画像形成部１０Ｙ、マゼンタ画像形成部１０Ｍ、シアン画像形成部１０Ｃ及び黒画像形成部１０Ｋの全てにおいて、以下に説明する潤滑剤塗布が行われた。
カラー画像形成装置：Ａ４サイズをその短辺方向に搬送して画像形成する場合の速度が ６５枚／分である中間転写体を用いたカラー画像形成装置
プロセス速度（感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、中間転写体７０及び記録紙Ｐの速度）：３２０ｍｍ／ｓｅｃ
感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのドラム直径：６０ｍｍ
感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの帯電電位：−７５０Ｖ
現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋにおける現像スリーブのバイアス：直流＋交流
現像バイアス電位（直流）：−５００Ｖ
現像バイアス電位（交流）：１ｋＶｐ−ｐ、正弦波
感光体ベタ露光電位（最大露光電位）：−５０Ｖ
露光装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ：半導体レーザ（波長７８０ｎｍ）
現像間隔（感光体と現像スリーブ間の最短距離）：０．３５ｍｍ
現像スリーブ上の現像剤搬送量：約２５ｍｇ／ｃｍ²
トナー（ＹＭＣＫ）：体積平均粒径４．５μｍの重合トナー
キャリア（ＹＭＣＫ）：体積平均粒径２５μｍ
磁化の強さ：６０ｅｍｕ／ｇ
潤滑剤：ステアリン酸亜鉛
潤滑剤供給体：幅８ｍｍ×厚さ５ｍｍ×長さ３３０ｍｍの固形・棒状
潤滑剤塗布手段：φ１２ｍｍのブラシローラ（毛長３ｍｍ）
ブラシ毛：東レ製ＳＡ−７（導電性アクリル繊維）、毛太さ：６．２５ｄ
植毛密度：１０万本／平方インチ
ブラシの潤滑剤供給体及び感光体に対する食い込み量：１ｍｍ
ブラシローラの回転速度：２００ｒｐｍ
一次転写手段：中間転写体背面側にφ２０ｍｍの発砲ローラを設置、５００ｇｆで押圧し てニップを形成
＜トナー＞
本発明においては、トナーとキャリアを主成分として有する現像剤を用いることが好ましく、本発明において好ましく用いられるトナーは、体積平均粒径が３〜６μｍの小粒径トナーである。

体積平均粒径は、体積基準の平均粒径であって、湿式分散機を備えた「コールターカウンターＴＡ−ＩＩ」又は「コールターマルチサイザー」（いずれもコールター社製）により測定した値である。

このような小粒径トナーにより高解像力を有する高画質の画像を形成することができる。体積平均粒径が６μｍより大のトナーでは、高画質の特徴が弱まる。

体積平均粒径が３μｍよりも小さいトナーを用いた場合、かぶり等による画質の低下が起きやすくなる。

また、本発明においては、球形トナーが望ましく、その球形化度が０．９４以上、０．９８以下であることが望ましい。

球形化度＝（粒子投影像と同一面積の円の周囲長）／（粒子投影像の周囲長）
前記球形化度は、５００個の樹脂粒子について、走査型電子顕微鏡又はレーザ顕微鏡により５００倍に拡大した樹脂粒子の写真を撮影し、画像解析装置「ＳＣＡＮＮＩＮＧ ＩＭＡＧＥ ＡＮＡＬＹＳＥＲ」（日本電子社製）を使用して写真画像の解析を行って円形度を測定し、その算術平均値を求めることにより算出することができる。また簡便な測定方法としては、「ＦＰＩＡ−１０００」（東亜医用電子株式会社製）により測定することができる。

球形化度が０．９４より小の場合は、現像手段ないで強いストレスを受ける結果粉砕され、カブリやトナー飛散が発生し易くなる。また、球形化度が０．９８よりも大の場合には、クリーニング性能を高く維持することが困難になる場合がある。

前記のような小粒径、且つ、球形化度の高いトナーには重合トナーを用いることが望ましい。

重合トナーは、トナー用バインダー樹脂の生成とトナー形状がバインダー樹脂の原料モノマー又はプレポリマーの重合及びその後の化学的処理により形成されて得られるトナーを意味する。より具体的には、懸濁重合又は乳化重合等の重合反応と必要によりその後に行われる粒子同士の融着工程を経て得られるトナーを意味する。重合トナーでは、原料モノマー又はプレポリマーを水系で均一に分散した後に重合させトナーを製造することから、トナーの粒度分布及び形状の均一なトナーが得られる。

具体的には懸濁重合法により作製されるものや、乳化液を加えた水系媒体の液中にて単量体を乳化重合して微粒の重合粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を添加して会合する方法で製造することができる。会合の際にトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液と混合して会合させ調製する方法や、単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重合する方法などがあげられる。ここで会合とは樹脂粒子および着色剤粒子が複数個融着することをいう。
＜潤滑剤＞
潤滑剤は主として転写性及びクリーニング性を向上することを目的として感光体の表面に塗布されるものであり、一般に脂肪酸金属塩からなる。潤滑剤の具体例としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸銅、ステアリン酸マグネシウム等のステアリン酸金属塩、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸銅、オレイン酸マグネシウム等のオレイン酸金属塩、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸銅、パルミチン酸マグネシウム等のパルミチン酸金属塩、リノール酸亜鉛、リノール酸亜鉛等のリノール酸金属塩、リシノール酸亜鉛、リシノール酸リチウム等のリシノール酸金属塩等が挙げられ、ステアリン酸金属塩が好ましく、ステアリン酸亜鉛が特に好ましい。
＜実施の形態１（請求項２、３の発明の実施の形態）＞
図２は本発明の実施の形態１における潤滑剤塗布部を示す図であり、図２（ａ）は潤滑剤塗布部の側面図、図２（ｂ）は潤滑剤塗布部の正面図である。なお、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋは同一の潤滑剤塗布部を有するので、以下の説明においては、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを総称して感光体１とし、転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを総称して転写ローラ５とし、露光装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋを総称して露光装置３とし、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋを総称して現像装置４とする。露光装置３と現像装置４とは感光体１上にトナー像を形成する像形成手段を構成する。

感光体１に対して、ブラシローラからなる潤滑剤塗布手段としての潤滑剤塗布ローラ３０が接触し、潤滑剤塗布ローラ３０に棒状の潤滑剤供給体３１がバネ３２Ａ、３２Ｂにより均等に圧接する。潤滑剤供給体３１は板金からなる支持手段としての支持板３３で支持されている。３４は潤滑剤供給体３１の変位を検知する検知手段を構成するスイッチであり、支持板３３と接触して信号を出力する。

画像形成においては、感光体１が前記に説明したように回転するとともに、潤滑剤塗布ローラ３０が回転して、潤滑剤供給体３１から潤滑剤を掻き取り感光体表面に塗布する。

潤滑剤の量が減少するに従って、支持板３３が矢印のように上昇し、支持板３３がスイッチ３４に接触して信号が出力される。検知手段を構成するＣＯＵ５０はスイッチ３４の出力に基づいて潤滑剤供給体３１の補給時期を検知する。

一例では、潤滑剤供給体３１の厚さが１ｍｍになったときに、支持板３３がスイッチ３４に接触して潤滑剤の補給信号が出力されるように構成することにより、感光体１に対する潤滑剤の塗布が均一に行われ、検知装置が安定して作動した。
＜実施の形態２（請求項２、４の発明の実施の形態）＞
図３は本発明の実施の形態２における潤滑剤塗布部を示す図である。

本実施の形態においては、支持板３３の変位を検知手段を構成する光学スイッチ３５により検知する。光学スイッチ３５は、ＬＥＤ等の発光素子とホトトランジスタ等の受光素子とで構成されるホトインタラプタからなる。図示のように、潤滑剤の消費により潤滑剤供給体３１の厚さが減少し、支持板３４が上昇し所定位置に達して、ホトインタラプタを光遮断したときに、光学スイッチ３５が信号を出力し、ＣＯＵ５０は光学スイッチ３５の出力に基づいて、潤滑剤供給体３１の補給時期を検知する。

一例では、光学スイッチ３５の出力を、新品の潤滑剤供給体３１のときに１２Ｖ、潤滑剤がなくなったときに６Ｖ、潤滑剤供給体補給時期の判断の閾値を７Ｖにそれぞれ設定することにより、感光体１に対する潤滑剤の塗布が均一に行われ、検知装置が安定して作動した。
＜実施の形態３（請求項５の発明の実施の形態）＞
図４は本発明の実施の形態３における潤滑剤塗布部を示す図である。

本実施の形態においては、潤滑剤塗布ローラ３０を駆動するモータ３６の駆動トルクから、潤滑剤供給体３１の補給時期を検知する。

潤滑剤供給体３１はバネ３２Ａ、３２Ｂにより潤滑剤塗布ローラ３０に押圧されているが、潤滑剤の消費が進行するに従って、バネ３２Ａ、３２Ｂによる圧力が減少する。従って、モータ３６の駆動トルクが減少する。ＣＰＵ５０はモータ３６の駆動電流値を計測する。該駆動電流値は、モータ３６の駆動トルクの変化に従って変化するので、ＣＯＵ５０は前記駆動電流値が、潤滑剤供給体３１の補給時期を示す閾値に達したときに、補給信号を出力する。

一例では、新品の潤滑剤供給体３１のときに、駆動電流値を８０ｍＡ、潤滑剤がなくなったときの駆動電流値を６０ｍＡ、潤滑剤供給体３１の補給時期の判断の閾値を６５ｍＡに設定することにより、感光体１に対する潤滑剤の塗布が均一に行われ、検知装置が安定して作動した。
＜実施の形態４（請求項６、７の発明の実施の形態）＞
本実施の形態は感光体１の反射性を検知することにより、潤滑剤の補給時期を検知するものである。

感光体１の表面に潤滑剤の塗布層が形成されると、感光体表面の鏡面性が低下して、感光体表面に入射した光の乱反射する割合が増加する。本実施の形態においては、感光体１を光ビームで照射し、正反射光の増加を検知することにより、潤滑剤の塗布量の減少を検知し、潤滑剤の補給時期を検知するものである。

図５は本発明の実施の形態４における潤滑剤補給時期の検知部を示す。

バネ３２Ａ、３２Ｂで支持板３３を押すことにより、潤滑剤供給体３１を潤滑剤塗布ローラ３０に押圧するとともに、潤滑剤塗布ローラ３０を感光体１に押圧して、潤滑剤を感光体１に塗布する。一方、感光体１の表面を、光ビームを出射するＬＥＤからなる発光素子３７Ａ及びホトトランジスタからなる受光素子３７Ｂからなる反射性検知手段としての光学センサ３７により監視する。

受光素子３７Ｂは感光体１の表面における正反射光を受光する位置に設置されており、潤滑剤の塗布量が減少して、感光体１の表面が鏡面に近くなる程受光素子３７Ｂの受光量が増大する。ＣＯＵ５０は受光素子３７Ｂの出力が所定値に達したときに、潤滑剤補給時期と判断して補給信号を出力する。

一例では、入射角度及び反射角度を４５°とし、新品の潤滑剤供給体のときの受光素子３７Ｂの出力を９Ｖ、潤滑剤塗布層がないときの受光素子３７Ｂの出力を１２Ｖ、潤滑剤供給体補給の時期の判断閾値を１０．５Ｖにそれぞれ設定することにより、感光体１に対する潤滑剤の塗布が均一に行われ、検知装置が安定して作動した。
＜実施の形態５（請求項６、８の発明の実施の形態）＞
本実施の形態は感光体１の表面状態を検知することにより、潤滑剤の補給時期を検知するものである。

感光体１の表面に潤滑剤の塗布層が形成されると、感光体１の表面は鏡面性が低下して、感光体表面に入射した光の乱反射する割合が増加する。本実施の形態においては、感光体１を光ビームで照射し、乱反射光の減少を検知することにより、潤滑剤の塗布量の減少を検知し、潤滑剤の補給時期を検知するものである。

図６は本発明の実施の形態５における潤滑剤補給時期の検知部を示す。

バネ３２Ａ、３２Ｂで支持板３３を押すことにより、潤滑剤供給体３１を潤滑剤塗布ローラ３０に押圧するとともに、潤滑剤塗布ローラ３０を感光体１に押圧して、潤滑剤を感光体１に塗布する。一方、感光体１の表面を光ビームを出射するＬＥＤからなる発光素子３８Ａ及びホトトランジスタからなる受光素子３８Ｂからなる反射性検知手段としての光学センサ３８により監視する。

受光素子３８Ｂは感光体１の表面における乱反射光を受光する位置に設置されており、潤滑剤の塗布量が減少して、感光体１の表面が鏡面に近くなるほど受光素子３８Ｂの受光量が減少する。ＣＯＵ５０は受光素子３８Ｂの出力が所定値に達したときに、潤滑剤補給時期と判断して補給信号を出力する。

一例では、入射角度を４５°とし、反射角度０°の反射光の受光するように受光素子３８Ｂを設置し、新品の潤滑剤供給体のときの受光素子３８Ｂの出力を１２Ｖ、潤滑剤塗布層がないときの受光素子３８Ｂの出力を９Ｖ、潤滑剤供給体補給の時期の判断閾値を１０．５Ｖにそれぞれ設定することにより、感光体１に対する潤滑剤の塗布が均一に行われ、検知装置が安定して作動した。
＜実施の形態６（請求項９の発明の実施の形態）＞
図７は本発明の実施の形態６における潤滑剤補給時期の検知部を示す。

本実施の形態は中間転写体７０上に形成されるトナー像の「中抜け」現象を検知することにより、潤滑剤補給の時期を検知するものである。

図７において、露光装置３は画像データに基づいた露光を行うことにより、ベタ画像及びドット画像の静電潜像を感光体１上に形成する。そして、現像装置４は感光体１上にベタ画像及びドット画像のトナー像を形成する。濃度センサ３９Ｂは転写ローラ５により中間転写体７０に転写されたベタ画像のトナー像の濃度Ｄ１及び濃度ドット画像のトナー像の濃度Ｄ２を検知する。

濃度センサ３９Ｂが濃度Ｄ１を検知した時の出力の出力がＳ１、濃度Ｄ２を検知した時の濃度センサ３７Ｂの出力がＳ２であるとき、ＣＯＵ５０は、比Ｄ２／Ｄ１に基づいて、潤滑剤供給体３１の補給信号を出力するが、具体例では、濃度の比Ｄ２／Ｄ１に対応する濃度センサ３９Ｂの出力の比Ｓ２／Ｓ１を用いて補給信号を出力している。

「中抜け」現象により、中間転写体７０上のトナー像の濃度が低下したときに、比Ｓ２／Ｓ１が増加する。従って、比Ｓ２／Ｓ１が所定の閾値を上回ったときに、ＣＯＵ５０が潤滑剤補給信号を出力する。

なお、感光体１や中間転写体７０上のトナー像の濃度は「中抜け」以外の原因によっても変動する。しかしながら、ドット画像における比Ｄ２／Ｄ１の減少、すなわち、比Ｓ２／Ｓ１の増加は、「中抜け」が原因となるので、他のトナー像の濃度変動と区別して検知することができる。

たとえば、現像性の変動によるトナー像の濃度変動の場合には、濃度Ｄ１、Ｄ２がともに類似の変動を示すので、比Ｄ２／Ｄ１及び比Ｓ２／Ｓ１の変動はほとんど起こらない。

一例では、３０ｍｍ×３０ｍｍの所定濃度のベタ画像のトナー像及びドット径０．５ｍｍのドットを２ｍｍ間隔で分布させた３０ｍｍ×３０ｍｍのドット画像のトナー像を感光体１上及び中間転写体７０上に形成した。

感光体１上に潤滑剤の層がないときの比Ｓ２／Ｓ１＝４．０
新品の潤滑剤供給体を用いて潤滑剤を感光体１に塗布したときの比Ｓ２／Ｓ１＝３．０
潤滑剤供給体の補給時期の判断閾値としての比Ｓ２／Ｓ１＝３．５
にそれぞれ設定することにより、感光体１に対する潤滑剤の塗布が均一に行われ、検知装置が安定して作動した。
＜実施の形態７（請求項１０の発明の実施の形態）＞
図８は本発明の実施の形態７における潤滑剤補給時期の検知部を示す。

本実施の形態は中間転写体７０上に形成されるトナー像の「中抜け」現象を検知することにより、潤滑剤補給の時期を検知するものである。

図８において、露光装置３は画像データに基づいた露光を行うことにより、ドット画像の静電潜像を形成する。そして、現像装置４は感光体１上にドット画像のトナー像を形成する。第１濃度センサとしての濃度センサ３９Ａは感光体１上に形成されたドット画像のトナー像の濃度Ｄ３を検知し、第２濃度センサとしての濃度センサ３９Ｂは転写ローラ５により中間転写体７０に転写されたドット画像のトナー像の濃度Ｄ４を検知する。

ＣＯＵ５０は、濃度センサ３９Ａ、３９Ｂで検知された濃度Ｄ３、Ｄ４に基づいて、潤滑剤供給体３１の補給信号を出力する。なお具体例では、濃度センサ３９Ａが濃度Ｄ３を検知したときのセンサ出力Ｓ３と、濃度センサ３９Ｂが濃度Ｄ４を検知したときのセンサ出力Ｓ４の比Ｓ４／Ｓ３に基づいて、潤滑剤補給時期を検知している。

「中抜け」現象により、中間転写体７０上のトナー像の濃度が低下したときに、比Ｄ４／Ｄ３が低下する。従って、比Ｄ４／Ｄ３が所定の閾値を下回ったときに、ＣＯＵ５０が潤滑剤補給信号を出力する。

なお、感光体１や中間転写体７０上のトナー像の濃度は「中抜け」以外の原因によっても変動する。しかしながら、ドット画像の場合の比Ｄ４／Ｄ３の減少は、「中抜け」が原因となるので、他のトナー像の濃度変動と区別して検知することができる。

たとえば、現像性の変動によるトナー像の濃度変動の場合には、濃度Ｄ３、Ｄ４がともに類似の変化をするので、比Ｄ４／Ｄ３及び比Ｓ３／Ｓ４の変動はほとんど起こらない。

一例では、ドット径０．５ｍｍのドットを２ｍｍ間隔で分布させた３０ｍｍ×３０ｍｍのパッチ形状のドット画像のトナー像を感光体１上及び中間転写体７０上に形成した。

感光体１上に潤滑剤の層がないときの比Ｓ４／Ｓ３＝２．０
新品の潤滑剤供給体を用いて潤滑剤を感光体１に塗布したときの比Ｓ４／Ｓ３＝１．０
潤滑剤供給体の補給時期の判断閾値としての比Ｓ４／Ｓ３＝１．５
にそれぞれ設定することにより、感光体１に対する潤滑剤の塗布が均一に行われ、検知装置が安定して作動した。

画像形成装置の全体図である。 本発明の実施の形態１における潤滑剤塗布部を示す図である。 本発明の実施の形態２における潤滑剤塗布部を示す図である。 本発明の実施の形態３における潤滑剤塗布部を示す図である。 本発明の実施の形態４における潤滑剤補給時期の検知部を示す図である。 本発明の実施の形態５における潤滑剤補給時期の検知部を示す図である。 本発明の実施の形態６における潤滑剤補給時期の検知部を示す図である。 本発明の実施の形態７における潤滑剤補給時期の検知部を示す図である。

符号の説明

１、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体
５、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ 転写ローラ（一次転写手段）
５０ ＣＰＵ
７０ 中間転写体
３、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ 露光装置
５、５５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ 転写ローラ４ 現像装置

Claims (14)

1. 感光体と、
   該感光体上にトナー像を形成する像形成手段と、
   中間転写体と、
   前記感光体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段と、
   前記中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写する二次転写手段と、
   前記感光体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、を有する画像形成装置において、
   前記潤滑剤塗布手段に装填される潤滑剤供給体の補給時期を検知する検知手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記潤滑剤塗布手段は、前記潤滑剤供給体を支持する支持手段を有するとともに、前記検知手段は、前記支持手段の変位を検知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記検知手段は、前記支持手段の変位によって開閉するスイッチを有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記検知手段は、前記支持手段の変位を検知する光学スイッチを有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記潤滑剤塗布手段は、前記潤滑剤供給体に接触し、回転により潤滑剤を掻き取り、前記感光体に塗布する潤滑剤塗布ローラと、該潤滑剤塗布ローラを駆動するモータとからなり、前記検知手段は、前記モータの駆動トルクの変化を検知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記検知手段は、前記感光体の反射性を検知する反射性検知手段を有し、前記潤滑剤の前記感光体表面上の塗布量の変化に伴う前記反射性の変化により前記補給時期を検知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記反射性検知手段は、前記感光体からの正反射光を検知することにより前記反射性の変化を検知することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記反射性検知手段は、前記感光体からの乱反射光を検知することにより、前記反射性の変化を検知することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
9. 前記像形成手段は、前記感光体上にドット画像のトナー像とベタ画像のトナー像を形成するとともに、前記検知手段は、前記感光体上に形成され、前記中間転写体に転写された前記ドット画像及び前記ベタ画像のトナー像の濃度を検知する濃度検知手段を有し、前記ベタ画像の濃度をＤ１、前記ドット画像の濃度をＤ２としたとき、比Ｄ２／Ｄ１の値に基づいて前記補給時期を検知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
10. 前記像形成手段は、前記感光体上にドット画像のトナー像を形成するとともに、前記検知手段は、前記感光体上に形成された前記ドット画像のトナー像の濃度を検知する第１濃度検知手段と、前記感光体から前記中間転写体に転写された前記ドット画像のトナー像の濃度を検知する第２濃度検知手段とを有し、
    前記第１濃度検知手段により検知された濃度Ｄ３と、前記第２濃度検知手段により検知された濃度Ｄ４との比Ｄ４／Ｄ３に基づいて、前記補給時期を検知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
11. 前記像形成手段は、重合トナーを用いてトナー像を形成することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記像形成手段は、体積平均粒径が３〜６μｍのトナーを用いてトナー像を形成することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記感光体と前記感光体上にトナー像を形成する像形成手段と前記一次転写手段とを有する画像形成部を複数有し、前記中間転写体上に複数のトナー像を転写して重ね合わせ、前記中間転写体上にカラートナー像を形成することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記潤滑剤は、ステアリン酸金属塩からなることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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