JP2012108205A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 圧痕を抑制するために弾性中間転写体とクリーニングブレードを当接離間させる構成では、中間転写体に表面性のムラが生じる。中間転写体の表面性にムラが生じると、例えば中間転写体上に形成されるパッチ濃度に検知誤差が生じる。
【解決手段】 クリーニングブレードの弾性中間転写体への当接回数（当接期間）が中間転写体全周に渡って略均一になるようクリーニングブレードの当接離間を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の弾性層を有する中間転写体を備える電子写真方式の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、厚みや表面性の異なる多様な記録材上にトナー像を良好に形成するために中間転写ベルトを用いる装置が知られている。

中間転写体として中間転写ベルトを用いる場合、感光体上に形成されたトナー像は中間転写ベルトに担持された後、記録材上に転写される。ここで、記録材に転写されずに中間転写ベルト上に残留したトナーはクリーニングする必要がある。そこで、特許文献１には、記録材に転写されずに中間転写ベルト上に残留したトナーをクリーニング性の高いクリーニングブレードで除去する方式が開示されている。

また一方、高画質化のためにトナー粒径の小径化や、クリーニングブレードによるクリーニング性を向上のためにトナー形状の非球形化に伴い、中間転写ベルトからトナーを記録材に転写する際の中抜けが問題となってきている。ここで、中抜けとは、転写部においてトナー像へ大きな圧力が加わることにより、トナーが応力変形してトナー同士の凝集力が増大し、トナー像の一部分が転写されずに中間転写ベルト上へ残留してしまう現象を指す。

そこで、中間転写ベルトに弾性層を設けて中抜けを低減する構成が知られている。弾性層を有する中間転写ベルト（以下、弾性中間転写ベルト）は、柔らかく、転写部でのトナーに作用する圧力が低減できる。また、弾性中間転写ベルトと記録材の密着性を高めることができ、転写効率の向上、厚紙や表面に凹凸のあるいわゆるエンボス紙への転写性を高めることができる。

しかしながら、弾性中間転写ベルトをクリーニングブレードでクリーニングする場合、クリーニングブレードの接触負荷により、弾性中間転写ベルトの表面にブレード圧痕が付いてしまうという問題があった。

そこで、特許文献２では、クリーニングブレードを当接離間させる機構を設けることにより、弾性中間転写ベルトの表面に圧痕が付くのを抑制している。

特開２００１−３０５８７８号公報 特開２００１−２４２７２０号公報

しかしながら、クリーニングブレードで弾性中間転写体をクリーニングする構成では圧痕とは別に、耐久による表面層の光沢変化が生じる。これは、トナーの外添剤がクリーニングブレードにより中間転写体表面に摺擦されることにより反射光量を低下させるためだと考えられる。

ここで、圧痕の発生を抑制するためにクリーニングブレードを当接離間させる構成では、耐久によって、中間転写体周方向に沿って表面性にムラが生じてしまうという問題が生じる。このように、中間転写体の周方向に表面性のムラが生じると、例えば、中間転写体上でトナーパッチの濃度を検知して画像濃度を調整する構成では検知精度が低下するという課題が生じる。

そこで、上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は「像担持体と、前記像担持体上にトナー像を形成する形成手段と、少なくとも弾性層を備え、前記像担持体上に形成されたトナー像が転写される中間転写体と、前記中間転写ベルト上のトナーを除去するクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードと前記中間転写体とを当接又は離間させる機構と、前記中間転写体の回転方向の位相を検知する検知手段と、前記中間転写体を周方向にそって複数の領域に分割し、それぞれの領域とクリーニングブレードが当接した期間を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に格納された情報に基づき、前記機構の動作を制御する制御手段と、を」有することを特徴とする。

これにより、弾性層を備える中間転写体をクリーニングブレードでクリーニングする構成において、圧痕の発生と周方向の表面ムラの発生を抑制することができる。

本発明の実施例に係る画像形成装置の動作を説明するフローチャートである。 本発明の実施例に係る画像形成装置の簡略断面図である。 本発明の実施例に係る画像形成装置が備える中間転写ベルトの断面図である。 本発明の実施例に係る、光量調整制御を説明するためのグラフである。 本発明の実施例に係る画像得形成装置の制御ブロック図である。 本発明の実施例１の制御動作を説明するための図である。 本発明の実施例２の動作を説明するフローチャートである。 本発明の実施例に係る画像形成装置の断面図である。 本発明の実施例３の制御動作を説明するための図である。 図９のエリア３の拡大図である。 図９エリア１９の拡大図である。 本発明の実施例２の動作を説明するフローチャートである。 本発明の実施例１の制御動作を説明するための図である。

（実施例１）
§１．（画像形成装置の概略構成について）
本実施例１では、４つの感光体からなる像担持体を備えた、タンデム方式の画像形成装置に関するものである。本実施例の画像形成装置は、図２に示すように、ベルト状の弾性中間転写体、即ち、無端状の弾性中間転写ベルト１８１を備えている。弾性中間転写ベルト１８１は支持体として駆動ローラ２５、テンションローラ２６、及びバックアップローラ１９に巻回されている。弾性中間転写ベルト１８１の水平部に沿って、同様構成の４個の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが直列状に配設されている。画像形成部Ｐａを例にその構成を説明する。

画像形成部Ｐａは、回転可能に配置された像担持体であるドラム状の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）１０１ａを備えている。像担持体としての感光ドラム１０１ａの周囲には、一次帯電器１２２ａ、現像器１２３ａ、及びクリーニング装置１１２ａ等のプロセス機器が配置されている。つまり、トナー像を形成する形成手段により感光体上（像担持体上）にトナー像が形成される。像担持体上他の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、画像形成部Ｐａと同様の構成を備えている。それぞれ感光ドラム１０１ｂ〜ｄ、一次帯電器１２２〜ｄ、現像器１２３ｂ〜ｄ、クリーニング装置１１２ｂ〜ｄを備えている。これら画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの異なる点は、それぞれがイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する点である。

各画像形成部（形成手段）Ｐａ〜Ｐｄに配置した現像装置としての現像器１２３ａ〜１２３ｄにはそれぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー及びブラックトナーが収納されている。感光ドラム１１１ａは一次帯電器１２２ａによって一様に帯電され、露光装置１１１ａから原稿のマゼンタ成分色による画像信号がポリゴンミラー等を介して感光ドラム１０１ａ上に投射されて静電潜像が形成される。

次に、現像器１２３ａからイエロートナーが供給されて静電潜像がイエロートナー像として現像される。このトナー像は感光ドラム１０１ａの回転に伴って、感光ドラム１０１ａと弾性中間転写ベルト１８１とが当接する１次転写部Ｔ１へ搬送される。そして、１次転写装置（第１の転写手段）としての転写ローラ１２４ａに第１の転写バイアスが印加されることによって、イエロートナー像は中間転写ベルト１８１へ転写される。イエロートナー像を担持した弾性中間転写ベルト１８１は、次の画像形成部Ｐｂに搬送されると、このときまでに、画像形成部Ｐｂにおいて、上記と同様の方法で感光ドラム１０１ｂ上に形成されたマゼンタトナー像がイエロートナー像上へ転写される。同様に弾性中間転写ベルト１８１が矢印方向に沿って画像形成部Ｐｃ、Ｐｄに進行するにつれて、それぞれの転写部Ｔ１において、シアントナー像、ブラックトナー像が前述のトナー像に重畳転写される。そして、中間転写ベルト上に多重転写されたトナー像は、給紙カセット１６０から送り出された記録材Ｐに２次転写部Ｔ２において転写される。トナー像が転写された記録材Ｐは定着手段としての定着部２１１に搬送される。定着部２１１では熱と圧力によってトナー像を記録材Ｐ上に固着させる。

一次転写部材によって転写しきれなかった感光体上の転写残トナーはクリーニング装置１１２によってクリーニングされる。また、二次転写部材によって転写しきれなかった中間転写ベルト１８１上の転写残トナーは、中間転写ベルトと接触するクリーニング装置１１６によってかきとられ、次の画像形成に供される。

次に各部の構成について、画像形成部Ｐａを例に順次説明する。像担持体としての感光体ドラム１０１ａは、アルミニウム製シリンダの外周面に有機光導電体層（ＯＰＣ）を塗布して構成したものである。感光体ドラム１０１ａは、その両端部をフランジによって回転自在に支持されており、一方の端部に駆動モータＭから駆動力を伝達することにより、図の反時計回り方向に回転駆動される。

一次帯電器１２２ａは、ローラ状に形成された導電性ローラで、このローラを感光体ドラム１０１ａ表面に当接させると共に、不図示の電源によって帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１０１ａ表面を一様に負極性に帯電させるものである。露光装置１１１ａは、不図示のポリゴンミラーを先端に装着したＬＥＤアレイよりなり、不図示の駆動回路により画像信号に応じて点灯制御される。

現像器１２３ａは、それぞれ負帯電特性のブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色のトナーを収納した不図示のトナー収納部、感光体ドラム１０１ａ表面に隣接し、不図示の駆動部により回転駆動される。また、現像器１２３ａは図示しない現像バイアス電源により現像バイアス電圧を印加され現像を行う現像ローラを備える。前記トナー収納部には記録材の搬送方向上流側から順にトナー収納部にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナーが収納されている。

後述する中間転写ベルト１８１の内側には、４個の感光体ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄに対向して中間転写ベルト１８１に当接する一次転写部材である、転写ローラ１２４ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄがそれぞれ並設されている。これら転写ローラは不図示の転写バイアス用電源に接続されている。また、転写ローラは正極性の電圧が印加され、感光体ドラム１０１上に形成された各色のトナー像は中間転写体に順次転写され、カラー画像が形成される。

また、後述する中間転写ベルトの内側には、中間転写ベルトの位置を検知するホームポジション検知シールが貼られており、光学式センサー２０１によって中間転写ベルトの位置をモニターする。特に本実施例では、後述のクリーニングブレードと中間転写ベルトの位置モニターに用いられる。

一次転写部で中間転写ベルト１８１に担持されたカラー画像は、中間転写ベルト１８１に当接する、二次転写部材である二次転写ローラ１４０で記録材Ｐにさらに転写される。二次転写ローラは、不図示の転写バイアス用電源に接続されており、転写ローラから正極性の電圧が印加され、この電界により、中間転写１８１ベルトに接触中の記録材Ｐに、中間転写ベルト１８１上の負極性のトナー像が順次転写され、カラー画像が形成される。

また、この転写電界の決定はＡＴＶＣ制御（Ａｕｔｏ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）によって決定される。ＡＴＶＣ制御が行われるベルト表面と、実際に記録材が２次転写部に搬送されるベルト表面に大きな隔たりがあると、実際の転写電界が異なり、所望の転写性を得ることができない。そのためベルトの表面性は同じベルト内においてはほぼ均一になっていることが好ましい。

§２．（弾性中間転写ベルトについて）
弾性中間転写ベルト１８１は、本発明では、前述の通り、無端状の弾性中間転写ベルトを備えている。図３は、弾性中間転写ベルト１８１の一例の断面図である。弾性中間転写ベルト１８１は、樹脂層１８１ａ、弾性層１８１ｂ、表層１８１ｃの３層構造からなる弾性ベルトである。

上記樹脂層１８１ａを構成する樹脂材料としては、ポリカーボネート、フッ素系樹脂（ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦ）、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体及びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレン又はスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体）、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂（シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂、変性ポリカーボネート等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではない。

また、上記弾性層１８１ｂを構成する弾性材料（弾性材ゴム、エラストマー）としては、ブチルゴム、フッ素系ゴム、アクリルゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、シンジオタクチック１、２−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、リコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム、熱可塑性エラストマー（例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリウレア、ポリエステル系、フッ素樹脂系）等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではないことは当然である。

また、上記表層１８１ｃの材料は特に制限はないが、中間転写ベルト１８１表面へのトナーの付着力を小さくして２次転写性を高めるものが要求される。例えば、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂等の１種類の樹脂材料か、弾性材料（弾性材ゴム、エラストマー）、ブチルゴム、フッ素系ゴム、アクリルゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴムの弾性材料のうち、２種類以上を使用し表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料、例えばフッ素樹脂、フッ素化合物、フッ化炭素、２酸化チタン、シリコンカーバイト等の粉体、粒子を１種類あるいは２種類以上又は粒径を異ならしたものを分散させ使用することができる。

上記樹脂層１８１ａや弾性層１８１ｂには、抵抗値調節用導電剤が添加される。この抵抗値調節用導電剤は特に制限はないが、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化錫、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化インジウム、チタン酸カリウム、酸化アンチモン−酸化錫複合酸化物（ＡＴＯ）、酸化インジウム−酸化錫複合酸化物（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物、導電性金属酸化物は、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。上記導電剤に限定されるものではない。

上記弾性中間転写ベルト１８１の製造方法としては、例えば、回転する円筒形の型に材料を流し込みベルトを形成する遠心成型法、表層の薄い膜を形成させるスプレイ塗工法、円筒形の型を材料の溶液の中に浸けて引き上げるディッピング法、内型、外型の中に注入する注型法、円筒形の型にコンパウンドを巻き付けて加硫研磨を行う方法があるがこれに限定されるものではなく複数の製法を組み合わせてベルトを製造することができる。

§３．（パッチ濃度に基づく調整制御について）
次に、本実施例におけるセンサユニットとしての光学式センサー２００の光量調整について説明する。

光学式センサー２００（センサユニット）は発光面から光を照射する発光源、センサーの検知面（受光部）で、反射光を受光し、その反射光量が目標設定値になるように、発光量を調整する。発光量の調整は、光を複数段階（本実施例では６段階）で出力し、それぞれの受光量から、発光量に対する受光量の線形式を計算し、目標設定値を満たす光量値を算出する（図４参照）。この光学式センサーでベルト上のパッチとよばれる任意のトナーパッチを読み取ることで、各色の色ずれを補正したり、記録材への書き出し位置を検知し、２次転写部での記録材の搬送タイミングを決定したりするのに用いられる。

この光量調整を行うベルト上の点と実際にパッチが打たれるベルト上の点が同じになることはほとんどない。そのため、、ベルトの表面性は同じベルト内において偏り（ムラ）をできるだけ小さくすることが好ましい。なお、ベルトの位相を管理してベルトの同じ位置にパッチを形成することもできるが、生産性は低下する。

§４．（中間転写ベルトのクリーニング装置について）
次に、二次転写後に弾性中間転写ベルト１８１上に残留する転写残トナーのクリーニング部１１６について詳細を述べる。

上記弾性中間転写ベルトクリーニング装置１１６は、ブレード状のクリーニング部材であるベルトクリーニングブレード１１６ａを備えている。このベルトクリーニングブレード１１６ａは、ゴム硬度７７°（ＪＩＳ Ａ）、反発弾性率４５％（２３℃）、板厚２ｍｍ、自由長８ｍｍで構成され、例えばポリウレタンゴムなどの弾性材料を用いることができる。そして、前記転写ベルト７１に当接する方向を正とした場合、クリーニングブレードは０°以上２５°以下となるように構成されている。また、クリーニングブレードは、揺動角度０°、当接角度２５°、転写ベルト１８１に対しての総圧０．８ｋｇｆで構成されている。

さらに、中間転写ベルトのクリーニング装置はクリーニングブレードと中間転写ベルトを当接又は離間させる接離機構１１６ｂを備える。図２に示すように、接離機構１１６ｂにより、クリーニングブレード１１６ａは弾性中間転写ベルト１８１に当接する当接状態と、弾性中間転写ベルト１８１と離間する離間状態とを切り替えられる。なお、クリーニングブレードは弾性中間転写ベルト１８１の回転駆動に伴って弾性中間転写ベルト１８１表面をクリーニングする作動状態になる。また、弾性中間転写ベルト１８１の回転駆動の停止と連動してクリーニングブレードは中間転写ベルトから離間される。なお、本実施例において選択的に当接及び離間させる接離機構はソレノイドＳｏｌを駆動源としている。

§５．（クリーニング装置の接離制御について）
■（コントローラについて）
次に、本実施形態の特徴部である中間転写ベルトブレードクリーニングの動作について説明する。前述のように接離機構１１６ｂはソレノイドＳｏｌによって当接状態と離間状態を切り替える。このソレノイドの動作を制御するコントローラ３００についてブロック図を用いて簡単に説明する。図５は本実施例のコントローラと画像形成装置が備える各ユニットの接続関係を説明するための制御ブロック図である。コントローラ３００は制御部（制御手段）としてのＣＰＵ３００ａと、記憶部（記憶手段）としてのメモリ３００ｂを備える。

さらに、コントローラ３００は前述の中間転写ベルトホームポジション検知手段と接続されており、検知手段の検知結果に基づき全て領域のクリーニングブレードと弾性中間転写ベルトが当接した回数（期間）を積算させて、記憶部で記憶させている。なお、記憶部は基準となる領域（ホームセクション）がブレードと当接する回数（接触した期間）と、他の領域がブレードと当接する回数の差を保持してもよい。

■（制御フローについて）
以下に、制御手段としてのＣＰＵが図１に示すフローチャートに従い画像形成装置を制御する手順等について述べる。

本実施例において、コントローラは、電源がＯＮされて本体の調整が入る前回転時、中間転写体上に残留した転写残トナーがクリーニングブレード部に到達する時、画像形成終了後に本体調整が入る後回転時にクリーニングブレードを当接させる。当然、ベルト表面が極力摩耗しないように、中間転写ベルト上にトナーが載っていない部分では極力クリーニングブレードを中間転写ベルトから離間させるように制御する。これにより、弾性中間転写ベルトに対するクリーニングブレードの接触負荷を軽減することができる。

続いて、弾性中間転写ベルトの周方向（回転方向）の表面性を略均一にするための接離機構の制御フロー（図１）について説明する。

Ｓ１０１〜Ｓ１０３は画像形成動作開始に伴い中間転写ベルトを回転させつつも、クリーニングブレードを離間させている状態で、弾性中間ベルトの当接履歴が格納されたメモリから読みだしているステップである。制御手段としてのＣＰＵは記憶手段としてのメモリに格納（記憶）されたベルトの各領域の当接履歴を読みだし、ブレード着信号を受けるまで中間転写ベルトを回転駆動させた状態で待機する。なお、ブレード着信号とは離間しているクリーニングブレードを当接させるためにコントローラ内部において発生するフラグ（信号）を指す。

Ｓ１０４〜Ｓ１０６はブレード着信号を受けた後に、クリーニングブレードの積算当接回数が最小となる領域（エリア）でブレードを当接させるためのステップである。ＣＰＵは中間転写ベルトの当接回数が少ない領域でクリーニングブレードを当接させるように接離機構の動作を制御する。つまり、ＣＰＵはクリーニングブレードと当接する期間が短い領域とクリーニングブレードとが当接する期間を増加するように前記機構の動作を制御する。Ｓ１０７は画像形成中にベルトとブレードを当接させ続けるための待機ループである。Ｓ１０７でループしている間（画像形成中）は、クリーニングブレードは中間転写ベルトと当接して転写残トナーを除去する。

Ｓ１０８〜Ｓ１１０はブレード脱信号を受けた後に、クリーニングブレードの積算当接回数が最小となる領域（エリア）とブレードを当接させた後に離間させるためのステップである。なお、ブレード脱信号とは当接しているクリーニングブレードを離間させるためにコントローラ内部において発生するフラグ（信号）を指す。ＣＰＵは画像形成中に各領域の当接履歴を更新しつつ、ブレード離間信号を受けてブレードを適切な領域において離間させる。なお必ず、当接回数が最小の領域（エリア）で当接・離間させる必要なく画像形成開始までの時間や動作終了までの時間を考慮してもよい。つまり、全ての領域（エリア）のうち最小の領域が過ぎ去った直後である場合、ベルト一周の待機時間が発生しないようにベルトの１／４周のうちの最小値となる領域で当接させる。

Ｓ１１１〜Ｓ１１２は後処理に関するステップである。ＣＰＵは中間転写ベルト駆動動作終了の信号を受けるまでベルトを駆動させ、全処理が終了となったとき、メモリに記憶される各領域の当接履歴の更新を終了する。

このように制御することによって、中間転写ベルトとクリーニングブレードの当接履歴（摩耗状態）は以下のようになる。以下に図を用いて説明する。

さらに、このクリーニングブレードの当接、離間動作のタイミングは図１のフローチャートを基に判断している。また、制御部は、中間転写ベルトとクリーニングブレードの当接部分と当接時間をモニターし、クリーニングブレード当接積算時間差がベルト内においてある一定値を超えないよう（一定以下）にクリーニングブレード着脱タイミングを制御する。当接時間の計測はＣＰＵ内部のクロック数をカウントしても、別途タイマーを用いてもよい。

■（模式図を用いた動作説明）
図６は中間転写ベルト部を模式的に表している。ブレード当接の信号は、１次転写部でトナーが中間転写ベルト上に書かれた時点で制御部に送られる。従来であればトナー像が書かれる最初の部分、図６のｄの部分がブレード部に到達するタイミング、若しくはその少し前で、ブレードが当接するように制御される。

本実施例では、まず弾性中間転写ベルトをエリア分割する。分割幅は、画像形成装置で設定されている紙間よりも小さい値に設定される。本実施例で設定されている紙間４７．８ｍｍなので、分割幅は約２５ｍｍになるように分割した。本実施例の弾性転写ベルトの周長は２２００ｍｍであるので、８８分割した。

図６で２次転写部の転写トナー残がある部分はｄ−ｅ間である。ブレードが当接開始になるｄが属するエリアＢ内で位置ｄより上流側でかつエリアＢ内の位置ａ−ｄ間において、当接積算回数が最も少ない部分からブレードを当接させるように制御する。図６の場合、ａ−ｂ間が１０２回、ｂ−ｃ間が１００回、ｃ−ｄ間が１０１回であり、ｂ−ｃ間が最も少ない回数になるので、位置ｂからクリーニングブレードは当接される。

クリーニングブレード離間タイミングも略同様で、２次転写トナー残のなくなる位置ｅが属するエリアＣにおいて、位置ｅより下流側でかつエリアＣ内の位置ｅ−ｇ間において、当接積算回数が最も少ない部分までブレードを当接させるように制御する。図６の場合、ｅ−ｆ間が１０１回、ｆ−ｇ間が１０２回であり、ｅ−ｆ間が最も少ない回数になるので、位置ｆまでクリーニングブレードは当接され、位置ｆで離間される。

その後、次の２次転写部の転写トナー残部分も同様にクリーニングブレードが制御される。図６で次の２次転写トナー残はｈ−ｉ間にある。そのため、制御手段は前述のブレード当接フローと同様にブレードが当接開始になるｈが属するエリアＤ内で位置ｈより上流側でかつエリアＤ内の位置ｇ−ｉ間において、当接積算回数が最も少ない部分からブレードを当接させるように接離機構の動作を制御する。図６の場合、ｇ−ｈ間が１０２回、ｈ−ｉ間が１００回であり、ｈ−ｉ間が最も少ない回数になるので、位置ｈからクリーニングブレードは当接される。離間についても同様のフローで、図６ｈ−ｋ間がブレード当接され、ｋでブレードが離間される。

このようにクリーニングブレードの当接、離間タイミングを制御することで、生産性を落とすことなく、弾性中間転写ベルトの表面の偏りをできるだけ小さくすることができる。

実際にベルト表面当接調整制御を適応したベルト表面と適応していないベルト表面では、Ａ４普通紙、３０万枚通紙後のベルトのグロス（６０°光沢度／ＪＩＳ規定準拠）を百点評価して標準偏差を比較する。ところ、表面当接調整を入れたものが１．０２に対して、調整を入れていないベルトは４．７６であり、弾性中間転写ベルトの表面の偏りが小さくなっていることがわかった。これにより、中間転写体上にトナーパッチを形成して濃度を調整する場合に生じる精度低下を抑制することができる。また、表面性が極端に異なると転写性にも影響を与えるため記録材搬送方向に沿って濃度ムラが生じるという問題も抑制することができる。

（実施例２）
実施例１でクリーニングブレードの当接タイミング、離間タイミングを調整することで、当接回数を均一にし、ベルトの表面性の偏りを小さく保っていた。それに対し、実施例２では、ベルトの表面で当接回数の差がある値を超えたら、当接回数の少ない部分だけ、本来なら離間しているタイミングで当接する制御をすることで、当接回数の差を少なくする制御を行う。

即ち、当接回数差を小さくするモードを有するものである。以下に、画像形成装置が長時間停止している状態から画像形成可能状態に移行する期間（立ち上げ期間）に行うモードについて説明する。画像形成装置の構成は実施例１と略同一であり、同一符号を付すことによって説明を省略する。

実施例２のクリーニングブレードの当接、離間動作のタイミングを説明する。制御手段としてのＣＰＵ３００ａはメモリに保存されているプログラムに従い画像形成装置を図７に示すフローチャートのように制御する。本体側の制御部において、中間転写ベルトとクリーニングブレードの当接部分と当接時間をモニターし、クリーニングブレード当接積算時間差を記憶部で記憶しておく。ベルト内において当接回数がある一定値を超えると、その部分がクリーニングブレード離間タイミングでクリーニングブレード部にきた時に当接するように作動させ、積算回数をある値ａ以内にするように補正動作を加える。本実施例では、図７のブレード当接回数とグロス変化の関係から当接積算時間差を２０回としている。

以下に、本実施例のフローチャートと図１に示すフローチャートの差について簡単に説明する。Ｓ２０１〜Ｓ２０３はＳ１０１〜Ｓ１０３の動作と略同一である。また、Ｓ２０６はＳ１１１とＳ２０７はＳ１１２と略同一のステップである。本実施例ではＳ２０４において、中間転写ベルト全領域の積算当接回数のうち最大値と最小値の差が所定値以下（２０回以下）かどうかを判断する。制御手段としてのＣＰＵは最大値と最小値の差が２０回以下である場合は、当接離間動作を簡略化するために即時当接させる。当然、差が２０回を超える（所定値以上）場合には、クリーニングブレードとの当接回数が最小となる領域においてクリーニングブレードを当接させる（Ｓ２０５）。このようにクリーニングブレードの当接、離間タイミングを制御することで、生産性を落とすことなく、弾性中間転写ベルトの表面の偏りをできるだけ小さく保つことができる。

実際にベルト表面当接調整を入れたベルトと入れていないベルトで、Ａ４普通紙、３０万枚通紙後のベルト表面のグロス測定（６０°）をベルト進行方向に１００ポイント測定（１００点測定）し、標準偏差を比較した。その結果、表面当接調整を入れたものが１．０５に対して、調整を入れていないベルトは４．７６であり、弾性中間転写ベルトの表面の偏りが小さくなっていることがわかった。

（実施例３）
実施例１及び２においては、いわゆるタンデム方式の画像形成装置における接離機構の制御について説明した。本実施例の画像形成装置は図８に示すようにいわゆるロータリー方式の画像形成装置である。

§１．（画像形成装置の概略構成について）
以下に本実施例の画像形成装置について簡単に説明する。符号１は感光ドラム（像担持体）であり、矢線Ａ方向へ回転し、その表面は帯電装置２により一様に帯電される。符号３は画像情報に基づいて露光する露光装置である。周知の電子写真プロセスによって画像情報に応じた静電潜像が感光ドラム１に形成される。現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４ｋはそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）とブラック（ｋ）トナーを内包する。前述の静電潜像はそれら現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４ｋにより現像され、感光ドラム１面上にトナー像が形成される。静電潜像の露光部にトナーを付着させて現像する反転現像方式が用いられる。

また、符号６は感光体ドラム１の表面に当接されるよう配設された中間転写ベルトであり、周長は５２７．５ｍｍであり、複数の張架ローラ１８〜２３に張架されて矢印Ｇの方向へ回動するようになっている。なお、本実施例において張架ローラ２０は中間転写ベルト６の張力を一定に制御するようにしたテンションローラとして機能し、張架ローラ２２は中間転写ベルト６の駆動ローラとして機能する。そして、張架ローラ２１は二次転写用の対向ローラとして機能する。本実施例の中間転写弾性ベルトは、実施例１で用いたものと同じベルトの周長違いを用いた。

図８に示すように感光ドラム１に対し後述する無端のベルト状の中間転写ベルト６を対向するように配置してある。タンデム方式とは異なり、ロータリー方式では中間転写ベルト６の１回転毎に形成する感光ドラム１上の各色未定着トナー像を、１次転写ローラ５により中間転写ベルト６上に順次静電的に一次転写する。そして、中間転写ベルト上に４色の未定着フルカラートナー像が重ね合わされた後に記録材へと転写する。なお、中間転写体上にフルカラートナー像を重ねるためには、一時的にクリーニングブレードを離間させる必要がある。

一方、１次転写後の感光ドラム１の一回転毎に感光ドラム１表面はクリーニング装置１１で転写残トナーをクリーニングし繰り返し作像工程に入る。前述の一次転写ローラ５は中間転写ベルト６の感光体ドラム１に対向する一次転写位置において、中間転写ベルト６の裏面側に配設されている。一次転写ローラ５はトナーの帯電極性と逆極性の正極性の一次転写バイアスが印加されることにより、感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト６上に１次転写される。符号１１は一次転写後の感光体ドラム１上に残留したトナーを除去するドラムクリーニング装置１１である。

また、紙７の搬送経路に面した中間転写ベルト６の二次転写部は、中間転写ベルト６のトナー像担持面側に圧接配置される二次転写ローラ９と、対向ローラ２１から成る。中間転写ベルト６の裏面側に配設されて二次転写ローラ９は、高圧電源２９と印加電圧を調整する調整手段２８から成る転写バイアス印加手段により転写バイアスが印加される。中間転写ベルト６上のトナー像を記録材７に転写する際対向ローラ２１にはトナーと同極性のバイアスが転写バイアス印加手段より印加され、例えば−２．０〜−３．０ｋＶが印加され−４０〜−５０μＡの電流が流れる。

さらに、二次転写部（位置）の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト６上に残留したトナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置１２が設けられている。ベルトクリーニング装置１２の詳細については後述する。

また、本実施の形態において、レジストローラ８で一旦位置決め停止させた後所定のタイミングで二次転写位置へと紙７を送り込む。二次転写後の紙７を不図示の搬送部材により不図示の定着器へ搬送し、紙にトナーを溶融固着するようになっている。

本実施例の１次転写ローラ５、２次転写ローラ９は、外径８〜１２ｍｍの金属製の芯金と、その外周面に導電性材料層を形成したものであり、外径１６〜３０ｍｍに構成されている。この導電性材料層はゴム、例えばヒドリンゴムやＥＰＤＭ等の高分子エラストマーや高分子フォーム材料を基材として用い、それにイオン性導電物質を混入することにより、導電性を１［ＭΩ］から１００［ＭΩ］という中抵抗領域に調整したものである。また２次転写ローラ９の表層には樹脂コート、例えばウレタンやナイロンなどを２〜１０μｍでコーティングしたものを用いている。硬度は転写ローラ全体でＡｓｋｅｒ−Ｃ ２５〜４０°のものを用い、対感光ドラムに対して０．６〜１．５ｋｇｆ、対２次転写用の内ローラ２１に対しては１．５〜５．０ｋｇｆの加重をかけている。

次に、２次転写後の弾性中間転写ベルト上に残留する転写残トナーのクリーニング手段としての、ベルトクリーニング装置１２について詳細を述べる。上記弾性中間転写ベルトクリーニング装置は、実施例１と同様の構成をとる。本実施形態においては、上述のクリーニングブレードが所望のタイミングで離間、当接できる。具体的には、クリーニングブレード１２ａを弾性中間転写ベルト６に当接又は離間させるように移動させる接離機構１２ｂを備える。前述の接離機構はソレノイドＳｏｌを駆動源として、弾性中間転写ベルト６へクリーニングブレード１２ａを接離する。また、実施例１と同様に、画像形成装置の制御回路は図５に示すような接続関係になっている。

また、画像形成装置は中間転写ベルトのホームポジションを検知するホームポジション検知手段３０を備え、中間転写ベルトの位相（位置）を検知する。そして、ホームポジション検知手段３０の出力に基づき、制御部は中間転写ベルト１周分のベルト表面全てのクリーニングブレードと弾性中間転写ベルトが当接した回数を記録部に記憶させる。

本実施例では、電源がＯＮされて本体の調整が入る前回転時、２次転写部で記録材にトナーが載せた後の転写残トナーがクリーニングブレード部に到達する時、動作後に本体調整が入る後回転時に、クリーニングブレードを中間転写ベルトに当接させる。また、中間転写ベルト上にトナーが載っていない部分では極力クリーニングブレードを中間転写ベルトから離間するように制御する。

例えば、前回転、後回転の調整中や、動作中の紙間で、中間転写ベルト上にトナーがない時である。１次転写の間だけベルトからクリーニングブレードを離間する構成をもつ従来の１ドラム系の画像形成装置よりも弾性中間転写ベルトに対するクリーニングブレードの接触負荷を軽減することができる。

§２．（クリーニング装置の接離制御について）
■（制御フローについて）
さらに、このクリーニングブレードの当接、離間動作のタイミングは実施例１と同じ図１のフローチャートを基に判断している。上述の制御部において、中間転写ベルトとクリーニングブレードの当接部分と当接時間をモニターし、クリーニングブレード当接積算時間差がベルト内においてある一定値を超えないようにクリーニングブレード着脱タイミングを制御する。

■（模式図を用いた動作説明）
図９は中間転写ベルト１周分を複数の領域に分割管理した状態を説明するための模式図である。例えば図９の時、Ａ３幅の画像がベルト１枚分に書かれる。ドラムから中間転写ベルトに１次転写している間は、クリーニングブレードは離間されている。ブレード当接のタイミングは、１次転写部でトナー像が中間転写部に書かれた時点で制御部に送られる。トナー像が２次転写され、トナー残としてトナー像の先端がクリーニングブレード部に到達するタイミング、若しくは少し前でクリーニングブレードがベルトに当接するように制御される。離間時はトナー像が通過するタイミング、若しくは少し前でクリーニングブレードがベルトに当接するように制御される。

本実施例では、実施例１と同様に中間転写ベルトをエリア分割する。本実施例の最小紙間幅は６０ｍｍであるので、分割幅はベルト１周の２０分割、２６．３５ｍｍとした。図９のエリア３の拡大図を図１０に、エリア１９の拡大図を図１１に示す。図１０において、２次転写トナー残がある部分は図９のｐより下流部分である。ブレードが当接開始になるｐが属するエリア３内で位置ｐより上流側でかつエリア３内の位置ｍ−ｐ 間において、当接積算回数が最も少ない部分からブレードを当接させるように制御する。図９の場合、ｍ−ｎ間が１０３回、ｎ−ｏ間が１０２回、ｏ−ｐ間が１０２回であり、ｎ−ｏ間が最も少ない回数になるので、位置ｎからクリーニングブレードは当接される。

図１１に示すようにブレード離間のタイミングも略同様で、転写トナー残がなくなる位置ｑが属するエリア１９において、位置ｑより下流側でかつエリア１９内の位置ｑ−ｔ間において、当接積算回数が最も少ない領域までブレードを当接させる。図１１の場合、ｑ−ｒ間が１０１回、ｒ−ｓ間が１００回、ｓ−ｔ間が１０２回であり、ｒ−ｓ間が最も少ない回数になるので、位置ｓまでクリーニングブレードは当接され、位置ｓで離間される。このようにクリーニングブレードの当接、離間タイミングを制御することで、生産性を落とすことなく、弾性中間転写ベルトの表面の偏り小さくすることができる。

実際にベルト表面当接調整を入れたベルトと入れていないベルトで、Ａ４普通紙、３０万枚通紙後のベルト表面のグロス（６０°）測定をベルト進行方向に１００ポイント測定し、標準偏差を比較した。その結果、表面当接調整を入れたものが１．０３に対して、調整を入れていないベルトは５．０１であり、弾性中間転写ベルトの表面の偏りが小さくなっていることがわかった。

（実施例４）
本実施例では、連続ジョブ時の紙間以外のクリーニングブレード当接、離間は実施例１と略同様の制御を、連続ジョブ時の紙間においては実施例２と略同様の制御を行う。つまり、紙間では当接回数を比較して当接回数差が５回を越えるエリアがある場合にのみ、当接回数の少ない部分にクリーニングブレードを当接させる。そして、紙間以外で当接回数の差を低減するように当接離間をさせる。これにより、比較的制御時間に余裕がある前回転時においてベルト周面の摩耗度を均一にしつつ、生産性の低下を抑制することができる。

§１．（クリーニング装置の接離制御について）
以下に、クリーニング装置の当接離間に関する制御について簡単に説明する。

■（制御フローについて）
図１２は本実施例の接離機構の制御フローを示すフローチャートである。前述の通り、Ｓ３０８において紙間か否かを判別し、実施例１で説明したフローと実施例２で説明したフローを切り替える。

■（模式図を用いた動作説明）
図１３は本実施例における各領域のクリーニングブレードとの当接回数を説明する模式図である。本実施例の場合、紙間の制御のみ変わり、紙間でブレード当接回数差が５回を越えている部分のみブレードを当接させる。よって図１３の場合、ｆ−ｇ間にブレードが当接される。

実際に本実施例のベルト表面当接調整（制御）を入れたベルトと入れていないベルトで、Ａ４普通紙、３０万枚通紙後のベルト表面のグロス測定をベルト進行方向に１００ポイント測定し、標準偏差を求めた。その結果、表面当接調整を入れたものが１．０９に対して、調整を入れていないベルトは４．７６であり、弾性中間転写ベルトの表面の偏りが小さくなっていることがわかった。

以上本発明を実施例１〜４について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の像担持体、また他種の画像形成装置にも適用できる。また、これまで説明した実施の形態において、説明に使用した数値等は一例を示すものであり、本発明はそれらに限定するものではない。

１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１ 感光ドラム（像担持体）
１１６ａ、１２ａ クリーニングブレード（クリーニング部材）
１１６ｂ、１２ｂ 接離機構
１８１、６ 弾性中間転写ベルト（中間転写体）
２０１、３０ 弾性中間転写ベルト位置検知用光学式センサー（検知手段）
２００、１７ パッチ検知読み取り用光学式センサー（濃度検知手段・センサユニット）
３００ コントローラ
３００ａ ＣＰＵ（制御手段）
３００ｂ メモリ（記憶手段）

Claims (5)

1. 像担持体と、前記像担持体上にトナー像を形成する形成手段と、
   少なくとも弾性層を備え、前記像担持体上に形成されたトナー像が転写される中間転写体と、
   前記中間転写ベルト上のトナーを除去するクリーニングブレードと、
   前記クリーニングブレードと前記中間転写体が当接した状態又は離間した状態を切り替える機構と、
   前記中間転写体の回転方向の位相を検知する検知手段と、
   前記中間転写体を周方向にそって複数の領域に分割し、それぞれの領域とクリーニングブレードが当接した期間を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に格納された情報に基づき、前記機構の動作を制御する制御手段と、を有する画像形成装置。
2. 前記制御手段は前記領域と前記クリーニングブレードと当接する期間を、他の領域と前記クリーニングブレードと当接する期間との差が所定値未満になるように前記機構の動作を制御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. 前記制御手段は、前記領域が前記クリーニングブレードと当接する期間を、他の領域と前記クリーニングブレードと当接する期間との差が所定値以上になった場合に、クリーニングブレードと当接する期間が短い領域とクリーニングブレードとが当接する期間を増加するように前記機構の動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記中間転写体の表面に光を照射する光源と、前記中間転写体で反射した光を受光する受光部を備えるセンサユニットと、を有し、前記センサユニットは前記中間転写体の前記クリーニングブレードで清掃された表面に光を照射して前記光源の光量を調整することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記中間転写体は複数の張架ローラで張架された中間転写ベルトであって、前記センサユニットは張架ローラと前記中間転写ベルトを介して対向する位置において、前記中間転写ベルトの表面を検知することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

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