JP2018132571A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】分離爪の当接／離間動作を行う機構の耐久性を向上させることが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】転写部４５よりも搬送方向下流側に配置され、像担持体（感光体４１）に当接して像担持体から転写材（用紙Ｓ）を剥離する分離爪を有し、分離爪の像担持体に対する当接／離間動作を行う分離部４７と、分離爪の像担持体の軸方向の位置に基づく領域における転写残量を取得する転写残量取得部（制御部７）と、転写残量取得部により取得された転写残量に基づいて、分離部４７による分離爪の像担持体に対する当接／離間動作を制御する制御部７と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来、感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成し、形成されたトナー像を転写部にて用紙（転写材）に転写し、転写されたトナー像を加熱定着することで、用紙上に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が知られている。

上記の画像形成装置において、転写部における用紙の感光体からの分離性が悪化した場合に、分離補助手段として、感光体に当接して感光体から用紙を剥離する分離爪を備えたものが提供されている。分離爪は、感光体の軸方向に対して複数配置されており、バネにより加圧力が付与されている。この分離爪は、感光体への当接／離間を制御する当接離間機構により、用紙の搬送タイミングに応じて接離している。

上記の当接離間機構を有するものとして、出力画像先端の濃度データに基づいて、分離不良の発生確率が高い条件の場合にのみ、分離爪を感光体に当接させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、湿度や用紙の斤量に基づいて、分離不良の発生確率が高い条件の場合にのみ、分離爪を感光体に当接させる技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００１−３３７５６３号公報 特開平７−９２８１９号公報

しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２記載の技術は、いずれも感光体の傷や分離爪の摩耗を抑制することを目的としており、分離爪の当接／離間動作を頻繁に繰り返す構成であるため、カム部材の削れ等、当接離間機構の耐久性が課題となっている。当接離間機構を交換することで、耐久性の課題を克服することは可能であるが、その場合、コストが増大するうえ、装置が複雑化する等、新たな課題が生じることとなる。

本発明は、分離爪の当接／離間動作を行う機構の耐久性を向上させることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、
像担持体上に形成された画像を転写材に転写する転写部を備える画像形成装置において、
前記転写部よりも搬送方向下流側に配置され、前記像担持体に当接して前記像担持体から前記転写材を剥離する分離爪を有し、前記分離爪の前記像担持体に対する当接／離間動作を行う分離部と、
前記分離爪の前記像担持体の軸方向の位置に基づく領域における転写残量を取得する転写残量取得部と、
前記転写残量取得部により取得された転写残量に基づいて、前記分離部による前記分離爪の前記像担持体に対する当接／離間動作を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記転写残量取得部は、前記分離爪の前記像担持体との当接位置と前記軸方向において同位相の領域における転写残量を取得することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記転写残量取得部は、前記分離爪の前記軸方向への搖動時の搖動範囲と前記軸方向において同位相の領域における転写残量を取得することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、前記転写残量取得部により取得された転写残量が所定の閾値以上であった場合、前記分離部により前記分離爪を前記像担持体から離間させるとともに、前記転写残量取得部により取得された転写残量が所定の閾値未満であった場合、前記分離部により前記分離爪を前記像担持体から離間させないように制御することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、
紙間で前記像担持体上にパッチ画像を形成するパッチ画像形成部を備え、
前記制御部は、前記転写残量取得部により取得された転写残量が所定の閾値未満であった場合、前記パッチ画像形成部により、前記分離爪の前記像担持体との当接位置と前記軸方向において同位相の領域以外の領域に、前記パッチ画像を形成させることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記転写残量取得部は、画像形成時の印字率、環境、紙種及び耐久条件に基づいて、前記転写残量を算出することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記転写残量取得部は、前記転写部よりも搬送方向下流側かつ前記分離爪よりも搬送方向上流側に配置され、前記転写残量を検知する濃度センサーであることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、有機感光層上に保護層を有してなる有機感光体であり、
前記保護層が、少なくともアクリロイル基又はメタクリロイル基を有する重合性化合物を硬化して得られる樹脂成分と、重合性官能基を有する表面処理剤によって処理された無機微粒子とを含有することを特徴とする。

本発明によれば、分離爪の当接／離間動作を行う機構の耐久性を向上させることができる。

本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 本実施形態に係る画像形成装置の制御構造を示す機能ブロック図である。 画像形成部の概略構成を示す側面図である。 分離部の概略構成を示す側面図である。 本実施形態に係る画像形成装置の動作を示すフローチャートである。 分離爪離間制御処理を示すフローチャートである。 用紙ごとの分離爪離間制御処理の一例を概念的に示す図である。 用紙ごとの分離爪離間制御処理の他の例を概念的に示す図である。 用紙ごとの分離爪離間制御処理の他の例を概念的に示す図である。 分離部の概略構成の他の例を示す側面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

本実施形態に係る画像形成装置１００は、用紙搬送系５により搬送される転写材としての用紙Ｓに対し、画像形成部４及び定着部６により画像形成を行う。
画像形成装置１００は、図１及び図２に示すように、画像読取部１と、操作表示部２と、画像処理部３と、画像形成部４と、用紙搬送系５と、定着部６と、制御部７と、パラメーター取得部８と、を備えて構成されている。

画像読取部１は、自動原稿給紙装置（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）１１と、原稿画像走査装置（スキャナー）１２と、を備えて構成されている。

自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサーの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１によって読み取られた画像（アナログ画像信号）は、画像処理部３において所定の画像処理が施される。ここで、画像とは、図形や写真等のイメージデータに限らず、文字や記号等のテキストデータ等も含む意である。

操作表示部２は、画像形成装置１００の上部に設けられ、タッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）等で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。
表示部２１は、制御部７から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。
操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部７に出力する。

画像処理部３は、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換処理を行う回路及びデジタル画像処理を行う回路等を備えて構成されている。
画像処理部３は、画像読取部１からのアナログ画像信号にＡ／Ｄ変換処理を施すことによりデジタル画像データを生成する。また、画像処理部３は、このデジタル画像データに、補正処理（シェーディング補正等）及び画像圧縮処理等を施した後、画像形成部４の露光器４３に入力する。

画像形成部４は、図１及び図３に示すように、感光体４１の周りに、感光体４１の回転方向に沿って、帯電器４２、露光器４３、現像部４４、転写部４５及びクリーニング部４６がこの順番に配置されて構成されている。また、転写部４５とクリーニング部４６との間には、分離部４７が配置されている。

感光体４１は、表面に光導電層の形成された像担持体であり、図示しない駆動装置により図１及び図３中の矢印方向に回転可能に構成されている。感光体４１は、有機感光層上に保護層を有してなる有機感光体であり、当該保護層が少なくともアクリロイル基又はメタクリロイル基を有する重合性化合物を硬化して得られる架橋樹脂と重合性官能基を有する表面処理剤によって処理された無機微粒子とを含有することが好ましい。このように、感光体４１を、高硬度の表層を有する構成とすることで、分離爪４７１（図４参照）の当接による感光体４１の傷や摩耗の発生を抑制することができる。

帯電器４２は、感光体４１の表面に均一に電荷を与え、感光体４１の表面を一様に帯電させる。
露光器４３は、レーザーダイオード等のビーム発光源を備え、帯電された感光体４１の表面にビーム光を照射することで照射部分の電荷を消失させ、感光体４１上に画像データに応じた静電潜像を形成する。

現像部４４は、内部に収容されるトナーを感光体４１に供給して、感光体４１表面にトナー像を作像する。現像部４４に収容されるトナーには、添加剤として研磨剤が含有されている。そのような研磨剤としては、トナー中に０．０５〜１．５重量％含有されており、平均一次粒径が０．１〜１．０μｍのチタン酸化合物、特に、チタン酸金属塩化合物であるチタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸ジルコニウム及びチタン酸ナトリウム等が用いられる。感光体４１に供給されるトナーは、−（負）の極性を有している。

転写部４５は、用紙Ｓを介して感光体４１と対向し、感光体４１表面に形成されたトナー像を用紙Ｓに転写する。転写部４５は、トナー像を用紙Ｓに転写する際、＋（正）極性の電荷を付与することで、トナー（−極性）を引き付け易くするようにしている。
クリーニング部４６は、感光体４１表面をクリーニングして感光体４１の表面に残留したトナーを除去する。残留トナーは、転写部４５にて＋極性の電荷を付与されたことで、弱＋の極性を有している。トナー像が転写された用紙Ｓは、定着部６へ搬送される。

分離部４７は、図４に示すように、先端（一端）が感光体４１に当接して感光体４１から用紙Ｓを剥離する分離爪４７１と、分離爪４７１を感光体４１に当接させる方向に付勢するバネ４７２と、一端が分離爪４７１の他端と当接し他端がソレノイド４７５と接続されたリンク部材４７３と、リンク部材４７３の一端を分離爪４７１の他端に当接させる方向に付勢するバネ４７４と、リンク部材４７３を分離爪４７１から離間する方向に回動させるソレノイド４７５と、を備えて構成されている。分離部４７は、感光体４１の軸方向に沿って複数配置されている（図７参照）。

制御部７の制御によりソレノイド４７５がＯＮされた場合、リンク部材４７３がバネ４７４の付勢力に抗して分離爪４７１から離間する方向に回動し、分離爪４７１の一端がバネ４７２の付勢力により感光体４１に当接する。図３（Ｂ）に、分離爪４７１が感光体４１に当接した様子の一例を示す。
一方、制御部７の制御によりソレノイド４７５がＯＦＦされた場合、リンク部材４７３の一端がバネ４７４の付勢力により分離爪４７１の他端に当接し、分離爪４７１がバネ４７２の付勢力に抗して感光体４１から離間する方向に回動する。図３（Ａ）に、分離爪４７１が感光体４１から離間した様子の一例を示す。
すなわち、分離部４７は、ソレノイド４７５のＯＮ／ＯＦＦにより、分離爪４７１の感光体４１への当接／離間動作を行うことができる。なお、図４に示す構成によれば、画像形成を行わないときに、ソレノイド４７５をＯＦＦした状態で、分離爪４７１を感光体４１から離間することができるので、ソレノイド４７５への通電時間を低減することができる。

用紙搬送系５は、複数のトレイ５１、複数の給紙部５２、搬送ローラー５３等を備えて構成されている。トレイ５１は、決められたサイズの用紙Ｓをそれぞれ収容しており、制御部７からの指示に応じて定められたトレイ５１の給紙部５２を作動させ、用紙Ｓを供給する。搬送ローラー５３は、給紙部５２によってトレイ５１から送り出された用紙Ｓ又は手差し給紙部５４から搬入された用紙Ｓを画像形成部４へ搬送する。

定着部６は、トナー像が転写された用紙Ｓに対し、定着ローラー及び加圧ローラーによって熱と圧力を加えて加熱定着処理を施し、これにより用紙Ｓ上に画像を定着させる。画像が定着された用紙Ｓは、搬送ローラーによって排紙部５５に搬送され、排紙部５５から機外へ排出される。

また、画像形成装置１００は、用紙反転部５６を備えており、加熱定着処理がなされた用紙Ｓを排紙部５５の手前で用紙反転部５６に搬送し、表裏を反転して排出するか、又は表裏を反転した用紙Ｓを再度画像形成部４に搬送し、用紙Ｓの両面に画像形成を行うことを可能としている。

制御部７は、画像形成装置１００の各部を制御する。制御部７は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを備え、画像形成装置１００用の各種処理プログラムに従って各種動作を行う。

パラメーター取得部８は、図２に示すように、印字率取得部８１と、濃度設定取得部８２と、湿度取得部８３と、紙種条件取得部８４と、耐久条件取得部８５と、を備えて構成され、転写部４５による転写後に感光体４１の表面に残留したトナーの量（以下、転写残量）を算出する際に必要な各種パラメーターを取得する。

印字率取得部８１は、用紙Ｓに画像形成を行う際の画像の印字率を取得する。
濃度設定取得部８２は、ユーザーにより操作表示部２を介して入力された濃度設定を取得する。
湿度取得部８３は、画像形成装置１００内に設けられた湿度計（図示省略）により検知された装置内の湿度を取得する。
紙種条件取得部８４は、ユーザーにより操作表示部２を介して入力された紙種条件を取得する。
耐久条件取得部８５は、耐久条件として、画像形成部４を構成する各部品（例えば、感光体４１、現像部４４、転写部４５等）の使用回数を管理するパーツカウンターの情報を取得する。

次に、本実施形態に係る画像形成装置１００の動作について、図５及び図６のフローチャートを参照して説明する。この動作は、制御部７が、プリントジョブを受信したことを契機として開始される。

まず、制御部７は、図５に示すように、分離部４７のソレノイド４７５をＯＮにして、分離爪４７１を感光体４１に当接させる（ステップＳ１０１）。

次に、制御部７は、用紙Ｓごとの分離爪離間制御処理を行う（ステップＳ１０２）。

具体的には、まず、制御部７は、図６に示すように、用紙Ｓが当接タイミングを通過したか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ここで、当接タイミングとは、用紙Ｓの先端が分離爪４７１の感光体４１との当接位置の直前に到達するタイミングのことである。
制御部７は、用紙Ｓが当接タイミングを通過したと判定した場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、次のステップＳ２０２へと移行する。
一方、制御部７は、用紙Ｓが当接タイミングを通過していないと判定した場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、用紙Ｓが当接タイミングを通過したと判定するまでステップＳ２０１の処理を繰り返す。

次に、制御部７は、分離部４７のソレノイド４７５をＯＮにして、分離爪４７１を感光体４１に当接させる（ステップＳ２０２）。これにより、感光体４１から用紙Ｓを剥離することができる。

次に、制御部７は、パラメーター取得部８により取得された各種パラメーターに基づいて転写残量を算出し、算出した転写残量が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。すなわち、制御部７は、本発明の転写残量取得部として機能する。ここで、所定の閾値とは、分離爪４７１が転写残トナーを掻き取って用紙Ｓ上にトナーこぼれが生じる程度の値のことである。なお、本実施形態では、分離爪４７１の感光体４１との当接位置と感光体４１の軸方向において同位相の領域における転写残量を取得して、当該取得した転写残量が所定の閾値以上であるか否かを判定する。

具体的には、制御部７は、分離爪４７１の当接位置近傍の印字率と、現像部４４におけるトナーの付着量と、転写部４５における転写率を１００から引いた値と、を全て掛け合わせることで、転写残量を算出する（転写残量＝印字率×付着量×（１００−転写率））。
現像部４４におけるトナーの付着量は、濃度設定取得部８２により取得された濃度設定により補正される。例えば、濃度設定により現像部４４におけるトナーの付着量を増やした場合、転写残量が増加する。
転写部４５における転写率は、湿度取得部８３により取得された湿度、紙種条件取得部８４により取得された紙種条件及び耐久条件取得部８５により取得された耐久条件により補正される。例えば、高湿の場合、粗い用紙の場合又は現像部４４や転写部４５の使用回数が多い場合、転写部４５における転写率が低下し、転写残量が増加する。
上記のように、制御部７は、画像形成時の印字率、環境（湿度）、紙種及び耐久条件に基づいて、転写残量を算出する。

制御部７は、転写残量が所定の閾値以上であると判定した場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、分離爪４７１による用紙Ｓ上へのトナーこぼれが生じるおそれが高いと判断し、次のステップＳ２０４へと移行する。
一方、制御部７は、転写残量が所定の閾値以上でない、すなわち、所定の閾値未満であると判定した場合（ステップＳ２０３：ＮＯ）、分離爪４７１による用紙Ｓ上へのトナーこぼれが生じるおそれが低いと判断し、分離爪４７１を感光体４１に当接させた状態を維持したまま、用紙Ｓごとの分離爪離間制御処理を終了し、図５のステップＳ１０３へと移行する。

次に、制御部７は、用紙Ｓが離間タイミングを通過したか否かを判定する（ステップＳ２０４）。ここで、離間タイミングとは、用紙Ｓの画像形成領域が分離爪４７１の感光体４１との当接位置の近傍に到達するタイミングのことである。
制御部７は、用紙Ｓが離間タイミングを通過したと判定した場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、次のステップＳ２０５へと移行する。
一方、制御部７は、用紙Ｓが離間タイミングを通過していないと判定した場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、用紙Ｓが離間タイミングを通過したと判定するまでステップＳ２０４の処理を繰り返す。

次に、制御部７は、分離部４７のソレノイド４７５をＯＦＦにして、分離爪４７１を感光体４１から離間させる（ステップＳ２０５）。これにより、分離爪４７１による用紙Ｓ上へのトナーこぼれを抑制することができる。
次いで、制御部７は、図５のステップＳ１０３へと移行する。

図５のステップＳ１０３において、制御部７は、画像を形成する全ての用紙Ｓのうち最後の用紙Ｓが転写部４５を通過したか否かを判定する。
制御部７は、最後の用紙が転写部４５を通過したと判定した場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、次のステップＳ１０４へと移行する。
一方、制御部７は、最後の用紙が転写部４５を通過していないと判定した場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、ステップＳ１０２へと移行して、次の用紙Ｓに対し分離爪離間制御処理を行う。
次に、制御部７は、分離部４７のソレノイド４７５をＯＦＦにして、分離爪４７１を感光体４１から離間させる（ステップＳ１０４）。これにより、分離爪４７１の感光体４１への不必要な当接を防止することができる。

上記のように、制御部７は、ステップＳ２０３で取得した転写残量に基づいて、分離部４７による分離爪４７１の感光体４１への当接／離間動作を制御する。具体的には、制御部７は、ステップＳ２０３で取得した転写残量が所定の閾値以上であった場合、分離部４７により分離爪４７１を感光体４１から離間させるとともに、ステップＳ２０３で取得した転写残量が所定の閾値未満であった場合、分離部４７により分離爪４７１を感光体４１から離間させない（すなわち、感光体４１に当接させる）ように制御する。

図７に、用紙Ｓごとの分離爪離間制御処理の一例を概念的に示す。
図７に示すように、分離爪４７１の感光体４１との当接位置と感光体４１の軸方向において同位相の領域Ｅ１における転写残量が少ない（所定の閾値未満である）場合、分離爪４７１による用紙Ｓ上へのトナーこぼれが生じるおそれが低いため、当接タイミングにおいて分離爪４７１を感光体４１に当接させた状態を維持したまま、次の用紙Ｓの分離爪離間制御処理を行う。
一方、分離爪４７１の感光体４１との当接位置と感光体４１の軸方向において同位相の領域Ｅ１における転写残量が多い（所定の閾値以上である）場合、分離爪４７１による用紙Ｓ上へのトナーこぼれが生じるおそれが高いため、離間タイミングにおいて分離爪４７１を感光体４１から離間させる。

以上のように、本実施形態に係る画像形成装置１００は、転写部４５よりも搬送方向下流側に配置され、像担持体（感光体４１）に当接して像担持体から転写材（用紙Ｓ）を剥離する分離爪４７１を有し、分離爪４７１の像担持体に対する当接／離間動作を行う分離部４７と、分離爪４７１の像担持体の軸方向の位置に基づく領域における転写残量を取得する転写残量取得部（制御部７）と、転写残量取得部により取得された転写残量に基づいて、分離部４７による分離爪４７１の像担持体に対する当接／離間動作を制御する制御部７と、を備える。ここで、転写残量とは、転写部４５による転写後に感光体４１の表面に残留したトナーの量のことである。
したがって、本実施形態に係る画像形成装置１００によれば、分離爪４７１による用紙Ｓ上へのトナーこぼれが発生するおそれのある状況を除き、分離爪４７１の離間動作を行わないようにすることができるので、不必要な接離動作を行わないようにすることが可能となり、分離爪の当接／離間動作を行う機構（分離部４７）の耐久性を向上させることができる。
特に、モノクロプリンターにおいては、テキスト画像やナンバリング等、全体の印字率が少ないものを印字することが多いため、分離爪４７１の位相にトナー量が多く存在するケースは少ない。また、最初から画像が形成されないとわかっているケース（例えば、未印字の挿入紙や直列タンデム方式における片面通紙の場合等）も存在する。これらの場合には、本実施形態の内容を適用することで、大幅に接離回数を低減することができるので、特に有効である。

また、本実施形態に係る画像形成装置１００によれば、転写残量取得部は、分離爪４７１の像担持体との当接位置と軸方向において同位相の領域における転写残量を取得する。
したがって、本実施形態に係る画像形成装置１００によれば、分離爪４７１による用紙Ｓ上へのトナーこぼれが発生するおそれのある位置の転写残量を精度よく検知することができるので、分離爪４７１による用紙Ｓ上へのトナーこぼれを精度よく抑制しつつ、分離部４７の耐久性を確保することができる。

また、本実施形態に係る画像形成装置１００によれば、制御部７は、転写残量取得部により取得された転写残量が所定の閾値以上であった場合、分離部４７により分離爪４７１を像担持体から離間させるとともに、転写残量取得部により取得された転写残量が所定の閾値未満であった場合、分離部４７により分離爪４７１を像担持体から離間させないように制御する。
したがって、本実施形態に係る画像形成装置１００によれば、分離爪４７１による用紙Ｓ上へのトナーこぼれが発生する確率を参酌して分離爪４７１の当接／離間を制御することができるので、分離爪４７１による用紙Ｓ上へのトナーこぼれを精度よく抑制しつつ、分離部４７の耐久性を確保することができる。

また、本実施形態に係る画像形成装置１００によれば、転写残量取得部は、画像形成時の印字率、環境、紙種及び耐久条件に基づいて、転写残量を算出する。ここで、耐久条件とは、具体的には、画像形成部４を構成する各部品（例えば、感光体４１、現像部４４、転写部４５等）の使用回数のことである。
したがって、本実施形態に係る画像形成装置１００によれば、新たな構成を設けることなく既存の構成を利用して転写残量を算出することができるので、コストの増大や装置の複雑化を防止することができる。

また、本実施形態に係る画像形成装置１００によれば、像担持体は、有機感光層上に保護層を有してなる有機感光体であり、保護層が、少なくともアクリロイル基又はメタクリロイル基を有する重合性化合物を硬化して得られる樹脂成分と、重合性官能基を有する表面処理剤によって処理された無機微粒子とを含有する。
したがって、本実施形態に係る画像形成装置１００によれば、感光体４１の硬度を高くすることができるので、分離爪４７１の当接による感光体４１の傷や摩耗の発生を抑制することができる。

以上、本発明に係る実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

一般に、トナー消費、トナー補給の極端に少ない画像形成動作が長い間続いた場合（低カバレッジ状態）、現像性が低下して、画質の低下が発生しやすいという課題がある。したがって、用紙Ｓ上に形成される画像のカバレッジが低カバレッジである場合に、パッチ画像形成部（帯電器４２、露光器４３及び現像部４４）により紙間で感光体４１上にパッチ画像（ＲＦＰ）を形成することで、現像部４４中に滞留するトナーをリフレッシュして現像性を維持するようにしている。
しかしながら、転写残量が少ない場合には、紙間において、分離爪４７１が感光体４１に当接しつづけることになるため、分離爪４７１の当接位置と同位相にパッチ画像が形成されている場合、分離爪４７１がパッチ画像を掻き取ってしまい、画像不良の原因となる。
したがって、紙間でパッチ画像を形成する際には、分離爪４７１の当接位置を避けて形成するようにするとよい。なお、感光体４１やクリーニング部４６のブレードの摩耗を考慮すると、なるべく感光体４１の軸方向に均一にパッチ画像を形成することが好ましいため、分離爪４７１が離間している場合には、軸方向に均一にパッチ画像を形成し、分離爪４７１が当接している場合には、分離爪４７１の当接位置を避けてパッチ画像を形成することが好ましい。

図８に、用紙Ｓごとの分離爪離間制御処理の他の例を概念的に示す。
図８に示す例では、紙間において、パッチ画像Ｇ１が形成されている。
図８に示すように、分離爪４７１の感光体４１との当接位置と感光体４１の軸方向において同位相の領域Ｅ１における転写残量が少ない（所定の閾値未満である）場合、分離爪４７１による用紙Ｓ上へのトナーこぼれが生じるおそれが低いため、当接タイミングにおいて分離爪４７１を感光体４１に当接させた状態を維持したまま、次の用紙Ｓの分離爪離間制御処理を行う。この場合、紙間では分離爪４７１が感光体４１に当接しつづけることになるため、分離爪４７１の当接位置と軸方向において同位相の領域以外の領域に、パッチ画像Ｇ１が形成されている。
一方、分離爪４７１の感光体４１との当接位置と感光体４１の軸方向において同位相の領域Ｅ１における転写残量が多い（所定の閾値以上である）場合、分離爪４７１による用紙Ｓ上へのトナーこぼれが生じるおそれが高いため、離間タイミングにおいて分離爪４７１を感光体４１から離間させる。この場合、紙間では分離爪４７１が感光体４１から離間することになるため、感光体４１の軸方向に均一にパッチ画像Ｇ１が形成されている。

以上のように、紙間で感光体４１上にパッチ画像を形成するパッチ画像形成部（帯電器４２、露光器４３及び現像部４４）を備え、制御部７が、転写残量が所定の閾値未満であった場合、パッチ画像形成部により、分離爪４７１の感光体４１との当接位置と軸方向において同位相の領域以外の領域に、パッチ画像を形成させることで、分離爪４７１によるパッチ画像の掻き取りを抑制することができるので、画像不良の発生を抑制することができる。

なお、上記実施形態では、用紙Ｓが当接タイミングを通過した場合、必ず分離爪４７１を感光体４１に当接させる（図６のステップＳ２０２）ようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、用紙Ｓの分離性がよく、分離不良の発生確率が低い場合には、用紙Ｓが当接タイミングを通過した後も、分離爪４７１を感光体４１に当接させないようにしてもよい。
例えば、紙種が厚紙の場合は、剛性が強く、分離性がいいため、分離不良の発生確率が低くなる。また、用紙Ｓの先端領域の印字率が高い場合は、トナーにより感光体４１と用紙Ｓの吸着力が弱められるため、分離性がよくなり、分離不良の発生確率が低くなる。
一方、装置内の湿度が高い場合は、用紙Ｓの含水率が高くなり、カールが大きくなって分離性が悪くなるため、分離不良の発生確率が高くなる。
すなわち、用紙Ｓが当接タイミングを通過した場合、分離不良の発生確率が低い条件であるか否かを判定し、紙種が厚紙の場合や用紙Ｓの先端領域の印字率が高い場合等、分離不良の発生確率が低い条件であると判定した場合には、用紙Ｓが当接タイミングを通過した後も、分離爪４７１を感光体４１に当接させないように制御するようにしてもよい。

図９に、用紙Ｓ１、Ｓ２ごとの分離爪離間制御処理の他の例を概念的に示す。なお、用紙Ｓ１は普通紙であり、用紙Ｓ２は厚紙である。
図９に示すように、分離爪４７１の感光体４１との当接位置と感光体４１の軸方向において同位相の領域Ｅ１における転写残量が少ない（所定の閾値未満である）場合、分離爪４７１による用紙Ｓ１、Ｓ２上へのトナーこぼれが生じるおそれが低いため、当接タイミングにおいて分離爪４７１を感光体４１に当接させた状態を維持したまま、次の用紙Ｓ１、Ｓ２の分離爪離間制御処理を行う。
一方、分離爪４７１の感光体４１との当接位置と感光体４１の軸方向において同位相の領域Ｅ１における転写残量が多い（所定の閾値以上である）場合、分離爪４７１による用紙Ｓ１、Ｓ２上へのトナーこぼれが生じるおそれが高いため、離間タイミングにおいて分離爪４７１を感光体４１から離間させる。
ここで、搬送順が図中で４枚目の用紙Ｓ２は、剛性の強い厚紙であり、分離不良の発生確率が低いため、用紙Ｓが当接タイミングを通過した後も、分離爪４７１を感光体４１に当接させない（すなわち、離間させたままとする）ように制御されている。これにより、分離爪４７１の当接／離間動作の回数を低減することができるので、分離部４７の耐久性を向上させることができる。

また、上記実施形態では、図４に示すように、ソレノイド４７５がＯＮされた場合に、分離爪４７１が感光体４１に当接する構成（分離部４７）を例示して説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、図１０に示すように、ソレノイド４７５がＯＮされた場合に、分離爪４７１が感光体４１から離間する構成（分離部４７Ａ）を採用するようにしてもよい。

具体的には、分離部４７Ａは、先端（一端）が感光体４１に当接して感光体４１から用紙Ｓを剥離する分離爪４７１と、分離爪４７１を感光体４１に当接させる方向に付勢するバネ４７２と、一端が分離爪４７１の他端と当接し他端がソレノイド４７５と接続されたリンク部材４７３と、リンク部材４７３を分離爪４７１に当接する方向に回動させるソレノイド４７５と、を備えて構成されている。

制御部７の制御によりソレノイド４７５がＯＮされた場合、リンク部材４７３が分離爪４７１に当接する方向に回動し、分離爪４７１がバネ４７２の付勢力に抗して感光体４１から離間する方向に回動する。
一方、制御部７の制御によりソレノイド４７５がＯＦＦされた場合、リンク部材４７３が分離爪４７１に当接する方向に回動する力が作用しなくなり、分離爪４７１の一端がバネ４７２の付勢力により感光体４１に当接する。
すなわち、分離部４７Ａは、ソレノイド４７５のＯＮ／ＯＦＦにより、分離爪４７１の感光体４１に対する当接／離間を制御することができる。

また、一般に、分離爪４７１は、感光体４１の軸方向に搖動させる機構（レシプロカル機構）により、感光体４１の軸方向に搖動可能に構成されている。上記実施形態では、分離爪４７１の感光体４１との当接位置と感光体４１の軸方向において同位相の領域Ｅ１における転写残量を算出するようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、分離爪４７１の軸方向への搖動時の搖動範囲と感光体４１の軸方向において同位相の領域における転写残量を算出するようにしてもよい。

以上のように、制御部７が、分離爪４７１の軸方向への搖動時の搖動範囲と軸方向において同位相の領域における転写残量を取得することで、分離爪４７１の感光体４１との当接位置を正確に検知する機能を備える必要がないので、コストの増大や装置の複雑化を防止することができる。

また、上記実施形態では、パラメーター取得部８により取得された各種パラメーターに基づいて転写残量を算出するようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、転写部４５よりも搬送方向下流側かつ分離爪４７１よりも搬送方向上流側に、転写残量を検知可能な濃度センサーを配置するようにし、濃度センサーにより直接転写残量を検知するようにしてもよい。
以上のように、転写部４５よりも搬送方向下流側かつ分離爪４７１よりも搬送方向上流側に、転写残量を検知する濃度センサーを配置することで、転写残量を精度よく検知することができるので、分離爪４７１による用紙Ｓ上へのトナーこぼれを精度よく抑制しつつ、分離部４７の耐久性を確保することができる。

その他、画像形成装置を構成する各装置の細部構成及び各装置の細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

１００ 画像形成装置
１ 画像読取部
１１ 自動原稿給紙装置
１２ 原稿画像走査装置
２ 操作表示部
２１ 表示部
２２ 操作部
３ 画像処理部
４ 画像形成部
４１ 感光体（像担持体）
４２ 帯電器（パッチ画像形成部）
４３ 露光器（パッチ画像形成部）
４４ 現像部（パッチ画像形成部）
４５ 転写部
４６ クリーニング部
４７、４７Ａ 分離部
４７１ 分離爪
４７２、４７４ バネ
４７３ リンク部材
４７５ ソレノイド
５ 用紙搬送系
５１ トレイ
５２ 給紙部
５３ 搬送ローラー
５４ 手差し給紙部
５５ 排紙部
５６ 用紙反転部
６ 定着部
７ 制御部（転写残量取得部）
８ パラメーター取得部
８１ 印字率取得部
８２ 濃度設定取得部
８３ 湿度取得部
８４ 紙種条件取得部
８５ 耐久条件取得部
Ｓ 用紙（転写材）

Claims (8)

1. 像担持体上に形成された画像を転写材に転写する転写部を備える画像形成装置において、
   前記転写部よりも搬送方向下流側に配置され、前記像担持体に当接して前記像担持体から前記転写材を剥離する分離爪を有し、前記分離爪の前記像担持体に対する当接／離間動作を行う分離部と、
   前記分離爪の前記像担持体の軸方向の位置に基づく領域における転写残量を取得する転写残量取得部と、
   前記転写残量取得部により取得された転写残量に基づいて、前記分離部による前記分離爪の前記像担持体に対する当接／離間動作を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記転写残量取得部は、前記分離爪の前記像担持体との当接位置と前記軸方向において同位相の領域における転写残量を取得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. 前記転写残量取得部は、前記分離爪の前記軸方向への搖動時の搖動範囲と前記軸方向において同位相の領域における転写残量を取得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. 前記制御部は、前記転写残量取得部により取得された転写残量が所定の閾値以上であった場合、前記分離部により前記分離爪を前記像担持体から離間させるとともに、前記転写残量取得部により取得された転写残量が所定の閾値未満であった場合、前記分離部により前記分離爪を前記像担持体から離間させないように制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 紙間で前記像担持体上にパッチ画像を形成するパッチ画像形成部を備え、
   前記制御部は、前記転写残量取得部により取得された転写残量が所定の閾値未満であった場合、前記パッチ画像形成部により、前記分離爪の前記像担持体との当接位置と前記軸方向において同位相の領域以外の領域に、前記パッチ画像を形成させることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記転写残量取得部は、画像形成時の印字率、環境、紙種及び耐久条件に基づいて、前記転写残量を算出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記転写残量取得部は、前記転写部よりも搬送方向下流側かつ前記分離爪よりも搬送方向上流側に配置され、前記転写残量を検知する濃度センサーであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記像担持体は、有機感光層上に保護層を有してなる有機感光体であり、
   前記保護層が、少なくともアクリロイル基又はメタクリロイル基を有する重合性化合物を硬化して得られる樹脂成分と、重合性官能基を有する表面処理剤によって処理された無機微粒子とを含有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。

Images