JP3143200B2

JP3143200B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3143200B2
Application number: JP04074061A
Authority: JP
Inventors: 浩之杉本; 雅人柳田; 美紀甲斐
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-03-30
Filing date: 1992-03-30
Publication date: 2001-03-07
Anticipated expiration: 2016-03-07
Also published as: JPH05273893A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンター、
ファクシミリ、等の電子写真方式を用いた画像形成装置
に関し、より詳細には、トナー、転写紙、又は、トナー
及び、転写紙を担持し、次工程まで前記担持物を搬送す
る担持体を有する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、被担持物たるトナー像又は転写紙
又はトナー像及び転写紙を担持し、回転駆動されること
により、前記被担持物を次工程領域まで搬送する担持体
と、前記担持体上の残留トナーを除去するためのクリー
ニング部材と、前記担持体表面を研磨する接離可能な摺
擦部材を有する画像形成装置がある。

【０００３】これらの装置において、感光体や、この感
光体からトナー像を転写される、例えば中間転写体体等
の担持体のように、トナーが付着し、それを次の画像形
成サイクルまでにクリーニングする装置として、ウレタ
ンゴムのエッジを圧接してトナーを掻き落とすブレード
クリーニング方式や、毛ブラシを用いたファーブラシク
リーニング方式等がある。特に、ブレードクリーニング
方式は機械的に簡単であり、しかも安価であるため、幅
広く利用されている。

【０００４】しかし、ブレードクリーニング方式では、
微小なトナーや、熱や圧力等で溶解したトナー等が感光
体や中間転写体で発生した場合、ブレードだけでは除去
しきれず、徐々にフィルミング層を形成するため、転写
性能が低下し、画像品質も低下する。

【０００５】特に中間転写体を用いたダブル転写方式の
場合、僅かなフィルミング層の生成によっても大きく転
写効率が低下する。また、像担持体にフィルミング層が
形成されると、ブレードと像担持体の摩擦係数が増加す
るため、カウンターブレード方式を用いる場合にブレー
ドの巻き込みが発生しやすくなる。また、像担持体が駆
動ローラと従動ローラにより張架されたベルト部材であ
る場合、ブレードと像担持体の摩擦力の増大により駆動
ローラが空転してしまう。

【０００６】そこで、例えば特開平２−２１４８８２
号公報に示されているように、摺擦部材としてフィルミ
ングクリーニングローラを用い、これを像担持体に摺擦
させてフィルミング層を除去する技術、特開平２−２
６２１８０号公報に示されるように摺擦部材としてクリ
ーニングローラを用い、このクリーニングローラが像担
持体を摺擦するタイミングをコピー数枚に１回というよ
うに設定する技術、等がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の技術
においては、クリーニングローラでトナーフィルミング
層を除去する場合、像担持体を摺擦し過ぎるとの問題が
ある。また、前記の技術では、コピー機の使用条件等
によって、フィルミングの生成状態が変わるので、全て
の使用環境に対応できるとは限らない。

【０００８】従って本発明の目的は、フィルミング層の
生成による転写効率の低下及びブレードの巻き込みを防
止し、長期的に安定した画像形成を確保できる画像形成
を確保できる画像形成装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、次の何れかの構成とした。（１）．被担持物たるトナー像又は転写紙又はトナー像
及び転写紙を担持し、回転駆動されることにより、前記
被担持物を次工程領域まで搬送する担持体と、前記担持
体上の残留トナーを除去するためのクリーニング部材
と、前記担持体表面を研磨する部材であって前記担持体
に対して接離可能な摺擦部材を有すると共に、前記担持
体上の表面に光を与える発光素子と、前記担持体表面か
らの前記発光素子の正反射光を受光し得る第１の受光素
子と、前記発光素子の乱反射光を受光し得る第２の受光
素子と、前記第１及び第２の受光素子により検出した反
射光量の値を基準値と比較する比較手段と、前記摺擦部
材の動作を制御する制御手段を有し、前記比較手段の出
力に基づいて前記摺擦部材の動作を制御する画像形成装
置であって、前記クリーニング部材を前記担持体に圧接
する加圧力を変化させる手段を有し、第１の受光素子に
より検出した反射光量の値から比較手段によって前記担
持体上のトナーフィルミングの生成を検知したときに、
前記加圧力を基準値よりも減少させ、前記摺擦部材によ
る摺擦動作終了後に前記加圧力を基準値とすることとし
た（請求項１）。

【００１０】（２）．被担持物たるトナー像又は転写紙
又はトナー像及び転写紙を担持し、回転駆動されること
により、前記被担持物を次工程領域まで搬送する担持体
と、前記担持体上の残留トナーを除去するためのクリー
ニング部材と、前記担持体表面を研磨する部材であって
前記担持体に対して接離可能な摺擦部材を有すると共
に、前記担持体上の表面に光を与える発光素子と、前記
担持体表面からの前記発光素子の正反射光を受光し得る
第１の受光素子と、前記発光素子の乱反射光を受光し得
る第２の受光素子と、前記第１及び第２の受光素子によ
り検出した反射光量の値を基準値と比較する比較手段
と、前記摺擦部材の動作を制御する制御手段を有し、前
記比較手段の出力に基づいて前記摺擦部材の動作を制御
する画像形成装置であって、前記発光素子及び前記第１
及び第２の受光素子とから構成される表面状態検知装置
が、前記担持体表面の移動方向に対して垂直方向に複数
個並べて配置されていて、前記クリーニング部材が担持
体に対して接離可能であり、前記摺擦部材により前記担
持体を研磨する動作時において、前記クリーニング部材
を前記担持体から離間した状態で前記担持体を回転させ
ることとした（請求項２）。

【００１１】（３）．（２）記載の画像形成装置におい
て、前記クリーニング部材が前記担持体に対して接離可
能であり、前記担持体の回転方向に対して摺擦部材を前
記クリーニング部材よりも下流側、かつ、被担持物が前
記担持体に転移される工程部よりも上流側に配置し、表
面状態検知装置の検知値が基準値以下であり、かつ、前
記クリーニング部材を前記担持体から離間させた状態の
下で前記摺擦部材を前記担持体に当接して摺擦動作を行
うこととした（請求項３）。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【作用】フィルミング層の生成状態を監視し、生成状態
に応じて摺接部材によるフィルミング層の除去動作を行
う。

【００１５】

【実施例】本発明は、トナー、転写紙またはトナーおよ
び転写紙等の被担持物を担持し、次工程まで前記被担持
物を搬送する担持体を有する画像形成装置に関する。

【００１６】前記担持体としては、具体的には、感光体
等の像担持体上から転移したトナー像を担持し、転写紙
等の被転写体に転写する工程まで回転駆動されることに
よりトナー像を搬送する中間転写体、中間転写ベルト、
または、転写紙、或いは、トナー像を形成された転写紙
等を担持し、転写工程、若しくは、定着工程等の次工程
まで回転駆動されることにより被担持体を搬送する搬送
ベルト等であり、他の静電的に被担持物を担持搬送する
担持体をも含む。

【００１７】担持体を中間転写ベルトとした場合の例を
以下に説明するが、その前提として、図３により、本発
明の実施に適するカラー複写機の概略構成、図２により
感光体、中間転写ベルト回りの構成について説明する。

【００１８】図１において、カラー画像読取装置（以
下、カラースキャナーと称す）１は、原稿３の画像を照
明ランプ４、ミラー群５、及び、レンズ６を介してカラ
ーセンサ７に結像する。そして、原稿のカラー画像情報
を、例えば、ブルー（以下Ｂと称す）、グリーン（以下
Ｇと称す）、レッド（以下Ｒと称す）の各色分解光毎に
読み取り、電気的な画像情報に変換する。

【００１９】そして、このカラースキャナー１で得た
Ｂ，Ｇ，Ｒの色分解画像信号強度レベルをもとにして、
画像処理部（図示なし）で色変換処理を行い、ブラック
（以下ＢＫと称す）、シアン（以下Ｃと称す）、マゼン
タ（以下Ｍと称す）、イエロー（以下Ｙと称す）のカラ
ー画像データを得る。

【００２０】これを、次に述べるカラー画像記録装置
（以下、カラープリンタと称す）２によって、ＢＫ，
Ｃ，Ｍ，Ｙの顕像化を行い、これを重ね合わせして４色
フルカラー画像を形成する。次に、カラープリンター２
の概要を図２乃至図３により説明する。書込光学ユニッ
ト８は、カラースキャナー１からのカラー画像データを
光信号に変換して、原稿画像に対応した光書込を行い、
感光体ドラム９に静電潜像を形成する。

【００２１】感光体ドラム９は、矢印の如く、反時計回
りの向きに回転するが、その周りには感光体クリーニン
グユニット（クリーニング前除電器を含む）１０、除電
ランプ１１、帯電器１２、電位センサー１３、ＢＫ現像
器１４、Ｃ現像器１５、Ｍ現像器１６、Ｙ現像器１７、
現像濃度パターン検知器１８、中間転写ベルト１９など
が配置されている。

【００２２】各現像器は、静電潜像を現像するために現
像剤を感光体ドラム９に対向させるよう回転する現像ス
リーブ（１４−１、１５−１、１６−１、１７−１）
と、現像剤を汲み上げ、撹拌するために回転する現像パ
ドル、及び、現像剤のトナー濃度検知センサーなどで構
成されている。

【００２３】現像動作の順序（カラー画像形成順序）
を、ＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙ，の例で以下説明する。但し、画
像形成順序は、これに限定されるものではない。コピー
動作が開始されると、カラースキャナー１で所定のタイ
ミングからＢＫ画像データの読み取りがスタートし、こ
の画像データに基づき、レーザー光による光書き込み、
潜像形成が始まる（以下、ＢＫ画像データによる静電潜
像をＢＫ潜像と称す。Ｃ，Ｍ，Ｙについても同じ）。

【００２４】このＢＫ潜像の先端部から現像可能とすべ
く、ＢＫ現像器１４の現像位置に潜像先端部が到達する
前に現像スリーブ１４−１を回転開始してＢＫ潜像をＢ
Ｋトナーで現像する。そして、以後、ＢＫ潜像領域の現
像動作を続けるが、ＢＫ潜像後端部がＢＫ現像位置を通
過した時点で現像不作動状態にする。これは、少なくと
も、次のＣ画像データによるＣ潜像先端部が到達する前
に完了させる。

【００２５】次に、こうして感光体ドラム９に形成した
ＢＫトナー像を、感光体ドラム９と等速駆動されている
中間転写ベルト１９の表面に転写する（以下、感光体か
ら中間転写べルトへのトナー像転写をベルト転写と称
す）。

【００２６】ベルト転写は、感光体ドラム９と中間転写
ベルト１９が接触した状態下において、転写バイアスロ
ーラ２０に所定のバイアス電圧を印加することにより行
う。中間転写ベルト１９には、感光体ドラム９に順次形
成するＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙのトナー像を同一面に順次位置
合わせして４色重ねのベルト転写画像を形成し、その
後、転写紙に一括転写を行う。この中間転写ベルトユニ
ットの構成、動作については後述する。

【００２７】ところで、感光体ドラム９側では、ＢＫ工
程の次にＣ工程が行われるが、所定タイミングで、カラ
ースキャナー１によるＣ画像データ読み取りが始まり、
その画像データによるレーザー光書き込みで、Ｃ潜像の
担持が行われる。

【００２８】Ｃ現像器１５は、その現像位置に対して、
先のＢＫ潜像後端部が通過した後でかつ、Ｃ潜像の先端
が到達する前に現像スリーブ１５−１を回転開始してＣ
潜像をＣトナーで現像する。

【００２９】以後、Ｃ潜像領域の現像を続けるが、潜像
後端部が通過した時点で、先のＢＫ現像器の場合と同様
に現像不作動状態にする。これもやはり、次のＭ潜像先
端部が到達する前に完了させる。なお、Ｍ、及び、Ｙの
各工程については、それぞれの画像データ読み取り、潜
像形成、現像、の動作が前記のＢＫ，Ｃの工程と同様で
あるので、説明は省略する。

【００３０】次に中間転写ベルトユニットについて、説
明する。中間転写ベルトユニット１９は、駆動ローラ２
１、転写バイアスローラ２０、及び、従動ローラ群に張
架されており、図示しない駆動モータにより後述の如く
駆動制御される。

【００３１】図２に示すように、ベルトクリーニングユ
ニット２２は、ブラシローラ２２−１、ゴムブレード２
２−２、及び、ベルトからの接離機構２２−３などで構
成されており、１色目のＢＫ画像をベルト転写した後
の、２、３、４、色目をベルト転写している間は、接離
機構２２−３によって、ベルト面から離間させておく。

【００３２】紙転写ユニット２３は、紙転写バイアスロ
ーラ２３−１、ローラークリーニングブレード２３−
２、及び、ベルトからの接離機構２３−３などで構成さ
れている。該バイアスローラー２３−１は、通常は、中
間転写ベルト１９面から離間しているが、中間転写ベル
ト１９面に形成された４色の重ね画像を転写紙に一括転
写する時に、タイミングをとって接離機構２３−３で押
圧され、該ローラー２３−１に所定のバイアス電圧を印
加して紙への転写を行う。

【００３３】なお、図３に示すように、転写紙２４は給
紙ローラ２５、レジストローラ２６によって、中間転写
ベルト面の４色重ね画像の先端部が紙転写位置に到達す
るタイミングに合わせて給紙される。

【００３４】さて、中間転写ベルト１９の動き方は、１
色目のＢＫトナーぞのベルト転写が後端部まで終了した
後の動作方式として、次の３通りが考えられるが、この
中の１方式か、又は、コピーサイズに応じて、コピー速
度面等で、効率的な方式の組合せによって動作させる。

【００３５】（１）．一定速往動方式．ＢＫトナー像のベルト転写後も、そのまま一定速で
往動を続ける。．そして、中間転写ベルト１９面上のＢＫ画像先端位
置が、再び、感光体ドラム９との接触部のベルト転写位
置に到達した時、感光体ドラム９側には、次のＣトナー
像の先端部が丁度その位置にくるように、タイミングを
とって画像形成される。．その後も同様の動作によって、Ｍ，Ｙ画像工程に進
み、４色重ねのベルト転写画像を得る。．４色目のＹトナー像ベルト転写工程に引き続き、そ
のまま往動しながら、ベルト面上の４色重ねトナー像
を、前記したように転写紙２４に一括転写する。

【００３６】（２）．スキップ往動方式．ＢＫトナー像のベルト転写が終了したら、感光体ド
ラム９面から中間転写ベルト１９を離間させ、そのまま
の往動方向に高速スキップさせて、所定量を移動した
ら、当初の往動速度に戻す。また、その後、再び、感光
体ドラム９に中間転写ベルト１９を接触させる。

【００３７】．そして、中間転写ベルト１９面上のＢ
Ｋ画像先端位置が再び中間転写ベルトの転写位置に到達
した時、感光体ドラム９側には次のＣトナー像の先端部
が丁度、その位置にくるようにタイミングを取って画像
形成されている。その結果、Ｃ画像はＢＫ画像に正確に
位置合わせして重ねてベルト転写される。．その後も、同様動作によって、Ｍ，Ｙ画像工程に進
み、４色重ねのベルト転写画像を得る。．４色目のＹトナー像のベルト転写工程に引き続き、
そのままの往動速度でベルト１９面上の４色重ねトナー
像を転写紙２４に一括転写する。

【００３８】（３）．往復動（クイックリターン）方式．ＢＫトナー像のベルト転写が終了したら、感光体ド
ラム９面から中間転写ベルト１９を離間させ、そして、
往動を停止させると同時に逆方向に高速リターンさせ
る。リターンは、中間転写ベルト１９面上のＢＫ画像先
端位置がベルト転写相当位置を逆方向に通過し、さら
に、予め設定された距離分を移動した後に停止させて待
機状態にする。

【００３９】．次に、感光体ドラム９側のＣトナー像
の先端部がベルト転写位置より手前の所定位置に到達し
た時点で、中間転写ベルト１９を再び、往動方向にスタ
ートさせる。また、中間転写ベルト１９を再び、往動方
向にスタートさせる。また、中間転写ベルト１９を感光
体ドラム９面に再び、接触させる。この場合も、Ｃ画像
は中間転写ベルト１９面上でＢＫ画像に正確に重なるよ
うな条件に制御されてベルトに転写される。．その後も同様の動作によって、Ｍ，Ｙ画像工程に進
み、４色重ねのベルト転写画像を得る。．４色目のＹトナー像のベルト転写工程に引き続き、
リターンせずにそのままの速度で往動して、中間転写ベ
ルト１９面上の４色重ねトナー像を転写紙２４に一括転
写する。

【００４０】さて、中間転写ベルト面から４色重ねトナ
ー像を一括転写された転写紙２４は、紙搬送ユニット２
７により定着器２８に搬送され、所定温度にコントロー
ルされた定着ローラ２８−１と加圧ローラ２８−２でト
ナー像が溶融定着され、コピートレイ２９に排出され、
フルカラーコピーを得る。

【００４１】なお、ベルト転写後の感光体ドラム９は、
感光体クリーニングユニット１０で表面をクリーニング
され、また、除電ランプ１１で均一に除電される。ま
た、転写紙２４にトナー像を転写した後の中間転写ベル
ト１９は、ベルトクリーニングユニット２２により、再
び、接離機構２２−３によって押圧されて、表面をクリ
ーニングされる。

【００４２】リピートコピーの時は、カラースキャナー
１の動作、及び、感光体ドラム９への画像形成は、１枚
目のＹ（４色目）画像工程に引き続き、所定のタイミン
グで２枚目のＢＫ（１色目）画像工程に進む。

【００４３】また、中間転写ベルト１９の方は、１枚目
の４色重ね画像の転写紙への一括転写工程に引き続き、
表面をベルトクリーニングユニット２２でクリーニング
された領域に、２枚目のＢＫトナー像がベルト転写され
るようにする。その後は、１枚目と同様の動作になる。

【００４４】なお、転写紙カセット３０、３１、３２、
３３には各種サイズの転写紙が収納されており、操作パ
ネル（図示省略）で指定されたサイズ紙の収納カセット
からタイミングをとって、レジストローラ２６方向に給
紙、搬送が行われる。オーバーヘッドプロジェクター用
の用紙や、厚紙等を手差しする場合は、手差し給紙トレ
イ３４を用いる。

【００４５】以上までは、４色フルカラーを得る場合の
コピーモードの説明であったが、３色コピーモード、２
色コピーモードの場合は、指定された色と回数の分につ
いて前記と同様の動作を行うことになる。

【００４６】また、単色コピーモードの場合は、所定枚
数が終了するまでの間、その色の現像器のみを現像状態
にして、中間転写ベルト１９は、感光体ドラム９の面に
接触したまま、往動方向に一定速度で駆動し、さらに、
ベルトクリーニングユニット２２も中間転写ベルト１９
に接触したままの状態でコピー動作を行う。

【００４７】次に、中間転写ベルト１９の表面状態検知
について説明する。表面状態の検知は、中間転写ベルト
１９上に残留トナー粒子が存在しない状態で行うため、
表面状態検知素子はベルトクリーニングユニット２２の
下流側に設けることが望ましい。

【００４８】図２に示すように、中間転写ベルト１９上
にトナーフィルミング層が生成すると、ゴムブレード２
２−２と中間転写ベルト１９の摩擦係数が増加し、最悪
の場合、ブレードのめくれや、ベルト駆動ローラのスリ
ップが発生する。

【００４９】そこで、本例では、図１に示すように、中
間転写ベルト１９上であって、転写バイアスローラ２０
とベルトクリーニングユニット２２との間に設けた表面
状態検知装置３６によってフィルミング層の生成を検知
する。

【００５０】図１、図４に示すように、表面状態検知装
置３６はベルト表面に光を与える発光素子３６−１と、
この発光素子によるベルト表面からの正反射光を受光す
る第１の受光素子３６−２と、乱反射光を受光する第２
の受光素子３６−３から構成されている。ここで、発光
素子３６−１による光は、ベルト材質に関しては吸収が
少なく、トナーの材質に関しては吸収が大きい波長を用
いると、検出感度が向上する。

【００５１】図４において、第１の受光素子３６−２に
よる光量の検出値をＬ１、第２の受光素子３６−３によ
る光量の検出値をＬ２とし、ベルトの表面検知とその処
置について説明する。

【００５２】（１）．初期設定（図４（Ａ）参照）新品の中間転写ベルトをセットした時に、検出値Ｌ１が
任意の値（初期値Ｌ０）になるように発光素子３６−１
への入力電圧を調整する。新品ベルトであるから、ベル
ト表面には、フィルミング層が存在せず、また、ベルト
表面が平滑であるため、入射光はベルト表面での吸収や
散乱をほとんど受けない。よって、発光素子からの光
は、正反射をして第１の受光素子３６−２で検出され、
第２の受光素子３６−３では乱反射成分の検出値Ｌ２は
検出されない。

【００５３】（２）．フィルミング層生成〜フィルミン
グ層除去（図４（Ｂ）参照）中間転写ベルト表面にトナーフィルミング層が生成され
ると、入射光の一部がフィルミング層内で吸収されてし
まうため、正反射成分である第１の受光素子３６−２の
検出値Ｌ１は減少する。一方、フィルミング層が生成さ
れても、ベルト表面の平滑性は保たれているので、乱反
射成分である第２の受光素子３６−３の検出値Ｌ２は検
出されない。

【００５４】ここで、検出値Ｌ１と、ゴムブレード２２
−２対中間転写ベルト間の摩擦係数の相関関係を予め実
験的に測定しておき、フィルミング除去を実行するとき
の正反射成分の基準値ＬＡが予め、記憶回路Ｓ１（図９
参照）に記憶されているものとする。

【００５５】そこで、コピー動作を行い、該動作中に毎
回、或いは、一定枚数毎に第１の受光素子３６−２の検
出値Ｌ１と該基準値ＬＡとを比較回路Ｓ２（図９参照）
によって比較し、検出値Ｌ１が基準値ＬＡ以下になった
ときにフィルミング除去動作が必要であると制御回路Ｓ
３で判断する。フィルミング除去動作については、後述
する。

【００５６】フィルミング除去能力は環境条件や、フィ
ルミング除去部材の経時劣化等により変化するので、最
適なフィルミング除去を行うには除去過程を検知する必
要がある。

【００５７】フィルミング除去動作によってフィルミン
グ層が削られていくと、ベルト面での入射光の吸収量が
減少していくため、正反射成分の検出値Ｌ１は増加して
いく。しかし、フィルミング層が削られることによっ
て、中間転写ベルトの表面は粗くなるので、検出値Ｌ１
の増加はあるところで止まり、減少を始めると共に、乱
反射成分の検出値Ｌ２が増加し始める。（３）．フィル
ミング除去後（図４（Ｃ）、図５参照）ベルト上のフィルミング層が完全に除去されても、前記
したように、中間転写ベルトの表面が粗くなるため、そ
の分だけ、検出値Ｌ１は初期値Ｌ０よりも小さくなり、
検出値Ｌ２が観測されるようになる。

【００５８】ここで、図５を参照するに、検出値Ｌ１
は、フィルミング層の減少による検出値の増加と、表面
粗さの増加による検出値の減少の合成値としてあらわれ
る。さらに除去動作を続けた場合、ベルト表面が削られ
て表面が粗くなるため、検出値Ｌ１は減少し、検出値Ｌ
２はさらに増加する。

【００５９】そこで、フィルミング除去動作を行いなが
ら検出値Ｌ１を検知し、その増加が無くなる、或いは、
減少し始めた時点で、フィルミング除去動作を終了させ
る。つまり、かかる監視により検出値Ｌ１が増加傾向か
ら減少傾向に移る時点を見つけ出し、その時点をもって
フィルミング層の除去動作を終了させる点に特徴があ
る。

【００６０】（４）．初期値Ｌ０の再設定（図４
（Ｄ））フィルミング層の除去動作終了後の状態では、検出値Ｌ
1は初期値Ｌ０よりも小さくなっているので、入射光量
をＬ０／Ｌ１倍だけ増加させて、Ｌ１＝Ｌ０となるよう
に再度設定する。このとき、検出値Ｌ２もＬ０／Ｌ１倍
に増加する。そして、Ｌ０／Ｌ１倍にした検出値Ｌ２を
Ｌ２´としてＳ４に記憶しておく。

【００６１】（５）．フィルミング層の生成（図４
（Ｅ））フィルミング除去動作後にさらにコピー動作を続ける
と、中間転写ベルトの表面上に再びフィルミング層が生
成されていくため、検出値Ｌ１及び検出値Ｌ２はフィル
ミング層による光の吸収によって減少していく。そし
て、検出値Ｌ１と基準値ＬＡとを比較回路Ｓ２（図９参
照）によって比較し、検出値Ｌ１が基準値ＬＡ以下にな
ったときにフィルミング除去動作が必要であると制御回
路Ｓ３で判断する。

【００６２】（６）．前記（２）に準じ、フィルミング
層の除去（図４（Ｆ））、及び、初期値Ｌ０の再設定、
Ｌ２´の再記憶を行う（図４（Ｇ））。

【００６３】（７）．以後これらの動作を繰り返すと図
６に示すように、検出値Ｌ２のレベルが増加していく。
フィルミング層除去動作後の検出値Ｌ２は中間転写ベル
ト１９の表面粗さの変化を反映している。

【００６４】フィルミング層除去動作後の初期値Ｌ０を
補正した後の検出値Ｌ２が、予め、実験的に求められた
設定値ＬＢ以上になったときに、中間転写ベルト１９の
表面粗さが限界に達したと、制御回路Ｓ３で判断し、交
換時期がきたことを適宜の表示手段で表示する（図６参
照）。なお、図６における、（Ａ）〜（Ｇ）は、図４に
おける（Ａ）〜（Ｇ）に対応している。

【００６５】表面状態検知装置３６等によるこれらの検
知動作を、中間転写ベルト１９上に残留トナー粒子が存
在しない状態で行うことによって、フィルミング生成過
程、除去過程、及び、中間転転写ベルトの寿命等を検知
することができる。この場合には、表面検知装置３６は
寿命検知手段として機能する。

【００６６】（８）．次に、クリーニング不良によっ
て、中間転写ベルト１９上に残留トナーが存在している
場合の影響について説明する。中間転写ベルト上に残留
トナーが存在している場合にも、トナー粒子によって入
射光、及び、反射光が遮られて、検出値Ｌ１，Ｌ２の値
が減少する（図４（Ｈ）参照）。図４（Ｈ）において、
残留トナーを符号Ｔで示す。

【００６７】従って、検出値Ｌ１，Ｌ２の減少が、フィ
ルミング層による光の吸収に起因するものなのか、或い
は、残留トナーによる遮光、吸収に起因するものなの
か、を判別する必要がある。

【００６８】フィルミング層の光吸収によって反射光量
が減少する場合、正反射光と乱反射光は、略同じ割合で
減少する。すなわち、初期値Ｌ０補正時の検出値Ｌ２を
Ｌ２´とすると、フィルミング除去検知時（Ｌ１≦Ｌ
Ａ）の検出値Ｌ２の値は（Ｌ１／Ｌ０）×Ｌ２´とな
る。

【００６９】トナー粒子が存在する場合は、図７に示す
ように、正反射光と乱反射光で光量の減少度合いが異な
る。つまり、乱反射光の場合は、入射面積がＡ２となる
のに対して、正反射光の場合は反射光もトナーで遮られ
るので有効入射面積はＡ１になる。従って、正反射光の
減少度合いが大きく、検出値Ｌ１の減少度合いが大きく
なる。

【００７０】かかる残留トナーの発生原因となる、中間
転写ベルトのクリーニング不良が発生した場合、ベルト
上の残留トナーによって図８に示すように正反射成分の
検出値Ｌ１を示す線５０は急激に下降する。このよう
に、Ｌ１≦ＬＡとなった場合に、検出値Ｌ２が初期値Ｌ
０設定時のＬ２´に比べて検出値Ｌ１と同じ割合だけ減
少しているかどうかを判断する。

【００７１】例えば、検出値Ｌ１が急激に減少したにも
かかわらず、第８図に符号５１で示す第２の受光素子３
６−３の検出値Ｌ２があまり減少しなかった場合（Ｌ２
＞Ｋ×（Ｌ１／Ｌ０）×Ｌ２´，Ｋは実験的に求めた定
数）には、トナー粒子での遮光による減少であると判断
し、ベルトクリーニングブレードの交換が必要であるこ
とを適宜の表示手段によって表示する。

【００７２】よって、表面状態検知装置はこの場合、ク
リーニング機能の低下を見地する検知手段として機能す
る。これらの制御は、図９に示す制御回路Ｓ３により実
行され、その制御手順は図１０のフローに従う。

【００７３】表面状態検知装置３６の配置に関し説明す
る。図１１（Ａ）に示すように、表面検知装置３６を中
間転写ベルト１９表面の移動方向に対して垂直な方向に
複数個、並べて配置することによって、ベルトの端部や
中央部等について、ベルト表面の部分的なフィルミング
の生成量の増大や、表面粗さの増大を検知することがで
きる。

【００７４】或いは、図１１（Ｂ）に示すように、表面
検知装置３６を中間転写ベルト１９表面の移動方向に対
して垂直に移動させるモーターＭ、ベルトＶＴ等を設
け、該ベルトＶＴの回動方向に走査することによって、
ベルトの端部や中央部等について、ベルト表面の局部的
なフィルミング生成量の増大や、表面粗さの増大を検知
することが可能となる。

【００７５】次に、フィルミング検知とゴムブレード２
２−２の当接圧力の調整について説明する。前述したよ
うに、表面検知装置３６により中間転写ベルト上へのフ
ィルミング生成を検知した場合、フィルミング除去動作
が必要であると判断し、一連のコピー動作終了後にフィ
ルミング層の除去動作を実行させる。

【００７６】しかし、一度に多量のコピーをとる場合、
フィルミングの検知から除去動作までの間に中間転写ベ
ルトとゴムブレードとの摩擦力が増加し過ぎて、ゴムブ
レードの巻き込みや、ベルト駆動ローラのスリップが発
生する危険がある。特に、高温高湿時には、中間転写ベ
ルトとゴムブレードとの摩擦力が増加するので危険性が
増大する。

【００７７】そこで、フィルミング生成を検知したと同
時に、制御回路Ｓ４からブレード加圧力調整機構に信号
を送り、ブレードの当接圧を基準値よりも小さくする。
通常のブレード当接圧はフルカラー画像の未転写トナー
のように、入力トナーが多い場合でもクリーニングでき
るように余裕度を考慮して比較的高めに設定されてい
る。

【００７８】しかし、当接圧が大きすぎると、フィルミ
ング層の無い初期的な状態でもブレードの巻き込みや、
駆動ローラの空転が発生してしまう。本例では、硬度６
６゜、厚さ２ｍｍのブレードを用いた場合、当接角２２
゜、突き出し量１０ｍｍの条件では、当接圧２０ｇｆ／
ｃｍとしている。

【００７９】この条件で、当接圧を１２ｇｆ／ｃｍまで
減少させた場合、フルカラー未転写画像に対してはクリ
ーニング不良が発生してしまうが、通常入力される転写
残トナーに対しては、十分にクリーニングできた。

【００８０】従って、フィルミング層を検知した場合、
当接圧が１２ｇｆ／ｃｍになるように加圧力を調整すれ
ば、通常の画像形成に影響が無い。また、低温低湿環境
では、ベルト上トナーの帯電量が増加して付着したり、
ベルトやブレードのヤング率が増加してベルトとブレー
ドの密着性が低下するので、当接圧を小さくすると転写
残トナーに対してもクリーニング不良が発生する危険性
がある。

【００８１】そこで、本例では図１に示すように、機内
に温度センサー３７、及び、湿度センサー３８を設け、
例えば、ベルト温度２０゜Ｃ以下、相対湿度２０％ＲＨ
以下の環境下では、当接圧を１５ｇｆ／ｃｍまで減少さ
せる、というように２段階に調整可能にしておく。

【００８２】ブレード加圧力の調整機構としては、図１
３に示すように加圧力調整カム３９を用いて加圧スプリ
ング４０の変位量を変える。この時、前述したように、
温度センサー３７、及び、湿度センサー３８の検出値か
ら加圧力調整カム３９の回動量を制御し、当接圧を段階
的に調整できるようにする。フィルミング除去動作終了
後は、ブレード当接圧を基準値に再設定する。

【００８３】次に、中間転写ベルト上のフィルミング除
去動作について説明する。図１に概略を示すように、ベ
ルトクリーニングのゴムブレード２２−２の下流側に接
離機構をもったフィルミング除去ブラシ３５がある。

【００８４】但し、フィルミング除去ブラシの設置場所
は、この場所に限られるものではない。ゴムブレードと
ベルトの摩擦係数は、コピー枚数の増加と共に初期的に
急激に増加し、次第に少しずつ増加していく。そして、
ある一定値以上になるとブレードの巻き込み、或いは、
駆動ローラのスリップが発生してしまう。

【００８５】そこで、前記の表面状態検知装置３６によ
ってフィルミング除去動作の必要を検知した時に、制御
回路Ｓ３にフィルミング除去動作の信号を送る。そし
て、一連のコピー動作が終了した時、或いは、メインス
イッチのオン後のウォームアップ時間中にフィルミング
除去動作を実行させる。

【００８６】制御回路Ｓ３からの実行命令によって、フ
ィルミング除去ブラシ３５の駆動モータ（図示省略）を
回転させると同時に接離手段としてのソレノイドＳＯＬ
により、フィルミング除去ブラシ３５を中間転写ベルト
１９に当接させるのである。

【００８７】フィルミング除去ブラシ３５の構成として
は、ループ繊維からなるブラシローラが最適である。ル
ープ繊維を用いることによって、ループの先端部が線状
にベルト表面に当接するため均一にベルト表面を摺擦す
ることができる。

【００８８】ループ繊維の材質としては、ステンレス等
の金属繊維が除去能力に優れているが、コストの点か
ら、炭素含有アクリル繊維等を用いてもよい。本例で
は、炭素含有アクリル繊維製の７２０デニール／４８フ
ィラメント、６００ループ／ｉｎｎｃｈ２、ループの毛
足長さ５ｍｍのブラシを使用した。

【００８９】ブラシの外形１８ｍｍ、ブラシ回転速度１
７９ｒｐｍ、ブラシニップ幅８ｍｍ、ベルト移動速度
１．５ｍｍ／ｓｅｃの条件でベルトを２回転させること
により、トナーフィルミングしたベルトとゴムブレード
との摩擦係数μ＝１．４が、摺擦動作後にはμ＝１．０
に減少した。

【００９０】前記のフィルミング除去動作を行う時にゴ
ムブレード２２−２を当接させた状態でベルトを回転さ
せると、ベルト上にトナーが無い状態でブレードを摺擦
させることになって、カウンター方向にブレードを当接
させた場合にブレードが巻き込んでしまう危険性があ
る。

【００９１】そこで、フィルミング除去動作を行う時
に、ゴムブレード２２−２をベルトから離間させ、フィ
ルミング除去ブラシ３５のみを当接、回転させて、ベル
トを回転させる。

【００９２】前述のように、フィルミング除去ブラシ３
５の設置位置は図１の位置に限られないが、ブレードと
ベルト転写部の間に設置した場合は、ブレード当接時、
すなわち、画像形成動作時でもフィルミング除去動作を
行うことができる。

【００９３】従って、一連のコピー動作終了後のフィル
ミング除去モードを設ける必要がなく、表面状態検知装
置により、フィルミング生成を検知した場合に、ブレー
ドの当接動作に同期してフィルミング除去動作を行う。
従って、フィルミング除去動作に伴うコピー動作不能時
間を無くすことができる。

【００９４】

【発明の効果】本発明によれば、フィルミング層の生成
による転写効率の低下及びブレードの巻き込みを防止
し、長期的に安定した画像形成を確保できる画像形成を
確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置うち、担持体としての中間転写ベ
ルト、及び、その周辺部の構成を説明した図である。

【図２】画像形成装置のうち、担持体としての中間転写
ベルト、及び、該ベルト以前の画像形成手段にかかる部
分を説明した図である。

【図３】画像形成装置の全体構成を説明した図である。

【図４】発光素子、第１の受光素子、第２の受光素子、
及び、担持体の表面状態の関係段階的に説明した図であ
る。

【図５】第１の受光素子の検出値の変化を示した図であ
る。

【図６】第１の受光素子、第２の受光素子の各変化を説
明した図である。

【図７】残留トナーによる正反射光と、乱反射光の光量
の変化を説明した図である。

【図８】クリーニング不良の発生を判断する原理を説明
した図である。

【図９】本発明の実施に適する制御系の説明図である。

【図１０】本発明の実施に適するフローチャートであ
る。

【図１１】（Ａ）は表面状態検知装置の配例を、（Ｂ）
は表面状態検知装置の移動手段をそれぞれ説明した図で
ある。

【図１２】摩擦係数とブレードの巻き込みとの関係を説
明した図である。

【図１３】クリーニング部材の、担持体に対する加圧力
の可変手段の説明図である。

【符号の説明】

１９（担持体としての）中間転写ベルト３５（摺擦部材としての）フィルミング除去ブラ
シ３６（寿命検知手段、及び、クリーニング機能の
低下を検知する手段としての）表面状態検知装置３６−１発光素子３６−２第１の受光素子３６−３第２の受光素子３７（温度検知装置としての）温度センサー３８（湿度検知装置としての）湿度センサー３９（加圧力を変化させる手段としての）加圧力
調整カムＳ２（比較手段としての）比較回路Ｓ５（比較手段としての）比較回路Ｓ３（制御手段とての）制御回路Ｍ（表面状態検知装置を移動させる手段として
の）モーターＶＴ（表面状態検知装置を移動させる手段とし
ての）ベルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−222972（ＪＰ，Ａ) 特開平２−221988（ＪＰ，Ａ) 実開平３−29875（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/10 - 21/12 G03G 21/00 370 - 540 G03G 21/14 G03G 15/16 - 15/16 103

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被担持物たるトナー像又は転写紙又はトナ
ー像及び転写紙を担持し、回転駆動されることにより、
前記被担持物を次工程領域まで搬送する担持体と、前記
担持体上の残留トナーを除去するためのクリーニング部
材と、前記担持体表面を研磨する部材であって前記担持
体に対して接離可能な摺擦部材を有すると共に、前記担
持体上の表面に光を与える発光素子と、前記担持体表面
からの前記発光素子の正反射光を受光し得る第１の受光
素子と、前記発光素子の乱反射光を受光し得る第２の受
光素子と、前記第１及び第２の受光素子により検出した
反射光量の値を基準値と比較する比較手段と、前記摺擦
部材の動作を制御する制御手段を有し、前記比較手段の
出力に基づいて前記摺擦部材の動作を制御する画像形成
装置であって、前記クリーニング部材を前記担持体に圧接する加圧力を
変化させる手段を有し、第１の受光素子により検出した
反射光量の値から比較手段によって前記担持体上のトナ
ーフィルミングの生成を検知したときに、前記加圧力を
基準値よりも減少させ、前記摺擦部材による摺擦動作終
了後に前記加圧力を基準値とすることを特徴とする画像
形成装置。
【請求項２】被担持物たるトナー像又は転写紙又はトナ
ー像及び転写紙を担持し、回転駆動されることにより、
前記被担持物を次工程領域まで搬送する担持体と、前記
担持体上の残留トナーを除去するためのクリーニング部
材と、前記担持体表面を研磨する部材であって前記担持
体に対して接離可能な摺擦部材を有すると共に、前記担
持体上の表面に光を与える発光素子と、前記担持体表面
からの前記発光素子の正反射光を受光し得る第１の受光
素子と、前記発光素子の乱反射光を受光し得る第２の受
光素子と、前記第１及び第２の受光素子により検出した
反射光量の値を基準値と比較する比較手段と、前記摺擦
部材の動作を制御する制御手段を有し、前記比較手段の
出力に基づいて前記摺擦部材の動作を制御する画像形成
装置であって、前記発光素子及び前記第１及び第２の受光素子とから構
成される表面状態検知装置が、前記担持体表面の移動方
向に対して垂直方向に複数個並べて配置されていて、前記クリーニング部材が担持体に対して接離可能であ
り、前記摺擦部材により前記担持体を研磨する動作時に
おいて、前記クリーニング部材を前記担持体から離間し
た状態で前記担持体を回転させることを特徴とする画像
形成装置。
【請求項３】請求項２記載の画像形成装置において、前
記クリーニング部材が前記担持体に対して接離可能であ
り、前記担持体の回転方向に対して摺擦部材を前記クリ
ーニング部材よりも下流側、かつ、被担持物が前記担持
体に転移される工程部よりも上流側に配置し、表面状態
検知装置の検知値が基準値以下であり、かつ、前記クリ
ーニング部材を前記担持体から離間させた状態の下で前
記摺擦部材を前記担持体に当接して摺擦動作を行うこと
を特徴とする画像形成装置。