(57)【要約】【課題】像担持体へのトナーや外添剤、滑剤塗布の均一性を確保しつつ、像担持体上の滑剤量が過多となることを抑制可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】用紙に転写するトナー画像を担持する感光体ドラム４１と、用紙にトナー画像を転写させる転写装置４５と、感光体ドラムに電荷を付与する帯電装置４２と、トナー画像を現像する現像装置４４と、感光体ドラムに付着したトナーを、清掃除去するクリーニング装置４７と、感光体ドラムに滑剤を供給する滑剤塗布機構４９と、感光体ドラム上の滑剤量を予測し、感光体ドラム上の滑剤量が所定の量よりも多いか否かを判断し、帯電装置に印加する電圧を制御する制御部と、を備え、制御部は、感光体ドラム上の滑剤量が所定の量よりも多いと判断された場合に、帯電装置に印加する電圧の交流成分を増大させるように制御する。【選択図】図３
2018077377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に転写するトナー画像を担持する像担持体と、
前記像担持体に電荷を付与する電荷付与手段と、
前記像担持体にトナー画像を現像する現像手段と、
前記像担持体に形成されたトナー画像を用紙に転写させる転写手段と、
前記像担持体に付着したトナーを、前記像担持体に接触して清掃除去する清掃手段と、
前記像担持体の回転方向において、前記転写手段の下流側且つ前記現像手段の上流側に配置され、前記像担持体に滑剤を供給する供給手段と、
前記像担持体表面の滑剤量を予測する予測手段と、
前記予測手段により予測された前記像担持体表面の滑剤量が所定の量よりも多いか否かを判断する判断手段と、
前記電荷付与手段に印加する電圧を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記判断手段により前記像担持体表面の滑剤量が前記所定の量よりも多いと判断された場合に、前記電荷付与手段に印加する電圧の交流成分を増大させるように制御する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体の回転方向において、前記供給手段と前記現像手段との間に設けられ、前記像担持体を帯電させる帯電手段を備え、
前記現像手段は、前記帯電手段により帯電された像担持体にトナー画像を現像し、
前記電荷付与手段は、前記帯電手段を兼ねることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記帯電手段は、帯電ローラーであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体の回転方向において、前記供給手段と前記現像手段との間に設けられ、前記像担持体を帯電させる第１帯電手段と、
前記像担持体の回転方向において、前記転写手段と前記供給手段との間に設けられ、転写後の前記像担持体表面に残ったトナー及び前記像担持体に電荷を付与する第２帯電手段と、
前記像担持体の回転方向において、前記清掃手段と前記第１帯電手段との間に設けられ、前記第２帯電手段によって付与された電荷を除去する除電手段と、を備え、
前記現像手段は、前記第１帯電手段により帯電された像担持体にトナー画像を現像し、
前記電荷付与手段は、前記第２帯電手段を兼ねる
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記予測手段は、画像形成中の任意のタイミングの累積全画像面積率を算出し、前記累積全画像面積率に基づいて前記像担持体表面の滑剤量を予測し、
前記判断手段は、前記累積全画像面積率が所定の値よりも小さい場合に、前記像担持体表面の滑剤量が前記所定の量よりも多いと判断する
ことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記予測手段は、画像形成中の任意のタイミングの累積部分画像面積率を算出し、前記累積部分画像面積率に基づいて前記像担持体表面の滑剤量を予測し、
前記判断手段は、前記累積部分画像面積率が所定の値よりも小さい場合に、前記像担持体表面の滑剤量が前記所定の量よりも多いと判断する
ことを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成装置の外部又は内部の温度を検出する検出手段を備え、
前記予測手段は、前記検出手段によって検出された温度に基づいて前記像担持体表面の滑剤量を予測し、
前記判断手段は、前記温度が所定の温度よりも高い場合に、前記像担持体表面の滑剤量が前記所定の量よりも多いと判断する
ことを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、画像形成時以外において前記像担持体の回転中に、前記判断手段により予測手段が前記像担持体表面の滑剤量が前記所定の量よりも多いと判断された場合に、前記交流成分を増大させるように制御することを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記供給手段による滑剤の供給量を調整する調整手段を備え、
前記調整手段は、前記交流成分が増大した後に前記供給量を増大させる、又は前記交流成分が減少した後に前記供給量を減少させることを特徴とする請求項１から８の何れか一項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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式による画像形成装置において、像担持体上の未転写トナーや転写残トナー等の残留トナーを除去するための手段として、例えば、弾性体からなる平板状のクリーニングブレードを像担持体の表面に当接し、これにより像担持体上の残留トナーを除去するブレードクリーニング方式のクリーニング装置が知られている。
【０００３】
近年、電子写真方式による画像形成装置においては、高画質化の観点からトナー粒子の小粒径化の要請があり、このようなトナー粒子を得る方法として、例えば乳化重合法や懸濁重合法等の重合法が利用されている。しかし、トナー粒子の小粒径化に伴ってトナー粒子と像担持体との付着力が大きくなるために、像担持体上の残留トナーの除去が困難になる。特に、重合法により製造されたいわゆる重合トナーを用いた場合には、トナー粒子の形状が球形に近いものとなるため、トナー粒子が像担持体上で転がりクリーニングブレードを通りぬける、いわゆる「スリヌケ」と呼ばれるクリーニング不良が発生しやすくなり、像担持体上の残留トナーの除去が一層困難になる、という問題がある。さらに、ブレードをすり抜けたトナーを核としてトナーの凝集物が像担持体上に形成され、ベタ画像印字部に粒状の白抜け（粒状ノイズ）が発生する場合もある。
【０００４】
このような「スリヌケ」や「粒状ノイズ」といった品質問題に対応するために、現状では像担持体上に滑剤を供給し、トナー粒子と像担持体との付着力を低下させた状態でクリーニングを行っている。像担持体上に滑剤を供給する方法としては、棒状にした滑剤にブラシを当接しブラシで滑剤を掻き取り、像担持体表面に供給する滑剤塗布方式がある（例えば、特許文献１参照）。
滑剤塗付方式はブラシの回転速度を高く設定することで、像担持体表面に供給する滑剤量を容易に増やすことができ、滑剤不足による品質問題が起きにくいメリットがある。一方、像担持体表面の滑剤量が多くなりすぎると、クリーニングブレードと像担持体との密着性が高まることによって、クリーニングブレードの摩耗が促進され、クリーニングブレード寿命が短くなる課題が生じる。このように、像担持体表面の滑剤量は過不足のない適正な量に制御する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−４７５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、像担持体上に塗布された滑剤は、クリーニングブレードにおいて、そこに蓄積されたトナーやそこから離脱した外添剤等の粒子によって研磨され、像担持体上から摩耗していく。そのため、滑剤塗布機構から像担持体上に均等に全面塗布しても、次のような課題があった。
【０００７】
即ち、形成される画像パターンによっては、部分的にシロ部が多い画像が続くと、当該部分でクリーニングブレードに蓄積するトナーや外添剤量が少なくなり、像担持体上の滑剤の量が多くなる。
また、形成される画像面積率（全体カバレッジ）が低いと、現像器のトナー消費量が低下し、トナー供給量も低下する。新しいトナーの補給が少なくなることで、現像器中には同一のトナーが長期間保持される。長期間現像器中に保持されたトナーは現像器中のストレスで徐々に外添剤が離脱していくため、長期間保持されたトナーが抱える外添剤量は少なくなる。画像面積率が低い画像が形成され続けると、クリーニングブレードに蓄積するトナーが抱える外添剤量が少なくなり滑剤の摩耗量が減った結果、像担持体上に蓄積する滑剤量が多くなる。
さらに、高温下では滑剤が像担持体上で塗り伸ばされやすく、層状になる。この状態では、粉体状に存在する場合に比べクリーニングブレードで回収されにくく、滑剤の摩耗量が少なくなり、像担持体上の滑剤量が多くなる。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、像担持体上の滑剤量が多くなりやすい画像形成条件下においても、像担持体上の滑剤量が過多となることを抑制可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の画像形成装置は、
用紙に転写するトナー画像を担持する像担持体と、
前記像担持体に電荷を付与する電荷付与手段と、
前記像担持体にトナー画像を現像する現像手段と、
前記像担持体に形成されたトナー画像を用紙に転写させる転写手段と、
前記像担持体に付着したトナーを、前記像担持体に接触して清掃除去する清掃手段と、
前記像担持体の回転方向において、前記転写手段の下流側且つ前記現像手段の上流側に配置され、前記像担持体に滑剤を供給する供給手段と、
前記像担持体表面の滑剤量を予測する予測手段と、
前記予測手段により予測された前記像担持体表面の滑剤量が所定の量よりも多いか否かを判断する判断手段と、
前記電荷付与手段に印加する電圧を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記判断手段により前記像担持体表面の滑剤量が前記所定の量よりも多いと判断された場合に、前記電荷付与手段に印加する電圧の交流成分を増大させるように制御する
ことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記像担持体の回転方向において、前記供給手段と前記現像手段との間に設けられ、前記像担持体を帯電させる帯電手段を備え、
前記現像手段は、前記帯電手段により帯電された像担持体にトナー画像を現像し、
前記電荷付与手段は、前記帯電手段を兼ねることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の画像形成装置は、請求項２に記載の画像形成装置において、
前記帯電手段は、帯電ローラーであることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記像担持体の回転方向において、前記供給手段と前記現像手段との間に設けられ、前記像担持体を帯電させる第１帯電手段と、
前記像担持体の回転方向において、前記転写手段と前記供給手段との間に設けられ、転写後の前記像担持体表面に残ったトナー及び前記像担持体に電荷を付与する第２帯電手段と、
前記像担持体の回転方向において、前記清掃手段と前記第１帯電手段との間に設けられ、前記第２帯電手段によって付与された電荷を除去する除電手段と、を備え、
前記現像手段は、前記第１帯電手段により帯電された像担持体にトナー画像を現像し、
前記電荷付与手段は、前記第２帯電手段を兼ねる
ことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の画像形成装置は、請求項１から４の何れか一項に記載の画像形成装置において、
前記予測手段は、画像形成中の任意のタイミングの累積全画像面積率を算出し、前記累積全画像面積率に基づいて前記像担持体表面の滑剤量を予測し、
前記判断手段は、前記累積全画像面積率が所定の値よりも小さい場合に、前記像担持体表面の滑剤量が前記所定の量よりも多いと判断する
ことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の画像形成装置は、請求項１から５の何れか一項に記載の画像形成装置において、
前記予測手段は、画像形成中の任意のタイミングの累積部分画像面積率を算出し、前記累積部分画像面積率に基づいて前記像担持体表面の滑剤量を予測し、
前記判断手段は、前記累積部分画像面積率が所定の値よりも小さい場合に、前記像担持体表面の滑剤量が前記所定の量よりも多いと判断する
ことを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の画像形成装置は、請求項１から６の何れか一項に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置の外部又は内部の温度を検出する検出手段を備え、
前記予測手段は、前記検出手段によって検出された温度に基づいて前記像担持体表面の滑剤量を予測し、
前記判断手段は、前記温度が所定の温度よりも高い場合に、前記像担持体表面の滑剤量が前記所定の量よりも多いと判断する
ことを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の画像形成装置は、請求項１から７の何れか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、画像形成時以外において前記像担持体の回転中に、前記判断手段により予測手段が前記像担持体表面の滑剤量が前記所定の量よりも多いと判断された場合に、前記交流成分を増大させるように制御することを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載の画像形成装置は、請求項１から８の何れか一項に記載の画像形成装置において、
前記供給手段による滑剤の供給量を調整する調整手段を備え、
前記調整手段は、前記交流成分が増大した後に前記供給量を増大させる、又は前記交流成分が減少した後に前記供給量を減少させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、像担持体上の滑剤量が多くなりやすい画像形成条件下においても、像担持体上の滑剤量が過多となることを抑制可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用した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。
【図２】画像形成装置の主要な機能構成を示すブロック図である。
【図３】画像形成部の概略構成を示す図である。
【図４】縦帯チャートの一例を示す図である。
【図５】感光体ドラム上の滑剤量の比較の一例を示す図である。
【図６】感光体ドラム上の潜像書き込み領域を分割した様子の一例を示す図である。
【図７】感光体ドラム上の滑剤量の比較の一例を示す図である。
【図８】第１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。
【図９】第２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。
【図１０】第３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。
【図１１】第３実施形態に係る滑剤回収モードにおける画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】第４実施形態に係る滑剤回収モードにおける画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の有効性を確認する実験の実施条件を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１を図面に基づいて説明する。なお、本発明の実施形態ではカラーの画像形成装置を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばモノクロの画像形成装置に適用することも可能である。
図１は、本発明の実施形態である画像形成装置１の概略構成を示す図である。図２は、画像形成装置１の主要な機能構成を示すブロック図である。
【００２１】
図１及び図２に示すように、画像形成装置１は自動原稿搬送部２と、スキャナー部３と、画像形成部４と、給紙部５と、記憶部６と、操作表示部７と、制御部１０と、を備えて構成されている。
【００２２】
自動原稿搬送部２は、原稿Ｄを載置する載置トレイ、原稿Ｄを搬送する機構及び搬送ローラー等を備えて構成され、原稿Ｄを所定の搬送路に搬送する。
スキャナー部３は、光源や反射鏡等の光学系を備えて構成され、所定の搬送路を搬送された原稿Ｄ又はプラテンガラスに載置された原稿Ｄに光源を照射し、反射光を受光する。また、スキャナー部３は、受光した反射光を電気信号に変換して制御部１０に出力する。
【００２３】
画像形成部４は、イエロー作像部Ｙと、マゼンタ作像部Ｍと、シアン作像部Ｃと、ブラック作像部Ｋと、定着装置Ｆと、を備えて構成されている。
【００２４】
図３は、画像形成部４の概略構成を示す図である。
各作像部は、図中ａ方向に回転駆動されるドラム状の感光体ドラム４１（像担持体）と、この感光体ドラム４１の表面を一様に帯電させる帯電装置４２（第１帯電手段）と、この帯電装置４２により帯電された感光体ドラム４１の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置４３と、この露光装置４３により形成された静電潜像を、トナーを含む現像剤４４２を用いて可視像化する現像装置４４（現像手段）と、感光体ドラム４１上に形成されたトナー画像を用紙に転写する転写装置４５（転写手段）と、感光体ドラム４１と転写残トナーに電荷を付与するプレクリーニング帯電器４６（電荷付与手段、第２帯電手段）と、転写領域を通過した感光体ドラム４１上のトナーを除去するクリーニング装置４７（清掃手段）と、感光体ドラム４１上の潜像の消去を行うイレーサーランプ４８（除電手段）と、感光体ドラム４１の表面に滑剤を塗布する滑剤塗布機構４９（供給手段）と、を備え、感光体ドラム４１上に形成されたトナー画像を図中ｂ方向に移動する中間転写ベルト４５１に１次転写する。
中間転写ベルト４５１に転写されたトナー画像は、図示しない２次転写位置で記録材に転写され、その後定着装置Ｆに搬送され、記録体上に定着される。
【００２５】
感光体ドラム４１は、例えばドラム状の金属基体の外周面に、有機光導電体を含有させた樹脂よりなる感光層が形成された有機感光体よりなり、感光層を構成する樹脂として、例えばポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。
【００２６】
帯電装置４２としては帯電ローラーを用い感光体ドラム４１を一定の電位に帯電する。なお、帯電装置４２にはコロトロン帯電器、スコロトロン帯電器などを用いることも可能であるが、帯電ローラーの方が感光体ドラム４１を均一に一定の電位に帯電させることができる点で好ましい。
帯電装置４２による帯電後、レーザー等の露光装置４３により感光体ドラム４１の表面には静電潜像が形成される。
【００２７】
現像装置４４は、感光体ドラム４１と現像領域を介して対向するよう配置された現像スリーブ４４１と、現像剤４４２とを備えている。この現像スリーブ４４１には、例えば、帯電装置４２の帯電極性と同極性の直流現像バイアス、または交流電圧に帯電装置４２の帯電極性と同極性の直流電圧が重畳された現像バイアスが印加され、これにより、露光装置４３によって形成された静電潜像にトナーを付着させる反転現像が行われる。なお、現像剤４４２にはトナーと、トナーを帯電するためのキャリアと、が含まれる。
【００２８】
現像装置４４により感光体ドラム４１上に形成されたトナー画像は、中間転写ベルト４５１及び転写ローラー４５２を備えた転写装置４５に運ばれる。転写装置４５では、転写ローラー４５２にトナーと逆極性の電圧が印加されており、感光体ドラム４１上のトナー画像は中間転写ベルト４５１上の用紙に転写される。
【００２９】
転写装置４５で中間転写ベルト４５１上の用紙に転写されずに感光体ドラム４１上に残ったトナーはプレクリーニング帯電器４６に搬送される。プレクリーニング帯電器４６にはコロトロン帯電器を用い、感光体ドラム４１と転写残トナーに電荷を付与する。即ち、弱帯電・逆帯電トナーを含む転写残トナーの極性を揃え、且つ感光体ドラム４１表面を同極性に帯電することで感光体ドラム４１と転写残トナーとの間に静電的な斥力を働かせ、回収しやすくする。この時、帯電装置４２の帯電極性と同極性の直流バイアス、又は交流電圧に帯電装置４２の帯電極性と同極性の直流電圧を重畳したバイアスを印加することができるが、後者の方が繰り返し放電し転写残トナーの極性を揃える効果に優れる。
【００３０】
プレクリーニング帯電器４６通過後の転写残トナーは、クリーニング装置４７に搬送され、クリーニング装置４７により回収される。クリーニング装置４７により表面のトナーが回収された感光体ドラム４１は再び帯電装置４２により帯電され、次の静電潜像が形成されトナー画像を形成することを繰り返す。
クリーニング装置４７としては弾性体よりなる平板状のクリーニングブレードを感光体ドラム４１に当接するブレードクリーニング方式が一般的に用いられる。
【００３１】
必要に応じて、クリーニング装置４７と帯電装置４２との間にはイレーサーランプ４８が設置される。これにより、次の画像形成前に潜像は完全に消去され、次回の画像形成が確実に行われる。
【００３２】
感光体ドラム４１の回転方向Ａにおいて、中間転写ベルト４５１との接触部の下流側且つクリーニング装置４７の上流側には、感光体ドラム４１に滑剤を塗布するための滑剤塗布機構４９が設置されている。滑剤塗布機構４９は、少なくとも滑剤塗布部材４９１と固形滑剤４９２と、を備える。
滑剤塗布部材４９１の形態としては、代表的なものとしてブラシ、スポンジ等が挙げられる。中でもブラシが実使用上適している。滑剤塗布部材４９１は固形滑剤４９２と感光体ドラム４１の両方に当接するよう設置され、固形滑剤４９２から削り出した滑剤粒子を感光体ドラム４１に供給する。その際、当接圧によって滑剤粒子を感光体ドラム４１上に延展塗布する役割も担っている。
【００３３】
滑剤塗布部材４９１の回転方向は感光体ドラム４１に対してウィズ方向（表面が同一方向に移動する方向）、カウンタ方向（表面が逆方向に移動する方向）のいずれでもよい。滑剤粒子をできるだけ感光体ドラム４１上に延展塗布するという観点からはカウンタ方向の方が好ましい。図３はカウンタ方向の場合の構成を示している。
滑剤塗布部材４９１の回転速度については、モーターの回転数を変えることで制御する構成となっている。回転数を上げると塗布量が増え、下げると塗布量が減る。また回転数を上げると感光体ドラム４１からのトナー・外添剤の回収量が増え、下げるとトナー・外添剤の回収量が減る。
【００３４】
固形滑剤４９２の材料としては、感光体ドラム４１表面に塗布可能でその表面エネルギーを低下させてトナーと感光体ドラム４１の付着力を低減できる材料を選択する。例として脂肪酸金属塩、フッ素系樹脂等が挙げられ、これらは単独または２種類以上を混合して用いることもできる。特に、脂肪酸金属塩が好ましい。脂肪酸金属塩としては、脂肪酸としては、直鎖状の炭化水素が好ましく、例えば、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等が好ましく、ステアリン酸が一層好ましい。金属としては、リチウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、セリウム、チタン、鉄などが挙げられる。これらの中で、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸鉄などが好ましく、とくに、ステアリン酸亜鉛がもっとも好ましい。上記の材料を溶融して成形する、若しくは上記材料の粒子を圧縮成型することで、滑剤塗布部材４９１で削り出すことが可能な形状に整え、固形滑剤４９２として使用する。
【００３５】
滑剤塗布部材４９１の感光体ドラム４１の回転方向下流側には、図示しない滑剤固定化部材を設けても良い。滑剤固定化部材は滑剤塗布部材４９１によって感光体ドラム４１上へ供給された滑剤をさらに感光体ドラム４１上に延展塗布するとともに過剰な滑剤粒子を排除する目的で設置される。滑剤固定化部材の材質としてはクリーニング装置４７と同様に、弾性体よりなる平板状のブレードが代表的である。
【００３６】
なお、図３では滑剤塗布機構４９の位置として、クリーニング装置４７の上流側に設置する例を示しているが、クリーニング装置４７の下流側に設置する構成にしてもよい。図３のようにクリーニング装置４７の上流側に滑剤塗布機構４９を設置する場合には、クリーニング装置４７が上述した滑剤固定化部材の役割を果たすこともあるが、クリーニング装置４７の下流側に滑剤塗布機構４９を設置する構成においては、別途滑剤固定化部材を設けることが一般的である。
【００３７】
給紙部５は、複数の給紙トレイ５１〜５３を備えて構成され、各給紙トレイ５１〜５３に種類の異なる複数の用紙Ｐを収容する。給紙部５は、所定の搬送路により収容される用紙Ｐを画像形成部４に給紙する。
【００３８】
記憶部６は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、半導体メモリなどにより構成され、プログラムデータや各種設定データ等のデータを制御部１０から読み書き可能に記憶する。また、記憶部６０は、過去一定期間のセグメントＣ１〜Ｃｎ（図６参照）毎の累積部分画像面積率（部分カバレッジ）、セグメントＣ１〜Ｃｎ毎の画像比率の最小値Ｃｍｉｎ、セグメントＣ１〜Ｃｎの総和により算出される累積全画像面積率Ｃａｌｌ（全体カバレッジ）等を記憶する．
【００３９】
操作表示部７は、例えば、タッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）で構成され、表示部７１及び操作部７２として機能する。
表示部７１は、制御部１０から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、各機能の動作状況等の表示を行う。また、ユーザーによるタッチ操作を受け付けて、操作信号を制御部１０に出力する。
操作部７２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１０に出力する。ユーザーは、操作表示部７を操作して、画質設定、倍率設定、応用設定、出力設定及び用紙設定等の画像形成に関する設定、用紙搬送指示、並びに装置の停止操作などを行うことができる。
【００４０】
制御部１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えて構成され、ＣＰＵはＲＯＭに記憶されている各種プログラムをＲＡＭに展開し、展開された各種プログラムと協働して、自動原稿搬送部２、スキャナー部３、画像形成部４、給紙部５、記憶部６、操作表示部７等の画像形成装置１の各部の動作を統括的に制御する（図２参照）。例えば、制御部１０は、スキャナー部３からの電気信号を入力して各種画像処理を行い、画像処理により生成されたＹＭＣＫ各色の画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋを画像形成部４に出力する。また、制御部１０は、画像形成部４の動作を制御して用紙Ｐに画像を形成する。
【００４１】
次に、感光体ドラム４１上の滑剤量の予測方法について説明する。
本実施形態における画像形成装置１は、記憶部６に画像面積率・画像パターン情報を蓄積し、一定期間の累積データに基づいて感光体ドラム４１上の滑剤量を予測する。
画像面積率の違いによる感光体ドラム４１上の滑剤量の差を検証するため、図４のような縦帯チャートを印字し、各画像面積率に応じて図４の縦帯幅を変更した。図５は、各条件下でＡ４の用紙を３０００枚印字後の、感光体ドラム４１上の滑剤量の測定結果を示す。滑剤量はＸ線光電子分光分析装置により求められるステアリン酸亜鉛中の亜鉛の比率で代用した。図５から明らかなように、縦帯（ベタ）部と非縦帯（シロ）部の滑剤量を比較すると、シロ部における感光体ドラム４１上の滑剤の量が多い。また、図５にて低画像面積率（低カバレッジ）と高画像面積率（高カバレッジ）とを比較すると、低画像面積率の方が滑剤の量が多いことがわかる。
【００４２】
従って、部分的な画像面積率（部分カバレッジ）を算出して、部分カバレッジが所定値よりも低い場合に、感光体ドラム４１上の滑剤量が部分的に多くなると予測する、又は、画像全体の画像面積率（全体カバレッジ）を算出して、全体カバレッジが所定値よりも低い場合に、感光体ドラム４１上の滑剤量が多くなっていると予測することができる。
【００４３】
本実施形態においては、像担持体上の潜像書き込み領域を主走査方向、即ち感光体ドラム４１表面の回転方向Ｑと直交する方向に分割し、それら分割した複数の領域（セグメント）（Ｃ１〜Ｃｎ）毎に画像比率を計算している。図６は主走査方向にＮ個のセグメントに分割した例である。この分割したセグメントごとに潜像の書き込み情報から画像部比率を算出する。例えば、図６のような画像の場合、Ｃｉ〜Ｃｊのセグメントでは画像部比率は１００％、それ以外のセグメントでは画像部比率が５０％ということになる。このように画像形成領域内の各セグメントの画像部比率から各セグメントの部分カバレッジを算出してもよい。
【００４４】
より高い精度で感光体ドラム４１表面上の滑剤量を予測するために、画像と画像の間、画像品質を維持するために実施する各種の印字モード等の画像形成領域外を含む領域、つまりは画像部・背景部に関わらず現像器が動作している期間中の全領域に対し画像部比率を算出し、これを部分カバレッジとする方が好ましい。画像部としてカウントするものとしては、画像形成領域内に限らず、各種印字モード中や画像と画像の間に種々の目的で印字される画像パッチを含むものとする。
【００４５】
全体カバレッジＣａｌｌは前記Ｃ１〜Ｃｎの全セグメントの総和から求められる画像比率である。全体カバレッジも画像形成領域外を含む全領域から算出することが好ましい。
【００４６】
また、本実施形態においては、感光体ドラム４１の近傍に配置された温度検出部（検出手段）Ａにより、像担持体周辺温度を検知し、感光体ドラム４１上の滑剤の量を予測する。
図７は、図５と同じ評価方法で計測した、低カバレッジの画像のシロ部における感光体ドラム４１上の滑剤量を示す。図７から明らかなように、低温環境下における滑剤量よりも、高温環境下における滑剤量の方が多い。従って、温度が高い場合に、感光体ドラム４１上の滑剤量が多くなっていると予測する。
【００４７】
次に、電荷付与手段としてのプレクリーニング帯電器４６に印加する電圧の制御方法について説明する。
本実施形態における制御部１０は、プレクリーニング帯電器４６に印加するバイアスを制御する。
判断手段としての制御部１０が像担持体上の滑剤量が多いと判断したとき、プレクリーニング帯電器４６に印加する電圧の交流成分を増大させ、感光体ドラム４１上の滑剤に対して繰り返し放電を起こさせる。なお、交流成分とは、例えば、周波数及び／又は電位差を指す。
【００４８】
感光体上の滑剤に対して放電が起きると、放電による加速電子が滑剤の分子鎖を切断し、切断された分子鎖に親水基が付加され、放電により気中に生じたオゾン・窒素酸化物などの放電生成物が滑剤表面に付着する、などにより、滑剤は回収されやすくなる。或いは離型性が低下することで、クリーニング装置４７等との摩擦力の増大によって回収に作用する力が増大し、回収量が増える。
即ち、感光体ドラム４１上の滑剤を回収しやすくするために、プレクリーニング帯電器４６において放電を繰り返す必要がある。
【００４９】
プレクリーニング帯電器４６は、感光体ドラム４１表面と滑剤に、異なる電位差からなる放電を繰り返し行うことができればよく、本実施形態においては、感光体ドラム４１に対向して設けたコロトロン帯電器を用いる。またプレクリーニング帯電器４６に印加されるバイアスは、異なる電位差からなる放電を繰り返すことができればよく、波形や絶対値は限定されるものではない。
【００５０】
一例として直流成分−２０００Ｖ、Ｄｕｔｙ５０％、Ｖｐｐ（電位差）６０００Ｖ、周波数４ｋＨｚのｓｉｎ波をコロトロン帯電器に印加した場合を考える。この条件では−８０００Ｖ〜＋４０００Ｖまで帯電器のワイヤーに印加される電圧は変化する。ワイヤーが−８０００Ｖの時、ワイヤーから感光体に対して負極性のコロナ放電が生じ、感光体が負帯電される。次第にワイヤーの印加電圧は低下し、ゼロに近づくとともに、ワイヤーと感光体との電位差が小さくなり、放電に必要な電位差がなくなることで、負極性のコロナ放電は停止する。次にワイヤーの印加電圧はゼロから＋４０００Ｖまで増大し、負帯電の感光体と放電に必要な電位差が生じることで、正極性のコロナ放電が生じ、感光体に正の電荷が付与される。
【００５１】
次にワイヤーの印加電圧は次第にゼロに近づくとともに、ワイヤーと感光体との電位差小となり、正極性のコロナ放電は停止する。ワイヤーの印加電圧はゼロから−８０００Ｖまで変化し、再び負極性のコロナ放電と感光体への負の電荷付与が開始する。このように異なる電位差からなる放電を繰り返す。このとき、直流成分をゼロではなく、負極性に設定していることで、負極性で生じる電位差が大きく、放電時間が長くなることにより、感光体の表面電位は負極性の一定電位に収束していく。直流成分を−２０００Ｖから更に低い電位に設定すれば、収束する電位もより低く、直流成分をより高い（正極性寄り）電位に設定すれば、収束する電位は高く（正極性寄り）になる。
【００５２】
ここで、直流成分の設定値に対してＶｐｐの設定値が不足していると、負極性のコロナ放電は生じるが、正極性のコロナ放電は生じない。このような設定では「異なる電位差からなる放電を繰り返す」という本発明に必要な要件を満たさない。
また、帯電極が放電可能な幅と感光体の回転速度から、帯電極が放電可能な放電時間が決まる。この放電時間に対して交流成分の周波数が不足すると、感光体が帯電極を通過中にワイヤーの印加電圧が最大値〜最小値まで変化することがなく、一方の極性の放電しか起こらない状態となる。このような設定では「異なる電位差からなる放電を繰り返す」という本発明に必要な要件を満たさない。また、交流重畳バイアスではなく、直流バイアスのみがワイヤーに印加された場合、一方の極性の放電が起きるだけの為、放電が繰り返されることがなく、本発明の効果は期待できない。
このように、Ｖｐｐや周波数は上述する条件を満たすように設定する必要がある。
【００５３】
次に、図８のフローチャートを用いて、第１実施形態に係る画像形成装置１の滑剤回収制御について説明する。
図８に示すように、制御部１０は画像形成が開始されたかどうかを判断する（ステップＳ８０１）。画像形成が開始されていないと判断した場合（ステップＳ８０１：Ｎｏ）、ステップＳ８０１の処理を繰り返すが、画像形成が開始されたと判断した場合（ステップＳ８０１：Ｙｅｓ）、制御部１０は、印刷枚数をカウントし、１枚印刷毎に所定枚数印刷したかどうかを判断する（ステップＳ８０２）。
ここで、所定枚数とは、感光体ドラム４１上に滑剤が蓄積されると予想される印刷枚数を指す。所定枚数は記憶部６によって予め記憶されており、制御部１０はこれを参照してステップＳ８０２の判断を行う。
【００５４】
制御部１０は、所定枚数印刷していないと判断した場合（ステップＳ８０２：Ｎｏ）、枚数カウントを１枚追加し（ステップＳ８０３）、ステップＳ８０２へと戻る。制御部１０は、所定枚数印刷したと判断した場合（ステップＳ８０２：Ｙｅｓ）、枚数カウントをリセットし（ステップＳ８０４）、ステップＳ８０５へと進む。
【００５５】
ステップＳ８０５では、制御部１０は、潜像の書き込み情報（形成される画像情報）に基づいて、分割したセグメントＣ１〜Ｃｎのそれぞれの部分カバレッジを演算する。
【００５６】
次に、ステップＳ８０６では、制御部１０は全体カバレッジＣａｌｌ及びセグメントの部分カバレッジの最小値Ｃｍｉｎを算出する。
【００５７】
次に、ステップＳ８０７では、温度検出部Ａによって、感光体ドラム４１周辺における温度Ｔを検出する。
【００５８】
ステップＳ８０８では、制御部１０は予測手段として機能し、感光体ドラム４１上の滑剤量を予測する。さらに制御部１０は判断手段として機能し、予測された滑剤量を画像面積率又は温度を所定の閾値と比較し、感光体ドラム４１上の滑剤量が所定量よりも多いかどうかを判断する。
制御部１０は、Ｃａｌｌを予め設定された全体カバレッジの閾値Ｃａと比較し、Ｃａ以下である場合に感光体ドラム４１上の滑剤の量が多いと判断し（ステップＳ８０８：Ｙｅｓ）、ステップＳ８０９へと進む。又は、制御部１０は、Ｃｍｉｎを予め設定された部分カバレッジの閾値Ｃｂと比較し、Ｃｂ以下である場合、又は温度Ｔを予め設定された温度の閾値Ｔａと比較し、Ｔａ以上である場合に、滑剤量が所定量よりも多いと判断するものとしてもよい。若しくは、これらの内の複数を組み合わせて、多段階で評価するものとしてもよい。この場合の制御方法の詳細な説明は後述する。
なお、閾値Ｃａ、Ｃｂ及びＴａは記憶部６によって予め記憶されている。
【００５９】
ステップＳ８０９では、制御部１０は制御手段として機能し、プレクリーニング帯電器４６に印加する電圧の交流成分を増大させる。具体的には、通常、Ｖｐｐ及び周波数ｆは、画像形成に適した値であるＶｐｐｎ、ｆｎに設定されているが、当該ステップにおいて、制御部１０は、これをより大きな値であるＶｐｐａ，ｆａに変更し、ステップＳ８１０へと進む。
なお、Ｖｐｐａ、ｆａは記憶部６によって予め記憶されている。Ｖｐｐａ，ｆａの値の設定方法については後述する。
【００６０】
ステップＳ８０８において、制御部１０は、予測した滑剤量が所定の閾値を超えていないと判断した場合（ステップＳ８０８：Ｎｏ）、ステップＳ８１０へと進む。
【００６１】
ステップＳ８１０では、制御部１０は画像形成が終了したかどうかを判断する。制御部１０は、画像形成が終了したと判断した場合（ステップＳ８１０：Ｙｅｓ）、滑剤の回収制御を終了するが、画像形成が終了していないと判断した場合（ステップＳ８１０：Ｎｏ）、ステップＳ８０２へと戻り、滑剤回収制御を繰り返す。
【００６２】
以上説明したように、第１実施形態に係る画像形成装置１は、画像面積率及び画像形成部４の温度に基づいて感光体ドラム４１上の滑剤量を判断し、滑剤量が多いと判断した場合に、プレクリーニング帯電器４６に印加する電圧の交流成分を増大させる。
従って、第１実施形態に係る画像形成装置１によれば、滑剤をクリーニング装置４７によって回収しやすくなるため、感光体ドラム４１上の滑剤量が過多となることを防ぎ、クリーニングブレードの劣化を抑制することができる。
【００６３】
また、上記実施形態においては、電荷付与手段として画像形成装置１に既存のプレクリーニング帯電器４６を利用するため、画像形成装置１の構成や機能に影響を与えることなく、滑剤の回収制御を行うことが可能となる。
【００６４】
また、上記実施形態においては、感光体ドラム４１に印加する電圧の交流成分のみを変更するため、感光体ドラム４１やトナーの荷電への影響が生じない。さらに、プレクリーニング帯電器４６の感光体ドラム４１の回転方向下流側には、イレーサーランプ４８が配置されている。従って、画像形成中に並行して滑剤の回収制御を実行することができ、生産性への影響を抑えることができる。
【００６５】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る画像形成装置１について説明する。
第２実施形態に係る画像形成装置１は、画像形成時以外において滑剤の回収制御を行う点で、第１実施形態に係る画像形成装置と異なる。即ち、本発明の効果は感光体ドラム４１上にトナーが存在していなくても得られるため、画像やトナーパッチを形成していない状況下であっても、感光体ドラム４１が回転中であれば滑剤の回収制御を実行することができる。従って、第２実施形態に係る画像形成装置は、電源ＯＮ直後や画像形成前後の予備駆動、エンドシーケンス中等、感光体ドラム４１が背景部電位で回転中に滑剤の回収制御を行う。
なお、説明の簡略化のため、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００６６】
図９のフローチャートに基づいて、第２実施形態に係る画像形成装置１の滑剤の回収制御について説明する。
図９に示すように、制御部１０は前回画像形成時に所定枚数印刷されたかどうかを判断する（ステップＳ９０１）。所定枚数とは、第１実施形態と同様に、予め設定され記憶部６に記憶された、感光体ドラム４１上に滑剤が蓄積していると予測される枚数を指す。
制御部１０は、所定枚数印刷されていないと判断すると（ステップＳ９０１：Ｎｏ）、滑剤の回収制御を終了するが、所定枚数印刷されたと判断すると（ステップＳ９０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ９０２へと進む。
【００６７】
ステップＳ９０２では、制御部１０は、感光体ドラム４１が回転中かどうかを判断し、回転中ではないと判断した場合（ステップＳ９０２：Ｎｏ）、滑剤の回収制御を終了するが、回転中であると判断した場合（ステップＳ９０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ９０３へと進む。
【００６８】
ステップＳ９０３では、制御部１０は、前回画像形成時の潜像の書き込み情報（形成される画像情報）に基づいて、分割したセグメントＣ１〜Ｃｎのそれぞれの部分カバレッジを演算する。
【００６９】
次に、ステップＳ９０４では、制御部１０は全体カバレッジＣａｌｌ及びセグメントの部分カバレッジの最小値Ｃｍｉｎを算出する。
【００７０】
次に、ステップＳ９０５では、前回画像形成時に温度検出部Ａによって検出された、画像形成部４における温度Ｔを参照する。
【００７１】
ステップＳ９０６では、制御部１０は予測手段として機能し、画像面積率又は温度を所定の閾値と比較し、感光体ドラム４１上の滑剤量を予測する。
ここでの処理は、第１実施形態におけるステップＳ８０８の処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
制御部１０は、滑剤量が所定量よりも多いと判断した場合（ステップＳ９０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ９０７へと進む。
【００７２】
ステップＳ９０７では、制御部１０は制御手段として機能し、プレクリーニング帯電器４６に印加する電圧の交流成分を増大させ、滑剤の回収制御を終了する。
制御部１０は背景部電位で回転している際に印加されているバイアスの交流成分Ｖｐｐｎ、ｆｎを、より大きな値であるＶｐｐａ，ｆａに変更する。なお、Ｖｐｐａ、ｆａは記憶部６によって予め記憶されている。Ｖｐｐａ，ｆａの値の設定方法については後述する。
【００７３】
ステップＳ９０６において、制御部１０は、滑剤量が所定量よりも多くはないと判断した場合（ステップＳ９０６：Ｎｏ）、滑剤の回収制御を終了する。
【００７４】
以上説明したように、第２実施形態に係る画像形成装置１は、画像形成時以外おいて感光体ドラム４１が背景部電位で回転中に、プレクリーニング帯電器４６に印加する電圧の交流成分を増大させ、滑剤の回収制御を行う。
従って、第２実施形態に係る画像形成装置１によれば、電源ＯＮ時や画像形成前後の予備駆動、エンドシーケンス中等、画像形成時に限らず滑剤の回収制御を行うことができ、より効果的に滑剤の蓄積を抑制することができる。
【００７５】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る画像形成装置１について説明する。
第３実施形態に係る画像形成装置１は、第１実施形態及び第２実施形態に係る画像形成装置と比べ、感光体ドラム４１上の滑剤量が所定量よりも多いと判断した場合に、画像形成を停止して滑剤回収モードへと移行する点で異なる。
なお、説明の簡略化のため、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００７６】
図１０及び図１１のフローチャートに基づいて、第３実施形態に係る画像形成装置１の滑剤の回収制御について説明する。
図１０は、第３実施形態に係る滑剤の回収制御のフローを示す。ステップＳ１００１〜ステップＳ１００８の処理は、第１実施形態に係るステップＳ８０１〜ステップＳ８０８の処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００７７】
ステップＳ１００８において、制御部１０は、感光体ドラム４１上の滑剤量が所定量よりも多いと判断した場合（ステップＳ１００８：Ｙｅｓ）、滑剤回収モードへと移行する（ステップＳ１００９）。
【００７８】
図１１は、滑剤回収モードにおける処理を示したフローチャートである。
ステップＳ１１０１では、制御部１０は、画像形成を停止し、次いで、帯電装置４２及び現像装置４４の設定を、背景部電位条件及びシロベタ印字条件に設定する（ステップＳ１１０２）。
【００７９】
次に、制御部１０は調整手段として機能し、滑剤塗布部材４９１の回転速度をθａに変更する（ステップＳ１１０３）。ここで、滑剤塗布部材４９１は、感光体ドラム４１と同方向に回転しており、相対速度θを所定の範囲内で変更可能である。θの具体的な速度範囲は後述する。滑剤塗布部材４９１は、画像形成中は画像形成に適した速度θｎで回転しているが、θｎより小さな値であるθａに変更することで、滑剤塗布部材４９１の回転速度を遅くする。これにより、滑剤回収モード中に感光体ドラム４１に塗布される滑剤量を低減させ、効率的に回収を行うことが可能となる。
【００８０】
次に、制御部１０は、プレクリーニング帯電器４６に印加する電圧の交流成分を変更する（ステップＳ１１０４）。画像形成時には、プレクリーニング帯電器４６には、交流成分がＶｐｐｎ、ｆｎの電圧が印加されているが、それぞれより大きな値であるＶｐｐａ、ｆａに変更し、交流成分を増大させる。
【００８１】
次に、制御部１０は、滑剤塗布部材４９１の回転数をカウントし、回転数Ｒが所定の回転数であるＲａを上回ったかどうかを判断する（ステップＳ１１０５）。
ここで、所定の回転数Ｒａとは、予め設定された滑剤の回収に十分な回転数を指す。Ｒａは記憶部６によって記憶されており、制御部１０はこれを参照してステップＳ１１０５の判断を行う。
制御部１０は、カウント数ＲがＲａを上回っていないと判断した場合（ステップＳ１１０５：Ｎｏ）、回転数のカウントを１追加するが（ステップＳ１１０６）、カウント数ＲがＲａを上回ったと判断した場合（ステップＳ１１０５：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０７へと進む。
【００８２】
ステップＳ１１０７では、制御部１０は調整手段として機能し、滑剤塗布部材４９１の回転速度をθｎに変更し、ステップＳ１１０８ではプレクリーニング帯電器４６に印加する電圧の交流成分を、それぞれＶｐｐｎ、ｆｎに変更する。
即ち、感光体ドラム４１が所定の回転数Ｒａだけ回転した後に、滑剤塗布部材の回転速度及びプレクリーニング帯電器４６に印加するバイアスを、画像形成中の条件に戻し、滑剤回収モードを終了する。
【００８３】
滑剤回収モードを終了したら、画像形成を再開し、図１０のフローチャートに戻る。ステップＳ１０１０では、制御部１０は画像形成が終了したかどうかを判断し、終了していないと判断した場合（ステップＳ１０１０：Ｎｏ）、ステップＳ１００２へと戻るが、終了したと判断した場合（ステップＳ１０１０：Ｙｅｓ）、滑剤の回収制御を終了する。
【００８４】
以上説明したように、第３実施形態に係る画像形成装置は、画像形成中に感光体ドラム４１上の滑剤量が多いと判断した場合に、画像形成を停止し、滑剤回収モードへと移行する。従って、画像形成中にプレクリーニング帯電器４６に印加する電圧の交流成分を増大させる場合に比べ、短期的に交流成分を増大させるため、消費電力を抑えることができる。
また、感光体ドラム４１上に滑剤が少ない領域が存在した場合、感光体ドラム４１の表面にも加速電子が衝突することになり、少なからず感光体ドラム４１表面を変質させる虞があるが、短期的な制御によれば、このような問題を低減させることができる。
【００８５】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態に係る画像形成装置１について説明する。
第４実施形態に係る画像形成装置１は、第３実施形態に係る画像形成装置と比べ、滑剤回収モード時に、滑剤塗布部材４９１の回転速度を２段階で変更し、より厳密に滑剤の供給量を制御する点で異なっている。
なお、説明の簡略化のため、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００８６】
図１０及び図１２のフローチャートに基づいて、第４実施形態に係る画像形成装置１の滑剤の回収制御について説明する。
第３実施形態と同様に、図１０のステップＳ１００９において滑剤回収モードへと移行する。
【００８７】
図１２は、滑剤回収モードにおける処理を示したフローチャートである。
ステップＳ１２０１〜ステップＳ１２０６の処理は、図１１におけるステップＳ１１０１〜ステップＳ１１０６の処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００８８】
ステップＳ１２０７において、制御部１０は調整手段として機能し、滑剤塗布部材４９１の回転速度をθａより大きく、且つθｎより小さい値であるθｂに変更する。
次に、ステップＳ１２０８では、プレクリーニング帯電器４６に印加する電圧の交流成分を、それぞれ画像形成中の値であるＶｐｐｎ、ｆｎに変更する。
即ち、滑剤塗布部材４９１の回転速度をθｂに変更することによって、供給される滑剤量をθａでの回転時よりも増大させる。この状態で、プレクリーニング帯電器４６に印加する電圧を画像形成中の条件に戻すことで、画像形成を再開する前に新規の滑剤を感光体ドラム４１に供給する。
【００８９】
次に、制御部１０は、滑剤塗布部材４９１の回転数をカウントし、カウント数Ｒが所定の回転数であるＲｂを上回ったかどうかを判断する（ステップＳ１２０９）。
ここで、所定の回転数Ｒｂとは、予め設定された滑剤の塗布に十分な回転数を指す。Ｒｂは記憶部６によって記憶されており、制御部１０はこれを参照してステップＳ１２０９の判断を行う。
制御部１０は、カウント数ＲがＲｂを上回っていないと判断した場合（ステップＳ１２０９：Ｎｏ）、回転数のカウントを１追加するが（ステップＳ１２１０）、回転数ＲがＲｂを上回ったと判断した場合（ステップＳ１２０９：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２１１へと進む。
【００９０】
ステップＳ１２１１では、制御部１０は調整手段として機能し、滑剤塗布部材４９１の回転速度をθｎに変更し、滑剤回収モードを終了する。
滑剤回収モードを終了したら、画像形成を再開し、図１０のフローチャートに戻る。ステップＳ１０１０では、第３実施形態の場合と同様に、制御部１０は画像形成が終了したかどうかを判断し、終了していないと判断した場合（ステップＳ１０１０：Ｎｏ）、ステップＳ１００２へと戻るが、終了したと判断した場合（ステップＳ１０１０：Ｙｅｓ）、滑剤の回収制御を終了する。
【００９１】
以上説明したように、第４実施形態に係る画像形成装置１は、滑剤塗布部材４９１の回転数がＲａに達した後、滑剤塗布部材４９１の回転速度を増加させ、新規の滑剤を感光体ドラム４１に塗布する。滑剤は、既に滑剤層が形成されている離型性の高い領域よりも、感光体ドラム４１が露出している離型性の低い領域に塗布されやすい。
従って、画像形成時に滑剤が比較的少ないベタ部において、滑剤が優先的に供給されるため、滑剤回収モード中に滑剤を回収しすぎる虞がなく、画像形成再開時に滑剤不足によるスリヌケを抑制することができる。
【００９２】
なお、第３実施形態及び第４実施形態においては、滑剤回収モードは滑剤塗布部材４９１の回転数に応じて制御を行うものとしたが、これに限らず、例えば回転時間ｔを計測するものとし、所定の時間経過した場合に、滑剤塗布部材４９１の回転速度を変更することとしてもよい。
【００９３】
［他の実施形態］
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、上記の実施形態は本発明の好適な例であり、これに限定されない。
【００９４】
例えば、上記実施形態においては、プレクリーニング帯電器４６としてコロトロン帯電器を利用したが、これに限らず、スコロトロン帯電器や、感光体ドラム４１に接触して、或は近接して回転する帯電ローラー等、感光体ドラム４１及び転写残トナーに電荷を付与可能な帯電器を用いることが可能である。
【００９５】
また、電荷付与手段としてプレクリーニング帯電器４６を用いたが、帯電装置４２を電荷付与手段として利用することが可能である。この場合、帯電装置４２は帯電手段としても機能する。電荷付与手段として帯電装置４２を用いる場合についての詳細な説明は後述する。
若しくは、これらの他に別途電荷付与手段を設けることも可能であるが、プレクリーニング帯電器４６や帯電装置４２を電荷付与手段として用いることで、新たな構成を追加する必要がなく、低コストで本発明を実現可能である。
【００９６】
また、上記実施形態においては、滑剤塗布機構４９をクリーニング装置４７の上流側に配置させているが、クリーニング装置４７の下流側に配置させる構成としてもよい。
【００９７】
また、感光体ドラム４１上の滑剤量を予測する方法として、画像面積率・画像パターン情報及び感光体ドラム４１付近の温度情報に基づいて判断する例を挙げたが、これに限定されない。
例えば、現像装置４４に供給されるトナーの量から、感光体ドラム４１上の滑剤量を予測するものとしてもよい。図５のように、全体カバレッジが低い、即ちトナーボトルから現像装置４４へのトナーの供給量が少ない場合には、現像装置４４中のトナーが保持する外添剤量が減少する。その結果、クリーニング装置４７によって回収される滑剤の量が減少し、感光体ドラム４１上の滑剤の量が多くなる。従って、トナーボトルの重量を逐次測定する手段を設け、トナー供給量から滑剤量を予測することが可能である。或は、トナーボトルから現像装置４４へのトナー搬送を行うモーターの駆動時間・駆動回数からトナー供給量を予測するものとしてもよい。
【００９８】
また、感光体ドラム４１上の滑剤量を予測する方法として、感光体ドラム４１上の滑剤量の代用値を検出して、滑剤量を予測することも可能である。例えば、感光体ドラム４１上の滑剤の一部をサンプリングし、Ｘ線光電子分光分析装置により求められるステアリン酸亜鉛の中の亜鉛の比率から滑剤量を予測する。
【００９９】
また、中間転写ベルト４５１を省いて感光体ドラム４１から直接記録媒体へ転写させる直接転写方式に対しても本発明は適用可能である。その他従来から用いられる電子写真各プロセス技術は、画像形成装置１の目的に応じて任意の構成と組み合わせることができる。
【０１００】
本発明の効果を確認するため、コニカミノルタ社製デジタル印刷システム「bizhub PRESS Ｃ１070」をベースとした実験機を用いて、効果を検証した。
【０１０１】
（装置の構成）
（１）感光体ドラム４１
感光体ドラム４１は、アルミニウムよりなるドラム状の金属基体の外周面に、ポリカーボネート樹脂よりなる厚さ２５μｍの感光層が形成されたドラム状の有機感光体を用いた。感光体ドラム４１は４０ｍｍ／ｓｅｃで回転している。
（２）現像装置４４
現像装置４４としては、線速度６００ｍｍ／ｍｉｎで回転駆動される現像スリーブ４４１を備え、この現像スリーブに感光体ドラム４１の表面電位と同極性のバイアス電圧が印加され、現像剤４４２としての二成分現像剤によって反転現像が行われるものを用いた。
（３）転写装置４５
中間転写体として、導電性を付与したポリイミド樹脂からなる無端状の中間転写ベルト４５１を用い、中間転写ベルト４５１を介して感光体ドラム４１に圧接し、トナーの帯電極性とは逆極性の電圧を印加する転写ローラー４５２を設けている。
（４）滑剤塗布機構４９
滑剤塗布部材４９１は、導電性ファーブラシ：導電性ポリエステル繊維を用い、ブラシ毛長さとしては３ｍｍで、ローラーの径はφ１４ｍｍ。
感光体ドラム４１に対して同方向回転しており、相対速度θ：０．５〜２．０で変更可能である。比較例・実施例ではθｎ：１．３５に設定している。
固形滑剤４９２は滑剤塗布部材４９１に対して圧縮バネにより押圧保持されている。固形滑剤４９２にはステアリン酸亜鉛を使用する。
（５）クリーニング装置４７
クリーニング装置４７としては、ウレタンゴムよりなる反発弾性率が５０％（２５℃）、ＪＩＳ Ａ硬度が７０°、厚さが２．００ｍｍ、自由長が１０ｍｍ、幅が３２４ｍｍのクリーニングブレードを用い、感光体ドラム４１に対する当接荷重を２０Ｎ／ｍ、当接角１５°となるように設定した。
（６）トナー
二成分現像剤を構成するトナーは、乳化重合法により製造された体積平均粒径が６．５μｍのトナー粒子よりなり、負帯電性を有する。シリカやチタニアの微粒子が外添処理されている。
【０１０２】
（画像パターン）
全体カバレッジの異なる図４のような縦帯チャートを作成し、セグメント数Ｎ＝１２として分割した。なお、全体カバレッジは帯幅によって変更する。
全体カバレッジを３．５％（低カバレッジ条件：低カバ）、７０％（高カバレッジ条件：高カバ）で切替え、Ａ４サイズの用紙を横向き（Ｑの方向に搬送）で各３０００枚ランニングした。
各全体カバレッジ条件にて３０００枚プリント後にシロ部（セグメントＣｎ＝０％）及び、ベタ部（セグメントＣｎ＝１００％）の滑剤量を測定し、後述する上限値以下であれば○、上限値を超えていれば過剰とみなして×として○×評価した。なお、本実験で用いた各種閾値は、Ｃａ＝３０％、Ｃｂ＝５％、Ｔａ＝２５℃である。
以上の評価を、低温環境（１０℃）と高温環境（３０℃）の両環境で行った。
【０１０３】
（滑剤量の上限値）
感光体ドラム４１にクリーニング装置４７としてのクリーニングブレードを当接し、感光体ドラム４１の駆動トルクを測定した。測定には、表面の滑剤量が異なる複数の感光体ドラム４１を作成・準備した。
滑剤量の異なる感光体ドラム４１作成方法としては、図１の画像形成装置を用いて白ベタ（全体カバレッジＣａｌｌ＝０％）を連続印字し、印字枚数を異ならせることで、感光体ドラム４１上の滑剤量を異ならせた。
滑剤量の測定には、Ｘ線光電子分光分析装置により求められるステアリン酸亜鉛中の亜鉛の比率で代用した。印字枚数が増えていくと、現像装置４４からの滑剤供給が繰り返され、感光体ドラム４１上の滑剤量は増加した。
滑剤が塗布された状態のトルクは潤滑性のために低いものの、更に滑剤量が増えていくとトルクは高くなった。クリーニングブレードと感光体ドラム４１が密着するためと考えられる。この密着状態で長期間印字を継続すると、クリーニングブレード摩耗が進行してしまう。ここで得られた滑剤量とトルクの関係から、トルクが一定以下になるように、滑剤量の上限値を定めた。
【０１０４】
（実験結果１）
＜比較例１＞
全ての条件において、電荷付与手段を用いなかった。
【０１０５】
＜比較例２＞
電荷付与手段としてのコロトロン帯電器からなるプレクリーニング帯電器４６を設け、Ｖｄｃ=２０００Ｖ・Ｖｐｐａ＝５０００Ｖのバイアスを印可した。
【０１０６】
＜実施例１＞
比較例２のプレクリーニング帯電器４６において、温度が閾値以上（Ｔ≧Ｔａ）、即ち、高温（３０℃）の時にＶｄｃ＝２０００Ｖ・Ｖｐｐａ＝７０００Ｖのバイアスを印加した。
【０１０７】
＜実施例２＞
比較例２のプレクリーニング帯電器４６において、全体カバレッジＣａｌｌが閾値Ｃａ以下、即ち、低カバレッジ条件の時にＶｄｃ＝２０００Ｖ・Ｖｐｐａ＝７０００Ｖのバイアスを印加した。
【０１０８】
＜実施例３＞
比較例２のプレクリーニング帯電器４６において、部分カバレッジの最小値Ｃｍｉｎが閾値Ｃｂ以下の時にＶｄｃ＝２０００Ｖ・Ｖｐｐａ＝７０００Ｖのバイアスを印加した。
【０１０９】
＜実施例４＞
比較例２のプレクリーニング帯電器４６において、温度、全体カバレッジＣａｌｌ、セグメントＣｎを参照して、図１３に従って、ＶｐｐａをＤ＝５０００Ｖ、Ｃ＝５５００Ｖ、Ｂ＝６０００Ｖ、Ａ＝７０００Ｖに設定した。
【０１１０】
【表１】
2018077377.tif 000003
【０１１１】
比較例１では、高温環境・低カバレッジ条件下で、シロ部において滑剤量が上限値を超えてしまう。
比較例２では、プレクリーニング帯電器４６を設けても、上限値を超えてしまう。
実施例１では、プレクリーニング帯電器４６に電圧の印加を行った高温環境下では、滑剤を回収しやすくするため、上限値に収まる。なお、低温環境下では電圧の変更を行っていないため、比較例１と同様の結果が得られた。
実施例２では、プレクリーニング帯電器４６に電圧の印加を行った低カバレッジ条件下で滑剤を回収しやすくするため、上限値に収まる。なお、高カバレッジ条件下では電圧の変更を行っていないため、比較例１と同様の結果が得られた。
実施例３では、部分カバレッジが低い時に滑剤を回収しやすくするため、各条件下で上限値に収まる。
【０１１２】
しかし実施例１〜３では表Iの●で示す条件において、感光体上の滑剤量が少なくなることが確認された。３０００枚印字後に黒ベタ（全体カバレッジＣａｌｌ＝１００％）を印字すると、●で示す条件下ではクリーニングブレード通過後の感光体ドラム４１上にスリヌケが観察された。これは比較例１、２でも滑剤量が少なく、上限値を超えていなかった条件において、実施例１〜３で滑剤が回収されやすくなることにより、滑剤量が少なくなってしまったと考えられる。感光体上の滑剤量が不足することにより、感光体とトナーとの離型性が確保されず、また感光体とクリーニングブレードとの接触不安定性によりスリヌケが発生したと考えられる。
【０１１３】
実施例４では各条件に応じてＶｐｐａの設定を変更するため、比較例１，２で×であった条件下でも滑剤量が上限値に収まり、実施例１〜３の●で示す条件下でも、滑剤量が不足することなくスリヌケが発生しなかった。
【０１１４】
なお、プレクリーニング帯電器４６のＶｐｐを変更しても、プレクリーニング帯電器４６の役割である感光体ドラム４１表面への電位の付与、及び転写残トナーへの電荷の付与に影響はなかった。電圧の直流成分を変更すると、トナー電荷や感光体ドラム４１の表面電位が変動してしまう。しかし交流成分を変更するだけであれば、放電の回数が変動するだけなので、基本的に収束する電位・電荷への影響はない。
また感光体ドラム４１の表面電位に微小なＡＣピッチの電位ムラが生じ、これがＶｐｐの変更によって変動したとしても、プレクリーニング帯電器４６を通過後のイレーサーランプ４８で除電されるため、画像品質に影響することはない。
【０１１５】
（実験結果２）
＜比較例３＞
プレクリーニング帯電器４６をＶｄｃ＝２０００Ｖ・Ｖｐｐ＝５０００Ｖで一定とし、電荷付与手段として、帯電ローラーより構成される帯電装置４２を利用した。
帯電ローラーには、軸径φ１０ｍｍのステンレスよりなる導電性軸芯体の外周に導電性弾性体を形成した。帯電ローラーは弾性バネで感光体ドラム４１に当接する構成とし、更に帯電ローラーの軸芯の一端に設けたギアをモーターで駆動し、帯電ローラーは感光体ドラム４１と等速でウィズ方向に駆動した。軸芯に感光体ドラム４１の帯電のためのバイアスを印可可能な構成とした。感光体ドラム４１表面に背景部電位（−６００Ｖ）を帯電可能なバイアス条件の選定を行った。
直流成分−６５０Ｖ、周波数４ｋＨｚ、ｓｉｎ波、Ｄｕｔｙ５０％。Ｖｐｐを１０００Ｖから２５００Ｖまで１００Ｖ刻みで変化させ、感光体ドラム４１の表面電位を表面電位計で測定し、１２８階調のハーフ画像をコート紙に印字し、画像品質評価を実施した。結果、Ｖｐｐの上昇と共に背景部電位が上昇し、あるＶｐｐ（Ｖｍｉｎとする）で背景部電位はおよそ−６００Ｖで安定した。Ｖｐｐ＝Ｖｍｉｎでは画像にムラが見られたが、Ｖｍｉｎ＋１００Ｖ〜Ｖｍｉｎ＋７００Ｖまでは画像品質に異常なく、設定可能であった。よってＶｐｐｎ＝Ｖｐｐｘ＝Ｖｍｉｎ＋２００Ｖ、ｆｎ＝４ｋＨｚに設定した。
【０１１６】
＜実施例５＞
比較例３の帯電装置４２において、Ｖｐｐｎ＝Ｖｐｐｘ＋２００Ｖに設定した。
【０１１７】
＜実施例６＞
比較例３の帯電装置４２において、周波数ｆｎ＝５ｋＨｚに設定した。
【０１１８】
【表２】
2018077377.tif 000004
【０１１９】
表IIに示すように、比較例３、実施例５、実施例６の画像形成装置に対して、滑剤量が多くなりやすい高温環境・低カバレッジ条件下（３．５％）でＡ４サイズの用紙を３０００枚印字し、印字後の感光体ドラム４１上のシロ部の滑剤量を、上限値に対して○×評価した。
【０１２０】
比較例３は画像品質に問題ないものの、高温環境・低カバレッジ条件下のシロ部で滑剤量が上限値を超えてしまった。
実施例５は滑剤量が上限値に収まった。これはＶｐｐが高くなることで、放電に必要な電位差以上になる放電時間が長くなったことと、感光体と帯電ローラーとの間でより大きな電位差による放電強度の強い放電が生じるようになったことで、より滑剤を回収しやすくする効果が促進されたためである。
実施例６も滑剤量が上限値に収まった。これは周波数が高まったことで、通過中の感光体ドラム４１表面に対する放電回数が増えたため、より滑剤を回収しやすくする効果が促進されたためである。
【０１２１】
電荷付与手段として帯電ローラーを用いた場合、近接放電の為、コロトロン帯電器に比べ放電点が滑剤に近く、より低い印加電位差で滑剤を回収しやすくする効果が得られる。このためＶｐｐの変動幅に対してより高感度に感光体ドラム４１上の滑剤量を制御できるため、電源を小さくし省エネルギーとすることが可能である。
【０１２２】
（実験結果３）
＜実施例７＞
比較例３の帯電装置４２において、５００枚印字毎に滑剤回収モードを実施した。回収モード中のＶｐｐをＶｐｐａ＝Ｖｐｐｘ＋４００Ｖに設定し、滑剤塗付部材４９１の回転速度をθｎ：１．３５からθａ：１．０に速度変更し、滑剤塗付部材４９１から感光体ドラム４１表面への滑剤の供給速度を低下させた。なお、供給速度はトナーや外添剤、滑剤塗布の均一性に影響を与えない範囲で低下させるのが望ましい。感光体ドラム４１の回転数Ｒａ＝５０回転とし、５０回転後にＶｐｐと滑剤塗付部材４９１の回転速度をＶｐｐｎ、θｎに設定して、画像形成を再開した。
滑剤回収モード中の帯電装置４２の直流成分、現像装置４４等の条件は、シロベタ印字中の条件、背景部電位条件とした。
【０１２３】
＜実施例８＞
実施例７において、回収モードの感光体ドラム４１の５０回転後に、滑剤塗布部材４９１の回転速度をθａ：１．０からθｂ：１．６に速度変更し、滑剤塗付部材４９１から感光体ドラム４１表面への滑剤の供給速度を増大させた。この条件下で、シロベタ印字条件・背景部電位条件で回転数Ｒｂ＝５回転し、５回転後にＶｐｐをＶｐｐｎ（＝Ｖｐｐｘ）に、滑剤塗付部材４９１のθをθｎに設定して、画像形成を再開した。
【０１２４】
【表３】
2018077377.tif 000005
【０１２５】
表IIIに示すように、実施例７及び実施例８の画像形成装置に対して、滑剤量が多くなりやすい高温環境・低カバレッジ条件下（３．５％）でＡ４サイズの用紙を３０００枚印字し、印字後の感光体ドラム４１上のシロ部の滑剤量を、上限値に対して○×評価した。
【０１２６】
実施例７では、滑剤量が上限値に収まった。これは縦帯チャート画像形成により、感光体ドラム４１表面上の滑剤量が増大した場合に、滑剤回収モードに移行してＶｐｐを増大させて滑剤を回収しやすくし、感光体ドラム４１の回転でクリーニングブレードを通過させることで滑剤を回収したためである。更に、滑剤塗付部材４９１の滑剤供給速度を低下させることで滑剤供給量を減らした。
【０１２７】
しかし、実施例７の条件で縦帯チャートの画像形成を再開すると、再開直後のベタ部（Ｃｎ＝１００％）でクリーニング装置４７からのトナーのスリヌケが発生した。これは画像形成中に滑剤量がそれほど多くなかったベタ部も、滑剤回収モード中に滑剤を回収し、殆ど滑剤が存在しなくなったことによる。直後にＣｎ＝１００％の多量のトナーを通過させたことで、滑剤量不足によるスリヌケが発生した。
【０１２８】
実施例８は滑剤回収モードの感光体ドラム４１のＲａ＝５０回転後に、滑剤塗付部材４９１の滑剤供給速度を増大して回転することで、画像形成前に新規の滑剤を感光体に供給する。滑剤は、既に滑剤層ができている離型性の高い部分よりも、感光体ドラム４１が露出している離型性の低い部分に塗布されやすいため、ベタ部が現像される部分により多くの滑剤が供給される。これにより直後にＣｎ＝１００％の多量のトナーがクリーニングブレードに到達しても、滑剤による離型性によりスリヌケが発生することがない。
【０１２９】
実施例１〜６は画像形成中も常時交流成分を増大させるのに対して、実施例７及び実施例８は通常条件で画像形成し、短期的に交流成分を増大させる。画像形成中に交流成分を変更させることがないため、より確実に画像形成に影響することを防止できる。
また、交流成分を増大させる時間が短いため、消費エネルギーを抑制できる。
さらに、交流成分を増大させることは上述の通り、放電強度や放電回数を増やすことにつながる。感光体ドラム４１上に滑剤が少ない領域が存在した場合、感光体ドラム４１表面にも加速電子が衝突することになり、少なからず感光体ドラム４１表面も変質させる影響がある。実施例７及び実施例８の交流成分を増大させる時間が短い点は、感光体ドラム４１の変質抑制に対しても有利である。
【０１３０】
以上、本発明に係る実施例に基づいて具体的に説明したが、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、本発明の主旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【０１３１】
１  画像形成装置
２  自動原稿搬送部
３  スキャナー部
４  画像形成部
４１  感光体ドラム（像担持体）
４２  帯電装置（帯電手段、第１帯電手段、電荷付与手段）
４３  露光装置
４４  現像装置（現像手段）
４４１  現像スリーブ
４４２  現像剤
４５  転写装置（転写手段）
４５１  中間転写ベルト
４５２  転写ローラー
４６  プレクリーニング帯電器（第２帯電手段、電荷付与手段）
４７  クリーニング装置（清掃手段）
４８  イレーサーランプ（除電手段）
４９  滑剤塗布機構（供給手段）
４９１  滑剤塗布部材
４９２  固形滑剤
５  給紙部
６  記憶部
７  操作表示部
１０  制御部（予測手段、判断手段、調整手段、制御手段）
Ａ  温度検出部（検出手段）
【図１】
2018077377.tif 000006
【図２】
2018077377.tif 000007
【図３】
2018077377.tif 000008
【図４】
2018077377.tif 000009
【図５】
2018077377.tif 000010
【図６】
2018077377.tif 000011
【図７】
2018077377.tif 000012
【図８】
2018077377.tif 000013
【図９】
2018077377.tif 000014
【図１０】
2018077377.tif 000015
【図１１】
2018077377.tif 000016
【図１２】
2018077377.tif 000017
【図１３】
2018077377.tif 000018