(57)【要約】【課題】簡易な方式でクリーニングブレードの先端へトナー供給用のトナー像のトナーを供給可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、像担持体と、像担持体に担持されたトナー像を転写媒体に転写させる転写部と、転写部を通過した像担持体の周面をクリーニングするクリーニングブレードと、転写部を通過してクリーニングブレードに到達する前の像担持体の周面に当接して回転するクリーニング部材と、画像のトナー像を像担持体に担持させて転写媒体へ転写する第１モードと、トナー供給用のトナー像を像担持体に担持させてクリーニングブレードへ供給する第２モードとを実行可能な制御部とを備える。制御部は、第２モードにおいて少なくともトナー供給用のトナー像がクリーニング部材を通過する場合には、クリーニング部材のクリーニング性を低下させるためにクリーニング部材に印加するバイアス条件を変更する。【選択図】図５
2019086561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体に担持されたトナー像を転写媒体に転写させる転写部と、
前記転写部を通過した前記像担持体の周面をクリーニングするクリーニングブレードと、
前記転写部を通過して前記クリーニングブレードに到達する前の前記像担持体の周面に当接して回転するクリーニング部材と、
画像のトナー像を前記像担持体に担持させて前記転写媒体へ転写する第１モードと、トナー供給用のトナー像を前記像担持体に担持させて前記クリーニングブレードへ供給する第２モードとを実行可能な制御部とを備え、
前記制御部は、前記第２モードにおいて少なくとも前記トナー供給用のトナー像が前記クリーニング部材を通過する場合には、前記クリーニング部材のクリーニング性を低下させるために前記クリーニング部材に印加するバイアス条件を変更する、画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーニング部材からトナーを回収する回収部材をさらに備える、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第２モードにおいて、前記回収部材の回収性を低くする、請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第２モードにおいて、前記回収部材と前記クリーニング部材との間に設定される回収バイアスを変更する、請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第２モードを実行する前に前記回収部材と前記クリーニング部材との間に設定される回収バイアスを前記第１モードの場合と異なる回収バイアスに設定する、請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第２モードにおいて、前記回収バイアスを前記トナー供給用のトナー像が前記クリーニング部材に到達するタイミングまでの間に変更する、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記クリーニング部材は、前記像担持体に滑材を塗布する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記トナー供給用のトナー像は、前記像担持体の画像領域全幅にわたって形成されたトナー像である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記転写部は、前記第２モードにおいて、トナー像を前記転写媒体に転写させる転写率を低下させる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記第１モードにおいて、前記クリーニング部材に対して現像時のトナー帯電極性と逆極性を印加し、前記第２モードにおいて、現像時のトナー帯電極性と同極性のバイアス電圧を印加する、請求項１〜９のいず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】
本開示は、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いる画像形成装置では、転写残トナー、未転写トナー、上流色トナーが下流側の転写部で下流色の感光体に逆転写される逆転写トナー等、残留するトナーを清掃するためにクリーニングブレードを当接して感光体上のトナーを清掃している。
【０００３】
この際、多量の残留トナーがクリーニングブレードに到達すると、ブレード部を残留トナーがすり抜けるクリーニング不良が発生する。
【０００４】
高速印字を行う画像形成装置では、特に高カバレッジの画像のニーズが高いことから残留トナーが多い傾向がある。
【０００５】
高カバレッジ画像に対応して、クリーニングブレードのクリーニング不良を防止するために、クリーニングブレードの上流（感光体回転方向）に補助クリーニングブラシを設置することで、残留トナーを感光体から除去するクリーニングシステムが採用されている。
【０００６】
一方で、クリーニングブレードは感光体と接するエッジ部に、残留トナーが堰き止められたトナー層が形成されており、このエッジ部のトナー層により感光体とクリーニングブレードの潤滑性が確保され、クリーニング性とクリーニングブレードのゴムの摩耗耐久性が保たれている。
【０００７】
補助クリーニングブラシの残留トナーのクリーニン性を高く設定すると、クリーニングブレードエッジに十分な残留トナーが到達しないことから、エッジ部のトナー層が形成されなくなり、クリーニング不良やブレードの摩耗による耐久性の低下といった問題が生じる。
【０００８】
この点で、特開２０１２−１５０３１２号公報では、ブレード上流のクリーニングローラで回収したトナーを再供給する構成が開示されている。
【０００９】
しかしながら、補助クリーニングブラシから回収された貯留トナーを供給することから、画像パターンによって貯留トナー量が変化することからクリーニングブレードに安定してトナーを供給することが出来ない可能性がある。
【００１０】
また、特開２０１７−９９１３号公報では、クリーニングブレードのエッジ部にトナーを供給するトナー供給モードを設け、トナー供給モード時に上流の補助クリーニングブラシの回転数を下げることでクリーニングブレードにトナーを供給する方式を開示している。
【００１１】
しかしながら、クリーニングブラシの回転数を制御する必要であり、制御が複雑になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１２−１５０３１２号公報
【特許文献２】特開２０１７−９９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本開示は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、簡易な方式でクリーニングブレードの先端へトナー供給用のトナー像のトナーを供給可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
ある局面に従う画像形成装置は、像担持体と、像担持体に担持されたトナー像を転写媒体に転写させる転写部と、転写部を通過した像担持体の周面をクリーニングするクリーニングブレードと、転写部を通過してクリーニングブレードに到達する前の像担持体の周面に当接して回転するクリーニング部材と、画像のトナー像を像担持体に担持させて転写媒体へ転写する第１モードと、トナー供給用のトナー像を像担持体に担持させてクリーニングブレードへ供給する第２モードとを実行可能な制御部とを備える。制御部は、第２モードにおいて少なくともトナー供給用のトナー像がクリーニング部材を通過する場合には、クリーニング部材のクリーニング性を低下させるためにクリーニング部材に印加するバイアス条件を変更する。
【００１５】
好ましくは、クリーニング部材からトナーを回収する回収部材をさらに備える。
好ましくは、制御部は、第２モードにおいて、回収部材の回収性を低くする。
【００１６】
好ましくは、制御部は、第２モードにおいて、回収部材とクリーニング部材との間に設定される回収バイアスを変更する。
【００１７】
好ましくは、制御部は、第２モードを実行する前に回収部材とクリーニング部材との間に設定される回収バイアスを第１モードの場合と異なる回収バイアスに設定する。
【００１８】
好ましくは、制御部は、第２モードにおいて、回収バイアスをトナー供給用のトナー像がクリーニング部材に到達するタイミングまでの間に変更する。
【００１９】
好ましくは、クリーニング部材は、像担持体に滑材を塗布する。
好ましくは、トナー供給用のトナー像は、像担持体の画像領域全幅にわたって形成されたトナー像である。
【００２０】
好ましくは、転写部は、第２モードにおいて、トナー像を転写媒体に転写させる転写率を低下させる。
【００２１】
好ましくは、制御部は、第１モードにおいて、クリーニング部材に対して現像時のトナー帯電極性と逆極性を印加し、第２モードにおいて、現像時のトナー帯電極性と同極性のバイアス電圧を印加する。
【００２２】
本発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される本発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の画像形成装置は、簡易な方式でクリーニングブレードの先端へトナー供給用のトナー像のトナーを供給可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】画像形成装置１００の全体構造の一例を示す図である。
【図２】画像形成装置１００の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態に基づくクリーニングユニット１７の構成を示す図である。
【図４】クリーニングブレード４７のエッジ部の断面の拡大図を示す。
【図５】実施形態に基づくクリーニングユニット１７のバイアス制御を説明するフロー図である。
【図６】別の実施形態に基づくクリーニングユニット１７のバイアス制御を説明するフロー図である。
【図７】第２の実施形態に基づくクリーニングユニット１７＃の構成について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ、各実施形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。
【００２６】
以下の実施形態では、画像形成装置としては、たとえばＭＦＰ、プリンター、複写機、またはファクシミリなどが挙げられる。
【００２７】
＜第１の実施形態＞
［１．画像形成装置１００の構成］
図１は、画像形成装置１００の全体構造の一例を示す図である。
【００２８】
図１を参照して、実施形態に従う画像形成装置１００について説明する。
図１には、カラープリンターとしての画像形成装置１００が示されている。以下では、カラープリンターとしての画像形成装置１００について説明するが、画像形成装置１００は、カラープリンターに限定されない。たとえば、画像形成装置１００は、モノクロプリンターであってもよいし、モノクロプリンターまたはカラープリンターとファクシミリとの複合機（所謂ＭＦＰ（Multi  Functional  Peripheral））であってもよい。
【００２９】
画像形成装置１００は、画像読取部としてのスキャナー２０と、画像形成部９０（詳細には、９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋ）を備えるプリンター２５とを備える。スキャナー２０は、カバー２１と、用紙台２２と、トレー２３と、ＡＤＦ（Auto  Document  Feeder）２４とで構成されている。カバー２１の一端は、用紙台２２に固定されており、カバー２１は、当該一端を支点として開閉可能に構成されている。
【００３０】
画像形成装置１００のユーザーは、カバー２１を開くことで、原稿を用紙台２２にセットすることができる。画像形成装置１００は、原稿が用紙台２２にセットされた状態でスキャン指示を受け付けると、用紙台２２にセットされた原稿のスキャンを開始する。また、画像形成装置１００は、原稿がトレー２３にセットされた状態でスキャン指示を受け付けると、ＡＤＦ２４によって１枚ずつ自動的に原稿を読み取る。
【００３１】
プリンター２５は、画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋと、ＩＤＣ（Image  Density  Control）センサー１９と、転写ベルト３０と、一次転写ローラー３１と、転写駆動機３２と、二次転写ローラー３３と、カセット３７Ａ〜３７Ｃと、従動ローラー３８と、駆動ローラー３９と、タイミングローラー４０と、クリーニングユニット４３と、定着器７０と、制御装置１０１とを備える。
【００３２】
画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋは、転写ベルト３０に沿って順に並べられている。画像形成部９０Ｙは、トナーボトル１５Ｙからトナーの供給を受けてイエロー（Ｙ）のトナー像を形成する。画像形成部９０Ｍは、トナーボトル１５Ｍからトナーの供給を受けてマゼンタ（Ｍ）のトナー像を形成する。画像形成部９０Ｃは、トナーボトル１５Ｃからトナーの供給を受けてシアン（Ｃ）のトナー像を形成する。画像形成部９０Ｋは、トナーボトル１５Ｋからトナーの供給を受けてブラック（ＢＫ）のトナー像を形成する。
【００３３】
画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋは、それぞれ、転写ベルト３０に沿って転写ベルト３０の回転方向の順に配置されている。画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋはそれぞれ、回転可能に構成されている感光体１０と、帯電装置１１と、露光装置１３と、現像器１４と、クリーニングユニット１７と、トナーセンサ１８とを備える。
【００３４】
画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋがそれぞれ、上述したように作動した後に、転写駆動機３２の転写によって、イエロー（Ｙ）のトナー像、マゼンタ（Ｍ）のトナー像、シアン（Ｃ）のトナー像、およびブラック（ＢＫ）のトナー像が順に重ねられて感光体１０から転写ベルト３０に転写される。これにより、カラーのトナー像が転写ベルト３０上に形成される。
【００３５】
ＩＤＣセンサー１９は、転写ベルト３０上に形成されるトナー像３５の濃度を検知する。典型的には、ＩＤＣセンサー１９は、反射型フォトセンサーからなる光強度センサーであり、転写ベルト３０の表面からの反射光強度を検知する。
【００３６】
転写ベルト３０は、従動ローラー３８と駆動ローラー３９とに張架されている。駆動ローラー３９はモーター（図示しない）に接続されている。制御装置１０１が当該モーターを制御することにより、駆動ローラー３９は回転する。転写ベルト３０および従動ローラー３８は、駆動ローラー３９に連動して回転する。これにより、転写ベルト３０上のトナー像３５が二次転写ローラー３３に送られる。
【００３７】
カセット３７Ａ〜３７Ｃのそれぞれには、異なる大きさの用紙がセットされる。用紙は、記録媒体の一例である。用紙は、カセット３７Ａ〜３７Ｃのいずれかから１枚ずつタイミングローラー４０によって搬送経路４１に沿って二次転写ローラー３３に送られる。制御装置１０１は、用紙が送り出されるタイミングに合わせて、二次転写ローラー３３に印加する転写電圧を制御する。
【００３８】
二次転写ローラー３３は、トナー像３５の帯電極性と逆極性の転写電圧を搬送中の用紙に印加する。その結果、トナー像３５は、転写ベルト３０から二次転写ローラー３３に引き付けられ、転写ベルト３０上のトナー像３５が転写される。二次転写ローラー３３への用紙の搬送タイミングは、転写ベルト３０上のトナー像３５の位置に合わせてタイミングローラー４０によって制御される。その結果、転写ベルト３０上のトナー像３５は、用紙の適切な位置に転写される。
【００３９】
定着器７０は、定着器７０を通過する用紙を加圧および加熱する。これにより、トナー像は用紙に定着する。その後、用紙は、トレー４９に排紙される。
【００４０】
クリーニングユニット４３は、転写ベルト３０から用紙へのトナー像の転写後に転写ベルト３０の表面に残留するトナーを回収する。回収されたトナーは、搬送スクリュー（図示しない）で搬送され、廃トナー容器（図示しない）に貯められる。
【００４１】
［２．ハードウェア構成］
図２は、画像形成装置１００の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。
【００４２】
図２を参照して、画像形成装置１００のハードウェア構成の一例について説明する。
図２に示すように、画像形成装置１００は、スキャナー２０およびプリンター２５に加え、制御装置１０１と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１０２と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）１０３と、ネットワークインターフェイス１０４と、操作パネル１０５と、記憶装置１２０とを含む。
【００４３】
制御装置１０１は、たとえば、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、少なくとも１つのＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、少なくとも１つのＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、またはそれらの組み合わせなどによって構成される。
【００４４】
制御装置１０１は、画像形成装置１００の制御パラメーターを調整するためのプログラム１２２などの各種プログラムを実行することで画像形成装置１００の動作を制御する。
【００４５】
制御装置１０１は、プログラム１２２の実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置１２０からＲＡＭ１０３にプログラム１２２を読み出す。ＲＡＭ１０３は、ワーキングメモリとして機能し、プログラム１２２の実行に必要な各種データを一時的に格納する。
【００４６】
ネットワークインターフェイス１０４には、アンテナ（図示しない）などが接続される。画像形成装置１００は、アンテナを介して、外部の通信機器との間でデータをやり取りする。外部の通信機器は、たとえば、スマートフォンなどの携帯通信端末、サーバーなどを含む。画像形成装置１００は、プログラム１２２をアンテナを介してサーバーからダウンロードできるように構成されてもよい。
【００４７】
操作パネル１０５は、ディスプレイとタッチパネルとで構成されている。ディスプレイおよびタッチパネルは互いに重ねられており、画像形成装置１００に対する操作をタッチ操作で受け付ける。一例として、操作パネル１０５は、制御パラメーターの調整処理の実行のための操作などを受け付ける。
【００４８】
記憶装置１２０は、たとえば、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）その他の記憶装置である。記憶装置１２０は、内蔵式、外付け式のいずれであってもよい。記憶装置１２０は、本実施形態に従うプログラム１２２などを格納する。ただし、プログラム１２２の格納場所は記憶装置１２０に限定されず、制御装置１０１の記憶領域（たとえば、キャッシュなど）、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。
【００４９】
プログラム１２２は、単体のプログラムとしてではなく、任意のプログラムの一部に組み込まれて提供されてもよい。この場合、本実施形態に従う制御処理は、任意のプログラムと協働して実現される。このような一部のモジュールを含まないプログラムであっても、本実施形態に従うプログラム１２２の趣旨を逸脱するものではない。
【００５０】
さらに、プログラム１２２によって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。さらに、少なくとも１つのサーバーがプログラム１２２の処理の一部を実行する所謂クラウドサービスのような形態で画像形成装置１００が構成されてもよい。
【００５１】
プリンター２５には、クリーニングユニット１７が設けられている。クリーニングユニット１７は、補助クリーニングブラシ４４と、回収ローラー４５と、バイアス電圧を供給するバイアス印加電源６０とを含む。
【００５２】
［３．クリーニングユニット１７］
図３は、第１の実施形態に基づくクリーニングユニット１７の構成を示す図である。
【００５３】
図３を参照して、クリーニングユニット１７は、補助クリーニングブラシ４４と、回収ローラー４５と、スクレーパー４６と、クリーニングブレード４７とを含む。
【００５４】
補助クリーニングブラシ４４は、感光体１０と接触するように構成されており、後述するバイアス電圧による静電引力により、感光体１０からトナーＴを除去する。
【００５５】
補助クリーニングブラシ４４は、回転可能なローラ型ブラシが用いられる。ローラ型ブラシは、回転可能に構成された芯金の周囲に、弾性を持つ導電繊維からなるブラシを有する。ブラシの植毛部はブラシ布を芯金に巻き付けることで構成できる。ブラシ繊維先端形状は、ループ形状でも、直毛形状でもよい。繊維は２種以上で構成してもよい。補助クリーニングブラシ４４は、図示しない駆動部により回転駆動される。この時。補助クリーニングブラシ４４を感光体１０とは独立に駆動制御する機構を設けてもよい。
【００５６】
本実施形態では、補助クリーニングブラシ４４の駆動方向は、感光体１０の回転方向に対してカウンタ方向であっても、ウィズ方向であってもよい。導電繊維は、カーボンブラック等の導電剤を分散した繊維を用いることができる。繊維としては、ナイロン、アクリル、レーヨン、ポリエステルなどを用いることが可能である。繊度は、１−１０デニール、より好ましくは２−６デニールを用いることが可能である。繊度は小さすぎると十分なクリーニング性が得られず、大きすぎると感光体の摩耗を促進し耐久性を低下させる。したがって、適切な繊度を用いることが可能である。
【００５７】
補助クリーニングブラシ４４は、残留トナーのクリーニングによって、トナー、外添剤が付着し、徐々にクリーニング性能が低下する。特に、軸方向でカバレッジに段差を持つ画像を連続印字される場合などに生じる、残留トナーの付着量の段差がある場合、補助クリーニングブラシ４４のクリーニング性に段差が生じる。クリーニング性の高い位置のみでエッジ部のトナーが不足することで、クリーニング対象の感光体１０の表面状態に段差が生じ、画像濃度差などのノイズが引き起こされる。クリーニング性の低下は、補助クリーニングブラシ４４から残留トナー等の汚れを除去する回収手段を設けることで防止できる。
【００５８】
回収手段は、回転可能に構成されたローラを補助クリーニングブラシ４４に当接するように構成した回収ローラー４５を用いることができる。この時、回収ローラー４５を金属等の導電性ローラとすることで、後述する回収バイアスによりより効果的に残留トナー等を回収することができる。
【００５９】
回収ローラー４５の表面からの残留トナー等の除去は、板状のスクレーパー４６の先端をローラ表面に当接することでできる。
【００６０】
回収手段は、補助クリーニングブラシ４４に対して複数設けてもよい。なお、第２の回収手段には、先端がブラシに当接するように設置された板状部材、あるいは棒状部材であてもよい。第２の回収手段は、第１の回収手段に対して、補助クリーニングブラシ４４の回転方向に対して上流側、下流側のいずれに設置してもよい。
【００６１】
回収手段にバイアス制御をおこなうことで、補助クリーニングブラシ４４からの残留トナー等をより効率的に回収することができる。
【００６２】
回収バイアスは、クリーニング時にはトナーと逆極性で、クリーニングバイアスより絶対値が大きくなるように設定することで、補助クリーニングブラシ４４から回収手段に向かう静電引力が形成されることで、高い回収効率を得ることができる。
【００６３】
クリーニングブレード４７は、平板状のゴムブレードが板金等の保持部材に固定されている。保持部材は、クリーニングユニット１７のハウジングに固定されていてもよいし、クリーニングブレード４７を感光体１０に一定荷重で当接するようバネで荷重をかける構成であってもよい。
【００６４】
クリーニングブレード４７の特性として、反発弾性は１０−８０［％］、より好ましくは３０−７０［％］としても良い。ＪＩＳ−Ａ硬度は、２０−９０［度］、より好ましくは６０−８０［度］としても良い。低硬度ではゴムブレードの当接姿勢が安定しないことから、クリーニングブレード４７の異音やブレードのめくれが発生する。高硬度では、ゴムブレードが感光体形状に追随しにくいため、クリーニング不良が発生しやすい。したがって適切な硬度のクリーニングブレード４７を用いる。
【００６５】
クリーニングブレード４７の当接条件として、当接荷重は１−４０［Ｎ／ｍ］、より好ましくは５−２５［Ｎ／ｍ］としても良い。当接荷重は、感光体とクリーニングブレードの当接位置に配置したロードセルに、クリーニングブレード４７のエッジを当接させることで測定することができる。当接荷重は、小さすぎるとクリーニングブレードと感光体の摩擦力が不足するためクリーニング不良が生じる。反対に大きすぎると摩擦力が大きいことによって感光体の摩耗による画像ノイズのため、画像形成装置の耐久性が低下する。したがって、クリーニングブレード４７に対する当接荷重が適切となるように調節する。
【００６６】
図４は、クリーニングブレード４７のエッジ部の断面の拡大図を示す。
図４を参照して、クリーニングブレード４７のエッジ部には、掻き取られた残留トナーが一時的にエッジ部に堆積したトナー層が形成される。残留トナーには、トナー、外添剤が含まれる。外添剤は、無機微粒子が用いられる。たとえば、酸化ケイ素、酸化チタン、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、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、チタン酸ナトリウムを含んでいてもよい。また、外添剤は、滑剤粒子も含んでも良い。
【００６７】
このエッジ部のトナー層により、感光体１０とクリーニングブレード４７の潤滑性と残留トナーの阻止力が確保される。
【００６８】
所定量のトナー層が形成されている場合は、安定して残留トナーのクリーニングを行うことができ、クリーニングブレード４７のゴムの摩耗耐久性が保たれている。
【００６９】
所定量のトナー層が形成されていないと、クリーニング性の低下、ゴム摩耗の促進、ブレードの異音やブレードのめくれが発生する。
【００７０】
したがって、実施形態においては、所定量のトナー層を形成する必要があると判断した場合にトナー供給モードを実行する。
【００７１】
［４．トナー供給モード］
トナー供給モードは、感光体１０上に画像域主走査方向一杯に帯状の画像を形成し、感光体１０上のクリーニングブレード４７に随時到達させて、感光体１０とクリーニングブレード４７との間に潤滑性を付与させる。
【００７２】
実施形態では、クリーニングブレード４７の先端に介在するトナーや微粒子の量が不足する条件に合致すると（トナー層を形成する必要があると判断した場合）、トナー供給モードを実行して供給用トナー像をクリーニングブレード４７に供給する。
【００７３】
たとえば、当該条件に合致する場合として、所定の感光体１０の回転数において、平均のカバレッジが所定以下となるときトナー供給モードを実行する。あるいは、所定の感光体１０の回転数において画像を軸方向に分割したときの各領域の平均カバレッジが所定以下となるときトナー供給モードを実行するようにしても良い。
【００７４】
供給用トナー像は、感光体１０の回転方向に直角な帯状のトナー像である。
実施形態では、トナー供給モードにおいて、補助クリーニングブラシ４４に印加する電圧を調整する。
【００７５】
具体的には、補助クリーニングブラシ４４に印加する電圧を調整することにより、補助クリーニングブラシ４４で回収されるトナー量を調整する。これにより、所定のトナー量が補助クリーニングブラシ４４を擦り抜けてクリーニングブレード４７の先端に到達する。
【００７６】
当該方式により簡易な方式でクリーニングブレード４７の先端に所定量のトナー層を供給することが可能である。
【００７７】
実施形態においては、単に補助クリーニングブラシ４４に印加する印加電圧を調整することにより補助クリーニングブラシ４４を擦り抜けるトナー量を調整することが可能であり、簡易な方式でクリーニングブレード４７の先端へトナー供給用のトナー像のトナーを供給することが可能である。
【００７８】
実施形態においては、印字モードとは別に設けられるトナー供給モードおよび回収モードを設ける。
【００７９】
図５は、実施形態に基づくクリーニングユニット１７のバイアス制御を説明するフロー図である。
【００８０】
図５を参照して、制御装置１０１は、印字モードか否かを判断する（ステップＳ２）。
制御装置１０１は、印字モードであると判断した場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）には、所定バイアスを印加する（ステップＳ４）。
【００８１】
具体的には、制御装置１０１は、バイアス印加電源６０を制御して、現像器１４のトナー帯電極性（マイナス）に対して逆極性のプラスバアイスを補助クリーニングブラシ４４に印加する。マイナスに帯電した残留トナーは、補助クリーニングブラシ４４による擦過と、感光体１０から補助クリーニングブラシ４４に向かう静電引力によって感光体から掻き落とされる。掻き落とされたトナーの多くは、補助クリーニングブラシ４４に付着する。
【００８２】
また、制御装置１０１は、バイアス印加電源６０を制御して、補助クリーニングブラシ４４と回収ローラー４５との間に電位差を設ける。補助クリーニングブラシ４４に付着した残留トナーは、回収ローラー４５に移動する。回収ローラー４５に移動した残留トナーは、スクレーパー４６により掻き取られる。
【００８３】
そして、ステップＳ２に戻り、当該処理を繰り返す。
一方、制御装置１０１は、印字モードで無いと判断した場合（ステップＳ２においてＮＯ）には、回収モードか否かを判断する（ステップＳ６）。
【００８４】
制御装置１０１は、回収モードであると判断した場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）には、回収バイアスを印加する（ステップＳ８）。本例においては、トナー供給モードを開始する前に回収モードを実行する。
【００８５】
具体的には、制御装置１０１は、バイアス印加電源６０を制御して、印字モードにおける補助クリーニングブラシ４４と回収ローラー４５との間の電位差以上の電位差となるように回収バイアスを印加する。
【００８６】
これにより補助クリーニングブラシ４４に残留するトナーを回収ローラー４５により移動させて、部分的なブラシの汚れに起因する画像ノイズを防止することができる。
【００８７】
回収モードでは、回収手段と補助クリーニングブラシ４４の線速差を印字モードより大きくすることで、より効率的に回収を行うようにしても良い。
【００８８】
次に、制御装置１０１は、回収モードが終了したか否かを判断する（ステップＳ１０）。
【００８９】
ステップＳ１０において、制御装置１０１は、回収モードが終了したと判断した場合には、ステップＳ２に戻る。
【００９０】
次に、制御装置１０１は、回収モードで無いと判断した場合（ステップＳ６においてＮＯ）には、トナー供給モードであるか否かを判断する（ステップＳ１２）
ステップＳ１２において、制御装置１０１は、トナー供給モードであると判断した場合には、バイアス電圧調整処理を実行する（ステップＳ１４）。
【００９１】
具体的には、制御装置１０１は、バイアス印加電源６０を制御して、補助クリーニングブラシ４４に印加するバイアスを逆極性にする。たとえば、印字モードにおいてプラスバイアスを印加していた場合には、マイナスバイアスを印加する。
【００９２】
これにより、現像と逆バイアスを印加することで、補助クリーニングブラシ４４のクリーニング性を低下させることができる。
【００９３】
当該方式により、簡易な仕方でトナー供給モードで印字したトナー像に基づくトナーをより効率的にクリーニングブレード４７に供給することもできる。
【００９４】
また、逆極性にするだけでなく、印字モードと同極性であり、絶対値が小さいバイアス電圧を印加するようにしても良い。あるいは、バイアス電圧の印加をＯＦＦするようにしてもよい。
【００９５】
この場合も、補助クリーニングブラシ４４のクリーニング性を低下させることができる。
【００９６】
当該方式により、簡易な仕方でトナー供給モードで印字したトナー像に基づくトナーをより効率的にクリーニングブレード４７に供給することもできる。
【００９７】
また、当該制御では、バイアス切替制御による感光体１０の帯電性への影響を抑制できるためトナー供給モードに要する時間を短縮することが可能であり、印字生産性の低下を抑制できる。
【００９８】
なお、バイアス電圧の印加をＯＦＦする場合には、感光体１０の表面電位との電位差がクリーニング性を左右しないために、除電工程をクリーニングユニット１７の前に設置するようにしても良い。
【００９９】
また、バイアス制御について記載したが、補助クリーニングブラシ４４の線速を感光体１０と等速となる方向に制御することにより、より効率的にトナーを供給することもできる。
【０１００】
また、トナー供給モードで、一次転写の転写率を低下させることで、感光体１０から転写ベルト３０に移行するトナーを抑制し、現像されたトナーを効率よくクリーニングブレードに供給することが出来る。
【０１０１】
転写駆動機３２による転写バイアスの制御として、トナー供給モードにおいて、転写バイアスをオフしてもよい。あるいは、転写バイアスを印字モードと逆極性にしても良い。あるいは、一次転写ローラー３１を離間させても良い。転写バイアスの制御にて転写効率を抑制することで、印字の生産性の低下を抑制することができる。
【０１０２】
別の実施形態においては、回収モードをトナー供給モードの一部として実行しても良い。
【０１０３】
図６は、別の実施形態に基づくクリーニングユニット１７のバイアス制御を説明するフロー図である。
【０１０４】
図６を参照して、制御装置１０１は、印字モードか否かを判断する（ステップＳ２）。
制御装置１０１は、印字モードであると判断した場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）には、所定バイアスを印加する（ステップＳ４）。
【０１０５】
具体的には、現像器１４のトナー帯電極性（マイナス）に対して逆極性のプラスバアイスを補助クリーニングブラシ４４に印加する。マイナスに帯電した残留トナーは、補助クリーニングブラシ４４による擦過と、感光体１０から補助クリーニングブラシ４４に向かう静電引力によって感光体から掻き落とされる。掻き落とされたトナーの多くは、補助クリーニングブラシ４４に付着する。
【０１０６】
また、補助クリーニングブラシ４４と回収ローラー４５との間に電位差を設ける。補助クリーニングブラシ４４に付着した残留トナーは、回収ローラー４５に移動する。回収ローラー４５に移動した残留トナーは、スクレーパー４６により掻き取られる。
【０１０７】
そして、ステップＳ２に戻り、当該処理を繰り返す。
一方、制御装置１０１は、印字モードで無いと判断した場合（ステップＳ２においてＮＯ）には、トナー供給モードか否かを判断する（ステップＳ２０）。
【０１０８】
制御装置１０１は、トナー供給モードであると判断した場合（ステップＳ２０においてＹＥＳ）には、バイアス電圧を調整する（ステップＳ２２）。
【０１０９】
具体的には、制御装置１０１は、バイアス印加電源６０を制御して、補助クリーニングブラシ４４に印加するバイアスを逆極性にする。たとえば、印字モードにおいてプラスバイアスを印加していた場合には、マイナスバイアスを印加する。
【０１１０】
これにより、現像と逆バイアスを印加することで、補助クリーニングブラシ４４のクリーニング性を低下させることができる。
【０１１１】
次に、制御装置１０１は、回収バイアスを印加する（ステップＳ２４）。
具体的には、制御装置１０１は、バイアス印加電源６０を制御して、印字モードにおける補助クリーニングブラシ４４と回収ローラー４５との間の電位差以上の電位差となるように回収バイアスを印加する。
【０１１２】
これにより補助クリーニングブラシ４４に残留するトナーを回収ローラー４５により移動させて、部分的なブラシの汚れに起因する画像ノイズを防止することができる。
【０１１３】
次に、制御装置１０１は、トナー供給モードにおけるトナー像が所定位置に到達したかどうかを判断する（ステップＳ２６）。
【０１１４】
制御装置１０１は、トナー像が所定位置に到達したと判断した場合（ステップＳ２６においてＹＥＳ）には、回収バイアスを終了する（ステップＳ２８）。
【０１１５】
一方、制御装置１０１は、トナー像が所定位置に到達していないと判断した場合（ステップＳ２６においてＮＯ）には、ステップＳ２４に戻り上記処理を繰り返す。
【０１１６】
当該所定位置は、一例として、トナー像が補助クリーニングブラシ４４に到達する位置に設定することが可能である。なお、それよりも上流の位置に設定しても良い。なお、トナー像が所定位置に到達したか否かの判断に関して、トナー像が感光体１０に形成されてから補助クリーニングブラシ４４に到達するまでの所定期間が経過したか否かにより判断しても良い。
【０１１７】
トナー像が補助クリーニングブラシ４４に到達するまでは、回収バイアスにより補助クリーニングブラシ４４に対するクリーニング性を向上させてブラシの汚れに起因する画像ノイズを防止する。
【０１１８】
次に、制御装置１０１は、トナー像がクリーニングブレード４７に到達したか否かを判断する（ステップＳ３０）。
【０１１９】
制御装置１０１は、トナー像がクリーニングブレード４７に到達したと判断するまでステップＳ３０の状態を維持する。
【０１２０】
すなわち、補助クリーニングブラシ４４のクリーニング性が低下しているため簡易な仕方でトナー供給モードで印字したトナー像に基づくトナーをより効率的にクリーニングブレード４７に供給することが可能である。
【０１２１】
次に、制御装置１０１は、トナー像がクリーニングブレード４７に到達したと判断した場合（ステップＳ３０においてＹＥＳ）には、処理を終了する（ステップＳ３２）。
【０１２２】
具体的には、制御装置１０１は、トナー供給モードを終了する。
そして、ステップＳ２に戻る。なお、トナー像がクリーニングブレードに到達後ではなく、例えば、感光体１０を所定時間駆動させた場合にトナー供給モードを終了するようにしても良い。
【０１２３】
＜第２の実施形態＞
図７は、第２の実施形態に基づくクリーニングユニット１７＃の構成について説明する図である。
【０１２４】
図７を参照して、クリーニングユニット１７＃は、クリーニングユニット１７と比較して滑材塗布機構４８をさらに設けた点が異なる。その他の構成については、図３で説明したのと同様であるのでその詳細な説明については繰り返さない。
【０１２５】
滑材塗布機構４８は、固形滑材５０を有する。
固形滑材５０は、補助クリーニングブラシ４４の植毛部の回転駆動により掻き取られる。掻き取られた固形滑材５０は、補助クリーニングブラシ４４により感光体１０に塗布される。固形滑材は、ステアリン酸金属塩などの金属石鹸を使用する。本実施形態ではステアリン酸亜鉛を使用した。
【０１２６】
滑材塗布機構４８を設けることで、感光体１０に滑材が塗布されて、感光体１０のトナーに対する摩擦係数が低下する。摩擦係数の低下によって、感光体１０に形成されたトナー像を転写材などに転写するときの転写不良が抑制され、トナー像の画質を高めることができる。また、感光体１０とそれに圧接されている部材（例えば、クリーニングブレード４７など）との間の摩擦係数も低下するため、感光体１０の磨耗（削れ）を抑制する効果があり、感光体１０の寿命を延ばすこともできる。
【０１２７】
固形滑材は残留トナー等が付着すると滑材の塗布量が減少する、滑材塗布性の低下が生じる。
【０１２８】
したがって、補助クリーニングブラシ４４が滑材塗布ブラシを兼ねる場合は、回収手段を組み合わせて用いることが望ましい。
【０１２９】
固形滑材に供給トナーが多量に付着することを防ぐため、トナー供給モードにおいて補助クリーニングブラシ４４と感光体１０の電位差は小さく設定することが望ましい。より望ましくは現像部のトナーと逆極性に設定することがよい。
【０１３０】
また、トナー供給モードにおいては、回収性を維持することが望ましい。具体的には、回収バイアスを印加することにより、固形滑材がトナー付着により汚染されることを防ぐことが可能である。
【０１３１】
＜実施例＞
共通構成として下記の設計値を用いた。
【０１３２】
感光体として、基材はＡＬドラムを用いた。
感光層は、ポリカーボネートを使用した。
【０１３３】
感光層厚さは、２５［μｍ］、周速度は４００［ｍｍ／ｓ］に設定した。
帯電装置は、スコロトロンチャージャーを使用した。
【０１３４】
現像器は、２成分反転現像方式を用いた。現像器の極性は、帯電電位と同極性（マイナス）に設定した。スリーブ速度は、６００［ｍｍ／分］に設定した。
【０１３５】
トナーは、平均粒径５［μｍ］を用いた。
中間転写体は、転写ベルトを用いた。転写ベルトは、導電性のポリイミドを用いた。一次転写として帯電極性方式を用いた。
【０１３６】
除電については、クリーニング前に実行する方式を採用し、光イレース方式を用いた。
クリーニングブレードは、ゴム材料を用いた。ゴム材料として、ウレタンを用いた。クリーニングブレードの厚さは、２［ｍｍ］、反発弾性は、５０［％］、ＪＩＳ−Ａ硬度は７０［度］、当接荷重は、２０［Ｎ／ｍ］に設定した。
【０１３７】
補助クリーニングブラシは、ブラシ材料を用いた。ブラシ材料として、導電性ナイロンのループブラシを用いた。ブラシの繊度は、４デニール、ブラシ外径は１４［ｍｍ］、押込み量は、０．８［ｍｍ］（対感光体）、０．８［ｍｍ］(対回収手段)、回転方向はカウンタ方向（対感光体）に設定した。
【０１３８】
回収手段は、金属製ローラーを用いた。金属ローラーの外径は、８［ｍｍ］に設定した。スクレーパーは、金属製板材を用いた。回転方向は、カウンタ方向(対補助クリーニングブラシ）に設定した。
【０１３９】
バイアス電圧として、補助クリーニングブラシは３００Ｖ、回収手段は１０００Ｖに設定した。
【０１４０】
（実施例１）
回収モードのバイアス電圧として、補助クリーニングブラシには０Ｖ、回収手段には１０００Ｖを印加するように設定した。
【０１４１】
トナー供給モードのバイアス電圧として、補助クリーニングブラシには０Ｖ、回収手段には０Ｖを印加するように設定した。
【０１４２】
（実施例２）
固形滑材として、ステアリン酸亜鉛の金属石鹸を補助クリーニングブラシに当接した。
【０１４３】
回収モードのバイアス電圧として、補助クリーニングブラシには０Ｖ、回収手段には１０００Ｖ／−１０００Ｖを印加するように設定した。
【０１４４】
トナー供給モードのバイアス電圧として、補助クリーニングブラシには−４００Ｖ、回収手段には３００Ｖを印加するように設定した。
【０１４５】
（比較例）
トナー供給モードのバイアス電圧として、補助クリーニングブラシには３００Ｖ、回収手段には１０００Ｖを印加するように設定した。印字モードと同じバイアス電圧に設定した。回収モードは設けなかった。
【０１４６】
評価は、白紙を一定時間印字した後、感光体上に１００％ベタ画像相当のトナー付着量となるように調整したトナー供給モードのトナー画像を供給した。
【０１４７】
そして、クリーニングブレード４７のエッジ部のトナー層をマイクロスコープで観察することで行った。
【０１４８】
比較例に従う方式ではクリーニングブレード４７のエッジ部のトナー層が十分に形成されていなかった。
【０１４９】
実施例１および実施例２に従うバイアス電圧を調整する方式ではクリーニングブレード４７のエッジ部のトナー層が安定して形成されていた。
【０１５０】
今回開示された実施形態および実施例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１５１】
１０  感光体、１１  帯電装置、１３  露光装置、１４  現像器、１５Ｃ，１５Ｋ，１５Ｍ，１５Ｙ  トナーボトル、１７，４３  クリーニングユニット、１８  トナーセンサ、１９  ＩＤＣセンサー、２０  スキャナー、２１  カバー、２２  用紙台、２３，４９  トレー、２５  プリンター、３０  転写ベルト、３１  一次転写ローラー、３２  転写駆動機、３３  二次転写ローラー、３５  トナー像、３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ  カセット、３８  従動ローラー、３９  駆動ローラー、４０  タイミングローラー、４１  搬送経路、４４  補助クリーニングブラシ、４５  回収ローラー、４６  スクレーパー、４７  クリーニングブレード、４８  滑材塗布機構、５０  固形滑材、６０  バイアス印加電源、７０  定着器、９０，９０Ｃ，９０Ｋ，９０Ｍ，９０Ｙ  画像形成部、１００  画像形成装置、１０１  制御装置、１０２  ＲＯＭ、１０３  ＲＡＭ、１０４  ネットワークインターフェイス、１０５  操作パネル、１２０  記憶装置、１２２  プログラム。
【図１】
2019086561.tif 000003
【図２】
2019086561.tif 000004
【図３】
2019086561.tif 000005
【図４】
2019086561.tif 000006
【図５】
2019086561.tif 000007
【図６】
2019086561.tif 000008
【図７】
2019086561.tif 000009