(57)【要約】【課題】対象物とブレード部材との摺接状態が変化することなく、騒音の発生が確実に低減される、ブレード部材、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供する。【解決手段】ブレード部材１５ａには、その先端部が対象物に対して長手方向にわたって当接するブレード本体１５ａ１と、ブレード本体１５ａ１を保持するホルダ部材１５ａ２と、ブレード本体１５ａ２を振動源とするホルダ部材１５ａ２の振動レベルを検知する振動検知手段１５ａ３と、ホルダ部材１５ａ２の剛性を可変する剛性可変手段１５ａ４、１５ａ５と、が設置されている。そして、剛性可変手段１５ａ４、１５ａ５は、振動検知手段１５ａ３の検知結果に基いて振動レベルが低下するようにホルダ部材１５ａ２の剛性を可変する。【選択図】図３
2013231929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に走行する対象物に当接するブレード部材であって、
その先端部が前記対象物に対して長手方向にわたって当接するブレード本体と、
前記ブレード本体を保持するホルダ部材と、
前記ブレード本体を振動源とする前記ホルダ部材の振動レベルを検知する振動検知手段と、
前記ホルダ部材の剛性を可変する剛性可変手段と、
を備え、
前記剛性可変手段は、前記振動検知手段の検知結果に基いて前記振動レベルが低下するように前記ホルダ部材の剛性を可変することを特徴とするブレード部材。
【請求項２】
前記剛性可変手段は、
前記ホルダ部材に着接された圧電素子と、前記ホルダ部材との間に前記圧電素子を挟むように前記圧電素子に着接された補助部材と、を具備し、
前記振動検知手段の検知結果に基いて前記圧電素子に電圧を印加することで前記圧電素子を伸縮させて、前記補助部材によって前記ホルダ部材が変形しないようにしながら、前記ホルダ部材の剛性を可変することを特徴とする請求項１に記載のブレード部材。
【請求項３】
前記圧電素子及び前記補助部材は、前記ホルダ部材に対して長手方向にわたる範囲に設置されたことを特徴とする請求項２に記載のブレード部材。
【請求項４】
前記圧電素子及び前記補助部材は、前記ホルダ部材に対して短手方向にわたる範囲に設置されたことを特徴とする請求項２に記載のブレード部材。
【請求項５】
前記圧電素子及び前記補助部材は、前記ホルダ部材の表裏面にそれぞれ設置されたことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のブレード部材。
【請求項６】
前記圧電素子及び前記補助部材は、複数設置されたことを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のブレード部材。
【請求項７】
前記圧電素子及び前記補助部材は、前記ホルダ部材の振動モードにおける腹の位置に設置されたことを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載のブレード部材。
【請求項８】
像担持体上に残留した未転写トナーをクリーニングするクリーニング装置であって、
前記対象物は、前記像担持体であって、
請求項１〜請求項７のいずれかに記載のブレード部材を備えたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項９】
画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、
請求項８に記載のクリーニング装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載のブレード部材を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、所定方向に走行する対象物に当接するブレード部材と、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に設置される感光体ドラム、感光体ベルト、中間転写ベルト等の像担持体上の未転写トナーをクリーニングするクリーニング装置と、それを備えたプロセスカートリッジと、ブレード部材を備えた画像形成装置と、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置では、感光体ドラム、中間転写ベルト等の像担持体（対象物）にブレード部材（クリーニングブレード）を当接させて、像担持体上に残留する未転写トナーをクリーニングする技術が知られている（例えば、特許文献１等参照。）。
【０００３】
詳しくは、転写工程後の像担持体上に残留する未転写トナーは、像担持体に当接するブレード部材によって除去される。このブレード部材は、ゴム材料等からなるブレード本体が金属材料等からなるホルダ部材（ブレードホルダ）に片持ち支持にて保持されたものであって、ブレード部材の先端部（自由端側）が長手方向にわたって像担持体に当接している。
【０００４】
一方、特許文献１には、像担持体に摺接するブレード部材のスティックスリップによる騒音（ビビリ音）を低減することを目的として、ブレード部材の近傍に設置した騒音検出手段で検出された騒音に基いて、加振源によってブレード部材を振動させて、像担持体とブレード部材との摺接状態を変更する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１のクリーニング装置は、騒音検出手段で検出された騒音に基いて加振源によってブレード部材を振動させているため、ブレード部材のスティックスリップによる騒音を低減する効果がある程度期待できる。
しかし、加振源によってブレード部材を振動させることで、像担持体（対象物）とブレード部材との摺接状態も変化してしまうため、ブレード部材によるクリーニング性能が変動してクリーニング不良等の不具合が生じてしまう可能性があった。
【０００６】
また、このような問題は、クリーニング装置に設置されるブレード部材に限定されることなく、所定方向に走行する対象物に当接するブレード部材であれば、それらのすべてに共通するものである。
【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、対象物とブレード部材との摺接状態が変化することなく、騒音の発生が確実に低減される、ブレード部材、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の請求項１記載の発明にかかるブレード部材は、所定方向に走行する対象物に当接するブレード部材であって、その先端部が前記対象物に対して長手方向にわたって当接するブレード本体と、前記ブレード本体を保持するホルダ部材と、前記ブレード本体を振動源とする前記ホルダ部材の振動レベルを検知する振動検知手段と、前記ホルダ部材の剛性を可変する剛性可変手段と、を備え、前記剛性可変手段は、前記振動検知手段の検知結果に基いて前記振動レベルが低下するように前記ホルダ部材の剛性を可変するものである。
【０００９】
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置（現像部）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング装置（クリーニング部）とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットと定義する。
【００１０】
また、本願において、「長手方向」とは、対象物の走行方向に対して直交する方向であるものと定義する。したがって、対象物が像担持体である場合に、「長手方向」は、像担持体における回転軸方向（又は、主走査方向）と同じ方向になる。
また、「短手方向」とは、「長手方向」に直交する方向であるものと定義する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、ホルダ部材の振動レベルを検知する振動検知手段の検知結果に基いて、振動レベルが低下するように剛性可変手段によってホルダ部材の剛性を可変している。これにより、対象物とブレード部材との摺接状態が変化することなく、騒音の発生が確実に低減される、ブレード部材、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び、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】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】作像部を示す構成図である。
【図３】ブレード部材を示す斜視図である。
【図４】ブレード部材における剛性可変制御を示すフローチャートである。
【図５】ブレード部材で生じる振動レベルを示すグラフである。
【図６】変形例としてのブレード部材を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１４】
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
本実施の形態における画像形成装置１は、複数の作像部としてのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫが中間転写ベルト１７に対向するように並設されたタンデム型のカラー画像形成装置である。
【００１５】
図１において、１は画像形成装置としてのカラー複写機の装置本体、３は原稿を原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、６は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部（露光部）、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収納される給紙部、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部としてのプロセスカートリッジ、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する２次転写ローラ、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着部、２８は各プロセスカートリッジ（作像部）１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの現像部に各色のトナーを補給するためのトナー容器、を示す。
【００１６】
ここで、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫ（作像部）は、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１（対象物）、帯電部１２、現像部１３（現像装置）、クリーニング部１５（クリーニング装置）、潤滑剤供給部１６（潤滑剤供給装置）が一体化されたものである（図２を参照できる。）。そして、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは、寿命に達したときに装置本体１に対して交換される。
各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫにおける感光体ドラム１１（像担持体）上では、それぞれ、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される。
【００１７】
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿は、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部（不図示である。）で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
【００１８】
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部６に送信される。そして、書込み部６からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１上に向けて照射される。
【００１９】
一方、４つの感光体ドラム１１は、それぞれ、図の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１の表面は、帯電ローラ１２ａ（帯電部１２）との対向位置で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部６において、光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応して射出される。図示は省略するが、レーザ光は、ポリゴンミラーに入射して反射した後に、複数のレンズを透過する。複数のレンズを透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。
【００２０】
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目のプロセスカートリッジ１０Ｙの感光体ドラム１１表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラー（不図示である。）により、感光体ドラム１１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電ローラ１２ａにて帯電された後の感光体ドラム１１上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
【００２１】
同様に、シアン成分のレーザ光は、紙面左から２番目のプロセスカートリッジ１０Ｃの感光体ドラム１１表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から３番目のプロセスカートリッジ１０Ｍの感光体ドラム１１表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目（中間転写ベルト１７の走行方向に対して最も下流側である。）のプロセスカートリッジ１０ＢＫ（黒色用作像部）の感光体ドラム１１表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
【００２２】
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１表面は、それぞれ、現像部１３との対向位置に達する。そして、各現像部１３から感光体ドラム１１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように1次転写ローラ１４が設置されている。そして、１次転写ローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（第１転写工程である。）。
【００２３】
そして、第１転写工程後の感光体ドラム１１表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１表面は、潤滑剤供給部１６の位置と除電部（不図示である。）の位置とを順次通過して、感光体ドラム１１における一連の作像プロセスが終了する。
【００２４】
他方、感光体ドラム１１上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト１７表面は、図中の矢印方向に走行して、２次転写ローラ１８の位置に達する。そして、２次転写ローラ１８の位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上のフルカラーの画像が２次転写される（第２転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部（不図示である。）の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト１７上の一連の転写プロセスが完了する。
【００２５】
ここで、２次転写ローラ１８位置の記録媒体Ｐは、給紙部７から搬送ガイド、レジストローラ１９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された転写紙Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ１９に導かれる。レジストローラ１９に達した記録媒体Ｐは、中間転写ベルト１７上のトナー像とタイミングを合わせて、２次転写ローラ１８の位置に向けて搬送される。
【００２６】
その後、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着部２０に導かれる。定着部２０では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラ２９によって装置本体１外に出力画像として排出された後に、排紙部５上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００２７】
次に、図２にて、画像形成装置の作像部について詳述する。
なお、図２は黒色用作像部としてのプロセスカートリッジ１０ＢＫ（モノクロ用のプロセスカートリッジ）を示す構成図である。モノクロ用のプロセスカートリッジ１０ＢＫと、カラー用のプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃと、は、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる点を除き、ほぼ同じ構成部材によって構成されているため、カラー用のプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃの図示と説明は適宜省略する。
【００２８】
図２に示すように、プロセスカートリッジ１０ＢＫには、像担持体としての感光体ドラム１１と、感光体ドラム１１を帯電する帯電部１２（帯電ローラ）と、感光体ドラム１１上に形成される静電潜像を現像する現像部１３と、感光体ドラム１１上の未転写トナーを回収するクリーニング部１５と、感光体ドラム１１上に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部１６と、が、ケースに一体的に収納されている。
【００２９】
ここで、像担持体としての感光体ドラム１１は、負帯電性の有機感光体であって、ドラム状導電性支持体上に感光層等を設けたものである。
図示は省略するが、感光体ドラム１１は、基層としての導電性支持体上に、絶縁層である下引き層、感光層としての電荷発生層及び電荷輸送層、保護層（表面層）が順次積層されている。
感光体ドラム１１の導電性支持体（基層）としては、体積抵抗が１０10Ωｃｍ以下の導電性材料を用いることができる。
【００３０】
帯電部１２（帯電ローラ）は、導電性芯金の外周に中抵抗の弾性層を被覆してなるローラ部材であって、潤滑剤供給部１６に対して感光体ドラム１１の回転方向下流側に配設されている。また、帯電部１２（帯電ローラ）は、オゾンの発生を軽減するために、感光体ドラム１１に対して接触するように配設されている。
そして、帯電部１２には不図示の電源部から所定の電圧（直流電圧に交流電圧を重畳した電圧である。）が印加されて、これにより接触する感光体ドラム１１の表面を一様に帯電する。
【００３１】
現像部（現像装置）１３は、主として、感光体ドラム１１に対向する現像ローラ１３ａと、現像ローラ１３ａに対向する第１搬送スクリュ１３ｂ１と、仕切部材を介して第１搬送スクリュ１３ｂ１に対向する第２搬送スクリュ１３ｂ２と、現像ローラ１３ａに対向するドクターブレード１３ｃと、で構成される。現像ローラ１３ａは、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネットと、マグネットの周囲を回転するスリーブと、で構成される。マグネットによって現像ローラ１３ａ（スリーブ）上に複数の磁極が形成されて、現像ローラ１３ａ上に現像剤が担持されることになる。
【００３２】
現像部１３内には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤が収容されている。
トナーは、画質向上のために、円形度が０．９８以上の球形トナーを使用している。「円形度」は、フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−２０００」（東亜医用電子社製）により計測した平均円形度である。具体的には、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に、分散剤として界面活性剤（好ましくは、アルキルベンゼンスルホン酸塩である。）を０．１〜０．５ｍｌ加えて、さらに測定試料（トナー）を０．１〜０．５ｇ程度加える。その後、このトナーが分散した懸濁液を、超音波分散器で約１〜３分間分散処理して、分散液濃度が３０００〜１００００個／μｌとなるようにしたものを上述の分析装置にセットして、トナーの形状及び分布を測定する。
【００３３】
球形トナーとしては、従来から広く用いられている粉砕法によって形状が歪な異形のトナー（粉砕トナー）を加熱処理等して球形化したものや、重合法により製造されたもの等を用いることができる。
このような球形トナーを用いる場合、従来は、クリーニングブレード１５ａと感光体ドラム１１との僅かな隙間に入り込んでやがてその隙間をすり抜けてクリーニング不良が生じることがあった。しかし、本実施の形態では、潤滑剤供給部１６によって潤滑剤を感光体ドラム１１表面に塗布して、感光体ドラム１１上におけるトナー剥離性（除去性）を向上させるために、クリーニング不良の発生が抑止される。
【００３４】
クリーニング部１５は、潤滑剤供給部１６に対して感光体ドラム１１の回転方向上流側に配設されている。クリーニング部１５には、感光体ドラム１１（対象物）に当接するクリーニングブレード１５ａ（ブレード部材）、クリーニング部１５内に回収されたトナーを廃トナーとして廃トナー回収容器（不図示である。）に向けて搬送する搬送コイル１５ｂ、等が設置されている。
ブレード部材としてのクリーニングブレード１５ａは、主として、ウレタンゴム等のゴム材料からなり略板状に形成されたブレード本体１５ａ１（ブレード）と、板金で形成されてブレード本体１５ａ１を保持するホルダ部材１５ａ２（ブレードホルダ）と、で構成されている。そして、クリーニングブレード１５ａのブレード本体１５ａ１は、感光体ドラム１１表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。これにより、感光体ドラム１１上に付着する未転写トナー等の付着物が機械的に掻き取られてクリーニング部１５内に回収されることになる。ここで、感光体ドラム１１上に付着する付着物としては、未転写トナーの他に、記録媒体Ｐ（用紙）から生じる紙粉、帯電ローラ１２ａによる放電時に感光体ドラム１１上に生じる放電生成物、トナーに添加されている添加剤、等がある。
なお、本実施の形態において、ブレード部材としてのクリーニングブレード１５ａは、振動レベルに応じてその剛性が可変されるように構成されているが、これについては後で詳しく説明する。
【００３５】
潤滑剤供給部１６は、固形潤滑剤１６ｂ、感光体ドラム１１と固形潤滑剤１６ｂとに摺接する潤滑剤供給ローラ１６ａ（ブラシ状ローラ）、固形潤滑剤１６ｂを潤滑剤供給ローラ１６ａに向けて付勢する圧縮スプリング１６ｃ、潤滑剤供給ローラ１６ａによって感光体ドラム１１上に供給された潤滑剤を薄層化する薄層化ブレード１６ｄ、等で構成される。なお、薄層化ブレード１６ｄは、潤滑剤供給ローラ１６ａに対して感光体ドラム１１の回転方向下流側の位置で感光体ドラム１１に対してカウンタ方向に当接するように構成されている。
このように構成された潤滑剤供給部１６によって、感光体ドラム１１上に薄層化された潤滑剤が供給される。
【００３６】
図２にて、先に述べた作像プロセスをさらに詳しく説明する。
現像ローラ１３ａは、図２中の矢印方向（反時計方向）に回転している。現像部１３内の現像剤は、間に仕切部材を介在するように配設された第１搬送スクリュ１３ｂ１及び第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転によって、不図示のトナー補給部によってトナー容器２８から補給されたトナーとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する（図２の紙面垂直方向である。）。
【００３７】
そして、摩擦帯電してキャリアに吸着したトナーは、キャリアとともに現像ローラ１３ａ上に担持される。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤は、その後にドクターブレード１３ｃの位置に達する。そして、現像ローラ１３ａ上の現像剤は、ドクターブレード１３ｃの位置で適量に調整された後に、感光体ドラム１１との対向位置（現像領域である。）に達する。
【００３８】
その後、現像領域において、現像剤中のトナーが、感光体ドラム１１表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Ｌが照射された画像部の潜像電位（露光電位）と、現像ローラ１３ａに印加された現像バイアスとの、電位差（現像ポテンシャル）によって形成される電界によって、トナーが潜像に付着する（トナー像が形成される）。
【００３９】
その後、現像工程にて感光体ドラム１１に付着したトナーは、そのほとんどが中間転写ベルト１７上に転写される。そして、感光体ドラム１１上に残存した未転写のトナーが、クリーニングブレード１５ａによってクリーニング部１５内に回収される。
【００４０】
ここで、図示は省略するが、装置本体１に設けられたトナー補給部は、交換可能に構成されたボトル状のトナー容器２８と、トナー容器２８を保持・回転駆動するとともに現像部１３に新品トナーを補給するトナーホッパ部と、で構成されている。また、トナー容器２８内には、新品のトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれかである。）が収容されている。また、トナー容器２８（トナーボトル）の内周面には、螺旋状の突起が形成されている。
なお、トナー容器２８内の新品トナーは、現像部１３内のトナー（既設のトナーである。）の消費にともない、トナー補給口から現像部１３内に適宜に補給されるものである。図示は省略するが、現像部１３内のトナーの消費は、感光体ドラム１１に対向する反射型フォトセンサと、現像部１３の第２搬送スクリュ２３ｂ２の下方に設置された磁気センサと、によって間接的又は直接的に検知される。
【００４１】
以下、本実施の形態におけるクリーニング装置１５において、特徴的なクリーニングブレード１５ａ（ブレード部材）の構成・動作について詳述する。
先に説明したように、ブレード部材としてのクリーニングブレード１５ａは、所定方向に走行（回転）する対象物としての感光体ドラム１１に当接して、感光体ドラム１１（像担持体）上に残留した未転写トナーを除去するものである。
図３を参照して、本実施の形態におけるクリーニングブレード１５ａ（ブレード部材）には、先に説明したブレード本体１５ａ１やホルダ部材１５ａ２の他に、振動検知手段としての振動検知部１５ａ３や、剛性可変手段として機能する圧電素子１５ａ４及び補助部材１５ａ５などが設置されている。
【００４２】
ここで、ブレード本体１５ａ１は、その先端部（自由端側）が感光体ドラム１１に対して長手方向（図２の紙面垂直方向であって、図３の両矢印方向である。）にわたって当接するとともに、その根元部がホルダ部材１５ａ２に固定・保持されている。ブレード本体１５ａ１は、ウレタンゴム等のゴム材料からなり、略板状に形成されている。
ホルダ部材１５ａ２は、略板状の板金で形成されていて、ブレード本体１５ａ１が接着等によって固定・保持されている。また、ホルダ部材１５ａ２は、クリーニング装置１５のケースに固定・保持されている。
振動検知手段としての振動検知部１５ａ３は、圧電センサ（圧電式振動センサ）であって、ホルダ部材１５ａ２の表面上に、エポキシ樹脂等の接着剤を介して設置されている。この振動検知部１５ａ３は、ブレード本体１５ａ１を振動源とするホルダ部材１５ａ２の振動レベルを検知するものであって、装置本体１の制御部４０（ＦＦＴ処理部４１、振動ピーク判定部４２、電圧制御部４３等からなる。）に電気的に接続されている。なお、振動検知部１５ａ３（振動検知手段）として、圧電センサの代わりに、加速度センサや、レーザを用いた振動検出センサなどを用いることもできる。
【００４３】
また、本実施の形態におけるクリーニングブレード１５ａ（ブレード部材）には、ホルダ部材１５ａ２の剛性を可変する剛性可変手段１５ａ４、１５ａ５が設置されている。そして、剛性可変手段１５ａ４、１５ａ５は、振動検知部１５ａ３（振動検知手段）の検知結果に基いて、ホルダ部材１５ａ２の振動レベルが低下するようにホルダ部材１５ａ２の剛性を可変することになる。
詳しくは、剛性可変手段は、主として、ホルダ部材１５ａ２に着接された圧電素子１５ａ４と、ホルダ部材１５ａ２との間に圧電素子１５ａ４を挟むように圧電素子１５ａ４に着接された補助部材１５ａ５と、で構成されている。圧電素子１５ａ４は、略矩形板状に形成されていて、ホルダ部材１５ａ２に対して長手方向にわたる範囲に設置されていて、その長手方向両端部には電圧制御部４３（電源部）に接続された端子部１５ａ４１が形成されている。また、補助部材１５ａ５（補助板）は、機械的強度が比較的高い樹脂材料や金属材料などで形成された略矩形の板状部材であって、ホルダ部材１５ａ２に対して長手方向にわたる範囲において圧電素子１５ａ４を覆うように設置されている。
そして、剛性可変手段は、振動検知部１５ａ３（振動検知手段）の検知結果に基いて圧電素子１５ａ４に電圧を印加することで圧電素子１５ａ４を伸縮させて、補助部材１５ａ５によってホルダ部材１５ａ２が変形しないようにしながら、ホルダ部材１５ａ２の剛性を可変することになる。
【００４４】
以下、さらに詳しく説明する。
ホルダ部材１５ａ２上に設置された振動検知部１５ａ３（振動検知手段）によって、画像形成装置１の稼働中に、ホルダ部材１５ａ２の振動レベルが計測される。振動検知部１５ａ３の出力は、ホルダ本体１５ａ２の剛性を増減制御する制御部４０に入力される。なお、この制御部４０は、Ａ／Ｄ変換部を含むＦＦＴ処理部４１（Fast Fourier Transform処理部であって、高速フーリエ変換をおこなう処理部である。）と、振動ピーク判定部４２と、電圧制御部４３と、からなる。
【００４５】
振動検知部１５ａ３の出力は、Ａ／Ｄ変換によって離散化してＦＦＴ処理部４１に入力されて、ＦＦＴ処理部４１にて振動データの周波数変換がおこなわれる。そして、このＦＦＴ処理部４１の処理データから、振動ピーク判定部４２において振動が発生しているかどうかの判定がおこなわれる。具体的に、騒音が発生している場合には、周波数変換した振動データに、周波数の強い特定の振動ピークが検知される。そして、予め設定された振動レベルの閾値（例えば、音圧レベルで６０〜１００ｄＢである。）を超えるような振動ピークが検出された場合には、騒音が発生したものと判断する。そして、その場合には、電圧制御部４３からホルダ部材１５ａ２上の圧電素子１５ａ４に対して電圧印加がおこなわれる。ここで、圧電素子１５ａ４は、圧力を加えることにより電圧が発生する素子であって、逆に電圧を与えることにより伸縮する性質を有するものである。
【００４６】
圧電素子１５ａ４に電圧が印加されると、その電圧の大きさに応じて、圧電素子１５ａ４に、長手方向に伸張（又は、縮小）して厚さ方向に縮小（又は、伸張）するような変形が生じる。このときの電圧印加は準静的におこなっていて、圧電素子１５ａ４の伸縮は定常的におこなわれる。ここで、ブレード部材１５ａ２との間に圧電素１５ａ４を挟み込むように補助部材１５ａ５が圧電素子１５ａ４上に着接されているため、圧電素子１５ａ４が伸縮しても、ホルダ部材１５ａ２にマクロなレベルでの変形が生じないことになる。そのため、対象物としての感光体ドラム１１に対してクリーニングブレード１５ａの摺接状態が変化する不具合はほとんど生じないことになる。
すなわち、圧電素子１５ａ４への電圧印加によって、ホルダ部材１５ａ２のマクロな変形が防止された状態で、ホルダ部材１５ａ２の全体としての剛性が変化して、その固有振動数が変化することになる（ホルダ部材１５ａ２の共振が生じなくなる）。これにより、クリーニングブレード１５ａにおいて自励振動を主因とする騒音の発生が軽減される。
なお、圧電素子１５ａ４の伸縮量は圧電素子１５ａ４に印加する電圧を可変することにより変化させることができて、これによりホルダ部材１５ａ２の剛性（剛性の大きさ）も可変（増減）することができる。
【００４７】
図４は、上述したクリーニングブレード１５ａにおける剛性可変制御を示すフローチャートである。
図４に示すように、まず、振動検知部１５ａ３によってホルダ部材１５ａ２の振動レベルが計測される（ステップＳ１）。ここで得られる振動データは時間領域のものであって、このままではどの程度の振動が発生しているのかを判定するのが難しい。そこで、得られた振動データをＦＦＴ処理部４１によってＦＦＴ変換することで周波数領域での振動データに変換する（ステップＳ２）。そして、この振動データから、振動ピーク判定部４２において騒音が発生しているかどうかの判定をおこなう。すなわち、周波数領域での振動データにおいて、予め設定した閾値を超えるような大きい振動ピークが存在するかが判定される（ステップＳ３）。
その結果、ステップＳ３にて閾値を超えるような大きい振動ピークが存在するものと判定された場合、騒音を抑制するために、電圧制御部４３によって制御された電圧が圧電素子１５ａ４に印加され（ステップＳ４）、それにより圧電素子１５ａ４が伸縮してホルダ部材１５ａ２の剛性が変化する（ステップＳ５）。これによって、ホルダ部材１５ａ２の固有振動数が変化して、クリーニングブレード１５ａに生じる騒音が軽減されることになる。
さらに、ステップＳ５からステップＳ１に戻って、ステップＳ１〜Ｓ３のフローを繰り返して、振動レベルが閾値を下回っていない場合には、さらにホルダ部材１５ａ２の剛性変化をおこなうようにステップＳ４〜Ｓ５のフローを実行する。
このようにして、振動レベルが閾値を下回るまでピーク判定と電圧制御とを繰り返すことで、クリーニングブレード１５ａに生じる騒音が確実に軽減されることになる。
なお、ホルダ部材１５ａ２の振動状態が安定するのを待つために、ステップＳ５からステップＳ１に戻る前に、遅延タイマを経由させるように、制御フローを構成することもできる。
【００４８】
図５は、クリーニングブレードで生じる振動レベルを示すグラフである。
図５（Ａ）に示すように、従来の装置では、クリーニングブレードの位置で騒音が発生するときに、ホルダ部材に特定の周波数成分を強く含んだ振動が生じる。この振動は、クリーニングブレードと感光体ドラムとの間のスティックスリップ振動によって誘発されたホルダ部材の自励振動であると考えられる。ＦＦＴ処理部によって得られた周波数領域での振動データを見てみると、騒音が発生している状態では、ホルダ部材の固有振動数に対応する周波数成分の強いピークが存在する。
そのため、本実施の形態では、振動ピーク判定部４２に、振動レベルに対する閾値を予め設定しておき、これを超えるような強い振動ピークが存在したときに騒音が発生しているものと判断している。具体的に、本実施の形態では、図５（Ｂ）に示すように、振動ピーク判定部４２によって騒音が発生していると判断されると、電圧制御部４３による圧電素子１５ａ４への電圧印加によってホルダ部材１５ａ２の剛性が変化されて、これにともないホルダ部材１５ａ２の固有振動数がシフトする。これにより、クリーニングブレード１５ａの振動によるホルダ部材１５ａ２の自励振動が抑制されて、図５（Ａ）のような強い振動ピークが低減されることになる。そして、振動ピークが閾値以下になった場合に、振動ピーク判定部４２によって騒音がなくなったものと判定される。
【００４９】
なお、本実施の形態では、ホルダ部材１５ａ２に対して長手方向にわたる範囲に、圧電素子１５ａ４及び補助部材１５ａ５を設置したが、圧電素子１５ａ４及び補助部材１５ａ５の設置の形態はこれに限定されることはなく、例えば、図６（Ａ）〜（Ｄ）に示すように種々の形態のものを採用することができる。
具体的に、図６（Ａ）のものは、圧電素子１５ａ４と補助部材１５ａ５とが、それぞれ、ホルダ部材１５ａ２に対して短手方向にわたる範囲であって、長手方向両端部に設置されている。クリーニングブレード１５ａに騒音が発生する場合、その振動モードの形態によっては、ホルダ部材１５ａ２の短手方向に圧電素子１５ａ４及び補助部材１５ａ５を着接させた方が騒音の抑制効果が高くなることもあり、そのようなときにこの構成が有用になる。
図６（Ｂ）のものは、圧電素子１５ａ４と補助部材１５ａ５とが、ホルダ部材１５ａ２の表裏面（両面）にそれぞれ設置されている。このような場合、ホルダ部材１５ａ２の表裏面（両面）で圧電素子１５ａ４を伸縮させることができるため、ホルダ部材１５ａ２に対して大きな剛性変化をもたらすことができる。
図６（Ｃ）のものは、圧電素子１５ａ４と補助部材１５ａ５とが、ホルダ部材１５ａ２に対して複数設置されている。このような場合、複数に分割して設置した圧電素子１５ａ４（図６（Ｃ）の例では、長手方向に３つに分割して設置している。）に対して別々に電圧制御をおこなうことで、その位置ごとに伸縮させる量や伸縮させるタイミングを可変できるため、長手方向に一様に伸縮させる場合に比べて、ホルダ部材１５ａ２に対して柔軟に剛性変化を与えることができる。
図６（Ｄ）のものは、圧電素子１５ａ４と補助部材１５ａ５とが、ホルダ部材１５ａ２の振動モードにおける腹の位置に設置されている。クリーニングブレード１５ａにおける騒音として発生している音の周波数が分かっている場合には、固有値解析等のシミュレーションをおこなうことで、騒音発生時のホルダ部材１５ａ２の振動モードを推定することができる。そして、振動モードの「腹」にあたるような変形の大きい部分を推定して、その箇所に圧電素子１５ａ４を着接することで、騒音として発生する振動モードに対して高い騒音抑制効果を発揮することができる。
【００５０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、ホルダ部材１５ａ２の振動レベルを検知する振動検知部１５ａ３（振動検知手段）の検知結果に基いて、振動レベルが低下するように圧電素子及１５ａ４及び補助部材１５ａ５（剛性可変手段）によってホルダ部材１５ａ２の剛性を可変している。これにより、感光体ドラム１１（対象物）とクリーニングブレード１５ａ（ブレード部材）との摺接状態が変化することなく、騒音の発生を確実に低減することができる。
【００５１】
なお、本実施の形態では、作像部における各部（感光体ドラム１１、帯電部１２、現像部１３、クリーニング部１５、潤滑剤供給部１６、である。）を一体化してプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫを構成して、作像部のコンパクト化とメンテナンス作業性の向上とを図っている。
これに対して、クリーニング装置１５（クリーニング部）をプロセスカートリッジの構成部材とせずに、単体で装置本体１に交換可能に設置されるように構成することもできる。そして、このような場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、２成分現像剤を用いる２成分現像方式の現像装置１３が搭載された画像形成装置に対して本発明を適用したが、１成分現像剤を用いる１成分現像方式の現像装置１３が搭載された画像形成装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
【００５２】
また、本実施の形態では、感光体ドラム１１上に残留した未転写トナーをクリーニングするクリーニング装置１５に対して本発明を適用した。これに対して、感光体ベルト上に残留した未転写トナーをクリーニングするクリーニング装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。また、中間転写ベルトや中間転写ドラム等の像担持体（中間転写体）上に残留した未転写トナーをクリーニングするクリーニング装置に対しても、本発明を適用することができる。例えば、図１に示す中間転写ベルト１７上の未転写トナーをクリーニングするクリーニング装置（中間転写クリーニング装置）におけるクリーニングブレードを、図３に示すクリーニングブレード１５ａと同様に構成することで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
また、本実施の形態では、ゴム材料で形成されたブレード本体１５ａ１が設置されたクリーニング装置１５に対して本発明を適用した。これに対して、ゴム材料以外の材料（例えば、板バネ材料等である。）で形成されたブレード本体１５ａ１が設置されたクリーニング装置１５に対しても本発明を適用することができる。そして、そのような場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
また、本実施の形態では、所定方向に走行する対象物としての感光体ドラム１１に当接するブレード部材としてのクリーニングブレード１５ａに対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、所定方向に走行する対象物に当接するブレード部材であれば、それらのすべてに本発明を適用することができる。そして、そのような場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【符号の説明】
【００５６】
１  画像形成装置本体（装置本体）、
１１  感光体ドラム（像担持体）、
１５  クリーニング部（クリーニング装置）、
１５ａ  クリーニングブレード（ブレード部材）、
１５ａ１  ブレード本体、
１５ａ２  ホルダ部材、
１５ａ３  振動検知部（振動検知手段）、
１５ａ４  圧電素子（剛性可変手段）、
１５ａ５  補助部材（剛性可変手段）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５７】
【特許文献１】特開２００９−１６９２７７号公報
【図１】
2013231929.tif 000003
【図２】
2013231929.tif 000004
【図３】
2013231929.tif 000005
【図４】
2013231929.tif 000006
【図５】
2013231929.tif 000007
【図６】
2013231929.tif 000008