(57)【要約】【課題】印字率による像担持体上の滑剤量の変動を低減させることが可能となる画像形成装置を提供する。【解決手段】滑剤を外添したトナーを用いて画像に応じたトナー像を像担持体に形成し、トナー像を記録材に転写させるものであり、クリーニング兼滑剤塗布手段と、供給制御を行う制御手段を具備し、クリーニング兼滑剤塗布手段は、像担持体に当接し転写残トナーをクリーニングするブレードと、ブレードから落下したトナーを含む回収トナーを収容する回収トナー収容部と、像担持体の回転方向に見てブレードよりも上流側で、収容された回収トナーを像担持体に供給可能である供給部材とを含み、供給制御は、画像の印字率が所定の基準値を超える場合に、基準値を超えない場合よりも供給部材による回収トナーの供給量を減少させる、または、供給部材による供給が停止されるようにする制御である画像形成装置とする。【選択図】図７
2017009674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
滑剤を外添したトナーを用いて画像に応じたトナー像を像担持体に形成し、当該トナー像を記録材に転写させる画像形成装置であって、
クリーニング兼滑剤塗布手段と、供給制御を行う制御手段とを具備し、
前記クリーニング兼滑剤塗布手段は、
前記像担持体上の転写残トナーをクリーニングすると共に該像担持体に滑剤を塗布する手段であって、前記像担持体に当接し転写残トナーをクリーニングするブレードと、前記ブレードから落下したトナーを含む回収トナーを収容する回収トナー収容部と、前記ブレードよりも前記像担持体の回転方向上流側で、前記収容された回収トナーを前記像担持体に供給可能である供給部材とを含み、
前記供給制御は、
前記画像の印字率が所定の基準値を超える場合に、前記基準値を超えない場合よりも前記供給部材による回収トナーの供給量を減少させる、または、前記供給部材による供給が停止されるようにする制御であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記印字率が前記基準値を超えない場合には、前記供給部材による供給が行われる第１動作状態とし、
前記印字率が前記基準値を超える場合には、前記像担持体から前記供給部材へ転写残トナーの回収が行われる第２動作状態とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記回収前の前記像担持体上のトナーを荷電する荷電手段、および前記供給前の前記供給部材上のトナーを荷電する荷電手段の少なくとも一方をさらに備え、
前記制御手段は、
前記供給部材の電圧切り替えによって、第１動作状態と第２動作状態を切替える請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記供給部材に回転しながら当接し、当該供給部材へ回収トナーを供給するトナー搬送部材をさらに備え、
前記制御手段は、
前記トナー搬送部材の回転と停止の切替、前記トナー搬送部材の回転速度、および前記トナー搬送部材と前記供給部材の間における当接と離間の切替、のうちの少なくとも一つを制御することにより、前記供給制御を行う請求項１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、例えば複写機などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置においては、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】
また近年、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。
【０００４】
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。そのため、トナー粒子が像担持体上で転がりブレードをすり抜けるクリーニング不良が発生しやすくなり、一層、像担持体上の残留トナーの除去が困難になるという問題がある。またブレードをすり抜けるトナーが発生すると、その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、ベタ画像やハーフ画像印字部に粒状の白抜け（粒状ノイズ）が発生する。
【０００５】
このような「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、滑剤の被膜を形成することで、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と、潤滑性外添剤（滑剤）を含むトナーによりトナー像を形成し、滑剤を供給するトナー外添方式がある。
【０００６】
トナー外添方式は、滑剤棒やブラシ等の塗布装置が不要で設置スペースやコスト的に有利である。しかし、トナー外添方式では、トナーの消費量によって、現像器内の滑剤が変動し、結果として、像担持体上の滑剤被膜の量が変動する。具体的には、低印字率の画像を印字すると、トナーから遊離した滑剤のみが、背景部に優先的に消費される。現像器に新しいトナー（滑剤）が供給されないため、最終的には、現像器中の滑剤量が低下した状態で供給と排出が釣り合い、安定する。
【０００７】
像担持体上の滑剤も、最初は滑剤のみが供給されるので、あるレベルを保てる。しかし現像器中の滑剤量が低下すると、それに伴い、像担持体表面に供給される滑剤量が低下し、被覆率が下がり、トナーとの付着量を低下させることが出来なくなり、粒状ノイズの発生に繋がる。
【０００８】
現状、低印字率の時は、現像器中の滑剤量を維持するために画像領域外の像担持体上にトナー像（パッチ画像）を形成している。パッチ画像を形成すると、現像器中のトナーが消費され、新しいトナーが現像器に補給される。トナーが補給されると、トナーと共に滑剤も補給されるため、現像器中の滑剤量の低下は抑制できる。結果的に像担持体上の滑剤量の減少を抑制できる。しかしこの方法では画像形成以外でトナーを現像する為、無駄にトナーを消費することになり好ましくない。
【０００９】
その他の方式として、クリーニング部回収トナーをブレード上流側の像担持体に常時供給する方式がある（特許文献１および特許文献２を参照）。この方式では、トナーに外添された滑剤がブレード前に供給されるので、低印字率の画像を印字している時は像担持体の滑剤量低下を防止することができ、粒状ノイズの発生を抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−２８２２１７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２８４００号公報
【特許文献３】特開２００４−１０９５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし高印字率の画像を印字している時は、現像器から像担持体に供給される滑剤にプラスして回収トナー中の滑剤も供給されるので、供給される滑剤量が多くなる。像担持体上の滑剤量が多くなると、ブレードが滑剤を介して像担持体と密着するため、ブレードの摩耗が進みクリーニング不良（トナーのすり抜け）が発生する。
【００１２】
つまり、像担持体上の滑剤量には適正範囲が存在するが、印字率によってこの滑剤量は変動するので、滑剤量を安定化させることが必要である。本発明はこのような課題に鑑み、印字率による像担持体上の滑剤量の変動を低減させることが可能となる画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る画像形成装置は、滑剤を外添したトナーを用いて画像に応じたトナー像を像担持体に形成し、当該トナー像を記録材に転写させる画像形成装置であって、クリーニング兼滑剤塗布手段と、供給制御を行う制御手段を具備し、前記クリーニング兼滑剤塗布手段は、前記像担持体上の転写残トナーをクリーニングすると共に該像担持体に滑剤を塗布する手段であって、前記像担持体に当接し転写残トナーをクリーニングするブレードと、前記ブレードから落下したトナーを含む回収トナーを収容する回収トナー収容部と、前記ブレードよりも前記像担持体の回転方向上流側で、前記収容された回収トナーを前記像担持体に供給可能である供給部材とを含み、前記供給制御は、前記画像の印字率が所定の基準値を超える場合に、前記基準値を超えない場合よりも前記供給部材による回収トナーの供給量を減少させる、または、前記供給部材による供給が停止されるようにする制御である構成とする。
【００１４】
本構成によれば、印字率による像担持体上の滑剤量の変動を低減させることが可能となる。
【００１５】
また上記構成としてより具体的には、前記制御手段は、前記印字率が前記基準値を超えない場合には、前記供給部材による供給が行われる第１動作状態とし、前記印字率が前記基準値を超える場合には、前記像担持体から前記供給部材へ転写残トナーの回収が行われる第２動作状態とする構成としてもよい。
【００１６】
また上記構成としてより具体的には、前記回収前の前記像担持体上のトナーを荷電する荷電手段、および前記供給前の前記供給部材上のトナーを荷電する荷電手段の少なくとも一方を備え、前記制御手段は、前記供給部材の電圧切り替えによって、第１動作状態と第２動作状態を切替える構成としてもよい。
【００１７】
また上記構成としてより具体的には、前記供給部材に回転しながら当接し、当該供給部材へ回収トナーを供給するトナー搬送部材を備え、前記制御手段は、前記トナー搬送部材の回転と停止の切替、前記トナー搬送部材の回転速度、および前記トナー搬送部材と前記供給部材の間における当接と離間の切替、のうちの少なくとも一つを制御することにより、前記供給制御を行う構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る画像形成装置によれば、印字率による像担持体上の滑剤量の変動を低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態に係る画像形成装置の構成図である。
【図２】ブレードＢＬのエッジ接触に関する説明図である。
【図３】第２実施形態に係る画像形成装置の構成図である。
【図４】第３実施形態に係る画像形成装置の構成図である。
【図５】第４実施形態に係る画像形成装置の構成図である。
【図６】滑剤の動きに関する説明図である
【図７】滑剤の動きに関する説明図である
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態について、各図面を参照しながら以下に説明する。但し本発明の内容は、当該実施形態に何ら限定されるものではない。
【００２１】
１．第１実施形態
まず本発明の第１実施形態について説明する。図１に本実施形態に係る単色の画像形成装置の要部構成を示す。
【００２２】
本図に示すように当該画像形成装置は、回転駆動される像担持体であるドラム状の感光体１と、この感光体１の表面を一様に帯電させる帯電装置２と、この帯電装置２により帯電された感光体１の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置３と、この露光装置３により形成された静電潜像を、トナーを含む現像剤を用いて可視像化する現像装置４と、感光体１上に形成されたトナー像を転写領域において記録材に転写する転写装置５と、転写領域を通過した感光体１上のトナーを除去するクリーニング兼滑剤塗布装置８とを備えている。
【００２３】
感光体１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である。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。
【００２４】
帯電装置２は、帯電チャージャーを用いて感光体１を一定の電位に帯電する。その後レーザー等の露光装置３により、感光体１の表面には静電潜像が形成される。現像装置４は、感光体１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４ａを備えている。この現像スリーブ４ａには、例えば、帯電装置２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２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３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。
【００２５】
現像装置４により感光体１上に形成されたトナー像は、感光体１の回転により転写装置５との間で形成される転写領域に運ばれる。転写領域では通常、転写装置５にトナーと逆極性の電圧が印加され、感光体１上のトナー像は記録材（例えば印刷用紙）上に転写される。画像を転写された記録材は、その後図示しない定着装置に搬送され、定着画像が出力される。
【００２６】
転写領域で記録材に転写されずに感光体１上に残ったトナーは、クリーニング兼滑剤塗布装置８に搬送される。クリーニング兼滑剤塗布装置８により表面のトナーが回収された感光体１は、再び帯電装置２により帯電され、次の静電潜像が形成されトナー像を形成することを繰り返す。
【００２７】
クリーニング兼滑剤塗布装置８は、弾性体よりなる平板状のブレード８１と、ブレード８１から落下した回収トナーを収容する回収トナー収容部８２と、ブレード８１よりも感光体回転方向上流側に、回収トナー収容部８２の滑剤が付着したトナーを感光体に供給する（供給可能である）供給部材８３を含む。ブレード８１は、感光体１にカウンター方向に当接することで、転写残トナーを掻きとり回収してクリーニングするとともに、トナーに外添されている滑剤を感光体１に塗布している。
【００２８】
ブレード８１の物性としては、反発弾性率や硬度が重要であり、反発弾性は温度２５℃において１０〜８０％であることが好ましく、より好ましくは３０〜７０％である。またＪＩＳ Ａ硬度は、２０〜９０°であることが好ましく、特に好ましくは６０〜８０°である。ＪＩＳ Ａ硬度が２０°より小さい場合には、ブレード８１が柔らかすぎて、ブレードメクレが生じやすくなる。一方、ＪＩＳ Ａ硬度が９０°より大きい場合には、感光体１のわずかな凹凸や異物に追従させることが困難となり、滑剤量を適正にしてもトナー粒子のすり抜けが発生しやすくなる。
【００２９】
感光体１に対するブレード８１の当接荷重は、０．１〜４０Ｎ／ｍであることが好ましく、より好ましくは１〜２５Ｎ／ｍである。当接荷重が０．１Ｎ／ｍより小さい場合には、クリーニング力が不足し、画像汚れが生じやすい。一方、当接荷重が４０Ｎ／ｍより大きい場合には、感光体１の摩耗が大きくなって、画像かすれ等が発生しやすくなる。当接荷重の測定は、秤にブレード８１の先端縁を押し当てて測定する方法や、感光体１に対するブレード８１の先端縁の当接位置にロードセル等のセンサを配置して、電気的に測定する方法等が用いられる。
【００３０】
回収トナー収容部８２は、ブレード８１で掻きとられた回収トナーを保管し、供給部材８３に回収トナーを供給可能にしている。回収トナー収容部８２には、トナーを排出する機構を備えており、回収トナー収容部８２のトナー量が必要以上に多くなると外部に排出できるようになっている。
【００３１】
供給部材８３は、トナーを保持できる回転部材からなる。供給部材８３の回転方向において、回収トナーに接触した後、感光体１に当接することで、回収トナーを感光体１に供給可能にしている。供給部材８３はブラシ、スポンジ、弾性体、金属、樹脂等の表層からなり、弾性体、金属、樹脂の表層は凹凸を形成してもよい。また供給部材８３に対して、回収トナー接触位置から下流側でかつ感光体当接位置より上流側に、供給量を安定化させる為にフィルム、ブレード等を面接触またはエッジ接触させてもよい。図２はその一例として、ブレードＢＬをエッジ接触させた場合の構成例を示している。
【００３２】
次に本実施形態で用いられるトナーについて説明する。トナーは、少なくとも滑剤を含むものよりなり、滑剤としては、特に限定されるものではなく、脂肪酸金属塩、シリコーンオイル、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ができる。とくに、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。
【００３３】
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。（後述する本件の実施例、効果確認の実験に用いるものについては、ステアリン酸亜鉛をトナー重量に対して０．２部添加した。）
【００３４】
本実施形態の画像形成装置は、記録材に印刷すべき画像Ｘの情報（例えば、不図示のスキャナーが原稿を走査して得た画像情報）を取得し、滑剤を外添したトナーを用いて画像Ｘに応じたトナー像を感光体１に形成し、当該トナー像を記録材に転写させるように動作する。また本画像形成装置は、画像Ｘの印字率が所定の基準値を超える場合（以下、「印字率が高い場合」とする）には、供給部材８３による回収トナーの供給を停止、または当該基準値を超えない場合（以下、「印字率が低い場合」とする）に比べて供給部材８３による回収トナーの供給量を減少させるようになっている。
【００３５】
このような制御は、本画像形成装置が備える制御部９（例えばＣＰＵ等の電気回路からなる）によって実行される。なお、制御部９は、印字率が低い場合には、供給部材８３による回収トナーの供給が行われるようにし、印字率が高い場合には、ブレード８１による転写残トナーの回収が行われるようにしてもよい。
【００３６】
２．第２実施形態
次に本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下の説明では、第１実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、共通する部分については説明を省略することがある。
【００３７】
図３は、第２実施形態に係るクリーニング兼滑剤塗布装置８及びその周辺の構成図である。転写領域で記録材上に転写されずに感光体１上に残ったトナーは、スコロトロンチャージャーによる残トナー荷電手段７を通過し、トナーの荷電極性が一定にされる。
【００３８】
残トナー荷電手段７は本構成に限らず、コロナ放電を利用したコロトロンチャージャー、スコロトロンチャージャー、除電針、不織布などを用いた除電布、もしくは、微小な空隙を設けて像担持体に対向させた電極やローラ、もしくは、接触式のローラなど、通過前後でトナーの荷電量を調整できるものなら何でもよく、印可する電圧は、ＤＣ、ＡＣ、ＤＣにＡＣを重畳したもののいずれでもよい。
【００３９】
また、残トナー荷電手段７は、供給部材８３に到達するトナーの荷電極性を一定にする手段であるため、現像から供給部材８３前の位置に配置されれば、どこに配置されてもよい。荷電付与されたトナーは、クリーニング兼滑剤塗布装置８に搬送される。
【００４０】
クリーニング兼滑剤塗布装置８は、ブレード８１と、回収トナー収容部８２と、導電性ブラシローラからなる供給部材８３と、供給部材８３に回収トナーを供給可能な搬送部材８４と、回収トナーを撹拌する撹拌機構８５と、搬送部材８４に接触してトナーを荷電する回収トナー荷電手段８６と、搬送部材８４に付着したトナーを掻き落とすスクレーパー８７を備えている。またブレード８１と供給部材８３の間には仕切りを設け、ブレード８１で掻きとられた回収トナーが直接供給部材８３に付着しないようにしている。
【００４１】
撹拌機構８５は軸方向にらせん状の仕切りを設けたスクリュー２本が互いに軸方向の反対方向に搬送するように駆動している。回収トナーに滑剤付着量のばらつきがあったとしても、撹拌することで均一化できるようにしている。撹拌機構は、回収トナーを撹拌して均一化できるものであれば、本構成に限らない。
【００４２】
搬送部材８４は導電性弾性ローラからなる。搬送部材８４は、供給部材８３の回転方向において、回収トナーに接触した後、供給部材８３に当接することで、回収トナーを供給部材８３に供給可能にしている。搬送部材８４はトナーを保持して搬送できる物であれば本構成に限らない。例えばブラシ、スポンジ、弾性体、金属、樹脂、布等の表層からなり、各々表層に凹凸を形成してもよい。
【００４３】
回収トナー荷電手段８６は、搬送部材８４に対して、回収トナー接触位置から下流側でかつ供給部材当接位置より上流側に、回収トナーを荷電させる為に電圧を印加した導電性フィルムを接触させている。これにより、供給部材８３に供給する回収トナーの荷電極性が一定になるので、後述する電界制御でトナーを移動させる事が容易となる。
【００４４】
回収トナー荷電手段８６は本構成に限らず、感光体１に供給する回収トナーの荷電量を調整できるものであればよい。例えば固定もしくは回転駆動する、導電性ブラシ、導電性弾性体、導電性樹脂、導電性布を接触もしくは近接して搬送部材８４に対向して電圧印加すればよく、他にも、コロナ放電を利用したコロトロンチャージャー、スコロトロンチャージャー、除電針など、通過前後でトナーの荷電量を調整できるものなら何でもよく、印可する電圧は、ＤＣ、ＡＣ、ＤＣにＡＣを重畳したもののいずれでもよい。
【００４５】
また、回収トナー荷電手段８６は、感光体１に到達するトナーの荷電量を調整する手段であるため、供給部材８３に配置してもよい。スクレーパー８７は無くても良いが、設置することで回収された残トナーを搬送部材８４から除去し、搬送部材８４には一律にトナーを付着できるので、搬送量が安定化しやすい。
【００４６】
次に、第２実施形態における供給量調整方法を説明する。搬送部材８４及び供給部材８３には図示しない電圧印加手段から任意の電圧を印加できるようになっている。搬送部材８４からくみ上げられた回収トナーは回収トナー荷電手段８６により負極性に荷電される。また感光体１上の残トナーは残トナー荷電手段７により負極性に荷電される。
【００４７】
まず、滑剤外添されたトナーを供給部材８３から感光体１に供給する方法を説明する。この方法（制御）は、例えば、記録材に印刷すべき画像Ｘの印字率が低い場合に行われる。供給部材８３には、感光体表面電位よりも負極性側に高い電圧を印加する。具体的には感光体表面電位が−４００Ｖであれば、供給部材８３には例えば−６００Ｖを印加する。また搬送部材８４には供給部材８３よりも負極性側に高い電圧を印加する。
【００４８】
具体的には供給部材８３の電圧が−６００Ｖであれば、搬送部材８４には例えば−８００Ｖを印加する。搬送部材８４上の負極性に調整された回収トナーは、搬送部材８４と供給部材８３間の電界により供給部材８３に移動する。供給部材８３に移った回収トナーは感光体１との対向位置まで搬送され、供給部材８３と感光体１の表面との電界により感光体１側に移動する。
【００４９】
一方、感光体１上の転写残トナーは、供給部材８３との対向位置通過時、電界により供給部材８３に移動することなく感光体１に付着したまま通過する。感光体１の移動に伴い、回収トナー及び転写残トナーはブレード８１に到達する。これにより、トナーに付着した滑剤がブレード８１に供給され、トナーから離脱した滑剤がブレード８１と感光体１の当接位置に到達し、クリーニング性を良好にするとともに感光体１にブレード圧力で滑剤を塗布する。
【００５０】
次に、滑剤外添されたトナーを供給部材８３から感光体１へ供給せず、転写残トナーを回収する方法を説明する。この方法（制御）は、例えば、記録材に印刷すべき画像Ｘの印字率が高い場合に行われる。
【００５１】
供給部材８３には感光体表面電位よりも負極性側に低い電圧を印加する。具体的には感光体表面電位が−４００Ｖであれば、供給部材８３には例えば−２００Ｖを印加する。また搬送部材８４には供給部材８３よりも負極性側に低い電圧を印加する。具体的には供給部材８３の電圧が−２００Ｖであれば、搬送部材８４には例えば０Ｖを印加する。
【００５２】
搬送部材８４上の負極性に調整された回収トナーは、搬送部材８４と供給部材８３間の電界により供給部材８３に移動せずに搬送部材８４に留まる。その為、供給部材８３から感光体１に回収トナーが供給される事はない。一方、感光体１上の転写残トナーは、供給部材８３との対向位置に到達した時、感光体１の表面と供給部材８３との電界により供給部材８３に移動する。供給部材８３に移った転写残トナーは搬送部材８４との対向位置まで搬送され、搬送部材８４と供給部材８３との電界により搬送部材８４側に移動し、スクレーパー８７で掻き落とされる。これにより、ブレード８１へは回収トナーを供給することなく転写残トナーを減らした状態で供給がなされる。
【００５３】
上記説明では、各々の電圧差を２００Ｖで表現したが、印加電圧は部材の抵抗等も考慮して適宜調整すればよいし、ＡＣを重畳しても良い。また電圧差を調整することで、移動量を調整することも可能である。このように、残トナー荷電手段、回収トナー荷電手段、供給部材電圧調整、搬送部材電圧調整で、回収トナーの供給量と転写残トナーの回収量を調整可能である。
【００５４】
３．第３実施形態
次に本発明の第３実施形態について説明する。なお、以下の説明では、第２実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、共通する部分については説明を省略することがある。
【００５５】
図４は、第３実施形態に係るクリーニング兼滑剤塗布装置８及びその周辺の構成図である。クリーニング兼滑剤塗布装置８は、ブレード８１と、回収トナー収容部８２と、ブラシローラからなる供給部材８３と、供給部材８３に回収トナーを供給可能な搬送部材８４と、回収トナーを撹拌する撹拌機構８５を備えている。またブレード８１と供給部材８３の間には仕切りを設け、ブレード８１で掻きとられた回収トナーが直接供給部材８３に付着しないようにしている。第２実施形態との違いは、残トナー荷電手段、回収トナー荷電手段、供給部材電圧調整手段、搬送部材電圧調整手段がない点である。また搬送部材８４は回転スピードを制御可能としている。
【００５６】
第３実施形態に係る供給量調整方法を説明する。まず、滑剤外添されたトナーを供給部材８３から感光体１に供給する方法を説明する。この方法（制御）は、例えば、記録材に印刷すべき画像Ｘの印字率が低い場合に行われる。
【００５７】
搬送部材８４上の回収トナーは、回転ファーブラシからなる供給部材８３と当接しながら摺擦することで大半が移動する。供給部材８３に移った回収トナーは感光体１との対向位置まで搬送され、供給部材８３と感光体１の表面とが当接しながら摺擦することで大半が感光体１側に移動する。
【００５８】
一方、感光体１上の転写残トナーは、供給部材８３との対向位置での摺擦により一部が供給部材８３に移動する。供給部材８３に移動した転写残トナーは、搬送部材８４との対向位置まで搬送されるが、搬送部材８４上に回収トナーがあるので搬送部材８４に移動することなく感光体当接位置まで搬送され、回収トナーと混合された状態で感光体１に移動する。
【００５９】
この一連の作用で、感光体１の回転に伴い、回収トナー及び転写残トナーはブレード８１に到達する。これにより、トナーに付着した滑剤がブレード８１に供給され、トナーから離脱した滑剤がブレード８１と感光体１の当接位置に到達し、クリーニング性を良好にするとともに感光体１にブレード圧力で滑剤が塗布される。
【００６０】
次に、トナー供給（滑剤外添されたトナーの供給部材８３から感光体１への供給）を停止する方法を説明する。この方法（制御）は、例えば、記録材に印刷すべき画像Ｘの印字率が高い場合に行われる。
【００６１】
搬送部材８４は駆動を停止する。搬送部材８４と供給部材８３との当接位置の回収トナーは供給部材８３の数回転の間にすべて掻きとられ、その後は搬送部材８４から供給部材８３へのトナー供給はなくなる。一方、感光体１上の転写残トナーは、供給部材８３との対向位置での摺擦により一部が供給部材８３に移動する。
【００６２】
供給部材８３に移動した転写残トナーは、搬送部材８４との対向位置まで搬送され、停止している搬送部材８４に当たり一部がブラシから弾き飛ばされる（フリッカー効果）。供給部材８３に残った転写残トナーは再度感光体１との対向位置に戻り、その一部が感光体１に転移する。この一連の作用で、供給部材８３から回収トナーが供給される事はない。また前記フリッカー効果で、供給部材８３の当接位置通過後、感光体１上の転写残トナーは通過前よりも減少している。
【００６３】
上記説明では搬送部材８４の回転駆動や回転停止による例を挙げたが、その代わりに回転のスピードを調整する方法が採用されてもよい。つまり搬送部材８４の回転スピードを上げると供給量が多くなり、回転スピードを下げると供給量が少なくなる。
【００６４】
また搬送部材８４を供給部材８３から離間させることで、搬送を停止する方法でもよい。第２実施形態および第３実施形態では、搬送部材８４のある構成にしたが、第１実施形態のように、搬送部材８４を設けず供給部材８３に直接回収トナーを接触して供給しても良い。その場合、電圧制御は供給部材８３の電圧制御のみになる。駆動制御は供給部材８３の回転スピードの制御や感光体１への当接／離間制御になる。
【００６５】
４．第４実施形態
次に本発明の第４実施形態について説明する。なお、以下の説明では、第１実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、共通する部分については説明を省略することがある。
【００６６】
図５に、第４実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す。この画像形成装置においては、感光体１と、帯電装置２と、露光装置３と、現像装置４と、感光体１上のトナーを除去するクリーニング兼滑剤塗布装置８がある点は図１の場合と同様である。第４実施形態では、これらのセットが各色（例えば、シアン・マゼンタ・イエロー・ブラックの４色分）に対応して設けられ、カラー印字が可能となっている。
【００６７】
感光体１上に形成されたトナー像は転写材に直接転写されるのではなく、転写装置１５で中間転写体６に転写される。中間転写体６に転写されたトナー像は２次転写位置２５で記録材に転写され、その後定着装置（図示せず）に搬送され、記録材上に定着される。本実施形態では、転写領域を通過した中間転写体６上のトナーを除去するクリーニング兼滑剤塗布装置１８が備えられている。
【００６８】
滑剤をトナーに外添してブレードに供給することは、感光体１のクリーニング性向上だけではなく、中間転写体６のクリーニング性向上にも効果的である。本実施形態では、中間転写体６のクリーニング性向上を目的にクリーニング兼滑剤塗布装置１８を備えており、この装置も第１実施形態（或いは第２実施形態、第３実施形態でも良い）におけるクリーニング兼滑剤塗布装置８と同様の構成、作用で、中間転写体６に対する滑剤量安定化を果たしている。
【００６９】
５．滑剤の動きについて
次に、本実施形態における滑剤の動きについて説明する。先述の通り滑剤は、感光体１のブレード８１前の位置にも、中間転写体６のクリーニングが行われる前の位置にも到達する。
【００７０】
なお、この到達する滑剤の量は、動作初期や高印字が続いた時には、供給部材８３からの滑剤外添トナーの供給がなくても良好（不足しない）な状態となる。図６は、その理由を理解容易とするため、感光体１上の画像部と背景部における滑剤の動きの様子（初期または印字率が高めでの連続印字時）を模式的に示している。なお、図６（後述の図７も同様）では、画像部における滑剤の動きの様子を破線より左側に示し、背景部における滑剤の動きの様子を破線より右側に示している。
【００７１】
本図に示すように現像後の位置では、画像部においてトナーに外添された滑剤が、背景部において遊離滑剤が、それぞれ比較的多く存在している。また転写後の位置を経たＣＬ（クリーニング）ブレードの位置においては、遊離滑剤が比較的多く存在しており、滑剤量は良好である。
【００７２】
一方、低印字率が続くと現像装置４からの滑剤排出が少ない為、供給部材８３からの滑剤外添トナーの供給が無ければ滑剤不足になる。図７は、その理由を理解容易とするため、感光体１上の画像部と背景部における滑剤の動きの様子（低印字率での連続印字時）を模式的に示している。
【００７３】
本図に示すように現像後の位置では、トナーに外添された滑剤も遊離滑剤も比較的少なくなっている。そのため滑剤外添トナーの供給が無いと仮定すると（図７の点線矢印を参照）、ＣＬブレードの位置では遊離滑剤も非常に少なくなり、滑剤量は不足する。しかし本実施形態では、供給部材８３により滑剤外添トナーが供給されるため、ＣＬブレードの位置において遊離滑剤が比較的多く存在し、滑剤量は良好となる。すなわち本実施形態では、低印字率が続いても滑剤量を良好とすることが可能である。
【００７４】
なお、ここでは、像担持体として感光体１の場合を例に挙げたが、第４実施形態のように中間転写体６に対応したクリーニング兼滑剤塗布装置１８を設けていれば、図７に示したものと同様の原理によって、中間転写体６についても滑剤量を良好とすることが可能である。
【００７５】
６．実施例による比較検証
上述した実施形態の効果等を調べるため、後述するように各実施例を設定し、比較例との比較検証を行った。各実施例については、感光体、現像装置、転写装置、トナー、ブレード等を下記のように設定した。
【００７６】
（１）感光体
感光体１としては、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。感光体は４００ｍｍ／ｓｅｃで回転している。
【００７７】
（２）現像装置
現像装置４としては、線速度６００ｍｍ／ｍｉｎで回転駆動される現像スリーブを備え、この現像スリーブに感光体１の表面電位と同極性のバイアス電圧が印加され、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。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、負帯電性を有するものである。
【００７８】
（３）転写装置
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ベルト６を用い、ベルト６を介して感光体１に圧接し、トナーの帯電極性とは通常、逆極性の電圧を印加する転写ローラ１５を設けている。
【００７９】
（４）クリーニング兼滑剤塗布装置
ブレード８１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のものを用いた。そして、ブレード８１は、感光体１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。供給部材８３は導電性ファーブラシとして、導電性ナイロン繊維（抵抗１０８Ω、太さ２０μｍ、繊維密度３．０×１０８本／ｍ２）を用い、ブラシ毛長さとしては３ｍｍでローラ径は直径１４ｍｍとした。搬送部材８４は導電性ゴムローラでＮＢＲにカーボン分散し、体積抵抗が１×１０６Ω・ｃｍ、厚み２ｍｍのゴムを金属芯に巻いたローラで直径１４ｍｍのものとした。
【００８０】
（５）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、負帯電性を有するものである。そのトナー粒子に滑剤としてステアリン酸亜鉛をトナーに対して０．２部添加したものを使用した。
【００８１】
以上において、非露光領域における感光体１の表面電位Ｖ０を−７５０Ｖ、露光領域における感光体１の表面電位Ｖｉを−１００Ｖとし、現像スリーブ４ａには、周波数６０００Ｈｚ、振幅８００Ｖ、直流成分−５５０Ｖの現像バイアスを印加した。一次転写電圧を＋５００Ｖとして、転写効率は９５％以上の状態にした。
【００８２】
また各実施例に共通のクリーニング性評価条件としては、環境条件を３０℃で湿度８５％に固定し、２％、１０％、５０％、９０％の各印字率にて、１枚、１，０００枚、１００，０００枚の各枚数を連続出力することとした。これらの各条件において、画像上にクリーニング不良のトナーすり抜けノイズが発生するかどうかを評価項目として確認した。この評価結果については、
「○」：トナーすり抜けがなし（実用上問題なし）
「×」：トナーすり抜け発生（実用上問題あり）
で示すこととした。
【００８３】
また上記各条件にて、連続出力した直後に印字率７０％のハーフ画像を１枚出力し、その時の粒状ムラの有無についても評価項目として確認した。この評価結果については、
「○」：粒状ムラなし（実用上問題なし）
「×」：粒状ムラあり（実用上問題あり）
で示すこととした。
【００８４】
まず、先述した第２実施形態に対応する実施例１についてより具体的に説明する。当該実施例と比較例について、各条件の設定詳細は次の通りである。
・残トナー荷電手段７：スコロトロンチャージャー（通過後の感光体表面電位は−４００Ｖ）
・回収トナー荷電手段８６：導電性フィルム（印加電圧は搬送部材印加電圧に対して−５００Ｖ）
・スクレーパー８７：ＳＵＳ  シート（搬送部材と同電位）
・供給部材８３の回転：感光体１に対してウィズ駆動であり、供給部材８３と感光体１の回転速度差θを１．３とした。
・搬送部材８４の回転：供給部材８３に対してウィズ駆動であり、搬送部材８４と供給部材８３の回転速度差θを０．８とした。
・供給部材の印加電圧：表１に記載の通りとした。
・搬送部材の印加電圧：表１に記載の通りとした。
【００８５】
下記の表１は、実施例１についての評価結果を示している。なお、本実施例では、第２実施形態の趣旨に従って、印字率に応じた電圧制御を行っている。表１の「電圧制御」の欄には、（供給部材８３の印加電圧）／（搬送部材８４の印加電圧）の内容が示されている。
【００８６】
【表１】
2017009674.tif 000003
【００８７】
表１から明らかなように、実施例１では何れの印字率においても良好な結果が得られた。
【００８８】
また下記の表２は、実施例１と比較する比較例１についての評価結果を示している。比較例１では、印字率に関わらず供給部材８３を−１００Ｖに固定するとともに、搬送部材８４を−２００Ｖに固定した。
【００８９】
【表２】
2017009674.tif 000004
【００９０】
表２に示すように、比較例１の場合には、高印字率（９０％）で１００，０００枚印刷した結果、すり抜けの問題が生じてしまった。
【００９１】
また下記の表３は、実施例１と比較する比較例２についての評価結果を示している。比較例２では、供給部材８３と搬送部材８４を設けない構成とした。
【００９２】
【表３】
2017009674.tif 000005
【００９３】
表３に示すように、比較例２の場合には、低印字率（２％）で１，０００枚以上印刷した結果、および低印字率（１０％）で１００，０００枚印刷した結果において、粒状ムラの問題が生じてしまった。
【００９４】
次に、先述した第３実施形態に対応する実施例２についてより具体的に説明する。当該実施例と比較例について、各条件の設定は次の通りである。
・供給部材８３の回転：感光体１に対してウィズ駆動で、供給部材８３と感光体１の回転速度差を１．３とした。
・搬送部材８４の回転：供給部材８３に対してカウンター駆動で、搬送部材８４と供給部材８３の回転速度差θは表に記載の通りとした。
・供給部材８３への電圧：フロート
・搬送部材８４への電圧：フロート
【００９５】
下記の表４は、実施例２についての評価結果を示している。なお、本実施例では、第３実施形態の趣旨に従って、印字率に応じた駆動制御を行っている。表４の「駆動制御」の欄には、搬送部材８４と供給部材８３の回転速度差θの内容が示されている。また「駆動ＯＦＦ」は、搬送部材８４を駆動していないことを示している。
【００９６】
【表４】
2017009674.tif 000006
【００９７】
表４から明らかなように、実施例２では何れの印字率においても良好な結果が得られた。
【００９８】
また下記の表５は、実施例２と比較する比較例３についての評価結果を示している。比較例３では、印字率に関わらず、搬送部材８４と供給部材８３の回転速度差θを１に固定した。
【００９９】
【表５】
2017009674.tif 000007
【０１００】
表５に示すように、比較例３の場合には、高印字率（９０％）で１００，０００枚印刷した結果、すり抜けの問題が生じてしまった。
【０１０１】
また下記の表６は、実施例２と比較する比較例４（比較例２と同等）についての評価結果を示している。比較例４では、供給部材８３と搬送部材８４を設けない構成とした。
【０１０２】
【表６】
2017009674.tif 000008
【０１０３】
表６に示すように、比較例４の場合には、低印字率（２％）で１，０００枚以上印刷した結果、および低印字率（１０％）で１００，０００枚印刷した結果において、粒状ムラの問題が生じてしまった。
【０１０４】
以上に説明した評価結果により、各比較例ではトナーすり抜けノイズや画像ムラ（粒状ムラ）の問題が生じたが、本発明の実施形態に係る実施例では、低印字率連続出力時と高印字率連続出力時の何れでも、滑剤量が不足になることも過多になることもなく良好な画像が得られることが判った。
【０１０５】
７．総括
以上に説明した通り、本発明の実施形態に係る画像形成装置は、滑剤を外添したトナーを用いて画像に応じたトナー像を像担持体に形成し、当該トナー像を記録材に転写させる画像形成装置であって、クリーニング兼滑剤塗布手段と、供給制御を行う制御手段を具備している。
【０１０６】
このクリーニング兼滑剤塗布手段は、前記像担持体上の転写残トナーをクリーニングすると共に該像担持体に滑剤を塗布する手段であって、前記像担持体に当接し転写残トナーをクリーニングするブレードと、前記ブレードから落下したトナーを含む回収トナーを収容する回収トナー収容部と、前記ブレードよりも前記像担持体の回転方向上流側で、前記収容された回収トナーを前記像担持体に供給可能である供給部材とを含む。
【０１０７】
更に前記供給制御は、前記画像の印字率が所定の基準値を超える場合に、前記基準値を超えない場合よりも前記供給を減少させる、または、前記供給が停止されるようにする制御である。そのため本発明の実施形態に係る画像形成装置によれば、印字率による像担持体上の滑剤量の変動を低減させることが可能となっている。
【０１０８】
印字率の少ない画像が連続出力され、現像器内の滑剤量が減少して感光体からの滑剤供給が減少しても、供給部材により回収トナーを供給することでブレードに安定して滑剤が供給され、滑剤不足を防止できる。一方で印字率が多い画像が連続出力された場合は、感光体からの滑剤供給量が安定しているので、印字率が低い場合に比べて供給部材による滑剤供給を減少もしくは停止して滑剤過多を防止できる。低印字率のときは回収トナーを供給しないと滑剤不足になることから、回収トナーを供給する一方、高印字率のときは同じように回収トナーを供給すると滑剤過多になるため、回収トナー供給量を減少（又は供給停止）とするのが良い。
【０１０９】
また第２実施形態に係る画像形成装置において、前記制御手段は、前記印字率が前記基準値を超えない場合には、自機を前記供給が行われる第１動作状態とし、前記印字率が前記基準値を超える場合には、前記像担持体から前記供給部材へ転写残トナーの回収が行われる第２動作状態とするようになっている。印字率が非常に多い画像では、転写残画像を回収する制御を行うことで、より画像印字率によらず滑剤量は安定する。
【０１１０】
当該画像形成装置は、前記回収前の前記像担持体上のトナーを荷電する荷電手段、および前記供給前の前記供給部材上のトナーを荷電する荷電手段の少なくとも一方を備え、前記制御手段は、前記供給部材の電圧切り替えによって、第１動作状態と第２動作状態を切替えるようになっている。荷電したトナーの電界制御で、より確実に供給量の調整が可能となる。
【０１１１】
また第３実施形態に係る画像形成装置において、前記供給部材に回転しながら当接し、当該供給部材へ回収トナーを供給するトナー搬送部材を備え、前記制御手段は、前記トナー搬送部材の回転と停止の切替、前記トナー搬送部材の回転速度、および前記トナー搬送部材と前記供給部材の間における当接と離間の切替、のうちの少なくとも一つを制御することにより、前記供給制御を行うようになっている。機械的なトナー付着量の制御のため、トナーの荷電部材を設けることなく制御が可能となる。
【０１１２】
以上、本発明の実施形態について具体例を挙げて説明したが、本発明はその内容に限定されるものではない。本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において、様々な具体的形態により実施され得る。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明は、例えば複写機などの画像形成装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０１１４】
１        感光体
２        帯電装置
３        露光装置
４        現像装置
５        転写装置
８        クリーニング兼滑剤塗布装置
９        制御部
８１      ブレード
８２      回収トナー収容部
８３      供給部材
８４      搬送部材
８５      攪拌機構
【図１】
2017009674.tif 000009
【図２】
2017009674.tif 000010
【図３】
2017009674.tif 000011
【図４】
2017009674.tif 000012
【図５】
2017009674.tif 000013
【図６】
2017009674.tif 000014
【図７】
2017009674.tif 000015