(57)【要約】【課題】像担持体上に被覆される滑剤量を適正な範囲に維持することが可能な画像形成装置、画像形成システムおよび滑剤量調整方法を提供する。【解決手段】画像形成装置は、滑剤が添加されたトナーが供給される回転可能な像担持体と、像担持体に当接し、像担持体上に残留するトナーを除去する第１クリーニング部と、像担持体の回転方向において第１クリーニング部の下流側に設けられ、像担持体に当接し、第１クリーニング部に除去されずに像担持体上に残留するトナーを除去する第２クリーニング部と、トナーの消費量に関するトナー消費情報に基づいて、第１クリーニング部における除去性能を変更する制御を行う制御部と、を備える。【選択図】図３
2017032902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
滑剤が添加されたトナーが供給される回転可能な像担持体と、
前記像担持体に当接し、前記像担持体上に残留するトナーを除去する第１クリーニング部と、
前記像担持体の回転方向において前記第１クリーニング部の下流側に設けられ、前記像担持体に当接し、前記第１クリーニング部に除去されずに前記像担持体上に残留するトナーを除去する第２クリーニング部と、
前記トナーの消費量に関するトナー消費情報に基づいて、前記第１クリーニング部における除去性能を変更する制御を行う制御部と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記トナーの消費量が少ない場合における前記第１クリーニング部の除去性能が、前記トナーの消費量が多い場合における前記第１クリーニング部の除去性能より高くなるように制御を行う、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記トナー消費情報は、画像形成対象の入力画像の印字率であり、
前記制御部は、前記印字率が低い場合における前記第１クリーニング部の除去性能が、前記印字率が高い場合における前記第１クリーニング部の除去性能より高くなるように制御を行う、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記印字率は、所定の印刷枚数あたりの平均印字率である請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記像担持体に対する前記第１クリーニング部の相対移動速度を変更することによって、前記第１クリーニング部における除去性能を変更する制御を行う、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１クリーニング部に電圧を印加する電圧印加部を備え、
前記制御部は、前記電圧を変更することによって、前記第１クリーニング部における除去性能を変更する制御を行う、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体の回転方向において前記第１クリーニング部の上流側に設けられ、前記像担持体上に残留するトナーを帯電させる帯電量調整部をさらに備え、
前記制御部は、前記トナーの帯電量を変更させることによって、前記第１クリーニング部における除去性能を変更する制御を行う、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記像担持体上の画像形成領域にトナーを供給させる第１供給タイミングと、前記像担持体上の画像形成領域間にトナーを供給させる第２供給タイミングとの間で、前記第１クリーニング部における除去性能を変更する制御を行う、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１クリーニング部は、前記像担持体に当接しながら回転可能なブラシである請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記第１クリーニング部は、前記像担持体に当接しながら回転可能なローラーである請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記第１クリーニング部は、前記像担持体に当接しながら走行可能なベルトである請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
画像形成装置を含む複数のユニットで構成される画像形成システムであって、
滑剤が添加されたトナーが供給される回転可能な像担持体と、
前記像担持体に当接し、前記像担持体上に残留するトナーを除去する第１クリーニング部と、
前記像担持体の回転方向において前記第１クリーニング部の下流側に設けられ、前記像担持体に当接し、前記第１クリーニング部に除去されずに前記像担持体上に残留するトナーを除去する第２クリーニング部と、
前記トナーの消費量に関するトナー消費情報に基づいて、前記第１クリーニング部における除去性能を変更する制御を行う制御部と、
を備える画像形成システム。
【請求項１３】
回転する像担持体に滑剤を添加したトナーを供給し、
前記像担持体に第１クリーニング部を当接させることにより、前記像担持体上に残留するトナーを除去し、
前記像担持体の回転方向において前記第１クリーニング部の下流側で、前記像担持体に第２クリーニング部を当接させることにより、前記第１クリーニング部に除去されずに前記像担持体上に残留するトナーを除去し、
前記トナーの消費量に関するトナー消費情報に基づいて、前記第１クリーニング部における除去性能を変更する滑剤量調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、画像形成システムおよび滑剤量調整方法に関する。
【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（例えば、感光体）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、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。
【０００４】
また、クリーニング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、べタ画像印字部に粒状の白抜け（以下、「雨だれ」という）が発生する。このような「雨だれ」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（例えば、ステアリン酸金属塩等の金属石鹸）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滑剤供給機構としては、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、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て滑剤を供給するトナー外添方式、または、滑剤塗布方式およびトナー外添方式を組み合わせた方式がある。
【０００５】
これらの滑剤供給機構を備えた画像形成装置においては、像担持体の表面に滑剤が供給されて、像担持体表面のトナーに対する摩擦係数を低下させている。これによって像担持体の表面に形成されたトナー像を転写材（例えば、中間転写ベルト）に転写するときに転写不良の発生を抑え、トナー像の画質を高めることができる。また、像担持体に圧接されているクリーニングブレード等と像担持体との摩擦係数も低下させることができるため、像担持体の表面層の削れ（磨耗）を抑制し、ひいては像担持体の寿命を延ばすことができる。
【０００６】
特許文献１には、像担持体の回転方向においてクリーニングブレードより上流側にクリーニングブラシを配置し、クリーニングブレードに到達する前の残留トナーを、クリーニングブラシにより除去するトナー除去部が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１１２６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、像担持体上に被覆される滑剤量は、少なすぎてもクリーニング不良や粒状ノイズ、スジ状の画像ムラ等の不具合が発生し、多すぎても凝着摩耗によるクリーニングブレードの耐久性の低下や現像部から現像剤へ滑材が混入することによる画像劣化といった不具合が発生するため、当該滑剤量には適正量が存在する。また、滑剤量の差が生じることで、画像濃度や画質にバラツキが発生することから当該画像濃度や画質を安定させるためには滑剤量を安定かつ適正範囲に維持する必要がある。
【０００９】
トナー外添方式は、滑剤塗布方式と比べて、滑剤棒やブラシ等の塗布装置が不要であるため、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、現像装置内の滑剤量が変動し、その結果として、像担持体上に被膜される滑剤量が変動する。像担持体上に被膜される滑剤量は、像担持体上に供給される滑剤の「供給量」と、像担持体上に供給された後に削り取られて回収される滑剤の「回収量」とのバランスによって決定される。トナー外添方式では、滑剤は現像剤から供給されることになるため、高カバレッジの画像が印字された場合には滑剤の供給量は多くなる一方、低カバレッジの画像が印字された場合には滑剤の供給量は少なくなる。本来、滑剤は、像担持体上においてトナーが供給される部分にのみ供給される。しかし、実際には、現像装置内での攪拌時の負荷や転写部（現像領域）における電界負荷による影響から、トナーから離脱、独立する滑剤も存在し、画像のない白地部分に対しても滑剤は供給される。
【００１０】
一方、滑剤の回収量は、像担持体に接触しているクリーニングブレードの影響が大きく、滑剤は、クリーニングブレードが像担持体に当接しているブレードエッジ部に堰き止められているトナー（主に外添剤成分）との摺擦によって削り取られて回収される。また、滑剤の回収量は、ブレードエッジ部に供給されるトナー量によっても変動し、供給されるトナー量が多くなれば滑剤の回収量は増える一方、供給されるトナー量が少なくなれば滑剤の回収量は少なくなる。すなわち、高カバレッジの画像が印字された場合には滑剤の回収量は多くなり、低カバレッジの画像が印字された場合には滑剤の回収量は少なくなる。
【００１１】
以上のように、印字される画像のカバレッジによって滑剤の供給と回収との関係は変化し、ひいては供給および回収の割合に応じて像担持体上に被膜される滑剤量の差が発生し、像担持体上に被覆される滑剤量を適正な範囲に維持することができないという問題があった。
【００１２】
なお、特許文献１に記載の技術は、ブレードエッジ部に供給されるトナー量を軽減する技術であり、印字される画像のカバレッジに応じて像担持体上に被膜される滑剤量の差が生じることを防止する技術ではない。すなわち、特許文献１に記載の技術は、像担持体上に被覆される滑剤量を適正な範囲に維持することを目的としたものではなく、したがってそのための構成を有していない。
【００１３】
本発明の目的は、像担持体上に被覆される滑剤量を適正な範囲に維持することが可能な画像形成装置、画像形成システムおよび滑剤量調整方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る画像形成装置は、
滑剤が添加されたトナーが供給される回転可能な像担持体と、
前記像担持体に当接し、前記像担持体上に残留するトナーを除去する第１クリーニング部と、
前記像担持体の回転方向において前記第１クリーニング部の下流側に設けられ、前記像担持体に当接し、前記第１クリーニング部に除去されずに前記像担持体上に残留するトナーを除去する第２クリーニング部と、
前記トナーの消費量に関するトナー消費情報に基づいて、前記第１クリーニング部における除去性能を変更する制御を行う制御部と、
を備える。
【００１５】
本発明に係る画像形成システムは、
画像形成装置を含む複数のユニットで構成され、
滑剤が添加されたトナーが供給される回転可能な像担持体と、
前記像担持体に当接し、前記像担持体上に残留するトナーを除去する第１クリーニング部と、
前記像担持体の回転方向において前記第１クリーニング部の下流側に設けられ、前記像担持体に当接し、前記第１クリーニング部に除去されずに前記像担持体上に残留するトナーを除去する第２クリーニング部と、
前記トナーの消費量に関するトナー消費情報に基づいて、前記第１クリーニング部における除去性能を変更する制御を行う制御部と、
を備える。
【００１６】
本発明に係る滑剤量調整方法は、
回転する像担持体に滑剤を添加したトナーを供給し、
前記像担持体に第１クリーニング部を当接させることにより、前記像担持体上に残留するトナーを除去し、
前記像担持体の回転方向において前記第１クリーニング部の下流側で、前記像担持体に第２クリーニング部を当接させることにより、前記第１クリーニング部に除去されずに前記像担持体上に残留するトナーを除去し、
前記トナーの消費量に関するトナー消費情報に基づいて、前記第１クリーニング部における除去性能を変更する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、像担持体上に被覆される滑剤量を適正な範囲に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施の形態における画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】本実施の形態における画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。
【図３】トナー除去部等の構成を概略的に示す図である。
【図４】本実施の形態における画像形成装置の滑剤量調整制御動作を示すフローチャートである。
【図５】トナー除去部等の構成の変形例を概略的に示す図である。
【図６】クリーニングブレードに供給されるトナーの量と感光体ドラム上に被膜される滑剤量との関係を示す図である。
【図７】入力画像の印字率と感光体ドラム上に被膜される滑剤量（感光体滑剤量換算値）との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す。図１、２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３（本発明の「像担持体」に対応）上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に転写（一次転写）し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Ｓに転写（二次転写）することにより、画像を形成する。
【００２０】
また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。
【００２１】
図２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０および制御部１００を備える。
【００２２】
制御部１００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１０１、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１０２、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。本実施の形態では、記憶部７２は、画像形成部４０によるトナー像の形成履歴（本発明の「トナー消費情報」に対応）を示す履歴情報を記憶する。履歴情報は、印刷枚数および印字率等の情報を含む。また、印字率は、所定の印刷枚数あたりの平均印字率を含む。
【００２３】
制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙Ｓに画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。
【００２４】
画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto  Document  Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。
【００２５】
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることが可能となる。
【００２６】
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。
【００２７】
操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２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１００に出力する。
【００２８】
画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定またはユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。
【００２９】
画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。
【００３０】
Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示および説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、またはＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。
【００３１】
画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、ドラムクリーニング装置４１５（本発明の「第２クリーニング部」に対応）、およびトナー除去部４１６（本発明の「第１クリーニング部」に対応）等を備える。
【００３２】
感光体ドラム４１３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。
【００３３】
制御部１００が感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３は一定の周速度で回転する。
【００３４】
帯電装置４１４は、例えば帯電チャージャーであり、コロナ放電を発生させることにより、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。
【００３５】
露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。その結果、感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。
【００３６】
現像装置４１２は、二成分逆転方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。本実施の形態では、トナーには、潤滑性を有する滑剤が添加されている。滑剤としては、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。特に、脂肪酸金属塩が好ましい。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、ステアリン酸がより好ましい。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、ステアリン酸鉄等が好ましい。
【００３７】
現像装置４１２は、感光体ドラム４１３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を備えている。現像スリーブには、例えば帯電装置４１４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４１４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る。その結果、露光装置４１１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。
【００３８】
ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に当接され、弾性体よりなる平板状のクリーニングブレード４１５Ａ等を有し、中間転写ベルト４２１に転写されずに感光体ドラム４１３の表面に残留するトナーを除去する。
【００３９】
クリーニングブレード４１５Ａの物性としては、反発弾性率や硬度が重要である。反発弾性率は、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、ＪＩＳＡ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。ＪＩＳＡ硬度が２０［°］より小さい場合には、クリーニングブレード４１５Ａが柔らかすぎて、ブレードめくれが生じやすくなる。一方、ＪＩＳＡ硬度が９０［°］より大きい場合には、感光体ドラム４１３のわずかな凹凸や異物に追従させることが困難となり、トナー粒子のすり抜けが発生しやすくなる。感光体ドラム４１３に対するクリーニングブレード４１５Ａの当接荷重は、０．１〜４０［Ｎ／ｍ］であることが好ましく、より好ましくは１〜２５［Ｎ／ｍ］である。当接荷重が０．１［Ｎ／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４０［Ｎ／ｍ］より大きい場合には、トラムクリーニングブレード４１５Ａと感光体ドラム４１３との間の摩耗力が大きくなって、画像かすれ等が発生しやすくなる。当接荷重の測定は、秤にクリーニングブレード４１５Ａの先端縁を押し当てて測定する方法や、感光体ドラム４１３に対するクリーニングブレード４１５Ａの先端縁の当接位置にロードセル等のセンサーを配置して電気的に測定する方法等が用いられる。
【００４０】
図３は、トナー除去部４１６等の構成を概略的に示す図である。
図３に示すように、トナー除去部４１６は、スコロトロンチャージャー（本発明の「帯電量調整部」に対応）４１７、クリーニングブラシ４１８、フリッカーローラー４１９、およびスクレーパー４２０等を有する。
【００４１】
スコロトロンチャージャー４１７は、感光体ドラム４１３の回転方向におけるクリーニングブレード４１５Ａの上流側、かつ、一次転写ニップ（図１参照）の下流側に設けられ、中間転写ベルト４２１に転写されずに感光体ドラム４１３の表面に残留するトナーの帯電量を調整する。スコロトロンチャージャー４１７は、シールド体で囲われる部位にスコロトロン電極（小径のワイヤ電極や鋸歯状の鋸歯電極）を配置すると共に、スコロトロン電極と感光体ドラム４１３との間にメッシュ状等のグリッド電極（図示略）を配置して構成される。スコロトロンチャージャー４１７は、スコロトロン電極に例えばＤＣプラス５００［Ｖ］の高電圧を印加することで、空気を局所的に絶縁破壊するコロナ放電を起こして電荷を放出し、感光体ドラム４１３上の残留トナーに対し、感光体ドラム４１３の表面の帯電極性（マイナス極性）と逆極性（プラス極性）の電荷を付与する。なお、帯電量調整部は、スコロトロンチャージャー４１７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、除電針、不織布等を用いた除電布、または、微小な空隙を設けて感光体ドラム４１３に対向させた電極やローラー、または、接触式のローラーなど、トナーの帯電量を調整できるものであれば何でも良い。帯電量を調整する際に印加する電圧は、直流電圧、交流電圧、および直流電圧に交流電圧を重畳したものの何れでも良い。また、スコロトロンチャージャー４１７は、クリーニングブラシ４１８に到達するトナーの帯電量を調整する手段であるため、感光体ドラム４１３の回転方向において現像装置４１２の下流側かつクリーニングブラシ４１８の上流側であれば、どの位置に配置されても良い。
【００４２】
図３に示すように、クリーニングブラシ４１８は、感光体ドラム４１３の回転方向におけるクリーニングブレード４１５Ａの上流側、かつ、スコロトロンチャージャー４１７の下流側に設けられ、感光体ドラム４１３上の残留トナーを除去する。
【００４３】
クリーニングブラシ４１８は、回転可能な部材と、その表面に植え込まれた弾性を有する複数の導電性繊維（例えば、アクリル樹脂）とを有する。クリーニングブラシ４１８は、感光体ドラム４１３に当接しながら回転することにより、感光体ドラム４１３の表面上から残留トナーを拾い上げる。制御部１００は、クリーニングブラシ４１８を回転させる駆動モーター４１８Ａに供給される駆動電流を制御することにより、クリーニングブラシ４１８の回転速度を調整する。
【００４４】
フリッカーローラー４１９は、クリーニングブラシ４１８に接触しながら回転することにより、クリーニングブラシ４１８に拾い上げられた残留トナーをフリッカーローラー４１９の表面上に回収する。
【００４５】
スクレーパー４２０は、板形状を有し、その先端部がフリッカーローラー４１９の回転方向に向き合う方向（カウンター方向）に向けた状態で、フリッカーローラー４１９の表面に押し当てられている。フリッカーローラー４１９が回転することによって、フリッカーローラー４１９に回収され表面上に付着した残留トナーがスクレーパー４２０により掻き落とされる。
【００４６】
中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４およびベルトクリーニング装置４２６等を備える。
【００４７】
中間転写ベルト４２１は、無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写ニップにおけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。
【００４８】
中間転写ベルト４２１は、導電性および弾性を有するベルトであり、表面に体積抵抗率が８〜１１［ｌｏｇΩ・ｃｍ］である高抵抗層を有する。中間転写ベルト４２１は、制御部１００からの制御信号によって回転駆動される。なお、中間転写ベルト４２１については、導電性および弾性を有するものであれば、材質、厚さおよび硬度を限定しない。
【００４９】
一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。
【００５０】
二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。
【００５１】
一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。
【００５２】
その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。
【００５３】
ベルトクリーニング装置４２６は、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。なお、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用しても良い。
【００５４】
定着部６０は、用紙Ｓの定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、用紙Ｓの裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ、および加熱源６０Ｃ等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。
【００５５】
定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。また、定着器Ｆには、エアを吹き付けることにより、定着面側部材または裏面側支持部材から用紙Ｓを分離させるエア分離ユニットが配置されていても良い。
【００５６】
用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２および搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類毎に収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー体５３ａ等の複数の搬送ローラーを有する。
【００５７】
給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー体５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。
【００５８】
ところで、感光体ドラム４１３上に被覆される滑剤量は、少なすぎてもクリーニング不良や粒状ノイズ、スジ状の画像ムラ等の不具合が発生し、多すぎても凝着摩耗によるクリーニングブレード４１５Ａの耐久性の低下や現像部から現像剤へ滑材が混入することによる画像劣化といった不具合が発生するため、当該滑剤量には適正量が存在する。また、滑剤量の差が生じることで、画像濃度や画質にバラツキが発生することから当該画像濃度や画質を安定させるためには滑剤量を安定かつ適正範囲に維持する必要がある。
【００５９】
本実施の形態では、滑剤を含むトナーによりトナー像を形成して滑剤を供給するトナー外添方式を採用しているため、トナーの消費量によって、現像装置４１２内の滑剤量が変動し、その結果として、感光体ドラム４１３上に被膜される滑剤量が変動する。感光体ドラム４１３上に被膜される滑剤量は、感光体ドラム４１３上に供給される滑剤の「供給量」と、感光体ドラム４１３上に供給された後に削り取られて回収される滑剤の「回収量」とのバランスによって決定される。トナー外添方式では、滑剤は現像剤から供給されることになるため、高カバレッジの画像が印字された場合には滑剤の供給量は多くなる一方、低カバレッジの画像が印字された場合には滑剤の供給量は少なくなる。
【００６０】
一方、滑剤の回収量は、感光体ドラム４１３に接触しているクリーニングブレード４１３Ａの影響が大きく、滑剤は、クリーニングブレード４１５Ａが感光体ドラム４１３に当接しているブレードエッジ部に堰き止められているトナー（主に外添剤成分）との摺擦によって削り取られて回収される。また、滑剤の回収量は、ブレードエッジ部に供給されるトナー量によっても変動し、供給されるトナー量が多くなれば滑剤の回収量は増える一方、供給されるトナー量が少なくなれば滑剤の回収量は少なくなる。すなわち、高カバレッジの画像が印字された場合には滑剤の回収量は多くなり、低カバレッジの画像が印字された場合には滑剤の回収量は少なくなる。
【００６１】
以上のように、印字される画像のカバレッジによって滑剤の供給と回収との関係は変化し、ひいては供給および回収の割合に応じて感光体ドラム４１３上に被膜される滑剤量の差が発生し、感光体ドラム４１３上に被覆される滑剤量を適正な範囲に維持することができないという問題があった。
【００６２】
そこで、本実施の形態では、制御部１００は、トナー消費情報としての画像形成対象の入力画像の印字率に基づいてトナー除去部４１６のトナー除去性能を変更することによって、感光体ドラム４１３上に被膜される滑剤量を調整するための制御（以下、滑剤量調整制御）を行う。
【００６３】
具体的には、制御部１００は、駆動モーター４１８Ａに供給される駆動電流を制御し、感光体ドラム４１３に対するクリーニングブラシ４１８の相対移動速度（線速度比）を変更することによって、トナー除去性能を変更する。ここで、「相対移動速度」とは、クリーニングブラシ４１８と感光体ドラム４１３とが当接する位置において、単位時間あたりの感光体ドラム４１３に対するクリーニングブラシ４１８の相対移動距離をいう。なお、以下の説明では、当接する位置におけるクリーニングブラシ４１８の速度および感光体ドラム４１３の速度をそれぞれの周速度として説明する。また、「トナー除去性能」とは、クリーニングブラシ４１８が感光体ドラム４１３上の残留トナーを除去する性能である。
【００６４】
制御部１００は、入力画像の印字率が低い場合、トナー除去性能を高くする制御を行う。具体的には、制御部１００は、感光体ドラム４１３に対するクリーニングブラシ４１８の相対移動速度を上げるように、駆動モーター４１８Ａに供給される駆動電流を制御する。これにより、クリーニングブラシ４１８と感光体ドラム４１３との単位時間あたりの接触面積が増大するため、クリーニングブラシ４１８が感光体ドラム４１３上の残留トナーをより多く掻き落すこととなる。掻き落とされずに感光体ドラム４１３上に残された少量の残留トナーは、クリーニングブレード４１５Ａに到達して、クリーニングブレード４１５Ａのブレードエッジ部に堰き止められる。ブレードエッジ部に堰き止められる残留トナーが少量になれば、滑剤の回収量は少なくなる。したがって、滑剤の供給量は少なくなるものの、滑剤の回収量も少なくなるため、感光体ドラム４１３上の滑剤量は、過少にならないで適正な範囲に維持される。
【００６５】
一方で、制御部１００は、入力画像の印字率が高い場合、トナー除去性能を低くする制御を行う。具体的には、制御部１００は、感光体ドラム４１３に対するクリーニングブラシ４１８の相対移動速度を下げるように、駆動モーター４１８Ａに供給される駆動電流を制御する。これにより、クリーニングブラシ４１８と感光体ドラム４１３との単位時間あたりの接触面積が減少するため、クリーニングブラシ４１８が感光体ドラム４１３上の残留トナーをより少なく掻き落すこととなる。掻き落とされずに感光体ドラム４１３上に残された多量の残留トナーは、クリーニングブレード４１５Ａに到達して、クリーニングブレード４１５Ａのブレードエッジ部に堰き止められる。ブレードエッジ部に堰き止められる残留トナーが多量になれば、滑剤の回収量は多くなる。したがって、滑剤の供給量は多くなるものの、滑剤の回収量も多くなるため、感光体ドラム４１３上の滑剤量は、過多にならないで適正な範囲に維持される。
【００６６】
図４は、本実施の形態における画像形成装置１の滑剤量調整制御動作を示すフローチャートである。図４における処理は、例えば、制御部１００が印刷ジョブの実行指示を受け付ける毎に実行される。
【００６７】
まず、制御部１００は、記憶部７２に記憶された印刷ジョブにかかる入力画像の印字率を取得する（ステップＳ１００）。入力画像の印字率は、例えば、所定の印刷枚数あたりの平均印字率である。
【００６８】
次に、制御部１００は、ステップＳ１００にて取得した印字率が３［％］未満であるかどうかを判断する（ステップＳ１１０）。
【００６９】
次に、制御部１００は、印字率が３［％］未満である（すなわち、滑剤の供給量が少ない）と判断した場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、トナー除去部４１６のトナー除去性能を高くするようにトナー除去部４１６を制御する（ステップＳ１２０）。具体的に、制御部１００は、駆動モーター４１８Ａに供給される駆動電流を制御し、感光体ドラム４１３に対するクリーニングブラシ４１８の相対移動速度を上げて滑剤の回収量を少なくさせる。
【００７０】
一方、制御部１００は、印字率が３［％］以上である（すなわち、滑剤の供給量が多い）と判断した場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、トナー除去部４１６のトナー除去性能を低くするようにトナー除去部４１６を制御する（ステップＳ１３０）。具体的に、制御部１００は、駆動モーター４１８Ａに供給される駆動電流を制御し、感光体ドラム４１３に対するクリーニングブラシ４１８の相対移動速度を下げて滑剤の回収量を多くさせる。
【００７１】
以上詳しく説明したように、本実施の形態における画像形成装置１は、感光体ドラム４１３と、感光体ドラム４１３上の残留トナーを除去するクリーニングブラシ４１８と、感光体ドラム４１３の回転方向においてクリーニングブラシ４１８の下流側に配置され、感光体ドラム４１３上の残留トナーを掻き落とすクリーニングブレード４１５Ａと、入力画像の印字率が低い場合、感光体ドラム４１３に対するクリーニングブラシ４１８の相対移動速度を上げることにより滑剤の回収量が少なくさせる一方、入力画像の印字率が高い場合、当該相対移動速度を下げることにより滑剤の回収量を多くさせる制御部１００と、を備える。
【００７２】
このように構成した本実施の形態によれば、低印字率の印刷が続いて、感光体ドラム４１３上に供給される滑剤量が少ないときであっても、滑剤の回収量も少なくなるため、滑剤量は、過少にならないで適正な範囲に維持される。一方、高印字率の印刷が続いて、感光体ドラム４１３上に供給される滑剤量が多いときであっても、滑剤の回収量も多くなるため、滑剤量は、過多にならないで適正な範囲に維持される。
【００７３】
なお、上記実施の形態では、トナー除去部４１６のトナー除去性能を変更させる一例として、クリーニングブラシ４１８を回転させる駆動モーター４１８Ａに供給される駆動電流を制御するものを示したが、本発明はこれに限らない。変形例１として、図５に示すように、トナー除去部４１６が、残留トナーを静電吸着させるためのバイアス電圧をクリーニングブラシ４１８に印加する電圧印加部４１８Ｂを備えても良い。制御部１００は、クリーニングブラシ４１８に印加するバイアス電圧を変更することによって、トナー除去部４１６のトナー除去性能を変更する制御を行う。
【００７４】
バイアス電圧（例えば、プラス２００［Ｖ］）をクリーニングブラシ４１８に印加することによって、感光体ドラム４１３上においてマイナス極性に帯電した残留トナーに対して、感光体ドラム４１３からクリーニングブラシ４１８に向かう方向に静電引力が作用する。このため、感光体ドラム４１３上の残留トナーは、クリーニングブラシ４１８により掻き落とされやすくなる。そして、制御部１００は、より多くの残留トナーがクリーニングブラシ４１８によって掻き落とされるように、電圧印加部４１８Ｂを制御してバイアス電圧を増大させる。
【００７５】
これにより、制御部１００は、入力画像の印字率が低い場合、バイアス電圧を上げるように電圧印加部４１８Ｂを制御する。その結果、クリーニングブラシ４１８に掻き落とされる残留トナーは多くなる。
【００７６】
また、制御部１００は、入力画像の印字率が高い場合、バイアス電圧を下げるように電圧印加部４１８Ｂを制御する。その結果、クリーニングブラシ４１８に掻き落とされる残留トナーは少なくなる。
【００７７】
なお、上記実施形態および変形例１の構成を組み合わせてもよい。つまり、制御部１００がクリーニングブラシ４１８の回転速度を変更するとともに、クリーニングブラシ４１８に印加するバイアス電圧を変更することによって、トナー除去性能を変更させても良い。
【００７８】
さらに、残留トナーを静電吸着させるためのバイアス電圧（クリーニングブラシ４１８に印加されるバイアス電圧）以上の電圧（例えば、プラス４００［Ｖ］）が、フリッカーローラー４１９に印加されてもよい。これによって、クリーニングブラシ４１８に静電吸着したトナーに対して、クリーニングブラシ４１８からフリッカーローラー４１９に向かう方向に静電引力が作用する。このため、クリーニングブラシ４１８に静電吸着したトナーは、クリーニングブラシ４１８からフリッカーローラー４１９に拾い上げられやすくなる。
【００７９】
また、変形例２として、制御部１００は、残留トナーの電荷量を変更させるように、スコロトロンチャージャー４１７のグリッド電極（図示略）の印加電圧を制御しても良い。
【００８０】
変形例２において、入力画像の印字率が低い場合、例えば、制御部１００は、残留トナーの電荷量が低くなるようにグリッド電極の印加電圧を制御する。残留トナーの帯電電荷が下がることにより、感光体ドラム４１３に対する残留トナーの付着力が減少するため、当該残留トナーは、クリーニングブラシ４１８により掻き落とされやすくなる。すなわち、クリーニングブラシ４１８に除去される残留トナーは多くなる。
【００８１】
また、入力画像の印字率が高い場合、例えば、制御部１００は、残留トナーの電荷量が高くなるようにグリッド電極の印加電圧を制御する。残留トナーの帯電電荷が上がることにより、感光体ドラム４１３に対する残留トナーの付着力が増大するため、当該残留トナーは、クリーニングブラシ４１８により掻き落とされにくくなる。すなわち、クリーニングブラシ４１８に除去される残留トナーは少なくなる。なお、上記実施形態、変形例１および変形例２の構成を組み合わせることにより、トナー除去性能を変更させる制御を行っても良い。
【００８２】
また、制御部１００は、感光体ドラム４１３上に被膜される滑剤量に基づいてトナー除去性能を変更する制御を行うようにしても良い。なお、感光体ドラム４１３上に被膜される滑剤量の測定には、例えば、後述するフーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）などの公知の手段が用いられる。これにより、感光体ドラム４１３上に被膜される滑剤量を直接的に適正な範囲に維持することができる。なお、制御部１００は、入力画像の印字率、トナーの消費量、および感光体ドラム４１３上に被膜される滑剤量のいずれか２つ以上の組み合わせに基づいて、トナー除去性能を変更する制御を行うようにしても良い。
【００８３】
また、上記実施の形態では、トナーが入力画像に基づいて感光体ドラム４１３におけるトナー像形成領域に供給される第１供給タイミング（通常印刷時）において、制御部１００が入力画像の印字率に基づいてトナー除去性能を変更するようにトナー除去部４１６を制御するものを示したが、本発明はこれに限らない。例えば、制御部１００は、感光体ドラム４１３におけるトナー像形成領域にトナーを供給させる第１供給タイミングと、感光体ドラム４１３におけるトナー像形成領域と次のトナー像形成領域との間（像間）にトナーを供給させる第２供給タイミングとの間で、トナー除去性能を変更する制御を行うようにしても良い。第２供給タイミングには、例えば、像間の位置ずれを検知するための補正パターンを形成するタイミング、濃度検出のためのパッチ像を形成するタイミング、および下流色の転写ニップで中間転写ベルト４２１上の上流色トナーが感光体ドラム４１３へ転写するタイミングなどが含まれる。なお、このタイミングでの上流色トナーの転写量は、例えば、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１にトナーが転写される際の転写効率、および中間転写ベルト４２１から感光体ドラム４１３にトナーが逆転写される際の逆転写効率に基づいて算出される。制御部１００は、この算出結果に基づいてトナー除去性能を変更する制御を行う。
【００８４】
制御部１００は、第１供給タイミングと第２供給タイミングとの間でトナー除去性能を変更する制御を行う。その理由は、第２供給タイミングにおける印字率が第１供給タイミングにおける印字率に対し異なり（高くなり、または、低くなり）、画像補正パターンや上流色のカバレッジなどによって感光体ドラム４１３へ供給されるトナー量や滑剤量が変わるためである。
【００８５】
また、上記実施の形態では、トナー除去部４１６の例として、クリーニングブラシ４１８も用いる例を示したが、本発明はこれに限らない。例えば、クリーニングブラシ４１８の代わりに、感光体ドラム４１３に当接しながら回転可能なローラー、または、感光体ドラム４１３に当接しながら走行可能なベルトを用いても良い。この場合、制御部１００は、感光体ドラム４１３に対するローラーやベルトの相対移動速度を変更することによって、トナー除去性能を変更する制御を行う。
【００８６】
さらに、感光体ドラム４１３の回転方向においてクリーニングブレード４１５Ａの上流側にクリーニングブレード４１５Ａと同様のブレードを配置し、制御部１００がブレードの弾性を変更し、または、感光体ドラム４１３とブレードとの隙間を変更することによって、トナー除去性能を変更する制御を行うようにしても良い。
【００８７】
その他、上記実施の形態は、何れも本発明の実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【００８８】
本発明は、画像形成装置を含む複数ユニットで構成される画像形成システムに適用することができる。複数のユニットには、例えば後処理装置、ネットワーク接続された制御装置等の外部装置が含まれる。
【００８９】
最後に、本発明者らが行った、上記実施の形態における有効性を確認する評価実験（実施例１〜３、比較例１，２）の結果について説明する。
【００９０】
［実施例１〜３、比較例１，２に係る画像形成装置の構成］
以下、評価実験の結果について説明する。実施例１〜３、比較例１，２に係る画像形成装置としては、図１，２の構成を有する画像形成装置を用いた。そして、感光体ドラム、現像装置、中間転写ユニット（転写装置）、クリーニングブレード、クリーニングブラシ、トナー等を下記のように設定した。
（１）感光体ドラム
感光体ドラムとしては、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２５［μｍ］の感光層が形成されたドラム状の有機感光体を用いた。感光体ドラムを４００［ｍｍ／秒］の周速度で回転させた。
（２）現像装置
現像装置としては、回転速度６００［ｍｍ／分］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ドラムの表面電位と同極性の現像バイアスが印加され、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。
（３）中間転写ユニット
中間転ベルトとして、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を用いた。また、当該ベルトを介して感光体ドラムに圧接し、トナーの帯電極性とは逆極性の一次転写バイアスが印加される一次転写ローラーを設けた。
（４）クリーニングブレード
クリーニングブレードとしては、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２．００［ｍｍ］、自由長が１０［ｍｍ］、幅が３２４［ｍｍ］のものを用いた。そして、クリーニングブレードを感光体ドラムに当接させた。そして、当接時における感光体ドラムに対する当接荷重が２０［Ｎ／ｍ］となり、当接角が１５［°］となるように設定した。
（５）クリーニングブラシ
クリーニングブラシとしては、導電性ナイロン繊維（抵抗１０８［Ω］、太さ２０［μｍ］、繊維密度３．０×１０８［本／ｍ２］）で、ブラシの毛の長さが３［ｍｍ］で、ローラー径がφ１４［ｍｍ］の導電性ファーブラシを用いた。クリーニングブラシの回転方向は、感光体ドラムに対して同方向（ウィズ）とした。また、クリーニングブラシを回転させる駆動モーターに供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラムに対するクリーニングブラシの相対移動速度（線速度比）θが１．１〜１．７５までの範囲で変更できるようにした。
（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６．５［μｍ］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０．２重量部添加したものをトナーとして使用した。
【００９１】
＜滑剤の均一化の効果＞
クリーニングブレードに供給されるトナーの供給量が、感光体ドラム上に被膜される滑剤量にどのように影響するかについて、上記の画像形成装置を用いて実験した。
クリーニングブレードに供給されるトナーの量を０［ｇ／ｍ２］〜０．６［ｇ／ｍ２］で変え、感光体ドラムを３０回転させた後、感光体ドラム上に被膜される滑剤量を、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）を用いて測定した。
図６は、クリーニングブレードに供給されるトナーの供給量と感光体ドラム上に被膜される滑剤量との関係を示す図である。図６に示すように、感光体ドラム上に被膜される滑剤量は、クリーニングブレードに供給されるトナーの供給量によって異なり、供給量が０．１［ｇ／ｍ２］、０．２［ｇ／ｍ２］、０．６［ｇ／ｍ２］と多くなるにつれて滑剤量が減少した。
【００９２】
表１に、実施例１および比較例１，２のそれぞれについて、それらの構成、感光体ドラムに対するクリーニングブラシの相対移動速度（線速度比）θを示す。
【表１】
2017032902.tif 000003
表１において、項目「相対移動速度θ」の「ブラシなし」は、構成からクリーニングブラシが除外されていることを示す。また、項目「相対移動速度θ」の例えば「１．４」は、（クリーニングブラシの周速度／感光体ドラムの周速度）が１．４倍であることを示す。
【００９３】
図７に、実施例１、比較例１，２について、入力画像の印字率と感光体ドラム上に被膜される滑剤量（感光体滑剤量換算値）との関係を示す。なお、感光体滑剤量換算値はＦＴ−ＩＲによる測定値に基づく。
【００９４】
［実施例１］
実施例１では、クリーニングブレードおよびクリーニングブラシの構成とした。また、相対移動速度θは、低印字率２［％］のとき１．７５とし、中印字率２０［％］のとき１．４とし、高印字率４０［％］のとき１．１とした。
実施例１において、感光体ドラム上の滑剤量は、図７に示すように、低印字率２［％］のとき約０．５５であり、高印字率４０［％］のとき約０．７であった。これにより、低印字率のときの滑剤量と高印字率のときの滑剤量との差は約０．１５であることがわかった。このことから、実施例１における低印字率のときの滑剤量と高印字率のときの差が、比較例１，２（後述する）における低印字率のときの滑剤量と高印字率のときの滑剤量の差に比較して小さく、感光体ドラム上の滑剤量が適正な範囲に維持されていることがわかった。
［比較例１］
比較例１では、その構成からクリーニングブラシを外し、クリーニングブレードのみの構成とした。比較例１において、滑剤量は低印字率２［％］のとき約０．４であり、高印字率４０［％］のとき約０．６であった。これにより、低印字率のときの滑剤量と高印字率のときの滑剤量との差が約０．２であることがわかった。
［比較例２］
比較例２においては、クリーニングブレードおよびクリーニングブラシの構成とした。また、相対移動速度θは印字率に関係なく１．４の一定とした。比較例２において、滑剤量は低印字率２［％］のとき約０．５であり、高印字率４０［％］のとき約０．９であった。これにより、低印字率のときの滑剤量と高印字率のときの滑剤量との差が約０．４であることがわかった。
【００９５】
＜画像不具合改善効果の比較＞
表２に、実施例１〜３および比較例１，２のそれぞれについて、トナーのすり抜けの発生状況および粒状ムラの発生状況を示す。
【表２】
2017032902.tif 000004
表２において、項目「通紙枚数」の例えば「１０」は、連続印刷枚数が１０枚であることを示す。また、項目「印字率」の「○」は、その印字率で、トナーのすり抜けおよび粒状ムラが発生しなかったことを示す。また、同項目の「×ＣＬ不良」は、その印字率でトナーのすり抜けが発生したことを示す。トナーのすり抜けが発生したか発生したかどうかは、温度１０［℃］、湿度２０［％］の環境で、表に示す印字率を表に示す通紙枚数連続印刷する間に、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で確認した。また、同項目の「×粒状ムラ」は、その印字率で粒状ムラが発生したことを示す。粒状ムラが発生したかどうかは、上記の連続印刷した直後に印字率７０［％］のハーフ画像を１枚印刷し、その時に粒状ムラが発生したかどうかで確認した。
【００９６】
［実施例１における実験方法および実験結果］
実施例１においては、クリーニングブレードおよびクリーニングブラシの構成とした。また、相対移動速度θは印字率が１［％］のとき、１．７７とし、印字率が５［％］のとき、１．７とし、印字率が１０［％］のとき、１．６とした。
実施例１では、印字率が１［％］のとき、相対移動速度θを１．７７としたことで、２０００枚連続印刷時に粒状ムラが発生しなかった。これは、印字率が１［％］のとき、相対移動速度θを一定の１．４としたことで、粒状ムラが発生した比較例２と異なる。印字率が１［％］のとき、相対移動速度θを１．７７とすることで、クリーニングブラシが感光体ドラム上の多くのトナーを除去し、クリーニングブレードに到達（供給）されるトナーの供給量が減少する。これにより、感光体ドラム上に被膜される滑剤を削りとる作用が小さくなり、滑剤量が適正な範囲に維持され、粒状ムラの発生を防止することができた。
【００９７】
［実施例２における実験方法および実験結果］
実施例２においては、クリーニングブレードおよびクリーニングブラシの構成とした。また、相対移動速度θは印字率に関係なく１．４の一定とした。さらに、クリーニングブラシにバイアス電圧（プラス２００［Ｖ］）を印加した。さらに、フリッカーローラーにバイアス電圧（プラス４００［Ｖ］）を印加した。
実施例２では、連続印刷枚数が１０枚〜２０００枚のとき、印字率が１［％］〜１０［％］までの間で品質問題は生じなかった。クリーニングブラシにバイアス電圧（プラス２００［Ｖ］）を印加することで、クリーニングブラシによりトナーが掻き落とされやすくなる。このため、クリーニングブレードに到達するトナー量が減少する。これにより、感光体ドラム上に被膜される滑剤を削りとる作用が小さくなり、滑剤量が適正な範囲に維持され、粒状ムラの発生を防止することができる。
【００９８】
［実施例３における実験方法および実験結果］
実施例３においては、クリーニングブレードおよびクリーニングブラシの構成とした。また、相対移動速度θは印字率に関係なく１．４の一定とした。さらに、スコロトロン電極を有するスコロトロンチャージャーを設け、スコロトロン電極にＤＣプラス５００［Ｖ］を印加した。
実施例３では、連続印刷枚数が１０枚〜２０００枚のとき、印字率が１［％］〜１０［％］までの間で品質問題は生じなかった。スコロトロン電極にＤＣプラス５００［Ｖ］を印加することで、感光体ドラム上のトナーにその帯電極性（マイナス極性）と逆極性（プラス）の電荷が付加され、トナーの帯電電荷が下がることでクリーニングブラシが感光体ドラム上のトナーを掻き取りやすくなる。このため、クリーニングブレードに到達するトナー量が減少する。これにより、感光体ドラム上に被膜される滑剤を削りとる作用が小さくなり、滑剤量が適正な範囲に維持され、粒状ムラの発生を防止することができる。
【００９９】
［比較例１］
比較例１では、その構成からクリーニングブラシを外し、クリーニングブレードのみの構成とした。連続印刷枚数が１０枚のとき、印字率１［％］〜１０［％］までの間で品質問題は生じなかったが、連続印刷枚数が５００枚のとき、印字率１［％］で粒状ムラが発生した。また、連続印刷枚数が２０００枚のとき、印字率１［％］で粒状ムラおよびＣＬ不良が発生し、印字率５［％］、１０［％］で粒状ムラが発生した。
【０１００】
［比較例２］
比較例２においては、クリーニングブレードおよびクリーニングブラシの構成とした。また、相対移動速度θは印字率に関係なく１．４の一定とした。連続印刷枚数が１０枚および５００枚のとき、印字率が１［％］〜１０［％］までの間で品質問題は生じなかったが、連続印刷枚数が２０００枚のとき、印字率が１［％］で粒状ムラが発生した。
【符号の説明】
【０１０１】
１  画像形成装置
１０  画像読取部
２０  操作表示部
２１  表示部
２２  操作部
３０  画像処理部
４０  画像形成部
５０  用紙搬送部
６０  定着部
７１  通信部
７２  記憶部
１００  制御部
１０１  ＣＰＵ
１０２  ＲＯＭ
４１３  感光体ドラム
４１５Ａ  クリーニングブレード
４１６  トナー除去部
４１７  スコロトロンチャージャー
４１８  クリーニングブラシ
４１８Ｂ  電圧印加部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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