JP2009216784A - 画像形成装置、清掃装置及び作像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像保持体に対して板状部材を用いる清掃装置と潤滑剤の塗布装置とを併設する画像形成装置として、湿度の条件等が変動したときに清掃装置の清掃不良や板状部材の磨耗等が発生することを抑制できる画像形成装置等を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、現像剤で現像される現像剤像が保持される像保持面を有するとともに回転する像保持体と、前記像保持体の像保持面に保持された現像剤像を被転写材に転写する転写装置と、前記像保持体の前記転写装置による転写が行われた後の像保持面に板状部材を接触させて当該像保持面に存在する現像剤を除去する清掃装置と、前記像保持体の前記清掃装置による清掃が行われる前の像保持面に接触して回転する回転ブラシを介して当該像保持面に潤滑剤を塗布する塗布装置とを少なくとも備えた作像装置と、前記塗布装置の回転ブラシに付着して保持される現像剤の保持量を制御する保持量制御手段とを有する。
【選択図】図３

Description

この発明は画像形成装置、清掃装置及び作像装置に関するものである。

画像形成装置としては、現像剤で現像される像を保持する像保持面を有して回転する感光体等の像保持体と、その像保持体の像保持面に保持された現像剤像を記録シート、中間転写体等の被転写材に転写する転写装置と、その像保持体の像保持面にゴムブレード等の板状部材を接触させて当該像保持面に存在する現像剤を除去する清掃装置と、その像保持体の清掃装置による清掃が行われる前の像保持面に接触して回転するブラシ部材を介して当該像保持面に潤滑剤を塗布する塗布装置とを少なくとも備えた作像装置を備えたものがある。

一般に、上記現像剤による現像は、感光体等の像保持体における像保持面を帯電装置により帯電した後、その帯電された像保持面に露光等を施すことにより静電潜像を形成し、その静電潜像を所要の色の現像剤を供給して静電的に付着させることで行われる。また、この現像により形成される像（現像剤像）は、直接又は中間転写体を中継して記録シート等の記録媒体に対し最終的に転写される。上記清掃装置は、転写装置による転写が行われた後の像保持面を清掃することになる。

そして、このような清掃装置や潤滑剤の塗布装置を適用した作像装置を有する画像形成装置としては、非ワックス状の固体潤滑剤の供給源と、該供給源の表面から潤滑剤を掻取し、掻取された潤滑剤を画像担持体の表面に塗布する塗布部材からなる潤滑剤の塗布手段と、該塗布部材による前記供給源からの潤滑剤の掻取量及び／又は画像担持体の表面への塗布量を制御する潤滑剤塗布量の制御手段とを有する画像形成装置が知られている（特許文献１）。

この画像形成装置では、上記潤滑剤塗布量の制御手段について、画像担持体の表面状態（摩擦係数）を判断する検知センサと、その出力を受け塗布状態の判断をする制御装置から構成し、画像担持体の表面状態に応じて潤滑剤を塗布するようにしている。また、その潤滑剤塗布量の制御手段については、画像担持体の表面状態を検知する以外に、画像担持体上に形成される画像の変化を検知するようにしている。
特開平１１−２１９０８７号公報

この発明は、像保持体に対して板状部材を用いる清掃装置と潤滑剤の塗布装置とを併設する画像形成装置として、湿度の条件等が変動したときに清掃装置の清掃不良や板状部材の磨耗等が発生することを抑制できる画像形成装置を提供するものである。

また、この発明は、画像形成装置の像保持体の像保持面に接触して清掃する板状部材と、その像保持面に潤滑剤を塗布する塗布装置とを有する清掃装置として、湿度の条件等が変動したときに清掃不良や板状部材の磨耗等が発生することを抑制できる清掃装置を提供するものである。さらに、画像形成装置に着脱自在に装着され、像保持体に対して板状部材を用いる清掃装置と潤滑剤の塗布装置とが併設される作像装置として、湿度の条件等が変動したときに清掃不良や板状部材の磨耗等が発生することを抑制できる作像装置を提供するものである。

この発明（Ａ１）の画像形成装置は、現像剤で現像される現像剤像が保持される像保持面を有するとともに回転する像保持体と、前記像保持体の像保持面に保持された現像剤像を被転写材に転写する転写装置と、前記像保持体の前記転写装置による転写が行われた後の像保持面に板状部材を接触させて当該像保持面に存在する現像剤を除去する清掃装置と、前記像保持体の前記清掃装置による清掃が行われる前の像保持面に接触して回転するブラシ部材を介して当該像保持面に潤滑剤を塗布する塗布装置とを少なくとも備えた作像装置と、前記塗布装置のブラシ部材に付着して保持される現像剤の保持量を制御する保持量制御手段とを有するものである。

この発明（Ａ２）の画像形成装置は、上記発明Ａ１の画像形成装置において、前記保持量制御手段が、前記塗布装置のブラシ部材に電圧を印加するとともにその電圧を制御して前記現像剤の保持量を制御する電圧印加手段を備えているものである。

この発明（Ａ３）の画像形成装置は、上記発明Ａ１又はＡ２の画像形成装置において、前記保持量制御手段が、前記像保持体の像保持面に現像剤を付着させて前記塗布装置のブラシ部材に供給するとともにその現像剤の供給量を制御して前記現像剤の保持量を制御する現像剤供給手段を備えているものである。

この発明（Ａ４）の画像形成装置は、上記発明Ａ１〜Ａ３のいずれかの画像形成装置において、前記保持量制御手段が、湿度を検出する湿度検出手段を有し、その湿度検出手段の検出情報に基づいて前記現像剤の保持量を制御するものである。

この発明（Ａ５）の画像形成装置は、上記発明Ａ３の画像形成装置において、前記保持量制御手段が、前記作像装置における前記像保持体の像保持面に保持される現像剤像の像密度を検出する像密度検出手段を有し、その像密度検出手段の検出情報に基づいて前記現像剤の保持量を制御するものである。

この発明（Ａ６）の画像形成装置は、上記発明Ａ４の画像形成装置において、前記保持量制御手段は、前記湿度検出手段で検出される湿度が所定の湿度よりも低い低湿度である場合には、前記現像剤の保持量を所定の湿度時の設定量よりも増加させる側に制御し、かつ、前記湿度検出手段で検出される湿度が所定の湿度よりも高い高湿度である場合には、前記現像剤の保持量を所定の湿度時の設定量よりも減少させる側に制御するものである。

この発明（Ａ７）の画像形成装置は、上記発明Ａ５の画像形成装置において、前記保持量制御手段は、前記像密度検出手段で検出される像密度が所定の像密度よりも低い低像密度である場合には、前記現像剤の保持量を所定の像密度時の設定量よりも増加させる側に制御し、かつ、前記像密度検出手段で検出される像密度が所定の像密度よりも高い高像密度である場合には、前記現像剤の保持量を所定の像密度時の設定量よりも減少させる側に制御するものである。

この発明（Ａ８）の画像形成装置は、上記発明Ａ５又はＡ７の画像形成装置において、前記保持量制御手段は、前記像密度検出手段で検出される像密度が所定の像密度よりも低い低像密度である場合には、前記現像剤供給手段による現像剤の供給を行うように制御し、かつ、前記像密度検出手段で検出される像密度が所定の像密度よりも高い高像密度である場合には、前記現像剤供給手段による現像剤の供給を行わないように制御するものである。

この発明（Ａ９）の画像形成装置は、上記発明Ａ８の画像形成装置において、前記保持量制御手段は、前記像密度検出手段で検出される像密度が所定の像密度よりも低い低像密度であるときに前記現像剤供給手段による現像剤の供給を行う場合において、前記前記湿度検出手段で検出される湿度が所定の湿度よりも低い低湿度であるときには、前記現像剤供給手段による現像剤の供給量を所定の湿度時の設定量よりも増加させる側に制御し、かつ、前記湿度検出手段で検出される湿度が所定の湿度よりも高い高湿度であるときには、前記現像剤供給手段の現像剤の供給量を所定の湿度時の設定量よりも減少させる側に制御するものである。

また、この発明（Ｂ）の清掃装置は、現像剤で現像される現像剤像が保持される像保持面を有するとともに回転する像保持体に接触させて当該像保持面に存在する現像剤を除去する板状部材と、前記板状部材が接触する前の前記像保持面に接触して回転するブラシ部材を介して当該像保持面に潤滑剤を塗布する塗布装置とを備え、前記塗布装置のブラシ部材に対し、そのブラシ部材に付着する現像剤の保持量を制御する電圧が印加されるものである。

さらに、この発明（Ｃ）の作像装置は、現像剤で現像される現像剤像が保持される像保持面を有するとともに回転する像保持体と、前記像保持体の前記現像剤像が被転写材に転写された後の像保持面に板状部材を接触させて当該像保持面に存在する現像剤を除去する清掃装置と、前記像保持体の前記清掃装置による清掃が行われる前の像保持面に接触して回転するブラシ部材を介して当該像保持面に潤滑剤を塗布する塗布装置とを少なくとも備え、前記塗布装置のブラシ部材に対し、そのブラシ部材に付着する現像剤の保持量を制御する電圧が印加されるものである。

上記発明Ａ１の画像形成装置によれば、清掃装置のブラシ部材における現像剤の保持量が制御されて塗布装置による潤滑剤の塗布量が調整され、その構成を有しない場合に比べて、湿度の条件等が変動したときに清掃装置の清掃不良や板状部材の磨耗等が発生することを簡易な構成で抑制することができる。

上記発明Ａ２の画像形成装置では、その構成を有しない場合に比べて、清掃装置のブラシ部材における現像剤の保持量を安定して制御することができる。

上記発明Ａ３の画像形成装置では、その構成を有しない場合に比べて、清掃装置のブラシ部材における現像剤の保持量を安定して維持することができる。

上記発明Ａ４の画像形成装置では、湿度の変動に応じて清掃装置のブラシ部材における現像剤の保持量が適切に制御され、湿度の条件が変動したときの清掃装置の清掃不良や板状部材の磨耗が発生することが抑制される。

上記発明Ａ５の画像形成装置では、像密度の条件の変動に応じて清掃装置のブラシ部材における現像剤の保持量が適切に制御され、像密度の条件が変動したときの清掃装置の清掃不良や板状部材の磨耗が発生することが抑制される。

上記発明Ａ６の画像形成装置では、湿度が所定の湿度よりも低いときにおける清掃装置の清掃不良が発生することが抑制され、また、湿度が所定の湿度よりも高いときにおける清掃装置の板状部材の磨耗が発生することが抑制される。

上記発明Ａ７の画像形成装置では、像密度が所定の像密度よりも低いときにおける清掃装置の清掃不良が発生するおそれが抑制され、また、湿度が所定の像密度よりも高いときにおける清掃装置の板状部材の磨耗が発生するおそれが抑制される。

上記発明Ａ８の画像形成装置では、その構成を有しない場合に比べて、像密度の条件の変動に応じて清掃装置のブラシ部材における現像剤の保持量がより適切に制御され、像密度の条件が変動したときの清掃装置の清掃不良や板状部材の磨耗が発生することを抑制することができる。

上記発明Ａ９の画像形成装置では、その構成を有しない場合に比べて、像密度が所定の像密度よりも低いときであって湿度が所定の湿度よりも低いときにおける清掃装置の清掃不良が発生することを抑制することができ、また、像密度が所定の像密度よりも低いときであって湿度が所定の湿度よりも高いときにおける清掃装置の板状部材の磨耗が発生することを抑制することができる。

上記発明Ｂの清掃装置によれば、その構成を有しない場合に比べて、湿度の条件等が変動したときに板状部材の清掃不良や板状部材の磨耗等が発生することを容易に抑制することができる。

上記発明Ｃの作像装置によれば、その構成を有しない場合に比べて、湿度の条件等が変動したときに清掃装置の清掃不良や板状部材の磨耗等が発生することを容易に抑制することができる。

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る画像形成装置の概要を示している。

画像形成装置１は、例えばカラープリンタとして構成されたものであり、筐体（図示せず）の内部に、公知の電子写真方式、静電記録方式等を利用して入力画像情報に基づいて乾式の現像剤としてのトナー（着色等がされた微粉体）で現像されるトナー像を形成する複数の作像装置１０と、作像装置１０で形成されたトナー像を保持して最終的に記録媒体としての記録シート９に転写する中間転写装置２０と、中間転写装置２０でトナー像が転写された記録シート９を通過させてトナー像の定着を行う定着装置３０とが主に設置されている。図中の矢付き一点鎖線は用紙９の主な搬送経路を示す。

作像装置１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（黒：Ｋ）の４色のトナー像を専用に形成することができる４つの作像装置（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）により構成しており、その４つの作像装置１０を直列に並べた状態で配置している。また、この各作像装置（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）は、以下に示すようにほぼ共通した構成のものである。

各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、図２や図３に示すように、所定の方向に回転する感光ドラム１２を備えており、この感光ドラム１２の周囲に、次のような各装置が主に配置されている。主な装置とは、感光ドラム１２の像保持面（トナー像を保持することができる表面部分）を所定の電位に帯電させる帯電装置１３と、感光ドラム１２の帯電された像保持に画像情報（信号）に基づく光を照射して電位差のある（各色用の）静電潜像を形成する露光装置１４と、その潜像に対して各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーを転移付着させる現像によりトナー像を形成する現像装置１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、そのトナー像を中間転写装置２０（の中間転写ベルト）に転写する一次転写装置１６と、転写後の感光ドラム１２の像保持面に残留して付着するトナー等の付着物をかき取って除去する清掃装置１７と、感光ドラム１２の像保持面に潤滑剤を塗布する塗布装置１８とである。図３において符合１１は感光ドラム１２の像担持面を除電する除電器、１９は感光ドラム１２の転写後でかつ清掃前の像保持面に付着しているトナーを帯電する清掃前帯電器である。この各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、その感光ドラム１２、清掃装置１７及び塗布装置１８が少なくとも一体化されたユニットの形態とされ、画像形成装置１の不図示の筐体に対して着脱自在に装着されるように構成されている。

感光ドラム１２は、接地処理される円筒又は円柱状の基材の周面に有機感光材料からなる光導電性層（感光層）を有する像保持面を形成したものである。この感光ドラム１２は、回転自在に支持されているとともに、モータ、駆動伝達機構等で構成される回転駆動装置１２ｂにより矢印方向（この例では図中に示す時計回りの方向）Ｘに所定の速度で回転させられる。帯電装置１３は、感光ドラム１２の像保持面に接触して回転する状態で配置されるとともに帯電用電圧が印加される帯電ロール１２ａを備えた接触型の帯電装置である。この帯電装置１３は、その帯電ロール１２ａに帯電用電圧として交流成分が重畳された直流成分からなる電圧が帯電用電源１２ｂから印加される。帯電用電圧における直流成分としては、現像装置１５が反転現像を行うものである場合、その現像装置から供給されるトナーの帯電極性と同じ極性の電圧が印加される。

露光装置１４は、ＬＥＤ（発光ダイオード）記録ヘッド、レーザ走査装置等で構成されている。このような露光装置１４には、画像形成装置１に装備されているか又は接続される原稿読取装置や、記憶媒体読取装置や、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の機器から画像入力部（５１）を通して入力される画像情報を画像処理装置（６１）で所要の処理を施し、その処理後に得られる各色成分ごとの画像信号がそれぞれ入力される。なお、露光装置１４は、４つの作像装置１０に個々に独立して配置される構成のものに限らず、４つの作像装置１０の各感光ドラム１２に対して１箇所に設置した光源から発する露光用の光を光学部品等により分配して行うことができる１つに集約された形態の露光装置で構成されたものであってもよい。

現像装置１５は、現像剤（例えば非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤など）を収容する現像剤収容部を有し、その現像剤収容部に収容されている現像剤を回転しながら保持して感光ドラム１２と対向する現像領域に搬送する現像ロール１５ａや、その収容されている現像剤を回転して攪拌しながら現像ロール１５ａに搬送する攪拌搬送部材１５ｂを有している。また、現像装置１５は、その現像ロール１５ａに交流成分が重畳された直流成分からなる現像用電圧が電源装置１５ｃから印加されるとともに、その現像ロール１５ａ及び攪拌搬送部材１５ｂが回転駆動装置１５ｄにより所定の方向に回転させられる。現像剤のトナーは、現像剤収容部内において攪拌搬送部材１５ｂにより攪拌されることでキャリアと摩擦して所定の極性（この実施形態ではマイナス極性）に帯電される。

一次転写装置１６は、感光ドラム１２の像保持面に接触して回転するとともに一次転写用電圧が印加される一次転写ロール１６ａを備えた接触型の転写装置である。この一次転写装置は、その一次転写ロール１６ａに一次転写用電圧として直流成分の電圧（トナーの帯電極性と逆極性の直流電圧）が帯電用電源１２ｂから印加される。

清掃装置１７は、感光ドラム１２の一次転写装置１６を通過した後の像保持面においてその回転軸方向にほぼ沿った状態で接触する弾性のあるクリーニングブレード１７１と、そのクリーニングブレード１７１でかき取ったトナー等を捕捉する容器部（ハウジング）１７２と、容器部１７２に捕捉されたトナー等を回収部（図示しない）に搬送するスクリュオーガ（螺旋状搬送部材）等の搬送部材１７３を少なくとも有したものである。また、この清掃装置１７は、そのクリーニングブレード１７１（の自由端部）が、感光ドラム１２の像保持面のうち一次転写装置１６による転写位置（この例では一次転写ロール１６ａが接触する位置）Ｐ１から感光ドラム１２の回転方向Ｘに沿って帯電装置１３による帯電位置（この実施形態では帯電ロール１３ａが接触する位置）Ｐ２に至るまでの領域内で接触するように設置されている。

クリーニングブレード１７１は、所定のゴム硬度からなるウレタンゴム等のゴム材料を用いて、感光ドラム１２の像保持面の回転軸方向に沿う領域全体にわたって接触し得る長さを有するほぼ長方形状の板状の形態で形成されたものである。また、クリーニングブレード１８は、その長辺方向の自由端部の角部が感光ドラム１２の回転方向Ｘと対向し合う状態となり、像保持面に対して所定の接触角（接触点での接線となす小さい方の角度が８〜１６°）及び圧接力（０．０１４７〜０．０５０Ｎ／ｍｍ）で接触するように設置される。

塗布装置１８は、固形潤滑剤１８１と、この固形潤滑剤１８１と感光ドラム１２の像保持面とに同時に接触した状態で回転してその固形潤滑剤１８１の一部を少しずつ削り取って微粉末化したものを当該像保持面に供給して塗布する回転ブラシ１８２と、この回転ブラシ１８２に付着して保持されるトナーの保持量を制御する保持量制御手段７とで主に構成されている。

この塗布装置１８は、その回転ブラシ１８２が、感光ドラム１２の像保持面のうち一次転写装置１６による転写位置（この例では一次転写ロール１６ａが接触する位置）Ｐ１から感光ドラム１２の回転方向Ｘに沿って清掃装置１７による清掃位置（この実施形態ではクリーニングブレード１７１が接触する位置）Ｐ３に至るまでの領域内で接触するように設置されている。さらに、この塗布装置１８は、その固形潤滑剤１８１と回転ブラシ１８２とが清掃装置１７の容器部１７２の内部に存在する状態で配置されている。

固形潤滑剤１８１は、潤滑剤が感光ドラム１２の像保持面の回転軸方向に沿う全域に相当する長さを有するほぼ直方体の形状に成形されたものである。固形潤滑剤１８１を構成する潤滑剤としては、ステアリン酸亜鉛を用いている。潤滑剤は、作像作業に悪影響を及ぼすことなく像保持面に潤滑性を付与できるものであればよく、ステアリン酸亜鉛以外のもの（例えば金属石鹸、ワックスなど）であってよい。また、この固形潤滑剤１８１は、図３に示すように、支持フレーム１８５に支持軸１８４を中心してほぼ上下方向に変位するように揺動する取付け板１８３の自由端となる一端部（の下面側）に固定して取り付けられており、その下面部が固形潤滑剤の自重と取付け板１８３の重みとにより回転ブラシ１８２のほぼ頂部に対して接触し続ける状態で設置されている。

回転ブラシ１８２は、導電性の芯材（シャフト）１８２ａの周囲に、導電性（電気抵抗：１０²〜１０⁸Ω）のブラシ毛１８２ｂを所定の高さ及び密度となるようにほぼ均一に設けたものである。また、回転ブラシ１８２は、そのブラシ毛１８２ｂの先端部が感光ドラム１２の像保持面の回転軸方向に沿う領域全域に所定の圧力で接触して回転するように設置されたうえで、図示しない回転駆動装置により所定の方向に所定の速度で回転するようになっている（この実施形態では、感光ドラム１２と接触する位置Ｐ４で同じ方向に移動する回転方向：図３の反時計回りの方向に回転する）。ブラシ毛１８２ｂは、例えば、アクリル、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン等の合成樹脂にカーボン等の抵抗調整材を分散させた材料で構成される太さ２〜２０デニール（ｄ）の化学繊維が使用され、その化学繊維を高さ（自由長）が３〜８ｍｍ、密度が３０，０００〜８０，０００本／ｃｍ²となる条件で設けたものである。

さらに、この塗布装置１８では、回転ブラシ１８２の固形潤滑剤１８１を通過した後であって感光ドラム１２の像保持面と接触する位置（Ｐ４）に到達する前となる所定の位置において、回転ブラシの回転軸（芯材１８２ａ）方向に沿った状態でブラシ毛１８２ｂの先端部に接触する接触板１８６が設けられている。この接触板１８６は、支持フレーム１９５に固定した状態で設けられており、回転する回転ブラシ１８２のブラシ毛１８２ｂの先端部に接触し続けることによりブラシ毛１８２ｂに付着しているトナー及びその外添剤をはじめ潤滑剤の一部を振り落としている。

保持量制御手段７については、後述する。

除電器１１は、感光ドラム１２の像保持面に対して全面的に露光を行って像保持面における電位状態のばらつきを消失させて均一化を図るほか、その表面電位の経時的な増加の抑制を図るものであり、例えば露光ランプで構成される。清掃前帯電器１９は、転写後の感光ドラム１２の像保持面に残留して付着するトナーを再帯電してその帯電状態を所定の状態（極性や電位）に揃えるためのものであり、例えばコロナ放電器（スコロトンなど）で構成される。なお、これら除電器１１及び清掃前帯電器１９は設置せずに省略しても構わない。

中間転写装置２０は、図１や図２に示すように、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光ドラム１２と一次転写装置１６（一次転写ロール１６ａ）の間（一次転写位置）を通過しながら矢印方向（図中において反時計回りとなる方向）に回転する中間転写ベルト２１と、この中間転写ベルト２１を所望の状態に架け回して回転自在に支持する複数の支持ロール２２〜２４と、支持ロール２４に支持されている中間転写ベルト２１に所定の圧力で接触して回転する二次転写ロール２５と、二次転写ロール２５を通過した後に中間転写ベルト２１に残留して付着するトナー等を除去するベルト清掃装置２６とで主に構成されている。

中間転写ベルト２１としては、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂にカーボン等の抵抗調整剤を所定量分散した材料を用いて所定の厚さからなる無端状のベルトに形成されたものが使用される。支持ロール２２は、駆動ロールとして構成されており、回転駆動装置２２ｂにより所定の速度（作像装置の感光ドラム１２とほぼ同じ速度）で回転する。支持ロール２４又は二次転写ロール２５には、トナーの帯電極性とは逆極性の直流成分からなる二次転写用電圧が電源装置２７から所定の時期に印加される。

定着装置３０は、筐体３１の内部に、矢印方向に回転駆動するとともに表面温度が所定の温度に保持されるように加熱手段によって加熱される加熱ロール３２と、この加熱ロール３２の軸方向にほぼ沿う状態で所定の圧力で接触して従動回転するロール形式、ベルト形式等の加圧用回転体３３とを設置したものである。この定着装置３０による定着は、加熱された状態で回転する加熱ロール３２と加圧用回転体３３が接触する接触部に対し、トナー像が転写された用紙９が導入され、その接触部を通過する際に加熱及び加圧されることで行われる。

用紙９は、図示しない給紙装置に収容されており、画像形成動作時に１枚ずつ二次転写位置（中間転写ベルト２１と二次転写ロール２５の間）に搬送されて供給される。給紙装置と二次転写位置とを接続する用紙搬送路において、その二次転写位置の手前側となる位置には、用紙搬送路を経由して搬送される用紙９を一旦停止させた後に、所定のタイミングで二次転写位置に送り出す搬送時期調整用ロール対４１が設置されている。また、二次転写位置と定着装置３０の間には、二次転写が終了した後の用紙９を定着装置３０まで搬送するベルト形式等の用紙搬送装置４２が設置されている。

また、この画像形成装置１は、図４に示すように、各作像ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、中間転写装置２０などを制御する制御手段としての制御装置５が設けられている。

制御装置５は、演算処理装置、記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭなど）、入出力装置等から構成されており、作像動作を行うために必要な制御プログラムを記憶装置に予め格納し、画像情報入力部からの入力信号などに基づいて制御プログラムを演算処理装置で実行することにより所要の制御信号を生成する。制御装置５で生成された各制御信号は、感光ドラム１２の回転駆動装置１２ａを制御するドラム駆動制御部５２、帯電装置１３の電源装置１３ｂを制御する帯電制御部５３、露光装置１４（発光動作、光学系の駆動など）を制御する露光制御部５４、現像装置１５の電源装置１５ｃ及び回転駆動装置１５ｄを制御する現像制御部５５、一次転写装置１６の電源装置１６ｂを制御する帯電制御部５６、二次転写装置２０の中間転写ベルト２１の回転駆動装置２２ｂを制御するベルト駆動制御部５７、二次転写ロール２５の電源装置２７を制御する二次転写制御部５８、塗布装置１８の塗布動作及び保持量制御手段７をそれぞれ制御する潤滑剤塗布制御部５９等に必要に応じて送信される。

保持量制御手段７は、図３や図５に示すように、回転ブラシ１８２に所定の電圧を印加するバイアス印加装置７１と、画像形成装置１内の温度及び湿度を測定する温湿度検出器８とで構成されている。また、この実施形態における保持量制御手段７は、図３や図６に示すように、感光ドラム１２の像保持面にその回転軸方向に沿って長い帯状の像形状からなる供給用トナー像（トナーバンド）ＴＢを所定のタイミングで付着させて回転ブラシ１８２に供給するトナー供給装置７７も備えている。

バイアス印加装置７１は、図５に示すように、回転ブラシ１８２における導電性の芯材１８２ａに通電することができる状態で接続されている電源装置であり、転写後の感光ドラム１２の像保持面に付着しているトナーを静電的に回転ブラシ１８２のブラシ毛１８２ｂに付着させるために有効な直流電圧を切り替えて印加するものである。このバイアス印加装置７１は、塗布装置１８のブラシ部材１８２の芯材１８２ａと接続された電気配線（端子）と接続することで、電圧を芯材１８２ａに印加するように構成されている。つまり、この実施形態では、清掃装置１７の容器部（ハウジング）１７２に芯材１８２ａと接続する電気配線の端子（ソケット）が設けられており、その清掃装置１７を有する作像装置１０を画像形成装置１の筐体に装着したときに、その端子とバイアス印加装置７１から延びる配線とが結合される仕組みになっている。

この実施形態では、図５に示すように、トナーがマイナス極性に帯電されるものを使用するため、プラス極性の直流電圧を印加するように構成されている。また、印加する電圧の条件については、所定の電圧を出力できる電源部を用意し、温湿度検出器８で検出される湿度の情報に基づいて切替えスイッチ７２を動作させて所定の電源部に接続することにより切り替えるようになっている。切替えスイッチ７２の動作は、潤滑剤塗布制御部５９により制御される。

また、この実施形態では、後述する理由から、平常の湿度範囲（常湿）のときには第１の直流電圧を印加し、その常湿よりも低い湿度（低湿）の環境条件のときには低湿度時における清掃装置１７の清掃不良に起因した筋（低湿筋）の発生を主に抑制するために第１の直流電圧よりも高い第２の直流電圧を印加し、その常湿よりも高い湿度（高湿）の環境条件のときには高湿度時における清掃装置１７のクリーニングブレード１７１の磨耗の発生を主に抑制するために第１の直流電圧よりも低い第３の直流電圧を印加するように構成している。そして、切替えスイッチ７２は、端子Ｓ１、Ｓ２，Ｓ３にそれぞれ接続するように動作させると、第１の直流電圧、第２の直流電圧、第３の直流電圧をそれぞれ印加するように切り替えられる。なお、第３の直流電圧については、接地（アース処理）してゼロボルトに設定している。図７等において符合７３は第１の直流電圧の電源部、７４は第２の直流電圧の電源部を示す。

温湿度検出器８は、図３に示すように、例えばマゼンタ色（Ｍ）の作像装置１０Ｍにおける露光装置１４と現像装置１５の間に１つ設置し、その検出情報を後述する制御装置５に入力するように接続している（図４）。この実施形態では、マゼンタ色の作像装置１０Ｍの周辺における湿度状態を代表して検出し、その検出情報を残りの作像装置１０（Ｙ，Ｃ，Ｋ）の周辺における湿度状態の各検出情報として代用している。

トナー供給装置７７は、図６に示すように、各作像装置１０における露光装置１４と現像装置１５で構成されている。

このトナー供給装置７７では、感光ドラム１２の像保持面上において露光装置１４により供給用トナー像ＴＢを形成するための静電潜像を形成した後、その静電潜像を現像装置１５により現像してトナーで構成される供給用トナー像ＴＢを形成する。また、このトナー供給装置７７では、感光ドラム１２で形成して保持する画像形成用のトナー像（実際には静電潜像）の像密度の情報と温湿度検出器８で検出される湿度の情報とに基づいて帯状供給トナー像ＴＢを形成する時期やその形成する回数を判別して切り替えるようになっている。さらに、供給用トナー像ＴＢは、画像形成動作中に形成する場合には、感光ドラム１２の像保持面のうち１頁に相当する画像と次頁の画像との間（インターイメージ部）となる領域に形成される。さらに、この供給用トナー像ＴＢを形成したときには、一次転写位置で中間転写ベルト（２１）に転写されるのを低減するため、一次転写装置１６は作動させないか又は印加する転写用電圧を低い電圧を印加して動作させる。そして、このトナー供給装置７７（を構成する露光装置１４及び現像装置１５と一次転写装置１６）の動作は、後述する制御装置（５）及び潤滑剤塗布制御部（５９）により制御される。

上記像密度は、例えば、画像情報入力部（５１）を通して入力される画像情報を画像処理装置（６１）で処理した後に得られる画素情報として得られる。この実施形態における像密度は、所定サイズの用紙の面積を１００％とし、その用紙に形成されるトナー像の占める面積を百分率で示した数値とする。

この実施形態では、トナー供給装置７７による帯状供給用トナー像ＴＢについて、像密度が相対的に低い低像密度のときに形成し、その低密度を超える高像密度のときには形成しないように設定している。また、像密度が低像密度のときに供給用トナー像ＴＢを形成する場合においては、温湿度検出器８からの検出情報が低湿であるときには常湿時の形成数よりも多く頻度（回数）で形成し、その検出情報が高湿であるときには常湿時の形成数よりも少ない頻度（回数）で形成するように設定している。

図７は、保持量制御手段７におけるバイアス印加装置７１及びトナー供給装置７７の各動作についての制御条件を示す一覧表である。図６において「湿度」は相対湿度（ＲＨ）を示しており、その湿度の値が「３１〜５０％」の場合を前記した「常湿範囲」とし、「０〜３０％」の場合を前記した「低湿時」とし、「５１〜１００％」の場合を前記した「高湿時」としている。また、像密度の値が「０〜５％」の場合を前記した「低像密度時」とし、「５％より大きい」の場合を前記した「高像密度時」としている。トナーバンド（帯状の供給用トナー像）ＴＢは、例えば、その帯状の幅（感光ドラムの回転方向Ｘに沿う長さ）が３０ｍｍ、像密度が６０％となるトナー像として形成するように設定した。

次に、この画像形成装置１における各動作について説明する。

はじめに、画像形成装置１に対して画像形成動作の要求がされると、画像情報入力部５１においてその要求された画像形成動作に関する画像情報が受信され、画像情報入力部５１及び制御装置５においてその要求される画像形成動作がフルカラーモード又は単色モードであるか否かが判断される。ここで、フルカラーモードは、４つの作像装置１０をすべて使用して形成される前記４色のトナー像で構成されるフルカラー画像を形成する動作パターンである。また、単色モードは、４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の１つを使用して形成される１色のトナー像で構成される画像を形成する動作であり、この実施形態では例えば作像装置１０Ｋを使用した白黒画像を形成する動作パターンとする。

要求された画像形成動作がフルカラーモードである場合は、そのモードの対象であるフルカラー画像の形成は、基本的に以下のようにして行われる。

制御装置５及び所定の制御部５２〜５９の制御により、作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、中間転写装置２０、定着装置３０等の各構成部品が始動する。まず、図１や図１３（画像情報が「カラー」であるときのチャート部分を参照）に示すように、立ち上げサイクル（ａ）として、作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における感光ドラム１２、現像装置１５の現像ロール１２ａ及び塗布装置１８の回転ブラシ１８２と二次転写装置２０における中間転写ベルト２１とがそれぞれ所定の速度で回転し始めるとともに、その作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における帯電装置１３が感光ドラム１２の像保持面を所定の極性（この実施形態では例えばマイナス極性）及び電位に帯電し始めるという立ち上げ動作が実行される。

この際、感光ドラム１２の像保持面は、塗布装置１８により固形潤滑剤１８１から微粉末化された潤滑剤が回転ブラシ１８２を介して塗布され始めるとともに、清掃装置１７のクリーニングブレード１７１により残留しているトナー等の付着物がかき取られるように除去されて清掃される。また、上記帯電時には、各帯電装置１３の帯電ロール１３ａに対して電源装置１３ｂから画像形成時の条件に設定された直流成分に交流成分を重畳した帯電用電圧が印加される。

続いて、画像形成サイクル（ｂ）に入ると、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における露光装置１４が帯電後の感光ドラム１２に対して各色成分（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に分解された画像信号に基づく露光をそれぞれ行い、感光ドラム１１の像保持面に所定の電位差で構成される各色成分の静電潜像を形成する。しかる後、現像装置１５が所定の極性（マイナス極性）に帯電されたトナーを現像ロール１５ａ等から供給してその静電潜像を現像することによりトナー像として顕像化する。これにより、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における感光ドラム１２上に各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像が専用に形成されて保持される。この現像時には、現像ロール１５ａに対して電源装置１５ｃから画像形成時の条件に設定された直流成分に交流成分を重畳した現像用電圧が印加される。

各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における感光ドラム１２上の各色のトナー像が一次転写装置１６及び中間転写ベルト２１と対向する一次転写位置に到達すると、一次転写装置１６が、その各感光ドラム１２のトナー像を静電的作用等により中間転写ベルト２１に順番に一次転写させる。この一次転写時には、一次転写ロール１６ａに対して電源装置１６ｂから画像形成時の条件に設定された所定の極性（例えばプラス極性）の直流成分からなる一次転写用電圧が印加される。また、この一次転写後の感光体ドラム１２の像保持面は、塗布装置１８により潤滑剤が塗布されるとともに、その潤滑剤が塗布された像保持面が清掃装置１７（のクリーニングブレード１７１）により清掃される。

また、中間転写ベルト２１に重ね合わせられるように転写されて保持されたトナー像が二次転写ロール２５と対向する二次転写位置に到達すると、そのトナー像の到来時期に合わせて図示しない給紙装置や用紙搬送路によって二次転写位置まで搬送されて供給される用紙９に対し、二次転写ロール２５等が中間転写ベルト２１上のトナー像を静電的作用等により二次転写する。この二次転写時には、二次転写ロール２５又は支持ロール２４に対して電源装置２７から画像形成時の条件に設定された所定の極性（例えば二次転写ロール２５側にはプラス極性）の直流成分からなる二次転写用電圧が印加される。

トナー像が二次転写されて二次転写位置から排出される用紙９は、搬送装置４２が作動して搬送され定着装置３０に導入される。定着装置３０では、そのトナー像が転写された用紙９を加熱ロール３２と加圧用回転体３３の接触部を通過させる際に加熱及び加圧させることでトナー像のトナーを溶融させて用紙９に定着させる。この定着が終了した後の用紙９は、その片面への画像形成を行うだけの場合には図示しない排紙部に搬送されて収容される。

これにより、用紙１枚に対する基本的なフルカラー画像の形成動作が終了する。なお、フルカラーモードの画像形成動作が複数枚分のフルカラー画像の形成を連続して行う要求内容であるときには、上記したフルカラー画像の形成に係る一連の動作がその枚数分だけ同様に繰り返されることになる。画像形成動作が連続する場合は、用紙１枚に対する画像形成動作どうしの間に所定の時間のイメージギャップ（非画像形成）サイクル（ｄ）が入る（図１３）。また、先に要求されたモードの画像形成動作がすべて終了すると、その都度、各モードの画像形成動作が終了したか否か確認され、それが終了しない場合には、その後続の画像形成動作がフルカラーモードであるか否かが再び判断される。

一方、要求された画像形成動作が単色モードである場合には、その単色モードの対象である白黒画像の形成は、以下のようにして行われる。

白黒画像の形成時には、制御装置５及び所定の制御部の制御により、白黒画像形成に使用されるブラック色用の作像装置１０Ｋ、中間転写装置２０、定着装置３０等の各構成部品が画像形成動作時と同じ制御条件で稼動し始める。

白黒画像の画像形成サイクル（ｂ）に入ると、ブラック色用の作像装置１０Ｋにおいてのみ前記したような一連の画像形成動作（主に帯電、露光及び現像の動作）が実行されて、その感光ドラム１２にブラック色（Ｋ）のトナー像が形成される。作像装置１０Ｋの感光ドラム１２に形成されて保持されたトナー像は、通常の一次転写電圧が印加される一次転写装置１６により中間転写ベルト２１に一次転写される。

続いて、中間転写ベルト２１に転写されて保持されたブラック色のトナー像が、通常の二次転写用電圧が印加される二次転写ロール２５又は支持ロール２４のある二次転写位置において用紙９に二次転写される。ブラック色のトナー像が二次転写された用紙９は、フルカラー画像の形成時の場合と同様にして、搬送装置４２により定着装置３０に搬送されて前記したような定着処理がされた後、図示しない排紙部に搬送されて収容される。これにより、用紙１枚に対する基本的な白黒画像の形成動作が終了する。

最後に、画像形成装置１では、要求されたモードの画像形成動作がすべて終了すると、立ち下げサイクル（ｅ）に入り（図１３）、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における現像装置１５の現像ロール１５ａの回転と現像用電圧の印加を停止させた後、感光ドラム１２の回転と中間転写ベルト２１の回転を停止させる。

また、この画像形成装置１では、予め設定する所定の時期になると、塗布装置７における保持量制御手段７が動作する。その所定の時期は、例えば、画像形成動作が要求された時期などである。より詳しくは、制御手段７を動作させるか否かを判断する検出情報（例えば形成すべき画像の密度）などを考慮して実際の動作の実行時期などが決定される。

例えば、画像形成動作が要求されると、潤滑剤塗布制御部５９（及び制御装置）では、温湿度検出器８からの湿度の検出情報と画像入力部５１及び画像処理部６１からの像密度の検出情報を入手し、その検出された温度が図７に示す「湿度」のいずれの条件に該当するか否かの判断とその検出された像密度が図７に示す「像密度」のいずれの条件に該当するか否かの判断が行われる。

検出された湿度が「常湿時（３１〜５０％）」であるときには、保持量制御手段７のバイアス印加装置７１から回転ブラシ１８２に「＋１００Ｖ」の直流電圧が印加される。すなわち、バイアス印加装置７１において、その切替えスイッチ７２が第１の電源部Ｓ１に接続される。また、この常湿の環境下で形成することになる画像（情報）の像密度（複数頁の画像の場合はその各像密度の平均値）が「高像密度（５％よりも大）」であるときには、保持量制御手段７のトナー供給手段７７による帯状の供給用トナー像ＴＢの形成が行われないが、その像密度が「低像密度（０〜５％）」であるときには、トナー供給手段７７による供給用トナー像ＴＢの形成が所定の割合で行われる。

これにより、塗布装置７は、図５に示すように、その回転ブラシ１８２がバイアス印加装置７１の第１の電源部７３から常湿時における直流電圧（＋１００Ｖ）が印加された状態で動作する。このため、画像形成時においては、感光ドラム１２の転写後（一次転写位置を通過した後）の像保持面に残留して付着しているトナーＴａの一部Ｔｂが、回転ブラシ１８２のブラシ毛１８２ｂに静電的に引き付けられて付着し保持される。

またこの際、像密度が「低像密度（０〜５％）」である場合には、図６に示すように、トナー供給手段７７により供給用トナー像ＴＢが１２５ｐｖ（ｐｖ：画像形成枚数）中において５回（つまり２５ｐｖ毎に１回）の割合で感光ドラム１２の像保持面（インターイメージ部）に形成される。この供給用トナー像ＴＢは、一次転写位置を通過して残るトナー群ＴＢａの一部ＴＢｂが回転ブラシ１８２に多く付着して保持される。供給用トナー像ＴＢが形成されて一次転写位置を通過する際には、一次転写ロール１６ａに印加される一次転写用電圧が低い電圧（例えば転写時の電圧の半分以下）に変更される。

常湿時においては、このようなトナーＴｂ（ＴＢｂ）が付着して保持された状態の回転ブラシ１８２により固形潤滑剤１８１から潤滑剤がかき取られて感光ドラム１２の像保持面への潤滑剤の塗布が行われる。ちなみに、回転ブラシ１８２に付着しないで通過するか又は回転ブラシ１８２から離脱したトナーＴｃは、感光ドラム１２の回転方向下流側に存在する清掃装置１７のクリーニングブレード１７１によりかき取られる。

検出された湿度が「低湿時（０〜３０％）」であるときには、保持量制御手段７のバイアス印加装置７１から回転ブラシ１８２に「＋３００Ｖ」の直流電圧が印加される。すなわち、バイアス印加装置７１において、その切替えスイッチ７２が第２の電源部７４の端子Ｓ２に接続される。また、この低湿の環境下で形成することになる画像の像密度が「高像密度」であるときには、トナー供給手段７７による供給用トナー像ＴＢの形成が行われないが、その像密度が「低像密度」であるときには、トナー供給手段７７による供給用トナー像ＴＢの形成が所定の割合で行われる。

これにより、塗布装置７は、図５に示すように、その回転ブラシ１８２がバイアス印加装置７１の第２の電源部７４から低湿時における直流電圧（＋３００Ｖ）が印加された状態で動作する。このため、画像形成時においては、感光ドラム１２の転写後の像保持面に残留して付着しているトナーＴａの一部が回転ブラシ１８２のブラシ毛１８２ｂに常湿のときよりも強く静電的に引き付けられて付着し保持される。

またこの際、像密度が「低像密度」である場合には、図６に示すように、トナー供給手段７７により供給用トナー像ＴＢが１２５ｐｖ中において１０回（つまり１２〜１３ｐｖ毎に１回）の割合で感光ドラム１２の像保持面に形成される。この供給用トナー像ＴＢは、一次転写位置を通過して残るトナー群ＴＢａの一部ＴＢｂが回転ブラシ１８２に多く付着して保持される。

低湿時においては、このようなトナーＴｂ（ＴＢｂ）が常湿時よりも多く付着して保持された状態の回転ブラシ１８２により固形潤滑剤１８１から潤滑剤がかき取られて感光ドラム１２の像保持面への潤滑剤の塗布が行われる。ちなみに、このときの回転ブラシ１８２により固形潤滑剤１８１からかき取られる潤滑剤の量（消費量）は、後述するように常湿のときよりも多くなる（図８）。

検出された湿度が「高湿時（５１〜１００％）」であるときには、保持量制御手段７のバイアス印加装置７１により回転ブラシ１８２が接地状態にされる。すなわち、バイアス印加装置７１において、その切替えスイッチ７２が第３の電源部Ｓ３に接続される。また、この高湿の環境下で形成することになる画像の像密度が「高像密度」であるときには、トナー供給手段７７による供給用トナー像ＴＢの形成が行われないが、その像密度が「低像密度」であるときには、トナー供給手段７７による供給用トナー像ＴＢの形成が所定の割合で行われる。

これにより、塗布装置７は、図５に示すように、その回転ブラシ１８２がバイアス印加装置７１により接地された状態で動作する。このため、画像形成時においては、感光ドラム１２の転写後の像保持面に残留して付着しているトナーＴａの一部が回転ブラシ１８２のブラシ毛１８２ｂに常湿のときよりも弱く静電的に引き付けられて付着し保持される。

またこの際、像密度が「低像密度」である場合には、図６に示すように、トナー供給手段７７により供給用トナー像ＴＢが１２５ｐｖ中において１回の割合で感光ドラム１２の像保持面に形成される。この供給用トナー像ＴＢは、一次転写位置を通過して残るトナー群ＴＢａの一部ＴＢｂが回転ブラシ１８２に多く付着して保持される。

高湿時においては、このようなトナーＴｂ（ＴＢｂ）が常湿時よりも少なめに付着して保持された状態の回転ブラシ１８２により固形潤滑剤１８１から潤滑剤がかき取られて感光ドラム１２の像保持面への潤滑剤の塗布が行われる。ちなみに、このときの回転ブラシ１８２により固形潤滑剤１８１からかき取られる潤滑剤の量（消費量）は、後述するように常湿のときよりも少なくなる（図８）。

＜評価試験＞
図８は、画像形成装置１を用いて種々の湿度環境下でテスト用の画像（白黒画像）形成をそれぞれ行い、その各画像形成後において清掃不良に起因した筋画像が発生するか否かと１つの作像装置１０（ブラック色の作像装置１０Ｋ）における清掃装置１７のクリーニングブレード１７１の磨耗量を測定した結果を示すものである。

この試験では、感光ドラム１２として、有機感光材料を用いて機能分離型の感光層を形成した感光ドラム（ドラム外径８４ｍｍφ）を使用した。クリーニングブレード１７１としては、ウレタンゴム（ゴム硬度ＪＩＳＡ：７８°）からなる長方形の板（厚さ２ｍｍ）を使用し、それを接触角が１２°で圧接力が０．０３５Ｎ／ｍｍとなる条件で設置した。

また、塗布装置１８の回転ブラシ１８２としては、導電性の芯材（直径が１９ｍｍの円柱又は円筒形状のもの）に、導電性の化学繊維（ＫＢセーレン社製：ベルトロン：登録商標。太さ１９ｄ）からなるブラシ毛を自由長６．５ｍｍ、密度５０，０００本／ｃｍ²となる条件で設けたものを使用した。この回転ブラシ１８２は、感光ドラム１２に対して圧接力としての食い込み量が１ｍｍとなる条件で設置するとともに、感光ドラム１２の回転速度の０．９５倍となる速さで回転させた。固形潤滑剤１８１としては、ステアリン酸亜鉛（初期質量１５ｇ）を使用し、荷重１ｇ／ｃｍ²をかけた状態で回転ブラシ１８２の頂部に設置した。潤滑剤の塗布は、バイアス印加装置７７から回転ブラシ１８２に＋１００Ｖを印加した状態で行った。トナーとしては、シリカの外添剤が２％程度となる量で外添された平均粒径：５．９μｍのトナーを使用した。

テスト用の白黒画像としては、ソリッド（高濃度）、ハーフトーンからなるパッチや帯のような画像をランダムに配置して構成されるテスト画像を用紙５０，０００枚分形成した。湿度は、温度が２０℃の条件下で１５％、３５％、５５％、７０％、８５％の各相対湿度となるように設定した。筋画像の発生の有無については、テスト画像の形成後に筋発生検査用の画像（像密度３０％のハーフトーン画像）を形成した後、得られた画像を目視して筋状の画像不良が発生しているか否かを調べた。クリーニングブレード１８の磨耗量は、ブレードの接触部（自由端部の角部）について、レーザ顕微鏡（ｋｅｙｅｎｃｅ社製：ＶＫ８５００）により複数の個所を観察して欠損面積の量を調べることで測定した。また、各テスト用画像を形成した後において固形潤滑剤１８１の消費量について調べた。潤滑剤の消費量については、各画像形成後に固形潤滑剤の質量を計量し、初期質量との差を感光ドラム１０００回転当たりの量に換算した値（ｍｇ／ｋｃｙｃ）として求めた（ｋｃｙｃ：感光ドラム１０００回転）。

図８には、目立つ筋（低湿度の環境下で発生するため「低湿筋」と称す）が発生した場合と、クリーニングブレードの磨耗量が多い場合（磨耗量が３．５μｍ²／ｋｃｙｃ以上のとき）を各記号で示すとともに、その筋の発生とブレードの磨耗の程度が問題のないレベルにある場合を「許容レベル：○」として示した。また、図８中の点線からなる直線は、筋の発生とブレードの磨耗の程度とがいずれも問題のないレベル（許容レベル）にあるときの範囲のおおよその境界線を示す。ちなみに、同図において許容レベルの「○」が同じ湿度下において低湿筋やブレード磨耗が発生している領域内（各境界線の外側）に存在する場合を示しているが、これは、試験時のトナーの濃度、感光ドラムやクリーニングブレードの硬度などの条件が管理（制御）できないレベルの変動を起こすことで発生している試験結果もそのまま表示しているからである。また、図８における湿度１５％のデータは、後記の図９に示す低湿筋及びブレード磨耗に関する各データの一部に相当する。

図９は、潤滑剤の消費量と低湿筋及びクリーニングブレード磨耗の発生との関係を調べた結果を示すものである。

低湿筋については、温度１０℃、湿度１５％の条件下で上記テスト用画像の形成を行った後、筋の発生の有無を目視観察により調べた。その発生度合いについて、以下の基準で評価した。このときの許容レベルはグレード１．０以下である。
グレード０．５：筋の発生がほとんど視認できない。
グレード１．０：筋の発生が注視すれば視認できるが、許容できるレベルである。
グレード１．５：筋の発生が注視すれば視認できるが、許容できないレベルである。
グレード２．５：筋の発生が一見して視認できる。

ブレード磨耗レートについては、温度１０℃、湿度１５％の条件下で上記テスト用画像の形成を行った後、クリーニングブレードの接触部の磨耗量を測定した。このときの許容レベルは３．５μｍ²／ｋｃｙｃ以下である。

図８及び図９の結果から、低湿筋については潤滑剤の消費量（感光ドラムへの塗布量にほぼ比例する）が多くなるにつれて発生しにくくなる傾向にあり、ブレード磨耗については潤滑剤の消費量が少なくなるにつれて少なくなる傾向にあることが判明した。

また、本発明者らは種々検討した結果、塗布装置１８による潤滑剤の塗布量（消費量）は、塗布装置１８における回転ブラシ１８２に印加する電圧を制御することで増減させることができるのではないかとの知見を得るに至った。

図１０は、回転ブラシ１８２上のトナーの量（保持量）と潤滑剤の消費量との関係を調べた結果を示すものである。この試験は、温度２０℃、湿度５０％の環境下において、回転ブラシ１８２にトナーを所定の割合でその回転ブラシ外周面にほぼ均一に分散するように振り掛けてそれぞれ付着させ、その都度、前記試験において適用した未使用の固形潤滑剤１８１を当接させたものを用意した。そして、その固形潤滑剤が当接する各回転ブラシ１８２を、４５０ｍｍ／秒の速度で回転する感光ドラム１２に接触させてドラムの回転速度の０．９５倍の速度で３，０００回転させた後、固形潤滑剤１８２の減少量を消費量（ｍｇ／ｋｃｙｃ）として求めたものである。図中の点線の直線は近似線を示す（図１１及び図１２において同様である）。この試験の結果から、ブラシ繊維にトナーが付着することで、固形潤滑剤との付着力が増し、固形潤滑剤の消費量が増加していることがわかる。

図１１は、回転ブラシ１８２への印加する電圧と潤滑剤の消費量との関係を調べた結果を示すものである。この試験は、図１０の試験と同じ環境下において、回転ブラシ１８２（の芯材）に対し、感光ドラム１２に一定の量だけ付着させた（マイナス帯電）トナーをブラシ毛１８２ｂ側に静電的に付着させやすいプラス極の直流電圧をそれぞれ印加させた状態とし、その都度、未使用の固形潤滑剤１８１を当接させたものを用意した。その固形潤滑剤が当接して電圧が印加される回転ブラシ１８２を、前記試験と同様の条件で感光ドラム１２に接触させて前記の速度で３，０００回転させ、その後における固形潤滑剤の減少量を消費量（ｍｇ／ｋｃｙｃ）として求めたものである。この場合も、図１０に示される結果と同様に、回転ブラシ１８２に印加する直流電圧を高くするにつれて、その回転ブラシ１８２に付着して保持されるトナーの量が増加していることが試験中に並行して行った経過観察によって確認されている。

図１２は、感光ドラム１２へのトナーバンド（帯状の供給用トナー像ＴＢ）の形成回数と潤滑剤の消費量との関係を調べた結果を示すものである。この試験は、図１０の試験と同じ環境下において、感光ドラム１２の像保持面にトナー供給装置７７により所定のトナーバンド（幅３００ｍｍ，像密度６０％）を所定の割合（感光ドラム１２５回転に対する回数）で形成して回転ブラシ１８２に供給した状態で、感光ドラム１２を３，０００回転させ、その後における固形潤滑剤の減少量を消費量（ｍｇ／ｋｃｙ）として求めたものである。この際、回転ブラシ１８２へは＋１００Ｖの電圧を印加し続けた。この場合、トナーバンドの形成回数を増やすにつれて、その回転ブラシ１８２に付着して保持されるトナーの量が増加するものと推測される。

以上の結果から総合的に判断して、図７に示す制御条件（湿度に応じたブラシに印加する電圧条件と、像密度に応じて形成するトナーバンドの形成回数条件）を設定した。図７における「潤滑剤の予定消費量」は、各湿度条件に応じた電圧をブラシに印加したときに固形潤滑剤１８１が実際に消費される量（塗布量）を図１１に示す結果などを参考にして予測したものである。この制御条件により潤滑剤の消費量（塗布量）が調整されることにより、潤滑剤を必要なときだけ多く塗布し、それ以外のときは少なくすることができ、この結果、固形潤滑剤１８１の長寿命化を図ることが可能になる。

この図７に示すブラシへの印加電圧に関する制御条件は、図８に点線で囲んだ領域のごとくなる。図８の点線領域Ａは常湿時の制御条件（印加電圧：＋１００Ｖ）を示し、点線領域Ｂは低湿時の制御条件（印加電圧：＋３００Ｖ）を示し、点線領域Ｃは高湿時の制御条件（印加電圧：０Ｖ：接地）を示す。この各点線領域Ａ，Ｂ，Ｃでは、そのいずれにおいても問題視される低湿筋やブレードの磨耗の発生がほとんど認められない。

なお、この画像形成装置１においては、図１３に示すように、単色モードによる単色（白黒）画像の形成を行う場合、４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のうち単色画像の形成動作時に関与しない３つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）について、フルカラーモード時とは異なる制御が実行されるようになっている。

すなわち、単色画像の形成動作時に関与しない作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）については、概略、その各現像装置１５の現像ロール１５ａ，攪拌搬送部材１５ｂ等の搬送部材の回転を停止するとともに、その塗布装置１８を後述するような専用の条件で動作させ、それ以外は画像形成時の条件と同じ条件で稼動させるという特殊な制御が実行される。

具体的には、白黒画像の形成時には、作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）では、図１３（画像情報が「白黒」であるときのチャート部分を参照）に示すように、その各現像装置１５の現像ロール１５ａの回転を停止させるとともに塗布装置１８における潤滑剤の塗布を専用の条件（図１３に示す「ｏｎ２」）で行い、これ以外については画像形成動作時と同じ条件で各感光ドラム１２を回転始動するとともに各現像装置１５の現像ロール１５ａに現像用電圧を印加する。この際、作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）における一次転写装置１６には、一次転写用電圧を印加しないように制御することも可能であるが（図１３）、その電圧を印加するように制御しても構わない。

これにより、白黒画像の画像形成サイクル（ｂ）に入った場合は、作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）では、その各感光ドラム１２が回転して帯電装置１３により画像形成時と同じ電位に帯電されるが、露光装置１４による露光（潜像の形成）が行われず、現像装置１５の現像ロール１２ａ等の回転が停止されるので、その各感光ドラム１２にはトナー像が形成されない。

そして、作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）における塗布装置１８では、回転ブラシ１８２にバイアス印加装置７１から常湿時の直流電圧（例えば＋１００Ｖ）を常に印加するとともに、像密度が０％であるとみなして湿度環境に応じてトナーバンドを所定の回数（図７）だけ形成するという専用の制御が実行される。これにより白黒画像形成時にも作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の感光ドラム１２には塗布装置１８から潤滑剤が塗布される。

このときのトナーバンド（帯状供給トナー像ＴＢ）は、トナー供給装置７７としての露光装置１４及び現像装置１５が作動して露光（潜像形成）及び現像が行われる（現像ロール１５ａが回転する）ことにより形成される。このときのトナーバンドは、感光ドラム１２の像保持面のインターイメージ部以外の部位に形成することも可能である。

［他の実施形態］
第１の実施形態では、塗布装置１８における保持量制御手段７として、バイアス印加装置７１とトナー供給装置７７を併用して構成について例示したが、保持量制御手段７は、そのバイアス印加装置７１及びトナー供給装置７７のいずれか一方のみで構成することもできる。トナー供給装置７７は、作像装置１０における露光装置１４及び現像装置１５を兼用する場合に限らず、感光ドラム１２の像保持面に供給用トナー像ＴＢを形成することができる独立した専用の装置を適用することも可能である。

保持量制御手段７をトナー供給装置７７のみで構成した場合、そのトナー供給装置７７は、像密度の検出情報に基づいて制御するのではなく、湿度の検出情報に応じて制御する必要がある。具体的には、例えば、低湿度のときには供給用トナー像ＴＢの形成回数を常湿度のときの設定回数よりも多い回数に設定し、高湿度のときにはその形成回数を常湿度のときの設定回数よりも少ない回数に設定すればよい。供給用トナー像ＴＢについては、その形成回数を変更することに代えて、又はそれと併せて、その像の大きさ、濃度等を変更するように構成しても構わない。ただし、トナー供給装置７７は、その形成する供給用トナー像ＴＢにおけるトナーを回転ブラシ１８２に実際に安定して保持させることが難しいため、バイアス印加装置７１に比べると、回転ブラシ１８２に保持されるトナーの量を安定して調整する能力が低くなる傾向にあり、この観点からすると、バイアス印加装置７１と併用することが好ましい。

塗布装置１８に関する保持量制御手段７としては、回転ブラシ１８２に接触する接触板１８６（図３）をその接触する度合いを制御できるものを使用することが可能である。この場合、その接触度合いを制御できる接触板１８６としては、例えば、接触板１８６のブラシ毛１８２ｂに接触する量や角度をギヤ機構、カム機構等の変位駆動装置により増減して変更できるよう構成する。そして、その保持量制御手段７としての接触板１８６の回転ブラシとの接触度合いを制御することにより、回転ブラシ１８２におけるトナーの保持量を制御すればよい。

また、実施の形態１では、塗布装置１８として、清掃装置１７の容器部１７２の内部に設置して一体とした構成について例示したが、塗布装置１８は、清掃装置１７とは独立した装置として感光ドラム１２の周囲に配置するようにしてもよい。この場合、その独立型の塗布装置１８は、その回転ブラシ１８２が、感光ドラム１２の像保持面のうち一次転写装置１６による転写位置Ｐ１から感光ドラム１２の回転方向Ｘに沿って清掃装置１７に至るまでの領域内で接触するように設置される。また、実施の形態１において説明した塗布装置１８が併設された清掃装置１７は、画像形成装置１又は作像装置１０に対して着脱可能な清掃装置として構成することも可能である。ちなみに、塗布装置１８においては、感光ドラム等の像保持体の表面に接触して回転しながら潤滑剤を塗布することができるブラシ部材を有していればよいので、回転ブラシに代えて、例えば、ベルト基材の外周面にブラシ毛を設けたベルト形態の回転ブラシなどの他のブラシ部材を適用することもできる。

さらに、実施の形態１では、保持量制御手段７を備えた塗布装置１８として、感光ドラム１２の像保持面に潤滑剤を塗布する構成について例示したが、その塗布装置１８は、中間転写ベルト２１等の中間転写体の像保持面に潤滑剤を塗布する装置として設置することも可能である。

この場合、中間転写体には、図２に示すように、その二次転写後の像保持面に付着するトナーを除去するクリーニングブレード２１６を使用したベルト清掃装置２６が設置されていることが必要である。そして、この場合の塗布装置は、第１の実施形態における塗布装置１８の場合と同様に、ベルト清掃装置２６の容器部２６２の内部に配置される回転ブラシ２８を利用する形式の塗布装置か、あるいは、そのベルト清掃装置２６と二次転写装置２５による二次転写位置との間に回転ブラシを独立して配置する形式の塗布装置として構成される。そのいずれかの回転ブラシ（２８）に対して第１の実施形態における固形潤滑剤１８１と同様にして固形潤滑剤を設置するとともに、その回転シロールにおけるトナーの保持量を制御する保持量制御手段を設ければよい。このときの保持量制御手段としては、第１の実施形態における保持量制御手段７のようなバイアス印加装置７１及びトナー供給装置７７のいずれか一方又はその双方を適用すればよい。作像装置１０の数は、４つに限定されない。

この他にも、作像装置１０については、その感光ドラム１２に代えてベルト形態の感光体を適用することや、その帯電ロール１３ａに代えてブレード形態、ブラシ形態等の固定型の帯電部材を適用することや、接触型の帯電装置１３に代えてコロナ放電による帯電を行う非接触型の帯電装置を適用することや、一次転写装置１６として転写用電圧が印加されるフィルム等の転写部材を備えた接触型の転写装置を適用すること又はコロナ放電による転写を行う非接触型の転写装置を適用することなどが可能である。また、カラー画像形成装置として構成する場合は、作像装置１０として、１つの感光ドラム１２を使用するとともに、その感光ドラムの回りに複数色の現像剤で現像を行うことができる複数の現像装置を配置した形式の作像装置を適用することも可能である。さらに、複数の作像装置１０は、中間転写体を使用せず、複数の作像装置１０の一次転写位置に対して用紙９を通過させるように搬送し、その用紙に対し各作像装置におけるトナー像を重ねる状態で一次転写させる用紙搬送転写装置を使用するものであってもよい。

また、画像形成装置は、単色画像（例えば白黒画像）のみを形成するものであってもよい。この単色用の画像形成装置は、例えば、図３に示す作像装置１０において中間転写ベルト２１を（一次転写位置を通過するように供給される）用紙（９）に変更した内容の作像装置を有する構成にすればよい。さらに、画像形成装置は、プリンタに限らず、他の画像形成装置（例えば、複写機、ファクシミリなど）であってもよい。

第１の実施形態等に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。 図１の画像形成装置における要部の構成を示す説明図である。 図１の画像形成装置における塗布装置などを示す説明図である。 図１の画像形成装置における制御系の構成を示す説明図である。 塗布装置の保持量制御手段（バイアス印加装置）とその動作状態を示す説明図である。 塗布装置の保持量制御手段（バイアス印加装置及びトナー供給装置）とその動作状態を示す説明図である。 第１の実施形態における保持量制御手段の制御条件を示す図表である。 第１の実施形態に係る画像形成装置において、各湿度条件に対する低湿筋及びブレード磨耗量の発生状況などを測定した結果を示すグラフ図である。 第１の実施形態に係る画像形成装置において、潤滑剤の消費量と低湿筋及びブレード磨耗量の発生状況との関係を示すグラフ図である。 塗布装置の回転ブラシ上のトナー量と潤滑剤の消費量との関係を測定した結果を示すグラフ図である。 塗布装置の回転ブラシへの印加電圧と潤滑剤の消費量との関係を測定した結果を示すグラフ図である。 トナーバンドの形成回数と潤滑剤の消費量との関係を測定した結果を示すグラフ図である。 カラー画像及び白黒画像を形成する際の各作像装置における制御の内容及びそのタイミングの例を示す説明図である。

符号の説明

１…画像形成装置、７…保持量制御手段、８…温湿度検出器（湿度検出手段）、１０…作像装置、１２…感光体ドラム（像保持体）、１６…一次転写装置、１７…清掃装置、１７１…クリーニングブレード（板状部材）、１８…塗布装置、２１…中間転写ベルト（被転写材、像保持体）、２６…ベルト清掃装置、５９…潤滑剤塗布制御部（制御手段の一部）、７１…バイアス印加装置（電圧印加手段）、７７…トナー供給装置（現像剤供給手段）、１８２…回転ブラシ（ブラシ部材）、Ｘ…回転方向、Ｔ…トナー（現像剤）、ＴＢ…供給用トナー像。

Claims (11)

1. 現像剤で現像される現像剤像が保持される像保持面を有するとともに回転する像保持体と、前記像保持体の像保持面に保持された現像剤像を被転写材に転写する転写装置と、前記像保持体の前記転写装置による転写が行われた後の像保持面に板状部材を接触させて当該像保持面に存在する現像剤を除去する清掃装置と、前記像保持体の前記清掃装置による清掃が行われる前の像保持面に接触して回転するブラシ部材を介して当該像保持面に潤滑剤を塗布する塗布装置とを少なくとも備えた作像装置と、
   前記塗布装置のブラシ部材に付着して保持される現像剤の保持量を制御する保持量制御手段と
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記保持量制御手段が、前記塗布装置のブラシ部材に電圧を印加するとともにその電圧を制御して前記現像剤の保持量を制御する電圧印加手段を備えている請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記保持量制御手段が、前記像保持体の像保持面に現像剤を付着させて前記塗布装置のブラシ部材に供給するとともにその現像剤の供給量を制御して前記現像剤の保持量を制御する現像剤供給手段を備えている請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記保持量制御手段が、湿度を検出する湿度検出手段を有し、その湿度検出手段の検出情報に基づいて前記現像剤の保持量を制御する請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記保持量制御手段が、前記作像装置における前記像保持体の像保持面に保持される現像剤像の像密度を検出する像密度検出手段を有し、その像密度検出手段の検出情報に基づいて前記現像剤の保持量を制御する請求項３に記載の画像形成装置。
6. 前記保持量制御手段は、前記湿度検出手段で検出される湿度が所定の湿度よりも低い低湿度である場合には、前記現像剤の保持量を所定の湿度時の設定量よりも増加させる側に制御し、かつ、前記湿度検出手段で検出される湿度が所定の湿度よりも高い高湿度である場合には、前記現像剤の保持量を所定の湿度時の設定量よりも減少させる側に制御する請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記保持量制御手段は、前記像密度検出手段で検出される像密度が所定の像密度よりも低い低像密度である場合には、前記現像剤の保持量を所定の像密度時の設定量よりも増加させる側に制御し、かつ、前記像密度検出手段で検出される像密度が所定の像密度よりも高い高像密度である場合には、前記現像剤の保持量を所定の像密度時の設定量よりも減少させる側に制御する請求項５に記載の画像形成装置。
8. 前記保持量制御手段は、前記像密度検出手段で検出される像密度が所定の像密度よりも低い低像密度である場合には、前記現像剤供給手段による現像剤の供給を行うように制御し、かつ、前記像密度検出手段で検出される像密度が所定の像密度よりも高い高像密度である場合には、前記現像剤供給手段による現像剤の供給を行わないように制御する請求項５又は７に記載の画像形成装置。
9. 前記保持量制御手段は、前記像密度検出手段で検出される像密度が所定の像密度よりも低い低像密度であるときに前記現像剤供給手段による現像剤の供給を行う場合において、
   前記前記湿度検出手段で検出される湿度が所定の湿度よりも低い低湿度であるときには、前記現像剤供給手段による現像剤の供給量を所定の湿度時の設定量よりも増加させる側に制御し、かつ、前記湿度検出手段で検出される湿度が所定の湿度よりも高い高湿度であるときには、前記現像剤供給手段の現像剤の供給量を所定の湿度時の設定量よりも減少させる側に制御する請求項８に記載の画像形成装置。
10. 現像剤で現像される現像剤像が保持される像保持面を有するとともに回転する像保持体に接触させて当該像保持面に存在する現像剤を除去する板状部材と、
    前記板状部材が接触する前の前記像保持面に接触して回転するブラシ部材を介して当該像保持面に潤滑剤を塗布する塗布装置とを備え、
    前記塗布装置のブラシ部材に対し、そのブラシ部材に付着する現像剤の保持量を制御する電圧が印加されることを特徴とする清掃装置。
11. 現像剤で現像される現像剤像が保持される像保持面を有するとともに回転する像保持体と、前記像保持体の前記現像剤像が被転写材に転写された後の像保持面に板状部材を接触させて当該像保持面に存在する現像剤を除去する清掃装置と、前記像保持体の前記清掃装置による清掃が行われる前の像保持面に接触して回転するブラシ部材を介して当該像保持面に潤滑剤を塗布する塗布装置とを少なくとも備え、
    前記塗布装置のブラシ部材に対し、そのブラシ部材に付着する現像剤の保持量を制御する電圧が印加されることを特徴とする作像装置。

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