JP2009251233A - 画像形成装置およびプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】どのような状態の画像でも最良のクリーニング能力を発揮するとともに、潤滑剤を無駄に消費しなくて済む画像形成装置・プロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】感光体３上の残留トナーを除去するファーブラシ６−３およびクリーニングブレード６−１と、感光体３表面にステアリン酸亜鉛６−４を塗布するための、ステアリン酸亜鉛６−４を削り取り、これを感光体３に塗布すべく回転動作する塗布ブラシ６−２と、感光体３上のステアリン酸亜鉛６−４を更に緻密に塗布する塗布ブレード６−６とを有する画像形成装置において、画像形成途中で、少なくとも感光体３の１周分以上の間、感光体３に対するステアリン酸亜鉛６−４の塗布量を通常作像時と比べて多くする塗布モードを実行するように塗布ブラシ６−２の塗布ブラシ駆動モータ７７を制御する制御装置７０のＣＰＵ７１を具備する。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ等またはそれら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置およびプロセスカートリッジに関する。

近年、複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ等またはそれら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置における高画質化については、トナー形状の異形化から円形化への変更や、トナーの小粒径化等トナーでの対応となってきており、転写残トナーを除去するクリーニング装置に求められる機能・性能は、ますます厳しい状況となっている。この一因としてはトナーと像担持体との静電的な付着力が強くなっていることが考えられる。これに対しては、像担持体に潤滑性付与剤を塗布することが有効な手段であると考える。これは、像担持体に潤滑性付与剤を塗布して像担持体上に膜を形成させることで静電的な付着力を小さくしたり、像担持体表面のトナーに対する摩擦係数を小さくしたりすることにより、トナーが除去されやすい状態になって、クリーニング機能が向上するためである。この効果はトナーの円形度が大きくなる、つまり球形になるにつれて発揮される。

ところで、トナー除去部材であるクリーニングブレードに対して画像面積率の大きな画像が入力された場合や、画像面積率は小さくても同じ位置に連続的に画像が入力された場合、クリーニングブレードによるトナー除去機能だけでは大きな負担となっていた。これを解決するために、例えば特許文献１では、入力トナー量の影響を受けない方法として、クリーニングブレードでトナーを除去した後、潤滑剤（潤滑性付与剤）を供給し、その後更に潤滑剤を感光体に対して均一化する均一化手段を設けることが提案されている。

一方、例えば特許文献２では、画像面積率により潤滑剤の塗布量を制御する技術が提案されている。

特開２０００−３３０４４３号公報 特開平８−２３４６４２号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術では、像担持体への潤滑剤の塗布量の制御は困難であり、ある一定量以上の塗布となってしまっていた。この場合、潤滑剤が無駄に消費されたり、その供給量が少なかったりするなどの問題点があった。

特許文献２記載の技術では、先に述べたようにクリーニングブレードにとっては画像面積率の大きな画像が入力された場合、大きな負担になることへの解決策とはなるが、画像面積率は小さくても同じ位置に連続的に画像が入力された場合には解決策とはならない。すなわち、長手方向（像担持体の軸方向）の画像幅は短くとも、同じ位置に連続的にトナーが入力された場合、トナーの円形度が大きくなればなるほど、クリーニングブレードエッジからのトナーの微小なすり抜けが多くなり、その結果、像担持体上の摩擦係数も大きくなって、やがてクリーニング不良となってしまうからである。

そこで、本発明は、上述した問題点・事情に鑑みてなされたものであり、どのような状態の画像でも最良のクリーニング能力を発揮するとともに、潤滑剤を無駄に消費しなくて済む画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供することを主な目的とする。

上述した課題を解決するとともに上述した目的を達成するために、請求項ごとの発明では、以下のような特徴ある手段・構成を採っている。
請求項１記載の発明は、像担持体と、該像担持体上の残留トナーを除去するトナー除去手段と、前記像担持体表面に潤滑性付与剤を塗布する塗布手段と、該塗布手段による前記像担持体への前記潤滑性付与剤の塗布状態を変化させる手段とを有する画像形成装置において、画像形成途中で、少なくとも前記像担持体１周分以上の間、前記像担持体に対する前記潤滑性付与剤の塗布量を通常作像時と比べて多くする塗布モードを実行するように前記塗布手段を制御する制御手段を具備することを特徴とする。
本発明は、前記請求項１記載の発明をさらに上位概念化すると、「像担持体と、該像担持体上の残留トナーを除去するトナー除去手段と、前記像担持体表面に潤滑性付与剤を塗布する塗布手段と、該塗布手段による前記像担持体への前記潤滑性付与剤の塗布状態を変化させる手段とを有する画像形成装置において、画像形成途中で、少なくとも前記像担持体１周分以上の間、前記像担持体に対する前記潤滑性付与剤の塗布量を通常作像時と比べて多くする塗布モードが実行可能であることを特徴とする」と表現できる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記塗布モード実行のタイミングを、転写用シートの累積給送枚数が所定枚数に達したときに設定したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、シート給送方向でのシート長さが２１６ｍｍ以下の場合はその給送枚数、２１６ｍｍを超える場合はその給送枚数の２倍したものを給送枚数として前記累積給送枚数を計数し、前記累積給送枚数が前記所定枚数として２５１枚以上の給送ジョブであって、かつ、２５０枚以下ずつで、前記塗布モードを１回実行するようにしたことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか一つに記載の画像形成装置において、前記制御手段は、少なくとも前記像担持体上への潜像の書き込み、トナー像の形成およびトナー像の転写実施中を避けて、前記塗布モードを実行させることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一つに記載の画像形成装置において、前記塗布手段は、前記像担持体の回転方向に対して前記トナー除去手段よりも下流側に配置され、固形化した前記潤滑性付与剤と、該潤滑性付与剤を削り取り、前記像担持体に塗布すべく回転動作する塗布部材とで構成されていることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項５記載の画像形成において、前記制御手段は、前記塗布モードの実行時、前記塗布部材の回転数を増加させるように前記塗布部材を回転駆動する塗布部材駆動手段を制御することを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の画像形成装置において、前記制御手段は、少なくとも画像形成開始時または画像形成終了時に、前記塗布部材の回転数を増加させる制御を行うことを特徴とする。

請求項８記載の発明は、画像形成装置本体に対して着脱自在に設けられたプロセスカートリッジにおいて、前記プロセスカートリッジは、少なくとも、請求項１ないし７の何れか一つに記載の像担持体と、請求項１ないし７の何れか一つに記載のトナー除去手段と、請求項１ないし７の何れか一つに記載の塗布手段とで構成されていることを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項８記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、上記課題を解決して新規な画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供することができる。請求項毎の発明の効果を挙げれば、以下のとおりである。
請求項１記載の発明によれば、前記構成により、クリーニング性能を低下させることなく、良好な画像を長期間維持できる。

請求項２記載の発明によれば、前記構成により、どんな画像に対してもクリーニング性能を低下させることなく、良好な画像を長期間維持できる。

請求項３記載の発明によれば、前記構成により、どんな画像に対してもクリーニング性能を低下させることなく、良好な画像を長期間維持できる。

請求項４記載の発明によれば、制御手段は、少なくとも像担持体上への潜像の書き込み、トナー像の形成およびトナー像の転写実施中を避けて、塗布モードを実行させるので、像担持体に対する急激な負荷変動での異常画像の発生をなくすことができる。

請求項５記載の発明によれば、前記構成により、簡単な構成で効率的に潤滑性付与剤を像担持体表面に塗布することができる。

請求項６記載の発明によれば、制御手段は、塗布モードの実行時、塗布部材の回転数を増加させるように塗布部材を回転駆動する塗布部材駆動手段を制御するので、簡単な構成で効率的に潤滑性付与剤を像担持体表面に塗布することができる。

請求項７記載の発明によれば、制御手段は、少なくとも画像形成開始時または画像形成終了時に、塗布部材の回転数を増加させる制御を行うので、どんな画像に対してもクリーニング性能を低下させることなく、良好な画像を長期間維持できる。

請求項８記載の発明によれば、前記構成により、プロセスカートリッジは、少なくとも、請求項１ないし７の何れか一つに記載の像担持体と、請求項１ないし７の何れか一つに記載のトナー除去手段と、請求項１ないし７の何れか一つに記載の塗布手段とで構成されているので、交換作業性を向上させることができる。

以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という）を説明する。各実施形態等に亘り、混同の虞がない限り同一の機能および形状等を有する構成要素（部材や構成部品）等については、同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

（第１の実施形態）
図１〜図６を参照して、本発明のプロセスカートリッジを搭載した画像形成装置に係る第１の実施形態を説明する。
図１は、本発明のプロセスカートリッジを搭載したカラー画像形成装置の内部構成を、図２および図３は、カラー画像形成装置本体に対してそれぞれ着脱・搭載可能に構成されたプロセスカートリッジの概略断面構成をそれぞれ示している。

まず、図２および図３を参照して、図１に示したカラー画像形成装置本体としての複写装置本体５００に対してそれぞれ着脱・搭載可能に構成されたプロセスカートリッジの概略構成を簡単に説明する。
Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｋ（ブラック：黒）に対応して設けられたプロセスカートリッジ１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋ（以下、明確な区別が不要なとき、単に「カートリッジ１００」ともいう）は、プロセスカートリッジ枠体（以下、単に「枠体」ともいう）２００に潜像担持体である感光体３と各プロセス手段として帯電手段である帯電装置４、現像手段である現像装置５、クリーニング手段であるクリーニング装置６を一体的に備えている。プロセスカートリッジ１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋは、図示しない着脱手段を介して図１の複写装置本体５００に対してそれぞれ着脱可能に構成されている。この着脱手段の一例としては、例えば、複写装置本体５００側に形成されたレール状の凹部材と、各プロセスカートリッジ１００の枠体２００側に形成され前記凹部材に挿脱可能な凸部材との公知の組み合わせが挙げられる。

本実施形態例では、プロセスカートリッジ１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋそのものを交換するようになっているが、各プロセスカートリッジ１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋを画像形成装置本体から取り外し、感光体３、帯電装置４、現像装置５、クリーニング装置６のような単位で新しいものと交換するような構成でもよい。

また、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｋ（ブラック：黒）４色分備えたプロセスカートリッジ１００のうち、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）の帯電装置４が感光体３に非接触の帯電ローラ方式でＤＣ成分にＡＣ成分を重畳し、印加する帯電方式であり、Ｋ（ブラック：黒）の帯電装置４のみチャージワイヤーとグリッドを用い、ＤＣ成分のみを印加する帯電方式である。以下、図２および図３において、帯電装置の種別を区別するため帯電装置４−ＹＣＭ、帯電装置４−Ｋとする。

次に、図１を参照して、各プロセスカートリッジ１００を搭載したカラー画像形成装置全体の内部構成を説明する。
図１において、６００は複写装置本体５００を載せる給紙テーブルを、７００は複写装置本体５００上に取り付けるスキャナ（読取り光学系を備えた画像読取装置）を、８００はスキャナ７００の上に取り付ける自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）をそれぞれ示す。なお、図１では各プロセスカートリッジ１００の枠体２００の図示を省略している。

図１に示す画像形成装置は、具体的にはタンデム型間接転写方式の電子写真複写装置である。複写装置本体５００のほぼ中央位置には、中間転写体としての、横方向へ延びる無端ベルトからなる中間転写ベルト７が配設されている。図示例では中間転写ベルト７を３つの支持ローラ１４、１５、１６に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能に構成されている。この図示例では、３つの支持ローラ１４、１５、１６の中で、第２の支持ローラ１５の左に、画像転写後に中間転写ベルト７上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置１７が配設されている。また、３つの支持ローラの中で第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５間に張り渡した中間転写ベルト７上には、その搬送方向に沿って、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｋ（ブラック：黒）の４つの画像形成手段１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ，１Ｋを横に並べて配置して、タンデム画像形成部２０を構成している。

本実施形態では、各プロセスカートリッジ１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋが複写装置本体５００に装着・搭載されて、作像ステーションでもある画像形成手段１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ，１Ｋを構成している。
なお、上記した４つの画像形成手段の符号１にのみＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋの画像形成色（トナー色）を表す添え字を付加することで、各画像形成手段１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ，１Ｋを構成する後述の感光体３、帯電装置４、現像装置５、クリーニング装置６等には図の簡明化を図るため添え字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを適宜省略する。

各画像形成手段１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ，１Ｋは、上述したように帯電装置およびトナー色のみが相違し、同様の構成を有しているので、以下、画像形成手段１Ｙを代表して説明する。画像形成手段１Ｙは、図中矢印で示す回転方向に回転可能な像担持体・潜像担持体としてのドラム状の感光体３と、この感光体３の回転方向の周りに順に配設された、各プロセス手段である帯電手段としての帯電装置４（詳しくは図２および図３に示した帯電装置４−Ｋ，４−ＹＣＭである）と、現像手段としての現像装置５と、クリーニング手段としてのクリーニング装置６とを有している。各画像形成手段１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ，１Ｋにおける感光体３と中間転写ベルト７を挟んで対向する部位には、転写ローラ８が配設されている。

タンデム画像形成部２０の直上には、露光装置２が配設されている。一方、中間転写ベルト７を挟んでタンデム画像形成部２０と反対の側には、２次転写装置２２を備える。２次転写装置２２は、図示例では、２つのローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡して構成し、中間転写ベルト７を介して第３の支持ローラ１６に、２次転写ベルト２４を介してローラ２３を押し当てて配置し、中間転写ベルト７上の画像をシートに転写する。２次転写装置２２の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置２５を設ける。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てた構成である。上述した２次転写装置２２は、画像転写後のシートをこの定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えている。なお、図示例では、このような２次転写装置２２および定着装置２５の下に、上述したタンデム画像形成部２０と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２８も配設されている。

次に、図１に示したカラー電子写真装置の動作を説明する。このカラー電子写真装置を用いてコピーをとるときは、自動原稿搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、自動原稿搬送装置８００を開いてスキャナ７００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、自動原稿搬送装置８００を閉じてそれで押さえる。不図示のスタートスイッチを押すと、自動原稿搬送装置８００に原稿をセットしたときは、原稿が自動搬送されてコンタクトガラス３２上へと移動した後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ７００が駆動されることで、第１走行体３３および第２走行体３４が走行する。そして、第１走行体３３で光源から光が出射するとともに原稿面からの反射光が第２走行体３４に向けて反射され、さらに第２走行体３４のミラーで反射されて結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入射され、光電変換によって原稿内容が読み取られる。

また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ１４、１５、１６のうちの１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写ベルト７を回転搬送する。同時に、各画像形成手段１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの作像ステーションでは、各帯電装置４（詳しくは図２および図３に示した帯電装置４−ＹＣＭ、４−Ｋ）によって一様に帯電された各感光体３上に、スキャナ７００で読み取られた画像を色分解して露光装置２で生成されたレーザ光（図２および図３に示すレーザ光Ｌ参照）照射により色毎に書き込みが行われ、静電潜像が形成される。

以下、例えばＹ（イエロー）の作像ステーションで説明する。感光体３上に形成された静電潜像は、現像装置５によりＹ（イエロー）トナーが供給されることで静電潜像に合わせて現像され、Ｙ（イエロー）トナー像が形成される。現像されたＹ（イエロー）トナー像は、感光体３と中間転写ベルト７とが接している部分で転写ローラ８によって中間転写ベルト７上に転写される。このようにして順次Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｋ（ブラック：黒）の順で各画像形成手段１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの作像ステーションでも同様にして感光体３上でトナー像が形成される。

中間転写ベルト７の搬送とともに、各感光体３上の単色画像が順次転写されて中間転写ベルト７上に合成カラー画像が形成される。一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル６００のペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の何れか１つの給紙ローラ４２が選択的に回転され、選択された給紙カセット４４の何れか１つからシート（転写紙や記録紙等の用紙、ＯＨＰ等を含むシート状記録媒体を意味する。以下、同様）が繰り出され、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されて給紙路４６に搬送案内され、さらに搬送ローラ４７で搬送されて複写装置本体５００内の給紙路４８に導かれ、シートの先端が一旦停止中のレジストローラ４９のニップ部に突き当てて止められる。
そして、中間転写ベルト７上に転写されたトナー像が２次転写位置に到達するタイミングに合わせて、すなわち中間転写ベルト７上の合成カラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ４９が回転することで、中間転写ベルト７と２次転写装置２２との間にシートを送り込み、２次転写装置２２で一括転写されてシート上にカラー画像が記録される。画像転写後のシートは、２次転写装置２２で搬送されて定着装置２５へと送り込まれ、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像が定着された後、切換爪５５で切り換えた後排出ローラ５６で排出され、排紙トレイ５７上に片面コピー画像としてスタックされる。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に案内され、そこで反転されて再び２次転写位置へと導びかれ、裏面にも画像が記録された後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に両面コピー画像として排出・スタックされる。

一方、中間転写ベルト７上に現像画像を転写した後の感光体３は、クリーニング装置６で転写残トナーを除去されるとともに、図示しない除電ランプで除電された後、再度、帯電装置４−ＹＣＭおよび帯電装置４−Ｋで一様に帯電される動作を繰り返す。
また、シートに転写した後の中間転写ベルト７は、中間転写ベルトクリーニング装置１７により転写残トナーを除去される。この後、再度、各感光体３から中間転写ベルト７上に転写し、シートに一括転写するという画像形成・作像工程を繰り返すようになっている。

図２および図３を参照して、クリーニング装置６のトナー除去手段および潤滑性付与剤を塗布する塗布手段の詳細な構成動作について、主として図２のプロセスカートリッジ１００Ｋを代表して説明する。
図２において、感光体３上の転写残トナーを除去するトナー除去手段は、ファーブラシ６−３およびクリーニングブレード６−１から構成されている。感光体３表面に潤滑性付与剤を塗布する塗布手段は、感光体３の回転方向に対してトナー除去手段よりも下流側に配置され固形化したステアリン酸亜鉛６−４からなる潤滑性付与剤と、ステアリン酸亜鉛６−４を削り取り、これを感光体３に塗布すべく回転動作する塗布部材としての塗布ブラシ６−２と、塗布ブラシ６−２により塗布された感光体３上のステアリン酸亜鉛６−４を更に均一化し緻密に塗布する塗布ブレード６−６とで構成されている。

図２において、感光体３における同図中矢印で示す回転方向の上流側から順に、クリーニング前除電ランプ５９で感光体３を除電し、ファーブラシ６−３で感光体３上の転写残トナーを掻き乱しながら、クリーニングブレード６−１でトナーを除去しやすくしている。ファーブラシ６−３上に付着したトナーはフリッカー６−５によりフリッキングされ、はじき飛ばされたトナーが搬送スクリュ６−１０でクリーニング装置６外に搬送するようになっている。ファーブラシ６−３は、感光体３に対して図中矢印で示す連れ回り方向に回転している。

クリーニングブレード６−１は、回転自在に保持された図示しないホルダに固定されており、感光体３の回転方向に対してカウンタ支持されている。また、クリーニングブレード６−１は、図示しない加圧スプリングにより感光体３に対して加圧され、その付勢力によりトナーを除去するようになっている。クリーニングブレード６−１によりトナー除去された感光体３は、塗布ブラシ６−２により潤滑性付与剤（以下、「滑剤」ともいう）であるステアリン酸亜鉛を塗布される。

ステアリン酸亜鉛の塗布は、ブラケットに保持された固形状のステアリン酸亜鉛６−４が滑剤加圧スプリング６−８により塗布ブラシ６−２に加圧され、塗布ブラシ６−２の図中矢印方向の回転によりステアリン酸亜鉛６−４を削って感光体３上に塗布している。ここで、滑剤加圧スプリング６−８は、塗布ブラシ６−２に安定的に当接するよう２Ｎの力で当接させている。また、塗布ブラシ６−２は感光体３の回転方向に対してカウンタ方向に回転するようにしている。これは、塗布ブラシ６−２をカウンタ方向に回転させることにより、ステアリン酸亜鉛６−４を削りとった塗布ブラシ６−２の繊維が感光体３表面との接触部の出口側で感光体３にフリッキングされ、塗布ブラシ６−２と感光体３との接触部より感光体３回転方向に対して上流側にステアリン酸亜鉛粉がはじき飛ばされ、感光体３表面に付着し、再度塗布ブラシ６−２と感光体３との接触部に到達して、もう一度感光体３表面に塗布ブラシ６−２で塗り込まれるので、塗布効率を向上させるとともに、ステアリン酸亜鉛の薄膜化も達成できるためである。

ファーブラシ６−３、塗布ブラシ６−２の回転動作は、図５に示す塗布ブラシ駆動モータ７７の回転駆動力が塗布ブラシ６−２の軸に入力され、ギヤの連結によりファーブラシ６−３を回転させている。通常作像時のそれぞれのブラシ６−３，６−２の回転状態を後述の表１に示す。その後、塗布ブラシ６−２によりステアリン酸亜鉛６−４を塗布された感光体３上には、トレーリング方式で支持された塗布ブレード６−６でステアリン酸亜鉛６−４を更に緻密に塗布される。ここでは、塗布ブレード６−６をトレーリング方式で支持しているが、カウンタ方式で支持してもよい。このようにして、感光体３上の転写残トナーを除去し、滑剤を塗布している。

図５を参照して、感光体３、ファーブラシ６−３、塗布ブラシ６−２の各駆動機構を補説する。プロセスカートリッジ１００Ｋ（プロセスカートリッジ１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍも同様である）を複写装置本体５００に装着・搭載する際、感光体３の被駆動軸は複写装置本体５００に配設された図５に示す感光体駆動モータ７５と図示しないギヤおよびカップリングなどの駆動力伝達手段を介して連結するように、また塗布ブラシ６−２の被駆動軸は複写装置本体５００に配設された図５に示す塗布ブラシ駆動モータ７７と図示しない図示しないギヤおよびカップリングなどの駆動力伝達手段を介して連結するように、それぞれ構成されている。塗布ブラシ駆動モータ７７は、例えば回転速度の制御が容易で精度の高いステッピングモータが好ましく用いられる。塗布ブラシ駆動モータ７７は、塗布部材としての塗布ブラシ６−２を回転駆動する塗布部材駆動手段として機能する。

感光体駆動モータ７５の出力軸には、感光体駆動モータ用エンコーダが取り付けられていて、これを挟む状態で図５に示す感光体駆動モータ用エンコーダセンサ７６が配設されている。感光体駆動モータ用エンコーダセンサ７６により、感光体３の回転速度および回転数（走行距離）が検出され、また感光体３のホームポジションを検出する図示しないホームポジションセンサとの協働により感光体３の位置も検出されるようになっている。
塗布ブラシ駆動モータ７７の出力軸には、塗布ブラシ駆動モータ用エンコーダが取り付けられていて、これを挟む状態で図５に示す塗布ブラシ駆動モータ用エンコーダセンサ７８が配設されている。塗布ブラシ駆動モータ用エンコーダセンサ７８により、塗布ブラシ６−２およびファーブラシ６−３の回転速度が検出される。塗布ブラシ６−２およびファーブラシ６−３は、上述したようにギヤの連結により互いに反対方向に回転する。

図４を参照して、潤滑性付与剤としてのステアリン酸亜鉛の塗布量を通常作像時と比べて多くする塗布モードを実行するためのタイミング設定方法に関する確認試験を説明する。
本実施形態では、塗布モードを実行するタイミングを、転写用シートの一例としての転写紙の累積給送枚数が所定枚数に達したときに設定しているが、この根拠について述べる。

図４は、転写紙サイズＡ４横（但しレターサイズ）通紙させて全ベタ画像を形成させた場合の、Ａ４サイズの転写紙に対する感光体摩擦係数の推移を示している。環境での性能を維持するためには、感光体３の摩擦係数は０．１５以下が望ましい。この図からは通紙枚数（累積枚数）が少なければ少ないほど摩擦係数は低いが、ユーザの使用勝手上を考えた場合、途中で中断することは極力避けたい。これを考慮した場合には、Ａ４横通紙で２５０枚程度が望ましいものと考える。２５０枚で後述の表1に記載の塗布モードを実施することにより、感光体摩擦係数は０．１前後となるようにしている。

上記内容を確認したのは下記の装置機械、試験条件の下であり、感光体摩擦係数の推移は、前述した表1のような塗布条件を変えることで大きく変わる。但し、表1の通常作像時のような条件を選択した理由は、これより多い塗布量となるような条件を通常時とした場合、帯電装置４そのものがステアリン酸亜鉛そのもので汚れ、異常画像を発生させる虞が高いためである。

以下、図４に示した感光体摩擦係数の推移確認試験および後述の表１の塗布モードデータ取得に用いた装置機械、試験条件を列記する。
（ａ）試験に用いた機械：株式会社リコー製の「ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ７５００」
（ｂ）転写紙サイズ：Ａ４レターサイズ（８．５インチ×１１インチ＝２１５．９×２７９．４ｍｍ）
（ｃ）感光体の種類、サイズ：有機感光体で、直径６０ｍｍ
（ｄ）クリーニングブレード６−１の材質：ポリウレタンゴム
（ｅ）ファーブラシ６−３の材質：導電性ポリエステルブラシ
（ｆ）フリッカー６−５の材質：板バネ
（ｇ）塗布ブラシ６−２の材質：導電性ポリエステルブラシ
（ｈ）環境条件：温度…２３℃、湿度…５０ＲＨ％

図５を参照して、本実施形態の制御構成を説明する。同図に示す操作パネル５０は、図１に示したスキャナ７００の近傍に配置されている。操作パネル５０には、図１示したカラー画像形成装置（複写装置）を操作するための各種スイッチ、各種キー、タッチパネルおよび表示装置等が配設されている。また、操作パネル５０には、シートのサイズを認識するシートサイズ認識手段としてのシートサイズ設定手段として機能するものも配設されている。シートサイズ設定手段としては、タッチパネル方式で転写紙サイズを設定する公知例が挙げられる。

前記シートサイズ設定手段に限らず、シートサイズを自動的に検出し認識する公知のシートサイズ検出手段を含むシートサイズ認識手段であってもよい。シートサイズ検出手段の一例としては、図５に示す転写紙サイズ検出センサ４１が挙げられ、これは給紙トレイに配設された一対のサイドフェンスのシート幅方向の位置決めに連動して転写紙の幅方向サイズ（横サイズ）を自動的に検出する周知のセンサ群から構成されるもの、および給紙トレイの給紙方向に複数配設され転写紙の給紙方向サイズ（縦サイズ）を自動的に検出する周知のセンサ群から構成されるものの総称からなるものを意味している。
通紙検出センサ４０は、例えば図１のレジストローラ４９のニップ出口に配設され、レジストローラ４９で送り出された転写紙の通紙枚数を計数ための反射型のフォトセンサからなる。

図５において、符号７０は制御装置を示す。制御装置７０は、ＣＰＵ７１、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３およびタイマ等を備えた周知のマイクロコンピュータを具備している。ＣＰＵ７１は、操作パネル５０に配設された各種キーやスイッチ、シートサイズ設定手段、通紙検出センサ４０、転写紙サイズ検出センサ４１、各エンコーダセンサ７６，７８からの各種信号に基づいて、操作パネル５０に配設された液晶表示装置、感光体駆動モータ７５、塗布ブラシ駆動モータ７７および図５に図示しない上記各装置・各部の動作を制御する。またＣＰＵ７１は、図６の動作プログラムを実行するための制御機能と、転写紙の通紙枚数をカウントし、累積給送枚数である合計・通紙枚数を計算する演算機能とを有する。

ＲＯＭ７２には、ＣＰＵ７１の機能を発揮するための図６に示す動作プログラムや関係データが予め記憶されている。ＲＡＭ７３は、ＣＰＵ７１から送信されてくる各種データを随時記憶する機能を有するが、累積給送枚数としての転写紙の連続的な通紙枚数を記憶すべくバックアップされていることが望ましい。

図６を参照して、画像形成途中でどのような制御で滑剤の塗布状態を変化させるかについて説明する。図６に示す動作フローは、制御装置７０のＣＰＵ７１による制御監視下のもとに行われる。
上述したように画像形成開始の指示（不図示のスタートスイッチの押下）により画像形成が開始する。先ず、画像サイズ（転写紙サイズ）と転写紙通紙枚数の情報を取得する（ステップＳ１）。画像サイズ（転写紙サイズ）で副走査方向の長さ（シート給送・給紙方向および感光体３の回転方向の長さでもある）が２１６ｍｍ以下の枚数と２１６ｍｍを超える枚数を確認し、２１６ｍｍ以下の枚数は１倍、２１６ｍｍを超える枚数は２倍してその合計枚数を算出する。その後、算出枚数が例えば２５１枚未満のときはそのままジョブエンド時に滑剤の塗布量が通常作像時のそれよりも多くなるような表１に示す塗布モードを実行する（ステップＳ１でノーの場合のステップＳ５へ進む）。

一方、算出枚数が例えば２５１枚以上のときは２５０枚目の転写紙に画像が転写された後（ステップＳ２）、感光体３上の画像形成を中断して塗布モードを実行する（ステップＳ３）。塗布モード実行後、通紙枚数が何枚残っているかを確認し（ステップＳ４）、２５１枚未満であればジョブエンド時に塗布モードを実行し（ステップＳ５）、２５１枚以上であれば、再度２５０枚目の転写紙に画像が転写された後、感光体３上の画像形成を中断して塗布モードを実行する。このように繰り返して塗布モードを実行する。

次に、塗布モードについて説明する。塗布モード時は、表１に記載の通り、塗布ブラシ６−２の塗布ブラシ駆動モータ７７の回転速度（回転数）を変化させてステアリン酸亜鉛の塗布量を多くし、感光体３の少なくとも１周分以上実行している。表１は、感光体３の回転速度とファーブラシ６−３、塗布ブラシ６−２の回転速度とステアリン酸亜鉛（潤滑性付与剤）塗布量との関係を表している。

注記のとおり、表１の（ｍｇ／Ｋｍ）は、感光体走行距離あたりのステアリン酸亜鉛塗布量を示している。

以上説明したとおり、本実施形態によれば、上述の発明の効果の欄に記載した効果を奏することは無論である。

（第２の実施形態）
本発明の画像形成装置に係る第２の実施形態は、図１〜図６に示した第１の実施形態と比較して、プロセスカートリッジ１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋを除去して、枠体２００を図示していない図１に示されているような４つの画像形成手段１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ，１Ｋを具備したカラー画像形成装置である点のみ相違する。すなわち、第２の実施形態は、プロセスカートリッジ１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋの枠体２００を除去した構成内容が複写装置本体５００側に配設されているカラー画像形成装置となっている（請求項１〜７）。
それ故に、第２の実施形態によれば、プロセスカートリッジ１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋを有する画像形成装置による効果を除いた第１の実施形態と同様の効果を奏するものである。

以上説明したとおり、本発明は、像担持体と、該像担持体上の残留トナーを除去するトナー除去手段と、前記像担持体表面に潤滑性付与剤を塗布する塗布手段と、該塗布手段による前記像担持体への前記潤滑性付与剤の塗布状態を変化させる手段とを有する画像形成装置あるいはプロセスカートリッジを装着可能な画像形成装置であれば、別言すれば課題を解決するための手段欄に記載した「…画像形成装置において、」の公知部分の構成を具備しているものであれば、どのような画像形成装置等にも適用できるものである。
本発明を特定の実施形態等について説明したが、本発明が開示する技術的範囲は、上述した実施形態あるいは実施例等に例示されているものに限定されるものではなく、それらを適宜組み合わせて構成してもよく、本発明の範囲内において、その必要性および用途等に応じて種々の実施形態や変形例あるいは実施例を構成し得ることは当業者ならば明らかである。

本発明の第１の実施形態を示すプロセスカートリッジを搭載した画像形成装置の概略的な正断面図である。 ブラック：黒のプロセスカートリッジの構造を示す概略断面図である。 イエロー、シアン、マゼンタのプロセスカートリッジの構造を示す概略断面図である。 確認試験によって得られた感光体摩擦係数の推移を示すグラフである。 第１の実施形態等の制御構成を示すブロック図である。 第１の実施形態等の塗布モード実行に係るフローチャートである。

符号の説明

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 画像形成手段
２ 露光装置
３ 感光体（像担持体）
４ 帯電装置
４−Ｋ：Ｋ（ブラック：黒）作像装置用の帯電装置
４−ＹＣＭ：Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）作像装置用の帯電装置
５ 現像装置
６ クリーニング装置
６−１ クリーニングブレード（トナー除去手段）
６−２ 塗布ブラシ（塗布手段、塗布部材）
６−３ ファーブラシ（トナー除去手段）
６−４ ステアリン酸亜鉛（潤滑性付与剤）
６−５ フリッカー
６−６ 塗布ブレード（塗布手段）
６−８ 滑剤加圧スプリング
６−１０ 搬送スクリュ
７ 中間転写ベルト（中間転写体）
２０ タンデム画像形成部
２２ ２次転写装置
２５ 定着装置
５９ クリーニング前除電ランプ
７０ 制御装置
７１ ＣＰＵ（制御手段）
７５ 感光体駆動モータ
７７ 塗布ブラシ駆動モータ（塗布部材駆動手段）
１００，１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋ プロセスカートリッジ
２００ プロセスカートリッジ枠体
５００ 複写装置本体（画像形成装置本体）
６００ 給紙テーブル
７００ スキャナ
８００ 自動原稿搬送装置

Claims (9)

1. 像担持体と、該像担持体上の残留トナーを除去するトナー除去手段と、前記像担持体表面に潤滑性付与剤を塗布する塗布手段と、該塗布手段による前記像担持体への前記潤滑性付与剤の塗布状態を変化させる手段とを有する画像形成装置において、
   画像形成途中で、少なくとも前記像担持体１周分以上の間、前記像担持体に対する前記潤滑性付与剤の塗布量を通常作像時と比べて多くする塗布モードを実行するように前記塗布手段を制御する制御手段を具備することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記塗布モード実行のタイミングを、転写用シートの累積給送枚数が所定枚数に達したときに設定したことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２記載の画像形成装置において、
   シート給送方向でのシート長さが２１６ｍｍ以下の場合はその給送枚数、２１６ｍｍを超える場合はその給送枚数の２倍したものを給送枚数として前記累積給送枚数を計数し、前記累積給送枚数が前記所定枚数として２５１枚以上の給送ジョブであって、かつ、２５０枚以下ずつで、前記塗布モードを１回実行するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１ないし３の何れか一つに記載の画像形成装置において、
   前記制御手段は、少なくとも前記像担持体上への潜像の書き込み、トナー像の形成およびトナー像の転写実施中を避けて、前記塗布モードを実行させることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１ないし４の何れか一つに記載の画像形成装置において、
   前記塗布手段は、前記像担持体の回転方向に対して前記トナー除去手段よりも下流側に配置され、固形化した前記潤滑性付与剤と、該潤滑性付与剤を削り取り、前記像担持体に塗布すべく回転動作する塗布部材とで構成されていることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５記載の画像形成において、
   前記制御手段は、前記塗布モードの実行時、前記塗布部材の回転数を増加させるように前記塗布部材を回転駆動する塗布部材駆動手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６記載の画像形成装置において、
   前記制御手段は、少なくとも画像形成開始時または画像形成終了時に、前記塗布部材の回転数を増加させる制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
8. 画像形成装置本体に対して着脱自在に設けられたプロセスカートリッジにおいて、
   前記プロセスカートリッジは、少なくとも、請求項１ないし７の何れか一つに記載の像担持体と、請求項１ないし７の何れか一つに記載のトナー除去手段と、請求項１ないし７の何れか一つに記載の塗布手段とで構成されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
9. 請求項８記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置。

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