JP2014081396A

JP2014081396A - 画像形成装置、及び、プロセスカートリッジ

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Publication number: JP2014081396A
Application number: JP2012227041A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Kato; 昌彦加藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-10-12
Filing date: 2012-10-12
Publication date: 2014-05-08
Anticipated expiration: 2032-10-12
Also published as: JP5975336B2

Abstract

【課題】像担持体とブレード部材との摺接状態が変化することなく、騒音の発生が確実に低減される、画像形成装置、及び、プロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】ブレード部材１５ａにおけるブレード本体１５ａ１の先端部又はホルダ部材１５ａ２の位置近傍で発生する音の大きさを検出する検出手段１５ｄと、像担持体１１に対して接離可能に形成された弾性回転体３０と、が設置されている。そして、検出手段１５ｄによって検出された音の大きさが所定の閾値を超えたときに、像担持体１１に対して離間する位置にある弾性回転体３０を像担持体１１に当接する位置に移動させるとともに、その音の大きさに応じて像担持体１１に対する弾性回転体３０の圧接力を可変している。
【選択図】図２

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置と、そこに設置されるプロセスカートリッジと、に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置では、感光体ドラム、中間転写ベルト等の像担持体にブレード部材（クリーニングブレード）を当接させて、像担持体上に残留する未転写トナーをクリーニングする技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

詳しくは、転写工程後の像担持体上に残留する未転写トナーは、像担持体に当接するブレード部材によって除去される。このブレード部材は、ゴム材料等からなるブレード本体が金属材料等からなるホルダ部材（ホルダ）に片持ち支持にて保持されたものであって、ブレード本体の先端部（自由端側）が長手方向にわたって像担持体に当接している。

一方、特許文献１には、像担持体に摺接するブレード部材のスティックスリップによる騒音（ビビリ音）を低減することを目的として、ブレード部材の近傍に設置した騒音検出手段で検出された騒音レベルに基いて、像担持体に対するブレード部材の接触圧力や接触角度を可変する技術が開示されている。

上述した特許文献１のクリーニング装置は、騒音検出手段で検出された騒音レベルに基いて像担持体に対するブレード本体の摩擦力が変化されるため、ブレード部材のスティックスリップによる騒音を低減する効果がある程度期待できる。
しかし、像担持体に対するブレード本体の接触圧力や接触角度を変化させることで、像担持体とブレード部材との摺接状態も変化してしまうため、ブレード部材によるクリーニング性能が変動してクリーニング不良等の不具合が生じてしまう可能性があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、像担持体とブレード部材との摺接状態が変化することなく、騒音の発生が確実に低減される、画像形成装置、及び、プロセスカートリッジを提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、所定方向に走行する像担持体と、その先端部が前記像担持体に対して長手方向にわたって当接するブレード本体と、前記ブレード本体を保持するホルダ部材と、を具備したブレード部材と、前記ブレード本体の前記先端部又は前記ホルダ部材の位置近傍で発生する音の大きさを検出する検出手段と、前記像担持体に対して接離可能に形成された弾性回転体と、前記弾性回転体が前記像担持体に当接した状態において、前記像担持体に対する前記弾性体回転体の圧接力を可変する可変手段と、を備え、前記検出手段によって検出された音の大きさが所定の閾値を超えたときに、前記像担持体に対して離間する位置にある前記弾性回転体を前記像担持体に当接する位置に移動させるとともに、その音の大きさに応じて前記可変手段によって前記像担持体に対する前記弾性体回転体の圧接力を可変するものである。

本発明は、像担持体に対して接離可能に弾性回転体を設置して、ブレード本体の先端部やホルダ部材の位置近傍における音の大きさを検出する検出手段の検出結果に基いて、離間状態にある弾性回転体を像担持体に当接させて、その音の大きさに応じて圧接力を可変している。これにより、像担持体とブレード部材との摺接状態が変化することなく、騒音の発生が確実に低減される、画像形成装置、及び、プロセスカートリッジを提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。作像部を示す構成図である。感光体ドラムに対して弾性回転体が接離される状態を示す拡大図である。感光体ドラムに当接した弾性回転体の圧接力が可変される状態を示す概略図である。ブレード部材の先端部の近傍において生じる音圧レベルを示すグラフである。

実施の形態．
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
本実施の形態における画像形成装置１は、複数の作像部としてのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫが中間転写ベルト１７に対向するように並設されたタンデム型のカラー画像形成装置である。

図１において、１は画像形成装置としてのカラー複写機の装置本体、３は原稿を原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、６は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部（露光部）、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収納される給紙部、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部としてのプロセスカートリッジ、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する２次転写ローラ、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着部、２８は各プロセスカートリッジ（作像部）１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの現像部に各色のトナーを補給するためのトナー容器、を示す。

ここで、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫ（作像部）は、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１（対象物）、帯電部１２、現像部１３（現像装置）、クリーニング部１５（クリーニング装置）、潤滑剤供給部１６（潤滑剤供給装置）が一体化されたものである（図２を参照できる。）。そして、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは、寿命に達したときに装置本体１に対して交換される。
各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫにおける感光体ドラム１１（像担持体）上では、それぞれ、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿は、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部（不図示である。）で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部６に送信される。そして、書込み部６からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１上に向けて照射される。

一方、４つの感光体ドラム１１は、それぞれ、図の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１の表面は、帯電ローラ１２ａ（帯電部１２）との対向位置で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部６において、光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応して射出される。図示は省略するが、レーザ光は、ポリゴンミラーに入射して反射した後に、複数のレンズを透過する。複数のレンズを透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目のプロセスカートリッジ１０Ｙの感光体ドラム１１表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラー（不図示である。）により、感光体ドラム１１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電ローラ１２ａにて帯電された後の感光体ドラム１１上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、シアン成分のレーザ光は、紙面左から２番目のプロセスカートリッジ１０Ｃの感光体ドラム１１表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から３番目のプロセスカートリッジ１０Ｍの感光体ドラム１１表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目（中間転写ベルト１７の走行方向に対して最も下流側である。）のプロセスカートリッジ１０ＢＫ（黒色用作像部）の感光体ドラム１１表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１表面は、それぞれ、現像部１３との対向位置に達する。そして、各現像部１３から感光体ドラム１１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように１次転写ローラ１４が設置されている。そして、１次転写ローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（第１転写工程である。）。

そして、第１転写工程後の感光体ドラム１１表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１表面は、潤滑剤供給部１６の位置と除電部（不図示である。）の位置とを順次通過して、感光体ドラム１１における一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト１７表面は、図中の矢印方向に走行して、２次転写ローラ１８の位置に達する。そして、２次転写ローラ１８の位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上のフルカラーの画像が２次転写される（第２転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部（不図示である。）の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト１７上の一連の転写プロセスが完了する。

ここで、２次転写ローラ１８位置の記録媒体Ｐは、給紙部７から搬送ガイド、レジストローラ１９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された転写紙Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ１９に導かれる。レジストローラ１９に達した記録媒体Ｐは、中間転写ベルト１７上のトナー像とタイミングを合わせて、２次転写ローラ１８の位置に向けて搬送される。

その後、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着部２０に導かれる。定着部２０では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラ２９によって装置本体１外に出力画像として排出された後に、排紙部５上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２にて、画像形成装置の作像部について詳述する。
なお、図２は黒色用作像部としてのプロセスカートリッジ１０ＢＫ（モノクロ用のプロセスカートリッジ）を示す構成図である。モノクロ用のプロセスカートリッジ１０ＢＫと、カラー用のプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃと、は、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる点を除き、ほぼ同じ構成部材によって構成されているため、カラー用のプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃの図示と説明は適宜省略する。

図２に示すように、プロセスカートリッジ１０ＢＫには、像担持体としての感光体ドラム１１と、感光体ドラム１１を帯電する帯電部１２（帯電ローラ）と、感光体ドラム１１上に形成される静電潜像を現像する現像部１３と、感光体ドラム１１上の未転写トナーを回収するクリーニング部１５（クリーニング装置）と、感光体ドラム１１上に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部１６と、感光体ドラム１１に対して接離可能に形成された弾性回転体としての弾性ローラ３０、が、ケースに一体的に収納されている。

ここで、像担持体としての感光体ドラム１１は、負帯電性の有機感光体であって、ドラム状導電性支持体上に感光層等を設けたものである。
図示は省略するが、感光体ドラム１１は、基層としての導電性支持体上に、絶縁層である下引き層、感光層としての電荷発生層及び電荷輸送層、保護層（表面層）が順次積層されている。
感光体ドラム１１の導電性支持体（基層）としては、体積抵抗が１０¹⁰Ωｃｍ以下の導電性材料を用いることができる。

帯電部１２（帯電ローラ）は、導電性芯金の外周に中抵抗の弾性層を被覆してなるローラ部材であって、潤滑剤供給部１６に対して感光体ドラム１１の回転方向下流側に配設されている。また、帯電部１２（帯電ローラ）は、オゾンの発生を軽減するために、感光体ドラム１１に対して接触するように配設されている。
そして、帯電部１２には不図示の電源部から所定の電圧（直流電圧に交流電圧を重畳した電圧である。）が印加されて、これにより接触する感光体ドラム１１の表面を一様に帯電する。

現像部（現像装置）１３は、主として、感光体ドラム１１に対向する現像ローラ１３ａと、現像ローラ１３ａに対向する第１搬送スクリュ１３ｂ１と、仕切部材を介して第１搬送スクリュ１３ｂ１に対向する第２搬送スクリュ１３ｂ２と、現像ローラ１３ａに対向するドクターブレード１３ｃと、で構成される。現像ローラ１３ａは、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネットと、マグネットの周囲を回転するスリーブと、で構成される。マグネットによって現像ローラ１３ａ（スリーブ）上に複数の磁極が形成されて、現像ローラ１３ａ上に現像剤が担持されることになる。

現像部１３内には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤が収容されている。
トナーは、画質向上のために、円形度が０．９８以上の球形トナーを使用している。「円形度」は、フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−２０００」（東亜医用電子社製）により計測した平均円形度である。具体的には、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に、分散剤として界面活性剤（好ましくは、アルキルベンゼンスルホン酸塩である。）を０．１〜０．５ｍｌ加えて、さらに測定試料（トナー）を０．１〜０．５ｇ程度加える。その後、このトナーが分散した懸濁液を、超音波分散器で約１〜３分間分散処理して、分散液濃度が３０００〜１００００個／μｌとなるようにしたものを上述の分析装置にセットして、トナーの形状及び分布を測定する。

球形トナーとしては、従来から広く用いられている粉砕法によって形状が歪な異形のトナー（粉砕トナー）を加熱処理等して球形化したものや、重合法により製造されたもの等を用いることができる。
このような球形トナーを用いる場合、従来は、クリーニングブレード１５ａと感光体ドラム１１との僅かな隙間に入り込んでやがてその隙間をすり抜けてクリーニング不良が生じることがあった。しかし、本実施の形態では、潤滑剤供給部１６によって潤滑剤を感光体ドラム１１表面に塗布して、感光体ドラム１１上におけるトナー剥離性（除去性）を向上させるために、クリーニング不良の発生が抑止される。

クリーニング部１５（クリーニング装置）は、潤滑剤供給部１６に対して感光体ドラム１１の回転方向上流側に配設されている。クリーニング部１５は、樹脂材料又は金属材料からなる構造体としての筐体１５ｃ（ハウジング）、筐体１５ｃに保持されて感光体ドラム１１（対象物）に当接するクリーニングブレード１５ａ（ブレード部材）、クリーニング部１５内に回収されたトナーを廃トナーとして廃トナー回収容器（不図示である。）に向けて搬送する搬送コイル１５ｂ、検出手段（音圧検出手段）としてのマイクロフォン１５ｄ（マイク）、等で構成されている。
ブレード部材としてのクリーニングブレード１５ａは、主として、ウレタンゴム等のゴム材料からなり略板状に形成されたブレード本体１５ａ１（ブレード）と、板金で形成されてブレード本体１５ａ１を保持するホルダ部材１５ａ２（ブレードホルダ）と、で構成されている。そして、クリーニングブレード１５ａのブレード本体１５ａ１は、感光体ドラム１１表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。これにより、感光体ドラム１１上に付着する未転写トナー等の付着物が機械的に掻き取られてクリーニング部１５内に回収されることになる。ここで、感光体ドラム１１上に付着する付着物としては、未転写トナーの他に、記録媒体Ｐ（用紙）から生じる紙粉、帯電ローラ１２ａによる放電時に感光体ドラム１１上に生じる放電生成物、トナーに添加されている添加剤、等がある。
なお、本実施の形態において、マイクロフォン１５ｄで検出される音（騒音）の大きさに応じて、弾性ローラ３０（弾性回転体）が感光体ドラム１１に接離するように構成されているが、これについては後で詳しく説明する。

潤滑剤供給部１６は、固形潤滑剤１６ｂ、感光体ドラム１１と固形潤滑剤１６ｂとに摺接する潤滑剤供給ローラ１６ａ（ブラシ状ローラ）、固形潤滑剤１６ｂを潤滑剤供給ローラ１６ａに向けて付勢する圧縮スプリング１６ｃ、潤滑剤供給ローラ１６ａによって感光体ドラム１１上に供給された潤滑剤を薄層化する薄層化ブレード１６ｄ、等で構成される。なお、薄層化ブレード１６ｄは、潤滑剤供給ローラ１６ａに対して感光体ドラム１１の回転方向下流側の位置で感光体ドラム１１に対してカウンタ方向に当接するように構成されている。
このように構成された潤滑剤供給部１６によって、感光体ドラム１１上に薄層化された潤滑剤が供給される。

図２にて、先に述べた作像プロセスをさらに詳しく説明する。
現像ローラ１３ａは、図２中の矢印方向（反時計方向）に回転している。現像部１３内の現像剤は、間に仕切部材を介在するように配設された第１搬送スクリュ１３ｂ１及び第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転によって、不図示のトナー補給部によってトナー容器２８から補給されたトナーとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する（図２の紙面垂直方向である。）。

そして、摩擦帯電してキャリアに吸着したトナーは、キャリアとともに現像ローラ１３ａ上に担持される。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤は、その後にドクターブレード１３ｃの位置に達する。そして、現像ローラ１３ａ上の現像剤は、ドクターブレード１３ｃの位置で適量に調整された後に、感光体ドラム１１との対向位置（現像領域である。）に達する。

その後、現像領域において、現像剤中のトナーが、感光体ドラム１１表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Ｌが照射された画像部の潜像電位（露光電位）と、現像ローラ１３ａに印加された現像バイアスとの、電位差（現像ポテンシャル）によって形成される電界によって、トナーが潜像に付着する（トナー像が形成される）。

その後、現像工程にて感光体ドラム１１に付着したトナーは、そのほとんどが中間転写ベルト１７上に転写される。そして、感光体ドラム１１上に残存した未転写のトナーが、クリーニングブレード１５ａによってクリーニング部１５内に回収される。

ここで、図示は省略するが、装置本体１に設けられたトナー補給部は、交換可能に構成されたボトル状のトナー容器２８と、トナー容器２８を保持・回転駆動するとともに現像部１３に新品トナーを補給するトナーホッパ部と、で構成されている。また、トナー容器２８内には、新品のトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれかである。）が収容されている。また、トナー容器２８（トナーボトル）の内周面には、螺旋状の突起が形成されている。
なお、トナー容器２８内の新品トナーは、現像部１３内のトナー（既設のトナーである。）の消費にともない、トナー補給口から現像部１３内に適宜に補給されるものである。図示は省略するが、現像部１３内のトナーの消費は、感光体ドラム１１に対向する反射型フォトセンサと、現像部１３の第２搬送スクリュ２３ｂ２の下方に設置された磁気センサと、によって間接的又は直接的に検知される。

以下、本実施の形態におけるプロセスカートリッジ１０ＢＫ（画像形成装置１）において、特徴的な構成・動作について詳述する。
先に図２を用いて説明したように、本実施の形態におけるクリーニングブレード１５ａ（ブレード部材）には、ブレード本体１５ａ１やホルダ部材１５ａ２の他に、ブレード本体１５ａ１の先端部（感光体ドラム１１との摺接位置である。）やホルダ部材１５ａ２の位置近傍で発生する音の大きさ（音圧）を検出する検出手段（音圧検出手段）としてのマイクロフォン１５ｄが筐体１５ｃに設置されている。

ここで、ブレード本体１５ａ１は、その先端部（自由端側）が感光体ドラム１１に対して長手方向（図２の紙面垂直方向である。）にわたって当接するとともに、その根元部がホルダ部材１５ａ２に固定・保持されている。ブレード本体１５ａ１は、ウレタンゴム等のゴム材料からなり、略板状に形成されている。
ホルダ部材１５ａ２は、略板状の板金で形成されていて、ブレード本体１５ａ１が接着等によって固定・保持されている。また、ホルダ部材１５ａ２は、クリーニング装置１５の筐体１５ｃに固定保持されている。

一方、本実施の形態におけるプロセスカートリッジ１０ＢＫには、弾性回転体としての弾性ローラ３０が、感光体ドラム１１（像担持体）に対して接離可能に設置されている。
詳しくは、弾性ローラ３０（弾性回転体）は、芯金上に、制振性（振動減衰性）に優れた発泡材料やゴム材料（例えば、ブチルゴム等である。）などの弾性材料が形成されたローラ部材であって、クリーニングブレード１５ａ（ブレード部材）の近傍の位置であって、クリーニングブレード１５ａに対して感光体ドラム１１の走行方向下流側の位置（潤滑剤供給部１６に対して上流側の位置である。）に配設されている。

そして、図２〜図４を参照して、この弾性ローラ３０（弾性回転体）は、接離機構３１によって感光体ドラム１１（像担持体）に対して接離されるように形成されている。また、この接離機構３１は、弾性ローラ３０が感光体ドラム１１に当接した状態において、感光体ドラム１１に対する弾性ローラ３０の圧接力を可変する可変手段としても機能するように構成されている。

詳しくは、図４を参照して、弾性ローラ３０の長手方向両端部には、不図示のリニアステージ（スライド移動機構）に接続されたロードセル３２と、ロードセル３２と弾性ローラ３０の軸部３０ａを回転可能に支持する軸受３５との間に設置されて弾性ローラ３０を感光体ドラム１１に当接させる方向に付勢する付勢部材としての圧縮スプリング３３と、を具備した接離機構３１が設置されている。
そして、リニアステージによってロードセル３２が基準位置（圧縮スプリング３３の長さが自由長になる位置である。）に移動しているときには、弾性ローラ３０は感光体ドラム１１に対して離間位置に退避することになる（図２、図３（Ａ）の状態である。）。これに対して、リニアステージによってロードセル３２が感光体ドラム１１に近づく位置（圧縮スプリング３３の長さが自由長よりも短くなる位置である。）に移動すると、弾性ローラ３０は感光体ドラム１１に対して圧接することになる（図３（Ｂ）、図４の状態である。）。

さらに、弾性ローラ３０が感光体ドラム１１に当接（圧接）した状態で、リニアステージによってロードセル３２の位置（感光体ドラム１１又は弾性ローラ３０に対する対向距離である。）を調整することで、感光体ドラム１１に対する弾性ローラ３０の圧接力を増減することができる。
具体的に、弾性ローラ３０が感光体ドラム１１に当接した状態で、ロードセル３２の位置を感光体ドラム１１（又は弾性ローラ３０）に近づく方向に移動させた場合には、感光体ドラム１１に対する弾性ローラ３０の圧接力が増加することになる。これに対して、弾性ローラ３０が感光体ドラム１１に当接した状態で、ロードセル３２の位置を感光体ドラム１１（又は弾性ローラ３０）から遠ざかる方向に移動させた場合には、感光体ドラム１１に対する弾性ローラ３０の圧接力が減少することになる。
また、ロードセル３２は、感光体ドラム１１に対する弾性ローラ３０の圧接力を圧縮スプリング３３を介して検知する圧接力検出手段としても機能している。そして、ロードセル３２の検出結果に基いて、リニアステージによるロードセル３２の位置調整をおこなうことで、感光体ドラム１１に対する弾性ローラ３０の圧接力を所望の値に微調整できることになる。

そして、このような弾性ローラ３０の接離動作（圧接力の可変をともなう接離動作である。）は、マイクロフォン１５ｄ（検出手段）で検出される音（騒音）の大きさ（音圧）に応じておこなわれる。
詳しくは、マイクロフォン１５ｄによって検出された音の大きさが所定の閾値を超えたときに、感光体ドラム１１に対して離間する位置にある弾性ローラ３０を感光体ドラム１１に当接する位置に移動させるとともに、その音の大きさに応じて接離機構３１（可変手段）によって感光体ドラム１１に対する弾性ローラ３０の圧接力を可変している。具体的に、本実施の形態では、通常時に弾性ローラ３０は図３（Ａ）に示すように離間状態にあって、マイクロフォン１５ｄによって検出された音圧が所定の閾値（例えば、１００ｄＢである。）を超えたときに弾性ローラ３０が図３（Ｂ）に示すように当接状態になるように、制御部４０によって接離機構３１を制御している。さらに、そのとき検出された音圧のレベルに応じて、感光体ドラム１１に対する弾性ローラ３０の圧接力が最適化されるように制御部４０によって接離機構３１を制御している。

そして、マイクロフォン１５ｄ（検出手段）によって検出された音の大きさが上述した閾値よりも小さくなったときに、弾性ローラ３０を感光体ドラム１１に対して離間する位置（図２、図３（Ａ）の位置である。）に移動させることになる。
なお、図３を参照して、制御部４０は、ＦＦＴ装置４２、ピーク検出部４３、駆動制御部４４等からなる演算部４１と、接離機構３１を駆動するドライバ４５と、で構成されている。

これにより、感光体ドラム１１とクリーニングブレード１５ａ（ブレード本体１５ａ１）との摺接状態がほとんど変化せずにクリーニング性が悪化することなく、スティックスリップによる騒音の発生を確実に低減することができる。
特に、このようなスティックスリップによる騒音は、周囲の温湿度の変化や、ブレード本体１５ａ１や感光体ドラム１１の経時劣化の程度や、感光体ドラム１１上のトナーの付着状態、などによって、その発生の有無や程度が不安定に変化するものであるため、本実施の形態のようにマイクロフォン１５ｄ（検出手段）で検出される音（騒音）の大きさ（音圧）に応じて弾性ローラ３０の接離をおこなうのが有用である。
また、本実施の形態では、指向性の高いマイクロフォン１５ｄ（検出手段）によって音圧を検出しているので、圧電素子等の振動検出手段によってホルダ部材１５ａ２等の振動レベル（振動状態）を検出する場合に比べて、騒音を精度よく検出することができる。

ここで、上述した感光体ドラム１１に対する弾性ローラ３０の圧接力の可変制御は、マイクロフォン１５ｄ（検出手段）によって検出される音の大きさ（音圧レベル）が最小になるように、接離機構３１（可変手段）を制御することでおこなうことができる。すなわち、閾値を超える音圧レベルがマイクロフォン１５ｄによって検出されたときに、引き続きマイクロフォン１５ｄで音圧レベルを検出しながら、弾性ローラ３０の圧接力を可変しながらその音圧レベルが一番小さくなる圧接力を求めて、その圧接力によって弾性ローラ３０を感光体ドラム１１に当接させる。このような場合には、スティックスリップによる騒音をさらに確実に低減することができる。
また、感光体ドラム１１に対する弾性ローラ３０の圧接力と、スティックスリップによる騒音の減衰性と、がほぼ比例関係にある場合などには、上述した感光体ドラム１１に対する弾性ローラ３０の圧接力の可変制御は、マイクロフォン１５ｄによって検出される音の大きさが大きいときに、マイクロフォン１５ｄによって検出される音の大きさが小さいときよりも、弾性ローラ３０の圧接力が大きくなるように、接離機構３１（可変手段）を制御することができる。このような場合には、弾性ローラ３０の圧接力の可変制御が簡素化されることになる。

以下、本実施の形態におけるプロセスカートリッジ１０ＢＫ（画像形成装置１）の構成や動作について、さらに補足的に説明する。
感光体ドラム１１に対してクリーニングブレード１５ａ（ブレード本体１５ａ１）が摺接すると、ブレード本体１５ａ１の先端部がスティックスリップ振動を起こして、それがホルダ部材１５ａ２の自励振動を誘発して、ホルダ部材１５ａ２の固有振動数に相当する騒音を発生させることがある。本実施の形態では、この騒音を検出する手段として、クリーニング装置１５の筐体１５ｃにマイクロフォン１５ｄ（検出手段）を設置している。このマイクロフォン１５ｄは、ホルダ部材１５ａ２や感光体ドラム１１とブレード本体１５ａ１との摺接位置に近接するように設置されていて、スティックスリップによる騒音以外の音（駆動音や紙搬送音等である。）の影響を除去して、クリーニングブレード１５ａの周辺の騒音のみを選択的に検出できるように構成されている。

マイクロフォン１５ｄ（検出手段）によって検出された音圧データは、Ａ／Ｄ変換された後に演算部４１のＦＦＴ装置４２（高速フーリエ変換装置）によって周波数解析がおこなわれる。なお、ＦＦＴ装置４２として、専用のＤＳＰボードやソフトウェアを用いることができる。
そして、ＦＦＴ装置４２の解析結果から、ピーク検出部４３（音圧ピーク検出部）にて騒音の発生の有無を判定する。具体的に、所定の閾値を超える騒音が発生している場合には、周波数解析した音圧データ上に特定の周波数の強いピークが検出されることになる。具体的に、図５（Ｂ）は、弾性ローラ３０を設置しなかった場合（又は、弾性ローラ３０の当接動作をおこなわなかった場合）の、周波数解析した音圧データの一例を示すものであって、この音圧データでは周波数が２０００Ｈｚの近傍において音圧レベルが１２０ｄＢ程度の強いピークが検出されている。

そして、予め設定された閾値を超えるようなピークが測定された場合には、騒音が発生したものとして、駆動制御部４４によってドライバ４５を介して接離機構３１を駆動して、弾性ローラ３０を感光体ドラム１１の表面に押し当てる。このとき、ロードセル３２によって弾性ローラ３０の圧接力を検出しながら、検出される音圧データに基いて弾性ローラ３０の圧接力が最適化されるように接離機構３１が駆動される。
これによって、感光体ドラム１１における振動の増加率が大きく低下して、スティックスリップによって生じる騒音が軽減されることになる。具体的に、図５（Ａ）は、マイクロフォン１５ｄの検出結果に基いて弾性ローラ３０の接離動作をおこなった場合（本実施の形態における構成を採用した場合である。）の、周波数解析した音圧データの一例を示すものであって、この音圧データでは周波数が２０００Ｈｚの近傍において１２０ｄＢ程度の音圧レベルの強いピークが消失している。
なお、ＦＦＴ装置４２、ピーク検出部４３、駆動制御部４４は、演算部４１にソフトウェア又は専用ボードとして内蔵されている。

ここで、図３（Ｂ）に示すように、弾性ローラ３０（弾性回転体）は、感光体ドラム１１に当接したときに、感光体ドラム１１との摩擦抵抗によって感光体ドラム１１の走行方向に沿って回転することになる（連れ回り方向の回転であって、図３（Ｂ）の反時計方向の回転である。）。
これにより、弾性ローラ３０を非回転で感光体ドラム１１に摺接させる場合に比べて、感光体ドラム１１や弾性ローラ３０が磨耗劣化したり、感光体ドラム１１に摩擦振動を生じさせたりすることなく、スティックスリップによる騒音を減衰させることができる。

なお、弾性ローラ３０が感光体ドラム１１に当接したときに、感光体ドラム１１の走行方向に沿って弾性ローラ３０が確実に回転するように、感光体ドラム１１との当接位置における線速が感光体ドラム１１の線速と同等になるように駆動手段によって弾性ローラ３０を回転駆動することもできる。
具体的に、図示は省略するが、マイクロフォン１５ｄによって検出された音圧が所定の閾値を超えたときに、離間状態にあった弾性ローラ３０が当接状態になるように接離機構３１を制御するとともに、駆動手段としての駆動モータによって弾性ローラ３０を回転駆動する（感光体ドラム１１との当接位置における線速比が１となるように図３（Ｂ）の反時計方向に回転駆動する）。
これにより、弾性ローラ３０が当接することによって感光体ドラム１１の駆動トルクが増加することなく、スティックスリップによる騒音を減衰させることができる。

ここで、図４を参照して、本実施の形態において、弾性ローラ３０は、感光体ドラム１１に対して長手方向（図４の左右方向であって、図２及び図３の紙面垂直方向である。）の全域にわたって当接するように、感光体ドラム１１に対して長手方向の長さが同等又はそれよりも僅かに長くなるように形成されている。これにより、感光体ドラム１１に対する制振効果が高められて、スティックスリップによる騒音を効率的に減衰させることができる。
特に、本実施の形態では、弾性ローラ３０が感光体ドラム１１に対して長手方向の全域にわたって均一に当接するように、感光体ドラム１１の回転軸と弾性ローラ３０の回転軸との平行度が高くネジレが生じないように形成されている。これにより、感光体ドラム１１の偏心や速度変動などが生じることなく、スティックスリップによる騒音を確実に減衰させることができる。

また、本実施の形態では、先に説明したように、弾性ローラ３０が、クリーニングブレード１５ａの近傍の位置であって、クリーニングブレード１５ａに対して感光体ドラム１１の回転方向下流側の位置であって、潤滑剤供給部１６に対して感光体ドラム１１の回転方向上流側の位置に配設されている。
これにより、弾性ローラ３０が感光体ドラム１１に当接する位置はクリーニング工程後の位置であって潤滑剤供給工程前の位置であることになり、感光体ドラム１１上でおこなわれる作像プロセスに影響を与えることなく、弾性ローラ３０を感光体ドラム１１に当接させることができる。
なお、弾性ローラ３０を設置する位置は、上述した位置以外の位置に設定することもできる。その場合、弾性ローラ３０を感光体ドラム１１に当接させたときに、感光体ドラム１１上でおこなわれる作像プロセスに影響を与えないように、弾性ローラ３０にトナーや潤滑剤が付着しないような電圧（例えば、トナーや潤滑剤の帯電極性に対して同極性の電圧である。）を印加することが好ましい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、感光体ドラム１１（像担持体）に対して接離可能に弾性ローラ３０（弾性回転体）を設置して、ブレード本体１５ａ１の先端部やホルダ部材１５ａ２の位置近傍における音の大きさを検出するマイクロフォン１５ｄ（検出手段）の検出結果に基いて、離間状態にある弾性ローラ３０を感光体ドラム１１に当接させて、その音の大きさに応じて圧接力を可変している。これにより、感光体ドラム１１とクリーニングブレード１５ａ（ブレード部材）との摺接状態が変化することなく、騒音の発生を確実に低減することができる。

なお、本実施の形態では、作像部における各部（感光体ドラム１１、帯電部１２、現像部１３、クリーニング部１５、潤滑剤供給部１６、弾性ローラ３０である。）を一体化してプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫを構成して、作像部のコンパクト化とメンテナンス作業性の向上とを図っている。
これに対して、作像部の各部をプロセスカートリッジの構成部材とせずに、単体で装置本体１に交換可能に設置されるように構成することもできる。そして、このような場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、２成分現像剤を用いる２成分現像方式の現像装置１３が搭載された画像形成装置に対して本発明を適用したが、１成分現像剤を用いる１成分現像方式の現像装置１３が搭載された画像形成装置に対しても当然に本発明を適用することができる。

また、本実施の形態では、感光体ドラム１１上に残留した未転写トナーをクリーニングするクリーニングブレード１５ａと感光体ドラム１１との間で生じる騒音を低減するために、本発明を適用した。これに対して、感光体ベルト上に残留した未転写トナーをクリーニングするクリーニングブレードと感光体ベルトとの間で生じる騒音を低減するために、本発明を適用することができる。また、中間転写ベルトや中間転写ドラム等の像担持体（中間転写体）上に残留した未転写トナーをクリーニングするクリーニングブレードと中間転写体との間に生じる騒音を低減するために、本発明を適用することができる。例えば、図１に示す中間転写ベルト１７上の未転写トナーをクリーニングするクリーニング装置（中間転写クリーニング装置）におけるクリーニングブレードの近傍に、本実施の形態におけるマイクロフォン１５ｄや弾性ローラ３０を設置することで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
さらに、感光体ドラム１１上に供給された潤滑剤を薄層化するブレード部材としての薄層化ブレード１６ｄと感光体ドラム１１との間で騒音が生じる場合には、その騒音を低減するために、本発明を適用することもできる。

また、本実施の形態では、ゴム材料で形成されたブレード本体１５ａ１が設置されたクリーニング装置１５に対して本発明を適用した。これに対して、ゴム材料以外の材料（例えば、板バネ材料等である。）で形成されたブレード本体１５ａ１が設置されたクリーニング装置１５に対しても本発明を適用することができる。そして、そのような場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、所定方向に走行する対象物としての感光体ドラム１１に当接するブレード部材としてのクリーニングブレード１５ａに対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、所定方向に走行する対象物に当接するブレード部材であれば、それらのすべてに本発明を適用することができる。そして、そのような場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置（現像部）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング装置（クリーニング部）とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットと定義する。

また、本願において、「長手方向」とは、像担持体の走行方向に対して直交する方向であるものと定義する。したがって、「長手方向」は、像担持体における回転軸方向（又は、主走査方向）と同じ方向になる。

１画像形成装置本体（装置本体）、
１１感光体ドラム（像担持体）、
１５クリーニング部（クリーニング装置）、
１５ａクリーニングブレード（ブレード部材）、
１５ａ１ブレード本体、
１５ａ２ホルダ部材、
１５ｃ筐体（構造体）、
１５ｄマイクロフォン（検出手段）、
３０弾性ローラ（弾性回転体）、
３１接離機構、
３２ロードセル（圧接力検出手段）、
３３圧縮スプリング（付勢部材）。

特開２０１０−１４５４３０号公報

Claims

所定方向に走行する像担持体と、
その先端部が前記像担持体に対して長手方向にわたって当接するブレード本体と、前記ブレード本体を保持するホルダ部材と、を具備したブレード部材と、
前記ブレード本体の前記先端部又は前記ホルダ部材の位置近傍で発生する音の大きさを検出する検出手段と、
前記像担持体に対して接離可能に形成された弾性回転体と、
前記弾性回転体が前記像担持体に当接した状態において、前記像担持体に対する前記弾性体回転体の圧接力を可変する可変手段と、
を備え、
前記検出手段によって検出された音の大きさが所定の閾値を超えたときに、前記像担持体に対して離間する位置にある前記弾性回転体を前記像担持体に当接する位置に移動させるとともに、その音の大きさに応じて前記可変手段によって前記像担持体に対する前記弾性体回転体の圧接力を可変することを特徴とする画像形成装置。
前記検出手段によって検出される音の大きさが最小になるように前記可変手段によって前記像担持体に対する前記弾性体回転体の圧接力を可変することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記検出手段によって検出される音の大きさが大きいときに、前記検出手段によって検出される音の大きさが小さいときよりも、前記可変手段によって前記像担持体に対する前記弾性体回転体の圧接力が大きくなるように可変することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記検出手段によって検出された音の大きさが前記閾値よりも小さくなったときに、前記弾性回転体を前記像担持体に対して離間する位置に移動させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記弾性回転体は、前記像担持体に当接したときに、前記像担持体の走行方向に沿って回転することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
前記弾性回転体は、前記ブレード部材の近傍の位置であって、前記ブレード部材に対して前記像担持体の走行方向下流側の位置に配設されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、
所定方向に走行する像担持体と、
その先端部が前記像担持体に対して長手方向にわたって当接するブレード本体と、前記ブレード本体を保持するホルダ部材と、を具備したブレード部材と、
前記ブレード本体の前記先端部又は前記ホルダ部材の位置近傍で発生する音の大きさを検出する検出手段と、
前記像担持体に対して接離可能に形成された弾性回転体と、
前記弾性回転体が前記像担持体に当接した状態において、前記像担持体に対する前記弾性体回転体の圧接力を可変する可変手段と、
を備え、
前記検出手段によって検出された音の大きさが所定の閾値を超えたときに、前記像担持体に対して離間する位置にある前記弾性回転体を前記像担持体に当接する位置に移動させるとともに、その音の大きさに応じて前記可変手段によって前記像担持体に対する前記弾性体回転体の圧接力を可変することを特徴とするプロセスカートリッジ。