JP2015049300A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体や露光部が共振することによるピッチむらの発生を防止できるとともに、感光体ユニットの長寿命化を図ることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、感光体と、感光体を露光して静電潜像を形成する露光部と、歯車伝達機構を介して駆動モーターに接続され、回転することによって感光体の表面に滑剤を塗布する滑剤塗布部材、滑剤塗布部材に接触して配置される固形滑剤、及び滑剤塗布部材に対して固形滑剤を所定の圧力で押圧する滑剤押圧部、を有する滑剤塗布部と、感光体及び滑剤塗布部を含む感光体ユニットの使用状況に応じて滑剤塗布部材の回転数を制御する制御部と、を備える。制御部は、感光体又は露光部が共振しないように、滑剤塗布部材の回転数を制御する。【選択図】図４

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に感光体に滑剤を塗布する滑剤塗布装置を備える画像形成装置に関する。

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）においては、画像データに基づくレーザー光が、一様に帯電した感光体（例えば感光ドラム）に対して照射（露光）されることにより、感光体表面に静電潜像が形成される。そして、静電潜像が形成された感光体にトナーが供給されることにより、静電潜像が可視化されてトナー像が形成される。このトナー像が、直接又は中間転写体を介して間接的に用紙に転写された後、定着装置で加熱、加圧されることにより、用紙に画像が形成される。

このような画像形成装置において、感光体の表面に転写後に残存するトナー（転写残トナー）は、クリーニング装置により回収される。クリーニング装置は、感光体の表面に摺接させた状態で配置される、弾性体からなるクリーニングブレードを有する。クリーニングブレードによって転写残トナーが掻き取られることにより、感光体の表面が清掃される。

このとき、クリーニングブレードを摺接させた状態で感光体を走行させるため、感光体とクリーニングブレードとの摺接部位に摩擦が発生し、感光体とクリーニングブレードが摩耗して劣化するという問題がある。そして、転写残トナーの除去効率が低下すると、画像むらが生じる等、画質が低下する虞がある。そこで、従来の画像形成装置は、摺接部位における摩擦を低減するために、感光体の表面に滑剤を塗布する滑剤塗布部を備えている。感光体に滑剤を塗布することにより、クリーニングブレードの劣化を抑制できる上、感光体に対するトナーの付着力が低下するため、クリーニングブレードによりトナーを容易に除去することができるようになる。

滑剤塗布部においては、一般に、滑剤塗布ブラシが感光体に摺接する状態で固定され、この滑剤塗布ブラシに対して固形滑剤が押圧された状態で配置される。そして、滑剤塗布ブラシが回転することによって固形滑剤が掻き取られ、掻き取られた滑剤が感光体に塗布される。塗布された滑剤は、滑剤塗布ブラシよりも感光体の走行方向下流側に配置された均し部材（例えば均しブレード）によって感光体の表面に押し広げられる。
このような滑剤塗布部を含むクリーニング装置は、ユニットとして感光体と一体的に設けられる。以下において、感光体及びクリーニング装置を含むユニットを「感光体ユニット」と称する。

上述したように、固形滑剤は圧縮スプリング等の付勢部材によって滑剤塗布ブラシに押圧されるが、画像形成の進行に伴い固形滑剤の残量が少なくなるため、付勢部材による押圧力も経時的に減少する。この場合、滑剤塗布ブラシによって十分な滑剤が掻き取られず、感光体に適量の滑剤を塗布できなくなる虞がある。一方、感光体ユニットの使用初期から滑剤塗布ブラシの回転数を高く設定することで、固形滑剤の残量が少なくなっても十分な滑剤を塗布することはできる。しかし、固形滑剤の消費が過度に促進され、ひいては感光体ユニットの寿命が短くなる。
そこで、感光体に適量の滑剤を塗布するために、感光体ユニットの使用状況、すなわち固形滑剤の残量に応じて滑剤塗布ブラシの回転数を変化させるようにした画像形成装置が提案されている（例えば特許文献１、２）。

特開２００７−２２５８４７号公報 特開２００９−１５２２９号公報

しかしながら、滑剤塗布ブラシの回転数を可変として、感光体ユニットの使用状況に応じて滑剤塗布ブラシの回転数を増大させていくと、回転数によっては感光体や露光部（書込ユニット）が共振し、形成される画像にピッチむらが発生する虞がある。

本発明の目的は、感光体や露光部が共振することによるピッチむらの発生を防止できるとともに、感光体ユニットの長寿命化を図ることができる画像形成装置を提供することである。

本発明に係る画像形成装置は、感光体と、
前記感光体を露光して静電潜像を形成する露光部と、
歯車伝達機構を介して駆動モーターに接続され、回転することによって前記感光体の表面に滑剤を塗布する滑剤塗布部材、前記滑剤塗布部材に接触して配置される固形滑剤、及び前記滑剤塗布部材に対して前記固形滑剤を所定の圧力で押圧する滑剤押圧部、を有する滑剤塗布部と、
前記感光体及び前記滑剤塗布部を含む感光体ユニットの使用状況に応じて前記滑剤塗布部材の回転数を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記感光体又は前記露光部が共振しないように、前記滑剤塗布部材の回転数を制御することを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置によれば、感光体ユニットの使用状況に応じて滑剤塗布部材の回転数を変動させても、感光体や露光部は共振しないので、ピッチむらの発生を防止できる。また、感光体に対して過不足のない適量の滑剤が塗布されるので、感光体ユニットの長寿命化を図ることができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。 実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 実施の形態に係るドラムクリーニング装置の要部構成を示す図である。 回転数制御テーブルの一例を示す図である。 回転数制御テーブルの他の一例を示す図である。 回転数制御テーブルの他の一例を示す図である。

以下、本発明の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の全体構成を示す図である。図２は、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である。
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。画像形成装置１には、ＣＭＹＫの４色に対応する感光ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向（鉛直方向）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縦型タンデム方式が採用されている。
すなわち、画像形成装置１は、感光ドラム４１３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、用紙に二次転写することにより、画像を形成する。

図１、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、及び制御部１００を備える。

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又は記憶部７２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。

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。記憶部７２には、例えば各ブロックの動作を制御する際に参照されるルックアップテーブルＬＵＴが格納される。ルックアップテーブルＬＵＴには、後述する滑剤塗布ブラシ８１の回転数を制御するための回転数制御テーブルが含まれる。

また、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）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ページ記述言語（ＰＤＬ：Page Description Language）を受信し、ＰＤＬに含まれる画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙に画像を形成させる。通信部７１は、例えばＮＩＣ（Network Interface Card）、ＭＯＤＥＭ（MOdulator-DEModulator）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の各種インターフェースで構成される。

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及び原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備える。
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿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の画像（両面を含む）を連続して読み取ることが可能となる。
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。

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、画像の状態表示、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。
ユーザーは、操作表示部２０を操作して、原稿設定、画質設定、倍率設定、応用設定、出力設定、片面／両面設定、及び用紙設定などの画像形成に関する設定を行うことができる。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又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（画像濃度制御）。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、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。

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４１及び中間転写ユニット４２等を備える。
画像形成ユニット４１は、Ｙ成分用、Ｍ成分用、Ｃ成分用、Ｋ成分用の４つの画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋで構成される。画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有するので、図示及び説明の便宜上、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、又はＫを添えて示すこととする。図４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の符号は省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備える。感光体ドラム４１３とドラムクリーニング装置４１５は、画像形成装置１に感光体ユニットとして一体的に実装される。

感光ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。
電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光を受けて一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネート樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。

帯電装置４１４は、例えばスコロトロン帯電装置やコロトロン帯電装置等のコロナ放電発生器で構成される。帯電装置４１４は、コロナ放電によって感光ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。

露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成される。露光装置４１１は、感光ドラム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。感光ドラム４１３の電荷発生層で発生した正電荷が電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。これにより、感光ドラム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。

現像装置４１２は、各色成分の現像剤（小粒径のトナーと磁性キャリアーとからなる二成分現像剤）を収容しており、感光ドラム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。具体的には、現像剤担持体（現像ローラー）に現像バイアス電圧が印加され、感光ドラム４１３の表面と現像剤担持体との電位差によって現像剤担持体上の帯電トナーが感光ドラム４１３の表面の露光された部分に移動し、付着する。

ドラムクリーニング装置４１５は、クリーニング部９０と、滑剤塗布部８０を備える（図３参照）。クリーニング部９０は、感光ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード９１等を有し、一次転写後に感光ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。滑剤塗布部８０は、感光ドラム４１３の表面に摺接される滑剤塗布ブラシ８１、均しブレード８４等を有し、感光ドラム４１３の表面に滑剤を塗布する。ドラムクリーニング装置４１５の詳細については後述する。

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、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。

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、一次転写部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。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光ドラム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が感光ドラム４１３に圧接されることにより、感光ドラム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。

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ローラー４２３Ｂ（「バックアップローラー４２３Ｂ」と称する）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。二次転写ローラー４２４及び中間転写ベルト４２１によって、用紙を搬送しつつトナー像を二次転写する二次転写部４２５が構成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光ドラム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。

その後、用紙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、トナー像は用紙に静電的に転写される。トナー像が転写された用紙は定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング装置４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、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、中間転写ユニット４２において、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）を採用してもよい。

定着部６０は、用紙の定着面（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、及び加熱源６０Ｃ等を備える。
上側定着部６０Ａがベルト加熱方式である場合（図１参照）は定着ベルトが定着面側部材となり、ローラー加熱方式である場合は定着ローラーが定着面側部材となる。また、下側定着部６０Ｂがローラー加圧方式である場合（図１参照）は加圧ローラーが裏面側支持部材となり、ベルト加圧方式である場合は加圧ベルトが裏面側支持部材となる。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、用紙を狭持して搬送する定着ニップが形成される。

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を定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙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。定着器Ｆには、エアを吹き付けることにより、定着面側部材又は裏面側支持部材から用紙を分離させるエア分離ユニットが配置されていてもよい。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、第１の搬送部５３、及び第２の搬送部５４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５１１〜５１３には、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された紙種ごとに収容される。

第１の搬送部５３は、中間搬送ローラー部５３１、ループローラー部５３２、及びレジストローラー部５３３を含む複数の搬送ローラー部を備える。第１の搬送部５３は、給紙部５１、又は外部給紙装置（図示略）から給紙された用紙を画像形成部４０（二次転写部）に搬送する。
第２の搬送部５４は、プレレジストローラー部５４３を含む複数の搬送ローラー部が配置されたスイッチバック経路５４１及び裏面用搬送路５４２を備える。第２の搬送部５４は、用紙をスイッチバック経路５４１に一旦搬送した後、スイッチバックさせて裏面用搬送路５４２に搬送することにより用紙を反転させ、第１の搬送部５３（ループローラー部５３２の上流）に供給する。

給紙部５１、又は外部給紙装置（図示略）から給紙された用紙は、第１の搬送部５３によって画像形成部４０に搬送される。このとき、用紙の先端がレジストローラー部５３３に到達した後も、レジストローラー部５３３の回転動作は停止されたまま、ループローラー部５３２による搬送が継続される。これにより、用紙の先端がレジストニップに突き当てられた状態となり、ループ形成部に用紙の撓みが形成される。そして、用紙に生じる応力により用紙の傾きが補正される。

用紙の傾きが補正された後、レジストローラー部５３３による用紙搬送が開始され、用紙が画像形成部４０の二次転写部４２５に向けて搬送される。このとき、片寄り検出センサー（図示略）によって用紙の片寄りが検出された場合は、レジストローラー部５３３により搬送される過程で用紙の幅方向の位置が補正される（レジスト揺動）。

そして、用紙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の一方の面（表面）に一括して二次転写され、定着部６０において定着処理が施される。画像が形成された用紙は、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。また、用紙の両面に画像を形成する場合は、表面に画像が形成された用紙は第２の搬送部５４に送出され、反転された後に裏面に画像が形成される。

図３は、実施の形態に係るドラムクリーニング装置４１５の要部構成を示す図である。
図３に示すように、ドラムクリーニング装置４１５は、クリーニング部９０と、滑剤塗布部８０を備える。クリーニング部９０及び滑剤塗布部８０の各構成部材は、ドラムクリーニング装置４１５の枠体となる収容ケースＣに適当な方法により取り付けられる。

クリーニング部９０は、ドラムクリーニングブレード９１、トナー回収スクリュー９２等を備える。
ドラムクリーニングブレード９１は、ウレタンゴム等を平板状に成形した弾性部材であり、感光ドラム４１３の軸方向（主走査方向）の幅とほぼ同等の幅を有する。ドラムクリーニングブレード９１は、所定の自由長（例えば９ｍｍ）を有し、感光ドラム４１３に対してカウンター方向（感光ドラム４１３が回転するときエッジ部分が突っ張ることとなる方向）から所定の当接角（例えば１５°）、法線加荷重（例えば２０Ｎ）で摺接するように配置される。

画像形成時には、感光ドラム４１３が回転することに伴い、ドラムクリーニングブレード９１によって感光ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーが掻き取られる。掻き取られた転写残トナーは、トナー回収スクリュー９２によって、廃トナー回収容器（図示略）に送出される。

滑剤塗布部８０は、滑剤塗布ブラシ８１、固形滑剤８２、滑剤押圧部８３、及び均しブレード８４等を備える。

滑剤塗布ブラシ８１は、例えばポリエステル等の繊維が植設された基布を芯金に巻き付けたローラー状のブラシであり、感光ドラム４１３の軸方向の幅とほぼ同等の幅を有する。滑剤塗布ブラシ８１は、感光ドラム４１３の表面がブラシ先端に所定量だけ食い込んだ状態（例えば食い込み量：０．５〜１．５ｍｍ）となるように固定される。滑剤塗布ブラシ８１には歯車伝達機構（図示略）を介して駆動モーター８５（図２参照）が接続される。制御部１００が駆動モーター８５を制御することにより、滑剤塗布ブラシ８１は感光ドラム４１３の回転とは反対向き（カウンター方向）に回転する。また、駆動モーター８５の回転数は可変となっており、制御部１００は回転数制御テーブルに従って駆動モーター８５の回転数を制御する。

固形滑剤８２は、滑剤を固形化したもの（例えば鉛筆硬度：Ｆ〜ＨＢ相当）で、滑剤押圧部８３のホルダー（図示略）に固定される。滑剤としては、例えばステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）が適用される。
滑剤押圧部８３は、例えば圧縮スプリング等の付勢部材を有し、付勢部材の一端側に固定された固形滑剤８２を滑剤塗布ブラシ８１に向けて所定の圧力で押圧する。

均しブレード８４は、感光ドラム４１３の軸方向の幅とほぼ同等の幅を有する平板状の部材である。均しブレード８４の感光ドラム４１３と摺接する側は、弾性層で構成される。均しブレード８４は、感光ドラム４１３に対してトレーリング方向（感光ドラム４１３が回転するときにエッジ部分が引きずられることとなる方向）から所定の当接角（例えば５０°）及び侵入量で摺接するように、感光ドラム４１３の回転方向に関して滑剤塗布ブラシ８１の下流側に配置される。

画像形成時には、滑剤塗布ブラシ８１が回転することにより固形滑剤８２の表面から滑剤が掻き取られ、この掻き取られた滑剤が感光ドラム４１３との接触部位において感光ドラム４１３に塗布される。そして、塗布された滑剤は、均しブレード８４により均一な厚さとなるように均される。

画像形成装置１において、画像形成の進行に伴い固形滑剤８２の残量が少なくなると、滑剤押圧部８３による押圧力も経時的に減少する。この場合、滑剤塗布ブラシ８１によって十分な滑剤が掻き取られず、感光ドラム４１３に適量の滑剤を塗布できなくなる虞がある。そこで、感光ドラム４１３に適量の滑剤を塗布するために、制御部１００は、感光体ユニットの使用状況に応じて、具体的には回転数制御テーブルに従って、駆動モーター８５の回転数、すなわち滑剤塗布ブラシ８１の回転数を増大させる。

さらに本実施の形態では、制御部１００は、滑剤塗布ブラシ８１の回転数を増大させる際に、感光ドラム４１３又は露光装置４１１が共振しないように、滑剤塗布ブラシ８１の回転数を制御する。
例えば、制御部１００は、図４のグラフで表される回転数制御テーブルに従って、滑剤塗布ブラシ８１の回転数を制御する。つまり、回転数制御テーブルには、感光体ユニットの使用状況と滑剤塗布ブラシ８１の回転数が一対一で対応付けられて格納される。

感光体ユニットの使用状況を示す指標としては、例えば滑剤塗布ブラシ８１の累積回転距離を用いることができる。滑剤塗布ブラシ８１の累積回転距離は、固形滑剤８２の消費量と密接な関係にあるので、感光体ユニットの使用状況を示す指標として好適である。

図４に示すように、制御部１００は、滑剤塗布ブラシ８１を、感光ドラム４１３が共振することとなる範囲の回転数（図４における感光ドラムの共振範囲Ｒ１）では駆動しない。滑剤塗布ブラシ８１の回転周波数及び噛み合い周波数が感光ドラム４１３の共振周波数に近い場合に、感光ドラム４１３は共振するので、滑剤塗布ブラシ８１の回転周波数及び噛み合い周波数が、感光ドラム４１３の共振周波数を中心とする第１の共振周波数範囲に含まれないように滑剤塗布ブラシ８１の回転数が制御される。
第１の共振周波数範囲は、感光ドラム４１３の共振周波数±１０％であることが好ましい。これにより、感光ドラム４１３が共振するのを確実に防止することができる。

また、制御部１００は、滑剤塗布ブラシ８１を、露光装置４１１が共振することとなる範囲の回転数（図４における露光装置の共振範囲Ｒ２）では駆動しない。つまり、滑剤塗布ブラシ８１の回転周波数及び噛み合い周波数が、露光装置４１１の共振周波数を中心とする第２の共振周波数範囲に含まれないように滑剤塗布ブラシ８１の回転数を制御すればよい。
第２の共振周波数範囲は、露光装置４１１の共振周波数±１０％であることが好ましい。これにより、露光装置４１１が共振するのを確実に防止することができる。

なお、滑剤塗布ブラシ８１の回転周波数が第１の共振周波数範囲又は第２の共振周波数範囲に含まれることとなる回転数で滑剤塗布ブラシ８１を駆動することは現実的ではないので、噛み合い周波数だけを考慮すればよい。

「噛み合い周波数」とは、一方の歯車の１つの歯が、他方の歯車の歯と１秒間に噛み合う回数であり、「ギア一歯周波数」とも呼ばれる。歯車の歯数をＴ［枚］、回転数をＲ［ｒｐｍ］とすると、滑剤塗布ブラシ８１に接続される歯車の噛み合い周波数ｆ_ｇｍは、
ｆ_ｇｍ［Ｈｚ］＝Ｔ［枚］×Ｒ［ｒｐｍ］／６０ ・・・（１）
で表される。

感光ドラム４１３の共振周波数が８０Ｈｚである場合、感光ドラム４１３の共振周波数を中心とする第１の共振周波数範囲（共振周波数±１０％）は、７２〜８８Ｈｚとなる。一方、歯車の歯数Ｔが２０枚の場合、式（１）より、回転数Ｒが２１６〜２６４ｒｐｍのときに、噛み合い周波数ｆ_ｇｍは７２〜８８Ｈｚとなる。したがって、滑剤塗布ブラシ８１の回転数は、２１６〜２６４ｒｐｍを除く範囲で制御される。

また、露光装置４１１の共振周波数が１７０Ｈｚである場合、露光装置４１１の共振周波数を中心とする第２の共振周波数範囲（共振周波数±１０％）は、１５３〜１８７Ｈｚとなる。一方、歯車の歯数Ｔが２０枚の場合、式（１）より、回転数Ｒが４５９〜５６１ｒｐｍのときに、噛み合い周波数ｆ_ｇｍは１５３〜１８７Ｈｚとなる。したがって、滑剤塗布ブラシ８１の回転数は、４５９〜５６１ｒｐｍを除く範囲で制御される。

図４に示す回転数制御テーブルに従うと、感光体ユニットの使用が進行するに伴い、滑剤塗布ブラシ８１の回転数は、初期値（図４では２００ｒｐｍ）から感光ドラムの共振範囲Ｒ１の下限値（上記の例では２１６ｒｐｍ）に到達するまでは直線的に増大する。そして、滑剤塗布ブラシ８１の回転数は、感光ドラムの共振範囲Ｒ１の下限値で所定時間保持された後、上限値（上記の例では２６４ｒｐｍ）まで一気に増大する。
その後、滑剤塗布ブラシ８１の回転数は、露光装置の共振範囲Ｒ２の下限値（上記の例では４５９ｒｐｍ）に到達するまで直線的に増大する。そして、滑剤塗布ブラシ８１の回転数は、露光装置の共振範囲Ｒ２の下限値で所定時間保持された後、上限値（上記の例では５６１ｒｐｍ）まで一気に増大し、その後直線的に増大する。
これにより、感光ドラム４１３及び露光装置４１１は滑剤塗布ブラシ８１の影響を受けて共振することはないので、形成される画像にピッチむらが発生するのを防止することができる。

ここで、滑剤塗布ブラシ８１の回転数（駆動モーター８５の回転数）を増大させる場合、立ち上がり部分で不安定となるので、画像形成時に滑剤塗布ブラシ８１の回転数を変更すると、画質が低下する虞がある。特に、回転数が大きく変化する場合に顕著である。そこで、滑剤塗布ブラシ８１の回転数の変更は、非画像形成時に行うのが好ましい。これにより、滑剤塗布ブラシ８１の回転数の変更に伴う画質の低下を防止することができる。

このように、画像形成装置１は、感光ドラム４１３（感光体）と、感光ドラム４１３を露光して静電潜像を形成する露光装置４１１（露光部）と、歯車伝達機構を介して駆動モーター８５に接続され、回転することによって感光ドラム４１３の表面に滑剤を塗布する滑剤塗布ブラシ８１（滑剤塗布部材）、滑剤塗布ブラシ８１に接触して配置される固形滑剤８２、及び滑剤塗布ブラシに対して固形滑剤８２を所定の圧力で押圧する滑剤押圧部８３、を有する滑剤塗布部８０と、感光ドラム４１３及び滑剤塗布部８０を含む感光体ユニットの使用状況に応じて滑剤塗布ブラシ８１の回転数を制御する制御部１００と、を備える。そして、制御部１００は、感光ドラム４１３又は露光装置４１１が共振しないように、滑剤塗布ブラシ８１の回転数を制御する。

画像形成装置１によれば、感光体ユニットの使用状況に応じて滑剤塗布ブラシ８１の回転数を変動させても、感光ドラム４１３や露光装置４１１は共振しないので、ピッチむらの発生を防止できる。また、感光ドラム４１３に対して過不足のない適量の滑剤が塗布されるので、感光体ユニットの長寿命化を図ることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、感光ドラム４１３及び露光装置４１１のいずれか一方が共振しないように、滑剤塗布ブラシ８１の回転数を制御するようにしてもよい。
また例えば、感光ドラム４１３、露光装置４１１が複数の共振周波数を有する場合には、それぞれの共振周波数を中心とする共振周波数範囲に歯車の噛み合い周波数が含まれないようにすればよい。例えば、露光装置４１１は、露光装置４１１全体としての共振周波数だけでなく、ポリゴンミラーやレンズ等の個々の構成部品の共振周波数も考慮する。

また、回転数制御テーブルは、図４に示すものの他、図５に示すように、感光ドラム４１３の共振範囲Ｒ１、露光装置４１１の共振範囲Ｒ２の下限に到達した時点で滑剤塗布ブラシ８１の回転数を一気に増大させた後、所定期間保持するようなものでもよい。また、図６に示すように、滑剤塗布ブラシ８１の回転数を一気に増大させた後、所定期間保持することなく、直線的に増大させるようなものでもよい。

さらには、滑剤塗布ブラシ８１の回転数を制御する際、滑剤塗布部８０の周辺環境（温湿度）に応じて補正を加えるようにしてもよい。滑剤塗布部８０の周辺環境によって、感光ドラム４１３への塗布状態が異なる、すなわち固形滑剤８２の消費量が異なるためである。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 画像形成装置
１０ 画像読取部
２０ 操作表示部
３０ 画像処理部
４０ 画像形成部
５０ 用紙搬送部
６０ 定着部
８０ 滑剤塗布部
８１ 滑剤塗布ブラシ
８２ 固形滑剤
８３ 滑剤押圧部
８４ 均しブレード
１００ 制御部
４１１ 露光装置
４１３ 感光ドラム
４１５ ドラムクリーニング装置

Claims (6)

1. 感光体と、
   前記感光体を露光して静電潜像を形成する露光部と、
   歯車伝達機構を介して駆動モーターに接続され、回転することによって前記感光体の表面に滑剤を塗布する滑剤塗布部材、前記滑剤塗布部材に接触して配置される固形滑剤、及び前記滑剤塗布部材に対して前記固形滑剤を所定の圧力で押圧する滑剤押圧部、を有する滑剤塗布部と、
   前記感光体及び前記滑剤塗布部を含む感光体ユニットの使用状況に応じて前記滑剤塗布部材の回転数を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記感光体又は前記露光部が共振しないように、前記滑剤塗布部材の回転数を制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記滑剤塗布部材に接続される歯車の噛み合い周波数が、前記感光体の共振周波数を中心とする第１の共振周波数範囲、又は前記露光部の共振周波数を中心とする第２の共振周波数範囲に含まれないように、前記滑剤塗布部材の回転数を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１の共振周波数範囲は前記感光体の共振周波数±１０％であり、
   前記第２の共振周波数範囲は前記露光部の共振周波数±１０％であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、画像形成が行われていないときに、前記滑剤塗布部材の回転数を変更することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前記滑剤塗布部材の累積回転距離に応じて前記滑剤塗布部材の回転数を制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、前記滑剤塗布部材の周辺環境に応じて前記滑剤塗布部材の回転数を制御することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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