JP2017134148A - 画像形成装置及び像担持体上の滑剤量制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体の削れ性（摩耗速度）が変動した場合でも、現像が行われる像担持体上の滑剤量の安定性を確保する。【解決手段】本発明の一態様の画像形成装置は、トナー像を担持する回転可能な第１の像担持体と、第１の像担持体のトナー像を第２の像担持体に転写する転写部と、第１の像担持体に当接し、トナー像を転写した後に第１の像担持体に残留したトナーをかき取るクリーニング部材と、第１の像担持体の表面の摩耗量を測定する摩耗量測定部と、摩耗量測定部で測定された第１の像担持体の摩耗量に基づく、非線形に変動する第１の像担持体の削れ性に応じて、供給された滑剤の第１の像担持体上の滑剤量を制御する制御部と、を備える。【選択図】図１０

Description

本発明は、印刷ジョブに基づいて用紙に画像を形成する画像形成装置、及び像担持体上の滑剤量制御方法に関する。

電子写真方式により用紙に画像を形成する画像形成装置が知られている。電子写真方式は、静電気を用いて感光体の外周面（以下「表面」と記す）にトナー像を形成し、このトナー像を用紙又は中間転写体に転写する。感光体の表面は、プリント枚数即ち感光体走行距離（回転回数）に応じて摩耗する。感光体の表面の摩耗は、トナー回収に用いるクリーニング部材（例えばクリーニングブレード）と感光体との摺動だけでなく，トナーや滑剤等の外添剤などの介在粒子の影響で複雑な摩擦現象を伴う。

図１は、感光体表面の摩耗量と感光体走行距離との関係を示すグラフであり、横軸は感光体走行距離、縦軸は感光体表面の摩耗量を表す。図１に示すように、走行初期（稼動初期）と比較して、感光体走行距離が長くなるにつれて、感光体の削れ性（摩耗速度）は非線形に低下する。走行初期には感光体の削れ性が高く（摩耗速度が速く）、感光体走行距離に応じて感光体の削れ性は低下していき、変曲点Ｐを境にその後は緩やかに感光体の削れ性が低下する挙動を示す。このような挙動の主要因としては、クリーニングブレード（以下「ＣＬブレード」と記すことがある）の摩耗による押圧力の低下が挙げられる。

電子写真方式のクリーニングプロセスの主流は、ブレードクリーニングである。これは感光体の表面にクリーニングブレードと呼ばれるゴムブレードのエッジ部を当接して摺動することにより、感光体上の残留トナー（転写残トナー）をかき取るシステムである。感光体の走行初期において、感光体に対するクリーニングブレードの当接の圧力（押圧力）が最も高い。

図２は、クリーニングブレード（図中「ＣＬブレード」と表記）の滑剤回収量と感光体走行距離との関係を示すグラフであり、横軸は感光体走行距離、縦軸はクリーニングブレード滑剤回収量を表す。滑剤は、感光体とクリニーニングブレードとの間に働く摩擦抵抗を低減し、感光体とクリーニングブレードとの摩擦等による不具合を解消する目的で添加される。図２に示すように、感光体の削れ性（摩耗速度）とクリーニングブレードによる滑剤回収性（滑剤回収量）との間には関係性があり、感光体が削れやすい状態では、感光体と共に滑剤も回収されやすい。よって、図１のように感光体の削れ性が変動した場合、図２に示すようにクリーニングブレードにおける滑剤回収性は変動してしまう。その場合、仮に滑剤供給量が一定であれば、図３に示すように感光体走行距離によって感光体上滑剤量は変動してしまう。

図３は、感光体上滑剤量と感光体走行距離との関係を示すグラフであり、横軸は感光体走行距離、縦軸は感光体上滑剤量を表す。図３に示すように、走行初期ではクリーニングブレードにおける滑剤回収量は多いため、結果として感光体上滑剤量は少なく、感光体走行距離が長くなるにつれてクリーニングブレードでの滑剤回収量が少なくなるため、結果として感光体上滑剤量は多くなる。

走行初期に感光体上滑剤量を適切な値に設定していたとしても、上記のように感光体走行初期からの時間経過により感光体上滑剤量が変動した場合、具体的には感光体上滑剤量が増えた場合、感光体滑剤量の増加によりクリーニングブレードの摩耗速度が速まってしまい、クリーニングブレードの寿命が短くなってしまう。これは感光体上滑剤量が増えることで、感光体表面の離型性が上がって感光体表面とクリーニングブレードの間をすり抜けるトナー外添剤が減り、クリーニングブレードと感光体表面との接触面積が増えてしまいクリーニングブレードの摩耗速度が速まることが原因であると考えられる。また、感光体上滑剤量が変動すると、感光体の表面電位が変動する。それにより、現像されるトナー量が変動し、画像濃度が変動してしまうという問題もある。

特許文献１には、クリーニングブレードの摩耗による小粒径トナーに関するクリーニング性能低下を抑制することを目的として、画像形成枚数又は像担持体の走行距離に基づいたクリーニングブレードの摩耗度の進行に応じて、像担持体に塗布する潤滑剤の塗布量を増加する画像形成装置が開示されている。

特許文献２には、密度が高い第一部分と密度が低い第二部分との２つの部分から構成され、ブラシローラとの接触する面からの深さの増加に従って、第一部分が少なくなり、かつ、第二部分が多くなるように圧縮成形されている潤滑剤成形物と、ブラシローラとが設けられた潤滑剤塗布装置を備える画像形成装置が開示されている。特許文献２に記載の潤滑剤成形物は、経時変化による潤滑剤成形粒をブラシローラに押しつける圧力の低下や、ブラシローラの摩耗によるブラシローラの潤滑剤成形物のかき取り力低下が生じた場合であっても、像担持体への潤滑剤の塗布量を低下させない目的で、潤滑剤成形物が２層構造となっている。

特開２００３−３３０３２０号公報 特開２０１２−６３４９３号公報

特許文献１及び２は、感光体の削れ性（摩耗速度）と感光体上滑剤量との関係性について言及していない。即ち、特許文献１及び２に開示のものは、感光体の削れ性（摩耗速度）の変動を考慮して感光体上滑剤量を制御する概念はない。

本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、感光体の削れ性（摩耗速度）が変動した場合でも、現像が行われる像担持体上の滑剤量の安定性を確保することを目的とする。

本発明の一形態の画像形成装置は、トナー像を担持する回転可能な第１の像担持体と、第１の像担持体を帯電させる帯電部と、第１の像担持体に光を照射して静電潜像を書き込む露光部と、第１の像担持体に露光部により書き込まれた静電潜像からトナー像を現像する現像部と、第１の像担持体からトナー像を第２の像担持体に静電転写させる転写部とを備える。また、上記画像形成装置は、第１の像担持体に当接し、転写部にトナー像を転写後に第１の像担持体に残留したトナーである転写残トナーを回収するクリーニング部材と、第１の像担持体の表面の摩耗量を測定する摩耗量測定部とを備える。さらに、上記画像形成装置は、摩耗量測定部で測定された第１の像担持体の摩耗量に基づく、非線形に変動する第１の像担持体の削れ性に応じて、供給された滑剤の第１の像担持体上の滑剤量を制御する制御部を備える。

本発明によれば、測定結果に基づく第１の像担持体の削れ性に応じて、第１の像担持体上の滑剤量が制御される。それゆえ、第１の像担持体上の滑剤量の安定性を確保することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

感光体の摩耗量と感光体走行距離との関係を示すグラフである。 クリーニングブレードの滑剤回収量と感光体走行距離との関係を示すグラフである。 感光体上滑剤量と感光体走行距離との関係を示すグラフである。 本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の要部の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の制御系の一例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の要部の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の制御系の一例を示すブロック図である。 感光体上滑剤量の換算値とクリーニングブレードへのトナー供給量との関係を示すグラフである。 感光体上滑剤量の換算値とトナー荷電量との関係を示すグラフである。 本発明の第１及び第２の実施形態に係る画像形成方法の処理を示すフローチャートである。 本発明の第１及び第２の実施形態に係る画像形成装置による実験の評価結果を示す表である。 感光体摩耗速度とクリーニング補助ブラシθとの対応関係を示す制御パラメーターテーブルの例である。 感光体摩耗速度と回収ローラ押し込み量との対応関係を示す制御パラメーターテーブルの例である。 感光体摩耗速度と回収ローラθとの対応関係を示す制御パラメーターテーブルの例である。 感光体摩耗速度と荷電量調整装置への印加ＡＣ成分との対応関係を示す制御パラメーターテーブルの例である。 転写部での滑剤量制御の評価装置を示す図である。 感光体上の滑剤量と転写電圧との関係を示すグラフである。 感光体摩耗速度と転写電圧との対応関係を示す制御パラメーターテーブルの例である。 現像における各電位の関係を示す説明図である。 感光体摩耗速度と帯電電位との対応関係を示す制御パラメーターテーブルの例である。 感光体摩耗速度と塗布ブラシθとの対応関係を示す制御パラメーターテーブルの例である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明や各図において、同一要素または同一機能を有する要素には同一の符号を付して示し、重複する説明は省略する。

＜１．第１の実施形態＞
［画像形成装置の構成の概略］
図４は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の要部の一例を示す図である。
図４に示す画像形成装置１は、感光体１０、帯電装置２０、露光装置３０、現像装置４０、転写装置５０、荷電量調整装置６０、クリーニング補助装置７５を備える。この画像形成装置１は、着色粒子に滑剤を含む外添剤を添加処理したトナー粒子を用いる「滑剤トナー外添系」の例である。

感光体１０（第１の像担持体の一例）は、ａ方向（図中時計回り）に回転駆動されるドラム状であり、静電潜像を担持する。感光体１０は、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を有する。感光層を構成する樹脂としては、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。

帯電装置２０（帯電部の一例）は、感光体１０の表面（外周面）を一様に帯電させる。例えば帯電装置２０に帯電チャージャ（帯電グリッド電圧印加部）を用い、不図示の帯電グリッド等を介して感光体１０を一定の電位に帯電する。

露光装置３０（露光部の一例）は、帯電装置２０により帯電された感光体１０の表面を露光して静電潜像を形成する。露光装置３０の光源には、レーザー等が用いられる。

現像装置４０（現像部の一例）は、露光装置３０により感光体１０の表面に形成された静電潜像を、トナーを含む現像剤を用いて可視像化（現像）する。現像装置４０は、感光体１０の現像領域を介して感光体１０と対向するよう配置された現像スリーブ４１を備えている。この現像スリーブ４１には不図示の現像電圧印加部により、例えば帯電装置２０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２０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。これにより、露光装置３０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。現像装置４０により感光体１０上に形成されたトナー像は、転写装置５０との間で形成される転写領域（転写ニップ部）に搬送される。なお、図４では、現像スリーブ４１はａ方向に回転し、感光体１０に対してカウンター回転であるが、回転方向はこの例に限らない。

転写装置５０（転写部の一例）は、感光体１０との間で転写領域（転写ニップ部）を形成する。転写装置５０は、感光体１０上に形成されたトナー像を、転写領域において中間転写体５１（第２の像担持体の一例）に転写する。中間転写体５１は、一例として無端状のベルトである。転写領域では通常、不図示の転写電圧印加部により転写装置５０にトナー帯電極性と逆極性の電圧が印加されており、転写領域に搬送された感光体１０上のトナー像は中間転写体５１上に転写される。

荷電量調整装置６０（荷電量調整部の一例）は、転写装置５０の転写ニップ部で中間転写体５１上に転写されずに感光体１０に残留したトナーである転写残トナーの荷電量を調整する。感光体１０上の転写残トナーは、荷電量調整装置６０の近くを通過するときに、荷電もしくは除電されることにより電荷が調整される。

この荷電量調整装置６０は、コロナ放電を利用したコロトロンチャージャー、スコロトロンチャージャー、除電針、不織布などを用いた除電布、もしくは、微小な空隙を設けて感光体１０に対向させた電極やローラ、もしくは、接触式のローラなど、通過前後でトナーの荷電量を調整できるものなら何でもよい。トナーに印加する電圧は、ＤＣ電圧（直流電圧）、ＡＣ電圧（交流電圧）、ＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳したもののいずれでもよい。また、荷電量調整装置６０は、クリーニングブレード７０に到達するトナーの荷電量を調整する手段であるため、現像装置４０からクリーニングブレード７０の間に配置されれば、どこの位置に配置されてもよい。

クリーニングブレード７０（クリーニング部材の一例）及びクリーニング補助装置７５は、転写後に感光体１０上に残留する転写残トナーをかき取って清掃（除去）する。クリーニング補助装置７５は、クリーニングブレード７０よりも感光体回転方向の上流側（転写装置５０とクリーニングブレード７０の間）に配置される。クリーニング補助ブラシ７６には、例えば回転ローラの外周面に毛状部材として導電性繊維が設けられたブラシローラ（導電性ファーブラシ）が用いられる。荷電量調整装置６０によって荷電量が調整されたトナーは、クリーニング補助装置７５に搬送され、感光体１０に当接されたクリーニング補助ブラシ７６によって一部が回収される。クリーニング補助ブラシ７６に回収されたトナーは、さらにクリーニング補助ブラシ７６に当接された回収ローラ７７に回収される。その後、感光体１０上の残りのトナーは、クリーニングブレード７０へ搬送され、クリーニングブレード７０により回収される。

中間転写体５１に転写されたトナー像は、２次転写位置（図示せず）で記録材（例えば用紙）に転写され、その後定着装置（図示せず）に搬送され、記録材上に定着される。

一方、クリーニングブレード７０により表面のトナーが回収された感光体１０は再び帯電装置２０により帯電され、露光装置３０により次の静電潜像が形成され、現像装置４０によりトナー像が形成されることを繰り返す。

クリーニングブレード７０には、一例としてゴム等の弾性体よりなる平板状のクリーニングブレードが用いられる。一般的にクリーニング方式として、このクリーニングブレードのエッジ部を感光体１０の表面に当接するブレードクリーニング方式が用いられる。

クリーニングブレードの物性としては、反発弾性率及び硬度が重要である。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、ＪＩＳ−Ａ硬度は、２０〜９０度であることが好ましく、特に好ましくは６０〜８０度である。ＪＩＳ−Ａ硬度が２０度より小さい場合には、クリーニングブレードが柔らかすぎて、ブレードめくれが生じやすくなる。一方、ＪＩＳ−Ａ硬度が９０度より大きい場合には、感光体１０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１０に対するクリーニングブレード７０の当接荷重は、０．１〜４０．０Ｎ／ｍであることが好ましく、より好ましくは１〜２５Ｎ／ｍである。当接荷重が０．１Ｎ／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４０Ｎ／ｍより大きい場合には、感光体１０の摩耗が大きくなって、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７０の先端縁（エッジ部）を押し当てて測定する方法や、感光体１０に対するクリーニングブレード７０の先端縁の当接位置にロードセル等のセンサを配置して電気的に測定する方法等が用いられる。

［滑剤の挙動について］
ここで、滑剤の挙動について説明する。
図４に示す滑剤トナー外添系の画像形成装置１の場合、現像プロセスにおいて画像部にはトナーと共に滑剤が感光体１０上に供給され、非画像部にはトナーから遊離している滑剤が単体で感光体１０へ供給される。その後、画像形成のプロセスは、転写プロセスに移行する。転写プロセスでは、一部の滑剤はトナーと共に中間転写体５１に移動し、他の一部の滑剤は転写残トナーと共にあるいは滑剤単体にて感光体１０上に留まる。それからクリーニング補助ブラシ７６に到達し、一部のトナーと共にクリーニング補助ブラシ７６によって回収される。

その後、クリーニング補助ブラシ７６で回収されなかった残留トナーは、クリーニングブレード７０に到達する。トナーに付着している滑剤の一部は、当該残留トナーと共にクリーニングブレード７０によってかき取られ、他の一部の滑剤は残留トナーから離脱し元々単体で存在していた滑剤と共にクリーニングブレード７０のエッジ部に滞留しつつ、感光体１０とクリーニングブレード７０との間をすり抜けて感光体１０上に固定化される。クリーニングブレード７０のエッジ部に滞留しているトナーに付着している滑剤は、逐次離脱し続ける。

また、元々感光体１０上に固定化されていた滑剤も、クリーニングブレード７０のエッジ部に滞留しているトナー、あるいはクリーニングブレード７０に搬送されてくるトナーが研磨剤として作用することによりかき取られる。

クリーニング補助ブラシ７６に関しては、ブラシ故に押圧力（感光体１０に当接する圧力）が低いことと接触面積も粗いことから、元々感光体１０上に固定化されていた滑剤のかき取りはクリーニングブレード７０と比較すると非常に少ない。

［画像形成装置の制御系］
図５は、画像形成装置１の制御系の一例を示すブロック図である。
図５には、本発明の説明に必要と考える要素又はその関連要素を記載しており、画像形成装置１の制御系はこの例に限られない。

画像形成装置１は、用紙を給紙し、その用紙に画像を形成して排紙する一連の制御を行う制御装置１００（制御部の一例）、及び記憶装置１０１を備える。制御装置１００は、不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）からなる演算処理装置と、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリを備える。ＲＯＭには、制御装置１００のＣＰＵが実行するプログラム又はプログラムの実行時に使用するデータ等が記憶されている。ＣＰＵに代えてＭＰＵ（Micro-Processing Unit）を用いてもよい。

制御装置１００は、不図示のバスを介して、感光体１０、帯電装置２０、露光装置３０、現像装置４０、転写装置５０、荷電量調整装置６０、クリーニング補助装置７５、摩耗量測定部８０、記憶装置１０１、及び通信I／Ｆ１０２とデータ通信可能に接続されている。制御装置１００は、画像形成装置１全体、即ち画像形成装置１内の各部の動作を制御する。

記憶装置１０１は記憶部の一例であり、制御装置１００のＣＰＵが画像形成装置１を制御する際に使用するパラメーター、又はプログラムを実行して得られたデータなどが記憶される。例えば、記憶装置１０１には、感光体１０の削れ性に応じて、感光体１０上に存在する滑剤の量を制御する制御パラメーター等（例えば後述する制御パラメーターテーブル３１〜３７）の情報が記憶される。制御パラメーターは、ＲＯＭに記憶されていてもよい。また、記憶装置１０１に、制御装置１００のＣＰＵが実行するプログラムを記憶してもよい。

通信Ｉ／Ｆ１０２は、ネットワーク又は専用線を介して操作端末であるパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１２０との間でデータを送受信するインターフェースである。通信Ｉ／Ｆ１０２として、例えばＮＩＣ（Network Interface Card）が用いられる。

摩耗量測定部８０は、感光体１０表面の摩耗量を表す直接又は間接的なパラメーター（摩耗量パラメーター）を測定し、測定結果を制御装置１００に送信する。摩耗量パラメーターを測定する方法には３つの方法があるが、詳しくは後述する。

制御装置１００は、不図示の操作表示部やネットワーク等を介してジョブを受信し、該ジョブに応じた制御を行う。また、制御装置１００は、操作表示部に表示信号を出力し、操作表示部が、各種操作指示や設定情報を入力するための各種設定画面や各種処理結果等を表示する操作画面を不図示の意表示パネル上に表示する。

制御装置１００は、感光体１０の削れ性の変動を直接検知または予測し、クリーニングブレード７０での滑剤回収性（滑剤回収量）あるいは感光体１０に対する滑剤供給性（滑剤供給量）を制御する。クリーニングブレード７０の滑剤回収性は、クリーニングブレード７０へ供給するトナー量またはトナー荷電量を調整して制御する。感光体１０に対する滑剤供給性は、滑剤トナー外添系においては、転写電圧または帯電電位を調整して制御する。なお、後述する滑剤塗布系においては、滑剤を感光体１０に塗布する塗布ブラシの回転速度により制御する。

＜２．第２の実施形態＞
本発明は、滑剤トナー外添系の画像形成装置に限定されるものではなく、感光体に滑剤を塗布する滑剤塗布系においても有効である。

［画像形成装置の構成の概略］
図６は、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の要部の一例を示す図である。
図６に示す画像形成装置１Ａは、クリーニングブレード７０の感光体回転方向下流側に滑剤塗布装置９０を備えている。滑剤塗布装置９０は、感光体１０に当接した塗布ブラシ９１と、塗布ブラシ９１に不図示のバネ等の弾性部材によって押圧された固形化された滑剤（以下「固形滑剤」と記す）９２と、感光体１０に当接された固定化ブレード９３とから構成される。固形滑剤９２には、例えばステアリン酸亜鉛が使用される。

塗布ブラシ９１により固形滑剤９２から粒状にかき取られた滑剤は、感光体１０の表面に塗布され、固定化ブレード９３により感光体１０上に固定化される。その後、感光体１０上に固定化された滑剤は、クリーニングブレード７０のエッジ部に滞留しているトナー、あるいはクリーニングブレード７０に搬送されてくるトナーが研磨剤として作用することによりかき取られる。

［画像形成装置の制御系］
図７は、画像形成装置１Ａの制御系の一例を示すブロック図である。
図７に示す画像形成装置１Ａの制御系においては、滑剤塗布装置９０が制御装置１００とデータ通信可能に接続されている。なお、図７では、クリーニング補助装置７５（図４参照）を削除しているが、画像形成装置１Ａにクリーニング補助装置７５が配置されてもよい。

制御装置１００は、プログラムに従って、滑剤塗布装置９０の塗布ブラシ９１の回転動作等を制御する。

［感光体上滑剤量に対するクリーニングブレードの影響］
感光体上滑剤量に対するクリーニングブレードの影響について、図６の滑剤塗布系の画像形成装置１Ａを用いて実験した。
滑剤塗布装置９０により感光体１０上に滑剤を塗布した状態に対して、クリーニングブレード７０に到達するトナー量（０．１〜０．６ｇ／ｍ^２）を変えて、感光体１０を３０回転させた後の感光体１０上の滑剤量を計測した。クリーニングブレード７０へ供給されるトナー量は、転写バイアス条件を変えて調整した。滑剤量に関しては、滑剤塗布後の滑剤がクリーニングブレード７０付近を通過後に感光体１０表層を切り出し、ＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外分光光度計）により求められるステアリン酸亜鉛中の亜鉛の比率で代用した。

図８は、感光体１０上の滑剤量換算値とクリーニングブレード７０へのトナー供給量との関係を示すグラフであり、横軸はクリーニングブレード７０へのトナー供給量、縦軸は感光体１０上の滑剤量換算値を表す。
図８より、クリーニングブレード７０に供給するトナー量によって滑剤回収量が異なり、クリーニングブレード７０へ供給するトナー量が増えると滑剤回収量が増えることが確認できる。

次に、感光体１０上に滑剤を塗布した状態に対して、クリーニングブレード７０に到達するトナーのトナー荷電量（＋５〜−３１μＣ／ｇ）を変えて、感光体を３０回転させた後の感光体１０上の滑剤量を計測した。滑剤量は、図７の場合と同様に、ＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外分光光度計）より求めた。

図９は、感光体１０上の滑剤量換算値とクリーニングブレード７０へ供給するトナー荷電量との関係を示すグラフであり、横軸はクリーニングブレード７０へのトナー荷電量、縦軸は感光体１０上の滑剤量換算値を表す。
図９より、クリーニングブレード７０に供給するトナー荷電量によって滑剤回収量が異なり、クリーニングブレード７０へ供給するトナー荷電量（本例では負極性）が増えると滑剤回収量が増えることが確認できる。

［画像形成装置の動作］
図１０は、本発明の第１及び第２の実施形態に係る画像形成装置１（１Ａ）における画像形成方法の処理を示すフローチャートである。
制御装置１００が備えるＣＰＵは、ＲＯＭ又は記憶装置１０１に記録されたプログラムを実行することで、図１０に示す処理を実現する。制御装置１００は、ジョブが入力されたことを検知すると、本フローチャートの処理を開始する。

まず、制御装置１００は、摩耗量測定部８０を制御し、感光体１０の表面の摩耗量を直接又は間接的に示すパラメーターを、直接又は間接的に測定する（Ｓ１）。

次に、制御装置１００は、感光体１０の走行距離（回転回数）と摩耗量パラメーターの測定値から、感光体１０の摩耗速度を算出する（Ｓ２）。

次に、制御装置１００は、画像形成装置１（１Ａ）内の該当する制御対象の制御パラメーターテーブルから、感光体１０の摩耗速度を元に制御パラメーターを読み出す（Ｓ３）。

次に、制御装置１００は、読み出した制御パラメーターに基づき、クリーニングブレード７０での滑剤回収性又は感光体１０に対する滑剤供給性を制御する（Ｓ４）。制御装置１００は、感光体１０の走行距離に応じて定期的にステップＳ１〜Ｓ４の処理を実行する。例えば、画像と画像の間におけるパッチ画像（像間パッチ）の作成時、又は通常の画像形成時に上記一連の処理を実施する。

＜３．実験例＞
画像形成装置１（図４）を用いて後述する実験例１〜７の実験を実施した。画像形成装置１の構成に従って、感光体１０、現像装置４０、転写装置５０、トナー、クリーニングブレード７０、クリーニング補助装置７５等を下記のように設定した。

［実験条件］
・感光体１０について
感光体１０としては、アルミニウムよりなる例えば幅が約３５０ｍｍの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２５μｍの感光層が形成されたドラム状の有機感光体を用いた。測定中の感光体１０の回転速度は、４００ｍｍ／ｓｅｃとした。

・現像装置４０について
現像装置４０としては、線速度６００ｍｍ／ｍｉｎで回転駆動される現像スリーブ４１を備えるものを用いた。この現像スリーブ４１に感光体１０の表面電位と同極性のバイアス電圧が印加され、二成分現像剤によって反転現像が行われる。

・転写装置５０について
中間転写体５１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。転写装置５０は、中間転写体５１を介して感光体１０に圧接する。転写装置５０として、通常、トナーの帯電極性とは逆極性の電圧が印加される転写ローラが用いられる。

・荷電量調整装置６０について
コロトロンチャージャーを用い、印加電圧はＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳したものとした。

・クリーニングブレード７０について
クリーニングブレード７０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２．００ｍｍ、自由長が１０ｍｍ、幅が３２４ｍｍのものを用いた。そして、クリーニングブレード７０は、感光体１０表面に圧接／離間可能な構成とした。圧接時におけるクリーニングブレード７０の感光体１０に対する当接力を２０Ｎ／ｍ、当接角１５°となるように設定した。

・クリーニング補助ブラシ７６について
クリーニング補助ブラシ７６としては、導電性ポリエステルから構成された、繊度が１０ｄ、密度が４５ＫＦ／ｉｎｃｈ^２、毛長が３ｍｍ、外径が１３．４ｍｍ、幅が３４８ｍｍのものを用いた。また、クリーニング補助ブラシ７６は、感光体１０への押し込み量を１ｍｍとし、感光体１０の回転方向（ａ方向）に対して相対移動するウィズ回転（ｂ方向）とした。クリーニング補助ブラシ７６に当接する回収ローラ７７としては、ステンレス製で外径が１０ｍｍ、幅が３５１ｍｍのものを用いた。また、回収ローラ７７は、クリーニング補助ブラシ７６への押し込み量を１ｍｍとし、クリーニング補助ブラシ７６の回転方向（ｂ方向）に対して対向移動するカウンター回転（ｂ方向）とした。回収ローラ７７には、回収したトナーをかき取るために、厚みが０．０５ｍｍのステンレス製金属ブレードをカウンター当接（いわゆるリーディング方式）している。

・トナーについて
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６．５μｍのトナー粒子よりなり、負帯電性を有するものである。そのトナー粒子に潤滑性外添剤（滑剤）としてステアリン酸亜鉛を、重量比でトナー粒子１に対して０．２部添加したものを使用した。実験で使用するトナー粒子はマイナス帯電であり、滑剤はプラス帯電である。

以上において、非露光領域における感光体１０の表面電位Ｖｏを−７５０［Ｖ］、露光領域における感光体１０の表面電位Ｖｉを−１００［Ｖ］とし、現像スリーブ４１には、周波数６０００［Ｈｚ］、振幅８００［Ｖ］、直流成分Ｖｄｃ−５５０［Ｖ］の現像バイアスを印加した。一次転写電圧（転写装置５０）は＋７００［Ｖ］として、転写効率を９０％以上の状態にした。この場合、感光体１０上の転写残のトナー付着量は、０．５ｇ／ｍ^２となる。

以上のような画像形成装置１を用いて、現像装置４０内のトナーを、実験毎に予め詰め替え、感光体１０の走行初期の滑剤量を揃えた状態で実験及び評価を実施した。

図１１は、画像形成装置１を用いて行った実験の評価結果を示す表である。図１１では、比較例、実験例１，４〜７について感光体１０の走行距離（回転回数）ごとに評価結果を示し、感光体走行距離を回転数［ｋｒｏｔ］で表した。実験例２，３については、実験例１と同等の結果であるため割愛した。１［ｋｒｏｔ］は、１０００回転である。評価結果については、良の場合に「○」、不良の場合に「×」と記した。

［比較例］
比較例は、実験例１〜７のいずれの制御も実施しない例である。比較例では、感光体走行距離にて２００ｋｒｏｔまでは、クリーニングブレード７０の摩耗、及びハーフトーン（中間階調）における初期画像（感光体走行初期の画像）からの濃度変動差ともに問題は発生しなかったが、３００ｋｒｏｔにおいて両品質とも問題が発生した。なお、図１１において、ハーフトーンにおける初期画像からの濃度変動差を‘初期からのΔ画像濃度’と記している。

［実験例１］
上術したように、感光体１０の削れ性は、感光体走行距離に応じて非線形に低下し、感光体１０の削れ性に応じてクリーニングブレード７０での滑剤回収量は変動する（感光体１０の削れ性が低下すると滑剤回収性も低下する）。そのため、滑剤供給量が一定の場合、感光体１０上の滑剤量が非線形に増加する挙動を示す（図３）。

よって、実験例１においては、感光体１０の削れ性に応じてクリーニングブレード７０での滑剤回収量を制御した。制御の方向としては、感光体１０の削れ性の低下に応じて滑剤回収量を増加させる方向である。感光体１０の削れ性については、摩耗量測定部８０に反射分光式干渉計を用い、反射分光式干渉計により感光体１０表面の摩耗量を測定し、感光体単位走行距離当たりの減耗量すなわち摩耗速度を求めた。実験例１においては２０ｋｒｏｔ毎に摩耗速度を求めた。

図１２は、感光体摩耗速度とクリーニング補助ブラシθとの対応関係を示す制御パラメーターテーブルの例である。クリーニング補助ブラシθは、感光体１０の回転速度に対するクリーニング補助ブラシ７６の回転速度の比率である。

図６に示したように、クリーニングブレード７０へのトナー供給量により、クリーニングブレード７０での滑剤回収量を制御することができる。よって、実験例１では、クリーニング補助ブラシ７６の回転速度を調整することで、クリーニングブレード７０へのトナー供給量を制御した。クリーニング補助ブラシ７６の回転速度を下げると、クリーニング補助ブラシ７６でのトナー回収量が低下する。その結果、クリーニングブレード７０へ供給されるトナー量が増加し、クリーニングブレード７０での滑剤回収量は増加する。実験例１では、クリーニング補助ブラシ７６の回転速度を感光体１０の回転速度に対する比率であるθによって設定した。感光体１０の摩耗速度に応じてクリーニング補助ブラシθを、実験を元に図１２のように制御した。

図１２の制御パラメーターテーブル３１に示すように、感光体１０の削れ性の低下に応じて、感光体１０に対するクリーニング補助ブラシ７６のθが低下するように設定される。
図１２では、感光体１０の２００００回転（２０ｋｒｏｔ）当たりの感光体摩耗速度が０．０５μｍ未満の場合には、クリーニング補助ブラシθは０．３である。
また、感光体摩耗速度が０．０５以上かつ０．１未満［μｍ／２０ｋｒｏｔ］の場合には、クリーニング補助ブラシθは０．６である。
また、感光体摩耗速度が０．１以上かつ０．１５未満［μｍ／２０ｋｒｏｔ］の場合には、クリーニング補助ブラシθは１である。
また、感光体摩耗速度が０．１５以上かつ０．２未満［μｍ／２０ｋｒｏｔ］の場合には、クリーニング補助ブラシθは１．５である。
また、感光体摩耗速度が０．２以上［μｍ／２０ｋｒｏｔ］の場合には、クリーニング補助ブラシθは２である。

実験例１では、比較例の場合と同様に、感光体走行距離が２００ｋｒｏｔまで、クリーニングブレードの摩耗、及びハーフトーンにおける初期画像からの濃度変動差ともに両品質に問題は発生しなかった。さらに、実験例１では、感光体走行距離３００ｋｒｏｔにおいても、両品質に問題は発生しなかった。

上述したように実験例１は、感光体１０の摩耗量の測定結果に基づき、感光体１０の削れ性の低下に応じて、感光体１０に対するクリーニング補助ブラシ７６のθを低下させる構成である。それにより、クリーニングブレード７０へ供給されるトナー量が増加してクリーニングブレード７０での滑剤回収量が安定化し、ひいては感光体上滑剤量の安定性を確保することができる。また、感光体上滑剤量が安定することから、クリーニングブレード７０の長寿命化、及び画像濃度変動の抑制が可能となる。

なお、実験例１においては、画像と画像の間におけるパッチ画像（像間パッチ）の作成時のみではなく、通常の画像形成時にも上記クリーニング補助ブラシ７６のθ制御（クリーニングブレード７０での滑剤回収量制御）を実施した。

また近年、感光体の長寿命化を狙って高硬度オーバーコート層を持つ感光体が用いられることがある。高硬度オーバーコート層を持つ感光体においても感光体の走行距離に応じた削れ性変動は、図１のような非線形な挙動を示すため、本発明は高硬度オーバーコート層を持つ感光体にも適用可能であり、感光体上滑剤量の安定性に有効な技術である。

（感光体の削れ性の検知方法）
ここで、感光体１０の削れ性の測定について説明する。上記のように、摩耗量測定部８０に反射分光式干渉計を用いたが、測定方法としては下記３つの方法から選択すればよい。これらの測定方法は、実験例１に限らず、実験例２〜７にも適用可能である。

−直接検知−
摩耗量測定部８０は、感光体１０周方向のクリーニングブレード７０の下流側から現像装置４０までの間において、感光体１０の表面の膜厚を直接的に測定する。測定方法としては分光法、あるいは渦電流式を用いればよい。

−間接検知−
感光体１０の摩耗により感光体１０の帯電後の表面電位が変動することを利用する。まず摩耗量測定部８０は、感光体１０の所定の走行距離ごとに、感光体１０周方向の帯電装置２０と露光装置３０との間の表面電位を測定する。感光体１０の走行距離に応じた摩耗量と表面電位とを予め実験により求め、それらの対応テーブルを作成して記憶装置１０１等に保存しておく。そして、摩耗量測定部８０は、感光体１０の表面電位を測定し、その測定値と対応テーブルから感光体１０の摩耗量を計算し、感光体１０の単位走行距離当たりの摩耗量すなわち摩耗速度を計算する。

−予測検知−
実使用において想定される平均的なカバレッジ（印字率とも呼ばれる）における感光体１０の摩耗特性を予め実験により求めておく。そして、該当カバレッジにおける感光体走行距離に対する感光体摩耗速度を計算し、それに基づいて感光体走行距離に対する滑剤量制御パラメーター（例えば実験例１におけるクリーニング補助ブラシθ）を制御パラメーターテーブル３１に格納しておけばよい。

より詳細には、感光体走行距離に対する平均カバレッジ別の感光体１０の摩耗特性を予め実験により求めて平均カバレッジ別の感光体摩耗速度を計算し、それに基づいて感光体走行距離に対する平均カバレッジ別の滑剤量制御パラメーター（実験例１におけるクリーニング補助ブラシθ）を制御パラメーターテーブル３１に格納しておく。摩耗量測定部８０は、制御装置１００の制御の下、平均カバレッジとして、感光体１０の走行初期から現在までの累計のカバレッジの平均値を計算し、計算した平均カバレッジに該当する制御パラメーターテーブルから、感光体走行距離を元に滑剤量制御パラメーターを読み出す。

このように制御パラメーターテーブルを平均カバレッジ別に複数個作成してもよいし、一つの制御パラメーターテーブルにおいて、平均カバレッジ別に複数のレコードを用意してもよい。各レコードは、「平均カバレッジ」のフィールド、「感光体走行距離」のフィールド、「制御パラメーター（例えばクリーニング補助ブラシθ）」のフィールドを備える。

（感光体摩耗特性の変曲点Ｐと摩耗量の検知周期との関係）
なお、感光体の走行初期は摩耗速度が大きく変曲点Ｐ以降は緩やかに低下していくことから（図１参照）、摩耗量測定部８０による摩耗量の検知周期を、感光体の走行初期には細かく設定し、走行距離に対する摩耗特性の変曲点Ｐ以降の走行距離を走行後（もしくは時間経過後）には粗く設定してもよい。上記直接検知及び間接検知において、感光体１０の摩耗速度（感光体単位走行距離当たりの摩耗量）を検知周期毎に計算すれば、変曲点Ｐは把握可能である。予測検知に関しては、制御パラメーターテーブル３１上に変曲点Ｐの情報を保存しておく。

［実験例２］
図１３は、感光体摩耗速度と回収ローラ押し込み量との対応関係を示す制御パラメーターテーブルの例である。

実験例２においては、クリーニング補助ブラシ７６に当接する回収ローラ７７のクリーニング補助ブラシ７６に対する押し込み量を調整することで、クリーニングブレード７０へのトナー供給量を制御した。クリーニング補助ブラシ７６に対する回収ローラ７７の押し込み量を減らすことで、回収ローラ７７のクリーニング補助ブラシ７６に対する押圧力が弱まり、クリーニング補助ブラシ７６から回収ローラ７７に回収されるトナー量が低下する。その結果、クリーニング補助ブラシ７６が抱え込むトナー量が増加してクリーニング補助ブラシ７６でのトナー回収量が低下する。それにより、クリーニングブレード７０へ供給されるトナー量が増加し、クリーニングブレード７０での滑剤回収量は増加する。

感光体摩耗速度については、実験例１と同様に直接検知し、２０ｋｒｏｔ毎に求めた。回収ローラ７７の押し込み量制御は、例えば回収ローラ７７のクリーニング補助ブラシ７６と反対側に配置した偏芯カム等を用いて行うことができる。実験例２は、図１３に示す回収ローラ押し込み量制御を実施することで、実験例１のクリーニング補助ブラシのθ制御の場合と同等の評価結果を得た。

図１３の制御パラメーターテーブル３２に示すように、感光体１０の削れ性の低下に応じて、クリーニング補助ブラシ７６に対する回収ローラ７７の押し込み量が低下するように設定される。
図１３では、感光体１０の２００００回転（２０ｋｒｏｔ）当たりの感光体摩耗速度が０．０５μｍ未満の場合には、回収ローラ押し込み量は０．５［ｍｍ］である。
また、感光体摩耗速度が０．０５以上かつ０．１未満［μｍ／２０ｋｒｏｔ］の場合には、回収ローラ７７の押し込み量は０．８［ｍｍ］である。
また、感光体摩耗速度が０．１以上かつ０．１５未満［μｍ／２０ｋｒｏｔ］の場合には、回収ローラ７７の押し込み量は１．１［ｍｍ］である。
また、感光体摩耗速度が０．１５以上かつ０．２未満［μｍ／２０ｋｒｏｔ］の場合には、回収ローラ７７の押し込み量は１．４［ｍｍ］である。
また、感光体摩耗速度が０．２以上［μｍ／２０ｋｒｏｔ］の場合には、回収ローラ７７の押し込み量は１．８［ｍｍ］である。

上述したように実験例２は、感光体１０の削れ性の低下に応じて、クリーニング補助ブラシ７６に対する回収ローラ７７の押し込み量を低下させる構成である。それにより、実験例１と同様に、クリーニングブレード７０へ供給されるトナー量が増加してクリーニングブレード７０での滑剤回収量が安定化し、ひいては感光体上滑剤量の安定性を確保することができる。また、感光体上滑剤量が安定することから、クリーニングブレード７０の長寿命化、及び画像濃度変動の抑制が可能となる。

なお、実験例２においては、実験例１と同様に、像間パッチの作成時のみではなく、通常の画像形成時にも上記回収ローラ７７の押し込み量制御を実施した。

［実験例３］
図１４は、感光体摩耗速度と回収ローラθとの対応関係を示す制御パラメーターテーブルの例である。

実験例３においては、クリーニング補助ブラシ７６に当接する回収ローラ７７の回転速度を調整することで、クリーニングブレード７０へのトナー供給量を制御した。回収ローラ７７の回転速度を下げることでクリーニング補助ブラシ７６から回収ローラ７７に回収されるトナー量が低下する。この理由は、回収ローラ７７がクリーニング補助ブラシ７６に接触するニップ通過長さが低下することで、クリーニング補助ブラシ７６の毛状部材との接触確率が下がるからである。その結果、クリーニング補助ブラシ７６が抱え込むトナー量が増加してクリーニング補助ブラシ７６でのトナー回収量が低下する。それにより、クリーニングブレード７０へ供給されるトナー量が増加し、クリーニングブレード７０での滑剤回収量は増加する。

感光体摩耗速度については、実験例１と同様に直接検知し、２０ｋｒｏｔ毎に求めた。実験例３では、回収ローラ７７の回転速度を、クリーニング補助ブラシ７６の回転速度との比率θによって設定した。実験例２は、図１４に示す回収ローラ７７のθ制御を実施することで、実験例１のクリーニング補助ブラシのθ制御の場合と同等の評価結果を得た。

図１４の制御パラメーターテーブル３３に示すように、感光体１０の削れ性の低下に応じて、クリーニング補助ブラシ７６に対する回収ローラ７７のθが低下するように設定される。
図１４では、感光体１０の２００００回転（２０ｋｒｏｔ）当たりの感光体摩耗速度が０．０５μｍ未満の場合には、回収ローラθは０．１である。
また、感光体摩耗速度が０．０５以上かつ０．１未満［μｍ／２０ｋｒｏｔ］の場合には、回収ローラθは０．３である。
また、感光体摩耗速度が０．１以上かつ０．１５未満［μｍ／２０ｋｒｏｔ］の場合には、回収ローラθは０．６である。
また、感光体摩耗速度が０．１５以上かつ０．２未満［μｍ／２０ｋｒｏｔ］の場合には、回収ローラθは０．８である。
また、感光体摩耗速度が０．２以上［μｍ／２０ｋｒｏｔ］の場合には、回収ローラθは１．１である。

上述したように実験例３は、感光体１０の削れ性の低下に応じて、クリーニング補助ブラシ７６に対する回収ローラ７７のθを低下させる構成である。それにより、実験例１と同様に、クリーニングブレード７０へ供給されるトナー量が増加してクリーニングブレード７０での滑剤回収量が安定化し、ひいては感光体上滑剤量の安定性を確保することができる。また、感光体上滑剤量が安定することから、クリーニングブレード７０の長寿命化、及び画像濃度変動の抑制が可能となる。

なお、実験例３においては、実験例１と同様に、像間パッチの作成時のみではなく、通常の画像形成時にも上記回収ローラ７７のθ制御を実施した。

［実験例４］
図１５は、感光体摩耗速度と荷電量調整装置への印加ＡＣ成分との対応関係を示す制御パラメーターテーブルの例である。

図９に示したように、クリーニングブレード７０へ到達するトナー荷電量により、クリーニングブレード７０での滑剤回収量を制御することができる。よって、実験例４においては、荷電量調整装置６０によりクリーニングブレード７０へ到達するトナー荷電量を制御した。クリーニングブレード７０へ到達するトナー荷電量（例えば負極性）を増加させると、クリーニングブレード７０での滑剤回収量が増加する。

感光体摩耗速度については、実験例１と同様に直接検知し、２０ｋｒｏｔ毎に求めた。荷電量調整装置６０に印加する電圧は、ＤＣ成分を２［ｋＶ］、ＡＣ周波数を１１［ｋＨｚ］とし、感光体１０の摩耗速度に応じてＡＣ成分のピークピーク値Ｖｐｐを図１５のように制御した。

図１５の制御パラメーターテーブル３４に示すように、感光体１０の削れ性の低下に応じて、荷電量調整装置６０のＡＣ成分のピークピーク値Ｖｐｐが増加するように設定される。
図１３では、感光体１０の２００００回転（２０ｋｒｏｔ）当たりの感光体摩耗速度が０．０５μｍ未満の場合には、荷電量調整装置６０のＡＣ成分のピークピーク値Ｖｐｐは８［ｋＶ］である。
また、感光体摩耗速度が０．０５以上かつ０．１未満［μｍ／２０ｋｒｏｔ］の場合には、荷電量調整装置６０のＡＣ成分のピークピーク値Ｖｐｐは７［ｋＶ］である。
また、感光体摩耗速度が０．１以上かつ０．１５未満［μｍ／２０ｋｒｏｔ］の場合には、荷電量調整装置６０のＡＣ成分のピークピーク値Ｖｐｐは６［ｋＶ］である。
また、感光体摩耗速度が０．１５以上かつ０．２未満［μｍ／２０ｋｒｏｔ］の場合には、荷電量調整装置６０のＡＣ成分のピークピーク値Ｖｐｐは５［ｋＶ］である。
また、感光体摩耗速度が０．２以上［μｍ／２０ｋｒｏｔ］の場合には、荷電量調整装置６０のＡＣ成分のピークピーク値Ｖｐｐは３［ｋＶ］である。

実験例４では、実験例１の場合と同様に、感光体走行距離３００ｋｒｏｔにおいても、クリーニングブレードの摩耗、及びハーフトーンにおける初期画像からの濃度変動差ともに両品質に問題は発生しなかった。

上述したように実験例４は、感光体１０の削れ性の低下に応じて、荷電量調整装置６０の印加電圧を増加させる構成である。それにより、実験例１と同様に、クリーニングブレード７０での滑剤回収量が安定化し、ひいては感光体上滑剤量の安定性を確保することができる。また、感光体上滑剤量が安定することから、クリーニングブレード７０の長寿命化、及び画像濃度変動の抑制が可能となる。

なお、荷電量調整装置６０へ印加する電圧は、クリーニングブレード７０へ到達するトナー荷電量を増加させるものであればＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳したものに限定されず、ＤＣ電圧又はＡＣ電圧でもよい。

また、実験例４においては、実験例１と同様に、像間パッチの作成時のみではなく、通常の画像形成時にも上記荷電量調整装置６０の印加電圧制御を実施した。

［実験例５］
実験例１〜４は、感光体１０の削れ性（摩耗速度）に応じてクリーニングブレード７０での滑剤回収量を制御することにより、感光体上滑剤量の安定性を確保している。一方で、感光体１０の削れ性の変動に起因した感光体上滑剤量の変動（図３）に対して、感光体１０に対する滑剤供給量を制御することにより、感光体上滑剤量の安定性を確保することも可能である。つまり、感光体１０の削れ性の低下に伴ってクリーニングブレード７０での滑剤回収量が低下し感光体上滑剤量が増加することに対して、感光体１０の削れ性の低下に応じて滑剤供給量を低下させることで、感光体上滑剤量の安定性を図る。滑剤トナー外添系の画像形成装置１における転写領域での滑剤量制御について、図１６に転写装置での滑剤量制御を評価する評価装置を示す。

図１６は、転写装置での滑剤量制御の評価装置を示す図である。
感光体１０は、一例として外径１００ｍｍ、長さ１００ｍｍのアルミニウム製の円筒部材であり、その表面にポリカーボネート樹脂よりなる厚さ２５μｍの感光層が設けられ、感光体１１の一端がグラウンドに接続されている。現像ローラ１３は、一例として外径３０ｍｍのアルミニウム製の円筒部材であり、その円周面に２５０ｇ／ｍ^２の現像剤を保持している。感光体１１と現像ローラ１３は、２５０μmの距離をおいて対向している。現像ローラ１３には、周波数６０００Ｈｚ、振幅８００Ｖ、オフセット−４５０Ｖの交流電圧を印加している。この状態で現像ローラ１３をａ方向に６００ｍｍ／ｓｅｃで回転させ、その後、感光体１１をａ方向に４００ｍｍ／ｓｅｃで１回転させる。こうすることで感光体１１上には５ｇ／ｍ^２のトナー層が形成される。

次に、現像ローラ１３を感光体１１から大きく離間させ、感光体１１に対し表面に導電性のゴム層を設けたゴムローラ１２を当接する。そして、ゴムローラ１２の芯金に任意の電圧を印加し、その状態で感光体１１をａ方向に４００ｍｍ／ｓｅｃで１回転させる。ゴムローラ１２は、感光体１１に当接しているため、感光体１１に従動してｂ方向に回転する。１回転後、感光体１１上のトナー像はゴムローラ１２上に転移している。ゴムローラ１２に印加する電圧を変えて実験を行い、その時の感光体１１上に残存するトナー重量と、滑剤量を測定した。また、感光体１１上に形成されたトナー重量と転写後に感光体１１上に残存するトナー量とから転写効率を求めた。転写効率は以下の式から求めた。

転写効率＝
（１−感光体１１上の転写残トナー重量/現像後の感光体１１上のトナー重量）×１００（％）

滑剤量は、Ｘ線光電子分光分析装置により求められるステアリン酸亜鉛中の亜鉛の比率で代用した。その実験の結果を図１７に示す。

図１７は、感光体上の滑剤量と転写電圧との関係を示すグラフであり、横軸は転写電圧［Ｖ］、縦軸は感光体１０上の滑剤量［ａｔ％］（原子組成百分率）及び転写効率［％］である。

図１７中の実線１１１は感光体１１上の滑剤量のデータ、破線１１２は転写効率のデータを示している。図１７から明らかなように、転写電圧が一定の値（例えば７００Ｖ）を超えると、感光体１１上に残存する滑剤量が増加することがわかる。一方で、転写電圧を大きくし過ぎると（例えば９００Ｖ以上）、転写効率が低下することも分かる。このことから以下のことが言える。

・転写電圧を大きくすると感光体上に供給される滑剤量を増やすことができる。
・転写電圧を大きくし過ぎると転写効率が低下する。

よって、実験例５においては、上記の転写電圧と感光体上滑剤量の関係を用いて滑剤供給量を制御することとした。即ち、感光体の削れ性（摩耗速度）に応じて、転写効率が悪化しない範囲で転写電圧を調整することにより滑剤供給量を制御した。

図１８は、感光体摩耗速度と転写電圧との対応関係を示す制御パラメーターテーブルの例である。
感光体摩耗速度については、実験例１と同様に直接検知し、２０ｋｒｏｔ毎に求めた。そして、図１８に示す制御パラメーターテーブル３５に基づいて、転写電圧制御を実施した。

図１８に示すように、感光体１０の削れ性の低下に応じて、転写電圧が低下するように設定される。
図１８では、感光体１０の２００００回転（２０ｋｒｏｔ）当たりの感光体摩耗速度が０．０５μｍ未満の場合には、転写電圧は５００［Ｖ］である。
また、感光体摩耗速度が０．０５以上かつ０．１未満［μｍ／２０ｋｒｏｔ］の場合には、転写電圧は７２０［Ｖ］である。
また、感光体摩耗速度が０．１以上かつ０．１５未満［μｍ／２０ｋｒｏｔ］の場合には、転写電圧は７８０［Ｖ］である。
また、感光体摩耗速度が０．１５以上かつ０．２未満［μｍ／２０ｋｒｏｔ］の場合には、転写電圧は８４０［Ｖ］である。
また、感光体摩耗速度が０．２以上［μｍ／２０ｋｒｏｔ］の場合には、転写電圧は９００［Ｖ］である。

実験例５では、実験例１の場合と同様に、感光体走行距離３００ｋｒｏｔにおいても、クリーニングブレードの摩耗、及びハーフトーンにおける初期画像からの濃度変動差ともに両品質に問題は発生しなかった。

上述したように実験例５は、感光体１０の削れ性の低下に応じて、転写装置５０の転写電圧を低下させる構成である。それにより、感光体１０への滑剤供給量を制御し、感光体上滑剤量の安定性を確保することができる。また、感光体上滑剤量が安定することから、実験例１と同様に、クリーニングブレード７０の長寿命化、及び画像濃度変動の抑制が可能となる。

なお、実験例５においては、実験例１と同様に、像間パッチの作成時のみではなく、通常の画像形成時にも転写効率を確保可能な範囲で上記転写電圧制御を実施したが、この例に限らない。例えば、像間パッチのみを制御対象とし、画質への影響を無視できる範囲まで転写電圧の制御幅を広げてもよい。

［実験例６］
滑剤トナー外添系における滑剤供給量制御の別法としては、帯電電位制御がある。図１９に現像における各電位の関係を示す。図２０の画像部は露光領域であり、背景部は非露光領域である。図２０に示すように、露光領域電位Ｖｉと現像バイアスＶｄｃの差が画像部電位差となり、帯電電位≒非露光領域電位Ｖｏと現像バイアスＶｄｃの差が背景部電位差となる。

背景部電位差により現像装置４０から感光体１０の背景部へ滑剤が供給されることから、背景部電位差を調整することで感光体１０の背景部への滑剤供給量を制御することが可能となる。実験例６における滑剤はプラス帯電であるため、背景部電位差を増加させれば滑剤供給量を増加させることができる。実験例６においては、背景部電位差の制御を非露光領域電位Ｖｏ、すなわち帯電電位にて制御することとした。ただし、背景部電位差を小さくするとかぶりマージンが小さくなり、背景部電位差を大きくするとキャリア付着の懸念が大きくなるため、その間で制御しなければならない。

図２０は、感光体摩耗速度と帯電電位との対応関係を示す制御パラメーターテーブルの例である。
感光体摩耗速度については、実験例１と同様に直接検知し、２０ｋｒｏｔ毎に求めた。そして、現像バイアスＶｄｃを−５５０Ｖに固定し、図２０に示す制御パラメーターテーブル３６に基づいて、帯電電位制御を実施した。

実験例６では、実験例１の場合と同様に、感光体走行距離３００ｋｒｏｔにおいても、クリーニングブレードの摩耗、及びハーフトーンにおける初期画像からの濃度変動差ともに両品質に問題は発生しなかった。

上述したように実験例６は、感光体１０の削れ性の低下に応じて、帯電装置２０の帯電電位を低下させる構成である。それにより、感光体１０への滑剤供給量を制御し、感光体上滑剤量の安定性を確保することができる。また、感光体上滑剤量が安定することから、実験例１と同様に、クリーニングブレード７０の長寿命化、及び画像濃度変動の抑制が可能となる。

なお、実験例６においては、実験例１と同様に、像間パッチの作成時のみではなく、通常の画像形成時にも転写効率を確保可能な範囲で上記帯電電位制御を実施したが、この例に限らない。例えば、像間パッチのみを制御対象とし、画質への影響を無視できる範囲まで帯電電位の制御幅を広げてもよい。

［実験例７］
既述のとおり滑剤供給の形態として、滑剤トナー外添系の画像形成装置１（図４）の他に、滑剤塗布装置９０を備える画像形成装置１Ａ（図６）に示されるような滑剤塗布系がある。実験例７においては、滑剤塗布装置９０を用いた滑剤供給量制御の方法について説明する。

滑剤塗布装置９０の塗布ブラシ９１としては、導電性ポリエステルであって、繊度が３ｄ、密度が１５０ＫＦ／ｉｎｃｈ^２、毛長が３ｍｍ、外径が１３．４ｍｍ、幅が３４８ｍｍのものを用いた。また、塗布ブラシ９１の感光体１０への押し込み量を０．８ｍｍとし、感光体１０の回転方向ａに対してカウンター回転（回転方向ａ）とした。固形滑剤９２には、固形化されたステアリン酸亜鉛を用い、初期押圧荷重を３Ｎと設定した。固定化ブレード９３には、ウレタンゴムであって、反発弾性率が５０％（２５℃）、ＪＩＳ−Ａ硬度が６５度、厚さが１．５ｍｍ、自由長が７ｍｍ、幅が３５０ｍｍのものを用い、当接力を１５Ｎ／ｍ、当接角を７０°と設定した。

滑剤供給量は、感光体１０と塗布ブラシ９１の回転速度比θで制御可能であり、回転速度比θを大きくすれば滑剤供給量は増加する。実験例７においては、感光体１０と塗布ブラシ９１の回転速度比θにより滑剤供給量を制御した。具体的には感光体１０の削れ性の低下に応じて塗布ブラシθを低下させ、滑剤供給量を低減した。

図２１は、感光体摩耗速度と塗布ブラシθとの対応関係を示す制御パラメーターテーブルの例である。
感光体摩耗速度については、実験例１と同様に直接検知し、２０ｋｒｏｔ毎に求めた。そして、図２１に示す制御パラメーターテーブル３７に基づいて、塗布ブラシ９１のθ制御を実施した。

実験例７では、実験例１の場合と同様に、感光体走行距離３００ｋｒｏｔにおいても、クリーニングブレードの摩耗、及びハーフトーンにおける初期画像からの濃度変動差ともに両品質に問題は発生しなかった。

ここで、滑剤塗布系にて従来実施されてきた滑剤供給量制御について簡単に言及する。耐久（感光体の走行）による滑剤の消費に伴って固形滑剤の厚みが低減するため、バネ荷重により固形滑剤を押し込む構成の場合、塗布ブラシに対する固形滑剤の押圧力は固形滑剤の消費に伴って低下し、滑剤塗布量が減少する。そこで、従来の滑剤供給量制御では、滑剤塗布量を一定に保つため、耐久（感光体の走行距離）に応じて塗布ブラシθを増加させることが行われてきた。一方、実験例７は、感光体上滑剤量を一定に保つという目的で、感光体１０の削れ性の変動に応じて滑剤塗布量を低減させるために、塗布ブラシθを低下させるというものである。したがって、従来の滑剤供給量制御と実験例７とでは、塗布ブラシθを用いた滑剤塗布量制御の方向性が異なるとともに、概念的に全く異なるものである。

また、上記特許文献１に記載された発明は、耐久によるクリーニングブレード摩耗に起因するクリーニング性低下を抑制するために、クリーニングブレードの摩耗度の進行に応じて滑剤の塗布量を増加させるというものである。したがって、特許文献１に記載の発明は、クリーニングブレードの摩耗に起因する感光体の削れ性の変動に応じて、感光体上滑剤量を一定に保つために滑剤の塗布量を低減させるという実験例７とは、滑剤塗布量制御の方向性が異なるとともに、概念的に全く異なるものである。

上述したように実験例７は、感光体１０の削れ性の低下に応じて、滑剤塗布装置９０の塗布ブラシ９１のθを低下させる構成である。それにより、感光体１０への滑剤供給量を制御し、感光体上滑剤量の安定性を確保することができる。また、感光体上滑剤量が安定することから、実験例１と同様に、クリーニングブレード７０の長寿命化、及び画像濃度変動の抑制が可能となる。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明した。しかしながら、上記実施形態による発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、感光体１０（第１の像担持体の例）の削れ性が非線形に変動する場合について説明したが、感光体１０の削れ性が線形である場合にも本発明を適用できることは勿論である。

また、上述した実施形態では、第２の像担持体として中間転写体５１を備える画像形成装置の例を説明したが、本発明は、中間転写体５１が存在しない画像形成装置にも適用可能である。例えば第２の像担持体が、画像が形成される用紙等の記録材でもよい。

１，１Ａ…画像形成装置、 １０…感光体、 ２０…帯電装置、 ３０…露光装置、 ３１〜３７…制御パラメーターテーブル、 ４０…現像装置、 ４１…現像スリーブ、 ５０…転写装置、 ５１…中間転写体、 ６０…荷電量調整装置、 ７０…クリーニングブレード、 ７５…クリーニング補助装置、 ７６…クリーニング補助ブラシ、 ７７…回収ローラ、 ８０…摩耗量測定部、 ９０…滑剤塗布装置、 ９１…塗布ブラシ、 ９２…固形滑剤、 １００…制御装置、 １０１…記憶装置、 Ｐ…変曲点

Claims (19)

1. トナー像を担持する回転可能な第１の像担持体と、
   前記第１の像担持体を帯電させる帯電部と、
   前記第１の像担持体に光を照射して静電潜像を書き込む露光部と、
   前記第１の像担持体に前記露光部により書き込まれた前記静電潜像から前記トナー像を現像する現像部と、
   前記第１の像担持体に現像された前記トナー像を第２の像担持体に転写する転写部と、
   前記第１の像担持体に当接し、前記トナー像を転写した後に前記第１の像担持体に残留したトナーである転写残トナーを回収するクリーニング部材と、
   前記第１の像担持体の表面の摩耗量を測定する摩耗量測定部と、
   前記摩耗量測定部で測定された前記第１の像担持体の摩耗量に基づく、非線形に変動する前記第１の像担持体の削れ性に応じて、供給された滑剤の前記第１の像担持体上の滑剤量を制御する制御部と、を備える
   画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記第１の像担持体の削れ性に応じて、前記クリーニング部材による滑剤回収量を制御する
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記第１の像担持体の削れ性の低下に応じて、前記滑剤回収量を増加させる
   請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記第１の像担持体の削れ性に応じて、前記クリーニング部材へ到達するトナー量を制御する
   請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記転写部と前記クリーニング部材の間に配置された、前記第１の像担持体と接触して回転しながら前記転写残トナーを回収するクリーニング補助ブラシ、を更に備え、
   前記制御部は、前記第１の像担持体の削れ性に応じて、前記クリーニング補助ブラシの回転速度を制御する
   請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記転写部と前記クリーニング部材の間に配置された、前記第１の像担持体と接触して回転しながら前記転写残トナーを回収するクリーニング補助ブラシと、
   前記クリーニング補助ブラシから前記トナーを回収する回転可能な回収ローラ、を更に備え、
   前記制御部は、前記第１の像担持体の削れ性に応じて、前記クリーニング補助ブラシに対する前記回収ローラの押し込み量を制御する
   請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記転写部と前記クリーニング部材の間に配置された、前記第１の像担持体と接触して回転しながら前記転写残トナーを回収するクリーニング補助ブラシと、
   前記クリーニング補助ブラシから前記トナーを回収する回転可能な回収ローラ、を更に備え、
   前記制御部は、前記第１の像担持体の削れ性に応じて、前記回収ローラの回転速度を制御する
   請求項４に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、前記第１の像担持体の削れ性に応じて、前記クリーニング部へ到達する前記トナーの荷電量を制御する
   請求項３に記載の画像形成装置。
9. 前記クリーニング部材に対し前記第１の像担持体の回転方向の上流側に配置された、前記第１の像担持体上の前記転写残トナーの荷電量を調整する荷電量調整部、を更に備え、
   前記制御部は、前記第１の像担持体の削れ性に応じて、前記荷電量調整部の出力を制御する
   請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記制御部は、前記第１の像担持体の削れ性に応じて、前記第１の像担持体に供給される滑剤の滑剤供給量を制御する
    請求項１に記載の画像形成装置。
11. 前記制御部は、前記第１の像担持体の削れ性の低下に応じて、前記滑剤供給量を低下させる
    請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記トナーとして着色粒子に前記滑剤が添加処理されたトナー粒子が前記現像部に供給され、
    前記制御部は、前記第１の像担持体の削れ性に応じて、前記転写部に印加する転写電圧を制御する
    請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記トナーとして着色粒子に前記滑剤が添加処理されたトナー粒子が前記現像部に供給され、
    前記制御部は、前記第１の像担持体の削れ性に応じて、前記帯電部に印加する帯電電位を制御する
    請求項１１に記載の画像形成装置。
14. 固形滑剤から前記滑剤を粒状にかき取り前記第１の像担持体に塗布する、回転可能な滑剤塗布部、を更に備え、
    前記制御部は、前記第１の像担持体の削れ性に応じて、前記滑剤塗布部の回転速度を制御する
    請求項１１に記載の画像形成装置。
15. 前記摩耗量測定部による前記第１の像担持体の摩耗量の測定周期を、前記像担持体の走行初期には細かく設定し、前記第１の像担持体の走行距離に対する摩耗特性の変曲点以降には粗く設定する
    請求項１に記載の画像形成装置。
16. 前記摩耗量測定部は、前記第１の像担持体の前記摩耗量を、分光法あるいは渦電流式により直接測定する
    請求項１に記載の画像形成装置。
17. 前記摩耗量測定部は、前記帯電部により帯電された前記第１の像担持体の表面電位を測定し、前記第１の像担持体の表面電位の測定値と、前記第１の像担持体の表面電位と摩耗量との関係が登録されたテーブルとから、前記第１の像担持体の前記摩耗量を算出する
    請求項１に記載の画像形成装置。
18. 前記摩耗量測定部は、予め求めておいた平均印字率ごとの、前記第１の像担持体の走行距離と前記第１の像担持体の摩耗量との関係が登録されたテーブルを用いて、前記第１の像担持体の前記摩耗量を算出する
    請求項１に記載の画像形成装置。
19. トナー像を担持する回転可能な第１の像担持体と、前記第１の像担持体を帯電させる帯電部と、前記第１の像担持体に光を照射して静電潜像を書き込む露光部と、前記第１の像担持体に前記露光部により書き込まれた前記静電潜像から前記トナー像を現像する現像部と、前記第１の像担持体に現像された前記トナー像を第２の像担持体に転写する転写部と、前記第１の像担持体に当接し、前記トナー像を転写した後に前記第１の像担持体に残留したトナーである転写残トナーをかき取るクリーニング部材と、を備えた画像形成装置における像担持体上の滑剤量制御方法であって、
    摩耗量測定部により前記第１の像担持体の表面の摩耗量を測定し、前記摩耗量測定部で測定された前記第１の像担持体の摩耗量に基づく、非線形に変動する前記第１の像担持体の削れ性に応じて、供給された滑剤の前記第１の像担持体上の滑剤量を制御する
    像担持体上の滑剤量制御方法。

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