JP2017181880A - 潤滑剤塗布装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外添剤のすり抜けに対して塗布ローラーの汚れを抑制する。【解決手段】感光体２１上に残留する外添剤が添加されたトナーを掻き取るクリーニングブレード３１と、潤滑剤を固形化した潤滑剤棒３４と、感光体２１の回転方向におけるクリーニングブレード３１の下流で、感光体２１及び潤滑剤棒３４に接触するよう配置され、回転によって潤滑剤棒３４から潤滑剤を削り取り、削り取った潤滑剤を感光体２１に塗布する塗布ローラー３３と、潤滑剤棒３４の残量が所定量より多い場合、塗布ローラー３３を感光体２１の回転方向に対して逆方向に回転させるモード１で動作させ、潤滑剤棒３４の残量が所定量以下の場合、塗布ローラー３３を感光体２１の回転方向に対して順方向に回転させるモード２（１）で動作させる制御部と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、潤滑剤塗布装置及び画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成し、静電潜像が形成された感光体にトナーを供給することにより、静電潜像を可視化してトナー像を形成している。このトナー像は、直接又は間接的に用紙に転写され、加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像が形成される。
トナー像を転写した後の感光体表面には未転写のトナー等が残留するため、これらが次の画像形成に悪影響を与えないように、感光体表面はクリーニングされる。感光体表面をクリーニングする手法としては、ゴム等の弾性体からなるクリーニングブレードを感光体表面に摺擦させて、未転写トナー等の付着物を除去するものが一般的に知られている。

しかしながら、クリーニングブレードは、感光体との摺擦を続けると、経時で摩耗し、欠けや変形等が起因してクリーニング性能が低下するという問題がある。
そこで、画像形成装置においては、感光体とクリーニングブレードとの間に働く摩擦抵抗を低減して、クリーニングブレードの摩耗等の不具合を解消するために、潤滑作用を有する潤滑剤を感光体表面に塗布する塗布ローラーを設けた構成が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
潤滑剤は固形であることが一般的であり、塗布ローラーに潤滑剤を押圧させた上で塗布ローラーを回転させることにより、潤滑剤を微粉状に削り取って感光体に塗布している。塗布された潤滑剤は、均しブレード等によって感光体表面に固定される。
また、塗布ローラーを、感光体の回転方向におけるクリーニングブレードの下流側に設けることで（所謂、下流塗布方式）、塗布ローラーがトナーで汚れるのを抑制し、安定した潤滑剤の塗布を行うことができる。

ところで、クリーニングブレードがトナーをクリーニングしやすくするためには、トナーとともにクリーニングブレードに搬送されるトナー以外の微粒子（おもに外添剤）による外添剤静止層が重要である。この外添剤静止層は、クリーニングブレードが感光体に当接して形成された三角領域に外添剤が堆積したものであって、トナーがその三角領域に侵入してくるのを防ぐ役目をしている。

特開２００７−１７８５４５号公報 特開２０１１−１６９９２６号公報

しかしながら、外添剤静止層に堆積した外添剤は、クリーニングブレードと感光体とのニップ部をすり抜けることがある。
そのすり抜け量が適正であれば、クリーニングブレードと感光体の間の摩擦力が高くなることを防止し、クリーニングブレードの摩耗を抑制する機能を期待することもできるが、すり抜け量は、常に一定ではなく、クリーニングブレードの摩耗状態や使用環境等によって変動する。
例えば、クリーニングブレードの摩耗が進んだ場合や低温低湿環境では、すり抜け量が増加する。また、外添剤の供給量が多い場合や、トナーの全体量が多い場合も、押し出し効果によってすり抜け量が増加する。さらに、感光体上の潤滑剤層が減少してくると、トナーや外添剤と感光体との間の摩擦係数が上昇するため、すり抜け量が増加する。

下流塗布方式においては、クリーニングブレードをすり抜けた外添剤は、塗布ローラーまで搬送され、一定量が塗布ローラーによって回収されるが、この回収量が多いと塗布ローラーが汚れ、塗布ローラーが潤滑剤を削り取れなくなる。このため、潤滑剤消費量が減少し、感光体への潤滑剤塗布量が減少する。また、潤滑剤塗布量の減少はクリーニングブレードの外添剤のすり抜けを助長するため、さらに塗布ローラーが汚れ、潤滑剤塗布量が減少するといった悪循環に陥る。
この結果、クリーニングブレードや塗布ローラーを含むユニットの長寿命化が図れないこととなる。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、外添剤のすり抜けに対して塗布ローラーの汚れを抑制することのできる潤滑剤塗布装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明によれば、
像担持体の表面に残留する、外添剤が添加されたトナーを掻き取るクリーニングブレードと、
潤滑剤を固形化した固形潤滑剤を保持する潤滑剤保持部と、
前記像担持体の回転方向における前記クリーニングブレードの下流で、前記像担持体及び前記固形潤滑剤に接触するよう配置され、回転によって前記固形潤滑剤から潤滑剤を削り取り、削り取った潤滑剤を前記像担持体に塗布する塗布ローラーと、
前記固形潤滑剤の残量が所定量より多い場合、前記塗布ローラーを前記像担持体の回転方向に対して逆方向に回転させる第１のモードで動作させ、前記固形潤滑剤の残量が所定量以下の場合、前記塗布ローラーを前記像担持体の回転方向に対して順方向に回転させる第２のモードで動作させる制御部と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、外添剤のすり抜けに対して塗布ローラーの汚れを抑制することができる。これにより、ユニットの長寿命化を図ることができる。

本実施の形態における画像形成装置の制御構成を示す機能ブロック図である。 図１の画像形成装置の要部構成を示す概略図である。 画像形成ユニットの構成を示す概略図である。 クリーニング部の構成を示す概略図である。 塗布ローラーの挙動について説明するための図である。 塗布ローラーの挙動について説明するための図である。 塗布ローラーの挙動について説明するための図である。 塗布ローラーの動作の制御方法を説明する概念図である。 （ａ）は、塗布ローラーの動作モードの具体的な設定値を示す図であり、（ｂ）は、各モードの具体的設定値に対する外添剤回収能力及び滑剤供給能力を示す図である。 塗布ローラーの動作モードの切り替えに用いる作像条件を説明するための図である。 モード２（１）とモード２（２）の切り替えを行う作像条件についての組み合せを示す一例である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。但し、発明の範囲は、図示例に限定されない。

先ず、本実施の形態における画像形成装置１００の全体構成について説明する。
図１は、画像形成装置１００の制御構成を示す機能ブロック図である。図２は、画像形成装置１００の要部構成を示す概略図である。なお、図２においては、共通する構成要素は同一の符号で示している。

図１、図２に示すように、画像形成装置１００は、例えば、給紙部１０と、画像形成部Ｇと、定着部４０と、操作表示部５０と、制御部６０と、記憶部７０と、を備える。

給紙部１０は、複数のトレイ（図示省略）を備え、各トレイには、異なるサイズの用紙Ｐが収容されている。各トレイに収容された用紙Ｐは、所定の搬送経路を通過して画像形成部Ｇに搬送される。

画像形成部Ｇは、例えば、外部装置から送信された画像形成ジョブに基づいて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の各有色トナーによる画像を用紙に形成する。なお、画像形成部Ｇは、用紙にモノクロの画像形成を行う構成としてもよい。

定着部４０は、画像形成部Ｇによりトナー像が形成された用紙を加熱及び加圧して用紙にトナー像を定着する。

操作表示部５０は、表示画面上に各種情報の表示を行う表示部、及びユーザーによる各種指示の入力に使用される操作部を備えている。

制御部６０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。制御部６０のＣＰＵは、記憶部７０に記憶されているシステムプログラムや処理プログラム等の各種プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開されたプログラムに従って、画像形成処理などの各種処理を実行する。

記憶部７０は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）や半導体の不揮発性メモリー等で構成されている。
記憶部７０には、制御部６０で実行されるシステムプログラムや処理プログラムを始めとする各種プログラム、これらのプログラムの実行に必要なデータが記憶されている。例えば、記憶部７０には、画像形成処理の実行に必要な設定情報が記憶されている。

次に、画像形成部Ｇの詳細な構成について説明する。
画像形成部Ｇは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の各有色トナーによる画像を用紙に形成するための画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋと、中間転写体２６と、２次転写ローラー２７と、等を備えている。
画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、同様の構成を有するため、以下、画像形成ユニット２０Ｙにより画像形成ユニットの構成を説明する。

図３は、画像形成ユニット２０Ｙの構成を示す概略図である。
図３に示すように、画像形成ユニット２０Ｙは、図３の矢印Ｂ方向に回転駆動される像担持体であるドラム状の感光体２１と、感光体２１の表面を一様に帯電させる帯電部２２と、帯電部２２により帯電された感光体２１の表面を露光して静電潜像を形成する露光部２３と、露光部２３により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する現像部２４と、感光体２１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２６に転写する一次転写部２５と、転写領域を通過した感光体２１上のトナーを除去するクリーニング部３０と、を備えている。

帯電部２２は、帯電チャージャを用い感光体２１の表面を一定の電位に帯電する。
露光部２３は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体２１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。感光体２１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。

現像部２４は、各色成分の現像剤を収容しており、感光体２１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、現像部２４は、感光体２１と現像領域を介して対向するよう配置された現像スリーブ２４ａを備えている。この現像スリーブ２４ａには、例えば、帯電部２２の帯電極性と同極性の直流現像電圧、または交流電圧に帯電部２２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、これにより、露光部２３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。

ここで、本実施の形態において用いられる現像剤は、トナーと該トナーを帯電するためのキャリアを含んでいる。
トナーとしては、特に限定されず、一般に使用されている公知のトナーを使用することができ、バインダー樹脂中に、着色剤や、必要に応じて荷電制御剤や離型剤等を含有させ、外添剤を処理させたものを使用できる。外添剤はシリカやチタニアといった微粒子の金属酸化物が使用され、大きさは３０ｎｍといった小粒径のものから、１００ｎｍといった比較的大きな粒径のものを使用できる。トナー粒径としては、例えば、３〜１５μｍ程度が好ましいが、これに限定されるものではない。
キャリアとしては、特に限定されず、一般に使用されている公知のキャリアを使用することができ、バインダー型キャリアやコート型キャリアなどが使用できる。キャリア粒径としては、例えば、１５〜１００μｍ程度が好ましいが、これに限定されるものではない。

現像部２４により感光体２１上に形成されたトナー像は、一次転写部２５との間で形成される転写領域に運ばれる。転写領域では一次転写部２５にトナーと逆極性の電圧が印加されており、感光体２１上のトナー像は中間転写体２６上に転写される。

転写領域で中間転写体２６上に転写されずに感光体２１上に残ったトナーはクリーニング部３０に搬送され、クリーニング部３０により回収される。
また、クリーニング部３０により表面のトナーが回収された感光体２１は、再び帯電部２２により帯電され、次の静電潜像が形成されトナー像を形成することを繰り返す。

中間転写体２６は無端状ベルトで構成され、図３の矢印Ａ方向に一定速度で走行する。
中間転写体２６に各色トナー像が順次重ねられて（１次転写されて）形成された中間トナー像は、中間転写体２６が２次転写ローラー２７によって用紙Ｐに圧接されることで用紙Ｐに２次転写される。この後、用紙Ｐは、定着部４０に搬送される。

図４は、クリーニング部３０の構成を示す概略図である。
図４に示すように、クリーニング部３０は、クリーニングブレード３１と、クリーニングブレード３１の略下側に設けられた回収スクリュー３２と、クリーニングブレード３１に対して感光体２１の回転方向における下流側に設けられた塗布ローラー３３と、塗布ローラー３３に対して潤滑剤を供給するための潤滑剤保持部としての潤滑剤棒３４と、潤滑剤棒３４を塗布ローラー３３に対して押圧保持する押圧部３５と、塗布ローラー３３に対して感光体２１の回転方向における下流側に設けられた固定化ブレード３６と、を備えている。
このクリーニング部３０は、制御部６０と共に、潤滑剤塗布装置を構成している。

クリーニングブレード３１は、例えば、ポリウレタンゴムなどの弾性体を平板状に加工したものであって、その先端が感光体２１に摺擦するように設置され、感光体２１の表面に残留する未転写のトナー等の付着物を掻き取って除去するものである。
なお、クリーニングブレード３１と感光体２１のニップ部からは、トナーとともに搬送された外添剤が定常的にすり抜けており、すり抜けた外添剤は、塗布ローラー３３により一部は回収されて塗布ローラー３３を汚染し、滑剤消費量に影響を及ぼすこととなる。
また、クリーニングブレード３１の近傍には、温度検出部として温度検出センサー３１ａが備えられ、クリーニングブレード３１の周辺の温度を検出可能となっている。

回収スクリュー３２は、一方向に回転しており、クリーニングブレード３１で掻き取られて落下したトナーを、図示しない廃トナーボックスまで搬送する。

塗布ローラー３３は、感光体２１にその先端部が接触可能な位置に配置されたロール状のブラシ部材である。塗布ローラー３３は、制御部６０の制御により、感光体２１の回転方向に対して逆方向のカウンター回転、又は感光体２１の回転方向に対して順方向のウィズ回転を行う。

潤滑剤棒３４は、例えば、ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸の粉体の潤滑剤を溶融整形して固形化したものである。潤滑剤棒３４は、塗布ローラー３３の先端部が接触可能な位置に配置され、塗布ローラー３３の回転によって先端部から削り取られる。削り取られた潤滑剤はそのまま感光体２１まで搬送されて感光体２１表面に供給される。

押圧部３５は、例えば、潤滑剤棒３４を塗布ローラー３３の方向に向けて付勢する圧縮バネを備え、潤滑剤棒３４を塗布ローラー３３に対して押圧保持している。
この押圧部３５には、押圧力検知部としての押圧センサー３５ａが備えられ、圧縮バネの力量（潤滑剤棒３４の押圧力）を検知可能となっている。押圧センサー３５ａとしては、例えば、シート状のものやロードセルが使用できる。押圧センサー３５ａの検知結果により、潤滑剤棒３４の残量が検知される。即ち、押圧センサー３５ａの検知する押圧力が所定値以下になった場合、潤滑剤棒３４の残量が所定量以下になったと判断される。

なお、潤滑剤棒３４の残量の検知方法としては、押圧センサー３５ａを用いる手法に限定されるものではない。例えば、潤滑剤棒３４の基端部に、図４の破線で示す残量検知用レバー３５ｂを備え、潤滑剤棒３４の消耗に応じて徐々に移動する残量検知用レバー３５ｂの位置を検知することで潤滑剤棒３４の残量を検知することとしても良い。即ち、残量検知用レバー３５ｂが所定位置に達した場合、潤滑剤棒３４の残量が所定量以下になったと判断される。
また、一般的な変位センサーを用いて連続的に残量を監視してもよく、フォトセンサーを設置して所定の残量になったことを知らせるようにしてもよい。
また、制御部６０が、画像形成した用紙Ｐの枚数に応じて潤滑剤棒３４の残量を推定する構成としても良い。即ち、画像形成した用紙Ｐの枚数をカウントし、その枚数が予め設定した基準枚数に達した場合、制御部６０が、潤滑剤棒３４の残量が所定量以下になったと判断することとしても良い。

固定化ブレード３６は、クリーニングブレード３１と同様に、例えば、ポリウレタンゴムなどの弾性体を平板状に加工したものが用いられる。また、固定化ブレード３６は、感光体２１の表面を引きずることとなる方向に角度を成し、その先端が感光体２１に摺擦するように設置されている。
この固定化ブレード３６は、感光体２１表面に供給された潤滑剤の粉を引き伸ばし、感光体２１表面に成膜させて皮膜（潤滑剤層）を形成するためのものである。
なお、ステアリン酸亜鉛で形成された潤滑剤層は離型性が高く（純水接触角が高く）、摩擦係数が小さいことが特徴であるので、転写性およびクリーニング性がよく、また、感光体２１の減耗も抑制されて長寿命化を図ることができる。

ここで、図５〜図７を用いて、塗布ローラー３３のブラシ繊維の挙動について説明する。

図５は、塗布ローラー３３の回転方向および回転速度に対する、塗布ローラー３３のブラシ繊維の状態を示した模式図である。
図５において、回転速度（θ）は、感光体２１との線速差で示しており、塗布ローラー３３が感光体２１よりも遅い状態をθ＜１、速い状態をθ＞１、同じ状態をθ＝１としている。
また、図５の模式図において、黒塗りの矢印の向きは、感光体２１及び塗布ローラー３３のブラシ繊維の進行方向を示し、黒塗りの矢印の長さは速度を示している。また、白塗りの矢印は、感光体２１から見た塗布ローラー３３のブラシ繊維の相対速度を示している。
図５に示すように、塗布ローラー３３の回転方向がカウンター回転の場合、回転速度によらずブラシ繊維は感光体２１の回転に引きずられる状態（順毛）となる。
一方、ウィズ回転の場合、塗布ローラー３３の回転速度が、感光体２１の回転速度よりも速い状態（θ＞１）では、ブラシ繊維の状態はカウンター回転と同様に感光体２１の回転に引きずられる状態（順毛）となるのに対して、塗布ローラー３３の回転速度が、感光体２１の回転速度よりも遅い状態（θ＜１）では、ブラシ繊維は感光体２１の回転に逆らう状態（逆毛）となる。
また、ウィズ回転において、塗布ローラー３３と感光体２１の回転速度が同一の状態（θ＝１）では、ブラシ繊維は感光体２１に食い込み、乱雑な配置となる。

図６（ａ）は、ウィズ回転において、塗布ローラー３３が感光体２１よりも早い状態（θ＞１）の場合の塗布ローラー３３のブラシ繊維の状態を示す拡大模式図である。また、図６（ｂ）は、ウィズ回転において、塗布ローラー３３が感光体２１よりも遅い状態（θ＜１）の場合の塗布ローラー３３のブラシ繊維の状態を示す拡大模式図である。
図６（ａ）に示すように、θ＞１では、外添剤はブラシ繊維の腹部分に付着するため、塗布ローラー３３の接触出口で外添剤はブラシ繊維に付着したまま離間し、外添剤の回収能力が高くなる。なお、この現象は、相対速度差が大きくなるほど顕著になるので、カウンター回転では、外添剤回収能力がさらに高くなる。
一方、図６（ｂ）に示すように、θ＜１では、外添剤はブラシ繊維の先端に付着する。このため、塗布ローラー３３の接触出口で外添剤を感光体２１に残した状態で離間するので、外添剤回収能力が低くなる。

また、潤滑剤棒３４から削り取った潤滑剤の粉を感光体２１に受け渡す能力（潤滑剤供給能力）についても、上記の挙動に鑑み説明することができる。即ち、滑剤供給能力は、カウンター回転＞ウィズ回転（θ＞１）＞ウィズ回転（θ≦１）となる。

図７は、回転速度（θ）に対する、外添剤回収能力又は潤滑剤供給能力の傾向を示す図である。
この図７に示すデータは、感光体２１の１点に対し、ブラシニップを通過中にブラシ繊維が何本この点に触れたかを試算した結果であり、ブラシ繊維の接触確率を意味する。
また、横軸はブラシの回転速度（θ）であり、縦軸は外添剤回収能力又は潤滑剤供給能力示す指数である。
図７に示すように、ブラシが停止した状態（θ＝０）を起点とし、カウンター回転では、回転速度が増加すると各能力は単調増加する。一方、ウィズ回転では、θ＝１までの範囲では各能力はマイナス側であるが、θ＝１以上で各能力はプラス側に転移し、その後単調増加する。また、各能力の絶対値としてはカウンター回転が高い状態となっており、図６で説明した状態を示していることがわかる。

本実施の形態の画像形成装置１００においては、制御部６０の制御により、上記のような挙動を示す塗布ローラー３３の回転方向及び回転速度を切り替えられるようになっている。
具体的には、制御部６０は、クリーニング部３０の使用状態に応じて、塗布ローラー３３の動作をモード１、モード２（第１制御）、モード２（第２制御）の３つのモードで切り替える。なお、以下の説明において、モード２（第１制御）を、モード２（１）と記載し、モード２（第２制御）を、モード２（２）と記載する。

図８は、本実施の形態で行われるモード切り替えを説明する概念図である。
また、図９（ａ）は、各モードの具体的な設定値の一例を示す図であり、図９（ｂ）は、各モードの具体的設定値に対する外添剤回収能力及び潤滑剤供給能力を説明するための図である。

図８に示すように、制御部６０は、潤滑剤棒３４の残量に応じて判断されるクリーニング部３０の新品状態からの使用前半においてはモード１とし、クリーニング部３０の使用後半においては作像条件に応じてモード２（１）とモード２（２）を可逆的に切り替える。
図９（ａ）（ｂ）に示すように、モード１では、塗布ローラー３３はカウンター回転で、その回転速度（θ）はθ≦１である。また、モード２（１）では、塗布ローラー３３はウィズ回転で、その回転速度（θ）はθ＞１である。また、モード２（２）では、塗布ローラー３３はウィズ回転で、その回転速度（θ）はθ≦１である。
図９（ａ）では、具体的な回転速度（θ）として、モード１とモード２（２）が０．５（θ≦１）、モード２（１）は１．３（θ＞１）となっている。

ここで、モード１は、クリーニング部３０の使用前半において、クリーニングブレード３１の摩耗が小さく外添剤のすり抜けが少ないこと、また、使用初期であるため潤滑剤押圧力も高いことを考慮して行われる制御である。モード１では、潤滑剤供給能力が相対的に大きいカウンター回転を行い、無駄な潤滑剤消費を抑えるため塗布ローラー３３の回転速度を小さくする。これにより、潤滑剤消費量が抑えられ、モード２（１）に切り替えるタイミングを遅らせる効果も期待できる。

また、モード２（１）は、クリーニング部３０の使用後半において、クリーニングブレード３１の摩耗が進行して外添剤のすり抜け量が増加したこと、また、潤滑剤の消耗によって潤滑剤押圧力が減少したことを考慮して行われる制御である。モード２（１）では、塗布ローラー３３の回転速度を感光体２１の回転速度より上げたウィズ回転を行い、外添剤回収能力及び潤滑剤消費量を確保する。

また、モード２（２）は、クリーニング部３０の使用後半のクリーニングブレード３１の摩耗が進行した状態において、作像条件によって外添剤のすり抜け量が異常に増加することを考慮して行われる制御である。
外添剤のすり抜け量が異常に増加した場合、塗布ローラー３３の回転速度を下げて外添剤回収性が一番小さい設定（θ≦1、好ましくはθ＝０．５）とすることで、塗布ローラー３３が外添剤で汚れるのを防止する。なお、モード２（２）とする作像条件の詳細は後述する。

モード１からモード２（１）への切り替えについて詳細に説明する。
潤滑剤棒３４の残量が減ることで潤滑剤押圧力は減少する。潤滑剤押圧力が減少すると潤滑剤消費量もほぼ比例的に減少するので、塗布ローラー３３の回転速度がそのままの設定では潤滑剤塗布量が減少する。
これを解決するため、一般的には塗布ローラー３３の回転速度を上げることで潤滑剤消費量を確保することが行われている。しかし、カウンター回転のまま塗布ローラー３３の回転速度を上げると、外添剤回収能力が高くなってしまい、すり抜けてきた外添剤を回収し過ぎて汚れとなり、その結果、潤滑剤消費量が確保できなくなる。
このため、塗布ローラー３３の回転速度を上げると同時に、塗布ローラー３３の回転方向をカウンターからウィズに切り替えている。
なお、クリーニング部３０が新品の状態からウィズ回転で設定してしまうと、潤滑剤供給能力が低いので、潤滑剤塗布量を確保するために潤滑剤押圧力を高くするか塗布ローラー３３の回転速度を高くする必要がある。しかし、使用前半はクリーニングブレード３１の摩耗が少なく、外添剤のすり抜けが少ないことから、塗布ローラー３３の汚れは無視することができるので、異常に潤滑剤消費量が増えて無駄に消費してしまう。
従って、潤滑剤棒３４の残量に応じて、モード１からモード２（１）へ切り替えることで、潤滑剤の無駄な消費を抑えつつ、潤滑剤塗布量を確保することが可能になる。

次に、モード２（１）とモード２（２）の切り替えについて詳細に説明する。
モード２（１）とモード２（２）の切り替えは、作像条件に応じて行われる。モード２（１）は通常の作像時、モード２（２）は外添剤のすり抜けが異常に多くなる作像時である。
モード２（２）において、塗布ローラー３３の回転方向は、モード２（１）と同様のウィズ回転であるが、回転速度は０．５（θ≦１）である。この設定は、外添剤回収能力が最も低くなる設定条件である。モード２（２）は外添剤が異常にすり抜けるような作像条件であり、外添剤回収能力を下げることで塗布ローラー３３の汚れを回避し、その後通常の作像条件に戻ったときに潤滑剤消費量を確保するためのモードである。

ここで、モード２（１）とモード２（２）の切り替えが実行される作像条件について説明する。
外添剤はトナーに処方されており、トナーとともに移動してクリーニング部３０に到達する。そのため、感光体２１に形成されるトナー像によって外添剤の到達量が異なる。

具体的には、外添剤のクリーニング部３０への到達量は、用紙搬送方向の画像面積率に影響される。
例えば、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、用紙搬送方向に沿った縦帯がある場合、用紙搬送方向の画像面積率は１００％となる。一方、例えば、図１０（ｃ）に示すように、用紙搬送方向の一部しか画像がない場合、用紙搬送方向の画像面積率は低くなる。
図１０（ａ）（ｂ）に示すように、用紙搬送方向の画像面積率が所定値以上の画像パターンでは、その縦帯部に対応するためクリーニング部３０には大量の外添剤が到達することとなる。

また、外添剤のクリーニング部３０への到達量は、用紙Ｐに対する全体の画像面積率にも影響される。
全体の画像面積率が小さい場合、多くのトナーは現像部２４中に長時間滞留することになり、撹拌により、より多くのストレスを受け、外添剤の離脱量が大きくなる。一方、全体の画像面積率が大きい場合、現像部２４に補給された直後に近い状態でクリーニング部３０に到達する。
即ち、全体の画像面積率が大きいと、クリーニング部３０には大量の外添剤が到達することとなる。

また、クリーニングブレード３１の周辺温度は、外添剤のすり抜け量に影響を与える。
即ち、低温環境ではクリーニングブレード３１の反発弾性が小さくなり、復元力を失ったクリーニングブレード３１は外添剤の突入を阻止しにくくなるため、周辺温度が低くなると外添剤のすり抜け量が増加する。

以上より、本実施の形態では、用紙搬送方向に対する画像面積率及び用紙全体に対する画像面積率を組み合わせて作像条件を設定しており、用紙搬送方向に対する画像面積率及び用紙全体に対する画像面積率がともに所定値未満の場合は、モード２（１）とし、これらがともに所定値以上の場合は、モード２（２）としている。
更に、用紙搬送方向に対する画像面積率及び用紙全体に対する画像面積率のどちらか一方が所定値以上の場合、クリーニングブレード３１の周辺温度を検出し、当該周辺温度が所定温度以上の場合は、モード２（１）とし、当該周辺温度が所定温度未満の場合は、モード２（２）としている。

図１１は、モード２（１）とモード２（２）の切り替えを行う作像条件についての具体的な組み合せを示す一例である。なお、図１１における作像条件の数値は一例であって、これに限定されるものではない。
図１１では、用紙搬送方向の画像面積率に対して７５％、全体の画像面積率に対して５０％を基準とし、温度は１５℃を基準としている。
用紙搬送方向の画像面積率および全体の画像面積率のどちらも基準値に満たないときはモード２（１）とし、どちらも基準値以上のときはモード２（２）としている。また、それ以外のときは、１５℃以上でモード２（１）、１５℃未満でモード２（２）としている。

以上のように、本実施の形態によれば、感光体２１上に残留する外添剤が添加されたトナーを掻き取るクリーニングブレード３１と、潤滑剤を固形化した潤滑剤棒３４と、感光体２１の回転方向におけるクリーニングブレード３１の下流で、感光体２１及び潤滑剤棒３４に接触するよう配置され、回転によって潤滑剤棒３４から潤滑剤を削り取り、削り取った潤滑剤を感光体２１に塗布する塗布ローラー３３と、潤滑剤棒３４の残量が所定量より多い場合、塗布ローラー３３を感光体２１の回転方向に対して逆方向に回転させるモード１で動作させ、潤滑剤棒３４の残量が所定量以下の場合、塗布ローラー３３を感光体２１の回転方向に対して順方向に回転させるモード２（１）で動作させる制御部６０と、を備える。
このため、潤滑剤棒３４の残量に応じてモード１とモード２（１）を切り替えることで、クリーニングブレード３１の摩耗により悪化する外添剤のすり抜けに対して塗布ローラー３３の汚れを効果的に抑制することができる。よって、長期に安定したクリーニング性を維持し、クリーニング部３０の長寿命化を図ることができる。

また、本実施の形態によれば、モード１における塗布ローラー３３の回転速度は、感光体２１の回転速度以下であり、モード２（１）における塗布ローラー３３の回転速度は、感光体２１の回転速度より速い。
このため、モード１においては、塗布ローラー３３は、カウンター回転でその回転速度が感光体２１の回転速度以下であるため、潤滑剤の無駄な消費を抑えることができ、モード２（１）に切り替えるタイミングを遅らせることができる。
また、モード２（１）においては、塗布ローラー３３は、ウィズ回転でその回転速度が感光体２１の回転速度より速いため、滑剤消費量を上げ、滑剤塗布量を確保することができる。

また、本実施の形態によれば、制御部６０は、塗布ローラー３３をモード２（１）で動作させている場合、感光体２１に形成されるトナー像の作像条件に応じて、塗布ローラー３３の回転速度を感光体２１の回転速度以下に切り替える。
このため、作像条件によって外添剤のすり抜け量が異常に増加したと考えられる場合に、塗布ローラー３３が外添剤で汚れるのを防止することができる。

また、本実施の形態によれば、作像条件は、用紙全体に対する画像面積率及び用紙搬送方向に対する画像面積率の組み合わせであり、制御部６０は、用紙全体に対する画像面積率及び用紙搬送方向に対する画像面積率がともに所定値未満の場合は、モード２（１）とし、用紙全体に対する画像面積率及び用紙搬送方向に対する画像面積率がともに所定値以上の場合は、モード２（２）とする。
このため、用紙全体に対する画像面積率及び用紙搬送方向に対する画像面積率の組み合わせにより、外添剤のすり抜け量が異常に増加したと考えられる場合に、塗布ローラー３３が外添剤で汚れるのを防止することができる。

また、本実施の形態によれば、クリーニングブレード３１の周辺の温度を検出する温度検出センサー３１ａを備え、制御部６０は、用紙全体に対する画像面積率及び用紙搬送方向に対する画像面積率のどちらか一方が所定値以上の場合、温度検出センサー３１ａによりクリーニングブレード３１の周辺の温度を検出し、検出した温度が所定温度以上の場合は、モード２（１）とし、所定温度未満の場合はモード２（２）とする。
このため、クリーニングブレード３１の周辺の温度に応じて、モード２（１）とモード２（２）を適切に切り替えることができる。

また、本実施の形態によれば、潤滑剤棒３４の消耗と共に移動する残量検知用レバー３５ｂを備え、制御部６０は、残量検知用レバー３５ｂの位置が所定位置に達した場合、潤滑剤棒３４の残量が所定量以下になったと判断する。
このため、簡単な装置構成で、潤滑剤棒３４の消耗を検知することができる。

また、本実施の形態によれば、潤滑剤棒３４を塗布ローラー３３に押圧する押圧部３５と、押圧部３５の押圧力を検知する押圧センサー３５ａと、を備え、制御部６０は、押圧センサー３５ａの押圧力が所定値以下になった場合、潤滑剤棒３４の残量が所定量以下になったと判断する。
このため、簡単な装置構成で、潤滑剤棒３４の消耗を検知することができる。

また、本実施の形態によれば、押圧部３５は、潤滑剤棒３４を塗布ローラー３３の方向に向けて付勢する圧縮バネである。
このため、各部材の配置の自由度を高くすることができる。

なお、上記実施の形態においては、モード１からモード２（２）まで切り替えられる構成を例示して説明したが、モード２（２）への切り替えは行わない構成としても良い。

また、上記実施の形態においては、モード１においては、無駄な滑剤消費を抑える観点から、塗布ローラー３３の回転速度が感光体２１の回転速度以下であることとして説明したが、塗布ローラー３３の回転速度を感光体２１の回転速度より速くしても良い。

また、上記実施の形態においては、クリーニングブレード周辺の温度によりモード２（１）とモード２（２）を切り替える構成を例示して説明したが、温度によるモード切り替えは行わない構成としても良い。

また、上記実施の形態においては、潤滑剤棒３４を塗布ローラー３３に対してバネで押圧する構成を例示して説明したが、これ以外にも、潤滑剤棒３４を塗布ローラー３３の略上方に配置し、潤滑剤棒３４を塗布ローラー３３に対して自重で押圧する構成としても良い。かかる構成であっても、潤滑剤棒３４が減少してくると重量が減るため、押圧力が減少する。

１００ 画像形成装置
１０ 給紙部
Ｇ 画像形成部
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ 画像形成ユニット
２１ 感光体（像担持体）
２２ 帯電部
２３ 露光部
２４ 現像部
２４ａ 現像スリーブ
２５ 一次転写部
２６ 中間転写体
２７ 次転写ローラー
３０ クリーニング部（潤滑剤塗布装置）
３１ クリーニングブレード
３１ａ 温度検出センサー（温度検出部）
３２ 回収スクリュー
３３ 塗布ローラー
３４ 潤滑剤棒（潤滑剤保持部）
３５ 押圧部
３５ａ 押圧センサー（押圧力検知部）
３５ｂ 残量検知用レバー
３６ 固定化ブレード
４０ 定着部
５０ 操作表示部
６０ 制御部（潤滑剤塗布装置）
７０ 記憶部
Ｐ 用紙

Claims (9)

1. 像担持体の表面に残留する、外添剤が添加されたトナーを掻き取るクリーニングブレードと、
   潤滑剤を固形化した固形潤滑剤を保持する潤滑剤保持部と、
   前記像担持体の回転方向における前記クリーニングブレードの下流で、前記像担持体及び前記固形潤滑剤に接触するよう配置され、回転によって前記固形潤滑剤から潤滑剤を削り取り、削り取った潤滑剤を前記像担持体に塗布する塗布ローラーと、
   前記固形潤滑剤の残量が所定量より多い場合、前記塗布ローラーを前記像担持体の回転方向に対して逆方向に回転させる第１のモードで動作させ、前記固形潤滑剤の残量が所定量以下の場合、前記塗布ローラーを前記像担持体の回転方向に対して順方向に回転させる第２のモードで動作させる制御部と、
   を備えることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
2. 前記第１のモードにおける前記塗布ローラーの回転速度は、前記像担持体の回転速度以下であり、前記第２のモードにおける前記塗布ローラーの回転速度は、前記像担持体の回転速度より速いことを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤塗布装置。
3. 前記制御部は、
   前記塗布ローラーを前記第２のモードで動作させている場合、
   前記像担持体に形成されるトナー像の作像条件に応じて、前記塗布ローラーの回転速度を前記像担持体の回転速度以下に切り替えることを特徴とする請求項２に記載の潤滑剤塗布装置。
4. 前記作像条件は、用紙全体に対する画像面積率及び用紙搬送方向に対する画像面積率の組み合わせであり、
   前記制御部は、
   用紙全体に対する画像面積率及び用紙搬送方向に対する画像面積率がともに所定値未満の場合は、前記塗布ローラーの回転速度を前記像担持体の回転速度より速くし、
   用紙全体に対する画像面積率及び用紙搬送方向に対する画像面積率がともに所定値以上の場合は、前記塗布ローラーの回転速度を前記像担持体の回転速度以下にすることを特徴とする請求項３に記載の潤滑剤塗布装置。
5. 前記クリーニングブレードの周辺温度を検出する温度検出部を備え、
   前記制御部は、
   用紙全体に対する画像面積率及び用紙搬送方向に対する画像面積率のどちらか一方が所定値以上の場合、前記温度検出部により前記クリーニングブレードの周辺温度を検出し、
   検出した温度が所定温度以上の場合は、前記塗布ローラーの回転速度を前記像担持体の回転速度より速くし、
   検出した温度が所定温度未満の場合は、前記塗布ローラーの回転速度を前記像担持体の回転速度以下にすることを特徴とする請求項４に記載の潤滑剤塗布装置。
6. 前記固形潤滑剤の消耗と共に移動する残量検知用レバーを備え、
   前記制御部は、前記残量検知用レバーの位置が所定位置に達した場合、前記固形潤滑剤の残量が所定量以下になったと判断することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の潤滑剤塗布装置。
7. 前記固形潤滑剤を前記塗布ローラーに押圧する押圧部と、
   前記押圧部の押圧力を検知する押圧力検知部と、を備え、
   前記制御部は、前記押圧力検知部の押圧力が所定値以下になった場合、前記固形潤滑剤の残量が所定量以下になったと判断することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の潤滑剤塗布装置。
8. 前記押圧部は、前記固形潤滑剤を前記塗布ローラーの方向に向けて付勢する圧縮バネであることを特徴とする請求項７に記載の潤滑剤塗布装置。
9. 請求項１〜８の何れか１項に記載の潤滑剤塗布装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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