JP2018128522A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体ドラム上の劣化滑剤を効率的に回収し、劣化滑剤に起因する画像不良を抑制可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体ドラム４１と、転写装置４５と、クリーニングブレード４６と、感光体ドラムに当接して回転することで付着したトナーを回収するブラシ４７１と、感光体ドラムに滑剤を供給するトナー回収滑剤塗布機構４７と、制御部１０と、を備え、制御部は、ブラシの表面が、感光体ドラムとの接点において感光体ドラムの表面の進行方向と同方向に進行するようにブラシを回転させる第１のモードと、ブラシの表面が、感光体ドラムとの接点において感光体ドラムの表面の進行方向と逆方向に進行するように回転させる第２のモードとを実行可能に構成され、第２のモード時におけるブラシに付着したトナー量を、第１のモード時よりも増加させる。【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式による画像形成装置において、像担持体上の未転写トナーや転写残トナー等の残留トナーを除去するための手段として、例えば、弾性体からなる平板状のクリーニングブレードを像担持体の表面に当接し、これにより像担持体上の残留トナーを除去するブレードクリーニング方式のクリーニングブレードが知られている。

近年、電子写真方式による画像形成装置においては、高画質化の観点からトナー粒子の小粒径化の要請があり、このようなトナー粒子を得る方法として、例えば乳化重合法や懸濁重合法等の重合法が利用されている。しかし、トナー粒子の小粒径化に伴ってトナー粒子と像担持体との付着力が大きくなるために、像担持体上の残留トナーの除去が困難になる。特に、重合法により製造されたいわゆる重合トナーを用いた場合には、トナー粒子の形状が球形に近いものとなるため、トナー粒子が像担持体上で転がりクリーニングブレードを通りぬける、いわゆる「スリヌケ」と呼ばれるクリーニング不良が発生しやすくなり、像担持体上の残留トナーの除去が一層困難になる、という問題がある。さらに、ブレードをすり抜けたトナーを核としてトナーの凝集物が像担持体上に形成され、ベタ画像印字部に粒状の白抜け（粒状ノイズ）が発生する場合もある。

このような「スリヌケ」や「粒状ノイズ」といった品質問題に対応するために現状では像担持体上に滑剤を供給し、トナー粒子と像担持体との付着力を低下させた状態でクリーニングを行っている。像担持体上に滑剤を供給する方法としては、滑剤を棒状に固めた固形滑剤にブラシを当接しブラシで滑剤を掻き取り、像担持体表面に供給する滑剤塗布方式と、潤滑性外添剤（滑剤）を含むトナーによりトナー画像を形成し、滑剤を供給するトナー外添方式がある。

ここで、像担持体上に供給された滑剤は主に帯電工程による放電劣化、および放電生成物の付着により変質する。滑剤が放電劣化すると水溶性となり抵抗値が低下し、放電生成物も親水性のため同様に抵抗値が低くなる。よって劣化滑剤、放電生成物の量が増加すると「画像流れ」と呼ばれる画像ノイズの発生に繋がってしまう。
また、滑剤は放電劣化すると摩擦係数が上がるため、クリーニング負荷の増大によりクリーニング不良、クリーニングブレードの異常摩耗が発生する場合がある。
よって画質安定性、クリーニングブレード寿命の観点から、劣化滑剤、放電生成物の増加を防ぐために所定のタイミングで劣化滑剤、放電生成物を回収する必要がある。

放電生成物については滑剤ごと回収すれば良いが、劣化滑剤については、トナーの荷電量の増加によって回収性を向上させる技術が開示されている（例えば、特許文献１）。即ち、像担持体上に付着した劣化滑剤を除去するため、荷電量調整手段によって像担持体上の転写残トナーの帯電量を増加させ、像担持体とトナーの静電的付着力を高め、クリーニングブレードによる回収時に、像担持体とトナーとの間に働く摩擦力を増加させる。これにより滑剤の回収に働く力を増加させ、滑剤の回収量を大きくするものである。

特開２０１６−１１４９１５号公報

しかしながら、特許文献１のようにトナーの荷電量を増加させる構成では、クリーニングブレードの負荷が増大し、クリーニングブレードの摩耗が促進されてしまうおそれがある。また、荷電量の増加に伴い帯電装置における放電が促進されるため、オゾン発生量の増加が懸念される。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、感光体ドラム上の劣化滑剤を効率的に回収し、劣化滑剤に起因する画像不良を抑制可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を達成するため、請求項１に記載の画像形成装置は、
用紙に転写するトナー画像を担持する像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー画像を用紙に転写させる転写手段と、
前記像担持体に付着したトナー及び劣化滑剤を清掃除去する清掃手段と、
前記像担持体の回転方向において、前記転写手段の下流側かつ前記清掃手段の上流側に配置され、前記像担持体に当接して回転することで付着したトナーを回収する第１回収部材と、
前記像担持体の回転方向において、前記転写手段の下流側に配置され、前記像担持体に滑剤を供給する供給手段と、
前記像担持体上の滑剤量を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記第１回収部材の表面が、前記像担持体との接点において前記像担持体の表面の進行方向と同方向に進行するように前記第１回収部材を回転させる第１のモードと、
前記第１回収部材の表面が、前記像担持体との接点において前記像担持体の表面の進行方向と逆方向に進行するように回転させる第２のモードとを実行可能に構成され、
前記第１回収部材に付着されるトナー量を、前記第１のモード時よりも前記第２のモード時の方が多くなるように制御する
ことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、用紙に画像を形成する際に前記第１のモードを実行し、所定の枚数の用紙に画像が形成される毎に、前記第２のモードに切り替えて実行することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、
画像形成装置内の湿度を検出する湿度検出手段を備え、
前記制御手段は、前記湿度検出手段によって検出された湿度に応じて前記所定の枚数を増減させることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記第２のモード時に、前記像担持体の軸方向全域に亘るベタ画像を形成することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、
前記第１回収部材に当接して回転することで、前記第１回収部材に付着したトナーを回収する第２回収部材を備え、
前記制御手段は、前記第１のモード時に前記第２回収部材を回転させ、前記第２のモード時に前記第２回収部材の回転を停止させることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、
前記第１回収部材に当接して回転することで、前記第１回収部材に付着したトナーを回収する第２回収部材を備え、
前記制御手段は、前記第１のモード時に前記第２回収部材をグランド接続又は前記像担持体上のトナーと逆極性の電圧を印加し、前記第２のモード時に前記第２回収部材をフローティング又は前記像担持体上のトナーと同極性の電圧を印加することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項４から６のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記第２のモード時の転写効率を、前記第１のモード時よりも低下させることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項４から７のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記像担持体を帯電させる帯電手段と、
前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、を備え
前記制御手段は、前記第２のモード時に前記帯電手段及び前記露光手段の出力を停止した状態で前記ベタ画像を形成することを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記第２のモードを終了後に、前記供給手段によって前記像担持体に滑剤を供給させる第３のモードを実施することを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の画像形成装置において、
前記像担持体を帯電させる帯電手段と、
前記像担持体にトナー画像を現像する現像手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第３のモード時に、
前記帯電手段の出力を停止し、
前記転写手段の出力を停止して前記像担持体から離間させ、
前記現像手段に背景部電位を印加して画像面積率０％の画像を現像させ、
前記像担持体及び前記供給手段を駆動させる
ことを特徴とする。

本発明によれば、感光体ドラム上の劣化滑剤を効率的に回収し、劣化滑剤に起因する画像不良を抑制可能な画像形成装置を提供することができる。

本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 画像形成装置の主要な機能構成を示すブロック図である。 画像形成部の概略構成の一例を示す図である。 ブラシによる滑剤回収性を説明する図である。 ブラシによる滑剤回収性を説明する図である。 本発明に係る画像形成装置の動作を示すフローチャートである。 滑剤回収モード時の動作を示すフローチャートである。 滑剤供給モード時の動作を示すフローチャートである。 画像形成部の概略構成の一例を示す図である。 画像形成部の概略構成の一例を示す図である。

以下、本発明の画像形成装置に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明の実施形態ではカラーの画像形成装置を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばモノクロの画像形成装置に適用することも可能である。

［画像形成装置１の構成］
図１は、本発明の実施形態である画像形成装置１の概略構成を示す図である。図２は、画像形成装置１の主要な機能構成を示すブロック図である。
図１及び図２に示すように、画像形成装置１は自動原稿搬送部２と、スキャナー部３と、画像形成部４と、給紙部５と、記憶部６と、操作表示部７と、湿度検出器８と、制御部１０と、を備えて構成されている。

自動原稿搬送部２は、原稿Ｄを載置する載置トレイ、原稿Ｄを搬送する機構及び搬送ローラー等を備えて構成され、原稿Ｄを所定の搬送路に搬送する。
スキャナー部３は、光源や反射鏡等の光学系を備えて構成され、所定の搬送路を搬送された原稿Ｄ又はプラテンガラスに載置された原稿Ｄに光源を照射し、反射光を受光する。また、スキャナー部３は、受光した反射光を電気信号に変換して制御部１０に出力する。

画像形成部４は、イエロー作像部Ｙと、マゼンタ作像部Ｍと、シアン作像部Ｃと、ブラック作像部Ｋと、定着装置Ｆと、を備えて構成されている。

図３は、画像形成部４の概略構成を示す図である。
各作像部は、図中ａ方向に回転駆動されるドラム状の感光体ドラム４１（像担持体）と、この感光体ドラム４１の表面を一様に帯電させる帯電装置４２（帯電手段）と、この帯電装置４２により帯電された感光体ドラム４１の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置４３（露光手段）と、この露光装置４３により形成された静電潜像を、トナーを含む現像剤４４２を用いて可視像化する現像装置４４（現像手段）と、感光体ドラム４１上に形成されたトナー画像を用紙に転写させる転写装置４５（転写手段）と、転写領域を通過した感光体ドラム４１上のトナーを除去するクリーニングブレード４６（清掃手段）と、感光体ドラム４１の表面に付着したトナーを回収しながら滑剤を塗布するトナー回収滑剤塗布機構４７（供給手段）と、感光体ドラム４１上の潜像の消去を行うイレーサー４８と、を備え、感光体ドラム４１上に形成されたトナー画像を図中ｂ方向に移動する中間転写ベルト４５１に１次転写する。
中間転写ベルト４５１に転写されたトナー画像は、図示しない２次転写位置で記録材に転写され、その後定着装置Ｆに搬送され、記録体上に定着される。

感光体ドラム４１は、例えば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よりなり、感光層を構成する樹脂として、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４２としては帯電ローラーを用い感光体ドラム４１を一定の電位に帯電する。なお、帯電装置４２にはコロトロン帯電器、スコロトロン帯電器などを用いることも可能である。
帯電装置４２による帯電後、レーザー等の露光装置４３により感光体ドラム４１の表面には静電潜像が形成される。

現像装置４４は、感光体ドラム４１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４４１を備えている。この現像スリーブ４４１には、例えば、帯電装置４２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４２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、露光装置４３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。

なお、現像装置４４に用いる現像剤４４２には、トナーとトナーを帯電するためのキャリアが含まれる。トナーとしては、特に限定されず一般に用いられている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、外添剤を使用したものを利用できる。トナー粒径としては特に限定されないが、３〜１５μｍが好ましい。

現像装置４４により感光体ドラム４１上に形成されたトナー画像は、感光体ドラム４１と転写装置４５とが形成する転写領域に運ばれる。転写装置４５は中間転写ベルト４５１と転写ローラー４５２を備え、転写領域では、転写ローラー４５２にトナーと逆極性の電圧が印加されており、感光体ドラム４１上のトナー画像は中間転写ベルト４５１上に転写される。
なお、転写装置４５は、感光体ドラム４１と転写装置４５を接触状態又は離間状態に移動させる、図示しない駆動機構を備える。

感光体ドラム４１の回転方向において、中間転写ベルト４５１との接触部の下流側かつクリーニングブレード４６の上流側には、感光体ドラム４１に滑剤を塗布するためのトナー回収滑剤塗布機構４７が設置されている。トナー回収滑剤塗布機構４７は、少なくともブラシ４７１と、固形滑剤４７２と、ブラシクリーニング部材４７３と、を備える。

ブラシ４７１は固形滑剤４７２と感光体ドラム４１の両方に当接するよう設置され、固形滑剤４７２から削り出した滑剤粒子を感光体ドラム４１に供給する。その際、当接圧によって感光体ドラム４１表面上のトナー及び外添剤を回収する、第１回収部材としての役割も担っている。なお、ブラシ４７１の代わりに、スポンジ等を用いることもできる。

ブラシ４７１の回転方向は感光体ドラム４１に対してウィズ方向（感光体ドラム４１との接点において、表面が同方向に移動する方向）、カウンター方向（感光体ドラム４１との接点において、表面が逆方向に移動する方向）のいずれでもよいが、ウィズ方向が好ましい。これは、感光体ドラム４１へのダメージ、駆動トルク、フリッキング性（ブラシクリーニング部材４７３によるブラシ４７１からのトナー払落し性、ブラシ４７１の速度がより速い方が有利、感光体ドラム４１からの転写残トナー回収性および感光体ドラム４１への滑剤供給性を同等とする場合カウンターよりもウィズの方がブラシ４７１の速度は速くなる）に関してウィズ方向の方が有利であるからである。図３はウィズ方向の構成を示している。
ブラシ４７１の回転速度については、モーターの回転数を変えることで制御する構成となっている。回転数を上げると滑剤の塗布量が増え、下げると塗布量が減る。また回転数を上げると感光体ドラム４１からのトナー・外添剤の回収量が増え、下げるとトナー・外添剤の回収量が減る。

固形滑剤４７２の材料としては、感光体ドラム４１表面に塗布可能でその表面エネルギーを低下させてトナーと感光体ドラム４１の付着力を低減できる材料を選択する。例として脂肪酸金属塩、フッ素系樹脂等が挙げられ、これらは単独または２種類以上を混合して用いることもできる。特に、脂肪酸金属塩が好ましい。脂肪酸金属塩としては、脂肪酸としては、直鎖状の炭化水素が好ましく、例えば、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等が好ましく、ステアリン酸が一層好ましい。金属としては、リチウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、セリウム、チタン、鉄などが挙げられる。これらの中で、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸鉄などが好ましく、とくに、ステアリン酸亜鉛がもっとも好ましい。上記の材料を溶融して成形する、若しくは上記材料の粒子を圧縮成型することで、ブラシ４７１で削り出すことが可能な形状に整え、固形滑剤４７２として使用する。

ブラシ４７１の回転方向の、感光体ドラム４１との当接位置より下流側かつ固形滑剤４７２との当接位置より上流側に、ブラシクリーニング部材４７３が配置されている。ブラシクリーニング部材４７３は、第２回収部材として機能し、感光体ドラム４１との当接により、ブラシ４７１が感光体ドラム４１から回収したトナーや外添剤をブラシ４７１表面から回収する。ブラシ４７１表面がクリーニングされることにより、次回の固形滑剤４７２からの削り出しと、感光体ドラム４１からのトナー・外添剤の回収を確実に実行する。
ブラシクリーニング部材４７３は、ブラシ４７１に接触するＳＵＳ等の金属から成る回転部材であり、ブラシクリーニング部材４７３表面からトナー、外添剤を剥離するスクレーパー４７４が当接されている。通常画像形成時、ブラシクリーニング部材４７３は、ブラシ４７１に対してカウンター方向に回転しており、トナーと逆極性あるいはグランド（ＧＮＤ）接続されている。よって機械的、電気的にブラシ４７１からトナー、外添剤を回収する事が可能となる。

ブラシ４７１の感光体ドラム４１回転方向下流側には、図示しない滑剤固定化部材を設けても良い。滑剤固定化部材はブラシ４７１によって感光体ドラム４１上へ供給された滑剤をさらに感光体上に延展塗布するとともに過剰な滑剤粒子を排除する目的で設置される。滑剤固定化部材の材質としてはクリーニングブレード４６と同様に、弾性体よりなる平板状のブレードが代表的である。図３ようにクリーニングブレード４６の上流側にトナー回収滑剤塗布機構４７を設置する場合には、クリーニングブレード４６が滑剤固定化部材の役割を果たすこともある。

転写領域で中間転写ベルト４５１上に転写されずに感光体ドラム４１上に残った転写残トナーは、一部がブラシ４７１によって回収された後、弾性体よりなる平板状のクリーニングブレード４６により回収される。クリーニングブレード４６により表面のトナーが回収された感光体ドラム４１は、再び帯電装置４２により帯電され、次の静電潜像が形成されトナー画像を形成することを繰り返す。
クリーニングブレード４６の物性としては、反発弾性率や硬度が重要であり、反発弾性は温度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°であることが好ましく、特に好ましくは６０〜８０°である。ＪＩＳ Ａ硬度が２０°より小さい場合には、クリーニングブレード４６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°より大きい場合には、感光体ドラム４１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「スリヌケ」が発生しやすくなる。

クリーニングブレード４６と帯電装置４２との間にはイレーサー４８が設置される。これにより、次の画像形成前に潜像は完全に消去され、次回の画像形成が確実に行われる。イレーサー４８は、ＬＥＤ等の露光手段である。

給紙部５は、複数の給紙トレイ５１〜５３を備えて構成され、各給紙トレイ５１〜５３に種類の異なる複数の用紙Ｐを収容する。給紙部５は、所定の搬送路により収容される用紙Ｐを画像形成部４に給紙する。

記憶部６は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、半導体メモリなどにより構成され、プログラムデータや各種設定データ等のデータを制御部１０から読み書き可能に記憶する。また、記憶部６は、後述するように予め実験により求めておいた機内湿度に応じた画像流れ発生枚数等を記憶している。

操作表示部７は、例えば、タッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）で構成され、表示部７１及び操作部７２として機能する。
表示部７１は、制御部１０から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、各機能の動作状況等の表示を行う。また、ユーザーによるタッチ操作を受け付けて、操作信号を制御部１０に出力する。
操作部７２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１０に出力する。ユーザーは、操作表示部７を操作して、画質設定、倍率設定、応用設定、出力設定及び用紙設定等の画像形成に関する設定、用紙搬送指示、並びに装置の停止操作などを行うことができる。

湿度検出器８は、制御部１０による制御下で、画像形成装置１内の湿度を検出する。湿度検出器８としては、例えば、高分子抵抗式湿度センサー等を用いることができる。

制御部１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えて構成され、ＣＰＵはＲＯＭに記憶されている各種プログラムをＲＡＭに展開し、展開された各種プログラムと協働して、自動原稿搬送部２、スキャナー部３、画像形成部４、給紙部５、記憶部６、操作表示部７、湿度検出器８等の画像形成装置１の各部の動作を統括的に制御する（図２参照）。例えば、制御部１０は、スキャナー部３からの電気信号を入力して各種画像処理を行い、画像処理により生成されたＹＭＣＫ各色の画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋを画像形成部４に出力する。また、制御部１０は、画像形成部４の動作を制御して用紙Ｐに画像を形成する。

［滑剤回収モード］
次に、ブラシ４７１の滑剤回収性について説明する。
図３の画像形成装置１を用いて、ブラシ４７１の滑剤回収性について実験を行った。
まず、ブラシ４７１とクリーニングブレード４６以外を感光体ドラム４１から離間した状態にて動作させる事により感光体ドラム４１へ所定の量の滑剤を塗布し、初期滑剤量を測定する。
次に所定の量の滑剤を塗布した感光体ドラム４１に対して、通常画像形成時と同等以上にトナーが付着しているブラシ４７１を当接し、それ以外の部材を感光体ドラム４１から離間し、トナー回収滑剤塗布機構４７から固形滑剤４７２とブラシクリーニング部材４７３を外した状態にて、所定の感光体ドラム４１の回転数［ｒｏｔ］ごとに感光体ドラム４１上滑剤量を測定した。感光体ドラム４１上初期滑剤量を数水準振り、それぞれに対して各滑剤回収回数［ｒｏｔ］ごとに感光体ドラム４１上滑剤量を測定し滑剤回収速度を計算した。
感光体ドラム４１上滑剤量は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単位をａｔ．％とし、滑剤回収速度の単位はａｔ．％／ｒｏｔとなる。

図４にブラシ４７１による回転方向別（ウィズ／カウンター）の滑剤回収速度を示す。このデータからブラシ４７１の滑剤回収性は回転方向：ウィズ＜カウンターである事が分かる。これは感光体ドラム４１上滑剤に対するブラシ４７１の擦過力がウィズ＜カウンターである事が要因である。なお、これにより、前述の様に感光体ドラム４１へのダメージはウィズ＜カウンターとなることが明らかである。

一方、トナーの全く付着していないブラシ４７１を用いた場合の滑剤回収性を図５に示す。これから、トナーの付着していないブラシ４７１の場合、滑剤をほとんど回収しない事が分かる。これは感光体ドラム４１上に膜化された滑剤は、ブラシ４７１のみではほとんど削り取る事が出来ず、トナーおよび外添剤が研磨剤として機能する事で、初めて滑剤を削り取る事が可能となるからである。つまりブラシ４７１上のトナー量が多い方が滑剤回収性は向上する。

よって本発明においては、所定のタイミング（感光体ドラム４１上の劣化滑剤量が増加し、画像流れが発生すると予測される前）に滑剤回収モード（第２のモード）を実施する事とする。滑剤回収モードにおいては、ブラシ４７１の回転方向を通常画像形成時（第１のモード）の回転方向（ウィズ方向）とは逆方向（カウンター方向）にすると共に、ブラシ４７１上のトナー量を通常画像形成時よりも増加させる事で、感光体ドラム４１上の劣化滑剤を効率良く回収する事とした。

ブラシ４７１上のトナー量を通常画像形成時よりも増加させる方法としては、画像を形成すると共にブラシ４７１に当接されているブラシクリーニング部材４７３の回転を停止すれば良い。ブラシクリーニング部材４７３の回転を停止する事で、ブラシクリーニング部材４７３のトナー回収性を低下させる事が可能となる。
ブラシクリーニング部材４７３の回転を停止する場合、ブラシクリーニング部材４７３を回転駆動する図示しないモーターの駆動を停止させてもよいし、ブラシクリーニング部材４７３をブラシ４７１に対して圧接離間可能に移動制御する図示しない駆動機構を用いて、ブラシ４７１からブラシクリーニング部材４７３を離間させることによっても同様の効果が得られる。

その他の方法としては、通常画像形成時は、ブラシクリーニング部材４７３を転写残トナーと逆極性、あるいはグランド（ＧＮＤ）接続とする事でブラシ４７１から電気的にトナーを回収しているが、滑剤回収モード時はブラシクリーニング部材４７３を転写残トナーと同極性に接続あるいは電気的にフロートにする事でもブラシクリーニング部材４７３のトナー回収性を低下させる事が出来る。
あわせて滑剤回収モード時は転写バイアスを変更し、通常画像形成時よりも転写残トナー量を増加させる事で、ブラシ４７１上のトナー量をより増加させても良い。

また、滑剤回収モード時には、感光体ドラム４１上のトナー量を増加させるため、画像形成を行ってもよい。なお、滑剤回収モード時に形成する画像は、感光体ドラム４１の軸方向において、少なくとも通常の画像形成プロセスにおける画像形成領域と同じか、それより大きいベタ画像であることが好ましい。
また、滑剤回収モード時の画像形成方法を通常画像形成と同様にイレース→帯電→露光→現像とした場合、滑剤回収と同時に帯電により劣化も生じてしまう。そこで滑剤回収モード時は、帯電装置４２、露光装置４３の出力を停止して、所謂バイアス現像によりベタ画像を形成しても良い。こうする事で滑剤回収モード時の滑剤劣化を防止する事が可能となる。

また、滑剤回収モード終了後には滑剤供給モード（第３のモード）を設ける事が望ましい。滑剤供給モードは、帯電装置４２の出力を停止し、バイアス現像とし現像装置４４は背景（シロ）設定バイアス（背景部電位）を印加し、感光体ドラム４１へトナーを付着させないようにする。さらに、転写装置４５も出力を停止し離間した状態にて、感光体ドラム４１とトナー回収滑剤塗布機構４７を駆動し、感光体ドラム４１へ滑剤を供給すれば良い。

なお、劣化滑剤量、放電生成物は帯電回数により増加していくため、滑剤回収モードの実施タイミングとしては帯電回数、すなわちプリント枚数から決定すれば良い。
また、画像流れはその性質上、より高湿度の方が発生し易いので、湿度検出器８（湿度検出手段）によって画像形成装置内の湿度をモニターし、その結果により滑剤回収モードのタイミングを制御する事が好ましい。よって予め実験により求めておいた機内湿度に応じた画像流れ発生枚数を記憶部６に記憶させておいて、モニターした機内湿度により滑剤回収モードの実施タイミングを制御すれば良い。制御の方向としては、湿度の上昇に応じて滑剤回収モード実施プリント枚数を低減させれば良い。

次に、図６〜図８のフローチャートを用いて、滑剤回収モード時の制御について説明する。
図６に示すように、まず、印刷が開始されると、湿度検出器によって機内湿度を検出し（ステップＳ６０１）、制御部１０は滑剤回収モードへ移行するまでの印刷枚数を設定する（ステップＳ６０２）。
次に、制御部１０は印刷枚数をカウントし（ステップＳ６０３）、一枚カウントごとに印刷が終了したかどうか、即ち全ページを印刷したかどうかを判断する（ステップＳ６０４）。制御部１０が、印刷が終了したと判断すると（ステップＳ６０４：Ｙｅｓ）、制御を終了するが、印刷が終了していないと判断すると（ステップＳ６０４：Ｎｏ）、制御部１０は、カウントした印刷枚数が、設定された滑剤回収モードへ移行する印刷枚数に達したかどうかを判断する（ステップＳ６０５）。制御部１０が、達していないと判断すると（ステップＳ６０５：Ｎｏ）、ステップＳ６０３へと戻るが、達したと判断すると（ステップＳ６０５：Ｙｅｓ）、図７のステップＳ７０１へと移行し、滑剤回収モードを開始する。

ステップＳ７０１では、制御部１０はブラシ４７１の回転方向をウィズ方向からカウンター方向に変更し、次いでブラシクリーニング部材４７３の回転を停止させる（ステップＳ７０２）。次に、制御部１０は転写条件を変更して、転写効率を下げる（ステップＳ７０３）。
ここで、転写効率は、通常画像形成時における感光体ドラム４１に対する転写装置４５の圧接力を変えることで変更可能である。圧接力を下げるとトナー画像が中間転写ベルト４５１に転写されずに感光体ドラム４１上に残留しやすくなる、即ち転写効率が下がる。
次に、制御部１０は、帯電装置４２及び露光装置４３の出力を停止させ（ステップＳ７０４）、現像装置４４を制御して、感光体ドラム４１の軸方向全域に亘るベタ画像を形成させる（ステップＳ７０５）。

次に、制御部１０は感光体ドラム４１の回転数が滑剤回収モードの完了に必要な回転数に達したかどうかを判断する（ステップＳ７０６）。制御部１０が、達していないと判断すると（ステップＳ７０６：Ｎｏ）、ステップＳ７０５へと戻るが、達したと判断すると（ステップＳ７０６：Ｙｅｓ）、制御部１０はブラシ４７１の回転方向をウィズ方向に変更し（ステップＳ７０７）、ブラシクリーニング部材４７３の回転を開始させ（ステップＳ７０８）、滑剤回収モードを終了する。

滑剤回収モードを終了すると、図８のステップＳ８０１へと移行し、滑剤供給モードを開始する。
ステップＳ８０１では、制御部１０は、現像装置４４に背景部電位を印加させる。さらに、制御部１０は、帯電装置４２の出力を停止させ（ステップＳ８０２）、転写装置４５の出力を停止させ、中間転写ベルト４５１を感光体ドラム４１から離間させる（ステップＳ８０３）。
続いて、制御部１０は、感光体ドラム４１とブラシ４７１を所定回数回転駆動させ、現像装置４４によって画像面積率０％の画像を形成させる（ステップＳ８０４）。
所定回数回転し終えると、制御部１０は全ての部材を通常画像形成条件に戻し（ステップＳ８０５）、印刷カウント枚数をリセットする（ステップＳ８０６）。
以上のように滑剤供給モードが完了すると、図６のステップＳ６０３へと戻り、全ページを印刷し終えるまで、同様の制御を繰り返す。

なお、滑剤回収モード時のステップＳ７０２において、ブラシクリーニング部材４７３の回転を停止させるものとしたが、この代わりに、ブラシクリーニング部材４７３に印加する電圧を、感光体ドラム４１上の転写残トナーと同極性の電圧を印加させる、又はブラシクリーニング部材４７３をフローティングさせることによっても、同様の効果を得られる。

［効果］
図１に示す画像形成装置１を用いて、本発明の効果を検証した。
図１に示す画像形成装置１の構成に従って、感光体ドラム４１、現像装置４４、転写装置４５、クリーニングブレード４６、トナー回収滑剤塗布機構４７、トナー等を下記のように設定し、効果を検証した。

（装置の構成）
（１）感光体ドラム４１
感光体ドラム４１は、アルミニウムよりなる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。感光体ドラム４１は４００ｍｍ／ｓｅｃで回転している。
（２）現像装置４４
現像装置４４としては、線速度６００ｍｍ／ｍｉｎで回転駆動される現像スリーブ４４１を備え、この現像スリーブ４４１に感光体ドラム４１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ものを用いた。
（３）転写装置４５
中間転写体として、導電性を付与したポリイミド樹脂からなる無端状の中間転写ベルト４５１を用い、中間転写ベルト４５１を介して感光体ドラム４１に圧接し、トナーの帯電極性とは通常、逆極性の電圧を印加する転写ローラー４５２を設けている。
（４）クリーニングブレード４６
クリーニングブレード４６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。クリーニングブレード４６は、感光体ドラム４１に対する当接荷重を２０Ｎ／ｍ、当接角１５°となるように設定した。
（５）トナー回収滑剤塗布機構４７
ブラシ４７１は、導電性ファーブラシ：導電性ポリエステル繊維を用い、ブラシ毛長さとしては３ｍｍで、ローラーの径はφ１４ｍｍである。感光体ドラム４１に対して同方向（ウィズ方向）に回転しており、相対速度θ：１．５とした。
固形滑剤４８２はブラシ４８１に対して圧縮バネにより押圧保持されている。固形滑剤４８２にはステアリン酸亜鉛を使用する。
ブラシクリーニング部材４７３は、ローラー外径Φ１２ｍｍのＳＵＳ製とし、通常画像形成時はブラシ４７１に対してカウンター回転、相対速度θ：０．２とし、ＧＮＤ接続とした。
スクレーパー４７４は、厚み０．１ｍｍのＳＵＳ製とした。
（６）トナー
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。シリカやチタニアの微粒子が外添処理されている。

（評価基準）
画像面積率：０％のチャートをＡ４横で２００枚プリントし、その後滑剤回収モード実施の後にハーフトーン画像をプリントし、画像流れの発生有無を目視にて判定し、発生したら×として○×評価した。環境はＮＮ環境：２０℃５０％である。

＜比較例１＞
滑剤回収モード時において、
ブラシ４７１を感光体ドラム４１に対してウィズ回転、相対速度θ：１．５とした。
ブラシクリーニング部材４７３をブラシ４７１に対してカウンター回転とし、相対速度θ：０．２、ＧＮＤ接続とした。
画像形成方法及び転写条件は通常画像形成同様で、感光体ドラム４１の軸方向全域の連続ベタ画像とした。
＜比較例２＞
滑剤回収モード時において
ブラシ４７１を感光体ドラム４１に対してカウンター回転、相対速度θ：０．５とした。
ブラシクリーニング部材４７３をブラシ４７１に対してカウンター回転とし、相対速度θ：０．２、ＧＮＤ接続とした。
画像形成方法及び転写条件は通常画像形成同様で、感光体ドラム４１の軸方向全域の連続ベタ画像とした。
＜実施例１＞
滑剤回収モード時において、
ブラシ４７１を感光体ドラム４１に対してカウンター回転、相対速度θ：０．５とした。
ブラシ４７１に付着されるトナー量を、通常画像形成時よりも滑剤回収モード時の方が多くなるように制御する方法として、ブラシクリーニング部材４７３を停止させ、ＧＮＤ接続とした。
画像形成方法及び転写条件は通常画像形成同様で、感光体ドラム４１の軸方向全域の連続ベタ画像とした。
＜実施例２＞
滑剤回収モード時において、
ブラシ４７１を感光体ドラム４１に対してカウンター回転、相対速度θ：０．５とした。
ブラシ４７１に付着されるトナー量を、通常画像形成時よりも滑剤回収モード時の方が多くなるように制御する方法として、ブラシクリーニング部材４７３をブラシ４７１に対してカウンター回転とし、相対速度θ：０．２、転写残トナーと同極性のバイアスを印加した。
画像形成方法及び転写条件は通常画像形成同様で、感光体ドラム４１の軸方向全域の連続ベタ画像とした。
＜実施例３＞
滑剤回収モード時において、
ブラシ４７１を感光体ドラム４１に対してカウンター回転、相対速度θ：０．５とした。
ブラシ４７１に付着されるトナー量を、通常画像形成時よりも滑剤回収モード時の方が多くなるように制御する方法として、ブラシクリーニング部材４７３をブラシ４７１に対してカウンター回転とし、相対速度θ：０．２、転写残トナーと同極性のバイアスを印加した。
画像形成方法は通常画像形成同様で、転写条件を調整して転写効率を約７０％とし、感光体ドラム４１の軸方向全域の連続ベタ画像とした。
＜実施例４＞
滑剤回収モード時において、
ブラシ４７１を感光体ドラム４１に対してカウンター回転、相対速度θ：０．５とした。
ブラシ４７１に付着されるトナー量を、通常画像形成時よりも滑剤回収モード時の方が多くなるように制御する方法として、ブラシクリーニング部材４７３をブラシ４７１に対してカウンター回転とし、相対速度θ：０．２、転写残トナーと同極性のバイアスを印加した。さらに、画像形成方法は帯電装置４２の出力を停止してバイアス現像とし、転写条件を調整して転写効率を約７０％とし、感光体ドラム４１の軸方向全域の連続ベタ画像とした。

表Ｉに示すように、比較例１は、劣化回収モードにおいて感光体ドラム４１回転数：１１０［ｒｏｔ］にて画像流れが○となった。
比較例２は、ブラシ４７１をカウンター回転させることによる擦過力増加によって滑剤回収性が大幅に向上し、感光体ドラム４１回転数：６０［ｒｏｔ］にて画像流れが○になった。
実施例１は、ブラシ４７１のカウンター回転させることに加えて、ブラシクリーニング部材４７３の回転を停止する事でブラシクリーニング部材４７３によるブラシ４７１からのトナー回収性を低下させた。その結果、ブラシ４７１上のトナー量が増加する事で感光体上滑剤の研磨性が向上し、感光体ドラム４１回転数：４０［ｒｏｔ］にて画像流れが○になった。
実施例２は、ブラシ４７１をカウンター回転させることに加えて、ブラシクリーニング部材４７３を転写残トナーと同極性の電位とする事により、ブラシクリーニング部材４７３によるブラシ４７１からのトナー回収性を低下させた。これによりブラシ４７１上のトナー量が増加したため、感光体ドラム４１上滑剤の研磨性が向上し、感光体ドラム４１回転数：３０［ｒｏｔ］にて画像流れが○になった。
実施例３は、ブラシ４７１をカウンター回転させることに加えて、転写効率を低下させる事でブラシ４７１に到達する転写残トナー量を増加させた。さらに、ブラシクリーニング部材４７３を転写残トナーと同極性の電位とし、ブラシクリーニング部材４７３によるブラシ４７１からのトナー回収性を低下させることで、ブラシ４７１上のトナー量が増加した。その結果、感光体ドラム４１上滑剤の研磨性が向上し、感光体ドラム４１回転数：１５［ｒｏｔ］にて、画像流れが○になった。
実施例４は、ブラシ４７１をカウンター回転させることに加えて、転写効率を低下させる事でブラシ４７１に到達する転写残トナー量を増加させた。さらに、ブラシクリーニング部材４７３を転写残トナーと同極性の電位とし、ブラシクリーニング部材４７３によるブラシ４７１からのトナー回収性を低下させることで、ブラシ４７１上のトナー量が増加した。その結果、感光体ドラム４１上滑剤の研磨性が向上し、またバイアス現像とする事で滑剤回収モード時の滑剤劣化を防止したため、感光体ドラム４１回転数：１０［ｒｏｔ］にて画像流れが○になった。

以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置１は、劣化滑剤の増加を抑制し画像流れの発生を防止する滑剤回収モードにおいて、ブラシ４７１の回転方向を通常画像形成時とは逆のカウンター方向にすると共に、感光体ドラム４１の軸方向全域に亘るベタ画像を形成する。これにより、感光体ドラム４１上の滑剤の回収性を向上させることができ、画像流れ防止に必要なトナー量の低減と処理時間の短縮が可能となる。

また、滑剤回収モードにおいて、ブラシ４７１の回転方向を通常画像形成時とは逆のカウンター方向にすると共に、ブラシクリーニング部材４７３の回転を停止する。これにより、感光体ドラム４１上の滑剤の回収性を向上させることができ、画像流れ防止に必要なトナー量の低減と処理時間の短縮が可能となる。

また、滑剤回収モードにおいて、ブラシ４７１の回転方向を通常画像形成時とは逆のカウンターとすると共に、ブラシクリーニング部材４７３に転写残トナーと同極性のバイアスを印加する。これにより、感光体ドラム４１上の滑剤の回収性を向上させることができ、画像流れ防止に必要なトナー量の低減と処理時間の短縮が可能となる。

滑剤回収モードにおいて、ブラシ４７１の回転方向を通常画像形成時とは逆のカウンターとすると共に、転写条件を通常画像形成時から変更し転写効率を低下させる。これにより、感光体ドラム４１上滑剤の回収性を向上する事により、画像流れ防止に必要なトナー量の低減と処理時間の短縮が可能となる。

滑剤回収モードにおいて、ブラシ４７１の回転方向を通常画像形成時とは逆のカウンターとすると共に、画像形成方法を通常画像形成時から変更しバイアス現像とする。これにより、感光体ドラム４１上滑剤の回収性向上と滑剤劣化の防止が可能となり、画像流れ防止に必要なトナー量の低減と処理時間の短縮が可能となる。

また、所定枚数プリントする毎に滑剤回収モードを実施し、さらに機内湿度に応じて当該所定枚数を調整する。これにより、劣化滑剤が感光体ドラム４１上に増加した状態で滑剤回収モードを実施することができる。

また、本実施形態においては、滑剤回収モードの実施後に、滑剤供給モードを実施する。通常画像形成に戻る前に、劣化滑剤とともに除去された感光体ドラム４１上の滑剤を補給することで、適した条件下で画像形成を再開することができる。

［他の実施形態］
以上、本発明に係る実施例に基づいて具体的に説明したが、画像形成装置を構成する各装置の細部構成及び各装置の細部動作に関しても、本発明の主旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態においては、図３の様にクリーニングブレード４６の感光体ドラム４１回転方向上流側にトナー回収滑剤塗布機構４７を設けたが、これに限定されない。例えば、図９に示すように、クリーニングブレード４６の感光体ドラム４１回転方向の上流側に第１ブラシ４７１ａ、ブラシクリーニング部材４７３及びスクレーパー４７４を設け、下流側に第２ブラシ４７４ｂ及び固形滑剤４７２を設けても良い。この場合はトナー回収滑剤塗布機構４７の感光体ドラム４１回転方向下流側に滑剤固定化部材４７５を設けるのが一般的である。
あるいは図１０に示す様に、トナーに滑剤粒子を外添処理した現像剤を用いて、現像装置４４にて、トナーと共に滑剤粒子を感光体ドラム４１に供給し、クリーニングブレード４６の感光体ドラム４１回転方向の上流側に第１ブラシ４７１ａ、ブラシクリーニング部材４７３及びスクレーパー４７４を設けるものとしてもよい。

その他、画像形成装置を構成する各装置の細部構成及び各装置の細部動作に関しても、本発明の主旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

１ 画像形成装置
２ 自動原稿搬送部
３ スキャナー部
４ 画像形成部
４１ 感光体ドラム（像担持体）
４２ 帯電装置（帯電手段）
４３ 露光装置（露光手段）
４４ 現像装置（現像手段）
４４１ 現像スリーブ
４４２ 現像剤
４５ 転写装置（転写手段）
４５１ 中間転写ベルト
４５２ 転写ローラー
４６ クリーニングブレード（清掃手段）
４７ トナー回収滑剤塗布機構（供給手段）
４７１ ブラシ（第１回収部材）
４７２ 固形滑剤
４７３ ブラシクリーニング部材（第２回収部材）
４７４ スクレーパー
４７５ 滑剤固定化部材
５ 給紙部
６ 記憶部
７ 操作表示部
８ 湿度検出器（湿度検出手段）
１０ 制御部（制御手段）

Claims (10)

1. 用紙に転写するトナー画像を担持する像担持体と、
   前記像担持体に形成されたトナー画像を用紙に転写させる転写手段と、
   前記像担持体に付着したトナー及び劣化滑剤を清掃除去する清掃手段と、
   前記像担持体の回転方向において、前記転写手段の下流側かつ前記清掃手段の上流側に配置され、前記像担持体に当接して回転することで付着したトナーを回収する第１回収部材と、
   前記像担持体の回転方向において、前記転写手段の下流側に配置され、前記像担持体に滑剤を供給する供給手段と、
   前記像担持体上の滑剤量を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   前記第１回収部材の表面が、前記像担持体との接点において前記像担持体の表面の進行方向と同方向に進行するように前記第１回収部材を回転させる第１のモードと、
   前記第１回収部材の表面が、前記像担持体との接点において前記像担持体の表面の進行方向と逆方向に進行するように回転させる第２のモードとを実行可能に構成され、
   前記第１回収部材に付着されるトナー量を、前記第１のモード時よりも前記第２のモード時の方が多くなるように制御する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、用紙に画像を形成する際に前記第１のモードを実行し、所定の枚数の用紙に画像が形成される毎に、前記第２のモードに切り替えて実行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. 画像形成装置内の湿度を検出する湿度検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記湿度検出手段によって検出された湿度に応じて前記所定の枚数を増減させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記第２のモード時に、前記像担持体の軸方向全域に亘るベタ画像を形成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. 前記第１回収部材に当接して回転することで、前記第１回収部材に付着したトナーを回収する第２回収部材を備え、
   前記制御手段は、前記第１のモード時に前記第２回収部材を回転させ、前記第２のモード時に前記第２回収部材の回転を停止させることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記第１回収部材に当接して回転することで、前記第１回収部材に付着したトナーを回収する第２回収部材を備え、
   前記制御手段は、前記第１のモード時に前記第２回収部材をグランド接続又は前記像担持体上のトナーと逆極性の電圧を印加し、前記第２のモード時に前記第２回収部材をフローティング又は前記像担持体上のトナーと同極性の電圧を印加することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記第２のモード時の転写効率を、前記第１のモード時よりも低下させることを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記像担持体を帯電させる帯電手段と、
   前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、を備え
   前記制御手段は、前記第２のモード時に前記帯電手段及び前記露光手段の出力を停止した状態で前記ベタ画像を形成することを特徴とする請求項４から７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段は、前記第２のモードを終了後に、前記供給手段によって前記像担持体に滑剤を供給させる第３のモードを実施することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記像担持体を帯電させる帯電手段と、
    前記像担持体にトナー画像を現像する現像手段と、を備え、
    前記制御手段は、前記第３のモード時に、
    前記帯電手段の出力を停止し、
    前記転写手段の出力を停止して前記像担持体から離間させ、
    前記現像手段に背景部電位を印加して画像面積率０％の画像を現像させ、
    前記像担持体及び前記供給手段を駆動させる
    ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。

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