JP2022067316A - クリーニング装置、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】塗布ブラシによる感光体ドラムへの潤滑剤の供給量を安定させる。【解決手段】トナー画像を担持する感光体ドラム３１１、中間転写ベルト、および中間転写ベルト用のクリーニングブレードを備える画像形成装置で用いられるクリーニング装置３１４は、感光体ドラム３１１に付着したトナーを清掃する清掃部材６１と、潤滑剤供給部６３と、塗布ブラシ６２と、感光体ドラム３１１に塗布された潤滑材を感光体ドラム３１１の表面に固定化させる固定化部材６４と、塗布ブラシ６２表面に接触可能な規制部材６９と、規制部材６９の先端が塗布ブラシ６２表面に接触する第１の位置と、第１の位置よりも塗布ブラシ６２から離れる方向で、先端が塗布ブラシ６２表面に接触しない、または第１の位置よりも当接圧が弱く微接触する第２の位置との間で、該規制部材６９を移動させる移動機構６４と、を備える。【選択図】図３Ａ

Description

本発明は、クリーニング装置、および画像形成装置に関し、特に感光体ドラムの表面に潤滑剤を塗布する塗布ブラシを含むクリーニング装置、およびこのクリーニング装置を備える画像形成装置に関する。

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、例えば乳化重合法や懸濁重合法等の重合法を用いて製造されたトナー粒子が利用されている。

ここで、感光体ドラム等の像担持体の転写後の残留トナーを除去する方法としては、ウレタンゴム等で構成したクリーニングブレードを、像担持体にカウンタ方向で当接させてトナー粒子を掻き取る方法がある。しかしながら、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ってきている。

このようなことから、像担持体表面の摩擦係数を低下させるために、ステアリン酸亜鉛等の潤滑剤を、ブラシにより像担持体表面に塗布する技術が用いられている。この技術では、固形化した潤滑剤を回転するブラシにより少しずつ掻き取り、掻き取った潤滑剤を像担持体に塗布するものである。潤滑剤を像担持体上に塗布することで、トナーの付着力が低下することでクリーニングブレード等によるクリーニング性能が向上する。

このような塗布ブラシにより潤滑剤を像担持体に塗布する場合において、使用状態により潤滑剤の塗布量が変動する場合があり、その場合にはクリーニング性能を安定化させることができないという問題が生じる。

特許文献１に開示された画像形成装置では、固形潤滑剤から掻き取った潤滑剤が塗布ブラシの表面に残留し、蓄積すると、固形潤滑剤からの新たな潤滑剤の供給ができず、感光体ドラムへの潤滑剤塗布量が変動することを問題としている。そして、この問題を解決するために、特許文献１の画像形成装置では、感光体ドラムに潤滑剤を塗布した後に、塗布ブラシに当接する潤滑剤除去手段（ローラー）を設け、これにより塗布ブラシ表面の残留潤滑剤を除去することで、潤滑剤塗布量を安定化している。

特開２０１１－１５００５８号公報

特許文献１の画像形成装置では、塗布ブラシに潤滑剤が残留し、蓄積することで潤滑剤塗布量が変動することを防止するために、常に潤滑剤除去手段を塗布ブラシに当接させる。しかしながら、潤滑剤の供給量を変動させる因子は、塗布ブラシへの潤滑剤の滞留現象だけではない。本発明者らの検討によれば、以下に説明するように塗布ブラシに到達する外添剤の量の多寡により、潤滑剤の塗布量が変動する現象があった。

外添剤は、トナーの離型性を向上させるためや、摩擦時のトナー帯電量を制御するために、トナーに添加されるものであり、使用によりその一部がトナーから剥がれて離脱する。トナーから離脱した外添剤は、クリーニング装置のブレードをすり抜け、塗布ブラシに到達する。外添剤には、チタンやシリカ等、比較的硬い物質も含まれ、これが塗布ブラシの表面に付着した場合には、研磨材として機能する。そのため、塗布ブラシに付着した外添剤が多くなると、固形潤滑剤から掻き取られ、感光体ドラムに供給される潤滑剤の量が多くなる。感光体ドラムに供給された過剰な潤滑剤は、下流側の中間転写ベルトに到達すると悪影響を及ぼす。具体的には、中間転写ベルトの表面に過剰な潤滑剤が付着した場合には、この潤滑剤が核となって紙粉等を集め、これが塊となり、クリーニングブレードの中間転写ベルトとの当接エッジに異物が形成される。この異物が徐々に成長して大きくなると、この異物によりクリーニングブレードのエッジが持ち上げられ、その持ち上げられた箇所から残トナーがすり抜けるという、いわゆるクリーニング不良が発生することになる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、塗布ブラシによる感光体ドラムへの潤滑剤の供給量を安定させることができる、クリーニング装置、および画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。

（１）外添剤が添加されたトナーにより形成されたトナー画像を担持する感光体ドラム、該感光体ドラムに担持されたトナーが一次転写され、一次転写されたトナーが用紙に２次転写される中間転写ベルト、および該中間転写ベルトの表面に接触し、表面の残トナーを清掃するクリーニングブレードを備える画像形成装置で用いられるクリーニング装置であって、
前記感光体ドラムの表面に接触し、該感光体ドラムに付着したトナーを清掃する清掃部材と、
潤滑剤を固形化した固形潤滑剤を含む潤滑剤供給部と、
前記感光体ドラムと前記固形潤滑剤に接触し、回転軸周りに回転することで、前記固形潤滑剤から供給された潤滑剤を前記感光体ドラムに塗布する塗布ブラシと、
前記感光体ドラムの表面に接触し、前記塗布ブラシにより前記感光体ドラムに塗布された前記潤滑剤を前記感光体ドラムの表面に固定化させる固定化部材と、
前記塗布ブラシ表面に接触可能な規制部材と、
前記規制部材の先端が前記塗布ブラシ表面に接触する第１の位置と、前記第１の位置よりも前記塗布ブラシから離れる方向で、前記先端が前記塗布ブラシ表面に接触しない、または前記第１の位置よりも当接圧が弱く微接触する第２の位置との間で、該規制部材を移動させる移動機構と、
を備えるクリーニング装置。

（２）前記第１の位置において、前記規制部材の先端が前記塗布ブラシに接触する位置は、
前記塗布ブラシの回転方向において、前記塗布ブラシが前記感光体ドラムの表面に接触する位置よりも下流側で、かつ前記固形潤滑剤に接触する位置よりも上流側である、上記（１）に記載のクリーニング装置。

（３）前記塗布ブラシの回転方向は、前記塗布ブラシと前記感光体ドラムの接触位置において、前記塗布ブラシの移動方向が、前記感光体ドラムの移動方向と同じであるウィズ方向であり、
前記規制部材は、前記固定化部材に取り付けられている、上記（２）に記載のクリーニング装置。

（４）前記固定化部材は、ブレードであり、該ブレードは、バネ荷重により加圧されて前記感光体ドラムに当接する、上記（３）に記載のクリーニング装置。

（５）前記固定化部材は、ブレードであり、該ブレードは、前記感光体ドラムに対してカウンタ方向で当接する、上記（３）、または上記（４）に記載のクリーニング装置。

（６）前記固定化部材が、前記移動機構として機能し、
前記固定化部材が、前記感光体ドラムの表面に沿って移動することで、前記規制部材を前記第１の位置と、前記第２の位置に移動させる、上記（３）から上記（５）のいずれかに記載のクリーニング装置。

（７）前記感光体ドラム上に形成された前記トナー画像のカバレッジに応じたトナー量の増減に応じて変化する、前記固定化部材と前記感光体ドラム表面との摩擦力に応じて、前記固定化部材が前記感光体ドラムの表面に沿って移動することで、前記規制部材を前記第１の位置と、前記第２の位置に移動させる、上記（６）に記載のクリーニング装置。

（８）前記規制部材は、前記塗布ブラシに接触する先端部材と、該先端部材を保持する支持部材と、を有し、
前記支持部材は、弾性変形する、上記（１）から上記（７）のいずれかに記載のクリーニング装置。

（９）前記規制部材は、前記塗布ブラシに接触する先端部材を有し、前記先端部材には、先端から基端側に向けて伸びるスリットが複数設けられている、上記（１）から上記（８）のいずれかに記載のクリーニング装置。

（１０）前記規制部材は、前記塗布ブラシに接触する先端部材を有し、前記先端部材には、複数の孔が設けられている、上記（１）から上記（９）のいずれかに記載のクリーニング装置。

（１１）前記規制部材は、前記塗布ブラシに接触する先端部材を有し、前記先端部材は櫛歯状に形成されている、上記（１）から上記（８）のいずれかに記載のクリーニング装置。

（１２）外添剤が添加されたトナーにより形成されたトナー画像を担持する感光体ドラムと、
前記感光体ドラムに担持されたトナーが一次転写され、一次転写されたトナーが用紙に２次転写される中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトの表面に接触し、表面の残トナーを清掃するクリーニングブレードと、
上記（１）から上記（１１）のいずれかに記載されたクリーニング装置と、
を備える画像形成装置。

本発明に係るクリーニング装置、および画像形成装置によれば、塗布ブラシ表面に接触可能な規制部材と、規制部材の先端が塗布ブラシ表面に接触する第１の位置と、第１の位置よりも塗布ブラシから離れる方向で、先端が塗布ブラシ表面に接触しない、または第１の位置よりも当接圧が弱く微接触する第２の位置との間で、該規制部材を移動させる移動機構と、を備える。これにより、塗布ブラシによる感光体ドラムへの潤滑剤の供給量を安定させることができる。

本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 作像部周辺の構成を示す図である。 クリーニング装置の構成を示す図である。 図３Ａの一部拡大図である。 比較例における高カバレッジでの外添剤の増加、および潤滑剤の供給量の増加を説明するための模式図である。 過剰な潤滑剤による中間転写ベルトのクリーニングに及ぼす悪影響を説明するための模式図である。 実施例における高カバレッジでの規制部材の作用による外添剤の増加抑制、および潤滑剤の供給量の安定化を説明するための模式図である。 変化例１～変形例４における規制部材の先端部材の形状を示す図である。 実施例、比較例での使用による耐久評価結果を示す表である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置１００の概略構成を示す図である。図２は、作像部３１周辺の構成を示す図である。図３Ａはクリーニング装置３１４の構成を示す図であり、図３Ｂは、規制部材６９の構成を示す図３Ａの一部拡大図である。

図１、図２に示すように画像形成装置１００は、制御部１０、記憶部２０、画像形成部３０、給紙搬送部４０、および操作パネル５０を備える。

制御部１０は、ＣＰＵであり、プログラムにしたがって画像形成装置１００全体、および装置各部の制御や各種の演算処理を行う。記憶部２０は、予め各種プログラムや各種データを格納しておくＲＯＭ、作業領域として一時的にプログラムやデータを記憶するＲＡＭ、および各種プログラムや各種データを格納するハードディスク等から構成される。

（画像形成部３０）
図１、図２に示すように、画像形成部３０は、作像部３１、露光部３２、中間転写ベルト３３、１次転写部３４、２次転写部３５、定着装置３６、および中間転写ベルト３３用のベルトクリーニング部３７を備える。作像部３１、露光部３２、１次転写部３４は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各基本色に対応した構成をそれぞれ備える。中間転写ベルト３３は、矢印ａ１に向きに回転移動する。作像部３１、１次転写部３４は、中間転写ベルト３３の移動方向に沿って並べられて、順次配置されている。並び順の最上流はＹ用の作像部３１であり、２～４番目は、それぞれＭ、Ｃ、Ｋ用の作像部３１である。なお、図１では、露光部３２、および１次転写部３４については、Ｙ以外の符号の表記を省略している。

図２に示すように、それぞれの作像部３１は、感光体ドラム３１１、帯電極３１２、現像装置３１３、クリーニング装置３１４、およびイレーサーランプ３１５を備える。以下、クリーニング装置３１４以外の構成について先に説明し、クリーニング装置３１４については後述する。

感光体ドラム３１１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る。感光体ドラム３１１の移動方向は、図２の矢印ａ２で示すように反時計回転である。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。なお、本実施形態においては、後述するようにクリーニング装置３１４に潤滑剤供給部６３が含まれており、この潤滑剤供給部６３により感光体ドラム３１１の表面に潤滑剤を供給する。

帯電極３１２は、スコロトロンチャージャ方式の電極であり、感光体ドラム３１１の表面を一定の電位に帯電する。なお、帯電極３１２の方式としてはコロトロンチャージャまたは帯電ローラーを適用してもよい。

各作像部３１の現像装置３１３はそれぞれイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの異なる色の小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤を内包する。２成分現像剤は、フェライトをコアとしてその周りに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポリエステルを主材料として顔料あるいはカーボンブラック等の着色剤、荷電制御剤、シリカ、酸化チタン等の外添剤を加えたトナーとからなる。キャリアは粒径１５～１００μｍ、飽和磁化１０～８０ｅｍｕ／ｇ、トナーは粒径３～１５μｍ、トナーの帯電特性は負帯電特性であり平均電荷量としては－２０～－６０μＣ／ｇである。２成分現像剤としてはこれらのキャリアとトナーとを、トナー濃度４～１０質量％になるよう混合したものを用いる。

現像装置３１３は、感光体ドラム３１１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を備えている。この現像スリーブには、例えば、帯電極３１２の帯電極性と同極性の直流現像バイアス、またはこれに交流電圧が重畳された現像バイアスが印加される。この現像装置３１３により、露光部３２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３１３により感光体ドラム３１１上に形成されたトナー画像はローラー状の１次転写部３４との間で形成される転写位置Ｐｔに運ばれる。１次転写部３４は、回転軸に転写用電源から供給される電圧により、転写位置Ｐｔではトナーと逆極性の電圧が印加され、感光体ドラム３１１上のトナー画像は中間転写ベルト３３上に転写される。また、潤滑剤供給部６３により感光体ドラム３１１上に供給された潤滑剤の一部は、中間転写ベルト３３に転移する。

各作像部３１で形成されたトナー画像は、それぞれの１次転写部３４により中間転写ベルト３３上で重ね合わされた後、２次転写部３５により、搬送された用紙Ｓに転写される。フルカラーのトナー画像が転写された用紙Ｓは、下流側の定着装置３６に搬送され、加熱、加圧処理され、これにより用紙Ｓ上にフルカラーの画像が形成される。

一方で、各種の後処理としては、転写位置Ｐｔで中間転写ベルト３３上に転写されずに感光体ドラム３１１上に残った転写残トナー（以下、単に残トナーともいう）は、下流側に搬送され、クリーニング装置３１４により回収される。クリーニング装置３１４の構成の詳細については後述する。また、同様に用紙Ｓ上に転写されずに中間転写ベルト３３上に残った残トナーは、下流側に搬送され、中間転写ベルト３３用のベルトクリーニング部３７により回収される。中間転写ベルト３３としては、例えば、ポリイミドを材料として体積抵抗率を８～１１ＬＯＧΩ・ｃｍに設定した厚さ８０μｍの半導体ベルトを用いる。ベルトクリーニング部３７は、ウレタン等の材料で構成されるクリーニングブレード３７１（後述の図５参照）を備える。また、クリーニング装置３１４と帯電極３１２との間に設置したイレーサーランプ３１５により、画像形成に影響を与えないように、次の画像形成前に潜像は完全に消去される。

（給紙搬送部４０）
図１に示すように、給紙搬送部４０は、複数の給紙トレイ４１と用紙搬送路４２を備える。給紙トレイ４１には、複数枚の用紙Ｓが積載され、最上位の用紙Ｓを１枚ずつ給紙する。用紙搬送路４２は、用紙搬送路４２に沿って配置された複数の搬送ローラー対とこれを駆動する駆動モーター（図示せず）を備え、給紙トレイ４１から給紙された用紙Ｓを、２次転写部３５の転写位置や、その下流側の定着装置３６に搬送する。

（操作パネル５０）
操作パネル５０はタッチパネル、テンキー、スタートボタン、ストップボタン等を備えており、装置に関する各種設定の入力や、装置の状態の表示および各種指示の入力に使用される。

（クリーニング装置３１４）
次に図２に加えて、図３Ａ、図３Ｂを参照し、クリーニング装置３１４について説明する。図３Ａはクリーニング装置３１４の構成を示す図であり、図３Ｂはその一部拡大図である。図２等に示すようにクリーニング装置３１４は、筐体６０、クリーニング部材６１、塗布ブラシ６２、潤滑剤供給部６３、固定化部材６４、搬送部材６５、および規制部材６９を備える。本実施形態においては、固定化部材６４が、規制部材６９を移動させる移動機構としても機能する。移動機構の機能については後述する。

（クリーニング部材６１）
図３Ａに示すようにクリーニング部材６１は、ブレード６１ａとホルダー６１ｂで構成され、ブレード６１ａは、ウレタンゴム等の弾性体より構成される平板状の部材である。例えばブレード６１ａは、ゴム高度７０°、厚み２ｍｍ、自由長９ｍｍ、長手方向（軸方向）の長さ３５０ｍｍである。ブレード６１ａは、ホルダー６１ｂにより、バネ等を介した可動状態で、または固定状態で筐体６０に取り付けられる。例えば、取り付けられた状態においては、ブレード６１ａは、感光体ドラム３１１に対し、カウンタ方向、当接角２０°、当接力３０Ｎ／ｍで当接する。

（塗布ブラシ６２）
塗布ブラシ６２は、金属製のシャフトとこれに巻かれた基布で構成される軸６２ａと、この軸６２ａの周囲に配置された多数の繊維（以下、「ブラシ毛６２ｂ」と称す）から構成される。ブラシ毛６２ｂは、軸６２ａ表面の基材（基布ともいう）に植設されている。例えば、ブラシ毛６２ｂの材料は、６－ナイロン、１２－ナイロン、ＰＥＴ等のポリエステル、アクリル、ビニロン、アラミド等の合成樹脂、または、これらの２種以上からなる混合物であり、繊度は２～１５ｄ（デニール）である。その密度（植密度）は、５０～３００ｋＦ／（ｉｎｃｈ）^２であり、毛長（高さ）は、２～１０ｍｍである。例えば、塗布ブラシ６２の全体の外径は２５ｍｍ、軸６２ａは軸径８ｍｍ、ブラシ毛６２ｂの材料はポリエステルであり、繊維３ｄ、密度２２５ｋＦ／（ｉｎｃｈ）^２、設置時における塗布ブラシ６２の感光体ドラム３１１への食い込み量は、設計上１ｍｍである。塗布ブラシ６２は、ブラシ駆動部（図示せず）の動力が伝達され、回転軸（軸６２ａのシャフト）周りに回転駆動される。回転方向の向きは、矢印ａ３に示すように時計回転であり、感光体ドラム３１１との接触位置において、同じ方向に移動するウィズ方向である。なお、ウィズ方向の方が好ましいが、これとは反対のカウンタ方向としてもよい。塗布ブラシ６２の回転速度（回転数）、および回転方向は、制御部１０により制御される。

（潤滑剤供給部６３）
潤滑剤供給部６３は、固形潤滑剤６３ａ、ホルダー６３ｂ、バネ６３ｃ、および収容ケース６３ｄを備え、塗布ブラシ６２に潤滑剤を供給する。収容ケース６３ｄは筐体６０に固定されている。固形潤滑剤６３ａは、溶融した潤滑剤の粉体を略直方体状に固化し形成したものである。ホルダー６３ｂは、固形潤滑剤６３ａを保持している。バネ６３ｃは、例えば、圧縮コイルバネであり、ホルダー６３ｂを介して固形潤滑剤６３ａを塗布ブラシ６２に押圧する（接触させる）。押圧力としては、例えば５Ｎである。塗布ブラシ６２が回転駆動することによって、固形潤滑剤６３ａから潤滑剤（潤滑剤粉）を削り取り、これを感光体ドラム３１１の表面に塗布する。

固形潤滑剤６３ａで用いる潤滑剤としては、像担持体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像担持体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、鉄等が挙げられる。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、ステアリン酸鉄等が好ましい。例えば、本実施形態では、潤滑剤の材料としてステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）を用いる。後述するように塗布ブラシ６２にトナーの外添剤が付着すると、この外転剤が研磨材として機能し、固形潤滑剤６３ａの掻き取り量が想定以上に多くなり、感光体ドラム３１１に供給する潤滑剤量が過剰になる。

（固定化部材６４）
塗布ブラシ６２の下流側には、固定化部材６４を配置しており、塗布ブラシ６２で感光体ドラム３１１に塗布された潤滑剤粒子を均して、固定化する機能を有する。

固定化部材６４は、ブレード６４ａ、ホルダー６４ｂ、バネ６４ｃで構成され、バネ６４Ｃのばね荷重により、筐体６０に設けられた回転軸６０２周りを回動可能に感光体ドラム３１１に当接する。ブレード６４ａは、ウレタンゴム等の弾性体より構成される平板状の部材である。例えばブレード６４ａは、ウレタンゴムで、ゴム高度６５°、厚み２．０ｍｍ、自由長９ｍｍ、長手方向の長さ３５０ｍｍであり、ブレード６４ａは、ホルダー６４ｂにより筐体６０に取り付けられる。ホルダー６４ｂは、筐体６０に取り付けられた回転軸６０２の周りを回動可能である。バネ６４ｃの一端はこのホルダー６４ｂに接続し、他端側は筐体６０の支持部６０１に接続している。例えば、取り付けられた状態においては、ブレード６４ａは、感光体ドラム３１１に対し、カウンタ方向、当接角２０°、当接力２０ｇｆ／ｍ（０．２Ｎ／ｍ）で当接する。

クリーニング装置３１４のクリーニング部材６１等で回収されたトナー、潤滑剤、外添剤等の粒子は、筐体６０の下部に落下する。落下したトナー等の粒子は、筐体６０の下部には設けた搬送部材６５により画像形成装置１００の奥側に設けた交換可能な回収ボックス（図示せず）まで搬送され、この回収ボックス内に収納される。

（規制部材６９）
図３Ｂに示すように、規制部材６９は、先端部材６９ａ、支持部材６９ｂ、および取付部材６９ｃを含む。規制部材６９全体は、取付部材６９ｃを介して、固定化部材６４に取り付けられている。

先端部材６９ａは、可撓性の部材であり、例えば、厚み０．１ｍｍのウレタンシートで、長さは短手方向が５ｍｍ、長手方向が３４０ｍｍである。先端部材６９ａは、支持部材６９ｂに両面テープ、または接着剤により貼り付けられている。

支持部材６９ｂに接着された状態でのりしろ（接着面）を除いた、先端部材６９ａの自由長は、３～４ｍｍである。支持部材６９ｂは、弾性体であり、例えばＰＥＴシートであり、弾性変形する。支持部材６９ｂは厚み０．０５で、長さは短手方向が十数ｍｍであり、長手方向が３４０ｍｍである。支持部材６９ｂは、短手方向においては、図３Ｂに示すように途中で屈曲している。屈曲部よりも基端側（根元側）は取付部材６９ｃに貼り付けられており、屈曲部よりも先端側には先端部材６９ａが貼り付けられている。支持部材６９ｂの屈曲部よりも先端側の長さ（自由長）は６ｍｍである。

取付部材６９ｃは、先端部材６９ａの塗布ブラシ６２との接触による振動を固定化部材６４のブレード６４ａに伝達しないよう、衝撃を吸収する部材で構成される。例えば、取付部材６９ｃは、ウレタンフォーム（発泡ウレタン）は厚み２～５ｍｍ程度で、長さは短手方向で数ｍｍ、長手方向で３４０ｍｍである。両面テープ（例えばＤＩＣ＃８０００）により、固定化部材６４のブレード６４ａに接着している。

（移動機構（固定化部材６４））
本実施形態では、固定化部材６４が、移動機構として機能する。固定化部材６４は、以下に説明するように規制部材６９を、先端部材６９ａの先端が塗布ブラシ６２表面に接触する第１の位置と、第１の位置よりも塗布ブラシから離れる方向で、先端部材６９ａの先端が塗布ブラシ６２表面に接触しない、または第１の位置よりも当接圧が弱く微接触する第２の位置との間で、規制部材６９を移動させる。この第２の位置は、いわゆる通常の状態での位置（設計上）である。塗布ブラシの回転方向がウィズ方向である場合において、第１の位置で規制部材６９が塗布ブラシ６２に接触する位置は、塗布ブラシ６２の回転方向において、塗布ブラシ６２の感光体ドラム３１１の接触位置よりも下流側で、かつ、固形潤滑剤６３ａの接触位置よりも上流側である。

規制部材６９は、通常時は、図３Ａ、図３Ｂに示すように先端部材６５ａが塗布ブラシ６２に接触しない第２の位置に位置する。このとき、感光体ドラム３１１に塗布されている潤滑剤の量は、通常の量であり、この場合の固定化部材６４のブレード６４ａの感光体ドラム３１１表面での摩擦係数をμとすると、ブレード６４ａは、バネ６４ｃのバネ荷重による垂直抗力Ｎにより図の右向きの力Ｆ（＝μＮ）を感光体ドラム３１１から受ける。一方で、ブレード６４ａから反発力として向きが反対（左向き）で同じ力Ｆを受け、両者が釣り合った状態となるようにブレード６４ａの当接位置が決まる。すなわち、摩擦係数μで、この図３Ａ、図３Ｂに示す当接位置にブレード６４ａがある場合、これに固定された規制部材６９は第２の位置に位置することになる。

一方で、後述するように画像カバレッジが高くなり、これにより、感光体ドラム３１１に塗布される潤滑剤の量が多く、過剰になるにつれて、摩擦係数は下がる（例えば摩擦係数μ’（ここでμ’＜μである））になる。これにより感光体ドラム３１１との摩擦により受ける力Ｆ’（＝μ’Ｎ）は小さくなり、反発力が安定する位置は、図３Ｂの紙面で左側にシフトする。すなわち、潤滑剤の塗布量に応じて感光体ドラム３１１表面の摩擦係数が増減することにより、固定化部材６４は、回転軸６０２の周りを回動する。固定化部材６４が回動することで、これに貼り付けられた規制部材６９は感光体ドラム３１１の表面に沿って移動する。そして、摩擦係数の低下により固定化部材６４が左側に所定量シフトした場合、これに取り付けられた規制部材６９は第１の位置になり、この第１の位置では先端部材６９ａの先端は、塗布ブラシ６２のブラシ毛６２ｂに接触するようになる。次に、規制部材６９を、移動機構により塗布ブラシ６２に接触させる目的、および効果について説明する。

（画像カバレッジの高低による潤滑剤塗布量の増減、およびその影響）
図４から図６を参照し、潤滑剤塗布量が過剰になった場合の問題点、および本実施形態の規制部材６９による潤滑剤塗布量の規制効果について説明する。

（比較例での課題）
図４は、比較例における高カバレッジでの外添剤の増加、および潤滑剤の供給量の増加を説明するための模式図である。図５は、比較例における過剰な潤滑剤による中間転写ベルト３３のクリーニングに及ぼす悪影響を説明するための模式図である。図６は、実施例における高カバレッジでの規制部材の作用による外添剤の増加抑制、および潤滑剤の供給量の安定化を説明するための模式図である。図６に示す実施例では、図１～図３で説明した本実施形態の構成を備える。図４、図５の比較例は、規制部材６９を備えていない点で異なる。規制部材６９以外の構成は、実施例と同じである。

図４に示すように、トナーには、シリカ、酸化チタン等の外添剤が添加されるが、一部の外添剤は、現像装置３１３内での攪拌や、現像、転写の各プロセスでの機械的ストレスによりトナーから離脱する。外添剤の大きさは、トナーに比べて小さく、クリーニング部材６１（ブレード６１ａ）では清掃除去できず、ブレード６１ａをすり抜けてしまう。すり抜けた外添剤は、塗布ブラシ６２に付着する。外添剤は硬いことから、塗布ブラシ６２に付着した場合には、研磨材として機能し、外添剤の量が多くなると潤滑剤供給部６３の固形潤滑剤６３ａの掻き取り量が多くなり、感光体ドラム３１１に供給する潤滑剤量が過剰になる。

図４（ａ）に示すように低カバレッジ（概ね数％以下）では、転写後の残留トナーおよびこの残留トナーとともに、クリーニング装置３１４に運ばれてくる外添剤の量は少ない。この場合、図４（ａ）に示すように、塗布ブラシ６２に付着する外添剤の量は多くなく、適正範囲内である。この場合、潤滑剤供給部６３から供給される潤滑剤の量は適正である。

一方で、図４（ｂ）に示すように高カバレッジ（概ね２０％以上）の場合には、転写後の残留トナーおよびこの残留トナーとともに、クリーニング装置３１４に運ばれてくる外添剤の量は多くなる。この場合、図４（ｂ）に示すように、塗布ブラシ６２に付着する外添剤の量は多くなる。そのため、塗布ブラシ６２の固形潤滑剤６３ａの削り量（削り速度）が多くなり、潤滑剤供給部６３から感光体ドラム３１１に供給される潤滑剤の量は増加し、過剰となる。

過剰に供給された潤滑剤は、感光体ドラム３１１により、１次転写部３４を経由して下流側の中間転写ベルト３３に運ばれる。中間転写ベルト３３には、図１に示したようにベルト表面の残トナーを清掃するベルトクリーニング部３７が配置されている。

図５に示すようにベルトクリーニング部３７のクリーニングブレード３７１は、カウンタ方向で、中間転写ベルト３３の表面に当接する。クリーニングブレード３７１の寸法、材料、および当接条件は、ブレード６１ａと略同一である。過剰な潤滑剤が、中間転写ベルトに供給され、クリーニングブレード３７１のエッジに到達した場合、この潤滑剤が核となって紙粉等を集め、これが団子状の塊となり、クリーニングブレード３７１が中間転写ベルト３３に接触するエッジに異物が形成される。この異物が徐々に成長して大きくなると、この異物によりクリーニングブレードのエッジが徐々に持ち上げられる。その持ち上げられた箇所の両脇では当接圧力が弱くなったり、エッジが中間転写ベルト３３に接触しなくなったりすることで、異物の脇から残トナーの一部がすり抜けるというクリーニング不良が発生する。

（実施例での規制部材６９の効果）
図６（ａ）、図６（ｂ）は、それぞれ、図４（ａ）、図４（ｂ）に対応する。図６（ｃ）は、図６（ｂ）の一部拡大図である。図６（ａ）では低カバレッジでの規制部材６９の位置を示しており、このとき、規制部材６９は第２の位置である。図６（ｂ）、図６（ｃ）では高カバレッジでの規制部材６９の位置を示しており、このとき、規制部材６９は、第１の位置であり、塗布ブラシ６２に、規制部材６９の先端部材６５ａが接触する。

この位置の移動は、高カバレッジにより、図４（ｂ）と同じような状況になり、潤滑剤の感光体ドラム３１１への塗布量が増え、これにより摩擦係数が下がり摩擦係数μ’となる（μ’＜μ）。これにより感光体ドラム３１１との摩擦により受ける力Ｆ’（＝μ’Ｎ）は小さくなり、反発力が安定する位置は、図６（ｃ）に示すように破線位置（図３Ｂ、図６（ａ）の状態に対応）から実線位置まで左側にシフトする。すなわち、潤滑剤の塗布量に応じて感光体ドラム３１１表面の摩擦係数が低下することで、感光体ドラム３１１の表面に沿って、固定化部材６４が移動する。移動機構として作用する固定化部材６４の移動により、これに取付けられた規制部材６９も感光体ドラム３１１の表面に沿って移動する。カバレッジによる、規制部材６９および固定化部材６４の移動量は、最大で感光体ドラム３１１表面に沿った距離で２～３ｍｍ程度であり、図６（ｂ）に示す第１の位置では、規制部材６９の先端部材６９ａの塗布ブラシ６２の食い込み量が１ｍｍ程度になるように設定している。

図６（ｂ）、図６（ｃ）の状態では、先端部材６９ａが、塗布ブラシ６２に当接することで、塗布ブラシ６２の表面（ブラシ毛６２ｂ）に付着している外添剤、および潤滑剤をはたき落として除去する。なお、図５、図６等では、外添剤のみを図示し、固形潤滑剤以外の微粉の潤滑剤の図示を省略している。

塗布ブラシ６２から外転剤を除去することで、固形潤滑剤６３ａからの潤滑剤の掻き取り量、すなわち供給量は下がり、潤滑剤の供給量は所定量まで低下する。そして、潤滑剤の供給量が低下して、感光体ドラム３１１表面の摩擦係数が増加することで、固定化部材６４のブレード６４ａが、感光体ドラム３１１から受ける摩擦力が増加する。これにより、固定化部材６４、およびこれに取り付けられた規制部材６９は、感光体ドラム３１１の表面に沿って、右側に移動し、図６（ａ）（図３Ｂ）のような第２の位置、すなわち、規制部材６９の先端部材６９ａが、塗布ブラシ６２に接触しない位置まで戻る。以降、もしも、同じ高カバレッジの印刷が続くような状況であれば、第１の位置と第２の位置を行ったり来たりすることを繰り返す。

このように、本実施形態に係るクリーニング装置３１４では、塗布ブラシ６２表面に接触可能な規制部材６９と、規制部材６９の先端が塗布ブラシ表面に接触する第１の位置と、第１の位置よりも塗布ブラシから離れる方向で、先端が塗布ブラシ表面に接触しない、または第１の位置よりも当接圧が弱く微接触する第２の位置との間で、規制部材６９を移動させる移動機構（固定化部材６４）と、を備える。これにより、潤滑剤の供給量を安定化させることができる。すなわち、画像カバレッジが増加し、外添剤および潤滑剤の感光体ドラム表面３１１の付着量が増加した場合に、規制部材６９が移動機構（固定化部材６４）により第１の位置まで移動し、塗布ブラシ６２に接触することで、潤滑剤の供給量が下がる。これにより過剰な潤滑剤が感光体ドラム３１１を経由して、中間転写ベルト３３に供給されることを防止でき、ひいては、中間転写ベルト３３のクリーニング性能を安定化できる。

（変形例）
以下、図７を参照し、変形例について説明する。図７は、変化例１～変形例４における規制部材６９の先端部材６９ａ１～６９ａ４の形状を示す図である。図７は、各先端部材６９ａ１～６９ａ４を、面に垂直な方向から視た図である。各変形例では、図７に示す先端部材６９ａ１～６９ａ４以外の構成は、図１～図３Ｂに示した実施形態と同じであり説明を省略する。

図７（ａ）に示す変形例１の先端部材６９ａ１では、複数のスリット９１を設けている。このスリット９１は、先端部材６９ａ１の先端側（ブラシ毛６２ｂに接触する側）から基端側に向けて伸びる。スリット９１の間隔は、例えば数ｍｍ程度である。このスリット９１を設けることで、塗布ブラシ６２への接触による規制部材６９の振動を小さくでき、規制部材６９と一体化している固定化部材６４への振動の影響を低減できる。また、塗布ブラシ６２への当接力を弱くできるので、掻き取った外添剤の塗布ブラシ６２への再付着を防止できる。

図７（ｂ）に示す変形例２の先端部材６９ａ２では、先端部材６０ａ２に複数の孔９２を設けている。また、図７（ｃ）に示す変形例３の先端部材６９ａ３は、変形例１、２を組み合わせものであり、複数のスリット９１および孔９２を設けている。このような、変形例２、３においても、変形例１と同様の効果を得ることができる。また、孔９２を設けることで、除去した外添剤が、先端部材６９ａ２、６９ａ３の表面に堆積することを防止できるので、より、外添剤の塗布ブラシ６２への再付着を防止できる。

図７（ｄ）に示す変形例４の先端部材６９ａ４は、櫛歯状に形成したものである。先端部材６９ａ４は、基体部９５に対して、可撓性材料として繊維等で構成した櫛歯９６を、複数取り付けている。この櫛歯９６は、等間隔で配置することが好ましい。このように、先端部材６９ａ４を櫛歯状とすることで、変形例１から３と同様の効果を得ることができる。

以下、上述した実施形態に沿って実際に行った耐久性の評価結果を示す。
（実験条件）
画像形成装置母体機：Ａｃｃｒｉｏ ６１００（コニカミノルタ社製）
プロセス速度（感光体ドラム３１１速度）：６６５ｍｍ／ｓ
トナー：外添剤として、小径シリカ１．３部、大径チタニア０．２部を添加
（ここで部は、外転剤の含有量を示す質量部であり、トナー母体粒子１００質量部に対するそれぞれの外添剤の質量部である。また小径シリカの個数平均一次粒子径は１２ｎｍ、大径チタニアの個数平均一次粒子径は２０ｎｍである。）
クリーニング装置３１４の構成：
実施例：図１～図３Ｂに示す本実施形態の構成。ただし、先端部材６９ａは変形例１（スリット有り）の構成。
比較例：規制部材６９無し。規制部材６９が無い点を除けば、実施例と同じ条件
（テスト条件）
テストチャート：画像カバレッジ３０％
テスト用紙：Ａ４サイズ
テスト枚数：１００００枚
（評価方法）
評価チャート：ハーフトーン画像
テスト枚数（１００００枚）の印刷後に、評価チャートで中間転写ベルト３３でのクリーイング不良による縦スジの有無を評価した（目視評価）。

（評価結果）
図８に示すように、比較例ではクリーニング不良による縦スジが発生したが、実施例では発生しなかった。実施例では、規制部材６９により、潤滑剤の供給量を安定化させ、中間転写ベルト３３でのクリーニング不良の発生を防止できることがわかる。

以上に説明した、クリーニング装置３１４、およびこれを備える画像形成装置１００の構成は、上述の実施形態の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したのであって、上述の構成に限られず、特許請求の範囲内において、種種改変できる。また、一般的な画像形成装置１００が備える構成を排除するものではない。

（他の変形例）
図６に示す例では、第２の位置（図３Ａ、図６（ａ））では規制部材６９の先端部材６９ａは、塗布ブラシ６２に接触しない状態を示したが、第２の位置でも、先端部材６９ａが塗布ブラシ６２に微接触するような設定にしてもよい。この設定は、固定化部材６４の位置、例えば筐体６０に設け得られた回転軸６０２の位置を変更することで行える。このような第２の位置に設定した場合でも、高カバレッジでの潤滑剤の供給量の増加にともない、固定化部材６４が感光体ドラム３１１に沿って左側（上流側）に移動することで、第１の位置に移動する。この第１の位置では、第２の位置に比べて規制部材６９の塗布ブラシ６２への当接圧が強くなり、規制力が高くなり、外添剤、および潤滑剤を掻き落とす能力が向上する。

また、別の変形例５として、上述した各実施例では、固定化部材６４を、規制部材６９を移動させる移動機構として機能させる例を示したが、これに限られず、ソレノイド等の駆動源とアームで構成された移動機構を別に設け、これにより、規制部材６９を第１、第２の位置に移動させるようにしてもよい。

さらに変形例５の構成条件において、さらなる変形例として、塗布ブラシ６２の回転方向をカウンタ方向（図３Ａ等において反時計回り）としてもよい。この場合、図３Ａ等のような構成おいて、規制部材６９は、塗布ブラシ６２よりも左側に配置される。このように左側に配置することで、第１の位置において規制部材６９が塗布ブラシ６２に接触する位置は、塗布ブラシ６２の回転方向（カウンタ方向）において、塗布ブラシ６２の感光体ドラム３１１の接触位置よりも下流側で、かつ、固形潤滑剤６３ａの接触位置よりも上流側となる。

１００ 画像形成装置
３０ 画像形成部
３１ 作像部
３１１ 感光体ドラム
３１２ 帯電極
３１３ 現像装置
３１４ クリーニング装置
６０ 筐体
６０１ 支持部
６０２ 回転軸
６１ クリーニング部材
６１ａ ブレード
６２ 塗布ブラシ
６２ａ 軸
６２ｂ ブラシ毛
６３ 潤滑剤供給部
６３ａ 固形潤潤滑剤
６３ｂ ホルダー
６３ｃ バネ
６４ 固定化部材（移動機構）
６４ａ ブレード
６４ｂ ホルダー
６４ｃ バネ
６４ｄ 収容ケース
６５ 搬送部材
６９ 規制部材
６９ａ 先端部材
６９ｂ 支持部材
６９ｃ 取付部材
３２ 露光部
３３ 中間転写ベルト
３４ １次転写部
３５ ２次転写部
３６ 定着装置
３７ ベルトクリーニング部
３７１ クリーニングブレード
４０ 給紙搬送部
５０ 操作パネル

Claims (12)

1. 外添剤が添加されたトナーにより形成されたトナー画像を担持する感光体ドラム、該感光体ドラムに担持されたトナーが一次転写され、一次転写されたトナーが用紙に２次転写される中間転写ベルト、および該中間転写ベルトの表面に接触し、表面の残トナーを清掃するクリーニングブレードを備える画像形成装置で用いられるクリーニング装置であって、
   前記感光体ドラムの表面に接触し、該感光体ドラムに付着したトナーを清掃する清掃部材と、
   潤滑剤を固形化した固形潤滑剤を含む潤滑剤供給部と、
   前記感光体ドラムと前記固形潤滑剤に接触し、回転軸周りに回転することで、前記固形潤滑剤から供給された潤滑剤を前記感光体ドラムに塗布する塗布ブラシと、
   前記感光体ドラムの表面に接触し、前記塗布ブラシにより前記感光体ドラムに塗布された前記潤滑剤を前記感光体ドラムの表面に固定化させる固定化部材と、
   前記塗布ブラシ表面に接触可能な規制部材と、
   前記規制部材の先端が前記塗布ブラシ表面に接触する第１の位置と、前記第１の位置よりも前記塗布ブラシから離れる方向で、前記先端が前記塗布ブラシ表面に接触しない、または前記第１の位置よりも当接圧が弱く微接触する第２の位置との間で、該規制部材を移動させる移動機構と、
   を備えるクリーニング装置。
2. 前記第１の位置において、前記規制部材の先端が前記塗布ブラシに接触する位置は、
   前記塗布ブラシの回転方向において、前記塗布ブラシが前記感光体ドラムの表面に接触する位置よりも下流側で、かつ前記固形潤滑剤に接触する位置よりも上流側である、請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 前記塗布ブラシの回転方向は、前記塗布ブラシと前記感光体ドラムの接触位置において、前記塗布ブラシの移動方向が、前記感光体ドラムの移動方向と同じであるウィズ方向であり、
   前記規制部材は、前記固定化部材に取り付けられている、請求項２に記載のクリーニング装置。
4. 前記固定化部材は、ブレードであり、該ブレードは、バネ荷重により加圧されて前記感光体ドラムに当接する、請求項３に記載のクリーニング装置。
5. 前記固定化部材は、ブレードであり、該ブレードは、前記感光体ドラムに対してカウンタ方向で当接する、請求項３、または請求項４に記載のクリーニング装置。
6. 前記固定化部材が、前記移動機構として機能し、
   前記固定化部材が、前記感光体ドラムの表面に沿って移動することで、前記規制部材を前記第１の位置と、前記第２の位置に移動させる、請求項３から請求項５のいずれかに記載のクリーニング装置。
7. 前記感光体ドラム上に形成された前記トナー画像のカバレッジに応じたトナー量の増減に応じて変化する、前記固定化部材と前記感光体ドラム表面との摩擦力に応じて、前記固定化部材が前記感光体ドラムの表面に沿って移動することで、前記規制部材を前記第１の位置と、前記第２の位置に移動させる、請求項６に記載のクリーニング装置。
8. 前記規制部材は、前記塗布ブラシに接触する先端部材と、該先端部材を保持する支持部材と、を有し、
   前記支持部材は、弾性変形する、請求項１から請求項７のいずれかに記載のクリーニング装置。
9. 前記規制部材は、前記塗布ブラシに接触する先端部材を有し、前記先端部材には、先端から基端側に向けて伸びるスリットが複数設けられている、請求項１から請求項８のいずれかに記載のクリーニング装置。
10. 前記規制部材は、前記塗布ブラシに接触する先端部材を有し、前記先端部材には、複数の孔が設けられている、請求項１から請求項９のいずれかに記載のクリーニング装置。
11. 前記規制部材は、前記塗布ブラシに接触する先端部材を有し、前記先端部材は櫛歯状に形成されている、請求項１から請求項８のいずれかに記載のクリーニング装置。
12. 外添剤が添加されたトナーにより形成されたトナー画像を担持する感光体ドラムと、
    前記感光体ドラムに担持されたトナーが一次転写され、一次転写されたトナーが用紙に２次転写される中間転写ベルトと、
    前記中間転写ベルトの表面に接触し、表面の残トナーを清掃するクリーニングブレードと、
    請求項１から請求項１１のいずれかに記載されたクリーニング装置と、
    を備える画像形成装置。

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