JP6676970B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本技術は、像担持体上に潤滑剤を供給する機能を有する画像形成装置に関するものである。

従来から、複合機、複写機、プリンターといった電子写真方式の画像形成装置が広く普及している。このような電子写真方式の画像形成装置は、一般的には、回転駆動されながら表面にトナー像が形成される像担持体と、形成されたそのトナー像を転写体または媒体に転写する転写装置と、像担持体上の未転写トナーや転写残トナーなどの残留トナーを除去するためクリーニング装置とを含む。クリーニング装置は、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が知られている。

このようなクリーニングブレードの寿命を延ばす技術として、特開２００８−２６８３４６号公報（特許文献１）は、クリーニングブレードの両端部の捲れないし磨耗を早期の段階から抑制するクリーニング装置を開示する。具体的には、特開２００８−２６８３４６号公報（特許文献１）は、ブラシ部材のブラシ繊維がループ状に植毛されたクリーニング装置を開示する。

クリーニングブレードと像担持体との間に生じる摩擦力を低減するための別のアプローチとして、像担持体上に潤滑剤（以下、「滑材」とも称する。）を供給する滑材供給機構が採用されることもある。滑材としては、一般的には、ステアリン酸金属塩などの金属石鹸が用いられる。滑材供給機構としては、トナーに滑材を添加して現像部にて滑材を供給するもの（トナー外添方式）、クリーニングブレードの上流側または下流側にブラシなどからなる塗布機構を設けたもの、あるいは、それらを組み合わせたものが知られている。滑材供給機構を設けることで、像担持体表面に滑材が塗布されて、像担持体表面のトナーに対する摩擦係数が低下する。摩擦係数の低下によって、像担持体表面に形成されたトナー像を転写材などに転写するときの転写不良が抑制され、トナー像の画質を高めることができる。また、像担持体とそれに圧接されている部材（例えば、クリーニングブレードなど）との間の摩擦係数も低下するため、像担持体表面の磨耗（削れ）を抑制する効果があり、像担持体の寿命を延ばすこともできる。

このような滑材を利用して、クリーニングブレードなどの劣化を防止する技術として、例えば、特開２００３−１４９９６４号公報（特許文献２）は、クリーニングブレードのエッジに潤滑剤を塗布することにより、クリーニングブレードに潤滑性を持たせ、感光体ドラムとクリーニングブレードの間の摩擦を緩和する構成において、潤滑剤が剥がれると、特に高温高湿下においてはブレードめくれが途端に発生するという課題への解決手段を開示している。具体的には、特開２００３−１４９９６４号公報（特許文献２）は、感光体ドラムの一次帯電領域内かつ転写帯電領域外にあたりクリーニングブレードの潤滑剤を電気的に剥がし落としやすい斜線部に接触する転写ローラーの表面に、高抵抗値を有し感光体ドラムを転写帯電しない抵抗層をかねる研磨層を設けることにより、感光体ドラムの斜線部が研磨され、斜線部でのクリーニングブレードと感光体ドラムの摩擦係数が過大となることを防止する構成を開示する。

また、特開２０１４−１４２４７２号公報（特許文献３）は、感光体の摩耗段差を軽減することができる画像形成装置を開示する。具体的には、特開２０１４−１４２４７２号公報（特許文献３）は、非画像形成領の静電潜像の形成のない部分にトナーから分離させた脂肪酸金属塩粒子が供給されるように現像手段を制御する構成を開示する。特開２０１４−１４５８６４号公報（特許文献４）は、特開２０１４−１４２４７２号公報（特許文献３）と同様の構成を用いて、外添剤に起因するゴーストの発生を抑制することができる画像形成装置を開示する。

特開２００８−２６８３４６号公報 特開２００３−１４９９６４号公報 特開２０１４−１４２４７２号公報 特開２０１４−１４５８６４号公報

上述の特許文献２および特許文献３は、滑材を塗布することで、クリーニングブレードと像担持体との間に生じる摩擦力を低減する構成に向けられている。一方で、本願発明者らは、滑材を塗布する構成において、過剰な滑材供給により摩擦力がかえって増大するという新たな課題を見出した。このような新たな課題は、特許文献１〜４のいずれにも教示ないし示唆されるものではない。

本発明は、このような本願発明者らが見出した、過剰な滑材供給による摩擦力の増大を防止できる画像形成装置を提供することを一つの目的としている。

本発明のある局面に従う画像形成装置は、像担持体と、像担持体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像手段とを含む。現像手段は、潤滑剤を含むトナーを像担持体に供給するように構成されている。画像形成装置は、トナー像を被転写媒体に転写する転写手段と、転写後に像担持体上に残留するトナーを回収するクリーニングブレードと、像担持体上でトナー像を形成可能な範囲である画像形成可能範囲内に存在する潤滑剤に比較して、画像形成可能範囲外に存在する潤滑剤をより多く回収するように構成された余剰滑材低減手段とを含む。

好ましくは、余剰滑材低減手段は、像担持体の長手方向において、画像形成可能範囲より広い範囲にわたって像担持体に接触するように構成された接触部材を含む。接触部材は、画像形成可能範囲外に対応する第１部分の擦過力が、画像形成可能範囲内に対応する第２部分の擦過力よりも大きくなるように構成されている。

好ましくは、接触部材は、第１部分と像担持体との接触圧が第２部分と像担持体との接触圧に比較して高くなるように構成されている。

好ましくは、接触部材は、第１部分を構成する材質の密度が第２部分を構成する材質の密度に比較して高くなるように構成されている。

好ましくは、接触部材は、第１部分の径が第２部分の径に比較して高くなるように、円筒状に構成されている。

好ましくは、接触部材は、第２部分が像担持体と接触しない状態を維持しつつ、第１部分が像担持体と接触した状態を維持するように構成されている。

好ましくは、接触部材は、像担持体との接触面にブラシが設けられており、第１部分のブラシ植毛の密度が第２部分のブラシ植毛の密度に比較して高くなるように構成されている。

好ましくは、接触部材は、ソリッドローラまたはスポンジローラーで構成される。
好ましくは、接触部材は、ブラシロールまたは固定ブラシを含む。

本発明によれば、過剰な滑材供給による摩擦力の増大を防止できる。

本実施の形態に従う画像形成装置の断面構成を示す概略構成図である。 図１に示す画像形成装置のイメージングユニットの断面構成を示す概略構成図である。 本実施の形態に従う画像形成装置における滑材供給の概要を示す模式図である。 感光体上の滑材量と感光体を駆動するために必要なトルクとの関係の一例を示すグラフである。 本実施の形態に従う画像形成装置における滑材量の制御を説明するための模式図である。 本実施の形態に従う画像形成装置のイメージングユニットの断面構成を示す概略構成図である。 本実施の形態に従う画像形成装置での過剰滑材を低減する処理を説明するための模式図である。 本実施の形態に従う画像形成装置が採用する余剰滑材低減機構の実装例を示す模式図である。

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。

＜Ａ．画像形成装置の装置構成＞
まず、本実施の形態に従う画像形成装置１００の装置構成について説明する。以下に説明する画像形成装置１００は、典型例として、複合機（ＭＦＰ：Multi-Functional Peripheral）として実装されるカラー画像形成装置である。但し、本実施の形態に従うクリーニングブレードの劣化を抑制する機構および方法は、モノクロ画像形成装置にも適用可能である。また、カラー画像を形成する機構として、タンデム方式を例示するが、サイクル方式（典型的には、４サイクル方式）にも適用可能である。

図１は、本実施の形態に従う画像形成装置１００の断面構成を示す概略構成図である。図２は、図１に示す画像形成装置１００のイメージングユニットの断面構成を示す概略構成図である。

図１および図２を参照して、画像形成装置１００は、プリントエンジン１１０と、原稿読取部１２０と、排出トレイ１３０とを含む。

プリントエンジン１１０は、電子写真方式の画像形成プロセスを実行する。図１に示す構成においては、フルカラーの印刷出力が可能である。印刷出力された媒体は、排出トレイ１３０へ排出される。プリントエンジン１１０の詳細な構成については、後述する。

原稿読取部１２０は、原稿を読み取って、その読み取り結果をプリントエンジン１１０に対する入力画像として出力する。より具体的には、原稿読取部１２０は、イメージスキャナー１２２と、原稿給紙台１２４と、原稿自動送り装置１２６と、原稿排紙台１２８とを含む。

イメージスキャナー１２２は、プラテンガラス上に配置された原稿をスキャンする。イメージスキャナー１２２は、主要な構成要素として、原稿に対して光を照射する光源と、光源から照射された光が原稿で反射して生じる画像を取得するイメージセンサーと、イメージセンサーから画像信号を出力するためのＡＤ（Analog to Digital：アナログデジタル）変換器と、イメージセンサーの前段に配置された結像光学系とを含む。

原稿自動送り装置１２６は、原稿給紙台１２４に配置された原稿を連続的にスキャンする。原稿給紙台１２４上に配置された原稿は、図示しない送出ローラーにより１枚ずつ送り出され、イメージスキャナー１２２または原稿自動送り装置１２６内に配置されたイメージセンサーによって順次スキャンされる。スキャン後の原稿は、原稿排紙台１２８へ排出される。

プリントエンジン１１０は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のそれぞれのトナー像を生成するイメージングユニット１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋ（以下、「イメージングユニット１０」と総称することもある。）を含む。

本実施の形態に従う画像形成装置１００は、一例として、それぞれのイメージングユニット１０が生成したトナー像を、中間転写体を介して被転写部材である媒体Ｓに転写する構成を採用する。画像形成装置１００は、中間転写体として、中間転写体駆動ローラー１４および１６により張架された中間転写ベルト１２を含む。中間転写ベルト１２は、中間転写体駆動ローラー１４および１６の回転駆動により、所定方向に回動される。中間転写体としては、図１に示す中間転写ベルト１２に代えて、中間転写ローラーを採用してもよい。なお、図１には、トナー像を中間転写体に一旦転写した後、媒体Ｓに転写する構成について例示するが、感光体上のトナー像を媒体Ｓに直接転写するようにしてもよい。

イメージングユニット１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋは、プリントエンジン１１０内に張架されて回転駆動される中間転写ベルト１２に沿って、その順序に配置される。イメージングユニット１０の各々は、感光体１と、帯電部２と、露光部３と、現像部４（対応するイメージングユニット１０が生成するトナー像の色に対応させて、４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋとそれぞれ記載する）と、クリーニングブレード５と、中間転写体接触ローラー６とを含む。

感光体１は、静電潜像およびトナー像を担持するドラム状の像担持体であり、その表面に感光層が形成された感光体ローラーが用いられる。典型的には、感光体１としては、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で構成される感光層が形成された有機感光体が用いられる。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、メラミン樹脂等が用いられる。

感光体１は、その表面にトナー像が形成されるように配置されるとともに、中間転写ベルト１２の回転方向に対応する方向に回転する。なお、像担持体としては、感光体ローラーに代えて、感光体ベルトを採用してもよい。

感光体１には、露光部３により静電潜像が形成されるとともに、現像部４によって静電潜像が現像されてトナー像が生成される。すなわち、帯電部２、露光部３、および現像部４は、感光体１に静電潜像およびトナー像を形成する。

帯電部２は、帯電チャージャーを用いて感光体１の表面を一定の電位に帯電する。露光部３は、レーザー書き込みなどにより、指定された画像パターンに従って感光体１の表面を露光することで、その表面上に静電潜像を形成する。典型的には、露光部３は、レーザー光を発生するレーザダイオードと、主走査方向に沿ってレーザー光を感光体１の表面を露光させるポリゴンミラーとを含む。

現像部４は、像担持体である感光体１上に形成された静電潜像をトナー像（可視化像）として現像する。典型例として、現像部４は、トナーおよびキャリアからなる二成分系の現像剤を用いて静電潜像を現像する。なお、現像手段としては、一成分系の現像剤（トナー）を用いてもよい。

より具体的には、現像部４は、現像領域において感光体１と対向するよう配置された現像ローラー４１を有している。現像ローラー４１は、例えば、帯電部２の帯電極性と同極性の直流現像バイアス電圧、または、帯電部２の帯電極性と同極性の直流電圧を交流電圧に重畳した現像バイアス電圧が印加される。このような現像バイアス電圧によって、露光部３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生じる。

感光体１の表面に形成されたトナー像は、中間転写体接触ローラー６によって中間転写ベルト１２に転写される。中間転写体接触ローラー６によって、感光体１上に現像されたトナー像は、被転写媒体である中間転写ベルト１２へ転写される。感光体１と中間転写ベルト１２とは、中間転写体接触ローラー６を設けた部分（転写領域）で接触している。この転写領域には、トナーとは逆極性の転写バイアス電圧が印加されており、この転写バイアス電圧によって、感光体１上のトナー像が中間転写ベルト１２へ転写される。

中間転写ベルト１２上には、それぞれの感光体１からトナー像が順次転写されて、４色のトナー像が重ね合わされることになる。重ね合わされたトナー像は、転写ローラー２０および２１によって、中間転写ベルト１２から媒体Ｓへ転写される。媒体Ｓの転写に関する構成として、プリントエンジン１１０は、媒体Ｓを保持する給紙部３０と、送出ローラー３２と、搬送ローラー３４および３６と、定着部２２とを含む。送出ローラー３２は、給紙部３０から媒体Ｓを順次送り出すとともに、搬送ローラー３４および３６によって搬送される。媒体Ｓの送り出しおよび搬送のタイミングと、中間転写ベルト１２上でトナー像が重ね合わされた位置とを同期させることで、媒体Ｓの適切な位置に、トナー像を転写できる。トナー像が転写された媒体Ｓは、搬送経路３８に沿って定着部２２まで搬送され、定着部２２でトナー像の定着処理が実行される。そして、トナー像が定着された後の媒体Ｓは、排出トレイ１３０へ排出される。

一方、感光体１と中間転写ベルト１２との間の転写領域において、中間転写体接触ローラー６により転写されずに感光体１上に残ったトナーは、クリーニングブレード５まで搬送され、クリーニングブレード５により回収される。すなわち、クリーニングブレード５は、転写後に感光体１上に残留するトナーを回収する。

クリーニングブレード５によりその表面に残ったトナーが回収された感光体１は、再び帯電部２により帯電され、次の静電潜像およびそれに続くトナー像が形成されるというプロセスが繰り返される。

クリーニングブレード５としては、弾性体からなる平板状のブレードが用いられる。クリーニングブレード５は、感光体１に当接配置される。

プリントエンジン１１０は、画像形成装置１００の全体制御を司る制御部５０を含む。制御部５０は、主たる構成要素として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサ、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリー、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの不揮発性メモリー、および、各種インターフェイスを含む。典型的には、プリントエンジン１１０では、プロセッサが不揮発性メモリーに格納されている各種プログラムを実行することで、画像形成装置１００における画像形成に係る処理などが実行される。

制御部５０としては、プロセッサがプログラムを実行することで実現されるが、これに代えて、その処理の全部または一部を専用のハードウェアを用いて実現してもよい。また、プロセッサがプログラムを実行する場合には、そのプログラムは、各種の記録媒体を介して不揮発性メモリーにインストールされ、あるいは、通信回線を介して図示しないサーバー装置などからダウンロードされてもよい。

＜Ｂ．滑材供給機構および滑材＞
次に、像担持体である感光体１上に潤滑剤（滑材）を供給する滑材供給機構について説明する。本実施の形態に従う画像形成装置１００では、現像部４が滑材供給機能を発揮する構成（トナー外添方式）を採用する。図１および図２に示す構成において、現像部４が供給するトナーに滑材を添加することで、感光体１に滑材が供給される。すなわち、現像部４は、潤滑剤（滑材）を含むトナーを像担持体である感光体１に供給するように構成されている。

一例として、本実施の形態に従う画像形成装置１００の現像部４で使用される現像剤は、トナーおよび該トナーを帯電するためのキャリアを含む。トナーは、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る。トナーを構成するバインダー樹脂は、その中に、着色剤、荷電制御剤、離型剤などを包含する。トナー粒径としてはこれに限定されるものではないが、３〜１５μｍ程度が好ましい。

キャリアは、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る。例えば、バインダー型キャリアまたはコート型キャリアなどを使用できる。キャリア粒径としてはこれに限定されるものではないが、１５〜１００μｍが好ましい。

トナーに含まれる潤滑性外添剤（滑材）としては、特に限定されるものではないが、例えば、脂肪酸金属塩、シリコーンオイル、フッ素系樹脂などを用いることができる。これらの物質を単独または２種類以上を混合して用いることができる。特に、脂肪酸金属塩が好ましい。脂肪酸金属塩としては、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、鉄などを用いることができる。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、特に、ステアリン酸亜鉛が最も好ましい。また、カルナウバワックスのような天然ワックスであってもよい。上記の中で、特に好ましいのは、ステアリン酸金属塩である。

＜Ｃ．新たな課題＞
次に、本願発明者らが新たに見出した課題について説明する。

上述したようなトナー外添方式で潤滑剤（滑材）を供給すると、滑材は、トナーと付着した状態、あるいは、遊離した状態で現像部４内に存在している。画像部（トナー付着部／クロ部）においてトナーが像担持体である感光体１上に供給されることで、滑材も感光体１上に供給される。一方、滑材はトナーとは逆極性に帯電していることも多く、背景部（トナー非付着部／シロ部）においても像担持体である感光体１上に供給される。感光体１上に供給された滑材は、感光体１上に留まり続けるということはなく、転写部（中間転写体接触ローラー６）、現像部４、クリーニングブレード５にて、感光体１から回収されることになる。このような滑材の感光体１への供給と、感光体１からの滑材の回収とのバランスで、感光体１上の滑材量は変動し得る。

図３は、本実施の形態に従う画像形成装置１００における滑材供給の概要を示す模式図である。図３を参照して、現像部４の現像ローラー４１を介して、滑材が感光体１上に供給されることになる。そのため、現像ローラー４１の長手方向（回転軸方向）の長さ（ローラーの幅Ｌ１）にわたって、感光体１上に滑材が供給されることになる。画像形成可能な範囲（画像形成可能範囲）は、現像ローラー４１の幅Ｌ１より短い、より内側の範囲（最大印字幅Ｌ２）になる。説明の便宜上、画像形成可能範囲を、以下「最大印字範囲」とも称する。

クリーニングブレード５を用いたクリーニング方式を採用する電子写真プロセスにおいては、印字枚数が多くなるとクリーニングブレード５の摩耗が発生する。これに対して、トナーに外添されるチタニアやシリカなどの外添剤がブレード圧接部を通過することにより、転がり効果が発揮され、クリーニングブレード５の摩耗を軽減できる。

しかしながら、滑材が感光体１上に供給されると、感光体１表面の平滑性が増加し、クリーニングブレード５をすり抜ける外添剤が少なくなる。感光体１上の滑材は、クリーニングブレード５にトナーが供給されることによって削り取られるが、最大印字範囲の外側の端部（図３に示すＬ２より外側の範囲）においては、画像部が存在しないため、トナーが積極的に供給されず、滑材の局所的な蓄積が生じる。その結果、滑材が蓄積した部分では、感光体１を駆動するために必要なトルクが大きくなり、クリーニングブレード５の摩耗が促進され、クリーニングブレード５の寿命を縮めることにもつながる。

図４は、感光体１上の滑材量と感光体１を駆動するために必要なトルクとの関係の一例を示すグラフである。図４に示すように、感光体１上の滑材量が多くなるほど、感光体１を駆動するためにより大きなトルクが必要になり、クリーニングブレード５には負荷がかかることになる。クリーニングブレードの摩耗が促進されると、端部においてクリーニングブレードの捲れ（めくれ）が発生し、感光体１を駆動する際の外乱につながる。

本願発明者らは、上述のような新たな課題に着目し、比較的簡単な構成で、クリーニングブレードの端部、特に、最大印字範囲より外側部分（画像形成可能範囲外）での異常摩耗を防止する構成を採用する。

図５は、本実施の形態に従う画像形成装置１００における滑材量の制御を説明するための模式図である。図５を参照して、感光体１上の滑材量が少ない状態から増加するにつれて、クリーニングブレード５と感光体１との間に生じる摩擦力は低減し、感光体１を駆動するために必要なトルク、すなわちクリーニングブレード５に生じる摩擦力は低減することになる。この滑材量には、所定の最適値の範囲が存在し、滑材量がこの範囲を超えて増加すると、感光体１を駆動するために必要なトルク、すなわちクリーニングブレード５に生じる摩擦力は増加に転じる。本実施の形態においては、感光体１上に局所的に生じる滑材が過剰な領域に対して対処することで、クリーニングブレード５の劣化（端部の捲れ）を防止する。

＜Ｄ．解決手段＞
上述したように、本実施の形態に従う画像形成装置１００は、感光体１上で過剰になった滑材を削り取ることで発生するトルクを低減し、クリーニングブレード５の劣化（捲れ）を防止する。

図６は、本実施の形態に従う画像形成装置１００のイメージングユニット１０の断面構成を示す概略構成図である。図７は、本実施の形態に従う画像形成装置１００での過剰滑材を低減する処理を説明するための模式図である。

図６を参照して、本実施の形態に従うイメージングユニット１０は、図２に示すイメージングユニット１０に比較して、余剰滑材低減機構６０をさらに設けたものに相当する。余剰滑材低減機構６０は、像担持体である感光体１上でトナー像を形成可能な範囲である画像形成可能範囲（最大印字範囲）内に存在する潤滑剤（滑材）に比較して、画像形成可能範囲外に存在する潤滑剤をより多く回収するように構成されている。より具体的には、余剰滑材低減機構６０は、滑材を外添したトナーを現像して画像形成するシステムにおいて、感光体１表面の最大印字範囲よりも長手方向外側の両端部を、最大印字範囲よりも内側に比べてより多くの滑剤を回収できるように構成されている。

図６には、説明の便宜上、ローラー上の余剰滑材低減機構６０を設けて、局所的に過剰の存在する滑材を除去する構成を例示するが、最大印字範囲の外側にある滑剤を低減できる構成または部材であれば、どのような構成を採用してもよい。

図７を参照して、本明細書において、最大印字範囲は、画像を形成できる最大の大きさを意味し、画像領域外または画像領域の外側とも称される。例えば、Ａ３対応プリンターであれば、原則としては、最大印字範囲（最大印字幅）はＡ３サイズに一致する。但し、プリンターの機種によっては、用紙の端に数ミリ幅の画像を全くプリントできない領域が存在する。プリントできない領域は、最大印字範囲外として取り扱うことができる。但し、Ａ３対応プリンターでＡ５の紙での印字を続けていても、Ａ５の幅以上であって、Ａ３の幅以下である、印字されない領域は、本明細書における最大印字範囲外には含まれない。

本実施の形態に従う余剰滑材低減機構６０は、最大印字範囲に隣接する外側の領域（滑材が溜まりやすい領域）に存在する過剰な滑材を低減する。そのために、余剰滑材低減機構６０は、最大印字範囲外に対応させて、滑材を削り取ることができるような構成を採用してもよい。

＜Ｅ．余剰滑材低減機構＞
次に、図６および図７に示す余剰滑材低減機構６０の実装例について説明する。

一例として、図６および図７に示すように、最大印字範囲外に感光体１と接触する接触部材を設け、感光体１上の滑材を削り取る構成を採用することで、過剰な滑材をより確実に低減できる。すなわち、余剰滑材低減機構６０の一例として、感光体１の長手方向において、最大印字範囲（画像形成可能範囲）より広い範囲にわたって感光体１に接触するように構成された接触部材を採用してもよい。そして、この接触部材は、最大印字範囲（画像形成可能範囲）に対応する外側部分の擦過力が、最大印字範囲（画像形成可能範囲）内に対応する内側部分の擦過力よりも大きくなるように構成されている。

接触部材としては、例えば、ソリッドローラ、スポンジローラー、ブラシ、ネルワイプ型などを採用することができる。

ソリッドローラとしては、シリコーンまたはウレタンなどのゴムローラ、あるいは、金属ローラーを採用してもよい。擦過力を高めるために、表面粗さを元の素材から意図的に粗くしたものを採用してもよい。

スポンジローラーとしては、ウレタンまたはナイロンなどの素材を用いることができる。擦過力を高めて耐久性を高めるために、エステル系ポリウレタンのスポンジローラーを用いてもよい。

ブラシの形態としては、ブラシロール（ロール形状）または固定ブラシを採用してもよい。ブラシロールを採用した場合には、感光体１の回転軸と平行な回転軸に沿ってブラシを回転させて滑材を除去するようにしてもよい。

両端の擦過力を高めるために、外側部分と感光体１との接触圧が内側部分と感光体１との接触圧に比較して高くなるように、接触部材を構成してもよい。すなわち、画像形成可能範囲の端部のみ、接触部材のＮＩＰ圧を高めるようにしてもよい。

両端の擦過力を高めるために、最大印字範囲外に対応するロール径を最大印字範囲内に対応するロール径に比較して大きくしてもよいし、最大印字範囲外に対応するブラシ密度を最大印字範囲内に対応するブラシ密度に比較して高めてもよい。また、ブラシロールの回転方向は、感光体１の回転方向と同方向（ウイズ）であってもよいし、逆方向（カウンター）であってもよい。

図８は、本実施の形態に従う画像形成装置１００が採用する余剰滑材低減機構６０の実装例を示す模式図である。図８には、感光体１のその一部または全部が接触する接触部材を用いて、余剰滑材低減機構６０を構成する例を示す。

図８（Ａ）に示す接触部材６０Ａでは、最大印字範囲に対応する低ブラシ密度部６１と、最大印字範囲の両外側にそれぞれ対応する高ブラシ密度部６２とが同一の軸上に形成されている。例えば、図６に示すように、中間転写体接触ローラー６の下流側であって、クリーニングブレード５の上流側に、余剰滑材低減機構６０が配置される場合には、図８（Ａ）に示すような接触部材６０Ａ、すなわち最大印字範囲外に相当する部分のブラシ密度を最大印字範囲内に相当する部分のブラシ密度よりも高めることで、滑材に対する擦過力を高めて、滑材をより効率的に除去できる。図８（Ａ）に示す接触部材６０Ａは、長手方向（軸方向）全体が感光体１に接触することになる。

このように、感光体１との接触面にブラシが設けられた接触部材を採用するとともに、接触部材の外側部分のブラシ植毛の密度を、接触部材の内側部分のブラシ植毛の密度に比較して高くなるように構成してもよい。

図８（Ａ）に示す構成に代えて、図８（Ｂ）に示すように、長手方向において最大印字範囲外に相当する部分のみが接触するように構成された接触部材６０Ｂを採用してもよい。すなわち、図８（Ａ）に示すように長手方向全体を感光体１に接触させる必要はなく、最大印字範囲外側の滑材を削り取るために、最大印字範囲の両外側にそれぞれ対応する高ブラシ密度部６２を配置した構成を採用してもよい。このように、接触部材の内側部分が感光体１と接触させない状態を維持しつつ、接触部材の外側部分が感光体１と接触した状態を維持するように構成してもよい。言い換えれば、最大印字範囲の端部のみ接触面積を高めるようにしてもよい。

別の実装例として、図８（Ｃ）に示す接触部材６０Ｃでは、最大印字範囲に対応するブラシローラー６３と、最大印字範囲の両外側にそれぞれ対応するスポンジローラー６４とが同一の軸上に形成されている。図８（Ｃ）に示す接触部材６０Ｃにおいて、スポンジローラー６４の擦過力は、ブラシローラー６３の擦過力よりも高い。すなわち、スポンジローラー６４については、密度を高くすることで、擦過力を高めることができる。このように、接触部材の外側部分を構成する材質の密度を接触部材の内側部分を構成する材質の密度に比較して高くなるように構成してもよい。言い換えれば、最大印字範囲の端部のみ接触部材をより硬くするようにしてもよい。このような構成を採用することで、最大印字範囲の端部の押し込み量を高めることができる。

また、最大印字範囲に対応するブラシローラー６３は、ブラシ植毛密度を下げることで、擦過力を最大印字範囲外側に対応するスポンジローラー６４よりも低くすることができる。

さらに別の実装例として、図８（Ｄ）に示す接触部材６０Ｄでは、最大印字範囲に対応する内側部６５の径Ｄ２（ロール径／ブラシ径）は、最大印字範囲の両外側にそれぞれ対応する外側部６６が有する径Ｄ１より小さく構成されている（すなわち、Ｄ２＜Ｄ１）。内側部６５および外側部６６は、同一の軸上に形成されているので、外側部６６は、内側部６５に比較して、より高い擦過力を発揮することができる。すなわち、外側部６６によって生じるＮＩＰ圧を、内側部６５によって生じるＮＩＰ圧より高めることができる。このように、接触部材の外側部分の径を接触部材の内側部分の径に比較して高くなるように、接触部分を円筒状に構成してもよい。

なお、ブラシローラーなどの余剰滑材低減機構６０は、クリーニングブレード５の上流側に以外の場所に配置されてもよいし、クリーニングブレード５の上流側以外の場所に配置されてもよい。すなわち、余剰滑材低減機構６０は、感光体１上のいずれの位置に配置されてもよい。

余剰滑材低減機構６０のさらに別の実装例として、接触部材を設けることなく、最大印字範囲外側に風をあてて、そこに存在する滑材を低減するようなブロア機構を採用してもよい。

以上のとおり、本実施の形態においては、感光体１上の最大印字範囲に隣接する外側の領域（滑材が溜まりやすい領域）に存在する過剰な滑材を低減できる構成であれば、どのような構成を採用してもよい。

＜Ｆ．制御方法＞
次に、余剰滑材低減機構６０の動作タイミングなどを含む制御方法について説明する。

基本的な使用形態として、余剰滑材低減機構６０として、感光体１に常時接触する接触部材を採用した場合には、動作タイミングなどを制御することなく、常に、過剰な滑材を削り取るようにしてもよい。

別の使用形態として、予め定められた条件が満たされた場合に限って、余剰滑材低減機構６０を動作させて、過剰な滑材を削り取るようにしてもよい。例えば、余剰滑材低減機構６０として接触部材を採用した場合には、非動作時には感光体１から離れた位置に待機しておき、予め定められた条件が満たされた場合に限って、接触部材を感光体１に接触させて、過剰な滑材を削り取るようにしてもよい。

予め定められた条件の一例として、所定枚数（例えば、１００枚）を印字するごとに、接触部材を感光体１に接触させて最大印字範囲外側の領域を数秒間にわたって擦過することで、不要な滑材を低減できる効果を得られる。

予め定められた条件の別の一例として、画像形成される画像パターンに依存するようにしてもよい。具体的には、同一の黒ベタ画像が所定枚数にわたって印字された場合や、黒比率の高い同一の画像パターンが所定枚数にわたって印字された場合などが想定される。

余剰滑材低減機構６０の別の制御方法として、画像パターンまたは印字枚数に基づいて、擦過力を調整するようにしてもよい。擦過力の調整方法としては、接触部材の感光体１への接触圧力を調整する機構を設けてもよい。例えば、印字初期においては、感光体１上の滑材は少ないため、接触部材の圧力を通常よりも弱めにし、感光体１上の滑材の増加に伴って、接触部材の圧力を通常に戻すような方法を採用してもよい。

また、画像パターンまたは印字枚数に基づいて、現像剤に含まれる滑材の量（比率）が増減するため、現像ローラーから最大印字範囲外側へ供給される滑材の量も増減する。そこで、さらに別の制御方法として、画像パターンまたは印字枚数に基づいて、当該印字によって供給されるであろう滑材の量を予測し、接触部材の圧力を通常よりも強くするまたは弱くするような制御方法を採用してもよい。

すなわち、感光体１上の最大印字範囲外の領域に存在する滑材の量に依存する何らかの情報に基づいて、余剰滑材低減機構６０の動作を制御するようにしてもよい。

＜Ｇ．効果確認実験＞
上述した本実施の形態に従う画像形成装置１００によるクリーニングブレードの捲れ防止の効果を確認するいくつかの実験（実施例１〜４および比較例１〜３）を行なった結果を以下に示す。

具体的な実験の手順としては、実施例および比較例ともに、図２に示す画像形成装置をベースに、Ａ４の横帯チャート（５％）を連続通紙させて、クリーニングブレードの捲れ防止の効果を評価した。具体的には、１００００枚印字した後に、クリーニングブレード端部に捲れが発生しているか否かを目視で評価した。

具体的な装置構成としては、図６に示す構成に従って、感光体１、現像部４、転写装置、クリーニングブレード、トナー、余剰滑材低減機構６０を以下のように構成を採用した。ベースとなる画像形成装置としては、ＫＯＮＩＣＡ ＭＩＮＯＬＴＡ社製 ｂｉｚｈｕｂ ＰＲＥＳＳ Ｃ１０００を改造したものを用いた。

（１）感光体１
感光体１としては、アルミニウムから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からなる厚さ２５μｍの感光層が形成された直径８０ｍｍの有機感光体を用いた。感光体１の幅は３５０ｍｍである。感光体１は、４００ｍｍ／ｓｅｃで回転させた。

（２）現像部４
現像部４としては、線速度６００ｍｍ／ｍｉｎで回転駆動される現像ローラーを有し、この現像ローラーに感光体１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。現像ローラー幅は３１８ｍｍである。

（３）転写装置
転写装置の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ベルトを用い、ベルトを介して感光体１に圧接させ、トナーの帯電極性とは逆極性の電圧を印加する転写ローラーを設けたものを用いた。

（４）クリーニングブレード５
クリーニングブレード５としては、ウレタンゴムからなる反発弾性率が５０％（２５℃）、ＪＩＳ Ａ硬度が７０°、厚さが２ｍｍ、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５の感光体１に対する当接荷重が２０Ｎ／ｍ、剛体当接角が２０°となるように配置した。

（５）トナー
二成分現像剤を構成するトナーとして、乳化重合法により製造された体積平均粒径が６．５μｍのトナー粒子のものを用いた。トナーには負帯電性を付与した。トナー粒子に滑材を添加する場合、そのトナー粒子にステアリン酸亜鉛を添加したものを使用した。詳細は、上述の＜Ｂ．滑材供給機構および滑材＞において説明したので、ここでは繰り返さない。実施例１〜４では、ステアリン酸亜鉛を重量比０．２部添加したものを用いた。

（６）余剰滑材低減機構６０（接触部材）
余剰滑材低減機構６０として、ナイロン製のロールブラシを用いた。幅は３２４ｍｍであり、最大印字範囲内側（３０８ｍｍ）の径をφ１２とし、外側の径をφ１４とし、金属軸の径をφ６とした。ブラシとしては、直毛ブラシを採用して、パイル径は４ｄ、パイル密度は１００ｋＦ／ｉｎｃｈ^２ものを採用した。押し込み量を１ｍｍとした。接触部材の速度は、感光体速度に対してθ＝１．５のウイズとした。

効果確認実験の結果を下表に示す。

上表において、比較例１〜比較例４は、本実施の形態に従う余剰滑材低減機構６０を採用しない、または、余剰滑材低減機構６０の効果を奏する構成を有さない場合の、クリーニングブレードの捲れ防止の効果を評価する実験である。具体的には、以下のとおりである。

実施例１においては、図８（Ｄ）に示す接触部材６０Ｄのように、最大印字範囲外側のブラシ径を最大印字範囲内側のブラシ径より大きくした接触部材を採用した。この実施例１においては、１００００枚印字しても、クリーニングブレードの捲れは発生しなかった。

比較例１においては、図２に示す機構を用いた。余剰滑材低減機構６０（接触部材）を用いない点を除いて、実施例１と同様の条件にて、実施例１と同様の実験を行なった。この場合は、５００枚印字したところでクリーニングブレードの捲れが発生した。

比較例２においては、実施例１で用いた接触部材の長手方向幅を３０８ｍｍとし、最大印字範囲外側には接触部材が接触しない構成を採用した。それ以外の点は実施例１と同様の構成である。実施例１と同様の実験を行なったところ、５００枚印字したところでクリーニングブレードに捲れが発生した。

比較例３においては、実施例１で用いた接触部材のブラシの径を最大印字範囲内側ではφ１２として、外側ではφ１０とした。それ以外の点は実施例１と同様の構成である。実施例１と同様の実験を行なったところ、１５００枚印字したところで、クリーニングブレードに捲れが発生した。

実施例２においては、図８（Ａ）に示す接触部材６０Ａのように、ブラシ径を長手方向に均一にφ１２とし、最大印字範囲外側のブラシ密度を１５０ｋＦ／ｉｎｃｈ^２とし、内側のブラシ密度を１００ｋＦ／ｉｎｃｈ^２とした。それ以外の点は実施例１と同様の構成である。実施例１と同様の実験を行なったところ、１００００枚印字してもクリーニングブレードの捲れは発生しなかった。

実施例３においては、図８（Ａ）に示す接触部材６０Ａのように、ブラシ径を長手方向に均一にφ１２とし、最大印字範囲外側のパイル径を７ｄとして、内側のパイル径を４ｄとした。それ以外の点は実施例１と同様の構成である。実施例１と同様の実験を行なったところ、１００００枚印字してもクリーニングブレードの捲れは発生しなかった。

実施例４においては、図８（Ｂ）に示す接触部材６０Ｂのように、最大印字範囲外側のブラシ径をφ１４とし、ブラシ密度を１００ｋＦ／ｉｎｃｈ^２とし、パイル径４ｄとした。一方、最大印字範囲内側については、ブラシを設けずに軸だけとした。それ以外の点は実施例１と同様の構成である。実施例１と同様の実験を行なったところ、１００００枚印字してもクリーニングブレードの捲れは発生しなかった。

以上のような効果確認実験の結果が示すように、本実施の形態に従う余剰滑材低減機構６０を採用することで、クリーニングブレード端部の捲れなどを防止することができる。

＜Ｈ．まとめ＞
本実施の形態に従う画像形成装置によれば、画像形成可能範囲（最大印字範囲）の外側に蓄積し得る過剰な潤滑剤（滑材）を回収することで、ブレード両端部のチッピングや異常摩耗等の発生を防止できる。

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 感光体、２ 帯電部、３ 露光部、４ 現像部、５ クリーニングブレード、６ 中間転写体接触ローラー、１０，１０Ｃ，１０Ｋ，１０Ｍ，１０Ｙ イメージングユニット、１２ 中間転写ベルト、１４ 中間転写体駆動ローラー、２０ 転写ローラー、２２ 定着部、３０ 給紙部、３２ 送出ローラー、３４ 搬送ローラー、３８ 搬送経路、４１ 現像ローラー、５０ 制御部、６０ 余剰滑材低減機構、６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄ 接触部材、６１ 低ブラシ密度部、６２ 高ブラシ密度部、６３ ブラシローラー、６４ スポンジローラー、６５ 内側部、６６ 外側部、１００ 画像形成装置、１１０ プリントエンジン、１２０ 原稿読取部、１２２ イメージスキャナー、１２４ 原稿給紙台、１２６ 原稿自動送り装置、１２８ 原稿排紙台、１３０ 排出トレイ、Ｓ 媒体。

Claims (9)

1. 像担持体と、
   前記像担持体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像手段とを備え、前記現像手段は、潤滑剤を含むトナーを前記像担持体に供給するように構成されており、
   前記トナー像を被転写媒体に転写する転写手段と、
   転写後に前記像担持体上に残留するトナーを回収するクリーニングブレードと、
   前記像担持体上で前記トナー像を形成可能な範囲である画像形成可能範囲内に存在する潤滑剤に比較して、前記画像形成可能範囲外に存在する潤滑剤をより多く回収するように構成された余剰滑材低減手段とを備え、
   前記余剰滑材低減手段は、画像形成された印字枚数および画像形成された画像パターンの少なくとも一方を含む、予め定められた条件が満たされた場合に、有効化される、画像形成装置。
2. 前記余剰滑材低減手段は、前記像担持体の長手方向において、前記画像形成可能範囲より広い範囲にわたって前記像担持体に接触するように構成された接触部材を含み、
   前記接触部材は、前記画像形成可能範囲外に対応する第１部分の擦過力が、前記画像形成可能範囲内に対応する第２部分の擦過力よりも大きくなるように構成されている、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記接触部材は、前記第１部分と前記像担持体との接触圧が前記第２部分と前記像担持体との接触圧に比較して高くなるように構成されている、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記接触部材は、前記第１部分を構成する材質の密度が前記第２部分を構成する材質の密度に比較して高くなるように構成されている、請求項２または３に記載の画像形成装置。
5. 前記接触部材は、前記第１部分の径が前記第２部分の径に比較して高くなるように、円筒状に構成されている、請求項２〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記接触部材は、前記第２部分が前記像担持体と接触しない状態を維持しつつ、前記第１部分が前記像担持体と接触した状態を維持するように構成されている、請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記接触部材は、前記像担持体との接触面にブラシが設けられており、
   前記第１部分のブラシ植毛の密度が前記第２部分のブラシ植毛の密度に比較して高くなるように構成されている、請求項２〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記接触部材は、ソリッドローラまたはスポンジローラーで構成される、請求項２〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記接触部材は、ブラシロールまたは固定ブラシを含む、請求項２〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。