JP7419970B2 - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、クリーニング装置及び画像形成装置に関する。

従来、感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成し、形成されたトナー像を転写部にて用紙に転写し、転写されたトナー像を定着部にて定着することで、用紙上に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が知られている。
電子写真方式において、中間転写ベルトをクリーニングする方法として、ゴムブレードを用いた技術が知られている。具体的には、トナーに添加された外添剤にて、ブレードエッジに静止層を形成し、静止層によってトナーを堰き止めて清掃する技術である。

静止層は、ブレードエッジの引き連れを防止する機能も有している。具体的には、ブレードエッジを微量にすり抜けた外添剤が、ゴムブレードと中間転写ベルトとの真実接触面積を低減させることで、中間転写ベルトによりブレードエッジが過度に引き込まれること（引き連れ）を防止する。

また、例えば、低カバレッジ画像の連続印字など、外添剤（トナー）の供給がない条件が続くと、静止層が枯渇する。静止層が枯渇すると、スペーサーとして作用していた静止層からの外添剤の微小なすり抜けがなくなるため、ゴムブレードと中間転写ベルトとが直接接触してしまい、ゴムブレードと中間転写ベルトとの間の摩擦力が増大し、ゴムブレードが過度に摩耗（カット面摩耗）してしまう。ゴムブレードがカット面摩耗した状態で印字を続けると、カット面摩耗を起点としてブレードエッジが損耗し、クリーニング不良が発生する。ゴムブレードのカット面摩耗を回避するためには、常時ブレードエッジにトナーを供給する必要がある。

そこで、ゴムブレード上流に、トナーを供給可能な塗布ローラーを設ける構成（オーバーフロー方式）が開示されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、ゴムブレード上流に設けた塗布ローラーに、塗布ローラー表面にトナーを塗布するための板状部材を当接し、板状部材の当接力を５Ｎ以上４０Ｎ未満、かつ、塗布ローラーの像担持体への押圧力を０．５Ｎ以上４０Ｎ未満に設定することで、板状部材により塗布ローラー表面に塗布されたトナーを、塗布ローラーの押圧力により、像担持体に充分量供給することができる。
一般に、板状部材の当接力を高めると、塗布ローラー表面に塗布されるトナー量が増加する。ここで、塗布ローラーに対して板状部材をエッジ当接とした場合、ある当接力を超えると、塗布ローラー上のトナーを掻き取ってしまったり、塗布ローラー表面を劣化させてしまったりすることがある。したがって、塗布ローラーに対して板状部材をエッジ当接とした場合、当接圧の設定可能域が狭くなるため、誤差によって狙いの塗布性を確保することができない。そこで、上記特許文献１記載の構成は、塗布ローラーに対して板状部材を非エッジ当接とすることで、塗布ローラー上のトナーの掻き取りや、塗布ローラーの表面劣化を回避することが可能となり、板状部材の当接力の設定可能域を広く確保することができる。

特開２０１９－１９４６４７号公報

ところで、紙粉や滑剤が多い条件下では、ゴムブレードのエッジ部分に紙粉や滑剤などの凝集物が挟み込まれてしまうことがある。そこで、所定のタイミングで中間転写ベルトを逆回転させる制御（逆転制御）を行うことで、凝集物を除去することができる。
しかしながら、上記特許文献１記載の構成のように、オーバーフロー方式を適応した場合、貯留トナーの流動性が悪化する条件下において、下記のように、逆転制御の効果が充分に発揮されないことが分かった。

具体的には、まず、空間Ａ（板状部材１０３の突出部分と塗布ローラー１０２とで形成される空間：図４参照）の貯留トナーの流動性が悪化すると、貯留トナーの崩壊角β（板状部材１０３－塗布ローラー１０２間及び中間転写ベルトＴ－塗布ローラー１０２間の摺動負荷による微振動により貯留トナーが崩れたときの角度：図５参照）が増加するため、貯留トナーが喫水線Ｌ２（板状部材１０３の上端を通る水平線：図５参照）を超えて溜まってしまう。喫水線Ｌ２を超えた貯留トナーは、徐々に空間Ｂ（中間転写ベルトＴと塗布ローラー１０２とで形成される空間：図４参照）側まで溜まっていき、空間Ｂに到達してしまう。空間Ｂに貯留トナーが留まっていると、逆転制御でエッジから取り除かれた凝集物が、空間Ｂの貯留トナーによって留められ、次回プリント開始時にエッジに再突入してしまう。

本発明は、クリーニングブレードのエッジに凝集した異物に起因するクリーニング不良の発生を回避することが可能なクリーニング装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、
クリーニング装置において、
像担持体に当接し、前記像担持体を清掃するクリーニングブレードと、
前記クリーニングブレードよりも前記像担持体の搬送方向の上流側において前記像担持体に当接し、前記像担持体にトナーを塗布する塗布ローラーと、
前記塗布ローラーに当接し、前記塗布ローラーに前記トナーを塗布する板状部材と、
を備え、
前記板状部材は、非エッジ部が前記塗布ローラーに当接し、前記塗布ローラーとの当接部の上方に前記トナーを貯留する空間が形成されるように配置され、
前記板状部材の上端は、前記クリーニングブレードの下端及び前記塗布ローラーの上端よりも低く、
前記板状部材の上端を通り前記塗布ローラーの上方側に接する接線と、前記板状部材の上端を通る水平線と、が成す角度が、前記空間に貯留されたトナーの崩壊角よりも大きいことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のクリーニング装置において、
前記板状部材の上端位置を変更する変更部と、
絶対湿度、カバレッジ情報及び紙種情報の少なくともいずれ１つに基づいて、前記変更部による前記上端位置の変更を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のクリーニング装置において、
前記変更部は、前記板状部材の前記塗布ローラーとの当接部から上端までの長さを変更し、
前記板状部材は、撓みの起点から前記塗布ローラーとの当接部までの長さが一定であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載のクリーニング装置において、
前記制御部は、プリント動作中においても、前記変更部による前記上端位置の変更を制御することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項２～４のいずれか一項に記載のクリーニング装置において、
前記塗布ローラーの摺動距離を検知する検知部を備え、
前記制御部は、前記検知部による検知結果に基づいて、前記変更部による前記上端位置の変更を制御することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のクリーニング装置において、
前記検知部は、前記像担持体の駆動モーターの駆動時間と前記像担持体の線速情報とを積算して前記像担持体の走行距離を算出し、当該算出した前記像担持体の走行距離を前記塗布ローラーの摺動距離として検知することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項２～６のいずれか一項に記載のクリーニング装置において、
前記制御部は、現像剤劣化防止用の画像帯の供給時において、前記上端位置が下限位置まで下がるように前記上端位置を変更させることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、
画像形成装置において、
用紙に画像を形成する画像形成部を備え、
前記画像形成部は、
表面にトナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体の表面に形成されたトナー像を前記用紙に転写する転写部と、
前記転写部による転写後に前記像担持体の表面に残留した残留物を除去する請求項１～７のいずれか一項に記載のクリーニング装置と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、クリーニングブレードのエッジに凝集した異物に起因するクリーニング不良の発生を回避することができる。

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。 クリーニング装置の概略構成を示す図である。 本実施形態に係る画像形成装置の制御構造を示す機能ブロック図である。 クリーニング装置内の空間Ａ及び空間Ｂを説明するための図である。 角度θ及び貯留トナーの崩壊角βを説明するための図である。 板状部材の上端位置を変更する様子の一例を示す図である。 カバレッジが５％未満の場合のテーブルの一例を示す図である。 カバレッジが５％以上の場合のテーブルの一例を示す図である。 カバレッジが５％未満、かつ、塗布ローラーの摺動距離が０ｋｍ以上１００ｋｍ未満の場合のテーブルの一例を示す図である。 カバレッジが５％未満、かつ、塗布ローラーの摺動距離が１００ｋｍ以上１５０ｋｍ未満の場合のテーブルの一例を示す図である。 カバレッジが５％未満、かつ、塗布ローラーの摺動距離が１５０ｋｍ以上２００ｋｍ未満の場合の一例を示す図である。 本実施形態に係るクリーニング装置の構成と、板状部材の突き出し量に制約がない従来構成と、の効果比較の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

本実施形態に係る画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置であり、図１～図３に示すように、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、温湿度センサー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、中間転写ベルトＴと、定着装置Ｆと、を備えて構成されている。
各作像部ＹＭＣＫは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を感光体４１に形成し、感光体４１に形成されたＹＭＣＫ各色のトナー像を中間転写ベルトＴに一次転写する。各作像部ＹＭＣＫは、図１及び図２に示すように、感光体４１と、帯電装置４２と、露光装置４３と、現像装置４４と、一次転写ローラー４５と、二次転写ローラー４６と、クリーニング装置１００と、を備えて構成されている。なお、各作像部ＹＭＣＫの構成及び動作は何れも同様であるため、以下、イエロー作像部Ｙを例に挙げて、画像形成部４が行う一連の画像形成動作について説明する。

感光体４１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からなる感光層が形成された有機感光体により構成され、回転駆動される。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４２は、帯電チャージャーを用いて感光体４１を一定の電位に帯電する。
露光装置４３は、制御部１０からの画像データＤｙに基づいて感光体４１の非画像領域を露光して露光した部分の電荷を除去し、感光体４１の画像領域に静電潜像を形成する。
現像装置４４は、感光体４１に形成された静電潜像上に現像剤であるトナーを供給し、感光体４１にイエローのトナー像を形成する。

一次転写ローラー４５は、感光体４１に形成されたイエローのトナー像を中間転写ベルトＴに一次転写する。なお、他の作像部ＭＣＫも同様に、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を中間転写ベルトＴに一次転写する。これにより、中間転写ベルトＴ上にＹＭＣＫ各色のカラーのトナー像が形成される。

中間転写ベルト（像担持体）Ｔは、複数のローラーに懸架され回転可能に支持された半導電性エンドレスベルトであり、ローラーの回転に伴って回転駆動される。この中間転写ベルトＴは、一次転写ローラー４５により、対向するそれぞれの感光体４１に圧着される。一次転写ローラー４５のそれぞれには、印加された電圧に応じた転写電流が流れる。これにより、各感光体４１の表面に現像された各トナー像は、それぞれ各一次転写ローラー４５により順次中間転写ベルトＴに一次転写される。

二次転写ローラー（転写部）４６は、中間転写ベルトＴに押圧されて従回転することで、当該中間転写ベルトＴに転写されて形成されたＹＭＣＫ各色のトナー像を給紙部５の給紙トレイ５１～５３から搬送されてきた用紙Ｐに二次転写する。二次転写ローラー４６は、中間転写ベルトＴを介して二次転写対向ローラー４６１に当接して配置され、二次転写ローラー４６と二次転写対向ローラー４６１との間で形成される転写ニップを用紙Ｐが通過することにより、中間転写ベルトＴ上のトナー像が、用紙Ｐに二次転写される。

画像形成部４は、ＹＭＣＫ各色のトナー像が二次転写された用紙Ｐを定着装置Ｆにより加熱及び加圧し、その後所定の搬送路に通して機外に排出する。
以上が画像形成部４による一連の画像形成動作である。

クリーニング装置１００は、図２に示すように、クリーニングブレード１０１と、塗布ローラー１０２と、板状部材１０３と、アクチュエーター１０４と、廃トナースクリュー１０５と、を備えて構成されている。

クリーニングブレード１０１は、中間転写ベルトＴに当接し、二次転写後の中間転写ベルトＴに残留する残留トナーや紙紛、外添剤等の残留物を除去して中間転写ベルトＴを清掃する。クリーニングブレード１０１の材質、当接条件（当接圧／当接角）は、突入トナー量に対して所定のクリーニング性能を確保することができれば、その範囲は限定されない。本実施形態では、ウレタンゴムブレードを用いるようにし、当接力１５～４０Ｎ／ｍ、当接角１２～２３°の範囲に当接条件を設定することで、良好なクリーニング性能を確保している。

塗布ローラー１０２は、クリーニングブレード１０１よりも中間転写ベルトＴの搬送方向の上流側において中間転写ベルトＴに当接し、中間転写ベルトＴにトナーを塗布する。なお、塗布ローラー１０２には、弾性層を設けることが好適である。塗布ローラー１０２に弾性層を設けることで、板状部材１０３及び中間転写ベルトＴとの接触部において所定のニップが形成されるので、塗布ローラー１０２の軸に長手方向の傾斜が生じた場合であっても、塗布ローラー１０２が板状部材１０３及び中間転写ベルトＴから完全に離間してしまう状態を回避することができる。

弾性層は、発泡スポンジであることが好適である。弾性層を発泡スポンジとすることで、塗布ローラー１０２表面の発泡セルにトナーをトラップすることが可能となり、塗布ローラー１０２上で十分なトナー付着量を確保することができる。なお、弾性層（スポンジ層）は、セル径が１００ｕｍ以上３５０ｕｍ以下、かつ、単位面積当たりのセル占有率が３０％以上７０％未満であることが好適である。これは、セル径が１００ｕｍ未満、又は、単位面積当たりのセル占有率が３０％未満の場合、塗布ローラー１０２上に必要量のトナーを保持することができないため、クリーニングブレード１０１のカット面摩耗を回避するために必要な中間転写ベルトＴ上のトナー付着量（ベルト上付着量）０．５ｇ／ｍ^２以上を確保することができないからである。また、単位面積当たりのセル占有率が７０％より大きい場合、中間転写ベルトＴや板状部材１０３と接触するスポンジ層（非セル部分）の接触面積が小さいため、スポンジ層（非セル部分）に中間転写ベルトＴとの押圧力や板状部材１０３との当接力が集中してセル骨格が千切れてしまい、耐久末期において必要なベルト上付着量を確保することができないからである。また、セル径が３５０ｕｍより大きい場合、スポンジの厚み方向でスポンジ層がスカスカになり、中間転写ベルトＴとの押圧力や板状部材１０３との当接力によりスポンジが削れて塗布ローラー１０２の外径が小さくなるため、中間転写ベルトＴや板状部材１０３への食い込み量が小さくなってしまい、耐久末期において必要なベルト上付着量を確保することができないからである。

板状部材１０３は、塗布ローラー１０２に当接し、塗布ローラー１０２にトナーを塗布する。板状部材１０３は、非エッジ部が塗布ローラー１０２に当接し、塗布ローラー１０２との当接部の上方にトナーを貯留する空間Ａ（板状部材１０３の突出部分と塗布ローラー１０２とで形成される空間：図４参照）が形成されるように配置されている。板状部材１０３は、空間Ａに貯留されたトナー（貯留トナー）を塗布ローラー１０２に塗布する。空間Ａの容量を超えたトナーは、板状部材１０３の上端から下方に排出される。
板状部材１０３の上端は、クリーニングブレード１０１の下端及び塗布ローラー１０２の上端よりも低くなっている。図５に示すように、板状部材１０３の上端を通り塗布ローラー１０２の上方側に接する接線Ｌ１と、板状部材１０３の上端を通る水平線（喫水線）Ｌ２と、が成す角度θが、貯留トナーの崩壊角β（板状部材１０３－塗布ローラー１０２間及び中間転写ベルトＴ－塗布ローラー１０２間の摺動負荷による微振動により貯留トナーが崩れたときの角度）よりも大きくなっている。これにより、空間Ｂ（中間転写ベルトＴと塗布ローラー１０２とで形成される空間：図４参照）におけるトナーの蓄積を回避することができる。

崩壊角βは、実機ＡｃｃｕｒｉｏＰｒｅｓｓＣ３０８０に本発明のクリーニング装置１００を搭載し、所定プリント後の空間Ａの貯留トナーを断面観察することで測定した。なお、崩壊角βは、ＪＩＳ９３０１－２－２、ＩＯＳ９０２でも測定可能である。その場合、実機内で生じ得る振動を加えた時の安息角を崩壊角βとした。
一般に、崩壊角βは、貯留トナーの流動性により変動してしまう（３～４０°の範囲で変動する）ため、その変動を許容するように、角度θを設定する必要がある。すなわち、角度θは、最も流動性が悪い状態における崩壊角βである４０°よりも大きくなるように設定する必要がある。
例えば、外径Φ１６の塗布ローラー１０２を用いる場合、板状部材１０３の突き出し量を３ｍｍとすることで、角度θを４９°に設定することができる。この場合、最も流動性が悪い条件（崩壊角４０°）下でも、空間Ｂにおけるトナーの蓄積を回避することができる。なお、塗布ローラー１０２の外径及び板状部材１０３の突き出し量は、角度θ＞４０°を満たす限りにおいて、その範囲は限定されない。

板状部材１０３は、金属製の板バネ材であることが好適である。これは、板状部材１０３として、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）や金属製の非板バネ材を使用した場合、板状部材１０３のクリープ変形が生じて塗布ローラー１０２への塗布性能が不足するため、ブレードエッジに必要量のトナーを供給することができないからである。本実施形態では、金属製の板バネ材として、ＳＵＳ３０４－ＣＳＰを用いることで、クリープ変形を回避している。なお、金属製の板バネ材であれば、材質は限定されず、例えば、ＳＵＳ３０１－ＣＳＰ、ＳＵＳ６３１－ＣＳＰなどを使用することもできる。

アクチュエーター（変更部）１０４は、板状部材１０３の上端位置を変更する機構である。アクチュエーター１０４は、図６に示すように、板状部材１０３の塗布ローラー１０２との当接部から上端までの長さ（突き出し量Ｈ１）のみを変更し、板状部材１０３の撓みの起点（支点）から塗布ローラー１０２との当接部（接触点）までの長さ（自由長Ｈ２）は変更しない。すなわち、板状部材１０３は、撓みの起点から塗布ローラー１０２との当接部までの長さが常時一定である。これにより、塗布ローラー１０２から中間転写ベルトＴへの貯留トナーの塗布性が変わってしまうことを回避することができる。

廃トナースクリュー１０５は、駆動装置により所定の方向に回転可能に構成されており、上方から落下してきたトナーを回収して排出する。

上記のクリーニング装置１００においては、板状部材１０３の当接力を５Ｎ以上４０Ｎ未満に設定し、塗布ローラー１０２上のトナー付着量を５ｇ／ｍ^２以上５０ｇ／ｍ^２未満の範囲に制御することが好適である。これは、当接力が５Ｎ未満である場合、塗布ローラー１０２に十分な量のトナーを塗布することができず、ベルト上付着量が０．５ｇ／ｍ^２以下となるため、クリーニングブレード１０１のカット面摩耗が生じるからである。また、当接力が４０Ｎ以上である場合、塗布ローラー１０２に多量のトナーが塗布されることとなり、ベルト上付着量がクリーニングブレード１０１のクリーニング限界を超えてしまうため、クリーニング不良が生じるからである。

また、上記のクリーニング装置１００においては、塗布ローラー１０２の押圧力を０．５Ｎ以上４０Ｎ未満に設定し、中間転写ベルトＴ上の付着量を０．５ｇ／ｍ^２以上４ｇ／ｍ^２未満に制御することが好適である。これは、押圧力が５Ｎ未満である場合、塗布ローラー１０２から中間転写ベルトＴにトナーが転移せず、ベルト上付着量が０．５ｇ／ｍ^２以下となるため、クリーニングブレード１０１のカット面摩耗が生じるからである。また、押圧力が４０Ｎ以上である場合、塗布ローラー１０２から中間転写ベルトＴに多量のトナーが転移し、ベルト上付着量がクリーニングブレード１０１のクリーニング限界を超えてしまうため、クリーニング不良が生じるからである。

なお、板状部材１０３の当接力を１５Ｎ以上３０Ｎ以下、塗布ローラー１０２の押圧力を１０Ｎ以上２０Ｎ以下に設定することがより好適である。一般に、マシンの使用環境などの外乱によりベルト上付着量が変動することがあるが、上記のような設定とすることで、外乱の影響を受けた場合であっても、クリーニングブレード１０１のカット面摩耗の回避に必要なベルト上付着量を確保し続けることが可能である。

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。

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。

温湿度センサー８は、画像形成装置１内の温度情報及び湿度情報を検知し、制御部１０に出力する。

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、温湿度センサー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３参照）。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。

また、制御部１０は、所定のタイミングでプリントを中断し、中間転写ベルトＴを逆回転させることで、クリーニングブレード１０１のエッジ（ブレードエッジ）に到達した異物（トナー由来の外添／滑剤、紙由来の紙粉）を塗布ローラー１０２まで戻して掻きとる動作（逆転制御）を実施する。これにより、ブレードエッジに凝集した異物に起因するクリーニング不良（異物噛み込みすり抜け）の発生を回避することができる。例えば、制御部１０は、中間転写ベルトＴの走行距離２７ｍごとに逆転制御を実施し、異物噛み込みすり抜けの発生を回避する。

本実施形態では、通常時、角度θが貯留トナーの崩壊角βよりも大きくなるように、板状部材１０３の突き出し量を設定している。これにより、空間Ｂへの貯留トナーの蓄積を抑制することができる。しかしながら、板状部材１０３の突き出し量を、最も流動性が悪い状態の崩壊角β（＝４０°）に基づいて設定すると流動性が悪化していない状況において、空間Ａの貯留トナー量が少なくなってしまうため、空間Ａの貯留トナーが枯渇してしまうことがある。一般に、貯留トナーの流動性は、機内温湿度や紙種といったユーザーの使用状況により大きく変動するため、単一の設定で全ての使用状況に対応することは困難である。そこで、板状部材１０３の突き出し量を、貯留トナーの流動性に応じてそれに適した設定に制御することができれば、空間Ｂにおけるトナーの蓄積防止と、空間Ａにおける貯留トナーの枯渇回避と、を全ての使用状況下で両立することができる。
したがって、本実施形態では、ユーザーのマシン使用条件に基づいて貯留トナーの流動性を推定し、板状部材１０３の上端位置を変更する（上端位置調整動作）ことで、空間Ｂにおけるトナーの蓄積防止と、空間Ａにおける貯留トナーの枯渇回避と、を両立した。なお、本実施形態では、プリント動作中においても、アクチュエーター１０４による板状部材１０３の上端位置の変更を制御するようにしている。

貯留トナーの流動性には、機内の絶対湿度、用紙のカバレッジ及び紙種が関与する。絶対湿度及びカバレッジは、貯留トナー間の付着力に、紙種は貯留トナーへの紙粉混入に、それぞれ影響する。貯留トナーの流動性は、機内の絶対湿度が高く、用紙が低カバレッジであり、かつ、紙粉が多い再生紙をプリントするときに、最も悪化する。
本実施形態では、絶対湿度情報、カバレッジ情報及び紙種情報と、それに適した板状部材１０３の突き出し量のテーブル（図７、８参照）を作成し、そのテーブルに基づいて板状部材１０３の突き出し量を変更するようにしている。すなわち、制御部１０は、絶対湿度、カバレッジ情報及び紙種情報の少なくともいずれ１つに基づいて、アクチュエーター１０４による板状部材１０３の上端位置の変更を制御する。図７にカバレッジが５％未満の場合のテーブルＴＡ１の一例を、図８にカバレッジが５％以上の場合のテーブルＴＡ２の一例を、それぞれ示す。なお、絶対湿度情報は、例えば、温湿度センサー８により検知される温度情報及び湿度情報に基づいて算出される。また、紙種情報は、例えば、操作部７２を介してユーザーにより入力される。

図７及び図８に示すように、貯留トナーの流動性が悪化するときほど、板状部材１０３の突き出し量が短くなるように制御される。すなわち、貯留トナーの流動性が悪化した場合は板状部材１０３の突き出し量を短くして角度θの値を大きくすることができるので、空間Ｂにおけるトナーの蓄積を回避することができる。一方、貯留トナーの流動性が悪化していない場合は板状部材１０３の突き出し量を長くすることができるので、空間Ａにおける貯留トナーの枯渇を回避することができる。

また、塗布ローラー１０２の摺動距離に応じて、板状部材１０３の突き出し量に係るテーブル値を変更することがより好適である。これは、塗布ローラー１０２の耐久が進行すると、貯留トナーの崩壊角が増大するからである。具体的には、まず、塗布ローラー１０２の耐久が進行すると、塗布ローラー１０２の外径が減少したり、塗布ローラー１０２外周面のセル内がトナーで埋まることで塗布ローラー１０２外周面が平滑化したりして、板状部材１０３－塗布ローラー１０２間及び像担持体－塗布ローラー１０２間の摺動負荷が減少する。一般に、塗布ローラー１０２の摺動負荷により空間Ａの貯留トナーに微振動が加わることで安息角から崩壊角に推移していくが、塗布ローラー１０２の耐久が進行して摺動負荷が減少すると、崩壊角が増大することとなる。

そこで、本実施形態では、塗布ローラー１０２の摺動距離に応じた板状部材１０３の突き出し量のテーブル（図９～１１参照）を作成し、そのテーブルに基づいて板状部材１０３の突き出し量を変更するようにしている。すなわち、制御部１０は、塗布ローラー１０２の摺動距離に基づいて、アクチュエーター１０４による板状部材１０３の上端位置の変更を制御する。なお、制御部１０は、塗布ローラー１０２の摺動距離を検知する検知部としても機能する。ここで、塗布ローラー１０２の摺動距離は、中間転写ベルトＴの走行距離で代用することができる。具体的には、制御部１０は、ジョブごとの中間転写ベルトＴの駆動モーターの駆動時間と中間転写ベルトＴの線速情報とを積算して中間転写ベルトＴの走行距離を算出し、当該算出した中間転写ベルトＴの走行距離を塗布ローラー１０２の摺動距離として検知する。図９にカバレッジが５％未満、かつ、塗布ローラー１０２の摺動距離が０ｋｍ以上１００ｋｍ未満の場合のテーブルＴＡ３の一例を、図１０にカバレッジが５％未満、かつ、塗布ローラー１０２の摺動距離が１００ｋｍ以上１５０ｋｍ未満の場合のテーブルＴＡ４の一例を、図１１にカバレッジが５％未満、かつ、塗布ローラー１０２の摺動距離が１５０ｋｍ以上２００ｋｍ未満の場合のテーブルＴＡ５の一例を、それぞれ示す。
図９～１１に示すように、塗布ローラー１０２の摺動距離が長くなるほど、板状部材１０３の突き出し量が短くなるように制御される。すなわち、塗布ローラー１０２の摺動距離が長い場合は板状部材１０３の突き出し量を短くして角度θの値を大きくすることができるので、空間Ｂにおけるトナーの蓄積を回避することができる。一方、塗布ローラー１０２の摺動距離が短い場合は板状部材１０３の突き出し量を長くすることができるので、空間Ａにおける貯留トナーの枯渇を回避することができる。

また、低カバレッジのプリントが連続すると、現像装置４４内のトナーが劣化するため、それを回避するために、劣化したトナー（現像剤劣化防止用画像帯）を所定のタイミングで中間転写ベルトＴ上に書き出して、クリーニング装置１００へと排出している。短い時間で多量の画像帯がクリーニング装置１００に供給されてしまうと、貯留トナーの角度が安息角から崩壊角へと推移することができずに（すなわち、貯留トナーを排出できずに）角度θを超えてしまうことがある。
そこで、本実施形態では、現像剤劣化防止用画像帯の供給時には、板状部材１０３の上端位置が（変更可能な）下限位置まで下がるように上端位置を変更させるようにしている。そして、現像剤劣化防止用画像帯がクリーニング装置１００に到達した後、安息角から崩壊角に推移するのに十分な時間が経過した後には、板状部材１０３の上端位置を所定位置まで戻すようにしている。これにより、本来クリーニングに必要ない画像帯を溜め込まないようにすることができるので、空間Ｂにおけるトナーの蓄積を回避することができる。

以上のように、本実施形態に係る画像形成装置１のクリーニング装置１００は、中間転写ベルトＴに当接し、中間転写ベルトＴを清掃するクリーニングブレード１０１と、クリーニングブレード１０１よりも中間転写ベルトＴの搬送方向の上流側において中間転写ベルトＴに当接し、中間転写ベルトＴにトナーを塗布する塗布ローラー１０２と、塗布ローラー１０２に当接し、塗布ローラー１０２にトナーを塗布する板状部材１０３と、を備える。また、板状部材１０３は、非エッジ部が塗布ローラー１０２に当接し、塗布ローラー１０２との当接部の上方にトナーを貯留する空間が形成されるように配置され、板状部材１０３の上端は、クリーニングブレード１０１の下端及び塗布ローラー１０２の上端よりも低く、板状部材１０３の上端を通り塗布ローラー１０２の上方側に接する接線と、板状部材１０３の上端を通る水平線と、が成す角度θが、空間に貯留されたトナーの崩壊角βよりも大きい。
したがって、本実施形態に係るクリーニング装置１００によれば、貯留トナーの流動性が悪化した場合であっても、空間Ｂへの貯留トナーの蓄積を抑制することができるので、逆転制御によるエッジ凝集物除去の効果が低下することを抑制することができる。よって、クリーニングブレードのエッジに凝集した異物に起因するクリーニング不良（異物噛み込みすり抜け）の発生を回避することができる。

図１２に、本実施形態に係るクリーニング装置１００の構成と、板状部材１０３の突き出し量に制約がない従来構成と、の効果比較の一例を示す。
なお、実施条件としては、実機（ＡｃｃｕｒｉｏＰｒｅｓｓＣ３０８０）を用いるようにし、貯留トナーの流動性が最も悪い条件（高温高湿環境／再生紙）にて耐刷試験を行った。この耐刷試験にて、空間Ｂへの貯留トナーの蓄積の有無と、異物噛み込みすり抜けの発生の有無を評価した。
図１２に示すように、本実施形態に係るクリーニング装置１００の構成では、板状部材１０３の突き出し量を（角度θが崩壊角βよりも大きくなるように）制限したことで、プリント枚数が増加した場合であっても、従来構成と比べ、空間Ｂへの貯留トナーの蓄積、及び、それに起因する異物噛み込みすり抜けの発生を回避できていることがわかる。

また、本実施形態に係るクリーニング装置１００によれば、板状部材１０３の上端位置を変更する変更部（アクチュエーター１０４）と、絶対湿度、カバレッジ情報及び紙種情報の少なくともいずれ１つに基づいて、変更部による上端位置の変更を制御する制御部１０と、を備える。
したがって、本実施形態に係るクリーニング装置１００によれば、貯留トナーの流動性が悪化していない状況において、空間Ａの貯留トナー量を確保することができるので、空間Ａにおける貯留トナーの枯渇を回避することができる。よって、空間Ｂにおけるトナーの蓄積防止と、空間Ａにおける貯留トナーの枯渇によるカット面摩耗の抑制と、を全ての使用状況下で両立することができる。

また、本実施形態に係るクリーニング装置１００によれば、変更部は、板状部材１０３の塗布ローラー１０２との当接部から上端までの長さを変更し、板状部材１０３は、撓みの起点から塗布ローラー１０２との当接部までの長さが一定である。
したがって、本実施形態に係るクリーニング装置１００によれば、塗布ローラー１０２から中間転写ベルトＴへの貯留トナーの塗布性が変わってしまうことを回避することができるので、クリーニングブレードへの貯留トナーの供給量を安定させることができる。

また、本実施形態に係るクリーニング装置１００によれば、制御部１０は、プリント動作中においても、変更部による上端位置の変更を制御する。
したがって、本実施形態に係るクリーニング装置１００によれば、プリント動作中においても、貯留トナーの流動性に応じて板状部材１０３の突き出し量を調整することができるので、空間Ｂにおけるトナーの蓄積防止と、空間Ａにおける貯留トナーの枯渇によるカット面摩耗の抑制と、を全ての使用状況下で両立することができる。

また、本実施形態に係るクリーニング装置１００によれば、塗布ローラー１０２の摺動距離を検知する検知部（制御部１０）を備え、制御部１０は、検知部による検知結果に基づいて、変更部による上端位置の変更を制御する。
したがって、本実施形態に係るクリーニング装置１００によれば、塗布ローラー１０２の耐久の進行による貯留トナーの崩壊角の増大に対応することができるので、空間Ｂにおけるトナーの蓄積をより確実に回避することが可能となり、クリーニングブレードのエッジに凝集した異物に起因するクリーニング不良の発生をより確実に回避することができる。

また、本実施形態に係るクリーニング装置１００によれば、検知部は、中間転写ベルトＴの駆動モーターの駆動時間と中間転写ベルトＴの線速情報とを積算して中間転写ベルトＴの走行距離を算出し、当該算出した中間転写ベルトＴの走行距離を塗布ローラー１０２の摺動距離として検知する。
したがって、本実施形態に係るクリーニング装置１００によれば、塗布ローラー１０２の摺動距離を直接検知するよりも検知が容易な中間転写ベルトＴの走行距離を用いることができるので、塗布ローラー１０２の耐久の進行を容易に検知することが可能となり、クリーニングブレードのエッジに凝集した異物に起因するクリーニング不良の発生を容易に回避することができる。

また、本実施形態に係るクリーニング装置１００によれば、制御部１０は、現像剤劣化防止用の画像帯の供給時において、上端位置が下限位置まで下がるように上端位置を変更させる。
したがって、本実施形態に係るクリーニング装置１００によれば、本来クリーニングに必要ない画像帯を溜め込まないようにすることができるので、空間Ｂにおけるトナーの蓄積をより確実に回避することが可能となり、クリーニングブレードのエッジに凝集した異物に起因するクリーニング不良の発生をより確実に回避することができる。

以上、本発明に係る実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

例えば、上記実施形態では、板状部材１０３の上端位置を変更するアクチュエーター１０４を備えるようにしているが、アクチュエーター１０４は必須の構成ではなく、アクチュエーター１０４を備えない構成としてもよい。また、板状部材１０３の上端位置を変更する構成としては、アクチュエーター１０４に限定されず、その他の構成であってもよい。

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、本発明の趣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
４２ 帯電装置
４３ 露光装置
４４ 現像装置
４５ 一次転写ローラー
４６ 二次転写ローラー（転写部）
１００ クリーニング装置
１０１ クリーニングブレード
１０２ 塗布ローラー
１０３ 板状部材
１０４ アクチュエーター（変更部）
１０５ 廃トナースクリュー
Ｔ 中間転写ベルト（像担持体）
Ｆ 定着装置
５ 給紙部
６ 記憶部
７ 操作表示部
８ 温湿度センサー
１０ 制御部（検知部）

Claims (8)

1. 像担持体に当接し、前記像担持体を清掃するクリーニングブレードと、
   前記クリーニングブレードよりも前記像担持体の搬送方向の上流側において前記像担持体に当接し、前記像担持体にトナーを塗布する塗布ローラーと、
   前記塗布ローラーに当接し、前記塗布ローラーに前記トナーを塗布する板状部材と、
   を備え、
   前記板状部材は、非エッジ部が前記塗布ローラーに当接し、前記塗布ローラーとの当接部の上方に前記トナーを貯留する空間が形成されるように配置され、
   前記板状部材の上端は、前記クリーニングブレードの下端及び前記塗布ローラーの上端よりも低く、
   前記板状部材の上端を通り前記塗布ローラーの上方側に接する接線と、前記板状部材の上端を通る水平線と、が成す角度が、前記空間に貯留されたトナーの崩壊角よりも大きいことを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記板状部材の上端位置を変更する変更部と、
   絶対湿度、カバレッジ情報及び紙種情報の少なくともいずれ１つに基づいて、前記変更部による前記上端位置の変更を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 前記変更部は、前記板状部材の前記塗布ローラーとの当接部から上端までの長さを変更し、
   前記板状部材は、撓みの起点から前記塗布ローラーとの当接部までの長さが一定であることを特徴とする請求項２に記載のクリーニング装置。
4. 前記制御部は、プリント動作中においても、前記変更部による前記上端位置の変更を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載のクリーニング装置。
5. 前記塗布ローラーの摺動距離を検知する検知部を備え、
   前記制御部は、前記検知部による検知結果に基づいて、前記変更部による前記上端位置の変更を制御することを特徴とする請求項２～４のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
6. 前記検知部は、前記像担持体の駆動モーターの駆動時間と前記像担持体の線速情報とを積算して前記像担持体の走行距離を算出し、当該算出した前記像担持体の走行距離を前記塗布ローラーの摺動距離として検知することを特徴とする請求項５に記載のクリーニング装置。
7. 前記制御部は、現像剤劣化防止用の画像帯の供給時において、前記上端位置が下限位置まで下がるように前記上端位置を変更させることを特徴とする請求項２～６のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
8. 用紙に画像を形成する画像形成部を備え、
   前記画像形成部は、
   表面にトナー像が形成される像担持体と、
   前記像担持体の表面に形成されたトナー像を前記用紙に転写する転写部と、
   前記転写部による転写後に前記像担持体の表面に残留した残留物を除去する請求項１～７のいずれか一項に記載のクリーニング装置と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。

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