JP2003058004A - 画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 像担持体や中間転写体の被クリーニング部材
表面に潤滑剤の塗布を行う際に起こる駆動トルク増加を
抑制し、且つ長期間に亘って被クリーニング部材表面へ
のトナーや外添剤の融着を防止する。 【解決手段】 現像装置１７と、濃度検知用の参照画像
を像担持体１表面に作像しその参照画像濃度の検知結果
をもとに濃度制御を行う濃度制御手段３０と、前記像担
持体１表面の潤滑剤の塗布を行う潤滑剤塗布手段１０を
具備すると共に弾性ブレード２のエッジ部を像担持体１
表面に摺擦させて像担持体１表面の異物を除去するクリ
ーニング装置１１と、を備えた画像形成装置において、
像担持体１の駆動トルクを増大させる所定の条件を検知
した場合に濃度制御手段３０による濃度検知動作の実行
を中止若しくは延期するという手段１６を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を採
用し、且つ弾性ブレード及び潤滑剤塗布機構を具備した
クリーニング装置を搭載する、画像形成装置及びプロセ
スカートリッジに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真方式を採用する画像
形成装置に具備されるクリーニング手段として、簡易な
構成で、且つ安価という観点から、図７に示すような弾
性ブレードを用いたブレードクリーニング方式が広く採
用されている。

【０００３】図７において、１０１は矢印Ａの方向に回
転駆動される円筒状の被クリーニング部材、１０２はク
リーニング手段であり、このクリーニング手段１０２
は、廃トナー回収容器１０３、これに取り付けられる支
持部材１０４、これに保持される弾性ブレード１０５、
トナー捕集シート１０６から成る。

【０００４】弾性ブレード１０５は、ポリウレタンゴム
から成り、被クリーニング部材１０１表面に対して、カ
ウンタ方向に当接されている。即ち、支持部材１０４に
保持された弾性ブレード１０５の少なくとも先端部が被
クリーニング部材１０１表面に当接するとともに、弾性
ブレード１０５の被クリーニング部材１０１表面に対す
る当接面の少なくとも一部が、被クリーニング部材１０
１の回転方向下流方向に沿って被クリーニング部材１０
１表面から徐々に離間している。

【０００５】一方、昨今ではより精細な出力画像を求め
る声が高まり、より均一な荷電特性を得ることが出来る
ほぼ球形状のトナーや、より粒径を小さくした粒径子ト
ナーが採用されつつあるが、被クリーニング部材１０１
に対する弾性ブレード１０５の当接圧を高めることによ
って、これらトナーのクリーニングを可能として来た。

【０００６】しかしながら、前述のように被クリーニン
グ部材１０１に対する弾性ブレード１０５の当接圧を高
めにとった場合、被クリーニング部材１０１及び弾性ブ
レード１０５間の摩擦力が高まるため、それぞれの部材
が損傷及び摩耗を引き起こす虞が高まる。

【０００７】また、被クリーニング部材１０１に対する
弾性ブレード１０５の当接圧が高い程、被クリーニング
部材１０１表面にトナーやトナーに付加される流動化剤
及びトリボ付与剤としての外添剤が、感光ドラム１０１
表面に固着する『融着』と呼ばれる不良現象が発生し易
い傾向が有る。

【０００８】被クリーニング部材１０１及び弾性ブレー
ド１０５の損傷や摩耗を防止するためには、例えば図８
に示すように、固定配置した固形状の潤滑剤１０７と、
前記潤滑剤１０７と被クリーニング部材１０１に接触し
所定の方向に回転する潤滑剤塗布ローラ１０８をそれぞ
れ配設して、潤滑剤１０７を被クリーニング部材１０１
表面に塗布する方式が提案されている。

【０００９】尚、前述の手段は被クリーニング部材１０
１表面と弾性ブレード１０５間の摩擦力が高まり、弾性
ブレードが不規則な振幅運動を起こすことによって発生
する『ブレード鳴き』の防止にも効果を示すと同時に、
トナー及び外添剤の被クリーニング部材表面への付着力
を弱める効果も有り、『融着』の発生も抑制される。

【００１０】また、固形状の潤滑剤としては、例えばス
テアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金
属塩等が一般的に用いられ、塗布部材を介さずにこれら
の潤滑剤を直接被クリーニング部材に当接させても同様
の効果が得られる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】先に述べたように、塗
布部材を用いるか、若しくは直接被クリーニング部材に
固形潤滑剤を押し当てることによって、被クリーニング
部材表面に潤滑剤を塗布するブレードクリーニング方式
のクリーニング装置では、被クリーニング部材と弾性ブ
レード間に発生する摩擦力を低減させることが出来、両
部材の損傷・摩耗を防止することが可能となる。

【００１２】しかしながら、前述の様なクリーニング装
置において潤滑剤が過多に塗布された場合、時として被
クリーニング部材の駆動に必要なトルクを上昇させる場
合が有ることが、本発明の考案者らにより見出されてい
る。

【００１３】図９に示すように、被クリーニング部材に
カウンタ当接された弾性ブレードのエッジ部付近は、被
クリーニング部材表面の移動に伴い、被クリーニング部
材表面との摩擦力とトナーや異物を掻き取る際の抵抗力
を受けることにより、被クリーニング部材表面の移動方
向へと変形する。

【００１４】一方、被クリーニング部材表面に潤滑剤が
過多に供給された場合、被クリーニング部材に当接され
た弾性ブレードのエッジ部付近に余分な潤滑剤が堆積
し、被クリーニング部材の移動に伴って、弾性ブレード
が被クリーニング部材表面のトナーや異物を掻き取る際
の抵抗となるため、前述弾性ブレードの変形量は更に増
加する。

【００１５】前述のように弾性ブレードの変形量が大き
くなる程、被クリーニング部材表面と弾性ブレードの接
触面積が増え、双方の間に働く摩擦力が増加するため
に、被クリーニング部材の駆動に要するトルクが上昇す
ると考えられる。

【００１６】更に、図１０に示すように、一般に用いら
れる弾性ブレードの長手両端部のみをビス等で装置枠体
に固定するクリーニング装置では、被クリーニング部材
の表面の移動に伴い、長手両端域に比較して強度の弱い
長手中央域の弾性ブレードの変形量が大きくなり、特に
被クリーニング部材の駆動トルクの上昇が顕著である。

【００１７】なお、装置の簡略化・小型化を目的に固形
潤滑剤を支持部材に固定とした場合、装置の使用度合い
に応じて固形潤滑剤が摩耗することにより、塗布部材若
しくは被クリーニング部材への潤滑剤供給量が減少す
る。よって、この様な装置では、寿命末期においても初
期と同様の潤滑効果を得るために、初期時点での固形潤
滑剤に対する塗布部材若しくは被クリーニング部材の侵
入量を可能な限り大きくする必要が有る。従って、前述
の様な装置では必然的に装置初期時点での潤滑剤供給量
が増加し、この際に被クリーニング部材の駆動トルクが
増大しやすい。

【００１８】また、被クリーニング部材表面の移動に伴
う弾性ブレードの変形量は所定の条件下において、図１
１に示す被クリーニング部材１０１に対する弾性ブレー
ド１０５の侵入量δを大きく、また設定角θを大きくす
る程強まる傾向にある。

【００１９】一方、ブレード方式のクリーニング装置で
は、弾性ブレードと被クリーニング部材の間に常時微量
のトナーが介在し、前述トナーが潤滑剤の働きを担うこ
とによって安定してクリーニングが行われることが判っ
ている。

【００２０】ところが、被クリーニング部材に過多に潤
滑剤が塗布された場合、余分な潤滑剤が弾性ブレード付
近に堆積してトナーをせき止めてしまい、弾性ブレード
と被クリーニング部材の間にトナーが介在し辛くなり、
被クリーニング部材の駆動力を極端に増加させる一要因
となる恐れが有る。

【００２１】前述の傾向は、濃度検知用の参照画像を被
クリーニング部材表面に作像し、その濃度検知結果をも
とに濃度制御を行う画像形成装置で、濃度検知動作を行
った際に特に顕著となる。これは、濃度制御に伴うトナ
ーの消費量を最小限に抑えるという観点から、可能な限
り被クリーニング部材上の狭い領域に濃度認識に必要最
小限のパターンを参照画像として印字する場合が多く、
この際にはクリーニング装置に流入するトナー量が減少
するため、弾性ブレードと被クリーニング部材の間に介
在するトナーの量も激減するためである。

【００２２】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、像担
持体や中間転写体の被クリーニング部材表面に潤滑剤の
塗布を行う際に起こる被クリーニング部材の駆動トルク
の増加を抑制し、且つ長期間に亘って被クリーニング部
材表面へのトナーや外添剤の融着を防止し得る画像形成
装置およびプロセスカートリッジを提供することにあ
る。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、像担持体と、該像担持体上に形成
した静電潜像を現像剤を用いて現像してトナー像を形成
する現像手段と、濃度検知用の参照画像を像担持体表面
に作像しその参照画像濃度の検知結果をもとに濃度制御
を行う濃度制御手段と、前記像担持体表面の潤滑剤の塗
布を行う潤滑剤塗布手段を具備すると共に弾性ブレード
のエッジ部を像担持体表面に摺擦させて像担持体表面の
異物を除去するクリーニング装置と、を備えた画像形成
装置において、前記像担持体の駆動トルクを増大させる
所定の条件を検知した場合に前記濃度制御手段による濃
度検知動作の実行を中止若しくは延期することを特徴と
する。

【００２４】像担持体と、該像担持体上に形成した静電
潜像を現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像
手段と、像担持体上に形成したトナー像を中間転写体に
一次転写する一次転写手段と、前記中間転写体上のトナ
ー像を被転写材表面に二次転写する二次転写手段と、濃
度検知用の参照画像を像担持体若しくは中間転写体表面
に作像しその参照画像濃度の検知結果をもとに濃度制御
を行う濃度制御手段と、中間転写体表面に潤滑剤の塗布
を行う潤滑剤塗布手段を具備すると共に、弾性ブレード
のエッジ部を中間転写体表面に当接させ、該当接部を前
記中間転写体表面に摺擦させて中間転写体表面の異物を
除去するクリーニング装置と、を備えた画像形成装置に
おいて、前記中間転写体の駆動トルクを増大させる所定
の条件を検知した場合に前記濃度制御手段による濃度検
知動作の実行を中止若しくは延期することを特徴とす
る。

【００２５】クリーニング装置の寿命初期での潤滑剤塗
布量が、前記クリーニング装置の寿命後期での潤滑剤塗
布量に対して多く、少なくとも固形潤滑剤を含むクリー
ニング装置の構成要素を新品に交換した際、所定の条件
を検知した場合に前記濃度検知動作の実行を中止若しく
は延期することも好適である。

【００２６】駆動トルクを増大させる所定の条件は、高
温高湿環境であることも好適である。

【００２７】駆動トルクを増大させる所定の条件は、連
続印字モードであることも好適である。

【００２８】プロセスカートリッジにあっては、上記記
載の画像形成装置のうち、少なくとも像担持体とクリー
ニング装置とを一体化し、画像形成装置本体に着脱可能
としたことを特徴とする。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される
装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきもので
あり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣
旨のものではない。

【００３０】（実施の形態１）図１は、本発明に係る実
施の形態１に係る画像形成装置を説明する構成図であ
る。

【００３１】すなわち、この画像形成装置は、像担持体
としての感光ドラム１と、感光ドラム１上に形成した静
電潜像を現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現
像装置７と、濃度検知用の参照画像を感光ドラム１表面
に作像しその参照画像濃度の検知結果をもとに濃度制御
を行う濃度制御手段３０と、感光ドラム１表面に潤滑剤
９の塗布を行う潤滑剤塗布手段としてのブラシローラ１
０を具備すると共に弾性ブレードとしてのクリーニング
ブレード２のエッジ部を感光ドラム１表面に摺擦させて
感光ドラム１表面の異物を除去するクリーニング装置１
１と、を備えている。

【００３２】感光ドラム１は、ＯＰＣ等の感光材料膜を
アルミニウム等のシリンダ状基体の外周面に形成して成
る。

【００３３】濃度制御手段３０は、感光ドラム１に対す
る帯電手段としての帯電ローラ５・現像装置７の何れ
か、若しくは双方への印加バイアスを変化させることに
よりトナー像の画像濃度を制御する。この濃度制御手段
としては、少なくとも濃度検知用の参照画像を感光ドラ
ム１表面に作像して、その参照画像濃度を検知すること
によって現像装置７への印加バイアスの値を決定する。

【００３４】クリーニング装置１１の潤滑剤９は固形状
で、感光ドラム１表面から離間して配置され、ブラシロ
ーラ１０はこの潤滑剤９と感光ドラム１の双方に当接す
るように配され、感光ドラム１表面に潤滑剤塗布を行
う。

【００３５】また、弾性ブレードであるクリーニングブ
レード２は、板金２ａの先端部に一体的に保持されたポ
リウレタンゴム２ｂから成り、感光ドラム１に対して所
定の侵入量δ、設定角θの条件で、感光ドラム１の回転
方向（図１中矢印Ｂ）に対してカウンタ方向より当接さ
れている。尚、前述のクリーニングブレード２は、感光
ドラム１表面から除去したトナーや異物を収容するため
の収容部を兼ねた枠体３に対し、板金２ａの両端部をビ
ス４で締め付けることで固定される。

【００３６】たとえば、感光ドラム１の長手寸法を３５
０ｍｍとし、クリーニングブレード２の長手寸法を３３
０ｍｍとする。

【００３７】尚、クリーニングブレード２の材質には、
感光ドラム１へのクリーニングブレード２の侵入量が
１．６ｍｍを越えない範囲で１５〜１００［ｇ／ｃｍ］
の当接圧が得られる様、硬度の選定を行った。その過程
で、クリーニングブレードの硬度を高めすぎると、環境
条件によって感光ドラム１に対するクリーニングブレー
ド２の追従性が損なわれる等、弾性ブレードとしての機
能を果たさなくなることが判明しており、硬度６０
［°］以上８５［°］以下（ＪＩＳ Ａ）のものを用い
ることが適していると判断し、これを使用した。

【００３８】前記感光ドラム１は図１中矢印Ｂの方向に
１００［ｍｍ／ｓｅｃ］周速度をもって回転駆動され、
まず、その表面は接触帯電手段としての帯電ローラ５に
よって、暗部電位ＶＤとして−７００［ｖ］に一様帯電
される。

【００３９】次に、第１の画像情報に応じてＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御された潜像形成手段としてのスキャナー６による
走査露光が施され、明部電位ＶＬとして−１００［ｖ］
の第１の静電潜像が形成される。このように形成された
静電潜像は、現像装置７により、現像・可視化される。

【００４０】尚、現像方法としては、ジャンピング現像
法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法などが用いられ、イ
メージ露光と反転現像とを組み合わせて用いられること
が多い。

【００４１】可視化された感光ドラム１上のトナー像
は、感光ドラム１表面に所定の押圧力をもって圧接・駆
動回転される転写ローラ８に対して、高圧電源（図不指
示）よりトナーの帯電極性とは逆極性の電圧を印加する
ことにより、所定のタイミングで転写部位に搬送されて
くる転写材Ｐ表面に転写される。

【００４２】その後、転写材Ｐは不図示の定着装置へと
搬送され、永久画像として定着された後、機外へと排出
される。

【００４３】一方、枠体３内部には感光ドラム１の回転
方向（図１中矢印Ｂ）に関し、クリーニングブレードの
上流となる位置に固定配置された固形状の潤滑剤９と、
前記潤滑剤９と感光ドラム１に接触するように、ブラシ
ローラ１０が回転可能に設置される。ブラシローラ１０
は図１中矢印Ｃ方向に３０［ｒｐｍ］の速度で回転駆動
され、ブラシローラ１０に掻き取られた潤滑剤５が感光
ドラム１上に塗布される。

【００４４】この際、図１に示すように、感光ドラム１
に対するブラシローラ１０の侵入量δ’は、感光ドラム
１長手全域で一様に１ｍｍとなるように各部材を配設し
た。

【００４５】一方、使用に応じ固形状の潤滑剤が摩耗す
ることによりブラシローラ１０の侵入量が低下した際に
も、像担持体表面に充分な潤滑剤塗布を行える様、固形
状の潤滑剤９に対するブラシローラ１０の侵入量δ’
は、初期で２．０ｍｍとなるように高めに設定してあ
る。

【００４６】転写が終了した感光ドラム１表面に若干量
残存するトナーは、クリーニング装置１１を構成する、
クリーニングブレード２によって感光ドラム１表面から
除去され、ブラシローラ１０及び廃トナー捕集シート１
２によってクリーニング装置１１の外部へ飛散すること
無く、枠体３内に格納される。

【００４７】尚、ブラシローラ１０にはその回転方向に
関し、感光ドラム１との当接部より下流側となる位置に
スクレーパ１３を配し、ブラシローラ６に捕捉されたト
ナーや潤滑剤をその都度枠体３内に掻き落とすようにし
た。前述の構成をとることによって、感光ドラム１表面
より回収されたトナー等が、再度感光ドラム１表面に戻
ることを防ぐようにした。

【００４８】本実施の形態では固形状の潤滑剤９にステ
アリン酸亜鉛を用いたが、その他にもステアリン酸鉄、
ステアリン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、パルチミ
ン酸カルシウム、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉛等
の比較的高次の脂肪酸等を用いることが可能である。

【００４９】また、本実施の形態の画像形成装置には、
図１（Ｂ）に示すように、装置が連続印字、単発印字
（間欠印字）の何れの状態にあるかを検知する印字モー
ド検知手段１４と、装置が置かれた環境の温湿度を検知
する温湿度検知手段１５と、前記検知手段の検知結果に
応じて濃度制御手段３０の濃度検知動作の実行を延期し
て行う様制御する判断・制御手段１６が搭載される。

【００５０】そして、感光ドラム１の駆動トルクを増大
させる所定の条件として印字モードと温湿度環境の所定
の条件を検知した場合に、判断・制御手段１６により前
記濃度制御手段３０による濃度検知動作の実行を中止若
しくは延期する。

【００５１】前述の濃度制御に係わる濃度検知動作の実
行・延期を判断・制御手段１６が決定するプロセスを、
図２のフローチャートに示した。

【００５２】図２のフローチャートに示すように、画像
形成装置本体に接続された外部パソコン（図不指示）か
ら印字命令が下される（Ｓ１）と、まず印字モード検知
手段１４により、印字命令の内容と、装置が出力を完了
した記録画像との比較が行われ、後何枚記録画像の出力
を行う必要が有るかが検知される（Ｓ２）。

【００５３】この際、残存する印字命令が存在しない場
合、印字モード検知手段はこれを単発の印字状態である
と検知し、判断・制御手段１６は濃度検知動作の実施を
延期しないように制御する（Ｓ３）。

【００５４】一方、残存する印字命令が存在する場合、
印字モード検知手段はこれを連続の印字状態であると
し、判断・制御手段１６は温湿度検知手段による温湿度
検知を実行するように制御を行う（Ｓ４）。

【００５５】前述の温湿度検知（Ｓ４）の際、温湿度検
知手段１５が捉えた温度が摂氏３０℃未満、且つ湿度が
８０％未満であった場合、判断・制御手段１６は濃度検
知動作の実施を延期しないように制御する（Ｓ５）。

【００５６】しかし、前述温湿度検知（Ｓ４）の際、温
湿度検知手段１５が捉えた温度が摂氏３０℃以上、若し
くは湿度が８０％以上であった場合、判断・制御手段１
６は濃度検知動作の実施を即刻延期するように制御する
（Ｓ６）。

【００５７】前述の検知・判断は記録画像を１枚出力す
る度に実施され、従って画像形成装置が高温若しくは高
湿環境において連続して印字を行っている状態にある際
には、所定のタイミングで実施される様予定されていた
濃度検知動作が、残存する印字命令が無くなるまで実行
されないように制御される。

【００５８】本発明の画像形成装置においてその効果を
確認するために、常温常湿環境（２５℃／６０％）、高
温常湿環境（３５℃／６０％）、常温高湿環境（２５℃
／８５％）、高温高湿環境（３５℃／８５％）の４環境
において、固形状の潤滑剤９の塗布量が最も多いクリー
ニング装置の寿命初期において、Ａ３用紙１０００枚の
連続モード及び間欠モードでの画像形成をそれぞれ行っ
た。

【００５９】尚、本実施の形態の画像形成装置において
感光ドラム１を駆動するモータの許容トルク値は消費電
力や発熱量等の兼ね合いから１．３ｋｇｆ・ｃｍ（１３
Ｎ・ｃｍ）としてあり、感光ドラム１を駆動するのに必
要なトルクがこの値を上回ると、直ちにモータは脱調し
装置は作動不良を起こしてしまう。

【００６０】耐久試験の際の最大トルク値と、画像形成
装置の作動不良発生の有無をまとめたのが、下記の表１
である。

【００６１】

【表１】

【００６２】また、本実施の形態の画像形成装置で実施
する、濃度検知動作の実施延期制御を行わない従来の画
像形成装置で同様の耐久を行った際の、最大トルク値
と、画像形成装置の作動不良発生の有無をまとめたの
が、下記の表２である。

【００６３】

【表２】

【００６４】表１及び表２に示す通り、従来の画像形成
装置において、特に高温高湿寄りの環境下で連続印字時
に発生しやすい傾向にある、感光ドラム１の駆動トルク
上昇に起因する装置の作動不良は、所定の条件下で濃度
検知動作の実施時期の延長するように制御を行う本実施
の形態の画像形成装置では発生しなかった。即ち、連続
印字時における濃度制御に係わる濃度検知動作が、感光
ドラム１の駆動トルク上昇に影響を与えていると考えら
れる。

【００６５】また、感光ドラム１表面に潤滑剤塗布を行
ったため、前述の何れの耐久においても融着は発生しな
かった。

【００６６】尚、濃度検知動作は、環境条件の変化が少
なく、感光ドラム１の耐久劣化等の影響を比較的受けに
くい状況では、印字モード検知手段１４と温湿度検知手
段１５の検知結果により、判断・制御手段１６が濃度検
知動作を中止するように制御するようにしても良い。

【００６７】一方、クリーニング装置２４の寿命を通じ
て固形状の潤滑剤９の塗布量が変化しない様、例えば固
形状の潤滑剤９を固定せず、ブラシローラ１０に対して
所定の押し力をもって圧接する構成とした画像形成装置
においても、記録画像１枚当たりの潤滑剤塗布量が増加
する程、本発明の有効性が認められた。

【００６８】以上のように、本実施の形態の画像形成装
置では、トナーや外添剤等が感光ドラム１表面へ融着す
ることを防止した上で、感光ドラム１の駆動に要するト
ルクの上昇を抑制し、装置の作動不良を防ぐことができ
た。

【００６９】（実施の形態２）図３には、本発明の実施
の形態２に係る画像形成装置のブロック図を示してい
る。

【００７０】すなわち、固形状の潤滑剤９を含むクリー
ニング装置１１に予め寿命情報を記憶させた記憶媒体１
８を搭載し、画像形成装置本体に少なくとも記憶媒体１
８に対する情報の読み取り手段１９を設けると共に、判
断・制御手段１６が濃度検知動作実行の判断を行う前
に、クリーニング装置１１の使用状態の判別を行い、前
述判断・制御手段１６はクリーニング装置１１が所定の
寿命に達していない場合にのみ濃度検知動作の実行を延
期するよう制御するようにしたものである。

【００７１】図４のフローチャートに示すように、画像
形成装置本体に接続された外部パソコンから画像形成の
命令が発せられる（Ｓ１１）と、判断・制御手段１６は
読み取り手段１９によりクリーニング装置１１に搭載さ
れた記憶媒体１８から、クリーニング装置１１の寿命に
関する情報を読み取る（Ｓ１２）。

【００７２】判断・制御手段１６は、前述の寿命情報よ
りクリーニング装置の使用状態を検知し、クリーニング
装置がＡ３用紙５００枚相当の画像形成動作を経ている
かどうかの判断を行う（Ｓ１３）。

【００７３】クリーニング装置１１がＡ３用紙５００枚
相当の画像形成を経ている場合、判断・制御手段１６は
濃度検知動作の実施を延期しないように制御を行う（Ｓ
１４）。

【００７４】一方、クリーニング装置１１がＡ３用紙５
００枚相当の画像形成を経ていない場合、判断・制御手
段１６は印字モード検知手段１４により、画像形成装置
本体に接続された外部パソコンからの印字命令の内容
と、装置が出力を完了した記録画像との比較を行い、後
何枚記録画像の出力を行う必要が有るかの検知を行う
（Ｓ１５）。

【００７５】この際、残存する印字命令が存在しない場
合、印字モード検知手段はこれを単発の印字状態である
と検知し、判断・制御手段１６は濃度検知動作の実施を
延期しないように制御する（Ｓ１６）。

【００７６】一方、残存する印字命令が存在する場合、
印字モード検知手段はこれを連続の印字状態であると
し、判断・制御手段１６は温湿度検知手段による温湿度
検知を実行するように制御を行う（Ｓ１７）。

【００７７】前述の温湿度検知（Ｓ１７）の際、温湿度
検知手段１５が捉えた温度が摂氏３０℃未満、且つ湿度
が８０％未満であった場合、判断・制御手段１６は濃度
検知動作の実施を延期しないように制御する（Ｓ１
８）。

【００７８】しかしながら、前述温湿度検知の際、温湿
度検知手段１５が捉えた温度が摂氏３０℃以上、若しく
は湿度が８０％以上であった場合、判断・制御手段１６
は濃度検知動作の実施を即刻延期するように制御する
（Ｓ１９）。

【００７９】前述の検知・判断は記録画像を１枚出力す
る度に実施され、従って画像形成装置が高温若しくは高
湿環境において連続して印字を行っている状態にある際
には、所定のタイミングで実施される様予定されていた
濃度検知動作が、残存する印字命令が無くなるまで実行
されないように制御される。

【００８０】尚、従来の画像形成装置にＡ３用紙５００
枚相当の画像形成を経たクリーニング装置１１を搭載
し、高温高湿環境（３５℃／８５％）下でのＡ３用紙１
０００枚の連続モード及び間欠モードでの画像形成をそ
れぞれ行ったが、新品若しくはＡ３用紙５００枚相当の
画像形成を経ていないクリーニング装置１１を搭載して
画像形成を行った際に発生する装置の作動不良は発生し
ていない。

【００８１】本実施の形態の画像形成装置では、固形状
の潤滑剤９の塗布量が比較的多いクリーニング装置の寿
命初期に限って濃度制御に係わる濃度検知動作の延期を
行うことで、より緻密で正確な濃度制御が行える。

【００８２】また、感光ドラム１の駆動に要するトルク
の上昇を抑制し、画像形成装置の動作不良を防止でき
た。

【００８３】（実施の形態３）図５は本発明の実施の形
態３に係る画像形成装置を示している。

【００８４】この画像形成装置は、像担持体としての感
光ドラム１と、感光ドラム１上に形成した静電潜像を現
像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像装置１７
と、感光ドラム１上に形成したトナー像を中間転写体２
０に一次転写する一次転写手段としての高圧電源２１
と、中間転写体２０上のトナー像を被転写材表面に二次
転写する二次転写手段２５と、濃度検知用の参照画像を
感光ドラム１若しくは中間転写体２０表面に作像しその
参照画像濃度の検知結果をもとに濃度制御を行う濃度制
御手段３０と、中間転写体２０表面に潤滑剤９の塗布を
行う潤滑剤塗布手段としてのブラシローラ１０を具備す
ると共に、弾性ブレードとしてのクリーニングブレード
２のエッジ部を中間転写体２０表面に当接させ、当接部
を前記中間転写体２０表面に摺擦させて中間転写体２０
表面の異物を除去するクリーニング装置２４と、を備え
ている。

【００８５】クリーニング装置２４は、中間転写体２０
上の可視像を再び転写材上に二次転写して出力画像を得
た後に、中間転写体２０表面及び二次転写手段２５を構
成する転写ベルト２２表面に残存する残留現像剤を除去
する。

【００８６】濃度制御手段３０は、感光ドラム１に対す
る帯電手段としての帯電ローラ５・現像装置１７の何れ
か、若しくは双方への印加バイアスを変化させることに
よりトナー像の画像濃度を制御する。この濃度制御手段
３０としては、少なくとも濃度検知用の参照画像を感光
ドラム１表面に作像して、その参照画像濃度を検知する
ことによって現像装置１７への印加バイアスの値を決定
する。

【００８７】クリーニング装置２４の潤滑剤９は固形状
で、中間転写体２０表面から離間して配置され、ブラシ
ローラ１０はこの潤滑剤９と中間転写体２０の双方に当
接するように配され、中間転写体２０表面に潤滑剤塗布
を行う。

【００８８】但し、本実施の形態の画像形成装置では、
感光ドラム１よりも表面の平滑性が劣る中間転写体２０
及び転写ベルト２２を使用するため、クリーニング装置
２４におけるクリーニングブレード２の侵入量と設定角
θは何れも、実施の形態１の画像形成装置におけるクリ
ーニング装置１１での設定よりも小さくなるようにし、
クリーニングブレード２の摺擦抵抗を軽減出来るように
した。

【００８９】また、本実施の形態では、中間転写体２０
の長手寸法を３４５ｍｍ，転写ベルト２２の長手寸法を
３４０ｍｍとし、クリーニングブレード２の長手寸法を
３３０ｍｍとした。

【００９０】図５において、感光ドラム１はＯＰＣ等の
感光材料膜をアルミニウム等のシリンダ状基体の外周面
に形成して成る。

【００９１】感光ドラム１は、図５中、矢印Ｃの方向に
１００［ｍｍ／ｓｅｃ］周速度をもって回転駆動され、
まず、その表面は接触帯電手段としての帯電ローラ５に
よって、暗部電位ＶＤとして−７００［ｖ］に一様帯電
される。

【００９２】次に、第１の画像情報に応じてＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御されたスキャナー６による走査露光が施され、明
部電位ＶＬとして−１００［ｖ］の第１の静電潜像が形
成される。

【００９３】このように形成された静電潜像は、現像装
置１７により、現像・可視化されるが、この現像装置１
７は、第１色目のトナーとしてイエロートナーが内包さ
れた第１の現像装置１７ａ、第２色目のトナーとしてマ
ゼンタトナーが内包された第２の現像装置１７ｂ、第３
色目のトナーとしてシアントナーが内包された第３の現
像装置１７ｃ、第４色目のトナーとしてブラックトナー
が内包された第４の現像装置１７ｄを一体化した構成と
なっており、まず前記第１の静電潜像は、第１色目のト
ナーとしてイエロートナーが内包された第１の現像装置
１７ａにより現像、可視化される。現像方法としては、
ジャンピング現像法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法な
どが用いられ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせ
て用いられることが多い。

【００９４】可視化された第１色目のトナー像は、回転
駆動される第２の像担持体としての中間転写体２０と対
向する第１の転写部位において、中間転写体２０に静電
転写（１次転写）される。前記中間転写体２０は、転写
材の長さよりも若干長い周長を有し、前記感光ドラム１
に対して所定の押圧力をもって圧接されつつ、感光ドラ
ム１の周速度と略等速の周速度をもって感光ドラム１の
回転方向に対して順方向に回転駆動される。そして、前
記のように感光ドラム２０表面に形成されたトナー像
は、高圧電源２１により前記中間転写体２０に対して、
トナーの帯電極性とは逆極性の電圧（１次転写バイア
ス）が印加されることにより、中間転写体２０表面に静
電転写（１次転写）される。

【００９５】続いて、前記工程を３回繰り返し、その都
度、マゼンタトナーにより現像された第２色目のトナー
像、シアントナーにより現像された第３色目のトナー
像、ブラックトナーにより現像された第４色目のトナー
像が順次中間転写体２０表面に転写、積層される。

【００９６】その後、中間転写体２０表面に対して離間
状態にあった転写ベルト２２が所定の押圧力をもって中
間転写体２０表面に圧接、駆動回転される。前記転写ベ
ルト２２は、バイアスローラ２２ａ、及びテンションロ
ーラ２２ｂによって支持され、前記バイアスローラ２２
ａに対しては、高圧電源２３により、トナーの帯電極性
とは逆極性の電圧（２次転写バイアス）が印加されるこ
とにより、第２の転写部位に所定のタイミングで搬送さ
れてくる転写材Ｐ表面に、中間転写体２０表面に形成さ
れたトナー像が一括転写（２次転写）され、この転写材
Ｐは不図示の定着装置へと搬送され、永久画像として定
着された後、機外へと排出される。

【００９７】一方、１次転写及び２次転写がそれぞれ終
了した後、中間転写体２０表面に若干量残存するトナー
は、クリーニング装置２４を構成するクリーニングブレ
ード２によって感光ドラム１表面から除去され、ブラシ
ローラ１０及び廃トナー捕集シート１２によってクリー
ニング装置２４の外部へ飛散すること無く、枠体３内に
格納される。

【００９８】また、本実施の形態の画像形成装置には、
装置が連続印字、単発印字（間欠印字）の何れの状態に
あるかを検知する印字モード検知手段１４と、装置が置
かれた環境の温湿度を検知する温湿度検知手段１５と、
前記検知手段の検知結果に応じて濃度検知動作の実行を
延期して行うよう制御する判断・制御手段１６が搭載さ
れる。

【００９９】そして、感光ドラム１および中間転写体２
０の駆動トルクを増大させる所定の条件として印字モー
ドと温湿度環境の所定の条件を検知した場合に、判断・
制御手段１６により前記濃度制御手段３０による濃度検
知動作の実行を中止若しくは延期する。

【０１００】尚、濃度制御に係わる濃度検知動作の実行
・延期を判断・制御手段１６が決定するプロセスは、図
２のフローチャートで説明した通り、実施の形態１に係
る画像形成装置で行われると同ように制御される。

【０１０１】本実施の形態の画像形成装置においてその
効果を確認するために、常温常湿環境（２５℃／６０
％）、高温常湿環境（３５℃／６０％）、常温高湿環境
（２５℃／８５％）、高温高湿環境（３５℃／８５％）
の４環境において、固形状の潤滑剤９の塗布量が最も多
いクリーニング装置の寿命初期において、Ａ３用紙１０
００枚の連続モード及び間欠モードでの画像形成をそれ
ぞれ行った。

【０１０２】また、本実施の形態の画像形成装置におい
て中間転写体２０と転写ベルト２２は同じ１基のモータ
を用いて駆動されるものとし、消費電力や発熱量等の兼
ね合いからモータの許容トルク値は２．８ｋｇｆ・ｃｍ
（２８Ｎ・ｃｍ）とした。よって中間転写体２０と転写
ベルト２２の駆動に要するトルク値の総和が、前述の許
容トルク値を超えた場合、直ちに装置は脱調してしま
う。

【０１０３】耐久試験の際の最大トルク値と、画像形成
装置の作動不良発生の有無をまとめたのが、下記の表３
である。

【０１０４】

【表３】

【０１０５】また、本実施の形態の画像形成装置で実施
する、濃度検知動作の実施延期制御を行わない従来の画
像形成装置で同様の耐久を行った際の、最大トルク値
と、画像形成装置の作動不良発生の有無をまとめたの
が、下記の表４である。

【０１０６】

【表４】

【０１０７】表３及び表４に示す通り、従来の画像形成
装置において、特に高温高湿寄りの環境下で連続印字時
に発生しやすい傾向にある、感光ドラム１及び中間転写
体２０の駆動トルク上昇に起因する装置の作動不良は、
所定の条件下で濃度検知動作の実施時期の延長するよう
に制御を行う本実施の形態の画像形成装置では発生しな
かった。即ち、連続印字時における濃度制御に係わる濃
度検知動作が、感光ドラム１及び中間転写体２０の駆動
トルク上昇に影響を与えていると考えられる。

【０１０８】また、中間転写体２０表面に潤滑剤塗布を
行ったため、前述の何れの耐久においても融着は発生し
なかった。

【０１０９】尚、濃度検知動作は、環境条件の変化が少
なく、感光ドラム１の耐久劣化や、転写効率の変化等の
影響を比較的受けにくい状況では、印字モード検知手段
１４と温湿度検知手段１５の検知結果により、判断・制
御手段１６が濃度検知動作を中止するように制御するよ
うにしても良い。

【０１１０】更に、クリーニング装置２４の寿命を通じ
て固形状の潤滑剤９の塗布量が変化しない様、例えば固
形状の潤滑剤９を固定せず、ブラシローラ１０に対して
所定の押し力をもって圧接する構成とした画像形成装置
においても、記録画像１枚当たりの潤滑剤塗布量が増加
する程、本発明の有効性が認められた。

【０１１１】以上のように、本実施の形態の画像形成装
置では、トナーや外添剤等が中間転写体２０表面へ融着
することを防止した上で、感光ドラム１及び中間転写体
２０の駆動に要するトルクの上昇を抑制し、装置の作動
不良を防ぐことができた。

【０１１２】（実施の形態４）図６には、本発明の実施
の形態４に係る画像形成装置及びプロセスカートリッジ
２３を示している。

【０１１３】図６に示すように、少なくとも感光ドラム
１とクリーニング装置１１とを一体化してプロセスカー
トリッジ２３とし、画像形成装置本体に対して着脱可能
に装着することによって画像形成動作を行うようにした
ものである。この実施の形態では、プロセスカートリッ
ジ２３に帯電手段である帯電ローラ５が装着されてい
る。

【０１１４】本実施の形態の画像形成装置では、構成部
品の寿命等を考慮してプロセスカートリッジ２３を構成
することで、感光ドラム１が摩耗したり、感光ドラム１
表面から除去したトナー等で枠体３（廃トナー収容部）
が満杯になる等して継続して画像形成が不可能となった
際、プロセスカートリッジ２３の交換を行うことで容易
にメンテナンスが可能となった。

【０１１５】また、感光ドラム１の駆動に要するトルク
を低減したため幅広い環境下での装置の安定化を図るこ
とが可能となり、感光ドラム１表面へのトナー等の融着
も防止できた。

【０１１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
像担持体の駆動トルクを増大させる所定の条件を検知し
た場合に濃度制御手段による濃度検知動作の実行を中止
若しくは延期することにより、像担持体の駆動トルクの
上昇を抑止できた。

【０１１７】したがって、長期間に亘って像担持体表面
へのトナーや外添剤の融着を防止することが可能となっ
た。

【０１１８】中間転写体の駆動トルクを増大させる所定
の条件を検知した場合に前記濃度制御手段による濃度検
知動作の実行を中止若しくは延期することにより、中間
転写体の駆動トルクの上昇を抑止できた。

【０１１９】したがって、長期間に亘って中間転写体表
面へのトナーや外添剤の融着を防止することが可能とな
った。

【０１２０】また、クリーニング装置の寿命初期での潤
滑剤塗布量が、前記クリーニング装置の寿命後期での潤
滑剤塗布量に対して多い固形潤滑剤を含むクリーニング
装置の構成要素を新品に交換した際、所定の条件を検知
した場合に前記濃度検知動作の実行を中止若しくは延期
すると言う手段を用い、特にクリーニング装置の寿命初
期に発生し易い像担持体や中間転写体の駆動トルクの上
昇を防止することができた。

【０１２１】また、駆動トルクを増大させる所定の条件
を高温高湿環境とし、高温高湿環境において装置が連続
して画像形成動作を実行している場合に、濃度検知動作
の実行を中止若しくは延期すると言う手段を用いること
により、弾性ブレードと像担持体若しくは中間転写体表
面の摩擦力が比較的大きくなる条件下で、像担持体若し
くは中間転写体の駆動トルクの上昇を抑制して、画像形
成装置の作動不良を防止することができた。したがっ
て、長期間に亘って転写手段表面へのトナーや外添剤の
融着を防止することが可能となった。

【０１２２】また、駆動トルクを増大させる所定の条件
を、弾性ブレードと像担持体若しくは中間転写体表面の
摩擦力が比較的大きくなる連続印字モード条件とするこ
とにより、像担持体若しくは中間転写体の駆動トルクの
上昇を抑制して、画像形成装置の作動不良を防止するこ
とができた。

【０１２３】また、プロセスカートリッジにおいては、
少なくとも像担持体とクリーニング装置とを一体化し画
像形成装置本体に着脱可能とすることにより、装置のメ
ンテナンスや消耗部品補充の際、目的に応じて一体化さ
れたプロセスカートリッジをそれぞれ交換することによ
って、何時でも簡便に良好な画像を得ることが出来るよ
うになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の実施の形態１に係る画像形成
装置を説明する概略構成図、（Ｂ）は制御ブロック図で
ある。

【図２】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置で行
われる濃度検知動作制御を説明するフローチャートであ
る。

【図３】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置で行
われる、濃度検知動作制御に係わる構成を説明するブロ
ック図である。

【図４】本発明の本発明の実施の形態２に係る画像形成
装置で行われる濃度検知動作制御を説明するフローチャ
ートである。

【図５】本発明の実施の形態３に係る中間転写体を搭載
した画像形成装置を説明する概略構成図である。

【図６】本発明の実施の形態４に係るプロセスカートリ
ッジと、このプロセスカートリッジを収容して画像形成
を行う画像形成装置を説明する概略構成図である。

【図７】従来のブレードクリーニング方式のクリーニン
グ装置を説明する概略構成図である。

【図８】従来の潤滑剤塗布手段を備える画像形成装置を
説明する概略構成図である。

【図９】被クリーニング部材表面が移動した際のクリー
ニングブレードの変形例の説明図である。

【図１０】クリーニングブレードの長手２ヶ所を固定し
た構成のクリーニング装置を説明する図である。

【図１１】被クリーニング部材に対する弾性ブレードの
侵入量δと設定角θを説明する図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（像担持体） ２ クリーニングブレード（弾性ブレード） ３ 枠体 ５ 帯電ローラ ９ 固定潤滑剤 １０ ブラシローラ（潤滑剤塗布手段） １１，２４ クリーニング装置 １３ スクレーパ １８ 記憶媒体 ２０ 中間転写体 ２２ 転写ベルト ２３ プロセスカートリッジ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA09 DA10 DA13 DA14 DA46 DB01 EA01 EA05 EK19 2H134 GA01 GA06 GB02 HA00 HA16 HD05 HD18 KA28 KA30 KA40 KB20 LA01 2H200 FA01 FA02 FA16 GA23 GA33 GA44 GA47 GA50 GB12 HA02 HB12 JA02 JB10 JC02 JC19 JC20 LA12 LB13 LB15 PA20 PB17 PB27 PB32 PB39

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体と、 該像担持体上に形成した静電潜像を現像剤を用いて現像
   してトナー像を形成する現像手段と、 濃度検知用の参照画像を像担持体表面に作像しその参照
   画像濃度の検知結果をもとに濃度制御を行う濃度制御手
   段と、 前記像担持体表面の潤滑剤の塗布を行う潤滑剤塗布手段
   を具備すると共に弾性ブレードのエッジ部を像担持体表
   面に摺擦させて像担持体表面の異物を除去するクリーニ
   ング装置と、 を備えた画像形成装置において、 前記像担持体の駆動トルクを増大させる所定の条件を検
   知した場合に前記濃度制御手段による濃度検知動作の実
   行を中止若しくは延期することを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】像担持体と、 該像担持体上に形成した静電潜像を現像剤を用いて現像
   してトナー像を形成する現像手段と、 像担持体上に形成したトナー像を中間転写体に一次転写
   する一次転写手段と、 前記中間転写体上のトナー像を被転写材表面に二次転写
   する二次転写手段と、 濃度検知用の参照画像を像担持体若しくは中間転写体表
   面に作像しその参照画像濃度の検知結果をもとに濃度制
   御を行う濃度制御手段と、 中間転写体表面に潤滑剤の塗布を行う潤滑剤塗布手段を
   具備すると共に、弾性ブレードのエッジ部を中間転写体
   表面に当接させ、該当接部を前記中間転写体表面に摺擦
   させて中間転写体表面の異物を除去するクリーニング装
   置と、 を備えた画像形成装置において、 前記中間転写体の駆動トルクを増大させる所定の条件を
   検知した場合に前記濃度制御手段による濃度検知動作の
   実行を中止若しくは延期することを特徴とする画像形成
   装置。
3. 【請求項３】クリーニング装置の寿命初期での潤滑剤塗
   布量が、前記クリーニング装置の寿命後期での潤滑剤塗
   布量に対して多く、少なくとも固形潤滑剤を含むクリー
   ニング装置の構成要素を新品に交換した際、所定の条件
   を検知した場合に前記濃度検知動作の実行を中止若しく
   は延期することを特徴とした請求項１または２に記載の
   画像形成装置。
4. 【請求項４】駆動トルクを増大させる所定の条件は、高
   温高湿環境であることを特徴とする請求項１乃至３のい
   ずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】駆動トルクを増大させる所定の条件は、連
   続印字モードであることを特徴とする請求項１乃至４の
   いずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】請求項１，３，４または５に記載の画像形
   成装置のうち、少なくとも像担持体とクリーニング装置
   とを一体化し、画像形成装置本体に着脱可能としたこと
   を特徴とするプロセスカートリッジ。