JP2020112630A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーをクリーニングブレードに安定して供給することによって、クリーニングブレードのカット面摩耗を防止する。【解決手段】クリーニングブレード６３と、クリーニングブレード６３よりも像担持体３２の搬送方向の上流側において像担持体３２に当接し、像担持体３２にトナーを塗布する塗布ローラー６２と、塗布ローラー６２に当接し、塗布ローラーにトナーを塗布する板状部材６１と、を備えるクリーニング装置３５を備える画像形成装置１は、塗布ローラー６２の当接力に関する指標の変化に応じて、板状部材６１の塗布ローラー６２への当接力、および／または像担持体３２への塗布ローラー６２の当接力を変更する当接力変更部７０を制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置において、クリーニングブレード（以下、単に「ブレード」とも称する）によって、中間転写ベルトや感光体ドラム等の像担持体を清掃する技術が知られている。具体的には、像担持体およびブレードの当接部において、トナーから離脱した外添剤が堰き止められることによって、外添剤の静止層が形成され、静止層によってトナーが堰き止められることによって、像担持体が清掃される。

このような静止層は、像担持体によるブレードの引き連れを防止する機能も有する。具体的には、静止層を形成する外添剤が、像担持体およびブレードの当接部をわずかにすり抜けることによって、像担持体およびブレードの接触面積が減少するため、像担持体およびブレードの間の摩擦力も減少し、ブレードの引き連れが防止される。

しかし、低カバレッジの画像や、像担持体の搬送方向に対して垂直方向（例えば、感光体ドラムの軸方向）において位置が偏った画像等が連続して印刷されると、ブレードに到達するトナーの量、ひいてはトナーに添加された外添剤の量が減少し、静止層が枯渇する。静止層が枯渇すると、ブレードが像担持体によって過度に引き込まれるため、ブレードのカット面摩耗（エッジからカット面側（摺擦上流側）に入った面取り部分の摩耗）が発生し得る。カット面摩耗が発生した状態で印刷が継続されると、カット面摩耗を起点としてブレードのエッジが損耗し、クリーニング不良が発生し得る。すなわち、クリーニング不良を防止するためには、トナーをブレードに安定して供給し、ブレードのカット面摩耗を防止する必要がある。

このような問題に対して、特許文献１には、ブレードの上流側に配置された複数の部材によって滞留させたトナーを、ローラーによってブレードに供給する技術が開示されている。この技術では、滞留したトナーが、当該トナーと像担持体との間に働くファンデルワールス力によって像担持体に付着し、当該像担持体によって搬送されることによって、ブレードに供給される。

特開２００５−２７５２１９号公報

しかしながら、ファンデルワールス力は、温度や湿度、像担持体の表面状態等によって容易に変化する。したがって、特許文献１に記載の技術では、トナーがブレードに安定して供給されず、ブレードのカット面摩耗が防止されないという問題がある。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものである。したがって、本発明の目的は、トナーをクリーニングブレードに安定して供給することによって、クリーニングブレードのカット面摩耗を防止する画像形成装置を提供することである。

本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。

（１）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、を備えるクリーニング装置と
前記板状部材の前記塗布ローラーへの当接力、および／または前記像担持体への前記塗布ローラーの当接力を変更する当接力変更部と、
前記塗布ローラーの当接力に関する指標の変化に応じて、前記当接力変更部を制御する、制御部と、
を備える、画像形成装置。

（２）前記制御部は、前記指標として、前記塗布ローラーの摩耗量を推定し、推定した摩耗量に応じて、前記当接力変更部を制御する、上記（１）に記載の画像形成装置。

（３）前記制御部は、前記塗布ローラーの使用履歴に応じて、前記摩耗量を推定する、上記（２）に記載の画像形成装置。

（４）前記像担持体は、複数の支持ローラーで張架される無端ベルト状であり、
前記当接力変更部は、前記像担持体の張力を変更する、上記（１）から上記（３）のいずれかに記載の画像形成装置。

（５）前記当接力変更部は、前記像担持体の内周面側に配置された、少なくとも１つの前記支持ローラーの位置を変更する、上記（４）に記載の画像形成装置。

（６）前記塗布ローラーの回転軸の位置は固定であり、前記当接力変更部は、前記像担持体の張力を変更することで、前記板状部材の前記塗布ローラーへの当接力、および／または前記像担持体への前記塗布ローラーの当接力を変更する上記（４）、または上記（５）に記載の画像形成装置。

（７）
前記塗布ローラーの回転軸の位置は固定であり、前記当接力変更部は、前記板状部材の位置、および、前記像担持体の張力を変更することで、前記板状部材の前記塗布ローラーへの当接力、および前記像担持体への前記塗布ローラーの当接力を変更する、上記（４）、または上記（５）に記載の画像形成装置。

（８）
前記塗布ローラーの回転軸の位置は、変更可能な構成であり、前記当接力変更部は、前記像担持体の張力を変更することで、前記板状部材の前記塗布ローラーへの当接力、および／または前記像担持体への前記塗布ローラーの当接力を変更する、上記（４）、または上記（５）に記載の画像形成装置。

（９）前記塗布ローラーの回転軸と、前記像担持体との平行度に応じて、
前記当接力変更部は、前記支持ローラーの両端における前記像担持体への押圧力を異ならせる、または、前記支持ローラーの両端における移動量を異ならせる、上記（５）に記載の画像形成装置。

（１０）前記制御部は、前記塗布ローラーの回転開始時に、前記支持ローラーを移動させて前記像担持体の張力を小さくするように前記当接力変更部を制御する、上記（５）に記載の画像形成装置。

（１１）前記当接力変更部は、前記板状部材の位置を変更することで、前記板状部材の前記塗布ローラーへの当接力を変更する、上記（１）から上記（６）、および上記（８）から上記（１０）のいずれかに記載の画像形成装置。

本発明に係る画像形成装置は、板状部材の塗布ローラーへの当接力、および／または像担持体への塗布ローラーの当接力を変更する当接力変更部と、塗布ローラーの当接力に関する指標の変化に応じて、当接力変更部を制御する、制御部と、を備える。これにより、塗布ローラーの摩耗等の変化による当接力の変化を抑制できる。

第１の実施形態に係る画像形成装置の全体構成の概略を示す図である。 クリーニング装置の構成を示す図である。 画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 当接力変更部の例を示す図である。 図５（ａ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ線位置の上面模式図である。図５（ｂ）は、支持ローラー８１を左側に移動させた状態を示す図である。 当接力安定化処理を示すフローチャートである。 比較例における、塗布ローラーの使用による耐久変化と、これにともなう当接力の変化を示す概念図である。 第１の実施形態における、塗布ローラー６２の使用による耐久変化と、これにともなう当接力の変化を示す概念図である。 第２の実施形態におけるクリーニング装置の構成を示す図である。 第２の実施形態におけるクリーニング装置の構成を示す図である。 第３の実施形態におけるクリーニング装置の構成を示す図である。 第４の実施形態におけるクリーニング装置の構成を示す図である。 第４の実施形態におけるクリーニング装置の構成を示す図である。 比較例における、起動時でのトルク等の推移を示すタイムチャートである。 第５の実施形態における、起動時でのトルク等の推移を示すタイムチャートである。

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、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の全体構成の概略を示す図である。図２は、図１の一部拡大図であり、クリーニング装置の周辺の構成を示す図である。図３は、画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

図１から図３に示すように画像形成装置１は、制御部１０、記憶部２０、画像形成部３０、給紙搬送部４０、操作パネル５０、当接力変更部７０、および傾き検出部９０を備える。図３に示すように、画像形成部３０は、作像部３１とクリーニング装置３５を含む。

制御部１０は、ＣＰＵであり、プログラムにしたがって装置各部の制御や各種の演算処理を行う。また、制御部１０は、タイマー機能を有し、画像形成装置１の各構成部品の動作タイミングを制御したり、各構成部品の使用時間等の使用履歴を記録したりする。

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。記憶部２０は、画像形成装置１の各構成部品の使用履歴を記録する。使用履歴は、例えば、画像形成部３０の中間転写ベルト３２や塗布ローラー６１の使用履歴（使用時間、走行時間、走行距離、または使用プリント枚数）である。

（画像形成部３０）
画像形成部３０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複数の作像部３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ（以下、これらを総称して単に「作像部３１」という）を備える。また、画像形成部３０は、作像部３１の他に、中間転写ベルト３２、２次転写部３３、定着部３４、およびベルト清掃用のクリーニング装置３５を備える。

（作像部３１）
それぞれの作像部３１（３１Ｙ〜３１Ｋ）は、感光体ドラム３１１、帯電極３１２、露光部３１３、現像装置３１４、１次転写部３１５、およびドラム清掃用のクリーニング部３１６をそれぞれ備える。各作像部３１は、現像器に収納されている現像剤のトナーの色が異なるが、それ以外は同一の構成である。

感光体ドラム３１１は、像担持体である。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り、図１において矢印に示すように反時計方向に回転する。

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。

露光部３１３は、レーザーダイオード、ポリゴンミラー、レンズ光学系、等により構成され、画像データに基づいて、帯電極３１２より一様に帯電された感光体ドラム３１１の表面を露光し、静電潜像を形成する。

各現像装置３１４は、上述のように、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％になるように混合したものを用いる。

１次転写部３１５は、材料がＮＢＲ（Ｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｒｕｂｂｅｒ：ニトリルゴム）の発泡ローラーやソリッドローラー等が用いられる。１次転写部３１５は、感光体ドラム３１１に当接することで転写ニップを形成する。１次転写部３１５の回転軸に転写用電源（図示せず）から供給される電圧により、トナーの極性（負帯電）と逆極性の電圧が印加され、中間転写ベルト３２に、感光体ドラム３１１上のトナー画像が転写される。

感光体ドラム３１１に残った転写残トナーは、下流側のクリーニング部３１６で除去される。このドラム清掃用のクリーニング部３１６の構成は、後述するベルト清掃用のクリーニング装置３５と同様の構成を備える。

（中間転写ベルト３２）
中間転写ベルト３２は、内周面に配置された複数の支持ローラーにより、回転可能に張架されている。図１、図２の矢印に示すように、同図では時計方向に回転する。複数の支持ローラーのうち、１つ、または複数のローラーは、駆動モーター（図示せず）により駆動力が伝達され、中間転写ベルト３２を駆動する。図２に示すように、複数の支持ローラーには、図２に示す支持ローラー８１、８２が含まれる。この支持ローラー８１、８２は、それぞれ対向ローラー、バックアップローラーとも称される。

中間転写ベルト３２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。上述したように、各作像部３１で形成されたトナー画像は、１次転写部３１５により転写され、中間転写ベルト３２上にフルカラーのトナー画像が形成される。この中間転写ベルト３２、または感光体ドラム３１１は、像担持体として機能する。

（２次転写部３３）
２次転写部３３は、１次転写部３１５と同様の構成を備え、中間転写ベルト３２の内周面側に配置された対向ローラーとの間で転写ニップを形成する。中間転写ベルト３２上に重畳して転写されたトナー画像（フルカラー）は、２次転写部３３により用紙Ｓに転写される。一方で、中間転写ベルト３２上に残った転写残トナーは、下流側のクリーニング装置３５で除去される。クリーニング装置３５の構成については後述する。

（定着部３４）
定着部３４は、ヒーターを内蔵する加熱ローラー、および加圧ローラーを備える。加熱ローラーに加圧ローラーが所定の圧力で当接し、両ローラーで形成される定着ニップに搬送された用紙Ｓ上の転写トナーは、加熱、加圧処理される。これにより用紙Ｓ上に画像が形成される。

（ベルト清掃用のクリーニング装置３５）
図２に示すようにクリーニング装置３５は、板状部材６１、塗布ローラー６２、クリーニングブレード６３（以下、単に「ブレード６３」という）、回収スクリュー６４、およびこれらを収容する筐体６５を備える。また、クリーニング装置３５は、当接力変更部７０を含む。なお、第１の実施形態においては、以下に示す、板状部材６１、および塗布ローラー６２は、筐体６５と連結する支持部材（図示せず）により筐体６５に固定配置される。

（板状部材６１）
板状部材６１は、塗布ローラー６２に当接し、塗布ローラー６２にトナーを塗布する（塗り付ける）板状の部材である。板状部材６１は、所定の当接力によって塗布ローラー６２に当接するように配置される。図２に示すように、板状部材６１は、第１の当接領域ａ１で、塗布ローラー６２に当接する（非エッジ当接（腹当たり））。板状部材６１の一端（上端）は、自由端であり、他端（下端）は、保持部材６１Ａに固定される固定端であることが好ましい。

板状部材６１は、金属製の板バネ材であることが好ましい。板状部材６１が、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製や非板バネ材である場合に生じ得る、板状部材６１のクリープ変形を回避して、塗布ローラー６２に対する板状部材６１の塗布性を確保するためである。板状部材６１の材料としては、例えば、ＳＵＳ３０１−ＣＳＰ、ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ、ＳＵＳ６３１−ＣＳＰ等のバネ用ステンレス鋼帯等が挙げられるが、これらに限定されない。また、板状部材６１は、塗布ローラー６２に対する当接力および追従性を確保して、塗布ローラー６２との間に所定のニップを形成するために、５０μｍ以上２００μｍ未満の厚みを有することが好ましい。

（塗布ローラー６２）
塗布ローラー６２は、中間転写ベルト３２に当接して回転し、板状部材６１によって塗布されたトナーを中間転写ベルト３２に塗布する、ローラー状の部材である。図２に示すように、塗布ローラー６２は、第２の当接領域ａ２で、中間転写ベルト３２に当接する。塗布ローラー６２は、駆動モーター（図示せず）によって駆動されることによって、図２の矢印に示す反時計方向に回転する。塗布ローラー６２は、中間転写ベルト３２の搬送方向に対してウィズ方向（表面が同一方向に移動する方向）に、所定の速度で回転する。一例では、塗布ローラー６２は、中間転写ベルト３２の搬送方向に対してウィズ方向に、中間転写ベルト３２に対して線速度比０．４５の速度で回転する。

塗布ローラー６２は、所定の押圧力によって中間転写ベルト３２を押圧するように配置される。また、塗布ローラー６２は、板状部材６１との当接位置（第１の当接領域ａ１）の上方（重力方向に反する方向）にトナーを貯留する空間（以下「貯留空間」と称する）を形成するように配置される。貯留空間ａ３（図の網掛け領域）には、貯留トナーが貯留される。

貯留空間ａ３の容量、およびブレード６３に対する位置は適切に設定される。例えば、図２に示すように、重力方向において、ブレード６３の先端（当接位置）よりも、貯留空間ａ３の上面を低くしている。過剰にトナーが貯まった場合であっても、板状部材６１を超えて、（左側から）下方に落下するので、貯留トナーの液面はブレード６３の下端に到達しないため、過貯留によるクリーニング不良の発生が防止される。

また、板状部材６１によって塗布ローラー６２に塗布されるトナーの量は、５ｇ／ｍ^２以上５０ｇ／ｍ^２未満に設定される。そして、塗布ローラー６２によって中間転写ベルト３２に塗布され、ブレード６３に供給されるトナーの量は、０．５ｇ／ｍ^２以上４ｇ／ｍ^２未満に設定される。実験によれば、板状部材６１の当接力を５Ｎ未満に設定すると、塗布ローラー６２へ供給されるトナーの付着量が５ｇ／ｍ^２未満になり、結果として、ブレード６３のカット面摩耗が発生した。一方で、板状部材６１の当接力を４０Ｎ以上に設定すると、板状部材６１によって塗布ローラーに過剰な量のトナーが塗布されるため、塗布ローラー上のトナーの付着量が５０ｇ／ｍ^２以上になり、結果として、クリーニング不良が発生した。

塗布ローラー６２は、板状部材６１および中間転写ベルト３２の各々との間に、当接領域ａ１、ａ２で所定のニップを形成するために、弾性層を有することが好ましい。塗布ローラー６２が、軸方向において傾斜していたり、外径に部分的なバラつきを有したりする場合でも、弾性層によって傾斜やバラつきを吸収するためである。弾性層は、塗布ローラー６２の表面において十分な量のトナーを保持するため、発泡スポンジから構成されることが好ましい。

一実施形態では、弾性層を構成する発泡スポンジにおいて、セル径が１００μｍ以上３５０μｍ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ましい。なお、本実施形態において、単位面積当たりのセル占有率とは、塗布ローラー６２の表面における単位面積（１ｍｍ×１ｍｍ）内に存在するセルの面積の合計値を、単位面積で除算した値をいう。一例では、セル径が１００μｍ以上３５０μｍ以下、かつ、単位面積当たりのセル占有率が３０％以上７０％未満に設定されると、発泡スポンジにおいて、ブレード６３のカット面摩耗を防止するのに必要な量のトナーが保持される。

一方、セル径が１００μｍ未満、かつ、単位面積当たりのセル占有率が３０％未満に設定されると、発泡スポンジにおいて、ブレード６３のカット面摩耗を防止するのに必要な量のトナーが保持されない。

また、セル径が３５０μｍより大きく設定されると、発泡スポンジの厚み方向において、発泡スポンジが疎（すかすか）になる。このため、塗布ローラー６２に対して板状部材６１を当接させたり、中間転写ベルト３２に対して塗布ローラー６２を押圧したりすることによって、発泡スポンジが削れる場合がある。発泡スポンジが削れると、塗布ローラー６２の外径が減少し、板状部材６１および中間転写ベルト３２の各々と塗布ローラー６２との食い込み量も減少する。このため、発泡スポンジにおいて、ブレード６３のカット面摩耗を防止するのに必要な量のトナーが保持されない。

また、単位面積当たりのセル占有率が８０％以上に設定されると、板状部材６１および中間転写ベルト３２の各々と、塗布ローラー６２の非セル部分との接触面積が減少する。このため、塗布ローラー６２に対する板状部材６１の当接力や、中間転写ベルト３２に対する塗布ローラー６２の押圧力が、非セル部分に集中し、セル骨格が千切れる場合がある。セル骨格が千切れると、発泡スポンジの体積が減少するため、発泡スポンジにおいて、ブレード６３のカット面摩耗を防止するのに必要な量のトナーが保持されない。

（当接力および押圧力の設定）
板状部材６１によって塗布ローラー６２に塗布されるトナーの量は、塗布ローラー６２に対する板状部材６１の当接力（以下、単に「当接力」とも称する）によって制御される。また、塗布ローラー６２によって中間転写ベルト３２に塗布され、ブレード６３に供給されるトナーの量は、中間転写ベルト３２に対する塗布ローラー６２の押圧力（以下、単に「押圧力」とも称する）によって制御される。

カット面摩耗を防止するのに必要な量のトナーをブレード６３に供給するために、板状部材６１の当接力、および中間転写ベルト３２の押圧力は、適切な範囲に設定される必要がある。また、トナーがブレード６３に過剰に供給されると、ブレード６３がトナーを清掃しきれなくなり、ブレード６３のクリーニング限界を超えることによるクリーニング不良が発生する。このため、当接力および押圧力の閾値としては、各々の下限値だけでなく、上限値も設定されることが好ましい。

板状部材６１は、塗布ローラー６２に対して非エッジ当接である（腹当たり）。この場合、当接力の大きさに関わらず、板状部材６１が塗布ローラー６２からトナーを掻き取ることがないため、設定可能な当接力の範囲が広い。また、非エッジ当接の場合、板状部材６１のエッジ部が塗布ローラー６２の表面を傷つけたり、劣化させたりすることもなく、当接力の誤差が生じた場合でも、必要な量のトナーが塗布され得る。

一実施形態では、塗布ローラー６２に対する板状部材６１の当接力は、上述のように供給されるトナー量の観点から、５Ｎ以上４０Ｎ未満に設定されることが好ましく、１５Ｎ以上３０Ｎ以下に設定されることがより好ましい。また、中間転写ベルト３２に対する塗布ローラー６２の押圧力は、０．５Ｎ以上４０Ｎ未満に設定されることが好ましく、１０Ｎ以上２０Ｎ以下に設定されることがより好ましい。これは上述のようにブレード６３に供給されるトナーの量を所定範囲内にして、偏摩耗を抑制するためである。

（ブレード６３）
ブレード６３は、中間転写ベルト３２に当接し、中間転写ベルト３２を清掃する平板状の部材である。ブレード６３は、図２に示すように、塗布ローラー６２よりも中間転写ベルト３２の搬送方向の下流側において、中間転写ベルト３２の搬送方向に対してカウンター方向に当接する。塗布ローラー６２によって中間転写ベルト３２に塗布されたトナーは、中間転写ベルト３２の搬送に伴い、ブレード６３に供給される。そして、ブレード６３が、中間転写ベルト３２との当接部において、トナーから離脱した外添剤を堰き止めることによって、外添剤の静止層が形成され、静止層がトナーを堰き止めることによって、中間転写ベルト３２が清掃される。

ブレード６３は、トナーに対する所望のクリーニング性能を達成するために、例えば、ウレタンゴムから構成されてもよく、中間転写ベルト３２に対するブレード６３の当接力は１５〜４０Ｎ／ｍ、当接角は１２〜２３°であってもよい。ただし、ブレード６３の材料や、中間転写ベルト３２に対する当接条件等は、これらの例に限定されず、所望のクリーニング性能が達成できるように設定されればよい。ブレード６３は、中間転写ベルト３２を介在して、支持ローラー８２に対向して配置される。

回収スクリュー６４は、筐体６５の下部に設けられている。ブレード６３、および塗布ローラー６２により掻き取られたトナー、外添剤、紙粉等は、筐体６５の内面に沿って下方に落下し、その後、回収スクリュー６４により装置本体背面側に搬送され、背面側に配置されている回収ボックス（図示せず）に回収される。

（給紙搬送部４０）
給紙搬送部４０は、複数の給紙トレイ４１と、用紙搬送路４２、４３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。給紙搬送部４０は、用紙搬送路４２、４３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３３の転写位置や、その下流側の定着部３４の定着位置に搬送する。

（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、ユーザーによる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。給紙トレイ４１に収納された用紙Ｓの種類（銘柄、または紙種）は、操作パネル５０を通じた入力により設定できる。設定された用紙Ｓの種類情報は、記憶部２０に記憶される。

（当接力変更部７０）
当接領域ａ２には、中間転写ベルト３２の内周面に何ら支持ローラーは配置されていない。当接領域ａ２における中間転写ベルト３２の張力は、直上流側の支持ローラー８１の位置を変更することで制御できる。当接力変更部７０は、駆動モーター、およびアクチュエーターで構成され、上流側で当接領域ａ２に最も近い支持ローラー８１の回転軸８１Ａの位置を移動する。なお、当接力変更部７０は、下流側で当接領域ａ２に最も近い支持ローラー８２も移動するように構成してもよい。

図４は、当接力変更部７０の例を示す図である。図４（ａ）に示す例においては、当接力変更部７０は、カム７０１と、駆動モーター７０２を備える。カム７０１の外周面は、支持ローラー８２の回転軸８１Ａの外周面に当接し、駆動モーター７０２により、カム７０１を所定角度、回転させることで、支持ローラー８２を、当接領域ａ２における中間転写ベルト３２の表面に垂直な方向（以下、単に「水平方向」ともいう）に沿って移動させる。図４（ｂ）は、他の例である。同図の例においては、支持ローラー８２の回転軸８１Ａに直接的に、カム７０３を取り付けている。このような図４（ａ）、図４（ｂ）の構成を適用できる。

図２、図４（ａ）、または図４（ｂ）に示す当接力変更部７０により、第２の当接領域ａ２周辺における中間転写ベルト３２の張力を変化させる。具体的には、図２等において、支持ローラー８１を左側に移動させることで、張力は増加し、右側に移動させることで張力は低下する。

図５は、当接力の増加を説明するための模式図である。図５（ａ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ線位置の上面模式図である。当接力変更部７０により、カム７０１を所定量回転させて、支持ローラー８１を左側に移動させることで、中間転写ベルト３２の張力は増加する。なお、この支持ローラー８１の回転軸両端を支持する軸受けは、中間転写ベルトユニットの筐体に設けられた長穴に、移動可能に挿入されている。これにより、第２の当接領域ａ２における、塗布ローラー６２の中間転写ベルト３２への当接力が増加する。また、図５（ｂ）は、支持ローラー８１を左側に移動させた状態を示す図である。塗布ローラー６２の回転軸の両端は、筐体６５に固定配置されている軸受ｂ１により、回転可能に支持されている。図５（ｂ）に示すように、第２の当接領域ａ２における当接力が増加することで、塗布ローラー６２が少し撓み、この撓みにより、反対側の第１の当接領域ａ１における塗布ローラー６２の板状部材６１への当接力が増加する。すなわち、当接力変更部７０は、支持ローラー８１を水平方向に沿って移動させることで、板状部材６１の塗布ローラー６２への当接力、および中間転写ベルト３２への塗布ローラー６２の当接力を変更する（以下においては、これらを総称した、単に「塗布ローラー６２の当接力」ともいう）。なお、撓みにより、塗布ローラー６２の中央部と端部での板状部材６１による当接力が不均一になる。しかしながら、画像形成領域は、中央部に対応し、この中央部が略均一になれば、端部で非均一になることは許容され、実情的に問題は発生しない。

（傾き検出部９０）
傾き検出部９０は、クリーニング装置３５の塗布ローラー６２と中間転写ベルト３２の平行度を検出することで、中間転写ベルト３２と塗布ローラー６２との平行度を検出する。例えば、傾き検出部９０は、光学センサーにより、塗布ローラー６２の回転軸と支持ローラー８１の回転軸の位置（水平方向における位置）を測定し、両回転軸の平行度の変化を検出する。なお、傾き検出部９０は、支持ローラー８１の回転軸の位置に換えて、第２の当接領域ａ２における中間転写ベルト３２の位置を検出するように構成してもよい。

（当接力安定化処理）
次に、図６、図７Ａ、および図７Ｂを参照し、第１の実施形態に係る画像形成装置１で実行する、第１、第２の当接領域における当接力を一定に維持する、当接力安定化処理について説明する。図６は、当接力安定化処理を示すフローチャートである。

（ステップＳ１０１）
制御部１０は、当接力の指標を算出する。具体的には、制御部１０は、この指標として、塗布ローラー６２の摩耗量を推定する。塗布ローラーの摩耗量の推定方法としては、塗布ローラー６２の使用履歴、記憶部２０に記憶されている摩耗量換算テーブル（推定式）から、摩耗量を算出する。使用履歴としては、塗布ローラー６２の新品状態からのプリント枚数、使用時間、または中間転写ベルト３２換算での走行距離（中間転写ベルト３２の走行距離）を用いることができる。これらの使用量は、逐次算出され使用履歴として蓄積され、記憶部２０に記憶される。ここでは、塗布ローラー６２が新品に交換されてからのプリント枚数を用いるものとする。

（ステップＳ１０２）
制御部１０は、プリント枚数と、摩耗量換算テーブルから、推定した摩耗量が、所定の閾値以上変化したと推定した場合（ＹＥＳ）には、処理をステップＳ１０３に進める。

（ステップＳ１０３）
制御部１０は、当接力変更部７０を制御し、摩耗量の変化量に応じた移動量で、支持ローラー８１の回転軸の位置を変更する。摩耗量の変化量と、移動量との換算式は、記憶部２０に予め記憶されている。

図７Ａは、比較例における、塗布ローラー６２の使用による耐久変化と、これにともなう当接力の変化を示す概念図である。横軸は、塗布ローラー６２の使用量である。１０００００ｋｐは、塗布ローラー６２の交換サイクルに相当する。塗布ローラー６２の外径は、使用により摩耗して、外径が小さくなる。また、これにともない、塗布ローラー６２の中間転写ベルト３２への当接力（または塗布ローラー６２への板状部材６１の当接力）も低下する。比較例においては、ベルト張力の制御を行わないので、ベルト張力は、一定である。

図７Ｂは、第１の実施形態における、塗布ローラー６２の使用による耐久変化と、これにともなう当接力の変化を示す概念図である。第１の実施形態においては、図６のような制御により、当接力変更部７０により、支持ローラー８１の回転軸の位置を変更することで、中間転写ベルト３２の張力を制御する。すなわち、減少した当接力を補うように、ベルト張力を、図７Ｂに示すように塗布ローラー６２の使用量に対応して増加させる。これにより、塗布ローラー６２の当接力は、交換サイクルの全範囲（ライフ全体）に渡って一定に維持される。

このように、第１の実施形態に係る、画像形成装置１は、板状部材６１の塗布ローラー６２への当接力、および中間転写ベルト３２への塗布ローラー６２の当接力を変更する当接力変更部７０を備え、塗布ローラー６２の当接力に関する指標の変化に応じて、当接力変更部７０を制御する。このようにすることで、長期の使用等で塗布ローラー６２が摩耗して、当接力が変化した場合であっても、これを一定に維持できる。これにより、ブレード６３のエッジへ供給するトナー量を、長期間に渡って一定に維持できる。これにより、トナーをブレード６３に長期間に渡って安定して供給することによって、ブレード６３のカット面摩耗を防止できる。

（第２の実施形態）
図８Ａ、図８Ｂは、第２の実施形態におけるクリーニング装置３５ｂの構成を示す図である。なお、図８Ｂは、図４に対応する上面模式図であるが、同図においては、説明のため、縦横方向の縮尺を変更している（回転軸方向寸法を縮めている）。第１の実施形態においては、中間転写ベルト３２の内周面側に配置された支持ローラー８１の位置を変更したが、第２の実施形態においては、以下に説明するように、さらに、板状部材６１の位置を変更することで、塗布ローラーの当接力を変更する。

第２の実施形態におけるクリーニング装置３５ｂは、第１の当接力変更部７０、および第２の当接力変更部７０ｂを備える。第１の当接力変更部７０は、第１の実施形態と同じであり、支持ローラー８１の位置を変更することで中間転写ベルト３２の張力を変更する。これにより、塗布ローラー６２の当接力を変更する。第２の当接力変更部７０ｂは、板状部材６１の位置を変更する。第２の当接力変更部７０ｂは、板状部材６１を保持する保持部材６１Ａを、中間転写ベルト３２の表面に垂直な方向（水平方向）に沿って移動させる。当接力変更部７０ｂは、駆動モーター、およびアクチュエーターで構成され、板状部材６１の位置を移動する。これにより、板状部材６１の塗布ローラー６２への当接力を変更する。

このように、第２の実施形態においては、図８Ｂに示すように当接力変更部７０、７０ｂにより、塗布ローラー８２の両側からの押圧力を変更することで、当接力の増減を安定して行える。これにより、より当接力をより精度よく一定に維持できるので、ブレード６３のエッジへ供給するトナー量を、長期間に渡って一定に維持でき、ひいては、トナーをブレード６３に長期間に渡って安定して供給することによって、ブレード６３のカット面摩耗を防止できる。

（第３の実施形態）
図９は、第３の実施形態におけるクリーニング装置３５ｃの構成を示す図である。図９は、図８Ｂに対応する上面模式図である。第３の実施形態においては、第１の実施形態と同様に、当接力変更部７０により支持ローラー８１の位置を変更する。第３の実施形態においては、塗布ローラー６２の端部位置を変更可能な構成としている。具体的には、塗布ローラー６２の回転軸の両端は、軸受ｂ１により回転可能に支持されている。筐体６５に開けられた長穴（図示せず）に挿入された軸受けｂ１は、バネ等の付勢部材６６により、所定の押圧力で中間転写ベルト３２に向けて付勢される。長穴の長手方向は水平方向に延在しており、軸受ｂ１（および塗布ローラー６２）は水平方向に移動可能である。第１の実施形態においては、図５（ｂ）に示したように中央部の押圧力が、端部での押圧力よりも高く、回転軸方向において押圧力の分布が不均一になる。一方で、このように第３の実施形態においては、塗布ローラー６２全体が移動する構成としているため、回転軸方向における押圧力の不均一が発生しづらい。すなわち塗布ローラー６２の当接力をより均一にできる。これにより、第１の実施形態と同様に、トナーをブレード６３に長期間に渡って安定して供給することによって、ブレード６３のカット面摩耗を防止できる。

（第４の実施形態）
図１０Ａ、図１０Ｂは、第４の実施形態における画像形成装置１のクリーニング装置３５ｄの構成を示す図である。図１０Ａ、図１０Ｂは、それぞれ図８Ａ、図８Ｂに対応する第４の実施形態においては、画像形成装置１の傾き検出部９０により、塗布ローラー６２の回転軸と支持ローラー８１の回転軸の位置を測定し、両回転軸の平行度の変化を検出する。また、図１０Ｂに示すように、支持ローラー８１の回転軸の両端は、軸受ｂ２により回転可能に支持されている。また、中間転写ベルト３２、支持ローラー８１、８２等を保持する筐体に開けられた長穴（図示せず）に挿入された軸受ｂ２は、バネ等の付勢部材８６により、所定の押圧力で中間転写ベルト３２に向けて付勢される。長穴の長手方向は水平方向に延在しており、軸受ｂ２（および支持ローラー８１）は水平方向に移動可能である。また、支持ローラー８１の両端は、それぞれ当接力変更部７０ｃにより押圧される。両端の軸はそれぞれの押圧力は、それぞれ個別に変更できる。

中間転写ベルト３２、および支持ローラー８１、８２等の複数の支持ローラーを保持する筐体（図示せず）と、クリーニング装置３５の、板状部材６１、塗布ローラー６２等の各構成部品を保持する筐体６５とは別々の筐体である。そのため、板状部材６１および塗布ローラー６２の組と、中間転写ベルト３２および支持ローラー８１の組は、並行でない可能性がある。第４の実施形態においては、傾き検出部９０により、塗布ローラー６２の回転軸、および支持ローラー８１の回転軸の位置を検出する。傾き検出部９０は、回転軸方向の両端部側にそれぞれ配置されている。傾き検出部９０の検出結果により、制御部１０は、塗布ローラー６２、および支持ローラー８１の平行度を判定する。

制御部１０は、判定した平行度に応じて、当接力変更部７０ｃを制御する。当接力変更部７０ｃにより、平行度がずれていれば、そのずれを相殺するように、支持ローラー８１の回転軸に付与する押圧力を異ならせる。例えば図１０Ｂに示すように、平行度のずれを相殺するように、一方の端部（奥側）の押圧力を大きくし、他方の端部（手前側）の押圧力を小さくする。これにより、第１の実施形態と同様の効果が得られるとともに、押圧力を軸方向で均一にすることができるので、軸方向におけるブレードエッジへのトナー供給を安定して行え、ブレード６３のカット面摩耗を防止できる。

（第５の実施形態）
上述のように塗布ローラー６２に対する板状部材６１の当接力を５Ｎ以上４０Ｎ未満に設定している。このため、塗布ローラー６２を回転開始させるときの、駆動モーターの起動時のトルクが大きい。これを避けるために、第５の実施形態においては、以下に説明するように、起動時においては、所定時間だけ、中間転写ベルト３２の張力を弱め、塗布ローラー６２の中間転写ベルト３２への当接力を弱くし、駆動モーターのトルクを小さくする。

図１１Ａでは、比較例における起動時でのトルク等の推移を示すタイムチャートである。図１１Ａには、中間転写ベルト３２の張力、中間転写ベルト３２への塗布ローラー６２の当接力、および塗布ローラー６２の駆動モーターのトルクの推移を示している。時間ｔ１で塗布ローラー６２の駆動モーターを起動する。これにともない、時間ｔ１から時間ｔ２までにおいては、起動時のトルクの増加が見られる。時間ｔ２以降では、トルクは安定している。

図１１Ｂは、第５の実施形態、起動時でのトルク等の推移を示すタイムチャートである。図１１Ｂに示す例では、時間ｔ１から時間ｔ２の期間（数十ｍｓｅｃ〜数１００ｍｓｅｃ）だけ、中間転写ベルト３２の張力を低下させている。具体的には、制御部１０は、当接力変更部７０を制御することにより、支持ローラー８１の位置を退避方向（図２の右側）に移動させ、当接領域ａ２での中間転写ベルト３２の張力を低下させる。トルクが安定した後（時間ｔ２以降）は、位置を元の位置に戻す。これにより、図１１Ｂの実施例では、図１１Ａと比較して、塗布ローラー６２の駆動モーターのトルクの上昇を低減できる。このように制御することで、塗布ローラー６２の駆動モーターの上限トルクを低下できる。比較例では、起動時の脱調を抑制するために、定格の大きな高トルクなモーターを使用する必要があるが、実施例では、より低トルクの小型で、安価なモーターを採用できるという利点がある。なお、第５の実施形態においては、支持ローラー８１の位置を移動させたが、これに換えて、板状部材６１の位置を当接力変更部７０ｂ（図８Ａ参照）により退避する側に、移動させることにより、起動トルクの低減を図るようにしてもよい。

以上に説明した、クリーニング装置３５（３５ｂ〜３５ｄ）、およびこれらを備える画像形成装置１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、種種改変することができる。また、一般の画像形成装置が備える構成を排除するものではない。

例えば、上述の実施形態では、像担持体としての中間転写ベルト３２を清掃するクリーニング装置であったが、これに限られず、像担持体として感光体ドラムを清掃する構成であってもよい。具体的には、上述の第１〜第５の実施形態におけるクリーニング装置の構成を、作像部３１のクリーニング部３１６に適用してもよい。

１ 画像形成装置
１０ 制御部
２０ 記憶部
３０ 画像形成部
３１ 作像部
３２ 中間転写ベルト
３３ ２次転写部
３４ 定着部
３５、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ クリーニング装置
６１ 板状部材
６２ 塗布ローラー
６３ ブレード（クリーニングブレード）
６４ 回収スクリュー
６５ 筐体
６６ 付勢部材
４０ 給紙搬送部
５０ 操作パネル
７０、７０ｂ、７０ｂ、７０ｃ 当接力変更部
７０１、７０３ カム
７０２ 駆動モーター
８１、８２ 支持ローラー
８６ 付勢部材
９０ 傾き検出部
ｂ１、ｂ２ 軸受け
ａ１、ａ２ 当接領域
ａ３ 貯留空間

Claims (11)

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、を備えるクリーニング装置と
   前記板状部材の前記塗布ローラーへの当接力、および／または前記像担持体への前記塗布ローラーの当接力を変更する当接力変更部と、
   前記塗布ローラーの当接力に関する指標の変化に応じて、前記当接力変更部を制御する、制御部と、
   を備える、画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記指標として、前記塗布ローラーの摩耗量を推定し、推定した摩耗量に応じて、前記当接力変更部を制御する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記塗布ローラーの使用履歴に応じて、前記摩耗量を推定する、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記像担持体は、複数の支持ローラーで張架される無端ベルト状であり、
   前記当接力変更部は、前記像担持体の張力を変更する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記当接力変更部は、前記像担持体の内周面側に配置された、少なくとも１つの前記支持ローラーの位置を変更する、請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記塗布ローラーの回転軸の位置は固定であり、前記当接力変更部は、前記像担持体の張力を変更することで、前記板状部材の前記塗布ローラーへの当接力、および／または前記像担持体への前記塗布ローラーの当接力を変更する請求項４、または請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記塗布ローラーの回転軸の位置は固定であり、前記当接力変更部は、前記板状部材の位置、および、前記像担持体の張力を変更することで、前記板状部材の前記塗布ローラーへの当接力、および前記像担持体への前記塗布ローラーの当接力を変更する、請求項４、または請求項５に記載の画像形成装置。
8. 前記塗布ローラーの回転軸の位置は、変更可能な構成であり、前記当接力変更部は、前記像担持体の張力を変更することで、前記板状部材の前記塗布ローラーへの当接力、および／または前記像担持体への前記塗布ローラーの当接力を変更する、請求項４、または請求項５に記載の画像形成装置。
9. 前記塗布ローラーの回転軸と、前記像担持体との平行度に応じて、
   前記当接力変更部は、前記支持ローラーの両端における前記像担持体への押圧力を異ならせる、または、前記支持ローラーの両端における移動量を異ならせる、請求項５に記載の画像形成装置。
10. 前記制御部は、前記塗布ローラーの回転開始時に、前記支持ローラーを移動させて前記像担持体の張力を小さくするように前記当接力変更部を制御する、請求項５に記載の画像形成装置。
11. 前記当接力変更部は、前記板状部材の位置を変更することで、前記板状部材の前記塗布ローラーへの当接力を変更する、請求項１から請求項６、および請求項８から請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置。