JP6531482B2 - 画像形成装置、画像形成システムおよび滑剤補給方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成システムおよび滑剤補給方法に関する。

電子写真方式による画像形成装置においては、像担持体（例えば、感光体）上の未転写トナーや転写残トナー等の残留トナーを除去するための手段として、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のクリーニング装置が知られている。

近年、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、このようなトナー粒子を得る方法として、例えば乳化重合法や懸濁重合法等の重合法が利用されている。しかし、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る。特に、重合法により製造されたいわゆる重合トナーを用いた場合には、トナー粒子の形状が球形に近いものとなるため、トナー粒子が像担持体上で転がりクリーニングブレードを通りぬけるクリーニング不良が発生しやすくなり、一層、像担持体上の残留トナーの除去が困難になるという問題がある。

また、クリーニングブレードをすり抜けるトナーが発生すると、そのトナーを核としてトナーの凝集物が像担持体上に形成され、べタ画像印字部に粒状の白抜け（以下、「雨だれ」という）が発生する。このような「雨だれ」といった品質問題に対応するために現状では像担持体上に滑剤を供給し、滑剤の被膜を形成することでトナー粒子と像担持体との付着力を低下させた状態でクリーニングを行っている。像担持体上に滑剤を供給する方法としては、棒状にした滑剤にブラシを当接しブラシで滑剤を掻き取り、像担持体表面に供給する滑剤塗布方式と、潤滑性外添剤（滑剤）を含むトナーによりトナー像を形成して滑剤を供給するトナー外添方式がある。

トナー外添方式は、滑剤塗布方式と比べて、滑剤棒やブラシ等の塗布装置が不要であるため、設置スペースやコスト的に有利である。しかし、トナー外添方式では、トナーの消費量によって、現像装置内の滑剤量が変動し、その結果として、像担持体上に被膜される滑剤量が変動する。具体的には、低印字率の画像を印字すると、トナーから遊離した滑剤のみが背景部に優先的に消費され、現像装置に新しいトナー（滑剤）が供給されない。そのため、最終的には、現像装置中の滑剤量が低下した状態で供給と排出が釣り合い、安定する。像担持体上の滑剤も、最初は滑剤のみが供給されるため一定のレベルを保つことができる。しかし、現像装置中の滑剤量が低下すると、像担持体表面に供給される滑剤量ひいては被覆率が低下し、トナー粒子と像担持体との付着量を低下させることができなくなり、雨だれの発生に繋がる。

現状では、低印字率の画像を印字した後は、現像装置中の滑剤量を維持するために画像形成領域外の像担持体上にトナーパッチ像を形成している。トナーパッチ像を形成すると、現像装置中のトナーが消費され、新しいトナーが現像装置に補給される。トナーが補給されると、トナーと共に滑剤も補給されるため、現像装置中の滑剤量の低下は抑制できる。その結果、像担持体上の滑剤量の減少を抑制することができる。

特許文献１には、接触転写方式の画像形成装置において、転写部（転写ベルト）のクリーニング性能の向上を必要とせずに、感光体表面の滑剤量を維持してクリーニング性能の向上を図る技術が開示されている。特許文献１に記載の技術では、感光体の表面を滑性化させる滑剤が添加されたトナーを用い、感光体の非画像領域にトナー強制排出用パッチに基づくトナー像を形成させ、感光体の非画像領域が転写ベルトに当接する際、転写ベルトの極性をトナーと同極性に切り替えさせることによって、当該トナー像が転写ベルトに転移することを防止している。

特開２０１１−７８３１号公報

しかしながら、トナーパッチ像を形成することによって滑剤を感光体上に供給しても、感光体に当接しているクリーニングブレードにより当該滑剤は掻き取られる。トナーパッチ像の帯電量を低下させることでクリーニングブレードによる滑剤の掻き取り量を低減することができるが、クリーニングブレードにより滑剤が掻き取られる事実に変わりはなく、クリーニングブレードをトナーパッチ像が通過することにより感光体上の滑剤量は低減してしまう。それゆえ、感光体上の滑剤量をある一定レベルで安定させるためには、トナーパッチ像の形成量、すなわち滑剤を感光体に補給するためのトナー消費量が増大するという問題があった。

本発明の目的は、滑剤を像担持体に補給するためのトナー消費量を抑制することが可能な画像形成装置、画像形成システムおよび滑剤補給方法を提供することである。

本発明に係る画像形成装置は、
回転可能な第１像担持体と、
滑剤が添加されたトナーを用いて前記第１像担持体にトナー像を形成し、前記トナー像が転写ニップを通過する際、転写バイアスを印加することにより前記トナー像を第２像担持体に転写させる画像形成部と、
前記画像形成部による画像形成履歴に応じて、前記滑剤が添加されたトナーを用いて前記第１像担持体にトナーパッチ像を形成するトナーパッチ像形成部と、
前記第１像担持体に当接し、前記第２像担持体に転写されずに前記第１像担持体に残留するトナーを除去するクリーニング部材と、
前記クリーニング部材を前記第１像担持体に当接、または、当該第１像担持体から離間させる当接離間部と、
前記第１像担持体に形成された前記トナーパッチ像が前記クリーニング部材に到達する前に、当該第１像担持体から当該クリーニング部材を離間させるように前記当接離間部を制御する制御部と、
を備える。

本発明に係る画像形成システムは、
画像形成装置を含む複数のユニットで構成される画像形成システムであって、
回転可能な第１像担持体と、
滑剤が添加されたトナーを用いて前記第１像担持体にトナー像を形成し、前記トナー像が転写ニップを通過する際、転写バイアスを印加することにより前記トナー像を第２像担持体に転写させる画像形成部と、
前記画像形成部による画像形成履歴に応じて、前記滑剤が添加されたトナーを用いて前記第１像担持体にトナーパッチ像を形成するトナーパッチ像形成部と、
前記第１像担持体に当接し、前記第２像担持体に転写されずに前記第１像担持体に残留するトナーを除去するクリーニング部材と、
前記クリーニング部材を前記第１像担持体に当接、または、当該第１像担持体から離間させる当接離間部と、
前記第１像担持体に形成された前記トナーパッチ像が前記クリーニング部材に到達する前に、当該第１像担持体から当該クリーニング部材を離間させるように前記当接離間部を制御する制御部と、
を備える。

本発明に係る滑剤補給方法は、
回転可能な第１像担持体と、
滑剤が添加されたトナーを用いて前記第１像担持体にトナー像を形成し、前記トナー像が転写ニップを通過する際、転写バイアスを印加することにより前記トナー像を第２像担持体に転写させる画像形成部と、
前記画像形成部による画像形成履歴に応じて、前記滑剤が添加されたトナーを用いて前記第１像担持体にトナーパッチ像を形成するトナーパッチ像形成部と、
前記第１像担持体に当接し、前記第２像担持体に転写されずに前記第１像担持体に残留するトナーを除去するクリーニング部材と、
前記クリーニング部材を前記第１像担持体に当接、または、当該第１像担持体から離間させる当接離間部と、
を備える画像形成装置における滑剤補給方法であって、
前記第１像担持体に形成された前記トナーパッチ像が前記クリーニング部材に到達する前に、当該第１像担持体から当該クリーニング部材を離間させるように前記当接離間部を制御する。

本発明によれば、第１像担持体に形成されたトナーパッチ像がクリーニング部材に到達する前に、第１像担持体からクリーニング部材が離間されるため、クリーニング部材によりトナーパッチ像中の滑剤が掻き取られることを防止することができる。それゆえ、第１像担持体上の滑剤量をある一定レベルで安定させるために必要なトナーパッチ像の形成量、すなわち滑剤を第１像担持体に補給するためのトナー消費量を抑制することができる。

本実施の形態における画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。 本実施の形態における画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 図３Ａ，３Ｂは、本実施の形態における画像形成装置の一部構成を概略的に示す図である。 本実施の形態における画像形成装置の滑剤補給動作を示すフローチャートである。 感光体ドラムに対するドラムクリーニングブレードの当接および離間時における滑剤量を示す図である。 ドラムクリーニングブレードに供給される滑剤の挙動を説明する説明図である。 図７Ａは現像時における感光体および現像ローラーの動作を示す図であり、図７Ｂは転写時における感光体およびゴムローラーの動作を示す図である。 転写電圧に応じた感光体上の滑剤量および転写効率を示す図である。

以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す。図１，２に示す画像形成装置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る。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３（本発明の「第１像担持体」に対応）上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１（本発明の「第２像担持体」に対応）に転写（一次転写）し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Ｓに転写（二次転写）することにより、画像を形成する。

また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

図２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０，画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０および制御部１００を備える。

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。本実施の形態では、記憶部７２は、画像形成部４０によるトナー像の形成履歴（本発明の「画像形成履歴」に対応）を示す履歴情報を記憶する。履歴情報は、印刷枚数および印字率等の情報を含む。

制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（WideArea Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙Ｓに画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。

自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることが可能となる。

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２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１００に出力する。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定またはユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。なお、画像形成部４０は、本発明の「画像形成部」および「トナーパッチ像形成部」に対応する。

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示および説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、またはＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、ドラムクリーニング装置４１５および荷電量調整部４１６等を備える。

感光体ドラム４１３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、ポリウレタン受信、塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。

制御部１００が感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３は一定の周速度で回転する。

帯電装置４１４は、例えば帯電チャージャーであり、コロナ放電を発生させることにより、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性（例えば、−５００［Ｖ］：背景部）に帯電させる。

露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。その結果、感光体ドラム４１３の表面のうちレーザー光が照射された画像部には、背景部との電位差（例えば、−４５０［Ｖ］）により各色成分の静電潜像が形成される。

現像装置４１２は、二成分逆転方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。本実施の形態では、トナーには、潤滑性を有する滑剤が添加されている。滑剤としては、脂肪酸金属塩、シリコーンオイル、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ができる。特に、脂肪酸金属塩が好ましい。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、ステアリン酸がより好ましい。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く、特に、ステアリン酸亜鉛が最も好ましい。本実施の形態では、ステアリン酸亜鉛をトナー重量に対して０．２重量部添加している。

現像装置４１２は、感光体ドラム４１３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４１２Ａを備えている。現像スリーブ４１２Ａには、例えば帯電装置４１４の帯電極性と同極性の直流現像バイアス（例えば、−４００［Ｖ］）、または交流電圧に帯電装置４１４の帯電極性と同極性の直流電圧が重畳された現像バイアスが印加される。その結果、露光装置４１１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。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に当接され、弾性体よりなる平板状のドラムクリーニングブレード４１５Ａ（本発明の「クリーニング部材」に対応）等を有し、中間転写ベルト４２１に転写されずに感光体ドラム４１３の表面に残留するトナーを除去する。

ドラムクリーニングブレード４１５Ａの物性としては、反発弾性率や硬度が挙げられる。反発弾性率は、温度２５［℃］において１０〜８０［％］であることが好ましく、より好ましくは３０〜７０［％］である。また、ＪＩＳＡ硬度は、２０〜９０［°］であることが好ましく、特に好ましくは６０〜８０［°］である。ＪＩＳＡ硬度が２０［°］より小さい場合には、ドラムクリーニングブレード４１５Ａが柔らかすぎて、ブレードめくれが生じやすくなる。一方、ＪＩＳＡ硬度が９０［°］より大きい場合には、感光体ドラム４１３のわずかな凹凸や異物に追従させることが困難となり、トナー粒子のすり抜けが発生しやすくなる。感光体ドラム４１３に対するドラムクリーニングブレード４１５Ａの当接荷重は、０．１〜４０［Ｎ／ｍ］であることが好ましく、より好ましくは１〜２５［Ｎ／ｍ］である。当接荷重が０．１［Ｎ／ｍ］より小さい場合には、クリーニング力が不足し、画像汚れが生じやすい。一方、当接荷重が４０［Ｎ／ｍ］より大きい場合には、ドラムクリーニングブレード４１５Ａと感光体ドラム４１３との間の摩擦力が大きくなって、画像かすれ等が発生しやすくなる。当接荷重の測定は、秤にドラムクリーニングブレード４１５Ａの先端縁を押し当てて測定する方法や、感光体ドラム４１３に対するドラムクリーニングブレード４１５Ａの先端縁の当接位置にロードセル等のセンサーを配置して電気的に測定する方法等が用いられる。

電荷量調整部４１６は、感光体ドラム４１３の回転方向におけるドラムクリーニングブレード４１５Ａの上流側、かつ、一次転写ニップの下流側に設けられ、中間転写ベルト４２１に転写されずに感光体ドラム４１３の表面に残留するトナーの帯電量を調整する。荷電量調整部４１６は、コロナ放電を利用したコロトロンチャージャー、スコロトロンチャージャー、除電針、不織布等を用いた除電布、または、微小な空隙を設けて感光体ドラム４１３に対向させた電極やローラー、または、接触式のローラーなど、トナーの帯電量を調整できるものであれば何でも良い。帯電量を調整する際に印加する電圧は、直流電圧、交流電圧、および直流電圧に交流電圧を重畳したものの何れでも良い。また、帯電量調整部４１６は、ドラムクリーニングブレード４１５Ａに到達するトナーの帯電量を調整する手段であるため、感光体ドラム４１３の回転方向において現像装置４１２の下流側かつドラムクリーニングブレード４１５Ａの上流側であれば、どの位置に配置されても良い。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４およびベルトクリーニング装置４２６等を備える。

中間転写ユニット４２は、無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写ニップにおけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

中間転写ベルト４２１は、導電性および弾性を有するベルトであり、表面に体積抵抗率が８〜１１［ｌｏｇΩ・ｃｍ］である高抵抗層を有する。中間転写ベルト４２１は、制御部１００からの制御信号によって回転駆動される。なお、中間転写ベルト４２１については、導電性および弾性を有するものであれば、材質、厚さおよび硬度を限定しない。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング装置４２６は、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。なお、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用しても良い。

定着部６０は、用紙Ｓの定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、用紙Ｓの裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ、および加熱源６０Ｃ等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Ｓを挟持して搬送する定着ニップが形成される。

定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。また、定着器Ｆには、エアを吹き付けることにより、定着面側部材または裏面側支持部材から用紙Ｓを分離させるエア分離ユニットが配置されていても良い。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２および搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類毎に収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー体５３ａ等の複数の搬送ローラーを有する。

給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。

ところで、近年、高画質化の観点からトナー粒子の小粒径化の要請がある。しかし、トナー粒子の小粒径化に伴ってトナー粒子と感光体ドラム４１３との付着力が大きくなるために、感光体ドラム４１３上の残留トナーの除去が困難になる。特に、重合トナーを用いた場合には、トナー粒子の形状が球形に近いものとなるため、トナー粒子が感光体ドラム４１３上で転がりドラムクリーニングブレード４１５Ａを通りぬけるクリーニング不良が発生しやすくなり、一層、感光体ドラム４１３上の残留トナーの除去が困難になるという問題がある。

また、ドラムクリーニングブレード４１５Ａをすり抜けるトナーが発生すると、そのトナーを核としてトナーの凝集物が感光体ドラム４１３上に形成され、べタ画像印字部に粒状の白抜け（以下、「雨だれ」という）が発生する。このような「雨だれ」といった品質問題に対応するために本実施の形態では、感光体ドラム４１３上に滑剤を供給し、滑剤の被膜を形成することでトナー粒子と感光体ドラム４１３との付着力を低下させた状態でクリーニングを行っている。本実施の形態では、感光体ドラム４１３上に滑剤を供給する方法として、潤滑性外添剤（滑剤）を含むトナーによりトナー像を形成して滑剤を供給するトナー外添方式を採用している。

しかし、トナー外添方式では、トナーの消費量によって、現像装置４１２内の滑剤量が変動し、その結果として、感光体ドラム４１３上に被膜される滑剤量が変動する。具体的には、低印字率の画像を印字すると、トナーから遊離した滑剤のみが背景部に優先的に消費され、現像装置４１２に新しいトナー（滑剤）が供給されない。そのため、最終的には、現像装置４１２中の滑剤量が低下した状態で供給と排出が釣り合い、安定する。感光体ドラム４１３上の滑剤も、最初は滑剤のみが供給されるため一定のレベルを保つことができる。しかし、現像装置４１２中の滑剤量が低下すると、感光体ドラム４１３表面に供給される滑剤量ひいては被覆率が低下し、トナー粒子と感光体ドラム４１３との付着量を低下させることができなくなり、雨だれの発生に繋がる。

そこで、本実施の形態では、低印字率の画像を印字した後は、現像装置４１２中の滑剤量を維持するために画像形成領域外のパッチ像形成領域にトナーパッチ像を形成している。具体的には、帯電装置４１４により一様に帯電された感光体ドラム４１３の表面におけるパッチ像形成領域に、露光装置４１１により光を選択的に照射し、当該光が照射された露光領域にトナーを付着させてトナーパッチ像（ベタ画像）を形成させる。パッチ像形成領域は、感光体ドラム４１３の表面のうち感光体ドラム４１３の回転方向において、入力画像データに対応するトナー像が形成されるトナー像形成領域間、すなわちトナー像形成領域とその次のトナー像形成領域との間（像間）に位置する。また、パッチ像形成領域は、感光体ドラム４１３の軸方向において、トナー像形成領域と同じか、それより幅広であることが好ましい。トナーパッチ像を形成すると、現像装置４１２中のトナーが消費され、新しいトナーが現像装置４１２に補給される。トナーが補給されると、トナーと共に滑剤も補給されるため、現像装置４１２中の滑剤量の低下は抑制できる。その結果、感光体ドラム４１３上の滑剤量の減少を抑制することができる。

次に、滑剤が添加されたトナーを用いて感光体ドラム４１３にトナー像を形成する際における滑剤の挙動について図３Ａを参照して説明する。図３Ａは画像形成装置１の一部構成を概略的に示す図である。図３Ａでは、滑剤が添加されたトナーが感光体ドラム４１３に供給される供給方向ＤＲ１、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写する転写方向ＤＲ２、感光体ドラム４１３の表面に当接されたドラムクリーニングブレード４１５Ａが感光体ドラム４１３の表面に残留するトナーを掻き取って除去する掻き取り方向ＤＲ３を示している。

現像装置４１２が備える現像スリーブ４１２Ａに現像バイアスが印加されることにより、トナーと共に滑剤が感光体ドラム４１３上に供給され、その後、中間転写ベルト４２１を介して感光体ドラム４１３と一次転写ローラー４２２との間で形成される一次転写ニップに到達する。一次転写ニップにおいて、感光体ドラム４１３上に供給された滑剤の一部は、トナーと共に中間転写ベルト４２１に転移し、その他の滑剤は転写残トナーと共に、または滑剤単体にて感光体ドラム４１３上に残留する。その後、感光体ドラム４１３上に残留する滑剤は、ドラムクリーニングブレード４１５Ａの位置に到達する。トナーに付着している滑剤の一部は、感光体ドラム４１３に当接したドラムクリーニングブレード４１５Ａによってトナーと共に掻き取られ、一部の滑剤はトナーから離脱し元々単体で存在していた滑剤と共にドラムクリーニングブレードのエッジに滞留しつつドラムクリーニングブレード４１５Ａをすり抜けて感光体ドラム４１３上に固定化される。ドラムクリーニングブレード４１５Ａのエッジに滞留しているトナーに付着している滑剤は逐次離脱し続ける。また、元々感光体ドラム４１３上に固定化されていた滑剤は、ドラムクリーニングブレード４１５Ａに滞留しているトナーや、ドラムクリーニングブレード４１５Ａに突入してくるトナーが研磨剤として作用することにより掻き取られる。

図３Ａを参照して説明したように、トナーパッチ像を形成することによって滑剤を感光体ドラム４１３上に供給しても、感光体ドラム４１３に当接しているドラムクリーニングブレード４１５Ａにより当該滑剤は掻き取られる。トナーパッチ像の帯電量を低下させることでドラムクリーニングブレード４１５Ａによる滑剤の掻き取り量を低減することができるが、ドラムクリーニングブレード４１５Ａにより滑剤が掻き取られる事実に変わりはなく、ドラムクリーニングブレード４１５Ａをトナーパッチ像が通過することにより感光体ドラム４１３上の滑剤量は低減してしまう。それゆえ、感光体ドラム４１３上の滑剤量をある一定レベルで安定させるためには、トナーパッチ像の形成量、すなわち滑剤を感光体ドラム４１３に補給するためのトナー消費量が増大するという問題がある。

そこで、本実施の形態では、ドラムクリーニングブレード４１５Ａは、公知の構成を有する当接離間部８０（図２を参照）により感光体ドラム４１３に当接、または感光体ドラム４１３から離間可能に構成される。当接離間部８０は、制御部１００からの制御信号を受けて、感光体ドラム４１３に当接した位置（図３Ａを参照）と感光体ドラム４１３から離間した位置（図３Ｂを参照）との間を移動させる。図３Ｂは、感光体ドラム４１３から離間したドラムクリーニングブレード４１５Ａを示す。

制御部１００は、例えば、次の（ａ），（ｂ）の何れかを満たすか否かについて判断し、満たすと判断した場合には、感光体ドラム４１３にトナー像を形成する印刷動作モード（通常の画像形成）を一時的に中断して、トナーパッチ像を形成することによって滑剤を感光体ドラム４１３上に供給する滑剤補給モードを実行するように制御する。
（ａ）印刷ジョブにおける印字率が予め定められた値を下回る。
（ｂ）累積平均印字率が予め定められた値を下回る。
なお、累積平均印字率は、累積印字率を累積印刷枚数で除算した値であり、制御部１００により算出される。累積印字率は各印刷までに積算された印字率である。累積印刷枚数は各印刷の印刷枚数をカウントした枚数である。制御部１００は、記憶部７２に格納されている履歴情報を参照して累積印字率および累積印刷枚数を算出する。

具体的には、制御部１００は、滑剤補給モードで、ドラムクリーニングブレード４１５Ａを感光体ドラム４１３から離間した位置に移動させる。これにより、ドラムクリーニングブレード４１５Ａによりトナーパッチ像中の滑剤が掻き取られることを防止することができる。それゆえ、感光体ドラム４１３上の滑剤量をある一定レベルで安定させるために必要なトナーパッチ像の形成量、すなわち滑剤を感光体ドラム４１３に補給するためのトナー消費量を抑制することができる。

なお、制御部１００は、帯電装置４１４による感光体ドラム４１３の帯電動作を一時的に中断し、現像スリーブ４１２Ａに現像バイアスを印加することで、感光体ドラム４１３の表面におけるパッチ像形成領域に滑剤が添加されたトナーを付着させて、トナーパッチ像を形成しても良い（バイアス現像）。

帯電装置４１４による帯電を停止させてバイアス現像を行うことによって、感光体ドラム４１３に付着した滑剤をプラス側に帯電させることができる。一次転写電圧はプラス極性（例えば＋５００［Ｖ］）であるため、一次転写における滑剤の中間転写ベルト４２１への転移を抑制することができ、ひいては、感光体ドラム４１３へ滑剤を供給するためのトナー消費量を抑制することができる。

図４は、本実施の形態における画像形成装置１の滑剤補給の動作例を示すフローチャートである。図４におけるステップＳ１０１は、印刷ジョブの実行が開始することによって開始する。

まず、制御部１００は、記憶部７２に記憶される履歴情報を参照し、印刷ジョブの実行中における累積印刷枚数を算出する（ステップＳ１０１）。次に、制御部１００は、履歴情報として記憶部７２に記憶されている前回までの印刷ジョブの印字率を読み出し、読み出した印字率に今回の印刷ジョブの印字率を加算することにより、累積印字率を算出する（ステップＳ１０２）。次に、制御部１００は、ステップＳ１０１にて算出した累積印刷枚数でステップＳ１０２にて算出した累積印字率を除算することにより、累積平均印字率を算出する（ステップＳ１０３）。

次に、制御部１００は、累積印刷枚数が所定枚数であるか否かについて判定する（ステップＳ１０４）。判定の結果、累積印刷枚数が所定枚数である場合（ステップＳ１０４、Ｙｅｓ）、制御部１００は、累積平均印字率が所定印字率未満であるか否かについて判定する（ステップＳ１０５）。

判定の結果、累積平均印字率が所定印字率未満でない場合（ステップＳ１０５、Ｎｏ）、処理はステップＳ１０７に遷移する。一方、累積平均印字率が所定印字率未満である場合（ステップＳ１０５、Ｙｅｓ）、制御部１００は、滑剤補給モードを実行するように制御する（ステップＳ１０６）。

次に、制御部１００は、累積印刷枚数の値をリセットする、すなわち当該値に０を設定する（ステップＳ１０７）。

次に、制御部１００は、累積印字率の値をリセットする、すなわち当該値に０を設定する（ステップＳ１０８）。その後、処理は、ステップＳ１０１の前に戻る。

ステップＳ１０４の判定に戻って、累積印刷枚数が所定枚数でない場合（ステップＳ１０４、Ｎｏ）、制御部１００は、印刷動作モードを実行するように制御する（ステップＳ１０９）。最後に、制御部１００は、実行中の印刷ジョブが終了したか否かについて判定する（ステップＳ１１０）。判定の結果、実行中の印刷ジョブが終了した場合（ステップＳ１１０、Ｙｅｓ）、画像形成装置１は、図５における処理を終了する。一方、実行中の印刷ジョブが終了していない場合（ステップＳ１１０、Ｎｏ）、処理はステップＳ１０１の前に戻る。

以上詳しく説明したように、本実施の形態における画像形成装置１は、回転可能な感光体ドラム４１３と、滑剤が添加されたトナーを用いて感光体ドラム４１３にトナー像を形成し、トナー像が一次転写ニップを通過する際、一次転写バイアスを印加することによりトナー像を中間転写ベルト４２１に転写させる画像形成部４０と、画像形成部４０による画像形成履歴に応じて、滑剤が添加されたトナーを用いて感光体ドラム４１３にトナーパッチ像を形成するトナーパッチ像形成部（画像形成部４０）と、感光体ドラム４１３に当接し、中間転写ベルト４２１に転写されずに感光体ドラム４１３に残留するトナーを除去するドラムクリーニングブレード４１５Ａと、ドラムクリーニングブレード４１５Ａを感光体ドラム４１３に当接、または、感光体ドラム４１３から離間させる当接離間部８０と、感光体ドラム４１３に形成されたトナーパッチ像がドラムクリーニングブレード４１５Ａに到達する前に、感光体ドラム４１３からドラムクリーニングブレード４１５Ａを離間させるように当接離間部８０を制御する制御部１００とを備える

このように構成した本実施の形態によれば、ドラムクリーニングブレード４１５Ａによりトナーパッチ像中の滑剤が掻き取られることを防止することができるため、感光体ドラム４１３上の滑剤量をある一定レベルで安定させるために必要なトナーパッチ像の形成量、すなわち滑剤を感光体ドラム４１３に補給するためのトナー消費量を抑制することができる。

なお、上記実施の形態において、滑剤補給モードを実行する条件として、上記（ａ），（ｂ）を挙げたが、これに限らない。例えば、感光体ドラム４１３上の滑剤量を測定し、制御部１００が測定結果に基づいて滑剤補給モードを実行するように制御しても良い。

また、上記実施の形態では、中間転写ベルト４２１が本発明の「第２像担持体」に対応する例について説明したが、用紙Ｓが本発明の「第２像担持体」に対応しても良い。

その他、上記実施の形態は、何れも本発明の実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

本発明は、画像形成装置を含む複数のユニットで構成される画像形成システムに適用できる。複数のユニットには、例えば後処理装置、ネットワーク接続された制御装置等の外部装置が含まれる。

最後に、本発明者らが行った、上記実施の形態における有効性を確認する評価実験（実施例１〜４および比較例１，２）の結果について説明する。

評価実験を行う前に、感光体ドラム上の滑剤量に対するドラムクリーニングブレードの影響について、上記の画像形成装置を用いて実験した。感光体ドラムに対してドラムクリーニングブレードを当接または離間させることが可能な構成とし、当接状態および離間状態のそれぞれにおいて、印字率２０［％］の縦帯パターン（画像）を１０００枚のＡ４用紙に対して形成した。

滑剤量に関しては、１０００枚のＡ４用紙に対する画像形成後に、ドラムクリーニングブレードの当接時においては、感光体ドラムの表層のうちドラムクリーニングブレードを通過した部分を切り出す一方、ドラムクリーニングブレードの離間時においては、感光体ドラムの表層のうちドラムクリーニングブレードを通過した画像部分を切り出し、Ｘ線光電子光分析装置により求められるステアリン酸亜鉛中の亜鉛の比率で代用した。なお、なお、耐久（Ａ４サイズの用紙１０００枚に画像形成を行う処理）による現像装置における滑剤量の変動を考慮して、トナーが新しい新品の現像装置を用いて評価を行った。

図５は、ドラムクリーニングブレードの当接時および離間時における感光体ドラム上の滑剤量を示す図である。図５に示すように、ドラムクリーニングブレードが感光体ドラムに当接されることで、当該感光体ドラムに供給された滑剤および感光体ドラム上に固定化された滑剤がドラムクリーニングブレードで掻き取られた結果、感光体ドラム上の滑剤量は低減する。

［実施例１〜６、比較例１，２に係る画像形成装置の構成］
以下、評価実験の結果について説明する。実施例１〜６、比較例１，２に係る画像形成装置としては、図１，２の構成を有する画像形成装置１を用いた。そして、感光体ドラム、現像装置、中間転写ユニット（転写装置）、トナー、ドラムクリーニングブレード等を下記ように設定した。
（１）感光体ドラム
感光体ドラムとしては、アルミニウムより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よりなる厚さ２５［μｍ］の感光層が形成されたドラム状の有機感光体を用いた。感光体ドラムは、４００［ｍｍ／秒］で回転する。
（２）現像装置
現像装置としては、回転速度６００［ｍｍ／分］で回転駆動される現像スリーブを備え、この現像スリーブに感光体ドラムの表面電位と同極性の現像バイアスが印加され、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。
（３）中間転写ユニット
中間転写ベルトとして、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た。また、当該ベルトを介して感光体ドラムに圧接し、トナー帯電極性とは逆極性の一次転写バイアスが印加される一転写ローラーを設けた。
（４）ドラムクリーニングブレード
ドラムクリーニングブレードとしては、ウレタンゴムよりなる反発弾性率が５０［％］（２５［℃］）、ＪＩＳＡ硬度が７０［°］、厚さが２．００［ｍｍ］、自由長が１０［ｍｍ］、幅が３２４［ｍｍ］のものを用いた。そして、ドラムクリーニングブレードは、感光体ドラムに対して当接または離間が可能な構成とした。そして、当接時における感光体ドラムに対する当接荷重が２０［Ｎ／ｍ］となり、かつ、当接角が１５［°］となるように設定した。
（５）トナー
二成分現像剤を構成するトナーは、乳化重合法により製造された体積平均粒径が６．５［μｍ］のトナー粒子よりなり、負帯電性を有するものである。そのトナー粒子に滑剤としてのステアリン酸亜鉛を０．２重量部添加したものをトナーとして使用した。

以上の画像形成装置において、非露光領域における感光体ドラムの表面電位を−７５０［Ｖ］、露光領域における感光体ドラムの表面電位を−１００［Ｖ］とし、現像スリーブには、周波数６０００［Ｈｚ］、振幅８００［Ｖ］、直流成分−５５０［Ｖ］の現像バイアスを印加した。

以上のような画像形成装置を用いて、現像装置内のトナーを耐久毎に予め詰め替え、滑剤量を揃えた状態で、Ａ４サイズの用紙５００００枚に対して印字率の異なる画像の画像形成処理を実施した。

［比較例１］
比較例１では、一次転写電圧を＋５００［Ｖ］として、転写効率を９５［％］以上の状態にした。この場合、転写残のトナー付着量は０．５［ｇ／ｍ^２］となる。
印字率１５［％］〜３０［％］までの間で、雨だれは発生しなかったが、低印字率１２［％］以下の領域で、滑剤不足による雨だれが発生した。

表１に、実施例１〜６および比較例１、２のそれぞれについて、雨だれの発生状況を示す。

表１において、項目「滑剤補給モード」の「なし」は、滑剤補給モードがないことを示し、同項目の「あり」は、滑剤補給モードがあることを示す。また、項目「印字率」の「雨だれ」は、その印字率で雨だれが発生したことを示し、同項目の「○」は、その印字率で雨だれが発生しなかったことを示す。また、項目「Ａ４枚数換算」の例えば「３０」は、滑剤補給モードにおけるトナーパッチ像の形成量をＡ４サイズに振ったときの枚数を示す。

［比較例２］
比較例２においては、印字率１５［％］未満の場合は、１００００枚印字毎に通常の画像形成を一旦中断して、滑剤補給モードを実行した。一次転写電圧（＋５００［Ｖ］）は比較例１と同等であり、滑剤補給モードにおける一次転写電圧も通常の画像形成（印刷動作モード）における一次転写電圧と同等である。滑剤補給モードにおいては、トナーパッチ像を現像、転写を通じて感光体ドラム上に形成している。トナーパッチ像はＡ４サイズの用紙で印字率１００［％］の画像とし、トナーパッチ像の形成方法は通常の画像形成と同様の方法（帯電、露光、現像により形成する前述のトナーパッチ像を形成する他の方法）を採用した。ドラムクリーニングブレードは、通常の画像形成時と同様に、感光体ドラムに対して圧接している。滑剤補給モードにおけるトナーパッチ像の画像形成量をＡ４枚数で振って雨だれの発生状況を確認した。その結果、滑剤補給モードにおけるトナーパッチ像の画像形成量をＡ４サイズ５０枚とすることにより、比較例１と比較して印字率１２［％］にて雨だれの改善が見られた。

［実施例１における実験方法および実験結果］
実施例１においては、印字率１５［％］未満の場合は、１００００枚印字毎に通常の画像形成処理を一旦中断して滑剤補給モードを実行した。一次転写電圧（＋５００［Ｖ］）は比較例１，２と同等であり、滑剤補給モードにおける一次転写電圧も通常の画像形成における一次転写電圧と同等である。滑剤補給モードにおいては、トナーパッチ像を現像、転写を通じて感光体ドラム上に形成するとともに、トナーパッチ像がドラムクリーニングブレードに到達する前に、ドラムクリーニングブレードを感光体ドラムから離間する構成とした。上述したように、ドラムクリーニングブレードにより転写残トナーとともに滑剤の一部は掻き取られ、また、もともと感光体ドラム上に存在する滑剤もドラムクリーニングブレードにより掻き取られる。しかし、実施例１のようにドラムクリーニングを感光体ドラムから離間しつつトナーパッチ像を形成することでドラムクリーニングブレードにて掻き取られる滑剤量を０にすることができる。トナーパッチ像はＡ４で印字率１００［％］の画像とし、トナーパッチ像の形成方法は通常の画像形成と同様の方法とした。滑剤補給モードにおけるトナーパッチ像の画像形成量をＡ４枚数で振って雨だれの発生状況を確認した。その結果、滑剤補給モードにおけるトナーパッチ像の画像形成量をＡ４サイズ４０枚とすることにより、比較例２と比較して印字率１０［％］にて雨だれの改善が見られた。滑剤補給モードにおけるトナーパッチ像のトナー消費量としては、比較例２との比較で６０［％］の削減が実現できた。比較例２では、滑剤補給モードＡ４サイズ５０枚にて印字率１０％以下で雨だれが発生したため、削減率は下記計算式から求められる。
削減率＝（５０［枚］−２０［枚］）÷５０［枚］×１００＝６０［％］

［実施例２における実験方法および実験結果］
実施例２においては、滑剤補給モードにおけるドラムクリーニングブレードの離間タイミングが実施例１と異なり、トナーパッチ像の現像および転写動作の開始前にドラムクリーニングブレードを感光体ドラムから離間している。このようにすることで、ドラムクリーニングブレードの離間動作により生じる感光体ドラムの振動が現像および転写への悪影響を及ぼすことを防止し、より安定してトナーパッチ像の形成を行うことができる。なお、表１に表したように、雨だれの発生状況の確認結果は、実施例１と同等である。

［実施例３における実験方法および実験結果］
実施例３においては、滑剤補給モードにおけるドラムクリーニングブレードの離間タイミングが実施例１，２とは異なり、感光体ドラムの回転駆動を開始する前にドラムクリーニングブレードを離間している。このようにすることで、ドラムクリーニングブレードの離間動作による感光体ドラムのトルク変動、ドラムクリーニングブレードへのダメージおよびドラムクリーニングブレードのエッジに滞留するトナーの飛散を防止することができる。なお、表１に表したように、雨だれの発生状況の確認結果は、実施例１と同等である。

［実施例４における実験方法および実験結果］
実施例４における実験方法および実験結果について説明する前に、図６を参照し、ドラムクリーニングブレードでの滑剤供給の挙動について説明する。滑剤粒子１１２の一部は、トナー１１０とともにドラムクリーニングブレード４１５Ａによって掻き取られ、滑剤粒子１１２の一部はトナー１１０から離脱しドラムクリーニングブレード４１５Ａのエッジに滞留し、そのさらに一部はドラムクリーニングブレードをすり抜けて感光体ドラム４１３上に滑剤１２０として固定化される。要するに、ドラムクリーニングブレードのエッジに滞留している滑剤は徐々に感光体ドラム上に供給されていくこととなる。これらのことから、ドラムクリーニングブレードのエッジに、ある程度の量の滑剤をトナーとともに供給することにより、徐々に感光体ドラム上に供給、固定化させることができる。ただし、ドラムクリーニングブレードのエッジに長時間滞留しているトナーは、滑剤の離脱が進んでいるため、研磨剤としての作用が大きく、感光体ドラム上に既に固定化された状態の滑剤を掻き取る作用が大きい。また、所定の印刷枚数における印字率が所定の印字率以下の場合、すなわち感光体ドラム上の滑剤量が不足している場合、ドラムクリーニングブレードが感光体ドラムに当接した状態になると、雨だれ発生の原因となることが考えられる。

そこで、実施例４においては、印字率１５［％］未満の場合、１００００枚印字毎に通常の画像形成処理を一旦中断して、後に述べる滑剤補給モードを実行した。一次転写電圧（＋５００［Ｖ］）は比較例１，２と同等であり、滑剤補給モードにおける一次転写電圧も通常の画像形成における一次転写電圧と同等である。滑剤補給モードにおいては、トナーパッチ像を現像および転写動作を通じて感光体ドラム上に形成するとともに、トナーパッチ像がドラムクリーニングブレードに到達する前にドラムクリーニングブレードを感光体ドラムから離間させる構成としている。ドラムクリーニングブレードのエッジに滞留しているトナーの大半は、ドラムクリーニングブレードが感光体ドラムから離間する時の自重による落下と離間後における感光体ドラムの回転駆動とによりドラムクリーニングブレードから移動する。すなわち、長時間ドラムクリーニングブレードのエッジに滞留しているトナー、より具体的には滑剤の離脱が進んだトナーは取り除かれる。

実施例４におけるトナーパッチ像は、Ａ４サイズの用紙において印字率２０［％］の横帯パターン（画像）とした。トナーパッチ像の形成方式は、通常の画像形成と同様の方法とした。さらに、１枚目のトナーパッチ像のうち感光体ドラムの回転方向における一部が感光体ドラムに対するドラムクリーニングブレードの当接位置に到達するタイミングで、ドラムクリーニングブレードを感光体ドラムに当接させて、その後は当接を維持することとした。これにより、滑剤の離脱が進行したトナーをドラムクリーニングブレードのエッジから取り除いた後に、滑剤の十分に付着しているトナーをドラムクリーニングブレードに供給することにより、ドラムクリーニングブレードによる滑剤の固定化作用を最大限に利用しつつ感光体ドラムに滑剤を補給することができる。

滑剤補給モードにおけるトナーパッチ像の画像形成量をＡ４枚数で振って雨だれの発生状況を確認した。実施例１との比較で滑剤補給モードに要する時間は３倍要したものの、トナー消費量を４０［％］削減することができた。実施例１では、滑剤補給モードＡ４サイズ２０枚（印字率１００［％］）、印字率１０％以下で雨だれが発生したため、必要時間および削減率は下記計算式から求められる。
必要時間＝６０［枚］÷２０［枚］＝３倍
削減率＝（２０［枚］×１００［％］−６０［枚］×２０［％］）÷（２０［枚］×１００［％］）×１００＝４０［％］
なお、実施例４において、感光体ドラムの回転速度が速いため、感光体ドラムを回転駆動しつつドラムクリーニングブレードを当接させることが困難な場合、感光体ドラムを一旦停止してからドラムクリーニングブレードを当接させてもよい。

［実施例５における実験方法および実験結果］
実施例５における実験方法および実験結果について説明する前に、図７Ａ，７Ｂに示す評価装置を用いて行った一次転写領域における滑剤量の制御結果について説明する。図７Ａにおいて、符号５１１は、φ１００［ｍｍ］、長さ１００［ｍｍ］のアルミ製の円筒部材表面にポリカーボネート樹脂よりなる厚さ２５［μｍ］の感光層を設けた感光体であり、ＧＮＤに接続されている。符号５１３は、φ３０［ｍｍ］の現像ローラーであり、そのアルミ製のスリーブ円周面に２５０［ｇ／ｍ^２］の現像剤を保持している。感光体５１１と現像ローラー５１３とは、２５０［μｍ］の距離を置いて対向している。現像ローラー５１３は、周波数６０００［Ｈｚ］、振幅８００［Ｖ］、オフセット−４５０［Ｖ］の交流電圧が印加されている。この状態で現像ローラー５１３を矢印ｃ方向に６００［ｍｍ／ｓ］で回転させ、その後、感光体５１１を矢印ｂ方向に４００［ｍｍ／ｓ］で１回転させる。これにより、現像ローラー５１３の周面に保持される現像剤に含まれるトナーが感光体５１１上に付着し、感光体５１１上には５［ｇ／ｍ^２］のトナー層が形成される。

次に、現像ローラー５１３を感光体５１１から離間させ、感光体５１１に対し、表面に導電性のゴム層を設けたゴムローラー５１２を当接させる。その状態でゴムローラー５１２の芯金に任意の電圧（転写電圧）を印加し、感光体５１１を矢印ｂ方向に４００［ｍｍ／ｓ］で１回転させる。ゴムローラー５１２は、感光体５１１に当接しているため、感光体５１１に従動して矢印ｄ方向に回転する。感光体５１１の１回転後、感光体５１１上のトナー像は、ゴムローラー５１２上に転移する。

ゴムローラー５１２に印加する電圧を変えて、そのときの感光体５１１上に残存するトナーの重量と、滑剤量とを測定した。また、感光体５１１上に形成されたトナーの重量と、転写後に感光体５１１上に残存するトナー量とから転写効率を求めた。
具体的には、転写効率を以下の式（１）から求めた。
転写効率［％］＝（１−転写後の感光体５１１上の転写残トナー重量／現像後の感光体５１１上のトナー重量）×１００［％］
滑剤量は、Ｘ線光電子分光分析装置により求められるステアリン酸亜鉛中の亜鉛の比率で代用した。

図８は、転写電圧に応じた感光体５１１上の滑剤量および転写効率を示す図である。図８において、実線は感光体上の滑剤量を示し、点線は転写効率を示している。図８から明らかなように、転写電圧が一定の値（図８では、約７００［Ｖ］）を超えると、感光体５１１に残存する滑剤量が増加することがわかる。一方で、転写電圧を大きくしすぎると、転写効率が低下することもわかる。このことから以下のことが言える。
・転写電圧を大きくすると感光体上に供給する滑剤量を増やすことができる。
・転写電圧を大きくしすぎると転写効率が低下する。
・転写効率が低下すると最終的に形成される画像に悪影響を与えるため、画像形成中に設定できる転写電圧には上限があり、感光体５１１への滑剤供給量を高めることに制約がある。一方、画像形成領域以外に形成するトナーパッチ像の形成時には、最終的に形成される画像の画質や転写効率の制約がないため、転写電圧をさらに高くし、感光体への滑剤供給量を多くすることができる。

図８に示す結果を踏まえ、実施例５においては、印字率１５［％］未満の場合、１００００枚印字毎に通常の画像形成処理を一旦中断して、後に述べる滑剤補給モードを実行した。滑剤補給モードにおいては、トナーパッチ像を現像および転写動作を通じて感光体上に形成するとともに、トナーパッチ像がドラムクリーニングブレードに到達する前にドラムクリーニングブレードを感光体から離間させる構成としている。上述したように、ドラムクリーニングブレードにおいて転写残トナーとともに滑剤の一部は掻き取られ、また、もともと感光体上に存在する滑剤もドラムクリーニングブレードにより掻き取られるが、実施例５のようにドラムクリーニングブレードを離間しつつトナーパッチ像を形成することでドラムクリーニングブレードにて掻き取られる滑剤量を０にすることができる。

実施例５におけるトナーパッチ像は、Ａ４サイズの用紙において印字率１００［％］のパターン（画像）とし、トナーパッチ像の形成方法は通常の画像形成と同様の方法とした。

また、実施例５においては、滑剤補給モードにおける一次転写電圧を９００［Ｖ］に設定した。図８を参照して説明したように、一次転写電圧を９００［Ｖ］に設定すると転写領域でトナーから剥離して感光体上に供給される滑剤量は増加する。その一方、一次転写電圧を９００［Ｖ］に設定すると転写効率が低下し、画質も悪化する。この画質の悪化は、通常の画像形成時には無視できないものであるが、滑剤補給モード時におけるトナーパッチ像の形成において、この程度の転写効率の低下は問題とならない。

滑剤補給モードにおけるトナーパッチ像の画像形成量をＡ４枚数で振って雨だれの発生状況を確認した。滑剤補給モードにおけるトナー消費量としては、実施例１との比較で２５［％］の削減ができた。実施例１では、滑剤補給モードＡ４サイズ２０枚、印字率１０％以下で雨だれが発生したため、削減率は下記計算式から求められる。
削減率＝（２０［枚］−１５［枚］）÷２０［枚］×１００＝２５［％］

［実施例６における実験方法および実験結果］
実施例６においては、印字率１５［％］未満の場合、１０００枚印字毎に通常の画像形成処理を一旦中断して、後に述べる滑剤補給モードを実行した。一次転写電圧（＋５００Ｖ）は比較例１，２と同等であり、滑剤補給モードにおける一次転写電圧も通常の画像形成における一次転写電圧と同等である。滑剤補給モードにおいては、トナーパッチ像を現像および転写動作を通じて感光体上に形成するとともに、トナーパッチ像がドラムクリーニングブレードに到達する前にドラムクリーニングブレードを感光体から離間させる構成としている。上述したように、ドラムクリーニングブレードにおいて転写残トナーとともに滑剤の一部は掻き取られ、また、もともと感光体上に存在する滑剤もドラムクリーニングブレードにより掻き取られるが、実施例６のようにドラムクリーニングブレードを離間しつつトナーパッチ像を形成することで、ドラムクリーニングブレードに掻き取られる滑剤量を０にすることができる。

実施例６におけるトナーパッチ像は、Ａ４サイズの用紙において印字率１００［％］のパターン（画像）とした。トナーパッチ像の形成方法は、帯電装置による感光体ドラムの帯電動作を一時的に中断し、現像スリーブに現像バイアスを印加することで、感光体ドラムの表面におけるパッチ像形成領域に滑剤が添加されたトナーを付着させて、トナーパッチ像を形成した（バイアス現像）。すなわち、実施例６にて使用される滑剤の帯電極性はプラス極性であるが、通常の画像形成時と異なり、帯電装置によりマイナス極性に帯電されない。一次転写電圧はプラス極性（例えば＋５００［Ｖ］）であり滑剤の帯電極性と反発する関係にあるため、一次転写において滑剤が中間転写ベルトへ静電的に転移することを抑制することができる。よって、帯電装置を停止するバイアス現像の方が通常の画像形成よりも一次転写における滑剤の中間転写ベルトへの転移を抑制でき、感光体上に残留する滑剤量を増加させることができる。

滑剤補給モードにおけるトナーパッチ像の画像形成量をＡ４枚数で振って雨だれの発生状況を確認した。滑剤補給モードにおけるトナー消費量としては、実施例１との比較で１５［％］の削減ができた。実施例１では、滑剤補給モードＡ４サイズ２０枚、印字率１０％以下で雨だれが発生したため、削減率は下記計算式から求められる。
削減率＝（２０［枚］−１７［枚］）÷２０［枚］×１００＝１５［％］

１ 画像形成装置
１０ 画像読取部
２０ 操作表示部
２１ 表示部
２２ 操作部
３０ 画像処理部
４０ 画像形成部
５０ 用紙搬送部
６０ 定着部
７１ 通信部
７２ 記憶部
８０ 当接離間部
１００ 制御部
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１１０ トナー
１１２ 滑剤粒子
１２０ 滑剤
４１３ 感光体ドラム
４１５Ａ ドラムクリーニングブレード
４２１ 中間転写ベルト

Claims (9)

1. 回転可能な第１像担持体と、
   滑剤が添加されたトナーを用いて前記第１像担持体にトナー像を形成し、前記トナー像が転写ニップを通過する際、転写バイアスを印加することにより前記トナー像を第２像担持体に転写させる画像形成部と、
   前記画像形成部による画像形成履歴に応じて、前記滑剤が添加されたトナーを用いて前記第１像担持体にトナーパッチ像を形成するトナーパッチ像形成部と、
   前記第１像担持体に当接し、前記第２像担持体に転写されずに前記第１像担持体に残留するトナーを除去するクリーニング部材と、
   前記クリーニング部材を前記第１像担持体に当接、または、当該第１像担持体から離間させる当接離間部と、
   前記第１像担持体に形成された前記トナーパッチ像が前記クリーニング部材に到達する前に、当該第１像担持体から当該クリーニング部材を離間させるように前記当接離間部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記トナーパッチ像形成部により形成された前記トナーパッチ像が前記転写ニップを通過する際、前記画像形成部により形成された前記トナー像が前記転写ニップを通過する際と比べて、前記転写バイアスを高くするように制御を行う、
   画像形成装置。
2. 前記画像形成履歴は、前記画像形成部により形成されたトナー像の印字率である、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記トナーパッチ像形成部により前記トナーパッチ像が形成される前に、前記第１像担持体から前記クリーニング部材を離間させる、
   請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記第１像担持体の回転が開始する前に、前記第１像担持体から前記クリーニング部材を離間させる、
   請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前記トナーパッチ像形成部により形成された前記トナーパッチ像が前記クリーニング部材に到達する前に前記第１像担持体から前記クリーニング部材を離間させた後、前記トナーパッチ像が前記クリーニング部材に到達するタイミングで、前記第１像担持体に前記クリーニング部材を当接させる、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記トナーパッチ像形成部は、バイアス現像方式で前記第１像担持体に前記トナーパッ
   チ像を形成する、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記画像形成履歴が所定条件を満たした場合、前記画像形成部による前記トナー像の形成を中断して前記トナーパッチ像形成部による前記トナーパッチ像の形成を開始し、当該トナーパッチ像の形成が終了した後、前記画像形成履歴の値をリセットして前記画像形成部による前記トナー像の形成を再開させる、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 画像形成装置を含む複数のユニットで構成される画像形成システムであって、
   回転可能な第１像担持体と、
   滑剤が添加されたトナーを用いて前記第１像担持体にトナー像を形成し、前記トナー像が転写ニップを通過する際、転写バイアスを印加することにより前記トナー像を第２像担持体に転写させる画像形成部と、
   前記画像形成部による画像形成履歴に応じて、前記滑剤が添加されたトナーを用いて前記第１像担持体にトナーパッチ像を形成するトナーパッチ像形成部と、
   前記第１像担持体に当接し、前記第２像担持体に転写されずに前記第１像担持体に残留するトナーを除去するクリーニング部材と、
   前記クリーニング部材を前記第１像担持体に当接、または、当該第１像担持体から離間させる当接離間部と、
   前記第１像担持体に形成された前記トナーパッチ像が前記クリーニング部材に到達する前に、当該第１像担持体から当該クリーニング部材を離間させるように前記当接離間部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記トナーパッチ像形成部により形成された前記トナーパッチ像が前記転写ニップを通過する際、前記画像形成部により形成された前記トナー像が前記転写ニップを通過する際と比べて、前記転写バイアスを高くするように制御を行う、
   画像形成システム。
9. 回転可能な第１像担持体と、
   滑剤が添加されたトナーを用いて前記第１像担持体にトナー像を形成し、前記トナー像が転写ニップを通過する際、転写バイアスを印加することにより前記トナー像を第２像担持体に転写させる画像形成部と、
   前記画像形成部による画像形成履歴に応じて、前記滑剤が添加されたトナーを用いて前記第１像担持体にトナーパッチ像を形成するトナーパッチ像形成部と、
   前記第１像担持体に当接し、前記第２像担持体に転写されずに前記第１像担持体に残留するトナーを除去するクリーニング部材と、
   前記クリーニング部材を前記第１像担持体に当接、または、当該第１像担持体から離間させる当接離間部と、
   を備える画像形成装置における滑剤補給方法であって、
   前記第１像担持体に形成された前記トナーパッチ像が前記クリーニング部材に到達する前に、当該第１像担持体から当該クリーニング部材を離間させるように前記当接離間部を制御し、
   かつ、前記トナーパッチ像形成部により形成された前記トナーパッチ像が前記転写ニップを通過する際、前記画像形成部により形成された前記トナー像が前記転写ニップを通過する際と比べて、前記転写バイアスを高くするように制御を行う滑剤補給方法。

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