JP6759708B2 - 画像形成装置および制御方法 - 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、およびその画像形成装置における制御方法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および転写残トナー等の残留トナーを除去するためのクリーニング装置とを含む。クリーニング装置としては、典型的には、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。

このようなブレードクリーニング方式に関する先行技術として、特開２００６−２７６０６５号公報（特許文献１）は、クリーニング手段の動作を、入力された画像信号より検知された平均画像密度に応じて制御することを特徴とする画像形成装置を開示する。

ブレードクリーニング方式では、特開２００６−２７６０６５号公報（特許文献１）において言及されている平均画像密度の他にも種々の影響を受けて、クリーニング能力が変動し得る。このような変動要因の典型例として、クリーニングブレードのエッジ摩耗がある。エッジ部分が摩耗することで、像担持体に対する接触面積が増加し、それによってピーク圧が低減するため、クリーニング能力も低下する。このようなクリーニング能力の低下によって、トナーを拭き残す、すなわちクリーニング不良が発生する可能性が高まる。このような課題に対して、クリーニングブレードのクリーニング能力を高めるとともに、像担持体の感光層の減耗を抑制することを目的として、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装置が設けられることがある。

このような滑材供給装置に関する先行技術として、特開２００４−１０９５１３号公報（特許文献２）は、また廃トナーを潤滑剤として使うことによりトナーの無駄使いを防止し、トナーイールドを満足させる画像形成装置を開示する。

また、特開２００６−２３５５６３号公報（特許文献３）は、画像面積が少ない画像が連続すると、クリーニング部のトナーの存在量が少ないために潤滑剤が削れにくくなり、感光体への潤滑剤の供給量が低下し、感光体の摩擦係数が低下しにくくなること、および、画像面積率が非常に高い画像が連続した場合、トナーの入力量が多くなり、ブラシ状ローラーが保持するトナーが多くなるので、感光体への塗布性が低下し、クリーニングブレードでせき止められたトナーにより感光体上の潤滑剤が掻き取られてしまうので、感光体の摩擦係数が高くなってしまうこと、といった課題を開示する。このような課題に対して、特開２００６−２３５５６３号公報（特許文献３）は、直前の一定作像間隔の平均画像面積率５％以下であるときは、潤滑剤塗布動作前にクリーニング手段に意図的にトナーを入力し、直前の一定作像間隔の平均画像面積率２０％以上であるときは、潤滑剤塗布動作時間を長くする、という解決手段を開示する。

特開２００６−２７６０６５号公報 特開２００４−１０９５１３号公報 特開２００６−２３５５６３号公報

像担持体上に供給された滑材が本来の機能を適切に発揮するためには、像担持体表面に形成される滑材被膜層の厚み（あるいは、像担持体表面に存在する滑材の量）を一定に保つことが好ましい。滑材被膜層の厚みを一定に保つためには、滑材塗布機能による滑材の単位時間当たりの供給量（以下、「滑材供給速度」とも称す。）とクリーニングブレードの先端にあるエッジ（以下、「ブレードエッジ」とも称す。）での滑材の単位時間当たりの回収量（以下、「滑材回収速度」とも称す。）とをバランスさせればよい。

ところが、クリーニングブレードが滑材被膜層を研磨して回収する滑材回収速度は、ブレードエッジに供給されるトナー量に依存することが知られている。画像形成時の画像面積率（以下、「カバレッジ」とも称す。）が変化すると、ブレードエッジに供給されるトナー量が変化するとともに、トナー量の変化に伴って滑材回収速度も変化することになる。この結果、滑材供給速度と滑材回収速度とバランスが崩れて、像担持体表面の滑材被膜層の厚みが変化してしまう。

特開２００６−２７６０６５号公報（特許文献１）は、平均画像密度に応じた制御を行なうことは開示するものの、滑材供給装置を採用することについては何ら開示するものではなく、上述の課題を解決するようなものではない。また、特開２００４−１０９５１３号公報（特許文献２）は、廃トナーを潤滑剤として使うことを開示するのみであり、上述の課題を解決するようなものではない。

一方、特開２００６−２３５５６３号公報（特許文献３）は、上述した課題と類似の課題に対して、直前の一定作像間隔の平均画像面積率に応じて、潤滑剤塗布動作前にクリーニング手段に意図的にトナーを入力する、または、潤滑剤塗布動作時間を長くする、という解決手段を開示する。しかしながら、特開２００６−２３５５６３号公報（特許文献３）に開示される解決手段によれば、潤滑剤塗布動作の開始が遅れる、または、潤滑剤塗布動作の動作時間が長くなるという課題が存在する。

そこで、本技術は、滑材塗布機能の動作に影響を与えることなく、像担持体表面に形成される滑材被膜層の厚み（あるいは、像担持体表面に存在する滑材量）を安定化することを一つの目的とする。

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装置と、トナー像を被転写媒体に転写する転写装置と、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装置と、像担持体上に滑材を塗布するとともに、クリーニング装置の上流側において像担持体上に存在するトナーを回収する滑材塗布調整手段と、滑材塗布調整手段を制御する制御手段とを含む。制御手段は、像担持体上で形成されるトナー像の画像面積率が高いほど、滑材塗布調整手段により多くのトナーを回収するように制御する。

好ましくは、制御手段は、画像面積率が高いほど、滑材塗布調整手段によるトナーの回収能力がより高まるよう制御するとともに、画像面積率が低いほど、滑材塗布調整手段によるトナーの回収能力がより低くなるよう制御する。

さらに好ましくは、滑材塗布調整手段は、像担持体に滑材を塗布するための第１の当接部材と、像担持体上に存在するトナーを回収するための第２の当接部材とを含む。

さらに好ましくは、第２の当接部材は、ブラシおよびローラーの少なくとも一方で構成され、制御手段は、第２の当接部材の回転数および回転方向の少なくとも一方を変更することで、トナーの回収能力を制御する。

さらに好ましくは、第２の当接部材は、導電性を有している部材から構成され、制御手段は、第２の当接部材に印加するバイアス電圧の大きさおよび極性の少なくとも一方を変更することで、トナーの回収能力を制御する。

好ましくは、滑材塗布調整手段は、像担持体に滑材を塗布するとともに、トナーを回収するための当接部材を含む。

好ましくは、制御手段は、当接部材の回転数および回転方向の少なくとも一方を変更することで、トナーの回収能力を制御する。

好ましくは、制御手段は、トナー像の画像面積率として、像担持体上の画像形成領域全体での平均画像面積率を用いる。

好ましくは、制御手段は、像担持体の主走査方向に沿って複数の領域に分割した各領域の画像面積率の最低値を画像面積率として採用する。

好ましくは、制御手段は、予め定められた条件が成立すると、像担持体上に画像面積率に応じたパッチ画像に基づくトナー像を形成するとともに、パッチ画像に対応するトナー像に対して、滑材塗布調整手段の制御を実行する。

さらに好ましくは、予め定められた条件は、画像形成装置の電源投入時、入力画像に対する画像形成実行前、入力画像に対する画像形成実行後の少なくとも１つを含む。

さらに好ましくは、予め定められた条件は、像担持体の総使用時間、現像装置の総使用時間、画像形成装置での画像形成が実行されずに放置されていた時間、画像形成装置の設置環境の少なくとも１つに基づいて決定される。

さらに好ましくは、制御手段は、パッチ画像の画像面積率は、滑材塗布調整手段の制御に用いる画像面積率から除外する。

本発明の別の局面に従えば、画像形成装置における制御方法が提供される。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装置と、トナー像を被転写媒体に転写する転写装置と、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装置と、像担持体上に滑材を塗布するとともに、クリーニング装置の上流側において像担持体上に存在するトナーを回収する滑材塗布調整手段とを含む。制御方法は、像担持体上で形成されるトナー像の画像面積率を取得するステップと、取得された画像面積率が高いほど、滑材塗布調整手段により多くのトナーを回収するように制御するステップとを含む。

本技術によれば、滑材塗布機能の動作に影響を与えることなく、像担持体表面に形成される滑材被膜層の厚み（あるいは、像担持体表面に存在する滑材量）を安定化できる。

本実施の形態に従う画像形成装置の全体構成を示す模式図である。 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模式図である。 本実施の形態に従う画像形成装置における滑材被膜層の安定化処理の概要を説明するための模式図である。 感光体上のトナー量とクリーニングブレードのブレードエッジによる滑材回収速度との関係を概略的に示す模式図である。 本実施の形態に係る第１の構成例に従うイメージングユニットの概略構成を示す模式図である。 図５に示すイメージングユニットでのトナーおよび滑材の挙動を説明する模式図である。 本実施の形態に従う画像形成装置におけるカバレッジの算出方法の一例を説明するための図である。 本実施の形態に従う画像形成装置における制御手順を示すフローチャートである。 本実施の形態に係る第２の構成例に従うイメージングユニットの概略構成を示す模式図である。 図９に示すイメージングユニットでのトナーおよび滑材の挙動を説明する模式図である。

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返さない。

＜Ａ．全体装置構成＞
まず、本実施の形態に従う画像形成装置１００の全体装置構成について説明する。以下では、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画像形成装置１００について説明するが、カラー画像形成装置に限定されるわけではなく、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の全体構成を示す模式図である。図１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、給紙部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Ｓは、下流工程へ排出される。

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。

給紙部１３０は、媒体Ｓをプリントエンジン１１０へ順次供給する。具体的には、給紙部１３０は、保持している媒体Ｓを送出ローラー３０によって順次送り出すとともに、この送り出される媒体Ｓを搬送経路３２に沿ってプリントエンジン１１０へ搬送する。

プリントエンジン１１０では、給紙部１３０から供給された媒体Ｓが搬送経路３４に沿って排出口まで搬送される。媒体Ｓが搬送経路３４に沿って搬送される過程において、定着装置２０がトナー像を媒体Ｓへ転写および定着させる。定着装置２０は、加圧ローラー２２および加熱ローラー２４を含み、中間転写体６上に形成されたトナー像を媒体Ｓへ転写する。

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形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。

図１には、それぞれのイメージングユニット１０が形成したトナー像を、中間転写体を介して被転写部材である媒体Ｓに転写する構成を例示する。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１４，１５，１６により張架された中間転写体６を含む。中間転写体６は、中間転写体駆動ローラー１４，１５，１６の回転駆動により、所定方向に回動される。中間転写体６としては、図１に示す中間転写ベルトに代えて、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、定着装置２０によって媒体Ｓへ転写する構成について例示するが、感光体１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体６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、中間転写体６を挟んで対向配置される、感光体１および中間転写装置５を含む。感光体１の周囲には、帯電装置と、露光装置と、現像装置と、クリーニング装置とが配置されている。これらの装置の詳細については後述する。

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）等のプロセッサ、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の揮発性メモリー、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等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等が実行される。

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等からダウンロードされてもよい。

＜Ｂ．イメージングユニットおよび画像形成動作＞
次に、本実施の形態に従う画像形成装置１００のプリントエンジン１１０を構成するイメージングユニット１０の構成、および、イメージングユニット１０を用いた画像形成動作について説明する。

図２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の模式図である。図２を参照して、感光体１の周囲には、帯電装置２と、露光装置３と、現像装置４と、クリーニング装置８とが配置されている。

感光体１は、トナー像を担持する像担持体であり、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。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、中間転写体６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、露光装置３により静電潜像が形成されるとともに、現像装置４によって静電潜像が現像されてトナー像が形成される。

帯電装置２は、帯電チャージャなどを含み、感光体１の表面を所定電位に一様に帯電する。

露光装置３は、レーザー書き込み等により、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、露光装置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。

現像装置４は、感光体１と現像領域を介して対向するように配置された現像スリーブ４２を有しており、現像スリーブ４２を用いて、感光体１上に形成された静電潜像をトナー像として現像する。現像スリーブ４２には、例えば、帯電装置２の帯電極性と同極性の直流電圧に対して交流電圧を重畳した現像バイアスが印加されており、この現像バイアスによって、露光装置３によって形成された静電潜像にトナーが付着する。

現像装置４において用いられる現像剤としては、典型的には、トナーとトナーを帯電するためのキャリアとを含む二成分系の現像剤を用いることができる。トナーとしては、特に限定されることはなく、公知のトナーを用いることができる。例えば、バインダー樹脂中に着色剤、および、必要に応じて荷電制御剤および離型剤等を含有させた上で、外添剤を付加したものをトナーとして使用してもよい。外添剤としては、シリカやチタンといった微粒子の金属酸化物を使用でき、３０ｎｍといった小粒径のものから、１００ｎｍといった比較的大きな粒径のものを使用してもよい。トナー粒径としては、特に限定されることなく、例えば、３〜１５μｍ程度が好ましい。キャリアとしては、特に限定されることなく、公知のキャリアを用いることができる。例えば、バインダー型キャリア、コート型キャリア等を使用できる。キャリア粒径としては、特に限定されることはなく、例えば、１５〜１００μｍが好ましい。なお、二成分系の現像剤に限らず、一成分系の現像剤（トナー）を用いてもよい。

現像装置４により感光体１上に形成されたトナー像は、感光体１と中間転写装置５との間に形成される転写領域に運ばれる。中間転写装置５にはトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加されており、この転写バイアスによって、転写領域において、感光体１上のトナー像は中間転写体６へ転写される。このように、中間転写装置５は、トナー像を被転写媒体である中間転写体６に転写する。

転写領域において中間転写体６へ転写されずに感光体１上に残ったトナーは、クリーニング装置８に搬送されて、クリーニング装置８で除去される。クリーニング装置８は、転写後に感光体１上に残留するトナーを回収する。さらに、クリーニング装置８により表面のトナーが除去された感光体１は、再び帯電装置２により帯電され、次の静電潜像およびトナー像が形成される。このような一連の画像形成動作が繰返される。

クリーニング装置８としては、一般的には、弾性体からなる平板状のクリーニングブレードを感光体１の表面に当接し、これにより感光体１上の残留トナーをするブレードクリーニング方式が採用される。

本実施の形態に従うイメージングユニット１０においては、クリーニングブレードのトナーに対するクリーニング能力を高めるとともに、感光体１の感光層の減耗を抑制することを目的として、感光体１上に滑材を供給する機能が実装されている。

具体的には、イメージングユニット１０のクリーニング装置８（クリーニングブレード）の上流側には、滑材塗布調整機構７が配置される。滑材塗布調整機構７は、感光体１上に滑材を供給するとともに、感光体１上のトナー量を調整することで、感光体１表面に形成される滑材被膜層の厚み（あるいは、感光体１表面に存在する滑材量）を安定化する。すなわち、滑材塗布調整機構７は、感光体１上に滑材を塗布するとともに、クリーニング装置８の上流側において感光体１上に存在するトナーを回収する。滑材塗布調整機構７は、制御部５０によって制御される。滑材塗布調整機構７の構造および挙動などについては、後述する。

＜Ｃ．課題および解決手段＞
次に、本実施の形態に従う画像形成装置１００が解決しようとする課題およびその解決手段について説明する。

本実施の形態に従う滑材を供給する機構は、感光体１の表面に滑材を塗布する。この滑材塗布構成は、主として、感光体１に当接して回転する塗布ブラシと、塗布ブラシに圧接する固形滑材とから構成される。塗布ブラシが回転して、固形滑材の一部を削り取るとともに、固形滑材から削り取られた滑材粉を感光体１に搬送することで、感光体１表面に供給する。感光体１に搬送された滑剤粉は、通常、その下流側に配置された固定化機構（例えば、感光体１に当接する固定化ブレード）により、感光体１上で引き伸ばされて製膜されることで、感光体１表面に滑材被膜層が形成される。

固形滑材としては、脂肪酸金属塩の脂肪酸を主成分とするものが用いられる。脂肪酸金属塩の脂肪酸としては、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、ステアリン酸が一層好ましい。脂肪酸金属塩の金属としては、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、鉄等が挙げられる。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。

感光体１表面の滑材被膜層の厚みには適正範囲が存在する。適正範囲から外れて、滑材被膜層が薄すぎると、クリーニング不良、および、粒状ノイズやスジ状の画像ムラなどの画像性能劣化といった不具合が発生し、逆に、滑材被膜層が厚すぎると、クリーニングブレードのエッジ摩耗が促進されてしまう。さらに、感光体１表面の滑材被膜層の厚みにムラがあると、画像濃度および画質にバラツキを生じる。すなわち、画像性能および画質の安定化のためにも、滑材量のムラを所定範囲内に収める必要がある。

一方、クリーニング装置８を構成するクリーニングブレードは、感光体１表面に当接して感光体１上の未転写トナーおよび転写残トナー等の残留トナーを回収する。このとき、感光体１に当接するクリーニングブレードのブレードエッジは、滑材被膜層を研磨することが分かっている。

このような知見に基づけば、滑材被膜層の厚みを一定（あるいは、感光体１表面に存在する滑材の量）に保つためには、滑材塗布機能による滑材供給速度とクリーニングブレードのブレードエッでの滑材回収速度とをバランスさせればよい。

ところが、クリーニングブレードが滑材被膜層を研磨して回収する滑材回収速度は、ブレードエッジに供給されるトナー量に依存する。画像形成時の画像面積率（カバレッジ）が変化すると、ブレードエッジに供給されるトナー量が変化するとともに、滑材回収速度も変化することになる。この結果、滑材供給速度と滑材回収速度とバランスが崩れて、像担持体表面の滑材被膜層の厚みが変化してしまう。すなわち、感光体１上に存在するトナー量に影響を受けずに、滑材供給速度と滑材回収速度とをバランスさせることは容易ではない。

本実施の形態においては、感光体１上に形成されるトナー像のカバレッジの情報に基づいて、滑材塗布調整機構７が滑材を塗布するのと併せて、または、滑材塗布調整機構７が滑材を塗布するのと同時に、滑材塗布調整機構７による感光体１上のトナーに対する掻き取り力を調整することで、滑材塗布調整機構７の下流側に配置されたクリーニング装置８（クリーニングブレード）に到達するトナー量を制御する。すなわち、クリーニングブレードのブレードエッジによる滑材被膜層に対する研磨量を調整することで、滑材供給速度と滑材回収速度とをバランスさせる。

これは次のようなメカニズムによるものと考えられる。すなわち、トナーに外添処理されている外添剤は、感光体１上において、トナーから離脱する。この離脱した外添剤は、ブレードエッジが感光体１に当接する部分の上流側に滞留する。外添剤は、シリカやチタンといった微粒子の金属酸化物（無機微粒子）であり、感光体１表面を研磨することになる。このような外添剤の溜り量は、回収するトナー量に応じて変化するので、結果として、回収されるトナー量に応じてクリーニング装置８での滑材の回収量を変化させることができる。

後述するように、滑材塗布調整機構７としては、別体の構成または一体の構成によって、滑材を塗布する機能（滑材塗布機能）およびトナーを回収する機能（トナー回収機能）を実現する。

図３は、本実施の形態に従う画像形成装置１００における滑材被膜層の安定化処理の概要を説明するための模式図である。図４は、感光体１上のトナー量とクリーニングブレードのブレードエッジによる滑材回収速度との関係を概略的に示す模式図である。

まず、図３（ａ）に示すように、感光体１に形成されるトナー像が中間転写体６へ転写された後の残留トナー（未転写トナーおよび転写残トナー等）の量は、基本的には、カバレッジの大きさに比例することになる。一方、滑材塗布調整機構７の滑材塗布機能により感光体１へ塗布される滑材の滑材供給速度は、感光体１に当接して回転する塗布ブラシの回転速度やバイアス電圧などが変化しない限り、カバレッジによらず一定である。

従来構成においては、図３（ａ）に示すような、カバレッジに依存する、トナー量と滑材量とのバランスに従って、クリーニング装置８（クリーニングブレード）によるクリーニングが実施される（図３（ｃ）参照）。具体的には、図４に示すように、クリーニング装置８（クリーニングブレード）による滑材被膜層の研磨効果の大きさは、感光体１上の残留トナー量（すなわち、直前画像のカバレッジ）に比例することになる。

その結果、図３（ｃ）に示すように、感光体１から単位時間あたりに回収される滑材の量（滑材回収速度）は、カバレッジの大きさに比例することになる。その結果、カバレッジの低い状態が続くと、滑材被膜層が薄くなり、クリーニング不良、および、粒状ノイズやスジ状の画像ムラなどの画像性能劣化といった不具合が発生し得る。逆に、カバレッジの高い状態が続くと、滑材被膜層が厚くなり、クリーニングブレードのエッジ摩耗が促進されてしまう。また、感光体１上に生じ得るカバレッジの局所的な変動によって、滑材被膜層の厚さのバラツキが生じることで、クリーニング性能および画像品質に悪影響を与え得る。

本実施の形態に従う画像形成装置１００では、クリーニング装置８（クリーニングブレード）の上流側に、滑材塗布調整機構７のトナー回収機能を配置することで、クリーニングブレードを通過する感光体１上に存在するトナー量を調整する。これにより、クリーニングブレードによる滑材被膜層に対する研磨効果がカバレッジに影響されることを低減する。

図３（ｃ）に示すように、滑材塗布調整機構７のトナー回収機能は、カバレッジが高いほどより多くのトナーを感光体１上から回収し、逆に、カバレッジが低いほど感光体１上から回収するトナーの量を低減する。これによって、滑材塗布調整機構７のトナー回収機能を通過する感光体１上のトナー量をカバレッジに影響されることなく、より均一化できる。

このようなトナー回収機能を適用することで、クリーニングブレードを通過する感光体１上に存在するトナー量が均一化し、その結果、クリーニングブレードによる滑材被膜層に対する研磨効果（すなわち、滑材回収速度）も均一化する。このような滑材被膜に対する研磨効果に対するカバレッジの影響を低減させることで、滑材供給速度と滑材回収速度との間のバランスを維持することができ、次のトナー像を形成するサイクルにおいても、感光体１表面の滑材被膜層の厚みを適正範囲に維持できる。この図３（ｂ）に示す作用をまとめると、以下のようになる。

（１）カバレッジが低い場合（低カバレッジ時）
滑材塗布調整機構７のトナー回収機能によるトナー回収能力を抑制し、クリーニングブレードに供給されるトナー量をより多くする。低カバレッジ時には、残留トナー量が減るので、クリーニングブレードに到達するトナー量が減少することで滑材回収速度が低減するが、これを抑制する。

（２）カバレッジが高い場合（高カバレッジ時）
滑材塗布調整機構７のトナー回収機能によるトナー回収能力を増加させ、クリーニングブレードに供給されるトナー量をより少なくする。高カバレッジ時には、残留トナー量が増えるので、クリーニングブレードに到達するトナー量が増加することで滑材回収速度が増大するが、これを抑制する。

滑材塗布調整機構７のトナー回収機能によるトナー回収能力の調整は、例えば、トナーの帯電量および帯電電極に応じたバイアス電圧の調整、感光体１に当接して回転する塗布ブラシの回転速度の調整、などの任意の方法を用いることができる。これらの具体的な方法については、後述する。

このような滑材供給速度と滑材回収速度との間のバランスを維持するための制御は、制御部５０によって実行される。より具体的には、制御部５０は、図３（ｃ）に示すように、感光体１上で形成されるトナー像の画像面積率（カバレッジ）が高いほど、滑材塗布調整機構７のトナー回収機能により多くのトナーを回収するように制御するとともに、トナー像の画像面積率（カバレッジ）が低いほど、滑材塗布調整機構７のトナー回収機能によるトナーの回収を抑制するように制御する。

すなわち、制御部５０は、カバレッジが高いほど、滑材塗布調整機構７によるトナーの回収能力がより高まるよう制御するとともに、カバレッジが低いほど、滑材塗布調整機構７によるトナーの回収能力がより低くなるよう制御する。

上述したような解決手段を採用することで、本実施の形態に従う画像形成装置１００では、カバレッジが変化しても、滑材被膜層の厚み（あるいは、像担持体表面に存在する滑材の量）になるべく変動を与えず、安定化することができる。

＜Ｄ．第１の構成例＞
次に、上述したような本実施の形態における解決手段を具現化した一実施例として、第１の構成例に従うイメージングユニット１０について例示する。

（ｄ１：装置構成）
図５は、本実施の形態に係る第１の構成例に従うイメージングユニット１０の概略構成を示す模式図である。図６は、図５に示すイメージングユニット１０でのトナーおよび滑材の挙動を説明する模式図である。

図５および図６には、滑材塗布調整機構７のトナーを回収する機能（トナー回収機能）と滑材を塗布する機能（滑材塗布機能）とが、クリーニング装置８を挟んで分離配置されているイメージングユニット１０の構成例を示す。具体的には、イメージングユニット１０は、図中Ａ方向に沿って上流側から順に、トナー回収機能を発揮する回収ブラシ７０、クリーニング装置８（クリーニングブレード８２および搬送スクリュー８４）、滑材塗布装置７２、固定化機構（固定化ブレード７８）が配置されている。

クリーニング装置８は、クリーニングブレード８２と、トナーを搬送する搬送スクリュー８４とを含む。クリーニングブレード８２は、典型的には、シート状に加工されたポリウレタンゴムなどから構成される。搬送スクリュー８４が回転駆動することで、クリーニングブレード８２で回収したトナーを図示しない図示しないトナー収容部へ搬送する。

滑材塗布装置７２は、クリーニング装置８の下流側に配置される。滑材塗布装置７２は、感光体１に当接して回転する塗布ブラシ７４と、塗布ブラシ７４に圧接する固形滑材７５とから構成される。塗布ブラシ７４が回転して、固形滑材７５の一部を削り取るとともに、固形滑材７５から削り取られた滑材粉を感光体１に搬送することで、感光体１表面に供給する。感光体１に搬送された滑剤粉は、通常、その下流側に配置された固定化機構（図５および図６に示す例では、固定化ブレード７８）により、感光体１上で引き伸ばされて製膜されることで、感光体１表面に滑材被膜層が形成される。

塗布ブラシ７４は、ロール状のブラシ部材であり、感光体１と逆方向に回転するように構成されている。固形滑材７５は、塗布ブラシ７４に対して圧縮バネなどからなる押圧部材７６により押圧保持されている。

固形滑材７５は、典型的には、金属石鹸の粉体を溶融整形したものを用いることができる。例えば、固形滑材７５は、ステアリン酸亜鉛などの金属石鹸を用いることができる。ステアリン酸亜鉛で形成された皮膜は離型性が高く（すなわち、純水接触角が高く）、摩擦係数が小さいことが特徴であり、転写性およびクリーニング性がよく、また感光体１の減耗も抑制されて長寿命化が達成できる。

固定化ブレード７８は、クリーニングブレード８２と同様に、シート状に加工されたポリウレタンゴムなどから構成される。固定化ブレード７８の当接方向としては、感光体１に対して引きずる方向に当接（トレーリング当接）することが好ましい。

図６を参照して、感光体１上に存在する残留トナーは、クリーニング装置８のクリーニングブレード８２によって回収されることになる。また、感光体１上に存在する滑材の一部は、滑材塗布装置７２の塗布ブラシ７４によって回収されるとともに、固形滑材７５から削り取られた滑材粉と混ざって、再度、感光体１へ塗布されることになる。

次に、滑材塗布調整機構７のトナー回収機能として、クリーニング装置８の上流側に回収ブラシ７０が配置される。回収ブラシ７０は、ロール状の導電性ブラシ部材であり、感光体１と同方向に回転するように構成される。回収ブラシ７０の回転によって感光体１上に存在する残留トナーの一部を回収し、回収されたトナーは、フリッカ部材（不図示）により回収ブラシ７０から掻き落とされて、収容部に回収される。

図６に示す状態において、クリーニング装置８のクリーニングブレード８２がトナーを掻き取るとともに、トナーに外添処理されている外添剤の一部がトナーから離脱する。離脱した外添剤の大部分は、クリーニングブレード８２が感光体１に当接する部分の上流位置に溜まり、その内の一部がクリーニングブレード８２を通過する。塗布ブラシ７４は、外添剤を掻き取るとともに滑材を供給する。

図５に示すように、第１の構成例に従う滑材塗布調整機構７は、感光体１に滑材を塗布するための当接部材としての塗布ブラシ７４を有するとともに、感光体１上に存在するトナーを回収するための当接部材としての回収ブラシ７０を有する。なお、滑材塗布調整機構７のトナー回収機能として、ロール状の導電性ブラシ部材ではなく、導電性を有するローラーであってもよい。

回収ブラシ７０が感光体１から回収するトナー量（トナー回収能力／トナー回収速度）を制御することで、回収ブラシ７０の下流側に配置されたクリーニング装置８が感光体１から回収する滑材量（滑材回収速度）を制御することができる。

回収ブラシ７０によるトナー回収能力の制御は、典型的には、画像形成時のカバレッジに基づいて実行される。トナー回収能力を調整する手段としては、回収ブラシ７０の回転数および／または回転方向、ならびに、回収ブラシ７０に印加するバイアス電圧の大きさおよび／または極性を調整する方法を採用できる。

より具体的には、感光体１上に存在するトナーを回収するための当接部材としての回収ブラシ７０または回収ローラーを採用した場合には、制御部５０は、当該当接部材（回収ブラシ７０または回収ローラー）の回転数および回転方向の少なくとも一方を変更することで、トナーの回収能力を制御する。また、感光体１上に存在するトナーを回収するための当接部材として導電性の部材を採用した場合には、制御部５０は、当該当接部材に印加するバイアス電圧の大きさおよび極性の少なくとも一方を変更することで、トナーの回収能力を制御する。

このようなトナー回収能力の制御の具体例については、後述の効果確認のための実験例などにおいて例示している。

（ｄ２：トナー回収能力の制御）
本実施の形態に従う画像形成装置１００は、画像形成時のカバレッジに基づいて、滑材塗布調整機構７のトナーを回収する機能（トナー回収機能）によるトナー回収能力を制御する。このとき、基本的には、先に形成されたトナー像についてのカバレッジを用いることになる。

画像形成装置１００において印刷対象となる画像データは、典型的には、制御部５０（図１）の内蔵メモリーに一旦格納され、格納された順番に順次読み出されることになる。制御部５０は、先に印刷した画像（先に形成されたトナー像）について、画像部（トナーを付着すべき領域）と非画像部（トナーを付着すべきではない領域）との面積（典型的には、各領域に含まれるドット数）を算出し、画像部と非画像部との比率からカバレッジの値を算出する。なお、直前の１枚の画像からカバレッジを算出するようにしてもよいし、過去の所定枚数または所定期間に亘って印刷された画像からカバレッジを算出するようにしてもよい。

図７は、本実施の形態に従う画像形成装置１００におけるカバレッジの算出方法の一例を説明するための図である。図７（ａ）を参照して、一般的には、感光体１表面の内側にある所定幅の領域に亘ってトナー像を形成することができ、その領域が画像形成領域１２となる。制御部５０は、トナー回収能力の制御に用いるためのトナー像のカバレッジとして、感光体１上の画像形成領域１２全体での平均画像面積率（平均カバレッジ）を用いるようにしてもよい。

このような領域全体の平均値ではなく、局所的なカバレッジを用いてもよい。例えば、図７（ｂ）に示すように、通紙方向を幅方向で複数に分割した分割領域１２−１〜１２−４の各々についてカバレッジを算出し、それぞれのカバレッジから代表値を決定するようにしてもよい。

本実施の形態においては、低カバレッジ時であるほどシビアになるので、算出されたそれぞれのカバレッジのうち、最低の値を画像面積率として用いるようにすることが好ましい。このように、制御部５０は、感光体１の主走査方向に沿って複数の領域に分割した各領域の画像面積率の最低値を画像面積率として採用するようにしてもよい。

あるいは、状況によっては、分割領域１２−１〜１２−４の中間値または最大値を用いるようにしてもよい。

また、図１に示すように、複数の色のトナー像を重ねてカラー画像を形成する場合には、各色（色レイヤ毎）にカバレッジをそれぞれ算出し、それらを用いてもよい。あるいは、トナー像を重ねる際に、別色のトナー像からの逆転写もあるので、各色のカバレッジを平均化した値を用いてもよい。カバレッジの算出方法については、装置構成などに応じて、より最適なものを採用するようにすればよい。

（ｄ３：パッチ画像に基づくトナー像の形成）
本実施の形態に従う画像形成装置１００における滑材被膜層の安定化処理は、通常のプリント処理に対しても適用可能であるが、いわゆるパッチ画像に基づくトナー像の形成時にも適用可能である。感光体１およびクリーニング装置８の保護等の観点から、通常の画像形成処理（すなわち、入力画像に応じた画像形成処理）とは別に、所定条件が満たされると、いわゆるパッチ画像に基づくトナー像が形成され、そのトナー像に対して、クリーニングなどの処理を実施することで、感光体１上に存在するトナー量などが調整される。このような場合においても、本実施の形態に従う滑材被膜層の安定化処理が実施されてもよい。

より具体的には、画像形成装置１００の制御部５０は、予め定められた条件が成立すると、感光体１上にパッチ画像に基づくトナー像を形成する。そして、このパッチ画像に対応するトナー像に対しても、制御部５０は、滑材塗布調整機構７の制御を実行する。

パッチ画像に基づくトナー像を形成するタイミングとしては、通常の画像形成処理が実行されていない期間が好ましい。例えば、画像形成装置１００の電源投入時（初期化時）、入力画像に対する画像形成実行前、入力画像に対する画像形成実行後などのいずれかを含むようにしてもよい。

また、パッチ画像に基づくトナー像を形成する条件は、クリーニング性能の劣化、画像性能の劣化、感光体１の寿命の短縮化といった事態を避けるべき条件を含む。具体的には、感光体１の総使用時間、現像装置４の総使用時間、画像形成装置１００での画像形成が実行されずに放置されていた時間、画像形成装置１００の設置環境（温度や湿度など）のいずれかを含むようにしてもよい。あるいは、これらの要因を複合させて算出される度合いなどに基づいて、パッチ画像に基づくトナー像を形成する条件を決定してもよい。

このようなトナー像を形成するためのパッチ画像は、予め定められたパターン、または、実行タイミングにおける条件に応じて決定することが好ましい。この場合、直前の画像面積率に応じた画像面積率を有するパッチ画像を用いるようにしてもよい。例えば、直前の画像形成処理においてより高い画像面積率の画像が形成されていた場合には、パッチ画像の画像面積率を低下させ、逆に、直前の画像形成処理においてより低い画像面積率の画像が形成されていた場合には、パッチ画像の画像面積率を上昇させることが好ましい。

なお、パッチ画像に基づくトナー像の形成は、画像安定化処理の一部として実施されることもあり、このような点を考慮すると、本実施の形態に従う滑材被膜層の安定化処理において、当該パッチ画像に基づいて形成されたトナー像のカバレッジは、その後の滑材被膜層の安定化処理に反映しないようにすることが好ましい。すなわち、画像形成装置１００の制御部５０は、パッチ画像の画像面積率を、滑材塗布調整機構７の制御に用いる画像面積率から除外することが好ましい。

以上のようなパッチ画像に基づくトナー像の形成およびそれに対する滑材塗布調整機構７の制御を実行することで、滑材被膜層をより安定化させることができる。

（ｄ４：処理手順）
次に、本実施の形態に従う画像形成装置１００における制御手順について説明する。図８は、本実施の形態に従う画像形成装置１００における制御手順を示すフローチャートである。図８に示す各ステップは、典型的には、制御部５０が予めインストールされた制御プログラムを実行することで実行される。

まず、制御部５０は、パッチ画像に基づくトナー像を形成すべき条件が満たされているか否かを判断する（ステップＳ２）。パッチ画像に基づくトナー像を形成すべき条件が満たされている場合（ステップＳ２においてＹＥＳの場合）には、制御部５０は、形成すべきパッチ画像のトナー像に応じたカバレッジを取得し（ステップＳ４）、ステップＳ１０以下の処理を実行する。

これに対して、パッチ画像に基づくトナー像を形成すべき条件が満たされていない場合（ステップＳ２においてＮＯの場合）には、制御部５０は、印刷対象の入力画像が存在するか否かを判断する（ステップＳ６）。印刷対象の入力画像が存在しない場合（ステップＳ６においてＮＯの場合）には、ステップＳ２の処理が繰返される。

印刷対象の入力画像が存在する場合（ステップＳ６においてＹＥＳの場合）には、制御部５０は、印刷対象の入力画像のカバレッジを取得し（ステップＳ８）、ステップＳ１０以下の処理を実行する。

ステップＳ１０において、制御部５０は、取得したカバレッジに応じて、滑材塗布調整機構７のトナー回収機能でのトナー回収能力を決定し（ステップＳ１０）、決定したトナー回収能力に応じて、回収ブラシ７０の回転速度、回転方向、バイアス電圧などを調整する（ステップＳ１２）。すなわち、制御部５０は、感光体１上で形成されるトナー像の画像面積率（カバレッジ）を取得するステップ（ステップＳ４，Ｓ８）を実行し、続いて、取得された画像面積率が高いほど、滑材塗布調整機構７により多くのトナーを回収するように制御する（ステップＳ１２）。逆に言えば、制御部５０は、取得された画像面積率が低いほど、滑材塗布調整機構７によるトナーの回収を抑制するように制御する。

最終的に、制御部５０は、画像面積率に応じたパッチ画像に基づくトナー像、または、入力画像に応じたトナー像についての、画像形成処理を実行する（ステップＳ１４）。そして、処理は終了する。図８に示す処理は、所定周期で繰返し起動されることになる。

＜Ｅ．第１の構成例に対する効果確認結果＞
上述した本実施の形態に従う画像形成装置１００（第１の構成例）での感光体１表面に形成される滑材被膜層を安定化させる効果を確認するいくつかの実験（実施例１〜３および比較例１〜２）を行なった結果を以下に示す。

具体的な装置構成としては、実施例および比較例ともに、図５および図６に示す、第１の構成例に従うイメージングユニットに沿って、感光体１、現像装置４、中間転写装置５、滑材塗布調整機構７（滑材塗布機能およびトナー回収機能）、クリーニングブレード等を以下のように設定した。ベースとなる画像形成装置としては、コニカミノルタ社製デジタル印刷システム「ｂｉｚｈｕｂ ＰＲＥＳＳ Ｃ１０７０」をベースとした実験機を用いた。

（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よりなる厚さ２５μｍ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１は、４００ｍｍ／ｓｅｃで回転させた。

（２）現像装置４
現像装置４としては、線速度６００ｍｍ／ｍｉｎで回転駆動される現像スリーブを有し、この現像スリーブに感光体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なわれるものを用いた。

トナーとしては、トナーとトナーを帯電するためのキャリアとを含む二成分系の現像剤を用いた。トナー粒子としては、乳化重合法により製造された、体積平均粒径が６．５μｍのものを用いた。トナー粒子には負帯電性を付与している。トナーには、シリカおよびチタニアといった微粒子が外添処理されたものを用いた。

（３）中間転写装置５
中間転写体６としては、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構成を用いた。

（４）滑材塗布調整機構７（滑材塗布機能）
塗布ブラシ７４としては、導電性ナイロン繊維（抵抗１０^８Ω、太さ２０μｍ、繊維密度３．０×１０^８本／ｍ^２）からなる、ブラシ毛長さが３ｍｍの導電性ファーブラシを用いてロール状に形成した。塗布ブラシ７４のローラー径をφ１４ｍｍに構成した。塗布ブラシ７４に対して、固形滑材を圧縮バネでできた押圧部材により押圧保持するように構成した。また、固形滑材としては、金属石鹸の粉体を溶融整形したものを用い、金属石鹸としては、ステアリン酸亜鉛を用いた。

塗布ブラシ７４の回転方向は、感光体１の回転方向に対して逆方向（カウンター）に設定し、感光体１の回転速度に対する塗布ブラシ７４の回転速度の比である相対速度θ２を標準として０．５に固定した。

（５）滑材塗布調整機構７（滑材塗布機能）
回収ブラシ７０としては、導電性ナイロン繊維（抵抗１０^８Ω、太さ２０μｍ、繊維密度３．０×１０^８本／ｍ^２）からなる、ブラシ毛長さが３ｍｍの導電性ファーブラシを用いてロール状に形成した。回収ブラシのローラー径をφ１４ｍｍに構成した。

回収ブラシ７０の回転方向は、感光体１の回転方向に対して同方向（ウィズ）に設定し、感光体１の回転速度に対する回収ブラシ７０の回転速度の比である相対速度θ１を０．５〜２．０の範囲で可変させた。

（６）クリーニングブレード８２
クリーニングブレード８２としては、ウレタンゴムよりなる反発弾性率が５０％（２５℃）、ＪＩＳ Ａ硬度が７０°、厚さが２．００ｍｍ、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８２について、感光体１に対する当接荷重が２０Ｎ／ｍ、当接角が１５°となるように設定した。

以下、実施例１〜３および比較例１〜２のそれぞれの実験条件について説明する。
（ｅ１．実施例１および比較例１〜２）
実施例１は、画像面積率（カバレッジ）に応じて、滑材塗布調整機構７の回収ブラシ７０の回転数を制御した場合の効果を検証するための条件設定例である。この実施例１の設定を比較対象の条件設定（比較例１および比較例２）と対比して、以下の表に示す。

実施例１においては、図５に示すイメージングユニット１０の構成において、回収ブラシ７０の回転数をカバレッジの大きさに応じて変化させた。一方、比較例１においては、図５に示すイメージングユニット１０の構成において、回収ブラシ７０の回転数をカバレッジの大きさにかかわらず一定にした。また、比較例２においては、回収ブラシ７０を用いていない。

いずれの場合も、回収ブラシ７０の回転方向は、感光体１と同方向に設定し、回収ブラシ７０にはバイアス電圧として＋２００Ｖを印加した。

（ｅ２．実施例２）
実施例２は、画像面積率（カバレッジ）に応じて、滑材塗布調整機構７の回収ブラシ７０の回転方向および回転数を制御した場合の効果を検証するための条件設定例である。この実施例２の設定を以下の表に示す。上述の実施例１と同様に、回収ブラシ７０にはバイアス電圧として＋２００Ｖを印加した。

（ｅ３．実施例３）
実施例３は、画像面積率（カバレッジ）に応じて、滑材塗布調整機構７の回収ブラシ７０に印加するバイアス電圧を制御した場合の効果を検証するための条件設定例である。この実施例３の設定を以下の表に示す。回収ブラシ７０の回転方向は、感光体１と同方向に設定し、感光体１の回転速度に対する相対速度θ１を１．４に固定した。

（ｅ４．画像評価結果）
以上のような条件設定された実施例１〜３および比較例１〜２の各々について、画像面積率（カバレッジ）の異なる４種類の画像をそれぞれ連続通紙させるとともに、通紙枚数がそれぞれ１０，５００，２０００枚になった時点で、画像ノイズを以下に示す２項目の観点から評価した。

（１）温度１０℃、相対湿度２０％環境における、クリーニング不良に起因する画像上の画像ノイズの有無（目視）
（２）通紙後に画像面積率７０％のハーフ画像を１枚印刷したときの印刷結果に現れる粒状の濃度ムラの有無（目視）
これらの２項目を総合して、ＯＫまたはＮＧで評価した。「ＯＫ」は、クリーニング不良に起因する画像ノイズおよび粒状の濃度ムラがいずれも発生していない状態を意味し、「ＮＧ」は、クリーニング不良に起因する画像ノイズ、および、粒状の濃度ムラのいずれかが発生している状態を意味する。以下、実施例１〜３および比較例１〜２の各々についての実験結果を示す。

（ｅ５．小括）
上表によれば、実施例１〜３は、いずれも通紙枚数が大きくなっても（２０００枚に到達した場合であっても）、クリーニング不良に起因する画像ノイズ、および、粒状の濃度ムラのいずれも発生しておらず、良好な状態が維持できていることが分かる。

これに対して、比較例１においては、通紙枚数が２０００に到達した時点で、画像面積率（カバレッジ）が１％である画像については不具合が発生しており、また、比較例２においては、通紙枚数が２０００に到達した時点で、画像面積率（カバレッジ）が１％、５％、１０％といった低カバレッジの画像については不具合が発生していることが分かる。

すなわち、本実施の形態に従う滑材被膜層の安定化制御を実装することで、従来の構成に比較して、顕著な作用効果が得られていることが分かる。

＜Ｆ．第２の構成例＞
次に、上述したような本実施の形態における解決手段を具現化した別の実施例として、第２の構成例に従うイメージングユニット１０Ａについて例示する。

図９は、本実施の形態に係る第２の構成例に従うイメージングユニット１０Ａの概略構成を示す模式図である。図１０は、図９に示すイメージングユニット１０Ａでのトナーおよび滑材の挙動を説明する模式図である。

図９および図１０には、トナーを回収する機能（トナー回収機能）および滑材を塗布する機能（滑材塗布機能）を兼ねる滑材塗布調整機構７Ａを実装した例を示す。具体的には、イメージングユニット１０Ａは、図中Ａ方向に沿って上流側から順に、滑材塗布装置７２Ａおよびクリーニング装置８（クリーニングブレード８２および搬送スクリュー８４）が配置されている。

滑材塗布調整機構７Ａは、トナー回収機能を兼ねた、滑材塗布装置７２Ａを有する。滑材塗布装置７２Ａは、感光体１に当接して回転する塗布ブラシ７４Ａと、塗布ブラシ７４Ａに圧接する固形滑材７５Ａとから構成される。塗布ブラシ７４Ａが回転して、固形滑材７５Ａの一部を削り取るとともに、固形滑材７５Ａから削り取られた滑材粉を感光体１に搬送することで、感光体１表面に供給する。図９および図１０に示す構成例においては、クリーニング装置８のクリーニングブレード８２が滑材に対する固定化機構を兼ねる。すなわち、滑材塗布装置７２Ａにより供給される滑材（固形滑材７５から削り取られた滑材粉）はクリーニングブレード８２により、感光体１上で引き伸ばされて製膜されることで、感光体１表面に滑材被膜層が形成される。

滑材塗布装置７２Ａが滑材を感光体１に塗布する際には、感光体１が塗布ブラシ７４Ａに当接して回転することで、感光体１上に存在するトナーの一部が回収されることになる。図１０に示すように、塗布ブラシ７４Ａが感光体１に当接して回転することにより、感光体１上にあるトナーの一部が回収されることになる。

図９に示すように、第２の構成例に従う滑材塗布調整機構７Ａは、感光体１に滑材を塗布するとともに、トナーを回収するための当接部材としての塗布ブラシ７４Ａを有する。なお、塗布ブラシ７４Ａではなく、塗布ローラーであってもよい。

この塗布ブラシ７４Ａによるトナー回収能力の調整は、典型的には、当接部材である塗布ブラシ７４Ａの回転速度および回転方向の少なくとも一方を変化させることで行なうことができる。

すなわち、図９および図１０に示す第２の構成例に従うイメージングユニット１０Ａにおいては、滑材塗布装置７２Ａ（滑材塗布機能）がトナーを回収する機能（トナー回収機能）を兼ねるので、形成された画像のカバレッジに応じて、塗布ブラシ７４Ａの回転数および／または回転方向を変更することで、滑材塗布量およびトナー回収量を制御できる。

（１）カバレッジが低い場合（低カバレッジ時）
滑材塗布装置７２Ａの塗布ブラシ７４Ａの回転数を低減して、トナー回収能力を抑制する。塗布ブラシ７４Ａの回転数の低減に伴って、感光体１に対する滑材の塗布量が減少する。塗布ブラシ７４Ａの回転数を制御しなければ、低カバレッジ時には、感光体１上の滑材量が増加する方向に変化するのに対して、本実施の形態に従う制御を適用することで、滑材塗布量を低減できるとともに、滑材回収速度を高めることができるの、滑材被膜層の厚みを安定化するための相乗効果を得ることができる。

（２）カバレッジが高い場合（高カバレッジ時）
滑材塗布装置７２Ａの塗布ブラシ７４Ａの回転数を増加して、トナー回収能力を増強する。塗布ブラシ７４Ａの回転数の増加に伴って、感光体１に対する滑材の塗布量が増加する。塗布ブラシ７４Ａの回転数を制御しなければ、高カバレッジ時には、感光体１上の滑材量が減少する方向に変化するのに対して、本実施の形態に従う制御を適用することで、滑材塗布量を増加できるとともに、滑材回収速度を下げることができるの、滑材被膜層の厚みを安定化するための相乗効果を得ることができる。

上述の（ｄ２：トナー回収能力の制御）、（ｄ３：パッチ画像に基づくトナー像の形成）、（ｄ４：処理手順）においてそれぞれ説明した内容については、図９および図１０に示す第２の構成例においても同様に適用できるので、ここでは、詳細な説明は繰返さない。

＜Ｇ．第２の構成例に対する効果確認結果＞
上述した本実施の形態に従う画像形成装置１００（第２の構成例）での感光体１表面に形成される滑材被膜層を安定化させる効果を確認する実験（実施例４）を行なった結果を以下に示す。

具体的な装置構成としては、図９および図１０に示す、第２の構成例に従うイメージングユニットに沿って、感光体１、現像装置４、中間転写装置５、滑材塗布調整機構７Ａ、クリーニングブレード等を以下のように設定した。滑材塗布調整機構７Ａの構成を除いて、上述の＜Ｅ．第１の構成例に対する効果確認結果＞において説明した構成と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

実施例４は、画像面積率（カバレッジ）に応じて、滑材塗布調整機構７Ａの塗布ブラシ７４Ａの回転数（感光体１の回転速度に対する相対速度θ２）を制御した場合の効果を検証するための条件設定例である。この実施例４の設定を以下の表に示す。塗布ブラシ７４Ａの回転方向は、感光体１と同方向に設定し、塗布ブラシ７４Ａにはバイアス電圧として＋２００Ｖを印加した。

このような条件設定された実施例４について、上述の＜Ｅ．第１の構成例に対する効果確認結果＞において説明したのと同様の方法で、画像ノイズを評価した。実施例４についての実験結果を示す。

上表によれば、実施例４は、いずれも通紙枚数が大きくなっても（２０００枚に到達した場合であっても）、クリーニング不良に起因する画像ノイズ、および、粒状の濃度ムラのいずれも発生しておらず、良好な状態が維持できていることが分かる。

＜Ｈ．まとめ＞
本実施の形態に従う画像形成装置は、滑材を塗布する機能（滑材塗布機能）およびトナーを回収する機能（トナー回収機能）を有する滑材塗布調整機構を採用するとともに、画像形成時の画像面積率（カバレッジ）に応じてトナー回収機能によるトナー回収能力を調整する。すなわち、カバレッジが高いほどより多くのトナーを感光体１上から回収し、逆に、カバレッジが低いほど感光体１上から回収するトナーの量を低減する。

このような構成および制御を採用することで、画像面積率（カバレッジ）が変化したときでも、感光体上の滑材被膜層の厚み（あるいは、像担持体表面に存在する滑材の量）を安定化でき、画像ノイズのない良好な画像を得るとともに、滑材被膜層が安定化することで、クリーニング性の維持および感光体の長寿命化も期待できる。

また、本実施の形態に従う画像形成装置においては、画像形成動作において、滑材塗布調整機構が通常の動作を行なうのと平行して、感光体上に形成される滑材被膜層の厚み（あるいは、像担持体表面に存在する滑材量）の安定化処理を実行するので、滑材を塗布する動作に影響を与えること、画像形成のタクトタイムなどへ影響を与えるようなことはない。

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 帯電装置、３ 露光装置、４ 現像装置、５ 中間転写装置、６ 中間転写体、７，７Ａ 滑材塗布調整機構、８ クリーニング装置、１０，１０Ａ，１０Ｃ，１０Ｋ，１０Ｍ，１０Ｙ イメージングユニット、１２ 画像形成領域、１２−１〜１２−４ 分割領域、１４，１５，１６ 中間転写体駆動ローラー、２０ 定着装置、２２ 加圧ローラー、２４ 加熱ローラー、３０ 送出ローラー、３２，３４ 搬送経路、４２ 現像スリーブ、５０ 制御部、７０ 回収ブラシ、７２，７２Ａ 滑材塗布装置、７４，７４Ａ 塗布ブラシ、７５，７５Ａ 固形滑材、７６ 押圧部材、７８ 固定化ブレード、８２ クリーニングブレード、８４ 搬送スクリュー、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 給紙部、Ｓ 媒体。

Claims (13)

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装置と、
   前記トナー像を被転写媒体に転写する転写装置と、
   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装置と、
   前記像担持体上に滑材を塗布するとともに、前記クリーニング装置の上流側において前記像担持体上に存在するトナーを回収する滑材塗布調整手段と、
   前記滑材塗布調整手段を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、
   前記像担持体上で形成されるトナー像の画像面積率が高いほど、前記滑材塗布調整手段により多くのトナーを回収するように制御することで、前記クリーニング装置を通過する前記像担持体上に存在するトナー量を均一化し、
   予め定められた条件が成立すると、前記像担持体上に、直前の画像形成処理において形成された画像の画像面積率に応じたパッチ画像に基づくトナー像を形成するとともに、前記パッチ画像に対応するトナー像に対して、前記滑材塗布調整手段の制御を実行し、
   直前の画像形成処理において形成された画像の画像面積率が高いほど、画像面積率の低いパッチ画像に基づくトナー画像を形成し、
   直前の画像形成処理において形成された画像の画像面積率が低いほど、画像面積率の高いパッチ画像に基づくトナー画像を形成する、画像形成装置。
2. 前記予め定められた条件は、前記画像形成装置の電源投入時、入力画像に対する画像形成実行前、入力画像に対する画像形成実行後の少なくとも１つを含む、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記予め定められた条件は、前記像担持体の総使用時間、前記現像装置の総使用時間、前記画像形成装置での画像形成が実行されずに放置されていた時間、前記画像形成装置の設置環境の少なくとも１つに基づいて決定される、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記パッチ画像の画像面積率を、前記滑材塗布調整手段の制御に用いる画像面積率から除外する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、
   前記画像面積率が高いほど、前記滑材塗布調整手段によるトナーの回収能力がより高まるよう制御するとともに、
   前記画像面積率が低いほど、前記滑材塗布調整手段によるトナーの回収能力がより低くなるよう制御する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記滑材塗布調整手段は、
   前記像担持体に滑材を塗布するための第１の当接部材と、
   前記像担持体上に存在するトナーを回収するための第２の当接部材とを含む、請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記第２の当接部材は、ブラシおよびローラーの少なくとも一方で構成され、
   前記制御手段は、前記第２の当接部材の回転数および回転方向の少なくとも一方を変更することで、トナーの回収能力を制御する、請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記第２の当接部材は、導電性を有している部材から構成され、
   前記制御手段は、前記第２の当接部材に印加するバイアス電圧の大きさおよび極性の少なくとも一方を変更することで、トナーの回収能力を制御する、請求項６または７に記載
   の画像形成装置。
9. 前記滑材塗布調整手段は、前記像担持体に滑材を塗布するとともに、トナーを回収するための当接部材を含む、請求項５に記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段は、前記当接部材の回転数および回転方向の少なくとも一方を変更することで、トナーの回収能力を制御する、請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記制御手段は、トナー像の画像面積率として、前記像担持体上の画像形成領域全体での平均画像面積率を用いる、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記制御手段は、前記像担持体の主走査方向に沿って複数の領域に分割した各領域の画像面積率の最低値を画像面積率として採用する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 画像形成装置における制御方法であって、前記画像形成装置は、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装置と、前記トナー像を被転写媒体に転写する転写装置と、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装置と、前記像担持体上に滑材を塗布するとともに、前記クリーニング装置の上流側において前記像担持体上に存在するトナーを回収する滑材塗布調整手段とを備え、前記制御方法は、
    前記像担持体上で形成されるトナー像の画像面積率を取得するステップと、
    前記取得された画像面積率が高いほど、前記滑材塗布調整手段により多くのトナーを回収するように制御することで、前記クリーニング装置を通過する前記像担持体上に存在するトナー量を均一化するステップと、
    予め定められた条件が成立すると、前記像担持体上に、直前の画像形成処理において形成された画像の画像面積率に応じたパッチ画像に基づくトナー像を形成するとともに、前記パッチ画像に対応するトナー像に対して、前記滑材塗布調整手段の制御を実行するステップとを備え、
    直前の画像形成処理において形成された画像の画像面積率が高いほど、画像面積率の低いパッチ画像に基づくトナー画像が形成され、
    直前の画像形成処理において形成された画像の画像面積率が低いほど、画像面積率の高いパッチ画像に基づくトナー画像が形成される、制御方法。

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