(57)【要約】 【課題】迅速かつ簡易な構成でブレードめくれを検知することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】本発明の画像形成装置は、像担持体と、像担持体の表面の異物を除去する可撓性のクリーニングブレードと、像担持体を帯電する帯電手段と、帯電手段に電圧を印加する電源と、電源から像担持体へ流れる電流を検出する電流検出手段と、制御手段と、を備える。制御手段は、帯電手段による帯電中に、電流検出手段により検出された電流が閾値を下回った場合は、クリーニングブレードに異常が発生したと判断する。【選択図】図４
2020149025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体の表面の異物を除去する可撓性のクリーニングブレードと、
前記像担持体を帯電する帯電手段と、
前記帯電手段に電圧を印加する電源と、
前記電源から前記像担持体へ流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記帯電手段による帯電中に、前記電流検出手段により検出された電流が閾値を下回った場合は、前記クリーニングブレードに異常が発生したと判断する制御手段と、を備える、
画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記電流検出手段により検出された電流が所定期間にわたって連続して前記閾値を下回った場合にのみ、前記クリーニングブレードに異常が発生したと判断する、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記クリーニングブレードに異常が発生したと判断した場合、印刷動作を停止する制御を行う、
請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、印刷動作を停止する制御を行った後、前記クリーニングブレードに異常が発生したことをユーザに報知する制御を行う、
請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体は感光体ドラムであり、
前記制御手段は、印刷動作を停止する制御を行った後、前記感光体ドラムを逆回転させる制御を行う、
請求項３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置においては、像担持体である感光体ドラム上に形成された静電潜像がトナーによって顕像化され、この顕像化された像が転写紙などの記録媒体に転写された後、定着装置で加圧・加熱されることにより記録媒体に定着される。転写後の感光体ドラムの表面に付着した残留トナーは、可撓性のクリーニングブレードの先端部を感光体ドラムの表面に当接させることにより除去される。
【０００３】
クリーニングブレードの先端部が反転して接触状態が悪化する、いわゆるブレードめくれが発生すると、感光体ドラムと、感光体ドラムを帯電する帯電ローラとの間にブレードが挟まり、帯電不良となる。例えば特許文献１には、ブレードめくれによるトルク上昇で感光体軸と感光体素管の間の接着層を剥離させることで、ブレードめくれ発生時に感光体の回転を抑制し、全ベタ画像の出力を防止する技術が開示されている。また、例えば特許文献２には、ブレードめくれにより摩擦力増大により、クリーニングブラケットの位置が変化するのをレーザ変位計により検出し、めくれを検知した際にブレードの位置を変更し、かつ、潤滑剤を塗布する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術においては、迅速かつ簡易な構成でブレードめくれを検知することは困難であった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、迅速かつ簡易な構成でブレードめくれを検知することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、像担持体と、前記像担持体の表面の異物を除去する可撓性のクリーニングブレードと、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段に電圧を印加する電源と、前記電源から前記像担持体へ流れる電流を検出する電流検出手段と、前記帯電手段による帯電中に、前記電流検出手段により検出された電流が閾値を下回った場合は、前記クリーニングブレードに異常が発生したと判断する制御手段と、を備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、迅速かつ簡易な構成でブレードめくれを検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態の電子写真プロセスの全体構成を説明するための図である。
【図２】図２は、実施形態の画像形成装置の要部に関するハードウェア構成を示す図である。
【図３】図３は、実施形態の制御基板のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図４】図４は、実施形態の制御基板が有する機能の一例を示す図である。
【図５】図５は、実施形態のブレードめくれ発生時の概要を説明するための図である。
【図６】図６は、正常時の帯電バイアスと、帯電電流との関係の一例を示す図である。
【図７】図７は、異常時の帯電バイアスと、帯電電流との関係の一例を示す図である。
【図８】図８は、実施形態の制御基板の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る画像形成装置の実施形態を詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態の電子写真プロセスの全体構成を説明するための図である。本実施形態の画像形成装置１は、電子写真プロセスにより画像を形成する装置であり、感光体ドラム２（「像担持体」の一例）と、感光体ドラム２を帯電するための帯電ローラ３（「帯電手段」の一例）と、露光部４と、現像部５と、転写ローラ６と、中間転写ベルト７と、徐電器８と、帯電用の高圧電源１０（「電源」の一例）と、転写用の高圧電源１１と、制御基板２０（「制御手段」の一例）と、を少なくとも備える。
【００１１】
以下、本実施形態における電子写真プロセスについて説明する。帯電用の高圧電源１０により生成された電圧を帯電ローラ３に印加し、感光体ドラム２を一様に帯電する。その後、露光部４により画像信号に応じた露光がなされ、感光体ドラム２の表面に静電潜像が形成される。そして、現像部５によって静電潜像がトナーによって顕像化（現像化）され、感光体ドラム２の表面上にトナー像が形成される。感光体ドラム２上に形成されたトナー像は、転写用の高圧電源１１により生成された電圧が印加された転写ローラ６により中間転写ベルト７に転写される。なお、直接転写方式の場合は、トナー像は用紙等の記録媒体に直接転写される。中間転写ベルト７に転写されたトナー像は２次転写部によって記録媒体に転写され、その後に定着手段で加圧・加熱されることにより、記録媒体に定着される。
【００１２】
徐電器８は、感光体ドラム２の表面の電荷を除去する手段であり、徐電器８により感光体ドラム２の表面の電荷を除去した後に帯電処理を行うことになる。カラー印刷の場合、同様の構成が４つあり、色毎に中間転写ベルト７にトナー像を転写し、その後に２次転写部、定着手段を経て記録媒体にカラー画像が形成される。
【００１３】
なお、図１では図示していないが、転写後の感光体ドラム２の表面に付着した残留トナーは、可撓性のクリーニングブレードの先端部を感光体ドラム２の表面に当接させることにより除去される。
【００１４】
図２は、本実施形態の画像形成装置１の要部に関するハードウェア構成を示す図である。図２に示すように、画像形成装置１は、感光体ドラム２と、帯電ローラ３と、帯電用の高圧電源１０と、制御基板２０と、可撓性のクリーニングブレード３０と、を備える。
【００１５】
帯電用の高圧電源１０は、帯電ローラ３に高電圧を印加する手段であり、帯電バイアス生成部１０１と、帯電電流検知部１０２と、を備える。
【００１６】
帯電バイアス生成部１０１は、帯電ローラ３に印加する高電圧を生成する。帯電バイアス生成部１０１は、制御基板２０から送られてくる制御信号に含まれるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号に従った大きさおよびタイミングの電圧（帯電バイアス）を出力する。
【００１７】
帯電電流検知部１０２は、「電流検出手段」の一例であり、電源１０から感光体ドラム２へ流れる電流を検出する。この例では、帯電電流検知部１０２は検出した電流を信号に変換し、その変換した信号を制御基板２０へ送る。以下の説明では、この信号を、帯電電流ＦＢ信号と称する場合がある。
【００１８】
制御基板２０は、電源１０を制御する手段であり、制御信号（ＰＷＭ信号を含む）を電源１０へ出力する。また、電源１０の帯電電流検知部１０２から帯電電流ＦＢ信号を受け取り、その受け取った帯電電流ＦＢ信号に基づく演算および処理を実行する。つまり、制御基板２０は、帯電電流検知部１０２により検出された電流に基づく演算および処理を実行すると考えてもよい。制御基板２０が有する詳細な機能については後述する。
【００１９】
クリーニングブレード３０は、例えば弾性体などで構成される可撓性の部材であって、感光体ドラム２の表面の異物（典型的には残留トナー）を除去するための手段である。
【００２０】
次に、制御基板２０の構成について説明する。図３は、制御基板２０のハードウェア構成の一例を示す図である。図３に示すように、制御基板２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２０１と、記憶装置２０２と、Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）部２０３と、を備える。なお、制御基板２０が備えるハードウェア要素は図３の例に限られるものでは無く、図３では、最低限のハードウェア要素を例示している。
【００２１】
ＣＰＵ２０１は、画像形成装置１全体の制御を司る。記憶装置２０２は、例えばＣＰＵ２０１が実行するプログラム等の各種データを記憶する不揮発性のメモリ（例えばＲＯＭ（Read Only Memory））、および、ＣＰＵ２０１の作業領域を有する揮発性のメモリ（例えばＲＡＭ（Random Access Memory））などを含んで構成される。Ｉ／Ｆ部２０３は、外部装置（例えば電源１０等）と接続するためのインタフェースである。
【００２２】
図４は、制御基板２０が有する機能の一例を示す図である。なお、図４の例では、本実施形態の要部に関する機能のみを例示しているが、制御基板２０が有する機能はこれらに限られるものではない。図４に示すように、制御基板２０は、判断部２１１、停止制御部２１２、報知制御部２１３、感光体ドラム回転制御部２１４を有する。
【００２３】
判断部２１１は、帯電ローラ３による帯電中に、帯電電流検知部１０２により検出された電流が閾値を下回った場合は、クリーニングブレード３０に異常（例えばブレードめくれ）が発生したと判断する。より具体的には、判断部２１１は、帯電電流検知部１０２により検出された電流が所定期間にわたって連続して閾値を下回った場合にのみ、クリーニングブレード３０に異常が発生したと判断する。
【００２４】
停止制御部２１２は、クリーニングブレード３０に異常が発生したと判断した場合、印刷動作を停止する制御を行う。報知制御部２１３は、印刷動作を停止する制御を行った後、クリーニングブレード３０に異常が発生したことをユーザに報知する制御を行う。感光体ドラム回転制御部２１４は、印刷動作を停止する制御を行った後、感光体ドラム２を逆回転させる制御を行う。
【００２５】
以上に説明した制御基板２０が有する判断部２１１、停止制御部２１２、報知制御部２１３、感光体ドラム回転制御部２１４の各々の機能は、図３に示すＣＰＵ２０１が記憶装置２０２に格納されたプログラムを実行することにより実現される。ただし、これに限らず、例えば上述した各部の機能の一部または全部を専用のハードウェア回路（例えば半導体集積回路等）で実現することもできる。
【００２６】
図５は、ブレードめくれ発生時の概要を説明するための図である。上述したように、クリーニングブレード３０は、感光体ドラム２の表面に付着した異物を除去するために使用され、掻き取る性能を上げるために、感光体ドラム２の回転方向とは逆向きに配置されることが多い。この場合、クリーニングブレードが形状を維持しようとする弾性力より、感光体ドラム２の回転に連れまわることで発生する摩擦力が上回ると、クリーニングブレード３０が感光体ドラム２の回転方向へとめくれる（ブレードめくれ）。この際、めくれたクリーニングブレード３０が帯電ローラ３と感光体ドラム２との間に挟まると、帯電ローラ３からの帯電バイアスが感光体ドラム２へ適切に印加されず、帯電不良が発生し、全面ベタ画像が出力される。これにより、ユーザの意図しない画像が出力されるだけでなく、定着部に多量のトナーが搬送されることにより定着部が故障し、機内にトナーが飛散してしまう。
【００２７】
図６は、正常時（ブレードめくれが発生していないとき）の帯電バイアスと、帯電電流ＦＢ信号の一例を示す図である。図７は、ブレードめくれが発生したときの帯電バイアスと、帯電電流ＦＢ信号の一例を示す図である。
【００２８】
図６に示すように、正常時は、帯電バイアス印加期間中は帯電ローラ３から感光体ドラム２へ電流（帯電電流）が流れる。一方、図７に示すように、ブレードめくれが発生した場合は、帯電ローラ３と感光体ドラム２との間にゴム製のクリーニングブレード３０が挟まることで絶縁状態となり、帯電電流が流れなくなる。
【００２９】
ここで、図７に示すように、ブレードめくれが発生している場合、帯電電流ＦＢ信号は閾値（Ｖｆｂ＿ｔｈ）を下回るとする。また、判断部２１１は、誤検知防止として、例えば１０ｍｓおきにポーリングし、１０回連続で帯電電流ＦＢ信号の値が閾値Ｖｆｂ＿ｔｈを下回ったとき、ブレードめくれが発生したと判断する。この場合、時刻ｔ１でブレードめくれが発生してから１００ｍｓ後（時刻ｔ２）には印刷動作を停止することが可能になる。これにより、局所的に連続で帯電バイアスが印加されるのを最小限に抑制でき、感光体ドラム２の劣化を防止できる。また、検知直後に印刷動作を停止することで、ユーザの印刷情報の消失も防げる。
【００３０】
図８は、制御基板２０の動作例を示すフローチャートである。図８に示すように、判断部２１１は、帯電バイアス印加中であるか否かを判断する（ステップＳ１）。例えば判断部２１１は、電源１０に出力した制御信号（ＰＷＭ信号）に基づいて、ステップＳ１の判断をすることができる。
【００３１】
ステップＳ１の結果が肯定の場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、判断部２１１は、電源１０から受け取った帯電電流ＦＢ信号の値が所定期間にわたって連続して閾値Ｖｆｂ＿ｔｈを下回ったか否かを判断する（ステップＳ２）。上述したように、この例では、判断部２１１は１０ｍｓおきにポーリングし、１０回連続で帯電電流ＦＢ信号の値が閾値Ｖｆｂ＿ｔｈを下回ったか否かを判断する。一方、ステップＳ１の結果が否定の場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、処理は終了する。
【００３２】
ステップＳ２の結果が肯定の場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、停止制御部２１２は、印刷動作を停止する制御を行う（ステップＳ３）。次に、報知制御部２１３は、ブレードめくれが発生したことをユーザに報知する制御を行う（ステップＳ４）。次に、感光体ドラム回転制御部２１４は、感光体ドラム２を逆回転させる制御を行う（ステップＳ５）。なお、ステップＳ４およびステップＳ５の処理の順番は任意であり、同時であってもよいし、ステップＳ５の処理がステップＳ４の処理よりも先に行われる形態であってもよい。
【００３３】
以上に説明したように、本実施形態では、帯電ローラ３による帯電中に、帯電電流検知部１０２により検出された電流が閾値Ｖｆｂ＿ｔｈを下回った場合は、クリーニングブレード３０に異常が発生（ブレードめくれが発生）したと判断する。これにより、迅速かつ簡易な構成でブレードめくれを検知することができる。より具体的には、本実施形態では、帯電電流検知部２１２により検出された電流が所定期間にわたって連続して閾値Ｖｆｂ＿ｔｈを下回った場合にのみに、ブレードめくれが発生したと判断し、印刷動作を停止する。これにより、局所的に連続で帯電バイアスが印加されるのを最小限に抑制でき、感光体ドラム２の劣化を防止できる。また、検知直後に印刷動作を停止することで、ユーザの印刷情報の消失も防げる。
【００３４】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【００３５】
また、上述の制御基板２０で実行されるプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよいし、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。また、各種プログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１      画像形成装置
２      感光体ドラム
３      帯電ローラ
４      露光部
５      現像部
６      転写ローラ
７      中間転写ベルト
８      除電器
１０    帯電用の電源
１１    転写用の電源
２０    制御基板
３０    クリーニングブレード
２１１  判断部
２１２  停止制御部
２１３  報知制御部
２１４  感光体ドラム回転制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３７】
【特許文献１】特開２０１４−０８５４４１号公報
【特許文献２】特開２００６−１３３５３８号公報
【図１】
2020149025.tif 000003
【図２】
2020149025.tif 000004
【図３】
2020149025.tif 000005
【図４】
2020149025.tif 000006
【図５】
2020149025.tif 000007
【図６】
2020149025.tif 000008
【図７】
2020149025.tif 000009
【図８】
2020149025.tif 000010