(57)【要約】【課題】クリーニング不良、ブレードのめくれや欠けなどの発生を抑制しクリーニング効果の高いクリーニング装置を提供する。【解決手段】本発明のクリーニング装置は、正転する回転体１，１５，２５の表面に当接してトナーを除去するクリーニング部材６，３１，２６と、回転体１，１５，２５との間の挟み込みを検知する。クリーニング装置は、挟み込みが検知された場合に回転体１，１５，２５を逆転するための信号を出力する。【選択図】  図１
2020086392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正転する回転体の表面に当接して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と前記回転体との間の挟み込みを検知するための検知部材と、を具備し、
前記検知部材によって挟み込みが検知された場合に前記回転体を逆転するための信号を出力するクリーニング装置。
【請求項２】
前記クリーニング部材は、導電性を有し、
前記検知部材は、前記クリーニング部材に電流または電圧を供給し、前記クリーニング部材の電流値または電圧値に基づいて挟み込みを検知する、
請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記検知部材は、前記回転体の正転時における前記クリーニング部材の振動に基づいて挟み込みを検知する請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記検知部材は、前記回転体と前記クリーニング部材との当接部から前記回転体の正転時における前記表面の移動方向の下流側に配置される電極と前記表面との間に発生する静電容量に基づいて挟み込みを検知する請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記クリーニング部材は、回転するブラシであり、
前記検知部材は、前記ブラシの駆動トルクに基づいて挟み込みを検知する請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
前記回転体を逆転させた後、その逆転前の位置まで前記回転体を正転させる請求項１〜５のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項７】
前記回転体の逆転およびその逆転前の位置までの前記回転体の正転を所定の回数繰り返して実行する請求項６に記載のクリーニング装置。
【請求項８】
回転体と、
前記回転体上のトナーを転写体に転写する転写部材と、
請求項１〜７のいずれか１項に記載のクリーニング装置と、
所定のタイミングにおいて前記クリーニング装置から前記回転体を逆転するための信号を受信した場合に前記回転体を逆転する制御部材と、
を具備する画像形成装置。
【請求項９】
正転する回転体のトナーを前記回転体の表面に当接させたクリーニング部材によって除去するクリーニング方法であって、
前記クリーニング部材と前記回転体との間の挟み込みを検知するステップと、
挟み込みが検知された場合に前記回転体を逆転するための信号を出力するステップと、
を具備するクリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーニング装置、画像形成装置およびクリーニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置においては、像担持体上の転写残トナーを除去するクリーニングブレードなどのクリーニング部材と像担持体との間に、紙粉、塵、毛髪などの異物が挟み込んでしまうことがある。
【０００３】
たとえば、特許文献１に記載の画像形成装置は、クリーニング部材と像担持体との間に挟み込んだ異物を、像担持体を逆転動作させることによって除去する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、異物の除去を目的とする像担持体の逆転動作を、印刷終了時などの所定のタイミング毎に実施した場合、異物が挟み込んでいないにも関わらず、像担持体を逆転動作させることによる弊害を生じさせるおそれがある。たとえば、クリーニングブレードのエッジ部に溜まっているトナー塊が逆転動作によってエッジ部から離れず、そのトナー塊を正転動作時に除去し切れないためクリーニング不良を発生させるおそれがある。また、たとえば、逆転動作によって潤滑性のあるトナーがエッジ部から離れた後の正転動作時における、当初のクリーニングによって潤滑性が低下している像担持体表面の再度のクリーニングによるブレードのめくれや欠けを発生させるおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、クリーニング不良、ブレードのめくれや欠けなどの発生を抑制しクリーニング効果の高いクリーニング装置、画像形成装置およびクリーニング方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明のクリーニング装置は、正転する回転体の表面に当接して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と前記回転体との間の挟み込みを検知するための検知部材とを具備し、前記検知部材によって挟み込みが検知された場合に前記回転体を逆転するための信号を出力する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、クリーニング不良、ブレードのめくれや欠けなどの発生を抑制し、クリーニング効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成の一例を示す図。
【図２】ベルト構成の２次転写ユニットを適用した場合における画像形成装置の概略構成の一例を示す図。
【図３】クリーニング装置に関わる画像形成装置の機能構成の一例を示すブロック図。
【図４】画像形成装置が備える、クリーニング部材と像担持体との間の異物の挟み込みを検知する機構の第１例を説明するための図。
【図５】図４に示される第１例の機構で異物の挟み込みを検知するロジックを説明するための図。
【図６】図４に示される第１例の機構を他のクリーニング部材と他の像担持体との間の異物の挟み込みの検知に適用した場合の一例を示す図。
【図７】図４に示される第１例の機構を他のクリーニング部材と他の像担持体との間の異物の挟み込みの検知に適用した場合の他の一例を示す図。
【図８】画像形成装置におけるクリーニング装置の動作手順を示すフローチャート。
【図９】画像形成装置が備える、クリーニング部材と像担持体との間の異物の挟み込みを検知する機構の第２例を説明するための図。
【図１０】画像形成装置が備える、クリーニング部材と像担持体との間の異物の挟み込みを検知する機構の第３例を説明するための図。
【図１１】画像形成装置が備える、クリーニング部材と像担持体との間の異物の挟み込みを検知する機構の第４例を説明するための図。
【図１２】図１１に示される第４例の機構で異物の挟み込みを検知するロジックを説明するための図。
【図１３】画像形成装置における異物除去のための像担持体の駆動シーケンスの第１パターンを説明するための図。
【図１４】画像形成装置における異物除去のための像担持体の駆動シーケンスの第２パターンを説明するための図。
【図１５】本発明の他の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成の一例を示す図。
【図１６】クリーニング装置に関わる、他の一実施形態に係る画像形成装置の機能構成の一例を示すブロック図。
【図１７】他の一実施形態に係る画像形成装置が備える、クリーニング部材と像担持体との間の異物の挟み込みを検知する機構の第１例を説明するための図。
【図１８】他の一実施形態に係る画像形成装置が備える、クリーニング部材と像担持体との間の異物の挟み込みを検知する機構の第２例を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、実施形態に係る画像形成装置の概略構成の一例を示す図である。図１には、この画像形成装置が、画像形成部と給紙部とを備えるプリンタまたはファクシミリなどとして実現されている場合の一例が示されている。これに限らず、この画像形成装置は、たとえば、スキャナ部や原稿搬送部などをさらに備えた、複写機としても機能する複合機などとしても実現され得る。
【００１０】
図１中、符号１は、像担持体である感光体ドラムを示している。円筒形の感光体ドラム１は、基本的には、矢印の方向に回転する（正転動作）。感光体ドラム１は、矢印とは逆の方向に回転することもできる（逆転動作）。
感光体ドラム１の表面には、帯電手段であるローラ形状の帯電器２が圧接されている。帯電器２は、感光体ドラム１の回転によって従動回転する。感光体ドラム１は、高圧電源によって、直流電圧（ＤＣ）あるいは直流電圧（ＤＣ）に交流電圧（ＡＣ）が重畳されたバイアスが帯電器２から印加されることで、その表面が一様に帯電される。なお、ここでは、帯電器２がローラ形状である例を示しているが、帯電方式として、たとえばワイヤ放電タイプも適用可能である。
【００１１】
続いて、感光体ドラム１は、潜像形成手段である露光部材３によって、その表面に画像情報が露光される。これによって、感光体ドラム１の表面に静電潜像が形成される。この露光工程は、レーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナやＬＥＤ（発光ダイオード）などで行われる。
【００１２】
図１中、符号４は、現像手段である現像器を示している。現像器４は、高圧電源から供給される所定の現像バイアスによって、感光体ドラム１上の静電潜像をトナー像として顕像化する。現像器４には、トナーが収納される。
図１中、符号１０は、プロセスユニットを示している。プロセスユニット１０は、前述した感光体ドラム１、帯電器２および現像器４と、後述する、内部に感光体クリーニングブレード６を備える感光体クリーニングユニット７とが一体化されたユニットである。プロセスユニット１０は、並列に４個配設される。フルカラー画像形成時は、ブラック、シアン、マゼンタおよびイエローの各色の可視像が、各プロセスユニット１０に当接される転写ベルト１５の搬送移動方向に順次重ね転写されることで、フルカラー画像が形成される。なお、ここでは、４個のプロセスユニット１０が転写ベルト１５の上側に配設される例を示しているが、それらの一部または全部を転写ベルト１５の下側に配設することも可能である。
【００１３】
クリーニング装置である感光体クリーニングユニット７は、感光体ドラム１に対してカウンタ当接される感光体クリーニングブレード６によって感光体ドラム１上の転写残トナーを掻き取るクリーニングを行う。なお、ここでは、感光体クリーニングユニット７がブレードクリーニング方式を適用する例を示しているが、静電ブラシ方式や静電ローラ方式なども適用可能である。つまり、クリーニング部材として、ブレードのほか、ブラシやローラなどが適用され得る。
【００１４】
像担持体である転写ベルト１５は、転写駆動ローラ２１である２次転写対向ローラ、クリーニング対向ローラ１６、１次転写ローラ５（５_１〜４）およびテンションローラ２０によって張架されている。転写ベルト１５は、駆動モータによって転写駆動ローラ２１を介して回転駆動されるようになっている。なお、プロセスユニット１０と転写駆動ローラ２１の駆動源は、独立・共通どちらでも可能である。図１ではブラック用のプロセスユニット１０と転写駆動ローラ２１の駆動は、同時にＯＮ／ＯＦＦさせる。
したがって、少なくともブラック用のプロセスユニット１０と転写駆動ローラ２１の駆動源は、本体小型化・低コスト化のために共通とする。また、転写ベルト１５の張架機構として、テンションローラ２０をローラ軸両側にてばねにより加圧している。この転写ベルト１５の張架機構に加えて、テンションローラ２０と転写駆動ローラ２１との間にさらにクリーニング対向ローラ１６を設けることによって、この画像形成装置は、後述する転写ベルトクリーニングユニット３２による転写ベルト１５のクリーニング効果を高めている。転写ベルト１５も、感光体ドラム１と同様、逆転動作させることができる。
【００１５】
転写ベルトクリーニングユニット３２は、転写ベルト１５に対してカウンタ当接されるクリーニングブレード３１によって転写ベルト１５上の転写残トナーを掻き取るクリーニングを行うクリーニング装置である。前述した感光体クリーニングユニット７と同様、転写ベルトクリーニングユニット３２も、ブレードクリーニング方式に限らず、静電ブラシ方式や静電ローラ方式なども適用可能である。
【００１６】
クリーニングブレード３１により掻き取られた転写残トナーは、トナー搬送経路を通って中間転写体用廃トナー収納部３３に収納される。
１次転写ローラ５（５_１〜４）は、金属ローラまたは導電性スポンジローラである。１次転写ローラ５（５_１〜４）は、感光体ドラム１に対して転写ベルト１５を介して対向配置される。１次転写ローラ５（５_１〜４）は、単独の高圧電源により所定の１次転写バイアスが印加されることで、感光体ドラム１上のトナー画像を転写ベルト１５に転移させる。１次転写ローラ５（５_１〜４）には、金属ローラ（アルミニウム、ＳＵＳ［ステンレス鋼］）、イオン導電性ローラ（ウレタン＋カーボン分散、ＮＢＲ［ニトリゴム］、ヒドリンゴム）、電子導電タイプのローラ（ＥＰＤＭ［エチレンプロピレンゴム］）などが用いられる。
【００１７】
転写ベルト１５に用いる材質としては、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）などにカーボンブラックなどの導電性材料を分散させ樹脂フィルム状のエンドレスベルトとしたものが用いられる。
【００１８】
転写駆動ローラ２１と転写ベルト１５を介して対向する２次転写ユニット（破線の矩形部分）は、ローラ構成またはベルト構成からなる。図１には、ローラ構成の２次転写ユニットが示されている。
ローラ構成の場合、回転体としての２次転写ローラ２５は、たとえばスポンジ（ゴムまたは合成樹脂）ローラであり、イオン導電性ローラ（ウレタン＋カーボン分散、ＮＢＲ、ヒドリン）や電子導電タイプのローラ（ＥＰＤＭ）などが用いられる。２次転写ローラ２５として金属ローラも適用し得る。図１中、符号２７は、クリーニング装置である２次転写ローラクリーニングユニットを示している。２次転写ローラクリーニングユニット２７は、２次転写ローラ２５に対してカウンタ当接されるクリーニングブレード２６によって転写ベルト１５から転写されてしまった２次転写ローラ２５上のトナーを掻き取るクリーニングを行う。前述した感光体クリーニングユニット７および転写ベルトクリーニングユニット３２と同様、２次転写ローラクリーニングユニット２７も、ブレードクリーニング方式に限らず、静電ブラシ方式や静電ローラ方式なども適用可能である。
【００１９】
図２に、ベルト構成の２次転写ユニット（破線の矩形部分）を適用した場合における画像形成装置の概略構成の一例を示す。
ベルト構成の２次転写ユニットは、２次転写ローラ２５、クリーニングブレード２６を有するクリーニングユニット２７、回転体としての２次転写ベルト２８およびテンションローラ２９から成る。
図２に示されるように、ベルト構成の場合、２次転写ベルト２８が、（バイアスが印加される）２次転写ローラ２５とテンションローラ２９とによって張架されている。２次転写ベルト２８は、駆動モータによって２次転写ローラ２５を介して回転駆動されるようになっている。また、ベルト構成の場合、前述した２次転写ローラクリーニングユニット２７は、２次転写ベルト２８上のトナーを掻き取るクリーニングを行う２次転写ベルトクリーニングユニットとして機能する。２次転写ローラ２５や２次転写ベルト２８も、感光体ドラム１や転写ベルト１５と同様、逆転動作させることができる。また、２次転写ベルト２８のクリーニング効果を高めるために、２次転写ローラ２５の巻き部分にクリーニングブレード２６が配置される。
【００２０】
図１に戻り、画像形成装置の構成の説明を続ける。
たとえば紙などの転写材（転写体）は、転写材カセット２２もしくは手差し口４２にセットされる。これらの転写材は、給紙搬送ローラ２３、レジストローラ対２４などによって、転写ベルト１５表面のトナー画像先端部が２次転写ローラ２５と２次転写対向ローラ２１の間の２次転写位置に到達するタイミングに合わせて給紙される。高圧電源によって所定の２次転写バイアスを２次転写ローラ２５と２次転写対向ローラ２１の間に印加することで、転写ベルト１５上のトナー画像が転写材に転移する。本構成において、給紙は縦型パスをとっている。転写材は、２次転写対向ローラ２１の曲率によって転写ベルト１５から分離される。転写材に転写されたトナー画像は、定着部材４０によって定着された後、排出口４１から排出される。
【００２１】
次に、以上のような構成の画像形成装置におけるクリーニング装置の動作について説明する。図１および図２を参照して説明したように、この画像形成装置は、感光体ドラム１上の転写残トナーを掻き取るクリーニングを行う感光体クリーニングユニット７と、転写ベルト１５上の転写残トナーを掻き取るクリーニングを行う転写ベルトクリーニングユニット３２と、２次転写ローラ２５（または２次転写ベルト２８）上のトナーを掻き取るクリーニングを行う２次転写ローラクリーニングユニット２７との３種類のクリーニング装置を有する。
【００２２】
これらのクリーニング装置がブレードクリーニング方式を適用すると、それらのブレードと、感光体ドラム１、転写ベルト１５、２次転写ローラ２５（または２次転写ベルト２８）などの像担持体との間への、トナー塊、紙粉、塵、繊維、毛髪などの異物の挟み込みを考慮する必要がある。このような異物を除去する手法として、トナーが付着する回転体を逆転動作させる。
【００２３】
異物の挟み込みは、回転体としての像担持体を動作させた場合に発生し得る。このことから、像担持体の動作を伴うたとえば印刷処理の終了時などの所定のタイミング毎に、挟み込んでいる可能性のある異物を除去する目的で、像担持体の逆転動作を必ず実施することは、クリーニング不良、めくれや欠けなどを発生させるリスクを高める。そこで、この画像形成装置におけるクリーニング装置は、異物の挟み込みを検知するための機構を備えて、異物の挟み込みが発生し得る所定のタイミングにおいて異物の挟み込みが検知された場合に像担持体の逆転動作を実行するようにしたものであり、以下、この点について詳述する。
【００２４】
図３は、クリーニング装置に関わる本画像形成装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
図３に示されるように、この画像形成装置は、クリーニング装置に検知部１１０を持ち、Ｉ／Ｏユニット１２０、制御部１３０および各種駆動モータ１４０を、クリーニング装置に関わる機能として有している。
【００２５】
検知部１１０は、クリーニング部材と像担持体との間の状態を検知する。つまり、検知部１１０は、異物の挟み込みによって変化する、感光体クリーニングユニット７の感光体クリーニングブレード６と感光体ドラム１との間の状態、転写ベルトクリーニングユニット３２のクリーニングブレード３１と転写ベルト１５との間の状態、２次転写ローラクリーニングユニット２７のクリーニングブレード２６と２次転写ローラ２５（または２次転写ベルト２８）との間の状態を検知する。検知部１１０は、クリーニング部材と像担持体との間の状態を示す検知データ（信号）をＩ／Ｏユニット１２０に出力する。検知部材である検知部１１０の機構については、その例をいくつか後述する。
【００２６】
Ｉ／Ｏユニット１２０は、たとえば、あらかじめ定められたポートにデータが入力された場合にあらかじめ定められたポートから当該データを出力するといったデータの中継を実行する。このＩ／Ｏユニット１２０を介して、検知部１１０から出力される検知データが制御部１３０へ供給される。
【００２７】
制御部１３０は、画像形成装置内の各コンポーネントを制御する。つまり、制御部１３０は、画像形成装置全体の制御を司るモジュールであり、その一部として、クリーニング装置の制御を実行する。具体的には、制御部材である制御部１３０は、検知部１１０からの検知データに基づき、クリーニング部材と像担持体との間の異物挟み込みを検知し、像担持体の逆転動作を実行する。制御部１３０は、プロセッサやメモリなどを有している。制御部１３０は、メモリに格納される各種プログラムをプロセッサによって実行することによって、たとえば印刷処理などのための各種プログラムの記述に沿った動作を各コンポーネントに行わせる。制御部１３０が制御する各コンポーネントの中に、クリーニング装置に関する各種駆動モータ１４０が含まれる。具体的には、感光体ドラム１、転写ベルト１５、２次転写ローラ２５（または２次転写ベルト２８）を正転動作させ、または、逆転動作させるための駆動モータが含まれる。検知部１１０からの検知データに基づいた制御部１３０による各種駆動モータ１４０の制御についても後述する。
【００２８】
ここで、検知部１１０の機構の第１例について説明する。図４は、感光体クリーニングユニット７の感光体クリーニングブレード６と感光体ドラム１との間の異物の挟み込みを検知する検知部１１０の機構の第１例を説明するための図である。
図４に示されるように、感光体クリーニングブレード６は、ブレードホルダ６ａと、ブレード６ｂとで構成されている。第１例では、まず、たとえばブレード６ｂに導電性のコーティングを施すなどにより、ブレード６ｂに導電性を持たせる（導電性ブレード）。導電性のコーディングを施すことに代えて、導電性を有する素材でブレード６ｂを作成してもよい。また、第１例では、この導電性ブレード６ｂに電流または電圧を供給する。そして、第１例では、導電性ブレード６ｂ上における電流値または電圧値の変化を読み取ることで、ブレード６ｂと感光体ドラム１との間の異物の挟み込みを検知する。図５を参照して、この第１例の機構で異物の挟み込みを検知するロジックについて説明する。
【００２９】
図５中、（Ａ）は、クリーニング部材であるブレード６ｂと像担持体である感光体ドラム１との間に異物が挟み込んでいない状態を示している。一方、（Ｂ）は、ブレード６ｂと感光体ドラム１との間に異物（異物２００）が挟み込んでいる状態を示している。第１例では、異物の挟み込みが電気的抵抗になり、電流がブレード６ｂ側から感光体ドラム１側へと流れにくくなることを利用する。つまり、（Ａ）の状態から（Ｂ）の状態へ移行した場合における電流または電圧の電気的変化を測定器１１１によって読み取り、ブレード６ｂと感光体ドラム１との間の異物の挟み込みを検知する。図３中の「導電性バイアス」は、測定器によって測定される電流または電圧の値を示している。なお、「導電性バイアス」は、検知部１１０の検知対象の一例である。たとえば電圧値を測定する場合、異物の挟み込みが発生していない定常時に測定される値から一定幅を上回る高い値が測定されたならば、異物の挟み込みが発生したと判定する。つまり、閾値を超える高い電圧値が測定された場合、異物の挟み込みを検知する。また、たとえば電流値を測定する場合、異物の挟み込みが発生していない定常時に測定される値から一定幅を下回る低い値が測定されたならば、異物の挟み込みが発生したと判定する。つまり、閾値未満の低い電流値が測定された場合、異物の挟み込みを検知する。
【００３０】
なお、図４および図５では、異物の挟み込みを検知する対象の領域として、感光体クリーニングユニット７の感光体クリーニングブレード６と感光体ドラム１との間を例示している。転写ベルトクリーニングユニット３２のクリーニングブレード３１と転写ベルト１５との間や、２次転写ローラクリーニングユニット２７のクリーニングブレード２６と２次転写ローラ２５（２次転写ユニットがローラ構成の場合。２次転写ユニットがベルト構成の場合は２次転写ベルト２８。以下、同様。）との間についても、同様に、異物の挟み込みを検知することができる。
【００３１】
具体的には、転写ベルトクリーニングユニット３２のクリーニングブレード３１と転写ベルト１５との間の異物の挟み込みの検知においては、図６に示されるように、クリーニングブレード３１を構成するブレードホルダ３１ａとブレード３１ｂとのうちのブレード３１ｂに導電性を持たせて、当該導電性ブレード３１ｂに電流または電圧を印加する。そして、その電流値または電圧値の変化を読み取ることで、ブレード３１ｂと転写ベルト１５との間の異物の挟み込みを検知する。
【００３２】
２次転写ローラクリーニングユニット２７のクリーニングブレード２６と２次転写ローラ２５との間の異物の挟み込みの検知においては、図７に示されるように、クリーニングブレード２６を構成するブレードホルダ２６ａとブレード２６ｂとのうちのブレード２６ｂに導電性を持たせて、当該導電性ブレード２６ｂに電流または電圧を印加する。そして、その電流値または電圧値の変化を読み取ることで、ブレード２６ｂと２次転写ローラ２５（または２次転写ベルト２８）との間の異物の挟み込みを検知する。
【００３３】
次に、図３の異物の挟み込みを検知する検知部１１０からの検知データに基づいた制御部１３０による各種駆動モータ１４０の制御について説明する。
前述したように、クリーニング部材と像担持体との間の異物の挟み込みは、像担持体を動作させた場合に発生し得る。制御部１３０は、像担持体の動作を伴うたとえば印刷処理の終了時などの所定のタイミングにおいて、検知部１１０からの検知データによって異物の挟み込みが検知されたならば、その異物の除去のために像担持体を逆転動作させる。換言すれば、異物の挟み込みが検知されなければ、制御部１３０は、像担持体を逆転動作させない。
像担持体を逆転動作させる場合、具体的には、制御部１３０は、像担持体を逆転させるように各種駆動モータ１４０を制御する。なお、異物の除去を目的とする、逆転動作を含む像担持体の駆動シーケンスにはいくつかのパターンが考えられる。この像担持体の駆動シーケンスについては後述する。
【００３４】
また、像担持体の動作を伴う処理は、印刷処理に限らず、たとえば画像形成装置の電源投入時における初期化処理なども存在し得る。像担持体の逆転動作を実行するか否かを制御部１３０が判定すべき所定のタイミングとして、それらの処理が実行された場合すべてにおいて異物の挟み込みを検知してもよいし、それらの処理の中の特定種の処理が実行された場合において異物の挟み込みを検知してもよい。
【００３５】
また、前述したように、異物の挟み込みは、感光体クリーニングユニット７と感光体ドラム１との間、転写ベルトクリーニングユニット３２と転写ベルト１５との間、２次転写ローラクリーニングユニット２７と２次転写ローラ２５との間で発生し得る。これらのいずれかで異物の挟み込みが発生した場合、像担持体の逆転動作は個別に行われる。なお、各ユニットの駆動源が同一の場合は、クラッチ機構を設け別個に行ってもよく、また、これら全体で逆転動作時間幅に差を設け同期的に実行開始されてもよい。
【００３６】
図８は、図３の制御部１３０によって各種駆動モータ１４０が制御される本画像形成装置におけるクリーニング装置の動作手順を示すフローチャートである。
クリーニング装置は、像担持体の動作を伴う処理（ｊｏｂ）が開始された場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、異物が挟み込んでいるか否かによって変化する、クリーニング部材と像担持体との間の状態（異物状態）を検知する（ステップＳ２）。前述したように、ステップＳ２の対象として、像担持体の動作を伴う処理すべてが設定されてもよいし、それらの処理の中の特定種の処理のみが設定されてもよい。
【００３７】
クリーニング装置は、クリーニング部材と像担持体との間の状態（異物状態）を示す検知データの値が、異物の挟み込みは発生していないと判断できる閾値以下の状態で処理（ｊｏｂ）が終了した場合（ステップＳ３：Ｎｏ、ステップＳ４：Ｙｅｓ）、像担持体の逆転動作（ステップＳ６）を省略する。一方、その検知データの値が、異物の挟み込みが発生していると判断できる閾値を超える状態で処理（ｊｏｂ）が終了した場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ、ステップＳ５：Ｙｅｓ）、クリーニング装置は、像担持体の逆転動作を実行する（ステップＳ６）。
【００３８】
このように、この画像形成装置におけるクリーニング装置は、異物の挟み込みが検知された場合に逆転動作を行うことで、クリーニング不良、めくれや欠けなどの発生を防止し、クリーニング効果を高めることができる。また、その後の正転動作時に生じる駆動ギアの負荷を低減することもできる。
【００３９】
次に、検知部１１０の機構の第２例について説明する。図９は、クリーニング部材と像担持体との間の異物の挟み込みを検知する検知部１１０の機構の第２例を説明するための図である。図９においては、感光体クリーニングユニット７の感光体クリーニングブレード６と、感光体クリーニングブレード６の構成部材であるブレードホルダ６ａおよびブレード６ｃと、感光体ドラム１とを示す。ここでは、この図９を参照して、感光体クリーニングユニット７の感光体クリーニングブレード６と感光体ドラム１との間の状態の検知について説明するが、この第２例は、転写ベルトクリーニングユニット３２のクリーニングブレード３１と転写ベルト１５との間の状態の検知、および、２次転写ローラクリーニングユニット２７のクリーニングブレード２６と２次転写ローラ２５との間の状態の検知にも用いることができる。
【００４０】
第２例では、感光体ドラム１の正転動作時におけるブレードホルダ６ａの振動を振動センサ１１２によって検知する。そして、第２例では、その振動の変化を読み取ることで、ブレード６ｃと感光体ドラム１との間の異物の挟み込みを検知する。具体的には、異物の挟み込みが発生していない定常時の振動からの差分が一定幅を超える振動が検知されたならば、異物の挟み込みが発生したと判定する。つまり、第２例は、クリーニング中に異物が挟み込んだ場合、クリーニングブレード６の振動が変化することに着目して、異物の挟み込みを検知する。
図９の例において、振動センサ１１２は、ブレードホルダ６ａの上面（感光体ドラム１と対向しない側の面）に配置されている。ただし、振動センサ１１２の配置態様は、この例に限られない。他の例として、振動センサ１１２は、ブレードホルダ６ａの下面（感光体ドラム１と対向する側の面）に配置されてもよい。
【００４１】
続いて、検知部１１０の機構の第３例について説明する。図１０は、クリーニング部材と像担持体との間の異物の挟み込みを検知する検知部１１０の機構の第２例を説明するための図である。前述した第２例（図９）と同様、感光体クリーニングユニット７の感光体クリーニングブレード６と感光体ドラム１との間の状態の検知について説明するが、この第３例も、転写ベルトクリーニングユニット３２のクリーニングブレード３１と転写ベルト１５との間の状態の検知、および、２次転写ローラクリーニングユニット２７のクリーニングブレード２６と２次転写ローラ２５との間の状態の検知にも用いることができる。
【００４２】
第３例では、ブレード６ｃにひずみゲージ１１３を取り付ける。そして、第３例では、ひずみゲージ１１３によって、異物が挟み込んだ場合のブレード６ｃのひずみを検知する。つまり、第３例は、挟み込んだ異物によってブレード６ｃがひずむことに着目して、感光体ドラム１との間の異物の挟み込みを検知する。
図１０の例において、ひずみゲージ１１３は、ブレード６ｃの上面（感光体ドラム１と対向しない側の面）に配置されている。ただし、ひずみゲージ１１３の配置態様は、この例に限られない。他の例として、ひずみゲージ１１３は、ブレード６ｃの下面（感光体ドラム１と対向する側の面）に配置されてもよい。
【００４３】
続いて、検知部１１０の機構の第４例について説明する。図１１は、クリーニング部材と像担持体との間の異物の挟み込みを検知する検知部１１０の機構の第４例を説明するための図である。前述した第２例（図９）および第３例（図１０）と同様、感光体クリーニングユニット７の感光体クリーニングブレード６と感光体ドラム１との間の状態の検知について説明するが、この第４例も、転写ベルトクリーニングユニット３２のクリーニングブレード３１と転写ベルト１５との間の状態の検知、および、２次転写ローラクリーニングユニット２７のクリーニングブレード２６と２次転写ローラ２５との間の状態の検知にも用いることができる。
【００４４】
第４例では、ブレード６ｃと感光体ドラム１との当接部（ニップ）下流に静電容量センサ１１４（センサ用の電極）を配置する（図１中の「静電容量センサ」）。ここでの下流は、感光体ドラム１の正転動作時における当該感光体ドラム１の表面の移動方向を前提とする。なお、図１１においては、静電容量センサ１１４がブレード６ｃに取り付けられている例を示しているが、これに限らず、静電容量センサ１１４は、当接部下流の任意の位置に配置することができる。ただし、静電容量センサ１１４は、当接部近傍に配置されることが好ましい。
【００４５】
図１２を参照して、この第４例の機構で異物の挟み込みを検知するロジックについて説明する。
図１２中、（Ａ）は、ブレード６ｃと感光体ドラム１との間に異物が挟み込んでいない状態を示している。一方、（Ｂ）は、ブレード６ｃと感光体ドラム１との間に異物（異物２００）が挟み込んでいる状態を示している。また、（Ｂ）において、符号２０１は、異物２００の挟み込みによってブレード６ｃと感光体ドラム１との間に生じた隙間を通過してしまった転写残トナーを示す。
【００４６】
静電容量センサ１１４は、センサ用の電極と対象物との間に発生する静電容量を測定することによって対象物までの距離を計測する測距センサとして利用することができる。異物２００の挟み込みによって転写残トナー２０１が通過すると、静電容量センサ１１４と感光体ドラム１の表面との間の距離が変化する（距離ｘ1→距離ｘ2）。第４例では、この距離の変化を読み取って、異物の挟み込みを検知する。つまり、第４例は、異物の挟み込みが発生したことによって掻き取り損ねたものと推定される転写残トナーを検知することによって、異物の挟み込みを検知するものである。
【００４７】
なお、検知部１１０の機構は、たとえば、感光体クリーニングユニット７のブレード６ｃと感光体ドラム１との間については第１例を採用し、転写ベルトクリーニングユニット３２のブレード３１ｃと転写ベルト１５との間については第２例を採用するといったように、画像形成装置内において複数種を混在させることも可能である。
次に、異物除去のための像担持体の駆動シーケンスについて説明する。
【００４８】
図１３は、異物除去のための像担持体の駆動シーケンスの第１パターンを説明するための図である。図１３中、縦軸は、像担持体の駆動トルクを示し、横軸は、時間を示している。また、符号３００は、像担持体の駆動トルクの時系列的な変化を示している。
【００４９】
第１パターンは、感光体ドラム１、転写ベルト１５、２次転写ローラ２５（または２次転写ベルト２８）などの像担持体の逆転動作のみを実行するパターンである。
第１パターンでは、像担持体の表面が一定距離逆方向へ移動するように、駆動モータによって像担持体を逆転方向に加速し、かつ、像担持体を惰性で逆転動作させ（ａ１１）、続いて、逆転動作する像担持体をブレーキによって減速する（ａ１２）。このように、第１パターンは、異物除去に必要とされる分だけ像担持体を逆転動作させる。
【００５０】
また、図１４は、異物除去のための像担持体の駆動シーケンスの第２パターンを説明するための図である。図１３と同様、図１４中、縦軸は、像担持体の駆動トルクを示し、横軸は、時間を示している。
第２パターンは、感光体ドラム１、転写ベルト１５、２次転写ローラ２５（または２次転写ベルト２８）などの像担持体を逆転動作するにあたり、さらに、像担持体の表面を像担持体を逆転動作させる前の位置へ戻すための像担持体の正転動作を実行するパターンである。
【００５１】
第２パターンにおいても、まず、像担持体の表面が一定距離逆方向へ移動するように、駆動モータによって像担持体を逆転方向に加速し、かつ、像担持体を惰性で逆転動作させ（ａ２１）、続いて、逆転動作する像担持体をブレーキによって減速する（ａ２２）。これに加えて、第２パターンでは、駆動モータなどにダメージを与えないようにするための待機期間を確保し、（ａ２３）、像担持体の表面が一定距離正方向へ移動するように、駆動モータによって像担持体を正転方向に加速し、かつ、像担持体を惰性で正転動作させ（ａ２４）、続いて、惰性で正転動作する像担持体をブレーキによって減速する（ａ２５）。このように、第２パターンは、異物除去に必要とされる分だけ像担持体を逆転動作させるとともに、像担持体の表面を像担持体を逆転動作させる前の位置へ戻すように、逆転動作させた分だけ像担持体を正転動作させる。
【００５２】
この第２パターンにおいては、像担持体の逆転動作と像担持体の正転動作との組みを複数回繰り返し行ってもよい。この場合、像担持体の正転動作後について、駆動モータなどにダメージを与えないようにするための待機期間を確保する（ａ２６）。
【００５３】
また、この第２パターンにおいては、像担持体を正転動作する際、たとえば印刷処理時などの定常時の像担持体の正転動作と比較して、その表面の移動速度が遅くなるようにしてもよい。たとえば、クリーニングブレードのエッジ部に溜まっていた、逆転動作によってエッジ部から離れたトナー塊が高速でクリーニングブレードのエッジ部に衝突することを防止する。また、単位時間当たりの除去対象となるトナーの量を減らして、このトナー塊が確実に除去されるようにする。
【００５４】
続いて、クリーニング部材としてブレードに代えてブラシが適用された他の一実施形態について説明する。図１５は、当該他の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成の一例を示す図である。
図１５に示されるように、この画像形成装置は、感光体ドラム１上の転写残トナーを掻き取るクリーニングを行う感光体クリーニングユニット７が、前述した感光体クリーニングブレード６に代えて感光体クリーニングブラシ８を備える。また、転写ベルト１５上の転写残トナーを掻き取るクリーニングを行う転写ベルトクリーニングユニット３２は、前述したクリーニングブレード３１に代えてクリーニングブラシ３４を備える。２次転写ローラ２５（または２次転写ベルト２８）上の転写残トナーを掻き取るクリーニングを行う２次転写ローラクリーニングユニット２７は、クリーニングブレード２６に代えてクリーニングブラシ３０を備える。
【００５５】
クリーニング部材としてブラシが適用された場合においても、クリーニング部材と像担持体との間の異物の挟み込みは発生し得る。異物の挟み込みが発生すると、クリーニング不良などを発生させるおそれがある。像担持体を逆転動作させることは、クリーニング部材としてブラシが適用された場合においても、挟み込んだ異物を除去する方法として有効である。
【００５６】
像担持体の逆転動作の実行は、クリーニング部材としてブラシが適用された場合においても、必要最小限度に止めることが好ましい。具体的には、異物の挟みが検知された場合に像担持体の逆転動作が実行されることが好ましい。そこで、次に、クリーニング部材としてブラシが適用された場合における、クリーニング部材と像担持体との間の異物の挟み込みを検知するための機構について、その例をいくつか説明する。
【００５７】
図１６は、クリーニング装置に関わる他の一実施形態に係る画像形成装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
クリーニング部材として回転するブラシを適用した場合においては、クリーニング部材としてブレードを適用した場合（図３参照）と比較して、検知部１１０による検知対象の選択が広がる。具体的には、クリーニング部材として回転するブラシを適用した場合、検知部１１０は、像担持体の表面に当接かつ像担持体に対してカウンタ方向に回転するローラ形状のブラシの駆動トルクを検知し得る（図１６中の「駆動トルク」）。なお、「駆動トルク」は、検知部１１０の検知対象の一例である。
【００５８】
図１７は、他の一実施形態に係る画像形成装置における、クリーニング部材と像担持体との間の異物の挟み込みを検知する検知部１１０の機構の第１例を説明するための図である。
図１７においては、感光体クリーニングユニット７の感光体クリーニングブラシ８と、感光体ドラム１とを示す。ここでは、この図１７を参照して、感光体クリーニングユニット７の感光体クリーニングブラシ８と感光体ドラム１との間の状態の検知について説明するが、この第１例は、転写ベルトクリーニングユニット３２のクリーニングブラシ３４と転写ベルト１５との間の状態の検知、および、２次転写ローラクリーニングユニット２７のクリーニングブラシ３０と２次転写ローラ２５との間の状態の検知にも用いることができる。
【００５９】
第１例では、異物の挟み込みが物理的抵抗になり、ブラシ８の駆動トルクが鈍化することを利用する。つまり、異物の挟み込みが発生していない定常時の状態から異物の挟み込みが発生した異常時の状態へ移行した場合におけるブラシ８の駆動トルクの変化（図１７：ｂ１）を、ブラシを回転させるモータや回転軸のトルクを検出することによって読み取り、ブラシ８と感光体ドラム１との間の異物の挟み込みを検知する。具体的には、異物の挟み込みが発生していない定常時における駆動トルクよりも一定幅低い閾値以下の駆動トルクが計測された場合、異物の挟み込みを検知する。
【００６０】
また、図１８は、他の一実施形態に係る画像形成装置における、クリーニング部材と像担持体との間の異物の挟み込みを検知する検知部１１０の機構の第２例を説明するための図である。前述した第２例（図１７）と同様、感光体クリーニングユニット７の感光体クリーニングブラシ８と感光体ドラム１との間の状態の検知について説明するが、転写ベルトクリーニングユニット３２のクリーニングブラシ３４と転写ベルト１５との間の状態の検知、および、２次転写ローラクリーニングユニット２７のクリーニングブラシ３０と２次転写ローラ２５との間の状態の検知にも用いることができる。
【００６１】
第２例は、ブラシ８に電流または電圧を印加する。つまり、異物の挟み込みが電気的抵抗になり、電流がブラシ８側から感光体ドラム１側へと流れにくくなることを利用して、異物の挟み込みを検知する。具体的には、異物の挟み込みが発生していない定常時の状態から異物の挟み込みが発生した異常時の状態へ移行した場合における電流値または電圧値の変化を測定器１１１によって読み取り、異物の挟み込みを検知する。たとえば電圧を測定する場合、異物の挟み込みが発生していない定常時に測定される値から一定幅を超える高い値が測定されたならば、異物の挟み込みが発生したと判定する。また、たとえば電流値を測定する場合、異物の挟み込みが発生していない定常時に測定される値から一定幅を下回る低い値が測定されたならば、異物の挟み込みが発生したと判定する。
【００６２】
このように、クリーニング部材としてブラシを適用した場合においても、ブラシ８，３４，３０と像担持体１，１５，２５（２８）との間の異物の挟み込みを検知することができる。したがって、異物の挟み込みが検知された場合に、図１３や図１４の駆動シーケンスで、像担持体１，１５，２５（２８）を逆転動作させる。すなわち、異物の挟み込みがある場合に逆転動作を行うことで、クリーニング効果を高め、また、逆転動作時に生じる駆動ギアの負荷を低減することができる。
【００６３】
なお、感光体クリーニングユニット７、転写ベルトクリーニングユニット３２、２次転写ローラクリーニングユニット２７などのクリーニング装置は、クリーニング方式を画像形成装置内で必ずしも統一しなくてもよい。たとえば、感光体クリーニングユニット７においては感光体クリーニングブレード６によって感光体ドラム１上の転写残トナーを掻き取ることとし、転写ベルトクリーニングユニット３２においてはクリーニングブラシ３４によって転写ベルト１５上の転写残トナーを掻き取ることとしてもよい。クリーニング方式の混在に加えて、さらに、前述したように、クリーニング部材と像担持体との間の状態を検知する機構についても複数種を混在させるようにしてもよい。
【００６４】
以上のように、ここで示したいくつかの実施形態の画像形成装置においては、クリーニング部材と像担持体との間の異物の挟み込みが発生し得る、像担持体の動作を伴うたとえば印刷処理の終了時などの所定のタイミングにおいて、異物の挟み込みの検出がある場合に逆転動作を行うことで、クリーニング不良、めくれや欠けなどの発生を防止することができる。
【００６５】
なお、以上のいくつかの実施形態の説明は、発明の範囲を限定することを意図するものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形、変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００６６】
１…感光体ドラム、６…感光体クリーニングブレード、６ａ…ブレードホルダ、６ｂ，６ｃ…ブレード、７…感光体クリーニングユニット、８…感光体クリーニングブラシ、１５…転写ベルト、２５…２次転写ローラ、２６…クリーニングブレード、２６ａ…ブレードホルダ、２６ｂ…導電性ブレード、２７…２次転写ローラクリーニングユニット、２８…２次転写ベルト、３０…クリーニングブラシ、３１…クリーニングブレード、３１ａ…ブレードホルダ、３１ｃ…ブレード、３２…転写ベルトクリーニングユニット、３４…クリーニングブラシ、１１０…検知部、１１１…測定器、１１２…振動センサ、１１３…ひずみゲージ、１１４…静電容量センサ、１２０…Ｉ／Ｏユニット、１３０…制御部、１４０…各種駆動モータ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６７】
【特許文献１】特開２００７−０７９１２６号公報
【図１】
2020086392.tif 000003
【図２】
2020086392.tif 000004
【図３】
2020086392.tif 000005
【図４】
2020086392.tif 000006
【図５】
2020086392.tif 000007
【図６】
2020086392.tif 000008
【図７】
2020086392.tif 000009
【図８】
2020086392.tif 000010
【図９】
2020086392.tif 000011
【図１０】
2020086392.tif 000012
【図１１】
2020086392.tif 000013
【図１２】
2020086392.tif 000014
【図１３】
2020086392.tif 000015
【図１４】
2020086392.tif 000016
【図１５】
2020086392.tif 000017
【図１６】
2020086392.tif 000018
【図１７】
2020086392.tif 000019
【図１８】
2020086392.tif 000020