(57)【要約】【課題】  像保持体の表面から付着物を安定して除去することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  球状助剤が含有されたトナーで画像形成を行なうプリンタ１０において、クリーニング部材１２を構成するブレード１２＿１で、感光体ロール１１の表面に残留した付着物を掻き落とすにあたり、ブレード１２＿１の表側の面に金属膜が蒸着されてなるセンサ１２＿２の抵抗値を、ホイートストンブリッジ回路４１を経由してブレード歪み振幅モニタ回路４２でモニタし、検知回路４３で閾値を下回っていることが検知された場合は、助剤供給制御部４４で供給実行部５０の固形潤滑剤を感光体ロール１１の表面に供給する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に像が形成されその像をその表面に保持する像保持体；
前記像保持体上に像を形成する像形成部；
前記像保持体上に形成された像を記録媒体上に転写し定着させる転写定着部；
前記像保持体の表面に接触して該表面から付着物を除去する部材本体と、前記部材本体に接触して該部材本体の歪みに応じた信号を出力するセンサ部とを有するクリーニング部材；および
前記部材本体による付着物の除去を助ける助剤を、前記センサ部からの信号に基づいて前記像保持体の表面に供給する助剤供給部；
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーニング部材が、前記部材本体と、該部材本体が前記像保持体に接触する箇所を避けた箇所に付けられた薄膜状の金属からなるセンサ部とを有するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記センサ部が、前記部材本体に前記金属膜が蒸着されてなるものであることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記部材本体が、板状の外形を有しその板の縁で前記被クリーニング体の表面に接触するものであり、
前記センサ部が、前記部材本体の外形を成した板の表裏面のうち少なくとも一方の面に前記金属膜が付けられてなるものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記助剤供給部が、前記センサ部からの信号に基づいて前記部材本体の振動振幅を求める振動解析部と、前記振動解析部によって求められた振動振幅に基づいて助剤を供給する供給実行部とを備えたものであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記助剤供給部が、前記センサ部からの信号に基づいて前記部材本体の振動振幅を求める振動解析部と、前記振動解析部によって求められた振動振幅が所定の閾値を下回ったら助剤を供給する供給実行部とを備えたものであることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記助剤供給部が、前記助剤としてステアリン酸亜鉛を主成分とする固形潤滑剤を供給するものであることを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項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】
従来の画像形成装置として、像保持体上にトナー像を形成し、そのトナー像を記録媒体上に転写し定着させる画像形成装置が知られている。このような画像形成装置には、像保持体上の付着物を除去するブレードを備えたものが存在する。
【０００３】
特許文献１には、ブレードと像保持体との双方に導電層を設け、ブレードがめくり上がるとこれら導電層が接触することで、ブレードのめくりを検出する技術が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２には、ブレードが像保持体に接触している状態で、光弾性法により、そのブレードにかかる内部歪みを動的に観察する技術が提案されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、ブレードに貼り付けられた磁性体をソレノイドコイルにより引き付けることで、そのブレードの歪みを補正する技術が提案されている。
【０００６】
また、特許文献４には、ブレードの振動を観測し、その振動のフーリエ変換で得られた周波数毎の多次元データを信号として、正常状態を基準とする指標値を算出することによって、ブレードの、像保持体への接触の異常を検出する技術が提案されている。
【特許文献１】特開平６−６７５８３号公報
【特許文献２】特開２００３−５５８０号公報
【特許文献３】特開２００３−５５９７号公報
【特許文献４】特開２００６−１０６０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、像保持体の表面から付着物を安定して除去することができる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】
【０００８】
請求項１の画像形成装置は、
表面に像が形成されその像をその表面に保持する像保持体；
上記像保持体上に像を形成する像形成部；
上記像保持体上に形成された像を記録媒体上に転写し定着させる転写定着部；
上記像保持体の表面に接触してその表面から付着物を除去する部材本体と、上記部材本体に接触してその部材本体の歪みに応じた信号を出力するセンサ部とを有するクリーニング部材；および
上記部材本体による付着物の除去を助ける助剤を、上記センサ部からの信号に基づいて上記像保持体の表面に供給する助剤供給部；
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、上記クリーニング部材が、上記部材本体と、その部材本体が上記像保持体に接触する箇所を避けた箇所に付けられた薄膜状の金属からなるセンサ部とを有するものであることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の画像形成装置は、請求項１または２項記載の画像形成装置において、上記センサ部が、上記部材本体に上記金属膜が蒸着されてなるものであることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の画像形成装置は、請求項１から３のうちいずれか１項記載の画像形成装置において、上記部材本体が、板状の外形を有しその板の縁で上記被クリーニング体の表面に接触するものであり、
上記センサ部が、上記部材本体の外形を成した板の表裏面のうち少なくとも一方の面に上記金属膜が付けられてなるものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の画像形成装置は、請求項１から４のうちいずれか１項記載の画像形成装置において、上記助剤供給部が、上記センサ部からの信号に基づいて上記部材本体の振動振幅を求める振動解析部と、上記振動解析部によって求められた振動振幅に基づいて助剤を供給する供給実行部とを備えたものであることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の画像形成装置は、請求項１から５のうちいずれか１項記載の画像形成装置において、上記助剤供給部が、上記センサ部からの信号に基づいて上記部材本体の振動振幅を求める振動解析部と、上記振動解析部によって求められた振動振幅が所定の閾値を下回ったら助剤を供給する供給実行部とを備えたものであることを特徴とする。
【００１４】
請求項７の画像形成装置は、請求項１から６のうちいずれか１項記載の画像形成装置において、上記助剤供給部が、上記助剤としてステアリン酸亜鉛を主成分とする固形潤滑剤を供給するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の画像形成装置では、本構成を有しない場合と比較して、像保持体の表面から付着物を安定して除去することができる。
【００１６】
請求項２の画像形成装置では、クリーニング部材を構成する部材本体の変形を妨げずに、その変形をモニタすることができる。
【００１７】
請求項３の画像形成装置では、請求項３の構成を有さない場合に較べて、部材本体に対するセンサ部の追随性が高い。
【００１８】
請求項４の画像形成装置では、板状の外形を有する部材本体における変形の精度が高い。
【００１９】
請求項５の画像形成装置では、本構成を有しない場合と比較して、助剤量の供給精度が高い。
【００２０】
請求項６の画像形成装置では、単純な判定で高精度に助剤を制御することができる。
【００２１】
請求項７の画像形成装置では、本構成を有さない場合に較べて、付着物の除去効果を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態であるプリンタの概略構成図である。
【００２４】
図１に示すプリンタ１０には、表面に像が形成されてその像を保持する像保持体の一例である感光体ロール１１が備えられている。この感光体ロール１１は、図示しないモータにより矢印Ａ方向に回転する。このような回転により、感光体ロール１１の表面は循環移動することとなる。
【００２５】
また、このプリンタ１０には、本発明のクリーニング部材の一実施形態であるクリーニング部材１２が備えられている。このクリーニング部材１２には、部材本体の一例であるブレード１２＿１と、薄膜状の金属からなるセンサ１２＿２とが備えられている。ブレード１２＿１は、ゴム材料からなる板状の部材であり、図１に示すように、斜め上側に向けられた表側の面と斜め下側に向けられた裏側の面とを有する。また、センサ１２＿２は、ブレード１２＿１の表側の面に金属膜が蒸着されてなるものである。
【００２６】
さらに、このプリンタ１０には、感光体ロール１１の表面に電荷を付与するための帯電器１３が備えられている。
【００２７】
また、このプリンタ１０には、帯電器１３により電荷が付与された感光体ロール１１の表面に外部から送られてきた画像データに基づいて露光光を照射する露光器１４が備えられている。
【００２８】
さらに、このプリンタ１０には、現像器１５が備えられている。この現像器１５は、球形助剤を含有したトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を収容した現像剤収容体１５＿１と、現像剤収容体１５＿１中の現像剤を保持して感光体ロール１１の表面に対向した状態で回転する現像ロール１５＿２を有する。ここで、帯電器１３と露光器１４と現像器１５とが、像保持体上に像を形成する像形成部の一例を構成している。
【００２９】
また、このプリンタ１０には、現像像を記録用紙上に転写する転写ロール１６と、その記録用紙上に転写された現像像を加熱および加圧して記録用紙上に定着させる定着器１７が備えられている。定着器１７は、加熱機構を有する定着ロール１７＿１と、定着ロール１７＿１に対向するように設けられた圧力ロール１７＿２とを有する。ここで、転写ロール１６と定着器１７が、像保持体上に形成された像を記録媒体上に転写し定着させる転写定着部の一例を構成している。
【００３０】
さらに、このプリンタ１０には、記録用紙が収容される記録用紙収容部１８と、その記録用紙収容部１８から記録用紙を引き出して予め定められた搬送路に搬送する用紙搬送部１９が備えられている。
【００３１】
また、このプリンタ１０には、振動解析部４０と供給実行部５０が備えられている。これら振動解析部４０と供給実行部５０が、本発明にいう助剤供給部の一例を構成している。
【００３２】
振動解析部４０は、クリーニング部材１２を構成するセンサ１２＿２からの信号に基づいて、このクリーニング部材１２を構成するブレード１２＿１の振動振幅を求める。
【００３３】
供給実行部５０は、固形潤滑剤５１とブラシ５２を有する。固形潤滑剤５１は、ステアリン酸亜鉛を主成分とする、いわゆる金属石けんと称されるものである。この固形潤滑剤５１は、感光体ロール１１の表面に付着した、クリーニング部材１２のブレード１２＿１による、トナーに含有された球形助剤等の除去を助ける助剤である。また、ブラシ５２は、固形潤滑剤５１を感光体ロール１１の表面に供給する。
【００３４】
このプリンタ１０では、矢印Ａ方向に回転する感光体ロール１１の表面に、帯電器１３により電荷が付与される。さらに、電荷が付与された感光体ロール１１の表面に、外部から送られてきた画像データに基づいて露光器１４で生成した露光光が照射されることで静電潜像が形成される。次いで、現像器１５を構成する現像剤収容体１５＿１に収容された、球形助剤を含有したトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を、回転する現像ロール１５＿２に保持させて現像位置に運ばせることで静電潜像が現像される。この現像像は、感光体ロール１１と転写ロール１６によって定まる転写領域において、記録用紙収容部１８から用紙搬送部１９により引き出され矢印Ｂ方向に搬送されてきた記録用紙上に転写ロール１６によって転写される。その後、定着器１７により加熱および加圧されて定着され、記録用紙上に画像が形成される。
【００３５】
また、感光体ロール１１の、転写領域を通過した表面には、転写領域において記録用紙へ移行することができなかったトナー、トナーに含有された球形助剤、紙粉、あるいは帯電において生じた放電生成物などが付着している。この付着物は、クリーニング部材１２によって除去されて、次の画像形成サイクルに備えられる。
【００３６】
本実施形態のプリンタ１０では、球形でかつ粒径が揃っている球状トナーが用いられる。この球状トナーは、他種のトナーと較べて流動性に優れており緻密な像が得られる。また、この球状トナーに含有する助剤として、球状助剤が用いられている。ここで、球状トナーの帯電性はキャリアと接する球状助剤の表面にある程度支配される。このため、球状助剤は、イビツでかつ粒径が不揃いである非球状助剤と較べて、球状トナーの帯電性を精度よく制御することができる。従って、球状トナーの帯電性のばらつきが低減されて画像濃度の低下が抑制される。この球状助剤の形状係数は１００以上１２５以下である。
【００３７】
形状係数は下記の（１）式で計算された値を意味し、真球の場合は形状係数は１００であり、形状が崩れるにつれて形状係数は増加する。この形状係数は粒子複数個に対して計算され、その平均値を代表値とするものである。
【００３８】
形状係数＝Ｒ２／Ｓ×π／４×１００…（１）
（１）式において、Ｒは粒子径の最大長を表わし、Ｓは粒子の投影面積を表わす。形状係数を求めるための具体的な手法として、粒子を光学顕微鏡から画像解析装置に取り込み、円相当径を測定して、最大長及び面積から、個々の粒子について上記式の形状係数の値を求める手法がある。
【００３９】
さらに、本実施形態のプリンタ１０に用いられる球状助剤は、トナーの体積平均粒径Ｄ５０ｖと球状助剤の体積平均粒径ｄ５０ｖとの比ｄ５０ｖ／Ｄ５０ｖが０．０１２以上０．０７以下となる球状助剤である。このような大きさの球状助剤は、トナーから浮遊しやすく、例えばトナーの周りに付着する割合と浮遊する割合との比率は７：３である。
【００４０】
また、本実施形態のプリンタ１０に用いられるトナーは、特に製造方法により限定されるものではなく、例えば結着樹脂と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等を混練、粉砕、分級する混練粉砕法、混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力または熱エネルギーにて形状を変化させる方法、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナーを得る乳化重合法、結着樹脂を得るための重合性単量体と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法、結着樹脂と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等により得られるものが使用できる。また上記方法で得られたトナーをコアにして、さらに凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法など、公知の方法を使用することができるが、形状制御、粒度分布制御の観点から水系溶媒にて製造する懸濁重合法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法が好ましく、乳化重合凝集法が特に好ましい。
【００４１】
ところで、トナーの平均粒子径は、例えば５．８μｍである。これに対し、球状助剤の平均粒子径は、例えば４００ｎｍである。このように小さな平均粒子径を有する球状助剤は、クリーニング部材１２を構成するブレード１２＿１をすり抜けやすく、この球状助剤がブレード１２＿１をすり抜けてしまうと、このプリンタ１０を構成する帯電器１３等の部材が汚染される。以下、図２，図３を参照して説明する。
【００４２】
図２は、クリーニング部材を構成するブレードの先端に助剤が突入する様子を示す図である。
【００４３】
図２（ａ）には、球状でかつ粒径が揃っている球状助剤１０１が、ブレード１２＿１の先端に突入する様子が示されている。また、図２（ｂ）には、イビツでかつ粒径が不揃いの非球状助剤１０２が、ブレード１２＿１の先端に突入する様子が示されている。
【００４４】
図２（ａ）に示す、矢印Ａ方向に移動する感光体ロール１１の表面には、ブレード１２＿１の先端が接触している。尚、感光体ロール１１の表面１１は本来曲面であるが、ここでは模式的に平面で示されている。球状助剤１０１が、ブレード１２＿１の先端に突入すると、感光体ロール１１の表面とブレード１２＿１の先端との間において、図２（ａ）に示す回転方向への力（摩擦力）が働いて、球状助剤１０１がブレード１２＿１からすり抜けてしまう場合がある。
【００４５】
一方、図２（ｂ）に示す非球状助剤１０２は、イビツでかつ粒径が不揃いであるため、回転方向への力は働きにくく、また非球状助剤１０２同士のひっかかりも大きく、従って非球状助剤１０２がブレード１２＿１からすり抜けてしまうという場合は少ない。その結果、ブレード１２＿１の先端に非球状助剤１０２による堆積部が形成され、この堆積部がブレード１２＿１で除去されることとなる。
【００４６】
球状助剤１０１のこのようなすり抜けを軽減するため、図１に示すプリンタ１０には、固形潤滑剤５１を感光体ロール１１の表面に供給するための振動解析部４０および供給実行部５０が備えられている。以下、これら振動解析部４０と供給実行部５０により、固形潤滑剤５１が感光体ロール１１の表面に供給される様子について、図３，図４を参照して説明する。
【００４７】
図３は、固形潤滑剤を感光体ロールの表面に供給する供給実行部の構成を示す図である。
【００４８】
図３に示す供給実行部５０には、筐体５０ａ内に配備された固形潤滑剤５１とブラシ５２が備えられている。ブラシ５２は、固形潤滑剤５１に接するように取り付けられている。また、この供給実行部５０には、筐体５０ａに取り付けられたネジ部５３と、このネジ部５３を支持する支持部材５４と、ネジ部５３を回転させるためのモータ５５とが備えられている。
【００４９】
このように構成された供給実行部５０は、感光体ロール１１の表面に固形潤滑剤５１を供給しない期間は、感光体ロール１１の表面から離れている。固形潤滑剤５１を感光体ロール１１の表面に供給するには、図１に示す振動制御部４０からの信号を受けてモータ５５が回転する。すると、ネジ部５３が矢印Ｃ方向に回転する。これにより、筐体５０ａが感光体ロール１１の表面側（図３の下側）に移動して、ブラシ５２が感光体ロール１１の表面に接触する。感光体ロール１１の表面に接触したブラシ５２は、感光体ロール１１の表面の循環移動に伴って回転する。このようにして、固形潤滑剤５１がブラシ５２で掻き取られて、そのブラシ５２に付着する。ブラシ５２に付着した固形潤滑剤５１は、感光体ロール１１の表面に供給される。
【００５０】
図４は、固形潤滑剤が感光体ロールの表面に供給される様子を示す図である。
【００５１】
図４に示すように、感光体ロール１１の表面に固形潤滑剤５１が供給される。すると、ブレード１２＿１の先端に突入しようとしている球状助剤１０１が、固形潤滑剤５１に抱き込まれるようにして、この固形潤滑剤５１と付着する。このため、ブレード１２＿１からすり抜けてしまう球状助剤１０１の量が減少する。
【００５２】
本実施形態のプリンタ１０で用いられている球状助剤は、ブレード１２＿１をすり抜けやすく、ブレード１２＿１をすり抜ける球状助剤の量が多いと、このプリンタ１０を構成する帯電器１３等の部材が汚染される。しかし、本実施形態では、球状助剤１０１との親和性が高い固形潤滑剤５１が、感光体ロール１１の表面に供給されるため、帯電器１３等の部材の汚染が防止される。しかし、固形潤滑剤５１の供給が多すぎると球状助剤のすり抜けが極めて少なくなってしまい、ブレードがめくれてしまう。よって球状助剤の適度なすり抜けは、ブレード１２＿１による付着物の除去を安定させるために必要である。そこで、本実施形態では、クリーニング部材の歪みをモニタすることで、後述するように固形潤滑剤５１の供給を制御している。
【００５３】
図５は、クリーニング部材の構成を示す図である。
【００５４】
図５に示すクリーニング部材１２には、ブレード１２＿１と、センサ１２＿２が備えられている。
【００５５】
ブレード１２＿１は、図５に示す先端１２＿１ａで感光体ロール１１の表面に接触しており、この先端１２＿１ａから１ｍｍ離れて、センサ１２＿２が備えられている。
【００５６】
センサ１２＿２は、ゲージパターン部１２＿２１と、このゲージパターン部１２＿２１の各端に接続された各ゲージタブ部１２＿２２とから構成されている。このセンサ１２＿２は、ブレード１２＿１の表側の面に金属膜を蒸着して製造されている。このため、ブレード１２＿１に金属膜を接着剤で貼り付けて製造する場合と較べて、手間が少なくて済み、製造が容易である。また、ブレード１２＿１の表側の面に蒸着された金属膜は、剥がれ難く、耐久性が高い。
【００５７】
ゲージパターン部１２＿２１は、つづら折り状に繋がった幅の細いパターンからなるものである。このゲージパターン部１２＿２１は、ブレード１２＿１が歪んで表面が伸び縮みすると、ブレード１２＿１の変形を妨げることなく、表面の伸び縮みに追随して伸び縮みする。その結果、パターンの長さが伸びると断面積や密度の減少によって、抵抗値が増大し、逆にパターンの長さが縮むと抵抗値は減少する。
【００５８】
ゲージタブ部１２＿２２は、ゲージリード部１２＿２３の接続でゲージパターン部１２＿２１の伸び縮みに影響が生じないように、ゲージパターン部１２＿２１よりも幅の広いパターンからなる。
【００５９】
センサ１２＿２の長さ（ゲージ長）Ｌは、０．２ｍｍ〜５ｍｍの範囲内であることが好ましい。また、センサ１２＿２の幅（ゲージ幅）Ｗは、０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲内であることが好ましい。これらの範囲より小さいと、高い精度での加工が必要になり、また信号に対するノイズが多くなる。一方、これらの範囲よりも大きいと、ブレード１２＿１に対する面積の割合が大きくなるために、ブレード１２＿１の変形への追随が悪くなる場合がある。
【００６０】
ブレード１２＿１は、センサ１２＿２のゲージ長Ｌの方向に変形するため、ゲージ長Ｌがゲージ幅Ｗに対して長い構成のほうが、センサ１２＿２の抵抗値の変化を検出するのに適している。
【００６１】
金属膜の材料としては、アルミニウム，亜鉛，ニッケル，チタン，バナジウム，クロム，タンタル，鉄，マンガン，シリコン、およびそれらの合金，酸化物，窒化物，ケイ化物からなる群から選択された材料が挙げられる。
【００６２】
図１に示す感光体ロール１１が回転すると、感光体ロール１１の表面に接触しているブレード１２＿１の先端１２＿１ａが図５の手前側に巻き込まれて、ブレード１２＿１の表側の面が縮む方向に変形する。すると、ゲージパターン部１２＿２１自体の断面積や密度が大きくなり、結果として、センサ１２＿２が有する抵抗値は小さくなる。このため、センサ１２＿２の抵抗値をモニタすると、ブレード１２＿１の挙動がモニタされることとなる。
【００６３】
センサ１２＿２の抵抗値は、図１に示す振動解析部４０でモニタされる。以下、この振動解析部４０の構成について、図６を参照して説明する。
【００６４】
図６は、振動解析部の構成を示す図である。
【００６５】
尚、図６には、図１に示す感光体ロール１１，クリーニング部材１２，帯電器１３，現像ロール１５＿２も示されている。
【００６６】
図６に示す振動解析部４０には、ホイートストンブリッジ回路４１と、ブレード歪み振幅モニタ回路４２と、検知回路４３と、助剤供給制御部４４とが備えられている。先ず、ホイートストンブリッジ回路４１の構成について、図７を参照して説明する。
【００６７】
図７は、図６に示すホイートストンブリッジ回路の構成を示す図である。
【００６８】
ホイートストンブリッジ回路４１を構成する各抵抗素子４１＿１ａ，４１＿１ｂ，４１＿１ｃは、各抵抗値Ｒ２，Ｒ３，Ｒｘを有する。尚、図７に示す抵抗値ＲＶは、上述したセンサ１２＿２が有する抵抗値であり、この抵抗値Ｒｖは、ブレード１２＿１の先端が巻き込まれて、ブレード１２＿１の表側の面が縮む方向に変形すると、小さくなる。また、ホイートストンブリッジ回路４１の接続点Ａ，Ｃ間には、直流電源４１＿１ｄが接続されている。さらに、接続点Ｂ，Ｄ間には、図６に示すブレード歪み振幅モニタ回路４２が接続されている。
【００６９】
ここで、以下の式（１）が成立するときには、接続点Ｂ，Ｄ間の電圧は零となる。
【００７０】
ＲＶ／Ｒ２＝Ｒ３／ＲＸ…（１）
このホイートストンブリッジ回路４１では、ブレード１２＿１の変形がない状態において、式（１）が成立するように抵抗値Ｒｘが設定されている。このため、接続点Ｂ，Ｄ間に生じる電圧値がブレード１２＿１の変形量を示すこととなり、電圧の符号は変形の方向（伸びか縮みか）を示すこととなる。
【００７１】
再び図６に戻って説明を続ける。図示しないモータが回転して感光体ロール１１が駆動すると、感光体ロール１１の表面とブレード１２＿１の先端との間に付着物が堆積していき、ブレード１２＿１の先端を巻き込もうとする力が強くなるが、ある程度まで堆積するとブレード１２＿１の力で付着物が崩され、ブレード１２＿１の先端を巻き込こ込もうとする力が解放されて、ブレード１２＿１の歪みが回復する。さらに、感光体ロール１１が駆動すると、再び、感光体ロール１１の表面とブレード１２＿１の先端との間に付着物が堆積していき、ある程度堆積すると再び崩されて、ブレード１２＿１の先端を巻き込こ込もうとする力が解放されて、ブレード１２＿１の歪みが回復する。このようして、ブレード１２＿１が振動する。すると、ホイートストンブリッジ回路４１の接続点Ｂ，Ｄ間に、この振動に応じた大きさの振幅の電圧が生じる。この電圧はブレード歪み振幅モニタ回路４２でモニタされ、モニタされた電圧が出力値として検知回路４３に出力される。
【００７２】
検知回路４３は、出力値から背引導成分を解析し、その振動の、振幅が既定の閾値より小さいか否を検知する。検知した結果、振幅が閾値よりも小さい場合は、振幅が小さいことを示すトリガ信号を助剤供給制御部４４に出力する。助剤供給制御部４４では、このトリガ信号を受けて、供給実行部５０のモータ（図示省略）を駆動して、ブラシ５２が感光体ロール１１の表面に接触するように、供給実行部５０を移動する。これにより、固形潤滑剤５１が感光体ロール１１の表面に供給される。
【００７３】
図８は、固形潤滑剤が供給される前後の振幅の大きさを示す図である。
【００７４】
感光体ロール１１が駆動している状態において、球状助剤１０１がブレード１２＿１から多くすり抜けている場合は、付着物が堆積しても、感光体ロール１１の表面とブレード１２＿１との間に掛かる力が弱く、ブレード１２＿１の振幅は小さい。そこで、固形潤滑剤５１が供給される。これにより、球状助剤１０１が固形潤滑剤５１に付着して、ブレード１２＿１の先端に球状助剤１０１と固形潤滑剤５１による堆積部が形成される。この堆積部はブレード１２＿１で掻き取られる。さらに、感光体ロール１１の表面には固形潤滑剤５１が供給されているため、感光体ロール１１の表面とブレード１２＿１の先端との間に付着物が堆積し、ブレード１２＿１の先端を巻き込こ込もうとする力が増大して、ブレード１２＿１の振幅が大きくなる。ブレード１２＿１の振幅が上述した閾値より大きくなると、検知回路４３は、振幅が大きいことを示すトリガ信号を助剤供給制御部４４に出力し、助剤供給制御部４４はブラシ５２が感光体ロール１１の表面から離れるように供給実行部５０のモータを駆動させる。これにより、固形潤滑剤５１の供給が制御され、ブレード１２＿１による付着物の除去が安定し、帯電器１３等の部材の汚染が防止される。
【００７５】
上述したように、クリーニング部材１２を構成するブレード１２＿１の表面には、蒸着されたセンサ１２＿２が備えられている。このため、ブレード１２＿１の変形量の検出精度は高く、従ってブレード１２＿１の振動による振幅も高い精度で検出される。この高い精度で検出された振幅に応じて固形潤滑剤５１が必要かつ十分に供給されることとなる。
【００７６】
また、本実施形態のプリンタ１０に用いられる固形潤滑剤５１は、ステアリン酸亜鉛（金属石けん：ＺｎＳｔ―ＦＰ）（日本油脂社製）であり、体積平均粒径は３．７４μｍである。また、個数平均粒径は２．６４μｍである。この固形潤滑剤５１は、他種の固形潤滑剤と較べて、付着物の除去効果が高い。
【００７７】
上述した実施形態では、クリーニング部材１２を構成するブレード１２＿１の表側の面と裏側の面のうちの一方の表側の面にのみセンサ１２＿２を蒸着した例であるが、以下に説明するように、クリーニング部材を構成するブレードの表側の面と裏側の面との双方にセンサを蒸着してもよい。
【００７８】
図９は、ブレードの表側の面と裏側の面との双方にセンサを蒸着したクリーニング部材、およびこのクリーニング部材の歪みに応じて変化する振幅に基づく出力値を示す図である。
【００７９】
図９（ａ）に示すクリーニング部材５０は、図１に示すクリーニング部材１２と比較し、ブレード１２＿１の裏側の面にも、センサ１２＿２が有する形状および特性と同じ形状および特性を有するセンサ１２＿４が蒸着されている。また、図９（ｂ）には、ブレード１２＿１の表側の面に蒸着されたセンサ１２＿２の振幅に基づく出力値と、ブレード１２＿１の裏側の面に蒸着されたセンサ１２＿４の振幅に基づく出力値との双方が示されている。尚、この図９（ｂ）の上部に示す、ブレード１２＿１の表側の面に蒸着されたセンサ１２＿２の振幅に基づく出力値は、図８に示す出力値のうちの、ブレード１２＿１の振動が小さい場合の出力値と同じものである。
【００８０】
感光体ロール１１が停止された場合は、ブレード１２＿１は、変形の小さな状態になっており、ブレード１２＿１の表側の面，裏側の面に蒸着されたセンサ１２＿２，１２＿４の振幅は、ともに同じ程度の大きさにある。従って、出力値は、図９（ｂ）の左端の上下それぞれに示すように、これらの大きさに対応した同じ程度の大きさにある。
【００８１】
ここで、感光体ロール１１が駆動され、固形潤滑剤５１が供給される。すると、ブレード１２＿１で付着物が除去されてブレード１２＿１の先端が巻き込まれ、ブレード１２＿１の表側の面は縮む方向に変形する。このため、ブレード１２＿１の表側の面に蒸着されたセンサ１２＿２の抵抗が小さくなる。従って、出力値は、図９（ｂ）の上部に示すように、その抵抗に対応する出力値になる。
【００８２】
これに対し、ブレード１２＿１の裏側の面は伸びる方向に変形するものの、この伸び量は小さく、このため、ブレード１２＿１の裏側の面に蒸着されたセンサ１２＿４の抵抗は、この小さな伸び量の分だけの大きさになる。従って、出力値は、図９（ｂ）の下部に示すように、その大きさの抵抗に対応する出力値になる。
【００８３】
このクリーニング部材５０を備えたプリンタでは、固形潤滑剤５１が供給されてブレード１２＿１の先端が巻き込まれているのか、あるいはブレード１２＿１全体が押圧されているのかの判定が行なわれる。ブレード１２＿１の先端が巻き込まれている場合は、ブレード１２＿１の表側の面に蒸着されたセンサ１２＿２の抵抗が小さくなるとともに、ブレード１２＿１の裏側の面に蒸着されたセンサ１２＿４の抵抗は大きくなる。このような抵抗を示している場合は、ブレード１２＿１により付着物の除去が行われて先端が巻き込まれていると判定され、表側のセンサ１２＿２の出力値に基づいて、上述したように固形潤滑剤５１の供給が制御される。
【００８４】
一方、ブレード１２＿１全体が押圧されている場合は、これらセンサ１２＿２，１２＿４からの抵抗がともに小さくなるため、この場合はブレード１２＿１全体が押圧されていると判定される。ブレード１２＿１全体が押圧されていると判定された場合は、不具合が発生している場合があるので、例えば図示しない表示部で警告表示を行なう。
【００８５】
上述した２つの実施形態では、クリーニング部材を構成するブレードに、金属膜を蒸着したセンサが採用されているが、これらの実施形態のセンサに替えて、クリーニング部材を構成するブレードに、薄膜状の金属を接着剤で貼り付けたセンサを採用してもよい。以下、そのような接着剤で貼り付けたセンサの具体例について説明する。
【００８６】
このセンサの長さ（ゲージ長）Ｌと幅（ゲージ幅）Ｗ、および金属膜の材料は、図２に示すセンサ１２＿２のものと同じである。また、このセンサの厚さ（膜厚）は、特に限定されるものではないが、生産性を高めるためには数μｍの厚さのものを用いるのがよい。また、ブレードの歪みを高精度に検出するためには、０．１μｍ〜２．０μｍの厚さのものを用いるのがよい。さらに、接着剤としては、熱硬化性のものと液型のものとがある。熱硬化性の接着剤としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂などが用いられる。また、液型の接着剤としては、シアノアクリレート系の接着剤、エポキシ系、フェノールエポキシなどが用いられる。
【００８７】
このセンサは、金属膜を蒸着したセンサと較べて、接着剤の分だけ応答性が劣るものの、接着剤は、ブレードの変形を妨げない程度に薄く用いられ、このセンサの抵抗に基づいて上記同様に感光体ロールに固形潤滑剤を供給するか否かが判定される。
【００８８】
尚、本実施形態では、本発明にいうクリーニング部材として、部材本体の一例であるブレードに金属膜を蒸着したセンサを有するクリーニング部材や、ブレードに薄膜状の金属を接着剤で貼り付けたセンサを有するクリーニング部材を例に挙げて説明したが、これらに限られるものではなく、例えば部材本体の一部に形成されたセンサ部を有するクリーニング部材等であってもよく、本発明のクリーニング部材は、部材本体に一体化されたセンサ部を有するものであればよい。
【００８９】
また、本実施形態では、本発明にいう画像形成装置としてプリンタを例に挙げて説明したが、本発明にいう画像形成装置は、電子写真方式を採用した画像形成装置であれば複写機はもとよりファクシミリ等でもよい。
【００９０】
さらに、本実施形態では、本発明にいう画像形成装置として、搬送されてきた記録用紙に、転写ロールを用いて感光体ロール上の現像像を直接転写する直接転写方式プリンタを例に挙げて説明したが、本発明にいう画像形成装置は、転写ベルトを介して現像像を記録用紙に転写する間接転写方式の画像形成装置であってもよい。
【００９１】
また、本実施形態では、本発明にいう像保持体として、ロール方式を採用した感光体ロールを例に挙げて説明したが、本発明にいう像保持体は、循環ベルト方式を採用した感光体ベルトであってもよい。
【００９２】
さらに、本実施形態では、本発明にいう像形成部として、帯電器と露光器と現像器とを備えた例で説明したが、本発明にいう像形成部は、帯電や現像を経ずに像保持体上に像を直接に形成するものであってもよい。
【００９３】
また、本実施形態では、本発明にいう転写定着部として、転写ロールで転写した後定着器で定着する例で説明したが、本発明にいう転写定着部は、転写と定着とを同時に行うものであってもよい。
【００９４】
（実施例）
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこの実施例に何ら限定されるものではない。
【００９５】
固形潤滑剤供給機構を備えた画像形成装置を用いて、実施例１，２および比較例を行った。これらの実施例１，２および比較例では、Ａ４用紙（富士ゼロックスオフィスサプライ社製、Ｐ紙）を用いて、ハーフトーン３０％の画像チャートを３万枚プリントし、放電ムラによる白スジが、何枚目のプリントで発生するか否かで評価を行った。その際、帯電器にはクリーニングロールは装着せずに実施した。
【００９６】
実施例１においては、３万枚プリントする間、常時センサの信号の振動をモニタすることにより、固形潤滑剤を供給するか否かを判断した。振動がある一定以下になった場合にのみ、固形潤滑剤に接触させたブラシを１０秒回転させることにより、固形潤滑剤を供給した。トナーは化学製法トナー（乳化重合法によるトナー）を用いた。
【００９７】
実施例２においては、トナーとして混練粉砕法によるトナーを用いた以外は実施例１と同様ある。
【００９８】
比較例として、センサによる固形潤滑剤の供給をしないこと以外は、実施例１と同様である。
【００９９】
結果は、実施例１，２ともに３万枚目のプリントでも白スジの発生は無かった。一方、比較例では、２万枚目で白スジが発生した。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態であるプリンタの概略構成図である。
【図２】クリーニング部材を構成するブレードの先端に助剤が突入する様子を示す図である。
【図３】固形潤滑剤を感光体ロールの表面に供給する供給実行部の構成を示す図である。
【図４】固形潤滑剤が感光体ロールの表面に供給される様子を示す図である。
【図５】クリーニング部材の構成を示す図である。
【図６】振動解析部の構成を示す図である。
【図７】図６に示すホイートストンブリッジ回路の構成を示す図である。
【図８】固形潤滑剤が供給される前後の振幅の大きさを示す図である。
【図９】ブレードの表裏面の双方にセンサを蒸着したクリーニング部材、およびこのクリーニング部材の歪みに応じて変化する振幅に基づく出力値を示す図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０  プリンタ
１１  感光体ロール
１２，５０  クリーニング部材
１２＿１  ブレード
１２＿１ａ  ブレードの先端
１２＿２，１２＿４  センサ
１２＿２１  ゲージパターン部
１２＿２２  ゲージタブ部
１２＿３  ゲージリード部
１３  帯電器
１４  露光器
１５  現像器
１５＿１  現像剤収容体
１５＿２  現像ロール
１６  転写ロール
１７  定着器
１７＿１  定着ロール
１７＿２  圧力ロール
１８  記録用紙収容部
１９  用紙搬送部
４０  振動解析部
４１  ホイートストンブリッジ回路
４１＿１ａ，４１＿１ｂ，４１＿１ｃ  抵抗素子
４１＿１ｄ  直流電源
４２  ブレード歪み振幅モニタ回路
４３  検知回路
４４  助剤供給制御部
５０  供給実行部
５０ａ  筐体
５１  固形潤滑剤
５２  ブラシ
５３  ネジ部
５４  支持部材
１０１  球状助剤
１０２  非球状助剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010091743.tif 000008
【図７】
2010091743.tif 000009
【図８】
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【図９】
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