(57)【要約】【課題】粗悪な環境下で、且つ、低温環境下におけるクリーニング不良を招くことない画像形成装置を提供すること。【解決手段】像担持体上の表面に光を与える発光素子と、担持体表面からの発光素子の反射光を受光し得る受光素子と前記受光素子により検出した反射光量の値を基準値と比較する比較手段と、温度検知手段と、前記クリーニング部材を加熱する加熱手段とを有し、前記比較手段の出力と温度検知手段の出力に基づいてクリーニング部材を加熱することを特徴とする。【選択図】図１
2006138909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被担持物たるトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体から前記トナー像を直接転写材に転写する転写装置と前記像担持体上の残留トナーを除去するためのクリーニング部材とを有する画像形成装置において、
前記像担持体上の表面に光を与える発光素子と、前記担持体表面からの前記発光素子の反射光を受光し得る受光素子と前記受光素子により検出した反射光量の値を基準値と比較する比較手段と、温度検知手段と、前記クリーニング部材を加熱する加熱手段とを有し、前記比較手段の出力と温度検知手段の出力に基づいてクリーニング部材を加熱することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記受光素子により検出した反射光量の値から像担持体表面の粗さを検知す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】
前記受光素子は、正反射光を受光す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４】
前記受光素子は、乱反射光を受光す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５】
発光素子及び受光素子から構成される表面性検知手段は、像担持体の通紙部内の表面性を検知するように配置されてい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６】
前記表面性検知手段は、前記像担持体の回転方向に対して垂直方向に複数個配置されてい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７】
前記表面性検知手段は、前記像担持体の回転方向に対して垂直方向に移動させる手段を有す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８】
被担持物たるトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体から前記トナー像を直接転写材に転写する転写装置と前記像担持体上の残留トナーを除去するためのクリーニング部材とを有する画像形成装置において、
前記像担持体上の表面に光を与える発光素子と、前記担持体表面からの前記発光素子の正反射光を受光し得る第１の受光素子と乱反射光を受光し得る第２の受光素子と、前記第１及び第２の受光素子により検出した各々の前記反射光量の値を基に出力された値と基準値とを比較する比較手段と、温度検知手段と、前記クリーニング部材を加熱する加熱手段とを有し、前記比較手段の出力と温度検知手段の出力に基づいてクリーニング部材を加熱することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記第１及び第２の受光素子により検出した反射光量の値から像担持体表面の粗さを検知することを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記発光素子及び受光素子から構成される表面性検知手段は、像担持体の通紙部内の表面性を検知するように配置されていることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記表面性検知手段は、前記像担持体の回転方向に対して垂直方向に複数個配置されていることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記表面性検知手段は、前記像担持体の回転方向に対して垂直方向に移動させる手段を有することを特徴とする請求項８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、一般には、電子写真方式等により電子写真感光体に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤にて顕像化する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
ここで、電子写真方式の画像形成装置としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタ等）及び電子写真ファクシミリ装置等が含まれる。
【背景技術】
【０００３】
従来の電子写真方式による画像形成装置においては、電子写真感光体（以下、感光ドラムと言う）表面を帯電装置によって一様に帯電し、帯電された感光ドラム表面を露光装置によって露光して静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を現像装置で現像して現像剤（以下、トナーと言う）像を形成し、このトナー像を転写装置によって用紙などの転写材に転写して、定着装置によりトナー像を転写材上に永久固着画像として定着して出力する。トナー像転写後に感光ドラム表面に残留したトナーは、クリーニング装置によってクリーニングされ、次の画像形成動作に備える。
【０００４】
感光ドラム表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置としては、装置の小型化、駆動源が不要、製造コストが比較的安価等の観点からブレードを用いる手法が広く利用されている。ブレードは支持体である金属板金とゴム部材とを接着若しくは一体で成形された構成が主であり、ゴム部材の先端部を感光ドラム表面に押圧する構成とすることで感光ドラム表面の残留したトナーを掻き落とし、ドラム表面から除去できる。
【０００５】
クリーニング装置のゴム部材の材質としては、感光ドラム表面に傷を付けにくいという観点から主にウレタンゴム（ポリエステル系ウレタンエラストマー等）が広く用いられている。ここで、クリーニング装置のゴム部材の硬度が高まる比較的低温下においてトナー像転写後に感光ドラム表面に残留したトナーをクリーニングする際トナーがクリーニング装置をすり抜けてしまい、帯電装置や転写材を汚してしまう現象（クリーニング不良）が起きる場合があった。
【０００６】
クリーニング装置のゴム部材として主に用いられるポリエステル系ウレタンエラストマーは、低温湿環境下では硬度が高まるため、感光ドラムから受ける力が増大すると共に、ゴム弾性も低下し、感光ドラムの回転に伴ってブレード先端の欠けが起きたり、感光ドラム表面の摺刷時に感光ドラム表面の表面性に依存する感光ドラムから受ける微小な負荷変動に対しての追従性が悪化し、感光ドラムから受ける力を定常的に得られなくなり、その結果、感光ドラム表面とゴム部材先端との当接領域に残留トナーが挟まり、その挟み込んだトナーの周囲から他の残留トナーがすり抜けてしまう現象（クリーニング不良）が発生する場合があった。
【０００７】
これに対し、従来、低温環境下における欠点を回避する手段として、例えば、特許文献１や特許文献２、特許文献３に見るように、クリーニングブレードを加熱するような提案がなされている。
【０００８】
【特許文献１】特開平２−２４４１８５号公報
【特許文献２】特開平６−１８６８８５号公報
【特許文献３】特開平１１−３８８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記の方法では、ヒータ等を用いて、クリーニングブレードを加熱する。そのため、消費電力が増大するという問題があった。又、クリーニング装置の性能は、使用環境の温度だけでなく、感光体ドラムの表面性にも大きく左右される。
【００１０】
例えば、粗悪な環境（砂、埃等の多い）や、若しくは粗悪な紙（炭酸カルシウム等の添料を多く使用し、且つ、粒径が大きい紙）を使用した場合、転写材に異物が付着し、直接転写材と感光体ドラムとが接触するような構成の画像形成装置である場合、感光体ドラム表面へのダメージは甚大であり、更に低温環境下の場合、低温によるゴム特性の無くなったクリーニングブレードでは表面性が失われた感光体ドラム上の排トナーを十分に規制することは非常に難しく、クリーニング不良が発生した。
【００１１】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、粗悪な環境下で且つ低温環境下におけるクリーニング不良を招くことない画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を達成するため、請求項１記載の発明は、被担持物たるトナー像を担持する像担持体と、像担持体からトナー像を直接転写材に転写する転写装置と像担持体上の残留トナーを除去するためのクリーニング部材とを有する画像形成装置において、像担持体上の表面に光を与える発光素子と、担持体表面からの発光素子の反射光を受光し得る受光素子と受光素子により検出した反射光量の値を基準値と比較する比較手段と、温度検知手段と、クリーニング部材を加熱する加熱手段とを有し前記比較手段の出力と温度検知手段の出力に基づいてクリーニング部材を加熱する。
【００１３】
請求項２記載の発明は、受光素子により検出した反射光量の値から像担持体の表面の粗さを検知する。
【００１４】
請求項３記載の発明は、受光素子は、正反射光を受光する。
【００１５】
請求項４記載の発明は、受光素子は、乱反射光を受光する。
【００１６】
請求項５記載の発明は、発光素子及び受光素子から構成される表面性検知手段は、像担持体の通紙部の表面性を検知するように配置されている。
【００１７】
請求項６記載の発明は、表面性検知手段は、前記像担持体の回転方向に対して垂直方向に複数個配置されている。
【００１８】
請求項７記載の発明は、表面性検知手段は、前記像担持体の回転方向に対して垂直方向に移動させる手段を有する。
【００１９】
請求項８記載の発明は、被担持物たるトナー像を担持する像担持体と、像担持体からトナー像を直接転写材に転写する転写装置と像担持体上の残留トナーを除去するためのクリーニング部材とを有する画像形成装置において、像担持体上の表面に光を与える発光素子と、像担持体表面からの発光素子の正反射光を受光し得る第１の受光素子と乱反射光を受光し得る第２の受光素子と、第１及び第２の受光素子により検出した反射光量の値を基準値と比較する比較手段と、温度検知手段と、クリーニング部材を加熱する加熱手段とを有し比較手段の出力と温度検知手段の出力に基づいてクリーニング部材を加熱する。
【００２０】
請求項９記載の発明は、第１及び第２の受光素子により検出した反射光量の値から像担持体の表面の粗さを検知する。
【００２１】
請求項１０記載の発明は、発光素子及び受光素子から構成される表面性検知手段は、像担持体の通紙部内の表面性を検知するように配置されている。
【００２２】
請求項１１記載の発明は、表面性検知手段は、前記像担持体の回転方向に対して垂直方向に複数個配置されている。
【００２３】
請求項１２記載の発明は、表面性検知手段は、前記像担持体の回転方向に対して垂直方向に移動させる手段を有する。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１記載の発明によれば、像担持体上の表面に光を与える発光素子と、担持体表面からの発光素子の反射光を受光し得る受光素子と受光素子により検出した反射光量の値と温度検知手段の出力を基にクリーニングブレードを加熱することにより必要なときに加熱を行う構成となり、消費電力増大を防ぎつつ、クリーニングブレードの良好なクリーニング性を維持することができる。
【００２５】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の画像形成装置において、受光素子により検出した反射光量の値から像担持体の表面の粗さを検知することによって正確に像担持体の表面性を判断することができる。
【００２６】
請求項３記載の発明によれば特に、請求項１記載の受光素子が正反射光を受光することによって正確に像担持体の表面性を判断することができる。
【００２７】
請求項４記載の発明によれば、請求項１記載の受光素子が乱反射光を受光することによって正確に像担持体の表面性を判断することができる。
【００２８】
請求項５記載の発明によれば、請求項１記載の画像形成装置において、発光素子及び受光素子から構成される表面性検知手段は、像担持体の通紙部内の表面性を検知するように配置されていることによって正確に像担持体の表面性を判断することができる。
【００２９】
請求項６記載の発明によれば、請求項１記載の表面性検知手段は、前記像担持体の回転方向に対して垂直方向に複数個配置されていることによって正確に像担持体の表面性を判断することができる。
【００３０】
請求項７記載の発明によれば、請求項１記載の表面性検知手段は、前記像担持体の回転方向に対して垂直方向に移動させる手段を有することによって正確に像担持体の表面性を判断することができる。
【００３１】
請求項８記載の発明によれば、像担持体上の表面に光を与える発光素子と、像担持体表面からの発光素子の正反射光を受光し得る第１の受光素子と乱反射光を受光し得る第２の受光素子と、第１及び第２の受光素子により検出した反射光量の値を基準値と比較する比較手段と、温度検知手段と、クリーニング部材を加熱する加熱手段とを有し比較手段の出力と温度検知手段の出力に基づいてクリーニング部材を加熱することによって、必要なときに加熱を行う構成となり、消費電力増大を防ぎつつ、クリーニングブレードの良好なクリーニング性を維持することができる。
【００３２】
請求項９記載の発明によれば、請求項８記載の画像形成装置において、第１及び第２の受光素子により検出した反射光量の値から像担持体の表面の粗さを検知することによって正確に像担持体の表面性を判断することができる。
【００３３】
請求項１０記載の発明によれば、請求項８記載の画像形成装置において、発光素子及び受光素子から構成される表面性検知手段は、像担持体の通紙部内の表面性を検知するように配置されていることによって正確に像担持体の表面性を判断することができる。
【００３４】
請求項１１記載の発明によれば、請求項８記載の表面性検知手段は、前記像担持体の回転方向に対して垂直方向に複数個配置されていることによって正確に像担持体の表面性を判断することができる。
【００３５】
請求項１２記載の発明によれば、請求項８記載の表面性検知手段は、前記像担持体の回転方向に対して垂直方向に移動させる手段を有することによって正確に像担持体の表面性を判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００３７】
＜実施の形態１＞
本実施の形態に係るの画像形成装置は、ホストコンピュータからの画像情報を受け取り、画像出力するプリンタであり、感光ドラム、トナー等の消耗品をプロセスカートリッジとして本体から着脱し交換可能にした画像形成装置である。
【００３８】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３９】
図１は本実施の形態で用いた画像形成装置の概略構成図であり、レーザー、ポリゴンミラー、レンズ系を含むスキャナユニット１からは画像信号に応じて変調されたレーザー光がスキャン出力され、像担持体である感光ドラム２上に照射される。そして、感光ドラム２は、図１中矢印a方向に回転駆動され、帯電ローラから成る帯電手段３によって均一に帯電され、その表面上にはレーザー光の照射によって静電潜像が形成される。
【００４０】
本実施の形態では、感光ドラム２の周速度を９４．２ｍｍ／ｓｅｃとし、帯電手段３で均一帯電された感光ドラム２の暗部表面電位Ｖｄを−５００Ｖ、明部表面電位Ｖｌを−１００Ｖとした。この静電潜像は、現像装置４内のトナー４１によって、トナー像として現像されて顕像化される。本実施の形態では、現像バイアス電圧ＶｄｃをＶｄｃ＝−３００Ｖとし、負帯電性のトナー４１を反転現像することで感光体ドラム２上にトナー４１による画像を形成した。
【００４１】
一方、カセット７内に収納された記録材７１は、給紙ローラ７２によって感光ドラム２での潜像の形成と同期してレジストローラ７３まで供給される。そして、この記録材７１は、レジストローラ７３によって感光ドラム２上に形成された潜像の先端と同期して、転写ローラから成る転写装置６に搬送され、転写装置６によって前記トナー像が前記感光体ドラム２から、直接該記録材７に転写される。本実施の形態では、転写装置６に転写バイアス電圧ＶｔｒとしてＶｔｒ＝１０００Ｖを印加し、転写工程を行った。トナー像を転写された記録材７１は、定着器８によってトナー像を永久定着された後、最後に装置外部に排出される。
【００４２】
尚、感光ドラム２上に残留したトナーは弾性ブレードから成るクリーニングブレード５１を用いたクリーニング装置５によって除去される。該クリーニング装置５は、該ブレード５１を支持するための支持部５２と、掻き取ったトナーを捕集するためのスクイシート５３と、前記ブレード５１を暖めるためのヒータ５４を備えている。クリーニングブレード５１は弾性ブレード先端が感光ドラム２の回転方向Ａに対しカウンタ方向となるように配置される。
【００４３】
先ず、本実施の形態で使用する感光体ドラム２は、アルミシリンダ２ｂ上に感光層を塗布した構造をなしている。感光層は通常絶縁体であり、特定の波長の光を照射することにより導電体となるという特徴を有する光導電体であれば、特に物質を規定するものではない。主に、ＯＰＣ（有機光半導体）、Ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）、ＣｄＳ（硫化カドミウム）、Ｓｅ（セレン）等が良く用いられる。
【００４４】
図２は本実施の形態のＯＰＣにおける層構成図である。
【００４５】
アルミシリンダ２ｂ上に電荷発生層２ｃ、及び誘電層である電荷輸送層２ｄを塗布した構成となっており、光照射により電荷発生層２ｃ内に正孔−電子対が生成し、それらが電荷の流れの担い手となる。電荷発生層２ｃは膜厚０．２μｍ程度のフタロシニアン化合物で、電荷輸送層２ｄは膜厚２０μｍ程度のヒドラゾン化合物を分散したポリカーボネートで構成され、表面粗さは、Ｒａ=０．０１,Ｒｚ＝０．１（ＪＩＳ  Ｂ０６０１―１９９４に準拠）となっている。
【００４６】
本実施の形態に用いたクリーニングブレード５１の断面図を図３に示す。前記支持部材５１ｂにウレタンゴムから成るゴム弾性体から成る弾性ブレード５１ａを接着させクリーニングブレード５１とした。本実施の形態では、ウレタンゴムを使用したが、弾性ブレード５１ａとしては他にシリコンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム等の弾性体を用いることも可能である。
【００４７】
次に、本発明におけるクリーニングブレード加熱構成及び方法について説明する。図４〜図６はヒータを備えたブレード支持部材及びクリーニングブレード部分を拡大して示した斜視説明図である。
【００４８】
前記クリーニングブレード５１は、ゴム等の弾性体によって成型されている弾性ブレード５１ａと、支持部材５１ｂとを一体的に形成されている。又、前記支持部材５１ｂの材質は熱伝導率の高いものであって、本実施の形態にあっては、鉄を使用しており、前記ヒータ５４は、この支持部材５１ｂの長手方向全面に亘って設けられている。
【００４９】
本実施の形態にあっては、厚さ 2.0mmの鉄製支持部材５１ｂを使用しており、その熱容量が十分に大きいため、図５に示すように支持部材５１ｂの長手方向に亘って小さなヒータ５４を数カ所に分割して設けても良い。又、同様の効果を得るために、図６に示すように、弾性ブレード５１ａの内部にヒータ５４であるφ０．５mmのニクロム線が埋め込まれており、前記弾性ブレード５１ａ先端まで達し長手方向に亘って埋設されているような構成でも良い。これにより、前記弾性ブレード５１ａの先端である感光ドラム２当接部付近のみを少量の熱量で効果的に暖めることができる。
【００５０】
画像形成装置内部の温度を測定する温度センサ９は、クリーニング装置５のできる限り周囲の温度を測定可能なようにプロセスカートリッジ１０の近隣に配置されている。温度センサ９としてはサーミスタ、熱電対、白金側温抵抗体、サーモパイル等が主に知られており、本実施の形態では安価で且つプリンタが使用される環境下での測定が可能なサーミスタを用いた。
【００５１】
図７は本実施の形態で用いたプロセスカートリッジ１０の概略構成図である。
【００５２】
プロセスカートリッジ１０は、感光ドラム２、帯電手段３、現像装置４、クリーニング装置５を一括してユニット化されており、これらの構成要素はカートリッジ内で所定の相互配置関係を持って組み付けられており、カートリッジは画像形成装置本体内の所定部に対して所定の要領で挿入装着され、又、反対に装置本体から抜き外しできるようになっている。
【００５３】
次に、図７を用いて本実施の形態の現像装置を説明する。
【００５４】
トナー容器内に収納されたトナー４１と、トナー４１を外周面に担持し、感光ドラム２と形成される現像領域に搬送する現像ローラ４２と、トナー４１を現像ローラ４２に搬送及び塗布するトナー供給ローラ４３（不図示）と、トナー供給ローラ４３により塗布されたトナー４１を現像ローラ４２上に適切な量で担持されるようトナー量を規制する現像ブレード４４と、現像領域にて現像工程を行うために現像ローラ４２に接続され画像形成装置本体内部に備えられた現像バイアス印加手段４５(不図示)にて現像装置４は構成されている。
【００５５】
次に、本実施の形態で搭載した感光体ドラム表面２ａの状態検知に使用する検知方法について図１〜図８を用いて説明する。
【００５６】
表面性検知は、感光体ドラム２上に残留トナー粒子が存在しない状態で行うため、表面性検知装置１１は、クリーニング装置５の下流側に設けることが望ましい。
【００５７】
図１に示すように、ＬＥＤ等の発光素子１１ａとフォトダイオード等の受光素子１１ｂから成る表面性検知装置１１が配置されている。この表面性検知装置１１は、発光素子１１ａからの赤外光を感光体ドラム表面２ａ上に照射させ、そこからの反射光を受光素子１１ｂで測定することにより感光体ドラム表面２ａ上の表面粗さを測定する。感光体ドラム表面２ａからの反射光には正反射成分と乱反射成分とが含まれており、正反射成分、乱反射成分の何れを検出する方式でも実施可能ではあるが、正反射成分は感光体ドラム表面２ａの状態をシビアに反映することができる。よって、本実施の形態では、正反射光を検出する方式を採用した。
【００５８】
そこで、図８に記すようにこの表面性検知装置１１では、受光素子１１ｂに感光体ドラム表面２ａからの乱反射光が入射しないように、法線Ｉを基準にすると、感光体ドラム表面２ａへの照射角度をα＝４５°、感光体ドラム表面２ａからの反射光の受光角度をβ＝４５°として正反射光のみを測定するようにしている。
【００５９】
以下に本実施形態の表面性検知の比較例を記す。
【００６０】
［比較例１］
表面粗さを振った感光体ドラム２を３種類用意した。
【００６１】
先ず、用意した３種類の感光体ドラム２の表面粗さの粗さをＪＩＳ  Ｂ０６０１―１９９４に準拠して測定した。測定結果を下記の表１に示す。
【００６２】
【表１】
2006138909.tif 000003
表１に示すＡ、Ｂ，Ｃ３種の感光体ドラム２を表面性検知装置１１が出力した値と感光体ドラムの粗さの関係を記したグラフを図９に記す。
【００６３】
本実施の形態で使用する表面性検知装置１１は、正反射光を受光する為に表面粗さが大きくなるに従って受光する正反射光は小さくなる。
【００６４】
図９の結果から、本発明で使用する表面性検知装置１１を使うことによって感光体ドラム２の表面粗さを測定することができる。
【００６５】
次に、表面性検知手段１１の配置について説明する。
【００６６】
感光体ドラム２の通紙部内の表面性を検出しなければならないため、図１０（ａ）に示すように、感光体ドラムの通紙部内を測定するように配置することが望ましい。又、図１０（ｂ）に示すように、検出精度を上げるために感光体ドラム２の回転方向に対して垂直方向に複数個配置する方法もあることは言うまでもない。或いは、図１０（ｃ）に示すように、表面性検知手段を感光体ドラム２の回転方向に対して垂直に移動させるモータ１５、ベルト１６等を設け、該ベルト１６の回転方向に操作することにより検出精度を上げる方法もある。
【００６７】
次に、上記の表面粗さを振った感光体ドラム２と前記支持部材５２に前記ヒータ５４を取り付けたクリーニング装置５を搭載したカートリッジを用意し、画像形成装置内に搭載された温度センサ２０で測定される温度が０℃〜５℃となるように雰囲気温度を可変させ、所定印字率の画像を１０枚印刷した。本比較例においては所定印字率を２％とした。
【００６８】
その結果を表２に示す。記号の意味として、○はクリーニング不良発生せず、×は、縦スジ状のクリーニング不良発生となっている。
【００６９】
【表２】
2006138909.tif 000004
次に、クリーニング装置５に設けたヒータ５４を用いクリーニングブレード５１を加熱し、加熱から１分ごとに１０枚プリントを行い、その結果を表３に記す。記号の意味として、○はクリーニング不良発生せず、△は途切れ途切れの縦スジ状のクリーニング不良発生、×は、縦スジ状のクリーニング不良発生となっている。
【００７０】
【表３】
2006138909.tif 000005
この比較によって、表面が大きく荒れた感光体ドラムでも加熱時間が５分以上あれば、クリーニング装置の性能を維持ことができる。
【００７１】
上記の条件を満たす動作を説明するために、図１１の本実施の形態の画像形成装置Ｂの模式図と図１２のフローチャートを記す。以下にこれについて説明する。
【００７２】
ホストＡから画像形成装置Ｂにプリント要求がある（Ｓ０）すると、画像形成装置Ｂ内に搭載のＣＰＵから感光体ドラムの表面性測定を実行する(Ｓ１)。その出力を表面性比較手段１２で閾値Ａと比較する（Ｓ２）。閾値Ａよりも大きい場合、ＣＰＵから露光装置１、駆動手段２０に命令が下り、プリントを実行する（Ｓ６）。閾値Ａよりも小さい場合、温度センサ９を用い装置内温度を測定し（Ｓ３）、その出力を温度比較手段１３で閾値Ｂで比較する（Ｓ４）。閾値Ｂよりも小さい場合、ヒータ５４を用いクリーニング装置５を加熱する（Ｓ５）。所定時間経過後、ＣＰＵから露光装置１、駆動手段２０に命令が下り、プリントを実行する（Ｓ６）。プリントを実行後更なるプリント要求が有るか無いか判断し（Ｓ７）プリントを終了する（Ｓ８）。
【００７３】
本実施の形態では、発光素子１１ａから発光される光を赤外光と記したが、感光体ドラム表面に関して吸収が少ない光であれば良く、特に限定するものではない。
【００７４】
又、本実施の形態では、加熱する時間を５分としたが、これはヒータの加熱能力によって違いがあるため、加熱時間を限定するものではない。
【００７５】
以上のような構成にすることによって、低温環境で、且つ、粗悪な環境（砂、埃等の多い）や、若しくは粗悪な紙（炭酸カルシウム等の添料を多く使用し、且つ、粒径が大きい紙）を使用し、大きく表面が荒れてしまった感光体ドラムであっても、必要なときにクリーニング装置を加熱し温度調節することによって、消費電力の増大を避けつつ、クリーニング装置の性能を維持することのできる画像形成装置を提供することができた。
【００７６】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２に係る画像形成装置について説明する。その基本構成は、実施の形態と同様であり、対応する部位には同一の符号を付して示してあり、それらについての説明は、必要のない限り省略する。
【００７７】
先ず、本実施の形態で搭載した感光体ドラム表面２ａの状態検知に使用する検知方法について図１３を用いて説明する。
【００７８】
本実施の形態の表面性検知装置１１、は発光素子１１ａからの赤外光を感光体ドラム表面２ａ上に照射させ、そこからの反射光を受光素子１１ｂで測定することにより感光体ドラム表面２ａ上の表面粗さを測定する。感光体ドラム表面２ａからの反射光には正反射成分と乱反射成分とか含まれており、正反射成分、乱反射成分のいずれを検出する方式でも実施可能ではあるが、乱反射成分は感光体ドラム表面２ａの状態を確実に反映することができる。よって、本実施の形態では、乱反射光を検出する方式を採用した。
【００７９】
そこで、図１３に示すように、この表面性検知装置１１では、受光素子１１ｂに感光体ドラム表面２ａからの正反射光が入射しないように、法線Ｉを基準にすると、感光体ドラム表面２ａへの照射角度をα＝４５°、感光体ドラム表面２ａからの反射光の受光角度をβ＝０°として乱反射光のみを測定するようにしている。
以下に本実施の形態の表面性検知の検討結果を記す。
【００８０】
［比較例２］
実施の形態１と同様に、表面粗さを振った感光体ドラム２を３種類用意した。
【００８１】
先ず、用意した３種類の感光体ドラム２の表面粗さの粗さをＪＩＳ  Ｂ０６０１―１９９４に準拠して測定した。測定結果を下記の表４に示す。
【００８２】
【表４】
2006138909.tif 000006
表１に示すＡ、Ｂ、Ｃ３種の感光体ドラム２を表面性検知装置１１が出力した値と感光体ドラムの粗さの関係を記したグラフを図１４に記す。
【００８３】
本実施の形態で使用する表面性検知装置１１は、乱反射光を受光する為に表面粗さが大きくなるに従って受光する乱反射光は大きくなる。
【００８４】
図１４の結果から、本発明で使用する表面性測定装置１１を使うことによって感光体ドラム２の表面粗さを測定することができる。
【００８５】
本実施の形態の特徴である感光体ドラム表面の表面性測定装置の動作について図１５のシーケンスチャートを用いて説明する。
【００８６】
ホストＡから画像形成装置Ｂにプリント要求がある（Ｓ０）すると、画像形成装置Ｂ内に搭載のＣＰＵから感光体ドラムの表面性測定を実行する(Ｓ１)。その出力を表面性比較手段１２で閾値Ａと比較する（Ｓ２）。閾値Ａよりも小さい場合、ＣＰＵから露光装置１、駆動手段２０に命令が下り、プリントを実行する（Ｓ６）。閾値Ａよりも大きい場合、温度センサ９を用い装置内温度を測定し（Ｓ３）、その出力を温度比較手段１３で閾値Ｂで比較する（Ｓ４）。閾値Ｂよりも小さい場合、ヒータ５４を用いクリーニング装置５を加熱する（Ｓ５）。所定時間経過後、ＣＰＵから露光装置１、駆動手段２０に命令が下り、プリントを実行する（Ｓ６）。プリントを実行後更なるプリント要求が有るか無いか判断し（Ｓ７）プリントを終了する（Ｓ８）。
【００８７】
以上のような構成にすることによって、低温環境で且つ粗悪な環境（砂、埃等の多い）や、若しくは粗悪な紙（炭酸カルシウム等の添料を多く使用し、且つ、粒径が大きい紙）を使用し、大きく表面が荒れてしまった感光体ドラムであっても、必要なときにクリーニング装置を加熱し温度調節することによって、消費電力の増大を避けつつ、クリーニング装置の性能を維持することの出来る画像形成装置を提供することができた。
【００８８】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３に係る画像形成装置について説明する。その基本構成は、実施の形態１と同様であり、対応する部位には同一の符号を付して示してあり、それらについての説明は、必要のない限り省略する。
【００８９】
先ず、本実施の形態で搭載した感光体ドラム表面２ａの状態検知に使用する検知方法について図１６を用いて説明する。
【００９０】
本実施の形態の表面性検知装置１１は、発光素子１１ａからの赤外光を感光体ドラム表面２ａ上に照射させ、そこからの正反射光を受光素子１１ｂで、乱反射光を受光素子１１ｃで測定することにより感光体ドラム表面２ａ上の表面粗さを測定する。感光体ドラム表面２ａからの反射光には正反射成分と乱反射成分とか含まれており、正反射成分は、乱反射成分の何れかを検出する方式でも実施可能ではあるが、正反射光では、図９に示すように出力が実際の粗さに対して大きく出力される傾向にある。又、乱反射光では、図１４に示すように出力が実際の粗さに対して小さく出力される傾向にある。そのため、反射光の両成分を測定し、両出力から算出される粗さの平均値を反映ことによって感光体ドラム表面性を的確に掴むことができる。よって、本実施の形態では、正反射光及び乱反射光、両方を検出する方式を採用した。
【００９１】
そこで、この表面性検知装置１１では、法線Ｉを基準にすると、発光素子１１ａから感光体ドラム表面２ａへの照射角度をα＝４５°、受光素子１１ｂへの感光体ドラム表面２ａからの正反射光の受光角度をβ＝４５°として正反射光のみを測定、受光素子１１ｃへの乱反射光の受光角度をγ＝０°として乱反射光のみを測定するようにしている。
【００９２】
本実施の形態の特徴である感光体ドラム表面の表面性測定装置の動作について、図１７の本実施の形態の画像形成装置Ｃの模式図と図１８のフローチャートを用いて説明する。
【００９３】
ホストＡから画像形成装置Ｃにプリント要求がある（Ｓ０）すると、画像形成装置Ｃ内に搭載のＣＰＵから感光体ドラムの表面性測定を実行する(Ｓ１)。受光素子１１ｂから得られた出力から、表面性算出手段１４ｂで正反射光から得られる表面粗さを算出する（Ｓ２）。又、受光素子１１ｃから得られた出力から、表面性算出手段１４ｃで乱反射光から得られる表面粗さを算出する（Ｓ３）。これらの出力を表面性算出手段１４ａで平均し（Ｓ４）、その出力を表面性比較手段１２で閾値Ａと比較する（Ｓ５）。閾値Ａよりも大きい場合、ＣＰＵから露光装置１、駆動手段２０に命令が下り、プリントを実行する（Ｓ９）。閾値Ａよりも小さい場合、温度センサ９を用い装置内温度を測定し（Ｓ６）、その出力を温度比較手段１３で閾値Ｂで比較する（Ｓ７）。閾値Ｂよりも小さい場合、ヒータ５４を用いクリーニング装置５を加熱する（Ｓ８）。所定時間経過後、ＣＰＵから露光装置１、駆動手段２０に命令が下り、プリントを実行する（Ｓ９）。プリントを実行後更なるプリント要求が有るか無いか判断し（Ｓ１０）プリントを終了する（Ｓ１１）。
【００９４】
以上のような構成にすることによって、低温環境で、且つ、粗悪な環境（砂、埃等の多い）や、若しくは粗悪な紙（炭酸カルシウム等の添料を多く使用し、且つ、粒径が大きい紙）を使用し、大きく表面が荒れてしまった感光体ドラムであっても、必要なときにクリーニング装置を加熱し温度調節することによって、消費電力の増大を避けつつ、クリーニング装置の性能を維持することのできる画像形成装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るＯＰＣにおける層構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るクリーニングブレードの断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るヒータの配置図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るヒータの配置図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るヒータの配置図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係るプロセスカートリッジの断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る表面性検知装置の概略図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る表面性検知装置が出力した値と感光体ドラムの粗さの関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る表面性検知装置の配置図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の模式図である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係るシーケンスチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る表面性検知装置の概略図である。
【図１４】本発明の実施の形態２に係る表面性検知装置が出力した値と感光体ドラムの粗さの関係を示すグラフである。
【図１５】本発明の実施の形態２に係るシーケンスチャートである。
【図１６】本発明の実施の形態３に係る表面性検知装置の概略図である。
【図１７】本発明の実施の形態３に係る画像形成装置の概略図である。
【図１８】本発明の実施の形態３に係るシーケンスチャートである。
【符号の説明】
【００９６】
１        露光装置
２        感光ドラム
３        帯電手段
４        現像装置
５        クリーニング手段
６        転写装置
７        カセット
８        定着器
９        温度センサ
１０      プロセスカートリッジ
１１      表面性検知装置
１２      表面性比較手段
１３      温度比較手段
１４      表面性算出手段
１５      モータ
１６      ベルト
２０      駆動手段
【図１】
2006138909.tif 000007
【図２】
2006138909.tif 000008
【図３】
2006138909.tif 000009
【図４】
2006138909.tif 000010
【図５】
2006138909.tif 000011
【図６】
2006138909.tif 000012
【図７】
2006138909.tif 000013
【図８】
2006138909.tif 000014
【図９】
2006138909.tif 000015
【図１０】
2006138909.tif 000016
【図１１】
2006138909.tif 000017
【図１２】
2006138909.tif 000018
【図１３】
2006138909.tif 000019
【図１４】
2006138909.tif 000020
【図１５】
2006138909.tif 000021
【図１６】
2006138909.tif 000022
【図１７】
2006138909.tif 000023
【図１８】
2006138909.tif 000024