(57)【要約】【課題】装置稼働中にクリーニングブレードのめくれが生じ得る状態であるか否かを精度良く判定することが可能なクリーニング装置等を提供する。【解決手段】クリーニング装置は、像担持体に摺接して像担持体上のトナーを除去するクリーニングブレードと、クリーニングブレードに摺接した後の像担持体の表面温度を検知する温度検知部と、温度検知部の検知結果に基づいてクリーニングブレードのめくれが生じ得る状態であるか否かを判定する判定部と、を備える。【選択図】図３
2018028591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に摺接して前記像担持体上のトナーを除去するクリーニングブレードと、
前記クリーニングブレードに摺接した後の前記像担持体の表面温度を検知する温度検知部と、
前記温度検知部の検知結果に基づいて前記クリーニングブレードのめくれが生じ得る状態であるか否かを判定する判定部と、
を備えるクリーニング装置。
【請求項２】
前記温度検知部は、前記像担持体の回転方向において前記像担持体に接する前記クリーニングブレードの摺接部より下流側の前記像担持体の表面温度を検知する
請求項１記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記温度検知部は、前記クリーニングブレードから、前記像担持体の材質および厚みの少なくとも一方に基づく距離までの領域の温度を測定する、
請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記像担持体は、静電潜像を形成してトナーを付着する感光体であり、
前記温度検知部は、前記感光体の回転方向において前記感光体上における複数の部位の表面温度を検知する、
請求項１から３のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記温度検知部は、前記クリーニングブレードに摺接する前記像担持体において前記トナーによる画像が形成されない非画像形成領域の表面温度を検知する、
請求項１から４のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項６】
前記像担持体および前記クリーニングブレードに滑材を塗布する滑材塗布部材を有し、
前記温度検知部は、前記クリーニングブレードに摺接する前記像担持体において前記滑材が塗布されない滑材未塗布領域の表面温度を検知する、
請求項１から４のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項７】
前記判定部は、少なくとも、前記クリーニングブレードと前記像担持体との摩擦力、前記像担持体の材質および厚み、に基づいて、前記クリーニングブレードにおける前記当接部の状態を判定する
請求項１から６のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項８】
前記温度検知部は、前記像担持体の表面から放出される放射エネルギーを計測して前記像担持体の表面温度を測定する放射温度計を備える、
請求項１から７のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項９】
前記判定部は、
前記温度検知部の検知結果から、前記クリーニングブレードの当接部に当接した時点における前記像担持体の対応部位の表面温度を推定し、
該推定された表面温度から前記像担持体および前記クリーニングブレード間の摩擦熱による上昇温度を推定し、
該推定された上昇温度が所定値を超えるか否かを判定することによって、前記クリーニングブレードがめくれが生じ得る状態か否かについて判定する、
請求項１から８のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項１０】
前記めくれが生じ得る状態であると判定された場合、前記像担持体および前記クリーニングブレード間の摩擦力を減ずるための制御を行う制御部
を備えた請求項９に記載のクリーニング装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記像担持体および前記クリーニングブレード間の摩擦力を減ずるための制御として、前記クリーニングブレードにおける幅方向端部へトナー帯を供給するように、前記像担持体の主走査方向端部にトナー帯を形成する制御を行う、
請求項１０に記載のクリーニング装置。
【請求項１２】
トナー像を形成する像担持体を有する画像形成部と、
前記像担持体に摺擦して前記像担持体上のトナーを除去するクリーニングブレードと、
前記クリーニングブレードに摺接した後の前記像担持体の表面温度を検知する温度検知部と、
前記温度検知部の検知結果に基づいて前記クリーニングブレードのめくれが生じ得る状態であるか否かを判定する判定部と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーニング装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナー像を用紙上に形成する電子写真方式の画像形成装置（複写機、プリンター、ファクシミリ、これらの複合機）では、感光ドラムなどの像担持体上に残存したトナーを除去するために、クリーニングブレードを有するクリーニング装置が備えられている。
【０００３】
従来、クリーニング装置では、ゴム等の弾性材料からなるクリーニングブレードが広く用いられており、また、かかるクリーニングブレードの先端（エッジ）を感光ドラムの回転方向に対向するように当接させるカウンター方式が一般的である（例えば特許文献１参照）。カウンター方式のブレードクリーニングは、構成が簡単で低コストであり、また、トナー除去性能も高いといった利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１２２０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
他方、カウンター方式のブレードクリーニングでは、クリーニングブレードと感光ドラムとの間の摩擦が大きくなると、クリーニングブレードにおけるエッジの温度が高くなり、クリーニングブレードの捲れ（めくれ）が発生しやすくなる。
【０００６】
また、従来は、クリーニングブレードのめくれが生じ得る状態であっても、かかる状態を装置稼働中に検出することが出来ず、結果として、感光体およびクリーニングブレード間のトルク異常により印刷ジョブや機械の停止を招く、という問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、装置稼働中にクリーニングブレードのめくれが生じ得る状態であるか否かを精度良く判定することが可能なクリーニング装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るクリーニング装置は、
像担持体に摺接して前記像担持体上のトナーを除去するクリーニングブレードと、
前記クリーニングブレードに摺接した後の前記像担持体の表面温度を検知する温度検知部と、
前記温度検知部の検知結果に基づいて前記クリーニングブレードのめくれが生じ得る状態であるか否かを判定する判定部と、
を備える。
【０００９】
本発明に係る画像形成装置は、
トナー像を形成する像担持体を有する画像形成部と、
前記像担持体に摺擦して前記像担持体上のトナーを除去するクリーニングブレードと、
前記クリーニングブレードに摺接した後の前記像担持体の表面温度を検知する温度検知部と、
前記温度検知部の検知結果に基づいて前記クリーニングブレードのめくれが生じ得る状態であるか否かを判定する判定部と、
を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、装置稼働中にクリーニングブレードのめくれが生じ得る状態であるか否かを精度良く判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態における画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】本実施の形態における画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。
【図３】本実施の形態におけるクリーニング装置の要部を示す図である。
【図４】本実施の形態においてクリーニングブレードのめくれが生じ得る状態か否かを検出する処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した画像形成装置の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態における画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態における画像形成装置１の制御系の主要部を示す。図１、２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に一次転写し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Ｓに二次転写することにより、トナー像を形成する。
【００１４】
また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。
【００１５】
図２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、放射温度計８０および制御部１００等を備える。
【００１６】
制御部１００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１０１、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１０２、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。
【００１７】
制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙Ｓにトナー像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。
【００１８】
画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto  Document  Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。
【００１９】
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。
【００２０】
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿またはコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。
【００２１】
操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１および操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。
【００２２】
画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定またはユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、記憶部７２内の階調補正データ（階調補正テーブルＬＵＴ）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。
【００２３】
画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。
【００２４】
Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示す。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。
【００２５】
画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、およびドラムクリーニング装置４１５等を備える。
【００２６】
感光体ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光により一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。
【００２７】
制御部１００は、感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３を一定の周速度（線速度）で回転させる。
【００２８】
帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。
【００２９】
現像装置４１２は、例えば二成分現像方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。
【００３０】
ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるクリーニング部材としてのドラムクリーニングブレード（以下、単にクリーニングブレードと称する）４１６等を有する。ドラムクリーニング装置４１５は、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーをクリーニングブレード４１６によって除去する。
【００３１】
本実施の形態では、クリーニングブレード４１６は、ウレタンゴム製の板状部材である。また、本実施の形態では、ドラムクリーニング装置４１５内に放射温度計８０が配置されている。ドラムクリーニング装置４１５のより詳しい構成については後述する。
【００３２】
中間転写ユニット４２は、像担持体としての中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。
【００３３】
中間転写ベルト４２１は、無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも１つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。
【００３４】
一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。
【００３５】
二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。
【００３６】
一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。
【００３７】
その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。
【００３８】
ベルトクリーニング部４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。なお、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用してもよい。
【００３９】
定着部６０は、用紙Ｓの定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、用紙Ｓの裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ、及び加熱源６０Ｃ等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。
【００４０】
定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。また、定着器Ｆには、エアを吹き付けることにより、定着面側部材から用紙Ｓを分離させるエア分離ユニット６０Ｄが配置されている。
【００４１】
用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２および搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類ごとに収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａ等の複数の搬送ローラー対を有する。
【００４２】
給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。
【００４３】
図３は、ドラムクリーニング装置４１５の要部構成を示す図である。図３に示すように、ドラムクリーニング装置４１５は、クリーニングブレード４１６、トナー回収スクリュー４１７、潤滑剤塗布ブラシ１０４、固形潤滑剤（滑材）１０５、付勢部材１０６、均しブレード１０７、および放射温度計８０等を備えている。これら各部品は、ドラムクリーニング装置４１５の枠体となる収容ケース（図示略）に適当な方法により取り付けられている。
【００４４】
クリーニングブレード４１６は、ウレタンゴム等を平板状に成形した弾性部材であり、感光体ドラム４１３の軸方向（主走査方向）の幅とほぼ同等の幅を有する。クリーニングブレード４１６は、感光体ドラム４１３に対してカウンター方向（感光体ドラム４１３が回転するときエッジ部分が突っ張ることとなる方向）から所定の当接角（例えば２２°）及び侵入量で摺接するように配置される。
【００４５】
画像形成時には、感光体ドラム４１３が図３の矢印方向（反時計方向）に回転することに伴い、クリーニングブレード４１６によって感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーが掻き取られる。
【００４６】
トナー回収スクリュー４１７は、クリーニングブレード４１６で掻き取られた転写残トナーを回収して、廃トナー回収容器（図示略）に搬送する。
【００４７】
潤滑剤塗布ブラシ１０４は、例えばポリエステル等の繊維が植設された基布を芯金に巻き付けたローラー状のブラシであり、感光体ドラム４１３の軸方向の幅とほぼ同等の幅を有する。潤滑剤塗布ブラシ１０４は、感光体ドラム４１３の表面に接触するように配置され、図３に矢印で示すように、感光体ドラム４１３の回転とは反対向き（反時計方向）に回転する。
【００４８】
固形潤滑剤１０５は、潤滑剤を固形化したもの（例えば鉛筆硬度：Ｆ〜ＨＢ相当）で、付勢部材１０６に接続されたホルダー（図示略）に固定される。潤滑剤としては、例えばステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）が適用される。
【００４９】
付勢部材１０６は、例えば圧縮スプリングで構成され、固形潤滑剤１０５を潤滑剤塗布ブラシ１０４に向けて所定の押圧荷重（例えば１．２〜２．６Ｎ）で押圧する。これにより、固形潤滑剤１０５は、潤滑剤塗布ブラシ１０４と接触した状態で保持される。
【００５０】
均しブレード１０７は、クリーニングブレード４１６と同様の構成を有する。均しブレード１０７は、感光体ドラム４１３に対してトレイル方向（感光体ドラム４１３が回転するときに均しブレード１０７のエッジ部分が引きずられることとなる方向）から所定の当接角（例えば５０°）及び侵入量で摺接するように配置される。
【００５１】
画像形成時には、潤滑剤塗布ブラシ１０４が回転することにより固形潤滑剤１０５の表面から潤滑剤が削り取られ、この削り取られた潤滑剤が感光体ドラム４１３との接触部位において感光体ドラム４１３の表面に塗布される。そして、均しブレード１０７により均されて、均一な厚さの潤滑膜が形成される。
【００５２】
ドラムクリーニング装置４１５では、クリーニングブレード４１６のめくれ状態を判定するために、感光体ドラム４１３とクリーニングブレード４１６との摺接部位（当接部）Ｐ１の下流側近傍の温度を測定するように、放射温度計８０が配置されている。
【００５３】
放射温度計８０は、物体から放射される光線の強度を温度に換算することで、物体に接触せずに温度を測定する温度計である。本実施の形態では、放射温度計８０として、物体から放出される赤外線の強度を計測することで物体の温度を測定する、赤外線放射温度計が使用される。
【００５４】
かかる赤外線放射温度計は、赤外線センサー（サーモパイル）やマイクロコンピューター（マイコン）等を有し、物体の表面から放射される赤外線の強度（エネルギー量）をサーモパイルで計測し、計測されたエネルギー量をマイコンで温度に換算することで、物体表面の温度を測定する。
【００５５】
放射温度計８０は、制御部１００の温度検知制御信号に基づいて動作し、計測した温度の値を制御部１００に出力する。
【００５６】
以下、クリーニングブレード４１６にめくれが発生する要因および放射温度計８０の配置等について詳述する。
【００５７】
画像形成装置１の稼働中（印刷ジョブの実行中）は、回転駆動される感光体ドラム４１３と、摺接するクリーニングブレード４１６との間で摩擦が生じ、かかる摩擦による発熱すなわち摩擦熱が生じる。この摩擦熱が大幅に上昇すると、クリーニングブレード４１６のめくれ発生の原因となる。
【００５８】
ここで、実際に感光体ドラム４１３とクリーニングブレード４１６との間で発生する摩擦熱は、感光体ドラム４１３における主走査方向すなわちクリーニングブレード４１６の幅方向において均一ではなく、特定の領域において部分的に上昇しやすい。かかる摩擦熱が部分的に上昇すると、当該上昇した箇所でクリーニングブレード４１６がめくれやすくなり、実際にめくれが発生すると、感光体ドラム４１３を駆動する駆動モーターのトルクが過大になる等のトルク異常により、機械停止の要因となる。
【００５９】
具体的には、トナーが供給されない領域である感光体ドラム４１３の主走査方向における端部側の非画像形成領域は、クリーニングブレード４１６および感光体ドラム４１３間での摩擦熱が上昇しやすい領域となる。このため、感光体ドラム４１３の非画像形成領域に摺接するクリーニングブレード４１６の幅方向端部側の部位は、めくれが生じやすい領域となる。
【００６０】
かかる問題に鑑みて、本実施の形態のドラムクリーニング装置４１５は、クリーニングブレード４１６のめくれが生じやすい部位の近傍における感光体ドラム４１３の表面温度を測定するように、放射温度計８０が配置されている。
【００６１】
具体的には、放射温度計８０は、回転する感光体ドラム４１３の表面（全周面）の内、主走査方向におけるクリーニングブレード４１６の端側に対応する非画像形成領域、すなわち感光体ドラム４１３においてトナーが供給されない領域の表面温度を測定するように配置されている。
【００６２】
感光体ドラム４１３に供給されるトナーは、クリーニングブレード４１６の当接部Ｐ１および感光体ドラム４１３表面との間で、潤滑材としても作用している。このため、感光体ドラム４１３の表面の内、トナーが供給されない非画像形成領域に当接するクリーニングブレード４１６の部位に加えられるトルク（ねじりモーメント）は、画像形成領域に当接するクリーニングブレード４１６の部位よりも大きくなる。
【００６３】
したがって、感光体ドラム４１３の非画像形成領域に当接するクリーニングブレード４１６の部位は、感光体ドラム４１３の画像形成領域に当接するクリーニングブレード４１６の部位よりも、摩擦熱による温度の上昇が起きやすく、めくれが生じやすくなる。
【００６４】
かかる問題に鑑みて、本実施の形態では、クリーニングブレード４１６のめくれの生じやすい部位に対応する感光体ドラム４１３の非画像形成領域の表面温度を測定するように、放射温度計８０を配置している。
【００６５】
すなわち、放射温度計８０は、感光体ドラム４１３におけるクリーニングブレード４１６の当接部Ｐ１の下流かつ近傍の表面温度を測定する位置に設けられている。言い換えると、放射温度計８０は、回転する感光体ドラム４１３の表面（全周面）の内、クリーニングブレード４１６の当接部Ｐ１を通過した直後の部位の温度を測定する位置に設けられている。
【００６６】
以下、放射温度計８０のかかる計測位置（計測部位）について、図３を参照して詳述する。図３に、放射温度計８０が計測する感光体ドラム４１３表面の計測位置として、当接部Ｐ１から近い順に、位置Ａ，Ｂ，およびＣの３点を示している。
【００６７】
上記３点を比較すると、クリーニングブレード４１６の当接部Ｐ１からの移動距離が長く（遠く）なるほど、すなわち位置Ａ，Ｂ，Ｃの順で、摩擦熱発生時から放射温度計８０による温度測定時までの時間（時期）が遅くなる。
【００６８】
そして、摩擦熱発生時から放射温度計８０による温度測定時までの時間（時期）が過度に遅くなると、感光体ドラム４１３において放熱や熱移動が生じていることから、放射温度計８０による測定温度が常温ないし室温により近づくことになり、当接部Ｐ１の温度を推定する際の推定値（後述のＴ０）の誤差が大きくなる傾向にある。この観点からは、放射温度計８０による計測位置は、当接部Ｐ１により近い位置が望ましく、位置Ｃよりも位置Ｂの方が好ましく、さらに位置Ｂよりも位置Ａの方が好ましい。
【００６９】
他方、感光体ドラム４１３におけるクリーニングブレード４１６との当接部Ｐ１は、クリーニングブレード４１６の先端（エッジ部）が摩擦により振動し得る領域であるため、放射温度計８０による表面温度の測定値に誤差が生じやすい。このため、放射温度計８０による計測位置は、クリーニングブレード４１６の先端（エッジ部）から適度に離れた位置に設定することが好ましい。
【００７０】
他方、感光体ドラム４１３は、例えば外径８０［ｍｍ］のものでは、画像形成時において線速４００〜５００［ｍｍ／ｓ］といった比較的高い周速度（線速度）で回転駆動される。このため、位置Ａ〜Ｃ間の間隔が数ミリ程度のレベルでは、単位時間あたりの放熱や熱移動という側面からの誤差の影響は出にくい。本発明者の鋭意研究の結果、単位時間あたりの放熱量や熱移動量の観点からは、感光体ドラム４１３の材質や厚みが大きく影響することが判明した。
【００７１】
具体的には、感光体ドラム４１３の材質が熱伝導性（熱伝導率、熱伝達率）の低い材質であるほど、熱が移動しにくくなるので、感光体ドラム４１３の当接部Ｐ１に摩擦で生じた上昇熱が他の部位に移動して、当接部Ｐ１が常温ないし室温になるまでに時間がかかる。また、感光体ドラム４１３の厚みが厚くなるほど、保温性が高くなり、感光体ドラム４１３の当接部Ｐ１が常温ないし室温に下がるまでに時間がかかる。
【００７２】
したがって、本実施の形態では、放射温度計８０が計測する感光体ドラム４１３表面の計測位置（クリーニングブレード４１６の当接部Ｐ１からの距離）を、感光体ドラム４１３の材質および厚みを考慮して設定している。より明確には、かかる計測位置は、後述する当接部Ｐ１の温度の推定値の算出誤差が大きくならない程度の範囲に設定する。
【００７３】
以下、クリーニングブレード４１６の状態を推定するための手法について説明する。
【００７４】
本実施の形態では、上述のように計測位置が設定された放射温度計８０の温度測定結果に基づいて、以下のようにクリーニングブレード４１６の当接部Ｐ１の温度を推定して、クリーニングブレード４１６の状態を判定する。
【００７５】
画像形成装置１では、クリーニングブレード４１６の先端部分（エッジ部）を通過した直後の感光体ドラム４１３の非画像形成領域の表面温度を放射温度計８０により測定する。かかる表面温度の測定値は、放射温度計８０から制御部１００に出力される。
【００７６】
制御部１００は、かかる表面温度の測定値を用いて、クリーニングブレード４１６の当接部Ｐ１に当接していた感光体ドラム４１３の部位の温度を推定（算出）し、算出された温度をクリーニングブレード４１６の当接部Ｐ１の温度として推定する。そして、制御部１００は、推定されたクリーニングブレード４１６の当接部Ｐ１の温度から室温を減ずることにより、クリーニングブレード４１６および感光体ドラム４１３間で発生した摩擦熱による上昇温度を算出する。以下、クリーニングブレード４１６の当接部Ｐ１または当接部Ｐ１に当接していた感光体ドラム４１３の部位を「熱源」と称する。
【００７７】
ここで、熱源の算出温度（クリーニングブレード４１６の当接部Ｐ１の推定温度）の値は、通常、放射温度計８０による測定値よりも高い値であり、所定の演算式を用いて算出することができる。
【００７８】
具体的には、熱源の温度の算出値（当接部Ｐ１の推定温度）は、制御部１００が、クリーニングブレード４１６と感光体ドラム４１３表面との摩擦力、感光体ドラム４１３の材質および厚みに基づいた演算式を用いて算出することができる。かかる算出方法は種々が考えられるが、一例として、以下の演算式（数式１）を用いて熱源の温度Ｔ０を算出することができる。
【００７９】
【数１】
2018028591.tif 000003
【００８０】
この数式１において、ｘは、感光体ドラム４１３の熱源の部位がクリーニングブレード４１６の当接部Ｐ１から移動した距離であり、放射温度計８０の上述した測定位置に対応する。すなわち、ｘは、クリーニングブレード４１６との間で摩擦熱が発生した感光体ドラム４１３の熱源の部位が放射温度計８０によって温度測定されるまでにクリーニングブレード４１６の当接部Ｐ１から移動する距離である。
【００８１】
数式１において、Ｔｘは、上記距離ｘにて放射温度計８０によって測定された温度の測定値である。すなわち、Ｔｘは、クリーニングブレード４１６の当接部Ｐ１（熱源）から下流に距離ｘ移動した時点での感光体ドラム４１３の所定部位の表面温度（実測値）である。
【００８２】
また、数式１において、３３は定数であり、αは感光体ドラム４１３の熱伝達率、λは感光体ドラム４１３の熱伝導率、ｔはクリーニングブレード４１６の板厚である。
【００８３】
上記の内、熱源すなわち感光体ドラム４１３の非画像形成領域内における所定箇所からの移動距離ｘは、長く（遠く）なるほど、摩擦熱発生時から放射温度計８０による温度測定時までの時間（時期）が遅くなる。そして、摩擦熱発生時から放射温度計８０による温度測定時までの時間（時期）が遅くなると、上述のように、感光体ドラム４１３からの放熱量や熱移動量が多くなるため、放射温度計８０による測定温度が室温により近づく。
【００８４】
仮に、放射温度計８０による測定温度が室温で検出された場合、熱源の温度の算出値（Ｔ０）は、かかる測定温度と等しい値になる。この場合、クリーニングブレード４１６と感光体ドラム４１３との間で摩擦熱が発生していないことと等価になるため、クリーニングブレード４１６のめくれの有無に関する正しい判定ができなくなる。
【００８５】
総じて、距離ｘが大きくなりすぎると、たとえクリーニングブレード４１６にめくれが発生し得る状態（以下「異常状態」という。）であったとしても、放射温度計８０による測定温度値が、めくれが生じない正常な状態（以下「通常状態」という。）の値と変わらなくなる。したがって、この場合、クリーニングブレード４１６のめくれの有無に関する正しい判定ができなくなる。
【００８６】
かかる点を考慮して、距離ｘすなわち放射温度計８０の測定位置は、熱源の摩擦発生時（当接時）における実際の温度と算出値（Ｔ０）との乖離が可及的に少なくなるように設定する必要がある。このため、熱源（当接部Ｐ１および感光体ドラム４１３の所定部位）からの距離ｘは、上述のように、感光体ドラム４１３の材質および厚みを考慮して、少なくとも、放射温度計８０によって室温よりも高い値が測定されるような範囲に設定される。さらには、距離ｘは、感光体ドラム４１３の材質および厚みを考慮して、上記異常状態時には上記通常状態よりも高い値が放射温度計８０によって測定されるような範囲に設定される。
【００８７】
制御部１００は、上記数式１により算出した算出値（推定値）Ｔ０と室温との差分を求めることにより、クリーニングブレード４１６と感光体ドラム４１３との間で発生した摩擦熱に関する値として、室温からの上昇温度の値を算出する。制御部１００は、かかる差分値すなわち上昇温度の値が、所定値（例えば予め設定された閾値）よりも大きい場合、クリーニングブレード４１６のめくれが生じ得る状態であると判定する。この場合、制御部１００は、上昇した摩擦熱を下げるための制御処理を行うことで、クリーニングブレード４１６のめくれを事前に防止する。
【００８８】
本実施の形態では、摩擦熱を下げるための処理として、制御部１００は、感光体ドラム４１３の非画像形成領域内にトナー帯を形成するように、画像形成部４０を制御する。かかる処理により、感光体ドラム４１３の非画像形成領域内に形成されたトナー帯が潤滑材として機能するため、クリーニングブレード４１６の当接部Ｐ１における摩擦熱が下げられ、当該箇所におけるクリーニングブレード４１６のめくれが防止される。
【００８９】
このように、本実施の形態によれば、クリーニングブレード４１６のめくれが生じ得る状態であるか否かを、装置稼働中に精度良く判定することができる。また、本実施の形態によれば、精度の高い判定結果に基づいて装置稼働中にめくれ防止のための処理が行われるので、感光体ドラム４１３およびクリーニングブレード４１６間のトルク異常による印刷ジョブや機械の停止を回避することができる。
【００９０】
上述した実施の形態では、簡明化のため、放射温度計８０で測定する感光体ドラム４１３表面すなわち熱源の部位を１カ所（１点）と仮定して説明した。他方、放射温度計８０で測定する感光体ドラム４１３の熱源の部位は、複数カ所（複数点）とすることもできる。この場合、制御部は、上述した熱源の温度の算出値（クリーニングブレード４１６の当接部Ｐ１の温度の推定値）Ｔ０を、熱源（すなわち測定点）毎に算出し、各算出値の平均値を求めることで、精度の高い値の算出および判定を行うことが期待できる。
【００９１】
以下、図４のフローチャートを参照して、クリーニングブレード４１６のめくれ発生の有無を判定し、めくれを防止するための処理内容を説明する。
【００９２】
印刷ジョブの実行開始後のステップＳ１０において、制御部１００は、放射温度計８０の出力値を取得して、感光体ドラム４１３の非画像形成領域内におけるクリーニングブレード４１６下流側の表面温度を測定する。
【００９３】
ステップＳ１０のかかる温度測定は、画像形成装置１の稼働中における任意のタイミングで行うことができ、印刷ジョブの実行中に複数回測定してもよい。また、制御部１００は、印刷ジョブの実行中、放射温度計８０の出力値を取得し続けることとしてもよい。
【００９４】
また、ステップＳ１０のかかる温度測定は、上述のように、感光体ドラム４１３の非画像形成領域内におけるクリーニングブレード４１６の下流側の複数箇所の表面温度を測定することもできる。
【００９５】
ステップＳ２０において、制御部１００は、ステップＳ１０での温度測定結果に基づいて、クリーニングブレード４１６の当接部Ｐ１（熱源）の温度を推定する。かかる熱源の推定値は、上述のように、制御部１００が数式１を用いて算出することで、ステップＳ１０の測定値よりも高い値が算出される。
【００９６】
ステップＳ３０において、制御部１００は、クリーニングブレード４１６と感光体ドラム４１３との間で発生した摩擦熱による発熱量に関する値を算出する。この発熱量に関する値は、上述のように、制御部１００がステップＳ２０の算出値から室温の値を減ずることで、摩擦により上昇した温度の値として算出される。
【００９７】
ステップＳ４０において、制御部１００は、ステップＳ３０で算出された算出値と、予め設定された閾値とを比較して、算出値が閾値より高いか否かによって、クリーニングブレード４１６にめくれが発生する可能性があるか否かを判定する。
【００９８】
このステップＳ４０で算出値が閾値よりも高いと判定した場合（ステップＳ４０、ＹＥＳ）、制御部１００は、クリーニングブレード４１６のめくれが発生する可能性があるとしてステップＳ５０に移行する。他方、ステップＳ４０で算出値が閾値以下と判定された場合（ステップＳ４０、ＮＯ）、制御部１００は、クリーニングブレード４１６のめくれが発生する可能性がないとみなして、一連の処理を終了する。
【００９９】
ステップＳ５０において、制御部１００は、上昇した摩擦熱を下げるための制御を実行する。すなわち、ステップＳ５０で制御部１００は、感光体ドラム４１３の非画像形成領域内にトナー帯を形成するように、画像形成部４０を制御する。かかる制御により、クリーニングブレード４１６および感光体ドラム４１３間での摩擦力ないしトルク（ねじりモーメント）が低減され、クリーニングブレード４１６の当接部Ｐ１（熱源）における発熱が抑制される。したがって、クリーニングブレード４１６のめくれ発生が事前に防止される。
【０１００】
以上のように、本実施の形態によれば、クリーニングブレード４１６におけるめくれの発生可能性の有無の判定、言い換えると、めくれが生じるか否かの予測を高い精度で行うことができる。また、本実施の形態によれば、精度の高い判定（予測）結果に基づいて装置稼働中にめくれ防止のための処理が行われるので、感光体ドラム４１３およびクリーニングブレード４１６間のトルク異常に起因する機械停止を効果的に防止することが可能になる。
【実施例】
【０１０１】
以下、本発明者らが行った実験結果としての具体的な実施例を説明する。
【０１０２】
本実施例では、上述した構成を有する画像形成装置を使用し、次の共通条件下で実験した。
室温：２５℃
感光体ドラムの材質：アルミニウム
感光体ドラムの径：８０ｍｍ
クリーニングブレードの材質：ウレタンゴム
クリーニングブレードの板厚：１ｍｍ
感光体ドラムの線速（周速度）：４６０ｍｍ／ｓｅｃ
クリーニングブレードおよび感光体ドラム間のトルク：２３Ｎ／ｍ
【０１０３】
また、本実施例では、放射温度計により、クリーニングブレード通過後の感光体ドラムの端部の表面温度を３点計測した。
【０１０４】
温度計測を行う位置は、感光体ドラムの材質および厚みを考慮して、以下のように、クリーニングブレードにおける感光体ドラム４１３の当接部（Ｐ１）の下流位置Ａ，Ｂ，およびＣの３点とした。
位置Ａ：当接部から０．０１５ｍ（すなわち１５ｍｍ）
位置Ｂ：当接部から０．０３ｍ（３０ｍｍ）
位置Ｃ：当接部から０．０５ｍ（５０ｍｍ）
【０１０５】
上記の位置Ａ、Ｂ、Ｃで検知した温度から各々、クリーニングブレードとの当接部（Ｐ１）における感光体ドラムの温度を推定するために、上述した数式１を用いて算出した。
【０１０６】
（評価方法）
本実施例では、通常状態すなわち上記トルク値（２３Ｎ／ｍ）の状態（通常時）と、意図的に感光体ドラムの端部の摩擦を上昇させた状態（異常時）と、の２つの状態で、上記位置Ａ，Ｂ，Ｃ各点での温度検知等を行った。
【０１０７】
クリーニングブレードのめくりの発生の有無の判定に用いる閾値は、７０℃に設定した。この値は、印刷ジョブの実行中に通常発生する摩擦（熱）による上昇温度（３５℃前後）の約２倍の値である。また、摩擦力を低減させるための制御（ステップＳ５０）は、感光体ドラム４１３の端部にトナー帯を形成する処理を設定した。
【０１０８】
この実験結果を表１に示す。
【０１０９】
【表１】
2018028591.tif 000004
【０１１０】
表１中、位置Ａの通常時および異常時における温度の実測値を一段目に示し、同様に、位置Ｂの温度の実測値を二段目に、位置Ｃの温度の実測値を三段目に示す。また、「摩擦熱」の欄は、温度検知された位置Ａ，ＢおよびＣの３点における熱源の温度の推定値（Ｔ０）を平均した値（通常時６１．７℃、異常時９８．４℃）から室温（２５℃）を減算した値（上昇温度値）を示している。
【０１１１】
表１に示すように、位置Ａ，Ｂ，Ｃの各点において、感光体ドラム４１３の端部の摩擦を上昇させた状態（異常時）では、通常状態（通常時）よりも高い温度が検出された。また、意図的に感光体ドラムの端部の摩擦を上昇させた状態（異常時）では、摩擦熱による上昇温度値が通常時（３６．７℃）とは明確に異なる値（７３．４℃）として算出され、かかる算出後にトナー帯を形成する処理が速やかに実行され、めくりが防止された。
【０１１２】
〔変形例〕
上述した実施の形態および実施例では、放射温度計８０を、主走査方向におけるクリーニングブレード４１６の端側に対応する感光体ドラム４１３の非画像形成領域、すなわち感光体ドラム４１３においてトナーが供給されない領域の表面温度を測定するように配置した。言い換えると、上述した実施の形態および実施例では、クリーニングブレード４１６の幅方向端部側で感光体ドラム４１３に当たる領域の内、感光体ドラム４１３の非画像形成領域の表面温度を放射温度計８０で検知する構成とした。
【０１１３】
他の例として、放射温度計８０を、主走査方向におけるクリーニングブレード４１６の端側に対応する感光体ドラム４１３の滑材未塗布域、すなわち感光体ドラム４１３において滑材（固形潤滑剤）が塗布されない領域の表面温度を測定するように配置してもよい。
【０１１４】
すなわち、上述した固形潤滑剤が塗布されない領域である感光体ドラム４１３の主走査方向における端部側の滑材未塗布域も、クリーニングブレード４１６および感光体ドラム４１３間での摩擦熱が上昇しやすい領域となる。このため、感光体ドラム４１３の滑材未塗布域に摺接するクリーニングブレード４１６の幅方向端部側の部位は、めくれが生じやすい部位となる。
【０１１５】
したがって、クリーニングブレード４１６の幅方向端部側で感光体ドラム４１３に摺接する領域の内、感光体ドラム４１３の滑材未塗布領域の表面温度を放射温度計８０で検知する構成としてもよい。
【０１１６】
上述した実施の形態および実施例では、感光体ドラム４１３の残存トナーを除去するためのクリーニングブレード４１６の状態（めくれが生じる可能性の有無）を判定する構成とした。
【０１１７】
他の変形例として、中間転写ベルト４２１の二次転写後の残存トナーを除去するためのベルトクリーニングブレードの状態（めくれが生じる可能性の有無）を判定する構成としてもよい。この場合、放射温度計８０を、ベルトクリーニングブレードとの当接部の下流（通過後）における中間転写ベルト４２１の表面温度を測定するように配置すればよい。
【０１１８】
他の変形例として、感光体ドラム４１３上に固形潤滑剤１０５による潤滑膜を形成するための均しブレード１０７の状態（めくれが生じる可能性の有無）を判定する構成としてもよい。この場合、放射温度計８０を、均しブレード１０７との当接部の下流（通過後）における感光体ドラム４１３の表面温度を測定するように配置すればよい。
【０１１９】
上述した実施の形態および実施例では、上昇した摩擦熱を下げるための処理（ステップＳ５０）として、感光体ドラム４１３の非画像形成領域内にトナー帯を形成することとした。他の処理として、感光体ドラム４１３の非画像形成領域内に固形潤滑剤（滑材）を塗布することとしてもよい。
【０１２０】
上記実施の形態および変形例は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【０１２１】
１  画像形成装置
４０  画像形成部
４１２  現像装置
４１３  感光体ドラム（像担持体、感光体）
４１４  帯電装置
４１５  ドラムクリーニング装置（クリーニング装置）
４１６  ドラムクリーニングブレード（クリーニングブレード）
１０５  固形潤滑剤（滑材）
１０７  均しブレード
４２１  中間転写ベルト
８０  放射温度計（温度検知部）
１００  制御部
Ｐ１  当接部
Ｓ  用紙
【図１】
2018028591.tif 000005
【図２】
2018028591.tif 000006
【図３】
2018028591.tif 000007
【図４】
2018028591.tif 000008