(57)【要約】【課題】感光体ドラムなどの駆動を行うモータをフィードバックおよびフィードフォワード制御する際に、フィードフォワード制御の破綻を防止する。【解決手段】画像データに基づいて、トナー画像を形成する画像形成部と、速度フィードバック制御および速度フィードフォワード制御が行われ、画像形成部の駆動に用いる駆動モータと、駆動モータの負荷トルクを検知する負荷検知部と、駆動モータに対し、速度フィードバック制御および速度フィードフォワード制御を実施するとともに、負荷検知部の検知結果を受ける制御部と、画像形成部の残留トナーを除去するクリーニング部材とを備え、制御部は、速度フィードフォワード制御を実行可能な負荷トルク範囲内で設定された閾値を有し、負荷検知部で検知された負荷トルクが閾値以下の場合に、クリーニング部材に滞留するトナーを除去する動作を実施する。【選択図】図４
2011118056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づいて、トナー画像を形成する画像形成部と、速度フィードバック制御および速度フィードフォワード制御により動作し、前記画像形成部の駆動に用いられる駆動モータと、前記駆動モータの負荷トルクを検知する負荷検知部と、前記駆動モータに対する前記速度フィードバック制御および前記速度フィードフォワード制御を実施するとともに、前記負荷検知部の検知結果が入力される制御部と、前記画像形成部の残留トナーを除去するクリーニング部材とを備え、
前記制御部は、前記速度フィードフォワード制御を実行可能な負荷トルク範囲内で設定された閾値を有し、前記負荷検知部で検知された前記負荷トルクが前記閾値以下の場合に、前記クリーニング部材に滞留するトナーを除去する滞留トナー除去動作を実施することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記速度フィードバック制御は、速度フィードフォワード制御用パラメータに基づいて実施され、前記閾値は、前記速度フィードフォワード制御用パラメータを利用可能な負荷トルク範囲内で設定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３】
前記負荷検知部は、前記駆動モータのＰＷＭ指令値から前記負荷トルクを検知することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記駆動モータは、前記画像形成部の像担持体を回転駆動するものであり、前記クリーニング部材は前記像担持体の残留トナーを除去するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部によって制御され、前記滞留トナー除去動作を行うクリーニング部材清掃機構を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記クリーニング部材清掃機構は、前記残留トナーを除去する画像形成部の部材に対し前記クリーニング部材を圧着／解除する圧着解除機構であることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記クリーニング部材清掃機構は、前記クリーニング部材に接触して回転する回転部を有するものであることを特徴とする請求項５または６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記クリーニング部材清掃機構は、前記クリーニング部材にエアーを吹き付けるエアー吹き付け部を備えることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記滞留トナー除去動作を、画像形成を行うことなく前記画像形成部を駆動することによって実施することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記滞留トナー除去動作を、予め定めた所定の時間実施することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記負荷検知部によって検知された負荷トルクに基づいて、該負荷トルクが所定値以上になるまで、前記滞留トナー除去動作を実施することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記所定値は、前記速度フィードフォワード制御を実行可能な負荷トルク範囲内であって、前記閾値を超える値を有することを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御部は、ジョブ実行中に前記負荷検知部によって検知された負荷トルクが前記閾値以下になった場合、該ジョブ終了後、または、該ジョブを停止して、前記滞留トナー除去動作を実施することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記閾値を第１の閾値として有し、さらに前記速度フィードフォワード制御を実行可能な負荷トルク範囲内で設定され、前記第１の閾値よりも小さな値の第２の閾値を有しており、前記負荷検知部によって検知された負荷トルクが前記第１の閾値以下であり、かつ前記第２の閾値を超える場合、ジョブ実行中であれば該ジョブを終了した後、前記滞留トナー除去動作を実施することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記制御部は、前記閾値を第１の閾値として有し、さらに前記速度フィードフォワード制御を実行可能な負荷トルク範囲内で設定され、前記第１の閾値よりも小さな値の第２の閾値を有しており、前記負荷検知部によって検知された負荷トルクが前記第２の閾値以下の場合、ジョブ実行中であれば該ジョブを停止して、前記滞留トナー除去動作を実施することを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記制御部は、ジョブ実行中にジョブを停止して前記滞留トナー除去動作を実施した後、停止したジョブを再開することを特徴とする請求項１３または１５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、電子写真方式によって回転する感光体ドラムや二次転写ベルトなどの像担持体上にトナー像を形成し用紙に転写することで画像形成を行う画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置では、回転する感光体ドラムや二次転写ベルトなどの像担持体上にトナー像を形成し、該トナー像を直接または間接に用紙に転写し、さらに定着することにより画像形成を行っている。
この画像形成にあたっては、トナー像を形成するために像担持体を一様の回転速度で回転させている。回転速度が変動すると、形成される画像に副走査方向の歪みが生じてしまう。
また、タンデム方式のカラー画像形成装置では、複数の単色画像形成ユニットで形成された単色画像を重ね合わせてカラー画像を用紙上に形成している。したがって、良質なカラー画像を得るためには、各単色画像形成ユニットにおける像担持体は同速でかつ速度むらがないことが必須の条件であり、各色の画像形成ユニットの像担持体の速度が異なると、色ずれが発生してしまう。
【０００３】
感光体ドラムなどの速度変動の一因は、負荷トルクの変動によるものである。
そこで、ドラム駆動に回転変動を相殺するようなブレーキ装置を設置し、ブレーキ値の制御を行うことでドラムの回転速度の変動を抑制する制御装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、回転ベルトに発生する蛇行や寄りが生じて回転むらが生じることがあり、これを防止するために、該ベルトを支持する駆動回転体以外の回転体に任意のトルクを発生させるトルク発生機構を設け、該トルク発生機構のトルク調整を可能にした装置が提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
しかし、感光体ドラムにバイアスブレーキを付加する特許文献１の装置では、通常負荷よりも常にバイアスブレーキ分の負荷が余剰にかかるため、駆動モータの出力を大きくする必要などがあり、コスト的にも、電力的にも無駄な部分が多い。
また、回転ベルトに発生する蛇行や寄りを防止する特許文献２の装置では、これ以外の原因で生じる回転変動を防止することはできない。
【０００６】
感光体ドラム等の駆動に用いるモータは、一般的なハードウエアで構築されているＰＬＬ制御のブラシレスモータであり、広く、安定した回転を保持できる様な定数設定となっている。しかし、一方では安定動作を広く確保するために変動に対する抑制力は小さい。したがって、ドラムモータやベルトモータの変動を押さえ込むためにはＰＬＬ制御だけでは能力不足である。そこで、変動の抑制を行うために、上記ＰＬＬ制御（フィードバック制御）に加えてフィードフォワード制御を適用し、低周波の変動（１回転ムラなど）を抑え込む手段が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−３３２２７７号公報
【特許文献２】特開２００８−１８１０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、駆動モータの速度制御として、速度フィードバック制御と速度フィードフォワード制御を実施している装置において、感光体ドラムなどの負荷が軽くなり駆動特性が変わることでフィードフォワード制御範囲から逸脱すると、駆動異常が発生する可能性が高まる。これは、フィードフォワード制御を適用すると、安定して回転できる制御範囲は狭くなってしまい、変動の抑制と安定回転領域を広くとることの両立ができないためである。すなわち、フィードフォワード制御を適用した場合は、通常のＰＬＬ制御を行っている場合に比べ、回転数や負荷の変動で安定回転ができる範囲が狭く、負荷変動により制御が破綻してしまう不具合が発生する。
【０００９】
画像形成装置では、感光体ドラムなどの未定着トナーを除去するために感光体ドラムなどの表面にクリーニングブレードを圧接している。このクリーニングブレードによる負荷を前提とした駆動制御を行うことによって、無駄な負荷トルクを発生させることなく上記したフィードフォワードの破綻を回避することが可能になる。
【００１０】
しかし、それにも拘わらずプリント動作中に感光体ドラム負荷が軽くなる現象が見られる場合がある。本発明者らはその原因を探求したところ、主原因として、高カバレッジ画像の印刷等によりクリーニングブレードに未転写トナーが付着して溜まり、該トナーが潤滑効果をもたらしてクリーニングブレードの負荷を低下させていることを見出した。
【００１１】
本願発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、画像形成部の駆動に際しフィードフォワード制御の制御破綻を確実に回避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】
【００１２】
すなわち、本発明の画像形成装置では、画像データに基づいて、トナー画像を形成する画像形成部と、速度フィードバック制御および速度フィードフォワード制御により動作し、前記画像形成部の駆動に用いられる駆動モータと、前記駆動モータの負荷トルクを検知する負荷検知部と、前記駆動モータに対する前記速度フィードバック制御および前記速度フィードフォワード制御を実施するとともに、前記負荷検知部の検知結果が入力される制御部と、前記画像形成部の残留トナーを除去するクリーニング部材とを備え、
前記制御部は、前記速度フィードフォワード制御を実行可能な負荷トルク範囲内で設定された閾値を有し、前記負荷検知部で検知された前記負荷トルクが前記閾値以下の場合に、前記クリーニング部材に滞留するトナーを除去する滞留トナー除去動作を実施することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、駆動モータの負荷トルクが予め設定した閾値以下になると、制御部の制御によって、クリーニング部材に滞留するトナーを除去する動作を実施することで、画像形成部とクリーニング部材との間の摩擦負荷が低下するのを防止し、駆動モータに対する駆動負荷を適正値に戻して、フィードフォワード制御における制御破綻を回避する。
これにより、高価なバイアスブレーキなどを新たに追加することなく、駆動モータの負荷を適正に維持することができる。
【００１４】
なお、前記制御部は、ＣＰＵとこれを動作させるプログラムや、該プログラムを格納したＲＯＭ、データの一時保存やワークエリアとして機能するＲＡＭ、設定データやプロセスパラメータなどを記憶する不揮発メモリからなる記憶部などにより構成される。前記閾値は、データを不揮発に保持することができる記憶部の不揮発メモリなどに格納しておくことができる。
【００１５】
前記画像形成部は、感光体ドラムや感光体ベルト、転写ベルトなどの像担持体、感光体ドラムや感光体ベルトを帯電させる帯電器、画像データに基づいて感光体ドラムや感光体ベルトに潜像を生成するＬＤ、前記潜像を現像する現像器、感光体ドラムや感光体ベルト上のトナー像を用紙に転写する転写器、用紙上の画像を定着する定着器などにより構成される。画像形成部は、画像データに基づいて、回転する感光体ドラムや感光体ベルト上にトナー像を形成し、これを転写器によって直接または転写ベルトなどを介して間接的に用紙上に転写し、さらに定着器で定着して画像形成を行う。
【００１６】
前記駆動モータとしては、感光体ドラム、感光体ベルト、転写ベルトなどの像担持体を回転駆動するモータが代表的に示される。像担持体では、前記したように、僅かな回転ムラも画像品質に悪影響を与えるため、高精度（例えば数μｍオーダー）の回転制御が必要になる。
【００１７】
前記駆動モータの負荷トルクを検知する負荷検知部は、前記駆動モータのＰＷＭ指令値から前記駆動負荷トルクを検知することができる。ＰＷＭ指令値は前記制御部で生成されており、該指令値と駆動モータの速度とから該駆動モータの負荷トルクを容易に算出することができる。例えば、像担持体の一回転分について、ＰＷＭ指令値の平均値と駆動モータの回転速度とから負荷トルクの平均値を算出することができる。なお、ＰＷＭ指令値は、ここではＰＷＭデューティーを制御するためのＰＷＭデューティー指令値を意味している。
上記制御部によってＰＷＭ指令値を用いて負荷トルクを算出する場合、制御部は、負荷検知部として機能することになる。
【００１８】
前記駆動モータを速度フィードフォワード制御する際は、駆動モータにより駆動される対象の速度変動プロファイルと速度フィードフォワード制御用パラメータにより制御値を決定することができる。制御部では、該速度フィードフォワード制御用パラメータに基づいて、前記プロファイルに対し像担持体の周期的な速度変動を相殺するための逆相指示値を生成する。制御部では、この逆相指示値にフィードバック制御に関わる制御値を加えてＰ制御、ＰＩ制御、ＰＤ制御、ＰＩＤ制御などを行う。速度フィードフォワード制御用パラメータは、回転体の速度変動を打ち消すために、負荷トルクに応じて予め設定されており、制御テーブルとして用意される。
【００１９】
前記速度フィードフォワード制御が実行可能な負荷トルク範囲内、例えば速度フィードフォワード制御用パラメータを利用可能な負荷トルク範囲内で、閾値が予め設定されている。該閾値は、閾値以下になった場合にフィードフォワード制御が破綻するおそれがあり、また、この閾値を上回る状態では、フィードフォワード制御の破綻が回避されるように設定する。したがって、安全度を考慮して、閾値を適宜設定することができる。該閾値は、上記したように制御部に含まれる記憶部に記憶しておき、制御部において適宜参照することで、回転制御に用いることができる。
【００２０】
前記クリーニング部材は、画像形成部の残留トナーを除去する際に、感光体ドラムなどの表面に圧着し、前記駆動モータに対する駆動負荷となる。また、クリーニング部材は、高カバレッジ画像の印刷や画像形成が行なわれて使用回数が増加することにより、未転写トナーが滞留して、その滞留したトナーが潤滑材となり、画像形成部とクリーニング部材との間の摩擦負荷を低下させる。そこで、上記したように制御部によって、クリーニング部材に滞留するトナーを除去する滞留トナー除去動作を実施することで、駆動モータに対する負荷トルクを適正値に戻し、フィードフォワード制御の破綻を防止することができる。
【００２１】
前記滞留トナー除去動作の一形態として、クリーニング部材を清掃するためのクリーニング部材清掃機構を動作させるものが挙げられる。このとき、クリーニング部材清掃機構は、残留トナーを除去する部材に対し前記クリーニング部材を圧着／解除する圧着解除機構により構成することができる。該圧着解除機構は、クリーニング部材に本来備えるものを用いることができる。圧着／解除は、１回行うものであってもよく、短時間に繰り返し行うものであってもよい。
また、クリーニング部材清掃機構としては、クリーニング部材に接触して回転する回転部材を用いることができる。回転部材として、例えば、ローラやクリーニングブラシを備えるものを挙げることができる。
また、クリーニング部材清掃機構は、エアーをクリーニング部材に吹き付けることで、クリーニング部材に滞留するトナーを除去するエアー吹き付け部を備えるものであっても良い。本発明としてはクリーニング部材清掃機構の構成が特定のものに限定されるものではなく、クリーニング部材の滞留トナーを除去できる構成を有するものであればよい。
【００２２】
また、前記滞留トナー除去動作は、画像形成を行うことなく、画像形成部を駆動すること（空回し）によっても実施することができる。この場合、特別な部材の付加を必要としないため、低コスト、省スペースで滞留トナー除去動作を行うことができる。
【００２３】
制御部は、前記滞留トナー除去動作を、予め定めた所定の時間で実施することができる。
該所定の時間は、前記記憶部に記憶しておき、必要に応じて参照することができる。
また、前記負荷検知部によって検知された負荷トルクが所定値以上になるまで、前記滞留トナー除去動作を実施することも可能である。所定値は、前記速度フィードフォワード制御を実行可能な負荷トルク範囲内であって、前記閾値を超える値を有することで、より安全度を高めたフィードフォワード制御の破綻回避が可能となる。
なお、負荷トルクが前記所定値になるまで前記滞留トナー除去動作を実施する際に、ある所定の時間を経過しても負荷トルクが前記所定値に達しない場合、故障などの可能性もあるため、前記滞留トナー除去動作を停止して、表示部においてサービスコールなどを促すようにしてもよい。
【００２４】
制御部は、ジョブ実行中に前記負荷検知部によって検知された負荷トルクが前記閾値以下になった場合、該ジョブ終了後、または、該ジョブを停止して、前記滞留トナー除去動作を実施する。このとき、制御部では、負荷トルクに関する閾値を設定して制御に利用しているが、さらに、該閾値を第１の閾値として、第１の閾値よりも小さな値を有する第２の閾値を設定して制御を行うようにしてもよい。第２の閾値も、第１の閾値と同様に、前記速度フィードフォワード制御を実行可能な負荷トルク範囲内で設定する。
第２の閾値は、ジョブ実行中に前記負荷検知部によって検知された負荷トルクが第１の閾値以下になった場合、前記滞留トナー除去動作を該ジョブ終了後に実施するか、該ジョブを停止して実施するかの判定に利用することができる。すなわち、ジョブ実行中に前記負荷検知部によって検知された負荷トルクが第１の閾値以下であっても、第２の閾値を上回っている場合には、直ちにジョブを停止する必要性は低く、作業性を重視してジョブ終了後に前記滞留トナー除去動作を実施すればよい。また、ジョブ実行中に前記負荷検知部によって検知された負荷トルクが第２の閾値以下の場合、フィードフォワード制御の破綻回避を重視して該ジョブを停止して前記滞留トナー除去動作を実施する。
ジョブを停止して前記滞留トナー除去動作を実施した場合、該実施後、停止したジョブを再開する。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、本願発明の画像形成装置によれば、画像データに基づいて、トナー画像を形成する画像形成部と、速度フィードバック制御および速度フィードフォワード制御により動作し、前記画像形成部の駆動に用いられる駆動モータと、前記駆動モータの負荷トルクを検知する負荷検知部と、前記駆動モータに対する前記速度フィードバック制御および前記速度フィードフォワード制御を実施するとともに、前記負荷検知部の検知結果が入力される制御部と、前記画像形成部の残留トナーを除去するクリーニング部材とを備え、前記制御部は、前記速度フィードフォワード制御を実行可能な負荷トルク範囲内で設定された閾値を有し、前記負荷検知部で検知された前記負荷トルクが前記閾値以下の場合に、前記クリーニング部材に滞留するトナーを除去する滞留トナー除去動作を実施するので、画像形成部とクリーニング部材との間の摩擦負荷が大きく低下することなく駆動モータに対する負荷トルクを適正に維持して、フィードフォワード制御における制御破綻を回避することができる。
さらには、高価なバイアスブレーキを採用することなく、安価な機械構成で、フィードフォワード制御が破綻するの回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態の画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同じく、制御ブロック図である。
【図３】同じく、画像形成部およびクリーニング部材清掃機構を示す図である。
【図４】同じく、イニシャル動作時のクリーニング部材に滞留するトナーを除去する動作の実施手順を示すフローチャートである。
【図５】同じく、イニシャル動作時のクリーニング部材に滞留するトナーを除去する動作の他の実施手順を示すフローチャートである。
【図６】同じく、ＪＯＢ実行中のクリーニング部材に滞留するトナーを除去する動作の実施手順を示すフローチャートである。
【図７】同じく、ＪＯＢ間でのクリーニング部材に滞留するトナーを除去する動作の実施手順を示すフローチャートである。
【図８】同じく、判定に従ってＪＯＢ実行中またはＪＯＢ間に、クリーニング部材に滞留するトナーを除去する動作の実施手順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】
【００２７】
以下に、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の画像形成装置の構成ブロック図である。
エンジン制御部２は、画像形成装置１において機械的動作を行うモータ４などの制御を行うものであり、ＣＰＵやこれを動作させるプログラム、さらにＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発メモリなどによって構成される記憶部などによって構成されている。
該エンジン制御部２には、画像形成部の感光体ドラムを回転駆動するモータ４の駆動を制御するモータ制御部３がシリアル接続またはバス接続されて互いに通信可能になっている。エンジン制御部２は、モータ制御部３に対し、フィードバック制御およびフィードフォワード制御を指示する。
【００２８】
モータ制御部３は、ＣＰＵやこれを動作させるプログラム、さらにＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発メモリなどによって構成される記憶部などによって構成されている。該モータ制御部３は、フィードバック制御およびフィードフォワード制御に対応して前記モータ４の速度を制御するＰＷＭ指令値がＰＷＭ信号として該モータ４に送信される。また、該モータ４では、回転が検出されてＦＧ信号としてモータ制御部３にフィードバックされる。
上記エンジン制御部２およびモータ制御部３は、協働することで制御部として機能する。なお、画像形成装置１がカラー画像形成可能なカラー画像形成装置である場合には、モータ制御部３は各色（たとえば、ＹＭＣＫの４色）に対応するように構成されている。したがって、モータ４、感光体ドラムも、各色（たとえば、ＹＭＣＫの４色）に対応するように構成されている。
【００２９】
また、該モータ制御部３には、上記感光体ドラムのドラム軸の回転を検知するエンコーダ５の出力が送信されている。図では、２つのエンコーダが図示されているが、カラー画像形成部を有する画像形成装置では、各色毎に感光体ドラムが用意され、各感光体ドラムの回転を検知するエンコーダがそれぞれ用意されて、その検知結果が個別にモータ制御部３に送信される。
【００３０】
図２は、上記制御部によりモータ４の回転制御が行われる制御ブロックを示す図である。
モータ制御部３では、画像形成装置の電源投入後のイニシャル動作（画像安定化など調整動作）において、レジスト調整動作を除く安定化動作中のドラム駆動制御としてフィードバック制御のみを実施して、ドラム回転動作を行う。
すなわち、モータ４からはＦＧ信号がフィードバックされ、また、モータ４で駆動される回転ドラムでは、エンコーダ５によってドラム軸の回転が検出され、検出値がフィードバックされる。モータ制御部３では、これらのフィードバック信号によって前記目標値が得られるようにＰＷＭ指令値を出力し、モータ４の制御を実施する。ＰＷＭ指令値の周波数は、通常２０ｋＨｚ程度である。該フィードバック制御では、Ｐ制御、Ｉ制御、ＰＩ制御、ＰＩＤ制御などの手法を適宜用いることができる。また、モータ制御部３では、その際の各色のモータ４への制御出力（ＰＷＭ指令値＝駆動トルク）を測定する。
【００３１】
イニシャル動作後の通常動作では、モータ制御部３は、前記エンコーダ５による検知結果から、各色の回転ドラムが回転した過去１周分の速度変動プロファイルを生成する。モータ制御部３では、各色感光体ドラム１回転分のＰＷＭ指令値を平均し、各色のモータ４に供給する電力、回転速度により駆動トルクを算出することができる。さらに該駆動トルクは、各色感光体ドラム１回転分の平均値として求めるものであってもよい。該駆動トルクの算出方法は、常法により行うことができる。したがって、モータ制御部３は、各色のモータ４の駆動負荷トルクを検知する負荷検知部として機能する。
【００３２】
さらに、この画像形成装置１では、図３に示すように、感光体ドラム９の表面に圧着／解除可能に配設されたクリーニング部材８と、クリーニング部材８に滞留するトナーを除去するクリーニング部材清掃機構６を備えている。
感光体ドラム９は、像担持体として画像形成部に備えられるものである。画像形成部は、この他に、図示しない帯電器、ＬＤなどの書き込み部、現像部、転写部、定着器などを備えている。本発明としては画像形成部の構成が特定のものに限定されるものではなく、既知のものにより構成することができる。
【００３３】
クリーニング部材８の圧着／解除は、図示しない圧着解除機構によって行われる。圧着解除機構は、クリーニング部材８を移動させて通常時には感光体ドラム９に圧着し、必要に応じてクリーニング部材８を移動させて前記密着を解除し、さらに感光体ドラム９から離隔させる。該圧着解除機構は、適宜のモータなどの駆動源、駆動伝達機構などにより構成することができ、その動作はエンジン制御部２またはモータ制御部３によって制御される。クリーニング部材８は、感光体ドラム９に密着させた状態にして、画像形成の際に用紙に転写されずに感光体ドラム９に残った未転写トナーを除去するためのものであり、前記駆動モータに対しては、駆動負荷となる。
【００３４】
ところで、クリーニング部材８は、画像形成の繰り返しによって次第にトナーが滞留したり、高カバレッジの画像形成を行った際にトナーが滞留したりする。この滞留したトナーは、次第に潤滑材として作用し、感光体ドラム９とクリーニング部材８との間の摩擦力を低下させ、その結果、駆動モータに対する負荷トルクを低下させる場合がある。負荷トルクが或る程度以上低下すると、前記したように該駆動モータに対するフィードフォワード制御が破綻するおそれがある。そこで、クリーニング部材８に滞留するトナーを除去する動作（滞留トナー除去動作）を必要に応じて実施することで、駆動モータに対する負荷トルクを適正値に維持してフィードフォワード制御の破綻を防止することができる。
【００３５】
滞留トナー除去動作は、画像形成装置にクリーニング部材清掃機構を設け、該機構を制御部によって制御動作させることによって行うことができる。その例を図３に基づいて説明する。
クリーニング部材清掃機構６は、例えば、図３（ａ）に示すように、回転駆動されるクリーニングブラシ６０を備えるものにより構成することができる。クリーニングブラシ６０は、クリーニング部材８の清掃時に図示しない駆動モータなどにより回転駆動される。
クリーニング部材８の清掃に際しては、クリーニング部材８を感光体ドラム９に圧着させたまま実施をすることもできるが、クリーニング部材８の圧着を解除し、感光体ドラム９から離隔した退避位置にクリーニング部材８を移動させてから行うこともできる。退避位置に移動させたクリーニング部材８に対し、クリーニングブラシ６０のブラシをクリーニング部材８の先端部などの清掃部分に接触させ、クリーニングブラシ６０を回転させることでクリーニング部材８に滞留しているトナーを除去する。この際に、クリーニングブラシ６０を移動可能にして、退避位置にあるクリーニング部材８の清掃部分に接触させて清掃を行うようにしてもよい。
【００３６】
図３（ｂ）は、クリーニング部材清掃機構６の他の形態を示すものであり、クリーニング部材清掃機構６は、クリーニング部材８の清掃部分にエアーを吹き付けてクリーニング部材８の滞留トナーを除去するエアー吹き出しノズル６１を備える。クリーニング部材清掃機構６は、エアー吹き出しノズル６１にエアーを供給する、図示しない送風部などを備える。該送風部では、周囲のエアーを取り込んで前記エアー吹き出しノズル６１にエアーを供給する。
【００３７】
なお、クリーニング部材８は、感光体ドラム９に対する圧着解除によっても滞留しているトナーが脱落することが期待される。したがって、この圧着／解除を圧着解除機構によって１回または繰り返し行うことで滞留トナー除去動作を実施するように構成することも可能である。この場合、圧着解除機構がクリーニング部材清掃機構を構成する。なお、クリーニング部材清掃機構は、一つの機構の他、複数の機構を組み合わせるようにしても良い。
【００３８】
さらに、クリーニング部材清掃機構６を用いることなく、クリーニング部材８に滞留するトナーを除去する方法として、画像形成を行うことなく、画像形成部の感光体ドラム９を駆動すること（空回し）も可能である。
【００３９】
前記したモータ制御部３では、駆動トルクの範囲が想定されており、該トルク範囲内で、安全度を有する値で閾値が設定されている。すなわち、前記閾値を上回る状態では、フィードフォワード制御の破綻が生じず、前記閾値直下では直ちに制御の破綻が生じないように前記閾値が設定されている。該閾値はモータ制御部３に備える不揮発の記憶部に記憶され、適宜参照される。前記閾値は、各色毎に設定されていても良く、また、各色で共通する値が設定されているものであってもよい。
モータ制御部３では、上記で得られた負荷トルクと前記閾値とを各色毎に比較して、その比較結果によって、前記したクリーニング部材清掃機構などの動作によってクリーニング部材に滞留するトナーを除去する動作を実施し、各色のモータ４に対する負荷を適正範囲に維持する。
【００４０】
以下に、その手順を図４〜図８のフローチャートに基づいて説明する。なお、以下では、それぞれ一つのフローチャートによって説明しているが、各色毎に同様の手順が実施される。したがって、各判定内容に従って各色によって手順が異なる場合もある。
【００４１】
先ず、イニシャル動作時の制御部による制御手順について図４に基づいて説明する。
画像形成装置１の安定化動作を行い（ステップｓ１）、次いでフィードフォワード制御をオフにしてフィードバック制御のみによりモータ４の回転制御を行うとともに、該モータ４の負荷トルクを測定する（ステップｓ２）。該負荷トルクは、前記したＰＷＭ指令値を用いた算出方法により得られる。安定化動作完了後（ステップｓ３）、上記で測定された負荷トルクが前記閾値以下であるか否かの判定が行われる（ステップｓ４）。負荷トルクが前記閾値を上回っていれば（ステップｓ４、ＮＯ）、イニシャル動作を完了する。
【００４２】
一方、負荷トルクが前記閾値以下である場合（ステップｓ４、ＹＥＳ）、フィードフォワード制御を行った場合に制御が破綻するおそれがあるため、滞留トナー除去動作として所定時間、感光体ドラムの空回しを実施する（ステップｓ５）。なお、この際に動作時間は、予め制御部の記憶部に格納しておき、これを参照して空回しの動作を行う。上記ドラムの空回し実施後、イニシャル動作を完了する。
上記手順により、滞留トナーによって駆動負荷が低下した状態にある場合には、これを解消し、駆動負荷を適正な状態に戻し、フィードフォワード制御を行った際の破綻を回避することができる。フィードフォワード制御を行う前に上記手順を実施することで、フィードフォワード制御の破綻を事前に確実に回避することができる。
【００４３】
上記制御手順では、ステップｓ５において、所定時間、感光体ドラムの空回しを実施したが、測定された負荷トルクが前記閾値を超えるまで、感光体ドラムの空回しを実施することも可能である。
以下にその制御手順を図５（ａ）に基づいて説明する。
【００４４】
画像形成装置１の安定化動作を行い（ステップｓ１０）、次いでフィードフォワード制御をオフにしてフィードバック制御のみによりモータ４の回転制御を行うとともに、該モータ４の負荷トルクを測定する（ステップｓ１１）。該負荷トルクは、前記したＰＷＭ指令値を用いた算出方法により得られる。安定化動作完了後（ステップｓ１２）、上記で測定された負荷トルクが、前記閾値以下であるか否かの判定が行われる（ステップｓ１３）。負荷トルクが前記閾値を上回っていれば（ステップｓ１３、ＮＯ）、イニシャル動作を完了する。
【００４５】
一方、負荷トルクが前記閾値以下である場合（ステップｓ１３、ＹＥＳ）、前記手順と同様に所定時間、感光体ドラムの空回しを実施し（ステップｓ１４）、再度、負荷トルクが前記閾値以下であるか否かの判定が行われる（ステップｓ１３）。ここで、負荷トルクが前記閾値を越えていれば（ステップｓ１３、ＮＯ）、イニシャル動作を完了し、負荷トルクが前記閾値以下であれば（ステップｓ１３、ＹＥＳ）、ステップｓ１３に戻る手順を繰り返す。
この手順により、負荷トルクが前記閾値を超えるまで、感光体ドラムの空回しが実施されることになる。そのため、所定の時間の空回しでは負荷トルクが閾値を超えない場合にも、駆動モータに対する駆動負荷を確実に適正範囲に戻すことができる。
なお、ステップｓ１４において、感光体ドラムを空回しした実施回数をカウントして、予め設定した実施回数で繰り返し空回しを行っても負荷トルクが前記閾値を越えない場合、故障などの可能性もあるため、上記手順を中止し、サービスマンコールなどを行うようにしてもよい。
【００４６】
また、上記では、滞留トナー除去動作の結果判定を行う負荷トルクとして前記閾値を用いたが、より安全度を考慮して、上記で設定されている閾値よりも大きな値を有する所定値を用いることも可能である。
該所定値は、制御部の記憶部に格納しておき、滞留トナー除去動作に際し参照して制御に用いる。
上記の場合、図５（ｂ）に示すように、ステップｓ１４の後に、測定トルクが前記所定値以上であるか否かを判定し（ステップｓ１５）、測定トルクが前記所定値以上である場合（ステップｓ１５、ＹＥＳ）、滞留トナー除去動作が達成されたものとしてイニシャル動作を完了する。一方、測定トルクが所定値に至らない場合（ステップｓ１５、ＮＯ）、滞留トナー除去動作が不十分であるとして、ドラムの空回しを実施する（ステップｓ１４へ）。なお、この制御手順において、ステップｓ１３以前は、前記手順と同じものとすることができる。
【００４７】
次に、ＪＯＢ実行中に滞留トナー除去動作を実施する場合の制御手順を図６に基づいて説明する。この手順では、予め、滞留トナー除去動作が必要な場合、該動作をジョブ中に行うように設定されている。該設定は、記憶部に格納しておき、必要に応じて参照する。なお、この制御手順にも、前記した閾値が用いられる。
ＪＯＢが開始されると（ステップｓ２０）、モータに対する制御も通常制御となり、前記したフィードバック制御とフィードフォワード制御が併用されてモータ４の駆動制御がなされるとともに、該モータ４の負荷トルクの測定が行われる（ステップｓ２１）。該負荷トルクは、前記と同様にＰＷＭ指令値を用いた算出方法により得られる。
さらに、上記で測定された負荷トルクが、前記閾値以下であるか否かの判定が行われる（ステップｓ２２）。負荷トルクが前記閾値を上回っていれば（ステップｓ２２、ＮＯ）、コピー動作をそのまま継続し、（ステップｓ２７）、ＪＯＢ完了の判定手順に移行する（ステップ２６）。ＪＯＢ完了であれば（ステップｓ２６、ＹＥＳ）、通常動作を完了する。ＪＯＢ完了でなければ、ステップｓ２１に戻り、手順を繰り返す（ステップｓ２６、ＮＯ）。
【００４８】
一方、ステップｓ２２で負荷トルクが前記閾値以下の場合（ステップｓ２２、ＹＥＳ）、フィードフォワード制御が破綻するおそれがあるため、上記ＪＯＢに関するコピー動作を一時的に停止し（ステップｓ２３）、所定時間、感光体ドラムの空回しを実施し（ステップｓ２４）、再度負荷トルクを測定し（ステップｓ２５）、再度測定した負荷トルクが前記閾値以下であるか否かの判定が行われる（ステップｓ２２）。
コピー動作停止後の測定負荷トルクが前記閾値を超えていれば（ステップｓ２２、ＮＯ）、コピー動作を再開し（ステップｓ２７）、前記と同様にＪＯＢ完了の判定手順に移行する（ステップｓ２６）。  コピー動作停止後の測定負荷トルクが前記閾値以下であれば（ステップｓ２２、ＹＥＳ）、コピー動作を停止したままにし（ステップｓ２３）、前記と同様に、所定時間、感光体ドラムの空回しを実施し（ステップｓ２４）、再度負荷トルクを測定し（ステップｓ２５）、再度測定した負荷トルクが前記閾値以下であるか否かの判定が行われる（ステップｓ２２）。すなわち、負荷トルクが前記閾値を超えるまで、ステップｓ２２からステップｓ２５を繰り返す。
なお、前記と同様にステップｓ２４において、感光体ドラムを空回しした実施回数をカウントし、実施回数が所定数に達したならば滞留トナー除去動作を行わないようにしてもよい。
【００４９】
さらに、次では、ＪＯＢ間にドラムの空回しを実施する際の制御手順について図７のフローチャートに基づいて説明する。この手順では、予め、滞留トナー除去動作が必要な場合、該動作をジョブ間に行うように設定されている。
ＪＯＢが開始されると（ステップｓ３０）、モータに対する制御も通常制御となり、前記したフィードバック制御とフィードフォワード制御が併用されてモータの駆動制御がなされるとともに、前記と同様に該モータ４の負荷トルクの測定が行われる（ステップｓ３１）。ＪＯＢが完了するまで上記制御が実施され（ステップｓ３２、ＮＯ）、ＪＯＢが完了すると（ステップｓ３２、ＹＥＳ）、動作停止（モータ停止）を行い（ステップｓ３３）、その後、上記で測定された負荷トルクが、前記閾値以下であるか否かの判定が行われる（ステップｓ３４）。負荷トルクが前記閾値を上回っていれば（ステップｓ３４、ＮＯ）、通常動作を完了する。
【００５０】
一方、負荷トルクが前記閾値以下の場合（ステップｓ３４、ＹＥＳ）、所定時間、感光体ドラムの空回しを実施し（ステップｓ３５）、再度、負荷トルクが前記閾値以下であるか否かの判定が行われる（ステップｓ３４）。すなわち、負荷トルクが閾値を超えるまで、感光体ドラムの空回しを実施する。なお、ステップｓ３５において、感光体ドラムを空回しした実施回数をカウントし、実施回数が所定数に達したならば滞留トナー除去動作を行わないようにしてもよい。
【００５１】
上記制御手順では、閾値を設定して、滞留トナー除去動作が必要な場合、該動作を予め設定した、ジョブ中またはジョブ間に実施するものとしたが、制御部において、滞留トナー除去動作をジョブ中に行うか、ジョブ間に行うかを判定して実施するようにしてもよい。
この制御手順では、予め三つの閾値（第１の閾値、第２の閾値、第３の閾値、但し、第２の閾値＜第１の閾値＜第３の閾値）を設定することも可能である。第１の閾値、第２の閾値、第３の閾値は、上記閾値と同様に、制御部の記憶部に記憶され、適宜参照される。以下にその制御手順を図８のフローチャートに基づいて説明する。
【００５２】
ＪＯＢが開始されると（ステップｓ４０）、モータに対する制御も通常制御となり、前記したフィードバック制御とフィードフォワード制御が併用されてモータ４の駆動制御がなされるとともに、該モータ４の負荷トルクの測定が行われる（ステップｓ４１）。該負荷トルクは、前記と同様にＰＷＭ指令値を用いた算出方法により得られる。
上記で測定された負荷トルクが、第１の閾値以下であるか否かの判定が行われる（ステップｓ４２）。負荷トルクが第１の閾値を上回っていれば（ステップｓ４２、ＮＯ）、ＪＯＢ完了の判定手順に移行する（ステップｓ５０）。
ＪＯＢが完了していないと判定される場合は（ステップｓ５０、ＮＯ）、ステップｓ４１に戻る。ＪＯＢ完了であれば（ステップｓ５０、ＹＥＳ）、ＪＯＢ間空回しフラグが設定されているか否かの判定をし（ステップｓ５１）、ＪＯＢ間空回しフラグが設定されていない場合は通常動作を完了する（ステップｓ５１、ＮＯ）。
【００５３】
ＪＯＢ間空回しフラグが設定されている場合は（ステップｓ５１、ＹＥＳ）、所定時間、感光体ドラムの空回しを実施し（ステップｓ５２）、その後、負荷トルクを測定する（ステップｓ５３）。次いで、測定された負荷トルクが第３の閾値以上であるか否かの判定が行われる（ステップｓ５４）。負荷トルクが第３の閾値以上であれば（ステップｓ５４、ＹＥＳ）、通常動作を完了する。一方、負荷トルクが第３の閾値未満の場合は（ステップｓ５４、ＮＯ）、再度、所定時間、感光体ドラムの空回しを実施し（ステップｓ５２）、負荷トルクを測定して（ステップｓ５３）、第３の閾値以上であるか否かの判定が行われる（ステップｓ５４）。すなわち、負荷トルクが第３の閾値以上になるまで、感光体ドラムの空回しを実施する。
【００５４】
ステップｓ４２で、負荷トルクが第１の閾値以下の場合（ステップｓ４２、ＹＥＳ）、ＪＯＢ間空回しフラグが設定され（ステップｓ４３）、負荷トルクが第２の閾値以下であるか否かの判定が行われる（ステップｓ４４）。負荷トルクが第２の閾値を上回っていれば（ステップｓ４４、ＮＯ）、ＪＯＢ間での滞留トナー除去動作設定となり、ＪＯＢ完了の判定手順に移行し（ステップｓ５０）、上記と同様の手順を実施する。
【００５５】
ステップｓ４４で負荷トルクが第２の閾値以下の場合（ステップｓ４４、ＹＥＳ）、フィードフォワード制御が破綻するおそれがあるため、ＪＯＢ完了を待つことなく、上記ＪＯＢに関するコピー動作を一時的に停止し（ステップｓ４５）、所定時間、感光体ドラムの空回しを実施する（ステップｓ４６）。その後、負荷トルクを測定し（ステップｓ４７）、測定した負荷トルクが第３の閾値以上であるか否かの判定が行われる（ステップｓ４８）。負荷トルクが第３の閾値以上であれば（ステップｓ４８、ＹＥＳ）、ＪＯＢ間空回しフラグの設定をクリアして、コピー動作を再開し（ステップｓ４９）、ステップｓ４１に戻る。負荷トルクが第３の閾値未満の場合（ステップｓ４８、ＮＯ）、再度、所定時間、感光体ドラムの空回しを実施する（ステップｓ４６）。その後、負荷トルクを測定し（ステップｓ４７）、測定した負荷トルクが第３の閾値以上であるか否かの判定が行われる（ステップｓ４８）。すなわち、負荷トルクが第３の閾値以上になるまで、感光体ドラムの空回しを実施する。この場合、前記手順と同様に、ステップｓ４６において、感光体ドラムを空回しした実施回数をカウントし、実施回数が所定数に達したならば滞留トナー除去動作を行わないようにしてもよい。
【００５６】
上記により、第１の閾値だけでなく、第２の閾値を用いることで、ジョブ実行中に負荷トルクが第１の閾値以下になった場合、該ジョブ終了後に前記滞留トナー除去動作を実施するか、ジョブ中にジョブを停止して、前記滞留トナー除去動作を実施するかの判定が可能になる。また、第１の閾値だけでなく、第３の閾値を用いることで、より安全度の高い閾値を設定することができ、より確実に、フィードフォワード制御を行った際の破綻制御が回避される。
【００５７】
上記図４〜図８における制御手順においては、滞留トナー除去動作を、感光体ドラムの空回しにより行ったが、前記のように、クリーニング部材清掃機構を動作制御することで実施することも可能である。
【００５８】
以上、本発明について上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではなく、当然に本発明の範囲を逸脱しない限りは適宜の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１    画像形成装置
２    エンジン制御部
３    モータ制御部
４    モータ
５    エンコーダ
６    クリーニング部材清掃機構
６０  クリーニングブラシ
６１  エアー吹き出し部
８    クリーニング部材
９    感光体ドラム
【図１】
2011118056.tif 000003
【図２】
2011118056.tif 000004
【図３】
2011118056.tif 000005
【図４】
2011118056.tif 000006
【図５】
2011118056.tif 000007
【図６】
2011118056.tif 000008
【図７】
2011118056.tif 000009
【図８】
2011118056.tif 000010