(57)【要約】【課題】ブレードの摩耗状態を精度よく検知し、適切なタイミングでのブレードの交換を可能とさせる。【解決手段】感光体ドラムに形成されたトナー像を表面に担持して用紙に転写する中間転写ベルト１７と、中間転写ベルト１７に予め設定された当接条件で当接し、当該中間転写ベルト１７の表面を清掃するブレード２１ａと、中間転写ベルト１７に対するブレード２１ａの当接条件を変更する付勢バネ２１ｃと、中間転写ベルト１７上のトナー量により清掃不良の発生を検知するセンサーＳと、を備え、制御部４１は、付勢バネ２１ｃによりブレード２１ａの当接条件（当接角度）を変更して中間転写ベルト１７の清掃を行い、センサーＳによりクリーニング不良の発生が検知された際の当接条件からブレード２１ａの摩耗量を推定し、その摩耗量に基づいて当該ブレード２１ａの交換タイミングを決定する。【選択図】図３
2019128426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを表面に担持するトナー担持体と、
前記トナー担持体に予め設定された当接条件で当接し、当該トナー担持体の表面を清掃する清掃部材と、
前記トナー担持体に対する前記清掃部材の当接条件を変更する変更手段と、
前記トナー担持体上のトナー量により清掃不良の発生を検知する検知手段と、
前記変更手段により前記清掃部材の当接条件を変更して前記トナー担持体の清掃を行い、前記検知手段により清掃不良の発生が検知された際の当接条件から前記清掃部材の摩耗量を推定し、その摩耗量に基づいて当該清掃部材の交換タイミングを決定する交換タイミング決定処理を実行する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記清掃部材の摩耗量と、摩耗量に応じた清掃不良の発生する当接条件とを対応づけた設定情報を記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、
前記設定情報を参照し、前記清掃部材の当接条件を、前記清掃部材の摩耗量が予め設定された限界値のときに清掃不良の発生する当接条件に変更して前記トナー担持体の清掃を行い、
前記検知手段により清掃不良の発生が検知された際に前記清掃部材の摩耗量が前記限界値であると推定し、その清掃不良の発生の検知時点を前記清掃部材の交換タイミングと決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記清掃部材の摩耗量と、摩耗量に応じた清掃不良の発生する当接条件とを対応づけた設定情報を記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、
前記清掃部材の当接条件を複数の異なる当接条件に変更してそれぞれの当接条件にて前記トナー担持体の清掃を行い、
前記設定情報を参照し、前記検知手段により清掃不良の発生が検知された際の当接条件に対応する前記清掃部材の摩耗量を、その清掃不良の発生の検知時点の摩耗量であると推定し、
その時点の摩耗量に基づいて、前記清掃部材の摩耗量が予め設定された限界値に達するまでの期間を算出し、当該期間を経過時点のタイミングを前記清掃部材の交換タイミングと決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記清掃部材は、少なくとも前記トナー担持体との当接部が剛体製のブレードであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記清掃部材の当接条件は、前記トナー担持体に対する前記清掃部材の当接角度であり、
前記制御手段は、前記交換タイミング決定処理の実行時に、前記変更手段により前記清掃部材の当接角度を画像形成時と比較して小さくすることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記変更手段は、前記トナー担持体に対する前記清掃部材の当接圧を変更する当接圧変更機構であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記トナー担持体は、ガイドに張架された無端状のベルトであり、
前記変更手段は、前記ガイドの位置を変更して前記ベルトの軌道を変更するベルト軌道変更機構であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記検知手段は、前記トナー担持体の周回方向と交差する幅方向全域に渡って、前記トナー担持体上のトナー量を検知することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記トナー担持体の周回方向において前記清掃部材の上流側には、前記トナー担持体に当接して前記トナー担持体の表面を清掃する第２の清掃部材が備えられ、
前記制御手段は、前記交換タイミング決定処理の実行時に、前記第２の清掃部材を前記トナー担持体から離間させることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記交換タイミング決定処理の実行時に、前記トナー担持体に担持させるトナー量を、画像形成時のトナー量と比べて多くすることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記トナー担持体は、
感光体に形成されたトナー像を担持して用紙に転写する中間転写体、もしくは、
前記中間転写体の外周面に対向して配置され、前記中間転写体とともに用紙を挟持しつつ搬送して、その用紙に前記中間転写体上のトナー像を転写させる二次転写部材であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記トナー担持体が複数の色のトナーを担持し、かつ、前記複数の色のトナーの粒径が異なる場合、
前記制御手段は、最も粒径の小さい色のトナーを用いて前記交換タイミング決定処理を実行することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
ユーザーの指示操作を受け付ける操作部を備え、
前記制御手段は、前記操作部に対する指示操作に基づいて、前記交換タイミング決定処理を実行することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
トナーを表面に担持するトナー担持体と、
前記トナー担持体に予め設定された当接条件で当接し、当該トナー担持体の表面を清掃する清掃部材と、
前記トナー担持体に対する前記清掃部材の当接条件を変更する変更手段と、
前記トナー担持体上のトナー量により清掃不良の発生を検知する検知手段と、
を備えた画像形成装置のコンピューターを、
前記変更手段により前記清掃部材の当接条件を変更して前記トナー担持体の清掃を行い、前記検知手段により清掃不良の発生が検知された際の当接条件から前記清掃部材の摩耗量を推定し、その摩耗量に基づいて当該清掃部材の交換タイミングを決定する交換タイミング決定処理を実行する制御手段として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光体にトナー像を形成し、このトナー像を中間転写ベルト（トナー担持体）に転写して、中間転写ベルト上のトナー像を用紙に転写する画像形成装置が普及している。
この画像形成装置においては、用紙にトナー像を転写後の中間転写ベルトに残留したトナーを除去するため、用紙への転写位置に対して中間転写ベルトの周回方向下流側に、中間転写ベルトに当接して残留したトナーを掻き取るブレードを設ける構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような構成において、例えば、図１３（ａ）に示すように、ブレード８０は、使用初期ではその角部８１が９０度の状態で中間転写ベルトと当接しているが、使用に従って、トナーに添加される外添剤などのすり抜けにより角部８１が摩耗していき、例えば、図１３（ｂ）に示すように、角部８１に摩耗面が形成される。
こうしたブレードの摩耗面の幅（摩耗幅）は、そのブレードの能力を決める重要な因子であり、摩耗幅が大きくなるにつれてブレードによるトナーの阻止力が低下するため、一定の摩耗幅に達したらブレードを交換する必要がある。
このため、例えば、画像形成枚数に対する予測摩耗幅を予め設定し、所定の画像形成枚数に達したら、ブレードの交換時期であることをユーザーに認識させるための交換通知を出すことなどが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２８９５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、単に画像形成枚数に対して予測摩耗幅を設定するだけでは個々の装置のバラつきに対応できず、予測以上に摩耗が進み、清掃不良が発生してしまうことがあった。
また、そのような不具合を回避するために交換時期を早めに設定した場合、さほど摩耗が進んでいないにも関わらず交換時期に達し、コストアップの要因となることもあった。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、ブレードの摩耗状態を精度よく検知し、適切なタイミングでのブレードの交換を可能とさせることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、
トナーを表面に担持するトナー担持体と、
前記トナー担持体に予め設定された当接条件で当接し、当該トナー担持体の表面を清掃する清掃部材と、
前記トナー担持体に対する前記清掃部材の当接条件を変更する変更手段と、
前記トナー担持体上のトナー量により清掃不良の発生を検知する検知手段と、
前記変更手段により前記清掃部材の当接条件を変更して前記トナー担持体の清掃を行い、前記検知手段により清掃不良の発生が検知された際の当接条件から前記清掃部材の摩耗量を推定し、その摩耗量に基づいて当該清掃部材の交換タイミングを決定する交換タイミング決定処理を実行する制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のプログラムは、
トナーを表面に担持するトナー担持体と、
前記トナー担持体に予め設定された当接条件で当接し、当該トナー担持体の表面を清掃する清掃部材と、
前記トナー担持体に対する前記清掃部材の当接条件を変更する変更手段と、
前記トナー担持体上のトナー量により清掃不良の発生を検知する検知手段と、
を備えた画像形成装置のコンピューターを、
前記変更手段により前記清掃部材の当接条件を変更して前記トナー担持体の清掃を行い、前記検知手段により清掃不良の発生が検知された際の当接条件から前記清掃部材の摩耗量を推定し、その摩耗量に基づいて当該清掃部材の交換タイミングを決定する交換タイミング決定処理を実行する制御手段として機能させるプログラムである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ブレードの摩耗状態を精度よく検知し、適切なタイミングでのブレードの交換が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図２】ベルトクリーニング部の構成を示す図である。
【図３】画像形成装置の制御構成を示す機能ブロック図である。
【図４】設定情報の一例を示す図である。
【図５】交換タイミング決定処理を示すフローチャートである。
【図６】残期間算出処理を示すフローチャートである。
【図７】当接角度を変更したブレードを示す模式図である。
【図８】摩耗幅と累積画像形成枚数の関係を示すグラフの一例である。
【図９】摩耗断面積と累積画像形成枚数の関係を示すグラフの一例である。
【図１０】摩耗幅測定処理を示すフローチャートである。
【図１１】他の態様の当接角度の変更手段を示す図である。
【図１２】他の態様のトナー担持体を示す図である。
【図１３】使用に伴うブレードの変化を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００１２】
［画像形成装置の構成］
まず、本実施の形態における画像形成装置１００の構成について説明する。
画像形成装置１００は、所謂タンデム方式のカラープリンターである。
【００１３】
図１は、画像形成装置１００の概略構成図である。
図１に示すように、画像形成装置１００は、画像形成部１０、センサーＳ、ベルトクリーニング部２０、給紙部３０、制御部４１（図３参照）を主体に構成されている。
【００１４】
画像形成部１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応する感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ、帯電部１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ、露光部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ、現像部１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ、一次転写ローラー１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ、感光体クリーニング部１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋと、トナー担持体としての中間転写ベルト１７と、二次転写ローラー１８と、定着部１９と、を備える。
【００１５】
帯電部１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋは、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋを一様に帯電させる。
露光部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、レーザー光源、ポリゴンミラー、レンズ等から構成され、各色の画像データに基づいて感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの表面をレーザービームにより走査露光して静電潜像を形成する。
現像部１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋは、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上の静電潜像に各色のトナーを付着させ、現像を行う。
【００１６】
現像部１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋにおいて用いられるトナーは、トナー粒子と、当該トナー粒子を帯電するためのキャリアとを含む。トナー粒子は、各種公知のものを使用することができ、バインダー樹脂中に着色剤や、必要に応じて荷電制御剤、離型剤等を含有させ、トナー粒子の帯電性や流動性などを調整するための外添剤を処理させたものを用いることができる。外添剤は、例えば、シリカやチタニアといった微粒子の金属酸化物が用いられる。キャリアは、各種公知のものを使用することができ、バインダー型キャリアやコート型キャリアなどを用いることができる。かかるトナー粒子は、その平均粒子径が、５〜１０μｍ程度である。
【００１７】
一次転写ローラー１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋは、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト１７上に逐次転写させる（一次転写）。すなわち、中間転写ベルト１７上には、４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。
感光体クリーニング部１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋは、転写後の感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの周面上に残ったトナーを除去する。
【００１８】
中間転写ベルト１７は、無端状のベルト部材であり、複数のローラー（駆動ローラー、テンションローラー、従動ローラー）により張架され、図１の矢印Ａで示す方向に周回駆動される。
なお、中間転写ベルト１７は、所望の転写性を有するものであれば良く、材質や厚みは特に限定されない。また、中間転写ベルト１７としては、少なくとも表面が弾性を有する材料で構成された弾性中間転写ベルトを用いても良い。
【００１９】
二次転写ローラー１８は、中間転写ベルト１７上に形成されたカラートナー像を、給紙部３０から供給された用紙Ｐの一方の面上に一括して転写させる（二次転写）。
【００２０】
定着部１９は、用紙Ｐ上に転写されたトナーを、加熱・加圧により用紙Ｐ上に定着させる。
【００２１】
センサーＳは、例えば、ＩＤＣ（Image Density Control）センサーなどの光学センサーが用いられる。
センサーＳは、検知手段として機能しており、中間転写ベルト１７の周回方向において二次転写位置の下流においてベルト表面に対向して配置され、中間転写ベルト１７上のトナー量を光学的に検知する。
センサーＳは、例えば、中間転写ベルト１７の周回方向と交差する幅方向に沿って長尺な形状であって、中間転写ベルト１７の幅方向の画像書き込み幅全幅に渡ってトナー量を検知することができるように構成されている。
【００２２】
ベルトクリーニング部２０は、二次転写ローラー１８により用紙Ｐにカラートナー像が転写された後の中間転写ベルト１７から、用紙Ｐに転写されずに残った残留トナーや紙粉等の付着物を除去し、中間転写ベルト１７をクリーニングする。ベルトクリーニング部２０の構成の詳細については後述する。
【００２３】
給紙部３０は、画像形成装置１００の下部に備えられ、着脱可能な給紙カセット３１を備えている。給紙カセット３１に収容された用紙Ｐは、その最上部のものより１枚ずつ給紙ローラー３２によって搬送経路に送り出されるようになっている。
【００２４】
［ベルトクリーニング部］
ここで、ベルトクリーニング部２０の構成について説明する。
図２は、ベルトクリーニング部２０の概略構成図である。
なお、ベルトクリーニング部２０を構成する各部は、中間転写ベルト１７の幅方向に沿って長尺な形状である。
【００２５】
図２に示すように、ベルトクリーニング部２０は、ケーシングＣＡを備え、その内部に、例えば、清掃手段２１、ブラシ部材（第２の清掃部材）２２及びフリッカー部材２３などが備えられている。
また、中間転写ベルト１７を介して清掃手段２１と対向する位置には、ブレード対向ローラー２４が備えられている。
また、中間転写ベルト１７を介してブラシ部材２２と対向する位置には、ブラシ対向ローラー２５が備えられている。
【００２６】
清掃手段２１は、例えば、ブレード（清掃部材）２１ａ、ブレード保持部材２１ｂ及び付勢バネ２１ｃを備えて構成されている。
【００２７】
ブレード２１ａは、例えば、金属等の非弾性体材料（剛体）から構成された板体である。本実施の形態で用いるブレード２１ａとしては、例えば、その厚さが数十〜数百μｍ程度の、鉄やＳＵＳ（ステンレス鋼）の金属切片を用いることができる。
なお、ブレード２１ａは、少なくとも中間転写ベルト１７との当接部が剛体製であれば良い。
ブレード２１ａは、その先端を、回転している中間転写ベルト１７に所定の当接角度で当接させて、中間転写ベルト１７に付着した残留したトナー等を掻き取って除去するためのものである。ブレード２１ａは、ブレード保持部材２１ｂにより、回転支点Ｇを中心に回転可能に保持されている。
【００２８】
ブレード２１ａは、例えばフォトエッチング等で断面作成されるものであって、使用初期においては、その角部が９０度の状態で中間転写ベルト１７と当接しているが、使用されるに従って、トナーに添加されるシリカ等の外添剤などのすり抜けにより引っ掛かれることでその角部が摩耗していき、摩耗面が形成されるようになる。以下の説明において、ブレード２１ａの、中間転写ベルト１７の周回方向における摩耗面の幅（長さ）を「摩耗幅」と呼ぶ。
後述するが、本実施の形態においては、このブレード２１ａの摩耗幅（摩耗量）を検知し、その検知結果に基づいてブレード２１ａの交換タイミングを決定する交換タイミング決定処理が実行される。
【００２９】
ブレード保持部材２１ｂは、その一端にブレード２１ａを保持し、回転支点Ｇを中心に回転可能に構成されている。ブレード保持部材２１ｂの他端には、付勢バネ２１ｃが係合されており、そのバネの付勢力によって中間転写ベルト１７に対するブレード２１ａの圧接力（当接圧）が得られるように構成されている。
【００３０】
付勢バネ２１ｃは、例えば、引っ張りコイルバネであり、この付勢バネ２１ｃによってブレード保持部材２１ｂとブレード２１ａは反時計回りに回転する力を与えられ、ブレード２１ａが中間転写ベルト１７に定圧圧接されることとなる。かかる定圧圧接方式（バネ荷重方式）とすることで、環境に依らず当接圧を適正に維持することができる。なお、定圧圧接方式を実現できるものであれば、引張りコイルバネ以外にも、圧縮コイルバネ等を用いても良い。
また、付勢バネ２１ｃは、アクチュエーター等の駆動部２１ｄを備え、制御部４１の制御により駆動部２１ｄが駆動され、付勢バネ２１ｃの長さが変更可能である。
付勢バネ２１ｃの長さが変更されることで、中間転写ベルト１７に対するブレード２１ａの当接圧が変化し、中間転写ベルト１７に対するブレード２１ａの当接角度が変化することとなる。
例えば、付勢バネ２１ｃの伸び長が大きくなると、中間転写ベルト１７に対するブレード２１ａの当接圧が大きくなり、中間転写ベルト１７に対するブレード２１ａの当接角度が小さくなる。
なお、付勢バネ２１ｃ及び駆動部２１ｄは、中間転写ベルト１７に対するブレード２１ａの当接圧を変更する当接圧変更機構として機能している。
また、付勢バネ２１ｃ及び駆動部２１ｄは、当接角度を変更する変更手段として機能している。
【００３１】
ブラシ部材２２は、中間転写ベルト１７の周回方向においてブレード２１ａの上流側において、中間転写ベルト１７に当接するように設けられている。
ブラシ部材２２は、中間転写ベルト１７の周回方向に対してカウンター方向に回転するブラシ体であり、中間転写ベルト１７に付着した紙粉を除去し、紙粉がブレード２１ａを通過する際にブレード２１ａの当接圧力によって中間転写ベルト１７に埋まり込むのを回避する役割を担う。即ち、ブラシ部材２２は、中間転写ベルト１７上のブレード２１ａに突入する紙粉を除去し、ブレード２１ａでの紙粉フィルミングを低減させるためのものである。
また、ブラシ部材２２は、当該ブラシ部材２２を中間転写ベルト１７に対して当接又は離間させる駆動部２２ａを備え、後述する交換タイミング決定処理の実行時においては、制御部４１の制御により駆動部２２ａが駆動され、ブラシ部材２２が中間転写ベルト１７から離間するように構成されている。
【００３２】
フリッカー部材２３は、ブラシ部材２２に接触可能な位置に設けられ、ブラシ部材２２の回転方向に対してカウンター方向に回転し、ブラシ部材２２が中間転写ベルト１７から回収した紙粉やトナー、外添剤といった回収物をブラシ部材２２から離脱させ、ブラシ部材２２の表面の回収物付着量が、常に一定の基準値以下となるように維持するためのものである。
また、フリッカー部材２３にはスクレーパー２３ａが当接されており、ブラシ部材２２から回収した回収物を逐次掻き落として、フリッカー部材２３の表面に回収物が付着していない状態が保たれる。
【００３３】
また、ケーシングＣＡの底部近傍には、ブレード２１ａやブラシ部材２２により中間転写ベルト１７から除去された除去物を、ケーシングＣＡの外部に排出するためのスクリュー（図示省略）が備えられている。
【００３４】
ブレード対向ローラー２４は、中間転写ベルト１７を介して清掃手段２１に対向する位置に配される。
ブレード対向ローラー２４は、ブレード２１ａの先端部から、中間転写ベルト１７の周回方向の下流側１ｍｍ程度の位置に僅かにずらして配置されることが好ましい。
このように配置することで、ブレード対向ローラー２４の微小な凹凸、又は、中間転写ベルト１７の微小な凹凸により、ブレード２１ａが持ち上げられ、微小凹凸部の左右がすり抜ける、所謂ホチキス状すり抜けが発生するのを抑制することができる。
【００３５】
ブラシ対向ローラー２５は、中間転写ベルト１７を介してブラシ部材２２に対向する位置に配され、ブラシ部材２２の付着物除去機能を良好に維持する。
【００３６】
図３は、画像形成装置１００の機能的構成を示すブロック図である。
図３に示すように、制御部４１は、操作部４２、表示部４３、通信部４４、記憶手段としての記憶部４５、画像形成部１０、センサーＳ、ベルトクリーニング部２０、給紙部３０等に接続されている。
【００３７】
制御部４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成され、画像形成装置１００の各部の処理動作を統括的に制御する。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されている各種処理プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開されたプログラムに従って、各種処理を実行する。
【００３８】
操作部４２は、表示部４３の表示画面上を覆うように形成されたタッチパネルや、数字ボタン、スタートボタン等の各種操作ボタンを備え、ユーザーの操作に基づく操作信号を制御部４１に出力する。
【００３９】
表示部４３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）により構成され、制御部４１から入力される表示信号の指示に従って、各種画面を表示する。
【００４０】
通信部４４は、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークに接続された外部装置との間でデータの送受信を行う。
【００４１】
記憶部４５は、不揮発性の半導体メモリーやハードディスク等の記憶装置からなり、各種処理に関するデータ等を記憶する。
例えば、記憶部４５には、ブレード２１ａの摩耗幅と、摩耗幅に応じた、クリーニング不良（清掃不良）の発生するブレード２１ａの中間転写ベルト１７に対する当接条件とを対応づけた設定情報が、予め記憶されている。
この設定情報は、予め実施された予備実験またはシミュレーションにより取得されたものである。
図４は、かかる設定情報をグラフとして示した一例である。図４において、縦軸は、ブレード２１ａの摩耗幅（μｍ）であり、横軸は、当接条件として、画像形成時のブレード２１ａの中間転写ベルト１７に対する当接角度からの角度変動（度）である。
図４では、曲線Ｌより上側の範囲において、クリーニング不良が発生する。
【００４２】
［画像形成装置の動作］
次に、画像形成装置１００の動作について説明する。
【００４３】
画像形成装置１００では、ベルトクリーニング部２０において、ブラシ部材２２が、中間転写ベルト１７に対してカウンター回転することにより、中間転写ベルト１７上の紙粉等が除去され、次いで、ブレード２１ａにより、中間転写ベルト１７上の残留トナー等が掻き取られて除去される（クリーニング動作）。
このクリーニング動作の効率は、ブレード２１ａの摩耗幅が大きく関係し、摩耗幅が大きくなるにつれてブレード２１ａによるトナーの阻止力が低下するため、摩耗幅の長さが所定値に達したらブレード２１ａを交換する必要がある。
本実施の形態では、ブレード２１ａの摩耗状態を検知し、ブレード２１ａの交換タイミングを決定する処理（交換タイミング決定処理）を実行している。以下、かかる交換タイミング決定処理について説明する。
【００４４】
図５は、交換タイミング決定処理を示すフローチャートである。
制御部４１は、予め設定された検知タイミングに達したことをトリガとして、かかる交換タイミング決定処理を開始する。
なお、画像形成ジョブ中に検知タイミングに達したら、制御部４１は、そのジョブが終了した後に交換タイミング決定処理を実行する。また、その実行中のジョブの残り処理量が所定量以上の場合には、ジョブを一旦止めて交換タイミング決定処理を実行することとしても良い。即ち、交換タイミング決定処理は、非画像形成時に実行される。
また、交換タイミング決定処理の実行にあたって、制御部４１は、駆動部２２ａを駆動し、ブラシ部材２２を中間転写ベルト１７から離間させる。
【００４５】
まず、制御部４１は、使用中のブレード２１ａを設置してからの累積画像形成枚数が、所定枚数に達しているか否かを判断する（ステップＳ１）。
そして、所定枚数に達していない場合（ステップＳ１：ＮＯ）、制御部４１は、ブレード２１ａを使用可能な残り期間を算出する残期間算出処理（図６参照）を実行する（ステップＳ２）。
一方、所定枚数に達している場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、制御部４１は、ブレード２１ａの摩耗幅が限界値に到達したか否かを判断する摩耗幅測定処理（図１０参照）を実行する（ステップＳ３）。
【００４６】
図６は、残期間算出処理を示すフローチャートである。
【００４７】
先ず、制御部４１は、駆動部２１ｄを駆動して付勢バネ２１ｃの長さを制御し、ブレード２１ａの中間転写ベルト１７に対する当接角度を小さくし、ブレード２１ａの先端をエッジ浮きさせた状態を形成する（ステップＳ２１）。
図７は、ブレード２１ａの先端をエッジ浮きさせた状態の一例を示す図である。図７において、ブレード２１ａの当接角度は、θ１から、θ２（θ２＜θ１）に変更されている。
ここで、変更後の当接角度としては、複数の任意の角度が予め決められており、例えば、その任意の角度のうち、本処理において未選択で値が最も小さいものが選択される。
【００４８】
次いで、制御部４１は、ブレード２１ａにトナーを供給する（ステップＳ２２）。
具体的には、制御部４１は、中間転写ベルト１７上に所定の画像パターンの形成を行い、ブレード２１ａによりクリーニング動作を実行する。
このとき、画像パターンとして、画像形成時の単色ベタ或いは最大濃度のものを使用しても良いが、これら画像形成時の画像パターンと比較して、トナー量の多い画像パターンを使用することも好ましい。これにより、ブレード２１ａに供給されるトナー量が増え、確実にクリーニング不良（拭き残し）の発生有無を検知できるので、より検出感度を高めることができる。
また、本実施の形態のように、中間転写ベルト１７が複数の色のトナーを担持し得る構成である場合、複数の色のトナーの粒径が異なっていたら、制御部４１は、最も粒径の小さい色のトナーを用いて画像パターンを作成することが好ましい。これにより、最もすり抜けやすいトナーが用いられることとなるので、より検出感度を高めることができる。
なお、画像形成時にブレード２１ａ上流に溜まったトナーをブレード２１ａに突入させる方法などであっても良い。
【００４９】
次いで、制御部４１は、クリーニング不良が発生したか否かを判断し（ステップＳ２３）、クリーニング不良が発生しない場合（ステップＳ２３：ＮＯ）、上記ステップＳ２１に戻って以降の処理を繰り返す。
【００５０】
一方、クリーニング不良が発生した場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、制御部４１は、予め記憶部４５に記憶されている設定情報（図４）を参照して、クリーニング不良が発生した当接角度に対応した摩耗幅を、この時点でのブレード２１ａの摩耗幅と推定して、その摩耗幅の値を、このときの累積画像形成枚数と共に記憶部４５に記憶する（ステップＳ２４）。
【００５１】
次いで、制御部４１は、上記ステップＳ２１〜ステップＳ２４までの処理の結果として記憶部４５に記憶された摩耗幅の値が、所定数に達したか否かを判断し（ステップＳ２５）、所定数に達していない場合（ステップＳ２５：ＮＯ）、本処理を終了する。
【００５２】
一方、所定数に達した場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、制御部４１は、得られた摩耗幅の値を、下記式（１）に従い、摩耗断面積に換算する（ステップＳ２６）。
Ｓ＝１/２×ｗ＾２×sinθcosθ・・・（１）
（Ｓ：摩耗断面積、ｗ：摩耗幅、θ：画像形成時の当接角度）
【００５３】
ここで、図８は、上記ステップＳ２１〜ステップＳ２４までの処理の結果として得られた摩耗幅の値と、累積画像形成枚数との関係をプロットしたグラフの一例である。図８において、縦軸は、摩耗幅（μｍ）であり、横軸は、累積画像形成枚数（ｋｐ）である。
また、図９は、摩耗幅の値を上記式（１）により換算した摩耗断面積の値と、累積画像形成枚数との関係をプロットしたグラフの一例である。図９において、縦軸は、摩耗断面積（μｍ２）であり、横軸は、累積画像形成枚数（ｋｐ）である。摩耗断面積は、画像形成枚数にほぼ比例して増加することが知られており、図９からもこの傾向がわかる。
【００５４】
次いで、制御部４１は、摩耗断面積と累積画像形成枚数との関係（図９）から、予め定められたブレード２１ａの摩耗幅の限界値に達するまでの画像形成枚数を残り期間として算出し、その残り期間経過時点のタイミングを、交換タイミングとして決定する（ステップＳ２７）。
例えば、摩耗幅の限界値が３０μｍと設定されていた場合、現時点の画像形成枚数が２００ｋｐであれば、残り期間があと１００ｋｐ程度と算出される。そして、現時点から１００ｋｐ余り画像形成した時点が、交換タイミングであると決定する。
【００５５】
このように、上記残期間算出処理によれば、その時点のブレード２１ａの摩耗幅を用いて、摩耗幅が限界値に達すまでの残り期間を算出している。このため、精度のよい交換タイミングの予測が可能となっている。
【００５６】
また、図１０は、摩耗幅測定処理を示すフローチャートである。
【００５７】
先ず、制御部４１は、駆動部２１ｄを駆動して付勢バネ２１ｃの長さを制御し、ブレード２１ａの中間転写ベルト１７に対する当接角度を小さくし、ブレード２１ａの先端をエッジ浮きさせた状態を形成する（ステップＳ３１）。
ここで、変更後の当接角度としては、ブレード２１ａの摩耗幅が予め定められた限界値であるときに、クリーニング不良が発生する当接角度である。
具体的に、制御部４１は、予め記憶部４５に記憶されている設定情報（図４）を参照して、ブレード２１ａの摩耗幅の限界値に対応する当接角度に変更する。例えば、ブレード２１ａの摩耗幅の限界値が３０μｍと設定されていた場合、角度変動が１．９度となる当接角度に変更する。
これにより、ブレード２１ａの摩耗幅が限界値の３０μｍに達していた場合に、クリーニング動作によりクリーニング不良が発生することとなる。
即ち、クリーニング動作を行ってクリーニング不良が発生したら、ブレード２１ａの摩耗幅が限界値の３０μｍに達していると推定することができるので、摩耗幅が交換すべき限界値に達したことを検知することができることとなる。
【００５８】
次いで、制御部４１は、ブレード２１ａにトナーを供給する（ステップＳ３２）。
かかる処理は、上記ステップＳ２２と同様である。
【００５９】
次いで、制御部４１は、クリーニング不良が発生したか否かを判断し（ステップＳ３３）、クリーニング不良が発生しない場合（ステップＳ３３：ＮＯ）、本処理を終了する。
【００６０】
一方、クリーニング不良が発生した場合（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、制御部４１は、ブレード２１ａの交換タイミングに達したと判断し、即ち、この時点が交換タイミングであると決定し（ステップＳ３４））、本処理を終了する。
【００６１】
このように、上記摩耗幅測定処理によれば、その時点のブレード２１ａの摩耗幅が限界値に達したことを検出して、交換タイミングに達したと判断している。このため、予測以上に摩耗が進んでいる、或いはさほど摩耗が進んでいないといった事態の発生しない、適切なタイミングを、交換タイミングと判断することが可能となる。
【００６２】
図５に戻って、上記ステップＳ２又はステップＳ３の処理を実行した後、制御部４１は、このステップＳ２又はステップＳ３のいずれかの処理により交換タイミングが決定されたか否かを判断する（ステップＳ４）。
【００６３】
そして、交換タイミングが決定されなかった場合（ステップＳ４：ＮＯ）、制御部４１は、本処理を終了する。
なお、この後、ブラシ部材２２は中間転写ベルト１７に当接した状態に戻され、通常の画像形成処理などに移行する。
【００６４】
一方、交換タイミングが決定された場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、制御部４１は、決定された交換タイミングを、表示部４３等を介してユーザーに通知し（ステップＳ５）、本処理を終了する。
なお、決定された交換タイミングが、残期間算出処理により決定されたタイミングである場合には、通常の画像形成処理に移行することとしても良い。
【００６５】
［本実施の形態による効果］
以上のように、本実施の形態によれば、感光体ドラムに形成されたトナー像を表面に担持して用紙Ｐに転写する中間転写ベルト１７と、中間転写ベルト１７に予め設定された当接条件で当接し、当該中間転写ベルト１７の表面を清掃するブレード２１ａと、中間転写ベルト１７に対するブレード２１ａの当接条件を変更する付勢バネ２１ｃと、中間転写ベルト１７上のトナー量により清掃不良の発生を検知するセンサーＳと、を備え、制御部４１は、付勢バネ２１ｃによりブレード２１ａの当接条件（当接角度）を変更して中間転写ベルト１７の清掃を行い、センサーＳによりクリーニング不良の発生が検知された際の当接条件からブレード２１ａの摩耗量を推定し、その摩耗量に基づいて当該ブレード２１ａの交換タイミングを決定する。
このため、クリーニング不良の発生が検知された際の当接条件からブレード２１ａの摩耗量を推定することで、ブレード２１ａの摩耗状態を精度よく検知することができ、その摩耗量に基づいて当該ブレード２１ａの交換タイミングを決定することで、ブレード２１ａを適切なタイミングにて交換することが可能となる。
よって、予測以上にブレード２１ａの摩耗が進みクリーニング不良が発生してしまう、或いは、さほど摩耗が進んでいないにも関わらずブレード２１ａを交換してしまいコストアップとなる、などの問題を回避することができる。
【００６６】
また、本実施の形態によれば、ブレード２１ａの摩耗量と、摩耗量に応じたクリーニング不良の発生する当接条件とを対応づけた設定情報を記憶する記憶部４５を備え、制御部４１は、設定情報を参照し、ブレード２１ａの当接条件を、ブレード２１ａの摩耗量が限界値のときに清掃不良の発生する当接条件に変更して中間転写ベルト１７の清掃を行い、センサーＳによりクリーニング不良の発生が検知された場合にブレード２１ａの摩耗量が限界値であると推定し、ブレード２１ａの交換タイミングに到達したと決定する。
このため、ブレード２１ａの摩耗量が限界値に到達したことを検知して、その時点を当該ブレード２１ａの交換タイミングであると決定することができる。
【００６７】
また、本実施の形態によれば、ブレード２１ａの摩耗量と、摩耗量に応じたクリーニング不良の発生する当接条件とを対応づけた設定情報を記憶する記憶部４５を備え、制御部４１は、ブレード２１ａの当接条件を複数の異なる当接条件に変更してそれぞれの当接条件にて中間転写ベルト１７の清掃を行い、設定情報を参照し、センサーＳによりクリーニング不良の発生が検知された際の当接条件に対応するブレード２１ａの摩耗量を、その時点の摩耗量であると推定し、その時点の摩耗量に基づいて、ブレード２１ａの摩耗量が限界値に達するまでの期間を算出して、当該期間を経過時点のタイミングをブレード２１ａの交換タイミングと決定する。
このため、ブレード２１ａの摩耗量から当該ブレード２１ａの交換までの残り期間を算出し、残り期間が経過した時点を当該ブレード２１ａの交換タイミングであると決定することができる。
【００６８】
また、本実施の形態によれば、ブレード２１ａは、少なくとも中間転写ベルト１７との当接部が剛体製のブレードである。
このため、当接角度を変えることでエッジ浮きが発生しやすく、本発明の交換タイミング決定処理に適した構成とすることができる。
【００６９】
また、本実施の形態によれば、ブレード２１ａの当接条件は、中間転写ベルト１７に対するブレード２１ａの当接角度であり、制御部４１は、交換タイミング決定処理の実行時に、ブレード２１ａの当接角度を画像形成時と比較して小さくする。
具体的には、付勢バネ２１ｃにより、中間転写ベルト１７に対するブレード２１ａの当接圧を変更し、当接角度を小さくする。
このため、簡単な構成にて、交換タイミング決定処理を実行可能である。
【００７０】
また、本実施の形態によれば、センサーＳは、中間転写ベルト１７の周回方向と交差する幅方向全域に渡って、中間転写ベルト１７上のトナー量を検知する。
このため、クリーニング不良の検出感度を高めることができる。
【００７１】
また、本実施の形態によれば、制御部４１は、交換タイミング決定処理の実行時に、中間転写ベルト１７に担持させるトナー量を、画像形成時のトナー量と比べて多くする。
このため、確実にクリーニング不良の発生有無を検知できるので、より検出感度を高めることができる。
【００７２】
また、本実施の形態によれば、中間転写ベルト１７が複数の色のトナーを担持し、かつ、複数の色のトナーの粒径が異なる場合、制御部４１は、最も粒径の小さい色のトナーを用いて交換タイミング決定処理を実行する。
このため、最もすり抜けやすいトナーが用いられることとなるので、より検出感度を高めることができる。
【００７３】
その他、画像形成装置の細部構成及び各装置の細部動作に関して、本発明の主旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【００７４】
例えば、上記実施の形態においては、図５のステップＳ１において、累積画像形成枚数に応じて、残期間算出処理又は摩耗幅測定処理を選択して実行する構成を例示して説明したが、このステップＳ１の判断を行うことなく、所定タイミングにていずれか一方の処理のみを実行することとしても良い。
そのような構成であっても、残期間算出処理及び摩耗幅測定処理により交換タイミングが決定されるため、適切なタイミングでのブレード２１ａの交換が可能となる。
【００７５】
また、上記実施の形態においては、剛体製のブレードを例に挙げて説明しているが、弾性体の例えばゴムブレードを用いた構成にも適用可能である。なお、ゴムブレードを用いた場合には、弾性変形により当接角度を変えても明確なエッジ浮きが発生しない場合があることを考慮して、当接角度だけでなく、当接圧との関係も含めてすり抜け方向に当接条件を変更し、クリーニング不良を検知することで、より正確な摩耗幅の検出が可能となる。
【００７６】
また、上記実施の形態においては、ブラシ部材２２とフリッカー部材２３を備えた構成を例示しているが、これらを備えない構成であっても良い。
また、ブラシ部材２２の代わりとしてゴムブレードなどを備えた構成とすることもできる。
【００７７】
また、上記実施の形態においては、付勢バネ２１ｃを用いて当接角度を変更しているが、当接角度の変更手段として、例えば、図１１に示すように、中間転写ベルト１７に張架されたガイドローラー５１と、ガイドローラー５１に連結された偏心カム５２とを備えた構成であっても良い。
この場合、制御部４１の制御により偏心カム５２を回転させることでガイドローラー５１の位置を変更し、中間転写ベルト１７軌道を変更する。そして、中間転写ベルト１７の軌道を変更することにより、中間転写ベルト１７に対するブレード２１ａの当接角度を変更することができる。
なお、ガイドローラー５１及び偏心カム５２は、ベルト軌道変更機構として機能している。
【００７８】
また、上記実施の形態においては、予め設定されたタイミングにより処理が開始されることとしたが、ユーザーやサービスマンによる操作部４２に対する指示操作に基づいて、交換タイミング決定処理が実行されることも好ましい。
このようにすることで、ユーザーやサービスマンが要望するタイミングにて、ブレード２１ａの状態を検討することができる。
【００７９】
また、上記実施の形態においては、二次転写部材として二次転写ローラー１８が備えられた構成を例示して説明したが、二次転写部材として、例えば、図１２に示すように、複数のローラーに張架された無端ベルト６１を用いても良い。
かかる無端ベルト６１は、中間転写ベルト１７の外周面に対向して配置され、中間転写ベルト１７とともに用紙Ｐを挟持しつつ搬送して、その用紙Ｐに中間転写ベルト１７上のトナー像を転写させるものである。
また、かかる構成の場合、この無端ベルト６１に、当該無端ベルト６１の表面を清掃するブレード２１ａを備える構成としても良い。即ち、トナー担持体としての無端ベルト６１に付着したトナーを、ブレード２１ａにより清掃する構成とすることができる。
そして、無端ベルト６１上のトナー量によりクリーニング不良の発生を検知するセンサー（図示省略）を備え、制御部４１は、無端ベルト６１の清掃を行ったブレード２１ａの摩耗量を検知してその交換タイミングを決定する交換タイミング決定処理を実行する構成とすることができる。
【符号の説明】
【００８０】
１０  画像形成部
１７  中間転写ベルト（トナー担持体）
１８  二次転写ローラー
１９  定着部
２０  ベルトクリーニング部
２１  清掃手段
２１ａ  ブレード（清掃部材）
２１ｂ  ブレード保持部材
２１ｃ  付勢バネ（変更手段、当接圧変更機構）
２１ｄ  駆動部（変更手段、当接圧変更機構）
２２  ブラシ部材（第２の清掃部材）
２２ａ  駆動部
Ｓ  センサー（検知手段）
４１  制御部（制御手段）
４２  操作部
４３  表示部
４５  記憶部（記憶手段）
５１  ガイドローラー（変更手段、ベルト軌道変更機構）
５２  偏心カム（変更手段、ベルト軌道変更機構）
６１  無端ベルト（トナー担持体、二次転写部材）
１００  画像形成装置
【図１】
2019128426.tif 000003
【図２】
2019128426.tif 000004
【図３】
2019128426.tif 000005
【図４】
2019128426.tif 000006
【図５】
2019128426.tif 000007
【図６】
2019128426.tif 000008
【図７】
2019128426.tif 000009
【図８】
2019128426.tif 000010
【図９】
2019128426.tif 000011
【図１０】
2019128426.tif 000012
【図１１】
2019128426.tif 000013
【図１２】
2019128426.tif 000014
【図１３】
2019128426.tif 000015