(57)【要約】【課題】感光体表面の汚れの程度に応じて画像の画質内容を変更して良好な画像を形成できる画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体ドラムに光を照射し（ＳＰ１）、その反射光強度を測定し（ＳＰ２）、感光体ドラムの表面が汚れているか否かを判別し（ＳＰ３）、その反射光強度に基づいて感光体ドラムの表面の汚れが斑点状の汚れかあるいはスジ状の汚れであるかを判別し（ＳＰ４）、スジ状の汚れであれば、クリーニングブレードによるクリーニングではスジ状の汚れを除去できないので、感光体ドラムの表面電位を測定し（ＳＰ５）、反射光強度の弱い部分における感光体ドラムへの流れ込み電流を増やして暗電位を上げることにより画質を向上させ（ＳＰ６）、斑点状の汚れであればクリーニングブレードでクリーニングを行うことにより（ＳＰ７）、斑点状の汚れを除去することで画質を向上できる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
前記感光体表面に光を照射する光源と、
前記感光体表面からの反射光の光強度を検知する光強度検知手段と、
前記光源からの光を前記感光体表面に照射し、前記光強度検知手段で検知した前記感光体表面からの反射光に基づいて前記感光体表面の汚れの程度を判別する判別手段と、
前記判別手段によって判別した汚れの程度に応じて、前記感光体で形成する画像の画質内容を変えるように調整する画質調整手段とを備える、画像形成装置。
【請求項２】
前記感光体表面に帯電を施す帯電手段を含み、
前記画質調整手段は、前記光強度検知手段で検知した光強度が予め定める第１の値以下であれば、前記光強度が予め定める値以下の部分に対応して、前記帯電手段による前記感光体表面への流れ込み電流を大きくする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記感光体は回転可能な感光体ドラムであって、
前記光源は、前記回転している感光体ドラムの軸方向に沿って配列された複数の発光源を含み、
前記判別手段は、前記感光体ドラムの軸方向の反射強度によって前記感光体表面の汚れを判別する、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
さらに、前記感光体の表面電位を検出する表面電位検出手段を含み、
前記画質調整手段は、前記表面電位検出手段によって検出された表面電位を参照しながら、前記帯電手段による前記感光体ドラムへの流れ込み電流を大きくする、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
さらに、前記感光体の表面を押圧しながらクリーニングするクリーニング手段を含み、
前記画質調整手段は、前記光強度検知手段で検知した光強度が予め定める第２の値以下で前記第１の値以上であれば、前記クリーニング手段によって前記感光体の表面をクリーニングする、請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は画像形成装置に関し、例えば、電子複写機やプリンタなどの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置には、主たる構成として感光体や、感光体または紙やＯＨＰシートを帯電させる帯電器や、感光体の表面のトナーを除去するクリーニング装置が設けられている。感光体上に形成されたトナーの可視画像を用紙に転写する転写工程においては、可視画像を形成したトナーの全てが記録媒体に転写されることはなく、数％のトナーが感光体ドラム表面に付着したまま残存する。感光体の表面に付着したまま残っているトナーや紙粉などの汚れはクリーニング装置により除去される。
【０００３】
クリーニング装置としては、ファーブラシなどの回転ブラシやクリーニングブレードを用いる装置が種々考案されている。回転ブラシを用いた装置では、感光体ドラム表面を傷つけずにクリーニングを行うことができるが、ブラシの駆動機構の他に吸引ファンが必要になる。
【０００４】
また、クリーニングブレードを用いた装置では、ブレードの先端部を感光体表面に押圧するだけでトナーや紙粉を掻きとってクリーニングする。さらに、ブレードとブラシをともに備え、その両部材により感光体上のトナーを掻き落としてトナーを除去するクリーニング装置も提案されている。
【０００５】
しかし、これらの装置において、クリーニングブレードを用いる装置では、使用期間が長期に亘ると、クリーニング性能が低下して感光体上のトナーや紙粉などの汚れを完全に除去することができない。また、感光体表面への押し付け圧力が最適化されていない場合には、クリーニングが不均一になり、クリーニング後の感光体表面にスジ状のトナーが残り、感光体面上に付着し続けて薄膜が形成されてしまう。この薄膜により、感光体の帯電性が悪くなり良好な画像を形成することが困難になるという問題がある。
【０００６】
このような問題を解決するために、特開昭６２−２３５９７８号公報(特許文献１)には、光反射型センサを用いて感光体にトナーが付着していない状態の初期データを記憶しておき、感光体上の付着トナーの有無を検出し、初期データと検出データとを比較することにより感光体表面の汚れを判断し、帯電器に印加する電圧を制御する方法について記載されている。
【特許文献１】特開昭６２−２３５９７８号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されている方法は、光センサを用いて感光体表面の汚れを検出し、帯電器に印加する電圧を制御してトナーと感光体との付着力を弱めてブレードへの負荷を軽減させるクリーニング装置について記載しているに過ぎない。しかし、感光体表面の汚れは使用頻度に応じて程度が異なっており、ブレードで汚れを除去できる場合もあれば、ブレードで除去できない場合もある。特許文献１には汚れの程度に応じて対策をとることについては記載されていない。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、感光体表面の汚れの程度に応じて画像の画質内容を変更して良好な画像を形成できる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】
【０００９】
この発明は、感光体と、感光体表面に光を照射する光源と、感光体表面からの反射光の光強度を検知する光強度検知手段と、光源からの光を感光体表面に照射し、光強度検知手段で検知した感光体からの反射光に基づいて感光体表面の汚れの種類を判別し、判別した汚れの程度に応じて感光体で形成する画像の画質内容を変えるように調整する画質調整手段とを備える。
【００１０】
具体的には、感光体表面に帯電を施す帯電手段を含み、画質調整手段は、光強度検知手段で検知した光強度が予め定める第１の値以下であれば、その部分における帯電手段による感光体表面への流れ込み電流を大きくする。
【００１１】
好ましくは、感光体は回転可能な感光体ドラムであって、光源は、回転している感光体ドラムの軸方向に沿って配列された複数の発光源を含み、光強度検知手段は、複数の発光源から発光されて感光体ドラムで反射された反射光を検知し、判別手段は、感光体ドラムの軸方向の反射強度によって感光体表面の汚れを判別する。
【００１２】
さらに、感光体の表面電位を検出する表面電位検出手段を含み、画質調整手段は、表面電位検出手段によって検出された表面電位を参照しながら、帯電手段による感光体ドラムへの流れ込み電流を大きくする。
【００１３】
さらに、感光体の表面を押圧しながらクリーニングするクリーニング手段を含み、画質調整手段は、光強度検知手段で検知した光強度が予め定める第２の値以下で第１の値以上であれば、クリーニング手段によって感光体の表面をクリーニングする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、光源からの光を感光体表面に照射し、感光体からの反射光を検知して感光体表面の汚れの程度を判別し、判別した汚れの程度に応じて感光体で形成する画像の画質内容を変えるように調整することで、良好な画質の画像を形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１はこの発明の一実施形態における画像形成装置の概略の構成を示す図であり、図２は図１に示した感光体ドラムの斜視図である。
【００１６】
図１において感光体ドラム１は円筒状に形成されており、周方向に帯電器２と、光源ランプ３と、光強度検知手段としての受光センサ４と、現像スリーブ５と、クリーニング手段としてのクリーニングブレード６と、除電ランプ７と、表面電位センサ８、位置センサ９とが配置されている。帯電器２は感光体ドラム１の表面を帯電する。
【００１７】
光源ランプ３は、図２に示すように感光体ドラム１の軸方向に沿って複数個配置されていて、感光体ドラム１に光を照射する。受光センサ４は、感光体ドラム１から反射した反射光を検出する。現像スリーブ５は静電潜像にトナーを付着させ、図示しない用紙上にトナー像を形成する。クリーニングブレード６は、感光体ドラム１に残っているトナーを除去する。除電ランプ７は、用紙上にトナー像を形成した後に、感光体ドラム１上に残っている静電潜像を電気的に消去する。表面電位検出手段としての表面電位センサ８は、感光体ドラム１の表面電位を測定する。位置センサ９は回転ドラム１のホームポジションを検知する。
【００１８】
図３はこの発明の一実施形態における画像形成装置のブロック図である。図３において、図１に示した感光体ドラム１と、帯電器２と、光源ランプ３と、受光センサ４と、現像スリーブ５と、クリーニングブレード６と、除電ランプ７と、表面電位センサ８と、位置センサ９は、画質調整手段としての制御部１０に接続されており、制御部１０によって所定の制御が行われる。
【００１９】
図４は感光体ドラム１の表面に生じる汚れを示す。図４（Ａ），（Ｂ）において、横軸は感光体ドラム１の図１において手前側から奥側までの軸方向長さを示し、縦軸は感光体ドラム１の周方向長さφを示しており、図２に示した位置センサ９で検出されるホームポジションをφ０として示している。
【００２０】
図４（Ａ）は、トナーが感光体ドラム１の表面に残存することで生じる斑点状の汚れを示し、図４（Ｂ）は感光体ドラム１を長期に亘って使用することで、感光体ドラム１の表面に残存したトナーが帯状に連なって薄い膜状で残ることにより、２本のスジ状の汚れが現れている。
【００２１】
図５は図４（Ｂ）に示すようにスジ状の汚れがあるときの受光センサ４のセンサ出力波形を示し、横軸は感光体ドラム１の手前側から奥側までの軸方向長さを示し、縦軸は光強度を示している。図４（Ｂ）に示したように２本のスジ状の汚れの間にトナーが薄い膜状で残っていると、照射された光が汚れた部分で吸収されるため、図５に示すように軸方向の中央付近に行くにしたがって反射光強度は弱まる。このようなスジ状の汚れはクリーニングブレード６によってクリーニングしても除去することができない。このため、感光体ドラム１で形成される画像の画質が低下する。
【００２２】
そこで、この発明の一実施形態の画像形成装置では、スジ状の汚れを検出したときには、感光体ドラム１表面を均一に帯電するために軸方向の中心部の流れ込み電流を増やすために、図６に示すように所定の電位を有する電圧波形により暗電位を上げることにより画質を調整する。図６において、横軸は感光体ドラム１の奥側から手前側までの軸方向長さを示し、縦軸は電位レベルを示している。なお、電圧波形は図６に示すような一定レベルの波形にすることなく、軸方向の中心部に行くほど電位が高くなり手前側および奥側で電位が低くなる電圧波形を与えるようにしてもよい。
【００２３】
図７はこの発明の一実施形態における画像形成装置により感光体ドラム１に汚れがあることを検出したときの画像形成処理を示すフローチャートである。
【００２４】
次に、図１〜図７を参照してこの発明の一実施形態における画像形成装置で画像を形成するときの動作について説明する。ステップ（図示ではＳＰと略称する）ＳＰ１において、制御部１０は、図２に示すように複数の光源ランプ３から感光体ドラム１に光を照射するように制御する。ステップＳＰ２において、受光センサ４により感光体ドラム１からの反射光の強度を測定する。この反射光の強度の測定では、感光体ドラム１が回転して光源ランプ３からの反射光強度が全周面に亘って受光センサ４により測定される。
【００２５】
このときの測定は、感光体ドラム１の１回転につき予め定められた回数だけ行われ、測定された各測定位置の反射光強度と位置センサ９で検知された感光体ドラム１のホームポジションからの各測定位置とともに制御部１０に記憶される。ステップＳＰ３において、測定した反射光強度に基づいて、感光体ドラム１の表面に汚れた領域があるかを判別する。すなわち、測定した各反射光強度が予め定める第２の値Ｔ０よりも大きいか否かを判別する。
【００２６】
ステップＳＰ３において、測定した各反射光強度が予め定める第２の値Ｔ０よりも大きければ、感光体ドラム１の表面は汚れていないものと判断する。測定した各反射光強度のうち予め定める第２の値Ｔ０よりも小さいものがあれば、その測定位置において感光体ドラム１の表面は汚れていると判断されステップＳＰ４に進む。
【００２７】
ステップＳＰ４において、測定した各反射光強度と汚れのないときの反射光強度との差が予め定める第１の値Ｔ１よりも大きいか否かを判別する。ここで、第１の値Ｔ１は、第２の値Ｔ０よりも小さい値である。
【００２８】
ステップＳＰ４において、測定した各反射光強度と汚れのないときの反射光強度との差が予め定める第１の値Ｔ１よりも小さければ、図４（Ｂ）に示すようなスジ状の汚れであると判断する。ステップＳＰ５において、表面電位センサ８によって、感光体ドラム１の表面電位を測定し、ステップＳＰ６において、感光体ドラム１の表面電位が均一な所定の電位となるように帯電器２による流れ込み電流を制御して暗電位を上昇させる。これにより、感光体ドラム１にスジ状の汚れがあっても暗電位を上昇させることで、現像スリーブ５によって感光体ドラム１上に静電潜像を形成して良好な画質の画像を形成することができる。
【００２９】
図４（Ａ）に示すように斑点状の汚れがある場合は、反射光は感光体ドラム１の表面が汚れの無いときと比べて少なくなるが、スジ状の汚れのときと比べると強くなる。ステップＳＰ４において、反射光強度の差が予め定める第１の値Ｔ１よりも大きければ、感光体ドラム１に斑点状の汚れがあるものと判別し、ステップＳＰ７に進み、クリーニングブレード６により、感光体ドラム１の表面をクリーニングして、斑点状の汚れを除去する。これにより、現像スリーブ５によって感光体ドラム１上に静電潜像を形成して良好な画質の画像を形成することができる。
【００３０】
なお、第１の値Ｔ１、第２の値Ｔ０は、汚れのないときの感光体ドラム１の反射光強度を予め工場出荷時に測定して、その値を基に決定すればよい。例えば汚れのないときの感光体ドラム１の反射光強度の９０％の値をＴ０とし、７０％の値をＴ１と決定する。さらに感光体ドラム１の交換時には再度測定するとよい。
【００３１】
上述のごとく、この実施形態によれば、感光体ドラム１に光を照射し、その反射光強度を測定し、その反射光強度に基づいて感光体ドラム１の表面の汚れが斑点状の汚れかあるいはスジ状の汚れであるかを判別し、スジ状の汚れであれば、クリーニングブレード６によるクリーニングではスジ状の汚れを除去できないので、感光体ドラム１への流れ込み電流を増やして暗電位を上げることにより画質を向上させ、斑点状の汚れであればクリーニングブレード６でクリーニングを行うことにより、斑点状の汚れを除去することで画質を向上できる。
【００３２】
なお、光源ランプ３は複数設けるようにしたが、感光体ドラム１の軸方向に均一に光を照射できるものであれば、光源ランプ３を１個だけ設けるようにしてもよい。
【００３３】
また、上述の説明では、反射光強度が第２の値Ｔ０よりも大きいか小さいかで汚れが有るか無いかを判別し、第１の値Ｔ１よりも大きいか小さいかで汚れの程度を判別するようにしたが、汚れの程度を複数の反射光強度レベルで判別してもよい。
【００３４】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の一実施形態における画像形成装置の概略の構成を示す図である。
【図２】図１に示した感光体ドラムの斜視図である。
【図３】この発明の一実施形態における画像形成装置のブロック図である。
【図４】感光体ドラムの表面に生じる汚れを示す図である。
【図５】スジ状の汚れがあるときの受光センサのセンサ出力波形を示す図である。
【図６】スジ状の汚れがあるときに帯電器によって帯電するときの暗電位を示す図である。
【図７】はこの発明の一実施形態における画像形成装置により感光体ドラムに汚れがあることを検出したときの画像形成処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１  感光体ドラム、２  帯電器、３  光源ランプ、４  受光センサ、５  現像スリーブ、６  クリーニングブレード、７  除電ランプ、８  表面電位センサ、１０  制御部。
【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】
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【図７】
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