(57)【要約】【課題】感光体ドラムの周速度を安定して制御することにより、画像品質の向上及び生産性の向上を図ることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】光導電性を有する感光体ドラムと、感光体ドラムの表面を一様に帯電させる帯電装置と、光照射により感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、感光体ドラムの表面に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現像装置と、トナー像を転写体に転写する転写装置と、感光体ドラムの表面に摺接させた状態で配置される弾性体からなる摺擦部材と、摺擦部材と感光体ドラムとの摺接部位に振動を与える加振部と、を備える画像形成装置において、制御部が、感光体ドラムのトルクを検出し、この検出結果に応じて加振部を振動させる。【選択図】図８
2012255912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導電性を有する感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの表面を一様に帯電させる帯電装置と、
光照射により前記感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、
前記感光体ドラムの表面にトナーを付着させることにより前記静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置と、
前記トナー像を転写体に転写する転写装置と、
前記感光体ドラムの表面に摺接させた状態で配置される弾性体からなる摺擦部材と、
前記摺擦部材と前記感光体ドラムとの摺接部位に振動を与える加振部と、
前記感光体ドラムのトルクを検出し、この検出結果に応じて前記加振部を振動させる制御部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記加振部が、電圧を印加することにより発振する圧電型振動子であ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】
前記加振部が、前記感光体ドラムの内部に配置され、前記摺接部位を前記感光体ドラムの内側から振動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記加振部が、前記感光体ドラムの軸方向に複数配置されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
連続して画像を形成する場合、前記感光体ドラムの非画像形成領域が前記摺接部位を通過するときに、前記制御部が前記加振部を振動させることを特徴とすることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部が、前記感光体ドラムのトルクの上昇率に基づいて、前記加振部を振動させるか否かを判定することを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部が、前記感光体ドラムを回転させる駆動モーターのモーター電流値の上昇率を前記トルクの上昇率として、前記加振部を振動させるか否かを判定することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部が、前記加振部による発振周波数を、前記摺接部位に振動を与える前の前記トルクの上昇率に応じて設定することを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記摺擦部材が、前記感光体ドラムの表面に残存する転写残トナーを除去するクリーニングブレードであることを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記摺擦部材が、前記感光体ドラムの表面に塗布された潤滑剤を均一にする均しブレードであることを特徴とする請求項１から９の何れか一項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、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式の画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体ドラムに対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成し、この静電潜像に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。そして、このトナー像を直接又は間接的に用紙に転写させた後、加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。
【０００３】
また、画像形成装置は、感光体ドラムの表面に転写後に残存するトナー（転写残トナー）を除去して回収するクリーニング装置を備えている。クリーニング装置は、弾性体からなるクリーニングブレードを有し、このクリーニングブレードを感光体ドラムの表面に摺接させた状態で配置される。クリーニングブレードによって転写残トナーが掻き取られることにより、感光体ドラムの表面が清掃される。
【０００４】
このとき、クリーニングブレードを摺接させた状態で感光体ドラムを回転させるため、感光体ドラムとクリーニングブレードとの摺接部位に摩擦力が発生し、感光体ドラムとクリーニングブレードが摩耗して劣化するという問題がある。そこで、摺接部位における摩擦力を低減するために、感光体ドラムの表面に潤滑剤を塗布するようにした画像形成装置が提案されている（例えば特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−４７７８２号公報
【特許文献２】特開２００２−３４１６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２に開示されているように、感光体ドラムの表面に潤滑剤を塗布することにより、感光体ドラムとクリーニングブレードとの摺接部位における摩擦力が低減されるので、摩耗による劣化が抑制される。しかしながら、連続する画像形成の初期段階において、感光体ドラムの周囲環境や画像形成条件によっては、駆動モーターの回転数、すなわち感光体ドラムの周速度が不安定になることが判明した。感光体ドラムの周速度が不安定になると、用紙に対して画像がずれて形成されるため、画像の品質が低下してしまう。
【０００７】
感光体ドラムの周速度が不安定になるメカニズムは、以下のように考えられている。すなわち、画像形成装置において画像形成が開始されると、感光体ドラムはクリーニングブレードのエッジ部分で摺擦されながら回転する。このとき、摺接部位における摩擦力により、クリーニングブレードのエッジ部分は、感光体ドラムの回転方向に引きずられる（スティック運動、図１参照）。
そして、連続して画像形成が行われたときに、スティック運動によりクリーニングブレードの引きずられる量が徐々に増大し、これに伴い感光体ドラムに対するクリーニングブレードの摩擦力が徐々に増大する。その結果、感光体ドラムのトルクが上昇する。クリーニングブレードの引きずられる量はある時点で飽和し（クリーニングブレードの材質等により決まる）、それ以降、感光体ドラムのトルクは一定となる（図２参照）。
【０００８】
一方、感光体ドラムのトルクが上昇しすぎて摺接部位に生じる摩擦力とクリーニングブレードの復元力の均衡が崩れると、クリーニングブレードのエッジ部分がスリップして、瞬間的に摩擦力が低下し、感光体ドラムのトルクも低下する（スリップ運動、図３参照）。すなわち、感光体ドラムの周速度が瞬間的に変動することとなる。このスティック・スリップ運動が繰り返されることにより、摺接部位は徐々に安定した状態（摺接部位に生じる摩擦力とクリーニングブレードの復元力の均衡が保持される状態）に収束する。しかし、摺接部位が安定した状態となるまでは、スティック・スリップ運動が繰り返されるため、感光体ドラムの周速度が不安定になる（図４参照）。
【０００９】
特許文献１、２の技術を適用して、感光体ドラムの表面に潤滑剤を塗布することで、摺接部位を早期に安定した状態とすることはできるが、感光体ドラムの表面に潤滑剤が馴染むまではスティック・スリップ運動が繰り返され、やはり感光体ドラムの周速度が不安定になる。
そこで、従来の画像形成装置では、感光体ドラムのトルクを検出し、トルク異常が発生する前に（トルクが所定値ＴSとなった時点で）感光体ドラムを一旦停止させて意図的にスリップ運動を引き起こしてトルク変動を管理することで、感光体ドラムの周速度が所望の速度に制御されるようになっている（図５参照）。しかしながら、感光体ドラムを停止させている間は、画像形成が中断されることになるため、生産性が低下するという不具合がある。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、感光体ドラムの周速度を安定して制御することにより、画像品質の向上及び生産性の向上を図ることができる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】
【００１１】
本発明に係る画像形成装置は、光導電性を有する感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの表面を一様に帯電させる帯電装置と、
光照射により前記感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、
前記感光体ドラムの表面にトナーを付着させることにより前記静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置と、
前記トナー像を転写体に転写する転写装置と、
前記感光体ドラムの表面に摺接させた状態で配置される弾性体からなる摺擦部材と、
前記摺擦部材と前記感光体ドラムとの摺接部位に振動を与える加振部と、
前記感光体ドラムのトルクを検出し、この検出結果に応じて前記加振部を振動させる制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、感光体ドラムのトルクに応じて感光体ドラムと摺擦部材との摺接部位に振動が与えられ、トルク異常が発生する前にスリップ状態を引き起こすことができるので、感光体ドラムの周速度が安定して制御される。また、感光体ドラムの周速度を安定して制御するために、感光体ドラムを停止させる必要もない。したがって、本発明によれば、画像品質の向上及び生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】クリーニングブレードのスティック運動を示す図である。
【図２】感光体ドラムのトルク上昇を示す図である。
【図３】クリーニングブレードのスリップ運動を示す図である。
【図４】感光体ドラムでトルク異常が発生するときのトルク変動を示す図である。
【図５】感光体ドラムを一旦停止させてトルクを制御したときの感光体ドラムのトルク変動を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図７】実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。
【図８】クリーニング装置の要部構成及び加振部の配置を示す図である。
【図９】感光体ドラムの内部における加振部の配置を示す図である。
【図１０】加振制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】加振制御処理を行ったときのモーター電流値の変動を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図６は本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図で、図７は実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す図である。
図６、７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、感光体上に形成されたＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写体に転写（一次転写）し、中間転写体上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙に転写（二次転写）することにより、画像を形成する。
また、画像形成装置１には、ＣＭＹＫの４色に対応する感光体を中間転写体の走行方向に直列配置し、中間転写体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６、７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、搬送部５０、定着部６０、及び制御部７０を備えている。
【００１６】
制御部７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７１、ＲＯＭ（Read Only Memory）７２、ＲＡＭ（Random Access Memory）７３等を備えている。ＣＰＵ７１は、ＲＯＭ７２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ７３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８２に格納されている各種データが参照される。記憶部８２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。
また、制御部７０は、通信部８１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７０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）に基づいて用紙に画像を形成させる。通信部８１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。
【００１７】
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及び原稿画像走査装置（スキャナー）１２等を備えて構成される。
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。
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又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。
【００１８】
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及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部７０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、ユーザによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部７０に出力する。
【００１９】
画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザ設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備えている。画像処理部３０は、制御部７０の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）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、色補正等の各種補正処理、及び圧縮処理等を施す。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。
【００２０】
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、及び中間転写ユニット４２等を備えている。
【００２１】
Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明を簡略化するため、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、Ｋを添えて示すこととする。図６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。
【００２２】
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、及びクリーニング装置１００等を備えている。
【００２３】
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（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（例えばポリカーボネート樹脂）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。
【００２４】
図２に示すように、画像形成装置１では、制御部７０が感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター４１３ａに供給される駆動電流（モーター電流値）を制御することで、感光体ドラム４１３が一定の周速度で回転するようになっている。したがって、感光体ドラム４１３のトルクが上昇すると、モーター電流値が上昇することとなる。つまり、モーター電流値を検出することで、感光体ドラム４１３のトルクを検出することができる（トルク検出部４１３ｂ）。
【００２５】
画像形成ユニット４１において、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。これにより、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ので、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。そして、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。
現像装置４１２は、各色成分の現像剤（例えば、小粒径のトナーと磁性体とからなる二成分現像剤）を収容しており、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。
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は、クリーニング装置１００によって除去される。クリーニング装置１００の詳細な説明については後述する。
【００２６】
中間転写ユニット４２は、中間転写体となる中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、二次転写ローラー４２３、駆動ローラー４２４、従動ローラー４２５、及びクリーニング装置４２６等を備えている。
【００２７】
中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、駆動ローラー４２４及び従動ローラー４２５に張架される。中間転写ベルト４２１は、駆動ローラー４２４の回転により矢印Ａ方向に一定速度で走行する。一次転写ローラー４２２によって、中間転写ベルト４２１が感光体ドラム４１３に圧接されると、中間転写ベルト４２１に各色トナー像が順次重ねて一次転写される。そして、中間転写ベルト４２１が二次転写ローラー４２３によって用紙Ｓに圧接されると、中間転写ベルト４２１に一次転写されたトナー像が用紙Ｓに二次転写される。
二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残存する転写残トナーは、クリーニング装置４２６によって除去される。
【００２８】
定着部６０は、用紙Ｓを狭持して搬送するためのニップ部を形成する加圧部、トナー像が転写された用紙Ｓに接触して定着温度で加熱する加熱部等を備えている。定着部６０には、公知の技術を適用することができる。定着部６０は、搬送されてきた用紙Ｓをニップ部で加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。
【００２９】
搬送部５０は、給紙装置５１、搬送機構５２、及び排紙装置５３等を備えている。給紙装置５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、用紙の坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙（規格用紙、特殊用紙）Ｓが予め設定された種類ごとに収容される。
【００３０】
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、レジストローラー５２ａ等の複数の搬送ローラーを備えた搬送機構５２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５２ａが配設されたレジスト部により、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５３ａを備えた排紙装置５３により機外に排紙される。
【００３１】
このように、画像形成装置１は、光導電性を有する感光体ドラム４１３と、感光体ドラム４１３の表面を一様に帯電させる帯電装置４１４と、光照射により感光体ドラム４１３の表面に静電潜像を形成する露光装置４１１と、感光体ドラム４１３の表面に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現像装置４１２と、トナー像を中間転写ベルト４２１や用紙Ｓ等の転写体に転写する中間転写ユニット４２（転写装置）とを備えている。
【００３２】
図８は、クリーニング装置の要部構成を示す図である。図８に示すように、クリーニング装置１００は、クリーニングブレード１０１、トナー回収スクリュー１０２、潤滑剤塗布ブラシ１０３、固形潤滑剤１０４、付勢部材１０５、及び均しブレード１０６等を備えている。これらの部材１０１〜１０６は、クリーニング装置１００の枠体となる収容ケース１０７に適当な方法により取り付けられている。
【００３３】
クリーニングブレード１０１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１０１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。
画像形成時には、感光体ドラム４１３が回転することに伴い、クリーニングブレード１０１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。
【００３４】
トナー回収スクリュー１０２は、クリーニングブレード１０１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。
【００３５】
潤滑剤塗布ブラシ１０３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１０３は、感光体ドラム４１３の表面に接触するように配置され、感光体ドラム４１３の回転とは反対向きに回転する。
【００３６】
固形潤滑剤１０４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１０５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。
付勢部材１０５は、例えば圧縮スプリングで構成され、固形潤滑剤１０４を潤滑剤塗布ブラシ１０３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１０４は、潤滑剤塗布ブラシ１０３と接触した状態で保持される。
【００３７】
均しブレード１０６は、クリーニングブレード１０１と同様の構成を有する。均しブレード１０６は、感光体ドラム４１３に対してトレーリング方向（感光体ドラム４１３が回転するときに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。
【００３８】
画像形成時には、潤滑剤塗布ブラシ１０３が回転することにより固形潤滑剤１０４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１０６により均されて、均一な厚さの潤滑膜が形成される。
【００３９】
さらに、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３とクリーニングブレード１０１との摺接部位Ｐ１に振動を与える加振部１１０を備えている。加振部１１０は、例えば電圧を印加することで伸縮する圧電素子を２枚の電極で狭持した圧電型振動子（例えば水晶振動子）で構成される。加振部１１０は、交流電圧が印加されたときに、所定の周波数で発振する。加振部１１０として圧電型振動子を適用することで、大きな設置スペースは必要なく、所望の部位に容易に振動を与えることができる。
【００４０】
図８、９に示すように、加振部１１０は、感光体ドラム４１３の内側（アルミ素管の内部）に、感光体ドラム４１３の軸方向に沿って複数個配置される。これにより、感光体ドラム４１３の内側から感光体ドラム４１３を振動させたときに、摺接部位Ｐ１に効率よく一様に振動を与えることができる。
【００４１】
加振部１１０を振動させるための加振制御処理は、制御部７０によって行われる。具体的には、制御部７０は、感光体ドラム４１３においてトルク異常が発生しないように、感光体ドラム４１３のトルクに応じて加振部１１０を振動させる。これにより、感光体ドラム４１３においてトルク異常が発生する前に、意図的にクリーニングブレード１０１のスリップ運動を引き起こすことができる。したがって、感光体ドラム４１３の周速度が不安定となり、画像品質が低下するのを防止できる。
【００４２】
ここで、感光体ドラム４１３においてトルク異常が発生するか否かは、感光体ドラム４１３のトルク上昇率（単位時間当たりのトルク上昇量）に基づいて精度良く判定することができる。かかる手法は、本発明者等の鋭意検討により発案されたものである。
また、感光体ドラム４１３のトルクは、感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター４１３ａのモーター電流値に比例するので、感光体ドラム４１３のトルク上昇率の代わりに、モーター電流値の上昇率を利用することもできる。この場合、感光体ドラム４１３のトルクを直接検出しないので、トルクを検出するための構成要素を新たに設ける必要はない。
【００４３】
以下の画像形成条件で画像を形成する際の、モーター電流値の上昇率（感光体ドラム４１３のトルク上昇率）に対するトルク異常の発生有無を表１に示す。トルク異常の発生有無は、モーター電流値の実測値により判断している。
＜画像形成条件＞
感光体ドラム４１３の周速度（ラインスピード）：４００ｍｍ／ｓｅｃ
プリントスピード：８０ｐｐｍ（Page per Minute）
用紙サイズ：Ａ４横
連続して画像形成する際の画像形成間隔：８４ｍｍ
形成される画像のカバレッジ：１２％
【００４４】
【表１】
2012255912.tif 000003
【００４５】
表１に示すように、上述した画像形成条件で画像を形成する場合には、電流上昇率が０．４Ａ／ｍｉｎ以上であるときに、感光体ドラム４１３においてトルク異常が発生する。したがって、電流上昇率が０．４Ａ／ｍｉｎ以上であった場合に、加振部１１０を振動させることで、ドラムを一旦停止させることなく、トルク異常が発生するのを回避することができる。
【００４６】
これにより、感光体ドラム４１３のトルクを直接検出してトルク異常が発生するか否かを判定するよりも、早期にトルク異常が発生するか否かを判定することができる。したがって、感光体ドラム４１３とクリーニングブレード１０１との摺接部位Ｐ１が安定した状態（摺接部位Ｐ１に生じる摩擦力とクリーニングブレードの復元力の均衡が保持される状態）となるために必要なスティック・スリップ運動が短時間で繰り返されることとなり、感光体ドラム４１３の周速度が不安定になるかもしれないという危惧が早期に払拭される。そして、感光体ドラム４１３とクリーニングブレード１０１との摺接部位Ｐ１の状態が安定した後は、感光体ドラム４１３のトルクを監視する必要がなくなるので、制御部７０の処理負担も軽減される。
【００４７】
また、制御部７０は、加振部１１０による発振周波数を、摺接部位Ｐ１に振動を与える前の感光体ドラム４１３のトルク上昇率（電流上昇率）に応じて設定する。加振部１１０による発振周波数、及び摺接部位Ｐ１に振動を与える前の感光体ドラム４１３のトルク上昇率によって、振動を与えた後の感光体ドラム４１３のトルク上昇率を低下させる効果が異なるためである。
例えば、予め実験等により、トルク上昇率と発振周波数の関係を取得し、トルク上昇率に対する発振周波数のテーブルを記憶部８２に記憶しておけばよい。制御部７０は、このテーブルを参照することで、トルク上昇率に応じた発振周波数を容易に設定できる。
【００４８】
以下の画像形成条件で画像を形成する際の、加振部１１０の発振周波数に対する感光体ドラム４１３の電流上昇率の変化を表２に示す。表２には、摺接部位Ｐ１に振動を与える前の感光体ドラム４１３のトルク上昇率が約０．４Ａ／ｍｉｎであった場合について示している。また、摺接部位Ｐ１に振動を与える時間は、非画像形成時間に相当する２１０ｍｓｅｃである。
＜画像形成条件＞
感光体ドラム４１３の周速度（ラインスピード）：４００ｍｍ／ｓｅｃ
プリントスピード：８０ｐｐｍ（Page per Minute）
用紙サイズ：Ａ４横
連続して画像形成する際の画像形成間隔：８４ｍｍ
形成される画像のカバレッジ：１２％
【００４９】
【表２】
2012255912.tif 000004
【００５０】
表２に示すように、摺接部位Ｐ１に有効な周波数で振動を与えることで、明らかに電流上昇率は低減される。すなわち、摺接部位Ｐ１に有効な周波数で振動を与えることで、トルク異常が発生しなくなる程度に、電流上昇率を低下させることができる。
特に、摺接部位Ｐ１に振動を与える前の電流上昇率が０．４Ａ／ｍｉｎ程度である場合には、加振部１１０による発振周波数を２ｋＨｚ以上とすることで、振動後の電流上昇率を１０％以上低減することができる。また、電流上昇率の低減効果は、加振部１１０の発振周波数が１０ｋＨｚ以上の領域で飽和しており、上昇率の低減効果は望めない。これより、摺接部位Ｐ１に振動を与える前の電流上昇率が０．４Ａ／ｍｉｎ程度である場合には、加振部１１０の発振周波数を２〜１０ｋＨｚに設定するのが望ましい。
【００５１】
図１０は、加振制御処理の一例を示すフローチャートである。図１０に示す加振制御処理は、画像形成装置１で画像形成が開始されることに伴い、ＣＰＵ７１がＲＯＭ７２に格納されている所定のプログラムを実行することにより実現される。この加振制御処理により、加振部１１０が制御される。
【００５２】
ステップＳ１０１において、制御部７０は、画像形成が開始されてから、又は前回のモーター電流値の検出時から所定時間が経過したか判定する。そして、制御部７０は、所定時間が経過したと判定した場合にはステップＳ１０２の処理に移行し、所定時間が経過していないと判定した場合には所定時間が経過するまで待機する。
【００５３】
ステップＳ１０２において、制御部７０は、感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター４１３ａのモーター電流値を検出する。
【００５４】
ステップＳ１０３において、制御部７０は、電流上昇率（単位時間当たりの電流上昇、Ａ／ｍｉｎ）を算出する。電流上昇率は、前回のモーター電流値（初期値は０）と今回のモーター電流値を比較し、その差分から容易に算出できる。
【００５５】
ステップＳ１０４において、制御部７０は、ステップＳ１０３で算出された電流上昇率が所定値以上であるか否かを判定する。すなわち、制御部７０は、電流上昇率に基づいて、感光体ドラム４１３においてトルク異常が発生するか否かを判定する。トルク異常が発生するか否かを判定するための所定値は、予め実験的に求められ、記憶部８２に格納されているものとする。
そして、制御部７０は、電流上昇率が所定値以上である（トルク異常が発生する）と判定した場合にはステップＳ１０５の処理に移行し、電流上昇率が所定値未満である（トルク異常は発生しない）と判定した場合にはステップＳ１０７の処理に移行する。
【００５６】
ステップＳ１０５において、制御部７０は、摺接部位Ｐ１を通過する感光体ドラム４１３の領域が非画像形成領域であるか否かを判定する。そして、制御部７０は、非画像形成領域であると判定した場合にはステップＳ１０６の処理に移行し、非画像形成領域でないと判定した場合には非画像形成領域となるまで待機する。摺接部位Ｐ１に振動を与えてスリップ運動を生じさせると、クリーニング性が一瞬低下する。そのため、感光体ドラム４１３の非画像形成領域、すなわち転写残トナーのない領域が摺接部位Ｐ１を通過するときに、加振部１１０を振動させる。なお、クリーニング部位における振動が一次転写工程に影響することが懸念されるが、軽微であるため問題はない。
【００５７】
ステップＳ１０６において、制御部７０は、加振部１１０に電圧を印加して所定の発振周波数で振動させる。このときの加振時間は、感光体ドラム４１３の非画像形成領域が通過する期間内とする。例えば、感光体ドラム４１３の周速（ラインスピード）が４００ｍｍ／ｓｅｃで、画像形成領域の間隔が８４ｍｍの場合、加振時間は２１０ｍｓｅｃ以内（例えば２００ｍｓｅｃ）に設定される。また、加振部１１０の発振周波数は、摺接部位Ｐ１に振動を与える前の電流上昇率（感光体ドラム４１３のトルク上昇率）に応じて設定される。
【００５８】
ステップＳ１０７において、制御部７０は、一連の画像形成が終了したか否かを判定する。そして、制御部７０は、一連の画像形成が終了したと判定した場合には処理を終了し、終了していないと判定した場合にはステップＳ１０１に移行する。
【００５９】
なお、ステップＳ１０４において電流上昇率が所定値未満であると判定した場合には、感光体ドラム４１３のトルク異常が発生する可能性は極めて低く、その後に加振部１１０の加振制御を行う必要はないので、その時点で処理を終了してもよい。
ただし、モーター電流値が収束した後も、画像形成処理が長時間行われる間にモーター電流値が突発的に上昇することも考えられる。そのため、本実施の形態では、電流上昇率が所定値未満となった後もモーター電流値の変動を監視するようにしている。この場合、検出されたモーター電流値が、トルク異常が発生することとなるモーター電流値近辺まで上昇したときに、加振部１１０を振動させることで、トルク異常が発生するのを回避できる。
【００６０】
図１１は、加振制御処理を行ったときのモーター電流値の変動を示す図である。図１１では、１分間隔でモーター電流値を検出して電流上昇率ΔＩ／Δｔを算出し、この値を用いてトルク異常が発生するか否かを判定している。
図１１に示すように、電流上昇率が所定値以上である場合（図１１では画像形成開始直後の２分間）は、加振部１１０を振動させることにより、感光体ドラム４１３とクリーニングブレード１０１との摺接部位Ｐ１に振動が与えられる。これにより、強制的にスリップ運動が引き起こされるため、瞬間的にモーター電流値は低下する。その後、再びモーター電流値（感光体ドラム４１３のトルク）は上昇するが、スティック・スリップ運動が繰り返されるに伴い電流上昇率は小さくなり、摺接部位Ｐ１は徐々に安定した状態に収束する（電流上昇率がほぼ０に収束する）。
【００６１】
なお、図１１では、摺接部位Ｐ１に対して加振部１１０による振動を２回与えた後に、モーター電流値は安定しているが、振動を与える回数についてはこれに限られない。すなわち、振動後の電流上昇率が、トルク異常が発生するか否かを判定するための所定値より小さくなるまで、振動が与えられ、スティック・スリップ運動が繰り返される。
これに対して、感光体ドラム４１３とクリーニングブレード１０１との摺接部位Ｐ１に振動を与えない場合は、モーター電流値は上昇し続け、トルク異常が発生する。
【００６２】
このように、画像形成部１においては、制御部７０が、感光体ドラム４１３のトルクを検出し、より具体的には感光体ドラム４１３のトルク上昇率（モーター電流値の上昇率）を検出し、この検出結果に応じて加振部１１０を振動させる。
これにより、感光体ドラム４１３のトルクに応じて感光体ドラム４１３とクリーニングブレード１０１との摺接部位Ｐ１に一時的に振動が与えられ、トルク異常が発生する前にスリップ状態を引き起こすことができるので、感光体ドラム４１３の周速度が安定して制御される。したがって、画像品質の向上を図ることができる。
また、感光体ドラム４１３の周速度を安定して制御するために、従来のように感光体ドラム４１３を停止させる必要もないので、生産性が低下することもない。
【００６３】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００６４】
例えば、実施の形態では加振部１１０に圧電型振動子を適用したが、その他の振動手段を適用してもよい。
【００６５】
また、加振部１１０をクリーニングブレード１０１に当接させて配置し、クリーニングブレード１０１を振動させることにより摺接部位Ｐ１に振動を与えるようにしてもよい。ただし、クリーニングブレード１０１は弾性部材であるために振動が効率よく摺接部位Ｐ１に伝達されない虞があるので、実施の形態のように感光体ドラム４１３の内側に加振部１１０を配置するのが望ましい。
【００６６】
また、実施形態では、感光体ドラム４１３とクリーニングブレード１０１との摺接部位Ｐ１を振動させるようにしているが、感光体ドラム４１３と均しブレード１０６との摺接部位Ｐ２を感光体ドラム４１３のトルク（トルク上昇率、駆動モーター４１３ａの電流上昇率）に応じて振動させるようにしてもよい。特に、均しブレード１０６がカウンター方向から感光体ドラム４１３に当接される場合に有効である。
【００６７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６８】
１  画像形成装置
１０  画像読取部
２０  操作表示部
３０  画像処理部
４０  画像形成部
４１  画像形成ユニット
４２  中間転写ユニット
５０  搬送部
５１  給紙装置
５２  搬送機構
５３  排紙装置
６０  定着部
７０  制御部
８１  通信部
８２  記憶部
１００  クリーニング装置
１１０  加振部（圧電型振動子）
【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】
2012255912.tif 000010
【図７】
2012255912.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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