(57)【要約】【課題】像担持体表面に付着する放電生成物を確実に検出してそのクリーニング除去処理を的確に行うことができ、それにより、像流れ等の画像ノイズを抑制できるともに、過度のクリーニングに起因する静電潜像担持体等の短命化やクリーニングに用いる研磨材（トナー等）の無駄な過度の消費を抑制する。【解決手段】像担持体１の駆動トルクを測定するトルク測定部９１と、トルク測定部９１にて測定される駆動トルクに部分的なトルク上昇があると、該部分的トルク上昇の存在を検出するトルク上昇検出部９２と、像担持体表面の研磨クリーニング手段（クリーニング装置６等）と、トルク上昇検出部９２が部分的トルク上昇の存在を検出することを条件として、研磨クリーニング手段に像担持体表面を研磨クリーニングさせるクリーニング制御部９３とを備えた画像形成装置１０。【選択図】図１
2009015179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される静電潜像担持体の表面を放電を伴う帯電装置で帯電させ、該帯電域に画像露光装置から形成すべき画像に応じた画像露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写でき、該転写後静電潜像担持表面を該表面に当接して摺擦するクリーニング部材でクリーニングできる画像形成装置であり、
前記静電潜像担持体の駆動トルクの波形を測定するトルク測定手段と、
該トルク測定手段にて測定される駆動トルクの波形に部分的なトルク上昇があると、該部分的トルク上昇の存在を検出するトルク上昇検出手段と、
前記静電潜像担持体表面の研磨クリーニング手段と、
前記トルク上昇検出手段が前記部分的トルク上昇の存在を検出することを条件として、該研磨クリーニング手段に該静電潜像担持体表面を研磨クリーニングさせるクリーニング制御手段と
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トルク上昇検出手段は、前記トルク測定手段により測定される前記静電潜像担持体の駆動トルクの波形における変曲点の数が予め定めた数以上であるとき前記部分的トルク上昇の存在を検出する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記トルク上昇検出手段は、前記トルク測定手段により測定される前記静電潜像担持体の駆動トルクの波形を形成する測定トルクデータの積算値と予め求めておいた正常とみなし得る該静電潜像担持体の基本駆動トルクの波形を形成する基本トルクデータの積算値との差が予め定めた値以上であると前記部分的トルク上昇の存在を検出する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
画像形成装置設置環境の湿度が予め定めた湿度以上であること及び最後の画像形成後から予め定めた時間が経過していることのうち少なくとも一方が満たされていることを条件として、前記トルク測定手段が前記静電潜像担持体の駆動トルクの波形を測定し、前記トルク上昇検出手段が前記部分的トルク上昇の存在の検出処理を行い、該トルク上昇検出手段が該部分的トルク上昇の存在を検出すると、前記クリーニング制御手段が前記研磨クリーニング手段に前記静電潜像担持体表面を研磨クリーニングさせる請求項１、２又は３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、電子写真方式による画像形成を行える、複写機、プリンタ、ファクシミリ機、これらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、通常、回転駆動される感光体に代表される静電潜像担持体の表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に画像露光装置から形成すべき画像に応じた画像露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成する。
【０００３】
静電潜像担持体（以下、単に「像担持体」ということがある。）を帯電させる帯電装置は、種々のタイプのものが知られているが、今日の代表的なものとして、放電により像担持体を帯電させるもの（代表的にはコロナ帯電装置）や、注入帯電も行うが放電も伴って像担持体を帯電させるもの（例えば帯電ローラにより帯電させるもの）を挙げることができる。
【０００４】
いずれにしても像担持体の帯電にあたり放電現象を伴う帯電装置を用いる場合、その放電によりオゾンが発生し、これが空気中の窒素と反応して窒素酸化物（ＮＯｘ）が生じ、このＮＯｘが空気中の水分等と反応して（特に高湿環境下で水分等と反応して）硝酸塩が生成し、該硝酸塩が放電生成物として像担持体表面に付着しやすくなる。
【０００５】
硝酸塩が像担持体表面に付着すると、その付着部分は空気中の水分を吸着し易く、水分を吸着することでその像担持体部分の表面抵抗が低下し、静電潜像形成時に画像がボケタような所謂像流れ等の画像ノイズが発生する。
【０００６】
そのため、硝酸塩のような放電生成物が像担持体に付着すると、これをクリーニング除去する技術が提案されている。
【０００７】
例えば特開２０００−４７５４５号公報には、感光体上に形成されるトナー像が記録媒体等に転写されたあとに残留する転写残トナー等を清掃除去するクリーニング装置として、感光体表面に当接するクリーニングブレードを用いるクリーニング装置を設けた画像形成装置において、感光体表面に放電生成物が付着すると、その部分でクリーニングブレードと感光体表面との相互摺動に対する抵抗が大きくなって感光体駆動トルクが増すことを利用し、感光体駆動トルクの正常なものからの変動を検出することで放電生成物の付着を検出し、放電生成物付着が検出されると、感光体に現像装置からトナーと逆帯電極性の研磨材をバイアス制御で供給し、この研磨材を用いてクリーニングブレードで放電生成物を掻き落とすことが記載されている。
【０００８】
また、特開２００６−２３４８９４号公報には、感光体のクリーニング装置としてクリーニングブレードを用いるクリーニング装置を設けた画像形成装置において、感光体の駆動トルクの変動を検出することで感光体への放電生成物の付着を検出し、放電生成物付着が検出されると、感光体に帯状のトナー像を形成し、このトナーを研磨材としてクリーニングブレードで放電生成物を掻き落とすことが記載されている。
【特許文献１】特開２０００−４７５４５号公報
【特許文献２】特開２００６−２３４８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、像担持体の駆動トルク値は画像形成装置周囲の温湿度、像担持体の表面粗さ、クリーニングブレードに塗付されることがあるフッ素粒子などの付着状態などの変化により大きく変化する。さらに最近では感光体等の像担持体の長寿命化を目的として、フッ素粒子やシリカ粒子などの摺動助剤が像担持体に添加されている場合があるが、この場合には、当初はこの添加粒子が十分に像担持体表面に延展しないために像担持体駆動トルク値が高くなる場合がある。
【００１０】
このような画像形成装置周囲の温湿度や像担持体全周の表面状態に起因する像担持体駆動トルクの変動は、放電生成物が像担持体に部分的に付着することで、特に像担持体の帯電装置との対向部分に付着することで起きる部分的トルク上昇に比べて大きいため、トルク値のみでは像流れ等の原因となる放電生成物の付着は検出し難い。
【００１１】
そのため、従来のように像担持体の駆動トルク値のみから像担持体の放電生成物の付着を検出する場合には、放電生成物を検出しきれず画像ノイズが発生したり、これを防ぐために過剰なクリーニング制御により像担持体やクリーニング装置が早期に消耗したり、放電生成物の研磨クリーニングのために研磨材（トナー等）を過度に用いることになって研磨材（トナー等）の無駄な消費が増えたりし、全体として画像形成装置の短命化を招くことになる。
【００１２】
そこで本発明は、回転駆動される静電潜像担持体の表面を放電を伴う帯電装置で帯電させ、該帯電域に画像露光装置から形成すべき画像に応じた画像露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写でき、該転写後静電潜像担持表面を該表面に当接して摺擦するクリーニング部材でクリーニングできる画像形成装置であって、帯電装置による静電潜像担持体表面の帯電に伴って該像担持体表面に付着する放電生成物を確実に検出して該放電生成物のクリーニング除去処理を的確に行うことができ、それにより、像流れ等の画像ノイズを抑制して良好な画像を形成できるとともに、過度の放電生成物除去クリーニングに起因する静電潜像担持体等の短命化やクリーニングに用いる研磨材の無駄な過度の消費を抑制することができ、それだけ長寿命化できる画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記課題を解決するため次の画像形成装置を提供する。
回転駆動される静電潜像担持体の表面を放電を伴う帯電装置で帯電させ、該帯電域に画像露光装置から形成すべき画像に応じた画像露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写でき、該転写後静電潜像担持表面を該表面に当接して摺擦するクリーニング部材でクリーニングできる画像形成装置であり、
前記静電潜像担持体の駆動トルクの波形を測定するトルク測定手段と、
該トルク測定手段にて測定される駆動トルクの波形に部分的なトルク上昇があると、該部分的トルク上昇の存在を検出するトルク上昇検出手段と、
前記静電潜像担持体表面の研磨クリーニング手段と、
前記トルク上昇検出手段が前記部分的トルク上昇の存在を検出することを条件として、該研磨クリーニング手段に該静電潜像担持体表面を研磨クリーニングさせるクリーニング制御手段と
を備えている画像形成装置である。
【００１４】
本発明に係る画像形成装置によると、クリーニング部材が静電潜像担持体に該表面を摺擦するように接触配置されている。従って、静電潜像担持体を回転駆動するときの駆動トルクはクリーニング部材の抵抗の影響を受け、静電潜像担持体に、帯電装置による帯電に伴う放電生成物が付着していると、その放電生成物付着部分で駆動トルクが局所的に上昇する。
【００１５】
本発明に係る画像形成装置では、トルク測定手段により静電潜像担持体の駆動トルクの波形が測定され、トルク上昇検出手段が、該トルク測定手段により測定される駆動トルクの波形に部分的なトルク上昇があると、該部分的トルク上昇の存在を検出する。これにより放電生成物の付着が確実に検出される。
【００１６】
そしてトルク上昇検出手段が部分的トルク上昇の存在を検出することを条件として、静電潜像担持体の研磨クリーニング手段がクリーニング制御手段の指示のもとに静電潜像担持体表面を研磨クリーニングして放電生成物をクリーニング除去する。放電生成物のクリーニング除去は、トルク上昇検出手段が部分的トルク上昇の存在を検出することを条件として行われるので、無駄なく的確に行われる。
【００１７】
かくして、像流れ等の画像ノイズを抑制して良好な画像を形成できるとともに、過度の放電生成物除去クリーニングに起因する静電潜像担持体等の短命化やクリーニングに用いる粒子の無駄な過度の消費を抑制することができ、それだけ画像形成装置を長寿命化できる。
【００１８】
前記静電潜像担持体としては代表例として感光体を挙げることができる。
静電潜像担持体は、それに形成されたトナー像が被転写体に転写されたあと前記のクリーニング部材による該静電潜像担持体との相対的摺擦によりクリーニングできるが、該クリーニング部材を含むクリーニング装置は前記研磨クリーニング手段の全部又は一部を兼ねていてもよい。
【００１９】
クリーニング部材としては、代表的には定位置にあって静電潜像担持体表面を摺擦するクリーニングブレードを挙げることができるが、該像担持体表面を摺擦するクリーニングローラ、クリーニングブラシ、クリーニングスリーブ等であってもよい。
【００２０】
静電潜像担持体に形成したトナー像は被転写体に転写できようになっているが、その転写は記録媒体に直接行われてもよく、一旦中間転写体に１次転写されたあと記録媒体に２次転写される等してもよく、記録媒体も中間転写体も被転写体であると言える。
【００２１】
放電を伴う帯電装置は代表的にはコロナ帯電装置を挙げることかできるが、ローラ帯電装置、ブラシ帯電装置、シート帯電装置等でもよい。
【００２２】
前記トルク上昇検出手段としては、前記トルク測定手段により測定される前記静電潜像担持体の駆動トルクの波形における変曲点の数が予め定めた数以上であるとき前記部分的トルク上昇の存在を検出するものを例示できる。この場合、静電潜像担持体の駆動トルクの波形からノイズを除去した波形における変曲点の数が予め定めた数以上であるとき部分的トルク上昇の存在を検出するものが望ましい。
【００２３】
また、前記トルク測定手段により測定される前記静電潜像担持体の駆動トルクの波形を形成する測定トルクデータの積算値と予め求めておいた正常とみなし得る該静電潜像担持体の基本駆動トルクの波形を形成する基本トルクデータの積算値との差が予め定めた値以上であると前記部分的トルク上昇の存在を検出するものも例示できる。
【００２４】
放電生成物の静電潜像担持体への付着は、画像形成装置の設置環境が高湿であるときや、最後の画像形成装置のあと長時間放置されている場合に発生しやすい。
そこで、本発明に係る画像形成装置は、画像形成装置設置環境の湿度が予め定めた湿度以上であること及び最後の画像形成後から予め定めた時間が経過していることのうち少なくとも一方が満たされていることを条件として、前記トルク測定手段が前記静電潜像担持体の駆動トルクの波形を測定し、前記トルク上昇検出手段が前記部分的トルク上昇の存在の検出を行い、該トルク上昇検出手段が該部分的トルク上昇の存在を検出すると、前記クリーニング制御手段が前記研磨クリーニング手段に前記静電潜像担持体表面を研磨クリーニングさせるものでもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によると、回転駆動される静電潜像担持体の表面を放電を伴う帯電装置で帯電させ、該帯電域に画像露光装置から形成すべき画像に応じた画像露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写でき、該転写後静電潜像担持表面を該表面に当接して摺擦するクリーニング部材でクリーニングできる画像形成装置であって、帯電装置による静電潜像担持体表面の帯電に伴って該像担持体表面に付着する放電生成物を確実に検出して該放電生成物のクリーニング除去処理を的確に行うことができ、それにより、像流れ等の画像ノイズを抑制して良好な画像を形成できるとともに、過度の放電生成物除去クリーニングに起因する静電潜像担持体等の短命化やクリーニングに用いる研磨材の無駄な過度の消費を抑制することができ、それだけ長寿命化できる画像形成装置を提供することができ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明に係る画像形成装置の例について説明する。
図１は本発明に係る画像形成装置の１例を示している。
図１の画像形成装置１０は静電潜像担持体として感光体１を有しており、感光体１の周囲に帯電装置２、画像露光装置３、現像装置４、転写装置５及びクリーニング装置６がこの順序で配置されている。
【００２７】
画像形成装置１０は、このほか、図示を省略した記録媒体供給部、該記録媒体供給部から供給される記録媒体Ｓを所定のタイミングで感光体１と転写装置５の転写部材（本例では転写ローラ５１）との間へ供給するタイミングローラ対７、記録媒体搬送方向において転写ーラ５１の下流側に配置された定着装置８等も含んでいる。
【００２８】
図２は画像形成装置１０の制御回路の概略を示すブロック図である。該制御回路中の９は画像形成装置各部の動作を制御する制御部である。画像形成装置各部はこの制御部９の指示のもとに動作する。
【００２９】
制御部９には、
感光体駆動トルクの波形を測定するトルク測定手段として機能するトルク測定部９１、  トルク測定部９１で測定される駆動トルクの波形に基づき、該測定駆動トルクに部分的なトルク上昇があると該部分的トルク上昇の存在を検出する手段として機能する部分的トルク上昇検出部９２及び
該トルク上昇検出部９２が部分的トルク上昇を検出することを条件として、前記クリーニング装置６を含む感光体研磨クリーニング手段に感光体表面の研磨クリーニングを行わせるクリーニング制御手段として機能するクリーニング制御部９３等も含まれている。
【００３０】
トルク測定部９１、部分的トルク上昇検出部９２、研磨クリーニング手段及びクリーニング制御部９３等については後ほど詳述する。
【００３１】
感光体１は感光体駆動モータ１１にて図１中時計方向に回転駆動できる。モータ１１は制御部９の指示のもとに所定のタイミングでモータ駆動回路１２により回される。感光体１は、それには限定されないが本例では、負帯電性のドラム型の有機感光体であり、外径３０ｍｍ、回転軸線方向の幅２８０ｍｍである。
【００３２】
感光体１は、負帯電性のものである必要はなく、現像装置４で使用するトナーの帯電極性等に応じて正帯電性のものでもよい。また、アモルファスシリコンタイプの感光体も採用可能である。
【００３３】
帯電装置２は、本例では、感光体１の回転軸線方向（感光体幅方向）に長く延びるコロナ放電電極２１と、電極２１と感光体１との間の本例ではグリッド状の制御電極２２と、電極２１を感光体１に面していない三方から覆う断面がコの字形状のシールド板２３とを含んでいる。これらはそれぞれ両端部が図示省略のホルダに保持されている。
【００３４】
シールド板２３の感光体１に対する、感光体表面移動方向において上流側の端及び下流側の端のそれぞれに柔軟なウレタン樹脂製のシール部材（図示省略）が設けられており、これらシール部材は感光体１表面に軽く接触している。
【００３５】
シールド板２３には図示省略の空気吸込口と排気口が設けられており、排気口は図示省略の排気経路に接続されており、排気経路に設けられたオゾン除去フィルターと排気フアンによって帯電装置２内に発生するオゾンを除去できる。
【００３６】
帯電装置２は、制御部９の指示のもとに、放電電極２１及び制御電極２２のそれぞれに図示省略の電源から感光体帯電用の電圧が印加されることで、回転駆動される感光体１表面を一様に所定電位に帯電させることができる。
【００３７】
なお、シールド板の断面形状はコの字状に限定されない。
前記のオゾン除去機構はなくても構わない。
帯電装置２は、上記の例ではワイヤ電極、鋸歯状電極等の放電電極を採用するコロナ帯電装置であるが、帯電部材として帯電ローラ、帯電ブラシ等を採用したものでも構わない。
【００３８】
画像露光装置３は、図示省略のパーソナルコンピュータ、画像読取装置等から供給される画像信号によって変調されたレーザービームを用いて感光体１に画像露光を施せるものである。
【００３９】
現像装置４は、本例では負帯電性のトナーを用いて、現像ローラ４１にて感光体１上の静電潜像を反転現像できる、所謂一成分現像装置である。現像ローラ４１は少なくとも静電潜像現像時には、制御部９の指示のもとに、現像ローラ駆動モータ（図示省略）により回転駆動され、図示省略の電源から現像バイアスが印加される。
【００４０】
転写装置５は、本例では感光体１に臨んで転写領域を形成する転写ローラ５１を含んでいる。転写ローラ５１は少なくとも表層部が弾性材料からなる弾性ローラであり、導電性を有するローラである。転写ローラ５１には、感光体上トナー像を記録媒体Ｓへ転写するにあたり、図示省略の転写電源から転写電圧が印加される。転写装置５は転写ローラ５１の感光体１に対する接離機構を含んでいてもよい。
【００４１】
クリーニング装置６は、感光体１表面の移動に伴って該表面を摺擦することで感光体１上の転写残トナー等を掻き落とすクリーニングブレード６１と、掻き落としたトナー等を収容する収容部６２とを含んでいる。
【００４２】
クリーニングブレード６１は、それには限定されないが本例では、アスカーＣ硬度にして硬度７６度、厚さ２ｍｍ、幅（感光体回転軸方向の幅）２３５ｍｍであり、自由長を１０ｍｍとして固定的に片持ち支持され、感光体１表面に７Ｎの当接圧で接触配置されている。
【００４３】
クリーニングブレード６１は、これを支軸で揺動可能支持し、バネ力を付与して、感光体１表面に当接させるものでもよい。クリーニング部材は、クリニングブレードに限定されず、感光体１表面を相対的に摺擦するものであれば、クリーニングローラ、クリーニングブラシ等でも構わない。
クリーニング部材は、出荷前の梱包状態、画像形成装置の電源ＯＦＦ時、画像形成装置における次の画像形成に備えた待機時の所謂スリープモード等において、感光体１から離隔されてもよい。
【００４４】
定着装置８は、それには限定されないが本例では、ハロゲンランプヒータ等の熱源を内蔵した定着加熱ローラ８１とこれに対向する加圧ローラ８２とを含むものである。
【００４５】
この画像形成装置１０によると次のようにして画像形成できる。
制御部９の指示のもとに感光体１を感光体駆動モータ１１で図１中時計方向に回転させ、その表面を帯電装置２で一様に所定電位に帯電させ、その帯電域に画像露光装置３から形成しようとする画像に応じた画像露光を施して静電潜像を形成し、これを現像装置４の現像ローラ４１で現像して可視トナー像を形成する。
【００４６】
一方、図示省略の記録媒体供給部から記録媒体Ｓ（記録紙、オーバーヘッドプロジェク用記録媒体等）を引出し、タイミングローラ対７へ搬送してそこで待機させる。感光体１上に形成されたトナー像が転写領域へ到来するタイミングで該タイミングローラ対７にて、待機させた記録媒体を転写領域へ送り込み、転写装置５にて該トナー像を記録媒体Ｓに転写する。ひき続き該記録媒体Ｓを定着装置８に通過させてトナー像を定着させ、図示省略のトレイへ排出させる。感光体１上の転写残トナー等はクリーニング装置６で除去清掃し、次の画像形成に備える。
【００４７】
画像形成装置１０によるとこのように画像形成できるのであるが、感光体１表面を帯電装置２で帯電させる際の放電によりオゾンが発生し、これが空気中の窒素と反応して窒素酸化物（ＮＯｘ）が生じ、このＮＯｘが空気中の水分等と反応して（特に高湿環境下で水分等と反応して）硝酸塩が生成し、該硝酸塩が放電生成物として感光体表面に付着しやすくなる。
【００４８】
硝酸塩が感光体表面に付着すると、その付着部分は空気中の水分を吸着し易く、水分を吸着することでその感光体部分の表面抵抗が低下し、静電潜像形成時に画像がボケタような所謂像流れ等の画像ノイズが発生する。
【００４９】
そこで画像形成装置１０では、前記のトルク測定部９１及び部分的トルク上昇検出部９２を設けて感光体１上の放電生成物の付着検出し、放電生成物の付着が検出されるとクリーニング制御部９３の指示のもとにクリーニング装置６を含む研磨クリーニング手段に感光体１を研磨クリーニングさせる。
【００５０】
以下、これらトルク測定等について説明する。
＜感光体駆動トルクの測定＞
トルク測定部９１は、感光体駆動モータ１１の駆動回路１２から感光体駆動トルクを表すモータ負荷電流をピックアップして該駆動トルクの波形を測定する。これは、感光体駆動モータの負荷電流は感光体駆動トルクに実質上直線的に比例変化することに基づいている。
【００５１】
トルク測定部９１は、ここでは、非画像形成時にトルク測定を行う。ここで、「非画像形成時」とは、画像形成装置ユーザからの（具体的には、例えばコンピュータ等からの）画像データに基づく画像が、現像、転写残りのいずれの状態においても感光体１上に無い状態を指しており、つまり、感光体１上にはトナーが付着していないか、或いはトナーが一様に付着している、又は所定パターンで付着している状態を指している。
【００５２】
このようにしてトルク測定部９１にて測定される駆動トルクの波形に部分的なトルク上昇があると、感光体１を研磨クーニングするのであるが、部分的トルク上昇の存在を検出するトルク上昇検出の具体例を以下に説明する。
【００５３】
＜部分的トルク上昇検出の１例＞
部分的トルク上昇を、感光体１の一周あたりの、正常とみなし得る駆動トルク波形における変曲点の数に対する変曲点数の増加により検出する。
【００５４】
図３はトルク測定部９１により測定される感光体駆動トルク波形例を示している。図３の例では感光体１周の間に部分的トルク上昇が２箇所（図中ｐ、ｑで示す２箇所）みられる。
トルク測定部９１により測定されるトルク波形には多少の誤差が含まれることがあるため、トルク上昇検出部９２においてトルクデータを処理する際は感光体複数周分のトルク波形を平均した平均波形を用いて部分的トルク上昇の有無を検出することが望ましく、ここではそのようにする。
また、駆動トルク測定値にはノイズが含まれることがあるのでこれを除去することが望ましい。ここでは、トルク測定回数を感光体一周当たり略等時間間隔で１万回行い、トルク上昇検出部９２で測定値１００個ごとに該測定値を平均することで１００データとしてノイズを除去する。
【００５５】
ノイズ除去後もトルク波形は完全に一定となることはなく、殆どの場合、感光体回転周期と同じ周期の増減を持つ。ここでは、ノイズ除去後のトルク波形がサインカーブを描く場合を例にとって、部分的トルク上昇を検出する場合について説明する。
図４（Ａ）、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）のそれぞれに部分的トルク上昇を持ったトルク波形例を示す。縦線にて網掛けされている部分が部分的トルク上昇部である。いずれの場合にも部分的トルク上昇部の始点と終点部は下向きに凸となり、部分的トルク上昇部の頂点部分は上向きに凸となる。これにより図４（Ａ）又は図４（Ｂ）のように、部分的トルク上昇の始点または終点がサインカーブの下半分に存在する場合は、部分的トルク上昇がない場合（変曲点は図中ａ）に比べ変曲点が２点（ａ１、ａ２）増加する。
【００５６】
また、図４（Ｃ）のように、部分的トルク上昇の始点または終点がサインカーブの下半分に存在しない場合は、部分的トルク上昇がない場合（変曲点は図中ｂ）に比べ変曲点が４点（ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４）増加する。
以上に説明したように変曲点の増加から、部分的トルク上昇の検出が可能となる。
【００５７】
以上、トルク波形がサインカーブである場合を例にとって説明したが、トルク波形が直線に近い場合や、サインカーブを示すわけではないが上に凸又は下に凸の頂点が感光体回転周期内に複数ある場合等でも、あらかじめ、部分的トルク上昇がない、感光体等が新品であるような初期、電源０ＦＦ直前又はスリープモードへ入る直前のトルク波形における変曲点数を基本の変曲点数として制御部９に記憶させておき、記憶させた変曲点数に対する変曲点の増加を検知することで、前記サインカーブでの説明と同様に部分的トルク上昇を検出することができる。
【００５８】
＜部分的トルク上昇検出の他の例＞
部分的トルク上昇を感光体等が新品であるような初期トルクの基本波形との比較により検出する。
感光体駆動トルクを種々の条件で測定するなかで、感光体上に放電生成物が付着していないときのトルク波形は、部品のバラツキや組み合わせに応じてほぼ一定に決まり、ほとんど波形の変化が無いことがわかった。
【００５９】
そこで、画像形成装置の電源ＯＮ直後、スリープモードからの復帰直後等における非画像形成時に、部分的トルク上昇検出のために測定される感光体駆動トルクの波形と比較する基本トルク波形として、あらかじめ初期、電源ＯＦＦ直前、スリープモードへ入る直前の非画像形成時のトルク波形を求めておいて制御部９に記憶させておく。
トルク波形には多少の誤差が含まれるため、トルクデータを処理する際は感光体複数周分のトルク波形を平均した平均波形にて比較することが望ましい。
【００６０】
しかし、トルク平均値、トルク波形の振幅やノイズなどは、画像形成装置周囲の環境（温度及び（又は）湿度）、感光体の表面粗さ変化などによる動摩擦係数、感光体に接触するクリーニングブレード等のクリーニング部材や現像ローラ、現像装置に設けられていることがあるトナー漏れ防止などのシール類などの弾性部材の変形、各種摺動部分の摩耗により変化する。
【００６１】
よって、基本トルク波形の最大値Ｒｍａｘ１と最小値Ｒｍｉｎ１は、比較対象の測定トルク波形の最大値Ｓｍａｘと最小値Ｓｍｉｎに対し、以下の式が成り立つように係数Ａ、Ｂを決定し、基本トルク波形のデータＲｎｌをＲｎ２に補正する。
ΔＲ１＝Ｒｍａｘ１−Ｒｍｉｎ１
ΔＳ＝Ｓｍａｘ−Ｓｍｉｎ
ΔＳ＝Ａ×ΔＲ１（ΔＲ１をΔＳに合わせるように補正係数Ａで調整する）
Ｓｍａｘ＝Ｒｍａｘ１×Ａ＋Ｂ（補正係数ＢでＳｍａｘとＲｍａｘ１の高さ位置を揃える）
Ｒｎ２＝Ｒｎ１×Ａ＋Ｂ
【００６２】
基本トルク波形と測定トルク波形の比較について図５を参照して説明する。図５に破線で示しているのは補正した基本トルク波形である。
部分的トルク上昇が無い場合は、補正した基本トルク波形と測定トルク波形の差は感光体全周にわたりほぼゼロとなるため、Σ｜Ｓｎ−Ｒｎ２｜≒０（Ｓｎは測定トルク波形のデータ）となる。
【００６３】
部分的トルク上昇がある場合は、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）に例示するように、測定トルク波形を基本トルク波形と重ね合わせると、相違部分が生じる。そのため、Σ｜Ｓｎ−Ｒｎ２｜＞０となり、部分的トルク上昇を検知することが可能である。
測定データには多少のノイズが含まれることを考慮し、部分的トルク上昇はΣ｜Ｓｎ−Ｒｎ２｜≧Ｘとなる場合に部分的トルク上昇ありと判断すればよい。
【００６４】
Ｘは任意の値で、ノイズと部分的トルク上昇を判別する閾値である。同形態の装置であ
れば共通した値を用いることができ、予め実験等により求めておいてもよいし、経験的に決定できるものでもある。
【００６５】
＜部分的トルク上昇の検出を行うタイミング＞
像流れの原因となる感光体１の表面抵抗の低下は、高湿環境下では起こりやすい。低湿環境下ではＮＯｘの硝酸塩への変化、硝酸塩への水分吸着がともに起きにくく表面抵抗の変化も生じにくいため、像流れはほとんど発生しない。
【００６６】
そこで、画像形成装置１０に湿度センサ１００を設けておいて該センサで検出される湿度情報を制御部９へ入力し、例えば相対湿度が６０％以上のときのみ部分的トルク上昇の検出を行うことで、トルク検出にともなう感光体駆動による部品の消耗を防止してもよい。
【００６７】
帯電装置に付着したＮ０ｘ等が帯電装置等の停止中に徐々に放出されることで感光体に放電生成物が付着することがあるので、画像形成終了から再画像形成開始までの間の湿度は像流れに影響する。
そこで、最終画像形成から再画像形成までの湿度を少なくとも一度検出して制御部９に記憶させ、これと例えば画像形成開始直前のセンサ１００からの湿度情報との双方をみて、いずれかの湿度が、像流れを引き起こしやすい湿度として予め定めた湿度（例えば６０％ＲＨ）以上であると部分的トルク上昇を検出するようにしてもよい。
例えば、画像形成終了直後の相対湿度が８５％ＲＨ、画像形成終了から５時間後の相対湿度が５０％ＲＨであった場合は部分的トルク上昇の検出を行うこととしてもよい。
【００６８】
また、硝酸塩の感光体への付着と、硝酸塩への水分吸着は直ちに起こるもではなく数時間かけて進行する。また、帯電装置内からオゾンを除去する機構を持つ場合、画像形成直後のオゾン濃度は低くても、数時間、放置することで帯電装置内に吸着していたオゾン又は放電生成物が遊離して感光体上に硝酸塩を付着させることがある。
【００６９】
そこで、例えば最終画像形成から所定時間（例えば３時間）以上画像形成しない場合のみ部分的トルク上昇の検出を行うようにしてもよい。
【００７０】
＜放電生成物の研磨クリーニング制御の例＞
このようにして制御部９における部分的トルク上昇検出部９２が感光体１の駆動トルクに部分的トルク上昇があることを検出すると、クリーニング制御部９３は、例えば次の画像形成に先立って感光体１を回転させるとともに、帯電装置２、画像露光装置３及び現像装置４により感光体１上に研磨材としてトナーを供給させる。
【００７１】
このトナー供給は、例えば感光体１表面に部分的に行うだけでもよく、例えば感光体表面移動方向の長さが５０ｍｍで現像装置４による現像幅全域に及ぶ帯状のトナー像を形成することで供給できる。そして、このように研磨クリーニング用のトナーを供給して例えば１分間感光体１を回転させることで、該研磨用トナーとクリーニング装置６のクリーニング部材６１とで感光体１表面を研磨して硝酸塩等の放電生成物を研磨除去する。
ここでは、クリーニング装置６、画像露光装置３、現像装置４等が感光体１表面を研磨クリーニングする研磨クリーニング手段を構成していると言える。
【００７２】
感光体１上の研磨用トナー像パターンは上記の帯状のものに限定される必要はない。
ドット、ストライプなど、他のパターンでもよく、また、現像は複数回行ってもよく、感光体１の駆動時間も任意である。感光体１上に現像剤を介在させ、良好な研磨クリーニング効果が得られる状態であればよい。
【００７３】
また、クリーニング制御終了後に、再び部分的トルク上昇の検出処理を行い、部分的トルク上昇が無ければ研磨クリーニング処理を終了し、再度部分的トルク上昇が検出された場合は、クリーニング制御を繰り返して行ってもよい。
【００７４】
部分的トルク上昇は放電生成物に起因しないで発生する場合もあり得る。そこで、クリーニング制御を行っても部分的トルク上昇が減少しない場合や、クリーニング繰り返し回数が所定の値以上となった場合はクリーニング制御を中止するようにしてもよい。そして、部分的トルク上昇を検知するための基準データを書き換えることが望ましい。
【００７５】
なお、転写装置５の感光体１への接離機構が備わっているはときには、感光体１の研磨クリーニング時には、転写装置５を感光体１から離隔させておくことが望ましい。
【００７６】
図６に制御部９の感光体研磨クリーニング処理に係る動作の概略を示す。
図６に示すように、画像形成装置の電源がＯＮされるか、スリープモードからの復帰があると（ステップＳ１）、感光体駆動トルク波形を測定し（ステップＳ２）、部分的トルク上昇の検出処理を行い（ステップＳ３）、その結果部分的トルク上昇が認められると（ステップＳ４）、感光体研磨クリーニング処理を実行してクリーニングカウント回数を一つ加算し（ステップＳ５、Ｓ６）、その後再び感光体駆動トルクの測定及び部分的トルク上昇の検出処理を行い（ステップＳ７、Ｓ８）、その結果部分的トルク上昇が認められると（ステップＳ９）、再び感光体研磨クリーニング処理を実行する（ステップＳ５）。しかし、クリーニング回数が所定回数Ｎに達していると、図示省略の警告手段に警告させる（ステップＳ１０、Ｓ１１）。
【００７７】
上記の放電生成物の研磨クリーニングにおいては、感光体１に研磨材としてトナーを供給したが、研磨材供給装置を設け、そこから研磨クリーニングのタイミングで研磨材を感光体へ供給させるようにしてもよい。
例えば、転写装置５とクリーニング装置６との間に研磨材供給装置を設け、そこからシリカ粒子などの研磨材を感光体１へ供給（例えば塗布）しながら感光体１を所定時間（例えば１分間）回転駆動し、クリーニング制御を行ってもよい。
【００７８】
また、放電生成物の研磨クリーニングにあたっては、研磨クリーニングが可能であれば、トナーや他の研磨材といった研磨粒子を用いることなく、感光体の回転駆動とクリーニング装置６のクリーニング部材６１による感光体表面の摺擦だけで感光体表面を研磨クリーニングして放電生成物を除去してもよい。例えば部分的トルク上昇の検出後、３分間感光体１を回転駆動する。
【００７９】
感光体１上の、部分的トル上昇を招く部分に対して集中的に研磨クリーニングを実行するようにして、より効率的に感光体の研磨クリーニングを行うようにしてもよい。
【００８０】
以上説明した画像形成装置１０はモノクロ画像形成装置であったが、本発明は、カラー画像形成装置にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、回転駆動される静電潜像担持体の表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に画像露光装置から形成すべき画像に応じた画像露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成できる画像形成装置であって、該像担持体表面に付着する放電生成物のクリーニング除去処理を的確に行うことができる画像形成装置を提供することに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明に係る画像形成装置の１例を示す図である。
【図２】図１の画像形成装置の制御回路の概略を示すブロック図である。
【図３】感光体駆動トルクの測定波形の１例を示す図である。
【図４】図４（Ａ）、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）のそれぞれは、感光体駆動トルク波形における部分的トルク上昇検出例を示す図である。
【図５】図５（Ａ）、図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）のそれぞれは、感光体駆動トルク波形における部分的トルク上昇検出の他の例を示す図である。
【図６】制御部による感光体研磨クリーニング処理例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８３】
１０  画像形成装置
１  感光体
１１  感光体駆動モータ
１２  モータ駆動回路
２  帯電装置
２１  放電電極
２２  制御電極
２３  シールド板
３  画像露光装置
４  現像装置
４１  現像ローラ
５  転写装置
５１  転写ローラ
６  クリーニング装置
６１  クリーニングブレード
６２  掻き落としトナー等収容部
７  タイミングローラ対
８  定着装置
８１  定着加熱ローラ
８２  加圧ローラ
９  制御部
９１  トルク測定部
９２  部分的トルク上昇検出部
９３  クリーニング制御部
１００  湿度センサ
ａ、ａ１、ａ２、ｂ、ｂ１〜ｂ４  感光体駆動トルク波形における変曲点
【図１】
2009015179.tif 000003
【図２】
2009015179.tif 000004
【図３】
2009015179.tif 000005
【図４】
2009015179.tif 000006
【図５】
2009015179.tif 000007
【図６】
2009015179.tif 000008