JP2018077296A - 画像形成装置および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プレニップ部での異物の溜まりを正確に検出して、必要に応じてクリーニングまたは回収することが可能な構成を提供する。【解決手段】画像形成装置は、像担持体と像担持体に接触して像担持体を帯電させる接触帯電部材と、接触帯電部材が像担持体に接触する部分の近傍における滞留物の存在を、像担持体を流れる電流の状態に基づいて検出する滞留物検出手段とを含む。【選択図】図６

Description

本技術は、接触帯電方式で像担持体を帯電させる画像形成装置、およびその画像形成装置における制御方法に関するものである。

従来から、複合機、複写機、プリンターといった電子写真方式の画像形成装置が広く普及している。このような電子写真方式の画像形成装置は、一般的には、回転駆動されながら表面にトナー像が形成される像担持体と、像担持体を一様に帯電する帯電装置と、像担持体上に潜像を形成する露光装置と、形成された潜像をトナー像として現像する現像装置と、現像されたトナー像を転写体または媒体に転写する転写装置と、像担持体上の未転写トナーおよび転写残トナー等の残留トナーを回収するためのクリーニング装置とを含む。

近年、帯電装置としては、オゾン排出量の少ないローラー帯電方式がよく採用されるようになっている。ローラー帯電方式の帯電装置は、像担持体に接触する回転可能な弾性ローラーを含む。弾性ローラーに対して、主として、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加することで像担持体を帯電させる。

ローラー帯電方式においては、弾性ローラーを像担持体と接触させる必要があるため、弾性ローラーと像担持体とが接触する部分の近傍であるプレニップ部に異物が溜まることがある。ローラー帯電方式では、プレニップ部などのニップ部近傍の微少な空隙部での放電を利用して、像担持体を帯電することから、プレニップ部に異物が溜まると帯電不良が発生する。

このようなローラー帯電方式に関する先行技術として、特開２００９−３００９２５（特許文献１）は、帯電ローラーと像担持体とのニップに付着物が滞留し難いため画像ノイズが発生し難い帯電装置を開示する。特開２０１０−２７６８２２（特許文献２）は、帯電ローラーの汚れを低減するとともに、時間の経過に伴う異常放電の発生を防止して、長期にわたって良好な画像を出力する技術を開示する。特開２００６−１８４８３７（特許文献３）は、環境や帯電ケーブルのはい回し等による浮遊容量に影響を受けず、正確にＡＣ帯電電流を検知して均一に感光体を帯電することで、経時に対しても感光体にフィルミングを発生させない画像形成装置を開示する。特開２０００−３３８７３３（特許文献４）は、感光体表面の機械的ダメージが抑制され、常に安定した画像を形成することが可能な画像形成装置を開示する。特開２０１３−７２８９４（特許文献５）は、潤滑剤の供給量の変動に拘わらず帯電部材での汚れを防止して安定した帯電状態を維持できる構成を備えた帯電装置を開示する。

特開２００９−３００９２５号公報 特開２０１０−２７６８２２号公報 特開２００６−１８４８３７号公報 特開２０００−３３８７３３号公報 特開２０１３−７２８９４号公報

ローラー帯電方式において、帯電不良のない良好な画像を得るためには、プレニップ部での異物の溜まりを正確に検出して、必要に応じてクリーニングまたは回収することが必要である。しかしながら、先行技術においては、このようなプレニップ部での異物の溜まりを正確に検出することは難しかった。

特許文献１は、帯電ローラーと像担持体とのニップに付着物の滞留を抑制するために、帯電ローラーを像担持体に対してローラー回転軸方向に摺動させる構成を採用する。このような構成は、一般的な帯電ローラーへ適用することが難しい。

特許文献２は、帯電ローラーの汚れを低減するとともに、時間の経過に伴う異常放電の発生を防止することを目的としており、異物の溜まりを検出することは何ら想定されていない。

特許文献３は、経時に対しても感光体にフィルミングを発生させない画像形成装置を提供することを目的とするものであり、異物の溜まりを検出することは何ら想定されていない。

特許文献４は、潤滑剤塗布による帯電ローラーの汚れを抑制することを目的とするものであり、異物の溜まりを検出することは何ら想定されていない。

特許文献５は、潤滑剤の消費量変動に対応して帯電部材へのトナーや異物の付着を抑える状態となるようにクリーニング手段の接離条件を変化させるという解決手段を開示するものであり、異物の溜まりを検出することは何ら想定されていない。

そこで、本技術は、プレニップ部での異物の溜まりを正確に検出して、必要に応じてクリーニングまたは回収することが可能な構成を提供することを一つの目的とする。

本実施のある局面に従う画像形成装置は、像担持体と像担持体に接触して像担持体を帯電させる接触帯電部材と、接触帯電部材が像担持体に接触する部分の近傍における滞留物の存在を、像担持体を流れる電流の状態に基づいて検出する滞留物検出手段とを含む。

好ましくは、滞留物検出手段は、接触帯電部材に対して所定の交流電圧を印加したときに、接触帯電部材を介して像担持体に流れる電流波形に基づいて、滞留物の滞留状態を判断する。

好ましくは、滞留物検出手段は、像担持体に流れる電流波形から放電電流波形を算出するとともに、放電電流波形に含まれるマイナス電流成分の積算値およびプラス電流成分の積算値に基づいて、滞留物の滞留状態を判断する。

好ましくは、滞留物検出手段は、像担持体に流れる電流波形から放電電流波形を算出するとともに、放電電流波形に含まれるマイナス電流成分の放電時間およびプラス電流成分の放電時間に基づいて、滞留物の滞留状態を判断する。

好ましくは、画像形成装置は、滞留物検出手段により滞留物が存在しているとの検出に応じて、当該滞留物の量を調整する滞留物調整手段をさらに含む。

好ましくは、画像形成装置は、像担持体上の残留物を回収する第１のクリーニング手段をさらに含み、滞留物調整手段は、像担持体の滞留物に対する搬送力を高めるとともに、第１のクリーニング手段に滞留物を回収させる。

好ましくは、滞留物調整手段は、接触帯電部材へ直流電圧を印加することで、像担持体の滞留物に対する搬送力を高める。

好ましくは、画像形成装置は、像担持体上の残留物を回収する第１のクリーニング手段と、接触帯電部材上の残留物を回収する第２のクリーニング手段とをさらに含む。滞留物調整手段は、接触帯電部材の滞留物に対する阻止力を弱めるとともに、第１のクリーニング手段および第２のクリーニング手段の少なくとも一方に、滞留物を回収させる。

好ましくは、滞留物調整手段は、接触帯電部材の周速度を像担持体の周速度より大きくすることで、接触帯電部材の滞留物に対する阻止力を弱める。

好ましくは、滞留物調整手段は、接触帯電部材を像担持体から離間させる、および、接触帯電部材の像担持体に対する当接力を下げる、の少なくとも一方を行なうことで、接触帯電部材の滞留物に対する阻止力を弱める。

好ましくは、画像形成装置は、像担持体へ潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段をさらに含み、滞留物調整手段は、潤滑剤供給手段による潤滑剤供給量を変更することで、滞留物の量の調整を調整する。

好ましくは、滞留物調整手段は、潤滑剤供給手段を構成する潤滑剤供給部材の周速度の変更、および、潤滑剤供給部材の潤滑剤の供給源に対する接触条件の変更、の少なくとも一方を行なうことで、潤滑剤供給手段による潤滑剤供給量を変更する。

好ましくは、滞留物は、像担持体へ供給される潤滑剤の一部を含む。
好ましくは、滞留物は、像担持体上に形成されるトナー像が転写される被転写材の一部を含む。

本実施のある局面に従えば、像担持体を含む画像形成装置における制御方法が提供される。制御方法は、接触帯電部材を像担持体に接触させて像担持体を帯電させるステップと、接触帯電部材が像担持体に接触する部分の近傍における滞留物の存在を、像担持体を流れる電流の状態に基づいて検出するステップとを含む。

本技術によれば、プレニップ部での異物の溜まりを正確に検出して、必要に応じてクリーニングまたは回収することが可能な構成を実現できる。

本実施の形態に従う画像形成装置の全体構成を示す模式図である。 本実施の形態に従う画像形成装置のイメージングユニットの模式図である。 図２に示すイメージングユニットでのトナーおよび潤滑剤の挙動を説明する模式図である。 本実施の形態に従う画像形成装置の別のイメージングユニットの模式図である。 本実施の形態に従う画像形成装置における滞留物の検出方法を実現するための構成を示す模式図である。 本実施の形態に従う画像形成装置における滞留物の検出方法に係る処理手順を示すフローチャートである。 図６に示すフローチャートに対応する信号処理結果の一例を示す図である。 本実施の形態に従う画像形成装置における滞留物の存在判断に係る第１の判断方法を説明するための図である。 本実施の形態に従う画像形成装置における滞留物の存在判断に係る第２の判断方法を説明するための図である。 本実施の形態に従う画像形成装置における滞留物の存在判断に係る第３の判断方法を説明するための図である。 本実施の形態に従う画像形成装置における全体処理手順を示すフローチャートである。

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。

＜Ａ．全体装置構成＞
まず、本実施の形態に従う画像形成装置１００の全体装置構成について説明する。以下では、典型例として、複合機（ＭＦＰ：Multi-Functional Peripheral）として実装されるカラー画像形成装置である画像形成装置１００について説明するが、カラー画像形成装置に限定されるわけではなく、モノクロ画像形成装置にも適用可能である。また、カラー画像を形成する機構として、タンデム方式を例示するが、サイクル方式（典型的には、４サイクル方式）にも適用可能である。

図１は、本実施の形態に従う画像形成装置１００の全体構成を示す模式図である。図１を参照して、画像形成装置１００は、プリントエンジン１１０と、原稿読取部１２０と、給紙部１３０とを含む。

プリントエンジン１１０は、電子写真方式の画像形成プロセスを実行する。図１に示す構成においては、フルカラーの印刷出力が可能である。印刷出力された媒体Ｓは、下流工程へ排出される。

原稿読取部１２０は、原稿を読み取って、その読み取り結果をプリントエンジン１１０に対する入力画像として出力する。より具体的には、原稿読取部１２０は、イメージスキャナー１２２と、原稿給紙台１２４と、原稿自動送り装置１２６と、原稿排紙台１２８とを含む。

イメージスキャナー１２２は、プラテンガラス上に配置された原稿をスキャンする。イメージスキャナー１２２は、主要な構成要素として、原稿に対して光を照射する光源と、光源から照射された光が原稿で反射して生じる画像を取得するイメージセンサーと、イメージセンサーから画像信号を出力するためのＡＤ（Analog to Digital：アナログデジタル）変換器と、イメージセンサーの前段に配置された結像光学系とを含む。

原稿自動送り装置１２６は、原稿給紙台１２４に配置された原稿を連続的にスキャンする。原稿給紙台１２４上に配置された原稿は、図示しない送出ローラーにより１枚ずつ送り出され、イメージスキャナー１２２または原稿自動送り装置１２６内に配置されたイメージセンサーによって順次スキャンされる。スキャン後の原稿は、原稿排紙台１２８へ排出される。

給紙部１３０は、媒体Ｓをプリントエンジン１１０へ順次供給する。具体的には、給紙部１３０は、保持している媒体Ｓを送出ローラー３０によって順次送り出すとともに、この送り出される媒体Ｓを搬送経路３２に沿ってプリントエンジン１１０へ搬送する。

プリントエンジン１１０では、給紙部１３０から供給された媒体Ｓが搬送経路３４に沿って排出口まで搬送される。媒体Ｓが搬送経路３４に沿って搬送される過程において、定着装置２０がトナー像を媒体Ｓへ転写および定着させる。定着装置２０は、加圧ローラー２２および加熱ローラー２４を含み、中間転写体６上に形成されたトナー像を媒体Ｓへ転写する。

プリントエンジン１１０は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のそれぞれのトナー像を形成するイメージングユニット１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋ（以下、「イメージングユニット１０」と総称することもある。）を含む。

図１には、それぞれのイメージングユニット１０が形成したトナー像を、中間転写体を介して被転写部材である媒体Ｓに転写する構成を例示する。画像形成装置１００は、中間転写体として、中間転写体駆動ローラー１４，１５，１６により張架された中間転写体６を含む。中間転写体６は、中間転写体駆動ローラー１４，１５，１６の回転駆動により、所定方向に回動される。中間転写体６としては、図１に示す中間転写ベルトに代えて、中間転写ローラーを採用してもよい。なお、図１には、トナー像を中間転写体に一旦転写した後、定着装置２０によって媒体Ｓへ転写する構成について例示するが、感光体１上のトナー像を媒体Ｓに直接転写するようにしてもよい。

イメージングユニット１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋは、プリントエンジン１１０内に張架されて回転駆動される中間転写体６に沿って、その順序に配置される。イメージングユニット１０の各々は、中間転写体６を挟んで対向配置される、感光体１および中間転写装置５を含む。感光体１の周囲には、帯電装置と、露光装置と、現像装置と、クリーニング装置とが配置されている。これらの装置の詳細については後述する。

プリントエンジン１１０は、画像形成装置１００の全体制御を司る制御部５０を含む。制御部５０は、主たる構成要素として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の揮発性メモリー、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の不揮発性メモリー、および、各種インターフェイスを含む。典型的には、プリントエンジン１１０では、プロセッサが不揮発性メモリーに格納されている各種プログラムを実行することで、画像形成装置１００における画像形成に係る処理等が実行される。

制御部５０としては、プロセッサがプログラムを実行することで実現されるが、これに代えて、その処理の全部または一部を専用のハードウェアを用いて実現してもよい。また、プロセッサがプログラムを実行する場合には、そのプログラムは、各種の記録媒体を介して不揮発性メモリーにインストールされ、あるいは、通信回線を介して図示しないサーバー装置等からダウンロードされてもよい。

＜Ｂ．イメージングユニットおよび画像形成動作＞
次に、本実施の形態に従う画像形成装置１００のプリントエンジン１１０を構成するイメージングユニット１０の構成、および、イメージングユニット１０を用いた画像形成動作について説明する。

図２は、本実施の形態に従う画像形成装置１００のイメージングユニット１０の模式図である。図３は、図２に示すイメージングユニット１０でのトナーおよび潤滑剤の挙動を説明する模式図である。図２および図３を参照して、感光体１の周囲には、図中Ａ方向に沿って上流側から順に、帯電装置２と、露光装置３と、現像装置４と、クリーニング装置８（クリーニングブレード８２およびカム機構８４）と、潤滑剤塗布装置７２と、固定化機構（固定化ブレード７８）とが配置されている。

感光体１は、トナー像を担持する像担持体であり、その表面に感光層が形成された感光体ローラーが用いられる。感光体１は、その表面にトナー像が形成されるように配置されるとともに、中間転写体６の回転方向に対応する方向に回転する。なお、像担持体としては、感光体ローラーに代えて、感光体ベルトを採用してもよい。感光体１には、露光装置３により静電潜像が形成されるとともに、現像装置４によって静電潜像が現像されてトナー像が形成される。

帯電装置２は、接触帯電方式の帯電チャージャとして機能し、像担持体である感光体１に接触する帯電ローラー２１が採用されている。帯電ローラー２１は、接触帯電部材に相当し、像担持体である感光体１に接触して感光体１を帯電させる。このような帯電ローラー２１の動作によって、感光体１の表面を所定電位に一様に帯電する。

帯電装置２を構成する帯電ローラー２１としては、例えば、金属製のシャフトに導電性ゴム弾性層を設けた構成を採用できる。導電性ゴム弾性層は、例えば、弾性材料に導電剤を混入したものを採用できる。弾性材料としては、例えば、エピクロルヒドリンゴム、ニトリルゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、天然ゴムなどを用いることができる。導電剤としては、ケッチェンブラックやアセチレンブラックなどのカーボンブラック、グラファイト、金属粉、導電性金属酸化物、イオン導電剤などを用いることができる。さらに、構成された構成された弾性層の表面に、数μｍ〜数十μｍの平均粒子径となる有機微粒子または無機微粒子を含有する樹脂からなる表面層が形成されることで、所定の表面粗さが付与される。

さらに、帯電装置２の構成要素として、接触帯電部材である帯電ローラー２１上の残留物を回収するクリーニング手段として、任意のブレードなどを設けてもよい。このクリーニング手段は、帯電ローラー２１上に付着するトナーなどを除去する。

露光装置３は、レーザー書き込み等により、指定された画像パターンに従って感光体１の表面を露光することで、その表面に静電潜像を形成する。典型的には、露光装置３は、レーザー光を発生するレーザダイオードと、主走査方向に沿ってレーザー光を感光体１の表面を露光させるポリゴンミラーとを含む。

現像装置４は、感光体１と現像領域を介して対向するように配置された現像スリーブ４２を有しており、現像スリーブ４２を用いて、感光体１上に形成された静電潜像をトナー像として現像する。現像スリーブ４２には、例えば、帯電装置２の帯電極性と同極性の直流電圧に対して交流電圧を重畳した現像バイアスが印加されており、この現像バイアスによって、露光装置３によって形成された静電潜像にトナーが付着する。

現像装置４において用いられる現像剤としては、典型的には、トナーとトナーを帯電するためのキャリアとを含む二成分系の現像剤を用いることができる。トナーとしては、特に限定されることはなく、公知のトナーを用いることができる。例えば、バインダー樹脂中に着色剤、および、必要に応じて荷電制御剤および離型剤等を含有させた上で、外添剤を付加したものをトナーとして使用してもよい。外添剤としては、シリカやチタニアといった微粒子の金属酸化物を使用でき、３０ｎｍといった小粒径のものから、１００ｎｍといった比較的大きな粒径のものを使用してもよい。トナー粒径としては、特に限定されることはないが、例えば、３〜１５μｍ程度のものを用いることができる。キャリアとしては、特に限定されることなく、公知のキャリアを用いることができる。例えば、バインダー型キャリア、コート型キャリア等を使用できる。キャリア粒径としては、特に限定されることはないが、例えば、１５〜１００μｍのものを用いることができる。なお、二成分系の現像剤に限らず、一成分系の現像剤（トナー）を用いてもよい。

現像装置４により感光体１上に形成されたトナー像は、感光体１と中間転写装置５との間に形成される転写領域に運ばれる。中間転写装置５にはトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加されており、この転写バイアスによって、転写領域において、感光体１上のトナー像は中間転写体６へ転写される。

転写領域において中間転写体６へ転写されずに感光体１上に残ったトナーは、クリーニング装置８に搬送されて、クリーニング装置８で回収される。クリーニング装置８は、像担持体である感光体１上の残留物を回収するクリーニング手段であり、転写後に感光体１上に残留するトナーなどを除去する。さらに、クリーニング装置８により表面のトナーが回収された感光体１は、再び帯電装置２により帯電され、次の静電潜像およびトナー像が形成される。このような一連の画像形成動作が繰返される。

クリーニング装置８としては、一般的には、弾性体からなる平板状のクリーニングブレードを感光体１の表面に接触し、これにより感光体１上の残留トナーをするブレードクリーニング方式が採用される。より具体的には、クリーニング装置８は、クリーニングブレード８２と、クリーニングブレード８２を駆動するカム機構８４とを含む。クリーニングブレード８２は、典型的には、シート状に加工されたポリウレタンゴムなどから構成される。カム機構８４が回転駆動することで、クリーニングブレード８２が感光体１の表面に接触する圧力などが変化する。

図２および図３を参照して、潤滑剤塗布装置７２は、像担持体である感光体１へ潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段として機能し、典型的には、クリーニング装置８の下流側に配置される。潤滑剤塗布装置７２は、感光体１に接触して回転する塗布ブラシ７４と、塗布ブラシ７４に圧接する固形潤滑剤７５とから構成される。塗布ブラシ７４が回転して、固形潤滑剤７５の一部を削り取るとともに、固形潤滑剤７５から削り取られた潤滑剤粉を感光体１に搬送することで、感光体１表面に供給する。感光体１に搬送された滑剤粉は、通常、その下流側に配置された固定化機構（図２および図３に示す例では、固定化ブレード７８）により、感光体１上で引き伸ばされて製膜されることで、感光体１表面に潤滑剤被膜層が形成される。

塗布ブラシ７４は、ロール状のブラシ部材であり、例えば、感光体１と逆方向に回転するように構成されている。固形潤滑剤７５は、塗布ブラシ７４に対して圧縮バネなどからなる押圧部材７６により押圧保持されている。

固形潤滑剤７５は、典型的には、金属石鹸の粉体を溶融整形したものを用いることができる。例えば、固形潤滑剤７５は、ステアリン酸亜鉛などの金属石鹸を用いることができる。ステアリン酸亜鉛で形成された皮膜は離型性が高く（すなわち、純水接触角が高く）、摩擦係数が小さいことが特徴であり、転写性およびクリーニング性がよく、また感光体１の減耗も抑制されて長寿命化が達成できる。

固定化ブレード７８は、クリーニングブレード８２と同様に、シート状に加工されたポリウレタンゴムなどから構成される。固定化ブレード７８の接触方向として、例えば、感光体１に対して引きずる方向に接触（トレーリング接触）するように構成される。

図３に示すように、感光体１上に存在する残留トナーは、クリーニング装置８のクリーニングブレード８２によって回収されることになる。また、感光体１上に存在する潤滑剤の一部は、潤滑剤塗布装置７２の塗布ブラシ７４によって回収されるとともに、固形潤滑剤７５から削り取られた潤滑剤粉と混ざって、再度、感光体１へ塗布されることになる。

図４は、本実施の形態に従う画像形成装置１００の別のイメージングユニット１０Ａの模式図である。図４に示すイメージングユニット１０Ａは、図２に示すイメージングユニット１０と主たる構成は同一である。但し、図２に示すイメージングユニット１０においては、感光体１（像担持体）上に形成されたトナー像を中間転写体６へ転写後、定着装置２０（図１）が、中間転写体６上のトナー像を媒体Ｓへ転写するとともに、媒体Ｓへ転写されたトナー像を定着する構成になっている。これに対して、図４に示すイメージングユニット１０Ａにおいては、感光体１上のトナー像を転写装置７にて媒体Ｓへ直接転写する構成となっている。

＜Ｃ．課題および解決手段＞
次に、本実施の形態に従う画像形成装置１００が解決しようとする課題およびその解決手段について説明する。

図２および図４に示すように、帯電装置２の帯電ローラー２１（すなわち、接触帯電部材）が像担持体である感光体１に接触する部分の上流部の近傍（以下、「プレニップ部９」とも称す。）には、異物が溜まることがある。プレニップ部９に溜まる異物（以下、「滞留物」とも称す。）としては、図２に示すイメージングユニット１０においては、主として、潤滑剤およびトナー外添剤が想定される。図４に示すイメージングユニット１０Ａにおいては、主として、被転写材である媒体Ｓから生じる紙粉あるいは繊維やトナー外添剤が想定される。つまり、滞留物は、感光体１（像担持体）へ供給される潤滑剤の一部を含む場合もあるし、感光体１（像担持体）上に形成されるトナー像が転写される媒体Ｓ（被転写材）の一部を含む場合もある。

本実施の形態に従う画像形成装置１００においては、このようなプレニップ部９に溜まる異物（滞留物）を検出し、検出結果に基づいて、当該滞留物に対する処置を実施する。

このようなプレニップ部９において滞留物が生じる仕組みとしては、以下のように考えられる。帯電装置２を構成する帯電ローラー２１は、通常、像担持体である感光体１の回転方向と同じ方向にほぼ等速で回転するように構成されるが、感光体１上にある付着物の付着力が弱かったり、感光体１または帯電ローラー２１の付着物に対する搬送力が小さかったりすると、付着物は、感光体１と帯電ローラー２１との間のニップ部を通過できずにプレニップ部９に留まってしまう。ローラー帯電方式を採用する帯電装置２では、ニップ部に比較して、プレニップ部９での放電が支配的であることから、プレニップ部９に滞留物が存在するようになると、放電時の電界が乱れて適正な帯電ができなくなる。

そのため、本実施の形態に従う画像形成装置１００においては、このような滞留物の存在を検出するとともに、当該滞留物に対する処置を実施する。これにより、帯電装置２による感光体１に対する帯電を安定化させる。

＜Ｄ．滞留物の検出処理＞
次に、本実施の形態に従う画像形成装置１００における滞留物の検出方法について説明する。本実施の形態に従う画像形成装置１００においては、像担持体である感光体１に流れる電流の特性値により滞留物の存在を検出する。そして、滞留物の検出結果に基づいて、滞留物に対する処置（例えば、回収制御）を実施する。

図５は、本実施の形態に従う画像形成装置１００における滞留物の検出方法を実現するための構成を示す模式図である。図５を参照して、帯電装置２の帯電ローラー２１には帯電用電源２００が電気的に接続され、像担持体である感光体１のグランド側には電流計測部３００が電気的に接続されている。電流計測部３００により計測値は制御部５０へ出力される。制御部５０は、演算処理部に相当し、本実施の形態に従う滞留物の検出処理を実施する。

帯電用電源２００は、直流電圧発生部２０２と、交流電圧発生部２０４とを含む。直流電圧発生部２０２と交流電圧発生部２０４とが直列接続されることで、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を感光体１に印加することができる。

電流計測部３００は、感光体１からグランドに流れる電流値に応じた信号を出力する電流計測回路３０２と、電流計測回路３０２からのアナログ出力を所定のサンプリング周波数でサンプリングしてデジタル出力するＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換回路３０４とを含む。

制御部５０および電流計測部３００が連係することによって、接触帯電部材である帯電ローラー２１が像担持体である感光体１に接触する部分の近傍（すなわち、プレニップ部９）における滞留物の存在を、感光体１を流れる電流の状態に基づいて検出する滞留物検出機能を実現する。感光体１を流れる電流の状態に基づく検出の詳細については、後述する。

そして、画像形成装置１００は、滞留物検出機能による滞留物が存在しているとの検出に応じて、当該滞留物の量を調整する滞留物調整機能をさらに有していてもよい。滞留物調整機能については、典型的には、制御部５０が後述するような各部の動作を提供する制御により実現される。

図６は、本実施の形態に従う画像形成装置１００における滞留物の検出方法に係る処理手順を示すフローチャートである。図７は、図６に示すフローチャートに対応する信号処理結果の一例を示す図である。

なお、図６および図７に示す、滞留物の検出処理の実施中においては、露光装置３および中間転写装置５の動作を禁止するようにしてもよい。露光装置３および中間転写装置５が画像形成時と同様の動作を行なっていると、感光体１を流れる電流の大きさが変動してしまい、電流値を適切に検出できない場合があるからである。

図６を参照して、本実施の形態に従う滞留物の検出方法は、以下の７つのステップ（ステップＳ１〜Ｓ７）によって構成される。

（１）ステップＳ１：感光体１（像担持体）を流れる電流の計測
（２）ステップＳ２：計測された電流波形の微分波形の算出
（３）ステップＳ３：算出された微分波形におけるゼロ交点の抽出
（４）ステップＳ４：基準充電電流波形の作成
（５）ステップＳ５：放電電流波形の算出
（６）ステップＳ６：放電状態の算出
（７）ステップＳ７：滞留物の存在の判断
（８）ステップＳ８：滞留物の量調整
《ステップＳ１：感光体１（像担持体）を流れる電流の計測》
ステップＳ１においては、感光体１（像担持体）を回転駆動させた状態で、帯電ローラー２１に接続している帯電用電源２００から所定電圧を出力する。このときに感光体１からグランドに流れる電流を電流計測部３００により計測する。電流計測部３００からは、所定のサンプリング周波数でサンプリングされた計測値（電流値）が出力される。ステップＳ１によって、図７（ａ）に示すような電流値の時間波形を得ることができる。

《ステップＳ２：計測された電流波形の微分波形の算出》
サンプリング周波数で計測された計測値（電流値）の各々と、各計測値の前回計測値との差分を算出するとともに、各差分にサンプリング周波数を乗じることで、微分波形を逐次算出する。ステップＳ２によって、図７（ｂ）に示すような微分波形を得ることができる。なお、図７（ｂ）に示す破線は、図７（ａ）に示す電流値の時間波形を示す。

《ステップＳ３：算出された微分波形におけるゼロ交点の抽出》
図７（ｂ）に示すような微分波形において、ゼロ交点が抽出される。基本的には、微分波形の１周期あたり２ポイントのゼロ交点が抽出されるが、４ポイントのゼロ交点が存在する場合もある。このような場合には、微分波形の１周期内の最大値から最初のゼロ交点と、微分波形の１周期内の最小値から最初のゼロ交点との２ポイントを抽出するようにしてもよい。ステップＳ３によって、図７（ｃ）に示すような微分波形中のゼロ交点が抽出される。

《ステップＳ４：基準充電電流波形の作成》
帯電用電源２００の交流電圧発生部２０４から出力される交流電圧波形と同一形状（同一周波数）の波形を用いて、基準充電電流波形を作成する。基準充電電流波形の位相は、ステップＳ３において抽出された１周期あたり２つのゼロ交点と同期させて、プラスからマイナスに移行するゼロ交点において最大の振幅となり、かつ、マイナスからプラスに移行するゼロ交点において最小の振幅となるように設定される。このような手順によって、周波数および位相を決定することで、充電電流波形が作成される。さらに、ステップＳ３において抽出されたゼロ交点に同期させて、ステップＳ１において計測された電流波形の振幅値と一致するように、充電電流波形の振幅値が調整される。ステップＳ４によって、図７（ｄ）に示すような充電電流波形が作成される。なお、図７（ｄ）に示す破線は、図７（ｃ）に示す微分波形の時間波形を示す。

《ステップＳ５：放電電流波形の算出》
ステップＳ１において計測された電流波形からステップＳ４において算出された基準充電電流波形を減じることで、放電電流波形を算出する。ステップＳ５によって、図７（ｅ）に示すような放電電流波形が算出される。

《ステップＳ６：放電状態の算出》
ステップＳ５において算出された放電電流波形について、１周期あたりのマイナス電流成分の積算値、１周期あたりのプラス電流成分の積算値、１周期あたりのマイナス電流成分とプラス電流成分との合計（以下、「帯電電流成分」とも称す。）の積算値、プラス電流成分の放電時間、ならびに、プラス電流成分の放電時間をそれぞれ算出する。

《ステップＳ７：滞留物の存在の判断》
マイナス電流成分、プラス電流成分、帯電電流成分の各積算値および放電時間が後述するような所定条件を満たす場合には、放電に影響を及ぼす滞留物が存在すると判断する。

《ステップＳ８：滞留物の量調整》
ステップＳ７において、放電に影響を及ぼす滞留物が存在していると判断されると、後述するような方法によって、その滞留物の量が調整される。

＜Ｅ．滞留物の存在の判断方法＞
次に、図５のステップＳ７における滞留物の存在を判断する方法の一例について説明する。以下に説明するように、滞留物の滞留状態（典型的には、存在の有無、または、存在の程度）は、接触帯電部材である帯電ローラー２１に対して所定の交流電圧を印加したときに、帯電ローラー２１を介して像担持体である感光体１に流れる電流波形に基づいては判断される。なお、所定の交流電圧とは、印加電圧に交流成分が含まれていることを意味し、交流成分のみの場合に加えて、バイアスとして直流成分がさらに含まれている場合も含み得る。以下に説明するような波形処理は、基本的には、制御部５０および電流計測部３００の少なくとも一方によって実現される。

（１．マイナス電流成分およびプラス電流成分の積算値）
第１の判断方法として、マイナス電流成分およびプラス電流成分の積算値を用いてもよい。

図８は、本実施の形態に従う画像形成装置１００における滞留物の存在判断に係る第１の判断方法を説明するための図である。図８には、図６に示すステップＳ１〜Ｓ６までのプロセスを印加する交流電圧を複数に異ならせて実行した場合に得られた、マイナス電流成分の積算値およびプラス電流成分の積算値をプロットしたものである。

ここで、マイナス電流成分の積算値は、図７（ｅ）に示す放電電流波形において、基準レベル（電流値がゼロ）より下側の区間にある部分の面積（典型的には、１周期分）に相当する。同様に、プラス電流成分の積算値は、図７（ｅ）に示す放電電流波形において、基準レベル（電流値がゼロ）より上側の区間にある部分の面積（典型的には、１周期分）に相当する。

また、図８に示すグラフの横軸は、帯電用電源２００の交流電圧発生部２０４により印加される交流電圧の振幅値（Ｖｐｐ）を示す。

図８において、丸印（●印および○印）は滞留物がない場合の積算値を示し、三角印（黒三角印および△印）は滞留物がある場合の積算値を示す。塗りつぶし印（●印および塗りつぶし三角印）がマイナス電流についての積算値を示し、白抜き印（○印および△印）がプラス電流についての積算値を示す。

図８に示すように、イメージングユニットのプレニップ部９に滞留物が存在すると、マイナス電流成分の積算値およびプラス電流成分の積算値のいずれについても、滞留物が存在しない場合に比較して、その絶対値が大きくなる方向に変化していることが分かる。このような結果から、マイナス電流成分の積算値およびプラス電流成分の積算値が所定値から外れると、イメージングユニットのプレニップ部９に滞留物が存在していると判断できる。

プレニップ部９に滞留物が存在しているか否かを判断するための所定値（すなわち、しきい値）については、予め実験的に決定しておいた固定値を用いてもよいし、感光体１の劣化状態などに応じて、動的に決定または更新される変動値を用いてもよい。さらに、固定値を用いる場合であっても、画像形成装置１００の動作状態や環境状態に応じて、予め定められた複数の値から適切な値を選択するようにしてもよい。

なお、図８には、説明の便宜上、交流電圧発生部２０４により印加される交流電圧の振幅値（Ｖｐｐ）を複数に異ならせた場合に得られる計測値を用いて判断する例を示すが、現実の判断方法においては、画像形成時に用いられる特定の交流電圧、あるいは、予め設定した交流電圧といった、単一の交流電圧における計測結果に基づいて判断してもよい。

上述したように、第１の判断方法において、滞留物検出機能は、感光体１（像担持体に流れる電流波形から放電電流波形（例えば、図７（ｅ）参照）を算出するとともに、その放電電流波形に含まれるマイナス電流成分の積算値およびプラス電流成分の積算値に基づいて、滞留物の滞留状態を判断する。

（２．帯電電流成分の積算値）
第２の判断方法として、帯電電流成分の積算値を用いてもよい。

図９は、本実施の形態に従う画像形成装置１００における滞留物の存在判断に係る第２の判断方法を説明するための図である。図９には、図６に示すステップＳ１〜Ｓ６までのプロセスを印加する交流電圧を複数に異ならせて実行した場合に得られた、マイナス電流成分とプラス電流成分との合計（帯電電流成分）の積算値をプロットしたものである。すなわち、マイナス電流成分の積算値とプラス電流成分の積算値との差に相当する。図９に示すグラフの横軸は、帯電用電源２００の交流電圧発生部２０４により印加される交流電圧の振幅値（Ｖｐｐ）を示す。

図９において、塗りつぶし三角印は滞留物がある場合の積算値を示し、●印は滞留物がない場合の積算値を示す。

図９に示すように、イメージングユニットのプレニップ部９に滞留物が存在すると、帯電電流成分の積算値は、滞留物が存在しない場合に比較して、その絶対値が大きくなる方向に変化していることが分かる。このような結果から、帯電電流成分の積算値が所定値から外れると、イメージングユニットのプレニップ部９に滞留物が存在していると判断できる。

プレニップ部９に滞留物が存在しているか否かを判断するための所定値（すなわち、しきい値）については、予め実験的に決定しておいた固定値を用いてもよいし、感光体１の劣化状態などに応じて、動的に決定または更新される変動値を用いてもよい。さらに、固定値を用いる場合であっても、画像形成装置１００の動作状態や環境状態に応じて、予め定められた複数の値から適切な値を選択するようにしてもよい。

なお、図９には、説明の便宜上、交流電圧発生部２０４により印加される交流電圧の振幅値（Ｖｐｐ）を複数に異ならせた場合に得られる計測値を用いて判断する例を示すが、現実の判断方法においては、画像形成時に用いられる特定の交流電圧、あるいは、予め設定した交流電圧といった、単一の交流電圧における計測結果に基づいて判断してもよい。

（３．放電時間）
第３の判断方法として、放電時間を用いてもよい。

図１０は、本実施の形態に従う画像形成装置１００における滞留物の存在判断に係る第３の判断方法を説明するための図である。図１０には、図６に示すステップＳ１〜Ｓ６までのプロセスを印加する交流電圧を複数に異ならせて実行した場合に得られたプラス電流成分の放電時間、および、プラス電流成分の放電時間をプロットしたものである。図１０に示すグラフの横軸は、帯電用電源２００の交流電圧発生部２０４により印加される交流電圧の振幅値（Ｖｐｐ）を示す。

図１０においては、丸印（●印および○印）は滞留物がない場合の放電時間を示し、三角印（塗りつぶし三角印および△印）は滞留物がある場合の放電時間を示す。塗りつぶし印（●印および塗りつぶし三角印）がマイナス電流についての放電時間を示し、白抜き印（○印および△印）がプラス電流についての放電時間を示す。

ここで、マイナス電流成分の放電時間は、図７（ｅ）に示す放電電流波形において、基準レベル（電流値がゼロ）より下側の区間の区間長さ（横軸上の幅）に相当する。同様に、プラス電流成分の積算値は、図７（ｅ）に示す放電電流波形において、基準レベル（電流値がゼロ）より上側の区間の区間長さ（横軸上の幅）に相当する。

また、図８に示すグラフの横軸は、帯電用電源２００の交流電圧発生部２０４により印加される交流電圧の振幅値（Ｖｐｐ）を示す。

図１０に示すように、イメージングユニットのプレニップ部９に滞留物が存在していない場合には、マイナス電流成分の放電時間が若干長いものの、マイナス電流成分の放電時間とプラス電流成分の放電時間とはほぼ同等で、バランスよく放電していることが分かる。これに対して、イメージングユニットのプレニップ部９に滞留物が存在していると、マイナス電流成分の放電時間が相対的に長くなるとともに、プラス電流成分の放電時間がそうたいてきに短くなっていることが分かる。つまり、マイナス電流成分の放電が過剰になっていることが分かる。

このことから、マイナス電流成分の放電時間、および／または、プラス電流成分の放電時間が所定時間から外れると、イメージングユニットのプレニップ部９に滞留物が存在していると判断できる。

プレニップ部９に滞留物が存在しているか否かを判断するための所定値（すなわち、しきい値）については、予め実験的に決定しておいた固定値を用いてもよいし、感光体１の劣化状態などに応じて、動的に決定または更新される変動値を用いてもよい。さらに、固定値を用いる場合であっても、画像形成装置１００の動作状態や環境状態に応じて、予め定められた複数の値から適切な値を選択するようにしてもよい。

なお、図１０には、説明の便宜上、交流電圧発生部２０４により印加される交流電圧の振幅値（Ｖｐｐ）を複数に異ならせた場合に得られる計測値を用いて判断する例を示すが、現実の判断方法においては、画像形成時に用いられる特定の交流電圧、あるいは、予め設定した交流電圧といった、単一の交流電圧における計測結果に基づいて判断してもよい。

上述したように、第１の判断方法において、滞留物検出機能は、感光体１（像担持体に流れる電流波形から放電電流波形（例えば、図７（ｅ）参照）を算出するとともに、その放電電流波形に含まれるマイナス電流成分の放電時間およびプラス電流成分の放電時間に基づいて、滞留物の滞留状態を判断する。

＜Ｆ．滞留物の量調整方法＞
次に、図５のステップＳ８における滞留物の量を調整する方法の一例について説明する。

（１．第１の調整方法：感光体１の搬送力の利用）
第１の調整方法として、感光体１（像担持体）による滞留物の搬送力を変化させることで、滞留物の量を調整する方法について説明する。より具体的には、感光体１に滞留物を搬送させて、感光体１のクリーニング装置８で滞留物を回収する方法について説明する。すなわち、滞留物調整機能は、感光体１の滞留物に対する搬送力を高めるとともに、感光体１のクリーニング装置８に滞留物を回収させる。

一例として、帯電装置２の帯電ローラー２１（接触帯電手段）へ直流電圧を印加することで、感光体１の滞留物に対する搬送力を高めるようにしてもよい。これは、滞留物は正または負のいずれかの極性に帯電していることが多いことから、滞留物と同極性の電圧を帯電ローラー２１へ印加しながら帯電ローラー２１を回転することで、感光体１による滞留物の搬送力が高まり、滞留物を回収することができる。

例えば、図２に示すイメージングユニット１０の構成において、帯電ローラー２１に対して、＋１００Ｖの直流電圧を印加しながら感光体１を１０秒間にわたって回転駆動したところ、滞留物が解消された。このとき、図５に示す滞留物の検出方法を再度実施したところ、滞留物が存在しない場合の検出結果とほぼ同じ検出結果が得られた。つまり、帯電ローラー２１に印加する電圧を変化させた上で、感光体１を回転駆動することで、滞留物を解消することができる。

（２．第２の調整方法：帯電ローラー２１の阻止力の利用）
第２の調整方法として、帯電ローラー２１の滞留物に対する阻止力を変化させることで、滞留物の量を調整する方法について説明する。より具体的には、感光体１に滞留物を搬送させて感光体１のクリーニング装置８で滞留物を回収する、および／または、帯電ローラー２１に滞留物を搬送させて帯電ローラー２１のクリーニング装置で滞留物を回収する、方法について説明する。

一般に、接触する２つの回転移動体の間では、低速側の移動体の搬送力が大きくなることから、帯電ローラー２１の周速度を感光体１の周速度より大きくすることで、帯電ローラー２１の滞留物に対する阻止力を弱めることができ、これによって、感光体１により滞留物が搬送されて感光体１のクリーニング装置８で回収され、あるいは、帯電ローラー２１により滞留物が搬送されて帯電ローラー２１のクリーニング装置で回収される。

図２に示すイメージングユニット１０の構成において、感光体１の周速度に対して、帯電ローラー２１の周速度を１．１倍にした上で、１０秒間にわたって回転駆動したところ、滞留物が解消された。このとき、図５に示す滞留物の検出方法を再度実施したところ、滞留物が存在しない場合の検出結果とほぼ同じ検出結果が得られた。つまり、帯電ローラー２１の周速度を感光体１の周速度より大きくして、感光体１を回転駆動することで、滞留物を解消することができる。

なお、感光体１の周速度と帯電ローラー２１の周速度との間に常時速度差を設けると、感光体１および帯電ローラー２１への負荷が大きくなり耐久性が低下することから、通常の画像形成時には、感光体１の周速度と帯電ローラー２１の周速度は、ほぼ等速に設定するようにしてもよい。

（３．第３の調整方法：帯電ローラー２１の阻止力の利用）
第３の調整方法として、第２の調整方法と同様に、帯電ローラー２１の滞留物に対する阻止力を変化させることで、滞留物の量を調整する方法について説明する。より具体的には、帯電ローラー２１と感光体１との間の接触を解除することで、感光体１に滞留物を搬送させて感光体１のクリーニング装置８で滞留物を回収する、および／または、帯電ローラー２１に滞留物を搬送させて帯電ローラー２１のクリーニング装置で滞留物を回収する、方法について説明する。

図２に示すイメージングユニット１０の構成において、帯電ローラー２１を感光体１から離間することで、それぞれのクリーニング装置で滞留物を回収することができた。このとき、図５に示す滞留物の検出方法を再度実施したところ、滞留物が存在しない場合の検出結果とほぼ同じ検出結果が得られた。つまり、帯電ローラー２１と感光体１との間の接触を解除することで、滞留物を解消することができる。

（４．第４の調整方法：帯電ローラー２１の阻止力の利用）
第４の調整方法として、上述の第２および第３の調整方法と同様に、帯電ローラー２１の滞留物に対する阻止力を変化させることで、滞留物の量を調整する方法について説明する。より具体的には、帯電ローラー２１と感光体１との間の接触を弱めることで、感光体１に滞留物を搬送させて感光体１のクリーニング装置８で滞留物を回収する、および／または、帯電ローラー２１に滞留物を搬送させて帯電ローラー２１のクリーニング装置で滞留物を回収する、方法について説明する。

図２に示すイメージングユニット１０の構成において、帯電ローラー２１の感光体１に対する当接力を通常の画像形成時の１／２に下げた上で、１０秒間にわたって回転駆動したところ、それぞれのクリーニング装置で滞留物を回収することができた。このとき、図５に示す滞留物の検出方法を再度実施したところ、滞留物が存在しない場合の検出結果とほぼ同じ検出結果が得られた。つまり、帯電ローラー２１の感光体１に対する当接力を下げることで、滞留物を解消することができる。

（５．第５の調整方法：潤滑剤の供給量の利用）
第５の調整方法として、潤滑剤塗布装置７２による潤滑剤供給量を変更することで、滞留物の量の調整を調整する方法について説明する。より具体的には、潤滑剤の供給量を抑制することで、滞留物を抑制する。潤滑剤の供給量を変更する方法の一つとして、潤滑剤塗布装置７２を停止するようにしてもよい。

図２に示すイメージングユニット１０の構成において、潤滑剤塗布装置７２の塗布ブラシ７４の回転駆動を停止した上で、感光体１を１０秒間にわたって回転駆動したところ、滞留物が解消された。このとき、図５に示す滞留物の検出方法を再度実施したところ、滞留物が存在しない場合の検出結果とほぼ同じ検出結果が得られた。つまり、潤滑剤塗布機能を停止した上で、感光体１を回転駆動することで、滞留物を解消することができる。

（６．第６の調整方法：潤滑剤の供給量の利用）
第６の調整方法として、第５の調整方法と同様に、潤滑剤塗布装置７２による潤滑剤供給量を変更することで、滞留物の量の調整を調整する方法について説明する。より具体的には、潤滑剤の供給量を抑制することで、滞留物を抑制する。潤滑剤の供給量を変更する方法の一つとして、潤滑剤塗布装置７２を構成する塗布ブラシ７４（潤滑剤供給部材）の周速度を変更してもよい。

図２に示すイメージングユニット１０の構成において、潤滑剤塗布装置７２の塗布ブラシ７４の周速度を通常の画像形成時の１／２に下げた上で、６０秒間にわたって回転駆動したところ、滞留物が解消された。このとき、図５に示す滞留物の検出方法を再度実施したところ、滞留物が存在しない場合の検出結果とほぼ同じ検出結果が得られた。つまり、潤滑剤塗布機能を抑制した上で、感光体１を回転駆動することで、滞留物を解消することができる。

上述の説明においては、潤滑剤塗布装置７２を構成する塗布ブラシ７４の周速度を変更する方法を説明したが、塗布ブラシ７４の潤滑剤の供給源である固形潤滑剤７５に対する接触条件を変更するようにしてもよい。例えば、塗布ブラシ７４の固形潤滑剤７５に対する当接力を下げるようにしてもよい。このように、塗布ブラシ７４の固形潤滑剤７５に対する当接力を下げることで、感光体１への潤滑剤の供給量を低減できる。

（７．小括）
上述の第１〜第６の調整方法については、任意に組み合わせて用いてもよい。この場合、複数の調整方法を並列に用いてもよいし、順次実行するような方法を採用してもよい。

＜Ｇ．全体処理手順＞
図１１は、本実施の形態に従う画像形成装置１００における全体処理手順を示すフローチャートである。図１１に示す各ステップは、典型的には、画像形成装置１００の制御部５０がプログラムなどを実行することで実現される。図１１を参照して、画像形成装置１００の電源が投入されると、プレニップ部９に滞留物が存在しているか否かを判断するための設定値（例えば、しきい値など）が取得される（ステップＳ１００）。ステップＳ１００においては、予め格納されている設定値が読み出されてもよいし、画像形成装置１００の環境やイメージングユニットの状態などに応じて、設定値が動的に決定されてもよい。

画像形成処理が指示されたか否かが判断される（ステップＳ１０２）。画像形成処理が指示されると（ステップＳ１０２においてＹＥＳの場合）、画像形成動作が実施される（ステップＳ１０４）。

画像形成処理が指示されなければ（ステップＳ１０２においてＮＯの場合）、または、画像形成動作の実施後（ステップＳ１０４の実施後）、滞留物の滞留状態を判断すべき条件が成立したか否かが判断される（ステップＳ１０６）。例えば、滞留物が滞留しやすい状態で画像形成処理が連続して実行された場合などには、滞留物の滞留状態を判断すべきと決定される。

滞留物の滞留状態を判断すべき条件が成立していなければ（ステップＳ１０６においてＮＯ）、ステップＳ１０２以下の処理が繰返される。

これに対して、滞留物の滞留状態を判断すべき条件が成立していれば（ステップＳ１０６においてＹＥＳ）、帯電ローラー２１を感光体１に接触させて感光体１を帯電させる処理が実施される（ステップＳ１０８）。この感光体１を帯電させる処理において、感光体１（像担持体）を流れる電流が計測され（ステップＳ１１０）、計測された電流に基づいて、プレニップ部９における滞留物の存在が判断される（ステップＳ１１２）。ステップＳ１１０の処理は、図６のステップＳ１の処理に対応し、ステップＳ１１２の処理は、図６のステップＳ２〜Ｓ７の処理に対応する。

プレニップ部９において滞留物が存在していると判断されると（ステップＳ１１２においてＹＥＳ）、滞留物の量を調整する処理が実施される（ステップＳ１１４）。ステップＳ１１４の処理は、図６のステップＳ８の処理に対応する。滞留物の量を調整する処理の実施後、ステップＳ１０２以下の処理が繰返される。

プレニップ部９において滞留物が存在していないと判断されると（ステップＳ１１２においてＮＯ）、ステップＳ１０２以下の処理が繰返される。

＜Ｈ．まとめ＞
本実施の形態に従う画像形成装置は、以下に示す局面を有する。

少なくとも、像担持体と、像担持体に接触する接触帯電手段とを備える画像形成装置であって、接触帯電手段が像担持体に接触する接触部近傍に滞留する滞留物を検出し、検出結果に基づき滞留物の量を調整する。

画像形成装置は、像担持体へ潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を備えており、滞留物は、少なくとも潤滑剤を含む。

画像形成装置は、像担持体上のトナー像を直接転写材に転写する転写手段を備えており、滞留物は、少なくとも転写材の繊維を含む。

画像形成装置は、接触帯電手段へ所定の交流電圧を印加したときに像担持体に流れる電流波形より滞留物の滞留状態を判断する。

滞留物の滞留状態は、像担持体に流れる電流波形から放電電流を抽出し、放電電流のマイナス電流量とプラス電流量とにより検出される。

滞留物の滞留状態は、像担持体に流れる電流波形から放電電流を抽出し、放電電流のマイナス放電時間とプラス放電時間とにより検出される。

滞留物の量の調整は、滞留物に対する像担持体の搬送力を高め、像担持体のクリーニング手段で回収することを含む。

像担持体の搬送力を高めるのは、接触帯電手段へ直流電圧を印加することを含む。
滞留物の量の調整は、滞留物に対する接触帯電手段の阻止力を弱め、像担持体のクリーニング手段または帯電手段のクリーニング手段で回収することを含む。

接触帯電手段の阻止力を弱めるのは、帯電手段の周速度を像担持体の周速度より大きくすることを含む。

滞留物の量の調整は、接触帯電手段を像担持体から離間させる、または、接触帯電手段の像担持体への当接力を下げることを含む。

滞留物の量の調整は、潤滑剤供給手段による潤滑剤供給量を変更することを含む。
潤滑剤供給量を変更することは、潤滑剤供給部材の周速度を変更、または、潤滑剤供給部材と潤滑剤との当接条件を変更することを含む。

＜Ｉ．利点＞
本実施の形態に従う画像形成装置は、帯電装置の帯電ローラー（接触帯電部材）が感光体（像担持体）に接触する部分の近傍（プレニップ部）に滞留する異物（滞留物）の有無（あるいは、滞留状態）を検出することができる。なお、滞留物としては、トナー、トナー外添剤、潤滑剤、紙粉などを含み得る。

そして、プレニップ部に滞留物が存在しているとの検出結果に応じて、滞留物の量を調整、すなわち、滞留物を除去または回収するような処置を実施することができる。これによって、プレニップ部に滞留物が留まることによる帯電不良を防止し、画像ノイズの発生を抑制しつつ、良好な画像品質を確保できる画像形成装置を実現できる。

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。

１ 感光体、２ 帯電装置、３ 露光装置、４ 現像装置、５ 中間転写装置、６ 中間転写体、７ 転写装置、８ クリーニング装置、９ プレニップ部、１０，１０Ａ，１０Ｃ，１０Ｋ，１０Ｍ，１０Ｙ イメージングユニット、１４，１５，１６ 中間転写体駆動ローラー、２０ 定着装置、２１ 帯電ローラー、２２ 加圧ローラー、２４ 加熱ローラー、３０ 送出ローラー、３２，３４ 搬送経路、４２ 現像スリーブ、５０ 制御部、７２ 潤滑剤塗布装置、７４ 塗布ブラシ、７５ 固形潤滑剤、７６ 押圧部材、７８ 固定化ブレード、８２ クリーニングブレード、８４ カム機構、１００ 画像形成装置、１１０ プリントエンジン、１２０ 原稿読取部、１２２ イメージスキャナー、１２４ 原稿給紙台、１２６ 原稿自動送り装置、１２８ 原稿排紙台、１３０ 給紙部、２００ 帯電用電源、２０２ 直流電圧発生部、２０４ 交流電圧発生部、３００ 電流計測部、３０２ 電流計測回路、３０４ Ａ／Ｄ変換回路、Ｓ 媒体。

Claims (15)

1. 像担持体と、
   前記像担持体に接触して前記像担持体を帯電させる接触帯電部材と、
   前記接触帯電部材が前記像担持体に接触する部分の近傍における滞留物の存在を、前記像担持体を流れる電流の状態に基づいて検出する滞留物検出手段とを備える、画像形成装置。
2. 前記滞留物検出手段は、前記接触帯電部材に対して所定の交流電圧を印加したときに、前記接触帯電部材を介して前記像担持体に流れる電流波形に基づいて、前記滞留物の滞留状態を判断する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記滞留物検出手段は、前記像担持体に流れる電流波形から放電電流波形を算出するとともに、前記放電電流波形に含まれるマイナス電流成分の積算値およびプラス電流成分の積算値に基づいて、前記滞留物の滞留状態を判断する、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記滞留物検出手段は、前記像担持体に流れる電流波形から放電電流波形を算出するとともに、前記放電電流波形に含まれるマイナス電流成分の放電時間およびプラス電流成分の放電時間に基づいて、前記滞留物の滞留状態を判断する、請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記滞留物検出手段により前記滞留物が存在しているとの検出に応じて、当該滞留物の量を調整する滞留物調整手段をさらに備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記像担持体上の残留物を回収する第１のクリーニング手段をさらに備え、
   前記滞留物調整手段は、前記像担持体の前記滞留物に対する搬送力を高めるとともに、前記第１のクリーニング手段に前記滞留物を回収させる、請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記滞留物調整手段は、前記接触帯電部材へ直流電圧を印加することで、前記像担持体の前記滞留物に対する搬送力を高める、請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記像担持体上の残留物を回収する第１のクリーニング手段と、
   前記接触帯電部材上の残留物を回収する第２のクリーニング手段とをさらに備え、
   前記滞留物調整手段は、前記接触帯電部材の前記滞留物に対する阻止力を弱めるとともに、前記第１のクリーニング手段および前記第２のクリーニング手段の少なくとも一方に、前記滞留物を回収させる、請求項５に記載の画像形成装置。
9. 前記滞留物調整手段は、前記接触帯電部材の周速度を前記像担持体の周速度より大きくすることで、前記接触帯電部材の前記滞留物に対する阻止力を弱める、請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記滞留物調整手段は、前記接触帯電部材を前記像担持体から離間させる、および、前記接触帯電部材の前記像担持体に対する当接力を下げる、の少なくとも一方を行なうことで、前記接触帯電部材の前記滞留物に対する阻止力を弱める、請求項８に記載の画像形成装置。
11. 前記像担持体へ潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段をさらに備え、
    前記滞留物調整手段は、前記潤滑剤供給手段による潤滑剤供給量を変更することで、前記滞留物の量の調整を調整する、請求項５に記載の画像形成装置。
12. 前記滞留物調整手段は、前記潤滑剤供給手段を構成する潤滑剤供給部材の周速度の変更、および、前記潤滑剤供給部材の前記潤滑剤の供給源に対する接触条件の変更、の少なくとも一方を行なうことで、前記潤滑剤供給手段による潤滑剤供給量を変更する、請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記滞留物は、前記像担持体へ供給される潤滑剤の一部を含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記滞留物は、前記像担持体上に形成されるトナー像が転写される被転写材の一部を含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
15. 像担持体を含む画像形成装置における制御方法であって、
    接触帯電部材を前記像担持体に接触させて前記像担持体を帯電させるステップと、
    前記接触帯電部材が前記像担持体に接触する部分の近傍における滞留物の存在を、前記像担持体を流れる電流の状態に基づいて検出するステップとを備える、制御方法。

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