JP4493005B2 - 画像形成装置、およびそのクリーニング方法 - Google Patents

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。そのうち特に、像担持体上に形成したトナー画像を直接または間接的に転写して、シート・ＯＨＰフィルム等の記録媒体に画像を記録する電子写真式、静電記録式、静電印刷式などの画像形成装置に関する。加えて、そのような画像形成装置において、クリーニングブレードを用いて画像転写後に像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニング方法に関する。

従来、電子写真式の画像形成装置では、ドラム状やベルト状の像担持体を回転しながら、帯電装置を用いてその表面を正または負に一様に帯電し、露光装置で光書込みを行って静電潜像を形成して後、現像装置でその静電潜像とは逆極性のトナーを付着して顕像化し、転写装置を用いてその顕像を直接または中間転写体を介して間接的に、シート・ＯＨＰフィルム等の記録媒体に転写していた。

そして、画像転写後の記録媒体は、定着装置に入れ、例えば熱と圧力とを加えて転写画像を定着していた。他方、画像転写後の像担持体や中間転写体は、それら像担持体や中間転写体の回転とともにクリーニング装置を用いて、表面に残留するトナーを除去して再度の画像形成に備えていた。

クリーニング装置には、クリーニングホルダでクリーニングブレードを保持して先端を像担持体に押し当てるクリーニングブレード方式、導電性または絶縁性のファーブラシローラの周面を像担持体の表面に接触して回転するファーブラシローラ方式、磁性ローラの表面上に磁性粉末を着磁した磁気ブラシクリーニング方式などがある。

ここで、ファーブラシローラ方式や磁気ブラシクリーニング方式などでは、構成等が複雑となり、装置が大型化したり、コストアップとなったりする問題がある。そこで、安価なクリーニングブレード方式がよく用いられていた。

特開２０００-１１２１８７号公報 特開平６-９５５５号公報 特開平９-２５８６２７号公報

ところが、近年では、２４００ｄｐｉ等の高画質化を可能とすべく、トナーの小粒径化が進む。また、省エネルギの観点から、トナーを重合法で製造することが主流となってきている。重合法においては、トナー形状を異形化工程が不要な球形状態で使用することが、もっとも安価となる。球形化することで、転写効率を向上し、転写残トナーとして廃棄されるトナーを少なくし、より一層省エネ効果を上げることができる。

しかし、トナーの小粒径化が進むと、トナーが小さくなった分だけトナー除去が難しくなり、クリーニング能力が低下する。また、トナーを球形化すると、クリーニングブレードをすり抜けやすくなり、クリーニング不良が生じやすくなる。このため、クリーニングブレードの硬度、材質、厚さ、自由端長（クリーニングホルダからの突き出し量）、当接圧、当接角度などを、像担持体の線速に合わせて最適化していた。

しかしながら、なおトナーのすり抜けによるクリーニング不良、像担持体とクリーニングブレード間で発生するブレード鳴きやビビリ、クリーニングブレードがめくれ上がるブレードめくれ、像担持体表面にトナー添加物や紙粉等が付着することによるフィルミングの発生などの不具合を生ずる問題があった。

そこで、この発明の目的は、クリーニング装置におけるそのような不具合を解消して常に良好なクリーニング性能を発揮することにある。

かかる目的を達成すべく、この発明の第１の態様は、クリーニングブレードを用いて画像転写後に像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニング装置を備える画像形成装置において、像担持体に対するクリーニングブレードの摩擦力を検出すべく、前記クリーニングブレードに直接設ける検出手段の電気特性値を検出する検出回路を設ける摩擦力検出手段と、
検出回路の検出結果に応じた出力信号に基づき、像担持体に対するクリーニングブレードの接触圧力の程度を判別する制御回路と、
その制御回路の判別結果に応じた出力信号に基づき、クリーニングブレードを駆動して接触圧力を変化するクリーニングブレード駆動手段とを備える、ことを特徴とする。

検出手段は、クリーニングブレードに貼り付けて設ける感圧素子であったり、クリーニングブレード中に分散して設ける導電性粒子であったり、クリーニングブレードに蒸着して設ける抵抗薄膜であったり、クリーニングブレードに貼り付けて設ける歪みセンサであったりする。

そして、検出回路の検出結果に応じた出力信号に基づき、制御回路でフィルミングの程度を判別して、像担持体の交換時期を報知する報知手段を備えたり、検出回路の検出結果に応じた出力信号に基づき、制御回路でフィルミングの程度を判別して、像担持体に対してフィルミング除去ブレードを接離する除去ブレード駆動手段を備えたりする。

また、上述した目的を達成すべく、この発明の第２の態様は、画像形成装置のクリーニング方法にあって、
摩擦力検出手段の検出回路で、像担持体に対するクリーニングブレードの摩擦力を検出すべく、クリーニングブレードに直接設ける検出手段の電気特性値を検出し、
その検出回路の検出結果に応じた出力信号に基づき、制御回路で像担持体に対するクリーニングブレードの接触圧力の程度を判別し、
その制御回路の判別結果に応じた出力信号に基づき、クリーニングブレード駆動手段によりクリーニングブレードを駆動して前記接触圧力を変化する、ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、像担持体に対するクリーニングブレードの摩擦力を摩擦力検出手段により検出し、その摩擦力検出手段の出力信号に基づき像担持体に対するクリーニングブレードの摩擦力を最適化する制御を行うので、トナーのすり抜けによるクリーニング不良、像担持体とクリーニングブレード間で発生するブレード鳴きやビビリ、クリーニングブレードがめくれ上がるブレードめくれ、像担持体表面にトナー添加物や紙粉等が付着することによるフィルミングの発生などの不具合を解消し、常に良好なクリーニング性能を発揮し、クリーニングブレードを用いて画像転写後に像担持体上に残留するトナーを除去することができる。

請求項２に記載の発明によれば、検出手段が、クリーニングブレードに貼り付けて設ける感圧素子であるので、感圧素子の電気特性変化を検出回路で検出してその出力信号に基づき制御を行い、クリーニングブレードの材質の選定幅を狭めない手段で、上述した不具合を解消して常に良好なクリーニング性能を発揮することができる。

請求項３に記載の発明によれば、検出手段が、クリーニングブレード中に分散して設ける導電性粒子であるので、クリーニングブレードの電気特性変化を検出回路で検出してその出力信号に基づき制御を行い、クリーニングブレードの小型化が図れる手段で、上述した不具合を解消して常に良好なクリーニング性能を発揮することができる。

請求項４に記載の発明によれば、検出手段が、クリーニングブレードに蒸着して設ける抵抗薄膜であるので、検出回路である抵抗薄膜で電気特性変化を検出してその出力信号に基づき制御を行い、バッチ加工が可能であり、量産性がよく低価格な手段で、上述した不具合を解消して常に良好なクリーニング性能を発揮することができる。

請求項５に記載の発明によれば、検出手段が、クリーニングブレードに貼り付けて設ける歪みセンサであるので、歪みセンサの電気特性変化を検出回路で検出してその出力信号に基づき制御を行い、安価な手段で、上述した不具合を解消して常に良好なクリーニング性能を発揮することができる。

請求項１に記載の発明によれば、制御回路の判別結果に応じた出力信号に基づき、クリーニングブレードを駆動して、像担持体に対するクリーニングブレードの接触圧力を変化するクリーニングブレード駆動手段を備えるので、検出回路の出力信号に基づきクリーニングブレード駆動手段を制御して、像担持体に対するクリーニングブレードの摩擦力を調整し、上述した不具合を解消して常に良好なクリーニング性能を発揮することができる。例えば、摩擦力不足によりクリーニング不良を生ずるときには、クリーニングブレード駆動手段によりクリーニングブレードを駆動して接触圧力を増加し、他方摩擦力の過多によりブレード鳴きやブレードめくれを生ずるときには、クリーニングブレード駆動手段によりクリーニングブレードを駆動して接触圧力を低減する。

請求項６に記載の発明によれば、検出回路の検出結果に応じた出力信号に基づき、制御回路でフィルミングの程度を判別し、像担持体の交換時期を報知する報知手段を備えるので、検出回路の出力信号に基づき報知手段により報知して像担持体の交換を促し、例えばフィルミングの発生などによるクリーニング性能の低下を早めに解消することができる。

請求項７に記載の発明によれば、検出回路の検出結果に応じた出力信号に基づき、制御回路でフィルミングの程度を判別し、像担持体に対してフィルミング除去ブレードを接離する除去ブレード駆動手段を備えるので、検出回路の出力信号に基づき除去ブレード駆動手段で像担持体に対してフィルミング除去ブレードを接離し、フィルミングの発生を効果的に解消して常に良好なクリーニング性能を発揮することができる。

請求項８に記載の発明によれば、摩擦力検出手段の検出回路で、像担持体に対するクリーニングブレードの摩擦力を検出すべく、クリーニングブレードに直接設ける検出手段の電気特性値を検出し、その検出回路の検出結果に応じた出力信号に基づき、制御回路で像担持体に対するクリーニングブレードの接触圧力の程度を判別し、その制御回路の判別結果に応じた出力信号に基づき、クリーニングブレード駆動手段によりクリーニングブレードを駆動して接触圧力を変化するので、画像パターンによるばらつきをなくして検出精度を向上し、一層良好なクリーニング性能を発揮することができる。

請求項１に記載の発明によれば、画像形成装置にあって、上述したように、摩擦力検出手段と制御回路とクリーニングブレード駆動手段とを備えるので、常に良好なクリーニング性能を発揮するクリーニング装置を備えた画像形成装置を提供することができる。

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態につき説明する。
図１には、この発明に係る電子写真方式の画像形成装置であって、その内部機構の全体概略構成を示す。

図中符号１００は、画像形成装置本体である。画像形成装置本体１００は、シートバンク２００上に載置してなる。

画像形成装置本体１００には、内部に、像担持体としてドラム状の感光体１０を設ける。この感光体１０のまわりには、図中上側に配置するローラ状の帯電装置１１から、感光体１０の回転方向（時計方向）に順に、右側に現像装置１２、下側に転写装置１３、左側にクリーニング装置１４、左斜め上側に除電装置１５を配置してなる。

そのうち、現像装置１２では、トナーとして、重合法により製造した重合トナーを用い、その重合トナーを、現像ローラ１６を用いて付着して感光体１０上の静電潜像を可視像化する。符号１７は、現像装置１２に新しいトナーを補給するトナー補給装置である。

また、転写装置１３は、左右２つのローラ１８・１９間に転写ベルト２０を掛け回して構成し、その転写ベルト２０を転写位置で感光体１０の周面に押し当ててなる。符号２１は、転写ベルト２０に付着したトナーや紙粉を除去するベルトクリーニング装置である。なお、ここで転写装置１３は、もちろん図示するようなベルト状に限らず、ローラ状でもよく、また非接触の転写チャージャなどとしてもよい。

また、画像形成装置本体１００の内部には、シートバンク２００から送り出したシート（記録媒体）Ｓを搬送し、上述の転写位置を経て画像形成装置本体１００の排出口から画像形成装置本体１００の外部に排出するシート搬送路Ｒを備える。

シート搬送路Ｒには、転写位置の上流に一対のレジストローラ２２、一対の搬送ローラ２３などを設ける。また、感光体１０の下流には、定着装置２４を備える。定着装置２４には、定着温度に加熱する加熱ローラ２５とそれに押し当てる加圧ローラ２６を設ける。

他方、シートバンク２００には、内部に、記録媒体であるシートＳを積載して収納する。そして、呼出ローラ２７・供給ローラ２８・分離ローラ２９を設け、画像形成装置本体１００のシート搬送路Ｒへと通じる供給路Ｒ１を形成する。

さて、いまこの画像形成装置を用いて画像を形成するときは、不図示のメインスイッチをオンして後、不図示のスタートスイッチを押す。そして、所定のタイミングで不図示の感光体駆動モータにより感光体１０を時計まわりに回転し、帯電装置１１で表面を一様に帯電し、次いで不図示の露光装置でレーザ光Ｌを照射して光書込みを行い、感光体１０の表面に静電潜像を形成し、そののち現像装置１２で現像ローラ１６によりトナーを付着してその静電潜像を可視像化する。

また、スタートスイッチを押したとき、所定のタイミングでシートバンク２００中の呼出ローラ２７によりシートＳを送り出し、続く供給ローラ２８・分離ローラ２９で１枚ずつ分離して搬送しながら供給路Ｒ１から画像形成装置本体１００のシート搬送路Ｒに入れ、一対の搬送ローラ２３で搬送して一対のレジストローラ２２間に突き当てて止める。そして、上述した感光体１０上のトナー画像にタイミングを合わせてレジストローラ２２を回転し、感光体１０の下側の転写位置へと送り込む。

それから、転写位置へと送り込んだシートＳに、転写装置１３により感光体１０上のトナー画像を転写して画像を形成する。画像転写後のシートＳは、転写ベルト２０で搬送して定着装置２４へと導き、回転する加熱ローラ２５と加圧ローラ２６間に通して、それら両ローラで搬送しながら、熱と圧力を加えてトナー画像を定着して後、画像形成装置本体１００外に排出する。

一方、画像転写後の感光体１０上の残留トナーをクリーニング装置１４で除去して感光体１０の表面を清掃し、除電装置１５で感光体１０上の残留電位を除去して帯電からはじまる次の画像形成に備える。

図２には、図１に示す画像形成装置本体１００内に備えるプロセスカートリッジＰを示す。

この図２に示すとおり、図示例では、上述した感光体１０、帯電装置１１、現像装置１２、クリーニング装置１４、除電装置１５を１つのカートリッジケース３０内に収納して一体化し、小型化を図るとともにメンテナンス性を向上すべく、プロセスカートリッジＰを形成してなる。そして、画像形成装置本体１００に対して一括して着脱自在とする。

ところで、図２から判るように、クリーニング装置１４は、クリーニングケース３２の感光体１０側に開口３３を設け、その開口上縁にブレードホルダ３４を介してクリーニングブレード３５の基端縁を取り付け、先端縁を感光体１０の周面に押し当てる。

図３には、そのプロセスカートリッジＰに備える感光体１０とクリーニング装置１４のクリーニングブレード３５との位置関係を示す。

この図３に示すごとく、クリーニングブレード３５の先端縁を感光体１０の周面に押し当てる。そして、像担持体である感光体１０の回転とともに、クリーニングブレード３５を用いて画像転写後に感光体１０上に残留するトナーを除去する。一般的なクリーニングブレード３５の寸法は、幅ａが３２０mm、長さｂが１０mm、厚さcが２mmである。

さて、この発明では、クリーニング装置１４に、像担持体である感光体１０に対するクリーニングブレード３５の摩擦力を検出する摩擦力検出手段を備える。

図４には、この発明によるクリーニング装置１４の構成を示す。
図４に示す例では、クリーニングブレード３５に取り付ける感圧素子４０と、その電気特性変化を検出する検出回路４１とで摩擦力検出手段４２を構成している。摩擦力検出手段４２の検出回路４１には、制御回路４３を接続し、制御回路４３を介してクリーニングブレード駆動手段４４を接続する。

そして、感光体１０に対するクリーニングブレード３５の摩擦力を摩擦力検出手段４２で直接検出し、その検出回路４１の出力信号に基づき摩擦力の変動パターンから制御回路４３でクリーニングブレード駆動手段４４をフィードバック制御し、クリーニングブレード駆動手段４４によりクリーニングブレード３５をＹ方向に駆動して、感光体１０に対するクリーニングブレード３５の接触圧力を変化する。

図５には、クリーニングブレード３５に対する感圧素子４０の取り付け状態例を示す。
図示例の感圧素子４０は、ゴム製で、矩形状をなし、クリーニングブレード３５の裏面両側に、ブレードの変形を妨げないように弾性接着剤を用いて貼り付ける。当然、２つに限らず、１つでもよいし、３つ以上であってもよい。

図６には、感圧素子４０の取り付け状態の他例を示す。
図６（Ａ）で示すようにクリーニングブレード３５に感圧素子４０を貼り付け、その感圧素子４０の背面に図６（Ｂ）で示すようにバックアップ材４５を貼り付け、図６（Ｃ）で示すように感圧素子４０をクリーニングブレード３５とバックアップ材４５とで挟むようにし、検出出力を上げるようにしてもよい。

バックアップ材４５としては、変形しないように剛性の高いものを用いる。これにより、クリーニングブレード３５が変形するときに生ずる変形圧縮力で抵抗変化するのではなく、厚さ方向の体積を下げる圧縮変形で抵抗変化量を増すようにして感度を上げる。

図７には、正常なクリーニングとクリーニング不良現像が生じたときの摩擦力検出手段４２の出力パターンを示す。

正常なクリーニング状態のときは、圧力がほぼ一定で小さな圧力変動を示す。しかし、クリーニング不良を生じたときは、トナーがすり抜けることで、圧力が一瞬低下し、規則性のない圧力変動を示す。このような変動パターンのときには、クリーニングブレード駆動手段４４を駆動して感光体１０に対するクリーニングブレード３５の接触圧力を増加し、良好なクリーニング性能が得られるようにする。

図８には、摩擦力検出手段４２の別な出力パターンを示す。
図８に示すように、正常なクリーニング状態の出力パターンより高い圧力が規則的に生じているときは、ビビリ現象で、特にひどいときはブレード鳴きを生ずる。このときは、クリーニング不良は発生しないが、騒音として問題となる。そこで、このような変動パターンのときには、クリーニングブレード駆動手段４４を駆動して感光体１０に対する接触圧力を弱める方向にクリーニングブレード３５を移動する。

また、正常なクリーニング状態の出力パターンより小さな圧力で微小に変動しながら安定した値を示す場合がある。このような変動パターンのときには、フィルミングを生じ、クリーニングはされるが、現像時にトナーが感光体１０に付着しにくくなって現像不良を生ずる。この原因は、トナーの樹脂が現像圧力で押し付けられることにより感光体１０に固着することにある。

図９には、フィルミングを検出したときの制御ブロック図を示す。
フィルミングを生じたときには、例えば図９（Ａ）に示すように、摩擦力検出手段４２の検出回路４１の出力信号に基づき、制御回路４３で制御して、例えば操作パネル上に設けるアラーム等の報知手段４７を駆動し、感光体１０の交換時期がきたことを報知する。

また、例えば図９（Ｂ）に示すように、摩擦力検出手段４２の検出回路４１の出力信号に基づき、制御回路４３で制御してフィルミング除去ブレード駆動手段４８を駆動し、不図示のフィルミング除去ブレードを感光体１０に対して接離する。

ところで、上述した例では、摩擦力検出手段４２を、クリーニングブレード３５に取り付ける感圧素子４０と、その電気特性変化を検出する検出回路４１とで構成する場合について説明した。しかし、摩擦力検出手段４２は、別の構成とすることもできる。

図１０には、別の構成の摩擦力検出手段４２で用いるクリーニングブレード３５の一部を拡大して示す。

この図１０に示すクリーニングブレード３５では、絶縁性のゴム材料５０と導電性粒子５１とで構成する。そして、摩擦力検出手段４２を、クリーニングブレード３５中に分散して設ける導電性粒子５０と、クリーニングブレード３５の電気特性変化を検出する検出回路とで構成する。自然状態では、図示するように導電性粒子５１はゴム材料５０中にほぼ均等に分散して互いに接触しておらず、導通経路が形成されていない状態であり、体積抵抗および表面抵抗はともに１０^７Ω以上の非常に高い電気抵抗値を示している。

図１１には、このクリーニングブレード３５に圧力を加えた状態を示す。
図１０に示すクリーニングブレード３５に圧力を加えると、図１１に示すように導通経路が形成されて３次元的に増える。

図１２には、図１０に示すクリーニングブレードの負荷Ｆと抵抗Ｒの関係を示す。
この図１２から判るとおり、減圧して無加圧状態とすると、クリーニングブレード３５の復元力で再び図１０に示す状態に戻り、電気抵抗値は１０^７Ω以上となる。逆に、加圧状態とすると、電気抵抗値は急激に低くなる。

なお、一般のブレード材に使用されるポリウレタンでゴム材料５０の外側を被覆して二重構造とし、耐摩耗性を向上することもできる。

図１３には、さらに別の構成の摩擦力検出手段４２で用いるクリーニングブレード３５と検出回路を示す。
この図１３に示す例では、摩擦力検出手段４２は、抵抗薄膜５３で検出回路を形成することによりクリーニングブレード３５上に構成している。抵抗薄膜５３は、Ｔａ、Ｔａ−Ｎ、Ｔａ−Ｓｉ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｔａ−Ａｌなどを蒸着して（Ｂ）に示すようなブリッジ回路等を形成し、クリーニングブレード３５の歪みを検出する構成とする。

図１４には、またさらに別の構成の摩擦力検出手段４２で用いるクリーニングブレード３５を示す。
摩擦力検出手段４２は、クリーニングブレード３５に取り付ける歪みセンサ５４と、その電気特性変化を検出する検出回路４１とで構成する。図示例の歪みセンサ５４は、矩形状をなし、クリーニングブレード３５の裏面両側に、ブレードの変形を妨げないように弾性接着剤を用いて貼り付ける。この歪みセンサ５４も、２つに限らず、１つでもよいし、３つ以上としてもよい。

さて、図１５には、画像パターンの有無による摩擦力検出手段４２の検出出力の違いを示す。

感光体１０上の画像を転写位置でシートＳに転写するが、このときのトナーの転写率は９５％前後であり、残りの５％の残トナーをクリーニング装置１４により感光体１０の表面から除去する。しかし、画像パターンのない領域では、残トナーは０％であるから、感光体１０に対するクリーニングブレード３５の摩擦力は、画像パターンがある領域とないところでは当然に異なる。これが、摩擦力検出手段４２の出力誤差となり、制御ばらつきとなる。そこで、そのような摩擦力検出手段４２への入力誤差を無くして出力誤差を解消し、制御ばらつきをなくす必要がある。

図１６には、摩擦力検出手段４２の出力誤差を解消する一例を示す。
この図１６に示すように、感光体１０上に通常の画像パターン５６・５７などとは別に、ベタ画像等の、感光体１０の周方向で一定の画像パターン５８を形成し、その一定の画像パターン形成位置に対向してクリーニングブレード３５に感圧素子４０を貼り付け、一定の画像パターン形成位置における、感光体１０に対するクリーニングブレード３５の摩擦力を摩擦力検出手段４２により検出し、その摩擦力検出手段４２の出力信号に基づき制御を行う。

このようにすることで、画像パターンによる影響をなくして検出精度を向上し、一層良好なクリーニング性能を発揮することができる。

図１７には、この発明に係る画像形成装置の他例を示す。
上述した画像形成装置では、１つのプロセスカートリッジを備える画像形成装置に適用した場合について説明した。しかし、この発明は、複数のプロセスカートリッジを備える、例えば図１７に示すようなカラー画像形成装置にも適用することができる。

図１７に示すカラー画像形成装置では、ローラ６０・６１にシート搬送ベルト６２を掛け回して水平方向に走行可能に保持し、そのシート搬送ベルト６２上にマゼンタ、シアン、イエロ、ブラックのプロセスカートリッジＰｍ、Ｐｓ、Ｐｙ、Ｐｂをタンデム式に配置する。各プロセスカートリッジには、それぞれ上述したと同様に感光体１０を設け、そのまわりに帯電装置１１、現像装置１２、クリーニング装置１４、不図示の除電装置などを備える。

各感光体１０のまわりには、またシート搬送ベルト６２を挟んで転写装置１３を設け、マゼンタ、シアン、イエロ、ブラックの転写位置を形成する。シート搬送ベルト６２のまわりには、ベルトクリーニング装置２１を配置する。

シート搬送ベルト６２の下方には、シートＳを積載して収納し、呼出ローラ２７・供給ローラ２８・分離ローラ２９を設け、シートＳをそこからシート搬送ベルト６２上へと導き、各転写位置を通って排出口から外部へと排出するシート搬送路Ｒを形成する。シート搬送路Ｒの排出口手前には、定着装置２４を備える。

そして、呼出ローラ２７によりシートＳを送り出し、続く供給ローラ２８・分離ローラ２９で１枚ずつ分離してシート搬送路Ｒを通してシート搬送ベルト６２上へと導き、シート搬送ベルト６２で搬送しながら各転写位置でマゼンタ、シアン、イエロ、ブラックのトナー画像を順次転写して合成カラー画像を形成し、転写画像を定着装置２４で定着して、画像記録したシートＳを排出口から外部へと排出する。

各プロセスカートリッジＰｍ、Ｐｓ、Ｐｙ、Ｐｂでは、画像転写後の感光体１０上の残留トナーをクリーニング装置１４で除去して感光体１０の表面を清掃し、除電装置で感光体１０上の残留電位を除去して帯電からはじまる次の画像形成に備える。

そして、この例においても、各プロセスカートリッジＰｍ、Ｐｓ、Ｐｙ、Ｐｂのクリーニング装置１４には、感光体１０に対するクリーニングブレード３５の摩擦力を検出する摩擦力検出手段を備える。

これにより、トナーのすり抜けによるクリーニング不良、感光体１０とクリーニングブレード３５間で発生するブレード鳴きやビビリ、クリーニングブレード３５がめくれ上がるブレードめくれ、感光体１０表面にトナー添加物や紙粉等が付着することによるフィルミングの発生などの不具合を発見して適宜制御し、それらの不具合を解消して常に良好なクリーニング性能を発揮し、クリーニングブレード３５を用いて画像転写後に感光体１０上に残留するトナーを有効に除去する。

この発明に係る電子写真方式の画像形成装置であって、その内部機構の全体概略構成図である。 図１に示す画像形成装置本体内に備えるプロセスカートリッジの拡大構成図である。 そのプロセスカートリッジに備える感光体とクリーニング装置のクリーニングブレードとの位置関係を示す斜視図である。 この発明によるクリーニング装置の構成図である。 そのクリーニングブレードに対する感圧素子の取り付け状態例を示す斜視図である。 感圧素子の取り付け状態の他例を示し、（Ａ）はクリーニングブレードに感圧素子を取り付けた状態図、（Ｂ）はその後に感圧素子の背面にバックアップ材を取り付けた状態図、（Ｃ）はそのときの全体側面図である。 正常クリーニングとクリーニング不良現像が生じたときの摩擦力検出手段の出力パターンを示す図である。 摩擦力検出手段の別な出力パターンを示す図である。 フィルミングの発生を検出したときの制御ブロック図で、（Ａ）は報知手段で報知する場合、（Ｂ）は除去ブレードでフィルミングを除去する場合を示す。 別の構成の摩擦力検出手段で用いるクリーニングブレードの部分拡大図である。 そのクリーニングブレードに圧力を加えた状態を示す部分拡大図である。 図１０に示すクリーニングブレードの負荷と抵抗の関係図である。 （Ａ）はさらに別の構成の摩擦力検出手段で用いるクリーニングブレードの斜視図、（Ｂ）はその検出回路図である。 またさらに別の構成の摩擦力検出手段で用いるクリーニングブレードの斜視図である。 画像パターンの有無による摩擦力検出手段の検出出力の違いを示す図である。 摩擦力検出手段の出力誤差を解消する一例を示すもので、感光体とクリーニングブレードの斜視図である。 この発明に係る画像形成装置の他例における内部機構の全体概略構成図である。

符号の説明

１０ 感光体（像担持体）
１４ クリーニング装置
３５ クリーニングブレード
４０ 感圧素子
４１ 検出回路
４２ 摩擦力検出手段
４４ クリーニングブレード駆動手段
４７ 報知手段
４８ 除去ブレード駆動手段
５１ 導電性粒子
５３ 抵抗薄膜
５４ 歪みセンサ
５８ 一定の画像パターン
Ｐ プロセスカートリッジ

Claims (8)

1. クリーニングブレードを用いて画像転写後に像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニング装置を備える画像形成装置において、
   前記像担持体に対する前記クリーニングブレードの摩擦力を検出すべく、前記クリーニングブレードに直接設ける検出手段の電気特性値を検出する検出回路を設ける摩擦力検出手段と、
   前記検出回路の検出結果に応じた出力信号に基づき、前記像担持体に対する前記クリーニングブレードの接触圧力の程度を判別する制御回路と、
   その制御回路の判別結果に応じた出力信号に基づき、前記クリーニングブレードを駆動して前記接触圧力を変化するクリーニングブレード駆動手段と、
   を備えることを特徴とする、画像形成装置。
2. 前記検出手段が、前記クリーニングブレードに貼り付けて設ける感圧素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。
3. 前記検出手段が、前記クリーニングブレード中に分散して設ける導電性粒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。
4. 前記検出手段が、前記クリーニングブレードに蒸着して設ける抵抗薄膜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。
5. 前記検出手段が、前記クリーニングブレードに貼り付けて設ける歪みセンサ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。
6. 前記検出回路の検出結果に応じた出力信号に基づき、前記制御回路でフィルミングの程度を判別して、前記像担持体の交換時期を報知する報知手段を備えることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１に記載の画像形成装置。
7. 前記検出回路の検出結果に応じた出力信号に基づき、前記制御回路でフィルミングの程度を判別して、前記像担持体に対してフィルミング除去ブレードを接離する除去ブレード駆動手段を備えることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１に記載の画像形成装置。
8. 摩擦力検出手段の検出回路で、像担持体に対する前記クリーニングブレードの摩擦力を検出すべく、クリーニングブレードに直接設ける検出手段の電気特性値を検出し、
   その検出回路の検出結果に応じた出力信号に基づき、制御回路で前記像担持体に対する前記クリーニングブレードの接触圧力の程度を判別し、
   その制御回路の判別結果に応じた出力信号に基づき、クリーニングブレード駆動手段により前記クリーニングブレードを駆動して前記接触圧力を変化することを特徴とする、画像形成装置のクリーニング方法。

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