画像形成装置
【課題】 清掃部材がへたっても放電生成物による像流れが抑制される画像形成装置を提供する。
【解決手段】 表面に像が形成され、該像を該表面に保持する像保持体；前記像保持体表面に像を形成する像形成部；前記像保持体表面に形成された像を記録媒体上に転写し定着させる転写定着部；前記像保持体表面に接触して該表面から付着物を除去する部材本体と、前記部材本体に接触して該部材本体の歪みに応じた信号を出力するセンサ部とを有する清掃部材；および前記センサ部からの信号に基づいて前記像保持体の少なくとも表面を加熱する加熱部；を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【解決手段】 表面に像が形成され、該像を該表面に保持する像保持体；前記像保持体表面に像を形成する像形成部；前記像保持体表面に形成された像を記録媒体上に転写し定着させる転写定着部；前記像保持体表面に接触して該表面から付着物を除去する部材本体と、前記部材本体に接触して該部材本体の歪みに応じた信号を出力するセンサ部とを有する清掃部材；および前記センサ部からの信号に基づいて前記像保持体の少なくとも表面を加熱する加熱部；を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、像保持体上にトナー像を形成し、そのトナー像を記録媒体上に転写し定着させる画像形成装置が知られている。このような画像形成装置には、像保持体上の付着物を除去するクリーニングブレードを備えたものが存在する。
【０００３】
特許文献１には、クリーニングブレードと像保持体との双方に導電層を設け、クリーニングブレードがめくれ上がるとこれら導電層が接触することで、クリーニングブレードのめくれを検出する技術が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２には、クリーニングブレードが像保持体に接触している状態で、光弾性法により、そのクリーニングブレードにかかる内部歪みを動的に観察する技術が提案されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、クリーニングブレードに貼り付けられた磁性体をソレノイドコイルにより引き付けることで、そのクリーニングブレードの歪みを補正する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−０６７５８３号公報
【特許文献２】特開２００３−００５５８０号公報
【特許文献３】特開２００３−００５５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、清掃部材がへたっても放電生成物による像流れが抑制され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】
【０００８】
請求項１に係る画像形成装置は、
表面に像が形成され、この像をこの表面に保持する像保持体；
上記像保持体表面に像を形成する像形成部；
上記像保持体表面に形成された像を記録媒体上に転写し定着させる転写定着部；
上記像保持体表面に接触してこの表面から付着物を除去する部材本体と、上記部材本体に接触してこの部材本体の歪みに応じた信号を出力するセンサ部とを有する清掃部材；および
上記センサ部からの信号に基づいて上記像保持体の少なくとも表面を加熱する加熱部；
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る画像形成装置は、
上記加熱部は、上記センサ部からの信号が、上記付着部の除去に必要な歪みに対する実際の歪みの不足を表している場合に上記像保持体の表面を加熱するものであることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る画像形成装置は、
上記加熱部が、上記像保持体の内部に配備された発熱体又はこの像保持体に対向して配備された発熱体のうちの少なくともいずれか一方であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る画像形成装置は、
上記転写定着部が、熱によって上記像を記録媒体上に定着させるものであり、
上記加熱部が、上記転写定着部から排出される熱で熱せされた空気を上記像保持体に吹き付ける吹付装置であることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る画像形成装置は、
上記清掃部材が、上記部材本体と、この部材本体が上記像保持体に接触する箇所を避けた箇所に付けられた金属膜からなるセンサ部とを有するものであることを特徴とす。
【００１３】
請求項６に係る画像形成装置は、
上記清掃部材が、上記部材本体と、この部材本体が上記像保持体に接触する箇所を避けた箇所に蒸着された金属膜からなるセンサ部とを有するものであることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に係る画像形成装置は、
上記像保持体が、アモルファスシリコンおよびフェノール樹脂のうちの少なくともいずれか一方を含有するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る画像形成装置によれば、清掃部材がへたっても放電生成物による像流れが抑制される。
【００１６】
請求項２に係る画像形成装置によれば、単純な制御であっても放電生成物による像流れが抑制される。
【００１７】
請求項３および請求項４に係る画像形成装置によれば、単純な構成であっても放電生成物による像流れが抑制される。
【００１８】
請求項５に係る画像形成装置によれば、センサ部が部材本体に付いていても部材本体の変形を妨げない。
【００１９】
請求項６に係る画像形成装置によれば、蒸着された金属膜でないセンサ部を有する場合と比べて部材本体に対するセンサ部の追随性が高い。
【００２０】
請求項７に係る画像形成装置によれば、装置寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】プリンタの概略構成図である。
【図２】新品のクリーニングブレードの先端と感光体ロールとの接触部分の様子を示す図である。
【図３】長期間使用されたクリーニングブレードの先端と感光体ロールとの接触部分の様子を示す図である。
【図４】本実施形態におけるクリーニングブレードの外観斜視図である。
【図５】歪みゲージの詳細を示す図である。
【図６】歪みゲージの抵抗値の変化を示すグラフ図である。
【図７】図１にも示される加熱制御部の内部ブロック図である。
【図８】図７に示されるホイートストンブリッジ回路の詳細構成図である。
【図９】クリーニングブレードの表裏面に１つずつ配備された歪みゲージの抵抗値の変化を示すグラフ図である。
【図１０】第２実施形態のプリンタの概略構成図である。
【図１１】第２実施形態のプリンタの加熱装置を示す図である。
【図１２】第３実施形態のプリンタの概略構成図である。
【図１３】第３実施形態のプリンタのファンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の画像形成装置の実施形態について説明する。
【００２３】
図１は、プリンタの概略構成図である。
【００２４】
図１に示されるプリンタ１は、表面層にアモルファスシリコンを含有する高硬度の感光体ロール１０と、この感光体ロール１０の表面に電荷を付与する帯電ロール１１と、外部から送信されてきた画像信号に基づいたレーザ露光光を生成し感光体ロール１０に向けて照射するレーザ露光器１２と、トナーを含む現像剤を収容する現像器１３と、記録用紙を収容する用紙カセット１６と、用紙カセット１６から記録用紙を引き出して搬送する用紙搬送装置１７と、感光体ロール１０の表面に保持されたトナー像を、矢印Ｂ方向に搬送されてきた記録用紙上に転写する転写ロール１４と、記録用紙上のトナー像を加熱および加圧することで記録用紙上にトナー像を定着させる定着器１５と、感光体ロール１０の表面をクリーニングするクリーニング装置２０と、感光体ロール１０の表面を加熱する加熱装置３０と、この加熱装置３０の動作を制御する加熱制御部１００とを有している。現像器１３は、回転しながら現像剤を感光体ロール１０との間の領域に搬送する現像ロール１３１を有している。加熱装置３０は、感光体ロール１０の回転方向Ａにおける帯電ロール１４よりも下流側かつクリーニング装置２０よりも上流側に配備されている。プリンタ１が、本発明の画像形成装置の第１実施形態である。また、感光体ロール１０が、本発明にいう像保持体の一例に相当し、帯電ロール１１、レーザー露光器１２、および現像器１３を併せたものが、本発明にいう像形成部の一例に相当する。さらに、転写ロール１４および定着器１５を併せたものが、本発明にいう転写定着部の一例に相当する。また、加熱装置３０と加熱制御部１００とを併せたものが、本発明にいう加熱部の一例に相当する。尚、このプリンタ１は単色画像専用機であるが、本発明はカラー画像機に適用されてもよい。
【００２５】
このプリンタ１における画像形成動作の流れを簡単に説明する。
【００２６】
図１に示されるプリンタ１では、矢印Ａ方向に回転する感光体ロール１０の表面に帯電ロール１１により電荷が付与され、電荷が付与された感光体ロール１０の表面に、外部から送信されてきた画像信号に基づいたレーザー露光光がレーザー露光器１２から照射されることでこの表面には静電的な潜像が形成される。現像器１３に収容されている現像剤は現像ロール１３１の表面に供給され、現像ロール１３１と感光体ロール１０との間の領域に運ばれ、運ばれた現像剤中のトナーにより、感光体ロール１０の表面の静電的な潜像が現像される。この現像により得られたトナー像が、矢印Ｂ方向に搬送されてきた記録用紙上に転写ロール１４により転写される。その後、トナー像を加熱および加圧する定着器１５により記録用紙上のトナー像が溶融されて記録用紙上に定着される。感光体ロール１０の、トナー像の転写を終えた部分に付着した付着物は、矢印Ａの向きの回転おける転写ロール１４よりも下流側、かつ帯電ロール１１よりも上流側で感光体ロール１０の回転中心に沿った全幅にわたって先端が接触したクリーニングブレード２１により除去され、除去された付着物は付着物収容箱２３に収容される。詳しくは後述するが、このクリーニングブレード２１には、金属膜からなる歪みゲージ２２が蒸着されており、この歪みゲージ２２の抵抗値は、クリーニングブレード２１の歪みに応じて変化する。クリーニングブレード２１が本発明にいう部材本体の一例に相当し、歪みゲージ２２が本発明にいうセンサ部の一例に相当する。これらクリーニングブレード２１と歪みゲージ２２を併せたものが本発明にいう清掃部材の一例に相当する。
【００２７】
ところで、被クリーニング体である感光体ロール表面に対するクリーニングブレードによるクリーニングは、感光体ロール表面に接触したクリーニングブレードとこの感光体ロール表面との間で「スティックスリップ現象」と呼ばれる現象が引き起こされることでなされる。
【００２８】
このスティックスリップ現象は、「スティック状態」と「スリップ状態」とを繰り返す現象で、「スティック状態」とは、回転する感光体ロール表面に先端が接触したクリーニングブレードによって感光体ロール表面のトナーなどの付着物が除去され、これら除去された付着物が感光体ロール表面とクリーニングブレード先端との接触部分に堆積するにつれてクリーニングブレード先端を巻き込もうとする力が次第に強くなり、これに伴いクリーニングブレードに発生する応力も次第に大きくなっていく状態をいう。また、「スリップ状態」とは、感光体ロール表面とクリーニングブレード先端との接触部分に堆積した付着物がある程度以上の量になると、この堆積した付着物がクリーニングブレードによって崩され、クリーニングブレード先端を巻き込もうとする力が急減した状態をいう。感光体ロール表面とクリーニングブレード先端との接触部分では、クリーニングブレードが感光体ロール表面から除去した付着物の堆積（「スティック状態」）と崩壊（「スリップ状態」）が繰り返されることで発生するクリーニングブレード先端の挙動によってクリーニングが行われる。
【００２９】
ところが、この「スティック状態」における、クリーニングブレード先端を巻き込もうとする力が強くなるにつれて、クリーニングブレードに発生する応力も次第に大きくなって行くという相乗関係は、経時劣化等によるクリーニングブレードのへたりによって、弾性変形ではなく塑性変形を起こすようになる。このため、クリーニングブレードがへたるにつれてクリーニングブレードに発生する応力も抜けるために、クリーニングブレード先端を巻き込もうとする力も大きくならず、クリーニングに欠かせない「スティックスリップ現象」が機能しなくなる。その結果、クリーニングブレードによるクリーニング性能は低下する。
【００３０】
図２は、新品のクリーニングブレードの先端と感光体ロールとの接触部分の様子を示す図である。
【００３１】
図２には、へたりのないクリーニングブレードの先端が感光体ロールに接触し、適切な「スティック状態」が生じているため、クリーニングブレード先端と感光体ロールとの間の摩擦力が増大し、クリーニングブレードが充分に歪んでいる様子が示されている。
【００３２】
図３は、長期間使用されたクリーニングブレードの先端と感光体ロールとの接触部分の様子を示す図である。
【００３３】
図３には、クリーニングブレードがへたっていることで適切な「スティック状態」が生じないためにクリーニングブレード先端と感光体ロールとの間の摩擦力が増大せずクリーニングブレードの歪みが図２に比べて少なくなっている様子が示されている。
【００３４】
この様に、感光体ロールに対するクリーニング性能は、クリーニングブレードのへたり具合に依存したものであるため、クリーニングブレードがへたっていくにつれて、クリーニングブレード先端と感光体ロールとの間の摩擦力も小さくなる。その結果、スティックスリップ現象が生じにくくなり、感光体ロール表面に付着した付着物のクリーニングブレードによるクリーニング性能は低下して、感光体ロール表面に付着した付着物に起因する像流れ等の画質低下が引き起こされることとなる。
【００３５】
そこで、本実施形態のプリンタ１では、歪みに応じて抵抗値が変化する歪みゲージ２２をクリーニングブレード２１に付け、メカニズムについては後述するが、付けた歪みゲージ２２の抵抗値の大きさを表す信号をリアルタイムで検出し、ブレード先端の感光体ロール表面に対する摩擦力の大きさの推定を通じてクリーニングブレードのへたり具合を推定している。
【００３６】
図４は、本実施形態におけるクリーニングブレードの外観斜視図である。
【００３７】
図４には、図１にも示される歪みゲージ２２が、クリーニングブレード２１の表面２１１の中央部分に付されている様子が示されている。
【００３８】
ここで、クリーニングブレード２１に付けた歪みゲージ２２の詳細、および、クリーニングブレード２１の歪みと歪みゲージ２２の抵抗値との関係についてまず説明する。
【００３９】
図５は、歪みゲージの詳細を示す図である。
【００４０】
図５に示される歪みゲージ２２は、つづら折り状に繋がった幅の細いパターンからなるゲージパターン部２２１と、このゲージパターン部２２１の両端にそれぞれ接続されたゲージタブ部２２２とからなる金属膜であり、これらゲージパターン部２２１とゲージタブ部２２２は、クリーニングブレード２１に蒸着で付されている。このため、歪みゲージ２２は、クリーニングブレード２１の表面２１１から剥がれ難く、また、クリーニングブレード２１の表面２１１に対する追随性が高い。
【００４１】
クリーニングブレード２１は、図４に示される矢印Ａの向きに感光体ロール１０が回転すると、先端２１０側が図５における手前側に隆起するように湾曲するため（図２参照）、ゲージパターン部２２１はＬ方向に縮む。これにより、ゲージパターン部２２１の断面積は大きくなるとともに距離がわずかながら短縮されるため、歪みゲージ２２の抵抗値は小さくなる。
【００４２】
また、図５に示される歪みゲージ２２は、クリーニングブレード全体の歪みに大きな影響をあたえる先端２１０の歪みを妨げないように、クリーニングブレード２１の先端２１０から距離を空けて蒸着されている。
【００４３】
ゲージタブ部２２２は、ゲージリード２２３の接続でゲージパターン部２２１の伸び縮みに影響が生じないように、ゲージパターン部２２１よりも幅の広いパターンからなる。
【００４４】
ゲージパターン部２２１のゲージ長Ｌは、０．２ｍｍ〜５ｍｍの範囲内であることが好ましい。また、ゲージパターン部２２１のゲージ幅Ｗは、０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲内であることが好ましい。この範囲より小さいと、高い精度での加工が必要になり、また信号に対するノイズが多くなる。一方、この範囲よりも大きいと、クリーニングブレード２１の表面２１２に占める割合が大きくなるために、クリーニングブレード２１の歪みに対する抵抗値の追随性が低下する。尚、ゲージタブ部２２２は、ゲージリード２２３によって加熱制御部１００と繋がっている。また、金属膜の材料としては、アルミニウム、亜鉛、ニッケル、チタン、バナジウム、クロム、タンタル、鉄、マンガン、シリコン、およびそれらの合金、酸化物、窒化物、ケイ化物からなる群から選択された材料が挙げられる。
【００４５】
図６は、歪みゲージの抵抗値の変化を示すグラフ図である。
【００４６】
図６には、クリーニングブレード２１の表面２１１の蒸着された歪みゲージ２２の抵抗値の変化が示されている。
【００４７】
図６における実線は、クリーニングブレード２１が未だへたっていない適正状態にあることで、ブレード先端２１０と感光体ロール１０との間の強い摩擦力によりクリーニングベルト２１に強い応力が生じた場合の歪みゲージ２２の抵抗値の変化を示しており、図６における点線は、クリーニングブレード２１がへたった非適正状態にあることで、クリーニングブレード２１に強い応力が生じていない場合の歪みゲージ２２の抵抗値の変化を示している。
【００４８】
図６には、上述した適正状態にある場合、感光体ロール１０の停止中は歪みゲージ２２の抵抗値ＲｖはＲｖ０であったのが、感光体ロール１０の回転中はＲｖ１まで大幅に低下する様子が示されている。一方、上述した非適正状態にある場合、感光体ロール１０の停止中は歪みゲージ２２の抵抗値Ｒｖは適正状態と同様にＲｖ０であったのが、感光体ロール１０の回転中は、適正状態と比べてクリーニングブレード２１の先端２１０と感光体ロール１０との間の摩擦力が小さくクリーニングブレード２１の歪みも小さいために、適正状態にある場合のＲｖ１よりも大きいＲｖ２までしか低下しない。この様に、歪みゲージ２２の抵抗値は、クリーニングブレードのへたり具合いを反映したものとなる。
【００４９】
次に、歪みゲージ２２の抵抗値の大きさを表す信号の検出方法について説明する。
【００５０】
図７は、図１にも示される加熱制御部の内部ブロック図である。
【００５１】
図７に示される加熱制御部１００は、ホイートストンブリッジ回路１０１、検出部１０２、判定部１０３、および加熱指示部１０４を備えている。
【００５２】
図７には、加熱指示部１０４に接続され、この加熱指示濡１０４からのオン指示を受けて、感光体ロール１０の表面を加熱する、感光体ロール１０の近傍に配置された加熱装置３０も示されている。
【００５３】
図８は、図７に示されるホイートストンブリッジ回路の詳細構成図である。
【００５４】
図８に示されるホイートストンブリッジ回路１０１は、抵抗値Ｒ１の第１抵抗素子１０１１、抵抗値Ｒ２の第２抵抗素子１０１２、抵抗値Ｒ３の第３抵抗素子１０１３、および直流電源１０１０を備え、ホイートストンブリッジ回路１０１では、４つ目の抵抗素子として、抵抗値Ｒｖが変化する歪みゲージ２２が用いられている。
【００５５】
歪みゲージ２２と第３抵抗素子１０１３の間の第１接続点Ａと、第１抵抗素子１０１１と第２抵抗素子１０１２の間の第２接続点Ｂとには、直流電源１０１１が繋がれている。また、第１抵抗素子１０１１と歪みゲージ２２の間の第３接続点Ｃと、第２抵抗素子１０１２と第３抵抗素子１０１３の間の第４接続点Ｄとには、図７にも示される検出部１０２が接続されている。尚、検出部１０２は内部に抵抗を備えている。
【００５６】
ここで、以下の式（１）が成立するときには、第３接続点Ｃと第４接続点Ｄとの間の電位差は零となり、検出部１０２で検出される電流はゼロとなる。
【００５７】
Ｒｖ／Ｒ１＝Ｒ３／Ｒ２…（１）
このホイートストンブリッジ回路１０１では、クリーニングブレード２１が図３に示される様に歪みが殆ど無い状態にある場合の歪みゲージ２２の抵抗値Ｒｖ０にあわせて上記の式（１）が成立するように、すなわちＲｖ０／Ｒ１＝Ｒ３／Ｒ２が成立するようにその他の抵抗値Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が設定されている。したがって、クリーニングブレード２１が図３に示されるような歪みが殆ど無い状態から図２に示される様な歪んだ状態に変化すると、歪みゲージ２２の抵抗値Ｒｖは、前述したＲｖ０よりも小さいＲｖ１となる。そうなると、第４接続点Ｄの電位は第３接続点Ｃの電位よりも高くなるために、これら第４接続点Ｄと第３接続点Ｃとの間の検出部１０２には、第４接続点Ｄから第３接続点Ｃへ向かう向きの電流が流れる。したがって、歪みゲージ２２の抵抗値Ｒｖが低下するほど、すなわちクリーニングブレード２１の歪みが大きくなるほど検出部１０２を流れる電流は大きくなる。したがって、上述の適正状態から非適正状態に変化するに従い、検出部１０２で検出される電流値は減少していくこととなる。
【００５８】
検出部１０２では、検出した電流値の大きさに応じた信号、すなわち検出した電流値が大きいほど高レベルの信号を、図７に示される判定部１０３にリアルタイムで送信する。
【００５９】
判定部１０３では、検出部１０２から送信されてくる信号のレベルが、予め設定されている基準レベルを下回るか否かを監視し、基準レベルを下回るレベルの信号が送信されてきた場合には、クリーニングブレード２１が予め設定した基準よりもへたったとして加熱指示部１０４に加熱開始を指示する信号を送信する。次に、クリーニングブレードのへたりと感光体ロール表面の加熱との関係について説明する。
【００６０】
帯電ロールの放電作用によって電荷が付与される感光体ロールの場合、その放電に伴って感光体ロールの表面付近には窒素酸化物が発生する。この窒素酸化物は、空気中の物質と結合して硝酸化合物などのいわゆる放電生成物となって感光体ロールの表面に付着する。このとき、感光体ロールの表面付近に水分が存在すると、感光体ロールの表面に付着している放電生成物は水分と結びついて自身が付着している感光体ロール１０の表面部分の抵抗を低下させる。これにより、抵抗が低下した部分に形成された像に、像ボケなどの画像欠陥が発生するおそれがある。このため、感光体ロールの表面に付着したトナー等と共に、表面に付着した放電生成物をも除去する目的でブレードタイプのクリーニング装置が採用されている。しかしながら、クリーニングブレードを使用していても、上述したように、クリーニングブレードがへたってくると狙い通りのクリーニング性が得られなくなってくる。そこで、このプリンタ１では、判定部１０３において、クリーニングブレード２１が基準よりもへたったと判定すると、感光体ロール１０の表面に付着した放電生成物と水分との結合の阻止、すなわち感光体ロール１０の表面を加熱し、感光体ロール１０の表面付近の水分を除去することで画質の低下を抑制する。予め設定した基準よりもクリーニングブレード２１がへたったと判定部１０３において判定され、加熱開始を指示する信号が判定部１０３から加熱指示部１０４に送信されると、加熱指示部１０４は加熱装置３０をオンにする。これにより、感光体ロール１０の表面が加熱装置３０によって暖められ、感光体ロール１０の表面の水分は除去され、感光体ロール１０の表面に付着した放電生成物と水分との結合は阻止される。
【００６１】
また、この感光体ロール１０が表面層にアモルファスシリコンを含有した高硬度の感光体であると、この様な感光体ロール１０に接触し、スティックスリップ現象を繰り返しながらこの感光体ロール１０の表面をクリーニングするクリーニングブレード２１のへたりは、表面層の硬度がそれほど高くない感光体に比べて早くなる。このため、クリーニングブレード２１が基準よりもへたったと判定した場合に、感光体ロール１０の表面の加熱が行われるこのプリンタ１では、画質の低下がいち早く抑制される。尚、クリーニングブレード２１のへたりは回復する見込みはないため、判定部１０３から加熱指示部１０４に対する加熱指示が一旦出されると、それ以降、感光体ロール１０の回転時には常に加熱装置３０はオンされる。
【００６２】
また、このプリンタ１では、クリーニングブレード２１の表面２１１と裏面のうちの表面２１１にのみ歪みゲージ２２を蒸着しているが、以下に説明するように、クリーニングブレード２１の表面２１１と裏面との双方にセンサを蒸着してもよい。
【００６３】
図９は、クリーニングブレードの表裏面に１つずつ配備された歪みゲージの抵抗値の変化を示すグラフ図である。
【００６４】
図９に示されるグラフのうち、上段に示される方は、図６に示されるグラフと同じグラフ、すなわちクリーニングブレード２１の表面２１１に配置された歪みゲージ２２の抵抗値の変化を表している。一方、下段に示されている方は、同じクリーニングブレード２１の裏面に配置された歪みゲージ２２の抵抗値の変化を表している。
【００６５】
図９には、クリーニングブレード２１の表面２１１に配置されている歪みゲージ２２の抵抗値は、クリーニングブレード２１の先端２１０が歪んでいる場合の方が歪んでいない場合よりも低下するのに対し、クリーニングブレード２１の裏面に配置されている歪みゲージ２２の抵抗値は、クリーニングブレードの表面と裏面では湾曲の向きが逆向きとなるため、クリーニングブレード２１の先端２１０が歪んでいる場合の方が歪んでいない場合よりも上昇する様子が示されている。
【００６６】
この様に、歪みゲージ２２の抵抗値は、クリーニングブレード２１の表面２１１であれ裏面であれ、クリーニングブレード２１のへたり具合を反映したものとなることから、歪みゲージ２２の配置位置は、クリーニングブレード２１の裏面のみであってもよく、さらには、表裏面の双方に配置されてもよい。
【００６７】
また、以上では、歪みゲージとしての金属膜をクリーニングブレードに蒸着した例を挙げたが、本発明では、歪みゲージとしての金属膜をクリーニングブレードに接着剤で貼り付けてもよい。以下、金属膜を接着剤で貼りつけた場合について説明する。
【００６８】
この場合、金属薄膜の長さ（ゲージ長）Ｌと幅（ゲージ幅）Ｗ、および材料は、図２に示す歪みゲージ２２のものと同じである。また、膜厚は、特に限定されるものではないが、生産性を高めるためには数μｍの厚さのものを用いるのがよい。また、クリーニングブレードの歪みを高精度に検出するためには、０．１μｍ〜２．０μｍの厚さのものを用いるのがよい。さらに、接着剤としては、熱硬化性のものと液型のものとがある。熱硬化性の接着剤としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂などが用いられる。また、液型の接着剤としては、シアノアクリレート系の接着剤、エポキシ系、フェノールエポキシなどが用いられる。
【００６９】
この様に金属膜を接着剤で接着した場合、金属膜を蒸着した場合と較べて、接着剤の分だけ応答性が劣るため、接着剤は可能な限り薄く用いる必要がある。
【００７０】
次に、本発明の画像形成装置の第２実施形態について説明する。
【００７１】
図１０は、第２実施形態のプリンタの概略構成図である。尚、図１０に示されている部材で図１に示されている部材と同じ部材には、図１に付されている符号と同じ符号が付されている。
【００７２】
図１０に示される第２実施形態のプリンタ２と図１に示される第１実施形態のプリンタ１の相違点は、感光体ロール１０を加熱する加熱装置だけであるので、以下ではこの相違点についてのみ説明する。
【００７３】
第１実施形態のプリンタ１では、感光体ロール１０の表面を加熱するのに、感光体ロール１０の回転方向Ａにおける帯電ロール１４よりも下流側かつクリーニング装置２０よりも上流側に配備された加熱装置３０をオンしているのに対し、第２実施形態のプリンタ２では、感光体ロール１０の内部に配備された加熱装置３１をオンすることによって感光体ロール１０の表面を加熱している。
【００７４】
図１１は、第２実施形態のプリンタの加熱装置を示す図である。
【００７５】
図１１には、感光体ロール１０の内部に加熱装置３１が配備されている様子が示されている。
【００７６】
この加熱装置３１は、加熱指示部１０４からのオン指示を受けて、感光体ロール１０の内部で発熱することで感光体ロール１０の表面を加熱する。
【００７７】
最後に、本発明の画像形成装置の第３実施形態について説明する。
【００７８】
図１２は、第３実施形態のプリンタの概略構成図である。尚、図１２に示されている部材で図１に示されている部材と同じ部材には、図１に付されている符号と同じ符号が付されている。
【００７９】
図１２に示される第３実施形態のプリンタ３と図１に示される第１実施形態のプリンタ１の相違点は、感光体ロール１０の表面を加熱する加熱装置だけであるので、以下ではこの相違点についてのみ説明する。
【００８０】
第１実施形態のプリンタ１では、感光体ロール１０の表面を加熱するのに、感光体ロール１０の回転方向Ａにおける帯電ロール１４よりも下流側かつクリーニング装置２０よりも上流側に配備された加熱装置３０をオンしているのに対し、第３実施形態のプリンタ３では、定着装置１５から放出された熱により暖められた空気を、定着装置１５の上方に配備されたファン４０によって感光体ロール１０に向けて送ることで感光体ロール１０の表面を加熱している。
【００８１】
図１３は、第３実施形態のプリンタのファンを示す図である。
【００８２】
図１３には、定着装置１５の上方にファン４０が配備されている様子が示されている。
【００８３】
このファン４０は、加熱指示部１０４からのオン指示を受けて、定着装置１５の上方の暖められた空気を感光体ロール１０に向けて送る。これにより、感光体ロール１０が加熱される。
【００８４】
尚、以上では、本発明にいう画像形成装置としてプリンタを例に挙げて説明したが、本発明にいう画像形成装置は、複写機はもとよりファクシミリ等でもよい。
【００８５】
さらに、本発明にいう画像形成装置として、搬送されてきた記録用紙に、転写ロールを用いて感光体ロール上の現像像を直接転写する直接転写方式プリンタを例に挙げて説明したが、本発明にいう画像形成装置は、転写ベルトを介して現像像を記録用紙に転写する間接転写方式の画像形成装置であってもよい。
【００８６】
また、本発明にいう像保持体として、表面層にアモルファスシリコンを含有した感光体を例に挙げて説明したが、本発明にいう像保持体が、表面層にフェノール樹脂を含有するものであってもよく、さらには、表面層にアモルファスシリコンやフェノール樹脂を含有する高硬度タイプの感光体でなくてもよい。
【００８７】
さらに、本発明にいう像保持体として、ロール方式を採用した感光体ロールを例に挙げて説明したが、本発明にいう像保持体は、循環ベルト方式を採用した感光体ベルトであってもよい。
【００８８】
また、本発明にいう転写定着部として、転写ロールで転写した後定着器で定着する例で説明したが、本発明にいう転写定着部は、転写と定着とを同時に行うものであってもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１ プリンタ
１０ 感光体ロール
１００ 加熱制御部
１０１ ホイートストンブリッジ回路
１０２ 検出部
１０３ 判定部
１０４ 加熱指示部
１１ 帯電ロール
１２ レーザー露光器
１３ 現像器
１４ 転写ロール
１５ 定着器
１６ 用紙カセット
１７ 用紙搬送装置
２０ クリーニング装置
２１ クリーニングブレード
２１０ 先端
２１１ 表面
２２ 歪みゲージ
２２１ ゲージパターン部
２２２ ゲージタブ部
２２３ ゲージリード
３０、３１ 加熱装置
４０ ファン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、像保持体上にトナー像を形成し、そのトナー像を記録媒体上に転写し定着させる画像形成装置が知られている。このような画像形成装置には、像保持体上の付着物を除去するクリーニングブレードを備えたものが存在する。
【０００３】
特許文献１には、クリーニングブレードと像保持体との双方に導電層を設け、クリーニングブレードがめくれ上がるとこれら導電層が接触することで、クリーニングブレードのめくれを検出する技術が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２には、クリーニングブレードが像保持体に接触している状態で、光弾性法により、そのクリーニングブレードにかかる内部歪みを動的に観察する技術が提案されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、クリーニングブレードに貼り付けられた磁性体をソレノイドコイルにより引き付けることで、そのクリーニングブレードの歪みを補正する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−０６７５８３号公報
【特許文献２】特開２００３−００５５８０号公報
【特許文献３】特開２００３−００５５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、清掃部材がへたっても放電生成物による像流れが抑制され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】
【０００８】
請求項１に係る画像形成装置は、
表面に像が形成され、この像をこの表面に保持する像保持体；
上記像保持体表面に像を形成する像形成部；
上記像保持体表面に形成された像を記録媒体上に転写し定着させる転写定着部；
上記像保持体表面に接触してこの表面から付着物を除去する部材本体と、上記部材本体に接触してこの部材本体の歪みに応じた信号を出力するセンサ部とを有する清掃部材；および
上記センサ部からの信号に基づいて上記像保持体の少なくとも表面を加熱する加熱部；
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る画像形成装置は、
上記加熱部は、上記センサ部からの信号が、上記付着部の除去に必要な歪みに対する実際の歪みの不足を表している場合に上記像保持体の表面を加熱するものであることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る画像形成装置は、
上記加熱部が、上記像保持体の内部に配備された発熱体又はこの像保持体に対向して配備された発熱体のうちの少なくともいずれか一方であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る画像形成装置は、
上記転写定着部が、熱によって上記像を記録媒体上に定着させるものであり、
上記加熱部が、上記転写定着部から排出される熱で熱せされた空気を上記像保持体に吹き付ける吹付装置であることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る画像形成装置は、
上記清掃部材が、上記部材本体と、この部材本体が上記像保持体に接触する箇所を避けた箇所に付けられた金属膜からなるセンサ部とを有するものであることを特徴とす。
【００１３】
請求項６に係る画像形成装置は、
上記清掃部材が、上記部材本体と、この部材本体が上記像保持体に接触する箇所を避けた箇所に蒸着された金属膜からなるセンサ部とを有するものであることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に係る画像形成装置は、
上記像保持体が、アモルファスシリコンおよびフェノール樹脂のうちの少なくともいずれか一方を含有するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る画像形成装置によれば、清掃部材がへたっても放電生成物による像流れが抑制される。
【００１６】
請求項２に係る画像形成装置によれば、単純な制御であっても放電生成物による像流れが抑制される。
【００１７】
請求項３および請求項４に係る画像形成装置によれば、単純な構成であっても放電生成物による像流れが抑制される。
【００１８】
請求項５に係る画像形成装置によれば、センサ部が部材本体に付いていても部材本体の変形を妨げない。
【００１９】
請求項６に係る画像形成装置によれば、蒸着された金属膜でないセンサ部を有する場合と比べて部材本体に対するセンサ部の追随性が高い。
【００２０】
請求項７に係る画像形成装置によれば、装置寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】プリンタの概略構成図である。
【図２】新品のクリーニングブレードの先端と感光体ロールとの接触部分の様子を示す図である。
【図３】長期間使用されたクリーニングブレードの先端と感光体ロールとの接触部分の様子を示す図である。
【図４】本実施形態におけるクリーニングブレードの外観斜視図である。
【図５】歪みゲージの詳細を示す図である。
【図６】歪みゲージの抵抗値の変化を示すグラフ図である。
【図７】図１にも示される加熱制御部の内部ブロック図である。
【図８】図７に示されるホイートストンブリッジ回路の詳細構成図である。
【図９】クリーニングブレードの表裏面に１つずつ配備された歪みゲージの抵抗値の変化を示すグラフ図である。
【図１０】第２実施形態のプリンタの概略構成図である。
【図１１】第２実施形態のプリンタの加熱装置を示す図である。
【図１２】第３実施形態のプリンタの概略構成図である。
【図１３】第３実施形態のプリンタのファンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の画像形成装置の実施形態について説明する。
【００２３】
図１は、プリンタの概略構成図である。
【００２４】
図１に示されるプリンタ１は、表面層にアモルファスシリコンを含有する高硬度の感光体ロール１０と、この感光体ロール１０の表面に電荷を付与する帯電ロール１１と、外部から送信されてきた画像信号に基づいたレーザ露光光を生成し感光体ロール１０に向けて照射するレーザ露光器１２と、トナーを含む現像剤を収容する現像器１３と、記録用紙を収容する用紙カセット１６と、用紙カセット１６から記録用紙を引き出して搬送する用紙搬送装置１７と、感光体ロール１０の表面に保持されたトナー像を、矢印Ｂ方向に搬送されてきた記録用紙上に転写する転写ロール１４と、記録用紙上のトナー像を加熱および加圧することで記録用紙上にトナー像を定着させる定着器１５と、感光体ロール１０の表面をクリーニングするクリーニング装置２０と、感光体ロール１０の表面を加熱する加熱装置３０と、この加熱装置３０の動作を制御する加熱制御部１００とを有している。現像器１３は、回転しながら現像剤を感光体ロール１０との間の領域に搬送する現像ロール１３１を有している。加熱装置３０は、感光体ロール１０の回転方向Ａにおける帯電ロール１４よりも下流側かつクリーニング装置２０よりも上流側に配備されている。プリンタ１が、本発明の画像形成装置の第１実施形態である。また、感光体ロール１０が、本発明にいう像保持体の一例に相当し、帯電ロール１１、レーザー露光器１２、および現像器１３を併せたものが、本発明にいう像形成部の一例に相当する。さらに、転写ロール１４および定着器１５を併せたものが、本発明にいう転写定着部の一例に相当する。また、加熱装置３０と加熱制御部１００とを併せたものが、本発明にいう加熱部の一例に相当する。尚、このプリンタ１は単色画像専用機であるが、本発明はカラー画像機に適用されてもよい。
【００２５】
このプリンタ１における画像形成動作の流れを簡単に説明する。
【００２６】
図１に示されるプリンタ１では、矢印Ａ方向に回転する感光体ロール１０の表面に帯電ロール１１により電荷が付与され、電荷が付与された感光体ロール１０の表面に、外部から送信されてきた画像信号に基づいたレーザー露光光がレーザー露光器１２から照射されることでこの表面には静電的な潜像が形成される。現像器１３に収容されている現像剤は現像ロール１３１の表面に供給され、現像ロール１３１と感光体ロール１０との間の領域に運ばれ、運ばれた現像剤中のトナーにより、感光体ロール１０の表面の静電的な潜像が現像される。この現像により得られたトナー像が、矢印Ｂ方向に搬送されてきた記録用紙上に転写ロール１４により転写される。その後、トナー像を加熱および加圧する定着器１５により記録用紙上のトナー像が溶融されて記録用紙上に定着される。感光体ロール１０の、トナー像の転写を終えた部分に付着した付着物は、矢印Ａの向きの回転おける転写ロール１４よりも下流側、かつ帯電ロール１１よりも上流側で感光体ロール１０の回転中心に沿った全幅にわたって先端が接触したクリーニングブレード２１により除去され、除去された付着物は付着物収容箱２３に収容される。詳しくは後述するが、このクリーニングブレード２１には、金属膜からなる歪みゲージ２２が蒸着されており、この歪みゲージ２２の抵抗値は、クリーニングブレード２１の歪みに応じて変化する。クリーニングブレード２１が本発明にいう部材本体の一例に相当し、歪みゲージ２２が本発明にいうセンサ部の一例に相当する。これらクリーニングブレード２１と歪みゲージ２２を併せたものが本発明にいう清掃部材の一例に相当する。
【００２７】
ところで、被クリーニング体である感光体ロール表面に対するクリーニングブレードによるクリーニングは、感光体ロール表面に接触したクリーニングブレードとこの感光体ロール表面との間で「スティックスリップ現象」と呼ばれる現象が引き起こされることでなされる。
【００２８】
このスティックスリップ現象は、「スティック状態」と「スリップ状態」とを繰り返す現象で、「スティック状態」とは、回転する感光体ロール表面に先端が接触したクリーニングブレードによって感光体ロール表面のトナーなどの付着物が除去され、これら除去された付着物が感光体ロール表面とクリーニングブレード先端との接触部分に堆積するにつれてクリーニングブレード先端を巻き込もうとする力が次第に強くなり、これに伴いクリーニングブレードに発生する応力も次第に大きくなっていく状態をいう。また、「スリップ状態」とは、感光体ロール表面とクリーニングブレード先端との接触部分に堆積した付着物がある程度以上の量になると、この堆積した付着物がクリーニングブレードによって崩され、クリーニングブレード先端を巻き込もうとする力が急減した状態をいう。感光体ロール表面とクリーニングブレード先端との接触部分では、クリーニングブレードが感光体ロール表面から除去した付着物の堆積（「スティック状態」）と崩壊（「スリップ状態」）が繰り返されることで発生するクリーニングブレード先端の挙動によってクリーニングが行われる。
【００２９】
ところが、この「スティック状態」における、クリーニングブレード先端を巻き込もうとする力が強くなるにつれて、クリーニングブレードに発生する応力も次第に大きくなって行くという相乗関係は、経時劣化等によるクリーニングブレードのへたりによって、弾性変形ではなく塑性変形を起こすようになる。このため、クリーニングブレードがへたるにつれてクリーニングブレードに発生する応力も抜けるために、クリーニングブレード先端を巻き込もうとする力も大きくならず、クリーニングに欠かせない「スティックスリップ現象」が機能しなくなる。その結果、クリーニングブレードによるクリーニング性能は低下する。
【００３０】
図２は、新品のクリーニングブレードの先端と感光体ロールとの接触部分の様子を示す図である。
【００３１】
図２には、へたりのないクリーニングブレードの先端が感光体ロールに接触し、適切な「スティック状態」が生じているため、クリーニングブレード先端と感光体ロールとの間の摩擦力が増大し、クリーニングブレードが充分に歪んでいる様子が示されている。
【００３２】
図３は、長期間使用されたクリーニングブレードの先端と感光体ロールとの接触部分の様子を示す図である。
【００３３】
図３には、クリーニングブレードがへたっていることで適切な「スティック状態」が生じないためにクリーニングブレード先端と感光体ロールとの間の摩擦力が増大せずクリーニングブレードの歪みが図２に比べて少なくなっている様子が示されている。
【００３４】
この様に、感光体ロールに対するクリーニング性能は、クリーニングブレードのへたり具合に依存したものであるため、クリーニングブレードがへたっていくにつれて、クリーニングブレード先端と感光体ロールとの間の摩擦力も小さくなる。その結果、スティックスリップ現象が生じにくくなり、感光体ロール表面に付着した付着物のクリーニングブレードによるクリーニング性能は低下して、感光体ロール表面に付着した付着物に起因する像流れ等の画質低下が引き起こされることとなる。
【００３５】
そこで、本実施形態のプリンタ１では、歪みに応じて抵抗値が変化する歪みゲージ２２をクリーニングブレード２１に付け、メカニズムについては後述するが、付けた歪みゲージ２２の抵抗値の大きさを表す信号をリアルタイムで検出し、ブレード先端の感光体ロール表面に対する摩擦力の大きさの推定を通じてクリーニングブレードのへたり具合を推定している。
【００３６】
図４は、本実施形態におけるクリーニングブレードの外観斜視図である。
【００３７】
図４には、図１にも示される歪みゲージ２２が、クリーニングブレード２１の表面２１１の中央部分に付されている様子が示されている。
【００３８】
ここで、クリーニングブレード２１に付けた歪みゲージ２２の詳細、および、クリーニングブレード２１の歪みと歪みゲージ２２の抵抗値との関係についてまず説明する。
【００３９】
図５は、歪みゲージの詳細を示す図である。
【００４０】
図５に示される歪みゲージ２２は、つづら折り状に繋がった幅の細いパターンからなるゲージパターン部２２１と、このゲージパターン部２２１の両端にそれぞれ接続されたゲージタブ部２２２とからなる金属膜であり、これらゲージパターン部２２１とゲージタブ部２２２は、クリーニングブレード２１に蒸着で付されている。このため、歪みゲージ２２は、クリーニングブレード２１の表面２１１から剥がれ難く、また、クリーニングブレード２１の表面２１１に対する追随性が高い。
【００４１】
クリーニングブレード２１は、図４に示される矢印Ａの向きに感光体ロール１０が回転すると、先端２１０側が図５における手前側に隆起するように湾曲するため（図２参照）、ゲージパターン部２２１はＬ方向に縮む。これにより、ゲージパターン部２２１の断面積は大きくなるとともに距離がわずかながら短縮されるため、歪みゲージ２２の抵抗値は小さくなる。
【００４２】
また、図５に示される歪みゲージ２２は、クリーニングブレード全体の歪みに大きな影響をあたえる先端２１０の歪みを妨げないように、クリーニングブレード２１の先端２１０から距離を空けて蒸着されている。
【００４３】
ゲージタブ部２２２は、ゲージリード２２３の接続でゲージパターン部２２１の伸び縮みに影響が生じないように、ゲージパターン部２２１よりも幅の広いパターンからなる。
【００４４】
ゲージパターン部２２１のゲージ長Ｌは、０．２ｍｍ〜５ｍｍの範囲内であることが好ましい。また、ゲージパターン部２２１のゲージ幅Ｗは、０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲内であることが好ましい。この範囲より小さいと、高い精度での加工が必要になり、また信号に対するノイズが多くなる。一方、この範囲よりも大きいと、クリーニングブレード２１の表面２１２に占める割合が大きくなるために、クリーニングブレード２１の歪みに対する抵抗値の追随性が低下する。尚、ゲージタブ部２２２は、ゲージリード２２３によって加熱制御部１００と繋がっている。また、金属膜の材料としては、アルミニウム、亜鉛、ニッケル、チタン、バナジウム、クロム、タンタル、鉄、マンガン、シリコン、およびそれらの合金、酸化物、窒化物、ケイ化物からなる群から選択された材料が挙げられる。
【００４５】
図６は、歪みゲージの抵抗値の変化を示すグラフ図である。
【００４６】
図６には、クリーニングブレード２１の表面２１１の蒸着された歪みゲージ２２の抵抗値の変化が示されている。
【００４７】
図６における実線は、クリーニングブレード２１が未だへたっていない適正状態にあることで、ブレード先端２１０と感光体ロール１０との間の強い摩擦力によりクリーニングベルト２１に強い応力が生じた場合の歪みゲージ２２の抵抗値の変化を示しており、図６における点線は、クリーニングブレード２１がへたった非適正状態にあることで、クリーニングブレード２１に強い応力が生じていない場合の歪みゲージ２２の抵抗値の変化を示している。
【００４８】
図６には、上述した適正状態にある場合、感光体ロール１０の停止中は歪みゲージ２２の抵抗値ＲｖはＲｖ０であったのが、感光体ロール１０の回転中はＲｖ１まで大幅に低下する様子が示されている。一方、上述した非適正状態にある場合、感光体ロール１０の停止中は歪みゲージ２２の抵抗値Ｒｖは適正状態と同様にＲｖ０であったのが、感光体ロール１０の回転中は、適正状態と比べてクリーニングブレード２１の先端２１０と感光体ロール１０との間の摩擦力が小さくクリーニングブレード２１の歪みも小さいために、適正状態にある場合のＲｖ１よりも大きいＲｖ２までしか低下しない。この様に、歪みゲージ２２の抵抗値は、クリーニングブレードのへたり具合いを反映したものとなる。
【００４９】
次に、歪みゲージ２２の抵抗値の大きさを表す信号の検出方法について説明する。
【００５０】
図７は、図１にも示される加熱制御部の内部ブロック図である。
【００５１】
図７に示される加熱制御部１００は、ホイートストンブリッジ回路１０１、検出部１０２、判定部１０３、および加熱指示部１０４を備えている。
【００５２】
図７には、加熱指示部１０４に接続され、この加熱指示濡１０４からのオン指示を受けて、感光体ロール１０の表面を加熱する、感光体ロール１０の近傍に配置された加熱装置３０も示されている。
【００５３】
図８は、図７に示されるホイートストンブリッジ回路の詳細構成図である。
【００５４】
図８に示されるホイートストンブリッジ回路１０１は、抵抗値Ｒ１の第１抵抗素子１０１１、抵抗値Ｒ２の第２抵抗素子１０１２、抵抗値Ｒ３の第３抵抗素子１０１３、および直流電源１０１０を備え、ホイートストンブリッジ回路１０１では、４つ目の抵抗素子として、抵抗値Ｒｖが変化する歪みゲージ２２が用いられている。
【００５５】
歪みゲージ２２と第３抵抗素子１０１３の間の第１接続点Ａと、第１抵抗素子１０１１と第２抵抗素子１０１２の間の第２接続点Ｂとには、直流電源１０１１が繋がれている。また、第１抵抗素子１０１１と歪みゲージ２２の間の第３接続点Ｃと、第２抵抗素子１０１２と第３抵抗素子１０１３の間の第４接続点Ｄとには、図７にも示される検出部１０２が接続されている。尚、検出部１０２は内部に抵抗を備えている。
【００５６】
ここで、以下の式（１）が成立するときには、第３接続点Ｃと第４接続点Ｄとの間の電位差は零となり、検出部１０２で検出される電流はゼロとなる。
【００５７】
Ｒｖ／Ｒ１＝Ｒ３／Ｒ２…（１）
このホイートストンブリッジ回路１０１では、クリーニングブレード２１が図３に示される様に歪みが殆ど無い状態にある場合の歪みゲージ２２の抵抗値Ｒｖ０にあわせて上記の式（１）が成立するように、すなわちＲｖ０／Ｒ１＝Ｒ３／Ｒ２が成立するようにその他の抵抗値Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が設定されている。したがって、クリーニングブレード２１が図３に示されるような歪みが殆ど無い状態から図２に示される様な歪んだ状態に変化すると、歪みゲージ２２の抵抗値Ｒｖは、前述したＲｖ０よりも小さいＲｖ１となる。そうなると、第４接続点Ｄの電位は第３接続点Ｃの電位よりも高くなるために、これら第４接続点Ｄと第３接続点Ｃとの間の検出部１０２には、第４接続点Ｄから第３接続点Ｃへ向かう向きの電流が流れる。したがって、歪みゲージ２２の抵抗値Ｒｖが低下するほど、すなわちクリーニングブレード２１の歪みが大きくなるほど検出部１０２を流れる電流は大きくなる。したがって、上述の適正状態から非適正状態に変化するに従い、検出部１０２で検出される電流値は減少していくこととなる。
【００５８】
検出部１０２では、検出した電流値の大きさに応じた信号、すなわち検出した電流値が大きいほど高レベルの信号を、図７に示される判定部１０３にリアルタイムで送信する。
【００５９】
判定部１０３では、検出部１０２から送信されてくる信号のレベルが、予め設定されている基準レベルを下回るか否かを監視し、基準レベルを下回るレベルの信号が送信されてきた場合には、クリーニングブレード２１が予め設定した基準よりもへたったとして加熱指示部１０４に加熱開始を指示する信号を送信する。次に、クリーニングブレードのへたりと感光体ロール表面の加熱との関係について説明する。
【００６０】
帯電ロールの放電作用によって電荷が付与される感光体ロールの場合、その放電に伴って感光体ロールの表面付近には窒素酸化物が発生する。この窒素酸化物は、空気中の物質と結合して硝酸化合物などのいわゆる放電生成物となって感光体ロールの表面に付着する。このとき、感光体ロールの表面付近に水分が存在すると、感光体ロールの表面に付着している放電生成物は水分と結びついて自身が付着している感光体ロール１０の表面部分の抵抗を低下させる。これにより、抵抗が低下した部分に形成された像に、像ボケなどの画像欠陥が発生するおそれがある。このため、感光体ロールの表面に付着したトナー等と共に、表面に付着した放電生成物をも除去する目的でブレードタイプのクリーニング装置が採用されている。しかしながら、クリーニングブレードを使用していても、上述したように、クリーニングブレードがへたってくると狙い通りのクリーニング性が得られなくなってくる。そこで、このプリンタ１では、判定部１０３において、クリーニングブレード２１が基準よりもへたったと判定すると、感光体ロール１０の表面に付着した放電生成物と水分との結合の阻止、すなわち感光体ロール１０の表面を加熱し、感光体ロール１０の表面付近の水分を除去することで画質の低下を抑制する。予め設定した基準よりもクリーニングブレード２１がへたったと判定部１０３において判定され、加熱開始を指示する信号が判定部１０３から加熱指示部１０４に送信されると、加熱指示部１０４は加熱装置３０をオンにする。これにより、感光体ロール１０の表面が加熱装置３０によって暖められ、感光体ロール１０の表面の水分は除去され、感光体ロール１０の表面に付着した放電生成物と水分との結合は阻止される。
【００６１】
また、この感光体ロール１０が表面層にアモルファスシリコンを含有した高硬度の感光体であると、この様な感光体ロール１０に接触し、スティックスリップ現象を繰り返しながらこの感光体ロール１０の表面をクリーニングするクリーニングブレード２１のへたりは、表面層の硬度がそれほど高くない感光体に比べて早くなる。このため、クリーニングブレード２１が基準よりもへたったと判定した場合に、感光体ロール１０の表面の加熱が行われるこのプリンタ１では、画質の低下がいち早く抑制される。尚、クリーニングブレード２１のへたりは回復する見込みはないため、判定部１０３から加熱指示部１０４に対する加熱指示が一旦出されると、それ以降、感光体ロール１０の回転時には常に加熱装置３０はオンされる。
【００６２】
また、このプリンタ１では、クリーニングブレード２１の表面２１１と裏面のうちの表面２１１にのみ歪みゲージ２２を蒸着しているが、以下に説明するように、クリーニングブレード２１の表面２１１と裏面との双方にセンサを蒸着してもよい。
【００６３】
図９は、クリーニングブレードの表裏面に１つずつ配備された歪みゲージの抵抗値の変化を示すグラフ図である。
【００６４】
図９に示されるグラフのうち、上段に示される方は、図６に示されるグラフと同じグラフ、すなわちクリーニングブレード２１の表面２１１に配置された歪みゲージ２２の抵抗値の変化を表している。一方、下段に示されている方は、同じクリーニングブレード２１の裏面に配置された歪みゲージ２２の抵抗値の変化を表している。
【００６５】
図９には、クリーニングブレード２１の表面２１１に配置されている歪みゲージ２２の抵抗値は、クリーニングブレード２１の先端２１０が歪んでいる場合の方が歪んでいない場合よりも低下するのに対し、クリーニングブレード２１の裏面に配置されている歪みゲージ２２の抵抗値は、クリーニングブレードの表面と裏面では湾曲の向きが逆向きとなるため、クリーニングブレード２１の先端２１０が歪んでいる場合の方が歪んでいない場合よりも上昇する様子が示されている。
【００６６】
この様に、歪みゲージ２２の抵抗値は、クリーニングブレード２１の表面２１１であれ裏面であれ、クリーニングブレード２１のへたり具合を反映したものとなることから、歪みゲージ２２の配置位置は、クリーニングブレード２１の裏面のみであってもよく、さらには、表裏面の双方に配置されてもよい。
【００６７】
また、以上では、歪みゲージとしての金属膜をクリーニングブレードに蒸着した例を挙げたが、本発明では、歪みゲージとしての金属膜をクリーニングブレードに接着剤で貼り付けてもよい。以下、金属膜を接着剤で貼りつけた場合について説明する。
【００６８】
この場合、金属薄膜の長さ（ゲージ長）Ｌと幅（ゲージ幅）Ｗ、および材料は、図２に示す歪みゲージ２２のものと同じである。また、膜厚は、特に限定されるものではないが、生産性を高めるためには数μｍの厚さのものを用いるのがよい。また、クリーニングブレードの歪みを高精度に検出するためには、０．１μｍ〜２．０μｍの厚さのものを用いるのがよい。さらに、接着剤としては、熱硬化性のものと液型のものとがある。熱硬化性の接着剤としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂などが用いられる。また、液型の接着剤としては、シアノアクリレート系の接着剤、エポキシ系、フェノールエポキシなどが用いられる。
【００６９】
この様に金属膜を接着剤で接着した場合、金属膜を蒸着した場合と較べて、接着剤の分だけ応答性が劣るため、接着剤は可能な限り薄く用いる必要がある。
【００７０】
次に、本発明の画像形成装置の第２実施形態について説明する。
【００７１】
図１０は、第２実施形態のプリンタの概略構成図である。尚、図１０に示されている部材で図１に示されている部材と同じ部材には、図１に付されている符号と同じ符号が付されている。
【００７２】
図１０に示される第２実施形態のプリンタ２と図１に示される第１実施形態のプリンタ１の相違点は、感光体ロール１０を加熱する加熱装置だけであるので、以下ではこの相違点についてのみ説明する。
【００７３】
第１実施形態のプリンタ１では、感光体ロール１０の表面を加熱するのに、感光体ロール１０の回転方向Ａにおける帯電ロール１４よりも下流側かつクリーニング装置２０よりも上流側に配備された加熱装置３０をオンしているのに対し、第２実施形態のプリンタ２では、感光体ロール１０の内部に配備された加熱装置３１をオンすることによって感光体ロール１０の表面を加熱している。
【００７４】
図１１は、第２実施形態のプリンタの加熱装置を示す図である。
【００７５】
図１１には、感光体ロール１０の内部に加熱装置３１が配備されている様子が示されている。
【００７６】
この加熱装置３１は、加熱指示部１０４からのオン指示を受けて、感光体ロール１０の内部で発熱することで感光体ロール１０の表面を加熱する。
【００７７】
最後に、本発明の画像形成装置の第３実施形態について説明する。
【００７８】
図１２は、第３実施形態のプリンタの概略構成図である。尚、図１２に示されている部材で図１に示されている部材と同じ部材には、図１に付されている符号と同じ符号が付されている。
【００７９】
図１２に示される第３実施形態のプリンタ３と図１に示される第１実施形態のプリンタ１の相違点は、感光体ロール１０の表面を加熱する加熱装置だけであるので、以下ではこの相違点についてのみ説明する。
【００８０】
第１実施形態のプリンタ１では、感光体ロール１０の表面を加熱するのに、感光体ロール１０の回転方向Ａにおける帯電ロール１４よりも下流側かつクリーニング装置２０よりも上流側に配備された加熱装置３０をオンしているのに対し、第３実施形態のプリンタ３では、定着装置１５から放出された熱により暖められた空気を、定着装置１５の上方に配備されたファン４０によって感光体ロール１０に向けて送ることで感光体ロール１０の表面を加熱している。
【００８１】
図１３は、第３実施形態のプリンタのファンを示す図である。
【００８２】
図１３には、定着装置１５の上方にファン４０が配備されている様子が示されている。
【００８３】
このファン４０は、加熱指示部１０４からのオン指示を受けて、定着装置１５の上方の暖められた空気を感光体ロール１０に向けて送る。これにより、感光体ロール１０が加熱される。
【００８４】
尚、以上では、本発明にいう画像形成装置としてプリンタを例に挙げて説明したが、本発明にいう画像形成装置は、複写機はもとよりファクシミリ等でもよい。
【００８５】
さらに、本発明にいう画像形成装置として、搬送されてきた記録用紙に、転写ロールを用いて感光体ロール上の現像像を直接転写する直接転写方式プリンタを例に挙げて説明したが、本発明にいう画像形成装置は、転写ベルトを介して現像像を記録用紙に転写する間接転写方式の画像形成装置であってもよい。
【００８６】
また、本発明にいう像保持体として、表面層にアモルファスシリコンを含有した感光体を例に挙げて説明したが、本発明にいう像保持体が、表面層にフェノール樹脂を含有するものであってもよく、さらには、表面層にアモルファスシリコンやフェノール樹脂を含有する高硬度タイプの感光体でなくてもよい。
【００８７】
さらに、本発明にいう像保持体として、ロール方式を採用した感光体ロールを例に挙げて説明したが、本発明にいう像保持体は、循環ベルト方式を採用した感光体ベルトであってもよい。
【００８８】
また、本発明にいう転写定着部として、転写ロールで転写した後定着器で定着する例で説明したが、本発明にいう転写定着部は、転写と定着とを同時に行うものであってもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１ プリンタ
１０ 感光体ロール
１００ 加熱制御部
１０１ ホイートストンブリッジ回路
１０２ 検出部
１０３ 判定部
１０４ 加熱指示部
１１ 帯電ロール
１２ レーザー露光器
１３ 現像器
１４ 転写ロール
１５ 定着器
１６ 用紙カセット
１７ 用紙搬送装置
２０ クリーニング装置
２１ クリーニングブレード
２１０ 先端
２１１ 表面
２２ 歪みゲージ
２２１ ゲージパターン部
２２２ ゲージタブ部
２２３ ゲージリード
３０、３１ 加熱装置
４０ ファン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に像が形成され、該像を該表面に保持する像保持体；
前記像保持体表面に像を形成する像形成部；
前記像保持体表面に形成された像を記録媒体上に転写し定着させる転写定着部；
前記像保持体表面に接触して該表面から付着物を除去する部材本体と、前記部材本体に接触して該部材本体の歪みに応じた信号を出力するセンサ部とを有する清掃部材；および
前記センサ部からの信号に基づいて前記像保持体の少なくとも表面を加熱する加熱部；
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記加熱部は、前記センサ部からの信号が、前記付着部の除去に必要な歪みに対する実際の歪みの不足を表している場合に前記像保持体の表面を加熱するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記加熱部が、前記像保持体の内部に配備された発熱体又は該像保持体に対向して配備された発熱体のうちの少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記転写定着部が、熱によって前記像を記録媒体上に定着させるものであり、
前記加熱部が、前記転写定着部から排出される熱で熱せされた空気を前記像保持体に吹き付ける吹付装置であることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記清掃部材が、前記部材本体と、該部材本体が前記像保持体に接触する箇所を避けた箇所に付けられた金属膜からなるセンサ部とを有するものであることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記清掃部材が、前記部材本体と、該部材本体が前記像保持体に接触する箇所を避けた箇所に蒸着された金属膜からなるセンサ部とを有するものであることを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像保持体が、アモルファスシリコンおよびフェノール樹脂のうちの少なくともいずれか一方を含有するものであることを特徴とする請求項１から６のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項１】
表面に像が形成され、該像を該表面に保持する像保持体；
前記像保持体表面に像を形成する像形成部；
前記像保持体表面に形成された像を記録媒体上に転写し定着させる転写定着部；
前記像保持体表面に接触して該表面から付着物を除去する部材本体と、前記部材本体に接触して該部材本体の歪みに応じた信号を出力するセンサ部とを有する清掃部材；および
前記センサ部からの信号に基づいて前記像保持体の少なくとも表面を加熱する加熱部；
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記加熱部は、前記センサ部からの信号が、前記付着部の除去に必要な歪みに対する実際の歪みの不足を表している場合に前記像保持体の表面を加熱するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記加熱部が、前記像保持体の内部に配備された発熱体又は該像保持体に対向して配備された発熱体のうちの少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記転写定着部が、熱によって前記像を記録媒体上に定着させるものであり、
前記加熱部が、前記転写定着部から排出される熱で熱せされた空気を前記像保持体に吹き付ける吹付装置であることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記清掃部材が、前記部材本体と、該部材本体が前記像保持体に接触する箇所を避けた箇所に付けられた金属膜からなるセンサ部とを有するものであることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記清掃部材が、前記部材本体と、該部材本体が前記像保持体に接触する箇所を避けた箇所に蒸着された金属膜からなるセンサ部とを有するものであることを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像保持体が、アモルファスシリコンおよびフェノール樹脂のうちの少なくともいずれか一方を含有するものであることを特徴とする請求項１から６のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−２２４２７４（Ｐ２０１０−２２４２７４Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７２０８６（Ｐ２００９−７２０８６）
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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