特許 6406295 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6406295

(24)【登録日】2018年9月28日

(45)【発行日】2018年10月17日

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/00 20060101AFI20181004BHJP

   G03G 15/02 20060101ALI20181004BHJP

   G03G 9/097 20060101ALI20181004BHJP

   G03G 5/147 20060101ALI20181004BHJP

   G03G 5/08 20060101ALI20181004BHJP

【ＦＩ】

   G03G21/00 370

   G03G21/00 312

   G03G15/02

   G03G9/097 374

   G03G5/147 501

   G03G5/08 301

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-56418(P2016-56418)

(22)【出願日】2016年3月22日

(65)【公開番号】特開2016-212386(P2016-212386A)

(43)【公開日】2016年12月15日

【審査請求日】2017年12月27日

(31)【優先権主張番号】特願2015-91484(P2015-91484)

(32)【優先日】2015年4月28日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】特許業務法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】村田 貴彦

(72)【発明者】

【氏名】向▲高▼ 寿

(72)【発明者】

【氏名】門田 雅樹

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼上 愛

(72)【発明者】

【氏名】池 麻希

【審査官】 田代 憲司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２０８２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２０８８８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１８５９１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−２１２３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０３０４４０６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｇ０３Ｇ ５／０８

Ｇ０３Ｇ ５／１４７

Ｇ０３Ｇ ９／０９７

Ｇ０３Ｇ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面にトナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体を回転駆動する駆動装置と、
前記像担持体を帯電させる帯電部材と、
前記像担持体の表面に接触するように配置され、前記像担持体の表面をクリーニングするクリーニング部材と、
前記帯電部材に帯電電圧を印加する電圧印加装置と、
前記像担持体を回転駆動する際の前記駆動装置のトルクを検出するトルク検出部と、
前記駆動装置のトルクに係る１より大きな定数であるトルク規定値Ｔｃが記憶された記憶部と、
前記トルク検出部により検出された前記駆動装置のトルクに基づいて前記像担持体の表面状態を判定する制御部と、
を有する画像形成装置であって、
前記制御部は、前記トルク検出部により検出された前記帯電電圧が印加されているときの前記トルクＴｏｎ、及び、前記帯電電圧が印加されていないときの前記トルクＴｏｆｆを取得し、前記像担持体の使用開始時において前記帯電電圧が印加されていない時の前記トルクをＴｏｆｆ（０）とするとき、
Ｔｏｆｆ（０）＜Ｔｏｆｆ、且つＴｃ＜Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆ
の関係を満たす場合に前記像担持体表面の平滑化度合いが所定以上であると判定することを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記像担持体表面の平滑化度合いが所定以上であると判定したとき、前記像担持体の表面と前記クリーニング部材との間の摩擦抵抗を低下させる摩擦抵抗抑制処理を行う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】

研磨粒子を含むトナーを付着させて前記像担持体の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置を備え、
前記制御部は、非画像形成時に前記現像装置から前記像担持体にトナーを供給することにより前記摩擦抵抗抑制処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記像担持体の表面の平滑化度合いが大きくなるにつれて前記現像装置から前記像担持体に供給するトナー量を増加させ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】

前記電圧印加装置は、直流電圧と交流電圧とを重畳した前記帯電電圧を前記帯電部材に印加し、
前記制御部は、画像形成時に前記電圧印加装置から前記帯電部材に印加する前記交流電圧を低下させることにより前記摩擦抵抗抑制処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記帯電部材は、前記像担持体の表面に接触又は近接して配置されていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記トルク検出部は、前記像担持体の回転駆動に要する前記駆動装置の出力電流値を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記像担持体の表面にはアモルファスシリコン感光層が形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか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、記録紙上に画像を形成する画像形成装置に関し、特に、表面にトナー像が形成される像担持体の表面状態を判断する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

プリンター、複写機、ファクシミリ或いはこれらの機能を備えた複合機等の画像形成装置においては、電子写真感光体の一例である感光体ドラムと、感光体ドラムの表面を帯電させる帯電ローラー等の帯電部材と、感光体ドラム表面に接触して配置され且つ感光体ドラム表面に残留するトナーや外添剤を除去するクリーニングブレードとを備えたものが知られている。

【0003】

このような帯電部材は、像担持体に接触又は近接して配置されており、帯電部材からの放電により生成した放電生成物が像担持体表面に付着する。すると、像担持体表面とクリーニングブレードとの間の摩擦抵抗が上昇し、クリーニングブレードのビビリや欠損、スティックスリップが引き起こされやすくなり、クリーニングブレードのクリーニング能力が低下する。その結果、トナーや外添剤のすり抜け量が増加し、帯電部材が汚染されたり、クリーニングされずに残されたトナーや外添剤が像担持体表面に固着して、画質低下や画像形成不良が発生したりする原因となる。

【0004】

特に感光層として表面にアモルファスシリコン層が形成された像担持体を用いた場合、使用開始初期は、アモルファスシリコン層の形成時に生じる結晶粒の凹凸により像担持体表面とクリーニングブレードとの接触面積が小さいため摩擦抵抗も小さいが、使用されているうちに像担持体表面の凹凸が摩耗して平滑化され、像担持体表面とクリーニングブレードとの間の摩擦抵抗が上昇し、上記の問題が生じやすくなる。

【0005】

そのため、クリーニングブレードの負荷を軽減するために、特許文献１のように潤滑剤としてトナーを供給したり、特許文献２のように帯電バイアスを低下させたりといった方法により放電生成物の発生を抑制する等の対策が講じられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００７−２５２７０号公報

【特許文献2】特開２００７−１０８４２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、摩擦抵抗増加の抑制は像担持体の表面粗さの影響が大きいので、それに応じて制御する必要があるが、像担持体の表面粗さを検知する手段を有していないと、予測により制御を行わなくてはならない。像担持体の表面粗さを検知する手段を新たに設けると、コスト上昇を引き起こすこととなる。

【0008】

本発明は、上記問題点に鑑み、新たな検知手段を設けることなく像担持体の表面の平滑化度合いを判定す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】

【0009】

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、像担持体と、駆動装置と、帯電部材と、クリーニング部材と、電圧印加装置と、トルク検出部と、記憶部と、制御部と、を有する画像形成装置である。像担持体は、表面にトナー像が形成される。駆動装置は、像担持体を回転駆動する。帯電部材は、像担持体を帯電させる。クリーニング部材は、像担持体の表面に接触するように配置され、像担持体の表面をクリーニングする。電圧印加装置は、帯電部材に帯電電圧を印加する。トルク検出部は、像担持体を回転駆動する際の駆動装置のトルクを検出する。記憶部は、駆動装置のトルクに係る１より大きな定数であるトルク規定値Ｔｃが記憶される。制御部は、トルク検出部により検出された駆動装置のトルクに基づいて像担持体の表面状態を判定する。制御部は、トルク検出部により検出された帯電電圧が印加されているときのトルクＴｏｎ、及び、帯電電圧が印加されていないときのトルクＴｏｆｆを取得し、像担持体の使用開始時において帯電電圧が印加されていない時のトルクをＴｏｆｆ（０）とするとき、Ｔｏｆｆ（０）＜Ｔｏｆｆ、且つＴｃ＜Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆの関係を満たす場合に像担持体表面の平滑化度合いが所定以上であると判定する。

【発明の効果】

【0010】

像担持体の表面が摩耗して平滑化されると像担持体とクリーニング部材との接触面積が増大するため、像担持体とクリーニング部材との間の摩擦抵抗が増大し、像担持体を回転駆動する駆動装置のトルクが増大する。帯電部材に電圧が印加されていない時のトルクＴｏｆｆとバイアス電圧が印加されているときのトルクＴｏｎとは、像坦持体の使用開始からしばらくの間は略等しいが、累積画像形成処理が多くなると、ＴｏｆｆよりＴｏｎの方が大きくなっていく。本発明の第１の構成によれば、Ｔｏｆｆ（０）＜Ｔｏｆｆであって且つＴｃ＜Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆである場合、即ちＴｏｎとＴｏｆｆとの乖離の幅が所定の大きさを超えた場合に、像坦持体表面の平滑化度合いが所定以上であると判断する。これにより、像担持体の表面状態を検出するセンサー等を新たに設けることなく像担持体表面が平滑化されたかどうかを簡単に、且つ精度良く判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置１１としてのタンデム方式のカラープリンターの概略構成を示す摸式断面図

【図2】本実施形態の画像形成装置１１の画像形成処理部１５を含む要部の概略構成を示す図

【図3】累積画像形成処理枚数と駆動モーター３６のトルクおよび感光体ドラム２０の表面粗さとの関係を示すグラフ

【図4】本実施形態の画像形成装置１１における画質低下抑制制御の処理内容を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１１の概略構成を示す摸式断面図である。図２は、図１に示す画像形成装置１１の画像形成処理部１５を含む要部の概略構成を示す図である。

【0013】

１．画像形成装置１１の構成
（全体構成）
図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１１は、タンデム方式のカラープリンターである。画像形成装置１１は、プリンター本体１２の内部に、記録紙（不図示）を収納する給紙カセット１３と、給紙カセット１３から記録紙を一枚ずつ給送する給紙部１４と、給紙カセット１３又は手差しトレイ（不図示）から供給された記録紙に画像形成処理を行う画像形成処理部１５と、給紙カセット１３又は手差しトレイから供給された記録紙を搬送する記録紙搬送経路１６と、画像形成処理部１５において形成されたトナー像を記録紙搬送経路１６に沿って搬送される記録紙に転写する二次転写部１７と、二次転写部１７において転写されたトナー像を記録紙に定着する定着部１８と、を備える。

【0014】

（画像形成処理部１５の構成）
画像形成処理部１５は、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー（現像剤）を用いて画像形成処理を行うタンデム方式が採用されている。なお、以下の説明では、特に色指定に関する場合にのみ、各算用数字の符号に括弧書きで（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の色を付し、共通の場合には算用数字のみの符号を付して説明する。

【0015】

画像形成処理部１５は、各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対応して、補給用トナーを収納した複数のトナーコンテナ１９と、パーソナルコンピューター等の外部接続機器から送信された印字データ（画像データ）に基づいて各色のトナー像を形成する、像担持体としての複数の感光体ドラム２０と、各感光体ドラム２０にトナーを供給する複数の現像装置２１と、各感光体ドラム２０に形成されたトナー像が一次転写される無端状の中間転写ベルト２２と、中間転写ベルト２２の回動移動方向最上流側の感光体ドラム２０の上流側に配置されて中間転写ベルト２２の表面に付着した残トナー等を除去するベルトクリーニング装置２４と、各感光体ドラム２０にビーム光を出射する露光ユニット２５と、を備えている。

【0016】

（感光体ドラム２０の構成）
感光体ドラム２０は、支持体（基体）の表面に感光層が形成されてなる。ここでは、感光体ドラム２０は、金属製の円筒状の素管と、素管表面に形成された感光層とからなる。素管を形成する金属としては、アルミニウム、鉄、チタン、マグネシウム等が挙げられる。感光層としては、有機光伝導体を利用した有機感光層や無機光電体を利用した無機感光層等を利用できるが、耐久性の高さからシランガス等の蒸着等により製膜されたアモルファスシリコン感光層が好ましい。各感光体ドラム２０は、その表面に露光ユニット２５から出射されたビーム光に基づいて各色のトナー像を担持して中間転写ベルト２２にトナー像を転写するためのものであり、図１に示すように、現像装置２１と共に中間転写ベルト２２の下方に配置されている。

【0017】

また、図１及び図２に示すように、感光体ドラム２０の周囲には帯電ローラー（帯電部材）２６、露光ユニット２５、現像装置２１、クリーニング装置２８、除電装置２９が配置されており、中間転写ベルト２２を挟んで一次転写ローラー２７が感光体ドラム２０に対向配置されている。

【0018】

感光体ドラム２０と一次転写ローラー２７との協働によって構成された各一次転写部で中間転写ベルト２２上に転写されたトナー像は、給紙カセット１３又は手差しトレイから記録紙搬送経路１６を通って搬送されてきた記録紙に対し二次転写部１７で転写される。

【0019】

（現像装置２１の構成）
各現像装置２１は、基本的に同一構成のものが中間転写ベルト２２の下方に回動移動方向に沿って列設されている。現像装置２１は、酸化チタン等の金属粒子からなるトナー外添剤（研磨粒子）を含むトナーを付着させて感光体ドラム２０の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する。なお、現像装置２１は従来公知のものを使用することができる。

【0020】

（中間転写ベルト２２の構成）
中間転写ベルト２２は、プリンター本体１２内で駆動ローラーと従動ローラーとに水平方向に張架された無端ベルトであり、ベルト駆動モーター（図示せず）による駆動ローラーの回転に伴い画像形成動作に伴って循環駆動される。

【0021】

（帯電ローラー２６の構成）
帯電ローラー２６は、例えば導電性ゴムで形成されており、感光体ドラム２０に当接するように配置されている。そして、図２に示すように、感光体ドラム２０が時計回り方向に回転すると、感光体ドラム２０の表面に接触する帯電ローラー２６が反時計回り方向に従動回転する。このとき、帯電ローラー２６に所定の電圧を印加することにより、感光体ドラム２０の表面が一様に帯電されることとなる。また、帯電ローラー２６の回転に伴い、帯電ローラー２６に接触する帯電クリーニングローラー（図示せず）が時計回り方向に従動回転して帯電ローラー２６の表面に付着した異物を除去する。なお、帯電ローラー２６は感光体ドラム２０に近接するように配置してもよい。

【0022】

（クリーニング装置２８の構成）
クリーニング装置２８は、記録紙幅方向（記録紙搬送方向に直交する方向）に奥行きのあるクリーニングハウジング４０と、クリーニングハウジング４０の内部下方寄りに配置されて図２において時計回り方向に回転することで記録紙幅方向の一方に回収トナーを搬送して廃トナー容器（図示せず）へと送り出す回収スパイラル４１と、クリーニングハウジング４０の外部下方寄りに取り付けられたクリーニングブレード４２と、クリーニングハウジング４０の内部上方寄りに配置されて感光体ドラム２０の表面と接触する摺擦ローラー（クリーニングローラー）４３と、摺擦ローラー４３の上方に配置されて摺擦ローラー４３の表面と接触するスクレーパー４４とを備えている。

【0023】

クリーニングブレード４２は、ウレタンゴム等から構成されている。クリーニングブレード４２は、感光体ドラム２０の回転軸よりも下方から感光体ドラム２０の表面に先端が当接するように配置されている。この際、クリーニングブレード４２の先端は、感光体ドラム２０の回転方向（図２の矢印参照）に対してカウンター方向に当接している。

【0024】

摺擦ローラー４３は、感光体ドラム２０の表面から廃トナーを回収すると共に、摺擦ローラー４３の表面に付着した廃トナーによって感光体ドラム２０の表面を研磨する。このため、摺擦ローラー４３は、廃トナーの保持性を高く維持するために発泡ゴム（例えば、カーボン含有導電性発泡ＥＰＤＭ）を用いて記録紙幅方向に延びる円筒形状に構成され、クリーニングブレード４２の先端よりも感光体ドラム２０の回転方向上流側に配置される。また、摺擦ローラー４３の回転方向は感光体ドラム２０の回転方向とは逆方向である。スクレーパー４４は、耐久性を確保した薄肉板金製のものが用いられており、摺擦ローラー４３の表面付着トナーの付着量を均一にするために、摺擦ローラー４３の回転方向下流側にカウンター方向で先端が当接している。

【0025】

（除電装置２９の構成）
除電装置２９は、感光体ドラム２０の回転方向に沿って、クリーニング装置２８の下流側に配置されている。除電装置２９にはＬＥＤ（発光ダイオード）が用いられ、必要に応じて反射板が設けられる。除電装置２９は、除電光（イレース光）を感光体ドラム２０に照射することにより、その表面の帯電電荷を除去し、次回の画像形成動作時における帯電工程のための準備を整える。

【0026】

（制御回路３０の構成）
制御回路３０は、ＲＯＭ３１に格納した画像形成処理全般に係わる各種制御プログラムに基づいて、各感光体ドラム２０を制御する他、各現像装置２１へのトナー補給や現像装置２１に印加する電圧等の現像条件、帯電ローラー２６に直流電圧と交流電圧との重畳電圧を印加するバイアス回路３４の印加電圧、露光ユニット２５から出射されるレーザー光Ｐ（図１参照）のレーザーパワー等の露光条件、除電装置２９のイレース光量等のキャリブレーションを実行する。

【0027】

また、制御回路３０は、モーター駆動ドライバー３５を介して感光体ドラム２０を回転させる駆動モーター（駆動装置）３６を制御すると共に、駆動モーター３６のトルクを検出するトルク検出部３７からの検出値に基づいて画質低下抑制制御を行う。さらに、制御回路３０には、累積の画像形成処理枚数をカウントするカウンター３９からのカウント値が入力される。

【0028】

本実施形態においては、トルク検出部３７は、駆動モーター３６の出力電流を検出する。即ち、本実施形態においては、トルクを表す指標として駆動モーター３６の出力電流を用いる。なお、駆動モーター３６のトルクを検出する手段は、駆動モーター３６に過剰な負荷がかかって駆動モーター３６が破損するのを防ぐために、画像形成装置には通常備えられている。

【0029】

ＲＯＭ３１には、本発明の画像形成処理補正に係わる制御プログラムも格納されており、この画像形成処理制御プログラムを実行する制御回路３０とでマイクロコンピューターを構成している。尚、画像形成処理を実行する際の画像データ等は、ＲＡＭ３２又はＨＤＤ３３に一時的に記憶される。

【0030】

２．画像形成手順
次に、画像形成装置１１の画像形成手順について説明する。パーソナルコンピューター等の外部接続機器から画像データが入力されると、先ず、帯電ローラー２６によって感光体ドラム２０の表面を一様に帯電させ、次いで露光ユニット２５によって感光体ドラム２０の表面にレーザー光Ｐを照射し、各感光体ドラム２０上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置２１には、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤（以下、単に現像剤ともいう）が所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置２１内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ１９から各現像装置２１にトナーが補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置２１により感光体ドラム２０上に供給され、静電的に付着することにより、露光ユニット２５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

【0031】

一方、画像形成処理部１５でのトナー像の形成タイミングに合わせて給紙カセット１３（又は手差しトレイ）から記録紙が給送され、記録紙搬送経路１６を通ってレジストローラー対３０ａに搬送される。

【0032】

そして、一次転写ローラー２７により一次転写ローラー２７と感光体ドラム２０との間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム２０上のイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像が中間転写ベルト２２上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、一次転写後に感光体ドラム２０の表面に残留したトナー等がクリーニング装置２８により除去される。また、感光体ドラム２０表面の残留電荷が除電装置２９により除去される。

【0033】

中間転写ベルト２２が図１の反時計回り方向に回転を開始すると、記録紙がレジストローラー対３０ａから中間転写ベルト２２に隣接して設けられた二次転写部１７へ所定のタイミングで搬送され、中間転写ベルト２２上のフルカラー画像が記録紙上に二次転写される。トナー像が二次転写された記録紙は定着部１８へと搬送される。なお、中間転写ベルト２２の表面に付着した残トナー等はベルトクリーニング装置２４により除去される。

【0034】

定着部１８に搬送された記録紙は、加熱及び加圧されてトナー像が記録紙の表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された記録紙は記録紙搬送経路１６の終端部へと案内され、排出ローラー対によってプリンター本体１２の上面を兼ねる排出トレイ１２ａ上に排出される。

【0035】

３．トルク変動を用いた感光体ドラム２０の表面状態の判定
以下、本発明の画像形成装置１１の特徴部分について説明する。上記の構成において、制御回路３０は、ＲＯＭ３１に格納した画像形成処理全般に係わる各種制御プログラムに基づいて画像形成処理（プリントジョブ）を実行すると共に、その画像形成処理の際に、帯電ローラー２６に直流電圧と交流電圧との重畳電圧を印加するバイアス回路３４の印加電圧を制御する。なお、重畳電圧の直流成分の電圧は、一定である。

【0036】

図３は、感光体ドラム２０の使用開始からの累積画像形成処理枚数と駆動モーター３６のトルクとの関係および、累積画像形成処理枚数と感光体ドラム２０の表面粗さＲａとの関係を示すグラフである。なお、「Ｒａ」は、１９９４年版のＪＩＳＢ０６０１で規定されている「算術平均粗さ」を指す。

【0037】

図３において、Ｔｏｆｆは帯電ローラー２６に電圧が印加されていない時のトルクであり、Ｔｏｎは帯電ローラー２６に電圧が印加されている時のトルクである。また、Ｔｏｆｆ（０）は、感光体ドラム２０の使用初期（使用開始時の状態であり、換言すると、工場出荷後の状態である。）におけるＴｏｆｆの値である。

【0038】

図３に示すように、感光体ドラム２０の使用開始からの累積画像形成処理枚数の増加につれて、Ｔｏｆｆ及びＴｏｎは共に増加する。また、累積画像形成処理枚数の増加につれて、表面粗さＲａは減少する。Ｔｏｎの上昇速度はＴｏｆｆの上昇速度に比べて大きいため、累積画像形成処理枚数の増加に伴い、ＴｏｎとＴｏｆｆの乖離の幅が大きくなる。特に、累積画像形成処理枚数１００Ｋ（枚）〜３００Ｋ（枚）においてはＴｏｆｆの上昇速度に比べてＴｏｎの上昇速度は大きく、ＴｏｎとＴｏｆｆの乖離の幅が大きくなっている。

【0039】

本実施形態においては、ＴｏｎとＴｏｆｆの乖離の幅を、Ｔｏｆｆに対するＴｏｎの比（Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆ）で表わし、感光体ドラム２０の表面が平滑化されたときのＴｏｎ／Ｔｏｆｆの値をトルク規定値Ｔｃとする。トルク規定値Ｔｃは、１よりも大きな定数であって、感光体ドラム２０の材質や出荷前（使用開始前）における表面粗さ、クリーニングブレード４２や摺擦ローラー４３の材質等を考慮して予め設定され、ＨＤＤ（記憶部）３３に記憶されている。

【0040】

４．画質低下抑制制御
図４は、本実施形態に係る画像形成装置１１において制御回路３０が行う画質低下抑制制御の処理内容を示すフローチャートである。なお、画像形成装置１１全体を制御する不図示のメインルーチンがあり、図４に示すフローは当該メインルーチンのサブルーチンである。図４に示す画質低下抑制制御のサブルーチンは、画像形成装置１１の電源がオンになるとスタートする。

【0041】

制御回路３０は、先ず、プリントジョブを受け付けたかどうかを監視する（ステップＳ１）。プリントジョブの受け付けは、画像形成装置１１の操作パネルを介したユーザーからの入力や、ＬＡＮやインターネット等の通信回線を介して接続されたＰＣ等からの入力により行われる。プリントジョブを受け付けていない場合には（ステップＳ１でＮｏ）、制御回路３０はそのまま監視を継続する。

【0042】

プリントジョブを受け付けた場合には（ステップＳ１でＹｅｓ）、トルク検出部３７によりＴｏｆｆを検出し（ステップＳ２）、制御回路３０は、検出されたＴｏｆｆとＴｏｆｆ（０）とを比較してＴｏｆｆ（０）＜Ｔｏｆｆであるかどうかを判定する（ステップＳ３）。なお、Ｔｏｆｆ（０）は、画像形成装置１１の工場出荷前に予め検出してＨＤＤ３３に記憶させておいてもよいし、ユーザーが最初に画像形成装置１１を使用する際に検出してＨＤＤ３３に記憶させてもよい。また、感光体ドラム２０が交換されると、その都度Ｔｏｆｆ（０）を検出し、ＨＤＤ３３に記憶させるようにしてもよい。

【0043】

Ｔｏｆｆ（０）＜Ｔｏｆｆでない場合（ステップＳ３でＮｏ）、ステップＳ１に戻ってプリントジョブを受け付けたかどうかの監視を継続する。Ｔｏｆｆ（０）＜Ｔｏｆｆである場合（ステップＳ３でＹｅｓ）、トルク検出部３７によりＴｏｎを検出する（ステップＳ４）。そして、制御回路３０はＴｃ＜Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆであるかどうかを判定する（ステップＳ５）。Ｔｃ＜Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆでない場合（ステップＳ５でＮｏ）、ステップＳ１に戻ってプリントジョブを受け付けたかどうかの監視を継続する。

【0044】

Ｔｃ＜Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆである場合（ステップＳ５でＹｅｓ）、制御回路３０は感光体ドラム２０の表面が平滑化されたと判断し（ステップＳ６）、摩擦抵抗抑制処理を行う（ステップＳ７）。摩擦抵抗抑制処理としては、クリーニング装置２８が感光体ドラム２０表面をクリーニングする際に潤滑剤として感光体ドラム２０表面に供給するトナーおよび外添剤の量を増加させる方法や、バイアス回路３４から帯電ローラー２６に印加する交流電圧を低下させる方法等がある。

【0045】

その後、ステップＳ１に戻り、制御回路３０はプリントジョブを受け付けたかどうかを監視し、以下同様の手順を繰り返す（ステップＳ１〜Ｓ７）。なお、図４のフローにおいて、ステップＳ１〜ステップＳ６を感光体ドラム（像担持体）表面平滑化判定処理と捉えることもできる。

【0046】

クリーニング装置２８が感光体ドラム２０表面をクリーニングする際のトナー及び外添剤の供給量を増加させることにより、クリーニングブレード４２と感光体ドラム２０との摩擦抵抗を低下させることができる。また、帯電ローラー２６に印加する帯電バイアスを低下させることにより、放電生成物の発生および発生した放電生成物の感光層への付着が抑制されるため、クリーニングブレード４２と感光体ドラム２０との摩擦抵抗の上昇が抑制される。

【0047】

その結果、クリーニングブレード４２のビビリ、エッジ部分の欠損（摩耗）、及びスティックスリップの発生を抑制することができる。また、クリーニングブレード４２によるクリーニングの際にトナー及び外添剤が除去されやすくなり、感光体ドラム２０の表面とクリーニングブレード４２との間をすり抜ける外添剤の量も少なくなるという効果も期待できる。

【0048】

なお、本実施形態のように、Ｔｃ＜Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆであるかどうかだけでなく、Ｔｏｆｆ（０）＜Ｔｏｆｆであるかどうかについても判断することにより、感光体ドラムの表面がまだ平坦化されていない使用初期の段階で、何らかの要因により一時的にＴｃ＜Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆとなってしまった場合に、誤って感光体ドラム表面が平坦化されたと判断されるのを防ぐことができる。

【0049】

以上説明したように、本実施形態の画像形成装置１１によると、感光体ドラム（像担持体）２０の表面（感光層表面）が平滑化されたかどうかを、感光体ドラム２０を駆動する駆動モーター３６のトルクにより判断する。そして、Ｔｏｆｆ（０）＜Ｔｏｆｆ且つＴｃ＜Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆの関係を満たす場合に、感光体ドラム２０の表面が平滑化されたと判断する。また、画像形成装置１１は、駆動モーター３６の破損を防止するために備えている駆動モーター３６のトルクを検出する手段を利用してトルクを検出している。これにより、新たな装置を備えることなく感光体ドラム２０の表面が平滑化されたかどうかを判断することができ、コスト抑制に資することができる。また、感光体ドラム２０の表面が平滑化されたと判断された場合、摩擦抵抗抑制処理を行って、クリーニングブレード４２と感光体ドラム２０の表面との摩擦抵抗を抑制し、クリーニングブレード４２のビビリ、欠損、スティックスリップの発生を抑制することができる。これにより、外添剤のすり抜けを抑制して、画質低下を抑制することができる。

【0050】

＜変形例＞
以上、本発明の画像形成装置１１について実施形態を例に説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、以下のような変形例であってもよい。また、実施形態と変形例、変形例同士を組み合わせたものであってもよい。また、実施形態に記載していていない例や、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。

【0051】

（変形例１）駆動モーター３６のトルクを検出する方法は、駆動モーター３６の出力電流の検出に限られず、トルクセンサーにより駆動モーター３６の回転軸のトルクを直接検出してもよい。
（変形例２）トルク規定値Ｔｃは、予め設定されてＨＤＤ３３に記憶されている構成に限られず、例えば、使用開始の際に検出されたＴｏｆｆ及びＴｏｎの値、その他、感光体ドラム２０表面の平滑性に影響を及ぼすファクターの値から、使用開始後に算出されてＨＤＤ３３に記憶されてもよい。
（変形例３）トルク規定値Ｔｃが記憶される記憶部は、ＨＤＤ３３に限定されるものではない。トルク規定値Ｔｃが出荷前に予め設定される場合は、ＲＯＭ３１に記憶されていてもよい。この場合は、ＲＯＭ３１が記憶部となる。
（変形例４）摩擦抵抗抑制処理は、トナー及び外添剤の供給量を増加させる処理および帯電電圧を低下させる処理に限定されるものではない。例えば、クリーニングブレード４２が感光体ドラム表面に押し当てられる付勢力を弱めてもよいし、トナー及び外添剤以外の潤滑剤を供給してもよい。なお、後者の場合は、画像形成処理に負の影響を与えないような潤滑剤を選択する必要がある。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本発明は、表面にトナー像が形成される像担持体を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、像担持体を駆動する駆動装置のトルク変動を用いて、新たな検知手段を設けることなく像担持体の表面の平滑化度合いを検知可能な画像形成装置を提供することができる。

【符号の説明】

【0053】

１１ 画像形成装置
２０ 感光体ドラム（像担持体）
２１ 現像装置
２６ 帯電ローラー（帯電部材）
３０ 制御回路（制御部）
３１ ＲＯＭ（記憶部）
３３ ＨＤＤ（記憶部）
３４ バイアス回路（電圧印加装置）
３６ 駆動モーター（駆動装置）
３７ トルク検出部
４２ クリーニングブレード（クリーニング部材）
４３ 摺擦ローラー（クリーニング部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】