JP5113620B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、転写手段を経由した像担持体の表面に当接しながらその表面上の転写残トナーをクリーニングするクリーニングブレードを有する画像形成装置に関するものである。

複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置においては、像担持体の表面をクリーニングするクリーニングブレードや、像担持体などを駆動するための駆動力を発揮する駆動モータが劣化すると、騒音を発生させることがある。騒音を発生させるようになったクリーニングブレードや駆動モータについては、新たなものと交換することが望ましい。それらは正常な動作を行うことができなくなっている可能性が高く、そのまま使用を続けると、像担持体や駆動伝達系の部材を破損してしまうおそれが出てくるからである。なお、劣化したクリーニングブレードから発せられる大きな音量のかん高い騒音は、ブレード鳴きと呼ばれている。

一方、特許文献１においては、機内で発生する音を音センサとしての集音マイクで取得した結果に基づいて、機内における特定の部品の異常を検出してユーザーに知らせる画像形成装置が提案されている。具体的には、この画像形成装置は、集音マイクで取得した音に含まれる互いに周波数の異なる音成分のうち、所定のｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４という互いに異なる複数の周波数の音成分におけるそれぞれの強度を解析する。そして、ｆ１という周波数の音成分の強度が既定値を超えた場合には、駆動に伴ってｆ１という周波数の音を発生させる第１モータに異常が発生したものとみなして、その旨を知らせるためのメッセージを表示する。同様にして、ｆ２，ｆ３という周波数の音成分の強度が既定値を超えた場合には、第２モータ，第３モータに異常が発生しているものとみなして、その旨を知らせるためのメッセージを表示する。また、像担持体たる感光体と、クリーニングブレードとの摺擦によって発生するｆ４という周波数の音成分の強度が既定値を超えた場合には、ブレード鳴きが発生しているものとみなして、その旨を知らせるためのメッセージを表示する。かかる構成においては、ブレード鳴きが発生したり、各種のモータに異常が発生したりした場合に、その旨をユーザーに知らせることで、それらの交換をユーザーに促すことができる。

特開２００４−２２６４８２号

しかしながら、この画像形成装置においては、クリーニングブレードの劣化に起因する異常として、クリーニング不良の発生を精度良く検出することができない。具体的には、ブレード鳴きが発生する主な原因は、クリーニングブレードのエッジの著しい摩耗によるブレードと感光体との当接面積の増大に起因して、ブレードと感光体との摩擦力が過剰に大きくなることにある。摩擦力が過剰に増大することで、比較的大きなかん高い摺擦音が発生してしまうのである。これに対し、クリーニング不良は、ブレードの部分的な摩耗や劣化によってブレードと像担持体との密着性とが低下した条件下で、像担持体上のトナーが像担持体とブレードとの当接部をすり抜けてしまうことによって起こるものである。ブレードと像担持体との部分的な密着不良によるものであるので、ブレード鳴きを伴わないことが多い。また、ブレード鳴きが発生したからといって、クリーニング不良が発生しているとは限らない。このため、引用文献１に記載の画像形成装置は、クリーニング不良の発生を精度良く検出することができないのである。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、クリーニング不良の発生を精度良く検出することができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナー像を担持する像担持体と、該像担持体の表面上のトナー像を転写体に転写する転写手段と、該転写手段を経由した該表面に当接しながら該表面に付着している転写残トナーをクリーニングするクリーニングブレードと、機内で発生する音を取得する音センサとを備える画像形成装置において、上記音センサによって取得された音のうち、少なくとも、所定の第１周波数の音成分であり且つ新品状態の上記クリーニングブレードが上記クリーニング不良を引き起こすようになるまでの期間で強度を経時的に減衰させる音成分である第１音成分の強度と、該第１周波数とは異なる所定の第２周波数の音成分であり且つ該期間で強度を経時的に増強させる音成分である第２音成分の強度との比と、所定の閾値との比較に基づいて、上記転写残トナーのクリーニングについてクリーニング不良が発生しているか否か、を判定する判定手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記音センサによって取得された音の情報を電子データに変換する変換手段と、該変換手段から出力される該電子データに基づく音情報を記憶する記憶手段とを設けるとともに、該記憶手段に記憶されている該音情報に基づいて、上記第１音成分及び第２音成分のそれぞれにおける強度の時系列変化、あるいは、上記第１音成分及び第２音成分のそれぞれの強度に基づいて算出した特定の判定指標値、を解析し、解析結果に基づいて上記像担持体上におけるフィルミングの発生時期を予測する予測手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記像担持体に対して接離可能であり、且つ該像担持体上に形成されたフィルミングを該像担持体に接触した状態で除去するフィルミング除去手段と、上記予測手段によってフィルミングがもうすぐ発生すると予測された場合に、該フィルミング除去手段を該像担持体に所定時間当接させてフィルミング除去処理を実施する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかの画像形成装置において、上記クリーニング不良が発生しているか否かの判定に用いられる音を上記音センサに取得させるために、上記クリーニングブレードの周囲で特定の動作を行う周囲部材の駆動を停止させた状態で上記像担持体を駆動させる判定音取得用制御を所定のタイミングで実施する制御手段を設けるとともに、該判定音取得用制御の実施中に上記音センサによって取得された音に基づいて、上記クリーニング不良が発生しているか否かを判定するように、上記判定手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の画像形成装置において、上記像担持体と上記周囲部材とを同一の駆動モータによって駆動するように駆動伝達系を構成するとともに、励磁されていない状態で該駆動源の駆動力を上記周囲部材に繋ぐ一方で、励磁された状態で該周囲部材への該駆動力の伝達を断つノーマルクローズ型の電磁クラッチを該駆動伝達系に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項４の画像形成装置において、上記像担持体と上記周囲部材とを同一の駆動モータによって駆動し、該駆動モータが所定方向に回転しているときには該駆動モータの駆動力を該像担持体と該周囲部材とにそれぞれ伝達する一方で、該駆動モータが該所定方向とは逆方向に回転しているときには該像担持体及び該周囲部材のうち、該像担持体だけに該駆動モータの駆動力を伝達する駆動伝達系を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れかの画像形成装置において、上記第１周波数と上記第２周波数とのうち、少なくとも何れか一方の音に共鳴する共鳴管を設け、上記音センサを該共鳴管に接続するか、あるいは該共鳴管の近傍に配設するかしたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項７の画像形成装置において、上記音センサとして、音圧に感応する方式のものを用いるとともに、該音センサを上記共鳴管の反射面として利用したことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項７の画像形成装置において、上記音センサとして、音の速度に感応する方式のものを用いるとともに、該音センサを上記共鳴管の開放端の側方に配設したことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１乃至９の何れかの画像形成装置において、上記クリーニングブレードと上記像担持体との当接部で発生する音を取得するための音取得位置と、該当接部に対して音取得位置よりも遠い位置である待避位置との間で上記音センサを移動させるセンサ移動手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１乃至１０の何れかの画像形成装置において、上記クリーニングブレードと上記像担持体との当接面における像担持体表面移動方向に直交する方向に沿わせて、上記音センサを複数配設するとともに、それぞれの音センサによる取得結果に基づいて、上記クリーニング不良が発生しているか否かをそれぞれ個別に判定するように、上記判定手段を構成したことを特徴とするものである。

これらの発明においては、次に説明する理由により、クリーニング不良の発生を精度良く検出することができる。即ち、本発明者らは、後述する実験により、新品のクリーニングブレードが徐々に劣化していく過程で、ブレードと像担持体との摺擦部から発せられる音に含まれる複数の音成分のうち、所定の第１周波数の音成分である第１音成分の強度が徐々に低下していく代わりに、所定の第２周波数の音成分である第２音成分の強度が徐々に増加していくことを見出した。更には、第１音成分の強度と、第２音成分の強度との比などに基づいて、クリーニング不良が発生しているか否かを精度良く判定し得ることも見出した。よって、第１音成分の強度と第２音成分の強度とに基づいて、クリーニング不良が発生しているか否かを判定する本発明においては、クリーニング不良の発生を精度良く検出することができる。

以下、本発明を、電子写真方式によって画像を形成する画像形成装置である複写機に適用した実施形態について説明する。
まず、実施形態に係る複写機の基本的な構成について説明する。図１は、実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。この複写機は、プリンタ部１と、白紙供給装置４０と、原稿搬送読取ユニット５０とを備えている。原稿搬送読取ユニット５０は、プリンタ部１の上に固定された原稿読取装置たるスキャナ１５０と、これに支持される原稿搬送装置たるＡＤＦ５１とを有している。

白紙供給装置４０は、ペーパーバンク４１内に多段に配設された２つの給紙カセット４２、給紙カセットから記録紙を送り出す送出ローラ４３、送り出された記録紙を分離して給紙路４４に供給する分離ローラ４５等を有している。また、プリンタ部１の給紙路３７に記録紙を搬送する複数の搬送ローラ４７等も有している。そして、給紙カセット内の記録紙をプリンタ部１内の給紙路３７内に給紙する。

図２は、プリンタ部１の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図である。プリンタ部１は、光書込装置２、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ色のトナー像を形成する４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ、転写ユニット２４、紙搬送ユニット２８、レジストローラ対３３、定着ユニット６０等を備えている。そして、光書込装置２内に配設された図示しないレーザーダイオードやＬＥＤ等の光源を駆動して、ドラム状の４つの感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに向けてレーザー光Ｌを照射する。この照射により、像担持体たる感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの表面には静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。なお、符号の後に付されたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字は、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアン用の仕様であることを示している。

プロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは、それぞれ、潜像担持体たる感光体と、その周囲に配設される各種装置とを１つのユニットとして共通の支持体に支持するものであり、プリンタ部１本体に対して着脱可能になっている。ブラック用のプロセスユニット３Ｋを例にすると、これは、感光体４Ｋの他、これの表面に形成された静電潜像をブラックトナー像に現像するための現像装置６Ｋを有している。また、後述するＫ用の１次転写ニップを通過した後の感光体４Ｋ表面に付着している転写残トナーをクリーニングするドラムクリーニング装置１５なども有している。本複写機では、４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃを、後述する中間転写ベルト２５に対してその無端移動方向に沿って並べるように対向配設したいわゆるタンデム型の構成になっている。

図３は、４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃからなるタンデム部の一部を示す部分拡大図である。なお、４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、同図においては各符号に付すＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字を省略している。同図に示すように、プロセスユニット３は、感光体４の周りに、帯電ローラ５、現像装置６、ドラムクリーニング装置１５、除電ランプ２２等を有している。

感光体４としては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材の塗布による感光層を形成したドラム状のものを用いている。但し、無端ベルト状のものを用いても良い。

現像装置６は、図示しない磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を用いて潜像を現像するようになっている。内部に収容している二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ１２に供給する攪拌部７と、現像スリーブ１２に担持された二成分現像剤中のトナーを感光体４に転移させるための現像部１１とを有している。なお、現像装置６として、二成分現像剤の代わりに、磁性キャリアを含まない一成分現像剤によって現像を行うタイプのものを使用していもよい。

攪拌部７は、現像部１１よりも低い位置に設けられており、互いに平行配設された２本の搬送スクリュウ８、これらスクリュウ間に設けられた仕切り板、現像ケース９の底面に設けられたトナー濃度センサ１０などを有している。

現像部１１は、現像ケース９の開口を通して感光体４に対向する現像スリーブ１２、これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラ１３、現像スリーブ１２に先端を接近させるドクターブレード１４などを有している。現像スリーブ１２は、非磁性の回転可能な筒状になっている。マグネットローラ１２は、ドクターブレード１４との対向位置からスリーブの回転方向に向けて順次並ぶ複数の磁極を有している。これら磁極は、それぞれスリーブ上の二成分現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、攪拌部７から送られてくる二成分現像剤を現像スリーブ１３表面に引き寄せて担持させるとともに、スリーブ表面上で磁力線に沿った磁気ブラシを形成する。

磁気ブラシは、現像スリーブ１２の回転に伴ってドクターブレード１４との対向位置を通過する際に適正な層厚に規制されてから、感光体４に対向する現像領域に搬送される。そして、現像スリーブ１２に印加される現像バイアスと、感光体４の静電潜像との電位差によってトナーを静電潜像上に転移させて現像に寄与する。更に、現像スリーブ１２の回転に伴って再び現像部１１内に戻り、マグネットローラ１３の磁極間に形成される反発磁界の影響によってスリーブ表面から離脱した後、攪拌部７内に戻される。攪拌部７内には、トナー濃度センサ１０による検知結果に基づいて、二成分現像剤に適量のトナーが補給される。

先に示した図２において、４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃには、これまで説明してきたプロセスによってＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃトナー像が形成される。

４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの下方には、転写ユニット２４が配設されている。この転写ユニット２４は、複数のローラによって張架した中間転写ベルト２５を、感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに当接させながら図中時計回り方向に無端移動させる。これにより、感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃと中間転写ベルト２５とが当接するＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップが形成されている。Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップの近傍では、ベルトループ内側に配設された１次転写ローラ２６Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃによって中間転写ベルト２５を感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに向けて押圧している。これら１次転写ローラ２６Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃには、それぞれ図示しない電源によって１次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップには、感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ上のトナー像を転写体たる中間転写ベルト２５に向けて静電移動させる１次転写電界が形成されている。図中時計回り方向の無端移動に伴ってＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップを順次通過していく中間転写ベルト２５のおもて面には、各１次転写ニップでトナー像が順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト２５のおもて面には４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。

図３において、１次転写ニップを通過した後の感光体４の表面には、中間転写ベルト２５に１次転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、プロセスユニット３のドラムクリーニング装置１５により、感光体４の表面から除去される。

ドラムクリーニング装置１５としては、感光体４に当接しているポリウレタンゴム製のクリーニングブレード１６により、転写残トナーを１次転写ニップ通過後の感光体４表面から掻き取って除去するものが用いられている。クリーニングブレード１６は、プロセスユニット３のケーシングに固定された金属製の支持部材に接着（ホットメルト）されており、感光体４に対してカウンタ方向に当接するようになっている。カウンタ方向とは、支持部材によって片持ち支持されるクリーニングブレード１６の先端側を、後端側（自由端側）よりも感光体４回転方向の上流側に位置させるようなブレードの向きである。

本複写機のドラムクリーニング装置１５においては、クリーニング性を高める目的で、感光体４の周面におけるクリーニングブレード１６との当接を通過した直後の箇所を更にクリーニングするクリーニングブラシローラ１７を設けている。このクリーニングブラシローラ１７は、回転駆動される回転軸部材と、これの周面に無数に立設せしめられた起毛からなるブラシローラ部とを有している。そして、回転するブラシローラ部を感光体４に摺擦させながら、感光体４の表面に付着している紙粉等の異物を除去する。また、クリーニングブラシローラ１７は、図示しない固形潤滑剤から潤滑剤を掻き取って微粉末にしながら感光体４表面に塗布することで、感光体４の表面の摩擦係数を低下させる役割も兼ねている。

クリーニングブレード１６によって感光体４の表面から掻き取られた転写残トナーは、ブレード先端の側方に位置しているクリーニングブラシローラ１７のブラシ内に捕捉される。クリーニングブラシローラ１７には、トナーの帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される金属製の電界ローラ１８が当接している。クリーニングブラシローラ１７のブラシ内に捕捉された転写残トナーは、クリーニングブラシローラ１７に接触しながら回転する電界ローラ１８の表面に転位する。そして、電界ローラ１８に当接しているスクレーパ１９によって電界ローラ１８から掻き取られた後、回収スクリュウ２０上に落下する。回収スクリュウ２０は、回収トナーをドラムクリーニング装置１５における図紙面と直交する方向の端部に向けて搬送して、外部のリサイクル搬送装置２１に受け渡す。リサイクル搬送装置２１は、受け渡されたトナーを現像装置１５に送ってリサイクルする。

除電ランプ２２は、光照射によって感光体４を除電する。除電された感光体４の表面は、帯電バイアスの印加によって感光体４との間に放電を発生させる帯電ローラ５によって一様に帯電せしめられた後、光書込装置２による光書込処理がなされる。なお、感光体４を一様に帯電させる帯電手段として、帯電ローラ方式のものに代えて、感光体４に対して非接触で帯電処理を行うスコロトロンチャージャ等を用いてもよい。

先に示した図２において、転写ユニット２４の図中下方には、駆動ローラ３０と２次転写ローラ３１との間に、無端状の紙搬送ベルト２９を掛け渡して無端移動させる紙搬送ユニット２８が設けられている。そして、自らの２次転写ローラ３１と、転写ユニット２４の下部張架ローラ２７との間に、中間転写ベルト２５及び紙搬送ベルト２９を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト２５のおもて面と、紙搬送ベルト２９のおもて面とが当接する２次転写ニップが形成されている。２次転写ローラ３１には図示しない電源によって２次転写バイアスが印加されている。一方、転写ユニット２４の下部張架ローラ２７は接地されている。これにより、２次転写ニップに２次転写電界が形成されている。

この２次転写ニップの図中右側方には、レジストローラ対３３が配設されており、ローラ間に挟み込んだ記録紙を転写体たる中間転写ベルト２５上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで２次転写ニップに送り出す。２次転写ニップ内では、中間転写ベルト２５上の４色トナー像が２次転写電界やニップ圧の影響によって記録紙に一括２次転写され、記録紙の白色と相まってフルカラー画像となる。２次転写ニップを通過した記録紙は、中間転写ベルト２５から離間して、紙搬送ベルト２９のおもて面に保持されながら、その無端移動に伴って定着ユニット６０へと搬送される。

２次転写ニップを通過した中間転写ベルト２５の表面には、２次転写ニップで記録紙に転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、中間転写ベルト２５に当接するベルトクリーニング装置３２によって掻き取り除去される。

定着ユニット６０に搬送された記録紙は、定着ユニット６０内における加圧や加熱によってフルカラー画像が定着させしめられた後、定着ユニット６０から送り出される。

先に示した図１において、紙搬送ユニット２２および定着ユニット６０の下には、スイッチバック装置３６が配設されている。これにより、片面に対する画像定着処理を終えた記録紙が、切換爪で記録紙の進路を記録紙反転装置側に切り換えられ、そこで反転されて再び２次転写転写ニップに進入する。そして、もう片面にも画像の２次転写処理と定着処理とが施された後、排紙トレイ上に排紙される。

プリンタ部１の上に固定されたスキャナ１５０は、原稿ＭＳの画像を読み取るための読取手段として、固定読取部１５１と、移動読取部１５２とを有している。光源、反射ミラー、ＣＣＤ等の画像読取センサなどを有する固定読取部１５１は、原稿ＭＳに接触するようにスキャナ１５０のケーシング上壁に固定された図示しない第１コンタクトガラスの直下に配設されている。そして、ＡＤＦ５１によって搬送される原稿ＭＳが第１コンタクトガラス上を通過する際に、光源から発した光を原稿面で順次反射させながら、複数の反射ミラーを経由させて画像読取センサで受光する。これにより、光源や反射ミラー等からなる光学系を移動させることなく、原稿ＭＳを走査する。

一方、移動読取部１５２は、原稿ＭＳに接触するようにスキャナ１５０のケーシング上壁に固定された図示しない第２コンタクトガラスの直下であって、固定読取部１５１の図中右側方に配設されており、光源や、反射ミラーなどからなる光学系を図中左右方向に移動させることができる。そして、光学系を図中左側から右側に移動させていく過程で、光源から発した光を第２コンタクトガラス上に載置された図示しない原稿で反射させた後、複数の反射ミラーを経由させて、スキャナ本体に固定された画像読取センサ１５３で受光する。これにより、光学系を移動させながら、原稿を走査する。

先に図３に示したように、プロセスユニット３におけるクリーニングブレード１６の近傍には、音センサ２３が配設されている。図４は、クリーニングブレード１６とその周囲構成とを示す拡大構成図である。同図において、クリーニングブレード１６は、ドラムクリーニング装置のケーシングに固定された金属製の支持部材１５ａに接着されている。そして、この支持部材１５ａには、音センサ２３を保持するセンサブラケット１５ｂがネジ止めされている。

クリーニングブレード１６の先端と、感光体４との当接部においては、ブレードが回転する感光体４に摺擦するのに伴って摺擦音が発生する。クリーニングブレード１６における感光体側の面と、感光体４との間には楔状の空間が形成されており、ブレード先端側で発生した摺擦音がこの楔状の空間内で反響しながら、音センサ２３によって取得される。本複写機では、感光体４とブレード面との間に形成される狭い楔状の空間で摺擦音を取得させるように、音センサ２３として、半導体製造プロセス応用技術（ＭＥＭＳ技術）によって製造された超小型マイクを採用している。

音センサ２３は、音をアナログの電気信号に変換して出力する。このアナログの電気信号は、図示しないＡ／Ｄコンバータによってデジタルの電気信号に変換された後、図示しない制御部に送られる。

以上の基本的な構成を備える本複写機において、転写ユニット２４は、像担持体たる各色の感光体（４Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍ）の表面上のトナー像を、転写体たる中間転写ベルト２５に転写する転写手段として機能している。また、像担持体たる中間転写ベルト２５の表面上のトナー像を、転写体たる記録紙Ｐに転写する転写手段としても機能している。

次に、本発明者らが行った実験について説明する。
本発明者らは、これまで説明してきた複写機と同様の構成の複写試験機を用意した。そして、この複写試験機により、所定のモノクロテスト画像を長時間に渡って連続出力しながら、Ｋ用のプロセスユニット（３Ｋ）の音センサ（２３）によってＫ用のクリーニングブレードから発せられる摺擦音を取得し、そのデジタルデータに基づいて摺擦音の周波数解析を行った。周波数解析としては、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：高速フーリエ変換）法によるものを採用した。また、摺擦音のサンプリング周波数ｆｓ（サンプリング間隔）については、ｆｓ＝４８ｋＨｚを採用し、量子化ｂｉｔ数を非圧縮の１６ｂｉｔとした。

先に図３に示したように、クリーニングブレード１６や音センサ２３の近傍には、ブレードの周囲で特定の動作を行うクリーニングブラシローラ１７、電界ローラ１８、回収スクリュウ２０などといった周囲部材が存在している。これらは何れも動作に伴って音を発生させるものであり、その音が音センサ２３によって拾われてしまうと、クリーニングブレード１６による摺擦音の解析が困難になる。そこで、連続プリント試験においては、それらの周囲部材の駆動を停止させた。

周波数解析によって得られた摺擦音の波形データについては、振幅変動が大きい１［ｋＨｚ］未満の帯域と、音センサの周波数特性の上限である１５［ｋＨｚ］を超える帯域とを除去して、１〜１５［ｋＨｚ］の帯域の波形データとした。

図５は、連続プリント試験の開始当初における摺擦音の周波数特性を示すグラフである。図示のように、連続プリント試験の開始当初、即ち、クリーニングブレードが劣化していない状態では、１１．５〜１１．７［ｋＨｚ］の音成分が特に大きくなっている。これに対し、４．５〜４．７［ｋＨｚ］の音成分はそれほど大きくなっていない。

連続プリント試験においては、その後、１１．５〜１１．７［ｋＨｚ］の音成分が徐々に小さくなっていく代わりに、４．５〜４．７［ｋＨｚ］の音成分が徐々に大きくなっていく現象が認められた。そして、やがてクリーニング不良が発生するようになった。このクリーニング不良については、所定枚数出力毎に装置を一時停止させ、ブレードとの当接位置を通過した直後の感光体表面に付着しているすり抜けトナーを粘着テープに転移させ、それを拡大鏡で観察することによって行った。

なお、クリーニング不良が悪化してくると、感光体とブレードとの当接部で擦られたトナーが感光体に固着してフィルム状の塊となるフィルミングと呼ばれる現象も発生し始める。フィルミングが発生すると、感光体とクリーニングブレードとの密着性をより低下させてクリーニング不良による汚れを助長したり、感光体のフィルミング発生箇所における画像形成能の低下によって画像に白抜けを発生させたりする。

図６は、クリーニング不良が発生するようになった段階における摺擦音の周波数特性を示すグラフである。図示のように、この段階では、１１．５〜１１．７［ｋＨｚ］の音成分の振幅（強度）が当初の４０［％］程度まで減少しているのに対し、４．５〜４．７［ｋＨｚ］の音成分の振幅が当初の１６０［％］程度まで増加している。

出力枚数の増加に伴って、１１．５〜１１．７［ｋＨｚ］の音成分の振幅が徐々に減少していく代わりに、４．５〜４．７［ｋＨｚ］の音成分の振幅が徐々に増加していくという現象に再現性があるか否かをテストするために、同様の連続プリント試験を複数回行った。すると、何れの連続プリント試験においても、同様の現象が認められた。

次に、本発明者らは、それぞれの連続プリント試験で得られた各時点の波形データについて、１１．５〜１１．７［ｋＨｚ］の音成分、４．５〜４．７［ｋＨｚ］の音成分の相対強度を求めた。相対強度については、試験開始当初における１１．５〜１１．７［ｋＨｚ］の音成分のピーク値を０．２５という値に置き換え、１１．５〜１１．７［ｋＨｚ］の音成分のピーク値や、４．５〜４．７［ｋＨｚ］の音成分のピーク値を、０．２５を基準にして表したものとした。相対強度を採用したのは次に説明する理由による。即ち、試験開始当初やクリーニング不良が発生する時点における１１．５〜１１．７［ｋＨｚ］の音成分のピーク値はそれぞれ異なっており、各試験で比較的大きな差が認められた。また、４．５〜４．７［ｋＨｚ］のピーク値にも、各試験で比較的大きな差が認められた。個々の連続プリント試験において、それぞれ個別にそれらの音成分についての考察を行うのであれば、ピーク値そのものを用いても問題ないが、個々の連続プリント試験を総合してそれらの音成分についての考察を行うためには、相対強度を用いる必要がある。

それぞれの連続プリント試験で得られた、１１．５〜１１．７［ｋＨｚ］の音成分の相対強度を２次元座標のＸ軸にとり、且つ、４．５〜４．７［ｋＨｚ］の音成分の相対強度をＹ軸にとった相対強度特性を図７に示す。なお、以下、１１．５〜１１．７［ｋＨｚ］の音成分を、経時減衰音成分ともいう。また、４．５〜４．７［ｋＨｚ］の音成分を、経時増強音成分ともいう。同図に示すように、相対強度特性の２次元座標においては、図中の一点鎖線を境にして、クリーニング不良が発生している場合の特性領域と、クリーニング不良が発生していない（正常な）場合の特性領域とが２分されることがわかる。これは、相対強度の比（経時増強音成分／経時減衰音成分、あるいはこの逆）が、所定の閾値を上回った（あるいは下回った）場合に、クリーニング不良が発生していると判定し得ることを意味している。

実験に用いたプリンタ試験機は、高速プリントモードと低速プリントモードとを切り替えられるようになっている。これまでの連続プリント試験については、高速プリントモードで実施したが、低速プリントモードで連続プリント試験を実施したところ、同様にして、１１．５〜１１．７［ｋＨｚ］の音成分が経時減衰音成分になる一方で、４．５〜４．７［ｋＨｚ］の音成分が経時増強音成分となった。低速プリントモードにおいては、先の連続プリント試験の場合に比べて、感光体を低速で回転させている。即ち、感光体とクリーニングブレードとの摺擦速度がより遅くなっている。にもかかわらず、１１．５〜１１．７［ｋＨｚ］の音成分や４．５〜４．７［ｋＨｚ］の音成分に同様の結果が現れたため、それらの周波数帯域は、クリーニングブレード固有振動に基づいていると思われた。

そこで、クリーニングブレード１６を図８に示すように片持ち支持しながら、図中矢印方向に当接圧力Ｆを作用させた場合におけるブレードの固有振動数を求めた。同図において、Ｌは、クリーニングブレードのたわみを生じる方向の長さを示している。また、ｔは、クリーニングブレードの厚さを示している。

振動工学によれば、梁の曲げ振動の固有振動数ｆについては、次数を示す添字をｍとすると、次のような数式で示すことができる。

この数式においては、λ_ｍ＝固有値、Ｅ＝ヤング率、Ｉ＝断面２次モーメント、Ｌ＝梁の長さ、ｗ＝梁の幅、ｔ＝梁の厚さ、ρ＝部材の密度、Ｆ＝部材に加わる荷重としている。

同図に示されるクリーニングブレード１６では、Ｌ＝ブレードの長さ、ｗ＝ブレードの幅、ｔ＝ブレードの厚さ、ρ＝ブレードの密度、Ｆ＝ブレードに加わる荷重となる。

また、断面２次モーメントＩについては、次のような数式で示すことができる。

また、同図に示されるモデルにおいて、固有値λ_ｍについては、次のような固有値決定式を解くことによって得られる。

ここで、μは、梁自身の自重と梁先端に加わる荷重の比を表しており、次式によって求めることができる。なお、次式におけるｇは、重力加速度である。

連続プリント試験で用いたクリーニングブレード１６の寸法や試験条件をこれらの式に代入して計算を行ったところ、固有振動の３次成分が４．６［ｋＨｚ］に近い値になった。また、４次成分が１１．６［ｋＨｚ］に近い値になった。よって、連続プリント試験で取得された摺擦音における経時減衰音成分や経時増強音成分の周波数は、何れもクリーニングブレード１６の固有振動であることがわかった。

図９は、新品の状態のクリーニングブレード１６と、感光体４との当接部を拡大して示す模式図である。同図において、クリーニングブレード１６は、加圧力Ｆａで感光体４に押し当てられている（後述する図１０、図１１も同様）。この押し当てより、クリーニングブレード１６の先端のエッジ部と、感光体４とが良好に密着しながら当接することで、その当接部に引っ掛かったトナー粒子Ｔが感光体４表面から掻き取られる。エッジ部は、表面移動する感光体４との摺擦に伴って、ある程度の大きさまで表面移動方向の下流側に引き延ばされる。１１．５〜１１．７［ｋＨｚ］の音成分は、このように引き延ばされた状態で微少なスティックスリップ運動が起こることで、発生しているものと考えられる。

図１０は、少し劣化が進んだ状態のクリーニングブレード１６と、感光体４との当接部を拡大して示す模式図である。クリーニングブレード１６の劣化が進んでくると、先端のエッジ部の変形能が低下してくる。すると、エッジ部の感光体表面移動方向下流側への引き延ばし量が低下する。このように引き延ばし量が徐々に低下してくることで、１１．５〜１１．７［ｋＨｚ］の音成分の振幅が徐々に小さくなる代わりに、４．５〜４．７［ｋＨｚ］の音成分の振幅が徐々に大きくなると考えられる。

図１１は、クリーニング不良を引き起こすまで劣化が進んだクリーニングブレード１６と、感光体４との当接部を拡大して示す模式図である。クリーニング不良が発生し始めると、図示のように、トナー粒子Ｔがブレードと感光体４との当接部をすり抜けるようになる。これにより、ブレードのエッジと、感光体４との間に僅かなトナー粒子Ｔが介在するようになるため、エッジ部の感光体表面移動方向への引き延ばし量が更に小さくなって、４．５〜４．７［ｋＨｚ］の音成分の振幅が更に大きくなると考えられる。

図１２は、新品のクリーニングブレードを設計上の寿命時間よりも１．２倍の時間まで経時使用していく過程における経時減衰音成分、経時増強音成分及び相対強度比の経時変化を示すグラフである。同図における横軸の劣化進行度は、累積プリント動作時間が設計上の寿命時間に達した場合を１００［％］として示している。同図において、劣化進行度が約６０［％］に達した時点、即ち、累積プリント動作時間が設計上の寿命時間の約６０［％］に達した時点で、クリーニング不良が発生し始めている。但し、クリーニング不良が発生し始める時点の累積プリント動作時間は、個々の製品毎に異なるのが一般的である。このため、累積プリント動作時間に基づいて、クリーニング不良の発生の有無を判定することはできない。

同図において、運転初期から、クリーニング不良が発生し始める時点（劣化進行度が６０［％］に達した時点）までは、１１．５〜１１．７［ｋＨｚ］の音成分の強度が経時的に低下していく代わりに、４．５〜４．７［ｋＨｚ］の音成分の強度が経時的に増加している。そして、クリーニング不良が発生し始める時点における相対強度比は約１．２［ｋＨｚ］になっている。先に説明した複数の連続プリント試験において、クリーニング不良が発生し始める時点の相対強度比は大差なく、何れも概ね１．２［ｋＨｚ］程度であった。よって、相対強度比が所定の閾値を超えた場合を、クリーニング不良が発生していると判定することが可能である。

クリーニング不良が発生し始めた後、クリーニングブレードを交換することなく更に運転を継続すると、劣化進行度が６０〜８０［％］の時間帯では、経時減衰音成分や経時増強音成分が何れもそれまでと同じ挙動を示す。即ち、１１．５〜１１．７［ｋＨｚ］の音成分の強度が経時的に低下していく代わりに、４．５〜４．７［ｋＨｚ］の音成分の強度が経時的に増加する。ところが、劣化進行度が８０［％］を超えた時点から、経時減衰音成分や経時増強音成分が何れもそれまでとは逆の挙動を示し始める。即ち、１１．５〜１１．７［ｋＨｚ］の音成分の強度が経時的に増加していく代わりに、４．５〜４．７［ｋＨｚ］の音成分の強度が経時的に低下し始める。これにより、それまで増加の一途を辿っていた相対強度比が低下し始める。

その後、運転を更に継続すると、劣化進行度が約９０［％］に達した時点から、感光体上にフィルミングが発生し始め、やがて、経時減衰音成分や経時増強音成分が何れも元の挙動を示し始めるようになる。即ち、フィルミングが発生し初めてしばらくすると、相対強度比が再び経時増加を示すようになる。

フィルミングが発生し始める（劣化進行度＝約９０％）のに先立って、相対強度比が経時増加から経時低下に転じる原因は、次のように考えられる。即ち、フィルミングが発生し始める直前に、感光体とクリーニングブレードとの間に介在するトナーの軟化などにより、両者間の摩擦力が一時的に増加して、ブレードの先端のエッジ部の感光体表面移動方向への引き延ばし量が一時的に増加するからだと考えられる。

上述したように、クリーニング不良が発生し始めるまでは相対強度比が経時増加していくので、相対強度比が所定の閾値まで増加（相対強度比として「経時減衰／経時増加」を採用した場合には低下）した時点を、クリーニング不良発生時点とみなしても差し支えない。フィルミングは、クリーニング不良が発生し始めた後、しばらくすると発生し始めることになるが、その直前に相対強度比が一時的に低下する。このため、相対強度比と閾値との比較結果だけに基づいて、フィルミングの発生を予測することは困難である。但し、相対強度比の経時変化を捉えれば、フィルミングの発生を予測することが可能である。具体的には、相対強度比が経時増加から経時低下に転じたことを検出することで、フィルミングの発生がもうすぐ始めることを予測することができる。

なお、フィルミングが発生し初めてしばらくすると、相対強度比が経時低下から経時増加に戻る原因は、次のように考えられる。即ち、フィルミングがある程度成長してその硬度が増すことで、感光体とブレードとの摩擦力が再び低下し始めるからだと考えられる。

次に、実施形態に係る複写機の特徴的な構成について説明する。
図１３は、本複写機のプリンタ部（１）における電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、制御部７５は、プリンタ部内の各機器の駆動制御を総合的に司るものであり、図示しない、演算手段たるＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read-Only Memory）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性のフラッシュメモリ等を有している。

制御部７５には、Ａ／Ｄコンバータ７０を介して、各色プロセスユニット内の音センサ（２３Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍ）がそれぞれ接続されている。各色プロセスユニット内におけるクリーニングブレードの摺擦音は、音センサ２３Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍによって取得された後、Ａ／Ｄコンバータ７０によってデジタル信号に変換されてから、制御部７５に送られる。

同図におけるＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍプロセス駆動モータ７２Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍは、それぞれ、Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍ用のプロセスユニット内における各種部材の駆動源として用いられるものである。これら駆動モータは、プロセスモータドライバ７１を介して制御部７５に接続されており、制御部７５によって駆動が制御される。

また、同図におけるＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍ電磁クラッチ７３Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍは、それぞれ、Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍ用のプロセスユニット内における一部の部材への駆動を繋いだり、断ったりするものであり、その駆動は制御部７５によって制御される。

図１４は、Ｋ用のプロセスユニットにおける駆動伝達機構を示す接続図である。Ｋ用のプロセスユニット（３Ｋ）は、上述したように、その内部の各種部材がＫプロセス駆動モータ７２Ｋの駆動力によって駆動される。Ｋプロセス駆動モータ７２Ｋの回転駆動力は、ギヤ等から構成される第１駆動伝達系８０Ｋを介して、Ｋ用の感光体の回転軸４ａに伝達される。これにより、Ｋ用の感光体（４Ｋ）が回転駆動する。

第１駆動伝達系８０Ｋには、ギヤ等からなる第２駆動伝達系８１Ｋと、上述したＫ電磁クラッチ７３Ｋと、第３駆動伝達系８２Ｋとが順次接続されている。Ｋ電磁クラッチ７３Ｋは、ノーマルクローズ型のクラッチであり、励磁されていない状態では、第２駆動伝達系８１Ｋから送られてくる回転駆動力を、第３駆動伝達系８２Ｋに繋ぐ。これにより、Ｋ用のプロセスユニット内におけるブレードの周囲部材であるクリーニングブラシローラ（１７）、電界ローラ（１８）及び回収スクリュウ２０がそれぞれ回転駆動する。Ｋ用の電磁クラッチ７３Ｋが励磁された状態（駆動した状態）では、第２駆動伝達系８１Ｋの回転駆動力の第３駆動伝達系８２Ｋへの伝達が断たれる。よって、この場合、Ｋプロセス駆動モータ７２Ｋが回転駆動しても、クリーニングブラシローラ（１７）、電界ローラ（１８）及び回収スクリュウ２０は回転しない。但し、感光体には回転駆動力が伝達される。

図１３に示した制御部７５は、複写機の図示しないメインスイッチがＯＮされた直後、所定時間経過毎、所定枚数プリント毎などといった所定のタイミングで、判定音取得用制御を実施するようになっている。この判定音取得用制御は、Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍ用のプロセスユニットについて、クリーニングブレードの摺擦音を順次取得してその波形をフラッシュメモリに順次記録していく制御である。具体的には、まず、Ｋ電磁クラッチ７３Ｋを駆動した状態で、Ｋプロセス駆動モータ７２Ｋを駆動させる。これにより、Ｋ用のプロセスユニットにおいて、周囲部材であるクリーニングブレード、電界ローラ及び回収スクリュウを停止させた状態で、感光体を回転駆動させる。次いで、Ｋ音センサ２３ＫからＡ／Ｄコンバータ７０を介して送られてくる摺擦音のデジタルデータを取得して、摺擦音の波形をＦＦＴ法によって解析する。そして、その波形から１［ｋＨｚ］未満や１５［ｋＨｚ］を超える周波数帯域の音成分を除去するフィルタリング処理を行った後、結果を不揮発性のフラッシュメモリに書き込む。

このように、クリーニング不良の判定に用いる摺擦音を、クリーニングブレード、電界ローラ及び回収スクリュウを停止させた状態で取得することで、それらの周囲部材の動作音を混入させることによる判定精度の低下を回避することができる。

制御部７５は、フィルタリング処理後の波形をフラッシュメモリに書き込むと、Ｋ電磁クラッチ２３Ｋの駆動、及びＫプロセス駆動モータ７２Ｋの駆動を停止した後、Ｙ電磁クラッチ２３Ｙ及びＹプロセス駆動モータ７２Ｙを駆動させる。そして、Ｋと同様にして、Ｙ用のプロセスユニットにおける摺擦音の波形を解析、フィルタリング処理した結果を、フラッシュメモリ内に書き込む。以降、Ｍ、Ｃ用のプロセスユニットにおけるブレード摺擦音についても、同様の処理を実行する。

制御部７５は、判定音取得用制御を終えると、次に、クリーニング不良判定処理を行う。このクリーニング不良判定処理では、まず、直前の判定音取得用制御で取得したＫ用のプロセスユニットにおけるブレード摺擦音の波形から、１１．５〜１１．７［ｋＨｚ］の音成分のピーク実行値を算出する。また、４．５〜４．７［ｋＨｚ］の音成分のピーク実行値も算出する。そして、それらの算出結果に基づいて、１１．５〜１１．７［ｋＨｚ］の音成分の相対強度と、４．５〜４．７［ｋＨｚ］の音成分の相対強度と、相対強度比とをそれぞれ求めた後、それらを、過去のものから累積的に記録するためにフラッシュメモリ内に構築されているＫ用相対強度データテーブル内に格納する。このＫ用相対強度データテーブルは、判定音取得用制御を実施した時点におけるＫ用のクリーニングブレードの累積使用時間と、１１．５〜１１．７［ｋＨｚ］の音成分の相対強度と、４．５〜４．７［ｋＨｚ］の音成分の相対強度と、相対強度比とを関連付けて累積的に記録するためのものである。Ｙ，Ｃ，Ｍについても、同様の相対強度データテーブルがフラッシュメモリ内に構築されている。

次に、制御部７５は、算出した相対強度比について、所定の閾値を超えているか否かを判定し、超えている場合には、Ｋ用のプロセスユニット内でクリーニング不良が発生しているものとみなして、その旨を知らせるエラーメッセージを図示しない表示部に表示させる。その後、Ｙ用のプロセスユニットについての判定処理に進む。また、相対強度比が所定の閾値を超えていない場合には、エラーメッセージを表示部に表示させることなく、Ｙ用のプロセスユニットについての判定処理に進む。

Ｙ用のプロセスユニットについての判定処理では、Ｋ用のプロセスユニットと同様にして、Ｙ用のプロセスユニットのブレード摺擦音について、１１．５〜１１．７［ｋＨｚ］の音成分の相対強度と、４．５〜４．７［ｋＨｚ］の音成分の相対強度と、相対強度比とをそれぞれ求めた後、Ｙ用相対強度データテーブル内に格納する。そして、算出した相対強度比について、所定の閾値を超えているか否かを判定し、超えている場合には、Ｙ用のプロセスユニット内でクリーニング不良が発生しているものとみなして、その旨を知らせるエラーメッセージを図示しない表示部に表示させる。

以降、同様の判定を、Ｃ，Ｍ用のプロセスユニットについても行う。このように、Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍ用のプロセスユニットについてそれぞれ、クリーニング不良が発生しているか否かを定期的に判定することで、クリーニング不良の発生を適切な時期に検出することができる。

高画質を重視するユーザーにおいては、クリーニング不良が発生した場合には、できるだけ迅速にクリーニングブレードを交換することが望ましい。しかしながら、高画質よりも低コスト化を重視するユーザーの中には、クリーニング不良が発生し初めても、クリーニングブレードの継続使用を望む人もいる。このようなユーザーにおいて、クリーニングブレードの適切な交換時期は、フィルミングが発生し始める時点である。フィルミングが成長すると、画質劣化のみならず、駆動伝達系や感光体の破損を招く危険性が出てくるので、フィルミングが発生し始めたら、クリーニングブレードをできるだけ迅速に交換する必要がある。ところが、クリーニングブレードの在庫が業者にないなどの理由から、交換までにある程度の期間を要してしまうと、駆動伝達系や感光体を破損してしまうおそれがでてくる。

そこで、本複写機の制御部７５は、クリーニング不良判定処理を終えると、フィルミング発生予測処理を行うようになっている。このフィルミング発生予測処理においては、Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍ用のプロセスユニットについてそれぞれ、記憶手段たるフラッシュメモリ内のＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍ相対強度データテーブルに格納しているデータに基づいて、音成分の時系列変化を解析する。具体的には、相対強度比の時系列変化を解析する。相対強度比は、第１音成分たる１１．５〜１１．７［ｋＨｚ］の音成分の強度時系列変化と、第２音成分たる４．５〜４．７［ｋＨｚ］の音成分の強度時系列変化とを反映しているため、相対強度比の時系列変化を解析することは、両音成分の時系列変化を解析していることになる。

制御部７５は、相対強度比の時系列変化を解析結果に基づいて、クリーニング不良の発生後に、相対強度比が経時増加から経時低下に転じていることが検出されたか否かを判定する。そして、経時増加から経時低下に転じたことが検出された場合には、そのプロセスユニットのフィルミング発生時期について、もうすぐ到来すると予測して、その旨のエラーメッセージを表示部に表示させる。また、経時増加から経時低下に転じたことが検出された場合には、フィルミング発生時期までにはまだ余裕があると予測して、エラーメッセージの表示を行わないままにする。

フィルミングの発生予測については、重回帰分析による判定指標値や、判定指標値たるマハラノビス距離に基づいて行うことも可能である。例えば、マハラノビス距離を採用する場合、少なくとも１つのクリーニングブレードについて、新品時から後述する猶予期間直前までの運転において、経時減衰音成分の相対強度、経時増強音成分の相対強度、及びそれらの相対強度比の組合せを定期的にサンプリングし、それらを正常データ群としてフラッシュメモリ内に記憶させておく。そして、この正常データ群と、実運転中に得られた経時減衰音成分の相対強度、経時増強音成分の相対強度、及びそれらの相対強度比の組合せとに基づいて、マハラノビス距離Ｄを算出し、これと閾値との比較により、フィルミングの発生時期を予測することが可能である。マハラノビス距離Ｄは、正常データ群と比較する実測データ組（相対強度比などの組合せ）の正常度合いが小さくなっていくにつれて、図１５に示すように、値が徐々に大きくなっていく。そこで、新品時から、フィルミングが発生し始めた時点よりも猶予期間だけ遡った時点（以下、猶予開始時点という）までにサンプリングしたデータの組合せを正常データ群とする。また、正常データ群と、猶予開始時点における実測データ組とに基づいてマハラノビス距離Ｄを求め、その値を閾値として設定する。これにより、新品のクリーニングブレードをセッティングした実運転において、フィルミングが発生する時点よりもおおむね猶予期間だけ遡った時点で、マハラノビス距離Ｄが閾値を超えるようになるので、ある程度の余裕をもって、フィルミングの発生時期を予測することができる。

図１６は、実施形態に係る複写機の変形例装置におけるＫ用のプロセスユニットの駆動伝達機構を示す接続図である。この変形例装置では、周囲部材であるクリーニングブラシローラ（１７）、電界ローラ（１８）及び回収スクリュウ２０に駆動を伝達する第３駆動伝達系８２Ｋに対して、第２ワンウエイクラッチ９８Ｋと、第２駆動伝達系８１Ｋと、第１駆動伝達系８０Ｋとを介して、Ｋプロセス駆動モータ７２Ｋが接続されている。第１駆動伝達系８０Ｋは、第２駆動伝達系８１Ｋの他、第１ワンウエイクラッチ９７Ｋにも駆動を伝達する。第１ワンウエイクラッチ９７Ｋは、感光体の回転軸４ａに駆動を繋ぐためのものである。

回転軸４ａに対しては、第１ワンウエイクラッチ９７Ｋから駆動が繋がれる他、第３ワンウエイクラッチ９９Ｋからも駆動が繋がれる。この第３ワンウエイクラッチ９９Ｋに対しては、第５駆動伝達系８５Ｋと第４駆動伝達系８４Ｋとを介して、Ｋプロセス駆動モータ７２Ｋが接続されている。

通常のプリントジョブにおいては、制御部がＫプロセス駆動モータ７２ＫをＣＷ（ClockWise）方向に回転させる。Ｋプロセス駆動モータ７２ＫがＣＷ方向に回転すると、第１駆動伝達系８０ＫがＣＣＷ（Counter Clock Wise）方向に回転する。そして、この駆動を受けて、第１ワンウエイクラッチ９７Ｋが感光体の回転軸４ａに駆動を繋いで、回転軸４ａをＣＣＷ方向に回転させる。これにより、感光体が回転駆動せしめられる。また、第２駆動伝達系８１Ｋは、第１駆動伝達系８０Ｋの駆動を受けてＣＷ方向に回転しながら、第２ワンウエイクラッチ９８Ｋに駆動を伝達する。第２駆動伝達系８１ＫがＣＷ方向に回転している条件下では、第２ワンウエイクラッチ９８Ｋが第３駆動伝達系８２Ｋに駆動を繋ぐ。これにより、周囲部材が回転駆動される。

Ｋプロセス駆動モータ７２Ｋには、第１駆動伝達系８０Ｋの他に、第４駆動伝達系８４Ｋが接続されている。Ｋプロセス駆動モータ７２ＫがＣＷ方向に回転すると、これを受けて第４駆動伝達系８４ＫがＣＣＷ方向に回転し、更にこれを受けて第５駆動伝達系８５ＫがＣＷ方向に回転する。このように第５駆動伝達系８５ＫがＣＷ方向に回転している条件では、第３ワンウエイクラッチ９９Ｋは回転軸４ａに駆動を繋がない。

つまり、Ｋプロセス駆動モータ７２ＫがＣＷ方向に回転すると、第１駆動伝達系８０Ｋと、第２駆動伝達系８１Ｋと、第２ワンウエイクラッチ９８Ｋとからなる経路により、周囲部材に駆動が伝達される。また、第１駆動伝達系と、第２駆動伝達系８１Ｋと、第１ワンウエイクラッチ９７Ｋとからなる経路により、回転軸４ａに駆動が伝達される。このとき、第４駆動伝達系８４Ｋや第５駆動伝達系８５Ｋも回転するが、これらの駆動は第３ワンウエイクラッチ９９Ｋの空転によって回転軸４ａには繋がれない。

一方、判定音取得用制御の実施時には、制御部がＫプロセス駆動モータ７２ＫをＣＣＷ方向に回転させる。Ｋプロセス駆動モータ７２ＫがＣＣＷ方向に回転すると、第１駆動伝達系８０ＫがＣＷ方向に回転する。この条件下では、第１ワンウエイクラッチ９７Ｋは回転軸４ａに駆動を繋がずに空転する。また、第１駆動伝達系８０ＫのＣＷ方向の回転を受ける第２駆動伝達系８１ＫはＣＣＷ方向に回転するが、この条件下では、第２ワンウエイクラッチ９８Ｋは、第３駆動伝達系に駆動を繋がずに空転する。

Ｋプロセス駆動モータ７２ＫがＣＣＷ方向に回転すると、上述のように第１駆動伝達系８０ＫがＣＷ方向に回転するとともに、第４駆動伝達系８４ＫがＣＷ方向に回転する。そして、この回転を受けた第５駆動伝達系８５ＫはＣＣＷ方向に回転する。この条件下では、第３ワンウエイクラッチ９９Ｋが回転軸４ａに駆動を繋いで、回転軸４ａをＣＣＷ方向に回転させる。

つまり、Ｋプロセス駆動モータ７２ＫがＣＣＷ方向に回転すると、第４駆動伝達系８４Ｋと、第５駆動伝達系８５Ｋと、第３ワンウエイクラッチ９９Ｋとからなる経路により、回転軸４ａに駆動が伝達され、回転軸４ａがＣＣＷ方向に回転する。このとき、第１ワンウエイクラッチ９７Ｋや第２ワンウエイクラッチ９８Ｋは回転軸４ａや第３駆動伝達系８２Ｋには駆動を繋がずに空転する。よって、周囲部材は駆動しない。

次に、実施形態に係る複写機に、より特徴的な構成を付加した各実施例の複写機について説明する。なお、以下に特筆しない限り、各実施例に係る複写機の構成は、実施形態と同様である。
［第１実施例］
図１７は、第１実施例に係る複写機のＫ用のプロセスユニット３Ｋを示す拡大構成図である。Ｋ用のプロセスユニットは、感光体４Ｋの近傍に配設されたフィルミング除去ローラ８９Ｋを備えている。このフィルミング除去ローラ８９Ｋは、図示しない軸受けによって回転自在に支持される金属製の回転軸部材と、これの周面に固定されたメラミンフォームからなるローラ部とを有している。メラミンフォームは、メラミン樹脂を発泡させた材料であり、無数に連なった気孔と、それらを覆う骨格構造とを有している。そして、気孔を覆う繊維状の骨格構造により、固着物を良好に掻き取ることができる。このようなメラミンフォームからなるフィルミング除去ローラ８９Ｋは、回転駆動しながら感光体４Ｋと摺擦することで、感光体４Ｋ上のフィルミングを良好に除去することができるが、長期間摺擦し続けると、感光体４Ｋの表面を摩耗させる。

そこで、第１実施例に係る複写機においては、フィルミング除去ローラ８９Ｋを受ける軸受けを、図示しないソレノイドの駆動によって移動させる移動機構を設けている。そして、ソレノイドの駆動の入切により、フィルミング除去ローラ８９Ｋを感光体４Ｋに対して接離させるようにしている。

制御部７５は、Ｋ用のプロセスユニット３Ｋの感光体４Ｋについて、もうすぐフィルミングが発生すると予測した場合には、次のようなフィルミング除去処理を実施するようになっている。即ち、ソレノイドの駆動によってフィルミング除去ローラ８９Ｋを感光体４Ｋに所定時間だけ当接させながら、当接中にフィルミング除去ローラ８９Ｋを感光体４Ｋに対してカウンタ方向に回転させる処理である。これにより、フィルミングが発生している可能性が高いときに、所定時間だけフィルミング除去処理を行うことで、感光体４Ｋの摩耗を抑えつつ、フィルミングを効果的に除去することができる。なお、Ｙ，Ｃ，Ｍ用のプロセスユニットも、Ｋ用と同様の構成になっている。

［第２実施例］
第２実施例に係る複写機においては、経時減衰音成分、経時増強音成分のうちの少なくとも一方を共鳴によって増強するための共鳴管を設けている。共鳴管は、その長さＬ１に応じて、どの周波数の音に共鳴するのかが決まってくる。具体的には、音速をＶ（３４６．８ｍ／ｓｅｃ、ａｔ２５℃）、共鳴振動数をｆ、波長をλで示すと、共鳴管の長さＬ１は「Ｌ１＝λ／４＝（Ｖ／ｆ）／４」という式で表される。よって、経時減衰音成分の周波数に合わせて、共鳴振動数ｆを１１６００［Ｈｚ］とした場合には、共鳴管の長さＬ１は７．５［ｍｍ］となる。また、経時増強音成分の周波数に合わせて、共鳴振動数ｆを４６００［Ｈｚ］とした場合には、共鳴管の長さＬ１は、１８．８［ｍｍ］となる。

このような共鳴管を音センサの近傍に配設すれば、経時減衰音成分や経時増強音成分の強度を約２倍に増幅することができる。

本複写機においては、音センサとして、音圧に感応する加速度センサあるいはコンデンサマイクからなるものを用いている。これらは、近年のＭＥＭＳ技術によって超小型、安価に製造することが可能であり、且つレイアウトが容易である。

音圧に感応する音センサを用いた場合には、図１８に示すように、両端がオープンになっている共鳴管７９の一端を音センサ２３の音検知面で塞ぐようにして、音検知面を共鳴管７９内での反射面として機能させる。これにより、反射面付近で音圧を最大にし（速度最小）、且つ、管の開放端付近で音圧を最小（速度最大）にする定常音波を管内に発生させることができる（図中の一点鎖線は定常音波の速度振幅を表している）。よって、本複写機では、音センサ２３を同図に示すように共鳴管７９に固定している。

かかる構成では、経時減衰音成分や経時増強音成分を増強させることで、それらの検出精度を高めるとともに、音の音センサ２３への進入方向を制限することで、雑音の混入を低減することができる。

［第３実施例］
第３実施例に係る複写機においても、音センサの近傍に共鳴管を配設している。また、本複写機においては、音センサとして、速度に感応するタイプのもの（例えばリボンマイク）を用いている。共鳴管７９としては、図１９に示すように、一端側が塞がれている閉塞端になっている一方で、他端側が開放している開放端になっているものを用いている。そして、センサ音検知面を共鳴管７９の開放端の側方に位置させる姿勢で、音センサ２３を配設している。同図においては、便宜上、音センサ２３の音検知面で共鳴管７９の自由端を塞いでいるように描いているが、実際には、音検知面は開放しており、内部にはセンサ内部にはリボン振動体が配設されている。このようにして音センサ２３を配設することで、管内において音速が最大になる箇所で、音を音センサ２３に検知させることができる。

［第４実施例］
第４実施例に係る複写機においては、Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍの各色についてそれぞれ、音センサを移動させるセンサ移動手段を設けている。図２０は、第４実施例に係る複写機におけるＫ用のクリーニングブレード１６Ｋとその周囲構成とを示す拡大構成図である。同図において、音センサを移動させるセンサ移動手段は、スクリュウ駆動モータ８６Ｋ、リードスクリュウ８７Ｋ、ホルダー８８Ｋ等からなる。

音センサ２３Ｋは、ホルダー８８Ｋによって保持されている。このホルダー８８Ｋは、スクリュウ駆動モータ８６Ｋの回転軸に固定されたリードスクリュウ８７Ｋと係合している。また、スクリュウ駆動モータ８６Ｋやリードスクリュウ８７Ｋの根元側は、防塵容器８５Ｋ内に収容されている。図示の状態では、ホルダー８８Ｋがリードスクリュウ８７Ｋの先端部に位置している。この状態では、ホルダー８８Ｋに保持される音センサ２３Ｋがクリーニングブレード１６Ｋの近傍に位置して（音取得位置）、ブレード摺擦音を良好に取得することができる。

スクリュウ駆動モータ８６Ｋによってリードスクリュウ８７Ｋが逆回転すると、ホルダー８８Ｋがスクリュウ上をスクリュウ先端側から根元側に向けて移動し、やがて、防塵容器８５Ｋ内に収容される（待避位置）。また、この状態から、スクリュウ駆動モータ８６Ｋによってリードスクリュウ８７Ｋが正回転すると、ホルダー８８Ｋがスクリュウ上をスクリュウ根元側から先端側に向けて移動し、防塵容器８５Ｋ内から外に出て上述の音取得位置に至る。

制御部７５は、上述した判定音取得用制御における最終工程にて、スクリュウ駆動モータ８６Ｋを所定時間だけ逆回転させることで、それまで音取得位置にあった音センサ２３Ｋを防塵容器８５Ｋ内に収容する（このとき、Ｙ，Ｃ，Ｍ用の音センサも同時に防塵容器内に収容する）。また、判定音取得用制御における初期工程においては、スクリュウ駆動モータ８６Ｋを所定時間だけ正回転させることで、それまで防塵容器８５Ｋ内にあった音センサ２３Ｋを音取得位置まで移動させる（このとき、Ｙ，Ｃ，Ｍ用の音センサも同時に音取得位置まで移動させる）。このように、判定音取得用制御を実施しているときだけ、音センサを音取得位置に移動させ、判定音取得用制御を実施していないときには、音センサを防塵容器内に収容する。

かかる構成では、ブレード摺擦音を取得する必要のないときには、音センサをトナー飛散のあるブレード近傍から待避位置に待避させることで、音センサのトナー汚れを抑えることができる。音センサとして、コンデンサマイクを使用した場合には、マイク内部の蓄電によってトナーをセンサに付着させ易いため、特に効果的である。

［第５実施例］
第５実施例に係る複写機においては、Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍの各色についてそれぞれ、音センサを複数設けている。図２１は、第５実施例に係る複写機におけるＫ用の感光体４Ｋとその周囲構成とを示す斜視図である。同図において、ドラムクリーニング装置１５Ｋの内部には、実施形態で述べたように、クリーニングブレードが配設されている。このクリーニングブレードと感光体４Ｋとの当接面（以下、ブレードニップという）は、感光体表面移動方向と直交する方向、即ち、感光体軸線方向に延在している。このように、ブレードニップは感光体軸線方向に延在しているが、クリーニング不良はその延在方向において一様に起こるとは限らない。むしろ、延在方向においてまばらに起こることの方が多い。このため、音センサの位置によっては、クリーニング不良の発生箇所から離れすぎていることで、クリーニング不良の発生を良好に検出することが困難になる場合がある。

そこで、本複写機においては、音センサ２３Ｋをブレードニップの延在方向である感光体軸線方向に沿わせて複数配設している。そして、それら音センサ２３Ｋによる取得結果に基づいて、クリーニング不良が発生しているか否かをそれぞれ個別に判定するように、判定手段たる制御部７５を構成している。なお、Ｙ，Ｃ，Ｍ用のプロセスユニットにおいても、同様の構成になっている。

かかる構成においては、クリーニング不良の発生位置と音センサとが離れすぎていることによるクリーニング不良の検出精度の悪化を回避することができる。

［第６実施例］
第６実施例に係る複写機においては、Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍの各色についてそれぞれ、音センサを移動させるセンサ移動手段を設けている。図２２は、第６実施例に係る複写機におけるＫ用の感光体とその周囲構成とを示す斜視図である。同図において、音センサを移動させるセンサ移動手段は、ベルト駆動モータ９１Ｋ、第１プーリー９２Ｋ、第２プーリー９３Ｋ、無端状のタイミングベルト９４Ｋ等からなる。

無端状のタイミングベルト９４Ｋは、第１プーリー９２Ｋと第２プーリー９３Ｋとに掛け回されることで、感光体軸線方向に沿った姿勢で張架されている。第１プーリ−９２Ｋは、ベルト駆動モータ９１Ｋのモータ軸に固定されている。これにより、ベルト駆動モータ９１Ｋが正方向に回転すると、タイミングベルト９４Ｋが正方向に無端移動する。また、ベルト駆動モータ９１Ｋが逆方向に無端移動すると、タイミングベルト９４Ｋが逆方向に無端移動する。

タイミングベルト９４Ｋには、音センサ２３Ｋが固定されており、タイミングベルト９４Ｋの無端移動に伴って、感光体軸線方向に移動する。Ｙ，Ｃ，Ｍ用のプロセスユニットも同様の構成になっている。

制御部７５は、上述した判定音取得用制御における最終工程にて、ベルト駆動駆動モータ９１Ｋを所定時間だけ逆回転させることで、音センサ２３Ｋを感光体４Ｋの一端部に対向する位置まで移動させる。このとき、Ｙ，Ｃ，Ｍ用の音センサも同様にして、それぞれ感光体の一端部に対向する位置まで移動させる。また、判定音取得用制御における初期工程においては、次のような処理を繰り返す。即ち、ベルト駆動モータ９１Ｋを所定時間だけ正回転させることで、音センサ２３Ｋを感光体軸線方向の他端側に少し移動させた後、摺擦音の取得処理を実施する。このような処理を複数回繰り返すことで、感光体軸線方向の異なる位置で発生するブレード摺擦音をそれぞれ音センサ２３Ｋによって取得させるのである。このような処理を、Ｙ，Ｃ，Ｍ用のプロセスユニットにおいても同様に行う。そして、感光体軸線方向の互いに異なる位置で取得したブレード摺擦音に基づいて、クリーニング不良が発生しているか否かをそれぞれ個別に判定する。

かかる構成においても、クリーニング不良の発生位置と音センサとが離れすぎていることによるクリーニング不良の検出精度の悪化を回避することができる。

これまで、像担持体たる感光体上のトナーをクリーニングするクリーニングブレードの劣化によるクリーニング不良の発生を検出する例について説明してきたが、次のようなクリーニングブレードの劣化によるクリーニング不良の発生を検出するようにしてもよい。即ち、中間転写ベルトなどといった感光体とは異なる像担持体に対してクリーニング処理を施すクリーニングブレードである。

以上、実施形態に係る複写機においては、音センサによって取得された音の情報を電子データに変換する変換手段たるＡ／Ｄコンバータ７０と、これら出力される電子データに基づく音情報である相対強度比等を記憶する記憶手段たるフラッシュメモリとを設けるとともに、フラッシュメモリに記憶されている相対強度比の時系列変化、あるいは、相対強度に基づいて算出した特定の判定指標値であるマハラノビス距離、を解析し、解析結果に基づいてフィルミングの発生時期を予測するように、予測手段としての制御部７５を構成している。かかる構成においては、フィルミング発生前に、もうすぐフィルミングが発生することをユーザーに知らせることで、交換用のクリーニングブレードの準備期間を与えて、フィルミング発生時の迅速なブレード交換の実現を図ることができる。

また、第１実施例の複写機においては、感光体４Ｋに対して接離可能であり、且つ感光体４Ｋ上に形成されたフィルミングを感光体４Ｋに接触した状態で除去するフィルミング除去手段としてのフィルミング除去ローラ８９Ｋを設けるとともに、フィルミングがもうすぐ発生すると予測された場合に、フィルミング除去ローラ８９Ｋを感光体４Ｋに所定時間当接させてフィルミング除去処理を実施するように、制御手段たる制御部７５を構成している。かかる構成においては、フィルミングが発生した可能性が高い場合に限って、フィルミング除去ローラ８９Ｋによる除去処理を行うことで、フィルミング除去ローラ８９Ｋによる感光体４Ｋの摩耗を抑えつつ、フィルミングの発生に起因する各種の不具合の発生を抑えることができる。

また、実施形態に係る複写機においては、クリーニング不良が発生しているか否かの判定に用いられる音を音センサ（２３Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍ）に取得させるために、クリーニングブレードの周囲で特定の動作を行う周囲部材（クリーニングブラシローラ、電界ローラ及び回収スクリュウ）の駆動を停止させた状態で感光体を駆動させる判定音取得用制御を所定のタイミングで実施するように、制御手段たる制御部７５を構成している。また、判定音取得用制御の実施中に音センサによって取得された音に基づいて、クリーニング不良が発生しているか否かを判定するように、判定手段たる制御部７５を構成している。かかる構成では、周囲部材の動作音をブレード摺擦音に混入させてしまうことによる判定精度の低下を回避することができる。

また、実施形態に係る複写機においては、感光体と、上記周囲部材とを同一のプロセス駆動モータ（７２Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍ）によって駆動するように駆動伝達系を構成するとともに、励磁されていない状態でプロセス駆動モータの駆動力を周囲部材に繋ぐ一方で、励磁された状態で上記周囲部材への駆動力の伝達を断つノーマルクローズ型の電磁クラッチ（７３Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍ）を駆動伝達系に設けている。かかる構成では、感光体と周囲部材とを同一のプロセス駆動モータで駆動することで構成の簡素化を図りつつ、電磁クラッチによって周囲部材への駆動伝達の接断を制御することで、判定音取得用制御において感光体を駆動した状態で周囲部材の駆動を停止することができる。また、電磁クラッチとして、ノーマルクローズ型のものを採用することで、プロセス駆動モータの累積駆動時間の大半を占める画像形成動作中には、電磁クラッチを励磁しない状態にして、省エネルギー化や、クラッチの長寿命化を図ることもできる。

また、変形例装置においては、感光体と周囲部材とを同一のプロセス駆動モータによって駆動し、プロセス駆動モータが正回転しているときにはプロセス駆動モータの駆動力を感光体と周囲部材とにそれぞれ伝達する一方で、プロセス駆動モータが逆回転しているときには感光体だけにプロセス駆動モータの駆動力を伝達するように、駆動伝達系を構成している。かかる構成では、感光体と周囲部材とを同一のプロセス駆動モータで駆動することで構成の簡素化を図りつつ、判定音取得用制御において感光体を駆動した状態で周囲部材の駆動を停止することができる。また、電磁クラッチ等の特別な駆動手段を設けなくても、感光体を駆動した状態で周囲部材の駆動を停止することができる。

また、第２実施例や第３実施例に係る複写機においては、第１周波数たる１１．５〜１１．７［ｋＨｚ］と、第２周波数たる４．５〜４．７［ｋＨｚ］とのうち、少なくとも何れか一方の音に共鳴する共鳴管７９を設け、音センサ２３を共鳴管７９に接続するか、あるいは共鳴管７９の近傍に配設するかしている。かかる構成では、経時減衰音成分や経時増強音成分を増強させることで、それらの検出精度を高めることができる。

また、第２実施例に係る複写機においては、音センサ２３として、音圧に感応する方式のものを用いるとともに、音センサ２３を共鳴管７９の反射面として利用している。かかる構成では、共鳴管７９内において経時減衰音成分や経時増強音成分の音圧が最大となる位置で音センサ２３にそれらを検知させることができる。更には、それら音成分の音センサ２３への進入方向を制限することで、雑音の混入を低減することができる。

また、第３実施例に係る複写機においては、音センサ２３として、音の速度に感応する方式のものを用いるとともに、音センサ２３を共鳴管７９の開放端の側方に配設している。かかる構成では、共鳴管７９の近傍において経時減衰音成分や経時増強音成分の音速がほぼ最大となる位置で音センサ２３にそれらを検知させることができる。

また、第４実施例に係る複写機においては、クリーニングブレード１６Ｋと感光体４Ｋとの当接部で発生する音を取得するための音取得位置と、同当接部に対して音取得位置よりも遠い位置である待避位置との間で音センサ２３Ｋを移動させるセンサ移動手段を設けている。かかる構成では、ブレード摺擦音を取得する必要のないときには、音センサをトナー飛散のあるブレード近傍から待避位置に待避させることで、音センサのトナー汚れを抑えることができる。

また、第５実施例に係る複写機においては、クリーニングブレードと感光体４Ｋとの当接面における感光体表面移動方向に直交する方向に沿わせて、音センサ２３Ｋを複数配設するとともに、それぞれの音センサ２３Ｋによる取得結果に基づいて、クリーニング不良が発生しているか否かをそれぞれ個別に判定するように、制御部７５を構成している。かかる構成では、クリーニング不良の発生位置と音センサとが離れすぎていることによるクリーニング不良の検出精度の悪化を回避することができる。

また、第６実施例に係る複写機においては、音センサ２３Ｋを、クリーニングブレードと感光体４Ｋとの当接面における感光体表面移動方向に直交する方向である移動直交方向に沿って移動させるセンサ移動手段を設けている。そして、少なくとも、移動直交方向（感光体軸線方向）における所定の第１位置に移動させた音センサによる取得結果と、移動直交方向における所定の第２位置に移動させた音センサによる取得結果とに基づいて、クリーニング不良が発生しているか否かをそれぞれ個別に判定するように、制御部７５を構成している。かかる構成においても、クリーニング不良の発生位置と音センサとが離れすぎていることによるクリーニング不良の検出精度の悪化を回避することができる。

実施形態に係る複写機を示す概略構成図。 同複写機におけるプリンタ部の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図。 同複写機におけるタンデム部の一部を示す部分拡大図。 同複写機におけるクリーニングブレードとその周囲構成とを示す拡大構成図。 連続プリント試験の開始当初における摺擦音の周波数特性を示すグラフ。 クリーニング不良が発生するようになった段階における摺擦音の周波数特性を示すグラフ。 ブレード摺擦音における経時減衰音成分と経時増強音成分との相対強度特性を示すグラフ。 固有振動数を求めるためのブレード支持モデルを示す模式図。 新品の状態のクリーニングブレードと、感光体との当接部を拡大して示す模式図。 少し劣化が進んだ状態のクリーニングブレードと、感光体との当接部を拡大して示す模式図。 クリーニング不良を引き起こすまで劣化が進んだクリーニングブレードと、感光体との当接部を拡大して示す模式図。 新品のクリーニングブレードを設計上の寿命時間よりも１．２倍の時間まで経時使用していく過程における経時減衰音成分、経時増強音成分及び相対強度比の経時変化を示すグラフ。 同複写機のプリンタ部における電気回路の一部を示すブロック図。 同複写機のＫ用のプロセスユニットにおける駆動伝達機構を示す接続図。 マハラノビス距離の経時変化を示すグラフ。 実施形態に係る複写機の変形例装置におけるＫ用のプロセスユニットの駆動伝達機構を示す接続図。 第１実施例に係る複写機のＫ用のプロセスユニットを示す拡大構成図。 第２実施例に係る複写機に用いられる共鳴管及び音センサを示す模式図。 第３実施例に係る複写機に用いられる共鳴管及び音センサを示す模式図。 第４実施例に係る複写機におけるＫ用のクリーニングブレードとその周囲構成とを示す拡大構成図。 第５実施例に係る複写機におけるＫ用の感光体とその周囲構成とを示す斜視図。 第６実施例に係る複写機におけるＫ用の感光体とその周囲構成とを示す斜視図。

符号の説明

４Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍ：感光体（像担持体）
１６：クリーニングブレード
１７：クリーニングブラシローラ（周囲部材）
１８：電界ローラ（周囲部材）
２０：回収スクリュウ（周囲部材）
２３Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍ：音センサ
２４：転写ユニット（転写手段）
７０：ＡＤコンバータ（変換手段）
７３Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍ：電磁クラッチ
７５：制御部（判定手段、予測手段）
７９：共鳴管
８９Ｋ：フィルミング除去ローラ（フィルミング除去手段）

Claims (11)

1. トナー像を担持する像担持体と、該像担持体の表面上のトナー像を転写体に転写する転写手段と、該転写手段を経由した該表面に当接しながら該表面に付着している転写残トナーをクリーニングするクリーニングブレードと、機内で発生する音を取得する音センサとを備える画像形成装置において、
   上記音センサによって取得された音のうち、少なくとも、所定の第１周波数の音成分であり且つ新品状態の上記クリーニングブレードが上記クリーニング不良を引き起こすようになるまでの期間で強度を経時的に減衰させる音成分である第１音成分の強度と、該第１周波数とは異なる所定の第２周波数の音成分であり且つ該期間で強度を経時的に増強させる音成分である第２音成分の強度との比と、所定の閾値との比較に基づいて、上記転写残トナーのクリーニングについてクリーニング不良が発生しているか否か、を判定する判定手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   上記音センサによって取得された音の情報を電子データに変換する変換手段と、該変換手段から出力される該電子データに基づく音情報を記憶する記憶手段とを設けるとともに、
   該記憶手段に記憶されている該音情報に基づいて、上記第１音成分及び第２音成分のそれぞれにおける強度の時系列変化、あるいは、上記第１音成分及び第２音成分のそれぞれの強度に基づいて算出した特定の判定指標値、を解析し、解析結果に基づいて上記像担持体上におけるフィルミングの発生時期を予測する予測手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２の画像形成装置において、
   上記像担持体に対して接離可能であり、且つ該像担持体上に形成されたフィルミングを該像担持体に接触した状態で除去するフィルミング除去手段と、
   上記予測手段によってフィルミングがもうすぐ発生すると予測された場合に、該フィルミング除去手段を該像担持体に所定時間当接させてフィルミング除去処理を実施する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３の何れかの画像形成装置において、
   上記クリーニング不良が発生しているか否かの判定に用いられる音を上記音センサに取得させるために、上記クリーニングブレードの周囲で特定の動作を行う周囲部材の駆動を停止させた状態で上記像担持体を駆動させる判定音取得用制御を所定のタイミングで実施する制御手段を設けるとともに、
   該判定音取得用制御の実施中に上記音センサによって取得された音に基づいて、上記クリーニング不良が発生しているか否かを判定するように、上記判定手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４の画像形成装置において、
   上記像担持体と上記周囲部材とを同一の駆動モータによって駆動するように駆動伝達系を構成するとともに、励磁されていない状態で該駆動源の駆動力を上記周囲部材に繋ぐ一方で、励磁された状態で該周囲部材への該駆動力の伝達を断つノーマルクローズ型の電磁クラッチを該駆動伝達系に設けたことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項４の画像形成装置において、
   上記像担持体と上記周囲部材とを同一の駆動モータによって駆動し、該駆動モータが所定方向に回転しているときには該駆動モータの駆動力を該像担持体と該周囲部材とにそれぞれ伝達する一方で、該駆動モータが該所定方向とは逆方向に回転しているときには該像担持体及び該周囲部材のうち、該像担持体だけに該駆動モータの駆動力を伝達する駆動伝達系を設けたことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１乃至６の何れかの画像形成装置において、
   上記第１周波数と上記第２周波数とのうち、少なくとも何れか一方の音に共鳴する共鳴管を設け、上記音センサを該共鳴管に接続するか、あるいは該共鳴管の近傍に配設するかしたことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７の画像形成装置において、
   上記音センサとして、音圧に感応する方式のものを用いるとともに、該音センサを上記共鳴管の反射面として利用したことを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項７の画像形成装置において、
   上記音センサとして、音の速度に感応する方式のものを用いるとともに、該音センサを上記共鳴管の開放端の側方に配設したことを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１乃至９の何れかの画像形成装置において、
    上記クリーニングブレードと上記像担持体との当接部で発生する音を取得するための音取得位置と、該当接部に対して音取得位置よりも遠い位置である待避位置との間で上記音センサを移動させるセンサ移動手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１乃至１０の何れかの画像形成装置において、
    上記クリーニングブレードと上記像担持体との当接面における像担持体表面移動方向に直交する方向に沿わせて、上記音センサを複数配設するとともに、
    それぞれの音センサによる取得結果に基づいて、上記クリーニング不良が発生しているか否かをそれぞれ個別に判定するように、上記判定手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。

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