JP2007293069A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カラープリンタ等の画像形成装置において、転写ベルトに配置された位置検出用マークの汚れを適切な段階で検出し、それをユーザに報知する。
【解決手段】転写ベルト上の位置検出用マークの検出される長さ（検出長）を判定するための閾値１およびそれより小さな閾値２を設定しておく。印刷動作時において、センサーによって位置検出用マークの検出長を検出し、その値が閾値２よりも長ければ、さらに検出長が閾値１よりも短いか否かを判定する。検出長が閾値１よりも短ければ、カウントすべき汚れがあると判定し、汚れ検出カウンタを＋１増加させる。そして、汚れ検出カウンタが規定値を超えた場合に位置検出用マークが汚れている旨をユーザに報知する。また、検出長が閾値２以下であれば、報知すべき汚れが存在していると判定し、位置検出用マークが汚れている旨をユーザに報知する。
【選択図】図４

Description

本発明は、カラープリンタやカラー複写機における感光体や転写ベルトの汚れを検出する技術に係り、特に位置検出用マークの汚れを検出する技術に関する。

感光体から転写ベルトに画像を転写し、この画像を転写ベルトから紙等の記録媒体に転写することで印刷を行うカラー印刷装置が知られている。この構成においては、ＹＭＣＫ(Yellow,Magenta,Cyan,black)のトナーを、転写ベルトを巡回させながら一色ずつ転写ベルトに重ね合わせて転写することにより、カラーのトナー画像を形成している。このため、転写ベルト上に位置検出用マークを配置し、その位置を検出することにより重ねるトナー画像の位置合わせ（色合わせと）を行っている。位置検出用マークは、上記位置合わせを行う目的以外に、転写ベルトの破断、伸び、はずれ、遅れ等を検出するためにも利用される。通常、位置検出用マークは、転写ベルトの搬送方向に向かって左右どちらかの縁部に形成されている。また、仮に汚れてもその汚れを除去し、マークとしての機能が損なわれないように位置検出用マークの清掃手段も設けられている。

しかしながら、使用度合が進んでくると、位置検出用マークにトナーが付着して清掃によっては汚れが除去できなくなる。このような問題に対応する技術として、マークの終わりと始めのエッジ部分を検出し、その中間の基準位置を検出する方法等（例えば、特許文献１参照）が提案されている。

特許３５９７７１

しかしながら、位置検出用マークの検出方法を工夫しても、汚れの程度が進めば、位置検出が行えなくなり、その結果、転写ベルトの破断が疑われる判定が下され、印刷不可の状態に移行する制御が行われる。このような場合、サービスセンター等に連絡しメンテナンスを行ってもらえば、印刷機能は復活する。しかしながら、ユーザ側にとっては印刷が一定時間行えなく事態が突然発生する不都合であり、何らかの方法でそのような事態に陥らないようにすることが望まれる。そこで、本発明は、位置検出用マークの汚れに起因して印刷が突然行えなくなる不都合が発生する前に、その前兆を検出することができる技術を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、感光体に形成したトナー像を転写ベルトに転写し、転写ベルト上のトナー画像を記録媒体に転写して画像を形成する画像形成装置において、前記感光体または転写ベルト上の所定の位置に設けられた１または複数の位置検出用マークと、前記位置検出用マークを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記位置検出用マークの検出長を測定する測定手段と、前記検出長の値に基づいて前記位置検出用マークの汚れ具合を判定する判定手段と、前記判定の結果に基づいて所定の報知対象に報知を行う報知手段とを備えることを特徴とする

本発明によれば、位置検出用マークの汚れ具合が位置検出用マークの観察される長さに基づいて判定され、その結果が例えばユーザ等に報知される。こうすることで、位置検出用マークの汚れの状態を印刷不可の状態に陥る前に検出することができ、前もって何らかの対策を講じることが可能となる。そして、突然印刷が行えない状態となり、ユーザが不便を強いられるような不都合を避けることができる。またこの仕組みによれば、予め位置検出用マークの汚れ具合を知ることができるので、位置検出用マークの読み取り精度の低下に起因する色ズレを防止する効果を得ることもできる。また、位置検出用マークの汚れの状態を把握することができるので、位置検出用マークの汚れに起因する動作不良が発生した場合に、修復の時間を大幅に短縮することができる。

本発明における検出手段は、位置検出用マークの汚れていない部分の長さを算出するのに必要なデータを出力する。検出手段は、汚れを検出する光学的な手段であり、例えば、反射式光センサーを用いることができる。検出手段は、位置検出用マークの汚れていない部分と対向している間、信号を出力し続ける。位置検出用マークの検出長を測定する測定手段は、例えば上記検出手段が信号を出力している時間と転写ベルトの走行速度とから検出長を算出する。報知手段としては、報知内容を画像表示する表示装置、他の機器へ報知内容を信号として送信可能な通信機器、報知内容を音声で出力する音声出力機器等を挙げることができる。報知内容としては、汚れの具合（程度）に関する内容、何らかの警告、汚れの具合に対応して何らかのアクションを指示する内容等を挙げることができる。報知対象としては、ユーザ、サービスセンター、サーバ、パソコン、携帯電話、携帯型情報処理端末、その他各種の機器を挙げることができる。本発明の適用対象となる画像形成装置としては、カラープリンタ、ＦＡＸ、カラー複写機、これらの複合機、さらに各種の印刷装置を挙げることができる。

本発明において、前記汚れ具合を評価するためのカウントを行うカウント手段を更に備え、前記判定手段は、前記検出長が所定の閾値より短いか否かを判定するとともにこの判定結果に基づいて前記カウントの値を増加し、かつ前記カウントの値が所定の値を超えた場合に、前記報知手段による報知を行うことが望ましい。カウント手段としては、カウント値増加が指示された場合に、電子的にカウント値を累積してゆく電子カウンタ機能を備えた電子回路を挙げることができる。

この態様によれば、位置検出用マークの検出長が所定の閾値より短い場合に、カウント手段のカウント値を所定の値（例えば１カウント）だけ増加させる。そして、このカウンタ値が予め設定しておいた所定の値を超えた場合に、報知に値する汚れ具合であると判定されてその旨が報知対象に報知される。例えば、カウンタ値が所定の値を超えた場合に、所定の報知内容を印刷装置のディスプレイ上に表示する。ユーザは、この表示から位置検出用マークの汚れ具合を把握することができる。この態様によれば、閾値の設定により、位置検出用マークの汚れ具合を定量的に評価し、それを判定することが可能となる。そして定量的なデータに基づいた汚れ具合の報知を行うことができる。

また、カウント手段を用いることで、一時的な汚れを検出することによる誤判定を避けることができる。位置検出用マークの汚れは、飛散したトナーが付着することによって生じるが、例えば転写ベルトの例でいうと、転写ベルトが一回りする間に、一旦付着したトナー粉が転写ベルトから離脱する、あるいはクリーニング手段によって付着したトナー粉が除去される場合もある。このような場合、１回の位置検出用マークの検出長データから汚れの状況を判定することは適当ではない。一方、印刷動作を繰り返してゆくと、トナーの付着頻度が徐々に高くなる傾向がある。したがって、位置検出用マークの検出長が所定の閾値より短かった事象の回数をカウント手段によって積算し、その積算値があるレベルになった段階で、位置検出用マークの汚れ具合の報知を行うことで、誤判定を避けることができる。

本発明において、判定手段は、検出長が所定の閾値より短いか否かを判定するとともに前記検出長が前記閾値より小さい場合の頻度の算出を行い、かつ前記頻度が所定の値を超えた場合に、報知手段による報知を行うことが望ましい。この態様によれば、位置検出用マークの検出長が閾値を下回った頻度が所定の値を超えた場合に、報知すべき汚れがあると判定され、所定の報知が行われる。一般に印刷装置の使用度合いが増加すると、位置検出用マークの検出長が閾値を下回る頻度が多くなる。そして、この頻度が所定の値を超えた段階から位置検出用マークの検出が不能になる事態の発生確率が増大する傾向がある。したがって、この傾向を予め調べておき、その結果から位置検出用マークの検出長が閾値を下回る頻度の上限を決めておき、頻度がこの上限を超えた場合に所定の報知処理を行うことが望ましい。このようにすることで、位置検出用マークの検出が不能になる事態が発生する前に、その可能性をユーザに認識させることや、サービスセンター等にその旨の報知を行うことができる。

上記位置検出用マークの検出長が閾値を下回った頻度を算出する方法としては、転写ベルトの移動量に対する検出長が閾値を下回った回数から算出する方法、印刷時間に対する検出長が閾値を下回った回数から算出する方法、トナーの使用量に対する検出長が閾値を下回った回数から算出する方法、これら方法を複数組み合わせた方法等を挙げることができる。

本発明において、判定手段は、検出長が所定の閾値より短いか否かを判定するとともに前記検出長が前記閾値より短い場合に、前記報知手段による報知を行うことが望ましい。この態様によれば、位置検出用マークの検出長が所定の閾値より短かった場合に、位置検出用マークに汚れが発生していると判定され、所定の報知が行われる。位置検出用マークの検出長は、印刷枚数の増加に伴って、徐々に短くなり、最終的に位置検出用マークの検出が不能になる傾向がある。したがって、位置検出用マークの検出長に閾値を設定し、その閾値を下回る値を検出した場合に、所定の報知を行うようにすることで、位置検出用マークが検出不可能になる可能性が増大しつつある段階で、その旨を例えばユーザに知らせることができる。

本発明において、判定手段は、前記検出長の減少割合を算出するとともに前記減少割合が所定の値を超えた場合に前記報知手段による報知を行うことが望ましい。この態様によれば、検出される位置検出用マークの検出長の減少割合が算出され、その値が所定の値を上回った場合に、汚れがある旨が判定され、所定の報知が行われる。一般に検出長の減少傾向が徐々に増加してゆき、最終的に位置検出用マークの検出が不能になる傾向がある。この態様によれば、この傾向が利用され、位置検出用マークの検出が不能になる前段階（前兆段階）をユーザ等に知らせることができる。

本発明において、報知手段は、位置検出用マークの汚れを示すメッセージまたはメンテナンスの必要性を示すメッセージを表示する画像表示装置であることが望ましい。この態様によれば、位置検出用マークの汚れ具合を視覚的に認識し易い形態でユーザに報知することができる。例えば、バーグラフを用いた汚れ具合の報知や、「メンテナンスが必要です。サービスセンターにご連絡下さい」といった表示による報知を行うことができる。この態様によれば、位置検出用マークの読み取りが不可能になる前の段階をユーザが視覚的に把握することができる。そして、印刷不可になる前にメンテナンスを依頼する、あるいは印刷不可になる前にクリーニングモードを実行し、位置検出用マークに付着したトナーを除去し、位置検出用マークの読み取り状態を改善する等の処置を行うことができる。

本発明において、報知手段は、外部回線に対して報知信号を出力する機能を備える構成とすることが望ましい。外部回線としては、インターネット回線、有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮ、ブルートゥース、赤外線通信回線等を挙げることができる。この態様によれば、例えば、位置検出用マークに汚れが発生している旨の電子メールを製造メーカや販売会社のサービスセンターに対して、インターネット回線を利用して送信することができる。そして、印刷不能になる前に、メンテンスを行う等の対応を行うことができる。こうすることで、印刷中に突然印刷が行えない状態に陥る不都合を回避することができる。

本発明において、判定手段は判定結果に基づいて位置検出用マークの清掃を集中的に行うクリーニングモードを実行することが望ましい。この態様によれば、位置検出用マークに汚れが発生している旨が判定された場合に、例えば一連の印刷が終了し待機状態となった段階で、位置検出用マークの清掃を優先して徹底的に行うクリーニングモードが実行される。このクリーニングモードにおいては、例えば数十秒〜数分間に渡って転写ベルトが巡回し続け、転写ベルト上の位置検出用マーク部分が徹底的に清掃される。これにより、位置検出用マークの汚れ具合が自動的に改善され、位置検出用マークの汚れに起因する不都合の発生を予防することができる。つまり、トナーの付着により汚れ、マークとしての機能が低下傾向にある位置検出用マークの機能を自動的に修復することができる。

本発明は、感光体に形成したトナー像を転写ベルトに転写し、転写ベルト上のトナー画像を記録媒体に転写して画像を形成する画像形成方法において、前記感光体または転写ベルト上の所定の位置に設けられた１または複数の位置検出用マークを検出する検出ステップと、前記検出結果に基づいて前記位置検出用マークの検出長を測定する測定ステップと、前記検出長の値に基づいて前記位置検出用マークの汚れ具合を判定する判定ステップと、前記判定の結果に基づいて所定の報知対象に報知を行う報知ステップとを備えることを特徴とする。

本発明によれば、位置検出用マークの汚れに起因して、印刷が突然行えなくなる不都合が発生する前に、その前兆を検出する仕組みが提供される。この仕組みを利用することで、印刷不可に陥る前に対策を施すことができる。また、位置検出用マークの汚れ具合を知ることができるので、事前に対策を施すことで、位置検出用マークの読み取り精度の低下に起因する色ズレを防止することもできる。また、位置検出用マークの汚れ具合を定量的に知ることができるので、仮に位置検出用マークの読み取り不能によるエラー状態（印刷不能状態）に陥ったとしても、その原因が位置検出用マークの汚れに起因するのか否かを判定することが容易であり、修復に要する負担を軽減することができる。

（１） 第１の実施形態
（画像形成装置の構成）
図１は、発明を利用した画像形成装置の概要を示す概念図である。図１には、画像形成装置の一例であるカラープリンタ１００が示されている。カラープリンタ１００は、１ドラム方式の現像機１０１を備えている。現像機１０１は、ＣＭＹＫの各基本色に対応する４つの現象ユニット１０２を備えている。現象ユニット１０２は、トナーボトル１０２ａとトナー供給機構１０２ｂを備え、４つのトナーボトル１０２ａのそれぞれには、各現象ユニット１０２に対応したＣＭＹＫのいずれかのトナーが収められている。

現像機１０１に接して感光体ドラム１０３が配置されている。感光体ドラム１０３には、ＲＯＳ(raster optical scanner)１０４から照射される走査光により部分的に感光されて潜像が形成される。ＲＯＳ１０４は、書き込み露光用走査装置であり、レーザ照射装置１０４ａとレーザ光を案内する光学系１０４ｂを備えている。現像機１０１と感光体ドラム１０３が同期して互いに逆方向に回転し、その際にＲＯＳ１０４から感光体ドラム１０３に走査光が照射されることで感光体ドラム１０３に潜像が形成される。感光体ドラム１０３の表面は、この潜像に応じて帯電し、その電界に引かれて現像機１０１の一つの現像ユニット１０２からＣＭＹＫのいずれかのトナーが感光体ドラム１０３に選択的に供給される。こうして、感光体ドラム１０３表面にＲＯＳ１０４によって形成された潜像に応じてＣＭＹＫのいずれかのトナーが付着し、潜像に応じたトナー像が形成される。

感光体ドラム１０３に近接してクリーニング装置１０５が設けられている。クリーニング装置１０５は、図示しないブレードを感光体ドラム１０３の表面に接触させ、感光体ドラム１０３の回転力を利用して、残存したトナーを掻き落とす機能を備えている。

感光体ドラム１０３に接触する状態で転写ベルト１０６が配置されている。転写ベルト１０６は、駆動ローラ１０９によって、感光体ドラム１０３の回転に同期した速さで巡回される。この際、転写ベルト１０６が、感光体ドラム１０３と１次転写ローラ１０８との間に挟まれ、転写ベルト１０６への感光体ドラム１０３からのトナー像の転写（１次転写）が行われる。この際、カラーであれば、ＣＭＹＫの各色に対する１次転写が４色重ねて行われ、転写ベルト１０６上にカラートナー像が形成れる。また、モノクロであれば、ＣＭＹＫの中の一色に対して１次転写が行われる。

図２は、転写ベルト１０６の概要を示す斜視図である。転写ベルト１０６は、幅広の閉じた帯状の構造を有している。転写ベルト１０６の搬送方向に沿った片側のサイドの縁部分の表側には、位置検出用マーク１０６ａが設けられている。位置検出用マーク１０６ａは、アルミニウム等の金属箔を貼り付けたもので、細長い矩形形状の光反射領域である。図２には示されていないが、位置検出用マーク１０６ａは、転写ベルト１０６の半周ずれた位置にも配置されている。位置検出用マーク１０６ａには、感光体ドラム１０３から転写ベルト１０６上にトナー像を転写する際に、転写ベルト１０６上における転写位置を決めるための位置決めマーカーとしての機能がある。特にカラー画像を形成する際には、転写ベルト１０６上にＣＭＹＫの各色の画像が重ねられるので、この位置検出用マーク１０６ａの役割は重要となる。なお、位置検出用マーク１０６ａは、金属光沢の反射領域に限定されるものではなく、光学的に識別できるものであれば他の構成を利用することもできる。

図１に戻り、転写ベルト１０６に近接して、クリーニング装置１１０が配置されている。クリーニング装置１１０は、トナー像の形成領域に残存したトナーを掻き落とすブレードと、位置検出用マーク１０６ａが設けられているサイドの縁部分をクリーニングするためのブラシを備えている。転写ベルト１０６を搬送させると、ブレードによってトナー像の形成領域に残存したトナーが掻き落とされ、さらにブラシによって位置検出用マーク１０６ａが設けられているサイドの縁部分が擦られてクリーニングが行われる。

転写ベルト１０６に近接してトナーセンサー１１１が配置されている。トナーセンサー１１１は、光学センサーであり、光学的に転写ベルト１０６に付着したトナーの状態を監視する。転写ベルト１０６に近接して、マーク検出センサー１２１が配置されている。マーク検出センサー１２１は、ＬＥＤ発光素子と光電変換素子を備えている。マーク検出センサー１２１は、転写ベルト１０６が搬送されている状態において、ＬＥＤ発光素子から転写ベルト１０６の縁部分（位置検出用マーク１０６ａが配置されている部分）に走査光を照射し、所定の反射光がある場合に、それを光電変換素子により検出する機能を有する。位置検出用マーク１０６ａが存在する領域からは、走査光が所定の状態で反射されるので、それが光電変換素子によって検出され、電気信号として出力される。この電気信号の出力時間から位置検出用マーク１０６ａの検出長を算出することができる。また、この電気信号の出力波形から、位置検出用マーク１０６ａの前後のエッジ部分が検出され、その結果から転写ベルト１０６上における位置検出用マーク１０６ａの位置が取得される。

カラープリンタ１００の底部には、印刷用紙１２２を収納した用紙カセット１２３が格納されている。印刷用紙１２２は、符号１２４によって代表的に示される用紙搬送系によって用紙搬送経路１２５を搬送される。この用紙搬送経路１２５の途中に、２次転写ローラ１２６ａと１２６ｂが配置されている。２次転写ローラ１２６ａおよび１２６ｂの間に、用紙搬送経路１２５を搬送されてきた図示省略した印刷用紙と転写ベルト１０６とが挟まれることで、転写ベルト１０６の表面に１次転写されているトナー像が、印刷用紙に２次転写される。

トナー像が転写された印刷用紙は、用紙搬送経路１２５に沿って動き、定着ローラ１２７ａおよび１２７ｂとの間を搬送される。定着ローラ１２７ｂは、加熱ヒータを内蔵しており、上記の搬送時に印刷用紙上のトナー像を構成するトナー材料を加熱する。この加熱により、トナーが定着し、印刷用紙上に画像が形成される（つまり印刷が行われる）。印刷が行われた印刷用紙は、排出機構１２８から排出面１２９上に排出される。なお、符号１３０は、両面印刷が行われる場合の用紙搬送経路である。

ここで示した例においては、転写ベルト１０６に位置検出用マーク１０６ａを配置し、感光体ドラム１０３からのトナー像の転写位置の位置決めを行う構成を示した。しかしながら、感光体ドラム１０３側に位置検出用マークを配置し、それにより位置合わせを行ってもよい。また、転写ベルト１０６と感光体ドラム１０３の両方に位置検出用マークを配置し、トナー像の転写時の位置合わせを行うようにしてもよい。

図１において、符号１３１は、カラープリンタ１００の動作を制御する制御ユニットである。図３は、制御ユニット１３１を含む制御系の概要を示すブロック図である。制御ユニット１３１は、ＣＰＵ(central processing unit)１４１、ＲＯＭ(read only memory)１４２、ＲＡＭ(random access memory)１４３、汚れ検出カウンタ１４４、インターフェース１４５および通信装置１４６を備えている。ＣＰＵ１４１は、制御ユニット１３１の動作を統括し、後述する動作手順を実行する機能を有する。ＲＯＭ１４２は、後述する動作手順を実行するための動作プログラムおよびその動作に必要なデータが記憶されている。この例においては、図４に示す動作手順と２段階の閾値がＲＯＭ１４２に記憶されている。ＲＡＭ１４３は、後述する動作手順の実行時において、プログラムデータや各種のデータを一時的に記憶するワーキングエリア、および後述する動作手順において得られる各種のデータを記憶する記憶手段として機能する。ＲＡＭ１４３には、不揮発性メモリも含まれており、必要なデータは、電源をＯＦＦにしても保持される。汚れ検出カウンタ１４４は、位置検出用マークの検出長が、設定された閾値を下回った際に、カウント＋１を積算してゆく機能を有する電子回路である。

インターフェース１４５は、マーク検出センサー１２１からの出力信号を制御ユニット１３１内に取り込み、内蔵するＤ/Ａコンバータによってデジタル信号に変換し、それをＣＰＵ１４１に送る機能を有する。すなわち、マーク検出センサー１２１の出力が、インターフェース１４５によって取り込まれ、デジタル信号に変換される。このデジタル信号がＣＰＵ１４１において解析されることで、位置検出用マーク１０６ａの位置、そして位置検出用マーク１０６ａの検出長が算出される。このうち、前者の解析結果は、１次および２次転写時における位置合わせに利用され、後者の解析結果は、位置検出用マークの汚れ検出処理に利用される。

また、インターフェース１４５は、ＣＰＵ１４１の指令に基づく制御信号を適当な信号形態に変換し、ベルト駆動モータの制御回路１３２に送る機能を有する。制御回路１３２によって制御されるベルト駆動モータにより、図１に示す駆動ローラ１０９が駆動され、その駆動力により転写ベルト１０６の搬送が行われる。また、インターフェース１４５は、ＣＰＵ１４１の指令に基づく制御信号を適当な信号形態に変換し、現像機・感光体ドラム駆動モータの制御回路１３３に送る機能を有する。制御回路１３３よって制御される図示しない駆動モータにより、図１に示す現像機１０１および感光体ドラム１０３の回転が制御される。

また、インターフェース１４５には、通信装置１４６が接続されている。通信装置１４６は、インターネット回線に接続するための通信インターフェースであり、制御ユニット１３１は、通信装置１４６を用いて、インターネット回線を利用しての通信を行うことができる。また、インターフェース１４５には、表示装置１３４が接続されている。表示装置１３４は、液晶ディスプレイであり、図１に示すカラープリンタ１００におけるユーザの見易い位置に配置されている。表示装置１３４には、動作に関係する各種の表示、位置検出用マークの汚れ具合に関する報知内容、その他ユーザへの情報が画像表示される。なお、カラープリンタ１００は、現像機１０１から感光体ドラム１０３へのトナーの供給状態を制御する制御機構、さらにＲＯＳ１０４の動作を制御する制御機構も備えているが、これは通常のプリンタと同じであるので、説明を省略する。

（印刷動作の例）
図１に示すカラープリンタ１００がカラー印刷を行う場合、１枚のカラー印刷を行うのに、以下の基本動作が４回行われる。この基本動作においては、まず現像機１０１と感光体ドラム１０３が図３に示す現像機・感光体ドラム駆動モータの制御回路１３３によって駆動される駆動モータの働きにより回転する。この回転に合わせて、ＲＯＳ１０４から感光体ドラム１０３に潜像を形成するための走査光が送られ、感光体ドラム１０３に潜像が形成される。そして、この潜像が形成された感光体ドラム１０３に第１の現象ユニット１０２からトナーが供給され、潜像のパターンに対応したトナー像が感光体ドラム１０３に形成される。

次にベルト駆動モータの制御回路１３２と現像機・感光体ドラム駆動モータの制御回路１３３の働きにより、感光体ドラム１０３と現像機１０１の回転が制御され、１次転写ローラ１０８の働きにより、転写ベルト１０６上に第１のトナー像が転写される。この第１のトナー像は、ＣＭＹＫのいずれかの基本色の画像である。この時、マーク検出センサー１２１が図２示す位置検出用マーク１０６ａの位置に関する情報を読み取り、それが制御ユニット１３１において解析されることで、転写ベルト１０６上における１次転写の位置が決められる。またこの時、図２に示す位置検出用マーク１０６ａの検出長の取得処理が行われ、汚れ判定も行われる。なお、汚れ判定については後述する。

転写ベルト１０６へのトナー像の１次転写が終了した後、感光体ドラム１０３の表面は、クリーニング装置１０５によってクリーニングされ、残存したトナーが除去される。そして、この一次転写処理が、ＣＭＹＫの残り３色の基本色に対して行われ、ＣＭＹＫの各トナー像が重ねられる。こうしてカラー画像である１次転写像が転写ベルト１０６上に形成される。なお、モノクロ画像の場合は、上記基本画像の１次転写は１回しか行われない。そして、転写ベルト１０６上に転写されたトナー像は、転写ベルト１０６が搬送されることで、２次転写ローラ１２６ａと１２６ｂとの間において、印刷カセット１２３から搬送されてきた印刷用紙１２２に２次転写される。この２次転写の際にも位置検出用マーク１０６ａが利用されて転写位置の位置合わせ制御が行われる。印刷用紙上に２次転写されたトナー像は、定着ローラ１２７ａと１２７ｂによって加熱および加圧され定着処理が施される。一方、２次転写が終了した後、転写ベルト１０６上の残存したトナーは、クリーニング装置１１０によって除去される。この時、図２に示す位置検出用マーク１０６ａの清掃も行われる。

以上の基本動作により、ＣＭＹＫから選択された一つの基本色の印刷用紙上における画像形成が行われる。そして、この基本動作を後３回（計４回）行うことで、印刷用紙上にカラー画像が形成（印刷）される。

（汚れ検出判定の例）
次に、図２に示す位置検出用マーク１０６ａの汚れ具合を判定する動作の一例を説明する。まず上述したＣＭＹＫから選ばれた１色の画像を１次転写する基本動作において、図１に示すマーク検出センサー１２１が図２示す位置検出用マーク１０６ａを読み取り、その読み取り状態に応じた信号波形を出力する。この出力は、図３に示す制御ユニット１３１に取り込まれ、ＣＰＵ１４１により解析される。この際、信号波形の長さから、位置検出用マーク１０６ａの検出長が算出される。そして、この検出長を利用して以下に説明する処理手順に従って位置検出用マーク１０６ａの汚れ具合が判定される。この判定処理は、上記のＣＭＹＫの各基本色画像の形成時毎に行われる。つまり、１枚のカラー印刷を行う場合は４回、１枚のモノクロ印刷を行う場合は１回行われる。以下、位置検出用マーク１０６ａの汚れ具合の判定を行う手順の一例を説明する。

図４は、置検出用マーク１０６ａの汚れ具合の判定を行う手順の一例を示すフローチャートである。この手順の例においては、位置検出用マーク１０６ａの検出長に対して、閾値１と、それよりも小さい閾値２が設定されている。これら閾値は、予め適切な値を実験的に求めておき、図３に示す制御ユニット１３１内のＲＯＭ１４２に記憶させておく。

判定が開始されると（ステップＳ４０１）、まず位置検出用マーク１０６ａ（図２参照）の検出長が取得できたか否か、が判定される（ステップＳ４０２）。図５は、位置検出用マーク１０６ａの汚れ状態を示す概念図（Ａ）と、（Ａ）の状態に対応したマーク検出センサー１２１の出力波形を示す波形図（Ｂ）である。この例においては、トナーの付着による汚れ１０６ｂが位置検出用マーク１０６ａの一部にある状態が示されている。なお、図５（Ｂ）における縦軸は、マーク検出センサー１２１の出力（例えば出力電圧）の相対値を示し、横軸は時間軸である、なお、図５（Ｂ）の時間軸の値は、図５（Ａ）の長さに対応させてある。

この例においては、よごれ１０６ｂが存在するために、本来であれば、Ｌ_０の長さを有する位置検出用マーク１０６ａの検出長が、Ｌ_１と測定される。ここで、検出される波形の時間軸方向の長さには、下限値が設定されており、それよりも短い幅がＬ_４であるような波形は、ノイズとして無視される。また、波形５０１に隣接すより幅の狭い波形５０２も無視される。なお、波形５０１より波形５０２の方が幅広の場合、波形５０２の幅が検出長の基礎データとして取得される。

図５に示すような検出長Ｌ_１が取得できた場合、図４のステップＳ４０２の判定は、ＹＥＳとなり、その場合はステップＳ４０３に進む。検出長Ｌ_１が取得できない場合は、ステップＳ４０２の処理を繰り返す。ステップＳ４０３においては、ＲＯＭ１４２に記憶されている閾値２が参照され、検出長Ｌ_１がこの閾値２よりも長いか否か、が判定される。検出長Ｌ_１が閾値２よりも長ければ、ステップＳ４０４に進む。また、検出長Ｌ_１が閾値２よりも長くなければ、ステップＳ４０７に進み、位置検出用マーク１０６ａの汚れ具合が問題となるレベルである旨を踏まえた報知を行う汚れ報知ステップＳ４０７が実行される。例えば、汚れ報知ステップＳ４０７は、図３に示す表示装置１３４上に「転写ベルトの汚れが検出されました。サービスセンターにご連絡下さい」等の表示が行われることで実行される。

すなわち、ステップＳ４０３において、検出長Ｌ_１が、より小さい（閾値１よりも小さい）閾値２以下であれば、それは問題とすべきレベルの汚れが存在していると判定され、ステップＳ４０７の汚れ報知が実行される。一方、ステップＳ４０３において、検出長Ｌ_１が、より小さい（閾値１よりも小さい）閾値２よりも長ければ、それは直ぐに問題とすべきレベルの汚れが存在していないが、累積してゆくと問題となるレベルの汚れに発展する可能性があると判定され、次の判定段階であるステップＳ４０４に進む。つまり、より精査した判定を行うためにステップＳ４０４に進む。

ステップＳ４０４においては、閾値２よりも大きい閾値１が図３のＲＯＭ１４２から読み出され、取得されている検出長Ｌ_１と比較される。この際、検出長Ｌ_１が閾値１より短いのか否か、が判定され、検出長Ｌ_１が閾値１より短ければ、図３の汚れ検出カウンタ１４４のカウンタ値を＋１増加させる（ステップＳ４０５）。また、検出長Ｌ_１が閾値１以上であれば、ステップＳ４０４の判定はＮＯとなり、判定処理は終了する（ステップＳ４０８）。すなわち、検出長Ｌ_１が閾値２よりも長い閾値１に比較して短い場合、汚れの程度が直ぐに問題とはならないが、その程度の汚れが累積していった場合に、位置検出用マーク１０６ａの検出が不可能に陥る可能性が予想されると判定し、汚れの累積の程度を定量的に評価する汚れ検出カウンタ１４４のカウンタ値を＋１増加させる（ステップＳ４０５）。また、検出長Ｌ_１が閾値２よりも長い閾値１以上である場合、汚れの程度が問題になることはないと判定し、判定処理を終了させる（ステップＳ４０８）。

ステップＳ４０５の後、図３の汚れ検出カウンタ１４４のカウンタ値が、予め定めておいた規定値を超えたか否か、が判定される（ステップＳ４０６）。カウンタ値が規定値を超えていれば、汚れ報知処理（ステップＳ４０７）を実行し、そうでなければ判定処理を終了する（ステップＳ４０８）。すなわち、汚れ検出カウンタ１４４のカウンタ値が、規定値を超えている場合、それは汚れが重なり、図２に示す位置検出用マーク１０６ａが問題となるレベルで汚れていると判定され、ステップＳ４０７の汚れ報知が行われる。そして、汚れ検出カウンタ１４４のカウンタ値が、規定値を超えていない場合、それは汚れが問題とするレベルに達していないと判定し、処理を終了する（ステップＳ４０８）。

以上の動作手順によれば、図２の位置検出用マーク１０６ａの検出長が２段階の閾値を利用して、段階的に判定される。すなわち、検出長がかなり短ければ、それが閾値２を利用して検出され、位置検出用マーク１０６ａの汚れの程度が大と判定されて汚れている旨の報知が行われる。また、汚れの程度が小さくても、閾値１を利用してその小さな汚れを検出し、その事象をカウンタによってカウントする。そして、カウント数の累積があるレベルを超えた場合に、蓄積による汚れが問題となるレベルに達したと判定され、汚れ報知が行われる。こうすることで、カラープリンタ１００を使用するユーザは、図２に示す転写ベルト１０６の位置検出用マーク１０６ａの検出が、汚れに起因して読み取り不能となる前に、その可能性を図２の表示装置１３４の表示から認識することができる。そして、サービスセンターに連絡しメンテナンスを要請する、あるいは他のプリンタを優先的に利用する等の予防策を採ることができ、いきなり印刷不能になる不都合を回避することが可能となる。なお、メンテナンスが行われ、位置検出用マーク１０６ａが汚れた状態が解消された場合には、汚れ検出カウンタ１４４のカウント数は、０にリセットされる。

（２）第２の実施形態
図４に示した手順の変形として、設定した閾値を超えた頻度を判定し、位置検出用マーク１０６ａの汚れ具合を判定する例を採用することもできる。以下、この態様の一例を説明する。本実施形態においても図１〜図３に示す構成を備えたプリンタ１００を利用する。本実施形態においては、位置検出用マーク１０６ａの長さを判定するための所定の閾値、およびカウンタ増加率を判定するための規定値を予めＲＯＭ１４２に記憶させておく。図６は、本実施形態における判定処理の手順を示すフローチャートである。なお、判定処理が行われるタイミングは、第１の実施形態の場合と同じである。

判定処理が開始されると（ステップＳ６０１）、図２に示す位置検出用マーク１０６ａの検出長が取得できたか否か、が判定され（ステップＳ６０２）、取得できていればステップＳ６０３に進み、取得できていなければ、ステップＳ６０２の判定を繰り返す。ステップＳ６０３においては、図３に示すＲＯＭ１４２から閾値が読み出され、位置検出用マーク１０６ａの検出長が、この閾値よりも短いか否か、判定される。位置検出用マーク１０６ａの検出長が、閾値よりも短ければ、汚れ検出カウンタを＋１増加させ（ステップＳ６０５）、閾値以上であれば判定処理を終了する（ステップＳ６０８）。すなわち、位置検出用マーク１０６ａの検出長が、所定の閾値よりも短い場合、それはカウントすべきレベルの汚れが発生している状態であると判定され、汚れカウンタの増加処理が実行される。一方において、位置検出用マーク１０６ａの検出長が、所定の閾値以上である場合、それはカウントすべきレベルの汚れが発生していない状態であると判定され、判定処理を終了させる。

ステップＳ６０４の汚れカウンタの増加処理を行ったら、カウンタ増加率を算出する（ステップＳ６０５）。カウンタ増加率は、位置検出用マーク１０６ａの汚れの頻度を示す指標としての意味をもっている。この例において、カウンタ増加率の算出は、前述した基本色（ＣＭＹＫの各基本色から選択された１色）の画像を形成する工程におけるカウンタの増加率として定義される。すなわち、基本色の形成工程の数を分母とし、その工程間において増加したカウント数を分子とした計算式によって、カウンタ増加率が算出される。この例においては、前回行われた１枚の印刷時に増加したカウント数を計測し、（カウンタの増加数／４）によりカウンタ増加率が算出される。この場合、汚れ頻度に応じて、カウンタ増加率は、０、０．２５、０．５、０．７５、１のいずれかとなる。また、カウンタ増加率を判定するための規定値は、０〜０．７５のいずれかとなる。

ステップＳ６０５においてカウンタ増加率を算出したら、それが規定値を超えたか否かを判定する（ステップＳ６０６）。カウンタ増加率が規定値を超えていれば、汚れ報知を行い（ステップＳ６０７）、規定値以下であれば、判定処理を終了する（ステップＳ６０８）。例えば、規定値が０．５に設定されている場合、カウンタ増加率が０．５以下であれば、汚れの頻度が問題となるレベルではないと判定され、判定処理を終了する。一方において、カウンタ増加率が０．７５あるいは１であれば、汚れの頻度が問題となるレベルであると判定され、汚れ報知が行われる。なお、ステップＳ６０７の汚れ報知処理は、図４のステップＳ４０７と同じである。

カウンタ増加率の算出方法としては、転写ベルトの移動量に対するカウンタの増加数の割合を算出する方法、印刷時間に対するカウンタの増加数の割合を算出する方法、トナーの使用量に対するカウンタの増加数の割合を算出する方法、これら方法を複数組み合わせた方法等を挙げることができる。

（３）第３の実施形態
図２に示す位置検出用マーク１０６ａの検出長が、所定の閾値より短くなったか否かを判定し、汚れ報知の可否を判定する処理を行ってもよい。図７は、本実施形態における判定処理の処理手順を示すフローチャートである。この場合、位置検出用マーク１０６ａの検出長の短さ具合を判定するための閾値を予め定めておき、それを図３に示すＲＯＭ１４２に記憶させておく。また、判定処理が行われるタイミングは、第１の実施形態の場合と同じである。

判定処理が開始されると（ステップＳ７０１）、位置検出用マーク１０６ａの検出長が取得できたか否か、が判定される（ステップＳ７０２）。検出長が取得できている場合、ステップＳ７０３に進み、取得できていない場合、ステップＳ７０２の処理を繰り返す。ステップＳ７０３においては、位置検出用マーク１０６ａの検出長がＲＯＭ１４２に記憶されている閾値より短いか否か、が判定され、検出長が閾値より短ければ、汚れ報知を行い（ステップＳ７０４）、検出長が閾値以上であれば、判定処理を終了する（ステップＳ７０５）。なお、ステップＳ７０４の汚れ報知処理の内容は、図４のステップＳ４０７の場合と同じである。

（４）第４の実施形態
位置検出用マークの検出長の減少割合を判定し、汚れ情報の報知を行うのか否か、を判定してもよい。図８は、本実施形態における判定処理の処理手順を示すフローチャートである。この場合、位置検出用マーク１０６ａの検出長の減少割合の程度を判定するための規定値を予め定めておき、それを図３に示すＲＯＭ１４２に記憶させておく。また、判定処理が行われるタイミングは、第１の実施形態の場合と同じである。

判定処理が開始されると（ステップＳ８０１）、位置検出用マーク１０６ａの検出長が取得できたか否か、が判定される（ステップ８０２）。検出長が取得できている場合、ステップＳ８０３に進み、取得できていない場合、ステップＳ８０２の処理を繰り返す。ステップＳ８０３においては、位置検出用マーク１０６ａの検出長の減少割合が算出される。

この例における減少割合の算出は、以下のようにして行う。まず、当該処理時点で取得されている位置検出用マーク１０６ａの検出長をＬ_０とする。そして、１回前（前回）の処理で検出された検出長をＬ_１、２回前（前々回）の処理で検出された検出長をＬ_２、ｍ回前の処理で検出された検出長をＬ_ｍとする。そして、下記「数１」を１〜ｍのそれぞれにおいて算出する。

上記「数１」により、検出長が減少した割合がパーセンテージで算出される。例えば、検出長が前回の処理時よりも１/４に減少していれば、「数１」によって算出される減少割合は７５％となり、検出長が７５％減少したことが算出される。なお、「数１」の結果が負になる場合は、その値は無視し、以下の計算には利用しない。

そして、上記「数１」を１〜ｍについてそれぞれ計算したら、計算結果の値の平均値を算出する。この平均値がステップＳ８０３において算出される位置検出用マーク１０６ａの検出長の減少割合となる。なお、ｍの値としては、例えば５０〜３００程度の数が選択される。

ステップＳ８０３における減少割合の算出を行ったら、その結果がＲＯＭ１４２に記録されている規定値を超えたか否か、を判定する（ステップＳ８０４）。減少割合が規定値を超えていれば、汚れ報知を行い（ステップＳ８０５）、超えていなければ処理を終了する（ステップＳ８０６）。なお、ステップＳ８０５の汚れ報知処理の内容は、図４のステップＳ４０７の場合と同じである。

（５）第５の実施形態
第１〜第４の実施形態において、汚れ報知ステップが行われたことを利用して、適当なタイミングで図２に示す位置検出用マーク１０６ａのクリーニングを優先して行うクリーニングモードを実施してもよい。例えば、汚れ報知ステップが行われたタイミングで、クリーニングモード実施指示コマンドを図３のＲＡＭ１４３に記憶させる。そして、一連の印刷が終了した段階、カラープリンタ１００が省電力モード（待機モード）へ移行する段階、あるいは次のカラープリンタ１００の電源がＯＮにされた段階等において、このコマンドに基づいてクリーニングモードを実行する。このクリーニングモードにおいては、転写ベルト１０６が空転し、クリーニング装置１１０による位置検出用マーク１０６ａのクリーニングが優先して行われる。このクリーニングモードを実行することで、位置検出用マーク１０６ａの汚れが落とされ、その汚れた状態の解消や緩和が図られる。なお、クリーニングモードの回数や間隔を監視しておき、クリーニングモードの回数が所定回数を超えた場合やクリーニングモードの実施頻度が高くなった場合に、クリーニングによる改善が困難である旨の報知がユーザやサービスセンターに対して行われるようにしてもよい。また、このクリーニングモードにおいて、感光体ドラム１０３等の他の部品のクリーニングを同時に行ってもよい。

（６）第６の実施形態
第１〜第５の実施形態における汚れの具合を報知する方法として、インターネット回線を利用した通信を採用することもできる。この態様によれば、例えば、図４のステップＳ４０７における汚れ報知ステップにおいて、図３の表示装置１３４への表示に加えて、カラープリンタ１００の販売メーカのサービスセンターや販売店に、図３の通信装置１４６を利用してその旨の電子メール送信を行うことができる。このようにすると、図２に例示する位置検出用マーク１０６ａの汚れがひどくなり、その読み取りが不可能になる前に、業者側が位置検出用マーク１０６ａの汚れ具合を把握することででき、適切なタイミングでメンテナンスを行うことができる。またこの態様によれば、位置検出用マーク１０６ａの汚れがある程度進んだ段階で、オフィスの機器管理担当者にメンテンスが必要である旨の電子メールを送るような仕組みを実現することもできる。なお、通信に利用する回線の種類としては、インターネット回線以外に有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮ、ブルートゥース規格の通信回線、赤外線通信等を挙げることができる。

本発明は、カラープリンタ、ＦＡＸ、カラー複写機、これらの複合機といった画像形成装置に利用することができる。

発明を利用したカラープリンタの概要を示す概念図である。 転写ベルトの概要を示す斜視図である。 図１に示すカラープリンタの制御ユニットの概要を示すブロック図である。 汚れ判定を行う手順の一例を示すフローチャートである。 位置検出用マークの汚れ状態の例を示す概念図（Ａ）と、（Ａ）の状態に対応したマーク検出センサーの出力波形を示す波形図（Ｂ）である。 汚れ判定を行う手順の他の一例を示すフローチャートである。 汚れ判定を行う手順の他の一例を示すフローチャートである。 汚れ判定を行う手順の他の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１００…カラープリンタ、１０１…現像機、１０３…感光体ドラム、１０５…クリーニング装置、１０６…転写ベルト、１０６ａ…位置検出用マーク、１０６ｂ…汚れ、１０８…１次転写ローラ、１１０…クリーニング装置、１２１…マーク検出センサー、１３１…制御ユニット、１３４…表示装置、１４６…通信装置。

Claims (9)

1. 感光体に形成したトナー像を転写ベルトに転写し、転写ベルト上のトナー画像を記録媒体に転写して画像を形成する画像形成装置において、
   前記感光体または転写ベルト上の所定の位置に設けられた１または複数の位置検出用マークと、
   前記位置検出用マークを検出する検出手段と、
   前記検出手段の検出結果に基づいて前記位置検出用マークの検出長を測定する測定手段と、
   前記検出長の値に基づいて前記位置検出用マークの汚れ具合を判定する判定手段と、
   前記判定の結果に基づいて所定の報知対象に報知を行う報知手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記汚れ具合を評価するためのカウントを行うカウント手段を更に備え、
   前記判定手段は、前記検出長が所定の閾値より短いか否かを判定するとともにこの判定結果に基づいて前記カウントの値を増加し、かつ前記カウントの値が所定の値を超えた場合に、前記報知手段による報知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。
3. 前記判定手段は、前記検出長が所定の閾値より短いか否かを判定するとともに前記検出長が前記閾値より短い場合の頻度の算出を行い、かつ前記頻度が所定の値を超えた場合に、前記報知手段による報知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。
4. 前記判定手段は、前記検出長が所定の閾値より短いか否かを判定するとともに前記検出長が前記閾値より短い場合に、前記報知手段による報知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。
5. 前記判定手段は、前記検出長の減少割合を算出するとともに前記減少割合が所定の値を超えた場合に前記報知手段による報知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。
6. 前記報知手段は、前記位置検出用マークの汚れを示すメッセージまたはメンテナンスの必要性を示すメッセージを表示する画像表示装置であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記報知手段は、外部回線に対して報知信号を出力する機能を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記判定手段は、前記判定結果に基づいて、前記位置検出用マークの清掃を集中的に行うクリーニングモードを実行することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 感光体に形成したトナー像を転写ベルトに転写し、転写ベルト上のトナー画像を記録媒体に転写して画像を形成する画像形成方法において、
   前記感光体または転写ベルト上の所定の位置に設けられた１または複数の位置検出用マークを検出する検出ステップと、
   前記検出結果に基づいて前記位置検出用マークの検出長を測定する測定ステップと、
   前記検出長の値に基づいて前記位置検出用マークの汚れ具合を判定する判定ステップと、
   前記判定の結果に基づいて所定の報知対象に報知を行う報知ステップと
   を備えることを特徴とする画像形成方法。

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