JP2009217229A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】光路遮蔽部材の動作不良に伴って光学センサの検知機能が損なわれることを防止し、大型化や価格上昇を抑制しつつ、画像濃度調整を安定して行なうことができる画像形成装置を提供することにある。
【解決手段】像担持体2上に形成されたトナー像を記録して印刷を行なう画像形成装置において、中間転写体7の上方に配置した光学センサ16の受光光路を遮り、かつ前記受光光路を任意のタイミングで遮断する開閉動作可能な光路遮蔽部材17と該光路遮蔽部材17を開放位置と閉止位置との間で移動させる光路遮蔽部材開閉動作手段18を有し、前記光路遮蔽部材17を前記閉止状態にして前記受光光路を遮断させた状態において、前記光学センサ16の出力を検知し、検知結果に応じて前記光路遮蔽部材17の開閉動作が正常か否かの状態判定を行なう。
【選択図】図3
【解決手段】像担持体2上に形成されたトナー像を記録して印刷を行なう画像形成装置において、中間転写体7の上方に配置した光学センサ16の受光光路を遮り、かつ前記受光光路を任意のタイミングで遮断する開閉動作可能な光路遮蔽部材17と該光路遮蔽部材17を開放位置と閉止位置との間で移動させる光路遮蔽部材開閉動作手段18を有し、前記光路遮蔽部材17を前記閉止状態にして前記受光光路を遮断させた状態において、前記光学センサ16の出力を検知し、検知結果に応じて前記光路遮蔽部材17の開閉動作が正常か否かの状態判定を行なう。
【選択図】図3
Description
本発明は、光学式濃度センサに防塵機構を備える、複写機、ファクシミリプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
従来の画像形成装置における画像濃度制御手段として、一般的に多く搭載されている濃度制御方式は、感光体もしくは転写ベルトなどのトナー像担持体上にトナー付着パターンを形成し、その付着量を光学センサによって検知することにより、現像条件やトナー濃度の制御目標値などの画像形成条件の最適化を図っている(例えば、特許文献1及び2参照)。
前記のように光学センサによって濃度制御パターンのトナー付着量を検知するために、パターン像に対向した近接領域に光学センサを設置する必要がある。従って、光学センサ検知面は光学センサ上部に配置されたユニットからのトナー落下、トナー像担持体表面から飛翔するトナーや画像形成装置内に浮遊する異物などによって、経時的に汚染される可能性がある。
かかる濃度制御方式の特許文献1及び2において、この汚染状態が悪化した場合には、濃度制御精度が低下する不具合が発生するため、その対策として、光学センサが濃度制御のための検知をする時又は光学センサのイニシャライズ動作以外のタイミングでは防塵用のシャッタを閉めることが採用されている。
特開2004−110018公報
特開2006−208645公報
前記のように光学センサによって濃度制御パターンのトナー付着量を検知するために、パターン像に対向した近接領域に光学センサを設置する必要がある。従って、光学センサ検知面は光学センサ上部に配置されたユニットからのトナー落下、トナー像担持体表面から飛翔するトナーや画像形成装置内に浮遊する異物などによって、経時的に汚染される可能性がある。
かかる濃度制御方式の特許文献1及び2において、この汚染状態が悪化した場合には、濃度制御精度が低下する不具合が発生するため、その対策として、光学センサが濃度制御のための検知をする時又は光学センサのイニシャライズ動作以外のタイミングでは防塵用のシャッタを閉めることが採用されている。
しかしながら、従来の画像形成装置は、これに搭載している濃度制御用の光学センサ検知面へのトナーや異物による汚損回避のために、防塵シャッタが採用されている。しかし、万一、シャッタの開閉動作に不具合が生じてシャッタが閉止状態のままになった場合には、検知面の汚損に伴う濃度制御精度の低下どころか、検知そのものができなくなってしまう。
これに関しては、光学センサの検知値が極端に低下するため、シャッタ動作不良を容易に判定することが可能であり、濃度制御を中止するとともに異常を警告することが従来から一般的に行われている。
一方、シャッタの動作不良に伴ってシャッタが開放状態のままとなってしまった場合には、光学センサによるパターン検知は可能であるが、シャッタ本来の効果が機能せずに経時的に光学センサ検知面の汚損が増加して、濃度制御精度が低下するという問題がある。
防塵シャッタの裏面に光学センサの調整用パッチを備えて、それによってシャッタ閉止状態において、光学センサの初期調整を実施している場合には、光学センサ検知面の汚損はさらに深刻である。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、光路遮蔽部材の動作不良に伴って光学センサの検知機能が損なわれることを防止し、大型化や価格上昇を抑制しつつ、画像濃度調整を安定して行なうことができる画像形成装置を提供することにある。
これに関しては、光学センサの検知値が極端に低下するため、シャッタ動作不良を容易に判定することが可能であり、濃度制御を中止するとともに異常を警告することが従来から一般的に行われている。
一方、シャッタの動作不良に伴ってシャッタが開放状態のままとなってしまった場合には、光学センサによるパターン検知は可能であるが、シャッタ本来の効果が機能せずに経時的に光学センサ検知面の汚損が増加して、濃度制御精度が低下するという問題がある。
防塵シャッタの裏面に光学センサの調整用パッチを備えて、それによってシャッタ閉止状態において、光学センサの初期調整を実施している場合には、光学センサ検知面の汚損はさらに深刻である。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、光路遮蔽部材の動作不良に伴って光学センサの検知機能が損なわれることを防止し、大型化や価格上昇を抑制しつつ、画像濃度調整を安定して行なうことができる画像形成装置を提供することにある。
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、像担持体上に形成されたトナー像を記録して印刷を行なう画像形成装置において、中間転写体の上方に配置した光学センサの受光光路を遮り、かつ前記受光光路を任意のタイミングで遮断する開閉動作可能な光路遮蔽部材と該光路遮蔽部材を開放位置と閉止位置との間で移動させる光路遮蔽部材開閉動作手段とを有し、前記受光光路を遮断した前記光路遮蔽部材の前記閉止状態において、前記光学センサの出力を検知し、検知結果に応じて前記光路遮蔽部材の開閉動作が正常か否かの状態判定を行なう画像形成装置を特徴とする。
また、請求項2に記載の発明は、前記光路遮蔽部材の開閉状態が正常か否かの判定基準を、前記光路遮蔽部材の前記閉止状態にて検知した前記光学センサのオフセット電圧値(Voffset)と前記光路遮蔽部材の前記開放状態において出力電圧調整した調整電圧値(Vsg(0))との間に設定した値とする請求項1記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、前記光路遮蔽部材の前記閉止状態において前記光学センサの出力を検知し、検知した値が所定値以下であった場合に、前記検知値を前記オフセット電圧値(Voffset)として記録し、前記光路遮蔽部材の前記開放状態において前記光学センサの出力が所定値となるように調整した結果、前記光学センサの前記検知値の変動幅の平均値(Vsg(ave))、及び最小値(Vsg(min))を記録しておき、これらを前記判定基準として用いる請求項2記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項2に記載の発明は、前記光路遮蔽部材の開閉状態が正常か否かの判定基準を、前記光路遮蔽部材の前記閉止状態にて検知した前記光学センサのオフセット電圧値(Voffset)と前記光路遮蔽部材の前記開放状態において出力電圧調整した調整電圧値(Vsg(0))との間に設定した値とする請求項1記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、前記光路遮蔽部材の前記閉止状態において前記光学センサの出力を検知し、検知した値が所定値以下であった場合に、前記検知値を前記オフセット電圧値(Voffset)として記録し、前記光路遮蔽部材の前記開放状態において前記光学センサの出力が所定値となるように調整した結果、前記光学センサの前記検知値の変動幅の平均値(Vsg(ave))、及び最小値(Vsg(min))を記録しておき、これらを前記判定基準として用いる請求項2記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、トナー像を形成する画像形成部と、前記トナー像を転写搬送する中間転写体と、を具備し、前記光学センサは前記中間転写体に対向した配置でトナー像の付着量を検知できるように設置され、対向する前記中間転写体と前記光学センサの間において、前記光学センサの光路を遮る前記光路遮蔽部材が開閉動作を行なう構成になっており、前記光路遮蔽部材の前記閉止状態における前記光学センサの検知結果(Vsg)に応じて、前記光路遮蔽部材の状態を、該検知結果(Vsg)が前記オフセット電圧値(Voffset)に等しいか又は小さいならば、前記光路遮蔽部材が閉じているので、正常であり、前記オフセット電圧値(Voffset)が前記検知結果(Vsg)より大きく、該検知結果(Vsg)が最小検知結果(Vsg(min))に等しいか又は小さいならば、前記光路遮蔽部材が開いており、従って、汚れが有るので、異常Aであり、
前記検知結果(Vsg)が前記最小検知結果(Vsg(min))より大きいならば、前記光路遮蔽部材が開いているので、異常Bである、と判定する請求項3記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項5に記載の発明は、前記判定結果に応じて、前記光学センサの検知値の変動幅の平均値の調整時には、前記光学センサの発光素子電流も同時に検知して、正常時には現状維持し、前記異常Aと判定された場合には、a)前記光素子電流が所定値に等しい又は小さい状態では現状維持し、b)前記光素子電流が所定値より大きく、該光素子電流が許容最大値に等しいか又は小さいならば、前記光学センサ清掃指示し、そしてc)前記光素子電流が前記許容最大値より大きいならば、前記光学センサの使用禁止を表示し、そして前記異常Bの場合には、前記光路遮蔽部材の動作不良の警告内容を表示し、操作者に対して警告する構成を含む請求項3又は4記載の画像形成装置を特徴とする。
前記検知結果(Vsg)が前記最小検知結果(Vsg(min))より大きいならば、前記光路遮蔽部材が開いているので、異常Bである、と判定する請求項3記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項5に記載の発明は、前記判定結果に応じて、前記光学センサの検知値の変動幅の平均値の調整時には、前記光学センサの発光素子電流も同時に検知して、正常時には現状維持し、前記異常Aと判定された場合には、a)前記光素子電流が所定値に等しい又は小さい状態では現状維持し、b)前記光素子電流が所定値より大きく、該光素子電流が許容最大値に等しいか又は小さいならば、前記光学センサ清掃指示し、そしてc)前記光素子電流が前記許容最大値より大きいならば、前記光学センサの使用禁止を表示し、そして前記異常Bの場合には、前記光路遮蔽部材の動作不良の警告内容を表示し、操作者に対して警告する構成を含む請求項3又は4記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項6に記載の発明は、前記光学センサの検知面に対向する前記光路遮蔽部材の表面には、該光路遮蔽部材の光反射率を10%以下とするための暗褐色の植毛シールが貼り付けられる請求項4又は5記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項7に記載の発明は、前記光路遮蔽部材の状態判定において、前記光学センサの出力を検知し、検知結果に応じて前記光路遮蔽部材の開閉動作が正常か否かの状態判定を行なう実行頻度が可変である請求項1記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項8に記載の発明は、前記実行頻度を画像形成回数に応じて変更する請求項7記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項9に記載の発明は、前記実行頻度を、前記画像形成回数が所定値以上となった場合に高くする請求項7記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項10に記載の発明は、前記実行頻度をトナー濃度に応じて変更する請求項1記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項11に記載の発明は、前記実行頻度を、前記トナー濃度が所定値以上となった場合に、高くする請求項10記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項12に記載の発明は、前記光路遮蔽部材の開閉動作不良判定後に、前記光路遮蔽部材の開閉動作良否の状態判定を行なう前記実行頻度を高くする請求項7記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項13に記載の発明は、前記光路遮蔽部材の開閉動作良否判定の前記実行頻度を高くした後で、開閉動作良否判定が所定回数正常であった場合に、前記実行頻度を下げる請求項12記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項7に記載の発明は、前記光路遮蔽部材の状態判定において、前記光学センサの出力を検知し、検知結果に応じて前記光路遮蔽部材の開閉動作が正常か否かの状態判定を行なう実行頻度が可変である請求項1記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項8に記載の発明は、前記実行頻度を画像形成回数に応じて変更する請求項7記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項9に記載の発明は、前記実行頻度を、前記画像形成回数が所定値以上となった場合に高くする請求項7記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項10に記載の発明は、前記実行頻度をトナー濃度に応じて変更する請求項1記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項11に記載の発明は、前記実行頻度を、前記トナー濃度が所定値以上となった場合に、高くする請求項10記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項12に記載の発明は、前記光路遮蔽部材の開閉動作不良判定後に、前記光路遮蔽部材の開閉動作良否の状態判定を行なう前記実行頻度を高くする請求項7記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項13に記載の発明は、前記光路遮蔽部材の開閉動作良否判定の前記実行頻度を高くした後で、開閉動作良否判定が所定回数正常であった場合に、前記実行頻度を下げる請求項12記載の画像形成装置を特徴とする。
本発明によれば、受光素子若しくは受発光素子を備えた光学センサの受光光路を任意のタイミングで遮断する開閉動作が可能な光路遮蔽部材及び開閉動作手段を有し、受光光路を遮断させた光路遮蔽部材の閉止状態において、光学センサ出力を検知し、検知結果に応じて光路遮蔽部材の開閉動作が正常か否かの状態判定を行なっているので、光路遮蔽部材の動作不良に伴って光学センサの検知機能が損なわれることを防止できる。
また、光学センサ出力を検知し、検知結果に応じて光路遮蔽部材の開閉動作が正常か否かの状態判定を所定のタイミングで行なって、光路遮蔽部材の開閉動作良否判定の実行頻度を可変にしているので、万一、光路遮蔽部材が開きっぱなしになった場合にその影響を受け易い、光学センサにトナーや異物が付着し易い条件においては、早期に異常を検出することができる。
さらに、トナーや異物付着に伴う光学センサの検知機能低下を防止できるとともに、前記のような異常時以外は光路遮蔽部材の開閉動作良否判定の実行頻度を低く抑えているので、無駄な光路遮蔽部材の開閉動作良否判定を行なうことによるセンサ劣化を防止することができる。
また、光学センサ出力を検知し、検知結果に応じて光路遮蔽部材の開閉動作が正常か否かの状態判定を所定のタイミングで行なって、光路遮蔽部材の開閉動作良否判定の実行頻度を可変にしているので、万一、光路遮蔽部材が開きっぱなしになった場合にその影響を受け易い、光学センサにトナーや異物が付着し易い条件においては、早期に異常を検出することができる。
さらに、トナーや異物付着に伴う光学センサの検知機能低下を防止できるとともに、前記のような異常時以外は光路遮蔽部材の開閉動作良否判定の実行頻度を低く抑えているので、無駄な光路遮蔽部材の開閉動作良否判定を行なうことによるセンサ劣化を防止することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明に係わる画像形成装置の作像ステーション周りの全体レイアウトを示す概略構成図である。この画像形成装置Aは中間転写体(以下、中間転写ベルト)7を水平方向に長く配設してモノカラーからフルカラーに至る画像を形成することができるように構成している。
本実施の形態において、作像ステーション1Y、1C、1M、1Kは、それぞれ、画像形成体又は像担持体としての感光体ドラム2Y、2C、2M、2K、帯電手段としての帯電ローラ3Y、3C、3M、3K、画像書き込み手段としてのレーザ露光装置(図示せず)及び現像手段としての現像ユニット4Y、4C、4M、4K、感光体ドラム表面の転写残トナーを除去するクリーニングユニット6Y、6C、6M、6Kを少なくとも有している。
作像ステーション1Y、1C、1M、1Kは、複数組(本実施の形態では4組)の各色の画像形成部として構成され、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各色の作像ステーションがループ状に走行する中間転写体としての中間転写ベルト7の水平な張架面に対向して、中間転写ベルト7の下部に左からY、C、M、Kの順に配設されている。そして各色の作像ステーションは4組とも同じ構成にしてある。
帯電ローラ3Y、3C、3M、3Kは、それぞれ所定の電位に保持されたトナーと同極性の帯電によって感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kに対して帯電作用(本実施の形態においてはマイナス帯電)を行ない、感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kに一様な電位を与える。
図示してない前記のレーザ露光装置は、帯電ローラ3Y、3C、3M、3Kに対して感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kの回転方向下流側で現像ユニット4Y、4C、4M、4Kの上流側に配置される。レーザ露光装置は、感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kの回転軸と平行に主走査方向に配列されている。
本実施の形態において、作像ステーション1Y、1C、1M、1Kは、それぞれ、画像形成体又は像担持体としての感光体ドラム2Y、2C、2M、2K、帯電手段としての帯電ローラ3Y、3C、3M、3K、画像書き込み手段としてのレーザ露光装置(図示せず)及び現像手段としての現像ユニット4Y、4C、4M、4K、感光体ドラム表面の転写残トナーを除去するクリーニングユニット6Y、6C、6M、6Kを少なくとも有している。
作像ステーション1Y、1C、1M、1Kは、複数組(本実施の形態では4組)の各色の画像形成部として構成され、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各色の作像ステーションがループ状に走行する中間転写体としての中間転写ベルト7の水平な張架面に対向して、中間転写ベルト7の下部に左からY、C、M、Kの順に配設されている。そして各色の作像ステーションは4組とも同じ構成にしてある。
帯電ローラ3Y、3C、3M、3Kは、それぞれ所定の電位に保持されたトナーと同極性の帯電によって感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kに対して帯電作用(本実施の形態においてはマイナス帯電)を行ない、感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kに一様な電位を与える。
図示してない前記のレーザ露光装置は、帯電ローラ3Y、3C、3M、3Kに対して感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kの回転方向下流側で現像ユニット4Y、4C、4M、4Kの上流側に配置される。レーザ露光装置は、感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kの回転軸と平行に主走査方向に配列されている。
レーザ露光装置は、例えば、別構成で設けた画像読み取り装置によって読み取られ、メモリに記録された各色の画像データに従って、感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kの感光層を像露光し、各色の静電潜像を形成する。
感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kは、図示はしてないが導電性円筒状支持体表面に形成された下引き層上に、電荷発生層(下層)、電荷輸送層(上層)の順、又はこの逆の順にこれらの感光層が積層されている。
電荷輸送層又は電荷発生層の表面には、公知の表面保護層、例えば、熱可塑性又は熱硬化性ポリマを主体とするオーバーコート層などが形成されていてもよい。本実施の形態では、感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kの導電性円筒状支持体は接地されている。
現像ユニット4Y、4C、4M、4Kは、感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kの周面に対し所定の間隙を保ち、感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kの回転方向と順方向に回転する円筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリーブ41Y、41C、41M、41Kを有している。
現像ユニット4Y、4C、4M、4Kの内部に色毎の現像色に従いイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及びブラック(K)の1成分或いは2成分現像剤を収容している。本実施の形態においては2成分現像剤(本実施の形態においてトナーはマイナス帯電)を収容している。
感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kは、図示はしてないが導電性円筒状支持体表面に形成された下引き層上に、電荷発生層(下層)、電荷輸送層(上層)の順、又はこの逆の順にこれらの感光層が積層されている。
電荷輸送層又は電荷発生層の表面には、公知の表面保護層、例えば、熱可塑性又は熱硬化性ポリマを主体とするオーバーコート層などが形成されていてもよい。本実施の形態では、感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kの導電性円筒状支持体は接地されている。
現像ユニット4Y、4C、4M、4Kは、感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kの周面に対し所定の間隙を保ち、感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kの回転方向と順方向に回転する円筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリーブ41Y、41C、41M、41Kを有している。
現像ユニット4Y、4C、4M、4Kの内部に色毎の現像色に従いイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及びブラック(K)の1成分或いは2成分現像剤を収容している。本実施の形態においては2成分現像剤(本実施の形態においてトナーはマイナス帯電)を収容している。
現像ユニット4Y、4C、4M、4Kの現像スリーブ41Y、41C、41M、41Kは、図示してない突き当てコロ等により、感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kのドラム面と所定の間隙、例えば、100〜500μmの間をおいて非接触に保たれている。
現像スリーブ41Y、41C、41M、41Kに対して直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアスを印加することによって、接触又は非接触の反転現像を行ない、感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kのドラム面上にトナー画像を形成する。
中間転写体(中間転写ベルト)7は、中間転写ベルト駆動ローラ(2次転写バックアップローラを兼ねる)8、中間転写ベルトテンションローラ10a、10b、及び中間転写ベルト支持ローラ9に外接して張架され、中間転写ベルト7の回転方向が反時計方向になるように、設けられている。
また、2次転写バックアップローラ(2次転写バックアップローラ)8に対向して中間転写ベルト7を介して2次転写ローラ13が設けられている。クリーニングユニット12のクリーニングブレード12aが支持ローラ9の位置の中間転写ベルト7に対向方向に当接して設けられている。
像担持体としての感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kにもクリーニングユニット6Y、6C、6M、6Kが設けられ、クリーニングブレードBも感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kの対向方向に当接して設けられている。また、同様に、中間転写ベルト7を挟んで各色の1次転写ローラ5Y、5C、5M、5Kが感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kに対向して設けられている。
この中間転写ベルト7は、体積抵抗が106〜1012Ω・cmの無端ベルトであり、例えば、ポリカーボネート(PC)、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、エトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)等の樹脂材料や、EPDM、NBR、CR、ポリウレタン等のゴム材料にカーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりしたベルトが用いられる。
現像スリーブ41Y、41C、41M、41Kに対して直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアスを印加することによって、接触又は非接触の反転現像を行ない、感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kのドラム面上にトナー画像を形成する。
中間転写体(中間転写ベルト)7は、中間転写ベルト駆動ローラ(2次転写バックアップローラを兼ねる)8、中間転写ベルトテンションローラ10a、10b、及び中間転写ベルト支持ローラ9に外接して張架され、中間転写ベルト7の回転方向が反時計方向になるように、設けられている。
また、2次転写バックアップローラ(2次転写バックアップローラ)8に対向して中間転写ベルト7を介して2次転写ローラ13が設けられている。クリーニングユニット12のクリーニングブレード12aが支持ローラ9の位置の中間転写ベルト7に対向方向に当接して設けられている。
像担持体としての感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kにもクリーニングユニット6Y、6C、6M、6Kが設けられ、クリーニングブレードBも感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kの対向方向に当接して設けられている。また、同様に、中間転写ベルト7を挟んで各色の1次転写ローラ5Y、5C、5M、5Kが感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kに対向して設けられている。
この中間転写ベルト7は、体積抵抗が106〜1012Ω・cmの無端ベルトであり、例えば、ポリカーボネート(PC)、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、エトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)等の樹脂材料や、EPDM、NBR、CR、ポリウレタン等のゴム材料にカーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりしたベルトが用いられる。
中間転写ベルト7の厚みは、樹脂材料の場合、50〜200μm程度、ゴム材料の場合、300〜700μm程度の設定にすることが好ましい。なお、樹脂ベルト上にゴム層を設けたり、さらに、表層にコーティング層を設けたりすることもある。中間転写ベルト7の駆動は図示してない駆動モータによる駆動ローラ(2次転写バックアップローラ)8の回転によって行なわれる。
駆動ローラ(2次転写バックアップローラ)8は、例えば、ステンレス等の導電性芯金(符号なし)の周面に、ポリウレタン、EPDM、シリコン等のゴムや樹脂材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させた導電又は半導電性材料(符号なし)を被覆したものが用いられる。
1次転写ローラ5Y、5C、5M、5Kは、中間転写ベルト7を挟んで感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kに対向して設けられ、中間転写ベルト7と感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kとの間に転写域を形成する。
1次転写ローラ5Y、5C、5M、5Kには、トナーと反対極性(本実施の形態においてはプラス極性)の直流電圧を印加し、前記転写域に転写電界を形成することにより、感光体ドラム2Y、2C、2M、2K上に形成される各色のトナー像が中間転写ベルト7上に転写される。
この各色の第1の転写手段である1次転写ローラ5Y、5C、5M、5Kの構成としては、例えば、外径8mmのステンレス等の導電性芯金(図示せず)を有している。さらに、この芯金の周面に、厚さが5mm、ゴム硬度が20〜70°程度(Asker−C)の半導電性弾性ゴム(図示せず)を、EPDM、シリコン等のゴム材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりして、体積抵抗が105〜109Ω・cm程度のソリッド状態又は発泡スポンジ状態で被覆して形成される。
駆動ローラ(2次転写バックアップローラ)8は、例えば、ステンレス等の導電性芯金(符号なし)の周面に、ポリウレタン、EPDM、シリコン等のゴムや樹脂材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させた導電又は半導電性材料(符号なし)を被覆したものが用いられる。
1次転写ローラ5Y、5C、5M、5Kは、中間転写ベルト7を挟んで感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kに対向して設けられ、中間転写ベルト7と感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kとの間に転写域を形成する。
1次転写ローラ5Y、5C、5M、5Kには、トナーと反対極性(本実施の形態においてはプラス極性)の直流電圧を印加し、前記転写域に転写電界を形成することにより、感光体ドラム2Y、2C、2M、2K上に形成される各色のトナー像が中間転写ベルト7上に転写される。
この各色の第1の転写手段である1次転写ローラ5Y、5C、5M、5Kの構成としては、例えば、外径8mmのステンレス等の導電性芯金(図示せず)を有している。さらに、この芯金の周面に、厚さが5mm、ゴム硬度が20〜70°程度(Asker−C)の半導電性弾性ゴム(図示せず)を、EPDM、シリコン等のゴム材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりして、体積抵抗が105〜109Ω・cm程度のソリッド状態又は発泡スポンジ状態で被覆して形成される。
転写材Sの表面に転写を行なう2次転写ローラ13は中間転写ベルト7を挟んで接地された2次転写バックアップローラ8に対向して設けられ、トナーと反対極性(本実施の形態においてはプラス)の直流電圧が直流電源(図示せず)によって印加される。中間転写ベルト7上に担持される重ね合わせトナー画像を、2次転写ローラ13を介して転写材Sの表面に転写する。
中間転写ベルト7上のカラートナー像を記録材である転写材S上に再転写する第2の転写手段である2次転写ローラ13は、例えば、外径16mmのステンレス等の導電性芯金(図示せず)の周面に、厚さ7mmを有しかつ上述した1次転写ローラと同じ構成を被覆して形成される。
この場合、2次転写ローラ13は1次転写ローラ5Y、5C、5M、5Kと異なり、トナーが接するため表面に半導電性のフッ素樹脂やウレタン樹脂等の離型性の良いものを被覆することがある。
2次転写バックアップローラ8は、ステンレス等の導電性芯金(図示せず)の周面に、ポリウレタン、EPDM、シリコン等のゴムや樹脂材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりした半導電性材料を、厚さが0.05〜0.5mm程度被覆して形成される。
中間転写ベルト7上のカラートナー像を記録材である転写材S上に再転写する第2の転写手段である2次転写ローラ13は、例えば、外径16mmのステンレス等の導電性芯金(図示せず)の周面に、厚さ7mmを有しかつ上述した1次転写ローラと同じ構成を被覆して形成される。
この場合、2次転写ローラ13は1次転写ローラ5Y、5C、5M、5Kと異なり、トナーが接するため表面に半導電性のフッ素樹脂やウレタン樹脂等の離型性の良いものを被覆することがある。
2次転写バックアップローラ8は、ステンレス等の導電性芯金(図示せず)の周面に、ポリウレタン、EPDM、シリコン等のゴムや樹脂材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりした半導電性材料を、厚さが0.05〜0.5mm程度被覆して形成される。
感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kや中間転写ベルト7表面に接したクリーニングブレード12a、Bは、板金ホルダ(図示せず)上に厚み1〜3mmでJIS−A硬度が60〜80°の板状のウレタンゴムを接着し、自由長が5〜12mm程度になるように構成されている。
クリーニングブレード12a、Bは、荷重5〜50gf程度で感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kや中間転写ベルト7に当接されている。クリーニングブレード12a、Bが捲れ上がらないように、これらのクリーニングブレード12a、Bの先端部には、フッ素コーティングを施したり、相手側が帯電しないように導電性のウレタンゴムを使用することもある。
ここに、記録材等の転写材Sは図示してない集積装置から1枚ずつ搬送され、2次転写ローラ13と2次転写バックアップローラ8に挟まれた中間転写ベルト7に重ねられるように搬送され、2次転写を受けて定着ローラ15a及び加圧ローラ15bからなる定着ユニット15に送られ、熱溶着による定着がなされて回収される。
なお、本実施の形態においては、感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kの帯電手段として帯電ローラ3Y、3C、3M、3Kを用い、1次転写部材として一次転写ローラ5Y、5C、5M、5Kを用いている。これは有害なオゾンの発生の抑制という観点からは好ましいが、これに限られるものでなくコロトロン放電器を非接触の状態の帯電手段として使うこともできる。
感光体ドラム2Y、2C、2M、2K上のトナー像を中間転写ベルト7に転写(1次転写)した後、転写材Sなどへ中間転写ベルト7からトナー像を2次転写ローラ13により転写(2次転写)させ、2次転写位置より中間転写ベルト7の回転方向下流側に中間転写ベルト7表面に対向させた画像調整用パターンのパターン検知センサ16を備えている。
そしてその検知情報によって次画像の画像形成条件を変え、適正な画像が得られるようにプロセス制御をCPU等からなる制御手段によって行なったり、トナー濃度制御のためのトナー補給量最適化などを行なっている。
さらに、制御手段は画質などへの影響を防止しつつコピー生産性を効率よく確保するように2次転写ローラ13の当接及びその解除動作(図1の点線位置へ解除)時期の設定が行なえるように制御することができる。
本発明では、Y、C、M、Kの各色のトナー付着パターン検知を極力短時間で実施するようにしているため、図1に符号16で示す光反射型フォトセンサ(パターン検知センサ)は、2次転写部からのトナー飛散、落下等の汚れを避けるために2次転写ローラ13の下流側に(下向きに)中間転写ベルト7駆動軸(図示せず)方向に各色の計4個を配列し、光反射型フォトセンサ(以下、光学センサ)4個を同時に検知可能にしている。しかし、このような配置においても、2次転写時にトナーの飛翔は発生し得る。
クリーニングブレード12a、Bは、荷重5〜50gf程度で感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kや中間転写ベルト7に当接されている。クリーニングブレード12a、Bが捲れ上がらないように、これらのクリーニングブレード12a、Bの先端部には、フッ素コーティングを施したり、相手側が帯電しないように導電性のウレタンゴムを使用することもある。
ここに、記録材等の転写材Sは図示してない集積装置から1枚ずつ搬送され、2次転写ローラ13と2次転写バックアップローラ8に挟まれた中間転写ベルト7に重ねられるように搬送され、2次転写を受けて定着ローラ15a及び加圧ローラ15bからなる定着ユニット15に送られ、熱溶着による定着がなされて回収される。
なお、本実施の形態においては、感光体ドラム2Y、2C、2M、2Kの帯電手段として帯電ローラ3Y、3C、3M、3Kを用い、1次転写部材として一次転写ローラ5Y、5C、5M、5Kを用いている。これは有害なオゾンの発生の抑制という観点からは好ましいが、これに限られるものでなくコロトロン放電器を非接触の状態の帯電手段として使うこともできる。
感光体ドラム2Y、2C、2M、2K上のトナー像を中間転写ベルト7に転写(1次転写)した後、転写材Sなどへ中間転写ベルト7からトナー像を2次転写ローラ13により転写(2次転写)させ、2次転写位置より中間転写ベルト7の回転方向下流側に中間転写ベルト7表面に対向させた画像調整用パターンのパターン検知センサ16を備えている。
そしてその検知情報によって次画像の画像形成条件を変え、適正な画像が得られるようにプロセス制御をCPU等からなる制御手段によって行なったり、トナー濃度制御のためのトナー補給量最適化などを行なっている。
さらに、制御手段は画質などへの影響を防止しつつコピー生産性を効率よく確保するように2次転写ローラ13の当接及びその解除動作(図1の点線位置へ解除)時期の設定が行なえるように制御することができる。
本発明では、Y、C、M、Kの各色のトナー付着パターン検知を極力短時間で実施するようにしているため、図1に符号16で示す光反射型フォトセンサ(パターン検知センサ)は、2次転写部からのトナー飛散、落下等の汚れを避けるために2次転写ローラ13の下流側に(下向きに)中間転写ベルト7駆動軸(図示せず)方向に各色の計4個を配列し、光反射型フォトセンサ(以下、光学センサ)4個を同時に検知可能にしている。しかし、このような配置においても、2次転写時にトナーの飛翔は発生し得る。
図2は中間転写ベルトと光学センサとの位置関係を示す概略斜視図である。図3は閉止状態にある本発明による光学センサの受光光路を遮断する光路遮蔽部材を示す概略図である。図4は開放状態にある本発明による光学センサの受光光路を遮断する光路遮蔽部材を示す概略図である。
図2乃至図4を参照して、光学センサ16は列をなして枠体16aに取り付けられ、この枠体16aは適宜な方法で中間転写ベルト7(図2)の上方にかつ搬送方向に対して直交する方向に図示してない画像形成装置の枠体に取り付けられている。
図3及び図4では、図2とは形状が異なっているが、光学センサ(フォトセンサ)16を取り付けている枠体16aには、光学センサ16からの光(光路)を遮る光路遮蔽部材(シャッタ)17を設け、この光路遮蔽部材17はその機能を実施するために閉止位置(図3)と開放位置(図4)の間で移動可能になっている。
光路遮蔽部材17は、光学センサ16を固定する断面L字状の枠体(図6参照)16aに、光学センサ16の検知面を覆うように光路遮蔽部材17の長手方向両端部分の長穴17bに段付きネジ19によって取り付けられている。この長穴17bは後述する光路遮蔽部材17の開閉動作を可能にするために傾斜面を有する長穴になっている。
図2乃至図4を参照して、光学センサ16は列をなして枠体16aに取り付けられ、この枠体16aは適宜な方法で中間転写ベルト7(図2)の上方にかつ搬送方向に対して直交する方向に図示してない画像形成装置の枠体に取り付けられている。
図3及び図4では、図2とは形状が異なっているが、光学センサ(フォトセンサ)16を取り付けている枠体16aには、光学センサ16からの光(光路)を遮る光路遮蔽部材(シャッタ)17を設け、この光路遮蔽部材17はその機能を実施するために閉止位置(図3)と開放位置(図4)の間で移動可能になっている。
光路遮蔽部材17は、光学センサ16を固定する断面L字状の枠体(図6参照)16aに、光学センサ16の検知面を覆うように光路遮蔽部材17の長手方向両端部分の長穴17bに段付きネジ19によって取り付けられている。この長穴17bは後述する光路遮蔽部材17の開閉動作を可能にするために傾斜面を有する長穴になっている。
図5は光路遮蔽部材の開閉動作を行なう開閉動作手段を示す概略図である。図6は断面L字状の枠体と光路遮蔽部材の形状を図3のA−A’で示す概略断面図である。
図5には、図3及び図4の光路遮蔽部材17を配置した枠体16aの裏側を示しており、光路遮蔽部材17及び枠体16aは図6に示すような断面形状を有している。図6(a)には光路遮蔽部材17の閉止状態を示し、図6(b)には光路遮蔽部材17の開放状態を示している。
枠体16aの裏側には、ソレノイド20、ソレノイド20のコア20aを支持する枠部材21、この枠部材21に一端が連結される連結棒22、この連結棒22の他端と結合して光路遮蔽部材17の一部を折り曲げた突起部(図示せず)に固定された弾性部材であるスプリング23からなる光路遮蔽部材17の開閉動作手段18が配置されている。
この開閉動作手段18はソレノイド20の動作に併せて光路遮蔽部材17が連動するようになっている。光路遮蔽部材17は通常状態ではスプリング23の作用によって閉止状態(図3)にある。光学センサ16の検知面に対向する光路遮蔽部材17の表面には、この光路遮蔽部材17の光反射率を10%以下とするための暗褐色の植毛シール17aが貼り付けられている。
図5には、図3及び図4の光路遮蔽部材17を配置した枠体16aの裏側を示しており、光路遮蔽部材17及び枠体16aは図6に示すような断面形状を有している。図6(a)には光路遮蔽部材17の閉止状態を示し、図6(b)には光路遮蔽部材17の開放状態を示している。
枠体16aの裏側には、ソレノイド20、ソレノイド20のコア20aを支持する枠部材21、この枠部材21に一端が連結される連結棒22、この連結棒22の他端と結合して光路遮蔽部材17の一部を折り曲げた突起部(図示せず)に固定された弾性部材であるスプリング23からなる光路遮蔽部材17の開閉動作手段18が配置されている。
この開閉動作手段18はソレノイド20の動作に併せて光路遮蔽部材17が連動するようになっている。光路遮蔽部材17は通常状態ではスプリング23の作用によって閉止状態(図3)にある。光学センサ16の検知面に対向する光路遮蔽部材17の表面には、この光路遮蔽部材17の光反射率を10%以下とするための暗褐色の植毛シール17aが貼り付けられている。
複数配列された光学センサ16を挟んだ枠体16aの対向面は被覆部材16bによって覆われている。光学センサ16(光路遮蔽部材17、光学センサ16及び開閉動作手段18を含むユニット)を画像形成装置に取り付けた状態では、光路遮蔽部材17は中間転写ベルト7(図2)と光学センサ16の検知面との間に位置した状態で光学センサ16を遮蔽している。
開閉動作手段18は、画像形成装置の印刷動作及び画質調整動作の制御タイミングに応じて、ソレノイド20に電流を流し、任意のタイミングで光路遮蔽部材17の開閉を行なう。
詳しくは示してないが、段付きネジ19によって、光路遮蔽部材17の両端近傍に斜めに設けた長穴17b方向に光路遮蔽部材17の動作が規制され、長穴17bに沿う方向に摺動して光路遮蔽部材17の開閉動作を行なう。
図7は本発明による画像形成装置の制御部を部分的に示す概略ブロック図である。図8は光学センサの出力と光路遮蔽部材の開閉の関係をグラフで示す図である。図7において、制御部26は画像形成装置のプロセス制御を行なう制御部を部分的に示しており、CPU等によって構成されている。
制御部26には、光路遮蔽部材17、ソレノイド20を含む開閉動作手段18、光反射型フォトセンサである光学センサ16、トナー濃度制御部24、及び電位制御部25が接続されている。
開閉動作手段18は、画像形成装置の印刷動作及び画質調整動作の制御タイミングに応じて、ソレノイド20に電流を流し、任意のタイミングで光路遮蔽部材17の開閉を行なう。
詳しくは示してないが、段付きネジ19によって、光路遮蔽部材17の両端近傍に斜めに設けた長穴17b方向に光路遮蔽部材17の動作が規制され、長穴17bに沿う方向に摺動して光路遮蔽部材17の開閉動作を行なう。
図7は本発明による画像形成装置の制御部を部分的に示す概略ブロック図である。図8は光学センサの出力と光路遮蔽部材の開閉の関係をグラフで示す図である。図7において、制御部26は画像形成装置のプロセス制御を行なう制御部を部分的に示しており、CPU等によって構成されている。
制御部26には、光路遮蔽部材17、ソレノイド20を含む開閉動作手段18、光反射型フォトセンサである光学センサ16、トナー濃度制御部24、及び電位制御部25が接続されている。
図7及び図8を参照して、光路遮蔽部材17は光学センサ(光反射型フォトセンサ)16の後述する初期較正(Vsg(ave)調整)の実行及び濃度制御用トナーパターン検知タイミング以外は閉止状態にしておく。
これによって、光学センサ16の検知面に飛散トナーや画像形成装置内を浮遊している異物が付着することを抑制している。また、光路遮蔽部材17の閉止状態において、光学センサ16のオフセット電圧(Voffset)を検知している。
光路遮蔽部材17の開閉状態が正常か否かの判定基準を、光路遮蔽部材17の閉止状態にて検知した光学センサ16のオフセット電圧Voffsetと光路遮蔽部材17の開放状態にて出力電圧を調整した値Vsg(0)との間に設定した値とする。
このように、光路遮蔽部材17の閉止状態にて検知した光学センサ16のオフセット電圧Voffsetと、光路遮蔽部材17の開放状態にて出力電圧調整したVsg(0)との間に設定した値を用いているので、光路遮蔽部材17の動作状態を確実に検知することができる。
光路遮蔽部材17の閉止状態にて検知した光学センサ16の出力であるオフセット電圧Voffsetの値が所定値以下であった場合に、制御部(CPU)26は、前記検知した値をオフセット電圧Voffsetとして記録する。
また、光路遮蔽部材17を開放した状態において光学センサ16の出力が所定値となるように調整した結果、光学センサ16の検知した値の変動幅の平均値をVsg(ave)とし、最小値をVsg(min)として記録しておき、これらを光路遮蔽部材17の状態を判定する判定基準として用いる。
光路遮蔽部材17の閉止状態において光学センサ16出力を検知し、検知値が所定値以下であった場合に、検知値をオフセット電圧Voffsetとして記録する。また、光路遮蔽部材17の開放状態において光学センサ16の出力が所定値となるように調整した結果、光学センサ16の検知値の変動幅の平均値をVsg(ave)とし、最小値をVsg(min)として記録しておく。
これらオフセット電圧Voffsetと及び検知値の変動幅の平均値Vsg(ave)を判定基準に用いているので、光学センサ16の個々の感度バラツキや出力変動の影響を除外させて、光路遮蔽部材17の動作状態を精度良く確実に検出することができる。
これによって、光学センサ16の検知面に飛散トナーや画像形成装置内を浮遊している異物が付着することを抑制している。また、光路遮蔽部材17の閉止状態において、光学センサ16のオフセット電圧(Voffset)を検知している。
光路遮蔽部材17の開閉状態が正常か否かの判定基準を、光路遮蔽部材17の閉止状態にて検知した光学センサ16のオフセット電圧Voffsetと光路遮蔽部材17の開放状態にて出力電圧を調整した値Vsg(0)との間に設定した値とする。
このように、光路遮蔽部材17の閉止状態にて検知した光学センサ16のオフセット電圧Voffsetと、光路遮蔽部材17の開放状態にて出力電圧調整したVsg(0)との間に設定した値を用いているので、光路遮蔽部材17の動作状態を確実に検知することができる。
光路遮蔽部材17の閉止状態にて検知した光学センサ16の出力であるオフセット電圧Voffsetの値が所定値以下であった場合に、制御部(CPU)26は、前記検知した値をオフセット電圧Voffsetとして記録する。
また、光路遮蔽部材17を開放した状態において光学センサ16の出力が所定値となるように調整した結果、光学センサ16の検知した値の変動幅の平均値をVsg(ave)とし、最小値をVsg(min)として記録しておき、これらを光路遮蔽部材17の状態を判定する判定基準として用いる。
光路遮蔽部材17の閉止状態において光学センサ16出力を検知し、検知値が所定値以下であった場合に、検知値をオフセット電圧Voffsetとして記録する。また、光路遮蔽部材17の開放状態において光学センサ16の出力が所定値となるように調整した結果、光学センサ16の検知値の変動幅の平均値をVsg(ave)とし、最小値をVsg(min)として記録しておく。
これらオフセット電圧Voffsetと及び検知値の変動幅の平均値Vsg(ave)を判定基準に用いているので、光学センサ16の個々の感度バラツキや出力変動の影響を除外させて、光路遮蔽部材17の動作状態を精度良く確実に検出することができる。
光学センサ16は、図1の画像形成部1(Y、C、M、K)で形成されたトナー像を転写搬送する中間転写体である中間転写ベルト7に対向した配置でトナー像の付着量を検知できるように設置される。
光学センサ16の光路を遮る光路遮蔽部材17は中間転写ベルト7と対向する光学センサ16の間において開閉動作を行なう構成になっており、光路遮蔽部材17の閉止状態における光学センサ16の検知結果Vsgに応じて、光路遮蔽部材17の状態判定が行なわれる。
この状態判定は、Vsg≦Voffsetならば、光路遮蔽部材17が閉じており、正常、また、Voffset<Vsg≦Vsg(min)ならば、光路遮蔽部材17が開いており、汚れが有るので、異常A、そしてさらに、Vsg(min)<Vsgならば、光路遮蔽部材17が開いているので、異常Bのように行なう。
中間転写ベルト7と光学センサ16の間において、光路遮蔽部材17が開閉動作を行なう構成であって、光路遮蔽部材17の閉止状態における光学センサ16の検知結果Vsgに応じて、上述したように状態判定をしているので、その後に対処すべき内容を場合分けすることができる。
光学センサ16の光路を遮る光路遮蔽部材17は中間転写ベルト7と対向する光学センサ16の間において開閉動作を行なう構成になっており、光路遮蔽部材17の閉止状態における光学センサ16の検知結果Vsgに応じて、光路遮蔽部材17の状態判定が行なわれる。
この状態判定は、Vsg≦Voffsetならば、光路遮蔽部材17が閉じており、正常、また、Voffset<Vsg≦Vsg(min)ならば、光路遮蔽部材17が開いており、汚れが有るので、異常A、そしてさらに、Vsg(min)<Vsgならば、光路遮蔽部材17が開いているので、異常Bのように行なう。
中間転写ベルト7と光学センサ16の間において、光路遮蔽部材17が開閉動作を行なう構成であって、光路遮蔽部材17の閉止状態における光学センサ16の検知結果Vsgに応じて、上述したように状態判定をしているので、その後に対処すべき内容を場合分けすることができる。
上記の判定結果に応じて以下の処置を操作者に対して警告する。前述したVsg(ave)調整時に、その発光素子電流Ifsgも同時に検知し、異常Aと判定された場合には、Ifsg値に応じて以下の異なる警告内容を表示する。
すなわち、正常時には現状維持を、異常Aの場合に、a)Ifsg≦所定値では現状維持、b)所定値<Ifsg≦許容最大値ならば、P/TMセンサ清掃指示、そしてc)許容最大値<Ifsgならば、P/TMセンサ使用禁止を表示し、そして異常Bの場合には、シャッタ動作不良を警告する。
光学センサ16のVsg(ave)調整時に発光素子電流Ifsgを検出して記録し、前記の異常Aと判定された場合には、Ifsg値に応じて上述した異なる警告内容を表示しているので、その後処置すべき内容を適切に伝えることができる。
光学センサ16の検知面に対向する光路遮蔽部材17の表面には光反射率が10%以下となるように、図6で示した暗褐色の植毛シール17aを貼り付けている。これによって、光路遮蔽部材17の閉止状態における光学センサ16のオフセット電圧を精度良く検知することができる。
それに加えて、光路遮蔽部材17の開閉時の光学センサ16の検知面の磨耗、キズの発生を防止するととともに、光路遮蔽部材17の閉止状態における飛散トナーの進入を防止するも得られる。
すなわち、正常時には現状維持を、異常Aの場合に、a)Ifsg≦所定値では現状維持、b)所定値<Ifsg≦許容最大値ならば、P/TMセンサ清掃指示、そしてc)許容最大値<Ifsgならば、P/TMセンサ使用禁止を表示し、そして異常Bの場合には、シャッタ動作不良を警告する。
光学センサ16のVsg(ave)調整時に発光素子電流Ifsgを検出して記録し、前記の異常Aと判定された場合には、Ifsg値に応じて上述した異なる警告内容を表示しているので、その後処置すべき内容を適切に伝えることができる。
光学センサ16の検知面に対向する光路遮蔽部材17の表面には光反射率が10%以下となるように、図6で示した暗褐色の植毛シール17aを貼り付けている。これによって、光路遮蔽部材17の閉止状態における光学センサ16のオフセット電圧を精度良く検知することができる。
それに加えて、光路遮蔽部材17の開閉時の光学センサ16の検知面の磨耗、キズの発生を防止するととともに、光路遮蔽部材17の閉止状態における飛散トナーの進入を防止するも得られる。
初期較正(Vsg(ave)調整)は、トナーパターンを形成しない中間転写ベルト7(図2)表面を検知した光学センサ16の出力(Vsg)が4.0±0.5vとなるように発光素子LEDに流れる電流値(Ifsg)を調整し、決定している。
また、この時、光路遮蔽部材17の開閉状態の良否判定を行なうための判定基準値情報として、以下のデータも取得して記憶しておく。すなわち、Vsg(0)調整最小値・・・Vsg(ave)調整時に検知したVsg変動幅の下限値、及びIfsg(0)調整値・・・Vsg(ave)=4.0±0.5vに調整された時のLED電流値を記憶しておく。
Vsg(ave)調整時に記録するIfsg(0)は、光学センサ16の受光感度、発光素子のLED輝度、光学センサ16の取り付け位置、角度バラツキ、センサ検知面若しくは検知対象である中間転写ベルト表面の汚損状態などによって変化する。
画像形成装置、中間転写ベルト7及び光学センサ16が新品状態である場合には、Ifsgは、通常、10mA以下であり、この値を本発明で言う「所定値」としている。光学センサ16の検知面の汚損を除く、Ifsg(0)を左右する上記の変動要因が最悪の場合でも、Ifsg(0)は20mA(許容最大値)を超えない。
また、この時、光路遮蔽部材17の開閉状態の良否判定を行なうための判定基準値情報として、以下のデータも取得して記憶しておく。すなわち、Vsg(0)調整最小値・・・Vsg(ave)調整時に検知したVsg変動幅の下限値、及びIfsg(0)調整値・・・Vsg(ave)=4.0±0.5vに調整された時のLED電流値を記憶しておく。
Vsg(ave)調整時に記録するIfsg(0)は、光学センサ16の受光感度、発光素子のLED輝度、光学センサ16の取り付け位置、角度バラツキ、センサ検知面若しくは検知対象である中間転写ベルト表面の汚損状態などによって変化する。
画像形成装置、中間転写ベルト7及び光学センサ16が新品状態である場合には、Ifsgは、通常、10mA以下であり、この値を本発明で言う「所定値」としている。光学センサ16の検知面の汚損を除く、Ifsg(0)を左右する上記の変動要因が最悪の場合でも、Ifsg(0)は20mA(許容最大値)を超えない。
図9は光学センサ出力電圧とIfsgの関係をグラフで示す図である。図10は光学センサ検知面の清掃及び光路遮蔽部材の開閉動作不良の改善を促すように警告を発する動作のフローチャートである。
図10は図7及び図8に関連して説明した動作を纏めて示したフローチャートであるが、図2乃至図4、及び図7乃至図10を参照して、まず、光路遮蔽部材(シャッタ)17が閉止状態かどうかを判断する(S1)。閉止状態ならば、発光素子LEDを発光させ(S2)、初期較正Vsg≦光学センサ16のオフセット電圧Voffsetかどうかを判断する(S3)。
Vsg≦Voffsetならば、光路遮蔽部材17が閉止していると判断し(S4)、正常である(S5)として現状を維持する(S6)。Vsg≦Voffsetでないならば、光路遮蔽部材17が開いていると判断し(S7)、Vsg≦V(0)最小値かどうかを判断する(S8)。Vsg≦V(0)最小値でないならば、異常Bと判定し(S9)、光学センサ16の使用を禁止する(S10)。
図10は図7及び図8に関連して説明した動作を纏めて示したフローチャートであるが、図2乃至図4、及び図7乃至図10を参照して、まず、光路遮蔽部材(シャッタ)17が閉止状態かどうかを判断する(S1)。閉止状態ならば、発光素子LEDを発光させ(S2)、初期較正Vsg≦光学センサ16のオフセット電圧Voffsetかどうかを判断する(S3)。
Vsg≦Voffsetならば、光路遮蔽部材17が閉止していると判断し(S4)、正常である(S5)として現状を維持する(S6)。Vsg≦Voffsetでないならば、光路遮蔽部材17が開いていると判断し(S7)、Vsg≦V(0)最小値かどうかを判断する(S8)。Vsg≦V(0)最小値でないならば、異常Bと判定し(S9)、光学センサ16の使用を禁止する(S10)。
ステップ(S8)でVsg≦V(0)最小値ならば、異常Aと判定し(S11)、電流値Ifsg<所定値かどうかを判断する(S12)。Ifsg<所定値ならば、現状を維持する(S13)。
Ifsg<所定値ないならば、Ifsg<許容最大値かどうかを判断し(S12)、Ifsg<許容最大値ならば、光学センサ16を要清掃とし(S15)、Ifsg<許容最大値でないならば、光学センサ16の使用を禁止する(S16)。
従って、20mA<Ifsg(0)となった場合には、光路遮蔽部材17が閉止状態にならなくなっている上、光学センサ16の検知面の汚損によってVsgが低下しているため、濃度制御精度がかなり低下していると判定し、光学センサ16を使った画像濃度制御を禁止する。
それとともに、光学センサ16の検知面の清掃及び光路遮蔽部材17の開閉動作不良の改善を促すよう警告を発する。また、それ以前にVsg>Vsg(0)調整最小値となった場合には、光路遮蔽部材17の開閉動作不良と判定し、その改善を促すために警告を発する。
Ifsg<所定値ないならば、Ifsg<許容最大値かどうかを判断し(S12)、Ifsg<許容最大値ならば、光学センサ16を要清掃とし(S15)、Ifsg<許容最大値でないならば、光学センサ16の使用を禁止する(S16)。
従って、20mA<Ifsg(0)となった場合には、光路遮蔽部材17が閉止状態にならなくなっている上、光学センサ16の検知面の汚損によってVsgが低下しているため、濃度制御精度がかなり低下していると判定し、光学センサ16を使った画像濃度制御を禁止する。
それとともに、光学センサ16の検知面の清掃及び光路遮蔽部材17の開閉動作不良の改善を促すよう警告を発する。また、それ以前にVsg>Vsg(0)調整最小値となった場合には、光路遮蔽部材17の開閉動作不良と判定し、その改善を促すために警告を発する。
図11は光路遮蔽部材の動作良否判定頻度とプリント枚数の関係をグラフで示す図である。図12は光路遮蔽部材の動作良否判定頻度と制御トナー濃度の関係をグラフで示す図である。
光反射型フォトセンサへのトナー、又はその他の異物の付着は、画像形成装置本体の使用状態によって異なるが、画像形成動作の回数の蓄積に伴って、増加傾向にあることは言うまでもない。
そこで、本発明においては、画像形成回数をカウントするカウンタ値を常時確認し、カウンタ値が所定値(6万枚)以上となった場合には、それまで1000枚印刷毎に実施していた前記の光路遮蔽部材(シャッタ)17(図3)の開閉動作良否判定動作を、200枚印刷毎の開閉動作良否判定動作に変更し、その実行頻度を増加させている。
図11に示しているように、かかる開閉動作良否判定動作の印刷枚数による増加変更によって、万一、光反射型フォトセンサ検知面へ異物が付着した場合に生じる検知出力への影響を早期に検知し、この検知出力への影響に伴うに制御性の悪化を未然に防止している。
また、制御トナー濃度は画像形成装置の使用者が使う原稿面積率や印刷ジョブのリピート枚数、使用環境などによって異なるが、制御トナー濃度が高いほどトナーが飛翔し易くなる傾向にある。
このように、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行頻度を画像形成回数に応じて変更しているので、画像形成装置の使用状態に応じて必要な場合のみ判定動作を行なうことで、無用な動作の実行を避けることができる。
また、画像形成回数が所定値以上となった場合に、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行頻度を高くしている。このため、経時的な供給の劣化に伴う光学センサ(図2)へのトナー飛散などが比較的発生し易くなることによって光学センサ出力に影響及ぼす可能性がある状態の場合のみ、前記判定動作を行なうことで、それ以外の場合には無用な動作の実行を避けることができる。
光反射型フォトセンサへのトナー、又はその他の異物の付着は、画像形成装置本体の使用状態によって異なるが、画像形成動作の回数の蓄積に伴って、増加傾向にあることは言うまでもない。
そこで、本発明においては、画像形成回数をカウントするカウンタ値を常時確認し、カウンタ値が所定値(6万枚)以上となった場合には、それまで1000枚印刷毎に実施していた前記の光路遮蔽部材(シャッタ)17(図3)の開閉動作良否判定動作を、200枚印刷毎の開閉動作良否判定動作に変更し、その実行頻度を増加させている。
図11に示しているように、かかる開閉動作良否判定動作の印刷枚数による増加変更によって、万一、光反射型フォトセンサ検知面へ異物が付着した場合に生じる検知出力への影響を早期に検知し、この検知出力への影響に伴うに制御性の悪化を未然に防止している。
また、制御トナー濃度は画像形成装置の使用者が使う原稿面積率や印刷ジョブのリピート枚数、使用環境などによって異なるが、制御トナー濃度が高いほどトナーが飛翔し易くなる傾向にある。
このように、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行頻度を画像形成回数に応じて変更しているので、画像形成装置の使用状態に応じて必要な場合のみ判定動作を行なうことで、無用な動作の実行を避けることができる。
また、画像形成回数が所定値以上となった場合に、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行頻度を高くしている。このため、経時的な供給の劣化に伴う光学センサ(図2)へのトナー飛散などが比較的発生し易くなることによって光学センサ出力に影響及ぼす可能性がある状態の場合のみ、前記判定動作を行なうことで、それ以外の場合には無用な動作の実行を避けることができる。
さらに、本発明においては、制御トナー濃度が所定値(初期現像剤のトナー濃度)以上となった場合には、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定動作をそれまでの1000枚印刷毎から200枚印刷毎に変更し、その実行頻度を増加させている(図12)。
このため、図12に示すように、制御トナー濃度を常時確認し、この制御トナー濃度が10%以上となった場合には、それまで1000枚印刷毎に実施していた前記の光路遮蔽部材(シャッタ)17の開閉動作の良否判定動作を、200枚印刷毎の開閉動作良否判定動作に変更し、その実行頻度を増加させている。
光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行頻度をトナー濃度に応じて変更しているので、画像形成装置の使用状態に応じて必要な場合のみ判定動作を行なうことで、無用な動作の実行を避けることができる。
また、トナー濃度が所定値以上となった場合に、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行頻度を高くしている。従って、現像能力が高く、中間転写ベルト上のトナー付着量が多く、比較的トナーが飛散し易くなることによって光学センサ出力に影響及ぼす可能性がある状態の場合のみ、前記判定動作を行なうことで、無用な動作の実行を避けることができる。
このように制御トナー濃度を制御し、200枚印刷毎の光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定動作の実行頻度を増加変更することによって、原稿面積率や印刷ジョブのリピート枚数、使用環境などによって異なる、制御トナー濃度を飛翔するトナーが少ない程度に押さえることができる。
また、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定後に、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行頻度を高くしているので、万一、光路遮蔽部材17の開閉動作不良が再発した場合には通常よりも早期に判定することができるので、光学センサ出力への影響の有無を早期に確認し、必要に応じて警告することで、光学センサ16による制御性の低下を防ぐことができる。
光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行頻度を高くした後で、開閉動作良否判定が所定回数正常であった場合に、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行頻度を下げているので、一度発生した光路遮蔽部材17の開閉動作不良が再発しないと判断できた上で、無用な光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行を抑制することができる。
このため、図12に示すように、制御トナー濃度を常時確認し、この制御トナー濃度が10%以上となった場合には、それまで1000枚印刷毎に実施していた前記の光路遮蔽部材(シャッタ)17の開閉動作の良否判定動作を、200枚印刷毎の開閉動作良否判定動作に変更し、その実行頻度を増加させている。
光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行頻度をトナー濃度に応じて変更しているので、画像形成装置の使用状態に応じて必要な場合のみ判定動作を行なうことで、無用な動作の実行を避けることができる。
また、トナー濃度が所定値以上となった場合に、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行頻度を高くしている。従って、現像能力が高く、中間転写ベルト上のトナー付着量が多く、比較的トナーが飛散し易くなることによって光学センサ出力に影響及ぼす可能性がある状態の場合のみ、前記判定動作を行なうことで、無用な動作の実行を避けることができる。
このように制御トナー濃度を制御し、200枚印刷毎の光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定動作の実行頻度を増加変更することによって、原稿面積率や印刷ジョブのリピート枚数、使用環境などによって異なる、制御トナー濃度を飛翔するトナーが少ない程度に押さえることができる。
また、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定後に、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行頻度を高くしているので、万一、光路遮蔽部材17の開閉動作不良が再発した場合には通常よりも早期に判定することができるので、光学センサ出力への影響の有無を早期に確認し、必要に応じて警告することで、光学センサ16による制御性の低下を防ぐことができる。
光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行頻度を高くした後で、開閉動作良否判定が所定回数正常であった場合に、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行頻度を下げているので、一度発生した光路遮蔽部材17の開閉動作不良が再発しないと判断できた上で、無用な光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行を抑制することができる。
図13は印刷枚数による光路遮蔽部材の開閉動作の良否判定動作の実行頻度変更を示すフローチャートである。図14は制御トナー濃度による光路遮蔽部材の開閉動作の良否判定動作の実行頻度変更を示すフローチャートである。図15はシャッタ動作不良の警告発信の動作を示すフローチャートである。
図13には、図11に示すような画像形成回数に応じて光路遮蔽部材(シャッタ)17(図3)の開閉動作良否判定動作の変更を行なう場合を示している。印刷ジョブ終了後(S21)、常時確認している印刷カウンタ値(画像形成装置本体がカウントしている画像形成累積回数)Kが60000枚以上かどうかを判断する(S22)。
印刷カウンタ値Kが60000枚以下ならば、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行間隔設定値(実行頻度)k2を1000枚印刷毎に設定する(S23)。次に、この実行間隔設定値k2が実行カウンタk1に等しいか又はそれより小さいかどうかを判断する(S24)。
図13には、図11に示すような画像形成回数に応じて光路遮蔽部材(シャッタ)17(図3)の開閉動作良否判定動作の変更を行なう場合を示している。印刷ジョブ終了後(S21)、常時確認している印刷カウンタ値(画像形成装置本体がカウントしている画像形成累積回数)Kが60000枚以上かどうかを判断する(S22)。
印刷カウンタ値Kが60000枚以下ならば、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行間隔設定値(実行頻度)k2を1000枚印刷毎に設定する(S23)。次に、この実行間隔設定値k2が実行カウンタk1に等しいか又はそれより小さいかどうかを判断する(S24)。
ここで、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行カウンタであるk1は、画像形成動作毎にカウントアップしていき、k2設定値以上となった時に光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定を実行し(S25)、実行カウンタk1を「0」にリセットする(S26)。
ステップ(S22)で、印刷カウンタ値Kが60000枚以上ならば、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行間隔設定値(実行頻度)k2を200枚印刷毎に設定する(S27)。実行間隔設定値k2が実行カウンタk1に等しいか又はそれより小さいかどうかを判断する(S28)。k1がk2設定値以上となった時に光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定を実行し(S29)、実行カウンタk1を「0」にリセットする(S30)。
カウントするカウンタ値を常時確認し、カウンタ値が所定値(6万枚)以上となった場合には、それまで1000枚印刷毎に実施していた光路遮蔽部材(シャッタ)17の開閉動作良否判定動作を、200枚印刷毎の開閉動作良否判定動作に変更し、その実行頻度を増加させている。
図14には制御トナー濃度による光路遮蔽部材17の開閉動作の良否判定動作の実行頻度変更を示している。印刷ジョブ終了後(S31)、トナー濃度が10wt%以下かどうかを判断する(S32)。トナー濃度が10wt%に等しいかそれ以下であるならば、図13のフローチャートと同様な手順をステップ(S23)乃至(S26)で実行する。
また、このフローチャートにおいて、ステップ(S32)で、トナー濃度が10wt%に等しいかそれ以上であるならば、図13のフローチャートと同様な手順をステップ(S37)乃至(S40)で実行する。
ステップ(S22)で、印刷カウンタ値Kが60000枚以上ならば、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行間隔設定値(実行頻度)k2を200枚印刷毎に設定する(S27)。実行間隔設定値k2が実行カウンタk1に等しいか又はそれより小さいかどうかを判断する(S28)。k1がk2設定値以上となった時に光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定を実行し(S29)、実行カウンタk1を「0」にリセットする(S30)。
カウントするカウンタ値を常時確認し、カウンタ値が所定値(6万枚)以上となった場合には、それまで1000枚印刷毎に実施していた光路遮蔽部材(シャッタ)17の開閉動作良否判定動作を、200枚印刷毎の開閉動作良否判定動作に変更し、その実行頻度を増加させている。
図14には制御トナー濃度による光路遮蔽部材17の開閉動作の良否判定動作の実行頻度変更を示している。印刷ジョブ終了後(S31)、トナー濃度が10wt%以下かどうかを判断する(S32)。トナー濃度が10wt%に等しいかそれ以下であるならば、図13のフローチャートと同様な手順をステップ(S23)乃至(S26)で実行する。
また、このフローチャートにおいて、ステップ(S32)で、トナー濃度が10wt%に等しいかそれ以上であるならば、図13のフローチャートと同様な手順をステップ(S37)乃至(S40)で実行する。
図15には光路遮蔽部材(シャッタ)17(図3)の動作不良の警告発信の動作を示している。図15において、まず、光路遮蔽部材17(図3)の開閉動作良否判定を行なう(S41)。
次に、動作不良かどうかを判断し(S42)、動作不良ならば、警告を発信する(S43)。次いで、光路遮蔽部材17(図3)の開閉動作良否判定のカウンタをリセットし(S44)、k2=200枚に設定する(S45)。
ステップ(S42)で動作不良でないならば、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定カウンタを+1とし(S46)、動作良否判定カウンタが10に等しい又はそれ以上であるかどうかを判断し(S47)、動作良否判定カウンタ≧10であるならば、k2=1000枚に設定する(S48)。
上述したように、万一、前記の光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定において、動作不良、すなわち、光路遮蔽部材17が開放状態のままとなってしまった場合には、光路遮蔽部材17の動作不良の警告を発するとともに、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行頻度を1000枚印刷毎の実行頻度だったのに対して、200枚印刷毎に変更する。
なお、この警告は光路遮蔽部材17の故障を早めに直すように促すものであって、直ちに人体に危険を及ぼしたり、画像形成動作が実行できなくなるような故障ではないので、ユーザーに対して発するものではない。本発明の画像形成装置においては、メンテナンス専用の操作部画面を開いた時に表示される仕組みになっている。
また、光路遮蔽部材17の故障が発生した場合には、再発の可能性を考慮して、光路遮蔽部材17の開閉動作が正常に戻った場合でも、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行頻度は200枚印刷毎のままとする。そして、その後の光路遮蔽部材17の開閉動作が10回連続して正常であることを判定した場合には、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行頻度を初期設定値である1000枚印刷毎に戻す。
次に、動作不良かどうかを判断し(S42)、動作不良ならば、警告を発信する(S43)。次いで、光路遮蔽部材17(図3)の開閉動作良否判定のカウンタをリセットし(S44)、k2=200枚に設定する(S45)。
ステップ(S42)で動作不良でないならば、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定カウンタを+1とし(S46)、動作良否判定カウンタが10に等しい又はそれ以上であるかどうかを判断し(S47)、動作良否判定カウンタ≧10であるならば、k2=1000枚に設定する(S48)。
上述したように、万一、前記の光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定において、動作不良、すなわち、光路遮蔽部材17が開放状態のままとなってしまった場合には、光路遮蔽部材17の動作不良の警告を発するとともに、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行頻度を1000枚印刷毎の実行頻度だったのに対して、200枚印刷毎に変更する。
なお、この警告は光路遮蔽部材17の故障を早めに直すように促すものであって、直ちに人体に危険を及ぼしたり、画像形成動作が実行できなくなるような故障ではないので、ユーザーに対して発するものではない。本発明の画像形成装置においては、メンテナンス専用の操作部画面を開いた時に表示される仕組みになっている。
また、光路遮蔽部材17の故障が発生した場合には、再発の可能性を考慮して、光路遮蔽部材17の開閉動作が正常に戻った場合でも、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行頻度は200枚印刷毎のままとする。そして、その後の光路遮蔽部材17の開閉動作が10回連続して正常であることを判定した場合には、光路遮蔽部材17の開閉動作良否判定の実行頻度を初期設定値である1000枚印刷毎に戻す。
再び、図1を参照して、本発明では2次転写手段として、前述のように接触方式の2次転写ローラ13を用いたので、放電方式のコロトロンを用いた場合よりもオゾンの発生を抑制でき、また、転写材の搬送性も好ましい。
通常の作像領域外の感光体2Y上に形成されたトナー付着パターン(図示せず)は、中間転写ベルト7上に転写され、2次転写ローラ13の下流に配置された光学センサ(光反射型フォトセンサ)16によって反射光量、すなわち、トナー付着量を検出する。この時、中間転写ベルト7上のトナー付着パターンが乱れないようにするため、2次転写ローラ13は中間転写ベルト7から離間している必要がある。
また、2次転写ローラ13の中間転写体(中間転写ベルト)7への接離時における振動が画像に悪影響を与えることが問題になる。そのため、2次転写ローラ13を中間転写ベルト7に対して接離を行う時期を、画像への乱れ等の影響の起こらない時期に選定した。
すなわち、作像動作に際して、最初に動作開始する先頭の画像形成ユニット(本実施の形態ではイエロー(Y))の書き込み動作が開始される前に2次転写ローラ13を中間転写ベルト7から離間させることで、単一パターン形成の場合には、2次転写ローラ13の離間時の振動の影響を受けることなく、書き込み露光、現像や、1次転写などの作像動作を確実に実行することができる。
一方、電位制御時には、トナー付着量の異なる複数個のパターンを形成し、光学センサ16によって検知する場合には、全てのパターン形成及び検知するのに必要な時間が長くなってしまう。
従って、このように複数パターンの先頭が2次転写ローラ13に達しても、複数パターンをすべて1次転写しきれない場合には、2次転写ローラ13の離間タイミングを単一パターン形成時とは異なるタイミングで行なう。
通常の作像領域外の感光体2Y上に形成されたトナー付着パターン(図示せず)は、中間転写ベルト7上に転写され、2次転写ローラ13の下流に配置された光学センサ(光反射型フォトセンサ)16によって反射光量、すなわち、トナー付着量を検出する。この時、中間転写ベルト7上のトナー付着パターンが乱れないようにするため、2次転写ローラ13は中間転写ベルト7から離間している必要がある。
また、2次転写ローラ13の中間転写体(中間転写ベルト)7への接離時における振動が画像に悪影響を与えることが問題になる。そのため、2次転写ローラ13を中間転写ベルト7に対して接離を行う時期を、画像への乱れ等の影響の起こらない時期に選定した。
すなわち、作像動作に際して、最初に動作開始する先頭の画像形成ユニット(本実施の形態ではイエロー(Y))の書き込み動作が開始される前に2次転写ローラ13を中間転写ベルト7から離間させることで、単一パターン形成の場合には、2次転写ローラ13の離間時の振動の影響を受けることなく、書き込み露光、現像や、1次転写などの作像動作を確実に実行することができる。
一方、電位制御時には、トナー付着量の異なる複数個のパターンを形成し、光学センサ16によって検知する場合には、全てのパターン形成及び検知するのに必要な時間が長くなってしまう。
従って、このように複数パターンの先頭が2次転写ローラ13に達しても、複数パターンをすべて1次転写しきれない場合には、2次転写ローラ13の離間タイミングを単一パターン形成時とは異なるタイミングで行なう。
本実施の形態では、イエロー(Y)の画像形成動作開始後、複数パターンの先頭が2次転写ローラ13に達する前に2次転写ローラ13を中間転写ベルト7から離間させる。
この時、2次転写ローラ13の離間時の振動が複数の画像形成ユニットに伝わり、画像調整用パターンが乱れる可能性がある。この振動が画像調整結果に影響を及ぼさないために、2次転写ローラ13の離間タイミングで転写もしくは露光していたパターンを光学センサ16で検知した値を、画像調整の入力情報から除外するようにしている。
また、最初から入力情報として採用しないものであれば、トナー消費量低減や中間転写ベルトクリーニングへの負担低減のために、2次転写ローラ13の離間タイミングの顕像パターンを形成しないようにするために、パターン露光を実行しないように複数の書き込みパターンを配列させている。
以上のように、プリント出力時に中間転写ベルト7に当接している2次転写ローラ13を、プリント出力動作直後に画像調整動作を行なう場合など、次のプリント出力動作を控えて、画像調整動作をできるだけ短くし効率的になるようにする。
そして2次転写位置以後の広い場所を使って検知センサを設けることにより画像形成装置の最終1次転写部から2次転写部にかけてのスペースを小さくしつつ、1次転写位置から2次転写位置までの距離を小さくし、ファーストプリントアウトの時間が早くなるようにした。
なお、画像調整用パターンは各色単一の場合も、複数個の場合も同一のトナー付着量パターンを、中間転写ベルト7上に走査方向一線に並べて形成し、その画像濃度等を検知して画像形成に反映させている。そして得られる画像の色バランスや階調が濃度とともに適正になるようにしてある。これらの動作は通常、数10〜数100プリントおきに実行して、画像調整用パターンで消費するトナー消費量を所定値以下に抑えている。
この時、2次転写ローラ13の離間時の振動が複数の画像形成ユニットに伝わり、画像調整用パターンが乱れる可能性がある。この振動が画像調整結果に影響を及ぼさないために、2次転写ローラ13の離間タイミングで転写もしくは露光していたパターンを光学センサ16で検知した値を、画像調整の入力情報から除外するようにしている。
また、最初から入力情報として採用しないものであれば、トナー消費量低減や中間転写ベルトクリーニングへの負担低減のために、2次転写ローラ13の離間タイミングの顕像パターンを形成しないようにするために、パターン露光を実行しないように複数の書き込みパターンを配列させている。
以上のように、プリント出力時に中間転写ベルト7に当接している2次転写ローラ13を、プリント出力動作直後に画像調整動作を行なう場合など、次のプリント出力動作を控えて、画像調整動作をできるだけ短くし効率的になるようにする。
そして2次転写位置以後の広い場所を使って検知センサを設けることにより画像形成装置の最終1次転写部から2次転写部にかけてのスペースを小さくしつつ、1次転写位置から2次転写位置までの距離を小さくし、ファーストプリントアウトの時間が早くなるようにした。
なお、画像調整用パターンは各色単一の場合も、複数個の場合も同一のトナー付着量パターンを、中間転写ベルト7上に走査方向一線に並べて形成し、その画像濃度等を検知して画像形成に反映させている。そして得られる画像の色バランスや階調が濃度とともに適正になるようにしてある。これらの動作は通常、数10〜数100プリントおきに実行して、画像調整用パターンで消費するトナー消費量を所定値以下に抑えている。
次に、主な画像調整動作に関して簡単に説明する。図7のトナー補給制御部24では、トナー濃度センサ出力、トナー濃度制御基準値及び画素検知データから、トナー補給時間を算出し、トナー補給モータを駆動する。
図7の電位制御部25では、所定のLDパワーと帯電電圧を出力し、現像バイアス電圧を変化させながら、複数のトナー付着パターン(10個)を作像し、光反射型フォトセンサにて検知する。光反射型フォトセンサ出力より現像入出力特性を求めて、この特性が目標値となるように現像バイアスを変更する。
図7の電位制御部25では、所定のLDパワーと帯電電圧を出力し、現像バイアス電圧を変化させながら、複数のトナー付着パターン(10個)を作像し、光反射型フォトセンサにて検知する。光反射型フォトセンサ出力より現像入出力特性を求めて、この特性が目標値となるように現像バイアスを変更する。
A 画像形成装置、2(Y、C、M、K) 像担持体(感光体ドラム)、7 中間転写体(中間転写ベルト)、16 光学センサ(反射型フォトセンサ、パターン検知センサ)、16a 枠体、17 光路遮蔽部材(シャッタ)、17a 植毛シール、18 開閉動作手段、20 開閉動作手段のソレノイド、20a 開閉動作手段のソレノイドのコア、22 開閉動作手段の連結棒、23 開閉動作手段のスプリング、Isfg 発光素子に流れる電流値、Voffset オフセット電圧、Vsg(ave) 光学センサの検知値の変動幅の平均値、Vsg(min) 最小値
Claims (13)
- 像担持体上に形成されたトナー像を記録して印刷を行なう画像形成装置において、中間転写体の上方に配置した光学センサの受光光路を遮り、かつ前記受光光路を任意のタイミングで遮断する開閉動作可能な光路遮蔽部材と該光路遮蔽部材を開放位置と閉止位置との間で移動させる光路遮蔽部材開閉動作手段とを有し、前記受光光路を遮断した前記光路遮蔽部材の前記閉止状態において、前記光学センサの出力を検知し、検知結果に応じて前記光路遮蔽部材の開閉動作が正常か否かの状態判定を行なうことを特徴とする画像形成装置。
- 前記光路遮蔽部材の開閉状態が正常か否かの判定基準を、前記光路遮蔽部材の前記閉止状態にて検知した前記光学センサのオフセット電圧値(Voffset)と前記光路遮蔽部材の前記開放状態において出力電圧調整した調整電圧値(Vsg(0))との間に設定した値とすることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記光路遮蔽部材の前記閉止状態において前記光学センサの出力を検知し、検知した値が所定値以下であった場合に、前記検知値を前記オフセット電圧値(Voffset)として記録し、前記光路遮蔽部材の前記開放状態において前記光学センサの出力が所定値となるように調整した結果、前記光学センサの前記検知値の変動幅の平均値(Vsg(ave))、及び最小値(Vsg(min))を記録しておき、これらを前記判定基準として用いることを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
- トナー像を形成する画像形成部と、前記トナー像を転写搬送する中間転写体と、を具備し、前記光学センサは前記中間転写体に対向した配置でトナー像の付着量を検知できるように設置され、対向する前記中間転写体と前記光学センサの間において、前記光学センサの光路を遮る前記光路遮蔽部材が開閉動作を行なう構成になっており、前記光路遮蔽部材の前記閉止状態における前記光学センサの検知結果(Vsg)に応じて、前記光路遮蔽部材の状態を、
該検知結果(Vsg)が前記オフセット電圧値(Voffset)に等しいか又は小さいならば、前記光路遮蔽部材が閉じているので、正常であり、
前記オフセット電圧値(Voffset)が前記検知結果(Vsg)より大きく、該検知結果(Vsg)が最小検知結果(Vsg(min))に等しいか又は小さいならば、前記光路遮蔽部材が開いており、従って、汚れが有るので、異常Aであり、
前記検知結果(Vsg)が前記最小検知結果(Vsg(min))より大きいならば、前記光路遮蔽部材が開いているので、異常Bである、
と判定することを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。 - 前記判定結果に応じて、前記光学センサの検知値の変動幅の平均値の調整時には、前記光学センサの発光素子電流も同時に検知して、正常時には現状維持し、前記異常Aと判定された場合には、a)前記光素子電流が所定値に等しい又は小さい状態では現状維持し、b)前記光素子電流が所定値より大きく、該光素子電流が許容最大値に等しいか又は小さいならば、前記光学センサ清掃指示し、そしてc)前記光素子電流が前記許容最大値より大きいならば、前記光学センサの使用禁止を表示し、そして前記異常Bの場合には、 前記光路遮蔽部材の動作不良の警告内容を表示し、操作者に対して警告する構成を含むことを特徴とする請求項3又は4記載の画像形成装置。
- 前記光学センサの検知面に対向する前記光路遮蔽部材の表面には、該光路遮蔽部材の光反射率を10%以下とするための暗褐色の植毛シールが貼り付けられることを特徴とする請求項4又は5記載の画像形成装置。
- 前記光路遮蔽部材の状態判定において、前記光学センサの出力を検知し、検知結果に応じて前記光路遮蔽部材の開閉動作が正常か否かの状態判定を行なう実行頻度が可変であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記実行頻度を画像形成回数に応じて変更することを特徴とする請求項7記載の画像形成装置。
- 前記実行頻度を、前記画像形成回数が所定値以上となった場合に高くすることを特徴とする請求項7記載の画像形成装置。
- 前記実行頻度をトナー濃度に応じて変更することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記実行頻度を、前記トナー濃度が所定値以上となった場合に、高くすることを特徴とする請求項10記載の画像形成装置。
- 前記光路遮蔽部材の開閉動作不良判定後に、前記光路遮蔽部材の開閉動作良否の状態判定を行なう前記実行頻度を高くすることを特徴とする請求項7記載の画像形成装置。
- 前記光路遮蔽部材の開閉動作良否判定の前記実行頻度を高くした後で、開閉動作良否判定が所定回数正常であった場合に、前記実行頻度を下げることを特徴とする請求項12記載の画像形成装置。
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2008
- 2008-04-15 JP JP2008105945A patent/JP2009217229A/ja active Pending
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