JP2009223042A - 画像形成装置、および画像形成装置における圧接離間手段の動作の確認方法 - Google Patents

画像形成装置、および画像形成装置における圧接離間手段の動作の確認方法 Download PDF

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Abstract

【課題】濃度センサで中間転写体に形成されたパッチ画像の濃度を検出することで、効率よく中間転写体への圧接離間手段の動作を確認できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】プリンタ100Aでは、中間転写ベルト2に、3つのトナーパッチが順に一次転写される。その際、第1トナーパッチがベルトクリーナ5を通過してから第2トナーパッチがベルトクリーナ5に到達するまでの間、および第2トナーパッチがベルトクリーナ5を通過してから第3トナーパッチがベルトクリーナ5に到達するまでの間に、ベルトクリーナ5を動作させて中間転写ベルト2への圧接状態を変化させ、異なる状態とする。濃度センサ18が中間転写ベルト2上のトナー画像の濃度を検出することで、トナーパッチの有無が検出される。プリンタ100Aでは、第1〜第3のトナーパッチが交互で有無が検出されると、ベルトクリーナ5の動作が行なわれていると判断される。
【選択図】図1

Description

この発明は画像形成装置、および画像形成装置における圧接離間手段の動作の確認方法に関し、特に、中間転写体への圧接離間機構を備えた画像形成装置、および該画像形成装置における圧接離間手段の動作の確認方法に関する。
カラー印刷を行なう従来の画像形成装置としての4サイクルカラープリンタでは、中間転写体である中間転写ベルトを4周回動させて、中間転写ベルト上にカラー画像を作像する。詳しくは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、およびブラック(K)の各色のトナー画像を中間転写ベルト上に重ねて作像し、用紙に転写することで、カラー画像が用紙に印刷される。その後、4サイクルカラープリンタでは、クリーナ(ベルトクリーナとも称する)を中間転写ベルトに圧接させて中間転写ベルトに残存したトナーを掻きとり、次の印刷のためのイエロー(Y)のトナー画像を中間転写ベルト上に作像する。中間転写ベルトが回転して、イエロー(Y)のトナー画像が作像された中間転写ベルトの位置がクリーナが配置されている位置に達するまでに、クリーナを中間転写ベルトから離間させる。そして、続いてマゼンタ(M)、シアン(C)、およびブラック(K)の各色のトナー画像を中間転写ベルト上に重ねて作像する。このため、4サイクルカラープリンタには、ベルトクリーナを中間転写ベルトに対して圧接・離間させる機構が備えられる。
このベルトクリーナを中間転写ベルトに対して圧接・離間させる機構(クリーナ圧接離間機構とも称する)には、ベルトクリーナが中間転写ベルトに対して圧接または離間のいずれの状態にあるかを検出するセンサが備えられる。クリーナ圧接離間機構を制御する機構は、上記センサからのセンサ信号に基づいてベルトクリーナの圧接・離間を制御している。また、センサ信号に基づいて、制御に対してベルトクリーナの圧接・離間が正常に動作していないことを検出することで、クリーナ圧接離間機構のエラーを検出している。
カラー印刷を行なう従来の画像形成装置としてのタンデム方式のカラープリンタでは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、およびブラック(K)の各色に対応した4つの感光体が中間転写ベルトに面して配置される。タンデム方式のプリンタでは、カラー印刷時には、すべての(Y,M,C,K)感光体が中間転写ベルトに当接されて各色トナー画像が中間転写ベルトに転写される。また、モノクロ(黒色)印刷時にはカラー印刷用の(Y,M,C)感光体(以下、カラー感光体)が中間転写ベルトから離間され、中間転写ベルトに当接されたモノクロ印刷用の(K)感光体のみを駆動させてモノクロトナー画像が中間転写ベルトに転写される。そのため、タンデム方式のカラープリンタには、カラー感光体を中間転写ベルトに対して圧接・離間させる機構が備えられる。
このカラー感光体を中間転写ベルトに対して圧接・離間させる機構(感光体圧接離間機構とも称する)には、カラー感光体が中間転写ベルトに対して圧接または離間のいずれの状態にあるかを検出するセンサが備えられる。感光体圧接離間機構を制御する機構は、上記センサからのセンサ信号に基づいてカラー感光体の圧接・離間を制御している。また、センサ信号に基づいて、制御に対してカラー感光体の圧接・離間が正常に動作していないことを検出することで、感光体圧接離間機構のエラーを検出している。
このように、4サイクルカラープリンタにもタンデム方式のカラープリンタにも、中間転写ベルトに対する圧接離間機構が備えられるために、いずれの機構においても圧接離間動作を検出するためのセンサが必要となっていた。
しかしながら、このような画像形成装置においてはコストダウンが要求されており、上記センサがコストダウンを妨げる要因ともなっている。そこで、たとえば特開2006−337798号公報(以下、特許文献1)では、4サイクルカラープリンタにおいて、中間転写ベルト上にトナーパッチを形成後、トナーパッチを濃度センサで検出することで、ベルトクリーナの中間転写ベルトへの圧接・離間状態を判別する方法が提案されている。この方法を採用することで、4サイクルカラープリンタにおいてベルトクリーナの中間転写ベルトへの圧接・離間動作を検出するためのセンサを不要とすることができ、コストダウンにつなげることができる。
特開2006−337798号公報
しかしながら、上記特許文献1に開示された方法は、中間転写ベルトを回転させて、トナーパッチが形成された位置がベルトクリーナの位置を通過した後に濃度センサでトナーパッチの濃度を検出している。そのため、ベルトクリーナの中間転写ベルトへの圧接・離間動作を検出するためには、中間転写ベルトを、トナーパッチの形成位置が、露光・現像位置からベルトクリーナの位置となるまで回転移動させるための時間と、ベルトクリーナの位置から濃度センサの位置となるまで回転移動させるための時間とが必要となり、中間転写ベルトを約2周分回転させる時間が必要となる。
さらに、電源投入時などはベルトクリーナが圧接・離間のどちらの状態であるか判らない。そのため、圧接離間機構が故障していないこと(つまり、圧接状態から離間状態へ、および離間状態から圧接状態へ、のいずれも正常に動作すること)を確認するためには、圧接離間機構を動作させて中間転写ベルト上にトナーパッチを形成する処理を行ない、その後に圧接離間機構を逆に動作させて再度中間転写ベルト上にトナーパッチを形成する処理を行なう必要がある。つまり、トナーパッチを形成して圧接離間状態を判定するための処理を2回行なう必要があり、中間転写ベルトを約4周分回転させる時間が必要となる。
従って、特許文献1に開示された方法では、予備回転を行なってから初期状態へ復帰するための動作に要する時間と、その後の圧接離間機構の故障を判定するための処理に要する時間とが長くなる。そのため、印刷中に圧接・離間状態を確認して圧接離間機構の故障を判定すると、画像形成装置での生産性が低下するという問題があった。
また、特許文献1に開示された方法をタンデム方式のカラープリンタに応用し、感光体圧接離間機構の動作の確認を、センサでのカラー感光体の圧接・離間状態の検出に替えて、トナーパッチの作像・検出で行なうことも考えられる。しかしながら、この場合も4サイクルカラープリンタでの方法と同様に、予備回転を行なってから初期状態へ復帰するための動作に要する時間と、その後の圧接離間機構の故障を判定するための処理に要する時間とが長くなる。そのため、印刷中に圧接・離間状態を確認して圧接離間機構の故障を判定すると、画像形成装置での生産性が低下するという問題があった。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、中間転写体への圧接離間手段を備えた画像形成装置において、濃度センサを用いて中間転写体に形成されたパッチ画像の有無を検出することで、効率よく圧接離間機構の動作を確認することのできる画像形成装置、および該画像形成装置における圧接離間手段の動作の確認方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、画像形成装置は、表面にトナー画像を担持する像担持体と、所定方向に回転移動する中間転写体上に像担持体上のトナー画像を転写する転写手段と、中間転写体に対して圧接および離間可能であって、圧接された状態で中間転写体表面をクリーニングするクリーニング手段と、中間転写体上に転写されたトナー画像の濃度を検出する濃度検出手段と、クリーニング手段を、中間転写体に対して圧接された状態または離間された状態とするための動作を行なう圧接離間手段と、転写手段により、中間転写体上に回転方向に所定の距離をおいて複数のトナー画像を転写させ、当該複数のトナー画像がクリーニング手段を通過するときに、圧接離間手段により、クリーニング手段を、トナー画像ごとに交互に中間転写体に対して圧接された状態または離間された状態とした後、濃度検出手段を用いて中間転写体上の各トナー画像の有無を検出し、この検出結果に基づいてクリーニング手段の中間転写体に対する圧接離間状態を判断する制御手段とを備える。
好ましくは、制御手段は、転写手段により、3つのトナー画像である第1のトナー画像、第2のトナー画像、および第3のトナー画像をその順で中間転写体上に回転方向に所定の距離をおいて転写させ、第1のトナー画像および第3のトナー画像が中間転写体上から検出され、かつ第2のトナー画像が中間転写体上から検出されなかった第1の場合、または第2のトナー画像が中間転写体上から検出され、かつ第1のトナー画像および第3のトナー画像が中間転写体上から検出されなかった第2の場合に、圧接離間手段が上記動作を行なっていると判断し、第1の場合、第2の場合、および第1〜第3のトナー画像のいずれも検出されなかった場合のいずれの場合でもなかった場合には、圧接離間手段が上記動作を行なっていないと判断する。
より好ましくは、制御手段は、上記第1の場合、圧接離間手段が上記動作を行なう前のクリーニング手段の中間転写体に対する初期状態を離間状態と判断し、上記第2の場合、圧接離間手段が上記動作を行なう前のクリーニング手段の中間転写体に対する初期状態を圧接状態と判断する。
好ましくは、上記所定の距離は、圧接離間手段における動作に必要な時間と、中間転写体の移動速度とに基づいて定められる。
好ましくは、画像形成装置は像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給して、トナー画像を作像するための現像器を複数備え、制御手段は、上記複数の現像器のうち、トナー残量の最も多い現像器を用いて複数のトナー画像を作像させ、濃度検出手段を用いた検出により、複数のトナー画像のいずれも検出されなかった場合には、上記現像器の次にトナー残量の多い現像器を用いてトナー画像を作像させ、再度トナー画像を転写させる。
好ましくは、制御手段は、検出結果に基づいて圧接離間手段が上記動作を行なう前のクリーニング手段の前記中間転写体に対する初期状態が離間状態または圧接状態のいずれであるかを判断し、初期状態に基づいて、上記動作の後に、圧接離間手段をさらに動作させる。
より好ましくは、制御手段は、クリーニング手段の前記中間転写体に対する初期状態が離間状態であると判断すると、クリーニング手段を離間状態から圧接状態とするように圧接離間手段を動作させる。
好ましくは、制御手段は、クリーニング手段の中間転写体に対する圧接離間状態を判断する処理を、電源投入時、動作復帰時、画像形成処理開始時、画像形成終了時、および画像形成処理の間隔が所定時間に達したときの少なくとも1つのタイミングで実行する。
好ましくは、画像形成装置は、制御手段において圧接離間手段が上記動作を行なっていないと判断された場合に、その旨を報知する報知手段をさらに備える。
好ましくは、制御手段は、画像形成装置の動作終了時の状態を記憶する手段を備えて、動作終了の次の動作開始時に、記憶されている状態に応じて、圧接離間手段に上記動作を行なわせずに中間転写体全面をクリーニング手段を通過させ、その後に圧接離間手段に上記動作を行なわせて中間転写体全面をクリーニング手段を通過させ、その後にクリーニング手段の中間転写体に対する圧接離間状態を判断する処理を実行する。
本発明の他の局面に従うと、画像形成装置は、所定の方向に回転移動する複数の像担持体と、複数の像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー画像を作像する複数の現像器と、所定の方向に回転移動する中間転写体上に、複数の像担持体上に作像されたトナー画像を転写する複数の転写手段と、中間転写体上に転写されたトナー画像の濃度を検出する濃度検出手段と、複数の転写手段のうちの少なくとも一部を、中間転写体に圧接された状態または離間された状態とするための動作を行なう圧接離間手段と、複数の像担持体上の少なくとも1つに、当該像担持体の回転方向に所定の距離をおいて複数のトナー画像を作像させ、当該複数のトナー画像が転写手段を通過するときに、圧接離間手段により、転写手段を、トナー画像ごとに交互に中間転写体に対して圧接された状態または離間された状態とした後、濃度検出手段を用いて中間転写体上の各トナー画像の有無を検出し、この検出結果に基づいて転写手段の中間転写体に対する圧接離間状態を判断する制御手段とを備える。
好ましくは、制御手段は、少なくとも1つの像担持体上に3つのトナー画像である第1のトナー画像、第2のトナー画像、および第3のトナー画像をその順で現像させ、第1のトナー画像および第3のトナー画像が中間転写体上から検出され、かつ第2のトナー画像が中間転写体上から検出されなかった第1の場合、または第2のトナー画像が中間転写体上から検出され、かつ第1のトナー画像および第3のトナー画像が中間転写体上から検出されなかった第2の場合に、圧接離間手段が上記動作を行なっていると判断し、第1の場合、第2の場合、および第1〜第3のトナー画像のいずれも検出されなかった場合のいずれの場合でもなかった場合には、圧接離間手段が上記動作を行なっていないと判断する。
より好ましくは、制御手段は、上記第1の場合、圧接離間手段が上記動作を行なう前の転写手段の中間転写体に対する初期状態を離間状態と判断し、上記第2の場合、圧接離間手段が上記動作を行なう前の転写手段の中間転写体に対する初期状態を圧接状態と判断する。
好ましくは、上記所定の距離は、圧接離間手段における動作に必要な時間と、中間転写体の移動速度と、現像器の現像速度とに基づいて定められる。
好ましくは、制御手段は、上記複数の現像器のうち、トナー残量の最も多い現像器を用いて複数のトナー画像を作像させ、濃度検出手段を用いた検出により、複数のトナー画像のいずれも検出されなかった場合には、上記現像器の次にトナー残量の多い現像器を用いてトナー画像を再度作像させる。
好ましくは、制御手段は、検出結果に基づいて圧接離間手段が上記動作を行なう前の転写手段の中間転写体に対する初期状態が離間状態または圧接状態のいずれであるかを判断し、初期状態に基づいて、上記動作の後に、圧接離間手段をさらに動作させる。
より好ましくは、制御手段は、転写手段の中間転写体に対する初期状態が離間状態であると判断すると、転写手段を離間状態から圧接状態とするように圧接離間手段を動作させる。
好ましくは、制御手段は、転写手段の中間転写体に対する圧接離間状態を判断する処理を、電源投入時、動作復帰時、画像形成処理開始時、画像形成終了時、および画像形成処理の間隔が所定時間に達したときの少なくとも1つのタイミングで実行する。
好ましくは、画像形成装置は、制御手段において圧接離間手段が上記動作を行なっていないと判断された場合に、その旨を報知する報知手段をさらに備える。
好ましくは、制御手段は、画像形成装置の動作終了時の状態を記憶する手段を備えて、動作終了の次の動作開始時に、記憶されている状態に応じて、中間転写体全面をクリーニング手段にクリーニングさせ、クリーニングされた中間転写体が現像器に達するタイミングで転写手段の中間転写体に対する圧接離間状態を判断する処理を行なう。
本発明のさらに他の局面に従うと、画像形成装置における圧接離間手段の動作の確認方法は、表面にトナー画像を担持する像担持体と、所定方向に回転移動する中間転写体上に像担持体上のトナー画像を転写する転写手段と、中間転写体に対して圧接および離間可能であって、圧接された状態で中間転写体表面をクリーニングするクリーニング手段と、中間転写体上に転写されたトナー画像の濃度を検出する濃度検出手段と、クリーニング手段を、中間転写体に対して圧接された状態または離間された状態とするための動作を行なう圧接離間手段とを備えた画像形成装置における、圧接離間手段の動作の確認方法であって、転写手段が、第1のトナー画像と第2のトナー画像とを中間転写体上に回転方向に所定の距離をおいて転写するステップと、第1のトナー画像が転写された後で第2のトナー画像が転写される前に圧接離間手段を動作させて、クリーニング手段の中間転写体に対する圧接離間状態を、第1のトナー画像が転写されるときと第2のトナー画像が転写されるときとで、異なる状態とするステップと、クリーニング手段の位置を通過した後の中間転写体からの濃度検出手段での検出結果より、第1のトナー画像および第2のトナー画像が、交互に中間転写体上から検出されたときに、圧接離間手段が上記動作を行なっていると判断するステップとを備える。
本発明のさらに他の局面に従うと、画像形成装置における圧接離間手段構の動作の確認方法は、所定の方向に回転移動する複数の像担持体と、複数の像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー画像を作像する複数の現像器と、所定の方向に回転移動する中間転写体上に、複数の像担持体上に作像されたトナー画像を転写する複数の転写手段と、中間転写体上に転写されたトナー画像の濃度を検出する濃度検出手段と、複数の転写手段のうちの少なくとも一部を、中間転写体に圧接された状態または離間された状態とするための動作を行なう圧接離間手段とを備えた画像形成装置における、前記圧接離間手段の動作の確認方法であって、複数の像担持体上の少なくとも1つに、当該像担持体の回転方向に所定の距離をおいて第1のトナー画像と第2のトナー画像とを作像させるステップと、前記転写手段によって第1のトナー画像が転写手段を通過した後で第2のトナー画像が転写手段を通過する前に圧接離間手段を動作させて、転写手段の中間転写体に対する圧接離間状態を、第1のトナー画像が転写手段を通過するときと第2のトナー画像が転写手段を通過するときとで、異なる状態とするステップと、濃度検出手段での検出結果より、第1のトナー画像および第2のトナー画像が、交互に中間転写体上から検出されたときに、圧接離間手段が上記動作を行なっていると判断するステップとを備える。
本発明によると、中間転写体への圧接離間手段を備えた画像形成装置において、圧接・離間を検出するためのセンサを用いることなく、濃度検出手段で中間転写体に形成されたトナー画像の濃度を検出することで、効率よく圧接離間手段の動作を確認することができる。
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。
[第1の実施の形態]
第1の実施の形態においては、画像形成装置が4サイクルカラープリンタである場合について説明する。
図1は、第1の実施の形態にかかる、4サイクルカラープリンタであるプリンタ100Aの断面の概略を示す図である。
図1を参照して、プリンタ100Aは、像担持体として、その内部のほぼ中央部に、図示しない駆動モータに連結されて図中右回りに回転駆動される感光体3を含む。感光体3の周囲には、感光体3の表面を一様に帯電させる帯電部16と、感光体3上に各色の画像パターンを露光して順次形成するための露光部9と、各色のトナーを感光体3に順次供給し、これにより静電潜像を顕像化する現像部15と、一次転写ローラ8と、クリーナ7とが配設される。上記駆動モータはCPU120(図8)からの制御信号に従って駆動される。したがって感光体3の回転は、CPU120からの制御信号によって制御される。
CPU120は処理対象の画像信号をイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、およびブラック(K)に色変換し、デジタル画像信号を生成する。CPU120は、生成されたデジタル画像信号に基づいて、露光部9に対して制御信号を出力する。露光部9は、CPU120からの制御信号に従って感光体3に色ごとにレーザ光を照射する。これにより、感光体3の表面に色ごとに静電潜像が形成される。
現像部15は、回転可能な現像ラックにイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、およびブラック(K)の各色に対応したカートリッジ15Y,15M,15C,15K(これらを代表させてカートリッジ15と称する)が装着されてなる。カートリッジ15は、各々、対応する色のトナーと、トナーを現像する現像ローラとを含んで構成される。現像ラックは、CPU120からの制御信号によって、感光体3上に各色の静電潜像が形成されるごとに、その色に対応するカートリッジ15が感光体3に近接または接触する位置である現像位置に移動するように回転制御される。これにより感光体3に各色のトナーが順次供給され、感光体3上に色ごとにトナー画像が形成される。
一次転写ローラ8は、間に中間転写ベルト2を介して、感光体3と対向するように配置される。一次転写ローラ8に、図示しないバイアス電源より所定のバイアス電圧が印加されることにより、感光体3にトナー画像として付着したトナーが中間転写ベルト2に転写される。この転写は一次転写と言われる。感光体3上に各色のトナー画像が形成されるごとに中間転写ベルト2に一次転写される。カラー印刷時には、4色のトナー画像が、各々中間転写ベルト2に一次転写されて重ね合わされ、中間転写ベルト2上にカラーのトナー画像が形成される。クリーナ7は感光体3の表面に当接するブレードを備え、中間転写ベルト2に各色のトナー画像が一次転写される都度、次の色のトナー画像の形成が開始されるまでの間に感光体3上に残留するトナーを掻き落とす。
中間転写体である中間転写ベルト2は無端状のベルトであって、一次転写ローラ8および搬送ローラ6,19を含む複数のローラに懸架される。これら複数のローラのうちの少なくとも1つ(駆動ローラ)は図示しない駆動モータに連結されて、駆動モータによって回転される。駆動モータはCPU120(図8)からの制御信号に従って駆動される。したがってこれらのローラの回転は、CPU120からの制御信号によって制御される。駆動ローラの回転により、中間転写ベルト2は図中左回りに回転駆動される。それにより、一次転写のタイミングもCPU120からの制御信号によって制御される。
プリンタ100Aの下部には、記録媒体収納部17が配置されている。記録媒体収納部17内に積載収容された記録媒体である用紙は、記録媒体収納部17から用紙を給紙する給紙ローラ10、給紙された記録媒体を一旦停止させるタイミングローラ11、二次転写ローラ12、定着ローラ13、および排紙ローラ14から構成される搬送部によって搬送され、排紙部1に排紙される。
二次転写ローラ12は、間に中間転写ベルト2を介して、中間転写ベルト2を環状の内側から懸架する搬送ローラ19と対をなすよう配置される。二次転写ローラ12には、図示しないバイアス電源より所定のバイアス電圧が印加される。二次転写ローラ12と搬送ローラ19との間であって、中間転写ベルト2を間に含んだ領域で、二次転写部が構成される。二次転写ローラ12は、CPU120からの制御信号に従って、中間転写ベルト2に対して圧接または離間される。カラー印刷時には、感光体3に形成された各色のトナー画像が中間転写ベルト2に一次転写されて重ね合わされた後から、4色のトナー画像の先端(中間転写ベルト2の回転方向に最も前の位置)が二次転写部に到達するまでの間のタイミングで、CPU120は二次転写ローラ12を中間転写ベルト2に対して圧接させるよう制御する。二次転写ローラ12が4色のトナー画像の先端が二次転写部に到達するまでに中間転写ベルト2に圧接されることで、上記搬送部で搬送されて二次転写ローラ12と上記搬送ローラとの間を通過する用紙が中間転写ベルト2に密着される。この状態で上記バイアス電圧が二次転写ローラ12に印加されることにより、中間転写ベルト2上の、各色のトナー画像が重ね合わされて形成された4色のトナー画像が、用紙に転写される。この転写は二次転写と言われる。定着ローラ13は、二次転写されたトナー画像を用紙に定着させる。
中間転写ベルト2の搬送ローラ6で支持された部分にはベルトクリーナ5が配される。ベルトクリーナ5には、ベルトクリーナ5を動作させるクリーナ圧接離間機構(図2〜図4)が含まれる。クリーナ圧接離間機構は、CPU120(図8)からの制御信号に従ってベルトクリーナ5を動作させる。その動作によって、クリーナブレード51(図2〜図4)が中間転写ベルト2に対して圧接または離間する。
詳しくは、クリーナブレード51が中間転写ベルト2に圧接されている場合には、クリーナ圧接離間機構は、感光体3に形成された各色のトナー画像が順次中間転写ベルト2に一次転写されて重ね合わされる前にベルトクリーナ5を動作させる。その結果、各色のトナー画像が順次中間転写ベルト2に一次転写されて重ね合わされる間、クリーナブレード51が中間転写ベルト2に対して離間する。また、中間転写ベルト2に一次転写されたトナー画像の後端(中間転写ベルト2の回転方向に最も後ろの位置)がクリーナ部を通過したところで、ベルトクリーナ5を動作させる。その結果、クリーナ部を通過した後に、クリーナブレード51が中間転写ベルト2に対して圧接する。このタイミングでクリーナブレード51が中間転写ベルト2に圧接されることで、二次転写後に中間転写ベルト2上に残留するトナーが掻き取られる。
中間転写ベルト2近傍には濃度センサ18が設けられる。濃度センサ18は、CPU120(図8)からの制御信号に従って中間転写ベルト2表面にLED(Light Emitting Diode)光を照射し、中間転写ベルト2表面からの反射光を検出する。検出信号はCPU120に対して出力される。CPU120は検出信号に基づいて、中間転写ベルト2上のトナー画像のトナー濃度を算出する。
図2〜図4は、クリーナ圧接離間機構の構成を説明する図である。図2を参照して、ベルトクリーナ5にはクリーナブレード51が備えられる。ベルトクリーナ5は、軸部54を回転軸として回転可能である。
クリーナ圧接離間機構にはシャフト52とカム53とが含まれる。シャフト52の一端はベルトクリーナ5に当接される。カム53の回転軸53Aは中間転写ベルト2への相対的な位置が固定されており、カム53は、回転軸53Aを中心として回転する。シャフト52の他端は、少なくともカム53の端がシャフト52の方向に回転軸53Aからの距離が最も長くなる回転位置にあるときにはカム53の端に当接される。したがって、カム53の回転によるシャフト52の軸方向の変動は、シャフト52によってベルトクリーナ5に伝導される。ベルトクリーナ5は、シャフト52の変動に伴って、軸部54を回転中心として所定角度回転移動を反復する。その結果、ベルトクリーナ5は、シャフト52の変動に伴って、中間転写ベルト2に対して遠い位置または近い位置に変動する。ベルトクリーナ5が中間転写ベルト2に対して遠い位置に変動したときにはクリーナブレード51は中間転写ベルト2から離間される。ベルトクリーナ5が中間転写ベルト2に対して近い位置に変動したときにはクリーナブレード51は中間転写ベルト2に圧接される。
図3を参照して、カム53は、CPU120からの制御信号に従って駆動される、図示しない駆動モータに連結されたクラッチ55に接続され、クラッチ55の回転を半径方向の変動に変換する。クラッチ55はCPU120からの制御信号に従って駆動される上記駆動モータによって回転し、クリーナ圧接離間機構に含まれる圧接離間ソレノイド56によって、その回転が制御される。圧接離間ソレノイド56はCPU120からの制御信号に従って、クラッチ55の回転を制御する。具体的には、図4を参照して、クラッチ55には、切替機構としての圧接爪55Aおよび離間爪55Bが、クラッチ55の直径を挟んで外向きに設けられている。圧接離間ソレノイド56は、圧接爪55Aまたは離間爪55Bに干渉し得る位置にストッパ56Aを備えて、CPU120からの制御信号に従って、ストッパ56Aを動作させるための制御信号を出力する。ストッパ56Aは圧接離間ソレノイド56からの制御信号に従って、図4中矢印に示された方向に一時的に移動してその後元の位置に戻る。図4に示されるように、ストッパ56Aが圧接爪55Aと干渉する位置にあるときには、クラッチ55は圧接爪55Aがストッパ56Aの位置となって回転を停止する。ストッパ56Aが圧接離間ソレノイド56からの制御信号に従って上記動作を行なうことで、圧接爪55Aのストッパ56Aとの干渉が解かれて、クラッチ55は離間爪55Bがストッパ56Aと干渉する位置に達するまで半回転する。その後、元の位置に戻ったストッパ56Aが離間爪55Bと干渉し、クラッチ55は離間爪55Bがストッパ56Aの位置となって回転を停止する。クラッチ55の半回転はカム53の半回転に相当する。
図5〜図7は、クリーナ圧接離間機構によるベルトクリーナ5の動作を説明する図である。
図5(A)は、図4に示されるように圧接爪55Aがストッパ56Aと干渉してクラッチ55が回転を停止しているときの、カム53とシャフト52との位置関係を示す図である。図5(A)を参照して、クラッチ55の回転方向の位置が図4に示されるときに、カム53の回転方向の位置は、クラッチ55の回転方向の位置に対して、シャフト52の一端に対して図5(A)に示される位置関係となるように、つまり、カム53の端がシャフト52から最も遠くなるように、固定されている。
このとき、図5(A)を参照して、カム53の端はシャフト52と干渉していない。そのため、シャフト52には軸方向の力が伝達されておらず、この状態でシャフト52はベルトクリーナ5を押圧しない。図5(B)に示されるように、ベルトクリーナ5は、中間転写ベルト2に対して、この状態においてクリーナブレード51が中間転写ベルト2に圧接される位置に設定される。
図4に示される状態から、ストッパ56Aが一時的に矢印方向に移動し圧接爪55Aがストッパ56Aから外れると、クラッチ55は図示しない駆動モータによって回転し、それに伴って、カム53が図5(A)において矢印にて示されている左回りに回転軸53Aを中心として回転する。そして、カム53とシャフト52との位置関係は、図5(A)に示される位置関係から図6(A)に示される位置関係に移行する。
図6(A)は、図4に示されるように圧接爪55Aがストッパ56Aから外れて、離間爪55Bがストッパ56Aと干渉する位置にくるまで、クラッチ55が回転している途中の、カム53とシャフト52との関係を示す図である。このとき、図6(A)を参照して、カム53の回転に伴って、シャフト52方向の回転軸53Aからカム53の端までの長さが増し、シャフト52の端部にカム53の端が当接する。さらに、カム53の回転に伴ってカム53によりシャフト52がベルトクリーナ5の方向へ押圧される。そのため、この状態でシャフト52はベルトクリーナ5を徐々に押圧するようになり、図6(B)に示されるように、ベルトクリーナ5が軸部54を回転軸として、中間転写ベルト2から離れる方向に回転移動し始める。それに伴って、クリーナブレード51が中間転写ベルト2から徐々に離間していく。
クラッチ55が図示しない駆動モータによって回転して離間爪55Bがストッパ56Aと干渉する位置にくると、離間爪55Bがストッパ56Aと干渉して回転が停止される。それに伴って、カム53が図6(A)において矢印にて示されている左回りに回転軸53Aを中心として回転する。そして、カム53とシャフト52との位置関係は、図6(A)に示される位置関係から図7(A)に示される位置関係に移行する。
図7(A)は、離間爪55Bがストッパ56Aと干渉してクラッチ55が回転を停止しているときの、カム53とシャフト52との位置関係を示す図である。好ましくは、このとき、シャフト52方向の回転軸53Aからカム53の端までの長さが最も長くなっている。このとき、図7(A),図7(B)を参照して、シャフト52で押圧されて、ベルトクリーナ5が軸部54を回転軸として、クリーナブレード51が中間転写ベルト2から完全に離間するまで移動している。この状態でクラッチ55が回転を停止することで、クリーナブレード51が中間転写ベルト2から離間した状態が維持される。その後、離間爪55Bがストッパ56Aから外れると、クラッチ55は図示しない駆動モータによって回転し、それに伴って、カム53が図7(A)において矢印にて示されている左回りに回転軸53Aを中心として回転する。それに伴って、クリーナブレード51が中間転写ベルト2に圧接される方向に移動して図5(B)に示される状態に移行する。
図5〜図7で説明されたように、プリンタ100Aでは、クリーナ圧接離間機構(具体的には圧接離間ソレノイド56)を所定時間動作させることで、切替機構によって、クリーナブレード51の中間転写ベルト2に対する圧接・離間が切り替わる。ここでは、上記所定時間をたとえば100msであるものとする。この所定時間は、具体的にはクラッチ55を半回転分させるための時間に相当する。クリーナ圧接離間機構の動作によって圧接状態が離間状態に、または離間状態が圧接状態に切り替わるため、元の状態によって切替後の状態が決定される。そこで、クリーナ圧接離間機構の動作開始時に、クリーナブレード51が圧接状態または離間状態のいずれの状態であるかを判断する必要がある。そこで、プリンタ100Aでは、たとえば電源投入時や図示しない本体カバーを閉じたときなどの、動作開始・復帰のタイミングで、クリーナブレード51の状態を判定する。そして、その後にデフォルト状態である圧接状態(または離間状態でもよい)とし、印刷動作などを実施する。
図8は、本実施の形態にかかるプリンタ100Aの内部構成の具体例を表わしたブロック図である。
図8を参照して、プリンタ100Aは、操作指示を入力するため、および表示を行なうための操作パネル111を含む。操作パネル111には、装置状態等を表示するための表示パネル111aと、各種設定を入力するための入力キー111bとが含まれる。
プリンタ100Aは、さらに、画像の印刷を行なう印刷部112、プリンタ100A全体を制御するCPU(Central Processing Unit)120、および記憶装置としてのRAM(Random Access Memory)121、ROM(Read Only Memory)122、ならびに記憶部123を含み、これらがバス114に接続される。
記憶部123はEEPROM等の不揮発性メモリで構成されており、プリンタ100A内の各種調整値やユーザによる各種設定値を記憶し保存する。また、RAM121、ROM122、および記憶部123などに、CPU120で実行されるプログラムが記憶されている。CPU120は上記プログラムを実行することで、上記プログラムに従って制御信号を生成し、上記プログラムに従ったタイミングで、駆動モータの回転を制御する機構、露光部9、現像ラックを回転させるための機構、濃度センサ18、およびクリーナ圧接離間機構に対して、各々制御信号を出力する。
図9および図10は、各々、プリンタ100Aにおいて、動作開始・復帰のタイミングとして電源投入時または図示しない本体カバーを閉じたときに行なわれる判定処理と、クリーナブレード51の中間転写ベルト2に対する圧接・離間状態とを説明するための図である。図9および図10に示される処理では、クリーナブレード51の状態を判定した後、クリーナブレード51の状態を、デフォルト状態としてクリーナブレード51を中間転写ベルト2に圧接された状態とするものとする。なお、図9および図10は、各々、左から右への時間の流れに沿って、各機構の動作タイミングおよびクリーナブレード51の中間転写ベルト2に対する圧接・離間状態を示した図である。これらの機構は、CPU120がROM122等に記憶されているプログラムを実行して出力された制御信号に従って図1〜図8に示された各部が制御されることで動作する。図9および図10において、ステップS1〜S9までは同じ処理であって、ステップS9での判定の結果に応じて、図9の処理または図10の処理に分岐する。
図9および図10を参照して、たとえば電源が投入されたこと、または図示しない本体カバーが開状態から閉状態となったことが検出されると、CPU120は、現像ラックを回転させるための機構に対して制御信号を出力する(ステップS1)。現像ラックは、待機時には所定の待機位置に停止している。上記ステップS1では、CPU120は、現像ラックを回転させるための機構に対して、現像ラックを待機位置から、カートリッジ15の現像位置に回転移動させるための制御信号を出力する。これにより、現像ラックが待機位置からカートリッジ15の現像位置に回転移動する。このとき、好ましくは、CPU120は、各色に対応したカートリッジ15Y,15M,15C,15Kのうち、最もトナー残量の多いカートリッジ15の現像位置に移動させる。
次に、CPU120は、現像ローラを回転させるための現像モータの回転を制御する機構、および露光部9に対して、トナーパッチを感光体3の表面に作像し、中間転写ベルト2に一次転写するための制御信号を出力する(ステップS2,3,4)。これにより、上記ステップS1での制御信号に従って回転移動した現像ラックの、現像位置にあるカートリッジ15に対応するトナー色でのトナーパッチが中間転写ベルト2に一次転写される。
このとき、CPU120は、露光部9に対して、複数回、露光させるための制御信号を出力する。これにより、複数のトナーパッチが感光体3の表面に作像され、中間転写ベルト2上に複数のトナーパッチが、中間転写ベルト2の回転方向に並んで一次転写される。好ましくは、図9および図10に示されるように、3回、露光させるための制御信号を出力する。これにより、3つのトナーパッチが感光体3の表面に作像され、中間転写ベルト2上に、中間転写ベルト2の回転方向に並んで3つのトナーパッチが一次転写される。本実施の形態では中間転写ベルト2上に3つのトナーパッチが一次転写されるものとし、中間転写ベルト2の回転方向の最も上流側に一次転写されたトナーパッチから順に、下流側に向かって、第1トナーパッチ、第2トナーパッチ、および第3トナーパッチと称するものとする。
本実施の形態では、中間転写ベルト2上の1つのトナーパッチの、中間転写ベルト2の回転方向の長さ(幅)が10mmであるものとする。第1トナーパッチと第2トナーパッチとの間隔および第2トナーパッチと第3トナーパッチとの間隔は、各々、クリーナ圧接離間機構がベルトクリーナ5を動作させるために要する時間(動作時間)、ベルトクリーナ5の動作が遅れた場合のためのマージン時間、および中間転写ベルト2の回転速度を考慮して定められる。上記マージン時間は、本実施の形態では200msとする。これらは、予め設定されていて、記憶部123等の所定の記憶装置に記憶されている。また、これらの値は、たとえば管理者等の特定のユーザなどによって、たとえば特定の操作がなされることによって入力されるものであってもよいし、変更可能であってもよい。
上記動作時間としては、具体的には、クリーナブレード51を中間転写ベルト2に圧接された状態から離間させるためのベルトクリーナ5の動作(離間動作)時間と、離間した状態から圧接させるためのベルトクリーナ5の動作(圧接動作)時間とのうちの長い方の時間、つまり、クリーナ圧接離間機構によるベルトクリーナ5の動作を開始してからその動作が確実に完了するまでの時間が該当する。本実施の形態では、離間動作に要する時間が250msであり、圧接動作に要する時間が280msであるものとする。そのため本実施の形態では、上記動作時間は、280msとする。
次に、CPU120は、中間転写ベルト2が、第1トナーパッチが、濃度センサ18のセンサ範囲に達する位置になるまで回転するタイミングで、濃度センサ18に対して中間転写ベルト2表面にLED光を照射するための制御信号を出力する。ここでは、少なくとも第1トナーパッチが濃度センサ18に達するタイミングで中間転写ベルト2表面にLED光を照射されればよく、予めCPU120に、トナーパッチの一次転写終了から上記制御信号を出力するまでの時間が設定されていてもよい。
濃度センサ18は、検出信号として、中間転写ベルト2表面からの反射光の光量に応じた電圧信号をアナログ値としてCPU102に入力する。たとえば、中間転写ベルト2上のトナーパッチの濃度が濃い場合には0Vに近い電圧信号が入力され、薄い場合には5Vに近い電圧信号が入力される。CPU120は、予めしきい値を記憶しておき、濃度センサ18から入力される電圧信号から得られる電圧値としきい値とを比較して、中間転写ベルト2上のトナーパッチの有無を判定する(ステップS5)。具体的には、CPU120は、たとえばしきい値として2.5Vを記憶しておく。CPU120は、幅10mmのトナーパッチからの反射光を10ms周期で検出した濃度センサ18から入力された電圧信号より、平均値として電圧値を算出し、算出された電圧値がしきい値である2.5V以下のときは中間転写ベルト2上にトナーパッチありと判定し、それ以外にはトナーパッチ無しと判定する。
ステップS5で、上記ステップS4で露光部9に露光させた回数分、すべて、トナーパッチ無しと判定された場合、すなわち、中間転写ベルト2上に第1〜第3トナーパッチのすべてが無しと判定された場合には、上記ステップS1での制御信号に従って回転移動した現像ラックの、現像位置にあるカートリッジ15の、トナー残量がない、あるいは所定量以下であると判断される。その場合、CPU120は上記ステップS1に処理を戻して、現像ラックに対して、次のカートリッジ15の現像位置に回転移動させるための制御信号を出力し、上記ステップS1〜S5の処理を繰返す。このとき、好ましくは、CPU120は、次のカートリッジ15として、先のカートリッジに次いでトナー残量の多いカートリッジの現像位置に回転移動させる。
記憶部123には、上述のように、予め濃度センサ18からベルトクリーナ5までの中間転写ベルト2の長さ(たとえば50mm)などの中間転写ベルト2の各部の長さや、上述のトナーパッチ幅(10mm)や、中間転写ベルト2の回転速度などが記憶されている。そのため、CPU120はタイマを備えて、所定のタイミングからの時間経過をカウントすることで、各トナーパッチが一次転写された位置が、中間転写ベルト2の回転方向のどの位置に該当するかを検出することができる。
具体的には、上記ステップS5で中間転写ベルト2上の第1トナーパッチが濃度センサ18のセンサ範囲に達して濃度検出が開始されてから、濃度センサ18からベルトクリーナ5までの中間転写ベルト2の長さ(たとえば50mm)とトナーパッチ幅(10mm)の長さとを中間転写ベルト2が移動するだけの時間が経過すると、第1トナーパッチがベルトクリーナ5を通過する。そこで、CPU120は、各トナーパッチ(好ましくは第1トナーパッチ)の中間転写ベルト2上の位置が特定され得るタイミングからの経過時間をカウントすることで、第1〜第3トナーパッチがベルトクリーナ5に達してから、ベルトクリーナ5を通過するまでの、各タイミングを検出することができる(ステップS6)。好ましくは、CPU120は、濃度センサ18から最初に検出信号が入力されたタイミングからの経過時間をカウントすることで、第1〜第3トナーパッチがベルトクリーナ5に達してから、ベルトクリーナ5を通過するまでの、各タイミングを検出する。
CPU120は、濃度センサ18から最初に検出信号が入力されたタイミングからの経過時間をカウントし、上記時間の経過を検出すると、つまり第1トナーパッチがベルトクリーナ5を通過したことを検出すると、そのタイミングで、クリーナ圧接離間機構にベルトクリーナ5を動作させるための制御信号を出力する(ステップS7)。さらに、引続いてCPU120はカウントを続けて、第2トナーパッチがベルトクリーナ5を通過したことを検出すると、そのタイミングで、クリーナ圧接離間機構にベルトクリーナ5を動作させるための制御信号を出力する(ステップS8)。
その後、中間転写ベルト2が回転移動し、トナーパッチが濃度センサ18のセンサ範囲に達すると、CPU120は濃度センサ18からの電圧信号の入力を受付ける。CPU120は上記ステップS5と同様にして、濃度センサ18からの電圧信号に基づいて、中間転写ベルト2上のトナーパッチの有無を判定する(ステップS9)。
図9に示されるように、クリーナブレード51が初期状態として中間転写ベルト2に対して圧接された状態である場合、第1トナーパッチがベルトクリーナ5を通過するまでは、クリーナブレード51が中間転写ベルト2に対して圧接される。上記ステップS7の制御信号に従ってベルトクリーナ5が動作すると、第1トナーパッチがベルトクリーナ5を通過した後であって第2トナーパッチがベルトクリーナ5に達するよりも前に、クリーナブレード51が中間転写ベルト2から離間する。さらにその後、上記ステップS8の制御信号に従ってベルトクリーナ5が動作すると、第2トナーパッチがベルトクリーナ5を通過した後であって第3トナーパッチがベルトクリーナ5に達するよりも前に、クリーナブレード51が中間転写ベルト2に対して圧接される。これにより、第1トナーパッチおよび第3トナーパッチはクリーナブレード51によって中間転写ベルト2から掻き取られ、第2トナーパッチが中間転写ベルト2上に残留する。
図10に示されるように、クリーナブレード51が初期状態として中間転写ベルト2から離間した状態である場合、第1トナーパッチがベルトクリーナ5を通過するまでは、クリーナブレード51が中間転写ベルト2から離間している。上記ステップS7の制御信号に従ってベルトクリーナ5が動作すると、第1トナーパッチがベルトクリーナ5を通過した後であって第2トナーパッチがベルトクリーナ5に達するよりも前に、クリーナブレード51が中間転写ベルト2に対して圧接される。さらにその後、上記ステップS8の制御信号に従ってベルトクリーナ5が動作すると、第2トナーパッチがベルトクリーナ5を通過した後であって第3トナーパッチがベルトクリーナ5に達するよりも前に、クリーナブレード51が中間転写ベルト2から離間する。これにより、第2トナーパッチはクリーナブレード51によって中間転写ベルト2から掻き取られ、第1トナーパッチおよび第3トナーパッチが中間転写ベルト2上に残留する。
CPU120は、上記カウントを続けて、ステップS9において、図9に示されるように、上記カウント値から検出される中間転写ベルト2の位置と、濃度センサ18からの電圧信号から判定されるトナーパッチの有無とから、第1トナーパッチの位置および第3トナーパッチの位置と判定される中間転写ベルト2の位置にトナーパッチ無しと判定し、かつ、第2トナーパッチの位置と判定される位置にトナーパッチありと判定したとする。なお、図9においては、トナーパッチ無しと判定されるタイミングは点線で示されている。この場合、ベルトクリーナ5が動作して、第1トナーパッチおよび第3トナーパッチは中間転写ベルト2から掻き取られ、第2トナーパッチのみが中間転写ベルト2上に残留していると判断される。したがって、トナーパッチの有無が図9のように判定された場合には、CPU120は、ステップS9において、上記ステップS7,S8での制御信号に従ってクリーナ圧接離間機構が正常に動作していることと、クリーナブレード51の初期状態が中間転写ベルト2に対して圧接された状態であることとを判断する。
一方、CPU120が、ステップS9において、図10に示されるように、第1トナーパッチの位置および第3トナーパッチの位置と判定される中間転写ベルト2の位置にトナーパッチありと判定し、かつ、第2トナーパッチの位置と判定される位置にトナーパッチ無しと判定したとする。なお、図10においても、トナーパッチ無しと判定されるタイミングは点線で示されている。この場合、ベルトクリーナ5が動作して、第2トナーパッチは中間転写ベルト2から掻き取られ、第1トナーパッチおよび第3トナーパッチが中間転写ベルト2上に残留していると判断され得る。したがって、トナーパッチの有無が図10のように判定された場合には、CPU120は、ステップS9において、上記ステップS7,S8での制御信号に従ってクリーナ圧接離間機構が正常に動作していることと、クリーナブレード51の初期状態が中間転写ベルト2から離間した状態であることとを判断する。
ステップS9において、図9に示されるように、クリーナブレード51の初期状態が中間転写ベルト2に対して圧接された状態であることとが判断されると、その後、CPU120は、ベルトクリーナ5に動作をさせることなく、以降の処理に移行する。一方、ステップS9において、図10に示されるように、クリーナブレード51の初期状態が中間転写ベルト2から離間した状態であることとが判断されると、その後、CPU120は、クリーナ圧接離間機構にベルトクリーナ5を動作させるための制御信号を出力する(ステップS10)。これにより、クリーナブレード51はデフォルト状態として中間転写ベルト2に圧接した状態となる。
なお、ステップS10でクリーナブレード51を中間転写ベルト2に圧接させた後、CPU120は中間転写ベルト2を少なくとも1周回転させ、中間転写ベルト2をクリーニングすることが好ましい。つまり、クリーナブレード51の初期状態が中間転写ベルト2から離間した状態である場合には、圧接した状態である場合に比べて、ステップS9の判断の後にステップS10でベルトクリーナ5を動作させるための制御を行ない、その後にさらに中間転写ベルト2を少なくとも1周回転させる制御が必要になる。このため、クリーナブレード51の初期状態が中間転写ベルト2に圧接した状態の方が、離間した状態であるよりも、上記判定を行なうための処理量が少なく、処理時間も短くなる。
一方、ステップS9において、図9に示されるようにも、図10に示されるようにも判定されなかった場合のCPU120の処理について、図11を用いて説明する。
上記ステップS9において、図9や図10に示されたように、第1〜第3トナーパッチの位置から交互にトナーパッチありが判定された場合以外、たとえば、図11に示されるように、ステップS9において第1〜第3トナーパッチの位置のすべてについてトナーパッチありが判定された場合に、CPU120は、クリーナ圧接離間機構に異常が発生していると判断する。このように判定された場合には、図11に示されるように、クリーナブレード51の初期状態が中間転写ベルト2から離間した状態であって、ベルトクリーナ5が動作せず、クリーナブレード51が中間転写ベルト2から離間した状態のままであることが考えられる。他の例として、たとえばステップS9で、第1トナーパッチありおよび第2トナーパッチあり、かつ第3トナーパッチの位置と判定される位置にトナーパッチ無しと判定された場合や、第1トナーパッチの位置と判定される位置にトナーパッチ無し、かつ第2トナーパッチありおよび第3トナーパッチありと判定された場合にも、同様に、CPU120は、クリーナ圧接離間機構に異常が発生していると判断する。また、第1〜第3トナーパッチの位置のすべてについてトナーパッチが無しと判定された場合に、カートリッジ15のトナーエンプティではなく、クリーナ圧接離間機構の異常と判定してもよい。
ステップS9でCPU120がクリーナ圧接離間機構に異常が発生していると判断した場合には、好ましくは、CPU120は、表示パネル111aで表示するなどして、その旨を報知するための処理を行なう。
なお、上の具体例では、上記ステップS4で複数のトナーパッチとして3つのトナーパッチを感光体3の表面に作像し、ステップS3で中間転写ベルト2に一次転写するものとしていたが、トナーパッチの数は3に限定されず、2以上であればよい。
たとえば、トナーパッチの数が2つである場合には、第1トナーパッチおよび第2トナーパッチが一次転写されており、ステップS9で第1トナーパッチの位置にトナーパッチ無し、かつ第2トナーパッチの位置にトナーパッチありと判定されると、CPU120は、クリーナブレード51が初期状態において中間転写ベルト2に対して圧接されており、ステップS7でベルトクリーナ5が動作して、クリーナブレード51が中間転写ベルト2から離間したこと、つまりクリーナ圧接離間機構が正常に動作していると判断する。また、ステップS9で第1トナーパッチの位置にトナーパッチあり、かつ第2トナーパッチの位置にトナーパッチ無しと判定されると、CPU120は、クリーナブレード51が初期状態において中間転写ベルト2から離間しており、ステップS7でベルトクリーナ5が動作して、クリーナブレード51が中間転写ベルト2に対して圧接されたこと、つまりクリーナ圧接離間機構が正常に動作していると判断する。ステップS9において第1トナーパッチありおよび第2トナーパッチありが判定された場合、またはいずれの位置にもトナーパッチ無しが判定された場合には、CPU120は、クリーナ圧接離間機構に異常が発生していると判断する。
しかし、一次転写されるトナーパッチが2つである場合には、クリーナブレード51が中間転写ベルト2に圧接した状態から離間させるためのベルトクリーナ5の動作、またはクリーナブレード51が中間転写ベルト2から離間した状態から圧接させるためのベルトクリーナ5の動作の、一方の動作のみについてクリーナ圧接離間機構の正常/異常を判断することになる。そのため、上述の例に示されたように、トナーパッチを3つ、または3以上一次転写させることで、両動作についてのクリーナ圧接離間機構の正常/異常を判断することができ、さらに好ましい。トナーパッチを3以上転写させる場合には、上記ステップS7,S8の制御が繰返し行なわれ、クリーナブレード51の状態が圧接状態、離間状態の交互の状態で各トナーパッチがクリーナブレード51を通過するようにすることが好ましい。このようにすることでCPU120はステップS9で中間転写ベルト2上にトナーパッチのあり・無しが交互に検出されることで、クリーナ圧接離間機構が正常に動作していることが判断できる。
なお、動作開始・復帰のタイミングとしては、たとえばプリンタ100Aの処理が異常終了した後に動作開始した場合もあり得る。「異常終了」としては、たとえば紙詰まり(ジャム)発生時や印刷処理中にプリンタ100Aの電源がOFFされたとき、などが該当する。CPU120は、たとえば、いわゆる正常に動作を終了させるための操作が行なわれ、その操作に従って動作を終了した場合には、その旨を電源OFF時にもデータが消去されない領域に記憶させておくことが好ましい。このようにすることで、動作開始・復帰のタイミングに、その記憶領域を確認することで、前回にいわゆる正常終了したのか異常終了したのかを判断することができる。このような異常終了時には、中間転写ベルト2の表面にトナーが残留している可能性がある。そのため、異常終了後に電源が投入されたり、図示しない本体カバーが閉じられたりしてプリンタ100Aが動作に復帰した場合には、CPU120は、動作開始・復帰のタイミングに、上記判定処理に先だって、中間転写ベルト2の表面をクリーニングすることが好ましい。クリーニングの方法としては、具体的には、プリンタ100Aの動作開始時からベルトクリーナ5を動作させない状態で中間転写ベルト2を1周回転させ、その後にベルトクリーナ5を動作させて中間転写ベルト2を1周回転させる方法が好ましい。このようにすることで、プリンタ100Aの動作開始時のクリーナブレード51の状態に関わらず、中間転写ベルト2に圧接した状態および離間した状態で、各々、中間転写ベルト2を1周回転移動させることができる。したがって、いずれかの回転時にクリーナブレード51を中間転写ベルト2に圧接させてクリーニングすることができる。
プリンタ100Aにおいて以上の処理が行なわれることで、CPU120は、クリーナブレード51の圧接/離間を検出するためのセンサを用いることなく、濃度センサ18からの検出信号に基づいてクリーナ圧接離間機構の正常/異常を判断することができる。
[第1の実施の形態の変形例]
上述の例は、上記判定処理が、動作開始・復帰のタイミングとして、たとえば電源投入時または図示しない本体カバーを閉じたときに行なわれるとしているが、その他のタイミングで処理が行なわれてもよい。他のタイミングとして、たとえば入力キー111bから印刷の指示が入力されたとき、印刷処理の待機時間が所定時間以上となったとき、印刷処理終了時に行なわれてもよい。
[第2の実施の形態]
第2の実施の形態においては、画像形成装置がタンデム方式のカラープリンタである場合について説明する。なお、プリンタ100Bの内部構成は、図8のブロック図に示された第1の実施の形態にかかるプリンタ100Aの内部構成と同様であるものとする。
図12は、第2の実施の形態にかかる、タンデム方式のカラープリンタであるプリンタ100Bの断面の概略を示す図である。なお、図12において、図1に示されたプリンタ100Aの部位と同様の部位については同じ記号で示されている。
図12を参照して、プリンタ100Bの略中央部には、各色に対応した一次転写ローラ、搬送ローラ6,19を含む複数のローラで懸架された中間転写ベルト2が配される。複数のローラのうちの少なくとも1つ(駆動ローラ)は図示しない駆動モータに連結されて、駆動モータによって回転される。駆動モータはCPU120(図8)からの制御信号に従って駆動される。したがってこれらのローラの回転は、CPU120からの制御信号によって制御される。これらのローラの回転により、中間転写ベルト2は図中左回りに回転駆動される。
中間転写ベルト2に沿って、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、およびブラック(K)の各色に対応したカートリッジ15Y,15M,15C,15K(これらを代表させてカートリッジ15と称する)が配置される。ここでは、上記順でトナー画像が中間転写ベルト2に一次転写されるものとして、中間転写ベルト2の回転方向の上流側からカートリッジ15Y,15M,15C,15Kの順で配置されるものとする。
各カートリッジ15Y,15M,15C,15Kは、各々、感光体3Y,3M,3C,3K、帯電部16Y,16M,16C,16K、露光部9Y,9M,9C,9K、トナーを供給して感光体にトナー画像を現像する現像部4Y,4M,4C,4K、および感光体クリーナ7Y,7M,7C,7Kを含む。なお、これらを代表させて感光体3、帯電部16、露光部9、現像部4、および感光体クリーナ7と称する。感光体3は、図示しない駆動モータに連結されて図中右回りに回転駆動される。上記駆動モータはCPU120(図8)からの制御信号に従って駆動される。したがって感光体3の回転は、CPU120からの制御信号によって制御される。
CPU120は処理対象の画像信号をイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、およびブラック(K)に色変換し、デジタル画像信号を生成する。CPU120は、生成されたデジタル画像信号に基づいて、各色に対応した露光部9に対して制御信号を出力する。露光部9は、CPU120からの制御信号に従って感光体3にレーザ光を照射する。これにより、各色に対応した感光体3の表面に静電潜像が形成される。感光体3上に静電潜像が形成されると、現像部4がCPU120からの制御信号に従って稼動し、トナーを供給する。これにより、各色に対応した感光体3上にトナー画像が形成される。
間に中間転写ベルト2を介して、各色の感光体3と対向するように、中間転写ベルト2の回転方向の上流側から、各色に対応した一次転写ローラ8Y,8M,8C,8Kが配置される。これらを代表させて一次転写ローラ8と称する。また、カラー印刷に用いる一次転写ローラ8Y,8M,8Cのすべてを指してカラー用一次転写ローラ8と称し、黒色モノクロ印刷に用いる一次転写ローラ8Kをモノクロ用一次転写ローラ8Kと称する。一次転写ローラ8と感光体3との間であって、中間転写ベルト2を間に含んだ領域で一次転写部が構成される。
一次転写ローラ8は、中間転写ベルト2を感光体3に押圧して感光体3と中間転写ベルト2とを密着させ、感光体3にトナー画像として付着したトナーを中間転写ベルト2に一次転写する。プリンタ100Bにおいて、カラー用一次転写ローラ8は転写ローラ圧接離間機構(図13,図14)に接続される。転写ローラ圧接離間機構は、CPU120(図8)からの制御信号に従ってカラー用一次転写ローラ8を動作させる。その動作によって、カラー用一次転写ローラ8が中間転写ベルト2に対して圧接または離間する。詳しくは、カラー印刷時には、カラー用一次転写ローラ8を含む、各色に対応したすべての一次転写ローラ8Y,8M,8C,8Kが中間転写ベルト2に圧接され、各々、中間転写ベルト2を対応する感光体3Y,3M,3C,3Kに押圧して、4色のトナー画像を、各々中間転写ベルト2に一次転写させて重ね合わせる。また、黒色モノクロ印刷時には、カラー用一次転写ローラ8が中間転写ベルト2から離間され、ブラック(K)に対応した一次転写ローラ8Kのみが中間転写ベルト2を感光体3Kに押圧して、ブラック(K)のトナー画像を中間転写ベルト2に一次転写させる。
クリーナ7は感光体3の表面に当接するブレードを備え、中間転写ベルト2に各色のトナー画像が一次転写された後、感光体3上に残留するトナーを掻き落とす。
プリンタ100Bの下部には、記録媒体収納部17が配置されており、記録媒体収納部17内に積載収容された記録媒体である用紙は、記録媒体収納部17から用紙を給紙する給紙ローラ10、給紙された記録媒体を一旦停止させるタイミングローラ11、二次転写ローラ12、定着ローラ13、および排紙ローラ14から構成される搬送部によって搬送され、排紙部1に排紙される。
二次転写ローラ12は、間に中間転写ベルト2を介して、中間転写ベルト2を内側から懸架する搬送ローラと対向するように配置される。二次転写ローラ12には、図示しないバイアス電源より所定のバイアス電圧が印加される。二次転写ローラ12と搬送ローラとの間であって、中間転写ベルト2を間に含んだ領域で、二次転写部が構成される。二次転写ローラ12は、CPU120からの制御信号に従って、中間転写ベルト2に対して圧接または離間される。二次転写ローラ12が中間転写ベルト2に圧接されることで、上記搬送部で搬送されて二次転写ローラ12と上記搬送ローラとの間を通過する用紙が中間転写ベルト2に密着される。この状態で上記バイアス電圧が二次転写ローラ12に印加されることにより、中間転写ベルト2上のトナー画像が、用紙に二次転写される。定着ローラ13は、二次転写されたトナー画像を用紙に定着させる。
中間転写ベルト2の搬送ローラ6で支持された部分にはベルトクリーナ5が配される。ベルトクリーナ5に含まれるクリーナブレード51(不図示)が中間転写ベルト2に対して圧接されることで、二次転写後に中間転写ベルト2上に残留するトナーが掻き取られる。
中間転写ベルト2近傍には濃度センサ18が設けられる。濃度センサ18は中間転写ベルト2表面にLED光を照射し、中間転写ベルト2からの反射光を検出する。検出信号はCPU120に対して出力される。CPU120は検出信号に基づいて、中間転写ベルト2上のトナー画像のトナー濃度を算出する。
図13および図14は、転写ローラ圧接離間機構の構成を説明する図である。図13(A),図13(B)を参照して、転写ローラ圧接離間機構は、中間転写ベルト2と略平行に配されるレバー81を含む。レバー81はカム84に接続されて、カム84の回転によって、反復移動する。ここでは、レバー81は、カム84の回転によって、中間転写ベルト2と略平行に反復移動して、中間転写ベルト2に対して、図13(A)に示される第1の位置、および図13(B)に示される第2の位置をとる。レバー81に設けられた接合部82Y,82M,82C(これらを代表させて接合部82と称する)は、各々、一次転写ローラ8Y,8M,8Cに接合される。接合部82は、各々、レバー81に対して軸部83Y,83M,83C(これらを代表させて軸部83と称する)を中心として回転可能に接合される。図13(A)を参照して、接合部82の軸部83を中心とした回転は、レバー81が第1の位置にあるときにはアンロックされる。これにより、レバー81が第1の位置にあるとき、接合部82は軸部83を中心としてカラー用一次転写ローラ8が中間転写ベルト2に干渉するまで下方向に回転し、接合部82に接合されたカラー用一次転写ローラ8が中間転写ベルト2に圧接される。図13(B)を参照して、接合部82の軸部83を中心とした回転は、レバー81が第2の位置にあるときには、カラー用一次転写ローラ8が中間転写ベルト2に干渉しない位置で、ロックされる。これにより、レバー81が第2の位置にあるとき、接合部82は軸部83を中心としてカラー用一次転写ローラ8が中間転写ベルト2に干渉しない位置まで回転してその位置で回転を固定し、接合部82に接合された一次転写ローラ8が中間転写ベルト2から離間される。
カム84は、CPU120からの制御信号に従って駆動される、図示しない駆動モータに連結されたクラッチ85(図14)に接続され、クラッチ85の回転を半径方向の変動に変換する。クラッチ85はCPU120からの制御信号に従って駆動される上記駆動モータによって回転し、転写ローラ圧接離間機構に含まれる圧接離間ソレノイド86(図14)によって、その回転が制御される。圧接離間ソレノイド86はCPU120からの制御信号に従って、クラッチ85の回転を制御する。具体的には、図14を参照して、クラッチ85には、切替機構としての圧接爪85Aおよび離間爪85Bが、クラッチ85の直径を挟んで外向きに設けられている。圧接離間ソレノイド86は、圧接爪85Aまたは離間爪85Bに干渉し得る位置にストッパ86Aを備えて、CPU120からの制御信号に従って、ストッパ86Aを動作させる。ストッパ86Aは圧接離間ソレノイド86からの制御信号に従って、図14中矢印に示された方向に一時的に移動してその後元の位置に戻る。図14に示されるように、ストッパ86Aが圧接爪85Aと干渉する位置にあるときには、クラッチ85は圧接爪85Aがストッパ86Aの位置となって回転を停止する。ストッパ86Aが圧接離間ソレノイド86からの制御信号に従って上記動作を行なうことで、圧接爪85Aのストッパ86Aとの干渉が解かれて、クラッチ85は離間爪85Bがストッパ86Aと干渉する位置に達するまで半回転する。その後、元の位置に戻ったストッパ86Aが離間爪85Bと干渉し、クラッチ85は離間爪85Bがストッパ86Aの位置となって回転を停止する。クラッチ85の半回転はカム84の半回転に相当する。したがって、クラッチ85が半回転することでカム84は半回転し、それによってレバー81が第1の位置(図13(A))または第2の位置(図13(B))となる。
図13,14で説明されたように、プリンタ100Bでは、転写ローラ圧接離間機構を所定時間動作させることで、切替機構によって、カラー用一次転写ローラ8の中間転写ベルト2に対する圧接・離間が切り替わる。ここでは、上記所定時間をたとえば100msであるものとする。この所定時間は、具体的にはクラッチ85を半回転分させるための時間に相当する。転写ローラ圧接離間機構の動作によって圧接状態が離間状態に、または離間状態が圧接状態に切り替わるため、元の状態によって切替後の状態が決定される。そこで、転写ローラ圧接離間機構の動作開始時に、カラー用一次転写ローラ8が圧接状態または離間状態のいずれの状態であるかを認識する必要がある。そこで、プリンタ100Bでは、たとえば電源投入時や図示しない本体カバーを閉じたときなどの、動作開始・復帰のタイミングで、カラー用一次転写ローラ8の状態を判定する。そして、その後にデフォルト状態である圧接状態(または離間状態でもよい)とし、印刷動作などを実施する。
図15および図16は、各々、プリンタ100Bにおいて、動作開始・復帰のタイミングとして電源投入時または図示しない本体カバーを閉じたときに行なわれる判定処理と、カラー用一次転写ローラ8の中間転写ベルト2に対する圧接・離間状態とを説明するための図である。図15および図16に示される処理では、カラー用一次転写ローラ8の状態を判定した後、カラー用一次転写ローラ8の状態をデフォルト状態として中間転写ベルト2に圧接された状態、つまりカラー印刷可能な状態とするものとする。なお、図15および図16は、各々、左から右への時間の流れに沿って、各機構の動作タイミングおよびカラー用一次転写ローラ8の中間転写ベルト2に対する圧接・離間状態(図中、「転写ローラ圧接離間状態」と表現されている)を示した図である。これらの機構は、CPU120がROM122等に記憶されているプログラムを実行して出力された制御信号に従って図8,図12〜図14に示された各部が制御されることで動作する。図15および図16において、ステップS11〜S16までは同じ処理であって、ステップS16での判定の結果に応じて、図15の処理または図16の処理に分岐する。
図15および図16を参照して、たとえば電源が投入されたこと、または図示しない本体カバーが開状態から閉状態となったことが検出されると、CPU120は、現像部4Y,4M,4C、駆動モータの回転を制御する機構、および露光部9Y,9M,9Cのうちの、いずれか1色に対応する現像部4、駆動モータの回転を制御する機構、および露光部9に対して、トナーパッチを、感光体3の表面に作像し、中間転写ベルト2に一次転写するための制御信号を出力する(ステップS11〜13)。このとき、好ましくは、CPU120は、カートリッジ15Y,15M,15Cのうち、最もトナー残量の多いカートリッジ15の上記構成に対して制御信号を出力する。
このとき、CPU120は、各露光部9に対して、複数回、露光させるための制御信号を出力する。これにより、複数のトナーパッチが、感光体3の表面上に感光体3の回転方向に並んで現像される。好ましくは、図15および図16に示されるように、3回、露光させるための制御信号を出力する。これにより、3つのトナーパッチが感光体3の表面に作像され、感光体3の回転方向に並んで3つのトナーパッチが現像される。本実施の形態では感光体3上に3つのトナーパッチが現像されるものとし、感光体3の回転方向の最も上流側に現像されたトナーパッチから順に、下流側に向かって、第1トナーパッチ、第2トナーパッチ、および第3トナーパッチと称するものとする。
本実施の形態では、感光体3上の1つのトナーパッチの、感光体3の回転方向の長さ(幅)が10mmであるものとする。第1トナーパッチと第2トナーパッチとの間隔および第2トナーパッチと第3トナーパッチとの間隔は、各々、転写ローラ圧接離間機構がカラー用一次転写ローラ8を動作させるために要する時間(動作時間)、カラー用一次転写ローラ8の動作が遅れた場合のためのマージン時間、および中間転写ベルト2の回転速度を考慮して定められる。上記マージン時間は、本実施の形態では300msとする。これらは、予め設定されていて、記憶部123等の所定の記憶装置に記憶されている。また、これらの値は、たとえば管理者等の特定のユーザなどによって、たとえば特定の操作がなされることによって入力されるものであってもよいし、変更可能であってもよい。
上記動作時間としては、具体的には、カラー用一次転写ローラ8を中間転写ベルト2に圧接された状態から離間させるため動作(離間動作)時間と、離間した状態から圧接させるための動作(圧接動作)時間とのうちの長い方の時間、つまり、転写ローラ圧接離間機構によるカラー用一次転写ローラ8の動作を開始してからその動作が確実に完了するまでの時間が該当する。本実施の形態では、離間動作に要する時間が550msであり、圧接動作に要する時間が520msであるものとする。そのため本実施の形態では、上記動作時間は、550msとする。
CPU120は、予め感光体3の露光位置から一次転写部までの長さ(たとえば60mm)や、上述のトナーパッチ幅(10mm)や、感光体3の回転速度などを記憶している。そのため、CPU120はタイマを備えて、所定のタイミングからの時間経過をカウントすることで、感光体3の回転によって各トナーパッチが現像された感光体3の位置が、回転方向のどの位置に該当するかを検出することができる。
CPU120は、上記ステップS13で露光部9に対して制御信号を出力してから、感光体3が露光位置から一次転写部まで回転し、第1トナーパッチの終端が一次転写部を通過するまでの時間をカウントする。最初の露光から上記時間が経過すると、感光体3に露光された第1トナーパッチが中間転写ベルト2に一次転写され、一次転写部を通過する。
CPU120は、上記ステップS13で露光部9に対して制御信号を出力してからの経過時間をカウントし、上記時間の経過を検出すると、つまり第1トナーパッチが一次転写部を通過したことを検出すると、そのタイミングで、転写ローラ圧接離間機構にカラー用一次転写ローラ8を動作させるための制御信号を出力する(ステップS14)。さらに、引続いてCPU120はカウントを続けて、第2トナーパッチが一次転写部を通過したことを検出すると、そのタイミングで、転写ローラ圧接離間機構にカラー用一次転写ローラ8を動作させるための制御信号を出力する(ステップS15)。
次に、CPU120は、第1トナーパッチが濃度センサ18に達するタイミングで、濃度センサ18に対して中間転写ベルト2表面にLED光を照射するための制御信号を出力する。
濃度センサ18は、検出信号として、中間転写ベルト2表面からの反射光の光量に応じた電圧信号をアナログ値としてCPU102に入力する。たとえば、中間転写ベルト2上のトナーパッチの濃度が濃い場合には0Vに近い電圧信号が入力され、薄い場合には5Vに近い電圧信号が入力される。CPU120は、予めしきい値を記憶しておき、濃度センサ18から入力される電圧信号から得られる電圧値としきい値とを比較して、中間転写ベルト2上のトナーパッチの有無を判定する(ステップS16)。具体的には、CPU120は、たとえばしきい値として2.5Vを記憶しておく。CPU120は、幅10mmのトナーパッチからの反射光を10ms周期で検出した濃度センサ18から入力された電圧信号より、平均値として電圧値を算出し、算出された電圧値がしきい値である2.5V以下のときは中間転写ベルト2上にトナーパッチありと判定し、それ以外にはトナーパッチ無しと判定する。
ステップS16で、上記ステップS4で露光部9に露光させた回数分、すべて、トナーパッチ無しと判定された場合、すなわち、中間転写ベルト2上に第1〜第3トナーパッチのすべてが無しと判定された場合には、上記ステップS3での制御信号に従って露光したカートリッジ15の、トナー残量がない、あるいは所定量以下であると判断される。その場合、CPU120は上記ステップS11に処理を戻して、次のカートリッジ15の上記構成要素に対して制御信号を出力し、上記ステップS11〜S16の処理を繰返す。このとき、好ましくは、CPU120は、次のカートリッジ15として、カートリッジ15Y,15M,15Cのうち、先のカートリッジに次いでトナー残量の多いカートリッジの構成要素に対して制御信号を出力する。
カラー用一次転写ローラ8が初期状態として中間転写ベルト2に対して圧接された状態である場合、感光体3上の第1トナーパッチの終端が一次転写部を通過するまでは、カラー用一次転写ローラ8が中間転写ベルト2に対して圧接される。上記ステップS14の制御信号に従ってカラー用一次転写ローラ8が動作すると、第1トナーパッチが一次転写部を通過した後、第2トナーパッチの先端が一次転写部に達するより前のタイミングでカラー用一次転写ローラ8が中間転写ベルト2から離間する。さらにその後、上記ステップS15の制御信号に従ってカラー用一次転写ローラ8が動作すると、第2トナーパッチの終端が一次転写部を通過した後、第3トナーパッチの先端が一次転写部に達するより前のタイミングでカラー用一次転写ローラ8が中間転写ベルト2に対して圧接される。これにより、第1トナーパッチおよび第3トナーパッチは中間転写ベルト2に一次転写され、第2トナーパッチが中間転写ベルトに一次転写されない。
CPU120は、上記カウントを続けて、ステップS16において、図15に示されるように、上記カウント値から検出される中間転写ベルト2の位置と、濃度センサ18からの電圧信号から判定されるトナーパッチの有無とから、第1トナーパッチの位置および第3トナーパッチの位置と判定される中間転写ベルト2の位置にトナーパッチありと判定し、かつ、第2トナーパッチの位置と判定される位置にトナーパッチ無しと判定したとする。なお、図15においては、トナーパッチ無しと判定されるタイミングは点線で示されている。この場合、カラー用一次転写ローラ8が動作して、第1トナーパッチおよび第3トナーパッチが中間転写ベルト2に一次転写され、第2トナーパッチが中間転写ベルト2に一次転写されていないと判断される。したがって、トナーパッチの有無が図15のように判定された場合には、CPU120は、ステップS16において、上記ステップS14,S15での制御信号に従って転写ローラ圧接離間機構が正常に動作していることと、カラー用一次転写ローラ8の初期状態が中間転写ベルト2に対して圧接された状態であることとを判断する。
一方、CPU120が、ステップS16において、図16に示されるように、第1トナーパッチの位置および第3トナーパッチの位置と判定される中間転写ベルト2の位置にトナーパッチ無しと判定し、かつ、第2トナーパッチの位置と判定される位置にトナーパッチありと判定したとする。なお、図16においても、トナーパッチ無しと判定されるタイミングは点線で示されている。この場合、カラー用一次転写ローラ8が動作して、第2トナーパッチは中間転写ベルト2に一次転写され、第1トナーパッチおよび第3トナーパッチが中間転写ベルト2に一次転写されていないと判断される。したがって、トナーパッチの有無が図16のように判定された場合には、CPU120は、ステップS16において、上記ステップS14,S15での制御信号に従って転写ローラ圧接離間機構が正常に動作していることと、カラー用一次転写ローラ8の初期状態が中間転写ベルト2から離間した状態であることとを判断する。
ステップS16において、図15に示されるように、カラー用一次転写ローラ8の初期状態が中間転写ベルト2に対して圧接された状態であることとが判断されると、その後、CPU120は、カラー用一次転写ローラ8を動作させることなく、以降の処理に移行する。一方、ステップS16において、図16に示されるように、カラー用一次転写ローラ8の初期状態が中間転写ベルト2から離間した状態であることとが判断されると、その後、CPU120は、転写ローラ圧接離間機構にカラー用一次転写ローラ8を動作させるための制御信号を出力する(ステップS17)。これにより、カラー用一次転写ローラ8はデフォルト状態として中間転写ベルト2に圧接した状態となる。
このように、カラー用一次転写ローラ8の初期状態が中間転写ベルト2から離間した状態である場合には、圧接した状態である場合に比べて、ステップS16の判断の後にステップS17でカラー用一次転写ローラ8を動作させるための制御が必要になる。このため、カラー用一次転写ローラ8の初期状態が中間転写ベルト2に圧接した状態の方が、離間した状態であるよりも、上記判定を行なうための処理量が少なく、処理時間も短くなる。
一方、ステップS16において、図15に示されるようにも、図16に示されるようにも判定されなかった場合のCPU120の処理について、図17を用いて説明する。
上記ステップS16において、図15や図16に示されたように、第1〜第3トナーパッチの位置から交互にトナーパッチありが判定された場合以外、たとえば、図17に示されるように、ステップS16において第1〜第3トナーパッチの位置のすべてについてトナーパッチありが判定された場合に、CPU120は、転写ローラ圧接離間機構に異常が発生していると判断する。このように判定された場合には、図17に示されるように、カラー用一次転写ローラ8の初期状態が中間転写ベルト2に圧接した状態であって、カラー用一次転写ローラ8が動作せず中間転写ベルト2に圧接した状態のままであることが考えられる。他の例として、たとえばステップS16で、第1トナーパッチありおよび第2トナーパッチあり、かつ第3トナーパッチの位置と判定される位置にトナーパッチ無しと判定された場合や、第1トナーパッチの位置と判定される位置にトナーパッチ無し、かつ第2トナーパッチありおよび第3トナーパッチありと判定された場合にも、同様に、CPU120は、転写ローラ圧接離間機構に異常が発生していると判断する。
ステップS16でCPU120が転写ローラ圧接離間機構に異常が発生していると判断した場合には、好ましくは、CPU120は、表示パネル111aで表示するなどして、その旨を報知するための処理を行なう。
なお、上の具体例では、複数のトナーパッチとして3つのトナーパッチを感光体3の表面に作像するものとしていたが、作像されるトナーパッチの数は3に限定されず、2以上であればよい。
たとえば、トナーパッチの数が2つである場合には、2つのトナーパッチである第1トナーパッチおよび第2トナーパッチが感光体3上に作像されており、ステップS16で第1トナーパッチの位置にトナーパッチあり、かつ第2トナーパッチの位置にトナーパッチ無しと判定されると、CPU120は、カラー用一次転写ローラ8が初期状態において中間転写ベルト2に対して圧接されており、ステップS14でカラー用一次転写ローラ8が動作して中間転写ベルト2から離間したこと、つまり転写ローラ圧接離間機構が正常に動作していると判断する。また、ステップS16で第1トナーパッチの位置にトナーパッチ無し、かつ第2トナーパッチの位置にトナーパッチありと判定されると、CPU120は、カラー用一次転写ローラ8が初期状態において中間転写ベルト2から離間しており、ステップS14でカラー用一次転写ローラ8が動作して中間転写ベルト2に対して圧接されたこと、つまり転写ローラ圧接離間機構が正常に動作していると判断する。ステップS16において第1トナーパッチありおよび第2トナーパッチありが判定された場合、またはいずれの位置にもトナーパッチ無しが判定された場合には、CPU120は、転写ローラ圧接離間機構に異常が発生していると判断する。
しかし、作像されるトナーパッチが2つである場合には、カラー用一次転写ローラ8が中間転写ベルト2に圧接した状態から離間させるための動作、またはカラー用一次転写ローラ8が中間転写ベルト2から離間した状態から圧接させるための動作の、一方の動作についてのみ転写ローラ圧接離間機構の正常/異常を判断することになる。そのため、上述の例に示されたように、トナーパッチを3つ、または3以上作像させることで、両動作についての転写ローラ圧接離間機構の正常/異常を判断することができ、より好ましい。トナーパッチを3以上作像させる場合には、上記ステップS14,S15の制御が繰返し行なわれ、カラー用一次転写ローラ8の状態が圧接状態、離間状態の交互の状態でトナーパッチの作像位置が一次転写部を通過するようにすることが好ましい。このようにすることでCPU120はステップS16で中間転写ベルト2上にトナーパッチのあり・無しが交互に検出されることで、転写ローラ圧接離間機構が正常に動作していることが判断できる。
なお、動作開始・復帰のタイミングとしては、たとえばプリンタ100Bの処理が異常終了した後に動作開始した場合もあり得る。「異常終了」としては、たとえば紙詰まり(ジャム)発生時や印刷処理中にプリンタ100Bの電源がOFFされたとき、などが該当する。CPU120は、たとえば、いわゆる正常に動作を終了させるための操作が行なわれ、その操作に従って動作を終了した場合には、その旨を電源OFF時にもデータが消去されない領域に記憶させておくことが好ましい。このようにすることで、動作開始・復帰のタイミングに、その記憶領域を確認することで、前回にいわゆる正常終了したのか異常終了したのかを判断することができる。このような異常終了時には、中間転写ベルト2の表面にトナーが残留している可能性がある。そのため、異常終了後に電源が投入されたり、図示しない本体カバーが閉じられたりしてプリンタ100Aが動作に復帰した場合には、CPU120は、動作開始・復帰のタイミングに、上記判定処理に先だって、中間転写ベルト2の表面をクリーニングすることが好ましい。この場合、CPU120は、中間転写ベルト2がベルトクリーナ5を通過してクリーニングされた面が一次転写部に達したタイミングで上記判定処理を行なうことが好ましい。
プリンタ100Bにおいて以上の処理が行なわれることで、CPU120は、カラー用一次転写ローラ8の圧接/離間を検出するためのセンサを用いることなく、濃度センサ18からの検出信号に基づいて転写ローラ圧接離間機構の正常/異常を判断することができる。
[第2の実施の形態の変形例]
上述の例は、上記判定処理が、動作開始・復帰のタイミングとして、たとえば電源投入時または図示しない本体カバーを閉じたときに行なわれるとしているが、その他のタイミングで処理が行なわれてもよい。他のタイミングとして、たとえば入力キー111bから印刷の指示が入力されたとき、印刷処理の待機時間が所定時間以上となったとき、印刷処理終了時に行なわれてもよい。
さらに、プリンタ100Bでは、上記判定処理によって、CPU120が濃度センサ18からの検出信号に基づいて転写ローラ圧接離間機構の正常/異常を判断するものとしたが、プリンタ100Bがクリーナ圧接離間機構を備えて、ベルトクリーナ5を動作させてクリーナブレード51を中間転写ベルト2に圧接/離間させる場合には、プリンタ100Bにおいて、第1の実施の形態において説明されたクリーナ圧接離間機構の正常/異常を判断するための判定処理も行なわれてもよい。
さらに、プリンタ100Aに上記処理を行なわせるためのプログラム、およびプリンタ100Bに上記処理を行なわせるためのプログラムを提供することもできる。またはこれら両処理を行なわせるためのプログラムを提供することもできる。このようなプログラムは、フレキシブルディスク、CD−ROM(Compact Disk-Read Only Memory)、ROM、RAMおよびメモリカードなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体に記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスクなどの記録媒体に記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。
なお、本発明にかかるプログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム(OS)の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずOSと協働して処理が実行される。このようなモジュールを含まないプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。
また、本発明にかかるプログラムは他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。このような他のプログラムに組込まれたプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。
提供されるプログラム製品は、ハードディスクなどのプログラム格納部にインストールされて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記録された記録媒体とを含む。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
プリンタ100Aの断面の概略を示す図である。 クリーナ圧接離間機構の構成を説明する図である。 クリーナ圧接離間機構の構成を説明する図である。 クリーナ圧接離間機構の構成を説明する図である。 ベルトクリーナ5の動作を説明する図である。 ベルトクリーナ5の動作を説明する図である。 ベルトクリーナ5の動作を説明する図である。 プリンタ100Aの内部構成の具体例を表わしたブロック図である。 プリンタ100Aにおいて、動作開始・復帰のタイミングとして電源投入時または図示しない本体カバーを閉じたときに行なわれる判定処理と、クリーナブレード51の中間転写ベルト2に対する圧接・離間状態とを説明するための図である。 プリンタ100Aにおいて、動作開始・復帰のタイミングとして電源投入時または図示しない本体カバーを閉じたときに行なわれる判定処理と、クリーナブレード51の中間転写ベルト2に対する圧接・離間状態とを説明するための図である。 プリンタ100Aにおいて、動作開始・復帰のタイミングとして電源投入時または図示しない本体カバーを閉じたときに行なわれる判定処理と、クリーナブレード51の中間転写ベルト2に対する圧接・離間状態とを説明するための図である。 プリンタ100Bの断面の概略を示す図である。 転写ローラ圧接離間機構の構成を説明する図である。 転写ローラ圧接離間機構の構成を説明する図である。 プリンタ100Bにおいて、動作開始・復帰のタイミングとして電源投入時または図示しない本体カバーを閉じたときに行なわれる判定処理と、カラー用一次転写ローラ8の中間転写ベルト2に対する圧接・離間状態とを説明するための図である。 プリンタ100Bにおいて、動作開始・復帰のタイミングとして電源投入時または図示しない本体カバーを閉じたときに行なわれる判定処理と、カラー用一次転写ローラ8の中間転写ベルト2に対する圧接・離間状態とを説明するための図である。 プリンタ100Bにおいて、動作開始・復帰のタイミングとして電源投入時または図示しない本体カバーを閉じたときに行なわれる判定処理と、カラー用一次転写ローラ8の中間転写ベルト2に対する圧接・離間状態とを説明するための図である。
符号の説明
1 排紙部、2 中間転写ベルト、3,3Y,3M,3C,3K 感光体、4,4Y,4M,4C,4K 現像部、5 ベルトクリーナ、6 搬送ローラ、7,7Y,7M,7C,7K 感光体クリーナ、8,8Y,8M,8C,8K 一次転写ローラ、9,9Y,9M,9C,9K 露光部、11 タイミングローラ、12 二次転写ローラ、13 定着ローラ、14 排紙ローラ、15,15Y,15M,15C,15K カートリッジ、16,16Y,16M,16C,16K 帯電部、17 記録媒体収納部、18 濃度センサ、51 クリーナブレード、52 シャフト、53,84 カム、53A 回転軸、54,83,83Y,83M,83C 軸部、55,85 クラッチ、55A,85A 圧接爪、55B,85B 離間爪、56 圧接離間ソレノイド、56A,86A ストッパ、81 レバー、82,82Y,82M,82C 接合部、86 圧接離間ソレノイド、100A,100B プリンタ、111 操作パネル、111a 表示パネル、111b 入力キー、114 バス、120 CPU、121 RAM、122 ROM、123 記憶部。

Claims (22)

  1. 表面にトナー画像を担持する像担持体と、
    所定方向に回転移動する中間転写体上に前記像担持体上のトナー画像を転写する転写手段と、
    前記中間転写体に対して圧接および離間可能であって、圧接された状態で前記中間転写体表面をクリーニングするクリーニング手段と、
    前記中間転写体上に転写されたトナー画像の濃度を検出する濃度検出手段と、
    前記クリーニング手段を、前記中間転写体に対して圧接された状態または離間された状態とするための動作を行なう圧接離間手段と、
    前記転写手段により、前記中間転写体上に前記回転方向に所定の距離をおいて複数のトナー画像を転写させ、当該複数のトナー画像が前記クリーニング手段を通過するときに、前記圧接離間手段により、前記クリーニング手段を、トナー画像ごとに交互に前記中間転写体に対して圧接された状態または離間された状態とした後、前記濃度検出手段を用いて前記中間転写体上の各トナー画像の有無を検出し、この検出結果に基づいて前記クリーニング手段の前記中間転写体に対する圧接離間状態を判断する制御手段とを備える、画像形成装置。
  2. 前記制御手段は、前記転写手段により、3つのトナー画像である第1のトナー画像、第2のトナー画像、および第3のトナー画像をその順で前記中間転写体上に前記回転方向に所定の距離をおいて転写させ、
    前記第1のトナー画像および前記第3のトナー画像が前記中間転写体上から検出され、かつ前記第2のトナー画像が前記中間転写体上から検出されなかった第1の場合、または前記第2のトナー画像が前記中間転写体上から検出され、かつ前記第1のトナー画像および前記第3のトナー画像が前記中間転写体上から検出されなかった第2の場合に、前記圧接離間手段が前記動作を行なっていると判断し、
    前記第1の場合、前記第2の場合、および前記第1〜第3のトナー画像のいずれも検出されなかった場合のいずれの場合でもなかった場合には、前記圧接離間手段が前記動作を行なっていないと判断する、請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記制御手段は、
    前記第1の場合、前記圧接離間手段が前記動作を行なう前の前記クリーニング手段の前記中間転写体に対する初期状態を離間状態と判断し、
    前記第2の場合、前記圧接離間手段が前記動作を行なう前の前記クリーニング手段の前記中間転写体に対する初期状態を圧接状態と判断する、請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記所定の距離は、前記圧接離間手段における前記動作に必要な時間と、前記中間転写体の移動速度とに基づいて定められる、請求項1に記載の画像形成装置。
  5. 前記像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給して、トナー画像を作像するための現像器を複数備え、
    前記制御手段は、前記複数の現像器のうち、トナー残量の最も多い現像器を用いて前記複数のトナー画像を作像させ、前記濃度検出手段を用いた検出により、複数のトナー画像のいずれも検出されなかった場合には、前記現像器の次にトナー残量の多い現像器を用いてトナー画像を作像させ、再度転写させる、請求項1に記載の画像形成装置。
  6. 前記制御手段は、前記検出結果に基づいて前記圧接離間手段が前記動作を行なう前の前記クリーニング手段の前記中間転写体に対する初期状態が離間状態または圧接状態のいずれであるかを判断し、前記初期状態に基づいて、前記動作の後に、前記圧接離間手段をさらに動作させる、請求項1に記載の画像形成装置。
  7. 前記制御手段は、前記クリーニング手段の前記中間転写体に対する初期状態が離間状態であると判断すると、前記クリーニング手段を離間状態から圧接状態とするように前記圧接離間手段を動作させる、請求項6に記載の画像形成装置。
  8. 前記制御手段は、前記クリーニング手段の前記中間転写体に対する圧接離間状態を判断する処理を、電源投入時、動作復帰時、画像形成処理開始時、画像形成終了時、および画像形成処理の間隔が所定時間に達したときの少なくとも1つのタイミングで実行する、請求項1に記載の画像形成装置。
  9. 前記制御手段において前記圧接離間手段が前記動作を行なっていないと判断された場合に、その旨を報知する報知手段をさらに備える、請求項1に記載の画像形成装置。
  10. 前記制御手段は、画像形成装置の動作終了時の状態を記憶する手段を備えて、
    前記動作終了の次の動作開始時に、前記状態に応じて、前記圧接離間手段に前記動作を行なわせずに前記中間転写体全面を前記クリーニング手段を通過させ、その後に前記圧接離間手段に前記動作を行なわせて前記中間転写体全面を前記クリーニング手段を通過させ、その後に前記クリーニング手段の前記中間転写体に対する圧接離間状態を判断する処理を実行する、請求項1に記載の画像形成装置。
  11. 所定の方向に回転移動する複数の像担持体と、
    前記複数の像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー画像を作像する複数の現像器と、
    所定の方向に回転移動する中間転写体上に、前記複数の像担持体上に作像されたトナー画像を転写する複数の転写手段と、
    前記中間転写体上に転写されたトナー画像の濃度を検出する濃度検出手段と、
    前記複数の転写手段のうちの少なくとも一部を、前記中間転写体に圧接された状態または離間された状態とするための動作を行なう圧接離間手段と、
    前記複数の像担持体上の少なくとも1つに、当該像担持体の回転方向に所定の距離をおいて複数のトナー画像を作像させ、当該複数のトナー画像が前記転写手段を通過するときに、前記圧接離間手段により、前記転写手段を、トナー画像ごとに交互に前記中間転写体に対して圧接された状態または離間された状態とした後、前記濃度検出手段を用いて前記中間転写体上の各トナー画像の有無を検出し、この検出結果に基づいて前記転写手段の前記中間転写体に対する圧接離間状態を判断する制御手段とを備える、画像形成装置。
  12. 前記制御手段は、前記少なくとも1つの像担持体上に3つのトナー画像である第1のトナー画像、第2のトナー画像、および第3のトナー画像をその順で作像させ、
    前記第1のトナー画像および前記第3のトナー画像が前記中間転写体上から検出され、かつ前記第2のトナー画像が前記中間転写体上から検出されなかった第1の場合、または前記第2のトナー画像が前記中間転写体上から検出され、かつ前記第1のトナー画像および前記第3のトナー画像が前記中間転写体上から検出されなかった第2の場合に、前記圧接離間手段が前記動作を行なっていると判断し、
    前記第1の場合、前記第2の場合、および前記第1〜第3のトナー画像のいずれも検出されなかった場合のいずれの場合でもなかった場合には、前記圧接離間手段が前記動作を行なっていないと判断する、請求項11に記載の画像形成装置。
  13. 前記制御手段は、
    前記第1の場合、前記圧接離間手段が前記動作を行なう前の前記転写手段の前記中間転写体に対する初期状態を離間状態と判断し、
    前記第2の場合、前記圧接離間手段が前記動作を行なう前の前記転写手段の前記中間転写体に対する初期状態を圧接状態と判断する、請求項12に記載の画像形成装置。
  14. 前記所定の距離は、前記圧接離間手段における前記動作に必要な時間と、前記中間転写体の移動速度と、前記現像器の現像速度とに基づいて定められる、請求項11に記載の画像形成装置。
  15. 前記制御手段は、前記複数の現像器のうち、トナー残量の最も多い現像器を用いて前記複数のトナー画像を作像させ、前記濃度検出手段を用いた検出により、前記複数のトナー画像のいずれも検出されなかった場合には、前記現像器の次にトナー残量の多い現像器を用いてトナー画像を再度作像させる、請求項11に記載の画像形成装置。
  16. 前記制御手段は、前記検出結果に基づいて前記圧接離間手段が前記動作を行なう前の前記転写手段の前記中間転写体に対する初期状態が離間状態または圧接状態のいずれであるかを判断し、前記初期状態に基づいて、前記動作の後に、前記圧接離間手段をさらに動作させる、請求項11に記載の画像形成装置。
  17. 前記制御手段は、前記転写手段の前記中間転写体に対する初期状態が離間状態であると判断すると、前記転写手段を離間状態から圧接状態とするように前記圧接離間手段を動作させる、請求項16に記載の画像形成装置。
  18. 前記制御手段は、前記転写手段の前記中間転写体に対する圧接離間状態を判断する処理を、電源投入時、動作復帰時、画像形成処理開始時、画像形成終了時、および画像形成処理の間隔が所定時間に達したときの少なくとも1つのタイミングで実行する、請求項11に記載の画像形成装置。
  19. 前記制御手段において前記圧接離間手段が前記動作を行なっていないと判断された場合に、その旨を報知する報知手段をさらに備える、請求項11に記載の画像形成装置。
  20. 前記制御手段は、画像形成装置の動作終了時の状態を記憶する手段を備えて、
    前記動作終了の次の動作開始時に、前記状態に応じて、前記中間転写体全面をクリーニング手段にクリーニングさせ、クリーニングされた前記中間転写体が前記現像器に達するタイミングで前記転写手段の前記中間転写体に対する圧接離間状態を判断する処理を行なう、請求項11に記載の画像形成装置。
  21. 表面にトナー画像を担持する像担持体と、
    所定方向に回転移動する中間転写体上に前記像担持体上のトナー画像を転写する転写手段と、
    前記中間転写体に対して圧接および離間可能であって、圧接された状態で前記中間転写体表面をクリーニングするクリーニング手段と、
    前記中間転写体上に転写されたトナー画像の濃度を検出する濃度検出手段と、
    前記クリーニング手段を、前記中間転写体に対して圧接された状態または離間された状態とするための動作を行なう圧接離間手段とを備えた画像形成装置における、前記圧接離間手段の動作の確認方法であって、
    前記転写手段が、第1のトナー画像と第2のトナー画像とを前記中間転写体上に前記回転方向に所定の距離をおいて転写するステップと、
    前記第1のトナー画像が転写された後で前記第2のトナー画像が転写される前に前記圧接離間手段を動作させて、前記クリーニング手段の前記中間転写体に対する圧接離間状態を、前記第1のトナー画像が転写されるときと前記第2のトナー画像が転写されるときとで、異なる状態とするステップと、
    前記クリーニング手段の位置を通過した後の前記中間転写体からの前記濃度検出手段での検出結果より、前記第1のトナー画像および前記第2のトナー画像が、交互に前記中間転写体上から検出されたときに、前記圧接離間手段が前記動作を行なっていると判断するステップとを備える、画像形成装置における圧接離間手段の動作の確認方法。
  22. 所定の方向に回転移動する複数の像担持体と、
    前記複数の像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー画像を作像する複数の現像器と、
    所定の方向に回転移動する中間転写体上に、前記複数の像担持体上に作像されたトナー画像を転写する複数の転写手段と、
    前記中間転写体上に転写されたトナー画像の濃度を検出する濃度検出手段と、
    前記複数の転写手段のうちの少なくとも一部を、前記中間転写体に圧接された状態または離間された状態とするための動作を行なう圧接離間手段とを備えた画像形成装置における、前記圧接離間手段の動作の確認方法であって、
    前記複数の像担持体上の少なくとも1つに、当該像担持体の回転方向に所定の距離をおいて前記第1のトナー画像と第2のトナー画像とを作像させるステップと、
    前記転写手段によって前記第1のトナー画像が前記転写手段を通過した後で前記第2のトナー画像が前記転写手段を通過する前に前記圧接離間手段を動作させて、前記転写手段の前記中間転写体に対する圧接離間状態を、前記第1のトナー画像が前記転写手段を通過するときと前記第2のトナー画像が前記転写手段を通過するときとで、異なる状態とするステップと、
    前記濃度検出手段での検出結果より、前記第1のトナー画像および前記第2のトナー画像が、交互に前記中間転写体上から検出されたときに、前記圧接離間手段が前記動作を行なっていると判断するステップとを備える、画像形成装置における圧接離間手段の動作の確認方法。
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