JP2014026170A - 画像形成装置およびクリーニング検査プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】クリーニング後の像担持体の表面状態を、クリーニング部の接続不良の発生の有無に応じて異ならせること。
【解決手段】プリンタは、回転駆動される感光ドラム28と、トナーにより感光ドラム28上に像を形成する現像ローラ25等と、ドラムクリーニング電圧DCLNを出力するドラムクリーニング電圧生成回路52と、ドラムクリーニング電圧DCLNが与えられることで、感光ドラム28上をクリーニングするドラムクリーナ30Aとを備え、制御部40は、検査パターン像を感光ドラム28上の対象領域に形成し、その検査パターン像が形成された対象領域がクリーニング位置XCを移動している間に、ドラムクリーニング電圧DCLNを変更する。
【選択図】図2
【解決手段】プリンタは、回転駆動される感光ドラム28と、トナーにより感光ドラム28上に像を形成する現像ローラ25等と、ドラムクリーニング電圧DCLNを出力するドラムクリーニング電圧生成回路52と、ドラムクリーニング電圧DCLNが与えられることで、感光ドラム28上をクリーニングするドラムクリーナ30Aとを備え、制御部40は、検査パターン像を感光ドラム28上の対象領域に形成し、その検査パターン像が形成された対象領域がクリーニング位置XCを移動している間に、ドラムクリーニング電圧DCLNを変更する。
【選択図】図2
Description
クリーニング部に電圧を印加して、像担持体に付着した現像剤を電気的に吸引することで像担持体上をクリーニングする技術に関する。
従来から、感光体ドラムに圧接して、当該感光体ドラムに付着したトナーを除去するクリーニングブレードの先端の劣化等を検知する機能を有する画像形成装置がある(特許文献1参照)。この画像形成装置は、感光体ドラムに付着したトナーの濃度を検知する光学式検知センサを有し、感光体ドラム上の基準パターン領域内にトナー像を形成し、クリーニングブレードにより基準パターン領域内をクリーニングした後、光学式検知センサにより基準パターン領域内のトナー濃度を検知する。光学式検知センサは、感光体ドラム表面のトナーによる汚れの程度に応じた出力信号を出力するため、画像形成装置は、この出力信号に基づき、クリーニングブレードの先端の劣化等を検知する。
ところで、画像形成装置の中には、クリーニング部に、例えばクリーニング電圧を印加して、感光体ドラム等の像担持体上に付着した現像剤を電気的に吸引することで像担持体上をクリーニングする機能を有するものがある。このような電気的にクリーニングする画像形成装置において、クリーニング後の像担持体上に現像剤が残るなど、像担持体を正常にクリーニングできない要因としては、クリーニング部の劣化等によるクリーニング能力の低下だけでなく、クリーニング部はほとんど劣化等していないが、クリーニング部と上記クリーニング電圧を印加する印加回路とが電気的に接続されていないこと等、クリーニング部にクリーニング電圧が正常に印加されていない接続不良が挙げられる。
ここで、仮に、電気的にクリーニングする画像形成装置に、上記従来技術を適用すると、クリーニング部に一定のクリーニング電圧を印加して像担持体上をクリーニングした後、そのクリーニング後の像担持体上の現像剤の濃度を検知する構成になる。しかし、この構成では、クリーニングした後の像担持体の着色剤の濃度は、クリーニング能力の低下の発生時とクリーニング部の接続不良の発生時とで異なるとは限らないため、クリーニング部の接続不良の発生の有無を判別することは難しい。
本明細書では、クリーニング後の像担持体の表面状態を、クリーニング部の接続不良の発生の有無に応じて異ならせることが可能な技術を開示する。
本明細書によって開示される画像形成装置は、回転駆動される像担持体と、現像剤により前記像担持体上に像を形成する像形成部と、電力を出力する電力出力部と、前記電力出力部により前記電力が与えられることで、前記像担持体上をクリーニングするクリーニング部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記像形成部により、基準パターン像を前記像担持体上の対象領域に形成するパターン形成処理と、前記基準パターン像が形成された前記対象領域が前記像担持体と前記クリーニング部との間のクリーニング位置を移動している間に、前記電力出力部が出力する前記電力の電圧値または電流値を変更する電力変更処理と、を実行する構成を有する。
この画像形成装置によれば、像担持体上のうち基準パターン像が形成されたた対象領域が、像担持体とクリーニング部との間を移動している間に、電力出力部が出力する電力の電圧値または電流値(以下、電圧値等という)が変更される。ここで、例えば、クリーニング部の接続不良が発生していない場合、対象領域は、クリーニング部により上記電圧値等の変更に応じたクリーニング能力でクリーニングされる。このため、クリーニング後の対象領域の表面状態は、像担持体の回転方向における現像剤の濃度変化パターンが、電圧値等の変更パターンに対応した状態になる。
これに対し、クリーニング部の接続不良が発生している場合、対象領域は、クリーニング部により上記電圧値等の変更に応じたクリーニング能力でクリーニングされない。このため、クリーニング後の対象領域の表面状態は、像担持体の回転方向における現像剤の濃度変化パターンが、電圧値等の変更パターンに対応した状態にならない。従って、クリーニング後の像担持体の表面状態を、クリーニング部の接続不良の発生の有無に応じて異ならせることが可能である。
上記画像形成装置では、前記像担持体上の現像剤の濃度を検出する濃度検出部と、を備え、前記制御部は、前記濃度検出部の検出結果に基づき、前記クリーニング位置を通過した後の前記対象領域について、前記像担持体の回転方向における現像剤の濃度変化パターンが、前記電力変更処理による前記電圧値または前記電流値の変更パターンに対応しているかどうかを判断する濃度変化判断処理と、前記濃度変化判断処理で肯定判断した場合、前記電力出力部と前記クリーニング部との接続不良は発生してないと判定し、否定判断した場合、前記接続不良が発生していると判定する接続不良判定処理と、を実行する構成を有してもよい。
この画像形成装置によれば、クリーニング位置を通過した後の対象領域について、像担持体の回転方向における現像剤の濃度変化パターンが、電力変更処理による電圧値等の変更パターンに対応しているかどうかが判断される。そして、肯定判断された場合、電力出力部とクリーニング部との接続不良は発生してないと判定され、否定判断された場合、接続不良が発生していると判定される。これにより、クリーニング部の接続不良の発生の有無を、使用者の判断に頼ることなく自動で検査することができる。
上記画像形成装置では、前記像担持体上の現像剤の濃度を検出する濃度検出部と、を備え、前記制御部は、前記濃度検出部の検出結果に基づき、前記クリーニング位置を通過した後の前記対象領域のうち、現像剤の濃度が能力判定用閾値以下である低濃度部分について、前記像担持体の回転方向における幅を検出する幅検出処理と、前記幅検出処理で検出した前記低濃度部分の幅が、予め定められた基準範囲未満であるかどうかを判断し、肯定判断した場合、前記像担持体上の現像剤を前記電力の電圧値または電流値を一定の目標値にしてクリーニングするときの当該目標値の絶対値を大きくする目標調整処理と、を実行する構成を有してもよい。
幅検出処理で検出した低濃度部分の幅が、予め定められた基準範囲未満であると判断した場合、クリーニング能力が低下していることを意味する。そこで、この画像形成装置によれば、このような場合、通常のクリーニング時の電圧値等の目標値の絶対値が大きくされる。これにより、クリーニング能力が低下したままで、通常のクリーニングが実行されることを抑制することができる。
上記画像形成装置では、前記像担持体上の現像剤の濃度を検出する濃度検出部と、を備え、前記制御部は、前記濃度検出部の検出結果に基づき、前記クリーニング位置を通過した後の前記対象領域のうち、現像剤の濃度が能力判定用閾値以下である低濃度部分について、前記像担持体の回転方向における幅を検出する幅検出処理と、前記幅検出処理で検出した前記低濃度部分の幅が、最低基準値以下であるかどうかを判断し、肯定判断した場合、クリーニング能力異常を報知するエラー処理と、を実行する構成を有してもよい。
幅検出処理で検出した前記低濃度部分の幅が、最低基準値以下である場合、上記電圧値等を変更しても、像担持体を十分にクリーニングできない可能性が高い。そこで、この画像形成装置によれば、このような場合、クリーニング能力異常が報知されることにより、使用者に知らせることができる。
上記画像形成装置では、前記像担持体上の現像剤の濃度を検出する濃度検出部と、を備え、前記制御部は、前記濃度検出部の検出結果に基づき、前記クリーニング位置を通過した後の前記対象領域のうち、現像剤の濃度が能力判定用閾値以下である低濃度部分について、前記像担持体の回転方向における幅を検出する幅検出処理と、前記幅検出処理で検出した前記低濃度部分の幅が狭いほど、前記クリーニング部のクリーニング能力が低いと判定するクリーニング能力判定処理を実行する構成を有してもよい。
例えばクリーニング部が劣化等してクリーニング能力が低くなるほど、クリーニング位置を通過した後の対象領域において、現像剤が正常に除去された領域は狭くなる。そこで、この画像形成装置によれば、クリーニング位置を通過した後の対象領域のうち、現像剤の濃度が能力判定用閾値以下である低濃度部分について、像担持体の回転方向における幅が狭いほど、クリーニング部のクリーニング能力が低いと判定される。これにより、対象領域の現像剤の濃淡ではなく、低濃度部分の幅の広狭から、クリーニング能力の程度を判定することができる。
上記画像形成装置では、前記制御部は、前記電力変更処理では、前記電力の電圧値または電流値の絶対値を連続的または段階的に減少させ、前記幅検出処理では、前記対象領域のうち、前記回転方向における先端から、後端よりも前の部位までの前記濃度検出部の検出結果に基づき、前記低濃度部分の幅を検出してもよい。
この画像形成装置によれば、電力変更処理では、電力の電圧値または電流値の絶対値を連続的または段階的に減少させるため、対象領域の先端側に低濃度部分が現れる。従って、対象領域の全長分、現像剤の濃度を検出することを要することなく、クリーニング能力の程度を判定することができる。
上記画像形成装置では、前記像担持体は感光体であり、前記像形成部は、前記感光体上に像を形成する構成であり、前記感光体上に形成された像を被転写体に転写する転写部を備え、前記クリーニング部は、前記感光体のうち、前記感光体と前記転写部との間の転写位置を通過した部分をクリーニングする構成であり、前記制御部は、画像形成指令に基づく像を、前記像形成部により前記感光体上に形成し、前記転写部により前記被転写体に転写する画像形成処理を実行する構成を有し、前記基準パターン像が形成された前記対象領域が前記転写位置を移動している間、前記転写部が前記被転写体に像を転写する転写能力を、前記画像形成処理の実行時よりも低下させてもよい。
この画像形成処理によれば、基準パターン像が形成された対象領域が転写位置を移動している間、転写部の転写能力を、画像形成処理の実行時よりも低下させる。これにより、基準パターン像が、上記クリーニング位置に達する前に、転写部により被転写体に転写されてしまうことを抑制することができる。
上記画像形成装置では、前記像形成部は、前記感光体上の静電潜像に現像剤を供給する現像部を有し、前記制御部は、前記パターン形成処理では、前記現像部が前記感光体上に現像剤を供給する現像能力を、前記画像形成処理の実行時よりも低下させてもよい。
転写部の転写能力を画像形成処理の実行時よりも低下させると、当該画像形成処理の実行時に比べて、対象領域は、多くの現像剤が残存した状態でクリーニング位置に移動することになる。これに対し、この画像形成処理によれば、対象領域を現像する際、現像部の現像能力を、画像形成処理の実行時よりも低下させる。このため、当該現像能力を低下させない構成に比べて、クリーニング部によりクリーニングしきれない量の現像剤が対象領域に残存することを抑制することができる。
上記画像形成装置では、前記制御部は、前記電力変更処理では、前記電力の電圧値または電流値の絶対値を連続的または段階的に増加させてもよい。
この画像形成処理によれば、電力変更処理では、電力の電圧値等の絶対値を連続的または段階的に増加させる。これにより、電力の電圧値等の絶対値を連続的または段階的に減少させる構成に比べて、電力の電圧値等が予め定められた限界値に早期に達して電力変更処理が中断してしまうことを抑制することができる。
この画像形成処理によれば、電力変更処理では、電力の電圧値等の絶対値を連続的または段階的に増加させる。これにより、電力の電圧値等の絶対値を連続的または段階的に減少させる構成に比べて、電力の電圧値等が予め定められた限界値に早期に達して電力変更処理が中断してしまうことを抑制することができる。
上記画像形成装置では、前記基準パターン像は、前記回転方向において現像剤の濃度が一定であり、前記制御部は、前記電力変更処理では、前記電圧値または前記電流値を、一定の変化率で増加または減少させてもよい。
この画像形成処理によれば、基準パターン像は、像担持体の回転方向において現像剤の濃度が一定であり、且つ、電力変更処理では、電力の電圧値等を、一定の変化率で増加または減少させる。これにより、基準パターン像の濃度が一定でない構成や、電圧値等を不均一な変化率で変更する構成に比べて、クリーニング後の像担持体の表面状態を、クリーニング部の接続不良の発生の有無やクリーニング能力の低下等に応じて明確に異ならせることが可能である。
なお、この発明は、画像形成装置、クリーニング検査方法、これらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の種々の態様で実現することができる。
本明細書によって開示される発明によれば、クリーニング後の像担持体の表面状態を、クリーニング部の接続不良の発生の有無に応じて異ならせることが可能である。
一実施形態のプリンタ1について図1〜図9を参照しつつ説明する。以下の説明では、図1の紙面右側を、プリンタ1の前側(F)とし、紙面手前側を、プリンタ1の左側(L)とし、紙面上側を、プリンタ1の上側(U)とする。
プリンタ1は、画像形成装置の一例であり、例えばブラックK、イエローY、マゼンタM、シアンCの4色のトナー(現像剤の一例)を用いてカラー画像を形成する多重転写方式のタンデム方式のカラープリンタである。なお、プリンタ1の各構成部品や用語を色ごとに区別する場合には、その構成部品等の符号末尾に各色を意味するK(ブラック)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)を付すものとする。
(プリンタの全体構成)
図1に示すように、プリンタ1は、ケーシング2を備え、このケーシング2内の底部には、複数枚のシート3(具体的には用紙やOHPシートなど)を積載可能なトレイ4が設けられている。トレイ4の前端上方にはピックアップローラ5が設けられており、このピックアップローラ5は、回転駆動され、トレイ4内の最上位に積載されたシート3をレジストレーションローラ6へ送り出す。レジストレーションローラ6は、シート3の斜行補正を行った後、そのシート3をベルトユニット11上へ搬送する。
図1に示すように、プリンタ1は、ケーシング2を備え、このケーシング2内の底部には、複数枚のシート3(具体的には用紙やOHPシートなど)を積載可能なトレイ4が設けられている。トレイ4の前端上方にはピックアップローラ5が設けられており、このピックアップローラ5は、回転駆動され、トレイ4内の最上位に積載されたシート3をレジストレーションローラ6へ送り出す。レジストレーションローラ6は、シート3の斜行補正を行った後、そのシート3をベルトユニット11上へ搬送する。
ベルトユニット11は、1対の支持ローラ12A、12B間に環状のベルト13を張架した構成を有する。ベルト13は、例えばポリカーボネート等の樹脂材からなり、その表面は鏡面加工されている。このベルト13は、後側の支持ローラ12Bが回転駆動されることにより紙面反時計回りに循環移動して、その上面に載せたシート3を後方へ搬送する。ベルト13の内側には、4つの転写ローラ14が設けられており、各転写ローラ14は、後述する各プロセス部19K〜19Cの感光ドラム28に対してベルト13を挟んで対向している。
また、ベルト13の後端側には、パターンセンサ15が設けられている。このパターンセンサ15は、後述するクリーニング(清掃)検査処理の実行時にベルト13表面上に残存したトナーの濃度に応じた検出信号を出力する光学センサである。なお、パターンセンサ15は、トナーの濃度に応じた検出信号を出力する構成であればよく、公知の濃度センサなど、各種のセンサを利用することが可能である。また、パターンセンサ15は、各プロセス部19K〜19Cによる各色のトナー像の形成位置がずれる、いわゆる色ずれを補正するための補正用マーク(図示せず)を検出するマークセンサとしても機能する。
ベルトユニット11の下側には、ベルトクリーナ16が設けられている。ベルトクリーナ16は、ベルトクリーナローラ16A、回収ローラ16Bおよび回収ボックス16Cを有し、ベルト13表面に付着したトナー(後述する検査用パターン像の残存トナーを含む)や紙粉等を、電気的に吸引して除去する。なお、ベルトクリーナローラ16Aと回収ローラ16Bとは電気的に接続されている。
ベルトユニット11の上方には、4つの露光部17K,17Y,17M,17Cと、4つのプロセス部19K,19Y,19M,19Cとが前後方向に並んで設けられている。露光部17K〜17C、プロセス部19K〜19C及び既述の転写ローラ14を、それぞれ一つずつ含んで一組の画像形成ユニット20が構成されており、プリンタ1全体では、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色に対応した4組の画像形成ユニット20K,20Y,20M,20Cが設けられている。
各露光部17K〜17Cは、図示しないLEDヘッドを有し、LEDヘッドには複数のLEDが、プリンタ1の左右方向に一列状に配置されている。従って、プリンタ1では、その左右方向が、主走査方向であり、前後方向が副走査方向である。各露光部17K〜17Cは、形成すべき画像データに基づいて発光制御され、LEDヘッド18から、対向する感光ドラム28の表面に一ラインごとに光を照射することで露光を行う。以下、感光ドラム28と露光部17との対向位置を、露光位置XSという。
各プロセス部19K〜19Cは、各色のトナーを収容するトナー収容室23を備える。トナー収容室23内のトナーは、供給ローラ24上に供給され、その供給ローラ24上のトナーは、現像ローラ25に供給されつつ、現像ローラ25との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ25上のトナーは、層厚規制ブレード26との間でさらに摩擦帯電されて、一定厚さの薄層にされる。なお、少なくともトナー収容室23および現像ローラ25は、像形成部の一例であり、現像ローラ25は、現像部の一例である。
また、各プロセス部19K〜19Cは、感光ドラム28および帯電器29を備える。感光ドラム28は、像担持体、感光体の一例であり、例えば、金属製の軸体が正帯電性の感光層で覆われた構成を有し、軸体がプリンタ1のグランドラインに接地されている。帯電器29は、例えばスコロトロン型であり、放電ワイヤ29Aおよびグリッド29Bを有する。後述する印刷処理等時には、感光ドラム28が回転駆動され、それに伴って感光ドラム28の表面が帯電器29により一様に正帯電される。そして、その正帯電された部分が露光部17K〜17Cにより露光されて、感光ドラム28の表面に静電潜像が形成される。
次いで、現像ローラ25上のトナーが上記静電潜像に供給され、これにより当該静電潜像が可視像化されてトナー像が形成される。その後、各感光ドラム28の表面上に担持されたトナー像は、シート3が感光ドラム28と転写ローラ14との間の各転写位置XTを通過する間にシート3上に順次転写される。トナー像が転写されたシート3は、次に定着器31に搬送され、そこでトナー像が熱定着され、その後、そのシート3は上方へ搬送され、ケーシング2の上面に排出される。転写ローラ14は、転写部の一例であり、シート3やベルト13は、被転写体の一例である。
また、各プロセス部19K〜19Cは、ドラムクリーナ30を有する。このドラムクリーナ30は、ドラムクリーナローラ30Aを有し、感光ドラム28上に付着したトナー(後述する検査用パターン像を含む)や紙粉等を、電気的に吸引して除去する。ドラムクリーナ30はクリーニング部の一例である。
また、ケーシング2内には、離間機構27、次述する制御部40および高圧電源回路50が設けられている。離間機構27は、各プロセス部19において、現像ローラ25と感光ドラム28とを接触させたり、離間させたりすることが可能である。以下の説明では、離間機構27は、現像ローラ25を、感光ドラム28に接触させた接触位置(図2参照)と、感光ドラム28から離間させた離間位置(図1参照)との間で変位させる構成であるとする。
(プリンタの電気的構成)
図2に示すように、制御部40は、通信部41、表示部42、操作部43、駆動部44、パターンセンサ15、露光部17、離間機構27および高圧電源回路50を制御する。
図2に示すように、制御部40は、通信部41、表示部42、操作部43、駆動部44、パターンセンサ15、露光部17、離間機構27および高圧電源回路50を制御する。
制御部40は、CPU(中央処理装置)40A、メモリ40Bを有する。メモリ40Bは、例えばROMやRAM等を有し、ROMには、後述するクリーニング検査処理を実行するためのプログラム(クリーニング検査プログラムの一例)や、このプリンタ1の各種の動作を実行するためのプログラムが記憶されている。CPU40Aは、ROMから読み出したプログラムに従って、プリンタ1の各部を制御する。なお、上記各種のプログラムが記憶される記憶媒体は、ROMやRAM以外に、CD−ROM、ハードディスク装置、フラッシュメモリ(登録商標)などの不揮発性メモリでもよい。
通信部41は、有線式または無線式により、通信回線を介して外部のコンピュータ(図示せず)等に接続され、外部のコンピュータ等の間で相互にデータ通信が可能である。また、表示部42は、液晶ディスプレイやランプ等を備え、各種の設定画面や装置の動作状態等を表示することが可能である。操作部43は、複数のボタンを備え、ユーザにより各種の入力操作が可能である。駆動部44は、図示しない駆動モータ等を有し、ベルト13や感光ドラム28等を回転駆動する。
高圧電源回路50は、各プロセス部19に対応する電圧生成回路を含む。なお、各プロセス部19に対応する構成は、ほぼ同一であるため、図2には、1つのプロセス部に対応する電圧生成回路のみ示されている。
高圧電源回路50は、帯電電圧生成回路51、ドラムクリーニング電圧生成回路52、転写電圧生成回路53、現像電圧生成回路54、ベルトクリーニング電圧生成回路55を有する。
帯電電圧生成回路51は、帯電器29の放電ワイヤ29Aに印加する帯電電圧CHG(正極性)、および、グリッド29B(正極性)に印加するグリッド電圧GRIDを生成する。具体的には、帯電電圧生成回路51は、放電ワイヤ29Aとグリッド29Bとの間に接続された、図示しないシャント抵抗を有し、帯電電圧CHGを生成しつつ、この帯電電圧CHGからシャント抵抗の電圧降下分だけ低い電圧をグリッド電圧GRID(例えば、約+800V)として生成する。以下、感光ドラム28と帯電器29との対向位置を、帯電位置XGという。
制御部40は、例えば、帯電電圧生成回路51にPWM信号を与えつつ、帯電電圧CHGを検出し、その検出値が帯電用の目標値になるようフィードバック制御を実行する。また、制御部40は、例えばPWM信号のパルス幅を変更することにより、帯電電圧CHGを変更することができ、また、シャント抵抗の抵抗値を変更することにより、グリッド電圧GRIDを変更することができる。
ドラムクリーニング電圧生成回路52は、電力出力部の一例であり、ドラムクリーナローラ30Aに印加する正極性のドラムクリーニング電圧DCLN(+)と、負極性のドラムクリーニング電圧DCLN(−)とを生成することが可能である。ドラムクリーニング電圧生成回路52は、ドラムクリーニング電圧DCLNを検出し、その検出値がドラムクリーニング用の目標値になるようフィードバック制御を実行する。また、制御部40は、例えば上記ドラムクリーニング用の目標値を変更することにより、ドラムクリーニング電圧DCLNを変更することができる。以下、感光ドラム28とドラムクリーナローラ30Aとの接触位置を、クリーニング位置XCという。
転写電圧生成回路53は、転写ローラ14に印加する転写電圧TRCCを生成する。転写電圧生成回路53は、転写電圧TRCCを検出し、その検出値が転写用の目標値になるようフィードバック制御を実行する。また、制御部40は、例えば転写用の目標値を変更することにより、転写電圧TRCCを変更することができる。
現像電圧生成回路54は、現像ローラ25に印加する現像電圧DEVを生成する。現像電圧生成回路54は、現像電圧DEVを検出し、その検出値が現像用の目標値になるようフィードバック制御を実行する。また、制御部40は、例えば現像用の目標値を変更することにより、現像電圧DEVを変更することができる。以下、感光ドラム28と現像ローラ25との接触位置を、現像位置XDという。
ベルトクリーニング電圧生成回路55は、ベルトクリーナローラ16Aに印加する第1ベルトクリーニング電圧BCLNA、および、回収ローラ16Bに印加する第2ベルトクリーニング電圧BCLNBを生成する。具体的には、ベルトクリーニング電圧生成回路55は、ベルトクリーナローラ16Aと回収ローラ16Bとの間に接続された、図示しないシャント抵抗を有し、第1ベルトクリーニング電圧BCLNAを生成しつつ、この第1ベルトクリーニング電圧BCLNAからシャント抵抗の電圧降下分だけ低い電圧を第2ベルトクリーニング電圧BCLNBとして生成する。
制御部40は、例えば、ベルトクリーニング電圧生成回路55にPWM信号を与えつつ、第1ベルトクリーニング電圧BCLNAを検出し、その検出値がベルトクリーニング用の目標値になるようフィードバック制御を実行する。また、制御部40は、例えばPWM信号のパルス幅を変更することにより、第1ベルトクリーニング電圧BCLNAを変更することができ、また、シャント抵抗の抵抗値を変更することにより、第2ベルトクリーニング電圧BCLNBを変更することができる。以下、ベルト13とベルトクリーナローラ16Aとの接触位置を、クリーニング位置XBという。
(クリーニング検査処理)
制御部40は、例えば外部のコンピュータから通信部41を介して印刷データを受信したり、ユーザにより操作部43にて印刷指令が入力されたりすると、画像形成ユニット20等により、印刷データ等に基づくトナー像をシート3に印刷する印刷処理を実行する。なお、印刷データや印刷指令は、画像形成指令の一例であり、印刷処理は画像形成処理の一例である。
制御部40は、例えば外部のコンピュータから通信部41を介して印刷データを受信したり、ユーザにより操作部43にて印刷指令が入力されたりすると、画像形成ユニット20等により、印刷データ等に基づくトナー像をシート3に印刷する印刷処理を実行する。なお、印刷データや印刷指令は、画像形成指令の一例であり、印刷処理は画像形成処理の一例である。
これに対し、制御部40は、上記印刷データの受信や印刷指令の入力がされていない待機状態の時や、プリンタ1の電源投入がされた時等に、各色の画像形成ユニット20ごとに、図3に示すクリーニング検査処理を実行する。制御部40は、このクリーニング検査処理により、ドラムクリーナ30の状態を検査することができる。なお、制御部40は、各色ごとのクリーニング検査処理を、時間短縮のために同時期に実行してもよいし、互いのトナーが影響し合うことを抑制するために異なる時期に実行してもよい。
(1)1周目制御処理
制御部40は、駆動部44により、感光ドラム28やベルト13等の回転駆動を開始し(S1)、感光ドラム28が略1周回転する間に、1周目制御処理を開始する(S2〜S6)。制御部40は、まず、帯電電圧生成回路51により、電圧値VC(例えば+6.3kV)の帯電電圧CHGを帯電器29に印加して、感光ドラム28の表面を帯電させることを開始する(S2 図4のタイミングT1参照)。
制御部40は、駆動部44により、感光ドラム28やベルト13等の回転駆動を開始し(S1)、感光ドラム28が略1周回転する間に、1周目制御処理を開始する(S2〜S6)。制御部40は、まず、帯電電圧生成回路51により、電圧値VC(例えば+6.3kV)の帯電電圧CHGを帯電器29に印加して、感光ドラム28の表面を帯電させることを開始する(S2 図4のタイミングT1参照)。
なお、制御部40は、例えば帯電開始と同時に、ベルトクリーニング電圧生成回路55により、電圧値VB(例えば+1.5kV)の第1ベルトクリーニング電圧BCLNAをベルトクリーナローラ16Aに印加し、ベルト13のクリーニングを開始するのが好ましい。これにより、後述するS9の検査パターン像の転写の開始前までに、ベルト13の表面をクリーニングし、ベルト13に付着したトナーが、パターンセンサ15の検出結果、更には、ドラムクリーナ30の状態の検査精度に悪影響を与えることを抑制することができる。
制御部40は、帯電の開始後、例えばメモリ40Bに記憶された検査パターンの画像データに基づき、露光部17により、感光ドラム28の表面の露光を開始する(S3)。これにより、検査パターンの静電潜像が、感光ドラム28の表面上に形成され始める。
制御部40は、露光の開始後、離間機構27により、現像ローラ25を上記接触位置に移動させ、現像電圧生成回路54により、電圧値VD2(例えば+300V)の現像電圧DEVを現像ローラ25に印加して、感光ドラム28の表面に対してトナーによる現像を開始する(S4 図4のタイミングT2参照)。これにより、上記検査パターンの静電潜像は、現像ローラ25により現像され、検査パターンのトナー像が、感光ドラム28の表面上に形成され始める。なお、S2〜S4までの処理が、パターン形成処理の一例である。
ここで、この検査パターンのトナー像は、基準パターン像の一例であり、以下、単に、検査パターン像という。また、この検査パターン像は、単色であって、感光ドラム28の回転方向においてトナー濃度が略均一である、いわゆるベタ塗りのパターンであり、且つ、当該回転方向における長さが感光ドラム28の略1周分の長さである。従って、感光ドラム28上において、検査パターン像が形成される対象領域は、感光ドラム28の全周の長さを有する。制御部40は、感光ドラム28を略1周分、現像した後に、現像電圧生成回路54を停止させて現像を終了する。
また、S4での現像電圧DEVの電圧値VD2は、印刷処理時の電圧値VD1(例えば+400V)よりも絶対値が小さいため、現像ローラ25の現像能力が印刷処理時よりも低くなり、トナー濃度が低減される。これにより、次述するように、転写ローラ14の転写能力を低下させても、ドラムクリーナ30によりクリーニングしきれない量のトナーが対象領域に残存することを抑制することができる。
制御部40は、現像の開始後、印刷処理とは異なり、転写ローラ14に転写電圧TRCCを印加しない。このため、検査パターン像は、ベルト13上に転写されずに感光ドラム28の表面上に残る。なお、制御部40は、転写ローラ14に対して、印刷処理時よりも絶対値が小さい転写電圧TRCCを印加する構成でもよい。これらの構成により、検査パターン像が、上記クリーニング位置XCに達する前に、転写ローラ14によりベルト13上に転写されてしまうことを抑制することができる。
制御部40は、現像の開始後、上記検査パターン像の先端が、クリーニング位置XCに到達したかどうかを判断する(S5)。制御部40は、例えば、S2の露光の開始時点からの経過時間や駆動部44の駆動モータ(ステッピングモータ)に与えるステップ数が、第1基準値になったかどうかに基づき、検査パターン像の先端が、クリーニング位置XCに到達したかどうかを判断することができる。第1基準値は、露光位置XSからクリーニング位置XCまでの周方向距離に対応した値である。
制御部40は、上記検査パターン像の先端が、クリーニング位置XCに到達したと判断すると(S5:YES 図4のタイミングT3参照)、クリーニング電圧DCLNの絶対値の変更を開始する(S6)。このS6の処理は、電力変更処理の一例である。具体的には、制御部40は、ドラムクリーニング電圧生成回路52により、ドラムクリーナ30の電気的吸引力が強くなる方向に、クリーニング電圧DCLNを連続的または段階的に変更していく。
ここでは、制御部40は、検査パターン像の先端がクリーニング位置XCに到達した時点から、検査パターン像の後端がクリーニング位置XCに到達した時点、換言すれば感光ドラム28が略1周分回転した時点までの期間に亘って、クリーニング電圧DCLNを、例えば0Vから−600Vに一定の変化率で直線的に変更していく構成とする(図4参照)。このように、クリーニング電圧DCLNを、絶対値が小さい電圧値から増加させることにより、例えばクリーニング電圧DCLNが、例えばハードリミット回路等によって予め定められた限界値に早期に達してS6の処理が中断されてしまうことを抑制することができる。
なお、制御部40は、印刷処理では、例えば帯電と並行して、ドラムクリーニング電圧生成回路52により、一定の電圧値VC3(例えば−300V 図4で一点鎖線で図示)のクリーニング電圧DCLNを、ドラムクリーナローラ30Aに印加して、感光ドラム28の表面をクリーニングする通常のクリーニング処理を実行する。
(2)2周目制御処理
制御部40は、クリーニング電圧DCLNの変更の開始後、2周目制御処理を開始する(S7〜S9)。制御部40は、まず、検査パターンの静電潜像の現像が完了したかどうかを判断する(S7)。なお、制御部40は、例えば、S2の露光の開始時点からの経過時間や駆動部44の駆動モータに与えるステップ数が、第2基準値になったかどうかに基づき、検査パターンの静電潜像の現像が完了したかどうかを判断することができる。第2基準値は、露光位置XSから現像位置XDまでの周方向距離および検査パターン像の全長の合計距離に対応した値である。
制御部40は、クリーニング電圧DCLNの変更の開始後、2周目制御処理を開始する(S7〜S9)。制御部40は、まず、検査パターンの静電潜像の現像が完了したかどうかを判断する(S7)。なお、制御部40は、例えば、S2の露光の開始時点からの経過時間や駆動部44の駆動モータに与えるステップ数が、第2基準値になったかどうかに基づき、検査パターンの静電潜像の現像が完了したかどうかを判断することができる。第2基準値は、露光位置XSから現像位置XDまでの周方向距離および検査パターン像の全長の合計距離に対応した値である。
制御部40は、上記現像が完了したと判断した場合(S7:YES 図4のタイミングT4参照)、離間機構27により、現像ローラ25を上記離間位置に移動させる(S8)。これにより、S6のクリーニング後の上記対象領域が、現像ローラ25によって再び現像されることを抑制することができる。なお、制御部40は、現像ローラ25を接触位置にしたまま、現像ローラ25に対して、印刷処理時よりも絶対値が小さい現像電圧DEVを印加する構成でもよい。この構成でも、印刷処理時に比べて、クリーニング後の対象領域が、再び現像されることを抑制することができる。
制御部40は、現像ローラ25の離間後、転写電圧生成回路53により、電圧値VT(例えば−2.5kV)の転写電圧TRCCを転写ローラ14に印加して、クリーニング後の対象領域のトナー像をベルト13に転写し始める(S9 図4のタイミングT5参照)。以下、このクリーニング後の対象領域からベルト13上に転写されたトナー像を、単に対象領域の転写像Zという。
次に、制御部40は、対象領域の転写像Zの先端が、パターンセンサ15の検出位置Eに到達したかどうかを判断する(S10)。制御部40は、例えば、S2の露光の開始時点からの経過時間や駆動部44の駆動モータに与えるステップ数が、第3基準値になったかどうかに基づき、対象領域の転写像Zの先端が、パターンセンサ15の検出位置Eに到達したかどうかを判断することができる。第3基準値は、露光位置XSから転写位置XTまでの周方向距離、感光ドラム28の全周長、および、転写位置XTからパターンセンサ15の検出位置Eまでの距離の合計距離に対応した値である。
制御部40は、対象領域の転写像Zの先端が検出位置Eに到達したと判断した場合(S10:YES 図4のタイミングT6参照)、その判断時点からパターンセンサ15の検出信号の読み込みを開始して、対象領域の転写像Zについて、ベルト13の移動方向におけるトナー濃度の変化パターンを取得する(S11)。以下のこの変化パターンを、単に、転写像Zの濃度変化パターンという。なお、制御部40は、転写像Zの濃度変化パターンを、ベルト13の回転方向における転写像Zの全長に亘って取得するが、転写像Zのうち全長よりも短い一部分について取得してもよい。
(3)クリーニング状態判別処理
次に、制御部40は、図5に示すクリーニング状態判別処理を実行する(S12)。ここで、上述したように、検査パターン像は、感光ドラム28の回転方向においてトナー濃度が略均一であり、且つ、クリーニング電圧DCLNは、ドラムクリーナ30の電気的吸引力が強くなる方向に一定の変化率で直線的に変更される。このため、ドラムクリーニング電圧生成回路52とドラムクリーナローラ30Aとが電気的に接続され、ドラムクリーナローラ30Aにクリーニング電圧DCLNが正常に印加されている場合、図6等に示すように、転写像Zの濃度変化パターンは、クリーニング電圧DCLNの変更パターンに対応して、直線的に薄くなっていくはずである。
次に、制御部40は、図5に示すクリーニング状態判別処理を実行する(S12)。ここで、上述したように、検査パターン像は、感光ドラム28の回転方向においてトナー濃度が略均一であり、且つ、クリーニング電圧DCLNは、ドラムクリーナ30の電気的吸引力が強くなる方向に一定の変化率で直線的に変更される。このため、ドラムクリーニング電圧生成回路52とドラムクリーナローラ30Aとが電気的に接続され、ドラムクリーナローラ30Aにクリーニング電圧DCLNが正常に印加されている場合、図6等に示すように、転写像Zの濃度変化パターンは、クリーニング電圧DCLNの変更パターンに対応して、直線的に薄くなっていくはずである。
これに対し、例えばドラムクリーニング電圧生成回路52とドラムクリーナローラ30Aとが電気的に接続されていないこと等、ドラムクリーナローラ30Aにクリーニング電圧DCLNが正常に印加されていない接続不良が発生している場合、図7に示すように、転写像Zの濃度変化パターンは、クリーニング電圧DCLNの変更パターンに対応せず、検査パターン像の副走査方向におけるトナー濃度の変化パターンに対応して一定である。
そこで、制御部40は、まず、上記S11で取得した転写像Zの濃度変化パターンが、上記S6のクリーニング電圧DCLNの変更パターンに対応しているかどうかを判断する濃度変化判断処理を実行する(S20)。制御部40は、例えば、転写像Zの濃度変化パターンの傾きが接続判定用閾値以上である場合や、トナー濃度の変化パターンの変化量が接続判定用閾値以上である場合に、転写像Zの濃度変化パターンがクリーニング電圧DCLNの変更パターンに対応していると判断する。
制御部40は、ベルト13の回転方向において、転写像Zの先端から後端までのトナー濃度の変化率の平均値を、上記傾きとして算出したり、転写像Zの先端と後端のトナー濃度の差を、上記変化量として算出したりする。なお、制御部40は、例えば、転写像Zの先端から後端よりも前の位置など、転写像Zのうち一部分のトナー濃度を利用して、上記傾きや変化量を算出してよい。但し、上記傾きや変化量の算出に利用する転写像Zの部分が長いほど、接続不良の有無を精度よく判別することができる。
図7の例では、転写像Zの濃度変化パターンの傾きは略ゼロであり、接続判定用閾値未満である。このような場合、制御部40は、転写像Zの濃度変化パターンがクリーニング電圧DCLNの変更パターンに対応していないと判断し(S20:NO)、接続不良のエラー処理を実行する(S21)。制御部40は、例えば、通信部41や表示部42等の報知部により、接続不良が発生したことを、外部機器やユーザに報知する報知処理を実行する。制御部40は、エラー処理の実行後、本クリーニング状態判別処理を終了し、本クリーニング検査処理を終了する。
一方、制御部40は、転写像Zの濃度変化パターンがクリーニング電圧DCLNの変更パターンに対応していると判断した場合(S20:YES)、クリーニング能力判定処理を実行する。制御部40は、クリーニング能力判定処理を実行することにより、ドラムクリーナ30のクリーニング能力の高低を判定する。ここでいうクリーニング能力は、接続不良は発生していない状態におけるドラムクリーナ30のクリーニング力、換言すれば現像剤を電気的に吸引する力(クリーニング性能)である。
制御部40は、まず、転写像Zのうち、トナー濃度が能力判定用閾値(例えば0)以下である低濃度部分の幅DLを検出する(S22)。制御部40は、例えば、転写像Zの全長に亘って、トナー濃度が能力判定用閾値以下であるかどうかを判断して、低濃度部分の幅DLを検出する幅検出処理を実行する。
例えば、ドラムクリーナローラ30A自体が劣化していたり、ドラムクリーナローラ30Aの表面に紙粉などの異物が付着していたりすると、図8,9に示すように、ドラムクリーナ30のクリーニング能力が低下し、その分だけ低濃度部分の幅DLが狭くなる。従って、制御部40は、低濃度部分の幅DLが狭いほど、クリーニング能力が低いと判定する。具体的には、制御部40は、低濃度部分の幅DLが最低基準値(例えば0)以下であるかどうかを判断する(S23)。図8の例では、低濃度部分の幅DLはゼロであり、これは、上記S6でのクリーニング電圧DCLNの変更範囲内では、ドラムクリーナ30により感光ドラム28を正常にクリーニングできないことを意味する。
そこで、制御部40は、低濃度部分の幅DLが最低基準値以下であると判断し(S23:YES)、クリーニング能力異常のエラー処理を実行する(S24)。制御部40は、例えば、上記報知部により、ドラムクリーナローラ30Aを交換すべきこと等を、外部機器やユーザに報知する報知処理を実行する。制御部40は、エラー処理の実行後、本クリーニング状態判別処理を終了し、本クリーニング検査処理を終了する。
制御部40は、低濃度部分の幅DLが最低基準値以上であると判断した場合(S23:NO)、低濃度部分の幅DLが基準範囲未満であるかどうかを判断する(S25)。基準範囲は、例えば、図6に示す正常時の低濃度部分の幅DLの値D1を基準として、温度変化やノイズ等の変動を考慮した範囲である。図9の例では、低濃度部分の幅DLの値D2が、正常時の値D1に比べて小さいため、制御部40は、低濃度部分の幅DLが基準範囲未満であると判断する(S25:NO)。
そして、制御部40は、現在のベルトクリーニング用の目標値ではドラムクリーナ30により感光ドラム28を正常にクリーニングできないとし、ベルトクリーニング用の目標値の絶対値を、値D2と基準範囲または値D1との差に応じて増加させる目標調整処理を実行する(S26)。これにより、クリーニング能力が低下したままで、通常のクリーニング処理が実行されることを抑制することができる。制御部40は、目標調整処理の実行後、本クリーニング状態判別処理を終了し、本クリーニング検査処理を終了する。なお、制御部40は、S26において、目標調整処理に加えて、あるいは目標調整処理に代えて、ドラムクリーナ30の寿命が短いこと等を、外部機器やユーザに報知する報知処理を実行してもよい。
なお、制御部40は、図4に示すように、ドラムクリーニング電圧生成回路52により、正極性の電圧値VC2(例えば+650V)のドラムクリーニング電圧DCLNをドラムクリーナ30に印加して、ドラムクリーナローラ30Aに付着していたトナーを感光ドラム28上に吐き出させる(同図のタイミングT7参照)。そして、制御部40は、その吐き出されたトナーを、転写ローラ14によりベルト13上に転写させる(同図のタイミングT8参照)。続いて、制御部40は、上記電圧値VB(例えば+1.5kV)の第1ベルトクリーニング電圧BCLNAをベルトクリーナ16に印加して、ベルト13上に転写されたトナーをクリーニングする。
(本実施形態の効果)
本実施形態によれば、感光ドラム28上のうち検査パターン像が形成されたた対象領域が、クリーニング位置XCを移動している間に、クリーニング電圧DCLNが変更される。ここで、例えば、ドラムクリーナ30の接続不良が発生していない場合、対象領域は、ドラムクリーナ30によりクリーニング電圧DCLNの変更に応じたクリーニング能力でクリーニングされる。このため、クリーニング後の対象領域の表面状態は、感光ドラム28の回転方向におけるトナー濃度変化パターンが、クリーニング電圧DCLNの変更パターンに対応した状態になる。
本実施形態によれば、感光ドラム28上のうち検査パターン像が形成されたた対象領域が、クリーニング位置XCを移動している間に、クリーニング電圧DCLNが変更される。ここで、例えば、ドラムクリーナ30の接続不良が発生していない場合、対象領域は、ドラムクリーナ30によりクリーニング電圧DCLNの変更に応じたクリーニング能力でクリーニングされる。このため、クリーニング後の対象領域の表面状態は、感光ドラム28の回転方向におけるトナー濃度変化パターンが、クリーニング電圧DCLNの変更パターンに対応した状態になる。
これに対し、ドラムクリーナ30の接続不良が発生している場合、対象領域は、ドラムクリーナ30によりクリーニング電圧DCLNの変更に応じたクリーニング能力でクリーニングされない。このため、クリーニング後の対象領域の表面状態は、トナー濃度変化パターンが、クリーニング電圧DCLNの変更パターンに対応した状態にならない。従って、クリーニング後の感光ドラム28の表面状態を、ドラムクリーナ30の接続不良の発生の有無に応じて異ならせることが可能である。
また、クリーニング位置XCを通過した後の対象領域について、トナー濃度変化パターンが、クリーニング電圧DCLNの変更パターンに対応しているかどうかが判断される。そして、肯定判断された場合、上記接続不良は発生してないと判定され、否定判断された場合、接続不良が発生していると判定される。これにより、クリーニング部の接続不良の発生の有無を、使用者の判断に頼ることなく自動で検査することができる。
<他の実施形態>
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
上記実施形態では、多重転写方式のタンデム方式のプリンタ1を例に挙げたが、画像形成装置はこれに限られない。画像形成装置は、多重転写方式の転写体方式や、多重現像方式(多回転方式、シングルパス方式)のプリンタでもよい。また、画像形成装置は、多重転写・中間転写方式(中間転写体方式・タンデム方式)のプリンタでもよく、この場合、感光体だけでなく、中間転写体も、像担持体の一例になり得る。更に、画像形成装置は、レーザ光により露光する方式や、ポリゴンスキャニング方式など、他の電子写真方式のプリンタでもよい。また、画像形成装置は、負極性のトナーによりベルト13や感光ドラム28にトナー像を形成するものでもよい。
上記実施形態では、像担持体の一例として、感光ドラム28を例に挙げた。しかし、像担持体は、これに限らず、ベルト13などの搬送ベルトや、中間転写ベルトなどでもよい。例えば、上記実施形態において、制御部40は、ベルトクリーナ16の状態を検査してもよい。具体的には、制御部40は、画像形成ユニット20によって、検査パターン像をベルト13上に形成し、その検査パターン像の形成領域(対象領域の一例)が、クリーニング位置XB(図2参照)を通過している間に、第1ベルトクリーニング電圧BCLNAを変更するのである。この場合、画像形成ユニット20が像形成部の一例であり、形成領域が対象領域の一例であり、ベルトクリーニング電圧生成回路55が電力出力部の一例であり、パターンセンサ15が濃度検出部の一例である。
上記実施形態では、制御部40は、通常のクリーニング処理時には、ドラムクリーニング電圧生成回路52により、ドラムクリーナ30を定電圧制御する構成であった。しかし、これに限らず、ドラムクリーナ30にクリーニング電流を流す電流出力回路(電力出力部の一例)を有し、ドラムクリーナ30を定電流制御する構成でもよい。この構成の場合、S6の処理では、制御部40は、ドラムクリーナ30に流すクリーニング電流値を変更する。
制御部40は、図3のクリーニング検査処理のうち、S9以降の処理を実行しない構成でもよい。この場合、制御部40は、S9において、検査パターン像を、シート3(被転写体の一例)に転写して排出し、ユーザが、その排出されたシート3上の転写結果(図6〜9の転写像Zを参照)を見て、ドラムクリーナ30の状態を検査してもよい。
上記実施形態では、制御部40は、CPU40Aおよびメモリ40Bによりクリーニング検査処理を実行する構成であった。しかし、これに限らず、制御部40は、複数のCPUによりクリーニング検査処理を実行する構成や、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)などのハード回路のみ、または、CPUおよびハード回路によりクリーニング検査処理を実行する構成でもよい。例えばS6やS11等の少なくとも一つを、ハード回路が実行する構成でもよい。
上記実施形態では、基準パターン像の一例として、ベタパターン像を挙げた。しかし、基準パターン像は、これに限らず、例えばグラデーションパターンなど、感光ドラム28の回転方向においてトナー濃度が変化するパターン像でもよい。
上記実施形態では、基準パターン像の一例として、感光ドラム28の略1周分の長さである検査パターン像を挙げた。しかし、基準パターン像は、これに限らず、1周分の長さよりも短いパターンでもよく、要するに、感光ドラム28の周方向において幅を有するパターンであればよい。但し、上記実施形態の検査パターン像であれば、1周分の長さよりも短いパターンを利用する構成に比べて、S6においてクリーニング電圧DCLNを緩やかに変化させることできる。これにより、ドラムクリーナ30の状態変化(図6〜図9参照)が、高い分解能で、転写像Zの濃度変化パターンの相違として反映されるため、ドラムクリーナ30の状態の検査精度を向上させることができる。
上記実施形態では、制御部40は、検査パターン像の先端がクリーニング位置XCに到達した時点から、検査パターン像の後端がクリーニング位置XCに到達する時点までの期間に亘って、クリーニング電圧DCLNを変更させる構成であった。しかし、制御部40は、検査パターン像が、クリーニング位置XCを通過途中に、クリーニング電圧DCLNの変更を開始したり終了したりする構成でもよい。
上記実施形態では、制御部40は、パターンセンサ15を利用してベルト13上の転写像Zのトナー濃度を検出することにより、感光ドラム28上の対象領域のトナー濃度を間接的に検出する構成であった。なお、上記実施形態では、転写ローラ14、ベルト13及びパターンセンサ15が濃度検出部の一例である。しかし、これに限らず、例えば感光ドラム28上のトナー濃度を直接検出するセンサを設けて、感光ドラム28上の対象領域のトナー濃度を直接検出する構成でもよい。この構成では、当該センサが濃度検出部の一例である。
上記実施形態では、制御部40は、1周目制御処理において、帯電器29により印刷処理の実行時と同じ帯電電圧CHGで感光ドラム28を帯電させる構成であった。しかし、これに限らず、制御部40は、1周目制御処理において、帯電器29をオフさせたり、印刷処理の実行時よりも絶対値が小さい帯電電圧CHGで感光ドラム28を帯電させたりする構成でもよい。この構成であれば、消費電力を低減することが可能であり、また、S3の露光を実行せずにS4の現像を実行する構成であっても、ベタ塗りの検査パターン像を感光ドラム28上に形成することが可能になる。
上記実施形態では、1周目制御処理において、制御部40は、転写ローラ14に与える転写電圧TRCCの絶対値を小さくすることで転写能力を低下させる構成であった。しかし、これに限らず、制御部40は、転写ローラ14に対して定電流制御を行う構成において、転写ローラ14に流す転写電流の電流値の絶対値を小さくすることにより、転写能力を低下させる構成でもよい。
制御部40は、S6で、ドラムクリーナ30の電気的吸引力が弱くなる方向に、クリーニング電圧DCLNを連続的または段階的に変更していく構成でもよい。具体的には、制御部40は、検査パターン像の先端がクリーニング位置XCに到達した時点から、検査パターン像の後端がクリーニング位置XCに到達した時点、換言すれば感光ドラム28が略1周分回転した時点までの期間に亘って、クリーニング電圧DCLNを、例えば−600Vから0Vに直線的に変更していく構成とする。
制御部40は、S6で、クリーニング電圧DCLNを、不均一の変化率で変更していく構成でもよい。但し、上記実施形態のように、クリーニング電圧DCLNを、一定の変化率で直線的に変更し、且つ、ベタ塗りの検査パターン像を利用すれば、対象領域の転写像Zが、ドラムクリーナ30の接続不良の発生の有無やクリーニング能力の低下等に応じて明確に異なるため、クリーニング状態判別処理を精度よく行うことができる。
制御部40は、S22で、トナー濃度が能力判定用閾値未満である高濃度領域の幅DHから、低濃度部分の幅DLを間接的に検出してもよい。具体的には、制御部40は、転写像Zの先端から順次、トナー濃度が能力判定用閾値以下であるかどうかを判断していき、否定判断から肯定判断に切り替わる切替位置を求めて、先端から切替位置までの距離を、高濃度部分の幅DHとする。そして、転写像Z(上記対象領域)の全長から、高濃度部分の幅DHを差し引いた値を、低濃度部分の幅DLとする。この構成であれば、常に、転写像Zの全長に亘って、トナー濃度が能力判定用閾値以下であるかどうかを判断する必要がない。また、制御部40は、低濃度部分の幅DLを検出せずに、上記高濃度部分の幅DHを検出し、当該高濃度部分の幅DHが広いほど、ドラムクリーナ30のクリーニング性能が低いと判定してもよい。
制御部40は、S26の目標調整処理で、低濃度部分の幅DLが基準範囲よりも大きいと判断した場合、ベルトクリーニング用の目標値の絶対値を、このときの低濃度部分の幅DLの値と基準範囲または値D1との差に応じて減少させてもよい。これにより、過剰なクリーニング能力で過剰に電力消費しつつ、通常のクリーニング処理が実行されることを抑制することができる。
1:プリンタ 14:転写ローラ 23:トナー収容室 25:現像ローラ 28:感光ドラム 30:ドラムクリーナ 40:制御部 52:ドラムクリーニング電圧生成回路
Claims (11)
- 回転駆動される像担持体と、
現像剤により前記像担持体上に像を形成する像形成部と、
電力を出力する電力出力部と、
前記電力出力部により前記電力が与えられることで、前記像担持体上をクリーニングするクリーニング部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記像形成部により、基準パターン像を前記像担持体上の対象領域に形成するパターン形成処理と、
前記基準パターン像が形成された前記対象領域が前記像担持体と前記クリーニング部との間のクリーニング位置を移動している間に、前記電力出力部が出力する前記電力の電圧値または電流値を変更する電力変更処理と、を実行する構成を有する、画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置であって、
前記像担持体上の現像剤の濃度を検出する濃度検出部と、を備え、
前記制御部は、
前記濃度検出部の検出結果に基づき、前記クリーニング位置を通過した後の前記対象領域について、前記像担持体の回転方向における現像剤の濃度変化パターンが、前記電力変更処理による前記電圧値または前記電流値の変更パターンに対応しているかどうかを判断する濃度変化判断処理と、
前記濃度変化判断処理で肯定判断した場合、前記電力出力部と前記クリーニング部との接続不良は発生してないと判定し、否定判断した場合、前記接続不良が発生していると判定する接続不良判定処理と、を実行する構成を有する、画像形成装置。 - 請求項1または2に記載の画像形成装置であって、
前記像担持体上の現像剤の濃度を検出する濃度検出部と、を備え、
前記制御部は、
前記濃度検出部の検出結果に基づき、前記クリーニング位置を通過した後の前記対象領域のうち、現像剤の濃度が能力判定用閾値以下である低濃度部分について、前記像担持体の回転方向における幅を検出する幅検出処理と、
前記幅検出処理で検出した前記低濃度部分の幅が、予め定められた基準範囲未満であるかどうかを判断し、肯定判断した場合、前記像担持体上の現像剤を前記電力の電圧値または電流値を一定の目標値にしてクリーニングするときの当該目標値の絶対値を大きくする目標調整処理と、を実行する構成を有する、画像形成装置。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記像担持体上の現像剤の濃度を検出する濃度検出部と、を備え、
前記制御部は、
前記濃度検出部の検出結果に基づき、前記クリーニング位置を通過した後の前記対象領域のうち、現像剤の濃度が能力判定用閾値以下である低濃度部分について、前記像担持体の回転方向における幅を検出する幅検出処理と、
前記幅検出処理で検出した前記低濃度部分の幅が、最低基準値以下であるかどうかを判断し、肯定判断した場合、クリーニング能力異常を報知するエラー処理と、を実行する構成を有する、画像形成装置。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記像担持体上の現像剤の濃度を検出する濃度検出部と、を備え、
前記制御部は、
前記濃度検出部の検出結果に基づき、前記クリーニング位置を通過した後の前記対象領域のうち、現像剤の濃度が能力判定用閾値以下である低濃度部分について、前記像担持体の回転方向における幅を検出する幅検出処理と、
前記幅検出処理で検出した前記低濃度部分の幅が狭いほど、前記クリーニング部のクリーニング能力が低いと判定するクリーニング能力判定処理を実行する構成を有する、画像形成装置。 - 請求項3から5のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記制御部は、
前記電力変更処理では、前記電力の電圧値または電流値の絶対値を連続的または段階的に減少させ、
前記幅検出処理では、前記対象領域のうち、前記回転方向における先端から、後端よりも前の部位までの前記濃度検出部の検出結果に基づき、前記低濃度部分の幅を検出する、画像形成装置。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記像担持体は感光体であり、
前記像形成部は、前記感光体上に像を形成する構成であり、
前記感光体上に形成された像を被転写体に転写する転写部を備え、
前記クリーニング部は、前記感光体のうち、前記感光体と前記転写部との間の転写位置を通過した部分をクリーニングする構成であり、
前記制御部は、
画像形成指令に基づく像を、前記像形成部により前記感光体上に形成し、前記転写部により前記被転写体に転写する画像形成処理を実行する構成を有し、
前記基準パターン像が形成された前記対象領域が前記転写位置を移動している間、前記転写部が前記被転写体に像を転写する転写能力を、前記画像形成処理の実行時よりも低下させる、画像形成処理。 - 請求項7に記載の画像形成装置であって、
前記像形成部は、前記感光体上の静電潜像に現像剤を供給する現像部を有し、
前記制御部は、
前記パターン形成処理では、前記現像部が前記感光体上に現像剤を供給する現像能力を、前記画像形成処理の実行時よりも低下させる、画像形成処理。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記制御部は、
前記電力変更処理では、前記電力の電圧値または電流値の絶対値を連続的または段階的に増加させる、画像形成装置。 - 請求項1から9のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記基準パターン像は、前記回転方向において現像剤の濃度が一定であり、
前記制御部は、
前記電力変更処理では、前記電圧値または前記電流値を、一定の変化率で増加または減少させる、画像形成装置。 - 回転駆動される像担持体と、
現像剤により前記像担持体上に像を形成する像形成部と、
電力を出力する電力出力部と、
前記電力出力部により前記電力が与えられることで、前記像担持体上をクリーニングするクリーニング部と、を備える画像形成装置に、
前記像形成部により、基準パターン像を前記像担持体上の対象領域に形成するパターン形成処理と、
前記基準パターン像が形成された前記対象領域が前記像担持体と前記クリーニング部との間のクリーニング位置を移動している間に、前記電力出力部が出力する前記電力の電圧値または電流値を変更する電力変更処理と、を実行させるクリーニング検査プログラム。
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JP2012167470A JP2014026170A (ja) | 2012-07-27 | 2012-07-27 | 画像形成装置およびクリーニング検査プログラム |
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JP2012167470A JP2014026170A (ja) | 2012-07-27 | 2012-07-27 | 画像形成装置およびクリーニング検査プログラム |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9223256B2 (en) | 2012-09-18 | 2015-12-29 | Ricoh Company, Ltd. | Intermediate transfer belt method for producing intermediate transfer belt, and image forming apparatus |
JP2019174542A (ja) * | 2018-03-27 | 2019-10-10 | ブラザー工業株式会社 | 画像形成装置 |
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2012
- 2012-07-27 JP JP2012167470A patent/JP2014026170A/ja active Pending
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