JP2019132884A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】出光面と受光面を透過する光に基づいてトナー残量を検出する画像形成装置では、各面をワイプ部材で清掃する場合、ワイプ部材が出光面や受光面に圧接したまま長時間停止すると、残量検知精度が低下してしまう問題があった。【解決手段】現像剤収容部３０を有する画像形成ユニット６と、発光素子４１の光を発光側透過窓３３ｃに導き、受光側透過窓３３ｄで受けた光を受光素子４２へと導き、現像剤収容部３０内で各透過窓が間隙を介して配置された光路レンズ３３と、ワイプ軸３２ａと共に回転し、各透過窓に対して摺動しながら間隙を通過するワイプ部材３２ｂを備えた清掃部材３２と、制御部５０と、清掃部材３２の回転を駆動する駆動源６０と、制御部５０は、受光素子４２の受光情報に基づいてワイプ部材３２ｂが間隙を通過する通過タイミングに基づいて駆動源６０による駆動を停止する。【選択図】図５

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に光透過に基づいてトナー残量を検出する画像形成装置に関する。

従来、トナー収容部に出光面と受光面を所定の間隙を介して配置し、この間隙を光が通過するか否かによって、トナー残量を判定する構成の画像形成装置があった。更にこの出光面と受光面を掃除するワイプ部材を設けることによって、出光面、受光面に付着するトナーによって誤動作が生ずるのを軽減する構成の画像形成装置があった（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−２４６３３３号公報（第８頁、図８）

回転するワイプ部材を停止する場合、例えばワイプ部材が、出光面や受光面に接触した状態で停止すると、可撓性を有するワイプ部材が、出光面や受光面に圧接した状態で長時間停止することになり、出光面や受光面とワイプ部材間に滞留する現像剤の樹脂や外添剤の汚染により、トナー残量検知精度が低下してしまうという問題があった。

本発明は、内部に現像剤を収容する現像剤収容部を有し、現像剤像を形成する画像形成ユニットと、第１の光透過窓を備えて発光素子から受けた光を前記第１の光透過窓に導く第１の光路と、第２の光透過窓を備えて前記第２の光透過窓で受けた光を受光素子へと導く第２の光路とを備え、前記現像剤収容部内で、前記第１の光透過窓と前記第２の光透過窓とが所定の間隙を介して配置された光路部材と、前記現像剤収容部に配置され、回転自在に備えられた回転軸と、可撓性を有して前記回転軸と共に回転し、所定の回転領域で、前記第１の光透過窓と前記第２の光透過窓に対して摺動しながら前記間隙を通過する摺動部材とを備えた清掃部材と、少なくとも前記画像形成ユニットの動作を制御する制御部と、前記制御部の指示に基づいて、前記画像形成ユニットを駆動し、少なくとも前記清掃部材の回転を駆動する駆動源と、前記制御部の指示に基づいて前記発光素子を発光させ、前記受光素子の受光に基づく受光情報を前記制御部に送信する現像剤残量検知部とを備え、
前記制御部は、前記受光情報に基づいて前記摺動部材が前記間隙を通過する通過タイミングを検出し、前記通過タイミングに基づいて前記駆動源による駆動を停止することを特徴とする。

本発明によれば、画像形成ユニットの駆動を停止する際に、光路部材と清掃部材とを離間した状態とすることが可能となり、現像剤残量検知部による検知精度の低下を抑制することが可能となる。

本発明に基づく実施の形態１の画像形成装置の要部構成を示す要部構成図である。 画像形成ユニットの要部構成を示す内部構成図である。 トナーカートリッジを外した画像形成ユニットを、Ｚ軸のプラス側から見た要部構成図である。 光路レンズと清掃部材の構成を示す斜視図である。 実施の形態１における、画像形成装置の制御系の要部構成を示すブロック図である。 ４つの画像形成ユニットにおいて、それぞれの受光素子の受光量に応じて出力される各受光電圧に基づいて処理されたトナー残量検知波形を示す図であり、（ａ）はトナーフル状態を示し、（ｂ）はトナーロー状態を示す。 画像形成ユニットのトナー収容部内のトナー残量と光路レンズの関係を模式的に示す動作説明図で、（ａ）はトナーフル状態を示し、（ｂ）はトナーロー状態を示す。 画像形成装置において、駆動源が駆動停止命令を受けてから、清掃部材が完全に停止状態となるまでの「すべり」時間と印刷速度との関係を示すグラフである。 制御部が実行する駆動源の駆動停止のための手順を示すフローチャートである。 本実施の形態の変形例１の画像形成装置の制御系の要部構成を示すブロック図である。

実施の形態１．
図１は、本発明に基づく実施の形態１の画像形成装置１００の要部構成を示す要部構成図である。

同図に示すように、画像形成装置１００は、例えばタンデム型カラー電子写真式プリンタとしての構成を備え、媒体トレイ１は、内部に記録媒体としての記録用紙１８が積層され、画像形成装置１００に着脱自在に装着される。給紙ローラ２は、図示しない回転駆動手段によって回転駆動され、媒体トレイ１内から当接する最上部の記録用紙１８を引き出し、この記録用紙１８を順次搬送経路に繰出す。

記録用紙１８の搬送方向における、給紙ローラ２の下流側の搬送路には、レジストローラ対３が配置されている。レジストローラ対３は、記録用紙１８の斜行を強制し、画像形成部に記録用紙１８を送り込む。

画像形成部は、４つの画像形成ユニット６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋ（特に区別する必要がない場合には符号６を付す）と、画像形成ユニット６により形成されたトナー現像を、記録用紙１８の上面にクーロン力により転写する転写部７からなる。直列に並べられた４つの画像形成ユニット６は、構成的には全て同じであり、使用されるトナーの色、即ちシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）と、その動作タイミングのみが異なる。

ここでは用紙搬送方向の上流側から順に、シアン（Ｃ）用の画像形成ユニット６Ｃ、マゼンタ（Ｍ）用の画像形成ユニット６Ｍ、イエロー（Ｙ）用の画像形成ユニット６Ｙ、及びブラック（Ｋ）用の画像形成ユニット６Ｋが配列されている。画像形成ユニット６の構成については後述する。

転写部７は、記録用紙１８を静電吸着して搬送する転写ベルト１０、転写ベルト１０を駆動するドライブローラ８、ドライブローラ８と対を成して転写ベルト１０を張架するテンションローラ９、画像形成ユニット６の各感光体ドラム１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ｋ（特に区別する必要がない場合には符号１２を付す）にそれぞれが対向して圧接するよう配置され、トナー現像を記録用紙１８に転写するよう電圧を印加する転写ローラ１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋ（特に区別する必要がない場合には符号１１を付す）等を備える。

画像形成ユニット６と転写ベルト１０は同期して駆動され、転写ベルト１０に静電吸着された記録用紙１８に各色のトナー現像を順次重ね合わせて転写する。このようにして画像形成部でトナー現像を転写された記録用紙１８は、トナー現像を熱と圧力で記録用紙１８に融着させる定着ユニット１３へ送り出される。

定着ユニット１３は、ヒータ等の熱源を備えて記録用紙１８に上方から接する定着ローラ１４と、従動して回転するバックアップローラ１５を備え、加熱した定着ローラ１４とバックアップローラ１５の間を記録用紙１８が搬送されることで定着ローラ１４の熱で記録用紙１８に付着したトナーを融着し、記録用紙１８にトナー画像を定着させる。

記録用紙１８の搬送方向における、定着ユニット１３の下流側の搬送路には、順に、排出ローラ対４，５が配置され、定着ユニット１３から排出される定着済みの記録用紙１８を経路に沿って搬送し、スタッカカバー１７へと排出する。

尚、図１中のＸ、Ｙ、Ｚの各軸は、記録用紙１８が画像形成ユニット６Ｃ、６Ｍ、６Ｙ、６Ｋを通過する際の搬送方向にＸ軸をとり、感光体ドラム１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ、１２Ｋの回転軸方向にＹ軸をとり、これら両軸と直交する方向にＺ軸をとっている。また、後述する他の図においてＸ、Ｙ、Ｚの各軸が示される場合、これらの軸方向は、共通する方向を示すものとする。即ち、各図のＸＹＺ軸は、各図の描写部分が、図１に示す画像形成装置１００を構成する際の配置方向を示している。またここでは、Ｚ軸が略鉛直方向となるように配置されるものとする。

４つ画像形成ユニット６は、構成的には同一であるため、ここではブラック（Ｋ）の画像形成ユニット６Ｋを例にして、図２に示す同構成図を参照しながら以下にその内部構成について説明する。

画像形成ユニット６Ｋは、筐体２８で囲まれ、現像剤としてのトナー２９を収容する現像剤収容部としてのトナー収容部３０、トナー現像を担持する感光体ドラム１２Ｋ、感光体ドラム１２Ｋの表面を帯電させる帯電ローラ２４、露光ヘッド１６Ｋによる露光によって感光体ドラム１２Ｋの帯電した表面に形成された静電潜像に、摩擦帯電によりトナー現像を形成する現像ローラ２１、現像ローラ２１にトナー２９を供給するトナー供給ローラ２２、現像ローラ２１に当接し、現像ローラ２１の表面のトナー２９を薄層化するための現像ブレード２３、転写後に感光体ドラム１２Ｋの表面に残る残トナーを掻き落とすクリーニングブレード２５、書き落とされた残トナーを排出するためのトナー搬送部材２６が配置されている。これらのドラムや各ローラは、駆動源６０（図５参照）を構成する駆動モータからギア等の駆動伝達手段６１Ｋ（図５参照）を経由して動力が伝達され、それぞれ矢印方向に回転駆動される。

また画像形成ユニット６Ｋには、トナー供給ローラ２２の近傍でトナー２９を攪拌するための攪拌部材３１が配置され、更に、トナー収容部３０のトナー残量を検出するためのトナー残量検知機構を構成する光路レンズ３３及び清掃部材３２が配置されている。これらの攪拌部材３１及び清掃部材３２も、駆動伝達手段６１Ｋを介して、駆動源６０によってそれぞれ矢印方向に回転駆動される。また、画像形成ユニット６Ｋにおいて、その上部には、トナー２９を供給する現像剤収容体としてのトナーカートリッジ２７が着脱自在な形態で設置されている。

ここで、トナー残量検知機構の構成について説明する。図３は、トナーカートリッジ２７を外した画像形成ユニット６Ｋを、Ｚ軸のプラス側から見た要部構成図である。

同図に示すように、光路部材としての光路レンズ３３（図４参照）は、発光側レンズ３３ａと受光側レンズ３３ｂとで構成されてトナー収容部３０での光路を形成し、発光素子４１から出た光４９が、第１の光路としての発光側レンズ３３ａを通り、トナー収容部３０内で第２の光路としての受光側レンズ３３ｂに受け渡される。受光側レンズ３３ｂを通った光４９は、受光素子４２に照射される。

図４は、光路レンズ３３と清掃部材３２の構成を示す斜視図であり、同図を参照しながら更に説明する。

同図に示すように、光路レンズ３３は、クランク状に形成された一対の発光側レンズ３３ａと受光側レンズ３３ｂから構成され、これらは、クランク状に形成された中央部で所定の間隔を形成するように分離配置され、これにより発光素子４１側の発光側レンズ３３ａの一側面である第１の光透過窓としての発光側透過窓３３ｃと受光素子４２側の受光側レンズ３３ｂの一側面である第２の光透過窓としての受光側透過窓３３ｄとが、所定の間隔で対向している。図３に示すように、光路レンズ３３は、クランク状に形成されたその中央部がトナー収容部３０内に位置し、後述するようにトナー収容部３０内のトナー残量を検出する。

清掃部材３２は、回転軸としてのワイプ軸３２ａと、その略中央部でワイプ軸３２ａに一体的に配置された摺動部材としてのワイプ部材３２ｂとを有し、ワイプ軸３２ａとワイプ部材３２ｂとが一体的に矢印Ｄ方向に回転する。この時、可撓性を有するＰＴＦＥフィルムで形成されたワイプ部材３２ｂは、回転する過程で対向する発光側透過窓３３ｃと受光側透過窓３３ｄとの間隙を撓んだ状態で移動し、その両端部がそれぞれ発光側透過窓３３ｃと受光側透過窓３３ｄに対して摺動することにより、各窓面を清掃する。

尚、ここでは、ワイプ部材３２ｂをＰＴＦＥフィルムとして説明するが、ワイプ部材３２ｂは、ＰＥＴフィルム、カプトンフィルム等の可撓性のあるものであれば使用可能である。また、発光素子４１は赤外ＬＥＤ、受光素子４２はフォトトランジスタを例として説明するが、それに限定するものではない。

図５は、画像形成装置１００の制御系の要部構成を示すブロック図であり、特に本発明に係る、画像形成ユニット６の停止制御を行う制御系の要部構成を示す。同図を参照しながら、印刷終了時にトナー残量検知信号（受光電圧）に基づいて停止制御を行う制御系の構成について説明する。

同図において、制御部５０は、記憶部５１と演算部５２を備え、画像形成装置１００の印刷動作全般を制御する制御部であり、現像剤残量検知部としてのトナー残量検知部６５は、制御部５０からの命令を受けて発光素子４１を発光し、受光素子４２からの受光信号を受ける。記憶部５１は、トナー残量検知部６５で受信した受光信号の受光情報を格納し、演算部５２は、記憶部５１に格納された受光情報に基づいて演算を実行し、その演算結果を記憶部５１に戻す。尚、トナー残量検知部６５、演算部５２、及び記憶部５１の各動作については、後で更に説明する。

駆動源６０は、ここでは駆動モータで構成され、制御部５０からの指令に基づいて、駆動伝達手段６１Ｃを介して画像形成ユニット６Ｃを駆動し、同様に駆動伝達手段６１Ｍを介して画像形成ユニット６Ｍを駆動し、駆動伝達手段６１Ｙを介して画像形成ユニット６Ｙを駆動し、駆動伝達手段６１Ｋを介して画像形成ユニット６Ｋを駆動する。各駆動伝達手段６１（特に区別する必要がない時には符号６１を付す）は、ここではギア列等で構成されている。

各駆動伝達手段６１と画像形成ユニット６の関係が共通するため、ブラック（Ｋ）に対応した駆動伝達手段６１Ｋと画像形成ユニット６Ｋの関係を例にして更に説明する。駆動伝達手段６１Ｋは、駆動源６０からの駆動力を受けて、図２に示す感光体ドラム１２Ｋを駆動し、更に現像ローラ２１、供給ローラ２２、帯電ローラ２４、清掃部材３２のワイプ軸３２ａ、攪拌部材３１に対して駆動を伝達し、各回転部材をそれぞれ矢印方向（図２）に回転する。

尚、ここでは、複数（４つ）の画像形成ユニット６に対して一つの駆動源６０を設けて駆動を伝達する構成としているが、後述するように、各画像形成ユニット６毎に、１或は複数の駆動源を設ける構成としても良い。

以上の構成において、先ず画像形成装置１００の印刷動作について、図１、図２を参照しながらその概要を説明する。

画像形成装置１００は、制御部５０（図５）より印刷の命令が出されると、記録用紙１８を、給紙ローラ２、レジストローラ対３により転写ベルト１０まで搬送する。一方、画像形成ユニット６は、帯電ローラ２４によって帯電された感光体ドラム１２の周面に、露光ヘッド１６による露光によって潜像を形成し、後述する現像工程によって、この潜像をトナー２９によって現像する。

現像されたトナー像は、感光体ドラム１２の回転に従って転写ベルト１０と対向する位置に至り、転写ベルト１０及び転写ローラ１１によって記録用紙１８に転写される。トナー像が転写された記録用紙１８は、定着ユニット１３により、熱及び圧力が加えられてトナー像が定着され、その後、排出ローラ対４、５によりスタッカカバー１７上に排出される。

画像形成ユニット６による現像工程について、主に図２を参照しながら更に説明する。画像形成ユニット６は、制御部５０によって制御される駆動源６０によって駆動される。即ち、駆動伝達手段６１を介して、感光体ドラム１２、現像ローラ２１、供給ローラ２２がそれぞれ同図に示す矢印方向に回転駆動され、更に供給ローラ２２の近傍に配置された攪拌部材３１、及び清掃部材３２のワイプ軸３２ａがそれぞれ同図に示す矢印方向に回転駆動される。このとき、清掃部材３２は、前記した光路レンズ３３の清掃と共に、トナー２９の攪拌や搬送を行う。

このとき、供給ローラ２２によって現像ローラ２１にトナー２９が供給され、現像ローラ２１に供給されたトナー２９は、現像ブレード２３により薄層化され、露光ヘッド１６による露光によって感光体ドラム１２の表面に形成された静電潜像に移ってこれを現像する。転写ベルト１０及び転写ローラ１１（図１）によって感光体ドラム１２上のトナー像が記録用紙１８（図１）に転写されると、転写後に感光体ドラム１２上に残った残トナーが、クリーニングブレード２５によって掻き取られ、トナー搬送部材２６によって図示しない所定の残トナー保管部に搬送される。

次に、光路レンズ３３、発光素子４１、受光素子４２及び清掃部材３２等からなるトナー残量検知システムと、個々の動作について図３〜図７を参照しながら説明する。

トナー残量検知部６５（図５）は、発光素子４１と受光素子４２に接続され、制御部５０より制御信号を受けると、発光素子４１に所定の電流を供給してこれを発光させる。これにより発光素子４１は、画像形成ユニット６Ｋの動作中に常に発光するように制御される。一方、受光素子４２は、受光した光量に応じて流れる電流が変化する特性を有し、ここでは、トナー残量検知部６５において、受光量が殆どないときには５Ｖ付近を取り、受光量が最大となるときには０Ｖ付近を取る受光電圧を記憶部５１に出力するように構成されている。

図４に示すように、発光素子４１を出た光４９は、発光側レンズ３３ａ、発光側透過窓３３ｃ、受光側透過窓３３ｄ、受光側レンズ３３ｂの順でこれらを通過して受光素子４２に至る。トナー残量検知部６５は、受光素子４２が受光量に応じた電流を流すことにより、前記した受光量に応じて変化する受光電圧を記憶部５１に出力し、記憶部５１では、この受光電圧の時間変化を記憶する。

これらの発光素子４１、受光素子４２、及びトナー残量検知部６５は、他の画像形成ユニット６Ｃ、６Ｍ、６Ｙにも共通して備えられ、同様に動作して、各受光電圧を記憶部５１に出力するように構成されている。従って、記憶部５１は、４つの画像形成ユニット６の受光電圧を記憶し、必要に応じてその電圧データを演算部５２に供給する。

尚、ここではトナー残量検知部６５が４つの画像形成ユニット６毎に備えられていると説明したが、１つのトナー残量検知部６５によって、４つの画像形成ユニット６の個々の発光素子４１及び受光素子４２を管理するように構成することも可能である。

図６は、４つの画像形成ユニット６において、それぞれの受光素子４２の受光量に応じて出力される各受光電圧に基づいて処理されたトナー残量検知波形を示し、縦軸に電圧、横軸に時間をとっている。図７は、画像形成ユニット６のトナー収容部３０内のトナー残量と光路レンズ３３の関係を模式的に示す動作説明図で、同図（ａ）は、トナー残量が十分と判定されるトナーフル状態を示し、同図（ｂ）は、トナー残量が僅かと判定されるトナーロー状態を示す。

図６（ａ）は、４つの各画像形成ユニット６の各トナー収容部３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｋがトナーフル状態の時に記憶された各受光電圧を合成加工したトナー残量検知波形である。トナーフル状態に相当する図７（ａ）に示すように、トナー２９の上面が光路レンズ３３よりも鉛直方向において上方にあるとき、発光側透過窓３３ｃと受光側透過窓３３ｄ間にはトナー２９が存在して光４９の通過を遮るため、受光素子４２の受光量が少なく、受光電圧は、５Ｖ付近の電圧値となる。

ワイプ部材３２ｂ（図４）が光路レンズ３３の対向する一対の透過窓３３ｃ、３３ｄ間を通過してワイプする際の短い光量増加時間Ｔ１においては、ワイプ部材３２ｂによって各透過窓３３ｃ、３３ｄが清掃されると共にトナー２９が押し退けられるので、透過窓３３ｃ、３３ｄ間を光４９が通過して受光素子４２の受光量が一時的に増加して受光電圧が０Ｖ付近となる。尚、ここでは、ワイプ軸３２ａの回転周期Ｔを、Ｔ≒９００［ｍｓ］としており、これにより、上記光量増加時間Ｔ１は、Ｔ１≒７０［ｍｓ］となる。

従って、制御部５０は、受光電圧が５Ｖ付近のとき、これを出力する画像形成ユニット６のトナーはトナーフルであると判断し、更にパルス状に電圧が０Ｖ付近に低下したとき、この近傍で、ワイプ部材３２ｂが光路レンズ３３を通過したと判断する。

図６（ａ）に示すトナー残量検知波形は、トナーフルの状態の各画像形成ユニット６の出力電圧波形を合成したもので、Ｄ１が画像形成ユニット６Ｃの光量増加期間に相当し、Ｄ２が画像形成ユニット６Ｍの光量増加期間に相当し、Ｄ３が画像形成ユニット６Ｙの光量増加期間に相当し、Ｄ４が画像形成ユニット６Ｋの光量増加期間に相当し、これ等がワイプ軸３２ａの回転に伴って、その回転周期Ｔで順次発生している状態を示している。

図６（ｂ）は、４つの各画像形成ユニット６の各トナー収容部３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｋがトナーロー状態の時に記憶された各受光電圧を合成加工したトナー残量検知波形である。トナーロー状態に相当する図７（ｂ）に示すように、トナー２９の上面が光路レンズ３３よりも鉛直方向において下方にあるとき、発光側透過窓３３ｃと受光側透過窓３３ｄ間にはトナー２９が存在せずに光４９が通過するため、受光素子４２の受光量が多く、受光電圧は、０Ｖ付近の電圧値となる。

ワイプ部材３２ｂ（図４）が光路レンズ３３の対向する一対の透過窓３３ｃ、３３ｄ間を通過してワイプしている間の短い光量減少時間Ｔ２（Ｔ２≒９０［ｍｓ］）においては、ワイプ部材３２ｂによって各透過窓３３ｃ、３３ｄが遮られるので光４９が通過できず、受光素子４２の受光量が一時的に減少して受光電圧が５Ｖ付近となる。

従って、制御部５０は、受光電圧が０Ｖ付近のとき、これを出力する画像形成ユニット６のトナーはトナーローであると判断し、更にパルス状に電圧が５Ｖ付近に上昇したとき、この近傍で、ワイプ部材３２ｂが光路レンズ３３を通過したと判断する。

図６（ｂ）に示すトナー残量検知波形は、トナーローの状態の各画像形成ユニット６の出力電圧波形を合成したもので、Ｉ１が画像形成ユニット６Ｃの光量減少期間に相当し、Ｉ２が画像形成ユニット６Ｍの光量減少期間に相当し、Ｉ３が画像形成ユニット６Ｙの光量減少期間に相当し、Ｉ４が画像形成ユニット６Ｋの光量減少期間に相当し、これ等がワイプ軸３２ａの回転に伴って、その回転周期Ｔで順次発生している状態を示している。

次に本実施の形態において、印刷終了時の画像形成ユニット６の駆動停止過程の動作について説明する。ここでは、画像形成ユニット６の駆動を停止する際、その停止タイミングをトナー残量検出波形に基づくタイミングで停止制御を行うことを特徴とする。

尚、図６（ａ）及び図６（ｂ）は、それぞれ全ての画像形成ユニット６が、トナーフル状態か、或はトナーロー状態での受光電圧に基づいて合成処理されたトナー残量検知波形であるが、いくつかの画像形成ユニット６がトナーフル状態で、他の画像形成ユニット６がトナーロー状態となる場合もあるが、ここでの停止制御は、後述するようにそのような場合にも対応する。

印刷終了などで画像形成ユニット６の駆動を停止する際、制御部５０は、図６のトナー残量検知波形において、同図（ａ）に示す各光量減少期間Ｄ１〜Ｄ４のエンドタイミングである時刻ｔ１〜ｔ４のタイミング、或は同図（ａ）に示す各光量増加期間Ｉ１〜Ｉ４のエンドタイミングである時刻ｔ１１〜ｔ１４のタイミングで、駆動源６０に停止命令を出す。

このようなタイミングで画像形成ユニット６の駆動を停止することにより、ワイプ部材３２ｂ（図４）が、光路レンズ３３の、発光側透過窓３３ｃ及び受光側透過窓３３ｄと、清掃による接触を終了して離間した直後の状態で停止することができる。

ここで、ワイプ軸３２ａとワイプ部材３２ｂを備えた清掃部材３２の、慣性による「すべり」について考察する。駆動中の画像形成ユニット６が駆動を停止する場合、完全に停止状態に至るまでには、駆動中の慣性によって弱冠量の「すべり」が発生するので、その間もワイプ部材３２ｂが回転して再び光路レンズ３３に当接する懸念がある。

図８は、画像形成装置１００において、駆動源６０（図５）が駆動停止命令を受けてから、清掃部材３２が完全に停止状態となるまでの「すべり」時間と画像形成ユニット６の感光体ドラム１２の線速度との関係を示すグラフである。この線速度、即ち印刷速度が速くなるほど、「すべり」時間も長くなる傾向があるが、印刷速度１６ｐｐｍ、２２ｐｐｍ、３０ｐｐｍの実測値に基づいて印刷速度５０［ｐｐｍ］を想定しても、「すべり」時間は約７５［ｍｓｅｃ］程度である。

従って、例えば、後述する変形例１（図１０参照）のように、各画像形成ユニット６に駆動源が個別に用意されていて、時刻ｔ１〜ｔ４、或は時刻ｔ１１〜ｔ１４のタイミングで個別に各駆動源を停止できる構成である場合、「すべり」時間が、印刷速度５０［ｐｐｍ］を想定した約７５［ｍｓｅｃ］であっても、ワイプ軸３２ａの回転周期Ｔ（≒９００［ｍｓｅｃ］）に対して１／１０に満たないため、上記の懸念、即ち「すべり」による再当接は無いと考えてよい。

しかしながら、ここでは１つの駆動源６０（図５）で複数の画像形成ユニット６を駆動する構成であるため、各画像形成ユニット６の検出波形の位相差を考慮して駆動源６０の駆動を停止する必要がある。その位相差によっては、「すべり」によって光路レンズ３３とワイプ部材３２ｂとが当接した状態で停止する懸念があるからである。以下に、本実施の形態による駆動源６０の駆動停止方法について説明する。

図９は、本実施の形態における、制御部５０が実行する駆動源６０の駆動停止のための手順を示すフローチャートである。このフローチャートに沿って、駆動源６０の駆動停止方法について説明する。

先ず、図６（ａ）、（ｂ）のトナー残量検知波形に記された各記号について説明する。
検知タイミングＤＣ（１）は、画像形成ユニット６Ｃにおけるワイプ軸３２ａの１周期目に検出された光量減少期間Ｄ１のエンドタイミング（時刻ｔ１）に相当し、
検知タイミングＤＭ（１）は、画像形成ユニット６Ｍにおけるワイプ軸３２ａの１周期目に検出された光量減少期間Ｄ２のエンドタイミング（時刻ｔ２）に相当し、
検知タイミングＤＹ（１）は、画像形成ユニット６Ｙにおけるワイプ軸３２ａの１周期目に検出された光量減少期間Ｄ３のエンドタイミング（時刻ｔ３）に相当し、
検知タイミングＤＫ（１）は、画像形成ユニット６Ｋにおけるワイプ軸３２ａの１周期目に検出された光量減少期間Ｄ４のエンドタイミング（時刻ｔ４）に相当する。
また、検知タイミングＤＣ（２）、ＤＭ（２）、ＤＹ（２）、ＤＫ（２）は、各ワイプ軸の２周期目のエンドタイミングに相当し、各検知タイミングを総称する場合には単にＤＣ、ＤＭ、ＤＹ、ＤＫと称す。

検知タイミングＩＣ（１）は、画像形成ユニット６Ｃにおけるワイプ軸３２ａの１周期目に検出された光量増加期間Ｉ１のエンドタイミング（時刻ｔ１１）に相当し、
検知タイミングＩＭ（１）は、画像形成ユニット６Ｍにおけるワイプ軸３２ａの１周期目に検出された光量増加期間Ｉ２のエンドタイミング（時刻ｔ１２）に相当し、
検知タイミングＩＹ（１）は、画像形成ユニット６Ｙにおけるワイプ軸３２ａの１周期目に検出された光量増加期間Ｉ３のエンドタイミング（時刻ｔ１３）に相当し、
検知タイミングＩＫ（１）は、画像形成ユニット６Ｋにおけるワイプ軸３２ａの１周期目に検出された光量増加期間Ｉ４のエンドタイミング（時刻ｔ１４）に相当する。
また、検知タイミングＩＣ（２）、ＩＭ（２）、ＩＹ（２）、ＩＫ（２）は、各ワイプ軸の２周期目のエンドタイミングに相当し、各検知タイミングを総称する場合には単にＩＣ、ＩＭ、ＩＹ、ＩＫと称す。

例えば、画像形成ユニット６Ｃにおいて、検知タイミングＤＣ及び検知タイミングＩＣは、トナーの状態に応じて、トナーフル状態では検知タイミングＤＣが検出され、トナーロー状態では検知タイミングＩＣが検出されるが、これらの各検出タイミングは、同一の時系列では殆ど一致したタイミングとなる。従って、ここでは各画像形成ユニット６において検知タイミングＤＣ、ＤＭ、ＤＹ、ＤＫが検出されるものとして以下に説明するが、トナーローの場合には検知タイミングがＩＣ、ＩＭ、ＩＹ、ＩＫとなる。

ステップＳ１０１：このステップでは、駆動源６０を停止する基準タイミング信号Ｔｓとして、画像形成ユニット６Ｃの検知タイミングＤＣを仮に設定して記憶部５１に記憶する。
ステップＳ１０２：このステップでは、検知タイミングＤＣ（１）から順次、検知タイミングＤＭ（１）、ＤＹ（１）、ＤＫ（１）、ＤＣ（２）を検出し、これらのタイミング情報（例えば時刻）を記憶部５１に記憶する。但し、ここでは、検出される検知タイミングの順番を、図６に示す検知タイミングの順番に従って記したが、本来は、各画像形成ユニット６の各ワイプ部材３２ｂの初期位置によって決まるものである。
ステップＳ１０３：このステップでは、演算部５２によって、記憶部５１に記憶された検知タイミング情報に基づいて、隣接する検知タイミング間の時間間隔、ここではＤＭ（１）−ＤＣ（１）、ＤＹ（１）−ＤＭ（１）、ＤＫ（１）−ＤＹ（１）、及びＤＣ（２）−ＤＫ（１）を演算し、更にその最大値Ｄｍａｘを特定して記憶部５１に記憶する。

ステップＳ１０４：このステップでは、制御部５０によって、最大値Ｄｍａｘと閾値Ｓ０の大小関係を判定する。ここでは閾値として、印刷速度５０［ｐｐｍ］のときの「すべり」量７５［ｍｓｅｃ］の２倍のマージンを見込んで、Ｓ０＝１５０［ｍｓ］としている。

ステップ１０４で、最大値Ｄｍａｘ≧閾値Ｓ０と判定された場合にステップＳ１０５に進む。
ステップＳ１０５：このステップでは、最大値Ｄｍａｘの時間間隔に該当する検知タイミング間の起点となる特定検知タイミングをＤＩ（ＣＭＹＫ）として特定し、駆動源６０を停止する基準タイミング信号ＴｓをＤＣからこのＤＩ（ＣＭＹＫ）に更新し、Ｔｓ＝ＤＩ（ＣＭＹＫ）とする。
例えば、最大値Ｄｍａｘとなる時間間隔が、図６に示すように時間間隔（ＤＹ（１）−ＤＭ（１））の場合、起点となる検知タイミングＤＭが特定検知タイミングＤＩ（ＣＭＹＫ）となって、Ｔｓ＝ＤＭとなる。

ステップＳ１１２：このステップは、印字動作が終了するステップである。
ステップＳ１１３：このステップで制御部５０は、印字動作終了後において、検知タイミングＤＩ（ＣＭＹＫ）（図６の例ではＤＭが相当）を検知すると同時に、駆動源６０に対して駆動停止命令を出力する。

この場合、少なくとも、検知タイミングＤＩ（ＣＭＹＫ）の画像形成ユニット（図６の例では画像形成ユニット６Ｍが相当）、と最大値Ｄｍａｘを生成した相手の画像形成ユニット（図６の例では画像形成ユニット６Ｙが相当）においては、それぞれの清掃部材３２が、そのワイプ部材３２ｂと光路レンズ３３とが離間した位置で回転を停止することになる。

ステップ１０４で、最大値Ｄｍａｘ＜閾値Ｓ０と判定された場合にステップＳ１０６に進む。
ステップ１０６：このステップでは、基準信号識別カウントＴｎに１を加算して記憶部５１に記憶する。尚、ここでのカウントは、このフローがスタートする毎にカウントアップされるもので、基準信号識別カウントＴｎの初期値はＴｎ＝０である。
ステップ１０７：このステップでは、Ｔｎを４で割った余りの値に従って、次に進むステップを決定する。即ち余りが０の場合にはステップＳ１０８に進み、余りが１の場合にはステップＳ１０９に進み、余りが２の場合にはステップＳ１１０に進み、余りが３の場合にはステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１０８：このステップでは、Ｔｓ＝ＤＣとしてステップ１１２に進む。
ステップＳ１０９：このステップでは、Ｔｓ＝ＤＭとしてステップ１１２に進む。
ステップＳ１１０：このステップでは、Ｔｓ＝ＤＹとしてステップ１１２に進む。
ステップＳ１１１：このステップでは、Ｔｓ＝ＤＫとしてステップ１１２に進む。

上記したステップＳ１０６〜ステップＳ１１１では、検知タイミング間の時間間隔、ＤＭ（１）−ＤＣ（１）、ＤＹ（１）−ＤＭ（１）、ＤＫ（１）−ＤＹ（１）、及びＤＣ（２）−ＤＫ（１）の最大値Ｄｍａｘが、「すべり」量よりも充分大きいとは言えない場合に、駆動源６０を停止する毎に、その停止タイミングを順次変更している。これにより、少なくとも４つの画像形成ユニット６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋの何れかのワイプ部材３２ｂが、順次光路レンズ３３から離間した位置で停止することになる。これによって、ワイプ部材３２ｂが光路レンズ３３に当接した状態で停止するリスクを、印字動作の終了ごとに各色の画像形成ユニット６に分散できる。

尚、本実施の形態では、ステップＳ１０４の判定に従って、基準タイミング信号Ｔｓの設定方法を選択したが、ステップＳ１０４の判定を行うことなく、ステップＳ１０３から直接ステップ１０６に移行するように構成してもよい。
また本実施の形態では、１つの駆動源６０が４つの画像形成ユニット６を駆動する例を示したが、これに限定されるものではなく、複数の画像形成ユニットを駆動する形態としてもよい。

（変形例１）
図１０は、本実施の形態の変形例１の画像形成装置の制御系の要部構成を示すブロック図であり、特に本発明に係る、画像形成ユニット６の停止制御を行う制御系の要部構成を示す。

この変形例１の制御系が、前記した図５に示す本実施の形態の制御系に対して異なる点は、各画像形成ユニット６の駆動源６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｙ，６０Ｋがそれぞれ個別に用意されている点と、これに伴う制御部１５０の制御が、部分的に異なる点である。

ここでは、各画像形成ユニット６に駆動源６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｙ，６０Ｋが個別に用意されているため、制御部１５０は、図６に示す時刻ｔ１〜ｔ４、或は時刻ｔ１１〜ｔ１４のタイミング、即ち検知タイミングＤＣで駆動源６０Ｃを停止し、検知タイミングＤＭで駆動源６０Ｍを停止し、検知タイミングＤＹで駆動源６０Ｙを停止し、検知タイミングＤＫで駆動源６０Ｋを停止する。

このようなタイミングで各画像形成ユニット６の駆動を停止することにより、全ての画像形成ユニット６において、ワイプ部材３２ｂ（図４）が、光路レンズ３３の発光側透過窓３３ｃ及び受光側透過窓３３ｄと、清掃による接触を終了して離間した直後の状態で停止することができる。

更に、清掃部材３２の「すべり」時間を、印刷速度５０［ｐｐｍ］を想定したときの約７５［ｍｓｅｃ］としても、ワイプ軸３２ａの回転周期Ｔ（≒９００［ｍｓｅｃ］）に対して１／１０に満たないため、「すべり」による影響を受けることなく、光路レンズ３３とワイプ部材３２ｂとを離間した状態で停止することが可能となる。

以上のように、本実施の形態の画像形成装置によれば、画像形成ユニット６を複数備えた場合においても、各画像形成ユニット６の光路レンズ３３とワイプ部材３２ｂとを離間した状態で停止することが可能となる。
また、複数の画像形成ユニット６を１つの駆動源６０で駆動する構成の装置であっても、可能な限り、光路レンズ３３とワイプ部材３２ｂとが当接した状態で停止する画像形成ユニット６の数を抑制できる。
また、確実に光路レンズ３３とワイプ部材３２ｂとが離間した状態で停止できる画像形成ユニット６が１つの場合であっても、この画像形成ユニット６を、駆動停止のたびに順に替えるため、残量検知精度低下のリスクが１つの画像形成ユニットに集中することなく、すべての画像形成装置に分散されるため、画像形成装置の短寿命化を抑制できる。

本実施の形態では、画像形成装置として複数の現像ユニットを備えたタンデム型カラープリンタを例に説明したが、カラープリンタの他、複写機、ＦＡＸ、或いはこれらの装置の機能を複合させたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）等の画像形成装置についても有用である。また、１つの画像形成ユニットによるモノクロの画像形成装置についても有用である。

１ 媒体トレイ、 ２ 給紙ローラ、 ３ レジストローラ対、 ４ 排出ローラ対、 ５ 排出ローラ対、 ６ 現像ユニット、 ７ 転写部、 ８ ドライブローラ、 ９ テンションローラ、 １０ 転写ベルト、 １１ 転写ローラ、 １２ 感光体ドラム、 １３ 定着ユニット、 １４ 定着ローラ、 １５ バックアップローラ、 １６ 露光ヘッド、 １７ スタッカカバー、 １８ 記録用紙、 ２１ 現像ローラ、 ２２ トナー供給ローラ、 ２３ 現像ブレード、 ２４ 帯電ローラ、 ２５ クリーニングブレード、 ２６ トナー搬送部材、 ２７ トナーカートリッジ、 ２８ 筐体、 ２９ トナー、 ３０ トナー収容部、 ３１ 攪拌部材、 ３２ 清掃部材、 ３２ａ ワイプ軸、 ３２ｂ ワイプ部材、 ３３ 光路レンズ、 ３３ａ 発光側レンズ、 ３３ｂ 受光側レンズ、 ３３ｃ 発光側透過窓、 ３３ｄ 受光側透過窓、 ４１ 発光素子、 ４２ 受光素子、 ４９ 光、 ５０ 制御部、 ５１ 記憶部、 ５２ 演算部、 ６０ 駆動源、 ６１ 駆動伝達手段、 ６５ トナー残量検知部、 １００ 画像形成装置、 １５０ 制御部。

Claims (7)

1. 内部に現像剤を収容する現像剤収容部を有し、現像剤像を形成する画像形成ユニットと、
   第１の光透過窓を備えて発光素子から受けた光を前記第１の光透過窓に導く第１の光路と、第２の光透過窓を備えて前記第２の光透過窓で受けた光を受光素子へと導く第２の光路とを備え、前記現像剤収容部内で、前記第１の光透過窓と前記第２の光透過窓とが所定の間隙を介して配置された光路部材と、
   前記現像剤収容部に配置され、回転自在に備えられた回転軸と、可撓性を有して前記回転軸と共に回転し、所定の回転領域で、前記第１の光透過窓と前記第２の光透過窓に対して摺動しながら前記間隙を通過する摺動部材とを備えた清掃部材と、
   少なくとも前記画像形成ユニットの動作を制御する制御部と、
   前記制御部の指示に基づいて、前記画像形成ユニットを駆動し、少なくとも前記清掃部材の回転を駆動する駆動源と、
   前記制御部の指示に基づいて前記発光素子を発光させ、前記受光素子の受光に基づく受光情報を前記制御部に送信する現像剤残量検知部と
   を備え、
   前記制御部は、前記受光情報に基づいて前記摺動部材が前記間隙を通過する通過タイミングを検出し、前記通過タイミングに基づいて前記駆動源による駆動を停止することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記通過タイミングは、前記摺動部材が前記間隙の通過を終了するタイミングであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成ユニットは複数備えられ、複数の前記画像形成ユニットには、個別に前記駆動源が備えられ、
   前記制御部は、前記複数の画像形成ユニットの個々の前記通過タイミングを入力し、入力した前記通過タイミングに基づいて、該通過タイミングに対応する前記画像形成ユニットを駆動する前記駆動源による駆動を停止することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. １つの前記駆動源に対し、該駆動源によって駆動される複数の前記画像形成ユニットを備え、
   前記制御部は、前記複数の画像形成ユニットの個々の前記通過タイミングを記憶する記憶部と、
   前記個々の通過タイミング間の時間間隔を演算する演算部と
   を備え、
   前記演算部による演算結果に基づいて、前記１つの駆動源の駆動を停止するタイミングを決定することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
5. 前記時間間隔の最大値が所定の閾値以上の場合、前記制御部は、前記最大値となった前記時間間隔の起点となる前記通過タイミングに基づいて、前記１つの駆動源の駆動を停止することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記時間間隔の最大値が所定の閾値未満の場合、前記制御部は、前記駆動源の駆動の停止を、停止毎に順次異なる前記個々の通過タイミングに基づいて実行することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
7. １つの前記駆動源に対し、該駆動源によって駆動される複数の前記画像形成ユニットを備え、
   前記制御部は、前記駆動源の駆動の停止を、停止毎に順次異なる前記個々の通過タイミングに基づいて実行することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
   

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