JP4775117B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送体に画像を形成する画像形成装置に係り、より詳しくは、搬送体上に形成された画像を検知するセンサを備えた画像形成装置に関する。

近年、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、カラー画像を高速且つ高画質に形成することを目的として、所謂フルカラーのタンデム機が提案されている。このタンデム機の代表的なものとしては、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４つの画像形成ユニットを互いに並列的に配置したものがある。この画像形成装置では、これら各画像形成ユニットにて順次形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像を、中間転写ベルト上に多重に転写(一次転写)した後、この中間転写ベルトから用紙上に一括して転写(二次転写)し、この用紙上に形成されたトナー像を定着装置で定着することによって、フルカラーや白黒(モノクロ)の画像を得ている。

このような画像形成装置では、転写後の中間転写ベルト上にトナー等が残存したままだと、次に形成されるトナー像に悪影響を与える。このため、転写後の中間転写ベルトを清掃するクリーニング装置が設けられている。

また、この種の画像形成装置では、得られる画質が環境の変動や部品の経時劣化等の影響を受けやすい。特に、上述したタンデム型の画像形成装置のように、複数の画像形成ユニットを備えている場合には、画像形成ユニット毎に環境変動や経時劣化の影響を受ける程度が異なる。このため、同じ画像データに基づいてフルカラー画像を形成した場合であっても、形成されるトナー像の濃度等が色毎に異なってしまう。その結果、これら各色のトナー像を重ね合わせて得られたフルカラー画像の色再現性や階調性が著しく変動する。したがって、このような方式を採用する画像形成装置では、この各色の濃度ずれ量を事前に測定し、濃度ずれの発生を抑制するための濃度ずれ制御が不可欠となる。

そこで、例えば電源投入時や画像形成動作中等の適宜タイミングで、各画像形成ユニットによって各色の高濃度および低濃度の画質調整用トナー像を中間転写ベルト上に形成する技術が存在する(特許文献１参照。)。この技術では、形成された各色の画質調整用トナー像の濃度をセンサで読み取るとともに、センサによる読み取り結果に基づいて各色の濃度ずれ量を算出し、各色のトナー像を形成する際の画像形成条件をフィードバック制御している。

特開２００５−７０６７６号公報

ところで、上記画像形成装置では、装置内にトナー等が浮遊し、センサの検知面に付着することがある。このようにセンサの検知面にトナー等が付着すると、センサは検知面に付着したトナー等を介して画質調整用トナー像を読み取ることになってしまう。したがって、中間転写ベルト上に形成された画質調整用トナー像の濃度を正確に読み取ることができなくなり、フィードバック制御による濃度補正も不完全なものとなってしまう。
このような問題に対し、上記特許文献１には、センサの検知面に開閉可能なシャッタ装置を設け、必要時にのみシャッタを開放することで、センサの検知面に対するトナー等の付着を抑制する技術が記載されている。また、この特許文献１には、シャッタに毛ブラシ等を設け、シャッタの開閉動作に連動してセンサの検知面を清掃する技術も記載されている。

しかしながら、画像形成装置の使用を新たに開始するときや、画像形成装置において例えば中間転写ベルトを含むベルトユニットの交換を行ったときなどに、センサの検知面に大量の異物が付着し、中間転写ベルト上に形成された画質調整用トナー像の濃度検知が困難になってしまうという新たな問題が生じた。
なお、このような問題は、上述した中間転写ベルトを備えた画像形成装置に限られるものではなく、各画像形成ユニットに用紙を搬送する搬送ベルトを対向配置し、この搬送ベルト上に画質調整用トナー像を形成するタイプの画像形成装置においても、同様に生じ得るものである。また、このような問題は、フルカラー画像形成装置に限られるものではなく、モノクロ画像形成装置においても同様に生じ得るものである。

本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、搬送体上の画像の検知をより正確に行うことのできる画像形成装置を提供することにある。
また、他の目的は、例えば使用を開始したときやユニットを交換したときなどにおいて、搬送体上の画像を検知するためのセンサに付着した異物を取り除くことのできる画像形成装置を提供することにある。

かかる目的のもと、本発明が適用される画像形成装置は、画像を保持して搬送する搬送体と、搬送体に保持された画像を読み取るセンサと、搬送体を清掃する搬送体清掃部材と、センサを清掃するセンサ清掃部材と、搬送体上の画像をセンサにて読み取る前にセンサ清掃部材にてセンサを第１の回数清掃させ、搬送体清掃部材が搬送体に対し新たに清掃を開始する際にセンサ清掃部材にてセンサを第１の回数よりも多い第２の回数清掃させる制御部とを含んでいる。

このような画像形成装置において、搬送体清掃部材は搬送体に圧接配置されるブレード部材からなり、ブレード部材にはブレード部材と搬送体とを潤滑させる潤滑剤を付着させたことを特徴とすることができる。また、センサは、センサ清掃部材から見て搬送体の移動方向上流側且つ上方に配置されることを特徴とすることができる。そして、搬送体に画像を形成する画像形成部と、センサによる画像の読み取り結果に基づいて画像形成部における画像形成条件を設定する設定部とをさらに含むことを特徴とすることができる。

また、他の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、本体と、画像を保持して搬送する搬送体を具備し、本体に対して着脱自在に設けられる搬送ユニットと、搬送ユニットに設けられ、搬送体に保持された画像を読み取るセンサと、搬送ユニットに設けられ、搬送体を清掃する搬送体清掃部材と、搬送ユニットに設けられ、センサを清掃するセンサ清掃部材と、搬送ユニットの使用履歴を記憶する記憶部と、記憶部から読み出した搬送ユニットの使用履歴に基づいてセンサ清掃部材を第１のモードまたは第２のモードで動作制御する制御部とを備え、制御部は、第１のモードではセンサ清掃部材にてセンサを第１の回数清掃させ、第２のモードではセンサ清掃部材にてセンサを第１の回数よりも多い第２の回数清掃させることを特徴としている。

このような画像形成装置において、制御部は、搬送ユニットの使用履歴がなかった場合に、第２のモードにてセンサ清掃部材の動作を制御することを特徴とすることができる。また、制御部は、第２のモードにおいてセンサ清掃部材によるセンサの清掃を複数回に分けて行わせることを特徴とすることができる。さらに、制御部は、第２のモードにおいてセンサ清掃部材によるセンサの清掃を第２の回数行わせた後センサによる検知を行わせ、センサによる検知結果に基づいてさらにセンサ清掃部材によるセンサの清掃を続行させるか否かを判断することを特徴とすることができる。

本発明によれば、搬送体搬送部材を使用する初期段階においてセンサの清掃回数を多くすることにより、初期段階においてセンサに付着する異物を取り除くようにしたので、このセンサによる搬送体上の画像の検知をより正確に行うことができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置を示す概略構成図である。
図１に示す画像形成装置１０は、本体１０ａ内に４つの色のプロセスカートリッジ（画像形成ユニット、ドラムカートリッジ）１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを縦方向に順に配列した所謂タンデム型である。また、プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々の対応した箇所に、用紙Ｐが略垂直下方から上方に搬送される搬送路１２が配置されている。そして、最下段（最上流）のプロセスカートリッジ１１ａの更に下方（上流側）には、搬送路１２を搬送されてトナー像が順に転写される用紙Ｐを収容するための給紙カセット１３が配設されている。なお、給紙カセット１３に収容される用紙Ｐの大きさに起因して給紙カセット１３の一部が本体１０ａの奥側（リヤ側、イン側）に突出するように構成され、用紙Ｐが小さいサイズであれば、本体１０ａから突出しない。

画像形成カートリッジの一つとしてのプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄは、搬送路１２の上流側から順にイエロー（Ｙ）用、マゼンタ（Ｍ）用、シアン（Ｃ）用、ブラック（Ｋ）用のトナー像を形成するものである。このプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々は、感光体ドラム（像担持体）１４と、感光体ドラム１４の周囲に順次配設されている各種の電子写真用デバイス(帯電装置、現像装置、除電装置、クリーニング装置等)と、を一体的にカートリッジ化したものである。

プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの搬送路１２の反対側には、プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄに共通の露光装置１５が配設されている。この露光装置１５は、各色に対応した画像データに基づいて図示しない４つの半導体レーザを点灯駆動する。そして、この４つの半導体レーザからの光を図示しないポリゴンミラーで偏向走査し、図示しないｆθレンズ及び複数枚の反射ミラーを介して感光体ドラム１４上の露光ポイントに導くことで、感光体ドラム１４上に光像を描くように構成されている。

プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々の感光体ドラム１４に対応した箇所には、搬送路１２に沿って循環移動する搬送ベルト１６が配設されている。搬送体として機能する搬送ベルト１６は、用紙Ｐを静電吸着し得るベルト素材にて構成され、一対からなる駆動ローラ１７Ａ及び従動ローラ１７Ｂに掛け渡されている。また、搬送路１２には、搬送ベルト１６に用紙Ｐを静電吸着させるための吸着ローラ１８が配設されている。

プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々の感光体ドラム１４に対応した搬送ベルト１６の裏面側には、転写部として機能する転写ローラ１９が配設されている。この転写ローラ１９は、感光体ドラム１４と搬送ベルト１６上の用紙Ｐとを密着させて感光体ドラム１４に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写するためのものである。
なお、本実施の形態では、各プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄ、露光装置１５、各転写ローラ１９等によって画像形成部が構成されている。

搬送ベルト１６の上方には、プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄを用いて搬送ベルト１６上に形成された画質調整用トナー像(画像)の濃度を検知する濃度センサ６０が対向配置されている。また、濃度センサ６０との対向部よりも搬送ベルト１６の移動方向下流側であって濃度センサ６０の下方には、上記画質調整用トナー像や何らかの理由により搬送ベルト１６に転移付着したトナーおよび紙粉等を除去するベルトクリーナ２７が取り付けられている。なお、ベルトクリーナ２７から見れば、濃度センサ６０は搬送ベルト１６の移動方向上流側且つ上方に取り付けられていることになる。そして、本実施の形態では、搬送ベルト１６、駆動ローラ１７Ａ、従動ローラ１７Ｂ、四本の転写ローラ１９、濃度センサ６０、およびベルトクリーナ２７等が搬送ユニット３０として一体的に構成されている。なお、搬送ユニット３０の構成の詳細については後述する。

最上段（最下流）プロセスカートリッジ１１ｄの更に上方（下流側）の搬送路１２には、定着装置２０が設けられている。本体１０ａの上部には、定着装置２０によりトナー像が定着されて排出された用紙Ｐを収容するための排紙部２１が本体１０ａと一体に設けられている。また、本体１０ａには、定着装置２０によって片面が定着された用紙Ｐを表裏反転させて搬送路１２に再度送り込むための反転用搬送路２２が配置されている。

そして、本体１０ａの内部には、画像形成装置１０の全体を制御する制御部１００が設けられる。なお、この制御部１００は、制御部として機能する他に設定部としても機能している。さらに、画像形成装置１０の上部(後述するフロントカバー２５の上部)には、ユーザからの指示を受け付け、また、ユーザに対するメッセージ等を表示するためのＵＩ(ユーザインタフェース)１１０が取り付けられている。

また、画像形成装置１０の本体１０ａには、下端に設けた回動支点Ｊを中心に回動可能な手差しトレイ２３が配設されている。すなわち、この手差しトレイ２３は、手前側（フロント側、アウト側）に開閉可能に構成されている。この手差しトレイ２３を開放する方向に回転させると、図示しない差し込み窓に所望の用紙Ｐをセットすることができる。このように、画像形成装置１０は、給紙カセット１３に収容されている用紙Ｐ以外の用紙Ｐを手差しトレイ２３から給紙できるように構成されている。

図２は、フロントカバー２５を説明するための図である。
図１および図２に示すように、画像形成装置１０の本体１０ａには、下端に設けた回動支点Ｊを中心に回動可能なフロントカバー２５が配設されている。このフロントカバー２５は、閉じた状態では本体１０ａと共に外部カバーとして機能する。すなわち、フロントカバー２５は、給紙カセット１３よりも上側でかつ画像形成装置１０の手前側の側壁部を構成する。

フロントカバー２５には、搬送ユニット３０、吸着ローラ１８、及び反転用搬送路２２が取り付けられている。したがって、フロントカバー２５を開けると、これらの部品が随伴して本体１０ａ側から離間する。このため、フロントカバー２５を開けることでプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄが露出し、また、搬送路１２へのユーザによるアクセスが容易になる。

ここで、プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々は、本体１０ａに対し略水平方向に着脱自在に装着されている。このため、本体１０ａのフロントカバー２５を開けることにより、プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの着脱操作を行うことが可能になる。なお、図示しないセット検出センサがプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々のセット状態を検出し、その検出結果を図示しない制御装置に出力する。

また、搬送ユニット３０も、フロントカバー２５に対し着脱自在に装着されている。従って、本体１０ａのフロントカバー２５を開けることにより、搬送ユニット３０の着脱動作を行うことも可能になる。なお、搬送ユニット３０についても、図示しないセット検出センサが搬送ユニット３０のセット状態を検出し、その検出結果を図示しない制御装置に出力する。

このように、フロントカバー２５を開けることで、プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄや搬送ユニット３０を露出させて交換することができる。また、感光体ドラム１４を露出した状態にして紙詰まりに対処（ジャムクリア）することができる。こうして画像形成装置１０のメンテナンス性を向上させている。

また、給紙カセット１３は、本体１０ａに設けられるカセット収容部２６に収容されており、本体１０ａの手前側から引き出し可能となるように構成されている。より詳しくは、手差しトレイ２３及びフロントカバー２５を閉じた状態でカセット収容部２６に対して給紙カセット１３の引き出しや挿入が可能である。

次に、搬送ユニット３０について詳細に説明する。搬送ユニット３０は、上述したように画像形成装置１０に対して着脱自在に設けられる。図３は、搬送ユニット３０の斜視図を示している。この搬送ユニット３０は、横断面が略コ字状とされた枠体５１と、この枠体５１を保持する略平板状の筐体５０とを備えている。枠体５１の上端部には、駆動ローラ１７Ｂが回転可能に支持され、下端部には従動ローラ１７Ａが回転可能に支持されている。そして、これら駆動ローラ１７Ｂおよび従動ローラ１７Ａに、用紙Ｐを静電吸着可能な搬送ベルト１６が張架されている。

この搬送ベルト１６の内面側において、駆動ローラ１７Ｂと従動ローラ１７Ａとの間には、各プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄ(図１参照)に対応する転写ローラ１９が所定間隔を隔てて配設されている。これら各転写ローラ１９も筐体５０に回転可能に支持されている。一方、筐体５０の外面側(図１においてフロント側)には、複数(図中には４個を示す)のコイルバネ３１が当接している。これにより、フロントカバー２５が閉じられたときに、搬送ユニット３０が本体１０ａ側へ所定の圧力で押圧されるようになっている。したがって、各転写ローラ１９は、本体１０ａに対してフロントカバー２５が閉じられたときに、搬送ベルト１６を挟んで各プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの感光体ドラム１４に所定の圧力で圧接され、搬送ベルト１６の走行に追従して回転する。

また、筐体５０の上端部からは庇部５０Ａが張り出しており、この庇部５０Ａは駆動ローラ１７Ｂと対向している。この庇部５０Ａの上面中央部には、搬送ベルト１６と対向し、搬送ベルト１６の素面あるいは搬送ベルト１６に転写形成された画質調整用トナー像の濃度を測定する濃度センサ６０を配設している。また、庇部５０Ａの側面には、この搬送ユニット３０の使用履歴(例えばプリント枚数等)を格納する履歴メモリ３５が装着されている。なお、本実施の形態では履歴メモリ３５が記憶部として機能している。

図４は、濃度センサ６０の断面図を示している。この濃度センサ６０は、ＬＥＤ照射部６０Ａ、レンズ６０Ｂ、フォトダイオード６０Ｃ、およびマスク６０Ｄを備える。ＬＥＤ照射部６０Ａは搬送ベルト１６の搬送方向から光が入射するように配設される。このＬＥＤ照射部６０Ａは搬送ベルト１６上のトナー像に対して所定の角度で光を照射し、トナー像からの反射光をトナー像に対し９０°の角度でレンズ６０Ｂへ入射させる。そして、このレンズ６０Ｂを介してフォトダイオード６０Ｃの受光面上に該反射光を結像させる。ここで、マスク６０Ｄはフォトダイオード６０Ｃの直前に配設されており、トナー像の検出エリアを規制している。そして、フォトダイオード６０Ｃに結像された反射光によって変換された電気信号(本実施の形態では電圧値として出力される)は、制御部１００へ送信され、トナー濃度が検出されることとなる。

また、濃度センサ６０は、トナー像からの反射光をフォトダイオード６０Ｃの受光面で受光するための光路を開閉するシャッタ部６８を備えている。このシャッタ部６８は搬送ベルト１６の上方に設けられる。シャッタ部６８には開口部７０が設けられている。これにより、シャッタ部６８に形成された開口部７０が濃度センサ６０の下面に配置された状態で、搬送ベルト１６上のトナー像の濃度が測定可能となる。
ここで、濃度センサ６０の表面には透明のプラスチック等からなる保護部材６１が設けられ、レンズ６０Ｂ等、濃度センサ６０内の部品を保護している。そして、保護部材６１の前面(下側)にシャッタ部６８が配設されている。このため、シャッタ部６８を図中水平方向に移動させることで開口部７０の位置を移動させ、ＬＥＤ照射部６０Ａからの光路を必要に応じて遮断可能としている。

図５および図６は、シャッタ部６８による開閉動作を実行させるためのシャッタ機構６２を示す斜視図である。また、図７(Ａ)〜(Ｃ)はシャッタ機構６２の動作を示す上面図である。ここで、図５はシャッタ部６８により濃度センサ６０を開放した状態(搬送ベルト１６上のトナー像濃度を検知可能な状態)を示している。また、図６はシャッタ部６８により濃度センサ６０を閉鎖した状態(搬送ベルト１６上のトナー像濃度を検知不可能な状態)を示している。ここで、図７(Ａ)は図５に、図７(Ｃ)は図６に、それぞれ対応している。なお、図７(Ｂ)はこれらの中間的な状態を示している。

図５〜図７に示すように、シャッタ機構６２は、リンク部材６４、６６及びシャッタ部６８を含んで構成される。このシャッタ機構６２は、リンク部材６４、６６が同じ長さで対向配置された平行リンク機構である。リンク部材６４の一端側６４Ａ(以下、自由端側６４Ａという)には、孔部５２が形成されており、この孔部５２にはシャッタ部６８の一端側に固定されたピン５３が挿通し、リンク部材６４とシャッタ部６８とを回動可能に連結している。
また、リンク部材６６の一端側(以下、自由端側６６Ａという)には、図示しない孔部が形成されており、シャッタ部６８の他端側に、対面して形成された一対の支持板５４の間に配置され、この孔部に該支持板５４に固定されたピン５５が挿通し、リンク部材６６とシャッタ部６８とを回動可能に連結している。

一方、リンク部材６４、６６の他端側(以下、基部６４Ｂ、基部６６Ｂという)には、それぞれ貫通孔５６、５７が形成されている。これら貫通孔５６、５７は、濃度センサ６０が固定されたケース５５から立設するピン５８、５９に挿通されて、リンク部材６４、６６の基部６４Ｂ、基部６６Ｂを回動可能に支持している。
その結果、該基部６４Ｂ、基部６６Ｂを中心に、リンク部材６４、６６の自由端側６４Ａ、６６Ａは円弧状に揺動可能となっており、円弧状の軌跡を描くようにシャッタ部６８を揺動させることができる。

ところで、シャッタ部６８には上述したように開口部７０が形成されている。そして、シャッタ部６８の揺動によって、図７(Ａ)に示すように、開口部７０の位置と濃度センサ６０の保護部材６１の位置とが一致するようになっている(以下、レンズ面露出位置という)。
また、シャッタ部６８の内面には、センサ清掃部材としてのフェルト７２が貼着されており、開口部７０の位置と濃度センサ６０の保護部材６１の位置とがずれた状態で、図７(Ｃ)に示すように、フェルト７２と濃度センサ６０の保護部材６１の位置が一致するようになっている（以下、レンズ面保護位置という）。

また、リンク部材６４の基部６４Ｂ側には、リンク部材６６と反対側に、シャッタ部６８と平行になるようにソレノイド７４が配設されている。そして、リンク部材６４の基部６４Ｂ側には、このソレノイド７４のプランジャ７４Ａが連結される。ここで、ソレノイド７４がＯＮの状態では、プランジャ７４Ａをソレノイド本体７４Ｂ内へ引き込み、ソレノイド７４がＯＦＦの状態では、プランジャ７４Ａはフリーとなる。

一方、シャッタ部６８の一端側には、平面視にて略Ｌ字状の装着片７６がシャッタ部６８と直交する方向へ延出している。この装着片７６には、コイルスプリング７８の一端部が装着される。そして、コイルスプリング７８の他端部はリンク部材６４とリンク部材６６との間に固定されたピン８０に装着され、コイルスプリング７８がシャッタ部６８と略平行に配設されるようになっている。

このため、ソレノイド７４をＯＮにすると、図７(Ｃ)に示すように、プランジャ７４Ａがソレノイド本体７４Ｂ内へ引き込まれ、リンク部材６４の基部６４Ｂを中心に自由端側６４Ａが揺動する(傾倒する)。そして、この動きに伴ってシャッタ部６８が円弧状に揺動し、コイルスプリング７８が伸張して弾性力が蓄積される。このとき、シャッタ部６８がレンズ面保護位置に配置される。このとき、濃度センサ６０に設けられた保護部材６１にフェルト７２が接触する。
一方、ソレノイド７４をＯＦＦにすると、プランジャ７４Ａがフリーとなる。すると、コイルスプリング７８の復元力により、図７(Ｂ)、(Ａ)に示すように、ソレノイド本体７４Ｂからプランジャ７４Ａが引き出され、シャッタ部６８は円弧状に揺動する。
そして、図７(Ａ)に示すように、プランジャ７４Ａが完全に引き出された状態でシャッタ部６８が位置決めされる。このとき、シャッタ部６８がレンズ面露出位置に配置される。

ここで、シャッタ部６８がレンズ面保護位置からレンズ面露出位置へ移動する過程では、図７(Ｂ)に示すように、シャッタ部６８とリンク部材６４及びシャッタ部６８とリンク部材６６との成す角がそれぞれ９０度となるが、この状態では濃度センサ６０に設けられた保護部材６１とフェルト７２とが完全に離間する。この間、保護部材６１はフェルト７２によって擦られ、保護部材６１に付着したトナー等の異物がフェルト７２側に転移することにより、保護部材６１表面の清掃が行われる。
なお、この例ではソレノイド７４がＯＦＦの状態でプランジャ７４Ａがフリーとなるようにしたが、ソレノイド７４がＯＦＦの状態でプランジャ７４Ａがソレノイド本体７４Ｂから突出する構成であれば、コイルスプリング７８は必ずしも必要ではない。

図８は、搬送ユニット３０に設けられたベルトクリーナ２７の構成を示す断面図である。このベルトクリーナ２７は、ハウジング４１、クリーニングブレード４２、およびブラケット４３を備える。
これらのうち、ハウジング４１は搬送ベルト１６との対向部に開口を有している。搬送体清掃部材およびブレード部材として機能するクリーニングブレード４２は、例えばウレタンゴム等にて構成されており、搬送ベルト１６の移動方向に直交する方向に延設される。そして、ブラケット４３は、その一端側がハウジング４１に固定されており、他端側がクリーニングブレード４２を固定している。ブラケット４３は、クリーニングブレード４２の自由端側が搬送ベルト１６の移動方向に対向する方向に圧接されるようにクリーニングブレード４２を固定している。

また、このベルトクリーナ２７では、搬送ベルト１６とクリーニングブレード４２とが圧接した際に、摩擦によりクリーニングブレード４２が振動して鳴いたり、クリーニングブレード４２が捲れたりするのを防止する目的で、クリーニングブレード４２の自由端側表面に潤滑剤４４を付着させている。本実施の形態では、潤滑剤４４としてＰＭＭＡ(ポリメタクリル酸メチル)の微粉を用いている。そして、潤滑剤４４は、搬送ユニット３０の製造を行う際に、クリーニングブレード４２に予め付着される。

では、この画像形成装置１０の基本的な作像プロセスについて説明する。まず、図示しない画像読取装置(スキャナ)や図示しないコンピュータ装置等から出力される画像データが画像形成装置１０に入力されると、図示しない画像処理装置により所定の画像処理が施される。画像処理装置は、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、ガンマ補正、枠消し編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理を施す。画像処理が施された各色(ＹＭＣＫ)の画像データは、露光装置１５に出力される。

露光装置１５では、入力された各色の画像データに応じて各半導体レーザから出射された露光ビームを、感光体ドラム１４に照射している。感光体ドラム１４では、図示しない帯電装置によってその表面が所定の帯電電位に帯電された後、露光装置１５によって走査露光され、静電潜像が形成される。次に、感光体ドラム１４に形成された静電潜像は、図示しない現像装置によって現像されトナー像となる。

次に、各感光体ドラム１４上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１４と各転写ローラ１９とが当接する転写部に搬送される。一方、用紙搬送系は、最上流のイエローのトナー像がイエローの転写部に到達するタイミングに合わせて、手差しトレイ２３あるいはカセット給紙部２６から用紙Ｐを供給する。供給された用紙Ｐは吸着ローラ１８により搬送ベルト１６に吸着された状態で、各転写部に順次突入していく。

各色の転写部では、搬送されてきた用紙Ｐが、順次搬送ベルト１６を介して感光体ドラム１４と転写ローラ１９との間に挟み込まれる。その際、転写ロール１９には、トナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスを印加する。すると、転写ローラ１９から搬送ベルト１６上の用紙Ｐに感光体ドラム１４上のトナーとは逆極性の電荷が付与される。これにより、感光体ドラム１４上に保持されたトナーは用紙Ｐ上に静電的に転移付着し、その結果用紙Ｐにトナー像が静電転写される。なお、転写部を通過した感光体ドラム１４は除電された後クリーニングが行われ、次の画像形成に備える。

その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、搬送ベルト１６に静電吸着された状態でさらに搬送され、用紙Ｐの搬送方向下流側に設けられた定着装置２０まで送られる。定着装置２０に搬送された用紙Ｐ上のトナー像は、定着装置２０において熱および圧力による定着処理を受けることによって用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置１０の上部に設けられた排紙部２１に排出され、一連の画像形成動作が完了する。
また、搬送ベルト１６に転移付着したトナー等の異物は、ベルトクリーナ２７によって除去される。

この画像形成装置１０において、各プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄおよび露光装置１５は、電子写真方式によって対応する色成分トナー像を形成し、形成された各色成分トナー像を搬送ベルト１６上の用紙Ｐに転写している。そして、所謂タンデム式の画像形成装置１０では、それぞれ異なる感光体ドラム１４や転写ローラ１９等を用いているため、色毎にその劣化の度合いが異なる。すなわち、例えば感光体ドラム１４に設けられた感光層の厚みや転写ローラ１９の抵抗値などが色毎に相違している。また、色毎のトナーの帯電特性なども異なる。また、露光装置１５においても、半導体レーザが色毎に設けられるため、同じ入力値でもその出力光の強度が異なる。このため、例えば各色で同一濃度の画像を形成すべく各プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄや露光装置１５を用いて対応する色成分トナー像を形成し、それを搬送ベルト１６上の用紙Ｐに転写したとしても、用紙Ｐ上に形成された各色成分トナー像の濃度は、実際には同一とはならない。

そこで、各プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄおよび露光装置１５を用いて作成した各色の画像調整用トナー像を搬送ベルト１６上に転写し、搬送ベルト１６上に転写された各色の画像調整用トナー像を濃度センサ６０で読み取り、得られた読み取り結果に基づいて各プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄ、露光装置１５、および転写ローラ１９における画像形成条件(転写条件を含む)の調整を行っている。なお、このような画像形成条件の調整は、例えば画像形成動作の開始前に行われる。また、大量の用紙Ｐに対して連続プリントを行う際には、画像形成動作の実行中に、画像形成動作を一時中断して行われることもある。

そして、本実施の形態では、搬送ベルト１６上に作成した画質調整用トナー像を濃度センサ６０にて検知する前に、シャッタ機構６２を用いた保護部材６１の清掃動作が実行される。また、本実施の形態では、例えば画像形成装置１０を新たに設置したとき、および画像形成装置１０において搬送ユニット３０の交換が行われたときにも、シャッタ機構６２を用いた保護部材６１の清掃動作が実行される。なお、以下の説明では、前者を通常清掃モード(第１のモードに対応)による清掃動作、後者を初期清掃モード(第２のモードに対応)による清掃動作と呼ぶ。

では次に、シャッタ機構６２を用いた保護部材６１の清掃動作の制御について詳細に説明する。
図９は、制御部１００の制御ブロックを示している。なお、制御部１００は、この画像形成装置１０全体の動作を制御しているが、ここでは、シャッタ機構６２の動作制御に関わるブロックのみを示している。制御部１００のＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶されたプログラムに従い、ＲＡＭ１０３との間で適宜データのやりとりを行いながら処理を実行する。また、この制御部１００には、入出力インタフェース１０４を介して、搬送ユニット３０に設けられた履歴メモリ３５から搬送ユニット３０の履歴情報や、濃度センサ６０(具体的にはフォトダイオード６０Ｃ)からの濃度検出信号が入力される。また、制御部１００は、入出力インタフェース１０４を介して、搬送ユニット３０のシャッタ機構６２に設けられたソレノイド７４や、画像形成装置１０の上部に設けられたＵＩ１１０に制御信号を出力する。

図１０は、上記制御部１００による通常清掃モード、初期清掃モードの決定処理の流れを示すフローチャートである。
制御部１００は、まず、画像形成装置１０に装着される搬送ユニット３０が新品であるか否かを判断する(ステップ１０１)。これを具体的に説明すると、制御部１００は、搬送ユニット３０に設けられた履歴メモリ３５からこの搬送ユニット３０の使用履歴を取得し、使用履歴が空(なし)であった場合に、搬送ユニット３０が新品であると判断する。なお、搬送ユニット３０の使用履歴が空である場合としては、例えば画像形成装置１０自体が新品である場合(本体１０ａおよび搬送ユニット３０が新品の場合)、および、画像形成装置１０で使用する搬送ユニット３０を交換した場合(本体１０ａは新品ではないが搬送ユニット３０は新品の場合)が挙げられる。

ここで、搬送ユニット３０が新品であると判断した場合、制御部１００は、初期清掃モードにてシャッタ機構６２を制御する(ステップ１０２)。一方、搬送ユニット３０が新品ではないと判断した場合、制御部１００は、通常清掃モードにてシャッタ機構６２を制御する(ステップ１０３)。なお、制御部１００は、上記ステップ１０２において初期清掃モードにてシャッタ機構６２の制御を行った後は、上記ステップ１０３に移行し、通常清掃モードにてシャッタ機構６２を制御する。

では次に、図１１に示すフローチャートを参照しながら、上記初期清掃モードについて詳細に説明する。
初期清掃モードでは、まず、制御部１００が濃度センサ６０にて測定された搬送ベルト１６の基準反射光量電圧Ｖｒｅｆを検出する(ステップ２０１)。すなわち、搬送ベルト１６の素面(トナーを保持していない状態)に対し、ＬＥＤ照射部６０Ａを用いて光を照射し、その反射光をフォトダイオード６０Ｃにて受光し、受光量に応じて得られる電圧を上記基準反射光量電圧Ｖｒｅｆとして取得する。なお、取得された基準反射光量電圧ＶｒｅｆはＲＡＭ１０３に一時的に格納される。

次に、制御部１００による画像形成装置１０のセットアップ動作が開始される(ステップ２０２)。具体的には、感光体ドラム１４や搬送ベルト１６を回転させ、各プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄ、露光装置１５、および転写ローラ１９等を用いて搬送ベルト１６上に画質調整用トナー像の形成を行わせる。そして、搬送ベルト１６上に形成された画質調整用トナー像を濃度センサ６０にて検知し、その検知結果に基づいて各プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄ、露光装置１５、転写ローラ１９等の画像形成条件(転写条件)等を設定する。このとき、搬送ベルト１６上に形成された画質調整用トナー像は、ベルトクリーナ２７(クリーニングブレード４２)によって掻き取られる。

そして、ステップ１０２におけるセットアップ動作が完了すると、制御部１００は、シャッタ機構６２のソレノイド７４に制御信号を出力し、濃度センサ６０(具体的には保護部材６１)の清掃をＮ回実行させる(ステップ２０３)。なお、このときの清掃回数Ｎ(第２の回数に対応)としては、例えば１０〜２０回の範囲より適宜選択することができる。そして、制御部１００は、上記清掃回数Ｎ回を反映させて清掃実行回数の累積回数Ｘを更新し、ＲＡＭ１０３に格納する(ステップ２０４)。

その後、制御部１００が濃度センサ６０にて測定された搬送ベルト１６の反射光量電圧Ｖｏｕｔを検出する(ステップ２０５)。すなわち、搬送ベルト１６の素面(トナーを保持していない状態)に対し、ＬＥＤ照射部６０Ａを用いて光を照射し、その反射光をフォトダイオード６０Ｃにて受光し、受光量に応じて得られる電圧を上記反射光量電圧Ｖｏｕｔとして取得する。なお、取得された反射光量電圧ＶｏｕｔはＲＡＭ１０３に一時的に格納される。

そして、制御部１００は、上記ステップ２０１で取得された基準反射光量電圧Ｖｒｅｆと上記ステップ２０５で取得された反射光量電圧Ｖｏｕｔとの比であるＶｏｕｔ／Ｖｒｅｆが０.８以上となっているか否かを判断する(ステップ２０６)。ここで、Ｖｏｕｔ／Ｖｒｅｆ≧０.８であると判断した場合、制御部１００は初期清掃モードによる制御を終了する。一方、Ｖｏｕｔ／Ｖｒｅｆ＜０.８であると判断した場合、制御部１００は次に上記ステップ２０４で更新を行った清掃実行回数の累積回数Ｘが規定回数以下であるか否かを判断する(ステップ２０７)。なお規定回数は、例えば４０〜６０回程度の範囲より適宜選定することができる。

ここで、累積回数Ｘが規定回数以下であった場合、制御部１００は上記ステップ２０３に戻って再びシャッタ機構６２による濃度センサ６０の清掃動作を実行させる。一方、累積回数Ｘが規定回数を超えていた場合、制御部１００はＵＩ１１０に制御信号を出力し、ＵＩ１１０に例えば「濃度センサをクリーニングしてください」等のエラーメッセージを表示させ(ステップ２０８)、処理を終了する。

では次に、図１２に示すフローチャートを参照しながら、上記通常清掃モードについて詳細に説明する。
通常清掃モードでは、まず、制御部１００が画質調整用トナー像の形成指示があったか否かを判断する(ステップ３０１)。ここで、画質調整用トナー像の形成指示がない場合は、そのまま処理を終了する。一方、画質調整用トナー像の形成指示があった場合、制御部１００は、シャッタ機構６２に制御信号を出力して、搬送ベルト１６上に転写された画質調整用トナー像が濃度センサ６０との対向部に到達するまでの間に、濃度センサ６０(具体的には保護部材６１)の清掃をＬ回実行させる(ステップ３０２)。なお、このときの清掃回数Ｌ(第１の回数)としては、例えば１〜３回の範囲より適宜選択することができる。すなわち、通常清掃モード(第１のモード)では、初期清掃モード(第２のモード)よりも濃度センサ６０の清掃回数が少なく設定される。

本実施の形態では、ベルトクリーナ２７に設けられたクリーニングブレード４２に事前に潤滑剤４４を付着させている。特に、搬送ユニット３０が新品である場合、クリーニングブレード４２には大量の潤滑剤４４が付着している。上記ステップ２０２のセットアップ動作では、クリーニングブレード４２が搬送ベルト１６に圧接し、搬送ベルト１６上のトナー(ここでは画質調整用トナー像を構成するもの)を掻き取っている。このとき、クリーニングブレード４２に付着した潤滑剤４４は、クリーニングブレード４２と搬送ベルト１６との滑り性を良好なものとするために作用する。ただし、潤滑剤４４はクリーニングブレード４２に付着しているだけであり、搬送ベルト１６との接触によりクリーニングブレード４２が微振動すると、その一部がクリーニングブレード４２から離れ、画像形成装置１０の内部(機内)を舞うことになってしまう。そして、機内を舞う潤滑剤４４の一部は、濃度センサ６０の保護部材６１に付着する。このようにして保護部材６１に潤滑剤４４が付着すると、濃度センサ６０が搬送ベルト１６上の画質調整用トナー像の正確な濃度を検出することができなくなる。したがって、不正確な濃度検出結果に基づいて画像形成条件の設定がなされてしまうことになり、結果として画質不良を招いてしまうことになる。

そこで、本実施の形態では、画像形成装置１０に装着される搬送ユニット３０が新品である場合に、通常の画質調整用トナー像の作成開始前よりも多く濃度センサ６０の清掃を行うようにしている。すなわち、初期清掃モードにおける濃度センサ６０の清掃回数Ｎが、通常清掃モードにおける濃度センサ６０の清掃回数Ｌよりも多くなるように設定される。これにより、初期時においてクリーニングブレード４２から離脱した潤滑剤４４が濃度センサ６０(保護部材６１)に付着するような事態が生じたとしても、フェルト７２にて清掃を数多く行うことにより、付着した潤滑剤４４を除去した状態で使用することができる。したがって、濃度センサ６０による画質調整用トナー像の濃度検出誤差を少なくすることができ、より正確な画像形成条件の設定を行うことが可能になる。

ここで、本実施の形態では、初期清掃モードにおける一度の清掃回数Ｎを５〜２０回としていたが、これは次の理由による。
図１３は、シャッタ機構６２による濃度センサ６０(保護部材６１)の清掃回数と、清掃前後の濃度センサ６０(フォトダイオード６０Ｃ)の受光光量比との関係を示すグラフ図である。なお、縦軸は、基準反射光量電圧Ｖｒｅｆと反射光量電圧Ｖｏｕｔとの比であるＶｏｕｔ／Ｖｒｅｆを意味している。同図より、清掃回数を１０回以上に設定することで、清掃前後の受光光量比が０.８以上まで回復することが理解される。また、清掃回数を増やしていったとしてもに、受光光量比の回復度合いが徐々に低下していくことも理解される。ここで清掃回数を増やすということは、ソレノイド７４の動作回数を増やすことを意味するが、ソレノイド７４を動作させるためには所定の電流が必要になり、また、その分清掃に要する時間も増加する。そこで、本実施の形態では、受光光量比が０.８〜０.９の範囲まで回復する１０〜２０回を清掃回数Ｎとして定めた。

また、本実施の形態では、初期清掃モードにおいて濃度センサ６０をＮ回清掃させた後、濃度センサ６０を用いて搬送ベルト１６の素面を再度検出させ、その検出結果(回復具合)に基づいてさらに清掃を続行させるか否かを判断するようにした。これにより、不必要に濃度センサ６０の清掃を行う必要がなくなり、ユーザの待ち時間が必要以上に長くなってしまうという事態を回避することができる。

なお、本実施の形態では、搬送ユニット３０に履歴メモリ３５を装着するように構成していたが、これに限られるものではなく、本体１０ａ側に設けることも可能である。
また、本実施の形態では、画質調整用トナー像の転写が行われる搬送ベルト１６を例に説明を行ったが、これに限られるものではなく、通常のトナー像の転写も行われる中間転写ベルトや、あるいはトナー像の形成が行われる感光体ドラム１４そのものを対象としてもよい。

本実施の形態が適用された画像形成装置の構成の一例を示す図である。 画像形成装置のフロントカバーを開いた状態を示す図である。 搬送ユニットの斜視図である。 濃度センサの断面図である。 シャッタ機構の構成を示す斜視図であり、シャッタ部をレンズ面露出位置に位置させたときの状態を示す図である。 シャッタ機構の構成を示す斜視図であり、シャッタ部をレンズ面保護位置に位置させたときの状態を示す図である。 (Ａ)〜(Ｃ)はシャッタ機構の動作を説明するための図である。 ベルトクリーナの構成を示す断面図である。 制御部のブロック図である。 濃度センサの清掃モードを決定する処理の流れを示すフローチャートである。 初期清掃モードにおける処理の流れを示すフローチャートである。 通常清掃モードにおける処理の流れを示すフローチャートである。 濃度センサの清掃回数と清掃前後の濃度センサの受光光量との関係を示すグラフ図である。

符号の説明

１０…画像形成装置、１０ａ…本体、１１ａ〜１１ｄ…プロセスカートリッジ、１４…感光体ドラム、１５…露光装置、１６…搬送ベルト、２７…ベルトクリーナ、３０…搬送ユニット、３５…履歴メモリ、４２…クリーニングブレード、４４…潤滑剤、６０…濃度センサ、６１…保護部材、６２…シャッタ機構、１００…制御部、１０１…ＣＰＵ、１０２…ＲＯＭ、１０３…ＲＡＭ、１０４…入出力インタフェース、１１０…ユーザインタフェース(ＵＩ)

Claims (7)

1. 画像を保持して搬送する搬送体と、
   前記搬送体に保持された画像を読み取るセンサと、
   前記搬送体を清掃する搬送体清掃部材と、
   前記センサを清掃するセンサ清掃部材と、
   前記搬送体上の画像を前記センサにて読み取る前に、前記センサ清掃部材にて当該センサを第１の回数清掃させ、新品の状態で装着された前記搬送体清掃部材が当該搬送体に対し初めての清掃を開始する際に、当該センサ清掃部材にて当該センサを当該第１の回数よりも多い第２の回数清掃させる制御部とを含む画像形成装置。
2. 前記搬送体清掃部材は前記搬送体に圧接配置されるブレード部材からなり、
   前記ブレード部材には当該ブレード部材と前記搬送体とを潤滑させる潤滑剤を付着させたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記センサは、前記センサ清掃部材から見て前記搬送体の移動方向上流側且つ上方に配置されることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記搬送体に画像を形成する画像形成部と、
   前記センサによる画像の読み取り結果に基づいて前記画像形成部における画像形成条件を設定する設定部と
   をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置。
5. 本体と、
   画像を保持して搬送する搬送体を具備し、前記本体に対して着脱自在に設けられる搬送ユニットと、
   前記搬送ユニットに設けられ、前記搬送体に保持された画像を読み取るセンサと、
   前記搬送ユニットに設けられ、前記搬送体を清掃する搬送体清掃部材と、
   前記搬送ユニットに設けられ、前記センサを清掃するセンサ清掃部材と、
   前記搬送ユニットの使用履歴を記憶する記憶部と、
   前記記憶部から読み出した前記搬送ユニットの前記使用履歴に基づき、当該搬送ユニットの当該使用履歴があった場合は、前記センサ清掃部材にて前記センサを第１の回数清掃させる第１のモードにて動作を制御し、当該搬送ユニットの当該使用履歴がなかった場合は、当該センサ清掃部材にて当該センサを当該第１の回数よりも多い第２の回数清掃させる第２のモードにて動作を制御する制御部と
   を含む画像形成装置。
6. 前記制御部は、前記第２のモードにおいて前記センサ清掃部材による前記センサの清掃を複数回に分けて行わせることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記第２のモードにおいて前記センサ清掃部材による前記センサの清掃を前記第２の回数行わせた後当該センサによる検知を行わせ、当該センサによる検知結果に基づいてさらに当該センサ清掃部材による当該センサの清掃を続行させるか否かを判断することを特徴とする請求項５または６記載の画像形成装置。

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