JP4930558B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ウォーミングアップ時にクリーニング動作および残量検知動作を行う画像形成装置に関する。

従来より、搬送ベルトにそれぞれ対向して配置された複数の感光ドラムなどの像担持体（感光体）と、その感光体に対して当接及び離間可能に設けられた複数の現像器と、各感光体に対応して設けられ、搬送ベルトを感光体と挟むように搬送ベルトに当接して配置された転写器とを備える画像形成装置が知られている。なお、各現像器には、一般的に、ブラック、シアン、イエロー、マゼンダ等の基本となる色（基本色）のいずれかに対応する現像剤（トナー）が収容されている。

また、画像形成装置は、画像形成動作前のウォーミングアップ時に行う動作（ウォーミングアップ動作）として、感光体に付着した現像剤（トナー）を搬送ベルトに転写し、その搬送ベルトに転写されたトナー（廃トナー）を除去する動作（クリーニング動作）を行うように構成される（例えば、特許文献１参照）。なお、クリーニング動作では、通常、搬送ベルトにおいて複数の感光体と離隔した位置に設けられた廃トナーボックスに、搬送ベルト上の廃トナーが回収される。

さらに、画像形成装置におけるウォーミングアップ動作では、クリーニング動作の他に、各現像器に収容されているトナーの残量状態を検知する動作（残量検知動作）も行われる。なお、画像形成装置は、画像形成動作時（例えば、連続印字時）にも所定のタイミングでトナーの残量状態を検知する必要があるため、現像器が感光体に対して当接した状態（当接状態）において残量検知動作を行うように構成される。

特開２００８−２５０２１０号公報

従来の画像形成装置では、クリーニング動作と残量検知動作とを別々に行っている。しかし、常にこのような態様をとると、ウォーミングアップ動作に毎回時間がかかってしまうという問題があった。そこで、従来の画像形成装置では、クリーニング動作を残量検知動作とともに行うことにより、ウォーミングアップ動作の時間を短縮することが考えられる。しかし、常にこのような態様をとると、現像器に収容されているトナー（現像器内トナー）に他の色のトナーが混入する。即ち、クリーニング動作時に、当接状態において、感光体に付着したトナーが多量に搬送ベルトに転写されると、搬送ベルトを介して他の感光体に移り、その他の感光体に当接する現像器に、他色の廃トナーが混入するためである。

本発明は、上記問題点を解決するために、ウォーミングアップ動作を効率的かつ不備なく行うことが可能な画像形成装置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なされた発明である請求項１に記載の画像形成装置は、搬送ベルトと、該搬送ベルトにそれぞれ対向して配置された複数の像担持体と、該像担持体に対して当接及び離間可能に設けられた複数の現像手段と、各前記像担持体に対応して設けられ、前記搬送ベルトを前記像担持体と挟むように該搬送ベルトに当接して配置された転写手段とを有し、前記像担持体の表面の現像剤を前記搬送ベルトに転写可能な電圧を前記転写手段に印加する画像形成手段と、前記像担持体から前記搬送ベルトに転写された現像剤を除去するクリーニング手段と、前記現像手段が前記像担持体に対して当接した状態である当接状態において、当該現像手段に収容されている現像剤の残量状態を検知する残量検知手段と、前記画像形成手段による画像形成動作前のウォーミングアップ時に、少なくとも前記クリーニング手段および前記残量検知手段を実行するように制御するウォーミングアップ制御手段と、を備えた画像形成装置であって、少なくとも前記像担持体上の前記現像剤が微少であるものと推定される第１の状態と、該第１の状態と比較して、少なくとも前記像担持体上に前記現像剤が多く存在するものと推定される第２の状態とを認識する状態認識手段を備え、前記ウォーミングアップ制御手段は、前記状態認識手段による認識結果が前記第１の状態の場合には、前記クリーニング手段を前記残量検知手段とともに動作させるように制御し、前記認識結果が前記第２の状態の場合には、前記クリーニング手段の実行終了後、前記残量検知手段を実行するように制御することを特徴としている。

つまり、本発明の画像形成装置では、画像形成動作前のウォーミングアップ時に、少なくとも像担持体上の不要な現像剤（廃トナー）の量に応じて、廃トナーの量が微少である場合には、クリーニング手段を残量検知手段とともに動作させ、廃トナーの量が多い場合には、残量検知手段の動作前にクリーニング手段を動作させている。

このため、本発明の画像形成装置では、廃トナーの量が微少である場合にクリーニング手段を残量検知手段とともに動作させることにより、ウォーミングアップ時に、搬送ベルト上の廃トナーが像担持体を介して現像手段に混入する可能性（廃トナー混入リスク）を抑制しつつ、ウォーミングアップ時の動作（ウォーミングアップ動作）に必要な動作時間を短縮できる。

そして、廃トナーの量が多い場合であっても、残量検知手段の動作前に、現像手段が像担持体に対して離間した状態である離間状態において、クリーニング手段を動作させることができる。これにより、ウォーミングアップ時に、搬送ベルト上の廃トナーが像担持体を介して現像手段に混入することを抑制できる。また、残量検知手段の動作時には、既に像担持体上の廃トナーが除去されているため、当接状態においても像担持体を介して廃トナーが現像手段に混入することを抑制できる。つまり、廃トナーの量が多い場合であっても、廃トナー混入リスクを抑制することができる。

したがって、本発明の画像形成装置によれば、ウォーミングアップ動作に毎回時間がかかってしまうことなく、廃トナー混入リスクを抑制することができるため、ひいては、ウォーミングアップ動作を効率的かつ不備なく行うことができる。

なお、「少なくとも前記像担持体上の前記現像剤」とは、前記像担持体上の前記現像剤に限らず、前記搬送ベルト上の前記現像剤や、後述する前記回収手段により前記像担持体の表面に戻される前記現像剤が含まれるものをいう。

また、本発明の画像形成装置において、請求項２に記載のように、前記第１の状態および前記第２の状態のいずれかに対応づけて設定される状態情報を記憶する記憶手段を備え、前記状態認識手段は、前記クリーニング手段による動作が完了した場合には、前記状態情報を前記第１の状態として前記記憶手段に記憶し、前記画像形成手段または前記クリーニング手段の動作がエラーにより強制終了した場合には、前記状態情報を前記第２の状態として前記記憶手段に記憶し、前記ウォーミングアップ制御手段は、前記記憶手段に記憶されている状態情報を、前記状態認識手段による認識結果として扱うことが好ましい。

このように構成された画像形成装置では、画像形成手段またはクリーニング手段のエラー（例えば、装置内に用紙等の記録媒体が詰まること（ジャム）や、使用者が装置カバーを開くことなど）が解除されると、廃トナーの量が多い状態（第２の状態）として、残量検知手段の前にクリーニング手段を動作させている。

このため、例えば、画像形成動作が未完了のために像担持体上に現像剤が残留している場合や、使用者がジャムを解消するために記録媒体を無理に引き出して、記録媒体上の現像剤が像担持体に付着する場合であっても、ウォーミングアップ時に廃トナーが像担持体を介して現像手段に混入することを抑制できる。

また、本発明の画像形成装置において、請求項３に記載のように、各前記像担持体に対応して設けられ、前記像担持体の表面に残留している現像剤を回収するとともに、その回収された現像剤を、所定のタイミングで前記像担持体の表面に戻すことが可能な回収手段を備え、前記クリーニング手段により除去される現像剤には、前記回収手段により前記像担持体の表面に戻され、且つ前記転写手段により前記像担持体から前記搬送ベルトに転写された現像剤が含まれることが好ましい。

このように構成された画像形成装置によれば、回収手段によって像担持体上のトナーを一時的に回収することができるため、例えば画像形成動作時に像担持体をきれいな状態に保つことができる。さらに、回収手段により一時的に回収されたトナーを、所定のタイミングでクリーニング手段により除去することができるため、回収手段の構成を小型化することができ、ひいては回収手段の設置スペースを小さくすることができる。

なお、本発明の画像形成装置において、請求項４に記載のように、前記現像手段は、当該現像手段に収容されている現像剤を攪拌する攪拌部材と、前記現像剤の残量状態を検知するために設けられた光透過性の一対の検知用窓部とを有し、前記残量検知手段は、前記当接状態において、一方の前記検知用窓部に検知光を発光する発光部と、他方の前記検知用窓部を透過する前記検知光を受光する受光部とを有し、該受光部による前記検知光の受光頻度に基づいて、前記現像剤の残量状態を検知するとよい。

このように構成された画像形成装置によれば、現像手段において現像剤が一箇所に滞留することを防止しつつ、現像剤の残量状態を検知することができるため、画像形成動作時であっても好適に残量検知手段を動作させることができる。

また、本発明の画像形成装置では、請求項５に記載のように、前記現像手段が、前記当接状態において前記像担持体と連動して回転する現像ローラを有し、前記像担持体が、前記搬送ベルトに当接して配置されて該搬送ベルトと連動して回転し、前記攪拌部材が、前記現像ローラと連動して回転するようにそれぞれ構成されてもよい。

つまり、この場合、攪拌部材の回転に連動して、現像ローラ及び像担持体が回転し、さらに搬送ベルトが回動することになり、残量検知手段の動作時に搬送ベルト上の廃トナーが像担持体を介して現像ローラに付着してしまう可能性がある。

しかし、本発明の画像形成装置によれば、ウォーミングアップ動作において、廃トナーの量が多い場合には、クリーニング手段の実行終了後に残量検知手段を動作させるため、残量検知手段の動作前には既に搬送ベルト上の廃トナーが除去されていることになり、これにより、搬送ベルト上の廃トナーが像担持体を介して現像手段に混入することを抑制できる。

本発明が適用された画像形成装置１の概略構成を示す側断面図である。 現像器３２の構成の一部を示す側断面図である。 現像器３２を画像形成装置１の前後方向から見た部分断面図である。 画像形成装置１の電気的構成の一部を示すブロック図である。 制御部４０のＣＰＵ７１が実行するカバー監視処理の詳細を示すフローチャートである。 制御部４０のＣＰＵ７１が実行する画像形成処理の詳細を示すフローチャートである。 制御部４０のＣＰＵ７１が実行するウォーミングアップ処理の詳細を示すフローチャートである。 制御部４０のＣＰＵ７１が実行する第１ウォーミングアップモード処理の詳細を示すフローチャートである。 制御部４０のＣＰＵ７１が実行する第２ウォーミングアップモード処理の詳細を示すフローチャートである。 画像形成装置１の動作状態の遷移を示す状態遷移図である。

以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
＜全体構成＞
図１は、本発明が適用された画像形成装置１の概略構成を示す側断面図である。なお、以下の説明においては、図１における左側を前方とする。

画像形成装置１は、直接転写タンデム方式のカラー画像形成装置であって、図１に示すように、略箱型の筐体２を備えている。その筐体２の上面には、記録媒体としての印刷用紙（以下、単に用紙ともいう）が画像形成後に載置される排紙トレイ３ａが形成されている。また、その排紙トレイ３ａが一体に設けられて画像形成装置１を上方から覆うトップカバー３は、画像形成装置１の後方上端を中心に開閉可能に設けられている。このトップカバー３を開放することにより、後述の画像形成ユニット３１を筐体２の内部から上方へ引き出すことが可能となる。

そして、筐体２の内部には、画像を形成するための用紙を供給するフィーダ部１０、フィーダ部１０から供給される用紙に画像形成を行う画像形成部３０、及びこれらの各部を駆動制御する制御部４０（図４参照）等が収容されている。

フィーダ部１０は、画像を形成するための用紙が積載される給紙トレイ１１、給紙トレイ１１の前端上方に配置されて用紙を搬送する給紙ローラ１１ａ、給紙トレイ１１から用紙を取り出す分離ローラ１２、分離ローラ１２から送り出される用紙を搬送機構２０に給紙する一対のピッチローラ１４、ピッチローラ１４の上方（且つ、手差トレイ１５の後方）に設けられる一対のレジストローラ４、及び、筐体２の前面から直接用紙を給紙するための手差トレイ１５等からなる。

また、筐体２の内部には、画像形成部３０の動作と連動して回転する駆動ローラ２１、駆動ローラ２１と離隔した位置に回転可能に配置された従動ローラ２２、及び、駆動ローラ２１と従動ローラ２２との間に架設される搬送ベルト２３等からなる搬送機構２０が収容されている。

このうち、搬送ベルト２３は、駆動ローラ２１により図１の時計回り方向に循環移動するように駆動され、その上面に載置された用紙を後方へ搬送するようにされている。また、搬送ベルト２３の下方側には、搬送ベルト２３に付着した現像剤（以下、トナーという）等の付着物を除去するベルトクリーナユニット５が配設されている。

そして、ベルトクリーナユニット５は、搬送ベルト２３に当接して配置され、所定の電圧が印加されることによって搬送ベルト２３上の付着物を回収するローラ状のベルトクリーナ６、及び、ベルトクリーナ６により回収された付着物（特に、廃トナー）を貯留する廃トナーボックス７等を有して構成されている。

＜画像形成部の構成＞
画像形成部３０は、前述の搬送ベルト２３（搬送機構２０）と、像担持体である感光ドラム８の表面に静電潜像を形成するＬＥＤ部５０と、ＬＥＤ部５０により形成された静電潜像をトナーで現像するとともに、その現像した画像（トナー像）を搬送機構２０によって搬送されてくる用紙へ転写するプロセス部６０と、プロセス部６０により転写された画像を定着させる定着器７０とからなる。

プロセス部６０は、複数（本実施形態では４つ）の画像形成ユニット３１と、この画像形成ユニット３１が有する感光ドラム８（像担持体の一例）に用紙を押圧する複数（本実施形態では４つ）の転写ローラ９（転写手段の一例）と、感光ドラム８に対応して設けられたローラ状のＯＰＣクリーナ３８とを備えている。

このうち、転写ローラ９（転写手段の一例）は、各感光ドラム８に対応して設けられ、搬送ベルト２３を感光ドラム８と挟むように搬送ベルト２３に当接して配置され、その転写ローラ９と感光ドラム８との間に、感光ドラム８の表面に付着したトナーを用紙もしくは搬送ベルト２３に転写可能な電圧（以下、転写バイアスともいう）が印加され、所定量の転写電流が通電される。

そして、ＯＰＣクリーナ３８（回収手段の一例）は、感光ドラム８の後方において感光ドラム８に当接してそれぞれ配置されている。このＯＰＣクリーナ３８は、感光ドラム８の表面に残留しているトナーを回収するとともに、その回収されたトナーを所定のタイミングで感光ドラム８の表面に戻す。なお、ＯＰＣクリーナ３８は、負電荷の所定電圧（例えば、−４００Ｖ）が印加されると、感光ドラム８からトナーを回収し、正電荷の所定電圧（例えば、＋４００Ｖ）が印加されると、回収したトナーを感光ドラム８の表面に戻すように構成されている。

画像形成ユニット３１は、搬送ベルト２３において用紙が搬送される方向（搬送方向）に沿い、且つそれぞれが搬送ベルト２３に対向して配置された感光ドラム８、感光ドラム８に対応して設けられて感光ドラム８を帯電させる帯電器３１ａ、及び、感光ドラム８に対して当接及び離間可能に設けられた現像器３２等からなる。なお、本実施形態の感光ドラム８は、搬送ベルト２３に当接して配置されて、搬送ベルト２３と連動して回転するように構成されている。

また、帯電器３１ａは、感光ドラム８の後側斜め上方において、感光ドラム８と接触しないように所定間隔を隔てて、感光ドラム８と対向配置され、所定の電圧が印加されるとコロナ放電を発生させることにより感光ドラム８の表面を一様に正極性に帯電させる。

そして、現像器３２（現像手段の一例）は、トナーを収容するトナー収容室３３、トナー収容室３３から放出されたトナーを現像ローラ３６に供給する供給ローラ３５、供給ローラ３５に当接して配置され、供給ローラ３５から供給されたトナーで感光ドラム８上の静電潜像を現像する現像ローラ３６、及び、感光ドラム８に対応して設けられたローラ状のＯＰＣクリーナ３８からなる。このうち、現像ローラ３６は、当該現像ローラ３６が感光ドラム８に対して当接した状態において、感光ドラム８と連動して回転するように構成されている。

トナー収容室３３は、カートリッジ２４毎に異なる基本色（搬送ベルト２３の搬送方向の上流側からブラックＫ，イエローＹ，マゼンダＭ，シアンＣ）のトナー（詳しくは、正帯電性非磁性１成分トナー）を収容している。

また、現像器３２は、図２（ａ）に示すように、トナー収容室３３に収容されているトナーを攪拌する攪拌部材としてのアジテータ４１と、そのトナーの残量状態を検知するためにトナー収容室３３の外壁３７（図３参照）に設けられた一対の検知用窓部としてのトナー検知窓４２とを備えている。なお、アジテータ４１は、現像ローラ３６と連動して回転するように構成されている。

トナー検知窓４２は、光透過性の素材により形成されている。そして、トナー検知窓４２は、現像器３２の幅方向にトナー収容室３３を挟むように対向配置され、且つ、図２（ｂ）に示すように、現像器３２が感光ドラム８に対して当接した状態（以下、当接状態という）において、トナーセンサ６４（図３参照）から出射される光（検知光）の光軸に重なるように配置されている。また、トナー検知窓４２は、図２（ｃ）に示すように、現像器３２が感光ドラム８に対して離間した状態（以下、離間状態という）において、検知光の光軸がトナー検知窓４２から外れる大きさに形成されている。

ここで、図３は、現像器３２を画像形成装置１の前後方向から見た部分断面図である。
図３に示すように、トナーセンサ６４は、一対のトナー検知窓４２のうち、一方のトナー検知窓４２に外側から検知光を発光する発光部４３と、他方のトナー検知窓４２を透過する検知光を受光する受光部４４とを備え、受光部４４により検知光を受光する毎に検知信号を制御部４０（図４参照）に出力するように構成されている。

図１に戻り、ＬＥＤ部５０は、ＬＥＤ（図示せず）を用いて露光を行う周知のものであり、制御部４０（図４参照）から入力される画像データや制御指令に基づいて、各色のＬＥＤで、それぞれ対応する感光ドラム８の表面を、制御指令に従ったタイミング及び照射速度で高速走査するように構成されている。

そして、定着器７０は、用紙に転写されたトナーを加熱しながら用紙を搬送する加熱ローラ１６、用紙を挟んで加熱ローラ１６とは反対側に配設され、用紙を加熱ローラ１６に押圧する加圧ローラ１７等からなり、用紙に転写されたトナーを加熱溶融させて定着させるように構成されている。なお、定着器７０を通過した用紙は、搬送ローラ１９により更に搬送され、排出ローラ１８を介して排紙トレイ３ａに排出される。

つまり、画像形成部３０は、フィーダ部１０から搬送機構２０によって搬送されてくる用紙がプロセス部６０を通過するときに、ＬＥＤ部５０から照射されたＬＥＤ光により露光され、且つ、画像形成ユニット３１により現像された感光ドラム８上のトナー像を用紙に転写し、更にその用紙が定着器７０を通過するときに、トナー像を用紙に定着させるように構成されている。

＜制御部＞
次に、図４は、画像形成装置１のうち、本発明に関わる部分の電気的構成を示すブロック図である。

図４に示すように、制御部４０は、画像形成装置１の動力源となるメインモータ５１、現像器３２の状態を当接状態および離間状態のいずれかに切り替えるために感光ドラム８に対して現像器３２を移動させる現像器離間モータ５２、及び、画像形成装置１に設けられた各種ローラ等の駆動軸にメインモータ５１からの動力を伝達するとともに、その動力の断続や変速を行う動力伝達機構５３等を制御する。

また、制御部４０には、帯電器３１ａ，現像ローラ３６，転写ローラ９，ＯＰＣクリーナ３８，及びベルトクリーナ６への印加電圧（バイアス）をそれぞれ制御するための帯電バイアス回路５４，現像バイアス回路５５，転写バイアス回路５６，ＯＰＣクリーナバイアス回路５７，及びベルトクリーナバイアス回路５８が接続されている。

さらに、制御部４０には、画像形成装置１の各所に配置されたセンサ群５９からの検知信号を入力する信号入力部６１や、使用者からの指令や外部装置（パーソナルコンピュータ等）からの画像データを入力する外部入力部６２等が接続されている。なお、センサ群５９には、現像器３２の状態（当接状態および離間状態のいずれであるか）を検知する現像器離間センサ６３や、筐体２内における用紙の位置を検知する位置センサ６５、トップカバー３の開閉状態を検知するカバー開閉センサ６６、前述のトナーセンサ６４等が含まれている。

制御部４０は、ＣＰＵ７１、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３、及び、これらの各部を接続するバスラインを中心とする周知のマイクロコンピュータにより構成され、ＣＰＵ７１が、ＲＯＭ７２に記憶されたプログラムに基づいて、以下で詳述するカバー監視処理，画像形成処理，及びウォーミングアップ処理を実行する。なお、本実施形態のＲＡＭ７３は、不揮発性のメモリとして構成されたものであり、そのメモリ内には、感光ドラム８の表面におけるトナーの付着状態を表す状態フラグ（状態情報に相当する）を記憶するための領域（以下、フラグ記憶領域という）が確保されている。また、この状態フラグは、ＣＰＵ７１によって、感光ドラム８及び搬送ベルト２３及びＯＰＣクリーナ３８のトナーの付着量（トナー付着量）が微少であると推定される状態（第１の状態）の場合にはリセット（クリア）され、トナー付着量が第１の状態と比較して多く存在すると推定される状態（第２の状態）の場合にセットされる。

＜カバー監視処理＞
ここで、図５は、制御部４０のＣＰＵ７１が実行するカバー監視処理の詳細を示すフローチャートである。なお、本処理は、画像形成装置１の電源がオンにされると起動され、画像形成装置１の電源がオフにされるまで繰り返し実行される。

図５に示すように、本処理が起動されると、Ｓ１１０では、カバー開閉センサ６６による検知結果に基づいて、トップカバー３が開かれた状態であるか否かを判断し、ここで、肯定判断した場合にはＳ１２０に移行し、一方、否定判断した場合にはＳ１１０を繰り返し実行する。

Ｓ１２０では、後述の画像形成処理およびウォーミングアップ処理を強制終了し、続くＳ１３０では、状態フラグを第２の状態と対応づけてＲＡＭ７３のフラグ記憶領域に記憶することにより、状態フラグをセットする。

つまり、トップカバー３が開かれた状態であると、ユーザによって感光ドラム８や搬送ベルト２３が交換される可能性がある。その交換の際に、不要なトナーによって感光ドラム８や搬送ベルト２３が汚れる可能性がある。そのため、感光ドラム８や搬送ベルト２３に不要なトナーが多く存在すると推定される状態として、ＣＰＵ７１は、状態フラグを第２の状態としてセットする。

続くＳ１４０では、カバー開閉センサ６６による検知結果に基づいて、トップカバー３が閉じられた状態であるか否かを判断し、ここで、肯定判断した場合にはＳ１５０に移行し、一方、否定判断した場合にはＳ１４０を繰り返し実行する。

Ｓ１５０では、後述するウォーミングアップ処理を起動させて、Ｓ１１０に移行する。
＜画像形成処理＞
次に、図６は、制御部４０のＣＰＵ７１が実行する画像形成処理の詳細を示すフローチャートである。なお、本処理は、画像形成部３０における画像形成動作が可能な待機状態Ｓ２（図１０参照）において、外部入力部６２を介して外部装置からプリント要求を入力すると起動される。

図６に示すように、本処理が起動されると、Ｓ２０５では、メインモータ５１をオンにし、続くＳ２１０では、現像器３２の状態を当接状態にして、Ｓ２１５に移行する。なお、Ｓ２１０では、現像器離間センサ６３による検知結果に基づいて、現像器３２の状態が離間状態であると判断した場合に、現像器離間モータ５２を介して現像器３２を感光ドラム８に当接する位置に移動させている。

次に、ＣＰＵ７１は、ＲＡＭ７３のフラグ記憶領域に状態フラグをセットし（Ｓ２１５：状態認識手段の一例）、続くＳ２２０に移行する。
Ｓ２２０の処理では、周知の技術である画像形成部３０によって、プリント要求の対象となる画像データが用紙に印刷される。また、ＯＰＣクリーナバイアス回路５７を介してＯＰＣクリーナ３８に負電荷の所定電圧を印加することによって、感光ドラム８の表面に残留しているトナーを回収している。その際、周知の画像形成部３０の画像形成動作によって、感光ドラム８もしくはＯＰＣクリーナ３８にはトナーが多く存在することとなる。そのため、Ｓ２２０の処理を実行する前に、Ｓ２１５において、ＣＰＵ７１は、感光ドラム８もしくはＯＰＣクリーナ３８にトナーが多く存在するものとされる第２の状態として、ＲＡＭ７３のフラグ記憶領域に状態フラグがセットされる。

次に、Ｓ２２１では、Ｓ２２０の処理による画像データの印刷が完了したか否かを判断し、ここで、肯定判断した場合にはＳ２２５に移行し、一方、否定判断した場合にはＳ２３０に移行する。

Ｓ２２５では、受信バッファに画像データが残存しているか否か（つまり、次に印刷すべき画像データがあるかどうか）を判断し、ここで、肯定判断した場合にはＳ２５５に移行し、一方、否定判断した場合にはＳ２２０に移行する。

Ｓ２３０では、位置センサ６５やカバー開閉センサ６６による検知結果等に基づいて、エラーが発生しているか否かを判断し、ここで、肯定判断した場合にはＳ２３５に移行し、一方、否定判断した場合にはＳ２２０に移行する。

なお、ここでいうエラーとは、画像形成動作中に、筐体２内における用紙の詰まり（ジャム）の発生、トップカバー３の開放、あるいはメインモータ５１等の故障による画像形成部３０の緊急停止等を意味する。

Ｓ２３５では、メインモータ５１をオフにし、続くＳ２４０では、ジャム等のエラーが解消されたか否かを判断し、ここで、肯定判断した場合にはＳ２４５に移行し、一方、否定判断した場合にはＳ２４０を繰り返し実行する。

Ｓ２４５では、後述するウォーミングアップ処理を起動させて、本処理を終了する。
Ｓ２５５では、現像器離間モータ５２を介して現像器３２の状態を離間状態にし、続くＳ２６０では、搬送ベルト２３上の付着物を除去するクリーニング動作を開始し、Ｓ２６５に移行する。なお、Ｓ２６０では、クリーニング動作を開始すると、ＯＰＣクリーナバイアス回路５７を介してＯＰＣクリーナ３８に正電荷の所定電圧を印加することによって、Ｓ２２０で回収したトナーを感光ドラム８の表面に戻すとともに、転写バイアス回路５６を介して転写ローラ９に転写バイアスを印加することによって、感光ドラム８上のトナーを搬送ベルト２３に転写している。そして、ベルトクリーナバイアス回路５８を介してベルトクリーナ６に所定の電圧を印加することによって、感光ドラム８から搬送ベルト２３に転写された廃トナーを含む付着物を廃トナーボックス７内に回収している。

Ｓ２６５では、クリーニング動作が終了したか否かを判断し、ここで、肯定判断した場合にはＳ２７０に移行し、一方、否定判断した場合には、クリーニング動作が終了するまで待機する。

Ｓ２７０では、メインモータ５１がオフとなるように制御される。
Ｓ２７５の処理の時点では、既にＳ２６５によるクリーニング動作が完了しているため、Ｓ２７５において、感光ドラム８もしくは搬送ベルト２３にはトナーが微少であると推定される。

そこで、Ｓ２７５において、ＣＰＵ７１は、感光ドラム８及び搬送ベルト２３及びＯＰＣクリーナ３８のトナー付着量が微少である第１の状態として、ＲＡＭ７３のフラグ記憶領域から状態フラグをクリアして、本処理を終了する。

＜ウォーミングアップ処理＞
次に、図７は、制御部４０のＣＰＵ７１が実行するウォーミングアップ処理の詳細を示すフローチャートである。なお、本処理は、画像形成装置１の電源がオンにされると起動される他、カバー監視処理のＳ１５０、及び、画像形成処理のＳ２４５にて起動される。

図７に示すように、本処理が起動されると、Ｓ３１０では、ＲＡＭ７３のフラグ記憶領域に状態フラグがセットされているか否かを判断し、ここで、肯定判断した場合にはＳ３３０に移行し、一方、否定判断した場合にはＳ３２０に移行する。

Ｓ３２０では、感光ドラム８の表面が第１の状態であるときの第１動作モードにて、画像形成部３０を待機状態にする動作であるウォーミングアップ動作を行うための処理（以下、第１ウォーミングアップモード処理という）を起動して、本処理を終了する。

Ｓ３３０では、感光ドラム８の表面が第２の状態であるときの第２動作モードにて、ウォーミングアップ動作を行うための処理（以下、第２ウォーミングアップモード処理という）を起動して、本処理を終了する。

＜第１ウォーミングアップモード処理＞
次に、図８は、制御部４０のＣＰＵ７１が実行する第１ウォーミングアップモード処理の詳細を示すフローチャートである。なお、本処理は、ウォーミングアップ処理のＳ３２０にて起動される。

図８に示すように、本処理が起動されると、Ｓ４１０では、メインモータ５１をオンにし、続くＳ４２０では、現像器３２の状態を当接状態にして、Ｓ４３０に移行する。なお、Ｓ４２０では、前述の画像形成処理のＳ２１０と同様にして、現像器離間モータ５２を介して現像器３２を感光ドラム８に当接する位置に移動させている。

Ｓ４３０では、クリーニング動作を開始し、続くＳ４４０では、トナー収容室３３に収容されているトナーの残量状態を検知するためにトナーセンサ６４を動作させる残量検知動作（以下、トナーチェック動作という）を開始する。なお、Ｓ４３０では、前述の画像形成処理のＳ２６０と同様にして、感光ドラム８から搬送ベルト２３に転写された廃トナーを含む付着物を廃トナーボックス７内に回収している。また、Ｓ４４０では、トナーセンサ６４から信号入力部６１を介して入力した検知信号に基づいて、受光部４４による検知光の受光頻度を読み取ることにより、トナーの残量状態を検知している。

続くＳ４５０では、クリーニング動作が終了したか否かを判断し、ここで、肯定判断した場合にはＳ４６０に移行し、一方、否定判断した場合には、クリーニング動作が終了するまで待機する。

Ｓ４６０では、ＲＡＭ７３のフラグ記憶領域から状態フラグをクリアし、続くＳ４７０では、受光部４４による検知光の受光頻度を読み取るための所定時間が経過したか否か、つまり、トナーチェック動作が終了したか否かを判断し、ここで、肯定判断した場合にはＳ４８０に移行し、一方、否定判断した場合には、トナーチェック動作が終了するまで待機する。

Ｓ４８０では、メインモータ５１がオフとなるように制御され、続くＳ４９０では、現像器離間モータ５２を介して現像器３２の状態を離間状態にして、本処理を終了する。
＜第２ウォーミングアップモード処理＞
次に、図９は、制御部４０のＣＰＵ７１が実行する第２ウォーミングアップ処理の詳細を示すフローチャートである。なお、本処理は、ウォーミングアップ処理のＳ３２０にて起動される。

図９に示すように、本処理が起動されると、Ｓ５１０では、メインモータ５１をオンにし、続くＳ５１５では、現像器３２の状態を離間状態にして、Ｓ５２０に移行する。なお、Ｓ５１５では、現像器離間センサ６３による検知結果に基づいて、現像器３２の状態が当接状態であると判断した場合に、現像器離間モータ５２を介して現像器３２を感光ドラム８に離間する位置に移動させている。

Ｓ５２０では、クリーニング動作を開始し、続くＳ５２５では、クリーニング動作が終了したか否かを判断し、ここで、肯定判断した場合にはＳ５３０に移行し、一方、否定判断した場合には、クリーニング動作が終了するまで待機する。なお、Ｓ５２０では、前述の画像形成処理のＳ２６０や第１ウォーミングアップモード処理のＳ４３０と同様にして、感光ドラム８から搬送ベルト２３に転写された廃トナーを含む付着物を廃トナーボックス７内に回収している。

Ｓ５３０では、メインモータ５１をオフにし、続くＳ５３５では、ＲＡＭ７３のフラグ記憶領域から状態フラグをクリアして、Ｓ５４０に移行する。
Ｓ５４０では、現像器離間モータ５２を介して現像器３２の状態を当接状態にし、続くＳ５４５では、メインモータ５１をオンにして、Ｓ５５０に移行する。

Ｓ５５０では、トナーチェック動作を開始し、続くＳ５５５では、トナーチェック動作が終了したか否かを判断し、ここで、肯定判断した場合にはＳ５６０に移行し、一方、否定判断した場合には、トナーチェック動作が終了するまで待機する。なお、Ｓ５５０では、前述の第１ウォーミングアップモード処理のＳ４４０と同様にして、受光部４４による検知光の受光頻度を読み取ることにより、トナーの残量状態を検知している。

Ｓ５６０では、メインモータ５１がオフとなるように制御され、続くＳ５６５では、現像器離間モータ５２を介して現像器３２の状態を離間状態にして、本処理を終了する。
＜画像形成装置１の動作状態＞
このように構成された画像形成装置１は、図１０に示すように、画像形成装置１の電源がオンにされると、ウォーミングアップ動作を行う動作状態（以下、準備状態という）Ｓ１となり、ウォーミングアップ動作中に、例えば、メインモータ５１の故障による緊急停止、トップカバー３の開放等によるエラーがなければ、準備状態Ｓ１から画像形成動作が可能な待機状態Ｓ２に遷移する。

また、準備状態Ｓ１あるいは待機状態Ｓ２において、例えば、メインモータ５１の故障による緊急停止、トップカバー３の開放等によるエラーがあれば、クリーニング動作およびトナーチェック動作を強制終了して、準備状態Ｓ１あるいは待機状態Ｓ２からエラー状態Ｓ３に遷移し、このエラーが解除されると、エラー状態Ｓ３から準備状態Ｓ１に遷移する。

そして、待機状態Ｓ２において、外部装置からプリント要求を入力すると、画像形成動作を行う動作状態（以下、印刷状態という）Ｓ４となり、画像形成動作中に、トップカバー３が開かれたり、筐体２内における用紙の詰まり（ジャム）が発生したりするエラーがあれば、印刷状態Ｓ４からエラー状態Ｓ３に遷移する。また、このエラーが解除されると、エラー状態Ｓ３から準備状態Ｓ１に遷移する。なお、画像形成動作中にエラーがなければ、画像形成動作の終了後に、印刷状態Ｓ４から待機状態Ｓ２に遷移する。

ここで、画像形成装置１は、エラー状態Ｓ３のまま電源がオフにされて、次回電源がオンにされて準備状態Ｓ１に遷移する場合、あるいは、エラー状態Ｓ３から準備状態Ｓ１に直接遷移する場合、ウォーミングアップ動作を第２ウォーミングアップモードで実行する。一方、画像形成装置１は、エラー状態Ｓ３でない状態（待機状態Ｓ２等）で電源がオフにされて、次回電源がオンにされて準備状態Ｓ１に遷移する場合、ウォーミングアップ動作を第１ウォーミングアップモードで実行する。

つまり、画像形成装置１では、画像形成動作が動作途中で強制終了したり、使用者がジャムを解消するために用紙を無理に引き出したりすることによって、感光ドラム８上にトナーが多量に付着していると推定される場合や、トップカバー３が開かれることによって、感光ドラム８上に塵や埃等の汚れが付着していると推定される場合に、ウォーミングアップ動作を第２ウォーミングアップモードで実行している。

なお、上記実施形態において、画像形成部３０およびバイアス回路５４〜５６が画像形成手段、ベルトクリーナユニット５およびベルトクリーナバイアス回路５８がクリーニング手段、トナーセンサ６４（及びＣＰＵ７１）が残量検知手段、ＲＡＭ７３が記憶手段、ＯＰＣクリーナ３８およびＯＰＣクリーナバイアス回路５７が回収手段、ＣＰＵ７１が実行する処理のうち、ウォーミングアップ処理がウォーミングアップ制御手段に相当する。

＜本実施形態の効果＞
以上、説明したように、本実施形態の画像形成装置１では、ウォーミングアップ動作において、感光ドラム８上のトナーが微少であると推定される場合に、現像器３２の状態を当接状態にして、クリーニング動作をトナーチェック動作とともに実行する。一方、感光ドラム８上のトナーが多量に存在すると推定される場合には、現像器３２の状態を離間状態にしてクリーニング動作を実行し、クリーニング動作の実行終了後、現像器３２の状態を当接状態にしてトナーチェック動作を実行する。

したがって、本実施形態の画像形成装置１によれば、ウォーミングアップ動作に毎回時間を不要にかけることなく、感光ドラム８上の廃トナーが現像器３２に混入する可能性（廃トナー混入リスク）を抑制することができるため、ひいては、ウォーミングアップ動作を効率的かつ不備なく行うことができる。

また、本実施形態の画像形成装置１では、カバー監視処理によって、トップカバー３が開かれた場合に状態フラグがセットされるため、ウォーミングアップ処理によって、ウォーミングアップ動作が第２ウォーミングアップモードで実行される。このため、トップカバー３が開かれることにより付着する感光ドラム８上の塵や埃等の汚れが現像器３２に混入する可能性も抑制することができる。

さらに、本実施形態の画像形成装置１では、画像形成処理によって、プリント要求の対象となる画像データの印刷毎に、クリーニング動作を実行するため、ＯＰＣクリーナ３８にトナーを多量に保持させることを防止できる。これにより、ウォーミングアップ動作時に、ＯＰＣクリーナ３８から多量のトナーが感光ドラム８に戻されずに済むため、ひいては、廃トナー混入リスクを好適に抑制することができる。

［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。

例えば、上記実施形態のカバー監視処理では、トップカバー３が開かれた場合に状態フラグをセットしているが、これに限定されるものではなく、トップカバー３の開閉状態に応じて、トップカバー３が所定位置よりも開かれた場合や、トップカバー３が全開にされた場合に状態フラグをセットするようにしてもよい。

また、上記実施形態のウォーミングアップ処理では、ウォーミングアップ動作の動作モードを、ＲＡＭ７３のフラグ記憶領域に状態フラグがセットされているか否かに基づいて決定しているが、状態フラグに限らず、例えば、トナーセンサ６４の検出結果に基づいて感光ドラム８上のトナー付着量を推定し、その推定結果に基づいて決定するようにしてもよい。

なお、上記実施形態の感光ドラム８は、搬送ベルト２３に当接して配置されているが、これに限定されるものではなく、少なくとも搬送ベルトに対向して配置されていればよい。

１…画像形成装置、５…ベルトクリーナユニット、６…ベルトクリーナ、８…感光ドラム、９…転写ローラ、２３…搬送ベルト、３０…画像形成部、３２…現像器、３３…トナー収容室、３６…現像ローラ、３８…ＯＰＣクリーナ、４０…制御部、４１…アジテータ、４２…トナー検知窓、４３…発光部、４４…受光部、５１…メインモータ、５２…現像器離間モータ、５４…帯電バイアス回路、５５…現像バイアス回路、５６…転写バイアス回路、５７…ＯＰＣクリーナバイアス回路、５８…ベルトクリーナバイアス回路、６３…現像器離間センサ、６４…トナーセンサ。

Claims (5)

1. 搬送ベルトと、該搬送ベルトにそれぞれ対向して配置された複数の像担持体と、該像担持体に対して当接及び離間可能に設けられた複数の現像手段と、各前記像担持体に対応して設けられ、前記搬送ベルトを前記像担持体と挟むように該搬送ベルトに当接して配置された転写手段とを有し、前記像担持体の表面の現像剤を前記搬送ベルトに転写可能な電圧を前記転写手段に印加する画像形成手段と、
   前記像担持体から前記搬送ベルトに転写された現像剤を除去するクリーニング手段と、
   前記現像手段が前記像担持体に対して当接した状態である当接状態において、当該現像手段に収容されている現像剤の残量状態を検知する残量検知手段と、
   前記画像形成手段による画像形成動作前のウォーミングアップ時に、少なくとも前記クリーニング手段および前記残量検知手段を実行するように制御するウォーミングアップ制御手段と、
   を備えた画像形成装置であって、
   少なくとも前記像担持体上の前記現像剤が微少であるものと推定される第１の状態と、該第１の状態と比較して、少なくとも前記像担持体上に前記現像剤が多く存在するものと推定される第２の状態とを認識する状態認識手段を備え、
   前記ウォーミングアップ制御手段は、前記状態認識手段による認識結果が前記第１の状態の場合には、前記クリーニング手段を前記残量検知手段とともに動作させるように制御し、前記認識結果が前記第２の状態の場合には、前記クリーニング手段の実行終了後、前記残量検知手段を実行するように制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置であって、
   前記第１の状態および前記第２の状態のいずれかに対応づけて設定される状態情報を記憶する記憶手段を備え、
   前記状態認識手段は、前記クリーニング手段による動作が完了した場合には、前記状態情報を前記第１の状態として前記記憶手段に記憶し、前記画像形成手段または前記クリーニング手段の動作がエラーにより強制終了した場合には、前記状態情報を前記第２の状態として前記記憶手段に記憶し、
   前記ウォーミングアップ制御手段は、前記記憶手段に記憶されている状態情報を、前記状態認識手段による認識結果として扱うことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２に記載の画像形成装置であって、
   各前記像担持体に対応して設けられ、前記像担持体の表面に残留している現像剤を回収するとともに、その回収された現像剤を、所定のタイミングで前記像担持体の表面に戻すことが可能な回収手段を備え、
   前記クリーニング手段により除去される現像剤には、前記回収手段により前記像担持体の表面に戻され、且つ前記転写手段により前記像担持体から前記搬送ベルトに転写された現像剤が含まれることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置であって、
   前記現像手段は、当該現像手段に収容されている現像剤を攪拌する攪拌部材と、前記現像剤の残量状態を検知するために設けられた光透過性の一対の検知用窓部とを有し、
   前記残量検知手段は、前記当接状態において、一方の前記検知用窓部に検知光を発光する発光部と、他方の前記検知用窓部を透過する前記検知光を受光する受光部とを有し、該受光部による前記検知光の受光頻度に基づいて、前記現像剤の残量状態を検知することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４に記載の画像形成装置であって、
   前記現像手段は、前記当接状態において前記像担持体と連動して回転する現像ローラを有し、
   前記像担持体は、前記搬送ベルトに当接して配置されて該搬送ベルトと連動して回転し、
   前記攪拌部材は、前記現像ローラと連動して回転することを特徴とする画像形成装置。

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