JP5636903B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、画像データに基づいて画像形成を行い、この画像を用紙に転写することで印刷を行う画像形成装置に関する。

画像形成装置では、画像データに基づいて感光体に画像を形成し、この画像を直接または中間転写ベルトを介して用紙に転写している。
画像形成に際しては感光体を帯電部によって一様に帯電させ、この感光体に画像データに従ってＬＤ光などの照射を行うことで露光して潜像を形成する。この潜像を現像部から供給されるトナーで現像してトナー像を形成する。該トナー像を転写部で用紙に転写するか、中間転写ベルトに１次転写したトナー像を２次転写部で用紙に転写する。転写が行われた感光体では、感光体上に残った残トナーをクリーニング部で除去するとともに、感光体の残電位を除電部で除去して次の画像形成に備える。

上記のように画像形成装置では、感光体に形成したトナー像を最終的には用紙に転写することで印刷が行われるため、感光体に傷があったりして感光体表面に異常があると、異常な画像が形成されて用紙に転写され良好な印刷が困難になる場合がある。
このため、製造された感光体の表面に生じた傷などの表面欠陥を検知する欠陥検査装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
該欠陥装置では、感光体の表面軸方向に光を照射する光源と、照射面からの反射光を受光して光強度を検出するラインセンサと、その信号処理部とを有し、感光体表面に形成された明部と暗部にラインセンサのピントを合わせて欠陥検出を行うものとしている。

また、帯電装置の劣化を検出するために、現像装置の下流側であって帯電装置の上流の感光体上の顕像を読み取るラインセンサと、ラインセンサの読み取り信号を処理して異常顕像を検出する検出手段と、異常顕像検出制御手段とを備える電子写真方式の記録装置が提案されている（特許文献２参照）。

また、最近の画像形成装置では、高画質化のためにトナー微細化が進んでおり、クリーニング性能を長期にわたり維持するのが困難になっている。一方印刷単価を抑えるため、クリーニング部の交換時期を遅くして、できるだけ長く使用したいという要望がある。クリーニング耐久は環境にもよるが、交換時期は規定のタイミング（部品管理（ＰＭ）サイクル）で行なうか、ＰＭサイクル前に画像に不良として現れた場合に行なわれているのが現状で、クリーニング性能をできるだけ長く維持し、無駄な交換を抑制できるシステムが望まれている。また、感光体以外に中間転写や２次転写にもクリーニング機構を有した機械では、画像不良となった場合に、どこの部分でクリーニング不良が発生しているかを特定するのに時間がかかるという課題もある。
従来、上記感光体におけるクリーニング性能を検査するために残留トナー検査装置が提案されている（特許文献３参照）。
該検査装置は、前記感光体の観察表面近傍に平行にレーザー光を照射するレーザー照射手段と、前記レーザー光によって前記感光体表面で生じる散乱光を観察する観察手段とを具備している。

特開平７−５５７１０号公報 特開平７−１９１５８０号公報 特開２００９−１９９０３６号公報

しかし、上記特許文献１に示された欠陥検査装置は、製造された感光体の検査を画像形成装置に組み込む前に行うものであり、感光体に経時的に発生する傷などの結果を検査することができない。
また、特許文献２に示された装置は、帯電装置の劣化を顕像によって観察するものであり、クリーニング性能の評価を行うことはできない。
さらに、特許文献３に示された検査装置は、画像形成装置に組み込む前にクリーニング部材の性能評価を行うものであり、経時的に発生するクリーニング部材の性能劣化を評価することはできない。なお、特許文献３では、当該検査装置を実機にセットするようにしてもよい、としているが、具体的な装置では、観察手段に含まれるＣＣＤ撮像素子を感光体の軸方向に移動させて観察を行っており、現実的には実機に組み込んで使用することは、スペース的、コスト的にも困難性を伴うものである。

本願発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、経時的に生じる感光体の傷やクリーニング性能の変化を測定して、画像不良の発生を極力回避することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

すなわち、本発明の画像形成装置は、画像形成が行われる感光体と、該感光体を帯電させる帯電部と、前記帯電がされた感光体を露光する露光部と、露光した前記感光体をトナーによって現像する現像部と、前記感光体上のトナー像を転写する感光体転写部と、前記感光体上の残留トナーを除去するクリーニング部とを備え、さらに、
前記クリーニング部と前記帯電部との間で前記感光体の主走査方向に亘って該感光体表面に検査光を照射する光源、及び前記感光体表面で反射した前記検査光を受光するラインイメージセンサを有する密着型イメージセンサと、前記ラインイメージセンサの受光結果に基づいて前記感光体の表面状態の判定を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記表面状態として前記感光体表面の傷または／およびクリーニング不良に関する判定を行うものであり、前記表面状態の判定の際に、回転する前記感光体で周期的に検出される異常を前記感光体表面の傷によるものと判定し、
前記制御部は、通常モードと調整モードとを有し、
前記通常モード時に、前記クリーニング部を前記感光体に圧着した状態で前記感光体の表面状態の判定を行い、
前記調整モード時に、前記感光体転写部による転写動作を中断するとともに前記クリーニング部を前記感光体から離間させて、トナー像が形成された前記感光体表面に前記検査光を照射して反射光を前記ラインイメージセンサで受光し、該受光に基づいてトナー画像の濃度むらを検出することを特徴とする。
。

本発明によれば、トナー像を転写した後の感光体上の残留トナーはクリーニング部によって除去され、その後の帯電部による帯電に備えられる。該感光体では、クリーニング部と帯電部との間で、光源から出射される検査光が主走査方向に亘って感光体表面に照射され、反射光がラインイメージセンサで受光される。この受光結果に基づいて前記感光体の表面状態が制御部によって判定され、感光体の経時的な変化も把握することも可能になる。したがって、感光体にある傷やクリーニング部によるクリーニング不良などによる異常を複雑な機構などを要することなく検知することができる。

上記異常の検知としては、感光体の傷、クリーニング不良のいずれであってもよく、また、これらの両方を対象とするものであってもよい。
なお、両方を検知する場合、両者を識別して検知するのが望ましい。
例えば、前記感光体に画像形成が行われていない時機に、前記感光体の表面状態の判定を行うことで前記感光体表面の傷の発生の有無を検知することができる。また、該検知方法などによって感光体表面で傷が発生していないと判定される場合、感光体に画像形成が行われている時機に感光体の表面状態を判定して表面状態に異常があると判定される場合、クリーニング不良と判定することができる。
また、表面状態の異常が感光体の回転に伴って周期的に検出される場合、該異常を感光体の傷に基づくものと判定することができる。クリーニング不良が生じている場合には、感光体の回転に伴って異常の出現状態が変わる可能性が高いため、周期的な異常の要因としてこれを除外して判定することができる。

感光体の表面状態の判定において異常がある場合、例えば、感光体表面に傷が発生していると判定される場合、感光体の交換を要求することができる。該要求は、例えば、画像形成装置に備えられる表示部や画像形成装置にネットワークで接続された端末などに表示して操作者に交換を促すことによって行うことができる。また、クリーニング不良が生じている場合、同様に、クリーニング部の交換を要求するようにしてもよい。上記交換要求の制御は、制御部によって行うことができる。

また、クリーニング不良が生じていると判定される場合、制御部によってクリーニング不良回復動作を実行するようにしてもよい。クリーニング不良回復動作とクリーニング部の交換とは、いずれかのみが行われるものであってもよく、また、両方が異常検出の際の動作として行われるものであってもよい。例えば、異常の程度に応じていずれかが選択されるものとし、異常の程度が低い段階では（第１の異常閾値）、クリーニング不良回復動作を行い、異常の程度が高い段階で（第２の異常閾値；第２の異常閾値＞第１の異常閾値）、クリーニング部の交換要求を行うようにすることができる。
また、不良と判定された回数をカウントし、所定の回数に達する前まではクリーニング不良回復動作を実行し、不良判定の回数が所定の回数に達するとクリーニング部の交換を要求する制御を実行するようにしてもよい。

クリーニング不良回復動作としては、例えば、クリーニング部を感光体から離間させることにより行うことができる。このため、クリーニング部を感光体に対し離接可能にしておき、少なくともクリーニング時にはクリーニング部を感光体に密着させ、クリーニング不良と判定されてクリーニング不良回復動作を行う際にクリーニング部を感光体から離間させる。これらの動作は、制御部による制御によって行うことができる。
また、クリーニング不良回復動作は、感光体の逆回転動作により行うことも可能であり、クリーニング部の離間動作と組み合わせるようにしてもよい。

なお、本願発明の光源は、感光体の残電位を除去するイレーサランプとして兼用するものであってもよい。感光体は、転写およびクリーニング後に、新たな帯電に備えて除電が行われる。この除電の一方法として、感光体に光を照射して除電するイレーサランプが用いられる。したがって、本願発明では、検査用に光を照射する際に、除電効果を得るようにすることができる。これにより構成部品の削減ができ、コストも低減できる。
なお、本発明としては、除電部を別に備えるものであってもよい。

また、本願発明は、感光体の表面状態の検出の他に、画像形成補正のために、その検出を利用することができる。
すなわち、感光体上に形成された画像を感光体転写部で転写することなく維持し、クリーニング部でクリーニングすることなく検査位置まで画像を移動させ、これを表面状態の検査として画像の濃度むらを検出する。
このため、制御部では、通常モードと調整モードとを選択可能に有するものとし、通常モードでは、前記した感光体表面の異常検出を行う。調整モードでは、感光体表面に形成された画像の濃度むらを検出する。
調整モードでは、感光体転写部による転写動作を中断し、クリーニング部を前記感光体から離間させて、トナー像が形成された前記感光体表面に前記検査光を照射して反射光を前記ラインイメージセンサで受光し、該受光に基づいてトナー画像の濃度むらを検出する。
濃度むらは、前記感光体の主走査方向、副走査方向のいずれにおいても検出が可能である。すなわち、光の照射域に従って主走査方向に亘った検出が可能であるため、副走査方向の画像濃度の検出だけでなく、主走査方向の濃度傾きの検出、調整が可能となり高画質を実現できる。
上記濃度検出では、通常の画像を用いて行うことができる他、検査用の画像を形成して検出を行うようにしてもよい。

濃度むらが検出された場合、該濃度むらが解消されるように画像形成の補正量を設定することができ、画像形成に際し、該補正量を用いて画像形成の補正を行うことができる。画像形成の補正方法としては、画像形成用データの補正、露光補正などにより行うことができ、既知の方法を採用することができる。

以上説明したように、本願発明によれば、画像形成装置の感光体やクリーニング部で経時的に発生する異常を検出して、異常画像の発生を極力回避することを可能になり、ヤレの発生を抑制でき、結果として印刷単価を低減できる。
また、感光体やクリーニング部の交換を適切に行うことができ、無駄な交換を抑制して寿命を延ばす効果がある。
さらに、感光体以外に中間転写や２次転写にもクリーニング機構を有する装置では、画像不良となった場合に、不良箇所の特定が容易になり、修理時間を短縮できる効果がある。

本発明の一実施形態の画像形成装置の制御ブロック図である。 同じく、表示部における警告、モード選択の画面の例を示す図である。 同じく、画像形成部周辺の構成を示す概略図である 同じく、クリーニング部周辺の離接機構を示す概略図である。 同じく、クリーニング部によるクリーニング状態を説明する図である。 同じく、光源およびラインイメージセンサによる検出状態を示す図である。 同じく、画像形成および感光体の表面状態の判定における処理手順を示すフローチャートである。 同じく、感光体上の画像濃度むらを検出する状態を説明する図である。 同じく、感光体上の画像濃度むらを検出する調整モードにおける処理手順を示すフローチャートである。

以下に、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
先ず、本実施の形態に係る画像形成装置１００の構成について図１を参照して説明する。図１は画像形成装置１００のブロック図である。

図１に示すように、画像形成装置１００は、制御部１０、操作表示部４０、プリントコントローラ５０、スキャナ６０、画像処理部７０、画像形成部８０を有する。
制御部１０は画像形成装置１００の各部を統括制御する。具体的には、制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、各種データを読み書き自在に記憶する不揮発メモリ（いずれも図示せず）、用紙へ画像形成を行うための画像データやジョブデータ、ＪＯＢリストを格納する画像メモリ１３を有している。制御部１０は、図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されている各種プログラムデータの中から指定されたプログラムデータを読み込んで図示しないＲＡＭ（Random Access Memory）に展開し、当該ＲＡＭに展開されたプログラムデータとＣＰＵとの協働で、各部を統括制御するための各種処理を実行する。具体的には、制御部１０は、画像形成装置１００の画像形成に係る各部の処理を統括制御する。該制御部１０は、本願発明の制御部としての機能を有している。

また、制御部１０は、前述したプログラムデータとの協働により、ユーザインターフェイス（ＵＩ）制御部１１、ＪＯＢ情報管理部１２、負荷制御部１５の機能を実現する。

ユーザインターフェイス（ＵＩ）制御部１１は、操作表示部４０との間でデータの送受信を行い、当該操作表示部４０の動作を制御する。具体的には、ユーザインターフェイス（ＵＩ）制御部１１は、操作画面、設定画面、機器の状態などを表示する情報画面などの表示制御を行う。このユーザインターフェイス（ＵＩ）制御部１１により表示される機器の状態には、後述する感光体表面の状態や、感光体および後述するクリーニング部の交換を要求する画面も含まれる。また、ユーザインターフェイス（ＵＩ）制御部１１は、上述した表示画面上における操作表示部４０での操作指示を受け付ける。

ＪＯＢ情報管理部１２は、プリントコントローラ５０から入力されるデータがＵＡＲＴ１により伝送され、スキャナ６０から入力されるデータがＵＡＲＴ２により伝送される。また、ＪＯＢ情報管理部１２は、ユーザインターフェイス（ＵＩ）制御部１１を介して操作表示部４０から指示された画像形成指示などのジョブデータを、形成すべき画像データと共に画像メモリ１３に格納して管理する。
ＪＯＢ情報管理部１２が管理するジョブデータは、ジョブ名、両面又は片面指定、紙種指定、給紙トレイ指定、単色又は多色指定、用紙サイズ指定、ページ指定、部数指定など、形成すべき画像データ基づく画像形成の詳細を指示するデータである。ＪＯＢ情報管理部１２は、複数のジョブデータが入力された場合、入力順にジョブデータを画像メモリ１３に格納し、入力順に画像形成を行うジョブリストとして管理する。

負荷制御部１５は、給紙ユニット８１、ドラムユニット８２、ＣＩＳユニット８３、現像ユニット８４、高圧ユニット８５等に接続され、制御部１０による制御下で、これら負荷を制御する。これにより負荷制御部１５は、通常モードおよび調整モード等の複数の動作を順次実行させることになる。

なお、給紙ユニット８１には、給紙トレイから用紙を給紙する給紙モータ８１１、給紙モータの動力を給紙ローラ（図示しない）に伝達する給紙クラッチ８１２、給紙される用紙を検知する給紙センサ８１３等を備える。

ドラムユニット８２には、感光体を回転させる感光体モータ８２１、クリーニング部に相当するクリーナを駆動させるクリーナ駆動モータ８２２、感光体に対するクリーナの離接を検知するクリーナセンサ８２３等を備える。

ＣＩＳユニット８３は、制御ユニット８３１とＣＩＳ８３２とを備えている。ＣＩＳ８３２は、後述する感光体１の主走査方向に亘って感光体１表面に向けて検査用の光を照射するＬＥＤからなるＬＥＤ光源７と、感光体１で反射した光を受光するラインイメージセンサ８とからなる。ＣＩＳ８３２は、本願発明の密着型イメージセンサに相当する。光源とラインイメージセンサとをＣＩＳによって構成することで、感光体周辺の狭い空間で感光体１表面の状態検出が容易になる。
制御ユニット８３１は、ＬＥＤ光源７の点灯、消灯を制御するとともに、ラインイメージセンサ８で受光した検知出力を受ける。検知出力は制御部１０に送られて、感光体表面の状態が判定される。

現像ユニット８４は、各色用に現像モータ８４１を有し、各色現像剤８４２、８４３（図では、現像剤Ａ、Ｂで表示）を感光体１に供給する。
高圧ユニット８５は、画像形成部８０における高電圧部を統括するものであり、帯電高圧８５１、現像高圧８５２、転写高圧８５３が制御される。
上記ドラムユニット８２、現像ユニット８４、高圧ユニット８５、露光部３は、画像形成部８０に含まれるものである。

操作表示部４０は、表示部４１、キー入力部４２を有する。表示部４１は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示画面である。キー入力部４２は、数字キーやスタートキー、各種設定を行うための機能キー等の各種操作キーである。なお、操作表示部４０は、表示部４１とキー入力部４２とが一体的に形成されたタッチパネルで構成されるものであってもよい。このタッチパネルでは、ユーザの指先やタッチペン等により当接された位置を検出し、ユーザからの操作指示を受け付ける。操作表示部４０は、ユーザインターフェイス（ＵＩ）制御部１１との間でデータの送受信を行うことで、表示部４１への画面表示を行う。また、操作表示部４０は、ユーザインターフェイス（ＵＩ）制御部１１との間のデータの送受信により、キー入力部４２から入力された操作指示をユーザインターフェイス（ＵＩ）制御部１１へ出力する。

次に、ユーザインターフェイス（ＵＩ）制御部１１の制御の下で行われる操作表示部４０における表示部４１の表示画面やキー入力部４２による設定について図２を参照して説明する。なお、以下では、表示部４１上での操作が可能になっており、キー入力部４２が兼用されている。
図２（ａ）は、後述する感光体表面の状態判定において感光体の傷が検知された場合の警告画面４１０を示すものである。警告画面４１０では、交換作業を行うための交換釦４１１、警告に拘わらず画像形成を続行する続行釦４１２が押釦可能に表示部４１に表示される。

図２（ｂ）は、感光体表面の状態判定においてクリーニング不良が検知された場合の警告画面４２０を示すものである。警告画面４２０では、交換作業を行うための交換釦４２１、警告に拘わらず画像形成を続行する続行釦４２２が押釦可能に表示部４１に表示される。
図２（ｃ）は、画像形成装置の動作を通常モードで実行するか、調整モードで実行するかを選択するモード選択画面４３０を示すものである。該モード選択画面４３０では、通常モード選択釦４３１と調整モード選択釦４３２とが押釦可能に表示され、さらにＯＫ釦４３３、キャンセル釦４３４が押釦可能に表示されている。通常モード選択釦４３１と調整モード選択釦４３２のいずれかを押釦してＯＫ釦４３３を押すと、選択されたモードが実行される。キャンセル釦４３４が押釦されると、押釦されたモードの選択がキャンセルされる。

次に、画像形成部周辺の構成について図３に基づいて説明する。
ドラム状の感光体１は、その周囲に、回転方向に沿って、帯電部２、露光部３、現像部４、感光体転写部５、クリーニング部６が順次位置しており、クリーニング部６と帯電部２との間に、感光体１の表面に検査用の光を照射するＬＥＤ光源７と感光体１の表面で反射する検査光を受光するラインイメージセンサ８とが配置されている。ＬＥＤ光源７とラインイメージセンサ８とはＣＩＳ８３２により構成され、ＣＩＳユニット８３に含まれており、ＬＥＤ光源７は、本発明の光源に相当する。
また、感光体１と感光体転写部５との間には中間転写ベルト９が位置しており、該中間転写ベルト９は、転写時に感光体１の表面に圧接されて感光体１上の画像が転写される。
カラーの画像形成装置では、画像形成部は各色毎に備えられており、それぞれの感光体に対し中間転写ベルト９が圧接可能になっている。
中間転写ベルト９に転写された画像は図示しない転写部において用紙に転写される。

図４は、上記クリーニング部６に対する離接機構を説明する図である。
クリーニング部６は、感光体１に接する先端部と反対側の基端部との間であって、基端部に近い位置で軸止部６ａにおいて回転可能に支持されている。クリーニング部６の基端部にはコイルばねなどの押圧部材８２４によって押圧力が加わっており、該押圧力によってクリーニング部６に回転する力が生じ、その先端部が感光体１に圧着する。

また、前記軸止部６ａからやや先端側に偏位した位置で、クリーニング部６に対し離接可能なクリーニング部押戻し部材８２５が配置されている。該クリーニング部押戻し部材８２５の一端側（クリーニング部と反対の側）にカム部材８２６が回転可能に配置されている。該カム部材８２６は、クリーナ駆動モータ８２２によって回転駆動される。
クリーニング部押戻し部材８２５は、カム部材８２６に設けられたカム部８２７が当接しない状態では、クリーニング部６から離れた位置にある。これにより、クリーニング部６は、前記した押圧部材８２４で基端側に押圧力がかかることで、軸止部６ａを中心にして回転し、先端側が感光体１の表面側に圧着される。この状態で感光体１のクリーニングが可能になる。

一方、カム部材８２６のカム部８２７がクリーニング部押戻し部材８２５を押し進めている状態では、クリーニング部押戻し部材８２５はクリーニング部６に押し当てられ、押圧部材６１の押圧力に抗してクリーニング部６の先端側が感光体１から離れるように該クリーニング部６を回転させる。これにより、感光体１に対するクリーニング部６の離接動作がなされる。カム部材８２６の回転は、クリーナ駆動モータ８２２によって行われ、クリーナ駆動モータ８２２の動作は、前記したように制御部１０の負荷制御部１５で制御される。

上記クリーニング部６が感光体１の表面に圧着されることで感光体の残留トナーが除去され、前記したＬＥＤ光源７及びラインイメージセンサ８で表面状態の検出がなされる。同時にラインイメージセンサのＬＥＤ光源からの露光は感光体上の残留電荷除去としても作用する。その状態を図５に基づいて説明する。なお、図５は、説明のために概念的に作図されている。

感光体１に残留したトナー１００は、クリーニング部６が感光体１に圧着されることで、通常は図５（ａ）に示すように感光体１上から除去され、その下流側でトナー１００が除去された状態で帯電に供される。しかし、クリーニング部６の劣化などによって異常変形などが生じると、図５（ｂ）に示すように、クリーニング部６の圧着部分から一部のトナーがすり抜けて、感光体１の表面に付着したまま下流側に移動してしまう。この残トナー１０１は、後の画像形成に際し、用紙に転写されて異常画像を招く。
上記の異常をクリーニング部６と帯電部２との間で、感光体表面状態の判定によって検出する。感光体１の表面状態は、感光体１の主走査方向に亘ってＬＥＤ光源７から検査光７ａを出射し、その反射光８ａをラインイメージセンサ８で受光することによって検出される。したがって、ＬＥＤ光源７およびイメージセンサ８の主走査方向の長さを適切に設定することで、主走査方向の必要な長さに亘って感光体１の表面状態を検出することができる。望ましくは感光体の全幅に亘って検査光の照射と反射光の受光を行う。
また、感光体１の表面状態の判定では、感光体１に生じた傷を含めて異常判定を行うことができる。

図６は、上記感光体表面状態の判定に際しての検出状態を説明する図である。
なお、感光体１は、説明のために平面的に表示しており、クリーニング部の表示は省略している。
感光体１では、画像が形成されて用紙に転写され、クリーニング後に、ＬＥＤ光源７によって主走査方向全域に亘って検査光が照射され、反射光がラインイメージセンサ（図６では省略）で受光される。制御部１０では、感光体１表面に画像や傷がない状態で反射される場合に、受信レベルをＬｏｗとし、画像や傷などの異常が検出される場合に、反射量に応じて受信レベルが高くなり、濃度１００％の画像で受信レベルがＨｉｇｈになるように設定する。

図６（ａ）は、クリーニング部で残トナーが発生することなくクリーニングがなされ、ラインイメージセンサでの受信レベルがＬｏｗになった状態を示している。
一方、図６（ｂ）は、感光体１の表面に残トナーなどの異常１０２が発生している状態を示している。ラインイメージセンサでは、異常１０２に応じて受信レベルが上がり、異常検出がなされている。

次に、感光体１の表面状態を判定する処理手順を図７のフローチャートに基づいて説明する。該処理手順は、制御部１０の制御によって実行される。
先ず、ＪＯＢ開始要求があると（ステップＳ１）、クリーナ駆動モータ８２２を動作させて、クリーニング部６（クリーナ）を感光体１に圧着する（ステップＳ２）。
なお、以下の処理手順では、ＪＯＢの実行に伴ってクリーナ圧着がされ、ＪＯＢの終了に伴ってクリーナ解除が行われるが、本発明としては、通常時にはＪＯＢの実行の有無に拘わらずクリーナ圧着がされているものであってもよい。

上記ステップＳ２の後、感光体モータ８２１を動作させて感光体１の回転を開始し（ステップＳ３）、イレーサランプ（ＰＣＬ）兼用のＣＩＳユニット８３のＬＥＤ光源７を点灯させ、感光体１表面に検査光７ａを照射する（ステップＳ４）。ＣＩＳユニット８３では、ラインイメージセンサ８によって感光体１表面で反射した反射光８ａを受光し、制御ユニット８３１で受信データを信号処理した後、受光結果が制御部１０に送信される。制御部１０では感光体１表面の状態を検出し、異常の判定を行う（ステップＳ５）。

上記異常の判定は、画像形成が行われる前の時期に行われており、感光体１表面の傷の有無を判定することができる。上記異常判定において異常（傷）が有るか否かの判断がなされる（ステップＳ６）。異常があると判定される場合（ステップＳ６、Ｙｅｓ）、感光体１表面に傷があると想定されることから、感光体１の停止、現像制御の停止を行い、クリーナ駆動モータ８２２を動作させてクリーニング部６（クリーナ）を感光体１から離間させる（ステップＳ１４）。次いで、ＣＩＳユニット８３のＬＥＤ光源７を消灯（ＯＦＦ）し、制御部１０による表面状態の検出を停止する（ステップＳ１５）。

上記ＣＩＳユニット８３のＯＦＦ後、操作表示部４０の表示部４１に異常発生と感光体の交換指示を表示し（ステップＳ１６）、処理を終了する。その表示例を図２（ａ）に示す。異常発生表示として、「感光体に傷があります」の表示がなされ、交換指示表示として「感光体を交換してください」の表示がなされている。

前記感光体１の表面状態検出で異常が検出されない場合（ステップＳ６、Ｎｏ）、画像形成を行うべく、帯電部２において帯電高圧８５１を制御し感光体１への帯電を開始し（ステップＳ７）、さらに現像モータ８４１の駆動、現像高圧８５２等の現像制御を開始する（ステップＳ８）。画像形成の開始に伴って異常カウンタｎを０にセットし、異常回数閾値としてＮ回を設定する。Ｎ回の数は、求める画像品質などに基づいて適宜設定可能である。Ｎ回は通常は初期値として設定され、メモリなどから読み出して使用される。

画像形成に伴って、ＣＩＳユニット８３による検出がなされる。すなわち、ＬＥＤ光源７から照射された検査光７ａが感光体１表面で反射して反射光８ａがラインイメージセンサ８によって受光され、受光結果が制御部１０に送信される。受光結果に基づいて制御部１０で感光体１表面の状態、すなわち異常の有無が判定される（ステップＳ９）。なお、この判定では、感光体１の表面に傷が発生していないことが前提になっているため、異常がある場合は、クリーニング不良であるものとする。なお、ＬＥＤ光源７から検査光７ａが感光体１に照射されることで、感光体１では除電がなされ、ＬＥＤ光源７がイレーサランプとしての機能も果たしている。

判定の結果、異常がなければ（ステップＳ９、Ｎｏ）、ＪＯＢが終了するまで画像形成および感光体の表面状態の判定が繰り返される（ステップＳ１０）。
すなわち、感光体１では、画像形成に伴って帯電部２による帯電、露光部３による書き込み、現像部４による現像、感光体転写部５による中間転写ベルト９への転写、クリーニング部６によるクリーニングが行われている。
ＪＯＢ終了後、感光体１の停止、現像制御の停止を行い、クリーナ駆動モータ８２２を動作させてクリーニング部６（クリーナ）を感光体１から離間させる（ステップＳ１１）。次いで、ＣＩＳユニット８３のＬＥＤ光源７を消灯（ＯＦＦ）し、制御部１０による表面状態の検出を停止し（ステップＳ１２）、処理を終了する。

上記ステップＳ９で、ＣＩＳユニット８３による検出で異常有りと判定される場合（ステップＳ９、Ｙｅｓ）、クリーニング不良として印字（画像形成）を中断し（ステップＳ１３）、クリーナ回復制御処理に移行する（処理Ａへ）。

クリーナ回復制御では、異常回数カウンタｎをｎ＋１にインクリメントし、クリーナ駆動モータ８２２を動作させてクリーナを解除する（ステップＳ１３０）。すなわち、クリーナ駆動モータ８２２の動作によってカム部材８２６を回転させてカム部８２７の押圧によってクリーニング部押戻し部８２５をクリーニング部６側に移動させてクリーニング部６を押圧し、クリーニング部６を感光体１表面から離間させる。

次いで、クリーナ駆動モータ８２２を動作させてクリーナを圧着する（ステップＳ１３１）。すなわち、クリーナ駆動モータ８２２の動作によってカム部材８２６を回転させてカム部８２７によるクリーニング部押戻し部８２５に対する押圧を解除し、クリーニング部６を押圧部材８２４によって押圧してクリーニング部６の先端を感光体１表面に圧着させる。
上記によりクリーニング部６の異常変形などの解消を図ることができる。
次いで、異常カウンタがＮ回に達したか否かを判定し（ステップＳ１３２）、Ｎ回に達していなければ（ステップＳ１３２、Ｎｏ）、Ｂ処理、すなわち、画像形成およびＣＩＳユニット８３による感光体１の表面状態の判定処理に戻る。

一方、異常カウンタがＮ回に達していれば（ステップＳ１３２、Ｙｅｓ）、感光体停止、現像制御停止、クリーナ解除の処理を行う（ステップＳ１３３）。次いで、ＣＩＳユニット８３のＬＥＤ光源７を消灯（ＯＦＦ）し、制御部１０による表面状態の検出を停止する（ステップＳ１３４）。上記ＣＩＳユニット８３のＯＦＦ後、操作表示部４０の表示部４１に異常発生とクリーニング部の交換指示を表示し（ステップＳ１３５）、処理を終了する。その表示例を図２（ｂ）に示す。異常発生表示として、「クリーニング不良です」の表示がなされ、交換指示表示として「クリーナを交換してください」の表示がなされている。

上記により、感光体やクリーニング部の交換時期を適切に判定することができ、また、できるだけクリーニング不良の回復を図って寿命を長くすることができる。

また、上記ＣＩＳユニット８３では、感光体表面の異常判定の他に、画像の濃度むらを判定するものとして利用することができる。以下に、図８に基づいてその説明をする。
感光体１上に検査用の画像パターンＧ０〜Ｇ４をそれぞれの濃度を変えて形成し、クリーニング部６によるクリーニングを行うことなく、ＣＩＳユニット８３で感光体１の表面状態の検出を行う。すなわち、画像が形成された感光体１の表面にＬＥＤ光源７から検査光７ａを照射し、反射光８ａをラインイメージセンサ８で受光する。受光結果は、制御部１０に送信され、制御部１０では、受光結果から濃度むらを判定する。

感光体１表面では、画像の濃度に応じて反射量が異なるので、この反射量に基づいて画像の濃度むらを判定できる。ラインイメージセンサ８では、感光体１の主走査方向に亘って反射光を受光できるので、主走査方向における反射光の受信レベルから主走査方向の濃度むらを検出できる。図８に、主走査方向における受信結果の例を示している。画像形成に際しては、目標となる画像濃度が設定されており、検出された画像濃度との差から主走査方向の画像形成の補正を行うことによって、適切な画像形成を行うことを可能にする。

また、各画像パターンＧ０〜Ｇ４に対応した画像濃度を測定することで、図８に示すように、副走査方向での測定結果を得ることができる。この測定結果でも目標となる画像濃度が設定されており、検出された画像濃度との差から、画像濃度に応じて画像形成の補正を行うことによって、適切な画像形成を行うことを可能にする。
なお、上記では、検査用の画像パターンを形成して濃度むらの検出を行うものとしたが、通常の画像形成によって形成された画像を利用して濃度むらの検出を行うことも可能である。

上記画像むらを検出する調整モードと、通常の画像形成およびＣＩＳユニット８３による感光体１表面の状態判定を行う通常モードとは、操作者が選択して実行することができる。
該選択操作を行う際の操作表示部４０のモード選択画面４３０の例を図２（ｃ）に示している。
該モード選択画面４３０では、通常モード選択釦４３１と調整モード選択釦４３２が押釦可能に表示されており、調整モード選択釦４３２を押釦してＯＫ釦４３３を押釦することで調整モードに移行する。なお、画像形成装置１００では、動作初期には通常モードで動作しており、図示しない設定画面などのメニュー項目からモード選択画面４３０が表示される項目を選択して上記調整モードの選択を行うことができる。また、調整モードに移行した後、設定画面などのメニュー項目からモード選択画面４３０が表示される項目を選択して上記通常モードの選択を行うことができる。

次に、調整モードが選択された際の処理手順を図９に基づいて説明する。該処理手順は、制御部１０の制御によって実行される。なお、図７の処理手順は、通常モード時の処理手順に相当する。
先ず、上記選択画面４３０での選択や調整時期の設定（例えば周期的な実行）などによって調整シーケンスが要求される（ステップＳａ１）。該要求にしたがって、クリーナの圧着動作がなされる（ステップＳａ２）。

次いで、感光体１の回転が開始し（ステップＳａ３）、ＣＩＳユニット８３のＬＥＤ光源７がＯＮされる（ステップＳａ４）。感光体１が一周以上回転するのを待って（ステップＳａ５）、クリーナを解除する（ステップＳａ６）。これにより濃度検査用の画像パターンを形成する前に、トナーが残存している場合にも、これを除去することができる。
クリーナ解除後、帯電部２による帯電を開始し（ステップＳａ７）、現像モータ８４１の駆動、現像高圧８５２等の現像制御を開始する（ステップＳａ８）。

これに伴って濃度むらを検出するための画像パターンを感光体１上に形成し（ステップＳａ９）、前記通常モード時の処理手順と同様に感光体１の表面状態の検出を行って（ステップＳａ１０）、感光体１上に形成された画像パターンの画像濃度を検出する（ステップＳａ１１）。画像濃度検出後、画像パターンの目標濃度と検出濃度との関係などを参照して画像解析を行い濃度むらを判定する（ステップＳａ１２）。

濃度むらの判定の結果、主走査方向の濃度が正常であるか否かの判定を行う（ステップＳａ１３）。主走査方向の濃度が正常であれば（ステップＳａ１３、Ｙｅｓ）、副走査方向の濃度が正常であるか否かの判定を行う（ステップＳａ１５）。
主走査方向の濃度が正常でない場合（ステップＳａ１３、Ｎｏ）、上記で検出された濃度むらに応じて主走査方向補正値データを設定する（ステップＳａ１４）。該補正値データは、次の画像形成の際に使用され、画像の品質を向上させる。補正データの設定後は、上記した副走査方向の濃度が正常であるか否かの判定を行う（ステップＳａ１５）。

副走査方向の濃度が正常であれば（ステップＳａ１５、Ｙｅｓ）、一連の処理手順を終了する。副走査方向の濃度が正常でない場合（ステップＳａ１５、Ｎｏ）、上記で検出された濃度むらに応じて副走査方向補正値データを設定する（ステップＳａ１６）。該補正値データは、次の画像形成の際に使用され、画像の品質を向上させる。補正データの設定後は、一連の処理手順を終了する。
調整モードが終了した後は、自動的に通常モードに移行してもよく、また、通常モードと調整モードとの選択を可能にしてもよい。

以上、本発明について上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りは適宜の変更が可能である。

１ 感光体
２ 帯電部
３ 露光部
４ 現像部
５ 感光体転写部
６ クリーニング部
７ ＬＥＤ光源
８ ラインイメージセンサ
１０ 制御部
４０ 操作表示部
１００ 画像形成装置

Claims (10)

1. 画像形成が行われる感光体と、該感光体を帯電させる帯電部と、前記帯電がされた感光体を露光する露光部と、露光した前記感光体をトナーによって現像する現像部と、前記感光体上のトナー像を転写する感光体転写部と、前記感光体上の残留トナーを除去するクリーニング部とを備え、さらに、
   前記クリーニング部と前記帯電部との間で前記感光体の主走査方向に亘って該感光体表面に検査光を照射する光源、及び前記感光体表面で反射した前記検査光を受光するラインイメージセンサを有する密着型イメージセンサと、前記ラインイメージセンサの受光結果に基づいて前記感光体の表面状態の判定を行う制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記表面状態として前記感光体表面の傷または／およびクリーニング不良に関する判定を行うものであり、前記表面状態の判定の際に、回転する前記感光体で周期的に検出される異常を前記感光体表面の傷によるものと判定し、
   前記制御部は、通常モードと調整モードとを有し、
   前記通常モード時に、前記クリーニング部を前記感光体に圧着した状態で前記感光体の表面状態の判定を行い、
   前記調整モード時に、前記感光体転写部による転写動作を中断するとともに前記クリーニング部を前記感光体から離間させて、トナー像が形成された前記感光体表面に前記検査光を照射して反射光を前記ラインイメージセンサで受光し、該受光に基づいてトナー画像の濃度むらを検出することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記感光体に画像形成が行われていない時機に、前記表面状態として前記感光体表面の傷に関する判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記表面状態の判定によって前記感光体表面に傷が発生していると判定される場合、前記感光体の交換を要求する動作の制御を実行することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記表面状態の判定によって前記感光体でクリーニング不良がある、とされる場合、前記クリーニング部の交換を要求する動作の制御を実行することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前記表面状態の判定によって前記感光体でクリーニング不良がある、とされる場合、クリーニング不良回復動作の制御を実行することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記クリーニング不良回復動作は、前記感光体に圧着している前記クリーニング部を一時的に前記感光体から離間させる動作であることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記クリーニング不良回復動作は、前記感光体の逆回転動作であることを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成装置。
8. 前記光源は、前記感光体の残電位を除去するイレーサランプを兼用するものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、検出された前記濃度むらに基づいて、前記画像形成の補正量を設定することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記制御部は、前記濃度むらを、前記感光体の主走査方向および副走査方向の一方または両方で検出するものであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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