JP6620734B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１に記載の画像形成装置は、画像形成部と、制御部とを備える。画像形成部は、４つの画像形成ユニットと、中間転写ベルトと、光学センサーとを有する。画像形成ユニットの各々は、対応する色のトナー画像を中間転写ベルトに形成する。画像形成ユニットの各々は、像担持体と、帯電装置と、現像装置とを有する。帯電装置は、対応する像担持体を帯電させる。現像装置は、対応する像担持体に二成分系現像剤を供給して、像担持体に形成された静電潜像を現像する。二成分系現像剤は、トナーとキャリアとを含む。光学センサーは、発光素子と、受光素子とを有する。発光素子、及び受光素子は、中間転写ベルトに対向するように配置される。光学センサーは、中間転写ベルトからの反射光の光量を示す検出信号を制御部に出力する。

特許文献１に記載の画像形成装置は、メンテナンス時に、中間転写ベルトに付着するキャリアの付着量を求める。具体的には、制御部は、予め、光学センサーからの検出信号とキャリアの付着量との関係を示す関係式、又はテーブルを所定の記憶部に記憶させる。制御部は、メンテナンス時に、中間転写ベルトにキャリアが付着し易くなるように、帯電電位（帯電バイアス）、現像電位（現像バイアス）、及び一次転写電位（一次転写バイアス）を調整する。制御部は、画像形成部に現像動作を実行させて、中間転写ベルトにキャリアを付着させる。光学センサーから入力される検出信号と記憶部に記憶させた関係式、又はテーブルとからキャリアの付着量を求める。更に、制御部は、中間転写ベルトの地肌部の電位とキャリアの付着量とに基づいて、キャリアの劣化レベルを推定する。劣化レベルは、中間転写ベルトへのキャリアの付着のし易さの程度を示す。

特開２００７−７９４４０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置は、劣化レベルを推定するために、帯電電位、現像電位、及び一次転写電位を調整して、複数の条件下でキャリアの付着量を求める必要がある。したがって、中間転写ベルトにキャリアを付着し易い画像形成ユニットを容易に特定することができない。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、中間転写ベルトにキャリアを付着し易い画像形成ユニットを容易に特定することができる画像形成装置を提供することにある。

本発明に係る画像形成装置は、画像形成部と、制御部とを備える。前記画像形成部は、記録媒体に画像を形成する。前記制御部は、前記画像形成部を制御する。前記画像形成部は、複数の画像形成ユニットと、中間転写ベルトと、光学センサーとを有する。前記複数の画像形成ユニットは、二成分系現像剤を用いる。前記中間転写ベルトは、前記複数の画像形成ユニットから画像が転写される。前記光学センサーは、前記中間転写ベルトと対向する。前記二成分系現像剤は、トナーとキャリアとを含む。前記光学センサーは、前記中間転写ベルトに向かって照射した光の反射光に基づく検出信号を前記制御部に出力する。前記制御部は、前記検出信号に基づいて前記キャリアを検知した後に、規定の条件で動作するように前記画像形成部を制御して、前記検出信号に基づいて、前記中間転写ベルトに前記キャリアを付着させた前記画像形成ユニットを特定するユニット特定処理を実行し、前記ユニット特定処理の前記規定の条件において、各画像形成ユニットから前記中間転写ベルト上に前記キャリアが付着される場合に、前記各画像形成ユニットから前記中間転写ベルト上に付着する前記各キャリアが前記中間転写ベルト上で互いに重なり合わないように、前記画像形成部を制御する。

本発明の画像形成装置によれば、中間転写ベルトにキャリアを付着し易い画像形成ユニットを容易に特定することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成部の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る制御部の処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されない。なお、図中、同一、又は相当部分については、同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置１の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１は、複合機である。なお、画像形成装置１は、複写機、印刷機、又はファクシミリ機であってもよい。複合機は、例えば、コピー機能、プリンター機能、及びファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する。また、本実施形態の画像形成装置１は、カラー画像を形成可能なタンデム方式である。

画像形成装置１は、筐体１０と、給紙部２と、搬送部Ｌと、トナー補給ユニット３と、画像形成部４と、定着部７と、排出部８と、制御部９とを備える。

給紙部２は、筐体１０の下部に配置される。給紙部２は、複数枚の用紙Ｐを収容可能である。給紙部２は、用紙Ｐを最上部から１枚ずつ取り出して、取り出した用紙Ｐを搬送部Ｌへ供給する。

用紙Ｐは、本発明の記録媒体の一例である。用紙Ｐは、例えば、普通紙、コピー紙、再生紙、薄紙、厚紙、光沢紙、又はＯＨＰ（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ）用紙である。

搬送部Ｌは、給紙部２から供給された用紙Ｐを、画像形成部４、及び定着部７を経由して排出部８へ搬送する。搬送部Ｌは、用紙Ｐの搬送経路に沿って配された複数のローラー対を有する。

トナー補給ユニット３は、画像形成部４に二成分系現像剤を供給する。二成分系現像剤は、トナーとキャリアとを含む。トナー補給ユニット３は、４つのトナーカートリッジ３ｙ、３ｃ、３ｍ、３ｋを有する。

トナーカートリッジ３ｙは、イエロー色のトナーを含む二成分系現像剤を収容する。トナーカートリッジ３ｃは、シアン色のトナーを含む二成分系現像剤を収容する。トナーカートリッジ３ｍは、マゼンタ色のトナーを含む二成分系現像剤を収容する。トナーカートリッジ３ｋは、ブラック色のトナーを含む二成分系現像剤を収容する。

画像形成部４は、４つの画像形成ユニット４０ｙ、４０ｃ、４０ｍ、４０ｋと、転写部５と、光学センサー６とを有する。画像形成ユニット４０ｙには、トナーカートリッジ３ｙからイエロー色のトナーを含む二成分系現像剤が供給される。画像形成ユニット４０ｃには、トナーカートリッジ３ｃからシアン色のトナーを含む二成分系現像剤が供給される。画像形成ユニット４０ｍには、トナーカートリッジ３ｍからマゼンタ色のトナーを含む二成分系現像剤が供給される。画像形成ユニット４０ｋには、トナーカートリッジ３ｋからブラック色のトナーを含む二成分系現像剤が供給される。以下、画像形成ユニット４０ｙ、４０ｃ、４０ｍ、４０ｋを区別して説明する必要がない場合に、画像形成ユニット４０と記載する。

転写部５は、中間転写ベルト５４を有する。中間転写ベルト５４には、画像形成ユニット４０からトナー画像が転写される。中間転写ベルト５４は、中間転写ベルト５４に転写されたトナー画像を用紙Ｐに転写する。

光学センサー６は、中間転写ベルト５４に対向するように配置される。光学センサー６は、中間転写ベルト５４と所定の間隔を空けて対向する。光学センサー６は、例えば、変位センサーである。変位センサーは、三角測距を検出原理とする。変位センサーには、例えば、ＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｖｉｃｅ）方式、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉ−ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）方式、及びＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）方式のいずれかが採用される。光学センサー６は、１０μｍ程度の分解能を有する。光学センサー６には、例えば、株式会社キーエンス製「ＬＫ−Ｇ５０００」シリーズのいずれかが用いられる。

光学センサー６は、発光素子と、受光素子とを有する。光学センサー６の発光素子は、中間転写ベルト５４に向かって光を出射する。典型的には、光学センサー６は、レーザー光を出射する。発光素子から出射された光は、中間転写ベルト５４の外表面、中間転写ベルト５４に付着したトナー、及び中間転写ベルト５４に付着したキャリアによって反射する。光学センサー６の発光素子は、ラインビーム方式、及び光切断方式で用いられるような帯状の光を出射することが望ましい。この結果、中間転写ベルト５４の幅方向の検出範囲を拡大できる。

光学センサー６の受光素子は、発光素子から出射された光の反射光を受光する。光学センサー６は、反射光に基づいて、制御部９に検出信号を出力する。検出信号は、例えば、発光素子から出射された光が反射するまでの距離を示す。光学センサー６の受光素子は、拡散反射光を受光することが望ましい。この結果、中間転写ベルト５４の幅方向の検出範囲を拡大できる。また、光学センサー６の検出範囲は、中間転写ベルト５４の幅方向の全域であることが好ましい。１つの光学センサー６では、中間転写ベルト５４の幅方向の全域を検出範囲に設定できない場合は、中間転写ベルト５４の幅方向に複数の光学センサー６を並べて配置してもよい。

定着部７は、用紙Ｐに転写されたトナー画像を用紙Ｐに定着させる。詳しくは、定着部７は、加熱ローラー７１と、加圧ローラー７２とを有する。加熱ローラー７１、及び加圧ローラー７２は、用紙Ｐを加熱、及び加圧する。この結果、用紙Ｐに転写された未定着のトナー画像が用紙Ｐに定着する。

排出部８には、トナー画像が定着された用紙Ｐが搬送される。排出部８は、搬送された用紙Ｐを筐体１０の外部へ排出する。

制御部９は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のようなプロセッサーを備える。制御部９は、記憶部９ａを更に備える。記憶部９ａは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を有する。ＲＯＭは、例えば、コンピュータープログラムを記憶する。ＲＡＭは、例えば、画像データを記憶する。

制御部９は、コンピュータープログラムに基づいて、給紙部２と、搬送部Ｌと、トナー補給ユニット３と、画像形成部４と、定着部７と、排出部８とを制御する。

次に、図２を参照して画像形成部４の構成について更に説明する。図２は、画像形成部４の構成を示す図である。図２に示すように、各画像形成ユニット４０は、露光部４１、感光体ドラム４２、現像部４３、帯電部４４、及びクリーニングブレード４５を有する。感光体ドラム４２は、像担持体の一例である。

４つの画像形成ユニット４０ｙ、４０ｃ、４０ｍ、４０ｋの構成は、略同一である。したがって、以下、イエロー色のトナーが供給される画像形成ユニット４０ｙの構成について説明し、画像形成ユニット４０ｃ、４０ｍ、４０ｋの構成についての説明を省略する。

画像形成ユニット４０ｙ（４０）は、露光部４１ｙ（４１）と、感光体ドラム４２ｙ（４２）と、現像部４３ｙ（４３）と、帯電部４４ｙ（４４）と、クリーニングブレード４５ｙ（４５）とを有する。

帯電部４４ｙは、例えば、帯電ローラーを含む。帯電部４４ｙは、感光体ドラム４２ｙを所定の帯電電位（帯電バイアス）に帯電させる。露光部４１ｙは、感光体ドラム４２ｙにレーザー光を照射して、感光体ドラム４２ｙに静電潜像を形成する。

現像部４３ｙは、現像ローラー４３１ｙを有する。現像ローラー４３１ｙは、所定の現像電位（現像バイアス）に帯電される。現像ローラー４３１ｙは、所定の現像電位に帯電することによって、イエロー色のトナーと反発し、キャリアを引き付ける。イエロー色のトナーは、キャリアに付着した状態で現像ローラー４３１ｙに担持される。また、イエロー色のトナーは、現像ローラー４３１ｙと感光体ドラム４２ｙの静電潜像との電位差によって、現像ローラー４３１ｙから感光体ドラム４２ｙの静電潜像に引き付けられる。したがって、イエロー色のトナーによって、感光体ドラム４２ｙに形成された静電潜像が現像される。この結果、感光体ドラム４２ｙの周面には、イエロー色のトナー画像が形成される。

クリーニングブレード４５ｙは、その先端が、感光体ドラム４２ｙの周面に接触する。クリーニングブレード４５ｙの先端は、図２において、クリーニングブレード４５ｙの上端に対応する。クリーニングブレード４５ｙは、感光体ドラム４２ｙの周面に残留するイエロー色のトナーを除去する。クリーニングブレード４５ｙは、感光体ドラム４２ｙにキャリアが付着した場合、感光体ドラム４２ｙの周面に残留するキャリアも除去する。

各画像形成ユニット４０ｙ、４０ｃ、４０ｍ、４０ｋの感光体ドラム４２ｙ、４２ｃ、４２ｍ、４２ｋに形成されたトナー画像の各々は、中間転写ベルト５４の周面で互いに重なり合うように、中間転写ベルト５４に転写される。中間転写ベルト５４に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト５４から用紙Ｐに転写される。

転写部５は、用紙Ｐにトナー画像を転写する。転写部５は、４つの一次転写ローラー５１ｙ、５１ｃ、５１ｍ、５１ｋと、２次転写ローラー５２と、駆動ローラー５３と、従動ローラー５５と、クリーニングブレード５６とを更に有する。

一次転写ローラー５１ｙは、中間転写ベルト５４を介して感光体ドラム４２ｙに対向して配置される。一次転写ローラー５１ｙは、中間転写ベルト５４を介して感光体ドラム４２ｙに圧接可能、及び感光体ドラム４２ｙから離間可能に構成される。

一次転写ローラー５１ｙは、所定の一次転写電位（一次転写バイアス）に帯電される。一次転写ローラー５１ｙは、トナー画像を転写する際に、中間転写ベルト５４を介して感光体ドラム４２ｙに圧接する。この結果、感光体ドラム４２ｙに形成されたトナー画像が中間転写ベルト５４に転写する。なお、一次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｋも、一次転写ローラー５１ｙと同様に、中間転写ベルト５４を介して対応する感光体ドラム４２ｃ、４２ｍ、４２ｋから中間転写ベルト５４にトナー画像を転写させる。

駆動ローラー５３は、２次転写ローラー５２に対向して配置される。駆動ローラー５３は、中間転写ベルト５４を回転させる。

中間転写ベルト５４は、無端状に形成される。中間転写ベルト５４は、駆動ローラー５３、及び従動ローラー５５に張架される。中間転写ベルト５４は、駆動ローラー５３によって、矢印Ｆ１、Ｆ２に示す方向に回転する。

中間転写ベルト５４の周面は、各感光体ドラム４２ｙ、４２ｃ、４２ｍ、４２ｋの周面に当接する。中間転写ベルト５４の周面には、一次転写ローラー５１ｙ、５１ｃ、５１ｍ、５１ｋの各々によって、対応する感光体ドラム４２ｙ、４２ｃ、４２ｍ、４２ｋからトナー画像が転写される。

２次転写ローラー５２は、中間転写ベルト５４を介して駆動ローラー５３に圧接可能、及び駆動ローラー５３から離間可能に構成される。２次転写ローラー５２は、駆動ローラー５３に圧接すると、駆動ローラー５３との間にニップ部Ｎを形成する。２次転写ローラー５２、及び駆動ローラー５３は、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する際に、中間転写ベルト５４上のトナー画像を用紙Ｐに転写する。

従動ローラー５５は、中間転写ベルト５４の回転に伴って回転する。従動ローラー５５は、中間転写ベルト５４を介してクリーニングブレード５６と対向する。

クリーニングブレード５６は、中間転写ベルト５４の周面に接触する。クリーニングブレード５６は、中間転写ベルト５４の周面に残留するトナーを除去する。クリーニングブレード５６は、一次転写時に中間転写ベルト５４にキャリアが付着した場合、中間転写ベルト５４の周面に残留するキャリアも除去する。

光学センサー６は、中間転写ベルト５４の回転経路において、感光体ドラム４２ｙ、４２ｃ、４２ｍ、４２ｋから中間転写ベルト５４にトナー画像が転写される位置よりも下流側で中間転写ベルト５４と対向する。詳しくは、光学センサー６は、感光体ドラム４２ｙ、４２ｃ、４２ｍ、４２ｋのうち、最も下流側に位置する感光体ドラム４２ｋよりも下流側に配置される。

光学センサー６は、中間転写ベルト５４の回転経路において、クリーニングブレード５６よりも上流側で中間転写ベルト５４と対向する。本実施形態において、光学センサー６は、中間転写ベルト５４から用紙Ｐにトナー画像が転写される位置よりも上流側に配置される。なお、光学センサー６は、中間転写ベルト５４が張架されるローラーと中間転写ベルト５４を介して対向することが望ましい。この結果、撓みが抑制された中間転写ベルト５４の周面に向けて光を出射することができる。

次に、図１から図３を参照して、画像形成時のキャリア検知処理について説明する。図３は、画像形成装置１を示すブロック図である。図３に示すように、制御部９は、光学センサー６から入力される検出信号に基づいて、給紙部２と、搬送部Ｌと、画像形成部４と、定着部７と、排出部８とを制御する。

制御部９は、検出信号に基づいて、中間転写ベルト５４に付着したキャリアを検知する。詳しくは、制御部９は、検出信号が示す距離の値が、中間転写ベルト５４の周面までの距離の値よりも所定の範囲内の値だけ小さくなった際に、中間転写ベルト５４にキャリアが付着したことを検知する。

キャリアは、例えば、３０μｍ以上５０μｍ以下の直径を有している。トナーは、例えば、１０μｍ以下の直径を有している。したがって、制御部９の誤検知を抑制する観点から、所定の範囲は、例えば、２０μｍ以上６０μｍ以下の範囲に設定されることが望ましい。

制御部９は、中間転写ベルト５４にキャリアが付着したことを検知した際に、用紙Ｐへのトナー画像の転写を即時に停止するように、給紙部２と、搬送部Ｌと、画像形成部４と、定着部７と、排出部８とを制御する。本実施形態では、光学センサー６が２次転写位置よりも上流側に位置するため、中間転写ベルト５４に付着したキャリアが、用紙Ｐに付着することを防止できる。したがって、中間転写ベルト５４から用紙Ｐに転写されるトナー画像に白点が生じる不具合を抑制できる。また、用紙Ｐに付着したキャリアによって、２次転写ローラー５２、中間転写ベルト５４、加熱ローラー７１、加圧ローラー７２、搬送部Ｌのローラー対、及び排出部８が損傷することを抑制できる。

制御部９は、用紙Ｐへのトナー画像の転写を停止した後に、中間転写ベルト５４が回転するように、画像形成部４を制御する。この結果、中間転写ベルト５４の回転とともに、中間転写ベルト５４に付着するトナー、及び中間転写ベルト５４に付着するキャリアがクリーニングブレード５６によって除去される。なお、制御部９は、用紙Ｐへのトナー画像の転写を停止した後に、２次転写ローラー５２を中間転写ベルト５４から離間させることが望ましい。この結果、キャリアによる２次転写ローラー５２、及び中間転写ベルト５４の損傷を抑制できる。

次に、キャリアを中間転写ベルト５４に付着させた画像形成ユニット４０を特定するユニット特定処理について説明する。制御部９は、中間転写ベルト５４に付着したキャリアをクリーニングブレード５６によって除去した後に、規定の条件で動作するように、画像形成部４を制御する。制御部９は、規定の条件において、中間転写ベルト５４にキャリアが付着するように、画像形成部４を制御する。詳しくは、制御部９は、帯電部４４ｙ、４４ｃ、４４ｍ、４４ｋの各々に対応する感光体ドラム４２ｙ、４２ｃ、４２ｍ、４２ｋが帯電するように、画像形成ユニット４０ｙ、４０ｃ、４０ｍ、４０ｋを制御する。好ましくは、制御部９は、感光体ドラム４２ｙ、４２ｃ、４２ｍ、４２ｋの各々の帯電電位が画像形成時の帯電電位よりも所定の値だけ高くなるように、帯電部４４を制御する。

感光体ドラム４２ｙ、４２ｃ、４２ｍ、４２ｋの各々は、帯電することによって、対応する現像ローラー４３１ｙ、４３１ｃ、４３１ｍ、４３１ｋに担持されたキャリアを引き付ける。制御部９が、感光体ドラム４２ｙ、４２ｃ、４２ｍ、４２ｋの帯電電位を画像形成時よりも高くすることにより、現像ローラー４３１ｙ、４３１ｃ、４３１ｍ、４３１ｋの各々に担持されたキャリアを対応する感光体ドラム４２ｙ、４２ｃ、４２ｍ、４２ｋに引き付ける力が大きくなる。

制御部９は、感光体ドラム４２を帯電した後に、露光部４１からレーザー光を出射することなく、現像部４３、感光体ドラム４２、及び転写部５を動作させる。この時、キャリアが感光体ドラム４２から中間転写ベルト５４に引き付けられるように、一次転写ローラー５１の一次転写電位を制御する。この結果、画像形成時（印刷時）に、中間転写ベルト５４にキャリアを付着させた画像形成ユニット４０において感光体ドラム４２の周面にキャリアが付着して、中間転写ベルト５４にキャリアが付着する。ただし、ユニット特定処理の規定の条件の動作において、全ての感光体ドラム４２にキャリアが付着した場合に、各感光体ドラム４２に付着（転写）したキャリアは、互いに重なり合わないように中間転写ベルト５４に付着する。また、各感光体ドラム４２に付着したキャリアは、中間転写ベルト５４が、例えば１回転する間に中間転写ベルト５４に付着する。

制御部９は、光学センサー６から入力される検出信号に基づいて、画像形成ユニット４０ｙ、４０ｃ、４０ｍ、４０ｋのうちから、中間転写ベルト５４にキャリアを付着させた画像形成ユニットを特定する。詳しくは、制御部９は、帯電部４４の駆動開始タイミングと、感光体ドラム４２の回転速度と、中間転写ベルト５４の回転速度と、検出信号が制御部９に入力したタイミングとを参照して、中間転写ベルト５４にキャリアを付着させた画像形成ユニット４０を特定する。

本実施形態の画像形成装置１では、中間転写ベルト５４にキャリアが付着したことを検知すると、ユニット特定処理を実行する。ユニット特定処理の規定の動作において、全ての感光体ドラム４２にキャリアが付着した場合でも、各感光体ドラム４２に付着したキャリアは、互いに重なり合わないように中間転写ベルト５４に付着する。この結果、中間転写ベルト５４にキャリアを付着させた画像形成ユニット４０を容易に特定することができる。

また、例えば、光学センサー６が反射光量を検出するセンサーである場合、反射光量に基づいて、トナーによって反射した光の光量であるか、又はキャリアによって反射した光の光量であるかを判定する必要があり、中間転写ベルト５４に付着したキャリアを容易に検知することができない。これに対し、本実施形態の画像形成装置１では、光学センサー６は、発光素子から出射された光が反射するまでの距離を示す検出信号を出力する。この結果、中間転写ベルト５４に付着したキャリアを容易に検知することができる。

なお、ユニット特定処理では、露光部４１の動作を停止させることが好ましい。換言すると、感光体ドラム４２の各々の周面に静電潜像を形成しないことが好ましい。この結果、トナーの消費を抑制することができる。ただし、ユニット特定処理において、露光部４１は、静電潜像を形成してもよい。この場合であっても、中間転写ベルト５４にキャリアを付着させた画像形成ユニット４０において、感光体ドラム４２の暗電位の部分にキャリアが付着するため、中間転写ベルト５４にキャリアを付着させた画像形成ユニット４０を特定することができる。

次に、制御部９の帯電電位調整処理について説明する。以下、ユニット特定処理によって、画像形成ユニット４０ｙが中間転写ベルト５４にキャリアを付着させた場合を例に説明する。制御部９は、ユニット特定処理後に、感光体ドラム４２ｙの帯電電位が初期値、又は変更前の値よりも低くなるように、帯電部４４ｙを制御する。この結果、感光体ドラム４２ｙが現像ローラー４３１ｙからキャリアを引き付ける力が低減する。したがって、感光体ドラム４２ｙにキャリアが付着することを抑制でき、ひいては、中間転写ベルト５４にキャリアが付着することも抑制できる。

本実施形態において、制御部９は、例えば、画像形成装置１の起動時のメンテナンス処理、及び所定枚数の用紙Ｐに画像を形成した後のメンテナンス処理において、試験画像を形成するように、画像形成部４を制御する。試験画像は、各色のトナーを用いて形成される。試験画像は、典型的には、パッチ画像である。試験画像の形成時には、各感光体ドラム４２の周面にトナー画像（典型的には、ソリッド画像）が現像される。

メンテナンス処理は、各現像部４３の現像電位を較正するための現像バイアスキャリブレーション処理を含む。現像バイアスキャリブレーション処理では、各現像部４３の現像電位を較正するために、各感光体ドラム４２の周面に現像された各色のトナー画像の濃度が測定される。制御部９は、各トナー画像の濃度に基づいて、各色のトナー画像の濃度が所定の濃度となるように、各現像部４３の現像電位を較正する。更に、制御部９は、現像バイアスキャリブレーション処理において、各現像部４３の現像電位の変化幅（較正前後の現像電位の差分値）を記憶部９ａに記憶させる。

制御部９は、中間転写ベルト５４にキャリアを付着させた画像形成ユニット４０ｙを特定すると、メンテナンス処理時に記憶部９ａに記憶させた現像電位の変化幅を参照して、判定処理を実行する。制御部９は、判定処理において、現像ローラー４３１ｙの現像電位の変化幅を、他の現像ローラー４３１ｃ、４３１ｍ、４３１ｋの現像電位の変化幅と比較する。

制御部９は、比較の結果から、現像電位の変化幅が、現像部４３ｙの現像電位の変化幅と同等の現像部４３を判定する。現像電位の変化幅が現像部４３ｙと同等の現像部４３を有する画像形成ユニット４０は、画像形成ユニット４０ｙと同様に中間転写ベルト５４にキャリアを付着させる可能性がある。ここで、現像電位の変化幅が現像部４３ｙと同等とは、現像部４３ｙの現像電位の変化幅を示す値を基準値としたとき、その基準値から所定の範囲を超えないことを示す。以下、現像ローラー４３１ｃの現像電位の変化幅が、現像ローラー４３１ｙの現像電位の変化幅と同等である場合を例に説明する。

制御部９は、現像ローラー４３１ｃの現像電位の変化幅が現像ローラー４３１ｙの現像電位の変化幅と同等であると判定した場合、感光体ドラム４２ｃの帯電電位が初期値、又は変更前の値よりも低くなるように、帯電部４４ｃを制御する。この結果、感光体ドラム４２ｃにキャリアが付着することを予め抑制でき、ひいては、中間転写ベルト５４にキャリアが付着することも抑制できる。

図４は、制御部９の処理を示すフローチャートである。詳しくは、画像形成時のキャリア検知処理、ユニット特定処理、及び帯電電位調整処理を示す。図４に示すように、制御部９は、ステップＳ１０において、光学センサー６から検出信号が入力されると、ステップＳ２０において、検出信号に基づいて、キャリアを検知したか否かを判定する。制御部９は、キャリアを検知しないと判定した場合に（ステップＳ２０のＮｏ）、ステップＳ１０に戻る。

制御部９は、キャリアを検知したと判定した場合に（ステップＳ２０のＹｅｓ）、ステップＳ３０において、用紙Ｐに対する画像の形成を停止するように、給紙部２と、搬送部Ｌと、画像形成部４と、定着部７と、排出部８とを制御する。また、制御部９は、ステップＳ３０において、用紙Ｐに対する画像の形成を停止した後に、中間転写ベルト５４に付着するキャリアを除去するように、画像形成部４を制御する。

制御部９は、ステップＳ３０において、中間転写ベルト５４に付着するキャリアを除去した後に、ステップＳ４０において、各感光体ドラム４２の周面を帯電させる。次に、制御部９は、ステップＳ５０において、各感光体ドラム４２の周面を露光することなく、現像部４３と、感光体ドラム４２と、転写部５とを動作させる。制御部９は、ステップＳ６０において、光学センサー６から検出信号が入力されると、ステップＳ７０において、中間転写ベルト５４にキャリアを付着させた画像形成ユニット４０を特定する。以下、中間転写ベルト５４にキャリアを付着させた画像形成ユニット４０を、第１特定画像形成ユニット４０と記載する場合がある。

次に、制御部９は、ステップＳ８０において、第１特定画像形成ユニット４０の感光体ドラム４２の帯電電位が低くなるように、第１特定画像形成ユニット４０の帯電部４４を制御する。

次に、制御部９は、ステップＳ９０において、第１特定画像形成ユニット４０以外の他の画像形成ユニット４０の現像電位の変化幅のいずれかが、第１特定画像形成ユニット４０の現像電位の変化幅と同等であるか否かを判定する。以下、第１特定画像形成ユニット４０以外の他の画像形成ユニット４０を、他の画像形成ユニット４０と記載する場合がある。

制御部９は、他の画像形成ユニット４０の現像電位の変化幅のいずれかが、第１特定画像形成ユニット４０の現像電位の変化幅と同等であると判定した場合に（ステップＳ９０のＹｅｓ）、他の画像形成ユニット４０のうちから、現像電位の変化幅が第１特定画像形成ユニット４０と同等の画像形成ユニット４０を特定する。以下、現像電位の変化幅が第１特定画像形成ユニット４０と同等の画像形成ユニット４０を、第２特定画像形成ユニット４０と記載する場合がある。

制御部９は、第２特定画像形成ユニット４０を特定した後に、ステップＳ１００において、第２特定画像形成ユニット４０の感光体ドラム４２の帯電電位が低くなるように、第２特定画像形成ユニット４０の帯電部４４を制御して処理を終了する。第２特定画像形成ユニット４０が複数存在する場合は、全ての第２特定画像形成ユニット４０の感光体ドラム４２の帯電電位を低下させる。

一方、制御部９は、他の画像形成ユニット４０の現像電位の変化幅のいずれかが、第１特定画像形成ユニット４０の現像電位の変化幅と同等でないと判定した場合に（ステップＳ９０のＮｏ）、ステップＳ１００を実行することなく、処理を終了する。

以上、図１から図４を参照して、本発明の実施形態に係る画像形成装置１について説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。

例えば、本発明の実施形態では、帯電電位調整処理時に、第２特定画像形成ユニット４０の感光体ドラム４２の帯電電位を低下させたが、本発明はこれに限定されない。第２特定画像形成ユニット４０の感光体ドラム４２の帯電電位を低下させる処理は省略されてもよい。

また、本発明の実施形態では、キャリア検知処理、ユニット特定処理、及び帯電電位調整処理が画像形成時に実行されたが、本発明はこれに限定されない。キャリア検知処理、ユニット特定処理、及び帯電電位調整処理は、画像形成部４の動作時に実行されればよい。キャリア検知処理、ユニット特定処理、及び帯電電位調整処理は、例えば、画像形成装置１のメンテナンス時に実行されてもよい。

また、本発明の実施形態では、ユニット特定処理時に、制御部９によって、各感光体ドラム４２の帯電電位が画像形成時の帯電電位よりも所定の値だけ高くなるように、帯電部４４が制御されたが、本発明はこれに限定されない。ユニット特定処理時の各感光体ドラム４２の帯電電位は、例えば、画像形成時の帯電電位と等しくてもよい。

また、本発明の実施形態では、ユニット特定処理において、全ての感光体ドラム４２にキャリアが付着した場合に、各感光体ドラム４２に付着したキャリアは、中間転写ベルト５４が１回転する間に中間転写ベルト５４に付着していたが、本発明はこれに限定されない。各感光体ドラム４２に付着したキャリアは、中間転写ベルト５４において、互いに重なり合わなければよい。異なる感光体ドラム４２に付着したキャリアは、例えば、中間転写ベルト５４が１回転する毎に、感光体ドラム４２から中間転写ベルト５４に付着させてもよい。

また、本発明の実施形態では、制御部９によって、第１特定画像形成ユニット４０の感光体ドラム４２の帯電電位を低下していたが、本発明はこれに限定されない。中間転写ベルト５４にキャリアが付着することを抑制できればよい。制御部９は、例えば、中間転写ベルト５４にキャリアを付着させた第１特定画像形成ユニット４０を外部に報知してもよい。この結果、例えば、サービスマン、又はユーザーによって、第１特定画像形成ユニット４０が交換されて、中間転写ベルト５４にキャリアが付着することを抑制できる。

なお、図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ等は、図面作成の都合上から実際とは異なる。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質や形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

本発明は、画像形成装置に関するものであり、トナーとキャリアとを含む二成分系現像剤を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置に有用である。

１ 画像形成装置
４ 画像形成部
４０ 画像形成ユニット
６ 光学センサー
９ 制御部
５４ 中間転写ベルト
Ｐ 用紙

Claims (6)

1. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部を制御する制御部と
   を備え、
   前記画像形成部は、トナーとキャリアとを含む二成分系現像剤によって前記画像を形成する複数の画像形成ユニットと、前記複数の画像形成ユニットから画像が転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトと対向する光学センサーと、前記中間転写ベルトに付着した前記キャリアを除去するクリーニングブレードとを有し、
   前記光学センサーは、前記中間転写ベルトに向かって照射した光の反射光に基づく検出信号を前記制御部に出力し、
   前記制御部は、
   前記記録媒体に前記画像を形成する際に、前記検出信号に基づいて前記キャリアを検知した場合に、前記記録媒体への画像の形成を停止するとともに、前記中間転写ベルトの回転を続けて前記クリーニングブレードによって前記中間転写ベルトに付着した前記キャリアを除去するように、前記画像形成部を制御し、
   前記検出信号に基づいて前記キャリアを検知してから前記キャリアを除去した後に、規定の条件で動作するように前記画像形成部を制御して、前記検出信号に基づいて、前記中間転写ベルトに前記キャリアを付着させた前記画像形成ユニットを特定するユニット特定処理を実行し、
   前記規定の条件において、前記各画像形成ユニットから前記中間転写ベルト上に前記キャリアが付着される場合に、前記各画像形成ユニットから前記中間転写ベルト上に付着する前記各キャリアが前記中間転写ベルト上で互いに重なり合わないように、前記画像形成部を制御する、画像形成装置。
2. 前記規定の条件において、前記各画像形成ユニットから前記中間転写ベルト上に前記キャリアが付着される場合に、前記中間転写ベルトが１回転する間に前記中間転写ベルト上に前記各キャリアが付着する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記検出信号は、前記光学センサーから出射された光が反射するまでの距離を示す、請求項１、又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成ユニットは、前記中間転写ベルトに前記画像を転写する感光体ドラムを有し、
   前記制御部は、
   前記ユニット特定処理において前記中間転写ベルトに前記キャリアを付着させた前記画像形成ユニットを特定した後に、前記画像形成ユニットの感光体ドラムの帯電電位を調整する帯電電位調整処理を実行し、
   前記帯電電位調整処理において、前記特定した画像形成ユニットの前記感光体ドラムの帯電電位が低くなるように、前記画像形成部を制御する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成ユニットは、前記二成分系現像剤を前記感光体ドラムに供給する現像部を更に有し、
   前記制御部は、
   前記帯電電位調整処理において、前記現像部の現像バイアスキャリブレーション処理における各現像部の現像電位の変化幅を参照して、前記特定した画像形成ユニットの前記現像部の現像電位の変化幅と、前記特定した画像形成ユニットを除く他の画像形成ユニットの前記現像部の現像電位の変化幅とを比較し、
   前記特定した画像形成ユニットの前記現像部の現像電位の変化幅と、前記他の画像形成ユニットの前記現像部の現像電位の変化幅とが同等であると判定した場合に、同等であると判定した前記他の画像形成ユニットの前記感光体ドラムの帯電電位が低くなるように、前記画像形成部を制御する、請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記光学センサーは、前記中間転写ベルトの回転経路において、前記中間転写ベルトが前記記録媒体に画像を転写する位置よりも上流側、かつ、前記複数の画像形成ユニットが前記中間転写ベルトに前記画像を転写する位置よりも下流側で前記中間転写ベルトと対向する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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