JP7143176B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置には、感光体を露光する露光装置が備えられている。この露光装置は、帯電された感光体をレーザ光によって露光し、感光体上に静電潜像を形成させる。また、このような露光装置は、画像形成装置内部の省スペース化のため、感光体の下側からレーザ光を照射して露光する下面露光方式が広く用いられている。下面露光方式の露光装置の場合には、露光装置の上部に、静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成させる現像器やトナー収容器などが配置されることが多い。そのため、メンテナンス作業時の現像器やトナー収容器の挿抜に伴って、トナーが飛散してレーザ光の出射窓に付着したり、塵や埃がレーザ光の出射窓に堆積したりすることがある。その結果、レーザ光の光路が遮られてしまうため、感光体上に形成される静電潜像にスジが生じたりして、スジ状の画像不良が発生してしまう。そのため、このような堆積物が出射窓に付着するのを防ぐために、下面露光方式の露光装置上部には、開閉可能な防塵シャッタが設けられることが多い。例えば、特許文献１では、このような防塵シャッタを駆動モータと偏芯カムによって開閉する機構が提案されている。

特開２００７－１４８２７６号公報

上述した従来例のような駆動モータからの動力を用いて防塵シャッタを開閉する構成では、シャッタの開閉位置を適切に検知する必要がある。そのため、例えばシャッタの開閉位置を検知するフォトインタラプタなどの位置センサを設ける必要がある。このような位置センサは、複数の色のトナーを用いて記録材にカラー画像を形成するカラー複写機のような画像形成装置では、各色の防塵シャッタ毎に設けることが望ましい。このような構成では、防塵シャッタ開閉機構を動作させても位置センサが正しくシャッタ位置を検知できない場合には、画像不良が生じる可能性があるために、画像形成装置は画像形成動作を停止する。

ところで、各色の防塵シャッタに位置センサを設けることは、設置スペースの増加やコストアップとなる。そのため、代表色の防塵シャッタのみに位置センサを設置したり、位置センサの代わりに偏芯カムの駆動角度を検知するセンサを設置して、防塵シャッタの位置を検知したりすることで、代用されることが多い。しかしながら、そのような構成では、防塵シャッタ開閉機構を動作させても位置センサが正しくシャッタの開閉位置を検知できない場合に、防塵シャッタの駆動自体に故障が生じているのか、位置センサに故障が生じているのか判別できない。そのため、ユーザやオペレータは故障個所の特定に時間を費やしてしまい、ダウンタイムが増加してしまうという課題があった。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、コストアップや装置の大型化を抑制しつつ、防塵シャッタ開閉機構の故障箇所の切り分けを行うことを目的とする。

前述の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。

（１）感光ドラムと、前記感光ドラムを一様な電位に帯電する帯電ローラと、前記感光ドラム上に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像部と、を有する複数の画像形成部と、前記感光ドラムに対応する光源を収容した筐体を有し、画像信号に応じて前記光源からの光ビームを前記筐体の出射口から出射して対応する前記感光ドラムを走査して、前記感光ドラム上に前記静電潜像を形成する複数の露光部と、前記感光ドラム上のトナー像が転写される転写ベルトと、前記転写ベルト上のトナー像を記録材に転写するための転写ローラと、前記記録材への画像形成を制御する制御手段と、を備える画像形成装置であって、前記露光部の各々の前記出射口に対応して設けられた前記出射口を遮蔽するシャッタ部材を有し、前記複数の露光部と前記複数の感光ドラムとの間に配置され、前記シャッタ部材を前記出射口を遮蔽する第１の位置、又は前記出射口を開放する第２の位置に移動させる移動手段と、前記シャッタ部材が前記第１の位置又は前記第２の位置のうちのどちらの位置に位置しているかを検知する位置検知手段と、前記転写ベルト上に転写されたトナー像の濃度を検知する濃度検知手段と、を備え、前記制御手段は、前記移動手段により前記シャッタ部材の位置を移動させた際に、前記位置検知手段により検知された前記シャッタ部材の位置が変化しない場合には、トナー濃度を検知するためのパッチ画像を、前記移動手段により前記シャッタ部材の位置を前記第１の位置と前記第２の位置に交互に移動させながら前記転写ベルト上に形成し、前記濃度検知手段により検知した前記パッチ画像の検知結果に基づいて、前記移動手段の故障又は前記位置検知手段の故障に切り分けることを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、コストアップや装置の大型化を抑制しつつ、防塵シャッタ開閉機構の故障箇所の切り分けを行うことができる。

実施例の画像形成装置の構成を示す概略断面図 実施例の防塵シャッタの開閉機構の動作を説明する断面図 実施例の画像形成装置の制御部の構成を示す制御ブロック図 実施例の防塵シャッタの開閉動作の制御シーケンスを示したフローチャート 実施例の防塵シャッタ開閉異常の異常箇所を判定する制御シーケンスを示すフローチャート 実施例の防塵シャッタ開閉機構に異常がある場合の状態を説明する図 実施例の防塵シャッタ開閉異常時の通知メッセージの例を示す図

以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

［画像形成装置の構成］
図１は、本実施例を適用した画像形成装置１００の構成を示す概略断面図である。図１を参照して、画像形成装置１００の構成について説明する。図１に示す画像形成装置は、４つ（複数）の画像形成部を備えている。１つの画像形成部は、感光ドラム２０１、帯電ローラ２０２、レーザユニット２０３、現像器２０４、及び感光ドラムクリーナ２０５から構成されている。帯電ローラ２０２は、感光ドラム２０１の表面上を一様な所定の電位に帯電し、レーザユニット２０３からのレーザ光により、感光ドラム２０１上（感光ドラム上）には静電潜像が形成される。図中、矢印方向（時計回り方向）に回転する感光ドラム２０１上に形成された静電潜像は、現像部である現像器２０４によりトナーが付着され、トナー像が形成される。そして、感光ドラム２０１上に形成されたトナー像は、後述する転写ベルト１５１に転写される。感光ドラムクリーナ２０５は、転写ベルト１５１に転写されずに感光ドラム２０１上に残ったトナー像を回収する。露光部であるレーザユニット２０３は、画像信号に応じて光源であるレーザダイオードよりレーザ光（光ビーム）を出射して、感光ドラム２０１の表面を走査して、感光ドラム２０１の表面に静電潜像を形成する。画像形成装置１００は、このような同じ構成を有する画像形成部をトナーの色毎に４つ備えており、図中、左側から順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーを有する画像形成部である。また、図中の符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）を意味する。各画像形成部の構成は同じであり、以下の説明では、特に必要がない限り、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの符号は付さないこととする。

中間転写体は、一次転写ローラ１５０、転写ベルトクリーナー１５２、駆動ローラ（不図示）、及び転写ベルト１５１から構成されている。一次転写ローラ１５０は、各感光ドラム２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋに対向して、それぞれ一次転写ローラ１５０Ｙ、１５０Ｍ、１５０Ｃ、１５０Ｋが設けられている。一次転写ローラ１５０に一次転写電圧を印加することにより、感光ドラム２０１上のトナー像が転写ベルト１５１に転写される。転写ベルト１５１は、駆動ローラ及び一次転写ローラ１５０により駆動され、図中矢印方向（反時計回り方向）に移動する。転写ベルト１５１上（転写ベルト上）に転写されたトナー像は、後述する二次転写ローラ１２０に二次転写電圧を印加することにより、搬送されてきた記録材に転写される。転写ベルトクリーナー１５２は、記録材に転写されずに転写ベルト１５１上に残ったトナー像を回収する。

画像形成装置１００は、内部に記録材を格納する給紙カセット１０１を有している。給紙カセット１０１には、記録材を給紙するための給紙ピックアップローラ１０２が設けられている。給紙ピックアップローラ１０２から二次転写ローラ１２０の間の搬送路には、搬送される記録材を検知するレジストレーションセンサ１０４と、記録材を二次転写ローラ１２０へと搬送するレジストレーションローラ１０５が設けられている。以下では、レジストレーションセンサ１０４はレジセンサ１０４といい、レジストレーションローラ１０５はレジローラ１０５という。二次転写ローラ１２０により、トナー像が転写された記録材は、定着器１４０へと搬送され、定着器１４０により加熱・加圧され、未定着のトナー像は、記録材に定着される。トナー像が定着された記録材は、排出ローラ１０８により排出トレイ１０９に排出される。

転写ベルト１５１には、転写ベルト１５１上のトナー像を検知する濃度検知手段であるトナーパッチセンサ１５３が配置されている。トナーパッチセンサ１５３は、赤外光を発するＬＥＤと、ＬＥＤから出射されたＬＥＤ光が転写ベルト１５１表面に照射された際に拡散する拡散反射光を受容するセンサと、から構成されている。転写ベルト１５１の表面は表面粗さが小さく、十分平滑である。そのため、ＬＥＤ光が転写ベルト１５１の表面に照射されても、センサに検知される拡散反射光が殆どないため、拡散反射光を検知するセンサの出力は低くなる。一方、現像器２０４により現像されてトナーが付着することにより形成されたトナー像の部分は表面粗さが大きくなる。そのため、ＬＥＤ光がトナー像に照射されると、トナー像のトナー濃度に応じた拡散反射が生じ、拡散反射光を検知するセンサの出力は高くなる。また、画像形成装置１００は、後述するＣＰＵ３０１（図３）の制御により、各種情報を表示したり、データや操作指示を入力したりするための表示部であるＬＣＤパネル１６０を備えている。図において、２１１は偏芯カム、２１２は固定板、２１３は防塵シャッタ位置センサである。

［防塵シャッタの開閉機構の構成］
図２は、防塵シャッタ２１４の開閉機構を説明する図である。図２（ａ）は、画像形成装置１００が画像形成動作を行っていないときの防塵シャッタ２１４の状態を示し、図２（ｂ）は、画像形成装置１００が画像形成動作を行っているときの防塵シャッタ２１４の状態を示している。シャッタ部材である防塵シャッタ２１４は、感光ドラム２０１と、感光ドラム２０１に対応して、感光ドラム２０１の重力方向の下側に設けられているレーザユニット２０３との間に設けられている。トナーの色に対応した各レーザユニット２０３に対応して、防塵シャッタ２１４Ｙ、２１４Ｍ、２１４Ｃ、２１４Ｋが配置されている。なお、以下の説明では、特に必要がない限り、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの符号は付さないこととする。また、各防塵シャッタ２１４は、移動部材である防塵シャッタ駆動板２１０に配置されており、防塵シャッタ駆動板２１０がスライドすると、防塵シャッタ２１４も同じ方向にスライドする。これにより、各防塵シャッタ２１４は、各レーザユニット２０３から各感光ドラム２０１へ照射されるレーザ光を遮蔽したり、通過したりするように、レーザユニット２０３の筐体に設けられたレーザ光の出射口の開放・遮蔽（オープン・クローズ）を行う。

防塵シャッタ駆動板２１０は、固定部材である固定板２１２にバネを介して付設されている。なお、バネは、防塵シャッタ駆動板２１０を固定板２１２の方向に付勢している。更に、防塵シャッタ駆動板２１０は、非円盤状である楕円形状を有する偏芯カム２１１に当接しており、後述する駆動部である防塵シャッタ駆動モータ３２３によって回転駆動される。そして、偏芯カム２１１の回転角度に応じて、防塵シャッタ駆動板２１０も左右にスライドする。また、偏芯カム２１１の角度を検知する防塵シャッタ位置センサ２１３が設けられている。位置検知手段である防塵シャッタ位置センサ２１３は、防塵シャッタ２１４がレーザユニット２０３に設けられたレーザ光の出射口をクローズ状態（閉状態）となる偏芯カム２１１の角度位置に取り付けられている。以下では、防塵シャッタ位置センサ２１３を位置センサ２１３という。このような構成の防塵シャッタ２１４は、画像形成装置１００が画像形成動作を行っていないときには、図２（ａ）に示す遮蔽状態であり、レーザユニット２０３の出射口に塵や埃、トナー等が侵入することから保護している。図２（ａ）に示す状態では、位置センサ２１３はオン状態となる。一方、画像形成装置１００が画像形成動作中のときには、レーザユニット２０３からレーザ光を感光ドラム２０１に照射するために、図２（ｂ）に示す開放状態になっている。図２（ｂ）に示す状態では、位置センサ２１３はオフ状態となる。

［画像形成装置の制御構成］
図３は、本実施例の画像形成装置１００の制御部の構成を示す制御ブロック図である。図３において、制御部３００は、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、ＥＥＰＲＯＭ３０４から構成される。ＣＰＵ３０１は、ＲＡＭ３０３を作業領域として使用しながら、ＲＯＭ３０２に記憶された各種プログラムを実行することにより、画像形成装置１００を制御する。また、ＥＥＰＲＯＭ３０４には、電源オフしても消去されないデータ等が格納されている。更に、ＣＰＵ３０１は、時間測定のためのタイマを有している。

ＣＰＵ３０１は、外部のネットワークと接続され、外部コンピュータ等との通信を行うネットワーク通信部３０６と接続されている。また、ＣＰＵ３０１は、画像形成装置１００に設けられたＬＣＤパネル１６０と接続されており、各種の情報を表示する。

ＣＰＵ３０１は、Ｉ／Ｏ３０５を介して、転写ベルトモータ３２１、各ドラムモータ３２２、防塵シャッタ駆動モータ３２３、給紙モータ３２４、レジストレーションモータ３２５（図中、レジモータと表記）、排紙モータ３２６の駆動制御を行う。ＣＰＵ３０１は、給紙モータ３２４を駆動させることで、給紙ピックアップローラ１０２を回転駆動させる。また、ＣＰＵ３０１は、レジストレーションモータ３２５を駆動させることで、レジローラ１０５を回転駆動させる。更に、ＣＰＵ３０１は、排紙モータ３２６を駆動させることで、排出ローラ１０８及び定着器１４０の定着ローラを回転駆動させる。また、各画像形成部にはドラムモータ３２２（３２２Ｙ、３２２Ｍ、３２２Ｃ、３２２Ｋ）が設けられている。ＣＰＵ３０１は、各ドラムモータ３２２を駆動することで、各画像形成部の感光ドラム２０１、帯電ローラ２０２、及び現像器２０４を回転駆動させる。また、ＣＰＵ３０１は、転写ベルトモータ３２１を駆動させることで、各一次転写ローラ１５０及び駆動ローラ（不図示）を回転駆動させる。そして、各一次転写ローラ１５０及び駆動ローラ（不図示）の回転駆動により、転写ベルト１５１が回転する。また、ＣＰＵ３０１は、防塵シャッタ駆動モータ３２３を駆動させることで、偏芯カム２１１を回転駆動させ、防塵シャッタ２１４の開閉を行う。

また、ＣＰＵ３０１は、Ｉ／Ｏ３０５を介して、ＰＷＭ制御部３１０、ＰＷＭ制御部（２転）３１１、ＰＷＭ制御部（定着）３１２、画像処理部３１３の制御を行う。ＰＷＭ制御部３１０（３１０Ｙ、３１０Ｍ、３１０Ｃ、３１０Ｋ）は、各画像形成部に対応して設けられている。ＣＰＵ３０１は、各ＰＷＭ制御部３１０に制御指示を行う。これにより、各ＰＷＭ制御部３１０は、対応する画像形成部をＰＷＭ制御により、帯電ローラ２０２、現像器２０４、及び一次転写ローラ１５０に印加する電圧の制御と、レーザユニット２０３のレーザ光量の制御を行う。また、ＣＰＵ３０１は、ＰＷＭ制御部（２転）３１１により、二次転写ローラ１２０に印加する電圧を制御する。更に、ＣＰＵ３０１は、ＰＷＭ制御部（定着）３１２により、定着器１４０のヒータ制御を行う。ＣＰＵ３０１は、画像処理部３１３により、画像形成動作の制御を行う。

また、ＣＰＵ３０１は、Ｉ／Ｏ３０５を介して、位置センサ２１３より、偏芯カム２１１の位置情報を取得する。更に、ＣＰＵ３０１は、Ｉ／Ｏ３０５を介して、トナーパッチセンサ１５３の転写ベルト１５１上のトナー像の検知結果を取得することができる。

［画像形成動作］
次に、画像形成装置１００の画像形成動作について説明する。ＣＰＵ３０１は、ネットワーク通信部３０６より、外部コンピュータから画像形成を指示する印刷ジョブを受信すると画像形成動作を開始する。

ＣＰＵ３０１は、給紙モータ３２４を駆動して、給紙ピックアップローラ１０２を回転駆動させることで、給紙カセット１０１に収納された記録材である用紙を１枚ずつ、搬送路に搬送される。一方、ＣＰＵ３０１は、給紙カセット１０１から給紙された用紙が二次転写ローラ１２０に到着するタイミングに間に合うように、画像形成部の画像形成準備と画像形成を開始する。

画像形成準備に先立ち、ＣＰＵ３０１は、防塵シャッタ駆動モータ３２３を駆動して、偏芯カム２１１を回転駆動し、防塵シャッタ２１４のオープン（開）動作を行う。すなわち、位置センサ２１３がオン状態の防塵シャッタ２１４のクローズ状態から、防塵シャッタ駆動モータ３２３を正回転させて、偏芯カム２１１が９０度回転した位置で停止させる。防塵シャッタ２１４のオープン動作を行うことにより、防塵シャッタ開閉機機構は、図２（ｂ）に示す状態となる。その後、ＣＰＵ３０１は、各感光ドラム２０１及び転写ベルト１５１を回転させて、転写ベルト１５１の回転方向の最上流に配置されたイエロー（Ｙ）のトナーの画像形成部から順に画像形成準備が開始される。イエローより下流のマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーの色に対応した各画像形成部は、各感光ドラム２０１間の距離に相当する時間分だけ、開始タイミングをずらして、画像形成準備が開始される。

ここで、画像形成準備の内容について説明する。各画像形成部で行われる画像形成準備の内容は同様である。すなわち、画像形成準備では、ＣＰＵ３０１は各ＰＷＭ制御部３１０（３１０Ｙ、３１０Ｍ、３１０Ｃ、３１０Ｋ）に指示を出し、帯電ローラ２０２に帯電バイアスを印加することで、感光ドラム２０１の帯電を行う。そして、ＣＰＵ３０１は、感光ドラム２０１上の帯電された位置が現像器２０４に到達するタイミングで、ＰＷＭ制御部３１０に指示を出し、現像器２０４に現像バイアスを印加する。以上の処理を行うことで、各画像形成部の画像形成準備が完了する。

続いて、画像形成について説明する。画像形成についても、画像形成準備と同様に、各画像形成部で行われる画像形成の内容は同様である。すなわち、ＣＰＵ３０１は、各画像形成部の画像形成準備が完了すると、画像処理部３１３に画像出力指示を行う。これにより、レーザユニット２０３よりレーザ光の照射が開始され、感光ドラム２０１上に静電潜像が形成される。そして、形成された静電潜像は、現像器２０４内のトナーを付着されることにより現像され、感光ドラム２０１上にトナー像が形成される。その後、感光ドラム２０１上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ１５０において一次転写電圧を印加されることにより、転写ベルト１５１上へ転写される。

引き続き、転写ベルト１５１上のトナー像が用紙に転写されるプリント動作の説明を行う。転写ベルト１５１へ転写されたトナー像は、転写ベルト１５１の回転によって、二次転写ローラ１２０へと移動する。一方、転写ベルト１５１に転写されずに感光ドラム２０１上に残留したトナーは、感光ドラムクリーナ２０５によって回収される。

一方、ＣＰＵ３０１は、給紙カセット１０１から給紙され、搬送ローラにより搬送された用紙の先端を、レジセンサ１０４により検知する。そして、ＣＰＵ３０１は、レジセンサ１０４が用紙先端の到達を検知したタイミングを考慮し、用紙先端と、転写ベルト１５１上のトナー像の先端が二次転写ローラ１２０の位置で一致するように、用紙の搬送タイミングを制御する。例えば、転写ベルト１５１上のトナー像に対して用紙の方が早くレジセンサ１０４に到着している場合には、レジローラ１０５で用紙を所定時間停止させた後に、再度、用紙の搬送を再開させる。

以上のようにして、二次転写ローラ１２０に用紙と、転写ベルト１５１上のトナー像が到達すると、二次転写ローラ１２０に二次転写電圧を印加することにより、転写ベルト１５１上のトナー像が用紙に転写される。なお、用紙に転写されずに転写ベルト１５１上に残留したトナーは、その後、転写ベルトクリーナー１５２によって回収される。トナー像が転写された用紙は、定着器１４０へ搬送され、定着器１４０で用紙上のトナー像は加熱・加圧されて、用紙に定着される。その後、トナー像が定着された用紙は、搬送路の下流部へ搬送され、排出ローラ１０８により、排出トレイ１０９へと排出する。

ＣＰＵ３０１は、印刷ジョブが終了すると、画像形成動作を停止するために、各ＰＷＭ制御部３１０へ動作停止を指示し、各画像形成部の感光ドラム２０１及び転写ベルト１５１を停止させる。その後、ＣＰＵ３０１は、防塵シャッタ駆動モータ３２３を駆動して、偏芯カム２１１を回転駆動し、各防塵シャッタ２１４のクローズ（閉）動作を行う。すなわち、ＣＰＵ３０１は、防塵シャッタ駆動モータ３２３を逆回転させて、偏芯カム２１１が防塵シャッタ２１４のオープン時とは逆方向に９０度回転するように駆動して、停止させる。防塵シャッタ２１４のクローズ動作が行われると、防塵シャッタ開閉機機構は、図２（ａ）に示す状態となる。

［防塵シャッタの開閉制御）
次に、防塵シャッタ２１４の開閉制御について説明する。図４は、本実施例の防塵シャッタ２１４の開閉動作の制御シーケンスを示すフローチャートである。図４の処理は、画像形成を行う場合には、防塵シャッタ２１４をオープンする（開ける）ために、また、画像形成を終了する場合には、防塵シャッタ２１４をクローズする（閉じる）ために起動され、制御部３００のＣＰＵ３０１により実行される。なお、位置センサ２１３は、防塵シャッタ２１４のクローズ状態を検知した場合にはオン状態となり、防塵シャッタ２１４のオープン状態を検知した場合にはオフ状態となる。また、上述したように、防塵シャッタ駆動モータ３２３を駆動すると、偏芯カム２１１が回転する。そして、通常の場合、防塵シャッタ駆動モータ３２３を１０秒間、正回転させると、偏芯カム２１１は、位置センサ２１３が防塵シャッタ２１４のオープン状態を検知するオフ状態となる位置に到達するものとする。同様に、通常の場合、防塵シャッタ駆動モータ３２３を１０秒間、逆回転させると、偏芯カム２１１は、位置センサ２１３が防塵シャッタ２１４のクローズ状態を検知するオン状態となる位置に到達するものとする。なお、図４に示す処理が起動される際には、防塵シャッタ駆動モータ３２３は停止状態であるものとする。

ステップ（以下、Ｓという）４０１では、ＣＰＵ３０１は、防塵シャッタ２１４をオープンする制御指示かどうか判断する。ＣＰＵ３０１は、防塵シャッタ２１４をオープンする制御指示の場合には処理をＳ４０２に進め、防塵シャッタ２１４をオープンする制御指示ではない場合（防塵シャッタ２１４をクローズする制御指示の場合）には処理をＳ４１０に進める。

Ｓ４０２では、ＣＰＵ３０１は、防塵シャッタ２１４がクローズ状態かどうかを確認するため、位置センサ２１３の検知結果を取得し、防塵シャッタ２１４がクローズ状態である位置センサ２１３がオン状態かどうか判断する。ＣＰＵ３０１は、位置センサ２１３の検知結果がオン状態の場合には、防塵シャッタ２１４がクローズ状態であると判断し、処理をＳ４０６に進める。一方、ＣＰＵ３０１は、位置センサ２１３の検知結果がオン状態ではない場合（オフ状態の場合）には、防塵シャッタ２１４がオープン状態であると判断し、処理をＳ４０３に進める。

Ｓ４０３では、位置センサ２１３がオン状態でない場合には、防塵シャッタ２１４の開閉位置が不確定である。そのため、ＣＰＵ３０１は、一度、防塵シャッタ２１４を位置センサ２１３がオン状態となるクローズ状態に移行させてから、防塵シャッタ２１４のオープン動作を行う必要がある。そこで、ＣＰＵ３０１は、防塵シャッタ駆動モータ３２３を逆回転させるとともに、タイマをリセットし、スタートさせる。Ｓ４０４では、ＣＰＵ３０１は、タイマを参照して、防塵シャッタ駆動モータ３２３の逆回転を開始してから１０秒（所定時間）が経過したかどうか判断する。ＣＰＵ３０１は、１０秒間が経過していないと判断した場合には、処理をＳ４０５に進める。一方、ＣＰＵ３０１は、１０秒間が経過したと判断した場合には、所定の時間内（１０秒間以内）に位置センサ２１３がオン状態にならないため、異常状態と判断し、処理をＳ４１５に進める。Ｓ４０５では、ＣＰＵ３０１は、位置センサ２１３の検知結果を取得し、位置センサ２１３がオン状態になったかどうか判断する。ＣＰＵ３０１は、位置センサ２１３がオン状態になったと判断した場合には、防塵シャッタ２１４がオン状態となるクローズ状態に移行したと判断し、処理をＳ４０６に進める（図中、丸文字Ａで表記）。一方、ＣＰＵ３０１は、位置センサ２１３がオン状態ではないと判断した場合には、処理をＳ４０４に戻す

Ｓ４０６では、ＣＰＵ３０１は、防塵シャッタ駆動モータ３２３を正回転させるとともに、タイマをリセットし、スタートさせる。Ｓ４０７では、ＣＰＵ３０１は、タイマを参照して、防塵シャッタ駆動モータ３２３の正回転を開始してから１０秒（所定時間）が経過したかどうか判断する。ＣＰＵ３０１は、１０秒間が経過していないと判断した場合には、処理をＳ４０８に進める。一方、ＣＰＵ３０１は、１０秒が経過したと判断した場合には、所定の時間内（１０秒以内）に位置センサ２１３がオフ状態にならないため、異常状態と判断し、処理をＳ４１５に進める。Ｓ４０８では、ＣＰＵ３０１は、位置センサ２１３の検知結果を取得し、位置センサ２１３がオフ状態になったかどうか判断する。ＣＰＵ３０１は、位置センサ２１３がオフ状態になったと判断した場合には、防塵シャッタ２１４がオフ状態となるオープン状態に移行したと判断し、タイマをリセットし、スタートさせて、処理をＳ４０９に進める。一方、ＣＰＵ３０１は、位置センサ２１３がオフ状態ではないと判断した場合には、処理をＳ４０７に戻す。Ｓ４０９では、ＣＰＵ３０１は、タイマを参照して、位置センサ２１３がオフ状態になってから１秒が経過したかどうか判断する。本実施例では位置センサ２１３がオフ状態となった位置から、防塵シャッタ駆動モータ３２３を１秒間、正回転させた位置が、防塵シャッタ２１４がオープン状態となる位置である。ＣＰＵ３０１は、１秒が経過したと判断した場合には、防塵シャッタ２１４がオープン状態となったと判断し、処理をＳ４１４に進め、１秒が経過していないと判断した場合には、処理をＳ４０９に戻す。

Ｓ４１０では、ＣＰＵ３０１は、防塵シャッタ２１４をクローズ状態にするため、位置センサ２１３の検知結果を取得し、位置センサ２１３は防塵シャッタ２１４がオープン状態であるオフ状態かどうか判断する。ＣＰＵ３０１は、位置センサ２１３はオフ状態であると判断した場合には、防塵シャッタ２１４はオープン状態であるため、処理をＳ４１１に進める。一方、ＣＰＵ３０１は、位置センサ２１３はオフ状態ではない（オン状態である）と判断した場合には、処理をＳ４１４に進める。

Ｓ４１１では、ＣＰＵ３０１は、防塵シャッタ駆動モータ３２３を逆回転させるとともに、タイマをリセットし、スタートさせる。Ｓ４１２では、ＣＰＵ３０１は、タイマを参照して、防塵シャッタ駆動モータ３２３の逆回転を開始してから１０秒（所定時間）が経過したかどうか判断する。ＣＰＵ３０１は、１０秒が経過していないと判断した場合には、処理をＳ４１３に進める。一方、ＣＰＵ３０１は、１０秒が経過したと判断した場合には、所定の時間内（１０秒間以内）に位置センサ２１３がオン状態にならないため、異常状態と判断し、処理をＳ４１５（図中、丸文字Ｂ）に進める。Ｓ４１３では、ＣＰＵ３０１は、位置センサ２１３の検知結果を取得し、位置センサ２１３がオン状態になったかどうか判断する。ＣＰＵ３０１は、位置センサ２１３がオン状態になったと判断した場合には、防塵シャッタ２１４がオン状態となるクローズ状態に移行したと判断し、処理をＳ４１４に進める。一方、ＣＰＵ３０１は、位置センサ２１３がオン状態ではないと判断した場合には、処理をＳ４１２に戻す。

Ｓ４１４では、ＣＰＵ３０１は、防塵シャッタ駆動モータ３２３の駆動を停止し、処理を終了する。Ｓ４１５では、ＣＰＵ３０１は、防塵シャッタ２１４が異常状態であると判断し、異常箇所を判定するため防塵シャッタ異常判定処理を起動し、防塵シャッタ異常判定処理が終了すると、処理をＳ４１４に進める。

Ｓ４１５の処理は、防塵シャッタ２１４の開閉機構の何処かに異常が発生している場合に起動される処理である。ここでいう異常とは、位置センサ２１３や位置センサ２１３とＣＰＵ３０１とを接続する信号経路の異常のような位置センサ２１３関係の異常と、防塵シャッタ２１４が動かなくなるような駆動系の異常である。どちらの異常状態が発生しても、ＣＰＵ３０１からは、防塵シャッタ駆動モータ３２３を駆動しても位置センサ２１３の状態が固定され、変化しないように見える。そのため、Ｓ４０３、Ｓ４０６、又はＳ４１１のいずれかの処理において、防塵シャッタ駆動モータ３２３を駆動しても、位置センサ２１３の状態が変化しない。ＣＰＵ３０１は、所定時間（１０秒間）、防塵シャッタ駆動モータ３２３を駆動させても、位置センサ２１３の状態に変化がない場合（Ｓ４０４、Ｓ４０７、Ｓ４１２のＹＥＳの場合）には、防塵シャッタ２１４の開閉機構に異常が発生していると判断する。そして、Ｓ４１５の処理では、ＣＰＵ３０１は、防塵シャッタ異常判定の処理を実行する。

［防塵シャッタの開閉異常個所の切り分け］
続いて、図４のＳ４１５で起動される防塵シャッタ異常判定処理について説明する。図５は、防塵シャッタ２１４の異常箇所を判定する制御シーケンスを示す防塵シャッタ異常判定処理のフローチャートである。図５の処理は、図４のＳ４１５の処理により起動され、処理が終了すると図４のＳ４１５の処理に戻るサブルーチンであり、ＣＰＵ３０１により実行される。

Ｓ６０１では、ＣＰＵ３０１は、防塵シャッタ駆動モータ３２３を正回転させる。なお、防塵シャッタ駆動モータ３２３は、後述するＳ６０９の処理により防塵シャッタ駆動モータ３２３の駆動を停止するまで、正回転の状態が継続される。Ｓ６０２では、ＣＰＵ３０１は、トナーの色がブラックの画像形成を行うため、ブラックの画像形成部に対応したドラムモータ（Ｋ）３２２Ｋを駆動させて、感光ドラム２０１Ｋ、帯電ローラ２０２Ｋ、現像器２０４Ｋを回転駆動させる。更に、ＣＰＵ３０１は、転写ベルトモータ３２１を駆動して一次転写ローラ１５０及び駆動ローラ（不図示）を回転駆動させて、転写ベルト１５１を回転させる。Ｓ６０３では、ＣＰＵ３０１は、トナーの色がブラックの画像形成部の画像形成準備を行う。すなわち、ＣＰＵ３０１は、ＰＷＭ制御部３１０Ｋに指示を出し、帯電ローラ２０２Ｋへの帯電バイアスの印加による、感光ドラム２０１の帯電、及び現像器２０４への現像バイアスの印加を行う。

Ｓ６０４では、ＣＰＵ３０１は、トナーの色が単色のブラックの画像形成が可能になると画像処理部３１３を制御し、濃度の高いトナー像が形成されるようにレーザユニット２０３Ｋを最大出力で点灯させて、ベタ画像のパッチ画像を形成させる。Ｓ６０５では、ＣＰＵ３０１は、画像処理部３１３Ｋを制御し、感光ドラム２０１Ｋ上に形成されたパッチ画像の静電潜像に現像器２０４Ｋによりトナーを付着させてトナー像（パッチ画像）を形成させる。更に、ＣＰＵ３０１は、画像処理部３１３Ｋを制御し、一次転写ローラ１５０Ｋに一次転写電圧を印加して、転写ベルト１５１上にトナー像を転写させる。そして、ＣＰＵ３０１は、トナーパッチセンサ１５３を制御して、転写ベルト１５１上のトナー像（パッチ画像）に対して、ＬＥＤを点灯してレーザ光を照射し、トナー像からの拡散反射光を検知するセンサの出力を一定時間、取得する。そして、ＣＰＵ３０１は、取得したセンサの出力データをＲＡＭ３０３に格納する。

Ｓ６０６では、ＣＰＵ３０１は、画像処理部３１３を制御し、レーザユニット２０３Ｋの点灯を停止させる。Ｓ６０７では、ＣＰＵ３０１は、画像処理部３１３Ｋを制御し、画像形成を停止させる。Ｓ６０８では、ＣＰＵ３０１は、ブラックの画像形成部に対応したドラムモータ（Ｋ）３２２Ｋの駆動を停止し、感光ドラム２０１Ｋ、帯電ローラ２０２Ｋ、現像器２０４Ｋの回転を停止させる。更に、ＣＰＵ３０１は、転写ベルトモータ３２１の駆動を停止して、一次転写ローラ１５０及び駆動ローラ（不図示）の回転を停止させ、転写ベルト１５１の回転を停止させる。Ｓ６０９では、ＣＰＵ３０１は、ここまで回転させていた防塵シャッタ駆動モータ３２３を停止させる。

Ｓ６１０では、ＣＰＵ３０１は、上述したＳ６０１～Ｓ６０９の処理により、転写ベルト１５１上に転写されたトナー像をトナーパッチセンサ１５３により検知した結果に基づいて、防塵シャッタ２１４の開閉異常個所の切り分けを行う。図６は、防塵シャッタ２１４の開閉機構に異常がある場合の状態を説明した図である。図６には、センサ状態、防塵シャッタ２１４の開閉状態に応じて、４つに分類された、防塵シャッタ２１４の開閉機構に異常がある場合の、トナー像（パッチ画像）の状態（枠内上図）と、そのときのトナーパッチセンサ１５３の出力（枠内下図）が示されている。図６に示すように、位置センサ２１３関係の異常であるセンシング系の故障には、位置センサ２１３の状態がオン状態で固定されている「センサ状態がＯＮ固定」と、位置センサ２１３の状態がオフ状態で固定されている「センサ状態がＯＦＦ固定」が存在する。また、防塵シャッタ駆動モータ３２３の駆動系の故障有無によって、防塵シャッタ２１４がスライド可能な「シャッタ開閉が可能な状態」と「シャッタ開閉が不可能な状態」の２通りの状態が存在する。そのため、場合分けとして２×２通りの状態の４つのパターンが存在する。

上述したＳ６０１～Ｓ６０９の処理により形成されるトナー像は、故障の発生箇所に応じて、異なる形状となる。例えば、防塵シャッタ駆動モータ３２３の駆動系に故障がなく、防塵シャッタ２１４の開閉が可能な場合には、防塵シャッタ駆動モータ３２３を回転させ続けることにより、偏芯カム２１１は回転を続ける。その結果、防塵シャッタ２１４はオープン状態とクローズ状態を交互に複数回、所定の期間、繰り返すことになる。すなわち、レーザユニット２０３Ｋから出射されたレーザ光は、感光ドラム２０１Ｋに照射されて静電潜像が形成されたり、照射されずに感光ドラム２０１Ｋに静電潜像が形成されなかったりする状態を繰り返す。その結果、図６のＮｏ．１及びＮｏ．３に示すように、トナーパッチセンサ１５３により検知されるトナー像は、トナー像（パッチ画像）が形成されている部分と形成されていない部分が繰り返される縞模様（トナー濃度が濃淡の画像）となる（枠内上図）。その際のトナーパッチセンサ１５３の拡散反射光を検知するセンサの出力は、高くなったり、低くなったりを繰り返すことになる（枠内下図）。

一方、防塵シャッタ駆動モータ３２３の駆動系に異常が発生し、防塵シャッタ２１４の開閉（スライド）ができない場合には、防塵シャッタ駆動モータ３２３の駆動を続けても防塵シャッタ２１４はオープン状態、又はクローズ状態の状態に留まり、変化しない。その結果、レーザユニット２０３Ｋから出射されたレーザ光は、防塵シャッタ２１４がクローズ状態の場合には、感光ドラム２０１Ｋに全く照射されず、防塵シャッタ２１４がオープン状態の場合には、感光ドラム２０１Ｋに照射され続けることになる。レーザ光が感光ドラム２０１Ｋに全く照射されない場合には、トナー像（パッチ画像）は一切形成されない。図５のＮｏ．２、及びＮｏ．４下枠側に示すように、トナーパッチセンサ１５３は、トナー像を検知しない。そのため、トナーパッチセンサ１５３の拡散反射光を検知するセンサ出力は、常に低レベルの出力となる。一方、レーザ光が感光ドラム２０１Ｋにずっと照射され続けている場合には、トナー像は形成され続ける。図５のＮｏ．４の上枠側に示すように、トナー像（パッチ画像）の形成が続く。そのため、トナーパッチセンサ１５３の拡散反射光を検知するセンサ出力は、常に高レベルの一定の出力となる。したがって、防塵シャッタ駆動モータ３２３の駆動系に異常が発生している場合に共通しているのは、トナーパッチセンサ１５３により検知されるトナー像はトナー濃度の変化がない、すなわち黒ベタか、白ベタ（画像形成されない場合）ということである。そのため、トナーパッチセンサ１５３の駆動系に異常が発生しているかどうかの切り分けには、トナーパッチセンサ１５３により検知されたトナー像（パッチ画像）に濃度変化の有無（黒白の繰り返しパターンがある縞模様かどうか）を判定できればよい。

Ｓ６１０では、ＣＰＵ３０１は、ＲＡＭ３０３に格納された、Ｓ６０５の処理で取得したトナーパッチセンサ１５３の拡散反射光のセンサ出力を先頭から走査し、検知されたトナー像（パッチ画像）に濃度変化（濃度段差）があるかどうかを判断する。ＣＰＵ３０１は、検知されたトナー像（パッチ画像）に濃度段差があると判断した場合には、駆動系の異常ではないと判断し、処理をＳ６１１に進める。一方、ＣＰＵ３０１は、検知されたトナー像に濃度段差がないと判断した場合には、駆動系の異常であると判断し、処理をＳ６１２に進める。Ｓ６１１では、ＣＰＵ３０１は、位置センサ２１３のセンサ系の故障を通知するために、ＬＣＤパネル１６０に故障箇所を通知する表示を行い、フローを終了する。図７（ａ）は、センサ系の故障を通知するＬＣＤパネルの表示の一例を示す図である。図７（ａ）では、故障箇所の候補として、位置センサ２１３、位置センサ２１３のコネクタ（不図示）、位置センサ２１３とＣＰＵ３０１との通信線（不図示）が表示され、これらの部品の点検を促す表示を行っている。Ｓ６１２では、ＣＰＵ３０１は、駆動系の故障を通知するために、ＬＣＤパネル１６０に故障箇所を通知する表示を行い、フローを終了する。図７（ｂ）は、駆動系の故障を通知するＬＣＤパネルの表示の一例を示す図である。図７（ｂ）では、故障箇所の候補として、防塵シャッタ２１４、防塵シャッタ駆動板２１０、偏芯カム２１１、防塵シャッタ駆動モータ３２３が表示され、これらの部品の点検を促す表示を行っている。このようにして、図６に示す防塵シャッタ異常判定処理では、防塵シャッタ開閉の異常個所判定が行われ、判定結果がＬＣＤパネルを通じて、ユーザ等に通知される。

以上説明したように、本実施例では、防塵シャッタ開閉機構の異常が検知され、画像形成動作を停止させた後、防塵シャッタ開閉機構が開閉動作を繰り返す状態に設定し、その状態で画像形成動作が可能な状態に設定する。そして、レーザユニット２０３によって所定の時間、異常箇所判定用の一定階調のトナー像（パッチ画像）が得られるように露光動作を行う。更に、トナーパッチセンサ１５３は、形成されたトナー像（パッチ画像）の濃度を検知する。こうして取得された判定用トナー像に濃度の段差（濃淡差）が生じている場合は、レーザ光が感光ドラム２０１に照射されたり、照射されなかったりしているため、防塵シャッタ２１４の開閉自体はされていることがわかる。その結果、故障箇所は、位置センサ２１３側にあると判定される。位置センサ２１３の検知に異常がある場合、位置センサ２１３の脱落や位置センサ２１３自体に故障が発生していたり、位置センサ２１３からのセンサ信号の経路等に異常があったりする可能性が高い。そのため、ユーザやオペレータはそれらの部材に絞って確認することができる。一方、判定用トナー像に濃度の段差がない場合、レーザ光は全く感光ドラム２０１に照射されていないか、又はずっと感光ドラム２０１に照射され続けている状態であるため、防塵シャッタ２１４は移動していないことがわかる。すなわち、故障箇所は防塵シャッタ２１４の駆動側にあると判定される。防塵シャッタ２１４の駆動に異常がある場合、駆動源となる防塵シャッタ駆動モータ３２３の故障が発生していたり、駆動を防塵シャッタ２１４に伝える部材や防塵シャッタ２１４自体に異常があったりする可能性が高い。そのため、ユーザやオペレータはそれらの部材に絞って確認することができる。

以上のように、本実施例では、防塵シャッタ開閉機構の異常が検知された後に異常個所判定の処理を行う。そして、判定結果をユーザ等に通知することで、ユーザやオペレータの異常個所を特定する手間を削減することができ、ダウンタイムを削減することができる。なお、本実施例の異常判定動作を行うタイミングは、異常が検知されたときに限るものではなく、ＬＣＤパネル１６０を介して入力されたユーザやオペレータの指示に応じて異常判定動作を開始してもよい。また、異常判定動作におけるトナー像の検知には、感光ドラムに設けられたパッチセンサを用いてもよい。

以上説明したように、本実施例によれば、コストアップや装置の大型化を抑制しつつ、防塵シャッタ開閉機構の故障箇所の切り分けを行うことができる。

１５１ 転写ベルト
１５３ トナーパッチセンサ
２０３ レーザユニット
２１０ 防塵シャッタ駆動板
２１３ 防塵シャッタ位置センサ
２１４ 防塵シャッタ
３０１ ＣＰＵ

Claims (13)

1. 感光ドラムと、前記感光ドラムを一様な電位に帯電する帯電ローラと、前記感光ドラム上に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像部と、を有する複数の画像形成部と、
   前記感光ドラムに対応する光源を収容した筐体を有し、画像信号に応じて前記光源からの光ビームを前記筐体の出射口から出射して対応する前記感光ドラムを走査して、前記感光ドラム上に前記静電潜像を形成する複数の露光部と、
   前記感光ドラム上のトナー像が転写される転写ベルトと、
   前記転写ベルト上のトナー像を記録材に転写するための転写ローラと、
   前記記録材への画像形成を制御する制御手段と、
   を備える画像形成装置であって、
   前記露光部の各々の前記出射口に対応して設けられた前記出射口を遮蔽するシャッタ部材を有し、前記複数の露光部と前記複数の感光ドラムとの間に配置され、前記シャッタ部材を前記出射口を遮蔽する第１の位置、又は前記出射口を開放する第２の位置に移動させる移動手段と、
   前記シャッタ部材が前記第１の位置又は前記第２の位置のうちのどちらの位置に位置しているかを検知する位置検知手段と、
   前記転写ベルト上に転写されたトナー像の濃度を検知する濃度検知手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記移動手段により前記シャッタ部材の位置を移動させた際に、前記位置検知手段により検知された前記シャッタ部材の位置が変化しない場合には、トナー濃度を検知するためのパッチ画像を、前記移動手段により前記シャッタ部材の位置を前記第１の位置と前記第２の位置に交互に移動させながら前記転写ベルト上に形成し、前記濃度検知手段により検知した前記パッチ画像の検知結果に基づいて、前記移動手段の故障又は前記位置検知手段の故障に切り分けることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記移動手段は、前記シャッタ部材が配置された移動部材と、前記画像形成装置に固定された固定部材と、前記移動部材と前記固定部材とに接続されたバネと、前記バネで接続された前記移動部材と前記固定部材との間に配置され、前記移動部材に当接したカムと、前記カムを回転駆動させる駆動部と、を有し、前記移動部材は前記駆動部により回転駆動する前記カムの回転角度に応じてスライドし、前記シャッタ部材を前記第１の位置、又は前記第２の位置に移動させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記カムは、非円盤状であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記バネは、前記移動部材を前記固定部材の方向に付勢することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記移動部材は、前記駆動部により回転駆動される前記カムと前記バネとにより、前記シャッタ部材が前記第１の位置から前記第２の位置への移動、前記第２の位置から前記第１の位置への移動を繰り返すようにスライドすることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記位置検知手段は、前記カムの回転角度に基づいて、前記シャッタ部材が前記第１の位置、又は前記第２の位置に位置していることを検知することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記濃度検知手段は、前記転写ベルト及び前記転写ベルト上の前記パッチ画像に光ビームを照射する光源と、前記光源からの光ビームが照射されて前記パッチ画像のトナー濃度に応じて拡散反射する拡散反射光を検知するセンサと、を有し、
   前記制御手段は、前記センサにより検知された前記パッチ画像のトナー濃度に基づいて、前記移動手段の故障又は前記位置検知手段の故障の切り分けを行うことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記画像形成部及び前記露光部を制御して、前記転写ベルト上に前記パッチ画像を形成する画像形成動作を、前記シャッタ部材の前記第１の位置から前記第２の位置、及び前記第２の位置から前記第１の位置への移動が複数回、行われる所定の期間、継続させることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記パッチ画像は、単色のベタ画像であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段は、前記濃度検知手段により前記所定の期間に検知された前記パッチ画像のトナー濃度が濃淡の画像が繰り返されるパッチ画像のトナー濃度の場合には、前記位置検知手段の故障であると判断することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記制御手段は、前記濃度検知手段により前記所定の期間に検知された前記パッチ画像のトナー濃度が一定の場合には、前記移動手段の故障であると判断することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 情報を表示する表示部を備え、
    前記制御手段は、前記表示部に、前記位置検知手段の故障、又は前記移動手段の故障が生じたことを表示することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記露光部は、前記感光ドラムの重力方向の下側に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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