(57)【要約】【課題】クリーニング不良による異常画像の発生を効率的に抑止することができる、画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写ベルト８（像担持体）の表面に形成された画像部ＧＫ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＹや非画像部Ｈを検知するラインセンサ４０（光学センサ）が設けられている。そして、ラインセンサ４０によって検知された結果に基いて、非画像形成時に装置を空駆動する空駆動モードを実行する間隔や時間が可変される。【選択図】図４
2018112697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が画像部として担持される像担持体と、
前記像担持体の表面に形成された前記画像部又は／及び非画像部を検知する光学センサと、
を備え、
前記光学センサによって検知された結果に基いて、非画像形成時に装置を空駆動する空駆動モードを実行する間隔又は／及び時間が可変されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記光学センサは、前記像担持体に対して幅方向に延在して対向するように配置されて、前記像担持体の表面の前記非画像部に縦スジ画像が形成されているかを検知するラインセンサであって、
前記ラインセンサによって前記非画像部に縦スジ画像が形成されていない状態が検知された場合には、前記空駆動モードは実行せず、
前記ラインセンサによって前記非画像部に縦スジ画像が形成されている状態が検知された場合であって、当該縦スジ画像の程度が悪いときに、当該縦スジ画像の程度が良いときに比べて、前記空駆動モードを実行する間隔が短縮化、又は／及び、前記空駆動モードを実行する時間が長時間化、されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ラインセンサは、前記像担持体の表面において、通常の画像形成動作がおこなわれるタイミングとは異なるタイミングで幅方向に延在するように形成された横帯状の前記画像部に対して、前記像担持体の走行方向下流側に位置する前記非画像部に縦スジ画像が形成されているかを検知することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
通常の画像形成動作において前記像担持体に担持されるトナー像の画像面積率が高い場合に、画像面積率が低い場合に比べて、前記空駆動モードを実行する間隔が短縮化、又は／及び、前記空駆動モードを実行する時間が長時間化、されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
周囲の温度が低い場合に、周囲の温度が高い場合に比べて、前記空駆動モードを実行する間隔が短縮化、又は／及び、前記空駆動モードを実行する時間が長時間化、されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
累積プリント枚数又は累積稼働時間が大きい場合に、累積プリント枚数又は累積稼働時間が小さい場合に比べて、前記空駆動モードを実行する間隔が短縮化、又は／及び、前記空駆動モードを実行する時間が長時間化、されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記光学センサによって検知された結果に基いて、現像バイアス、帯電バイアス、露光量、現像剤のトナー濃度、画像処理条件、転写バイアス、のうち少なくとも１つが可変されることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記像担持体は、複数の感光体ドラムの表面に形成されたトナー像がそれぞれ１次転写される中間転写ベルトであって、
前記複数の感光体ドラムの表面にそれぞれ摺接する感光体用クリーニングブレードと、
前記中間転写ベルトの表面に摺接する中間転写用クリーニングブレードと、
を備え、
前記空駆動モードは、前記中間転写ベルトと前記複数の感光体ドラムとのいずれの表面にもトナー像を形成しないで、前記中間転写ベルトと前記複数の感光体ドラムとを空駆動する制御モードであることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置では、良好な画像を形成することを目的として、中間転写ベルトなどの像担持体にトナー像（パターン画像）を形成して、そのトナー画像を光学センサ（濃度センサ）で光学的に検知する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
詳しくは、特許文献１では、中間転写ベルトに対向するように濃度センサが配置されている。そして、画像形成プロセスによって中間転写ベルトの表面にパターン画像を形成して、そのパターン画像を濃度センサによって検知して、その検知結果に基いて現像剤のトナー濃度や電位条件などの画像条件を調整している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術は、クリーニング不良による異常画像の発生を効率的に抑止することができなかった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、クリーニング不良による異常画像の発生を効率的に抑止することができる、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明における画像形成装置は、トナー像が画像部として担持される像担持体と、前記像担持体の表面に形成された前記画像部又は／及び非画像部を検知する光学センサと、を備え、前記光学センサによって検知された結果に基いて、非画像形成時に装置を空駆動する空駆動モードを実行する間隔又は／及び時間が可変される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、クリーニング不良による異常画像の発生を効率的に抑止することができる、画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】作像部の一部を拡大して示す構成図である。
【図３】中間転写ベルト装置の近傍を示す概略図である。
【図４】中間転写ベルトの表面にパターン像が形成された状態を示す概略図である。
【図５】異常画像の発生を防止する制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１０】
まず、図１及び図２にて、画像形成装置１００における全体の構成・動作について説明する。
図１は画像形成装置としてのプリンタを示す構成図であり、図２はその作像部を示す拡大図である。
図１に示すように、画像形成装置本体１００の中央には、中間転写ベルト装置１５（ベルト装置）が設置されている。また、中間転写ベルト装置１５の中間転写ベルト８（像担持体）に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙが並設されている。
【００１１】
図２を参照して、イエローに対応した作像部６Ｙは、感光体ドラム１Ｙ（感光体）と、感光体ドラム１Ｙの周囲に配設された帯電部４Ｙ、現像部５Ｙ、クリーニング部２Ｙ、除電部、等で構成されている。そして、感光体ドラム１Ｙの表面で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）がおこなわれて、感光体ドラム１Ｙ上にイエロー画像が形成されることになる。
【００１２】
なお、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部６Ｙとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部６Ｙのみの説明をおこなうことにする。
【００１３】
図２を参照して、感光体ドラム１Ｙは、モータによって反時計方向に回転駆動される。そして、帯電部４Ｙの位置で、感光体ドラム１Ｙの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。具体的に、帯電部４Ｙに、帯電バイアスが帯電電源（図３の電源部６２を参照できる。）から印加される。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、露光部７から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。
【００１４】
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、現像部５Ｙとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、像担持体としての中間転写ベルト８（中間転写体）及び１次転写ローラ９Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム１Ｙ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【００１５】
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、クリーニング部２Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙの表面に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａ（感光体用クリーニングブレード）によって除去されてクリーニング部２Ｙ内に回収される（クリーニング工程である。）。
なお、本実施の形態では、クリーニング部２Ｙに潤滑剤供給部３ａ〜３ｃが内設されていて、潤滑剤供給部３ａ〜３ｃによって感光体ドラム１Ｙの表面に潤滑剤が塗布されている。潤滑剤供給部は、図２の反時計方向に回転して感光体ドラム１Ｙに摺接しながら潤滑剤を供給する潤滑剤供給ローラ３ａ、潤滑剤供給ローラ３ａに摺接する固形潤滑剤３ｂ、潤滑剤供給ローラ３ａに向けて固形潤滑剤３ｂを付勢する圧縮スプリング３ｃ、などで構成されている。
最後に、感光体ドラム１Ｙの表面は、除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１Ｙ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
【００１６】
なお、上述した作像プロセスは、他の作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋでも、イエロー作像部６Ｙと同様におこなわれる。すなわち、作像部の上方に配設された露光部７から、画像情報に基いたレーザ光Ｌが、各作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面に向けて照射される。詳しくは、露光部７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写する。こうして、中間転写ベルト８の表面にカラー画像（トナー像）が担持される。
【００１７】
ここで、中間転写ベルト装置１５は、図３を参照して、像担持体としての中間転写ベルト８、４つの１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ 、駆動ローラ１２Ａ、２次転写対向ローラ８０、テンションローラ１２Ｂ、従動ローラ１２Ｃ、１２Ｄ、クリーニング対向ローラ１３、クリーニングブレード１０（中間転写用クリーニングブレード）、２次転写ローラ７０、光学センサとしてのラインセンサ４０、等で構成される。中間転写ベルト８は、複数のローラ部材８０、１２Ａ〜１２Ｄ、１３によって張架・支持されるとともに、駆動モータ６１による１つのローラ部材（駆動ローラ１２Ａ）の回転駆動によって図３の矢印方向に無端移動される。
【００１８】
４つの１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｋ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ との間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆の極性の転写電圧（１次転写バイアス）が１次転写電源（図３の電源部６２を参照できる。）から印加される。
そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｋ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｙの表面に形成された各色のトナー像が、中間転写ベルト８の表面に重ねて１次転写される。
【００１９】
その後、各色のトナー像が重ねて１次転写された中間転写ベルト８は、２次転写ローラ７０との対向位置に達する。この位置では、２次転写対向ローラ８０が、２次転写ローラ７０との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された用紙等の記録媒体Ｐ上に２次転写される。このとき、中間転写ベルト８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。
【００２０】
その後、中間転写ベルト８は、クリーニングブレード１０（中間転写用クリーニングブレード）の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが除去される。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
【００２１】
ここで、図１を参照して、２次転写ニップの位置に搬送される記録媒体Ｐは、装置本体１００の下方に配設された給紙部２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されるものである。
詳しくは、給紙部２６には、用紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。
【００２２】
レジストローラ対２８（タイミングローラ対）に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００２３】
その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト及び加圧ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対によって装置外へと排出される。排紙ローラ対によって装置外に排出された記録媒体Ｐは、出力画像として、スタック部上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００２４】
次に、図２にて、作像部における現像部５Ｙ（現像装置）の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
現像部５Ｙは、感光体ドラム１Ｙに対向する現像ローラ５１Ｙと、現像ローラ５１Ｙに対向するドクターブレード５２Ｙと、現像剤収容部内に配設された２つの搬送スクリュ５５Ｙと、現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ５６Ｙと、等で構成される。現像ローラ５１Ｙは、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部内には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤が収容されている。
【００２５】
このように構成された現像部５Ｙは、次のように動作する。
現像ローラ５１Ｙのスリーブは、図２の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤は、スリーブの回転にともない現像ローラ５１Ｙ上を移動する。
ここで、現像部５Ｙ内の現像剤は、現像剤中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。具体的に、濃度検知センサ５６Ｙによってトナー濃度が所定の範囲を下回った状態が検知されると、制御部６０による制御によってトナー補給部６３が制御されて、トナー容器から現像部５Ｙに向けて新品のトナーが補給される。
その後、現像剤収容部内に補給されたトナーは、２つの搬送スクリュ５５Ｙによって、現像剤とともに混合・撹拌されながら、隔絶された２つの現像剤収容部を循環する（図２の紙面垂直方向の移動である。）。そして、現像剤中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１Ｙ上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ５１Ｙ上に担持される。
【００２６】
現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤は、図２中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード５２Ｙの位置に達する。そして、現像ローラ５１Ｙ上の現像剤は、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム１Ｙとの対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム１Ｙ上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ５１Ｙ上に残った現像剤はスリーブの回転にともない現像剤収容部の上方に達して、この位置で現像ローラ５１Ｙから離脱される。
なお、現像領域に形成される電界は、感光体ドラム１Ｙ上に形成される地肌電位（帯電電位）と、現像電源（図３の電源部６２を参照できる。）から現像ローラ５１Ｙに印加される現像バイアスと、の電位差によって形成されるものである。
【００２７】
次に、図３等を用いて、本実施の形態における中間転写ベルト装置１５について詳述する。
図３を参照して、ベルト装置としての中間転写ベルト装置１５は、像担持体としての中間転写ベルト８、４つの１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ 、駆動ローラ１２Ａ、２次転写対向ローラ８０、テンションローラ１２Ｂ、従動ローラ１２Ｃ、１２Ｄ、クリーニング対向ローラ１３、中間転写用クリーニングブレードとしてのクリーニングブレード１０、２次転写ローラ７０、光学センサとしてのラインセンサ４０、等で構成される。
【００２８】
像担持体としての中間転写ベルト８は、トナー像が画像部として担持されるものであって、先に説明したように複数の感光体ドラム１Ｋ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｙの表面に形成されたトナー像がそれぞれ１次転写されるものである。中間転写ベルト８は、４つの感光体ドラム１Ｋ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｙに対向するように配設されている。中間転写ベルト８は、主として６つのローラ部材（駆動ローラ１２Ａ、２次転写対向ローラ８０、テンションローラ１２Ｂ、従動ローラ１２Ｃ、１２Ｄ、クリーニング対向ローラ１３、である。）によって張架・支持されている。
【００２９】
本実施の形態において、中間転写ベルト８は、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）、等を単層又は複数層に構成して、カーボンブラック等の導電性材料を分散させたものである。中間転写ベルト８は、体積抵抗率が１０6〜１０13Ωｃｍ、ベルト裏面側の表面抵抗率が１０7〜１０13Ωｃｍの範囲となるように調整されている。また、中間転写ベルト８は、厚さが２０〜２００μｍの範囲となるように設定されている。本実施の形態では、中間転写ベルト８の厚さが６０μｍ程度に、体積抵抗率が１０9Ωｃｍ程度に、設定されている。
なお、必要に応じて中間転写ベルト８の表面に離型層をコートすることもできる。その際、コートに用いる材料として、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＰＥＡ（パーフルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＦ（フッ化ビニル）、等のフッ素樹脂を使用できるが、これに限定されるものではない。
【００３０】
１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を介して対応する感光体ドラム１Ｋ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｙに対向している。詳しくは、イエロー用の転写ローラ９Ｙは中間転写ベルト８を介してイエロー用の感光体ドラム１Ｙに対向し、マゼンタ用の転写ローラ９Ｍは中間転写ベルト８を介してマゼンタ用の感光体ドラム１Ｍに対向し、シアン用の転写ローラ９Ｃは中間転写ベルト８を介してシアン用の感光体ドラム１Ｃに対向し、ブラック用（黒色用）の転写ローラ９Ｋは中間転写ベルト８を介してブラック用（黒色用）の感光体ドラム１Ｋに対向している。１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、直径が１０ｍｍ程度の芯金上に、外径が１６ｍｍ程度の導電性スポンジ層が形成された弾性ローラであって、体積抵抗が１０6〜１０12Ω（好ましくは、１０7〜１０9Ω）の範囲となるように調整されている。
【００３１】
駆動ローラ１２Ａは、制御部６０によって制御される駆動モータ６１によって回転駆動される。これにより、中間転写ベルト８は所定の走行方向（図３の時計方向である。）に走行することになる。
テンションローラ１２Ｂは、中間転写ベルト８の外周面に当接している。２つの従動ローラ１２Ｃ、１２Ｄは、中間転写ベルト８の内周面に当接している。２次転写対向ローラ８０とテンションローラ１２Ｂとの間には、中間転写ベルト８を介してクリーニング対向ローラ１３に対向するようにクリーニングブレード１０（中間転写用クリーニングブレード）が設置されている。このクリーニングブレード１０は、中間転写ベルト８の表面に摺接して、中間転写ベルト８の表面に付着した未転写トナーなどの異物を除去するものである。
なお、複数の感光体ドラム１Ｋ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｙに対しても、それらの表面にそれぞれ摺接する感光体用クリーニングブレードとしてのクリーニングブレード２ａ（図２を参照できる。）が設置されている。
【００３２】
図３を参照して、２次転写対向ローラ８０は、中間転写ベルト８を介して２次転写ローラ７０に当接している。２次転写対向ローラ８０は、ステンレス鋼等からなる円筒状の芯金の外周面に、体積抵抗が１０7〜１０8Ω程度で、硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度）が４８〜５８度程度のＮＢＲゴムからなる弾性層８３（層厚は５ｍｍ程度である。）が形成されたものである。
【００３３】
また、本実施の形態において、２次転写対向ローラ８０は、電源部６２（２次転写電源）に電気的に接続されていて、その電源から−１０ｋＶ程度の高圧電圧となる２次転写バイアスが印加される。この２次転写対向ローラ８０に印加される２次転写バイアスは、２次転写ニップに搬送される記録媒体Ｐに中間転写ベルト８に担持されたトナー像を２次転写するためのものであって、トナーの極性と同じ極性（本実施の形態ではマイナス極性である。）のバイアス（直流電圧）である。これにより、中間転写ベルト８のトナー担持面（外周面）に担持されたトナーが、２次転写電界によって２次転写対向ローラ８０側から２次転写ローラ７０側に向かって静電移動することになる。
【００３４】
２次転写ローラ７０は、中間転写ベルト８のトナー担持面（外周面）に当接して、記録媒体Ｐが搬送される２次転写ニップを形成している。２次転写ローラ７０は、外径が１５．５ｍｍ程度であって、ステンレス鋼、アルミニウム等からなる直径９ｍｍ程度の中空状の芯金上に、硬度（アスカーＣ硬度）が４０〜５０度程度の弾性層が形成（被覆）されたものである。２次転写ローラ７０の弾性層は、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーン等のゴム材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりして、ソリッド状又は発泡スポンジ状に形成することができる。本実施の形態において、弾性層は、転写電流の集中を抑えるために、その体積抵抗が１０6.5〜１０7.5Ω程度に設定されている。
なお、２次転写ローラ７０の表面に半導電性のフッ素樹脂やウレタン樹脂などの離型層を形成して、ローラ表面のトナーに対する離型性を向上させることもできる。
【００３５】
以下、図３〜図５等を用いて、本実施の形態において特徴的な、画像形成装置１００（中間転写ベルト装置１５）の構成・動作について詳述する。
図３、図４に示すように、本実施の形態における画像形成装置１００（中間転写ベルト装置１５）には、像担持体としての中間転写ベルト８の表面に形成された画像部や非画像部を検知する光学センサとしてのラインセンサ４０が設置されている。
ラインセンサ４０は、幅方向（図３の紙面垂直方向で合って、図４の上下方向である。）に並設された複数のフォトセンサからなり、中間転写ベルト８（像担持体）に対して幅方向に延在して対向するように配置されている。そして、ラインセンサ４０（光学センサ）は、その位置を通過する中間転写ベルト８の表面（画像部又は非画像部である。）の光反射の程度を光学的に検知する。
【００３６】
さらに補足的に説明すると、ラインセンサ４０を構成する複数のフォトセンサは、公知のものと同様に、それぞれ発光素子、受光素子、コリメートレンズ等で構成されている。そして、それぞれのフォトセンサにおいて、ＬＥＤ等の発光素子から射出された光は、中間転写ベルト８の表面に入射される。そして、中間転写ベルト８の表面（画像部又は非画像部）に入射されて反射した光が、コリメートレンズを介して、フォトトランジスタ等の受光素子に受光される。そして、その光量に応じた出力が制御部６０に向けて送られることになる。このようにして、ラインセンサ４０の全体としての幅方向の出力分布が走行方向に沿って検出されて、中間転写ベルト８の表面（画像部又は非画像部）に異常がないかが検知されることになる。
なお、上述した「画像部」はトナー像が形成された領域であって、「非画像部」はトナー像が形成されていない領域である。
【００３７】
このようにラインセンサ４０（光学センサ）は、異常画像を検知するためのものである。
そして、本実施の形態では、ラインセンサ４０（光学センサ）によって検知された結果に基いて、非画像形成時に装置を空駆動する「空駆動モード」を実行する間隔や時間が可変されるように構成している。
特に、本実施の形態では、ラインセンサ４０によって、中間転写用クリーニングブレード１０や感光体用クリーニングブレード２ａのクリーニング不良による縦スジ画像の発生の有無を検知できるように構成されている。そして、その検知結果に基いて、クリーニング不良の程度を判別して、「空駆動モード」の実行間隔（頻度）や実行時間を可変している。
【００３８】
なお、「空駆動モード」は、中間転写ベルト８と複数の感光体ドラム１Ｋ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｙとのいずれの表面にもトナー像を形成しないで（作像プロセスや記録媒体Ｐの通紙などをおこなわないで）、中間転写ベルト８と複数の感光体ドラム１Ｋ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｙとを空駆動する制御モードである。「空駆動モード」は、通常の画像形成プロセスがおこなわれない非画像形成時（電源オン時、画像形成動作の開始前や終了後、連続通紙時の紙間のタイミング、などである。）におこなわれる。
【００３９】
中間転写用クリーニングブレード１０や感光体用クリーニングブレード２ａのクリーニング不良が生じると、中間転写ベルト８の非画像部（地肌部）に縦スジ画像が発生しやすくなる。また、中間転写用クリーニングブレード１０や感光体用クリーニングブレード２ａのクリーニング不良は、「空駆動モード」を実行することで改善される。そして、その効果は「空駆動モード」の実行間隔や実行時間を大きく設定するほど発揮されやすくなる。しかし、「空駆動モード」の実行間隔や実行時間を一様に大きく設定してしまうと、空駆動モードに要する時間が長くなってしまって画像形成装置１００のダウンタイムが長くなってしまったり、装置の空駆動に係る構成部品の消耗が進んでしまったりすることになる。
したがって、中間転写ベルト８に程度の悪い縦スジ画像が発生してしまった場合には、「空駆動モード」の実行間隔や実行時間が大きくなるように制御して、中間転写ベルト８に軽微な縦スジ画像が発生してしまった場合には、「空駆動モード」の実行間隔や実行時間が小さくなるように制御することで、中間転写用クリーニングブレード１０や感光体用クリーニングブレード２ａのクリーニング不良による縦スジ画像の発生を効率的に抑止することができる。
【００４０】
詳しくは、図４を参照して、ラインセンサ４０（光学センサ）は、中間転写ベルト８（像担持体）の表面の非画像部Ｈに縦スジ画像（白矢印で示す中間転写ベルト８の走行方向に沿ってスジ状に形成される画像である。）が形成されているかを検知する。具体的に、ラインセンサ４０は、中間転写ベルト８の表面において、通常の画像形成動作がおこなわれるタイミングとは異なるタイミングで幅方向に延在するように形成された横帯状の画像部ＧＫ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＹ（横帯状パターン像）に対して、中間転写ベルト８の走行方向下流側に位置する非画像部Ｈに縦スジ画像が形成されているかを検知することになる。実際に、本実施の形態では、４つの横帯状パターン像ＧＫ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＹを検知したときのラインセンサ４０の出力と、４箇所の非画像部Ｈを検知したときのラインセンサ４０の出力と、がそれぞれ幅方向にわたって比較されることになる。
なお、上述した横帯状パターン像ＧＫ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＹは、それぞれ、先に説明した作像プロセスによって各色の感光体ドラム１Ｋ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｙでそれぞれ形成されたもの（ベタ画像である。）が、中間転写ベルト８上に充分な間隔をあけて１次転写されたものである。また、横帯状パターン像ＧＫ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＹは、いずれも、走行方向の長さＤが感光体ドラム１Ｋ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｙの周長に対して同等になるように形成されている。
【００４１】
そして、ラインセンサ４０によって非画像部Ｈに縦スジ画像が形成されていない状態が検知された場合には、「空駆動モード」は実行しない。
これに対して、ラインセンサ４０によって非画像部Ｈに縦スジ画像が形成されている状態が検知された場合であって、その縦スジ画像の程度が悪いときに、その縦スジ画像の程度が良いときに比べて、「空駆動モード」を実行する間隔が短縮化されたり、「空駆動モード」を実行する時間が長時間化されたりすることになる。
なお、上述した「縦スジ画像の程度」は、検知された縦スジ画像の数や太さや濃度（出力の大きさ）などに基いて予めランク付けした基準に沿って判断することができる。
また、空駆動モードの実行間隔や実行時間は、中間転写ベルト８や感光体ドラム１Ｋ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｙを駆動する駆動モータ６１を制御部６０で制御することによって調整される。
【００４２】
ここで、本実施の形態では、通常の画像形成動作（先に図１等を用いて説明した画像形成プロセスである。）において中間転写ベルト８（像担持体）に担持されるトナー像の画像面積率が高い場合に、その画像面積率が低い場合に比べて、「空駆動モード」を実行する間隔が短縮化されたり、「空駆動モード」を実行する時間が長時間化されたりするように制御している。
これは、画像面積率が高いトナー像が形成される場合には、画像面積率が低いトナー像が形成される場合に比べて、クリーニングブレード２ａ、１０のエッジ部からトナーがすり抜けやすくなって、クリーニングブレード２ａ、１０によるクリーニング不良が生じやすいためである。
本実施の形態では、上述したように制御しているため、クリーニングブレード２ａ、１０のクリーニング不良による縦スジ画像の発生を効率的に抑止することができる。
なお、上述した画像面積率は、露光部７における書込み情報や、制御部６０に入力される画像情報、などに基いて検知することができる。
【００４３】
また、本実施の形態では、周囲の温度が低い場合に、周囲の温度が高い場合に比べて、「空駆動モード」を実行する間隔が短縮化されたり、「空駆動モード」を実行する時間が長時間化されたりするように制御している。
これは、低温時には、高温時に比べて、クリーニングブレード２ａ、１０が硬化してしまい、クリーニングブレード２ａ、１０によるクリーニング不良が生じやすいためである。
本実施の形態では、上述したように制御しているため、クリーニングブレード２ａ、１０のクリーニング不良による縦スジ画像の発生を効率的に抑止することができる。
なお、上述した周囲の温度は、中間転写ベルト装置１５の近傍に設置された温度センサ６５によって検知することができる。
【００４４】
また、本実施の形態では、累積プリント枚数（又は、累積稼働時間）が大きい場合に、累積プリント枚数（又は、累積稼働時間）が小さい場合に比べて、「空駆動モード」を実行する間隔が短縮化されたり、「空駆動モード」を実行する時間が長時間化されたりするように制御している。
これは、経時では、初期時に比べて、クリーニングブレード２ａ、１０の摩耗が進んでしまい、クリーニングブレード２ａ、１０によるクリーニング不良が生じやすいためである。
本実施の形態では、上述したように制御しているため、クリーニングブレード２ａ、１０のクリーニング不良による縦スジ画像の発生を効率的に抑止することができる。
なお、上述した累積プリント枚数（又は、累積稼働時間）は、装置に内設されたカウンタ６６によって検知することができる。
【００４５】
ここで、本実施の形態では、ラインセンサ４０によって、上述したようにクリーニングブレード２ａ、１０のクリーニング不良による縦スジ画像の発生を検知する他に、地汚れ（地肌汚れ）や残像の発生をも検知している。そして、ラインセンサ４０によって検知された地汚れや残像の発生状況に応じて、作像条件を可変制御している。
すなわち、ラインセンサ４０（光学センサ）によって検知された結果に基いて、現像バイアス、帯電バイアス、露光量、現像剤のトナー濃度、ディザ数や線数などの画像処理条件、転写バイアス（１次転写バイアス）、のうち少なくとも１つが可変されることになる。
【００４６】
このような制御をおこなうのは、地肌ポテンシャル（帯電電位と現像バイアスとの差分である。）や、現像部に収容された現像剤のトナー濃度、が変化すると、地汚れが発生することがあるためである。また、１次転写バイアスや画像処理条件が影響して、残像が発生することがあるためである。
「地汚れ」については、図４に示すような各色の横帯状パターン像ＧＫ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＹの下流側の非画像部Ｈを幅方向にわたってラインセンサ４０で検知することで、どの色の感光体ドラム上で地汚れが生じているかを検知することができる。そして、地汚れが生じている色の作像部で、現像バイアス、帯電バイアス、露光量、現像剤のトナー濃度、のうち少なくとも１つが調整されて作像条件が最適化されることになる。
また、「残像」についても、図４に示すような各色の横帯状パターン像ＧＫ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＹの下流側の非画像部Ｈを幅方向にわたってラインセンサ４０で検知することで、どの色の感光体ドラム上で残像が生じているかを検知することができる。そして、残像が生じている色の作像部で、１次転写バイアスと画像処理条件とのうち少なくとも１つが調整されて作像条件が最適化されることになる。
【００４７】
以下、図５を用いて、本実施の形態における画像形成装置１００でおこなわれる、異常画像の発生を防止する制御のフローについて説明する。
図５に示すように、まず、通常の画像形成動作とは異なる所定のタイミングで、異常画像検知がおこなわれる（ステップＳ１〜Ｓ２）。すなわち、作像プロセスによって図４に示すような横帯状パターン像ＧＫ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＹが中間転写ベルト８の表面に形成されて、横帯状パターン像ＧＫ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＹや非画像部Ｈがラインセンサ４０によって検知される。
そして、ラインセンサ４０の検知結果に基いて、制御部６０によって、異常画像の原因が推定されて（ステップＳ３）、その異常画像を作像条件の調整や空駆動モードの実行によって修正可能であるかが判別される（ステップＳ４）。その結果、作像条件の調整や空駆動モードの実行によって異常画像の発生を軽減できないものと判断された場合には、画像形成装置本体１００の外装部に設置された表示パネル６４（表示・操作パネル）に、装置に異常が生じた旨が表示（報知）されて（ステップＳ１２）、本フローが終了される（ステップＳ１３）。そして、ユーザーは、表示パネル６４の表示を見て、サービスマンコールなどの対応をとることになる。
【００４８】
これに対して、ステップＳ４で、作像条件の調整によって異常画像（主として地汚れや残像である。）の発生を軽減できるものと判断された場合には、所定の作像条件の調整がおこなわれる（ステップＳ５）。具体的には、先に説明したように、現像バイアス、帯電バイアス、露光量、現像剤のトナー濃度、ディザ数や線数などの画像処理条件、転写バイアス（１次転写バイアス）、のうち少なくとも１つが可変されることになる。
また、ステップＳ４で、空駆動モードの実行によって異常画像（縦スジ画像である。）の発生を軽減できるものと判断された場合には、空駆動モードの設定がおこなわれる（ステップＳ６）。具体的には、先に説明したように、ラインセンサ４０で検知された縦スジ画像の程度に応じて、空駆動モードの実行間隔や実行時間が設定されることになる。そして、空駆動モードの実行の有無が判断されて（ステップＳ７）、実行される場合にはステップＳ６で設定した条件に基いて空駆動モードが実行される（ステップＳ８）。
【００４９】
その後、「確認モード」の実行の要否が判断されて（ステップＳ９）、必要と判断された場合に「確認モード」が実行される（ステップＳ１０）。ここで、「確認モード」は、ステップＳ５やステップＳ８でおこなった制御によって、ターゲットとなる異常画像が改善（修正）されたかを判別するものであって、例えば、図４に示すような横帯状パターン像ＧＫ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＹを中間転写ベルト８の表面に再び形成して、横帯状パターン像ＧＫ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＹや非画像部Ｈをラインセンサ４０によって再び検知して判別することができる。
そして、異常画像が修正されたかを判別して（ステップＳ１１）、修正されていないものと判別された場合には表示パネル６４に異常がある旨を表示して（ステップＳ１２）、修正されたものと判別された場合には本フローを終了する（ステップＳ１３）。
なお、ステップＳ１２では、表示パネル６４への表示に加えて、その異常が解消されるまで画像形成装置１００の動作が中断されるように制御することもできる。
【００５０】
以下、図５の制御フローについて、さらに補足的に説明する。
（１）異常画像検知（ステップＳ２）について
横帯状パターン像ＧＫ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＹを形成してラインセンサ４０によって異常画像を検知するタイミングとしては、装置本体１００の電源をオンした直後や、画像形成動作を開始する直前や、画像形成動作が終了した直後や、連続通紙時における紙間のタイミング、などとすることができる。さらには、装置が長時間放置された後や、環境変動が生じたときや、作像部のユニットが交換されたときなど、異常が発生しやすいタイミングにも実施することができる。
（２）異常原因推定（ステップＳ３）について
上述したように、ステップＳの結果に基いて異常が発生した原因（箇所）を推定する。例えば、搬送方向（副走査方向）の色がついた縦スジ画像が検知された場合には、クリーニングブレード２ａ、１０のクリーニング不良が原因であるものと推定される。このような原因の推定は、過去の事例などから蓄積しておいたデータに基づいておこなわれる。
（３）修正可能の判断（ステップＳ４）について
作像条件の調整や空駆動モードの実行によって、対応する異常画像の修正が可能であるか、蓄積されたデータに基づいて判定する。先に説明したように、原因が特定できない場合には、ステップＳ１２に進むことになる。
【００５１】
（４）作像条件の調整（ステップＳ５）について
＜地汚れについて＞
ラインセンサ４０によって中間転写ベルト８の非画像部Ｈの地汚れが検知された場合、現像バイアス、帯電バイアス、露光量、現像剤のトナー濃度、のうち少なくとも１つが調整されて作像条件が最適化されることになる。ラインセンサ４０によって非画像部Ｈにおけるトナー付着が検知された場合に、地汚れが発生しているものと判定される。
地汚れの原因としては、経時劣化や使用環境などにより感光体電位が狙いよりも低下して、地肌ポテンシャルが確保できていない可能性がある。また、現像部に収容された現像剤のトナー濃度が高い場合にも発生しやすい。したがって、地汚れが検知された場合には、地肌ポテンシャルを広げるように帯電バイアス、現像バイアス、露光量の設定値を変更したり、トナー濃度の制御基準値を低く設定したりすることになる。
＜残像について＞
ラインセンサ４０によって残像の有無を検知するために、明暗のはっきりしたベタ画像に次いで、一定の大きさのハーフトーン画像が形成されるようなパターン像を中間転写ベルト８上に形成してもよい。このようなパター像が形成された場合、ハーフトーン画像が一様で均一な画像とならずに、ハーフトーン画像の前に画像パターンが浮き出てしまう状態を検知することで、残像を判定することができる。
残像の原因としては、転写後電位の影響があるため、１次転写バイアス（１次転写電流）の設定を調整することで残像を改善できる可能性がある。また、画像処理をおこなうときの線数を変更することで、残像を低減できる可能もある。さらに、残像はハーフトーン画像の網点のドット径が小さいパターンの方が顕在化しやすいため、プリント時の線数を下げてドット径が大きくなるようにすることで、残像を低減できる可能もある。
【００５２】
（５）空駆動モードの実行（ステップＳ６〜Ｓ８）について
＜縦スジ画像について＞
先に説明したように、縦スジ画像は、感光体用クリーニングブレード２ａや中間転写用クリーニングブレード１０のクリーニング不良によるものと推定される。クリーニング不良は、クリーニングブレード２ａ、１０へのトナーの入力量が多くなり、ブレードのエッジ部からトナーがすり抜けることが原因となる場合がある。トナー入力量が多くなるのはプリント画像の面積率が高い場合である。特に、プリント画像に、縦帯があり、かつ、同じ画像を連続してプリントし続ける場合には、その箇所だけトナー入力量が増えるためクリーニングブレードに対する負荷が多くなり、クリーニング不良が発生しやすい。また、本実施の形態では、感光体ドラムの表面の摩擦係数を下げるために潤滑剤供給部３ａ〜３ｃによって潤滑剤を塗布しているが、高画像面積率による未転写トナーの入力量が多いと、滑剤剤を塗布する部分に大量にトナーが入力されることになり、潤滑剤を適正に塗布できなくなって、感光体表面の摩擦係数が上昇してクリーニング不良が発生することもある。
いずれにしても、一度に連続して高画像面積率の画像が出力されることが原因であるため、通常の画像形成動作を実施せずに空駆動（空回転）をおこなうことで、クリーニング不良が良化する。
なお、本実施の形態では、ラインセンサ４０によって検知される縦スジ画像の程度によって、空駆動モードを実行する頻度や時間を可変している。縦スジ画像の程度は、予めランク分けをおこなっておくことが好ましい。そして、そのランクに応じて駆動時間や頻度を変更するようなテーブルを予め実験で求めておくことが好ましい。例えば、ランク１（悪い）の縦スジ画像が発生した場合には、１０枚ごとに空転モードを実施したり、実行時間を１分にするなどとすれば良い。これに対して、黒スジ画像の発生が軽微の場合には、５０枚ごとに空転モードを実施したり、実行時間を１０秒にするなどとすれば良い。
また、副走査方向の縦帯の画像面積率によって発生のしやすさが変わるため、画像を主走査方向に分割して各エリアの画像面積率の履歴を移動平均などから算出して、所定の面積率を超えるような場合に空駆動モードが実行されるようにすることもできる。
また、本実施の形態において、横帯状パターン像ＧＫ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＹと、非画像部Ｈに生じる縦スジ画像と、をラインセンサ４０で比較検知することで、縦スジ画像の程度を判定することができる。その場合、黒トナーに関しては中間転写ベルト８の表面の色が黒であるとき、ラインセンサ４０による比較検知をしにくくなってしまう可能性がある。そのような場合には、黒トナーによるパターン像が形成される部分の背景色が別色（例えば、イエロー色である。）となるようにすることもできる。
【００５３】
（６）確認モード（ステップＳ９、Ｓ１０）について
確認モードを実行するには時間がかかるため、必要に応じて実施するようにすることができる。本実施の形態では、装置のダウンタイムを軽減するために、ユーザーが予め確認モードを実施するかどうかを設定できるように構成している。これにより、多少の異常画像の発生よりも、生産性を優先したいユーザーに対しても、満足度の高い装置を提供できることになる。
また、確認モードは、ステップＳ２の異常画像の検知とは異なり、発生した異常に特化したパターン画像の作成と検知とをおこなうようにすることもできる。例えば、異常が発生した色のみ画像を作成したり、縦スジ画像が発生しているエリアだけ画像を作成するなどすれば、トナー消費量の低減にもつながる。
【００５４】
以上説明したように、本実施の形態における画像形成装置１００は、中間転写ベルト８（像担持体）の表面に形成された画像部ＧＫ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＹや非画像部Ｈを検知するラインセンサ４０（光学センサ）が設けられている。そして、ラインセンサ４０によって検知された結果に基いて、非画像形成時に装置を空駆動する空駆動モードを実行する間隔や時間が可変される。
これにより、クリーニング不良による異常画像の発生を効率的に抑止することができる。
【００５５】
なお、本実施の形態では、像担持体としての中間転写ベルト８が設置されたカラー画像形成装置１００に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることはない。例えば、像担持体として感光体ドラムに形成されたトナー像を直接的に記録媒体（用紙）に転写するモノクロ画像形成装置に対しても、本発明を適用することができる。その場合、光学センサは、現像部に対して下流側の位置であって、転写装置に対して上流側の位置で、感光体ドラムに対向するように配置されることになる。
そして、そのような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
【００５６】
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【００５７】
なお、本願明細書等において、「Ａ又は／及びＢ」なる表現は、「ＡとＢとのうち少なくとも一方」を意味するものと定義する。
【符号の説明】
【００５８】
１Ｋ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ  感光体ドラム（感光体）、
２ａ  クリーニングブレード（感光体用クリーニングブレード）、
８  中間転写ベルト（像担持体）、
１０  クリーニングブレード（中間転写用クリーニングブレード）、
１５  中間転写ベルト装置、
４０  ラインセンサ（光学センサ）、
１００  画像形成装置（画像形成装置本体）、
Ｐ  記録媒体、
ＧＫ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＹ  画像部（横帯状パターン像）、
Ｈ  非画像部。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５９】
【特許文献１】特開２０１３−２４９７８号公報
【図１】
2018112697.tif 000003
【図２】
2018112697.tif 000004
【図３】
2018112697.tif 000005
【図４】
2018112697.tif 000006
【図５】
2018112697.tif 000007