(57)【要約】【課題】特別な機構を設けることなく、短時間に確実にＣＲＧの装着・未装着を検知するとともに、装置の寿命を向上させる画像形成装置を提供すること。【解決手段】Ｓ６０１で受光信号がＨｉｇｈレベルである場合、トナー像を搬送ベルト６上に形成し（Ｓ６０３）、形成されたトナー象の濃度値を濃度センサ８で測定する（Ｓ６０４）。次に、形成したトナー像がＣＲＧの転写部を通過するタイミングで転写逆バイアスを印加することによってトナー像をベルト６上から除去する（Ｓ６０５）。その後、濃度センサ８によって再び、ベルト６上の同じ個所の濃度値を測定する（Ｓ６０６）。Ｓ６０７で濃度差なし（あらかじめ決められた差以内）と判定された場合はＣＲＧ未装着状態と判別する（Ｓ６０８）。Ｓ６０７で濃度差あり（あらかじめ決められた差以上）と判定された場合はＣＲＧ装着状態と判別される（Ｓ６０９）。【選択図】図６
2008102194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤により画像の現像像を形成し、転写部材を用いて当該形成された現像像を記録材に転写することにより画像形成を行う画像形成装置であって、
前記現像剤を供給する取外し可能な現像剤供給手段と、
前記転写部材に残留する現像剤を除去する現像剤除去手段と、
前記転写部材表面に光を照射し反射光を検知する光学検知手段と、
予め定められたパターンの現像像を前記現像剤供給手段により供給される現像剤によって前記転写部材上に形成するパターン形成手段と、
前記光学検知手段により前記パターン形成手段により形成されたパターンの部分に照射された光の反射光の検知を行った後、前記現像剤除去手段により残留する現像剤を除去してさらに前記光学検知手段により反射光の検知を行い検知された反射光を比較することによって前記現像剤により前記パターンが形成されたことを検出するパターン検出手段と、
前記パターン検出手段により前記パターンが形成されたことが検出された場合、前記現像剤供給手段が取外されていないと判定する制御手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記パターン検出手段は、前記パターンの現像像を形成した後検知された反射光と、前記現像剤除去手段により残留する現像剤を除去した後検知された反射光とを比較して、前記転写部材上の濃度差が濃度閾値以上のとき前記パターンが形成されたものと判定す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】
前記現像剤供給手段に格納された現像剤に光を照射して、透過した透過光を検出し該透過光の光量により現像剤の有無を検出する現像剤検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記現像剤検出手段により検出された前記現像剤の有無によって前記現像剤供給手段が取外されていないと判定された場合、前記パターン形成手段によりパターンを形成することなく前記現像剤供給手段が取外されていないと判定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。
【請求項４】
前記現像剤検出手段は、前記検出された透過光の光量が一定以上の場合現像剤が有ると判定し、前記制御手段は前記現像剤検出手段により前記現像剤が有ることが検出されたときは前記現像剤供給手段が取外されていないと判定することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記転写部材は、前記濃度閾値を算出する基礎データを記憶する基礎データ記憶手段を含み、前記パターン検出手段は前記基礎データに基づいて算出された濃度閾値を使用して判定を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像剤供給手段および前記パターン形成手段を各々２つ以上備え、前記パターン形成手段は前記２つ以上の現像剤供給手段から供給される現像剤により前記転写部材の各々異なる位置にパターンを形成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。
【請求項７】
前記現像剤供給手段、前記現像剤検出手段および前記パターン形成手段を各々２つ以上備え、前記パターン形成手段は前記２つ以上の現像剤供給手段から供給される現像剤により前記転写部材の各々異なる位置にパターンを形成することを特徴とする請求項３、４または５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記２つ以上の現像剤供給手段から供給され前記転写部材に残留する各々の現像剤を除去する２つ以上の現像剤除去手段
をさらに備え、前記２つ以上の現像剤除去手段は、前記転写部材上に各々除去するための、それぞれ対応するパターンを含む領域を割り当てられ、当該割り当てられた領域の現像材の除去を行うことによって、前記転写部材全体の残留現像材を除去することを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記現像剤除去手段は、前記パターン形成手段により前記転写部材上に形成された画像の現像像を静電気により吸着して回収することにより前記転写部材に残留する現像剤を除去する現像手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
転写部材上に現像剤により画像の現像像を形成し、当該転写部材上に形成された現像像を記録材に転写することにより画像形成を行う画像形成装置であって、
現像剤を供給する取外し可能な現像剤供給手段と、
前記現像剤供給手段に格納された現像剤に光を照射して、透過した透過光を検出し該透過光の光量により現像剤の有無を検出する現像剤検出手段と、
予め定められたパターンの現像像を前記現像剤供給手段により供給される現像剤によって前記転写部材上に形成し、光学的に当該形成されたパターンを検出することにより前記パターンが形成されたか否かを判定するパターン検出手段と、
前記現像剤検出手段により検出された前記現像剤の有無によって前記現像剤供給手段が取外されているか否か判定できない場合、前記パターン検出手段によりパターンが検出されたときは前記現像剤供給手段が取外されていないと判定する制御手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、より詳細には、交換可能な画像形成プロセスユニットを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真画像プロセスを用いた画像形成装置において、電子写真感光体及び電子写真感光体に作用するプロセスユニットを一体化したプロセスカートリッジ（以下、ＣＲＧ）を電子写真画像形成装置本体に着脱可能とする方式が採用されている。このＣＲＧ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずユーザ自身で行うことができるので、格段に保守性を向上させることができる。そこで、このＣＲＧ方式は電子写真画像形成装置において広く用いられている。このようなＣＲＧ方式の電子写真画像形成装置では、ユーザ自身がＣＲＧを交換することが前提となっているため、プリント動作が始まる前にＣＲＧが装置内に格納されているかどうかをユーザに報知する必要がある。
【０００３】
一方、電子写真方式のカラー画像形成装置においては、高速化のために複数の画像形成部を有し、中間転写ベルト上に順次異なる色の像を転写しプリント用紙上に一括転写する方式が提案されている。また、その他搬送ベルト上に保持されたプリント用紙上に順次異なる色の像を転写する方式など各種方式が提案されている。これらのカラー画像形成装置の多くは、上述の一体化したＣＲＧ方式を用いているため、ＣＲＧの装着・未装着の検知を行うこととなっている。
【０００４】
このようなＣＲＧの装着・未装着の検知は、従来、ＣＲＧの装着・未装着検知専用のセンサを設けたり、ＣＲＧを駆動するモータの負荷の変化により検出したりしている。しかし、これらの方法ではＣＲＧ装着・未装着検知のための特別な機構、あるいはセンサを設ける必要があるため装置が大型化し、コストアップとなる。そこで、更に装置の大型化、コストアップとなるのを回避するため、ＣＲＧにより転写ベルト、搬送ベルト等の無端状ベルト上に現像剤パターンを形成し、このパターンの形成の有無を検知してＣＲＧ装着・未装着を判定する方法が提案されている。このようなパターン検知による判定方法としては、濃度調整や色ずれ調整のためのセンサを用いることが提案されている（例えば特許文献１参照）。このようなＣＲＧにより転写ベルト、搬送ベルト等の無端状ベルト上に現像剤パターンを形成し、パターン形成の有無を検知してＣＲＧ装着・未装着する方法は、専用の機構を設けることなくＣＲＧ装着・未装着検知を行うことができる。このため、装置の小型化、低コスト化が可能である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３０２３６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のＣＲＧ装着・未装着検知方法は、無端状ベルトに現像剤が付着している場合にはＣＲＧ装着検知のために形成される現像剤パターンの有無を正しく検出できない。そこで、無端状ベルトの全面クリーニングを行ってからＣＲＧ装着検知処理を行う必要がある。更に、この従来の手法ではＣＲＧ装着検知のために無端状ベルト上に現像剤パターン形成を行うことから、ＣＲＧ装着検知処理の後にも無端状ベルトのクリーニング処理が必要になる。したがって、電源ＯＮ後や、ＣＲＧ交換扉開閉後に、装置を画像形成可能状態に立ち上げるまでに、２回の重複したクリーニング処理が必要になる。このことは、画像形成開始までの時間が長くなるだけでなく、装置寿命も短くなるという悪影響を与える。
【０００７】
また、無端状ベルト上の残留現像剤除去部をＣＲＧ自体に有する装置において、従来の方法によれば無端状ベルト上に現像剤が残留している状態で全てのＣＲＧが存在しない場合には、残留現像剤が除去できないためＣＲＧの有無を誤検知するという問題がある。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、特別な機構を設けることなく、短時間に確実にＣＲＧの装着・未装着を検知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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、現像剤により画像の現像像を形成し、転写部材を用いて形成された現像像を記録材に転写することにより画像形成を行う画像形成装置であって、現像剤を供給する取外し可能な現像剤供給手段と、転写部材に残留する現像剤を除去する現像剤除去手段と、転写部材表面に光を照射し反射光を検知する光学検知手段と、予め定められたパターンの現像像を現像剤供給手段により供給される現像剤によって転写部材上に形成するパターン形成手段と、光学検知手段によりパターン形成手段により形成されたパターンの部分に照射された光の反射光の検知を行った後、現像剤除去手段により残留する現像剤を除去してさらに光学検知手段により反射光の検知を行い検知された反射光を比較することによって現像剤によりパターンが形成されたことを検出するパターン検出手段と、パターン検出手段によりパターンが形成されたことが検出された場合、現像剤供給手段が取外されていないと判定する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の画像形成装置は、転写部材上に現像剤により画像の現像像を形成し、転写部材上に形成された現像像を記録材に転写することにより画像形成を行う画像形成装置であって、現像剤を供給する取外し可能な現像剤供給手段と、現像剤供給手段に格納された現像剤に光を照射して、透過した透過光を検出し該透過光の光量により現像剤の有無を検出する現像剤検出手段と、予め定められたパターンの現像像を現像剤供給手段により供給される現像剤によって転写部材上に形成し、光学的に形成されたパターンを検出することによりパターンが形成されたか否かを判定するパターン検出手段と、現像剤検出手段により検出された現像剤の有無によって現像剤供給手段が取外されているか否か判定できない場合、パターン検出手段によりパターンが検出されたときは現像剤供給手段が取外されていないと判定する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、特別な機構を設けることなく、短時間に確実にＣＲＧの装着・未装着を検知するとともに、装置の寿命を向上させる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本実施形態においては画像形成装置の例として多色画像を形成することができるレーザプリンタを用いる。  
（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体を示すブロック図である。図１は、４色すなわち、イエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣ、ブラックＫの画像形成手段を備えたカラー画像形成装置を示している。図１において、レーザ発光部(ａ、ｂ、ｃ、ｄはそれぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用を示す)１は画像信号に応じて露光を行い感光ドラム上に静電潜像を形成する。トナー格納部２は現像器へ補給する現像剤であるトナーを格納しており、感光ドラム３は静電潜像を形成する。帯電器４は感光ドラム３の表面を均一に帯電させ、帯電ローラ４Ｓ、現像スリーブ５Ｓおよび現像器５などにより感光体表面に静電潜像に対応させてトナーを付着させる。転写部材である搬送ベルト６は感光体上に形成されたトナー像を用紙に転写するために、駆動ローラ７により駆動される。また、ＣＲＧ１０は着脱可能である。本実施形態では、形成されたトナー像は搬送ベルト６により搬送される用紙に直接転写するシステムを対象にするが、これに限られることなく転写ベルトに順次トナー像を重ねて転写して最後に前トナー像を一度に用紙に転写するシステムでも用いられる。
【００１３】
図示しないパーソナルコンピュータ（以下、単にＰＣ）からプリントすべきデータがプリンタに送られ、プリンタエンジンの方式に応じた画像データの用意が完了しプリント可能状態となると、用紙カセットから用紙が供給される。用紙搬送とタイミングを合わせて、各色の画像信号が各レーザ発光部１に送られ、各感光ドラム３上に静電潜像が各々形成される。静電潜像が形成されると、各現像器により静電潜像がトナーで各々現像され、転写部で用紙上に順次転写される。図１において、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に画像形成され、転写部としての転写ローラ１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）にバイアスが印加されることによって用紙上に画像が転写される。その後、用紙は搬送ベルトから分離され、定着器で熱によって用紙上にトナー像を定着させ、外部へ排出される。一方、搬送ベルト６上に残った残トナーは転写部で転写時に印加したバイアスとは逆極性のバイアス（以下、転写逆バイアス）を印加することによりＣＲＧに回収される。本実施形態の画像形成装置はこの残トナー回収機能を４つのＣＲＧ全てに備えている。
【００１４】
一方、本実施形態のカラー画像形成装置は、画像濃度を自動的に調整する画像濃度制御機構が設けられている。図２は、本実施形態の画像濃度制御に使用する反射型の濃度センサの構成を示す図である。本実施形態では搬送ベルト６自体を濃度検知媒体として使用している。すなわち、制御手段である画像濃度調整機構（図示せず）は、感光ドラム３に図４に示すような画像形成条件を段階的に変えた複数の濃度検知用トナー画像（パターン）を形成し、そのパターンを搬送ベルト６上に転写する。搬送ベルト６上の転写されたパターン９に光を照射してその反射光の光量を濃度センサ８で測定し、その測定結果に基づき所望の濃度（反射光量）が得られる画像形成条件を算出して画像濃度の制御を行っている。
【００１５】
本実施形態では、濃度検知を行う濃度センサ８は図２に示すように正反射型センサであり、LEDからなる発光素子８１、フォトトランジスタからなる正反射光受光素子８２を有する。本実施形態では発光素子８１は、搬送ベルト６表面の垂直方向に対して３０度の角度で設置されており、赤外光を搬送ベルト６上のパターン９に照射させるがこれに限られない。正反射受光素子８２は、発光素子８１に対して対称位置に設置されており、パターン９からの正反射光を検出する。ここでセンサ検知例を図３に示す。センサ信号は、搬送ベルト６の表面を基準として、トナー像が形成されている箇所のみ低くなる。
【００１６】
また、本実施形態のカラー画像形成装置は、現像剤検出手段であるトナー残量検知機構が設けられている。図５は、本実施形態で採用されている光残量検知方法の構成を示す図である。図５に示す光残量検知方法では、発光素子１１が発光して光が照射され、ライトガイド１３を介し、受光素子１２で照射された光を検知する。このとき、発光素子１１とライトガイド１３との間にトナーが存在すれば、受光信号はＨｉｇｈレベルとなり、なければ受光信号はＬoｗレベルとなる。光残量検知の際、トナーを攪拌しているため、ＨｉｇｈレベルとＬoｗレベルとを繰り返し、そのＤuｔｙによりトナー残量を判定する。
【００１７】
以上のような構成により、本実施形態の画像形成装置では、電源立ち上げ後やＣＲＧ交換のための扉開閉後等におけるＣＲＧ装着検知において、事前に残留トナーの除去処理を行うことなく、ＣＲＧ毎に搬送ベルト上へのトナー像形成とトナー像除去とを行う。このようなトナー像形成とトナー像除去との前後で搬送ベルト上の濃度差を検出することによりＣＲＧ装着検知を行うことができる。
【００１８】
以下、ＣＲＧ装着・未装着検知に関する本発明の一実施形態の処理について説明する。図６は、本実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。まず、各現像器内のトナーを攪拌させることにより、トナー残量の検知を行う（Ｓ６０１）。トナー残量の検知時に受光信号がＬoｗレベルである場合はトナーなし状態であり、受光信号がＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルとを繰り返している場合はトナー有り状態である。よって、受光信号がＬoｗレベルの場合、およびＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルとの繰り返しの場合は、ＣＲＧ装着状態とみなすことができる（Ｓ６０２）。また、トナー残量の検知時に受光信号がＨｉｇｈレベルである場合は、トナーフル状態と未装着状態との判別ができないため次の処理を行う。Ｓ６０１で受光信号がＨｉｇｈレベルである場合、トナー像を搬送ベルト６上に形成し（Ｓ６０３）、形成されたトナー象の濃度値を濃度センサ８で測定する（Ｓ６０４）。次に、形成したトナー像がＣＲＧの転写部を通過するタイミングで図６のように転写逆バイアスを印加することによってトナー像をベルト６上から除去する（Ｓ６０５）。その後、濃度センサ８によって再び、ベルト６上の同じ個所の濃度値を測定する（Ｓ６０６）。Ｓ６０４およびＳ６０６の各々のステップで測定された濃度値の差によりＣＲＧの有無を判定する（Ｓ６０７）。Ｓ６０７で濃度差なし（あらかじめ決められた差以内）と判定された場合はＣＲＧ未装着状態と判別する（Ｓ６０８）。一方、Ｓ６０７で濃度差あり（あらかじめ決められた差以上）と判定された場合はＣＲＧ装着状態と判別される（Ｓ６０９）。
【００１９】
ここで、前記ＣＲＧ装着・未装着を判別する濃度閾値は搬送ベルト６の下地濃度に依存する場合があり、一方多くの場合搬送ベルト６は装置本体よりも寿命が短いため交換部品になっている。そこで、本実施形態の画像形成装置においては、搬送ベルトを含む交換ユニットに図示しない不揮発性メモリを有し、ＣＲＧ装着・未装着判定のための濃度閾値は不揮発性メモリにあらかじめ記憶されている値を使用する。
【００２０】
各ＣＲＧに対して、以上の処理を個別に行うことにより、全てのＣＲＧ装着状態を判別することができる。
【００２１】
次に本実施形態の具体的な一例を示す。ＣＲＧの状態として、Ｙのトナー量が５０％、Ｍのトナー量が０％、Ｃのトナー量が１００％、ＫがＣＲＧ未装着状態とする。まず各色のトナー残量の検知を行う（Ｓ６０１）。ここで受光信号はＹ：ＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルとの繰り返し、Ｍ：Ｌoｗレベル、Ｃ：Ｈｉｇｈレベル、Ｋ：Ｈｉｇｈレベルとなる。この結果よりＹ：ＣＲＧ装着状態、Ｍ：ＣＲＧ装着状態（トナーなし）、Ｃ：トナーフル状態もしくは未装着状態、Ｋ：トナーフル状態もしくは未装着状態と判別される。
【００２２】
次に、上記の結果で受光信号がＨｉｇｈレベルであるＣ、ＫのＣＲＧについて、トナー像を搬送ベルト６上に形成し（Ｓ６０３）、濃度センサ８で形成されたトナー像の濃度値を測定する（Ｓ６０４）。トナー像がＣＲＧの転写部を通過するタイミングで転写逆バイアスを印加しトナー像を除去し（Ｓ６０５）、および濃度センサ８でトナー像が形成されていた位置の濃度値を測定する（Ｓ６０６）という一連の処理を個別に行う。ここでＳ６０４とＳ６０６での濃度差によってＣ：濃度差あり、Ｋ：濃度差なしと判定され、この結果、Ｃ：ＣＲＧ装着状態、Ｋ：ＣＲＧ未装着状態と判別される。
【００２３】
以上に述べたように、ＣＲＧ装着・未装着状態を検知するための専用のセンサ、機構を設けることなく、ＣＲＧ装着・未装着状態を検知することができる。また、ＣＲＧ装着検知処理前に搬送ベルト６上に残留トナーが付着していても初期クリーニングは必要なく、全てのＣＲＧが存在せず搬送ベルトのクリーニングができない場合でもＣＲＧ装着を誤検知することは無い。
【００２４】
なお、本実施形態ではトナー像の検知に濃度制御用の濃度センサを使用しているが、ＣＲＧ装着判定のためにはトナー像形成時と、クリーニング後のトナー像の有無が検出できれば良いので、位置ずれ補正等に用いるパターン検知センサを用いることもできる。
【００２５】
（第２実施形態）
上述の第1実施形態では、トナー残量検知によってＣＲＧ装着状態が判別できない場合に、トナー像形成、濃度測定、トナー像除去、濃度測定、濃度値比較といった一連の処理をＣＲＧ毎に順次行う方法を示した。この方法を個別に実施すると、装着状態判別のために１個のＣＲＧにつき搬送ベルト６を１周以上動作させる必要がある。このため、判別すべきＣＲＧの個数が増えると処理時間が長くなると共に、各部品の寿命にも影響を与えるおそれがある。
【００２６】
そこで、本実施形態においては、装着判別が必要なＣＲＧが複数存在する場合でも、全てのＣＲＧについて同時に装着状態を判別する方法を示す。以下、ＣＲＧ装着・未装着検知に関する本実施形態の動作について説明する。
【００２７】
図７は、本実施形態の処理を示すフローチャートである。まず、各現像器内のトナーを攪拌させることにより、各色のトナー残量の検知を行う（Ｓ７０１）。個別のＣＲＧについてのトナー残量の検知方法、および判定条件は第１実施形態と同様である。ここで、全てのＣＲＧについて検知信号がＬｏｗレベル、又はＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルとの繰返しであれば全ＣＲＧが装着されていると確定する（Ｓ７０２）。一方、Ｓ７０１で受光信号がＨｉｇｈレベルであるＣＲＧが１つでも存在した場合には、Ｓ７０３以降のトナー像形成、除去によるＣＲＧ装着検知処理に進む。まず、トナー像を搬送ベルト６上のＣＲＧ毎に異なる位置に形成する（Ｓ７０３）。ここで、各ＣＲＧのトナー像は後述するように、各々対応するＣＲＧの転写部で転写逆バイアスにより除去する。しかし、その際に他の画像形成部のトナー像に影響を与えないように、転写逆バイアスの立上り、立下り時間を考慮して画像形成部毎のトナー像が十分な間隔をおいて形成されるようにする。なお、画像形成部とは用紙に画像を形成するためのＣＲＧ及び転写部を意味する。
【００２８】
図８は、トナー像と転写逆バイアスの印加範囲の関係を模式的に示す図である。図８において、９ｙはＹのトナー像、９ｍはＭのトナー像、９ｃはＣのトナー像の範囲を通過する期間を示す。図８のように、Ｍのトナー像クリーニングのための転写逆バイアスは、転写逆バイアス駆動信号のＯＮにより立上り区間“Ｕ”を経て定常状態“Ｓ”になり、転写逆バイアス信号ＯＦＦにより立下り区間“D”を経て０レベルに落ちる。Ｙ、Ｃ、Ｋの各転写逆バイアスについても同様である。形成したトナー像のクリーニングを十分に行うためには、クリーニング対象のトナー像の部分で転写逆バイアスが定常状態になっている必要がある。一方で、クリーニング対象でないトナー像の部分に影響を与えないためには、クリーニング対象でないトナー像の部分では転写逆バイアスが０レベルになっている必要がある。そこで、本実施形態では、クリーニング対象のトナー像に対する転写逆バイアスがその立上り、立下り時間を含め、クリーニング対象外の他のトナー像に影響を与えない距離となるような期間間隔を空けてＣＲＧ装着検知のためのトナー像を形成する。
【００２９】
そして、上述のように各ＣＲＧによって形成された複数のトナー像の濃度値を濃度センサ８で順次測定する（Ｓ７０４）。次に、形成したトナー像がそれぞれの像を形成したＣＲＧの転写部を通過するタイミングでトナー像に対し図８に示す期間に転写逆バイアスを印加することによってトナー像をベルト上から除去する（Ｓ７０５）。ここで、図８はトナー像に対して転写逆バイアスが印加されるベルト上の範囲に相当するタイミングを示したものであり、各画像形成部の転写逆バイアス印加タイミングの関係は画像形成部毎に転写位置が異なるため、この図とは異なったものとなる。
【００３０】
その後、濃度センサ８によって、ベルト上の各ＣＲＧによって像が形成されていた個所の濃度値を順次測定する（Ｓ７０６）。Ｓ７０４、Ｓ７０６の各々のステップで測定された濃度値の差により個々のＣＲＧの有無を判定する（Ｓ７０７）。個々のＣＲＧについての装着判定方法は第１実施形態と同様である。
【００３１】
Ｓ７０１、Ｓ７０７の結果に基づき全ＣＲＧ装着の判断を行い（Ｓ７０８）、全ＣＲＧ装着の場合にはベルト全面の残留トナークリーニングを行う（Ｓ７０９）。
【００３２】
以上に述べたように、複数ＣＲＧの装着判定シーケンスを同時に実行することにより第１実施形態よりも短時間にＣＲＧの装着判定を行うことができる。
【００３３】
（第３実施形態）
上述の第１、第２実施形態で示した構成の画像形成装置においては、電源ＯＮ時ＣＲＧ交換後等にベルト６上にトナーが残留している可能性があるので、プリント開始までに少なくとも１回はベルト６の全面クリーニングが行われる。このため、第１、第２実施形態においては、図６、図７に示す処理により全ＣＲＧの装着が確認された後、プリント処理実行までに改めてベルト全面のクリーニングを行う必要がある。しかし、ＣＲＧ装着検知の際の個別のトナー像除去により、通常はベルト６表面のかなりの部分をクリーニングしているため、さらに全面クリーニングするのは部材の寿命に悪影響を与えるおそれがある。
【００３４】
そこで、本実施形態ではＣＲＧ装着検知の際の個別のトナー像除去とともに、搬送ベルト上の全面の残トナーを除去できるようにクリーニング領域を設定することにより、ＣＲＧ装着判定後の全面クリーニングが不要となり処理時間の短縮を図ることができる。なお、本実施形態における画像形成装置の基本構成、画像濃度制御機構、及びトナー残量検知機構に関しては第１、第２実施形態と同一である。
【００３５】
以下、ＣＲＧ装着・未装着検知に関する本実施形態の動作について説明する。図９は、本実施形態の処理を示すフローチャートである。Ｓ９０１〜Ｓ９０７の各ステップは、第２実施形態のＳ７０１〜Ｓ７０９とほぼ同じであるが、Ｓ９０３でのトナー像形成位置、およびＳ７０５のトナー像除去時の転写逆バイアス印加処理が第２実施形態と異なる。そして、その結果として第２実施形態のベルト全面クリーニング処理（Ｓ７０９）はＳ９０１のトナー残量検知によって全ＣＲＧ装着となった場合にのみ実行することとなる（Ｓ９０８）。
【００３６】
まず、Ｓ９０１で受光信号がＨｉｇｈレベルであるＣＲＧに関し、トナー像を搬送ベルト６上に形成するステップＳ９０３で、各ＣＲＧのトナー像は他の画像形成部のトナー像除去に影響を受けないように形成される。これとともに、搬送ベルト上の全面が何れかの画像形成部のＣＲＧによってクリーニングされる（後述）ように、転写逆バイアスの立上り、立下り時間を考慮して画像形成部毎の像は十分な間隔をおいて形成する。そして濃度センサ８で形成されたトナー像の濃度値を測定した（Ｓ９０４）後に、形成したトナー像を同じＣＲＧの転写部で転写逆バイアスを印加する。この際、ベルト上から除去するとき（Ｓ９０５）、各々のＣＲＧのクリーニング範囲は、他のＣＲＧのトナー象に影響を与えないように設定される。これに加え、搬送ベルト上の全面がＣＲＧによりクリーニングされるように、それぞれの画像形成部の転写逆バイアスが搬送ベルト上においてオーバーラップされて印加される。
【００３７】
図１０は、本実施形態におけるトナー像クリーニング時の転写逆バイアスの印加方法を示す模式図である。図１０のように、各トナー像クリーニングのための転写逆バイアスはトナー像とトナー像との間で、転写逆バイアスの定常レベルがオーバーラップするタイミングでON、OFFされる。また、各トナー像（９ｙ、９ｍ、９ｃ、９ｋ；非図示）の間隔は、このような転写逆バイアス印加が可能なだけの十分な間隔をおいて形成される。
【００３８】
この処理により、初期残留トナーを含め搬送ベルト６表面上の全ての領域についてトナーを除去することが可能となるため、全ＣＲＧ装着判定後の搬送ベルト全面クリーニング処理は不要となる。
【００３９】
なお、未装着のＣＲＧがあった場合、搬送ベルト上の一部がクリーニングされない。しかし、全てのＣＲＧが装着されて始めて画像形成可能となるため、以上の処理によって少なくとも画像形成開始時に搬送ベルト上にトナーが残留することは無い。
【００４０】
（第４実施形態）
第１〜３実施形態において、搬送ベルト上の残トナーを回収する機能を持ったＣＲＧが全て（本実施形態では４つ）である系について説明したが、本実施形態では搬送ベルト上の残トナーを回収する機能を持ったＣＲＧの数が１〜３個である場合の例を説明する。画像形成装置の基本構成、画像濃度制御機構及びトナー残量検知機構に関しては第１実施形態と同一とする。
【００４１】
以下、ＣＲＧ装着・未装着検知に関する本発明の実施形態の動作について説明する。図１１に本実施形態の処理を示すフローチャートを示す。まずトナー残量検知によるＣＲＧ装着検知、およびその結果として全ＣＲＧ装着が検知された場合の処理Ｓ１１０１〜Ｓ１１０３については、第３実施形態における図９に示すＳ９０１〜Ｓ９０３と同じである。トナー残量検知の結果、装着判定不能のＣＲＧがある場合、本実施形態ではまず、残トナー回収機能を持ったＣＲＧについてのみトナー像を形成する（Ｓ１１０４）。各現像器内のトナーを攪拌させることにより、各色のトナー残量の検知を行う（Ｓ７０１）。その後のクリーニング処理、ＣＲＧ装着判定Ｓ１１０５〜Ｓ１１０８は、第３実施形態の図９に示すＳ９０４〜Ｓ９０７と同様である。ＣＲＧ装着判定Ｓ１１０８の結果、装着されていないＣＲＧがあればＣＲＧ無しでプリント不可能と判断し検知処理を終了する。一方、トナー回収用の画像形成部のＣＲＧが全て装着されていると判断した場合は、トナー回収用の画像形成部以外のＣＲＧによりトナー像を形成する（Ｓ１１０９）。その後、トナー像の濃度測定Ｓ１１１０を行ってトナー像のクリーニングを行う（Ｓ１１１１）。
【００４２】
ここで、トナー回収用の画像形成部のＣＲＧ装着検知において第３実施形態と同様にベルト全面クリーニングＳ１１０６が行われているため、ここでは形成されたトナー像の範囲のみクリーニングを行えばよい。その後、クリーニング済みのベルト６の濃度測定を行い（Ｓ１１１２）、Ｓ１１１０とＳ１１１２で測定された測定濃度差によりＣＲＧ装着判断を行う（Ｓ１１１３）。
【００４３】
ここで、本実施形態ではＳ１１１３において対象となるＣＲＧによって形成されたトナー像の濃度（Ｓ１１１０において測定）と、同一個所のクリーニング後の下地の濃度（Ｓ１１１２において測定）を比較する。しかし、通常、搬送ベルト６表面の濃度はベルト全域に渡って安定しているためトナー像濃度と比較する下地濃度はベルト上の同一個所でなくても良い。したがって、Ｓ１１１３でＳ１１１０とＳ１１０７とにおいて得られた濃度差を比較することによりＳ１１１２の処理を省略することも可能である。
【００４４】
次に本実施形態の一例を示す。ＣＲＧの状態として、Ｙのトナー量が５０％、Ｍのトナー量が１００％、ＣのＣＲＧが未装着状態、Ｋのトナー量が１００％とし、Ｍ、Ｋ用の画像形成部をトナー回収用の画像形成部とする。まず各色のトナー残量の検知を行う（Ｓ１１０１）。ここで受光信号はＹ：ＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルとを繰り返している、Ｍ：Ｈｉｇｈレベル、Ｃ：Ｈｉｇｈレベル、Ｋ：Ｈｉｇｈレベルとなる。この結果、Ｙ：ＣＲＧ装着状態、Ｍ：トナーフル状態もしくは未装着状態、Ｃ：トナーフル状態もしくは未装着状態、Ｋ：トナーフル状態もしくは未装着状態と判別される。次に上記の結果で受光信号がＨｉｇｈレベルであり、かつトナー回収用の画像形成部でもあるＭ、Ｋのトナー像を搬送ベルト６上の異なる位置に順次形成する（Ｓ１１０４）。そして濃度センサ８で形成されたトナー像の濃度値を測定する（Ｓ１１０５）。続いて、Ｍ、Ｋの各々のトナー像が対応するＣＲＧの転写部を通過するタイミング、およびその前後の何れのＣＲＧのトナー像も無い範囲で転写逆バイアスを印加することによりトナー像の除去を行う（Ｓ１１０６）。そして濃度センサ８で先にベルト上のトナー像が形成されていた位置の濃度値を測定する（Ｓ１１０７）。ここでＳ１１０５とＳ１１０７とにおいて得られた濃度の濃度差によってＭ：濃度差あり、Ｋ：濃度差ありと判定（Ｓ１１０８）され、この結果、Ｍ：ＣＲＧ装着状態、Ｋ：ＣＲＧ装着状態と判別される。次にＳ１１０１の結果で受光信号がＨｉｇｈレベルであり、かつトナーを回収しない画像形成部でもあるＣのトナー像を搬送ベルト６上に形成する（Ｓ１１０９）。そして濃度センサ８で形成されたトナー像の濃度を測定する（Ｓ１１１０）。続いて、Ｃのトナー像がＣのＣＲＧの転写部を通過するタイミングで転写逆バイアスを印加することによりトナー像の除去を行う（Ｓ１１１１）。そして濃度センサ８でトナー像が形成されていた位置の濃度値を測定し（Ｓ１１１２）、Ｓ１１１０とＳ１１１２とにおいて得られた濃度の濃度差によってＣＲＧ装着判定を行う（Ｓ１１１３）。ここで、Ｃ：濃度差が検出されなければ、トナー像が形成されていないとみなされてＣ：ＣＲＧ未装着状態と判別される。
【００４５】
以上述べたように、全てのＣＲＧが回収用の画像形成部ではなくても、ＣＲＧ装着・未装着状態を判別することができる。本実施形態の方法ではトナー回収用の画像形成部のＣＲＧが全て装着されていない場合、トナー回収用の画像形成部でないＣＲＧの装着状態は判別できないおそれがある。しかし、一つでも未装着状態のＣＲＧがあれば画像形成は開始できないので、画像形成をするためにユーザ等はＣＲＧ交換用の扉を開けてＣＲＧ装着作業を行う必要がある。ユーザ等は、この際にどのＣＲＧが未装着かを見分けることができるため上記のようなおそれは実質的にはないといえる。
【００４６】
また、第１〜第４実施形態では搬送ベルト上にトナー像を形成する例を示したが、中間転写ベルト方式の画像形成装置で中間転写ベルト上にトナー像を形成し濃度制御を行う機能を有するものにおいても、同様のＣＲＧ装着検知を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の画像濃度制御に使用する反射型の濃度センサの構成を示す図である。
【図３】本実施形態の画像濃度制御に使用する反射型の濃度センサによる濃度の測定の例を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態のトナー像のパターンの一例を示す図である。
【図５】本実施形態では光残量検知方法が採用している構成を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態のトナー像と転写逆バイアスの印加範囲の関係を模式的に示す図である。
【図９】本発明の一実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】本実施形態におけるトナー像クリーニング時の転写逆バイアスの印加方法を示す模式図である。
【図１１】本発明の一実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
１  レーザ発光部
２  トナー格納部
３  感光ドラム
４  帯電器
４Ｓ  帯電ローラ
５  現像器
５Ｓ  現像スリーブ
６  搬送ベルト
７  駆動ローラ
８  濃度センサ
９  パターン
１０  ＣＲＧ
８１  発光素子
８２  正反射受光素子
【図１】
2008102194.tif 000003
【図２】
2008102194.tif 000004
【図３】
2008102194.tif 000005
【図４】
2008102194.tif 000006
【図５】
2008102194.tif 000007
【図６】
2008102194.tif 000008
【図７】
2008102194.tif 000009
【図８】
2008102194.tif 000010
【図９】
2008102194.tif 000011
【図１０】
2008102194.tif 000012
【図１１】
2008102194.tif 000013