(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面移動する被転写体と、
前記被転写体の表面移動方向に沿って配置される複数の潜像担持体と、
前記複数の潜像担持体にそれぞれ現像剤を用いてトナー像を形成する複数のトナー像形成手段と、
転写バイアスを印加して前記複数の潜像担持体に形成された各トナー像をそれぞれの転写位置で前記被転写体の表面に転写させる複数の転写手段と、
前記複数の転写手段のうち前記被転写体の表面移動方向の最下流側に配置された転写手段よりも前記被転写体の表面移動方向下流側に配置され、前記被転写体の表面に転写されたトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段と、
各部の駆動を制御する制御手段と、を備える画像形成装置において、
前記制御手段は、前記潜像担持体上にトナーを付着させない白紙画像に対応した作像条件で前記複数のトナー像形成手段を駆動し、且つ、前記転写手段及び前記被転写体を駆動する白紙画像形成制御を実行し、
前記白紙画像形成制御を実行中に前記トナー付着量検出手段が所定量以上のトナー付着量を検出した場合には、前記白紙画像形成制御の開始から所定量以上のトナー付着量を検出するまでの時間に基づいて、所定量以上のトナー付着量となるトナーを前記潜像担持体上に付着させた前記トナー像形成手段を特定するものであり、
前記画像形成装置の設置時や前記トナー像形成手段の交換時等の前記トナー像形成手段の移動後に前記白紙画像形成制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記トナー付着量検出手段は、所定の検出時間の検出結果に基づいて前記被転写体の表面上のトナー付着量を検出し、
前記所定の検出時間は、前記被転写体の表面が隣り合う前記転写位置の間を通過するのに要する時間以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２の何れかに記載の画像形成装置において、
前記トナー像形成手段は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を収容し、前記二成分現像剤中のトナーを前記潜像担持体に供給する現像装置を備え、
前記現像装置は、収容する前記二成分現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段を備え、未使用の現像剤である初期剤に対するトナー濃度検出手段の出力を所定出力に設定する初期剤設定制御を実行するものであり、
前記白紙画像形成制御は前記初期剤設定制御とともに実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の画像形成装置において、
前記白紙画像形成制御は、画像形成開始時の前記トナー像形成手段の駆動開始から形成する画像先端までの制御であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記白紙画像形成制御を実行中に前記トナー付着量検出手段が前記被転写体上に所定量以上のトナー付着量を検出した場合に、前記各部の駆動を停止することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記白紙画像形成制御を実行中に前記トナー付着量検出手段が前記被転写体上に所定量以上のトナー付着量を検出した場合に、報知手段によって報知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
表面移動する被転写体と、
前記被転写体の表面移動方向に沿って配置される複数の潜像担持体と、
前記複数の潜像担持体にそれぞれ現像剤を用いてトナー像を形成する複数のトナー像形成手段と、
転写バイアスを印加して前記複数の潜像担持体に形成された各トナー像をそれぞれの転写位置で前記被転写体の表面に転写させる複数の転写手段と、
前記複数の転写手段のうち前記被転写体の表面移動方向の最下流側に配置された転写手段よりも前記被転写体の表面移動方向下流側に配置され、前記被転写体の表面に転写されたトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段と、
各部の駆動を制御する制御手段と、を備える画像形成装置の異常検知方法において、
前記制御手段が前記潜像担持体上にトナーを付着させない白紙画像に対応した作像条件で前記複数のトナー像形成手段を駆動し、且つ、前記転写手段及び前記被転写体を駆動する白紙画像形成制御を実行し、前記白紙画像形成制御を実行中に前記トナー付着量検出手段が前記被転写体上に所定量以上のトナー付着量を検出した場合には、前記白紙画像形成制御の開始から所定量以上のトナー付着量を検出するまでの時間に基づいて、所定量以上のトナー付着量となるトナーを前記潜像担持体上に付着させた前記トナー像形成手段を特定するものであり、
前記画像形成装置の設置時や前記トナー像形成手段の交換時等の前記トナー像形成手段の移動後に前記白紙画像形成制御を実行することを特徴とする画像形成装置の異常検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等のタンデム型の画像形成装置及びこの画像形成装置の異常検知方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置では、トナー及びキャリアからなる二成分の現像剤を用いる構成のものがある。このような画像形成装置では、画像形成装置の設置時や現像装置の交換時、またはプロセスカートリッジの交換時など、未使用の現像剤を使用する前の初期のセットアップ時には初期剤設定制御が実施される。
【０００３】
この初期剤設定制御は、現像装置が備えるトナー濃度センサの検出結果と、現像装置が収容する現像剤のトナー濃度との整合を図る制御である。このような制御を行うのは以下の理由による。すなわち、トナー濃度センサとしては、トナー濃度によって値が変化する現像剤の透磁率を測定し、この測定結果に基づいてトナー濃度を算出するものが知られているが、トナー濃度と透磁率との関係は現像剤のロット毎に異なっている。このため、トナー濃度が所定の値になるように作られている未使用の現像剤に交換した時点で、その現像剤の透磁率の検出結果のデータと、透磁率に基づいて算出されるトナー濃度のデータとの関係を整合する初期剤設定制御が行われている。
【０００４】
特許文献１には、感光体を一つだけ備え、感光体表面上のトナー付着量を検出するトナー付着量センサを備える画像形成装置が記載されている。この画像形成装置では、初期剤設定制御時に現像装置と共に感光体を駆動し、感光体に対する一様帯電と現像ローラに対する現像バイアスの印加とを行い、一様帯電後の感光体に対して露光を行わない制御を実施する。すなわち、初期剤設定制御時に、感光体上にトナー像を形成しない作像条件（以下、「白紙画像の作像条件」という。）で現像装置や感光体を駆動する。
そして、初期剤設定制御時に、上記トナー付着量センサで感光体表面上のトナー付着量を検出し、所定量以上のトナーが付着したことを検知したときには、駆動を停止すると共に異常が生じていることを警告することが記載されている。初期剤設定制御時の感光体表面上に所定量以上のトナーが付着するような異常には、帯電装置に異常が生じ、感光体表面の一様帯電が行えない異常がある。
【０００５】
特許文献２には、複数の感光体と、複数の感光体上に形成されたトナー像が転写される中間転写体と、中間転写体の表面上のトナー付着量を検出するトナー付着量センサと、を備えるタンデム型の画像形成装置が記載されている。この画像形成装置では、白紙画像の作像条件で現像領域を通過した感光体と一次転写位置で対向した中間転写体上の領域に、所定量以上のトナーが付着する全ベタ画像の異常を検知したときには、駆動を停止すると共に異常が生じていることを警告することが記載されている。全ベタ画像は、帯電装置の故障等による感光体の帯電不良によって形成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載の構成では、タンデム型の画像形成装置が備える複数の帯電装置の何れかに異常が生じたことを検知できるのみで、異常が生じた帯電装置は特定することはできない。
タンデム型の画像形成装置でも、特許文献１に記載のように感光体表面上のトナーの付着量を検出して帯電装置に異常が生じたことを検知する構成を採用することは可能である。そして、このような構成であれば、異常が生じた帯電装置は特定することも可能と考えられる。しかし、複数の感光体の全てにトナー付着量センサを設ける必要が生じ、コストの増加に繋がる。
【０００７】
上述した説明では、帯電装置に異常が生じて感光体の表面が帯電されない場合に、感光体を露光をしなくてもトナーが感光体の全面に付着する不具合について説明した。このような不具合が生じるのは、露光された部分を現像化する所謂ネガ・ポジ現像方式の画像形成装置の場合である。
一方、露光されない部分を現像化する所謂ポジ・ポジ現像方式の画像形成装置では、露光装置に異常が生じ、帯電後の感光体の表面が露光されない場合に、トナーが感光体の全面に付着する不具合が生じる。
【０００８】
このように、白紙画像の作像条件で駆動したときに感光体等の潜像担持体にトナーが付着してしまう不具合は、ネガ・ポジ現像方式かポジ・ポジ現像方式かによって、潜像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段における異常が生じている部分が異なる。しかし、何れの現像方式であっても、複数の潜像担持体とこれにトナー像を形成するトナー像形成手段を備えるタンデム型の画像形成装置において、白紙画像の作像条件で潜像担持体にトナーが付着する異常が生じたトナー像形成手段を特定することが求められる。
また、タンデム型の画像形成装置としては、複数の潜像担持体から中間転写ベルト等の中間転写体に転写する中間転写方式の画像形成装置に限らない。搬送ベルト等の転写搬送部材に担持された記録媒体に各色のトナー像を直接転写する直接転写方式のタンデム型の画像形成装置であっても同様の問題は生じ得る。
【０００９】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、次の通りである。すなわち、タンデム型の画像形成装置で、コストの増加を抑制しつつ、白紙画像の作像条件で潜像担持体にトナーが付着する異常が生じたトナー像形成手段を特定することができる画像形成装置及びその異常検知方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面移動する被転写体と、前記被転写体の表面移動方向に沿って配置される複数の潜像担持体と、前記複数の潜像担持体にそれぞれ現像剤を用いてトナー像を形成する複数のトナー像形成手段と、転写バイアスを印加して前記複数の潜像担持体に形成された各トナー像をそれぞれの転写位置で前記被転写体の表面に転写させる複数の転写手段と、前記複数の転写手段のうち前記被転写体の表面移動方向の最下流側に配置された転写手段よりも前記被転写体の表面移動方向下流側に配置され、前記被転写体の表面に転写されたトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段と、各部の駆動を制御する制御手段と、を備える画像形成装置において、前記制御手段は、前記潜像担持体上にトナーを付着させない白紙画像に対応した作像条件で前記複数のトナー像形成手段を駆動し、且つ、前記転写手段及び前記被転写体を駆動する白紙画像形成制御を実行し、前記白紙画像形成制御を実行中に前記トナー付着量検出手段が所定量以上のトナー付着量を検出した場合には、前記白紙画像形成制御の開始から所定量以上のトナー付着量を検出するまでの時間に基づいて、所定量以上のトナー付着量となるトナーを前記潜像担持体上に付着させた前記トナー像形成手段を特定するものであり、前記画像形成装置の設置時や前記トナー像形成手段の交換時等の前記トナー像形成手段の移動後に前記白紙画像形成制御を実行することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、タンデム型の画像形成装置で、コストの増加を抑制しつつ、白紙画像の作像条件で潜像担持体にトナーが付着する異常が生じたトナー像形成手段を特定することができる、という優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態のプリンタの概略構成を示す図。
【図２】プロセスユニットを示す拡大構成図。
【図３】プリンタにおけるトナー像を形成する制御系の要部構成の一例を示すブロック図。
【図４】フォトセンサによるセンサ位置までの四つの一次転写ニップからのそれぞれの距離と、作像部駆動モーターの駆動開始から所定量以上のトナー付着量を検出するまでの時間との関係の説明図。
【図５】初期剤設定制御時に所定量以上のトナー付着量となるトナーが感光体に付着する異常が生じたプロセスユニットを特定するセンサ検知制御のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、複数の感光体が並行配設されたタンデム型のカラープリンタ（以下、単に「プリンタ１０」という）の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタ１０の全体を示す概略構成図である。
【００１４】
図１に示すに、プリンタ１０の本体ケース２０内部の略中央部には、プリンタエンジン７４、光ビームを出射して光ビームによる走査線を後述する感光体に照射させる光書込装置４０、中間転写ベルト５０等が配置されている。プリンタエンジン７４は、各色毎にトナー画像を形成する四つのプロセスユニット３０（３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｋ）からなる。画像形成部としての各プロセスユニット３０（３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｋ）は、それぞれ同じ構造に形成されている。また、各プロセスユニット３０（３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ、３０Ｋ）では、異なる色のトナーが使用されることにより、それぞれ異なる色のトナー画像が形成される。
【００１５】
各プロセスユニット３０（３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｋ）で使用されるトナーは、上方に配置されたトナーボトル３２（３２Ｙ，３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｋ）から供給される。各トナーボトル３２（３２Ｙ，３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｋ）は、内部に収容するトナーがなくなると、それぞれ新しいものと交換できるようにプリンタ１０本体に対して着脱可能に取り付けられている。
【００１６】
上述したプロセスユニット３０（３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｋ）及びその構成部品等に関する本明細書及び図面の記載において、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの添え字は、各々イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの色を示している。以下、これらの添え字は適宜省略する。
【００１７】
各プロセスユニット３０（３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｋ）は、感光体ユニット７０（７０Ｙ，７０Ｃ，７０Ｍ，７０Ｋ）と、現像装置８０（８０Ｙ，８０Ｃ，８０Ｍ，８０Ｋ）とから構成されている。感光体ユニット７０（７０Ｙ，７０Ｃ，７０Ｍ，７０Ｋ）は、矢印方向へ回転駆動される感光体６０（６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋ）を有する。感光体ユニット７０（７０Ｙ，７０Ｃ，７０Ｍ，７０Ｋ）は、後述するように、感光体６０（６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋ）の周囲にクリーニング装置９０（９０Ｙ，９０Ｃ，９０Ｍ，９０Ｋ）と、帯電装置９２（９２Ｙ，９２Ｃ，９２Ｍ，９２Ｋ）とを有する。
【００１８】
潜像担持体である感光体６０（６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋ）は、印刷時に駆動モータ（図示せず）により回転駆動され、円筒状の外周面には感光層が設けられている。光書込装置４０から出射された光ビームが感光体６０の外周面に照射されることにより、感光体６０（６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋ）の外周面には画像データに応じた静電潜像が書き込まれる。
現像装置８０（８０Ｙ，８０Ｃ，８０Ｍ，８０Ｋ）は、感光体６０（６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋ）へのトナー供給を行う。供給されたトナーが感光体６０の外周面に書き込まれた静電潜像に付着することにより、感光体６０上の静電潜像がトナー画像として顕像化される。
【００１９】
光書込装置４０は、画像情報に基づいてレーザ光Ｌをポリゴンミラー４１で偏光させながら複数のレンズミラーを介して各感光体６０（６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋ）に照射する。なお、光書込装置４０としては、上述のようなポリゴンミラー４１を駆動するポリゴン走査方式以外にもＬＥＤアレイ（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ  ａｒｒａｙ）方式を用いることも可能である。
【００２０】
中間転写体である中間転写ベルト５０は、樹脂フィルム又はゴムを基体として形成されたループ状のベルトであり、感光体６０上に形成されたトナー画像が転写される。この中間転写ベルト５０は、第一張架ローラ１００、第二張架ローラ１１０及び第三張架ローラ１２０により支持されて図１中の矢印方向（反時計回り方向）へ回転駆動される。中間転写ベルト５０の内周面側（ループの内側）には、各感光体６０上のトナー画像を中間転写ベルト５０上に転写させる四個の一次転写ローラ１３０（１３０Ｙ，１３０Ｃ，１３０Ｍ，１３０Ｋ）が配置されている。一次転写ローラ１３０（１３０Ｙ，１３０Ｃ，１３０Ｍ，１３０Ｋ）と感光体６０（６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋ）との間に中間転写ベルト５０が挟み込まれることにより一次転写ニップが形成されている。
【００２１】
一次転写ローラ１３０（１３０Ｙ，１３０Ｃ，１３０Ｍ，１３０Ｋ）は、中間転写ベルト５０の内側に当接し、一次転写バイアスを印加している。そして、一次転写ローラ１３０（１３０Ｙ，１３０Ｃ，１３０Ｍ，１３０Ｋ）と感光体６０（６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋ）との電位差により、感光体６０（６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋ）上のトナー像が中間転写ベルト５０の表面に転写される。このように、各感光体６０（６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋ）上に形成されたトナー画像が中間転写ベルト５０上に順次転写されることにより、中間転写ベルト５０上にはカラーのトナー画像が担持される。
また、中間転写ベルト５０の外周面側（ループの外側）には、中間転写ベルト５０の外周面に付着した残留トナーや紙粉等をクリーニングするベルトクリーニング部１４０が配置されている。
【００２２】
プリンタ１０の本体ケース２０内における四個のプロセスユニット３０（３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｋ）及び光書込装置４０の下方には、印刷媒体である用紙Ｐが積層保持される第一給紙トレイ１５１及び第二給紙トレイ１５２が配置されている。第一給紙トレイ１５１及び第二給紙トレイ１５２内に積層保持されている用紙Ｐは、第一給紙ローラ１６１及び第二給紙ローラ１６２により最上位のものから順に給紙される。また、本体ケース２０の右側面の手差し給紙トレイ２２２には、例えば第一給紙トレイ１５１や第二給紙トレイ１５２内に保持されているものとは異なるサイズの用紙Ｐが載置される。手差し給紙トレイ２２２に載置された用紙Ｐは、手差し給紙ローラ２２４により最上位のものから順に給紙される。
【００２３】
プリンタ１０は、第一給紙トレイ１５１や第二給紙トレイ１５２内から第一給紙ローラ１６１及び第二給紙ローラ１６２により給紙された用紙Ｐを一枚ずつに分離する第一分離ローラ対１８１及び第二分離ローラ対１８２を備える。また、本体ケース２０内には、第一分離ローラ対１８１及び第二分離ローラ対１８２により分離給紙された用紙Ｐが搬送される搬送経路１７０が形成されている。搬送経路１７０には用紙Ｐを搬送する搬送ローラ対１６０が配置されている。
各給紙トレイ（１５１，１５２，２２２）に収納された用紙Ｐは、給紙ローラ（１６１，１６２，２２４）が回転駆動されることにより、一枚ずつ最上位の用紙から取り出されて搬送経路１７０に搬送される。
【００２４】
搬送経路１７０上には、レジストローラ対１８０、二次転写手段である二次転写ローラ１９０、定着装置２００、排紙ローラ２１０等が配置されている。中間転写ベルト５０が通過する第三張架ローラ１２０と二次転写ローラ１９０との間は、二次転写ニップを形成している。中間転写ベルト５０上に転写された各カラーのトナー画像は、第一給紙トレイ１５１、第二給紙トレイ１５２または手差し給紙トレイ２２２から搬送された用紙Ｐが二次転写ニップを通過する過程で用紙Ｐに転写される。
【００２５】
レジストローラ対１８０は、所定のタイミングで間欠的に回転駆動される一対のローラである。レジストローラ対１８０が間欠的に回転駆動されることにより、レジストローラ対１８０の位置まで搬送されて停止していた用紙Ｐが、中間転写ベルト５０と二次転写ローラ１９０とにより挟まれる転写位置（二次転写ニップ）へ送り込まれる。そして、用紙Ｐがこの転写位置を通過する過程において、中間転写ベルト５０上のトナー画像が用紙Ｐに転写される。
【００２６】
定着装置２００は、トナー画像が転写された用紙Ｐに対して熱と圧力とを加えてトナーを溶融し、トナー画像を用紙Ｐに定着させるユニットである。定着装置２００の具体的構成は、ハロゲンランプなどの第一定着ヒータ２０１ａ（発熱源）を内包する加圧ローラ２０１と、定着ベルトユニット２０２とから構成されている。さらに、定着ベルトユニット２０２は、定着ベルト２０４、ハロゲンランプなどの第二定着ヒータ２０３ａ（発熱源）を内包する加熱ローラ２０３、駆動ローラ２０６等で構成されている。定着ベルト２０４は、駆動ローラ２０６により図１中の反時計方向に回転し、加熱ローラ２０３により加熱されて一定温度に維持される。加圧ローラ２０１は図１中の時計回りに回転し、内部の第一定着ヒータ２０１ａにより加熱され一定温度に維持される。定着ベルト２０４と加圧ローラ２０１は当接しており、定着ニップを形成している。
【００２７】
用紙Ｐは、中間転写ベルト５０を通過する過程で中間転写ベルト５０上に担持されたフルカラーのトナー像を転写され、その後、定着装置２００内の定着ニップに搬送される。定着装置２００を通過することによりトナー画像を定着処理された用紙Ｐは、排紙ローラ２１０により本体ケース２０の上面部に形成されている排紙トレイ２２０上に排紙される。
【００２８】
中間転写ベルト５０の表面移動方向について二次転写ニップに対して下流側で、中間転写ベルト５０を挟んで第三張架ローラ１２０と対向する位置には、中間転写ベルト５０上のトナー付着量を検出するフォトセンサ３００が配置されている。フォトセンサ３００の配置としては、この位置に限らない。四つのプロセスユニット３０のうちの最下流に配置されたブラック用プロセスユニット３０Ｋの一次転写ニップに対して中間転写ベルト５０の表面移動方向下流側、且つ、ベルトクリーニング部１４０に対して表面移動方向上流側であればよい。
【００２９】
フォトセンサ３００は、通紙をせずに中間転写ベルト５０上に形成される基準パターンのトナー付着像反射率を検知し、その検知結果から各プロセス条件を制御するプロセスコントロールに使用される。
プロセスコントロールとしては、感光体６０上に基準パターン像としてのパッチパターン像の静電潜像を形成してこれを現像装置８０で現像して、中間転写ベルト５０に転写する。そして、中間転写ベルト５０上のパッチパターン像の単位面積当りのトナー付着量から現像装置８０の現像能力を算出する。そして、その現像能力から現像バイアス、感光体６０の帯電電位等の各種電位を決定する。このようなプロセスコントロールを行うことで、設置環境の変化や経時劣化が生じても安定した画像形成を行うことができる。
【００３０】
また、詳細は後述するように、プリンタ１０では、初期剤設定制御時や通紙時の紙間など通常ではトナーのいないはずの状況時もフォトセンサ３００により反射率の検知を行い、帯電不良時や現像バイアス異常の検知に用いられる。このフォトセンサ３００に関しては、トナー付着の検知をできるものであれば、上述した反射率を検知する方式のセンサに限定しない。
【００３１】
図２は、四つのプロセスユニット３０のうちの一つを示す拡大構成図である。四つのプロセスユニット３０は使用するトナーの色が異なる点以外は略同様の構成を備えているため、図２及び以下の説明では、使用するトナーの色を示すの添え字は省略する。プロセスユニット３０は、感光体６０、現像装置８０及びクリーニング装置９０を一体的に支持し、プリンタ１０本体に対して着脱可能となっている。
【００３２】
現像装置８０は、キャリアとトナーとからなる二成分現像剤である現像剤Ｇを収容し、現像剤Ｇ中に含まれるトナーを用いて感光体６０上の潜像を顕像化する。現像装置８０は、感光体６０に対向する現像剤担持体としての現像ローラ８１を備え、現像ローラ８１に供給する現像剤Ｇを収容する現像剤収容部として第一現像剤収容部８８ａと第二現像剤収容部８８ｂとを形成している。現像ローラ８１は、内部に固設された磁石や、磁石の周囲を回転するスリーブ等で構成される。
また、現像装置８０は、現像ローラ８１に対向する層厚規制部材であるドクタ８２を備え、第一現像剤収容部８８ａ及び第二現像剤収容部８８ｂ内に配設された二つの搬送スクリュとして第一搬送スクリュ８３ａ及び第二搬送スクリュ８３ｂを備える。さらに、第二現像剤収容部８８ｂ内の現像剤中のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ８６等を備える。
【００３３】
第一現像剤収容部８８ａと第二現像剤収容部８８ｂとは仕切り壁８４によって仕切られており、仕切り壁８４は第一現像剤収容部８８ａの搬送スクリュの軸方向（図２中の紙面に直交する方向）の両端部に不図示の開口部を備えている。そして、この開口部によって第一現像剤収容部８８ａと第二現像剤収容部８８ｂとが連通し、第一搬送スクリュ８３ａ及び第二搬送スクリュ８３ｂが回転することによって、現像剤Ｇが第一現像剤収容部８８ａと第二現像剤収容部８８ｂとを循環する。
また、第二現像剤収容部８８ｂは、その上方に形成された開口を介してトナー搬送経路８９に連通している。
【００３４】
作像を行うときには、現像ローラ８１を構成するスリーブは、図２中の矢印方向（反時計回り方向）に回転する。そして、スリーブ内に配置された磁石により形成された磁界によって現像ローラ８１上に担持された現像剤Ｇは、スリーブの回転にともない現像ローラ８１上を移動する。
【００３５】
現像装置８０内の現像剤Ｇ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。詳しくは、現像装置８０内のトナー消費に応じて、トナーボトル３２に収容されているトナーが、不図示のトナー補給装置によって第二現像剤収容部８８ｂ内に補給される。
【００３６】
第二現像剤収容部８８ｂ内に補給されたトナーは、第二搬送スクリュ８３ｂ及び第一搬送スクリュ８３ａによって、現像剤Ｇとともに混合・撹拌されながら、第一現像剤収容部８８ａと第二現像剤収容部８８ｂとを循環する（図２の紙面に直交する方向の移動である）。そして、現像剤Ｇ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８１上に形成された磁界によりキャリアとともに現像ローラ８１上に担持される。
【００３７】
このように構成された現像装置８０は、次のように動作する。
現像ローラ８１のスリーブは、図２中の矢印方向（反時計回り方向）に回転している。そして、スリーブ内部の磁石により形成された磁界によって現像ローラ８１上に担持された現像剤Ｇは、スリーブの回転にともない現像ローラ８１上を移動する。
【００３８】
現像ローラ８１上に担持された現像剤Ｇは、図２中の矢印方向に搬送されて、現像ローラ８１とドクタ８２との対向位置に達する。そして、現像ローラ８１上の現像剤Ｇは、この位置で現像剤量が適量化された後に、現像ローラ８１と感光体６０との対向位置である現像領域まで搬送される。そして、現像領域で現像ローラ８１と感光体６０との間に形成された現像電界によって、感光体６０上に形成された静電潜像にトナーが吸着される。現像領域を通過したあとの現像ローラ８１上に残った現像剤Ｇはスリーブの回転にともない第一現像剤収容部８８ａの上方に達して、この位置で現像ローラ８１から離脱し、第一現像剤収容部８８ａ内で攪拌されながら搬送される。
【００３９】
図３は、プリンタ１０におけるトナー像を形成する制御系の要部構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、プリンタ１０は、各駆動部の駆動制御を行う制御部５００を備えている。
プリンタ１０は、四つのプロセスユニット３０のそれぞれの現像装置８０と感光体６０との共通の駆動源として作像部駆動モーター６００を備える。現像装置８０と感光体６０とを共通の駆動源によって駆動することで駆動源の数を少なくすることができ、コストの削減を図ることができる。
【００４０】
プリンタ１０では、作像部駆動モーター６００として、四つのプロセスユニット３０のそれぞれに対応する四つのモーターを備える構成である。
また、カラー用のトナーを作像する三つのプロセスユニット３０（３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ）を常に同時に駆動させる構成であれば、作像部駆動モーター６００として二つのモーターを備える構成としてもよい。この構成の場合、カラー用のプロセスユニット３０（３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ）の現像装置８０及び感光体６０を共通の作像部駆動モーター６００で駆動する。そして、ブラック用のプロセスユニット３０（３０Ｋ）の現像装置８０及び感光体６０を独立した作像部駆動モーター６００で駆動する。このような構成であれば、モノクロ画像を出力の際にカラー用のプロセスユニット３０（３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ）を停止させることが可能となるとともに、駆動源の数を少なくすることができる。
【００４１】
本実施形態のプリンタ１０は、トナー及びキャリアからなる二成分現像剤を用いた画像形成装置である。プリンタ１０では、工場から着荷したプリンタ１０の設置時、プロセスユニット３０の交換時など、未使用の現像剤Ｇを収容した現像装置８０の初期のセットアップ時には初期剤設定制御が実行される。
【００４２】
現像剤Ｇは、トナー濃度によって透磁率の値が変化する。このため、トナー濃度センサ８６は、現像装置８０内に収容する現像剤Ｇの透磁率を測定し、制御部５００がトナー濃度センサ８６の測定結果に基づいて制御部５００がトナー濃度を検出する。しかし、トナー濃度と透磁率との関係は現像剤Ｇのロット毎に異なっている。このため、トナー濃度が所定の値になるように作られている未使用の現像剤Ｇに交換した時点で、現像剤Ｇの透磁率の検出結果のデータと、透磁率に基づいて算出されるトナー濃度のデータとの関係を整合する初期剤設定制御を行う。
【００４３】
初期剤設定制御の際には、未使用の現像剤Ｇを第一搬送スクリュ８３ａ及び第二搬送スクリュ８３ｂによって攪拌し馴染ませるため、現像装置８０の駆動源である作像部駆動モーター６００を駆動する。これにより、第一搬送スクリュ８３ａ及び第二搬送スクリュ８３ｂが回転するとともに、現像ローラ８１のスリーブが回転する。また、作像部駆動モーター６００を駆動することで、これを駆動源とする感光体６０も回転する。
また、この初期剤設定制御の際には、帯電バイアス印加装置３９２と現像バイアス印加装置３８０とを駆動し、帯電装置９２による感光体６０表面の一様帯電を開始するとともに、現像ローラ８１に現像バイアスを印加する。
さらに、初期剤設定制御の際には、中間転写ベルト５０の駆動や一次転写ローラ１３０に対する一次転写バイアスの印加も開始する。
【００４４】
現像ローラ８１のスリーブの内部には磁石があり、現像剤Ｇを現像ローラ８１の表面に引き寄せるため、初期剤設定制御の際にスリーブが回転すると、現像ローラ８１の表面に引き寄せられた現像剤Ｇが磁気ブラシを形成して現像領域まで搬送される。このとき、現像領域での現像剤Ｇに対して静電的な力が作用していないと、現像剤Ｇ中のトナーが感光体６０に付着するおそれがある。これに対して、プリンタ１０では、初期剤設定制御の際に、感光体６０表面を一様帯電させるとともに、現像ローラ８１に現像バイアスを印加することで、トナーが感光体６０側から現像ローラ８１側に向かうような電界を形成する。これにより、初期剤設定制御の際に、現像剤Ｇ中のトナーが感光体６０に付着することを防止できる。
【００４５】
また、プリンタ１０では、現像装置８０と感光体６０とが独立した駆動源である場合、感光体６０を回転駆動せずに現像ローラ８１のみを回転駆動させると、現像ローラ８１の表面上の磁気ブラシが感光体６０表面の一部を摺擦し続けることになる。これにより、感光体６０の表面の一部が損傷するおそれがあるため、現像装置８０と感光体６０とが独立した駆動源である場合でも、初期剤設定制御の際には、現像装置８０とともに感光体６０も回転駆動させるべきである。
【００４６】
このように、初期剤設定制御の際には、現像ローラ８１、感光体６０及び中間転写ベルト５０はすべて表面移動している。装置に異常がない場合は、感光体６０の表面は一様帯電された状態で現像領域を通過するため、現像剤Ｇ中のトナーによる現像は行われず、感光体６０上にトナーが付着することはない。
【００４７】
しかし、初期剤設定制御の際のプリンタ１０の起動時に、四つのプロセスユニット３０のいずれかにおいて帯電装置９２の破損や接触不良が生じ、帯電バイアスが印加されない不具合が生じたときは、トナーが感光体６０上に付着する。その後、感光体６０の表面上のトナーが転写される中間転写ベルト５０にもトナー付着が生じてしまう。
【００４８】
このとき、感光体６０上には全ベタ画像に対応したトナーが付着するため、プリンタ１０を駆動し続けると、大量のトナーが感光体６０や中間転写ベルト５０に付着し、プリンタ１０内を汚染するおそれがある。
また、初期剤設定制御時のように、用紙Ｐが通紙されていない状態のときにこの問題が発生すると、問題の発見が遅れ現像装置８０内のトナーが全て排出されて被害がさらに拡大する。
【００４９】
さらに、現像装置８０内の現像剤Ｇからトナーが排出され続けると、現像剤Ｇのトナー濃度が低下し、感光体６０に対するキャリア付着が発生することがある。これは、現像剤Ｇ中のトナーが減少することで、キャリア同士の接触等により、逆帯電のキャリアや弱帯電のトナーが発生し、静電的に感光体６０にキャリアが感光体６０に引き寄せられるためと考えられる。感光体６０に対するキャリア付着が発生すると、キャリアによって感光体６０やクリーニングブレードが破損するという問題が生じるおそれがある。
【００５０】
特許文献１に記載の画像形成装置では、モノクロ機の直接転写の場合で、感光体上のトナー付着量が所定量よりも多いことをフォトセンサによって検出した場合に装置の駆動を停止する。これにより、感光体にトナー像を形成するトナー像形成手段に問題が生じた状態で画像形成装置を駆動し続けることを防止することが可能であり、大量のトナーが排出されることを抑制できる。
しかし、プリンタ１０のように、四つの感光体を備えるタンデム型のカラー機において感光体上のトナー付着量を検出しようとすると、各感光体にフォトセンサを一つずつ配置する必要が生じ、レイアウトやコストの面で問題が生じる。
【００５１】
特許文献２に記載の画像形成装置では、中間転写ベルトを備えたタンデム型のカラー機で、中間転写ベルト上のトナー付着量を検出するフォトセンサを備えている。これにより、中間転写ベルト上の非画像領域に所定量以上のトナーが付着していることを検出することで、複数の感光体の何れかのトナー像形成手段に問題が発生していることを検出できる。しかし、複数の感光体の何れのトナー像形成手段で問題が発生しているのかを判断することが出来ず、サービスマンが複数のトナー像形成手段の一つ一つを確認して、問題が発生しているトナー像形成手段を見つける必要があった。
【００５２】
また、通常の画像形成時には、現像装置内の現像剤のトナー濃度を検出しており、帯電不良によってベタ画像に対応したトナーが排出され続けて現像装置内の現像剤のトナー濃度が極端に低くなった場合は、トナー濃度センサによって異常を検出することができる。そして、この異常を検出したときに、画像形成装置の駆動を停止することで、被害の拡大を防止することができる。しかし、初期剤設定制御時にはトナー濃度センサを調整しているためこの異常を検出する動作は作用しない。そのため、初期剤設定制御時にトナーが感光体に付着する不具合がトナー像形成手段に生じている場合には、異常が生じていることを検出できずに現像装置内のトナーの全てが排出される問題が生じ得る。
【００５３】
次に、本発明の特徴部について説明する。
プリンタ１０の制御部５００は、初期剤設定制御時には感光体６０上にトナーを付着させない白紙画像に対応した作像条件で四つのプロセスユニット３０を駆動する。すなわち、感光体６０及び現像ローラ８１を回転駆動させるとともに、帯電装置９２による一様帯電及び現像ローラ８１に対する現像バイアスの印加を行い、光書込装置４０から感光体６０へのレーザ光Ｌの照射は行わない。また、一次転写ローラ１３０への一次転写バイアスの印加を行うとともに、中間転写ベルト５０の表面移動も開始する。
【００５４】
また、制御部５００は、初期剤設定制御時にフォトセンサ３００を用いて中間転写ベルト５０の表面上のトナー付着量を検出する。そして、フォトセンサ３００が所定量以上のトナー付着量を検出した場合には、プリンタ１０の各駆動部の駆動を停止する。そして、四つのプロセスユニット３０の駆動を開始してから所定量以上のトナー付着量を検出するまでの時間に基づいて、所定量以上のトナー付着量となるトナーが感光体６０に付着したプロセスユニット３０を特定する。
【００５５】
図４は、フォトセンサ３００によるセンサ位置までの四つの一次転写ニップからのそれぞれの距離と、作像部駆動モーター６００の駆動開始から所定量以上のトナー付着量を検出するまでの時間との関係の説明図である。
図５は、初期剤設定制御時に所定量以上のトナー付着量となるトナーが感光体６０に付着する異常が生じたプロセスユニット３０を特定するセンサ検知制御のフローチャートである。
【００５６】
図４の縦軸は、各色の一次転写ニップからセンサ位置までの中間転写ベルト５０上での距離を示しており、センサ位置までの距離はブラックの一次転写ニップが最も短く、イエローの一次転写ニップが最も長いことが分かる。また、ΔＹ、ΔＣ、ΔＭ及びΔＫは、各感光体６０上での現像領域から一次転写ニップまでの移動距離を示している。
【００５７】
図４中の横軸は作像部駆動モーター６００の駆動開始からの経過時間を示している。図４中の「ＴＫ」は、ブラック用の作像部駆動モーター６００のスタートからブラック用プロセスユニット３０Ｋによる白紙画像の先端がセンサ位置に到達するまでの時間である。図４中の「ＴＭ」は、マゼンタ用の作像部駆動モーター６００のスタートからマゼンタ用プロセスユニット３０Ｍによる白紙画像の先端がセンサ位置に到達するまでの時間である。図４中の「ＴＣ」は、シアン用の作像部駆動モーター６００のスタートからシアン用プロセスユニット３０Ｃによる白紙画像の先端がセンサ位置に到達するまでの時間である。図４中の「ＴＹ」は、イエロー用の作像部駆動モーター６００のスタートからイエロー用プロセスユニット３０Ｙによる白紙画像の先端がセンサ位置に到達するまでの時間である。
【００５８】
次に、図５を用いて初期剤設定制御の流れについて説明する。
プリンタ１０の電源を入れた後に初期剤設定制御が開始されるフラグが立っている場合に、各プロセスユニット３０の現像装置８０に駆動を入力する作像部駆動モーター６００が動き出した時からフォトセンサ３００による検知をスタートさせる（Ｓ１）。制御部５００は、所定量以上のトナーの有無判定をする検知サンプリング時間である判定時間Ｍ１の間のフォトセンサ３００の検出結果に基づいて中間転写ベルト５０上のトナー付着量を検出する。
【００５９】
ブラック用プロセスユニット３０Ｋに異常がない場合、「ＴＫ」から「ＴＭ」までの間の判定時間Ｍ１において、センサ位置における中間転写ベルト５０上に所定量以上のトナーが付着しない（わずかなトナーやキャリアが付着し得る）。この場合、制御フローのＳ２において、フォトセンサ３００の検出結果に基づいた中間転写ベルト５０上のトナー付着量は所定値を超えず（Ｓ２で「Ｎｏ」）、ブラック用プロセスユニット３０Ｋは正常であると判断し、制御フローはＳ３へ進む。
逆に、ブラック用プロセスユニット３０Ｋの帯電装置９２に異常があり、帯電バイアスが印加されない場合、「ＴＫ」から「ＴＭ」までの間の判定時間Ｍ１において、センサ位置における中間転写ベルト５０上に所定量以上のトナーが付着する。この場合、制御フローのＳ２において、フォトセンサ３００の検出結果に基づいた中間転写ベルト５０上のトナー付着量が所定値を超えたことを検知し（Ｓ２で「Ｙｅｓ」）、ブラック用プロセスユニット３０Ｋに異常がある判断する。そして、プリンタ１０の駆動を停止し、制御フローはＳ６へ進み、ブラック用プロセスユニット３０Ｋに異常が生じていることを報知手段である不図示の操作パネルで警告する。
【００６０】
このような制御では、ブラック用プロセスユニット３０Ｋに異常があった場合においても、「ＴＫ」＋「Ｍ１」の時間分のトナー付着が発生するが、更なるトナー付着を防ぐことが出来る。このため、プリンタ１０内の汚染を抑制し、異常の発見が遅れることによるキャリア付着の発生を防止し、プリンタ１０の破損を防止できる。また、異常が生じていること操作パネルで警告することで、異常が生じているプロセスユニット３０を使用者やメンテナンスを行う者に素早く知らせることができ、交換作業を効率的に行うことができる。
【００６１】
判定時間Ｍ１は、「Ｍ１＜ＴＭ−ＴＫ」の関係を満たす必要がある。また、判定時間Ｍ１は任意で設定できる値であるが、短すぎるとイレギュラーで生じたトナー落ちやノイズなどによりトナー付着量が所定値を超えたことを正確に検知することができなくなる。このため、「Ｍ１＜ＴＭ−ＴＫ」の関係を満たす範囲である程度の時間を検知するようにする。すなわち、中間転写ベルト５０が隣り合う一次転写ニップの間を通過するのに要する時間（「ステーションピッチ」ともいう）よりも判定時間Ｍ１が短くなるように設定する。判定時間Ｍ１は、一次転写ニップ同士の距離や、センサ位置までの距離などのレイアウトによって適宜設定する。
【００６２】
他のプロセスユニット３０（３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｙ）についても異常がない場合は、上述した制御と同様の制御をＳ３、Ｓ４及びＳ５と行い、全てが正常であると判断した場合は、通常動作を継続する（Ｓ７）。異常がある場合は、上述した制御と同様に、プリンタ１０の駆動を停止し、制御フローはＳ６へ進み、トナー付着量が所定値を超えたプロセスユニット３０に異常が生じていることを警告する。
上述したセンサ検知制御は、初期剤設定制御時に限らず、プロセスユニット３０の入れ替えを行ったときに同様の制御を行う構成としてもよい。
【００６３】
また、上述した初期剤設定制御と同様のセンサ検知制御を、印刷開始時に実行しても良い。
この場合、通常印刷の命令がマシンに送られ、作像動作が開始されるときにおいても同様のセンサ検知制御を実行する。
印刷開始時に作像部駆動モーター６００の動き出しから感光体６０上に印刷命令に基づいた画像が形成されるまでの時間において、各プロセスユニット３０に異常が無いかの検知動作を行う。
【００６４】
このように印刷開始時にも上述した初期剤設定制御と同様のセンサ検知制御を行うことで、初期剤設定制御時やユニット交換時以外に、何らかの接触不良などの問題によって帯電バイアス不良が生じたときにも素早く対応でき、被害を最小限に抑えることができる。ただし、このようなセンサ検知制御を毎回の印刷開始時に行うか否かは、適宜設定することができるようにする。
【００６５】
通常の印刷時は、帯電バイアス異常によって印刷命令の画像とは異なるベタ画像が作像され続けても、トナー濃度センサ８６によって現像装置８０内の現像剤Ｇのトナー濃度の急激な低下という異常を検知するまでプリンタ１０の動作は停止しない。このとき、帯電バイアス異常が生じた状態で印刷を行っているため、画像が乱れたりするおそれがあり、この場合、消費したトナーや用紙は無駄になってしまう。これに対して、印刷開始時に上述した初期剤設定制御と同様のセンサ検知制御を行うことで、印刷する前に異常を検知できるので無駄なトナーや用紙の消費を抑えることが可能となる。このセンサ検知制御の実行タイミングは、連続印刷時の紙間などにも用いることができる。
【００６６】
プリンタ１０では、プロセスコントロール時は中間転写ベルト５０上のトナー付着量をフォトセンサ３００によって検知している。そして、フォトセンサ３００を用いて、制御上は中間転写ベルト５０上にトナーが付着していない状態であるにも関わらず、所定値以上のトナー付着量を検出した場合には、プリンタ１０を停止させている。これにより、プロセスユニット３０の破損や接触不良によって帯電不良が生じた場合に、トナーが吐き出されて中間転写ベルト５０上に転写された状態を検出し、トナーが大量に吐き出され続けることを防止できる。
【００６７】
また、制御部５００は、作像部駆動モーター６００の駆動開始時からフォトセンサ３００でトナー付着量が所定量以上となったことを検知するまでの時間によって、どの色のプロセスユニット３０において以上が発生しているかを判断する機能を備える。これにより、一つのフォトセンサ３００で、複数のプロセスユニット３０の何れに異常が生じているのかを判断することが可能となる。
【００６８】
帯電装置９２の帯電方式としては、帯電部材に交流成分を含むＡＣ電圧を印加するＡＣ帯電方式と、直流成分のみのＤＣ電圧を印加するＤＣ帯電方式とがある。ＡＣ帯電方式の場合には、感光体６０を接地する回路の電流をフィードバック電流として検出し、このフィードバック電流の値に基づいて帯電バイアスが印加されない不具合が生じていることを検出が可能である。一方、ＤＣ帯電方式では、電流が微量でノイズが大きいためＡＣ帯電方式のようにフィードバック電流の検出結果に基づいて帯電バイアスが印加されない不具合が生じていることを検出することは困難である。これに対して、上述したセンサ検知制御を行う本実施形態のプリンタ１０では、ＡＣ帯電方式のようなフィードバック電流に基づいた検知を行えないＤＣ帯電方式においても帯電バイアスが印加されない不具合が発生していることを検知することが可能となる。
【００６９】
本実施形態のプリンタ１０では、カラー機であるが、トナー付着量を検出するセンサが各色の感光体６０に対向して設けられておらず、帯電バイアスが印加されない異常の検出に、プロセスコントロール時に使用するフォトセンサ３００を利用している。また、異常を検知したタイミングに基づいて異常が生じたプロセスユニット３０を特定することができる。このため、コストの増加を抑制しつつ、白紙画像の作像条件で感光体６０にトナーを付着させる異常が生じたプロセスユニット３０を特定することが可能となる。
また、複数のプロセスユニット３０の何れかに異常が生じたことを検知したときに、プリンタ１０の動作を停止させることで、トナーによる装置内の汚染やキャリアによる感光体６０等の損傷を防止し、被害を最小限に押さえることができる。
さらに、プリンタ１０のセンサ検知制御を行う構成では、帯電方式に関係なく、帯電バイアスが印加されない不具合が生じていることを検出が可能である。
【００７０】
また、通常の印刷時等には、帯電バイアスが印加されない不具合に起因してトナーが大量に排出される異常が発生すると、現像装置８０内の現像剤Ｇのトナー濃度が急激に減少するため、トナー濃度センサ８６によって異常を検出することが可能である。しかし、初期剤設定制御時には、トナー濃度が所定の値になるように作られている現像剤Ｇに対するトナー濃度センサ８６の検出結果を整合する制御であるため、トナー濃度センサ８６によって異常を検出することができない。これに対して、プリンタ１０のセンサ検知制御は、初期剤設定制御時にトナー濃度センサ８６の代わりにトナーが大量に排出される異常を検出することができる。
【００７１】
工場から着荷したプリンタ１０の設置時やプロセスユニット３０の交換時など、プロセスユニット３０の輸送後には、輸送時の衝撃等により帯電装置９２に破損や接触不良が生じ、帯電バイアスを印加できない不具合が生じている確率が高くなる。このようなプリンタ１０の設置時やプロセスユニット３０の交換時に実行される初期剤設定制御時に帯電バイアスが印加されない不具合が生じていることを検知することで、被害の拡大を防止できる。
【００７２】
白紙画像の作像条件で潜像担持体にトナーが付着する異常の原因は、画像形成装置が、露光された部分を現像化する所謂ネガ・ポジ現像方式と、露光されない部分を現像化する所謂ポジ・ポジ現像方式と、で異なる。本実施形態のプリンタ１０は、所謂ネガ・ポジ現像方式であるため、白紙画像の作像条件で潜像担持体にトナーが付着する異常の発生を検知することで帯電バイアスが印加されない異常が生じていることを検知できる。一方、所謂ポジ・ポジ現像方式においては、白紙画像の作像条件では一様帯電された感光体の表面が露光手段によって全面露光される。このため、ポジ・ポジ現像方式の画像形成装置では、上述したセンサ検知制御のように、白紙画像の作像条件で潜像担持体にトナーが付着する異常の発生を検知することで、露光手段による露光ができない異常が生じていることを検知できる。
【００７３】
上述した実施形態のプリンタ１０は、複数の潜像担持体である感光体６０から中間転写体である中間転写ベルト５０に一次転写する中間転写方式のタンデム型の画像形成装置である。本発明を適用可能なタンデム型の画像形成装置としては、中間転写方式の画像形成装置に限らない。搬送ベルト等の転写搬送部材に担持された記録媒体に各色のトナー像を直接転写する直接転写方式のタンデム型の画像形成装置であっても本発明は適用可能である。この構成の場合、トナー付着量検出手段で付着量を検出されるトナー像は潜像担持体に形成され、転写搬送部材に転写される。
【００７４】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
表面移動する中間転写ベルト５０等の被転写体と、被転写体の表面移動方向に沿って配置される複数の感光体６０等の潜像担持体と、複数の潜像担持体にそれぞれ現像剤Ｇ等の現像剤を用いてトナー像を形成する複数のプロセスユニット３０等のトナー像形成手段と、一次転写バイアス等の転写バイアスを印加して複数の潜像担持体に形成された各トナー像をそれぞれの一次転写ニップ等の転写位置で被転写体の表面に転写させる複数の一次転写ローラ１３０等の転写手段と、複数の転写手段のうち被転写体の表面移動方向の最下流側に配置された転写手段よりも被転写体の表面移動方向下流側に配置され、被転写体の表面に転写されたトナー像のトナー付着量を検出するフォトセンサ３００等のトナー付着量検出手段と、各部の駆動を制御する制御部５００等の制御手段と、を備えるプリンタ１０等の画像形成装置において、制御手段は、潜像担持体上にトナーを付着させない白紙画像に対応した作像条件で複数のトナー像形成手段を駆動し、且つ、転写手段及び被転写体を駆動する初期剤設定制御等の白紙画像形成制御を実行し、白紙画像形成制御を実行中にトナー付着量検出手段が所定量以上のトナー付着量を検出した場合には、白紙画像形成制御の開始から所定量以上のトナー付着量を検出するまでの時間に基づいて、所定量以上のトナー付着量となるトナーを潜像担持体上に付着させたトナー像形成手段を特定する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、複数のトナー像形成手段のそれぞれの転写位置からトナー付着量検出手段による検出位置までの距離が異なる。このため、白紙画像形成制御の実行時に潜像担持体にトナーが付着する不具合が生じた場合に、白紙画像形成制御の開始から潜像担持体に付着したトナーが被転写体に転写され、検出位置に到達するまでの時間はトナー像形成手段毎に異なる。このため、白紙画像形成制御の開始から所定量以上のトナー付着量を検出するまでの時間に基づいて、所定量以上のトナー付着量となるトナーを潜像担持体上に付着させたトナー像形成手段を特定することができる。
また、被転写体上でトナー付着量を検出するため、複数のトナー像形成手段の潜像担持体のそれぞれにトナー付着量を検出する手段を設ける必要がなく、コストの増加を抑制することができる。
このように、態様Ａでは、タンデム型の画像形成装置で、コストの増加を抑制しつつ、白紙画像の作像条件で潜像担持体にトナーが付着する異常が生じたトナー像形成手段を特定することができる。
【００７５】
（態様Ｂ）
態様Ａにおいて、フォトセンサ３００等のトナー付着量検出手段は、判定時間Ｍ１等の所定の検出時間の検出結果に基づいて中間転写ベルト５０等の被転写体の表面上のトナー付着量を検出し、所定の検出時間は、被転写体の表面が隣り合う一次転写ニップ等の転写位置の間を通過するのに要する時間以下である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、所定の検出時間というある程度の時間の検出結果に基づいて判定することでノイズを除去できる。また、被転写体の表面が転写位置の間を通過するのに要する時間以下となる所定の検出時間で検出を行うことで、白紙画像の作像条件で潜像担持体にトナーが付着する異常が生じたトナー像形成手段を特定することが可能となる。
【００７６】
（態様Ｃ）
態様ＡまたはＢの何れかの態様において、フォトセンサ３００等のトナー像形成手段は、トナーとキャリアとからなる現像剤Ｇ等の二成分現像剤を収容し、二成分現像剤中のトナーを感光体６０等の潜像担持体に供給する現像装置８０等の現像装置を備え、現像装置は、収容する二成分現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサ８６等のトナー濃度検出手段を備え、未使用の現像剤である初期剤に対するトナー濃度検出手段の出力を所定出力に設定する初期剤設定制御を実行するものであり、白紙画像形成制御は初期剤設定制御とともに実行する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、工場からの着荷やユニット交換において、破損や接触不良などでプロセスユニット３０等のトナー像形成手段に異常が生じる確率が高くなる。このような異常が生じる確率が高くなっているときに実行される初期剤設定制御と共にトナー像形成手段の異常の有無を検知する白紙画像形成制御を実行することで被害の拡大を防止できる。さらに、初期剤設定制御時は、異常が生じてトナーが排出され続け、現像装置内の現像剤のトナー濃度が低下しても、出力を設定中のトナー濃度検出手段ではトナー濃度の低下を検知することが出来ず、異常の発生を検知することができない。一方、態様Ｃでは、初期剤設定制御時に白紙画像の作像条件で潜像担持体にトナーが付着する異常が生じていることを検知できる。
【００７７】
（態様Ｄ）
態様Ａ乃至Ｃの何れかの態様において、白紙画像形成制御は、画像形成開始時のプロセスユニット３０等のトナー像形成手段の駆動開始から形成する印刷命令に基づいた画像等の画像先端までの制御である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、初期剤設定制御時以外においても何らかの影響で異常が生じた場合に素早く対応できる。また、印刷開始時に行うことで、印刷時に異常が生じたことによるトナーや用紙Ｐ等の記録材の無駄な消費を減らすことができる。
【００７８】
（態様Ｅ）
態様Ａ乃至Ｄの何れかの態様において、制御部５００等の制御手段は、白紙画像形成制御を実行中にフォトセンサ３００等のトナー付着量検出手段が中間転写ベルト５０等の被転写体上に所定量以上のトナー付着量を検出した場合に、プリンタ１０の駆動を停止等各部の駆動を停止する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、異常が生じた状態で駆動し続けることによる被害の拡大を防止することができる。
【００７９】
（態様Ｆ）
態様Ａ乃至Ｅの何れかの態様において、制御部５００等の制御手段は、白紙画像形成制御を実行中にフォトセンサ３００等のトナー付着量検出手段が中間転写ベルト５０等の被転写体上に所定量以上のトナー付着量を検出した場合に、操作パネル等の報知手段によって報知する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、異常が生じているプロセスユニット３０等のトナー像形成手段を使用者やメンテナンスを行う者に素早く知らせることができ、交換作業を効率的に行うことができる。
【００８０】
（態様Ｇ）
表面移動する中間転写ベルト５０等の被転写体と、被転写体の表面移動方向に沿って配置される複数の感光体６０等の潜像担持体と、複数の潜像担持体にそれぞれ現像剤Ｇ等の現像剤を用いてトナー像を形成する複数のプロセスユニット３０等のトナー像形成手段と、一次転写バイアス等の転写バイアスを印加して複数の潜像担持体に形成された各トナー像をそれぞれの一次転写ニップ等の転写位置で被転写体の表面に転写させる複数の一次転写ローラ１３０等の転写手段と、複数の転写手段のうち被転写体の表面移動方向の最下流側に配置された転写手段よりも被転写体の表面移動方向下流側に配置され、被転写体の表面に転写されたトナー像のトナー付着量を検出するフォトセンサ３００等のトナー付着量検出手段と、各部の駆動を制御する制御部５００等の制御手段と、を備えるプリンタ１０等の画像形成装置の異常検知方法において、制御手段が潜像担持体上にトナーを付着させない白紙画像に対応した作像条件で複数のトナー像形成手段を駆動し、且つ、転写手段及び被転写体を駆動する白紙画像形成制御を実行し、白紙画像形成制御を実行中にトナー付着量検出手段が被転写体上に所定量以上のトナー付着量を検出した場合には、白紙画像形成制御の開始から所定量以上のトナー付着量を検出するまでの時間に基づいて、所定量以上のトナー付着量となるトナーを潜像担持体上に付着させたトナー像形成手段を特定する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、複数のトナー像形成手段のそれぞれの転写位置からトナー付着量検出手段による検出位置までの距離が異なる。このため、白紙画像形成制御の実行時に潜像担持体にトナーが付着する不具合が生じた場合に、白紙画像形成制御の開始から潜像担持体に付着したトナーが被転写体に転写され、検出位置に到達するまでの時間はトナー像形成手段毎に異なる。このため、白紙画像形成制御の開始から所定量以上のトナー付着量を検出するまでの時間に基づいて、所定量以上のトナー付着量となるトナーを潜像担持体上に付着させたトナー像形成手段を特定することができる。
また、被転写体上でトナー付着量を検出するため、複数のトナー像形成手段の潜像担持体のそれぞれにトナー付着量を検出する手段を設ける必要がなく、コストの増加を抑制することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１０  プリンタ
２０  本体ケース
３０Ｙ  イエロー用プロセスユニット
３０Ｃ  シアン用プロセスユニット
３０Ｋ  ブラック用プロセスユニット
３０  プロセスユニット
３０Ｍ  マゼンタ用プロセスユニット
３２  トナーボトル
４０  光書込装置
４１  ポリゴンミラー
５０  中間転写ベルト
６０  感光体
７０  感光体ユニット
７４  プリンタエンジン
８０  現像装置
８１  現像ローラ
８２  ドクタ
８３ａ  第一搬送スクリュ
８３ｂ  第二搬送スクリュ
８４  仕切り壁
８６  トナー濃度センサ
８８ａ  第一現像剤収容部
８８ｂ  第二現像剤収容部
８９  トナー搬送経路
９０  クリーニング装置
９２  帯電装置
１００  第一張架ローラ
１１０  第二張架ローラ
１２０  第三張架ローラ
１３０  一次転写ローラ
１４０  ベルトクリーニング部
１５１  第一給紙トレイ
１５２  第二給紙トレイ
１６０  搬送ローラ対
１６１  第一給紙ローラ
１６２  第二給紙ローラ
１７０  搬送経路
１８０  レジストローラ対
１８１  第一分離ローラ対
１８２  第二分離ローラ対
１９０  二次転写ローラ
２００  定着装置
２０１  加圧ローラ
２０１ａ  第一定着ヒータ
２０２  定着ベルトユニット
２０３  加熱ローラ
２０３ａ  第二定着ヒータ
２０４  定着ベルト
２０６  駆動ローラ
２１０  排紙ローラ
２２０  排紙トレイ
２２２  給紙トレイ
２２４  給紙ローラ
３００  フォトセンサ
３８０  現像バイアス印加装置
３９２  帯電バイアス印加装置
５００  制御部
６００  作像部駆動モーター
Ｇ  現像剤
Ｌ  レーザ光
Ｍ１  判定時間
Ｐ  用紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８２】
【特許文献１】特許第４４９９２１６号
【特許文献２】特許第５３８１４６２号
【図１】
0006429107.tif 000002
【図２】
0006429107.tif 000003
【図３】
0006429107.tif 000004
【図４】
0006429107.tif 000005
【図５】
0006429107.tif 000006