JP2016085368A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コスト抑えながら、像担持体としての感光ドラム表面上の異物付着部分を特定し、異物付着部分を現像ユニットの開口部に移動させるようにする。【解決手段】本発明は、本発明に係る画像形成装置は、像担持体の表面の一部領域を露出させる開口部を有する１又は複数の現像部と、転写部と、回転制御部と、所定のテストパターンの印刷を指示し、テストパターンに基づくテストパターン現像剤像を像担持体上に形成させて少なくとも一部を記録媒体上に転写して像担持体を停止させるテストパターン印刷指示部と、像担持体の停止位置情報と記録媒体上の斑点位置情報とに基づき、斑点が転写された像担持体の領域を開口部に回転移動させる回転量を求め、像担持体を回転移動させる。【選択図】 図１

Description

本発明は、画像形成装置に関し、例えば、電子写真方式を採用したプリンタや複合機などの画像形成装置に適用し得るものである。

例えば、電子写真方式を採用する画像形成装置は、均一に帯電した感光ドラムの表面上を露光して静電潜像を形成し、その静電潜像に現像剤を移して現像剤像を形成している。そして、画像形成装置は、現像剤に所定の帯電量を与えて、感光ドラム表面上の現像剤像を用紙上に転写させている。

しかし、帯電不十分の現像剤像が転写されずに、感光ドラムの表面上に現像剤が残留したり、又は摩擦を繰り返すことによりダメージを受けた現像剤やトナーから離脱した外添剤が凝集して感光体ドラムの表面上に異物が付着してしたりする場合がある。

上記のように、感光体ドラムの表面上に異物が付着している場合、感光体ドラムの表面上で帯電が不均一となり、露光していない部分に現像剤が付着してしまう。そのため、用紙上に現像剤像を転写すると、感光ドラムの回転周期（以下、感光ドラム周期）で色斑点が発生してしまう。

従来の画像形成装置は、感光ドラム周期の色斑点が発生した場合に、クリーニングモードによりテストパターンを印刷することで、感光ドラム表面上の異物付着の位置を特定し、感光ドラム表面上の異物の位置を現像ユニットの開口部に移動させる（特許文献１参照）。これにより、利用者が感光ドラムの表面を清掃することで、感光ドラムの表面上の異物を除去している。

特開２０１０−１８１４９８号公報

しかしながら、従来の画像形成装置は、感光ドラム表面上の異物付着部分を開口部に移動する際、感光ドラムの角度位置を検出するため、感光ドラムの端面に設けた位置マーカを付与し、その位置マーカを検出する位置検出センサを設けている。そのため、画像形成装置の製造コストが上昇してしまうという問題が生じ得る。

そこで、本発明は、上記課題に鑑み、製造コスト抑えながら、像担持体としての感光ドラム表面上の異物付着部分を特定し、その異物付着部分を現像ユニットの開口部に移動させることができる画像形成装置を適用しようとするものである。

上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、（１）像担持体に形成された静電潜像に現像剤を移して現像剤像を形成するものであって、像担持体の表面の一部領域を露出させる開口部を有する１又は複数の現像部と、（２）像担持体に形成された現像剤像を記録媒体上に転写する１又は複数の転写部と、（３）像担持体の回転を制御する回転制御部と、（４）像担持体の停止位置に関する情報を記憶する記憶部と、（５）所定のテストパターンの印刷を指示し、テストパターンに基づくテストパターン現像剤像を像担持体上に形成させ、当該像担持体上に形成した当該テストパターン現像剤像の少なくとも一部を記録媒体上に転写して像担持体を停止させるテストパターン印刷指示部と、（６）記憶部に記憶する像担持体の停止位置に関する情報と、記録媒体上に転写したテストパターンに出現した斑点の位置に関する情報とに基づき、像担持体から記録媒体へ斑点が転写された像担持体の領域を、開口部に回転移動させる回転量を求める回転量計算部とを備え、回転制御部は、回転量計算部により求められた回転量に基づいて、像担持体を回転移動させることを特徴とする。

本発明によれば、製造コストを抑えながら、像担持体としての感光ドラム表面上の異物付着部分を特定し、その異物付着部分を現像ユニットの開口部に移動させることができる。

第１の実施形態に係る画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る画像形成装置の内部構成を示す内部構成図である。 第１の実施形態に係る現像ユニットの内部構成を示す内部構成図である。 第１の実施形態に係るクリーニングモードの処理を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係るテストパターンの印刷を説明する説明図である。 第１の実施形態に係る斑点発生領域の領域番号及び斑点の色を入力する画面例を示す画面図である。 第２の実施形態に係る画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係るクリーニングモードの処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係るテストパターンの印刷を説明する説明図である。 第２の実施形態に係る現像ユニットの開口部に露出している感光ドラムの表面領域を説明する説明図である。 第２の実施形態に係る斑点発生領域の領域番号と斑点の色と現像剤像の数字とを入力する画面例を示す画面図である。

（Ａ）第１の実施形態
以下では、本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

第１の実施形態は、例えば、電子写真方式を採用したカラープリンタに、本発明を適用する場合を例示する。

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図２は、第１の実施形態に係る画像形成装置の内部構成を示す内部構成図である。図２において、第１の実施形態に係る画像形成装置１００は、媒体収容トレイ３０、ホッピングローラ３１、レジストローラ３２、媒体通過検知センサ５０、転写ベルト３３、ドライブローラ３４、アイドルローラ３５、ベルトクリーニング装置３６、現像ユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄ、露光装置３、転写ローラ５、定着装置７、排出ローラ３７を有する。

特許請求の範囲に記載の「現像部」は現像ユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄを含むものであり、「転写部」は転写ベルト３３、転写ローラ５を含むものであり、「媒体検知部」は、媒体通過検知センサ５０を含むものである。

画像形成装置１００は、電子写真方式を採用して、ブラック（ＢＫ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色の現像剤（以下、トナーとも呼ぶ。）を用いたカラープリンタである。

媒体収容トレイ３０は、記録媒体を収容するものである。ホッピングローラ３１は、印刷開始時に、媒体収容トレイ３０に収容されている記録媒体である用紙を一枚ずつ繰り出し、用紙を搬送路に送り出すものである。

レジストローラ３２は、搬送路上に配置されており、搬送路上を走行する記録媒体の斜行を整え、転写ベルト３３に記録媒体を送り出すものである。

媒体通過検知センサ５０は、記録媒体上に像を転写する位置合わせを調整するために、レジストローラ３２により送り出された記録媒体の通過を検知するものである。媒体通過検知センサ５０は、通過している記録媒体Ｐを検知するものであり、記録媒体Ｐの先端部分を検知すると、その検知情報を後述する制御部１０（図１参照）に通知する。また、媒体通過検知センサ５０は、記録媒体Ｐが通過している間、検知情報を制御部１０に与え、記録媒体Ｐが通過し終えると検知情報の通知を停止する。

転写ベルト３３は、記録媒体を搬送するものであり、ドライブローラ３４とアイドルローラ３５とにより張架されたものである。ドライブローラ３４は、転写ベルト３３の回動を駆動するものであり、アイドルローラ３５は、転写ベルト３３の駆動を安定させるため、回動している転写ベルト３３に従動するものである。

露光装置３は、入力された印刷データに基づいて、各現像ユニット２０の感光ドラム２１（図２参照）の表面を露光して静電潜像のパターンを形成するものである。露光装置３は、一様に感光ドラム２１の表面を選択露光することができれば、種々のものを広く適用することができる。この実施形態では、露光装置３が、複数のＬＥＤ素子、ＬＥＤ駆動素子、レンズアレイを有してなるＬＥＤヘッドを適用する場合を例示する。露光装置３は、ＬＥＤ素子からの照射光が感光ドラム２１表面に結像する位置に配置されている。

現像ユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄはそれぞれ、ブラック（ＢＫ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の現像剤を用いて、現像した現像剤像を、転写ベルト３３上を走行する記録媒体Ｐ上に移すものである。

現像ユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄはそれぞれ、画像形成装置１００から着脱可能に設けられている。また、現像ユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄはそれぞれ、現像剤を収容するための着脱可能な現像剤収容体（現像剤カートリッジ）を有しており、現像剤収容体から供給される現像剤を用いて現像処理を行なう。

なお、第１の実施形態では、転写ベルト３３の搬送方向に対して、ブラック（ＢＫ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の現像剤を用いる現像ユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄが配置される場合を例示している。しかし、現像ユニット２０の配置は、特に限定されるものではない。また、現像ユニット２０が用いる現像剤の色は、ブラック（ＢＫ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）に限定されるものではなく、白色トナー、透明トナーを用いるものであっても良い。さらに、現像ユニット２０の個数も、特に限定されるものではなく、少なくとも１個以上であれば良い。

転写ローラ５は、転写ベルト３３を挟んで、各現像ユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄと対向する位置に設けられており、感光ドラム２１の表面上に形成された現像剤像を記録媒体Ｐに転写するものである。転写ローラ５は、例えばステンレス鋼材（ＳＵＳ：Steel Special Use Stainless）からなる導電性シャフト（芯金）と導電性の発泡性弾性体を有するものを適用できる。なお、転写方式は中間転写方式を採用しても良く、中間転写方式を採用する場合、転写ローラ５は、現像剤像を中間転写ベルトに転写する。

ベルトクリーニング装置３５は、転写ベルト３３の表面上に付着している現像剤を掻き取り、転写ベルト３３の表面上を清掃するものである。

定着装置７は、転写ベルト３３により搬送された記録媒体Ｐ上の現像剤像を、例えば熱及び圧力により、記録媒体Ｐ上に転写するものである。定着装置７は、加熱ローラ７１と、加熱ローラ７１と対向する位置に配置された加圧ローラ７２とを有する。加熱ローラ７１は、外径２８ｍｍ程度の鉄の素管上にシリコーンゴムの弾性層を配し、前記弾性層を覆うようにトナー剥離層としてＰＦＡチューブを備える。また、加圧ローラ７２には、弾性層は無く、鉄の素管上にＰＦＡチューブを備える。加熱ローラ７１は、熱源として素管内側に図示しないハロゲンランプを備える。

排出ローラ３７は、定着装置７により像が定着された記録媒体Ｐを画像形成装置１００の外に排出するものである。

図３は、第１の実施形態に係る現像ユニット２０の内部構成を示す内部構成図である。なお、４個の現像ユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄのそれぞれは、共通の内部構成を有するものであり、現像ユニットを区別して説明する必要がない場合には、現像ユニット２０と表記して説明する。

図３において、第１の実施形態に係る現像ユニット２０は、感光ドラム２１、帯電ローラ２２、現像ローラ２３、供給ローラ２４、規制ブレード２５、クリーニング装置２６を有する。図３では、現像ユニット２０の上部に、現像剤を収容する着脱可能な現像剤収容体（現像剤カートリッジ）が設置されている場合を例示している。

感光ドラム２１は、感光体の一例であり、帯電ローラ２２によって、当該感光ドラム２１の表面を一様に帯電された後、露光装置３による露光を受けて当該感光ドラム２１の表面上に静電潜像を形成する。また、感光ドラム２１は、現像ローラ２３から供給された現像剤が静電潜像に移されることで当該感光ドラム２１の表面に現像剤像を形成して、記録媒体Ｐに現像剤像を移すものである。感光ドラム２１は、例えば、厚さ０．７５ｍｍ、外径３０ｍｍのアルミ素管上に、膜厚０．５μｍの電荷発生層、膜厚２０μｍの電荷輸送層を設けたものを用いる。

帯電ローラ２２は、感光ドラム２１の表面を均一に帯電させるための装置であり、感光ドラム２１の表面に接触するように配置されている。帯電ローラ２２は、例えばＳＵＳ材からなる導体を軸として、エピクロルヒドリンなどの導電性の弾性体を被覆したものを適用することができる。

現像ローラ２３は、供給ローラ２４から供給された現像剤を、感光ドラム２２の表面に移すものである。現像ローラ２３は、例えばステンレス鋼材（ＳＵＳ材）からなる導電性シャフト（芯金）上に弾性層をロール状に配し、前記弾性層を覆う表面層を有する構成とした。現像ローラ２３の弾性層には、例えば、ウレタンゴムやシリコーンゴムを使用した。また現像ローラ２３の表面層には、例えば、ウレタン溶液により処理を行ったものや、アクリル樹脂、アクリル−フッ素共重合樹脂を塗布したものを使用した。アクリル樹脂、アクリル−フッ素共重合樹脂を表面層としたものには、導電性を付与するため、カーボンブラックを配合した。

供給ローラ２４は、現像剤収容体に収容されている現像剤を現像ローラ２３に供給するものである。供給ローラ２４は、例えば、ステンレス鋼材（ＳＵＳ材）からなる導電性シャフト（芯金）と弾性層にて形成される。供給ローラ２４の弾性層は、例えば、導電性シリコーンゴム発泡体層、または導電性ウレタンゴム発泡体層である。弾性層に半導電性を持たす場合は、アセチレンブラックやカーボンブラック等を添加する。

規制ブレード２５は、現像ローラ２３の表面と接触して、現像ローラ２３の表面上に供給されたトナー量を規制するものである。規制ブレード２５は、例えば、板厚０．０８ｍｍのステンレス鋼材（ＳＵＳ材）で、現像ローラ８との接触部は曲げ加工が施されている。規制ブレード２５の曲げ部の曲率半径Ｒは０．２ｍｍとし、現像ローラ２３に対する線圧は３０ｇｆ／ｃｍとした。ただし、規制ブレード２５の曲率半径Ｒと線圧はこれに限定されるものではなく、現像ローラ２３の表面上のトナー量やトナー帯電量に応じて調整可能である。

クリーニング装置２６は、記録媒体Ｐに現像剤像を転写した後、感光ドラム２１の表面上に残留している現像剤を掻き取り廃棄する装置である。感光ドラム２１の表面上には、未転写等の現像剤が残留したり、又は外添剤が離脱した廃トナーが残留したりする。クリーニング装置２６は、現像剤像を記録媒体Ｐに転写した後に感光ドラム２１の表面に残留した現像剤を掻き取り清掃する。クリーニング装置２６は、感光ドラム２１の表面と接触するクリーニングブレード２７を有している。そして、クリーニングブレード２７の先端により掻き取られた現像剤が、クリーニング装置２６の廃トナー収容部に落下する。なお、クリーニンブレード２７は、例えば、ゴム素材等により形成されたものを用いることができる。

図３に示すように、現像ユニット２０のフレーム２８の下部には、感光ドラム２１の一部領域を露出するための開口部２９が設けられている。開口部２９に感光ドラム２１の一部領域を露出することで、感光ドラム２１の表面上の現像剤像を記録媒体Ｐ上に転写することができる。

また、感光ドラム２１の表面をクリーニングする際、感光ドラム２１の表面に異物が付着している領域（異物付着領域）が、開口部２９に露出される。これにより、利用者が、開口部２９に露出している異物付着領域を清掃することができる。

開口部２９の長手方向の長さは、感光ドラム２１の画像形成領域の長手方向の長さ以上とすることができる。また、開口部２９の搬送方向の開口幅は、転写工程において記録媒体Ｐの搬送と転写プロセスに支障のない長さであればよい。この実施形態では、開口部２９の開口幅は２８ｍｍ程度としており、この開口幅における感光ドラム２１の表面上の清掃可能な円弧長は２３ｍｍ程度となる。

図１は、第１の実施形態に係る画像形成装置１００の制御系の構成を示すブロック図である。

図１において、画像形成装置１００は、制御部１０、インターフェース部５１、操作表示部５２、媒体通過検知センサ５０、記憶部５３、回転制御部４１、定着制御部４２、露光制御部４３、電圧制御部４４、ドラムモータ２１１、定着装置７、ＬＥＤヘッド３、帯電ローラ２２、現像ローラ２３、供給ローラ２４、規制ブレード２５、転写ローラ５を有する。

インターフェース部５１は、当該画像形成装置１００の上位装置から画像信号を取得し、その画像信号を制御部１０に与えるものである。

操作表示部５２は、画像形成装置１００の利用者により操作された入力情報を制御部１０に与えたり、例えばメニュー画面や当該画像形成装置１００の状態情報や入力情報等を表示したりするものである。操作表示部５２は、感光ドラム２１の表面をクリーニングするクリーニングモードを選択する選択ボタンを有するメニュー画面を表示し、クリーニングモードの選択ボタンが選択されると、操作表示部５２は、クリーニングモードの選択要求を制御部１０に与える。

媒体通過検知センサ５０は、上述したように、レジストローラ３２から排出された記録媒体Ｐを検知すると、その検知情報を制御部１０に与えるものである。媒体通過検知センサ５０は、記録媒体Ｐの通過状態を検知するものである。

記憶部５３は、制御部１０の処理プログラムや、処理に必要なデータや、テストパターン等を記憶するものである。

制御部１０は、画像形成装置１００の各構成要素の動作を司るものである。制御部１０は、インターフェース５１、操作表示部５２、媒体通過検出センサ５０、記憶部５３、回転制御部４１、定着制御部４２、露光制御部４３、電圧制御部４４と接続している。制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１を有しており、記憶部５３に格納される処理プログラムを実行することにより、画像形成装置１００の各種機能を実現するものである。

制御部１０は、インターフェース部５１から画像信号を受信すると、ＣＰＵ１１により生成される印刷タイミングに従って、回転制御部４１、定着制御部４２、露光制御部４３及び電圧制御部４４に指示を行なうものである。

制御部１０は、操作表示部５２から、感光ドラム２１をクリーニングするクリーニングモードの選択要求を取得すると、感光ドラム２１の表面に付着している異物付着領域を開口部２９に露出するように感光ドラム２１を移動させるクリーニングモード１２を有する。

クリーニングモード１２は、感光ドラム２１の表面に対するクリーニング処理を行なう動作モードである。クリーニングモード１２は、操作表示部５２を通じて要求を受け付けて開始し、所定のテストパターンを印刷する。このテストパターンの詳細については後述するが、テストパターンは、１回転する感光ドラム２１の表面上の画像形成領域を複数に分割して、各画像形成領域の位置を示す領域番号を含む。利用者はテストパターンの印刷物を見て、異物付着により印刷物上に発生している斑点の位置領域を示す領域番号を操作表示部５２で指定する。クリーニングモード１２は、テストパターンの印刷速度が設定されており、媒体通過検知センサ５０による記録媒体Ｐの先端部分の検知から各現像ユニット２０のドラムモータ２１１の停止までの時間に基づいて、各現像ユニット２０の感光ドラム２１の回転量を計算する。そして、利用者により指定された位置領域番号に対応する画像形成領域を異物付着領域として、その異物付着領域を開口部２９に露出するように感光ドラム２１を移動する。

クリーニングモード１２は、判断部１２１、停止位置計算部１２２、回転量計算部１２３を有する。

特許請求の範囲に記載の「テストパターン印刷指示部」は、判断部121を含むものである。

判断部１２１は、操作表示部５２に表示されるメニュー画面から、クリーニングモードの選択ボタンが選択されると、感光ドラム２１の表面をクリーニングするクリーニングモードに切り替えて、クリーニング処理を実行するものである。

判断部１２１は、操作表示部５２を通じてクリーニングモードの選択指示を受けると、記憶部５３に記憶されているテストパターンを用いて、回転制御部４１、定着制御部４２、露光制御部４３及び電圧制御部４４に指示して、テストパターンの印刷処理を実行する。

停止位置計算部１２２は、テストパターンの印刷終了時に、各現像ユニット２０の感光ドラム２１の停止位置を求めるものである。停止位置計算部１２２は、テストパターンの印刷の際、媒体通過検知センサ５０による記録媒体Ｐの先端部分の検知情報の受信時から、各現像ユニット２０のドラムモータ２１１が停止するまでの時間を求め、開口部２９に露出している感光ドラム２１の表面領域が数字「１」〜「９」のどの番号の領域に対応しているかを計算する。

回転量計算部１２３は、各感光ドラム２１の表面における斑点発生領域を開口部２９に露出するための感光ドラム２１の回転量を求めるものである。回転量計算部１２３は、操作表示部５２を通じて、斑点発生領域を示す領域番号と斑点色とを取得する。そして、回転量計算部１２３は、停止位置計算部１２２により計算された感光ドラム２１の停止位置（領域番号）と斑点発生位置（領域番号）との差分長を求め、その差分長の分だけ感光ドラム２１を回転させる回転量を求める。

回転制御部４１は、制御部１０の制御の下、ドラムモータ２１１を駆動するものである。ドラムモータ２１１は現像ユニット２０毎に設けてある。クリーニングモードで感光ドラム２１の斑点発生領域を開口部２９まで移動させる際、回転制御部４１は、感光ドラム２１の回転量に応じて、各現像ユニット２０のドラムモータ２１１に電圧を印加して、ドラムモータ２１１を制御する。

定着制御部４２は、制御部１０の制御の下、各現像ユニット２０の定着装置７の動作を制御するものである。定着制御部４２は、定着装置７の加熱ローラ７１の内部に設けられている加熱ヒータの温度を制御する。

露光制御部４３は、制御部１０の制御の下、各現像ユニット２０の露光装置３に対して印刷データを与えて、露光装置３であるＬＥＤヘッドの発光を制御する。

電圧制御部４４は、制御部１０の制御の下、帯電ローラ２２、現像ローラ２３、供給ローラ２４、規制ブレード２５、転写ローラ５への印加電圧を制御する。

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態に係る画像形成装置１００における感光ドラム２１のクリーニング処理を、図面を参照しながら詳細に説明する。

まず、以下では、画像形成装置１００における画像形成処理を、図１〜図３を参照しながら説明する。

パーソナルコンピュータ等の上位装置からの画像データは、インターフェース部５１を介して制御部１０に与えられる。

制御部１０に画像データが受信されると、電圧制御部４４は、制御部１０の制御を受けて、各現像ユニット２０の帯電ローラ２２に帯電電圧を印加する。各現像ユニット２０の感光ドラム２１の表面は帯電ローラ２２により一様に帯電された後、露光制御部４３から印刷データが露光装置３に与えられる。そして、各現像ユニット２０において、露光装置３のＬＥＤヘッドが発光し、感光ドラム２１の表面に静電潜像パターンが形成される。

電圧制御部４４は、制御部１０の制御を受けて、各現像ユニット２０の現像ローラ２３、供給ローラ２４及び規制ブレード２５に電圧を印加する。

各現像ユニット２０において、供給ローラ２４から供給された現像剤が現像ローラ２３の表面に移され、現像ローラ２３の表面上に現像剤の薄層が形成される。このとき、現像ローラ２３の表面上の現像剤の薄層（薄層の高さ）を均一に形成し、現像剤の薄層中のトナー帯電量を所定値とするために、供給ローラ２４及び規制ブレード２５に、電圧制御部４４から電圧が印加される。

現像ローラ２３の表面上の現像剤が感光ドラム２１の静電潜像に移され、感光ドラム２１の表面上に現像剤像が形成される。

次に、電圧制御部２９から各現像ユニット２０の転写ローラ５に転写電圧が印加され、感光ドラム２１の表面上の現像剤像が記録媒体Ｐ上に転写される。定着装置７は定着制御部４２から定着電圧が印加され、現像剤像の転写後、定着装置７は、記録媒体Ｐ上の現像剤像を記録媒体Ｐ上に定着する。

像が定着された記録媒体Ｐは、排出ローラ３７から画像形成装置１００の外に排出され、印刷動作が完了する。

ここで、感光ドラム２１の表面上に残留した現像剤は、クリーニング装置２６のクリーニングブレード２７により掻き取られ、廃トナーは除去される。

感光ドラム２１表面上に残留した現像剤は、基本的には、クリーニング装置２６により除去されるが、帯電不充分な現像剤が感光ドラム２１の表面上に残留したり、現像剤から離脱した外添剤等の異物が感光ドラム２１の表面上に残留したりする場合がある。このような場合に、感光ドラム２１の表面をクリーニングする必要がある。

図４は、第１の実施形態に係るクリーニングモードの処理を示すフローチャートである。

画像形成装置１００において、制御部１０は、上述したように、外部の上位装置からの画像信号に基づいて、画像形成装置１００内の各構成要素を制御して、取得した画像信号に基づく通常の画像形成処理を実行する。

このとき、画像形成装置１００の利用者が記録媒体Ｐに形成された画像に画像欠陥が発生していることを発見した場合、利用者操作により、クリーニングモードの選択ボタンを有する表示画面が操作表示部５２に表示され、クリーニングモードの選択ボタンが選択される。

ステップＳ１１：制御部１０は画像形成処理を実行しながら、クリーニングモードの選択を待って待機している。判断部１２１によりクリーニングモードが選択されたことを判断すると、ステップＳ１２へ移行する。メニューが選択されない場合は、前記の待機を継続する。

ステップＳ１２：クリーニングモードが選択されたことを判断すると、判断部１２１は、記憶部５３に記憶されているテストパターンを読み出し、テストターンの印刷を実行する。

このとき、停止位置計算部１２２は、媒体通過検知センサ５０により検知された記録媒体Ｐの通過したタイミングから、各現像ユニット２０のドラムモータ２１１の停止までの時間を求める。そして、停止位置計算部１２２は、各現像ユニット２０の感光ドラム２１の停止位置がテストパターンに印刷されている「１」〜「９」のどの領域に対応しているかを計算する。第１の実施形態では、例えば、テストパターンの印刷速度を通常の１６０ｍｍ／ｓｅｃではなく、７３ｍｍ／ｓｅｃと遅くした。これは、印刷速度を遅くすることで、ドラムモータ２１１が停止する際の慣性力を小さくし、停止位置のばらつきを小さくするためである。

図５は、第１の実施形態に係るテストパターンの印刷を説明する説明図である。

第１の実施形態では、例えば、Ａ４サイズの用紙を横送りで使用する場合を示す。テストパターンは、印刷結果において斑点発生位置を確認できるようにするため、用紙の両端及び中央部に「１」〜「９」の数字列を搬送方向に等間隔に並べた領域識別情報を含むものである。

この「１」〜「９」の数字は、印刷結果における斑点発生位置と、感光ドラム２１の表面領域の部分領域を示すものである。「１」〜「９」の数字は、感光ドラム２１の表面領域の１回転分の部分領域を示すものである。そのため、感光ドラム２１が一回転すると、再度「１」〜「９」の数字が印刷される。図５の例の場合、Ａ４サイズの用紙を横送りする場合、感光ドラム２１は２回転以上回転するため、「１」〜「９」の数字は２回以上繰り返し出現している。テストパターンの印刷工程は、全ての現像ユニット２０の感光ドラム２１を用いたカラー印刷で行う。

なお、第１の実施形態では、「１」〜「９」の数字を印刷する場合を例示するが、数字は特に限定されるものではなく、例えば、「０」〜「９」の１０個の数字であっても良いし、又は、「１」〜「５」の５個の数字であっても良い。また、数字の色は、特に限定されるものではなく、カラー印刷であっても良いし、４色のうちいずれかの色であっても良い。第１の実施形態では、数字の色がブラック１色であるものとする。

また、数字の間隔長は、開口部２９から露出する感光ドラム２１の露出領域の円弧長の１／２以下の長さとしている。これは、斑点が領域番号の間に位置する場合、いずれの数字を入力しても、感光ドラム２１の異物付着領域が開口部２９に現れるようにするためである。数字の間隔長が短くなるにつれて、数字で特定する感光ドラム２１の表面領域の部分領域が狭くなるため、斑点が発生している感光ドラム２１の異物付着領域を精度良く特定することができる。例えば、図５の例の場合、斑点発生領域は「６」が最も近いため「６」を入力することが望ましいが、「５」を入力した場合でも、感光ドラム２１の異物付着領域を開口部に露出されることができる。

テストパターンを印刷した印刷物を利用者が見て、利用者操作により、斑点発生位置に対応する斑点発生位置の領域番号が、操作表示部５２に入力される（Ｓ１３）。操作表示部５２は、入力された領域番号を制御部１０に与える。

ステップＳ１２において、停止位置計算部１２２は、媒体通過検知センサ５０により検知された記録媒体Ｐの先端部分の検知タイミングから、各現像ユニット２０のドラムモータ２１１の停止までの時間を求める。

停止位置計算部１２２は、テストパターンの印刷速度、感光ドラム２１の外周長、領域番号の間隔長、各現像装置２０間の間隔長を認識している。そのため、停止位置計算部１２２は、記録媒体Ｐの先端部分の検知タイミングから各現像ユニット２０のドラムモータ２１１の停止までの時間に基づいて、各感光ドラム２１の停止位置が（すなわち、開口部２９に露出している露出領域の位置）がテストパターンに含まれる「１」〜「９」のうち、どの領域番号に対応しているかを計算する。より具体的には、媒体通過検知センサ５０による記録媒体Ｐの検知タイミングから感光ドラム２１が停止するまでの時間にテストパターンの印刷速度を乗じることにより、感光ドラム２１の表面領域の特定点の移動距離が求まる。その感光ドラムの特定点の移動距離を「１」〜「９」のテストパターンの全長で割ることで、感光ドラム２１の停止位置に対応する領域番号が得られる。

ステップＳ１３：利用者操作により、テストパターン上で斑点発生領域に対応する領域番号が、操作表示部５２に入力される。

ステップＳ１４：利用者操作により、テストパターン上で斑点の色が入力される。

図６は、第１の実施形態に係る斑点発生位置の領域番号及び斑点の色を入力する画面例を示す画面図である。図６に示すように、画面５００は、斑点発生位置の領域番号を入力する番号入力部５０１と、斑点の色を入力する斑点色入力部５０２とを有している。図５の例では、黒色の斑点が、数字「６」の領域付近に繰り返し出現しているため、図６の画面例において、利用者操作により、番号入力部５０１に「６」、斑点色入力部５０２に「ブラック」が入力され、入力された情報は制御部１０に与えられる。

ステップＳ１５：回転量計算部１２３は、停止位置計算部１２２により計算された各現像ユニット２０の感光ドラム２１の停止位置と操作表示部５２に入力された斑点発生領域（領域番号）との差分長を求める。より具体的には、感光ドラム２１の停止位置に対応する領域番号と斑点発生領域の領域番号との差に、数字の間隔長を乗じて、現在の感光ドラム２１の停止位置から斑点発生領域まで移動させる差分長を求める。さらに、回転量計算部１２３は、操作表示部５２に入力された斑点の色と同色の現像剤を用いる現像ユニット２０を特定し、その現像ユニット２０の感光ドラム２１の異物付着領域を開口部２９へ移動させるために必要な感光ドラム２１の回転量を計算する。

例えば、第１の実施形態では、それぞれの現像ユニット２０の間隔長が７２ｍｍとしている。また、各現像ユニット２０の感光ドラム２１の外径が３０ｍｍであるために、感光ドラム２１の円周は約９４ｍｍ程度である。そのため、停止位置計算部１２２により計算された感光ドラム２１の停止位置（領域番号）と、操作表示部５２に入力された斑点発生領域（領域番号）との差分長に対し、ステップＳ１４で入力された色が、ブラックの場合は０ｍｍ、イエローの場合は７２ｍｍ、マゼンタの場合は５０ｍｍ（＝７２ｍｍ×２−９４ｍｍ）、シアンの場合は２８ｍｍ（＝７２ｍｍ×３−９４ｍｍ×２）を回転量に加算する。加算した回転量の合計が９４ｍｍより大きくなった場合は、９４ｍｍ引いた分の回転量とする。

ステップＳ１６：操作表示部５２は、感光ドラム２１の清掃方法を表示する。これにより、開口部２９に露出している感光ドラム２１の異物付着領域を清掃することができる。

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、従来の画像形成装置が備えている媒体通過検知センサを用いることで、テストパターン印刷終了時の各感光ドラムの停止位置を特定でき、画像形成装置の製造コストを抑えながら、各感光ドラムを移動させることができる。

（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
第２の実施形態は、制御部１０におけるクリーニングモードの構成及び処理が第１の実施形態と異なる。画像形成装置の内部構成及び現像ユニットの構成は、第１の実施形態と同一又は対応するものであるため、第２の実施形態でも、第１の実施形態に係る図２及び図３を用いて説明する。

図７は、第２の実施形態に係る画像形成装置１００の制御系の構成を示すブロック図である。

図７において、第２の実施形態に係る画像形成装置１００は、制御部１０、インターフェース部５１、操作表示部５２、記憶部５３、回転制御部４１、定着制御部４２、露光制御部４３、電圧制御部４４、ドラムモータ２１１、定着装置７、ＬＥＤヘッド３、帯電ローラ２２、現像ローラ２３、供給ローラ２４、規制ブレード２５、転写ローラ５を有する。

第２の実施形態において、テストパターン印刷終了時の各感光ドラム２１の停止位置を特定する方法は、感光ドラム２１が停止するまでテストパターンの「１」〜「９」の数字を継続して現像することで、停止時に感光ドラム２１の露出部に「１」〜「９」のいずれかのトナー像が残るようにすることで行う。

制御部１０は、第１の実施形態と同様に、インターフェース部５１から受信した画像信号に基づいて、回転制御部４１、定着制御部４２、露光制御部４３及び電圧制御部４４に指示して画像形成処理を行なう。

また、制御部１０は、操作表示部５２から、感光ドラム２１をクリーニングするクリーニングモードの選択要求を取得すると、感光ドラム２１の異物付着領域を開口部２９に露出するように感光ドラム２１を移動させるクリーニングモード６１を有する。

クリーニングモード６１は、判断部６１１、回転量計算部６１２を有する。

判断部６１１は、第１の実施形態と同様に、操作表示部５２に表示されるメニュー画面から、クリーニングモードの選択ボタンが選択されると、感光ドラム２１の表面をクリーニングするクリーニングモードに切り替えて、クリーニング処理を実行するものである。

回転量計算部６１２は、操作表示部５２に入力された斑点発生領域を示す領域番号と斑点の色、及び、感光ドラム２１の露出領域に見えているトナー像番号とに基づいて、指定された感光ドラム２１の異物付着領域を開口部２９まで移動させるのに必要な感光ドラム２１の回転量を計算するものである。

（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
図８は、第２の実施形態に係るクリーニングモードの処理を示すフローチャートである。

第２の実施形態に係る画像形成装置１００における画像形成処理は、第１の実施形態で説明した処理と同一又は対応するものであるため、ここでの詳細な動作説明を省略する。

制御部１０は、上位装置から受信した画像信号に基づいて、画像形成装置１００内の各構成要素を制御して、記録媒体Ｐに画像を形成する通常の画像形成処理を実行する。

このとき、利用者が記録媒体Ｐに形成された画像に画像欠陥が発生していることを発見した場合、利用者は操作表示部５２よりクリーニングモードを選択する。

ステップＳ２１：制御部１０は画像形成処理を実行しながら、クリーニングモードの選択を待って待機している。判断部６１１によりクリーニングモードが選択されたことを判断すると、ステップＳ２２へ移行する。メニューが選択されない場合は、前記の待機を継続する。

ステップＳ２２：クリーニングモードが選択されたことを判断すると、判断部６１１は、記憶部５３に記憶されているテストパターンを読み出し、テストターンの印刷を実行する。

ここで、テストパターンの印刷は、それぞれの感光ドラム２１が停止するまで継続する。つまり、各感光ドラム２１の表面に「１」〜「９」の数字の現像剤像が形成されるように、感光ドラム２１が停止するまで、テストパターンの現像を行なう。

第１の実施形態では、感光ドラム２１の停止位置のばらつきを小さくするために、テストパターンの印刷速度を通常より遅くする場合を例示した。しかし、第２の実施形態では、感光ドラム２１の停止位置を利用者により直接確認するものである。そのため、感光ドラム２１の停止位置のばらつきを考慮する必要がなくなるため、テストパターン印刷速度は通常の印刷と同様とすることができる。

図９は、第２の実施形態に係るテストパターンの印刷を説明する説明図である。

第２の実施形態も、例えば、Ａ４サイズの用紙を横送りで使用する場合を示している。数字「１」〜「９」のテストパターンは、第１の実施形態と同様であり、また、数字の間隔長も第１の実施形態とすることができる。

第２の実施形態のテストパターンが、第１の実施形態と異なる点は、テストパターンの記録媒体Ｐ上の印刷終了後も、感光ドラム２１が停止するまで、継続して露光処理及び現像処理を行うことと、異物付着領域を示すための「１」〜「９」の数字の列（図９では両端の２列と中央部の１列との３列）のうちいずれか１列を反転させていることである。

感光ドラム２１が停止するまで、記録媒体Ｐ上への露光処理及び現像処理を継続することにより、感光ドラム２１の表面上に「１」〜「９」の数字を現像剤像として残すことができる。

また、「１」〜「９」の数字を列のうち、いずれかの列の数字を反転することにより、記録媒体Ｐ上への印刷終了後、利用者が開口部２９に露出している感光ドラム２１の表面領域上の数字を正しい向きで確認することができる。

図９では、中央部の列の数字を反転させた場合を例示しているが、中央部の列の数字に限定されるものではない。また数字を反転させる列は、１列でなく、２列以上であっても良い。

利用者は、テストパターンの印刷物を見て、斑点発生領域の領域番号及び斑点の色を確認する。また、利用者は、画像形成装置１００から斑点の色と同色の現像剤を用いる現像ユニット２０を取り出し、現像ユニット２０の開口部２９に露出している感光ドラム２１の露出領域に現像されている数字を確認する。

図１０は、第２の実施形態に係る現像ユニット２０の開口部２９に露出している感光ドラム２１の表面領域を説明する説明図である。

図１０に示すように、現像ユニット２０の開口部２９に露出している感光ドラム２１の領域を見て、感光ドラム２１の表面上に形成されている数字を確認する。図１０の場合、感光ドラム２１の表面には「４」の数字が形成されている。図１０において、感光ドラム２１の中央部の列の数字は反転しているため、利用者は正しい向きの数字「４」を確認することができる。第２の実施形態では、テストパターンをブラックで印刷しているため、利用者は、ブラックの現像ユニット２０ａの感光ドラム２１を確認する。

ステップＳ２３：利用者操作により、テストパターン上の斑点発生領域に対応する領域番号が、操作表示部５２に入力される。

ステップＳ２４：利用者操作により、テストパターン上の斑点の色が入力される。

ステップＳ２５：利用者は、ブラックの現像ユニット２０ａを画像形成装置１００から取り出し、感光ドラム２１が開口部２９から露出している部分の現像剤像の数字を確認する。確認後、利用者操作により、現像ユニット２０ａを画像形成装置１００に戻し、操作表示部５２より現像剤像の数字「４」を入力する。

図１１は、第２の実施形態に係る斑点発生領域の領域番号と斑点の色と現像剤像の数字とを入力する画面例を示す画面図である。図１１に示すように、画面５１０は、斑点発生領域の領域番号を入力する番号入力部５１１と、斑点の色を入力する斑点色入力部５１２と、感光ドラム露出部のトナー像番号を入力するトナー像番号入力部５１３とを有している。図９の例では、黒色の斑点が、数字「６」の領域付近に繰り返し出現しているため、図１１の画面例において、利用者操作により、番号入力部５１１に「６」が入力され、斑点色入力部５１２に「ブラック」が入力される。また、図１０の例では、感光ドラム２１の露出領域のトナー像番号が数字「４」であるため、図１１の画面例において、利用者操作によりトナー像番号入力部５１３に「４」が入力される。入力された情報は制御部１０に与えられる。

ステップＳ２６：回転量計算部６１２は、操作表示部５２から取得した、感光ドラム２１の露出している数字を感光ドラム２１の停止位置とし、この感光ドラム２１の停止位置（領域番号）と斑点発生領域（領域数字）との差分長を求める。つまり、感光ドラム２１の停止位置の領域番号と斑点発生領域の領域番号との差に、数字の間隔長を乗じて、現在の感光ドラム２１の停止位置から異物付着領域まで移動させる差分長を求める。また、回転量計算部６１２は、操作表示部５２に入力された斑点の色と同色の現像剤を用いる現像ユニット２０を特定し、その現像ユニット２０の感光ドラム２１の異物付着領域を開口部２９へ移動させるために必要な感光ドラム２１の回転量を計算する。

このとき、回転量計算部６１２は、第１の実施形態と同様に、現像ユニット２０の間隔長を７２ｍｍとしている。そのため、ステップＳ２４で入力された斑点色が、ブラックの場合は０ｍｍ、イエローの場合は７２ｍｍ、マゼンタの場合は５０ｍｍ（７２ｍｍ×２−９４ｍｍ）、シアンの場合は２８ｍｍ（７２ｍｍ×３−９４ｍｍ×２）を回転量に加算する。加算した回転量の合計が９４ｍｍより大きくなった場合は、９４ｍｍ引いた分の回転量とする。

ステップＳ２７：操作表示部５２は、感光ドラム２１の清掃方法を表示する。これにより、開口部２９に露出している感光ドラム２１の領域を清掃することができる。

（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上のように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加えて、テストパターン印刷終了後の感光ドラムの停止位置を直接確認するため、停止位置のばらつきを考慮する必要がなくなり、感光体ドラムの異物付着領域を開口部へ移動させる精度が向上する。また、第２の実施形態によれば、テストパターン印刷を通常の速度で行えるため、作業効率がよくなるという効果が得られる。

（Ｃ）他の実施形態
上述した各実施形態においても、本発明の変形実施形態を言及したが、本発明は、以下の変形実施形態にも適用できる。

（Ｃ−１）上述した各実施形態では、電子写真方式を採用したカラープリンタに本発明を適用した場合を例示した。しかし、本発明は、カラープリンタに限定されるものではなく、モノクロプリンタに適用するものであっても良い。また、本発明は、電子写真方式を採用したものであれば、広く適用することができ、例えば、複写機、ＦＡＸ装置、複合機等にも適用することができる。

（Ｃ−２）上述した各実施形態において、テストパターンが領域識別情報を含み、領域識別情報が「１」〜「９」の数字の領域番号である場合を例示した。しかし、領域識別情報はアルファベットや日本語等の文字列あっても良い。また、テストパターンは、領域識別情報の他に、斑点発生位置を特定するために、罫線等を含むものであっても良い。

１００…画像形成装置、１０…制御部、１１…ＣＰＵ、１２及び６１…クリーニングモード、１２１及び６１１…判断部、１２２…停止位置計算部、１２３及び６１２…回転量計算部、２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）…現像ユニット、２１…感光ドラム、２８…フレーム、２９…開口部、５０…媒体通過検知センサ、５２…操作表示部、５３…記憶部。

Claims (8)

1. 像担持体に形成された静電潜像に現像剤を移して現像剤像を形成するものであって、前記像担持体の表面の一部領域を露出させる開口部を有する１又は複数の現像部と、
   前記像担持体に形成された現像剤像を記録媒体上に転写する１又は複数の転写部と、
   前記像担持体の回転を制御する回転制御部と、
   前記像担持体の停止位置に関する情報を記憶する記憶部と、
   所定のテストパターンの印刷を指示し、前記テストパターンに基づくテストパターン現像剤像を前記像担持体上に形成させ、当該像担持体上に形成した当該テストパターン現像剤像の少なくとも一部を前記記録媒体上に転写して前記像担持体を停止させるテストパターン印刷指示部と、
   前記記憶部に記憶する前記像担持体の停止位置に関する情報と、前記記録媒体上に転写した前記テストパターンに出現した斑点の位置に関する情報とに基づき、前記像担持体から前記記録媒体へ前記斑点が転写された前記像担持体の領域を、前記開口部に回転移動させる回転量を求める回転量計算部と
   を備え、
   前記回転制御部は、前記回転量計算部により求められた回転量に基づいて、前記像担持体を回転移動させる
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像部に供給する前記記録媒体の通過を検知する媒体検知部と、
   前記媒体検知部による前記記録媒体の検知タイミングと、前記像担持体の停止タイミングとに基づいて、前記テストパターンの印刷終了時に前記開口部に露出している前記像担持体の停止位置を求める停止位置計算部と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記テストパターン印刷指示部が、前記像担持体の停止まで、継続的にテストパターン現像剤像を前記像担持体に形成させるものであり、
   前記回転量計算部が、前記テストパターンの印刷終了時に、前記開口部における前記像担持体の露出領域に形成されている前記テストパターン現像剤像と、前記テストパターンの印刷結果に出現した斑点の位置とに基づいて、前記像担持体の異物付着領域を前記開口部に回転移動させる回転量を求めるものである
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記テストパターンが、当該テストパターンの印刷結果における領域を示す領域識別情報を含むものであり、
   前記領域識別情報の間隔が、前記開口部から露出する前記像担持体の露出領域の円弧長の１／２以下である
   ことを特徴とする請求項１〜３に記載の画像形成装置。
5. 前記テストパターンに含まれる前記領域識別情報が、前記像担持体の１回転分の表面領域の部分領域を示すものであることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記テストパターンに含まれる前記領域識別情報が、前記像担持体の回転周期毎に繰り返されるものであることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
7. 前記テストパターン印刷指示部が、前記テストパターンの印刷速度を通常印刷時よりも遅くすることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記回転量計算部が、入力された斑点色情報に基づいて、対応する前記現像部の前記像担持体の異物付着領域を前記開口部に回転移動させる回転量を求めることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。

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