JP3809748B2 - 画像形成装置、及び画像形成装置の汚れ位置特定方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー光源から発せられた光ビームで画像情報信号の書き込みを行うデジタル複写機や光ビームプリンタ等の画像形成装置及び画像形成装置の汚れ位置特定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー原稿、カラー画像の普及に伴い、近年では単色の画像形成装置並みのスピードでのフルカラー画像出力が求められている。ところが、従来の普及型カラー画像形成装置は、単一の光走査装置を備え、単一の感光体上で露光、現像、転写のプロセスを逐次実行し、これらを用紙上に定着させてカラー画像を形成するプロセスを取っているため、例えば、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色を重ね合わせる場合、４回プロセスが繰り返された後に定着画像が出力されるので画像出力スピードは単色にくらべ１／４以下となってしまい、高速化への対応に限界がある。
【０００３】
そこで、単色の画像形成装置並みの画像出力スピードを得る技術として、各色の独立した画像形成部を用紙搬送方向に直列に配置し、ここで形成された現像像を単一の転写媒体上に連続的に転写し、１サイクルでフルカラー画像を形成する、所謂、タンデム方式の画像形成装置が開発されている。
【０００４】
図５は、４個の画像形成部を直列に配置したカラー画像形成装置６０の構成を示す図である。転写ベルト６２により搬送される用紙６４の上流方向より、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの順に画像形成部６６Ｋ、６６Ｙ、６６Ｍ、６６Ｃが設けられ、各画像形成部には、感光体６８Ｋ、６８Ｙ、６８Ｍ、６８Ｃの周囲に電子写真プロセスを構成するサブユニットが配置されている。
【０００５】
帯電装置７０により感光体６８を帯電したのち、光走査装置７２により画像情報に応じた光ビームを露光走査して静電潜像を形成する。つぎに現像装置７４により潜像を現像したのち、用紙６４に転写する。このプロセスをＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃの順に行い、図示しない定着装置により転写像を用紙６４に固定したのち排出する。また、光走査装置７２の光ビーム射出用開口部には防塵のためのシールガラス７６Ｋ、７６Ｙ、７６Ｍ、７６Ｃが設けられている。
【０００６】
このような装置構成では、図６に示すように、シールガラス７６に汚れ８０が発生すると出力されるカラー画像に欠陥が生じるが、複数の画像形成部を備えたカラー画像形成装置では、どの画像形成部のシールガラスが汚れたために発生した画像欠陥であるかを判定することは難しい。
【０００７】
図７は、感光体８２の下方に光走査装置８４を配置したタンデム方式のカラー画像形成装置の構成を示す図である。単一の光学箱で構成される光走査装置８４から射出された複数の光ビームにより感光体８２を露光走査して静電潜像を形成し、現像装置８６により現像したのち、中間転写体ベルト８８上に一次転写される。転写像は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順に重ね合わされ、用紙９０に二次転写された後、定着装置９２により固定される。中間転写体ベルト８８を用いたタンデム方式のカラー画像形成装置で、用紙９０を垂直搬送し、カラー画像形成装置上方に排出する場合、画像形成開始からカラー画像の出力までの時間を最短にしようとすると、一次転写から二次転写までの距離を短くする必要があり、光走査装置８４が感光体８２の下方に配置される構成となる。
【０００８】
図８は、感光体の下方に光走査装置を配置したときのシールガラス汚れを説明するための図である。
【０００９】
光走査装置９４を感光体９６の下方に配置した場合、光走査装置９４のビーム射出開口部に設けたシールガラス９８上には、空気中を漂う塵１０２、繊維くず１００や、現像部で発生するトナークラウドが重力作用により堆積する。さらには、現像部からのトナーぼた落ち１０４が発生する。
【００１０】
シールガラス９8の汚れを避けるため、光ビームの射出角度、光走査装置と画像形成部の距離、汚れ防御壁等を適宜設定することが行われる。
【００１１】
しかし、光走査装置９４を感光体９６の下方に配置した場合、図５に示したような構成、すなわち光走査装置７２が感光体６８の上方に配置された場合に比べ、シールガラス汚れが発生しやすくなることは避けられず、シールガラス汚れによる画像欠陥が発生した場合の回復作業の容易性は強く望まれる。
【００１２】
更に、今後カラー画像形成装置が普及する市場では、メンテナンスフリーであることが望まれるが、仮に画像欠陥が発生した場合も、ユーザが簡易的な作業で容易に、しかも確実に画像レベルを回復できることが必要である。
【００１３】
すなわち、光走査装置のシールガラス汚れにより画像欠陥が発生した場合に、カラー画像形成装置を分解し、光走査装置をカラー画像形成装置の機外へ取り出して清掃することなく作業が行えるようにしなければならない。このことは、光走査装置が感光体の上方に配置される場合も同様である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、複数の画像形成部を備えた画像形成装置において、こぼれ落ちたトナーや埃が原因で画像欠陥が発生した場合、その汚れの位置特定を容易にし、簡単な清掃作業で汚れを除去して画質を回復できるようにすることを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、転写順に配置された各現像色用の画像形成部へ、光走査装置が光ビームを照射して各現像色に対応した潜像を露光形成する。画像形成部に形成された潜像は、各現像色に現像され転写像を重ね合せてカラー画像とされる。
【００１６】
ここで、カラー画像に画像欠陥があった場合、通常ではどの画像形成部に汚れがあるか容易に判断できない。このとき、各現像色に対応した単色パターンを含むテストパターンを、画像形成部の画像形成可能領域に渡る幅で単一の用紙に形成する。
このため、例えば、マゼンタのテストパターンに画像欠陥があれば、マゼンタ用の画像形成部或いは光走査装置に汚れが生じていることが容易に特定できる。
【００１７】
さらに、テストパターンの幅は画像形成部の画像形成可能全領域に渡る幅であるので、隅の汚れも漏れなく特定することができる。
また、テストパターンと共に、照合マーク形成手段によって、テストパターンと画像形成部の照合方向を規定する照合マークを形成することで、テストパターンと画像形成部の並びを一致させるとき、照合させる向きが左右逆になることがないので、間違いなくテストパターンで画像形成部を照合できる。
さらに、装置内を舞うトナーがシールガラスに付着すると出射する光ビームを遮るので、光ビームが露光形成する潜像に画像欠陥が生じる。このとき、識別マークによって、どの画像形成部のシールガラスが汚れているかを特定することができる。
この識別マークは、画像形成部の現像色を識別できるように清掃口に設けられた色や記号であり、単色パターンに画像欠陥がある画像形成部を識別マークで探し、清掃口へ清掃具を挿入してシールガラスの汚れを取れば、画質を回復させることができる。また、清掃口を設けることで、光走査装置を装填したままで、シールガラスの汚れを取ることができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明では、画像形成部の現像色に対応した単色パターン、すなわち、イエローパターン、マゼンダパターン、シアンパターン、ブラックパターンの単色パターンに加え、イエローとシアン又はマゼンタを重ね合わせた二次色パターンを形成する。
【００２０】
単色では、画像欠陥を判定し難いイエローを、イエローとシアン又はマゼンタを重ね合わせた二次色パターンを形成することで、例えば、二次色パターンに画像欠陥があり、イエロー以外の色の単色パターンに画像欠陥がなければイエローの画像形成部に汚れがあると判定できる。
【００３３】
請求項３に記載の発明では、直列に配置された複数色の画像形成部と、前記画像形成部へ下方から光ビームを照射し、各現像色に対応した潜像を露光形成する光走査装置と、を備え、画像形成部に形成された潜像を各現像色に現像し転写像を重ね合せてカラー画像を形成する画像形成装置の汚れ位置特定方法において、前記各現像色に対応したイエローパターン、マゼンタパターン、シアンパターン、ブラックパターンの単色パターン及びイエローとシアン又はマゼンタを重ね合わせた二次色パターンを、単一の用紙上に前記画像形成部の画像形成可能全領域に渡る幅で形成し、テストパターンの画質欠陥色から光走査装置の汚れ位置を特定することを特徴としている。
【００３４】
イエローパターン、マゼンタパターン、シアンパターン、ブラックパターンの単色パターン及びイエローとイエロー以外の色を重ね合わせた二次色パターンの画質欠陥色から画像形成部或いは光走査装置の汚れ位置を特定することで、煩わしい清掃作業が能率良く行える。
【００３５】
【発明の実施の形態】
図１は、本形態に係る画像形成装置を示した図である。
【００３６】
イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）に対応した複数の感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを中間転写体ベルト１２に沿って直列に配置し、感光体１０の下方に光走査装置１４を配置したタンデム構成の画像形成装置１６である。
【００３７】
各感光体は、図示せぬ帯電装置により帯電されたのち、光走査装置１４から画像信号により変調された光ビームで走査露光される。感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの表面に形成された静電潜像は、現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋにより現像され、単一の中間転写体ベルト１２上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に現像像が１次転写されて重ね合わされたカラー転写像は、二次転写ポイント２０で、用紙給紙カセット２２から送り出され垂直搬送された用紙２４に一活転写される。用紙２４は定着器２６によりカラー画像を固定され、画像形成装置１６の上面に設けられた用紙排出トレイ２８に排出される。
【００３８】
光走査装置１４は、単一の光学箱から４本の光ビームを射出し、各光ビーム射出開口部は、シールガラス３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋで密閉され、光走査装置１４内に埃等が入らないようにしている。
【００３９】
画像形成装置１６のフロント面には、各種コマンドを入力するコントロールパネル３２を備えている。
【００４０】
このような画像形成装置１６によりカラー画像を出力するうちに、塵、糸くず、トナー等がシールガラス３０の上に落下、堆積し、光走査装置１４から射出する光ビームを遮ると、汚れ部分のみ感光体１０に到達する露光エネルギが低下するため、出力画像上に紙送り方向に伸びる帯または筋状の画像欠陥が生じることとなる。このような画像欠陥が生じた場合は、光走査装置１４のシールガラス３０を清掃して汚れを除去することにより、画像欠陥を取り除かなければならない。
【００４１】
しかし、タンデム構成の画像形成装置１６の場合、出力カラー画像から直ちに汚れているシールガラスを特定するのは難しい。
【００４２】
そこで、本形態の画像形成装置１６では、画像欠陥が生じた場合、画像形成装置１６のフロント部に設けたコントロールパネル３２から、予め規定されたコマンドを入力することでテストパターン３４Ｂ（図２参照）を出力し、画像欠陥を発生させている画像形成色、すなわち画像形成部を判定し、特定された現像色に対応するシールガラスを清掃して、正常な画像状態に復帰させる。
【００４３】
以下、その手順を説明する。
【００４４】
図２は、本形態による画像形成装置１６へ入力されるテストパターン３４Ａと出力されたテストパターン３４Ｂを示した図である。
【００４５】
テストパターン３４Ａは画像形成装置１６が処理可能な最大用紙サイズに入力する。テストパターン３４は、用紙搬送方向に直交する方向、すなわち光走査装置１４の光ビーム走査方向に伸びた帯状の単色パターン３６を複数有している。単色パターン３６は、光ビーム走査方向全域を覆う長さとなっている。
【００４６】
テストパターン３４Ａは、少なくとも全ての画像形成色、すなわち、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の単色パターン（３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋ）を含んでおり、さらに、上記４色のほかに、イエロー（Ｙ）とシアン（Ｃ）の二次色（重ねあわせ）による二次色パターン３６ＹＣを含んでいる。
【００４７】
図２に示す出力されたテストパターン３４Ｂは、３箇所の画像欠陥（３８ＹＣ、３８Ｍ、３８Ｙ）が存在する場合を示している。尚、説明の便宜上３箇所としているが、通常は単色パターン（３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋ）のいずれかに１箇所発生することが多い。但し、画像形成装置１６内で汚れた空気が舞ったようなときは、同時に複数の単色パターンに画像欠陥が発生することもある。
【００４８】
次に、テストパターン３４Ｂの判定について説明する。マゼンタの単色パターン３６Ｍに発生した画像欠陥３８Ｍ（用紙搬送対応方向の筋状欠陥）により、光走査装置１４のマゼンタ色対応のシールガラス３０Ｍの上に汚れが発生していることが判別できるので、シールガラス３０Ｍを清掃すれば、画像欠陥は無くなる。
【００４９】
また、二次色パターン３６ＹＣにも画像欠陥３８ＹＣが発生している。この場合、二次色を形成するイエロー（Ｙ）の単色パターン３６Ｙまたはシアン（Ｃ）の単色パターン３６Ｃのいずれかに画像件欠陥が発生している。そして、シアン（Ｃ）の単色パターン３６Ｃには画像欠陥が発生していないので、消去法でイエロー（Ｙ）に画像欠陥があると判別できる。このように、イエロー（Ｙ）の単色パターン３６Ｙの上に画像欠陥が発生したとき、イエロー（Ｙ）単色はデイフェクトが見え難く、確実な判別を行えないが、二次色パターン３６ＹＣを照合することで、的確に判別できる。
【００５０】
次に、図３に示すテストパターン４０Ｂによる判別結果から清掃すべきシールガラスを特定する手順について説明する。
【００５１】
画像形成装置１６内の画像形成部は、図４に示すように、転写順にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）に並んでおり、テストパターン４０Ｂ上の単色パターン３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋをこの並びと同じにする。これによって、用紙排出トレイ２８に排出されたテストパターン出力４０Ｂにおいて、例えば、イエロー（Ｙ）の単色パターン３６Ｙに画像欠陥３８Ｙがある場合、図４に示す向かって一番右側の画像形成部を走査している光ビームの透過するシールガラス３０Ｙを清掃する。
【００５２】
更に、照合の精度をあげる方法について説明する。図３に示したテストパターン４０Ｂには、照合方向指定マーク４２または照合方向指定マーク４４が形成される。２つのマークは２つの実施例を示したもので、いづれか１つあればよい。照合方向指定マーク４２は、画像形成装置１６の模式図であり、照合方向指定マーク４４は文字情報である。いずれも、このマークを向かって左側においた状態でテストパターン４０Ｂと画像形成装置１６を照合する為のものである。これにより、照合方向の間違いが防止できる。
【００５３】
また、照合方向指定マーク４２の中の小さな四角４６は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順に並ぶ、照合方向指定マークの色情報であり、これにより、照合の信頼性がさらに増大する。
【００５４】
次に、テストパターンによる判別結果から清掃すべきシールガラスを特定する別の手順について説明する。
【００５５】
図４は、画像形成装置１６の清掃手順を説明するための図である。画像形成装置１６のフロントフレーム４８には、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋに対応するシールガラス清掃用開口部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋが設けられている。それぞれの開口部には画像形成部と対応した識別マーク５２、５４が設けられている。
【００５６】
識別マーク５４は、画像形成色と同一色の縁取りである。テストパターン４０Ｂから判別した清掃すべき画像色と同一色の縁取り色が施されたシールガラス清掃用開口部５０から清掃具５６を挿入して清掃する。
【００５７】
識別マーク５２は、画像形成色と同一色のシールである。テストパターン４０Ｂから判別した清掃すべき画像色と同一のシールが貼り付けられたシールガラス清掃用開口部５０から清掃具５６を挿入して清掃する。
【００５８】
清掃具５６は、先端に清掃布５６Ａを備えたおり、シールガラス清掃用開口部５０から挿入してシールガラス３０上の汚れを拭い取る。
【００５９】
以上は、コントロールパネル３２からコマンドを入力し、内蔵されたテストパターンを出力する場合を説明したが、装置構成の応用例について説明する。
【００６０】
画像形成装置１６にカラー原稿読取り装置を組合わせてカラー複写装置として使用する場合がある。この場合、図２に示したテストパターン３４Ａを原稿として原稿読取り装置で読取り、画像形成装置１６から出力することにより、既に説明したことと同様の作業を行なえる。
【００６１】
また、画像形成装置１６が内蔵パターンを持たないプリンタとして使用される場合がある。この場合、内蔵パターンとして説明したものと同様なテストパターンをＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に予め保存し、画質ディフェクトが生じた場合、パーソナルコンピュータの記録媒体読取り装置からこのテストパターンを読み込み、画像形成装置１６に転送、出力することにより既に説明したことと同様の作業を行なえる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、請求項１に記載の発明では、カラー画像に画像欠陥があった場合、どの画像形成部の汚れか容易に特定できる。また、汚れが付いたシールガラスの位置を特定し、光装置を装着したままシールガラスを清掃することができると共に、隅の汚れも漏れなく特定することができる。また、単色パターンと画像形成部の並びを一致させるとき、照合させる向きが左右逆になることがないので、間違いなく単色パターンと画像形成部を照合できる。さらに、どの画像形成部のシールガラスが汚れているかを特定するとき、単色パターンと清掃口の近傍に設けられ識別マークを照合すればよい。清掃口を設けることで、光走査装置を装填したままで、シールガラスの汚れを取ることができる。
【００６３】
請求項２に記載の発明では、単色では、画像欠陥を判定し難いイエローの判定が容易になる。
【００６７】
請求項３に記載の発明では、単色パターンの画質欠陥色から画像形成部或いは光走査装置の汚れ位置を特定することで、煩わしい清掃作業が能率良く行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本形態に係る画像形成装置の概略図である。
【図２】 本形態に係る画像形成装置が入出力するテストパターンを示した図である。
【図３】 本形態に係る画像形成装置が出力する他のテストパターンを示した図である。
【図４】 本形態に係る画像形成装置の汚れが発生した画像形成部の照合手順及び清掃手順を示す説明図である。
【図５】 従来の光走査装置が感光体の上にあるタイプの画像形成装置を示す説明図である。
【図６】 画像欠陥が生じる原因を説明した説明図である。
【図７】 光走査装置が感光体の下にあるタイプの画像形成装置を示す説明図である。
【図８】 感光体の下方に光走査装置を配置したときのシールガラスの汚れを説明する説明図である。
【符号の説明】
３０ シールガラス
３２ コントロールパネル（制御用コントロールパネル）
３４ テストパターン
３６ 単色パターン
４２ 照合方向指定マーク（照合マーク）
４４ 照合方向指定マーク（照合マーク）
５０ 清掃口
５２ 識別マーク
５４ 識別マーク
５６ 清掃具

Claims (3)

1. 直列に配置された複数色の画像形成部と、前記画像形成部へ下方から光ビームを照射し各現像色に対応した潜像を露光形成する光走査装置と、を備え、前記画像形成部に形成された潜像を各現像色に現像し、転写像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置であって、
   前記光走査装置を装填したままで光ビーム出射開口部を密閉するシールガラスを清掃可能な清掃口を備え、前記シールガラスの汚れを識別する前記各現像色に対応した単色パターンを含むテストパターンを、前記画像形成部の画像形成可能領域に渡る幅で単一の用紙上に形成すると共に、前記テストパターンと前記画像形成部の照合方向を規定する照合マークを形成する照合マーク形成手段と、前記テストパターンと前記清掃口を識別する識別マークと、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記テストパターンは、前記画像形成部の現像色に対応したイエローパターン、マゼンタパターン、シアンパターン、ブラックパターンの単色パターンと、イエローとシアン又はマゼンタを重ね合わせた二次色パターンと、で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 直列に配置された複数色の画像形成部と、前記画像形成部へ下方から光ビームを照射し、各現像色に対応した潜像を露光形成する光走査装置と、を備え、前記画像形成部に形成された潜像を各現像色に現像し転写像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置の汚れ位置特定方法において、
   前記各現像色に対応したイエローパターン、マゼンタパターン、シアンパターン、ブラックパターンの単色パターン及びイエローとシアン又はマゼンタを重ね合わせた二次色パターンを、単一の用紙上に前記画像形成部の画像形成可能全領域に渡る幅で形成し、テストパターンの画像欠陥色から光走査装置の汚れの位置を特定する画像形成装置の汚れ位置特定方法。

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