画像形成装置
【課題】画像形成ユニットをベルト部材から離間させて非画像形成領域の現像剤量を検出することによって、かぶりトナー量を高い精度で測定することができ、かぶりのレベルに応じて適切にかぶり印刷を回避するように印刷制御することができるようにする。
【解決手段】現像剤像を担持する像担持体をそれぞれ備える複数の画像形成ユニットと、該画像形成ユニットに対向して配設されるベルト部材と、該ベルト部材上の現像剤量を検出する現像剤量検出部と、前記複数の画像形成ユニットと前記ベルト部材とを離接させる離接手段とを有し、該離接手段が前記複数の画像形成ユニットのうちの少なくとも一つを前記ベルト部材から離間させ、前記現像剤量検出部が非画像形成領域の現像剤量を検出する。
【解決手段】現像剤像を担持する像担持体をそれぞれ備える複数の画像形成ユニットと、該画像形成ユニットに対向して配設されるベルト部材と、該ベルト部材上の現像剤量を検出する現像剤量検出部と、前記複数の画像形成ユニットと前記ベルト部材とを離接させる離接手段とを有し、該離接手段が前記複数の画像形成ユニットのうちの少なくとも一つを前記ベルト部材から離間させ、前記現像剤量検出部が非画像形成領域の現像剤量を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式のプリンタ、複写機、ファクシミリ機等の画像形成装置においては、帯電装置によって感光体ドラムの表面を均一に帯電させ、帯電した感光体ドラムの表面を露光装置によって露光して静電潜像を形成し、現像装置によって静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。そして、該トナー像は、印刷用紙等の記録媒体に転写された後、定着装置によって定着させられる。
【０００３】
この場合、現像装置では、トナーカートリッジから現像剤としてのトナーが補給され、供給ローラと現像ローラとの間、及び、現像ブレードと現像ローラとの間で摩擦帯電することによってトナーが荷電され、現像ブレードにより現像ローラ上に均一にトナー薄層が形成される。そして、一般的に、非磁性一成分系のトナーを使用して、現像ローラと感光体ドラムとを接触させて配設する非磁性一成分接触現像方式の画像形成装置は、構成の簡素化及び小型化に有利であり、多く実用化されている。
【０００４】
このような画像形成装置においては、トナーに所定の帯電量を与えることによって現像ローラから感光体ドラム上の静電潜像へトナーを移動させている。しかし、該トナーの劣化等によって、所定の帯電量が与えられず、該帯電量が著しく低下したり増加したりする異常帯電トナーが発生する場合があった。このような異常帯電トナーは、現像ローラから感光体ドラム上の非露光領域にも移動しやすいので、かぶり印刷や汚れ印刷のような異常画像の原因となる。
【０００５】
このようなかぶり印刷を防止するために、白地部の濃度を画像濃度よって測定してかぶり量を検知し、検知したかぶり量に応じてかぶり抑制電位差を設定し、かぶり印刷を回避する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００６−２５９１０１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、前記従来の画像形成装置においては、かぶりトナー濃度は通常画像の濃度に比べ極端に低いので、かぶりトナー量を高い精度で測定することができなかった。
【０００７】
本発明は、前記従来の画像形成装置における問題点を解決して、画像形成ユニットをベルト部材から離間させて非画像形成領域の現像剤量を検出することによって、かぶりトナー量を高い精度で測定することができ、かぶりのレベルに応じて適切にかぶり印刷を回避するように印刷制御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】
【０００８】
そのために、本発明の画像形成装置においては、現像剤像を担持する像担持体をそれぞれ備える複数の画像形成ユニットと、該画像形成ユニットに対向して配設されるベルト部材と、該ベルト部材上の現像剤量を検出する現像剤量検出部と、前記複数の画像形成ユニットと前記ベルト部材とを離接させる離接手段とを有し、該離接手段が前記複数の画像形成ユニットのうちの少なくとも一つを前記ベルト部材から離間させ、前記現像剤量検出部が非画像形成領域の現像剤量を検出する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像形成装置は、画像形成ユニットをベルト部材から離間させて非画像形成領域の現像剤量を検出することができる。これにより、かぶりトナー量を高い精度で測定することができ、かぶりのレベルに応じて適切にかぶり印刷を回避するように印刷制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の構成を示す断面図である。
【００１２】
図において、１０は本実施の形態における画像形成装置であり、例えば、プリンタ、ファクシミリ機、複写機、各種の機能を併せ持つ複合機等であるが、いかなる種類のものであってもよい。なお、本実施の形態においては、前記画像形成装置１０がいわゆるタンデム方式のカラー電子写真式プリンタである場合について説明する。
【００１３】
この場合、画像形成装置１０は、記録用紙としての媒体の搬送路に沿ってタンデムに配設されたブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の４色各々に対応する画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃ、該画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃとそれぞれ対応する転写ローラ２０Ｋ、２０Ｙ、２０Ｍ及び２０Ｃ、媒体の搬送を行う無端状のベルト部材としての搬送ベルト２３、該搬送ベルト２３の回転に合わせて回転し、搬送ベルト２３の張りを一定に保つために図示されないスプリングで支持された従動ローラ２１及びベルト駆動ローラ２２、並びに、内部にハロゲンランプ等の発熱体を備え、媒体を加熱及び加圧して媒体に現像剤の定着を行う定着ローラ２４及び定着バックアップローラ２５を有する。さらに、搬送ベルト２３上に印刷されたパターンの濃度を読み取る現像剤量検出部としての濃度センサ３３が配設されている。
【００１４】
そして、前記画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃは、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像を印刷するための静電潜像を前記感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃの表面に形成する露光手段としてのＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ヘッド１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ及び１３Ｃ、前記感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃの表面に電気を供給して帯電させる帯電器としての帯電ローラ１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ及び１５Ｃ、現像剤としてのトナーを静電潜像が形成された感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃの表面に搬送する現像ローラ１６Ｋ、１６Ｙ、１６Ｍ及び１６Ｃ、トナータンク１７Ｋ、１７Ｙ、１７Ｍ及び１７Ｃ、現像ブレード１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ及び１８Ｃ、並びに、トナー供給用スポンジローラ１９Ｋ、１９Ｙ、１９Ｍ及び１９Ｃを有する。
【００１５】
なお、前記画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃ、ＬＥＤヘッド１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ及び１３Ｃ、感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃ、帯電ローラ１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ及び１５Ｃ、現像ローラ１６Ｋ、１６Ｙ、１６Ｍ及び１６Ｃ、現像ブレード１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ及び１８Ｃ、並びに、トナー供給用スポンジローラ１９Ｋ、１９Ｙ、１９Ｍ及び１９Ｃを統合的に説明する場合には、それぞれ、画像形成ユニット１２、ＬＥＤヘッド１３、感光体ドラム１４、帯電ローラ１５、現像ローラ１６、現像ブレード１８及びトナー供給用スポンジローラ１９として説明する。
【００１６】
また、画像形成装置１０は、各ローラを回転駆動するための図示されないモータ、最小媒体間隔以下の距離に敷設された搬送路上の図示されないローラ、搬送路切り替え用の図示されないソレノイド等を有する。
【００１７】
なお、前記モータは、後述されるように、ベルト駆動ローラ２２を回転させるためのベルトモータ５２、定着器２６の定着ローラ２４及び定着バックアップローラ２５を回転させるための定着モータ２８、並びに、画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃを回転させるためのそれぞれ独立したＫモータ４８Ｋ、Ｙモータ４８Ｙ、Ｍモータ４８Ｍ及びＣモータ４８Ｃを含む。
【００１８】
次に、前記画像形成装置１０の制御システムの構成について説明する。
【００１９】
図２は本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の制御システムの構成を示すブロック図である。
【００２０】
図において、３０は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート、タイマ等を備え、上位装置から印刷データ及び制御コマンド受信して画像形成装置１０全体をシーケンス制御し、印刷動作を行う画像形成制御部である。そして、該画像形成制御部３０は、画像形成装置１０におけるかぶりトナー量を判別するための現像剤量判別部３０ａ、並びに、搬送ベルト２３の速度と感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃの周速度差を制御する速度差設定手段としての速度差制御部３０ｂを有する。
【００２１】
そして、４１は、外部のコンピュータ等の上位装置と通信を行い、該上位装置へプリンタ情報を送信するとともに、上位装置から入力されたコマンドを解析し、上位装置から受信したデータを処理するＩ／Ｆ制御部である。
【００２２】
また、４２は、上位装置から受信したデータを、前記Ｉ／Ｆ制御部４１の制御に基づいて、色毎に格納する受信メモリである。
【００２３】
さらに、３１は、画像形成装置１０の状態を表示するためのＬＥＤ及び画像形成装置１０へ操作者からの指示を与えるためのスイッチを備える操作部である。
【００２４】
さらに、３２は、各種センサであり、濃度測定用の濃度センサ３３の外に、図示されていないが、媒体の搬送位置を検出する複数のセンサ等を含むものである。各種センサ３２の出力は画像形成制御部３０へ入力されている。
【００２５】
また、４３は、Ｉ／Ｆ制御部４１を介して上位装置から入力された印刷データを画データとして編集するための画データ編集メモリである。該画データ編集メモリ４３は、受信メモリ４２に一時的に格納された印刷データを受け取り、画像形成制御部３０へ送信するために編集処理されたイメージデータを格納するメモリである。
【００２６】
また、４４は帯電電圧制御部であり、画像形成制御部３０の指示によって帯電ローラ１５に電圧を印加し、感光体ドラム１４の表面を帯電させるための制御を行う。
【００２７】
４５はヘッド制御部であり、画データ編集メモリ４３に格納されたイメージデータに従ってＬＥＤヘッド１３を作動させ、帯電された感光体ドラム１４の表面に光を照射して露光させるための制御を行うものである。
【００２８】
４６は、感光体ドラム１４の表面にＬＥＤヘッド１３によって生成された静電潜像にトナーを付着させるための現像電圧制御部であり、現像ローラ１６に電圧を印加するための制御を行う。
【００２９】
４７は、感光体ドラム１４の表面に生成されたトナー像を媒体に転写するための転写電圧制御部であり、画像形成制御部３０の指示を受けて、転写ローラ２０に電圧を印加するための制御を行う。
【００３０】
４８は、各感光体ドラム１４、帯電ローラ１５及び現像ローラ１６を回転駆動するための画像形成駆動制御部であり、画像形成制御部３０の指示を受けて、Ｋモータ４８Ｋ、Ｙモータ４８Ｙ、Ｍモータ４８Ｍ及びＣモータ４８Ｃの制御を行う。
【００３１】
４９は、媒体に転写されたトナー像を定着するための定着制御部であり、画像形成制御部３０の指示を受けて、定着器２６に内蔵されたヒータへ電圧を印加するための制御を行う。また、定着器２６の温度を測定するためのサーミスタ２７からの検出温度を受け、ヒータをオン・オフ制御する。そして、前記定着器２６が所定温度に上昇したときに回転駆動させるための定着モータ２８を制御する。
【００３２】
５１は、媒体を搬送するための搬送ベルト２３を駆動するための搬送ベルト駆動制御部であり、画像形成制御部３０の指示を受けて、ベルトモータ５２の制御を行う。
【００３３】
５３は、画像形成ユニット１２をアップダウンするための画像形成ユニットアップダウン駆動制御部であり、画像形成制御部３０の指示を受けて、ＩＤアップダウンモータ６６の制御を行う。
【００３４】
５４は、現像ローラ１６の表面に帯電したトナーを供給させるための供給電圧制御部であり、トナー供給用スポンジローラ１９に電圧を印加するための制御を行う。
【００３５】
次に、前記画像形成ユニット１２の離接手段としての昇降機構について詳細に説明する。
【００３６】
図３は本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの昇降機構を示す模式図、図４は本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの昇降機構の動作を示す図である。なお、図４において、（ａ）〜（ｅ）はスライドリンクを移動させたときに各画像形成ユニットがどの位置に移動するかを示している。
【００３７】
図３には、画像形成ユニット１２を昇降させる昇降機構の主要部が示されている。前記昇降機構は、画像形成ユニット１２から搬送ベルト２３を離接させる離接手段として機能するものであり、矢印Ａ−Ｂの方向にスライド可能な左右一対のスライドリンク６４を備える。該スライドリンク６４の上面には、複数の凹部６４ａ及び該凹部６４ａに隣接する凸部６４ｂが形成され、前記凹部６４ａ内に感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃの回転軸としてのドラムシャフト１４ａ〜１４ｄの両端部が収容されている。なお、図３においては、感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃ並びに画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃの他の部分の図示は省略されている。
【００３８】
また、前記昇降機構は、画像形成ユニット１２をアップダウンさせるＩＤアップダウンモータ６６を有する。該ＩＤアップダウンモータ６６の出力軸に固定された駆動ギヤの回転は、第１のアイドルギヤ６７及び第２のアイドルギヤ６８を介して、連結シャフト７１の一端に固定された第３のアイドルギヤ６９に伝達される。該第３のアイドルギヤ６９の回転は、一方のスライドリンク６４に形成されたラック６５と噛（か）み合う第１のピニオンギヤ７０に伝達されるとともに、連結シャフト７１の他端に固定された第４のアイドルギヤ７２を介して、他方のスライドリンク６４に形成されたラック６５と噛み合う第２のピニオンギヤ７３に伝達される。これにより、ＩＤアップダウンモータ６６の出力軸を回転させると、左右一対のスライドリンク６４が矢印Ａ−Ｂの方向にスライドする。
【００３９】
一方、前記ドラムシャフト１４ａ〜１４ｄの両端部は、図４に示されるように、板状の支持部材７８に形成されたガイド溝７９〜８２内に収容され、該ガイド溝７９〜８２に沿って上下方向に移動可能となっている。そして、図４（ａ）に示されるように、昇降機構が作動していない状態においては、画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃの自重によって、ドラムシャフト１４ａ〜１４ｄの両端部はガイド溝７９〜８２内の最下端に位置する。また、昇降機構が作動していない状態においては、スライドリンク６４がスライドしておらず、ガイド溝７９〜８２の最下端は、スライドリンク６４の凹部６４ａ内に対応する位置にある。したがって、前記ドラムシャフト１４ａ〜１４ｄの両端部はガイド溝７９〜８２内の最下端に位置するとともに、スライドリンク６４の凹部６４ａ内に位置する。
【００４０】
そして、スライドリンク６４を矢印Ａ−Ｂの方向にスライドさせると、前記凹部６４ａに隣接する凸部６４ｂが移動し、ガイド溝７９〜８２の最下端に対応する位置に到達する。すると、前記ガイド溝７９〜８２内に収容されたドラムシャフト１４ａ〜１４ｄの両端部は、凸部６４ｂの上に乗り上げて上昇し、ガイド溝７９〜８２に沿って上方に移動する。
【００４１】
本実施の形態においては、図４（ｂ）〜（ｅ）に示されるように、ドラムシャフト１４ａ〜１４ｄの各々に対応する凸部６４ｂの位置を調整することによって、スライドリンク６４をスライドさせると、ドラムシャフト１４ａ〜１４ｄが順次凸部６４ｂに乗り上げるようになっている。
【００４２】
つまり、図４（ａ）に示されるように、昇降機構が作動していない状態においては、すべてのドラムシャフト１４ａ〜１４ｄは、凸部６４ｂに乗り上げておらず、凹部６４ａ内に収容されている。そして、スライドリンク６４がスライドを開始して、その支持部材７８に対する相対位置が図４（ｂ）に示されるようになると、ドラムシャフト１４ｂのみが凸部６４ｂに乗り上げて上方に移動する。これにより、ドラムシャフト１４ｂに対応する画像形成ユニット１２のみを上昇させ、該画像形成ユニット１２の感光体ドラム１４から搬送ベルト２３を離脱させることができる。
【００４３】
続いて、スライドリンク６４の支持部材７８に対する相対位置が図４（ｃ）に示されるようになると、ドラムシャフト１４ｃのみが凸部６４ｂに乗り上げて上方に移動する。これにより、ドラムシャフト１４ｃに対応する画像形成ユニット１２のみを上昇させ、該画像形成ユニット１２の感光体ドラム１４から搬送ベルト２３を離脱させることができる。
【００４４】
続いて、スライドリンク６４の支持部材７８に対する相対位置が図４（ｄ）に示されるようになると、ドラムシャフト１４ｄのみが凸部６４ｂに乗り上げて上方に移動する。これにより、ドラムシャフト１４ｄに対応する画像形成ユニット１２のみを上昇させ、該画像形成ユニット１２の感光体ドラム１４から搬送ベルト２３を離脱させることができる。
【００４５】
最後に、スライドリンク６４の支持部材７８に対する相対位置が図４（ｅ）に示されるるようになると、ドラムシャフト１４ａのみが凸部６４ｂに乗り上げて上方に移動する。これにより、ドラムシャフト１４ａに対応する画像形成ユニット１２のみを上昇させ、該画像形成ユニット１２の感光体ドラム１４から搬送ベルト２３を離脱させることができる。
【００４６】
次に、前記構成の画像形成装置１０の動作について説明する。まず、印刷工程における動作について説明する。
【００４７】
印刷工程において、画像形成制御部３０は、まず、帯電ローラ１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ及び１５Ｃに帯電電圧を印加して感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃの表面を一様に帯電させる。続いて、画像形成制御部３０は、画データ編集メモリ４３からのイメージデータに従ってＬＥＤヘッド１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ及び１３Ｃを発光させ、感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃの表面に静電潜像パターンを形成する。続いて、画像形成制御部３０は、表面にトナー薄層が形成された現像ローラ１６Ｋ、１６Ｙ、１６Ｍ及び１６Ｃに現像電圧を印加して、感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃ上の静電潜像パターンを現像する。ここで、現像ブレード１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ及び１８Ｃには、現像ローラ１６Ｋ、１６Ｙ、１６Ｍ及び１６Ｃ上のトナー薄層中のトナーの帯電量を所定の値とするための現像ブレード電圧が印加されている。
【００４８】
次に、画像形成制御部３０は、転写ローラ２０Ｋ、２０Ｙ、２０Ｍ及び２０Ｃに転写電圧を印加して、感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃ上のトナー像を、搬送ベルト２３によって搬送される図示されない媒体上へ転写させる。そして、該媒体が定着器２６に送り込まれると、媒体上のトナー像は定着器２６によって媒体に定着される。これにより、印刷動作が完了する。
【００４９】
次に、画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃを個別に昇降させる動作について説明する。
【００５０】
ＩＤアップダウンモータ６６を作動させると、該ＩＤアップダウンモータ６６の出力軸に固定された駆動ギヤの回転は、第１のアイドルギヤ６７及び第２のアイドルギヤ６８を介して、連結シャフト７１の一端に固定された第３のアイドルギヤ６９に伝達される。該第３のアイドルギヤ６９の回転は、一方のスライドリンク６４に形成されたラック６５と噛み合う第１のピニオンギヤ７０に伝達されるとともに、連結シャフト７１の他端に固定された第４のアイドルギヤ７２を介して、他方のスライドリンク６４に形成されたラック６５と噛み合う第２のピニオンギヤ７３に伝達される。これにより、図３に示されるように、左右一対のスライドリンク６４が矢印Ａ−Ｂの方向にスライドする。
【００５１】
そして、図４（ａ）〜（ｅ）に示されるように、スライドリンク６４の移動した位置に応じて、感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃのドラムシャフト１４ａ〜１４ｄが順次アップダウンし、画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃが順次アップダウンする。これにより、感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃが１つずつ搬送ベルト２３から離間する。
【００５２】
まず、図４（ａ）は、すべてのドラムシャフト１４ａ〜１４ｄがダウンした状態、すなわち、４色の画像形成ユニット１２の感光体ドラム１４が搬送ベルト２３に接している状態を示している。
【００５３】
そして、図４（ａ）の位置からスライドリンク６４がＡ方向にスライドすると、図４（ｂ）に示される位置になる。この位置では、４色の画像形成ユニット１２のうちのシアンの画像形成ユニット１２Ｃの感光体ドラム１４Ｃが搬送ベルト２３から離間し、他の画像形成ユニット１２の感光体ドラム１４は搬送ベルト２３に接している。
【００５４】
続いて、図４（ｂ）の位置からスライドリンク６４が更にＡ方向にスライドすると、図４（ｃ）に示される位置になる。この位置では、図４（ｂ）に示されるスライドリンク６４の位置で搬送ベルト２３と離間していたシアンの画像形成ユニット１２Ｃの感光体ドラム１４Ｃは搬送ベルト２３に接し、マゼンタの画像形成ユニット１２Ｍの感光体ドラム１４Ｍが搬送ベルト２３から離間する。
【００５５】
続いて、図４（ｃ）の位置からスライドリンク６４が更にＡ方向にスライドすると、図４（ｄ）に示される位置になる。この位置では、図４（ｃ）に示される位置で搬送ベルト２３と離間したマゼンタの画像形成ユニット１２Ｍの感光体ドラム１４Ｍは搬送ベルト２３に接し、イエローの画像形成ユニット１２Ｙの感光体ドラム１４Ｙが搬送ベルト２３から離間する。
【００５６】
さらに、図４（ｄ）の位置からスライドリンク６４が更にＡ方向にスライドすると、図４（ｅ）に示される位置になる。この位置では、図４（ｄ）に示される位置で搬送ベルト２３と離間したイエローの画像形成ユニット１２Ｙの感光体ドラム１４Ｙは搬送ベルト２３に接し、ブラックの画像形成ユニット１２Ｋの感光体ドラム１４Ｋが搬送ベルト２３から離間する。
【００５７】
そして、画像形成を行う際、すなわち、印刷動作を行う際には、スライドリンク６４は、スライドして図４（ａ）の位置に復帰する。
【００５８】
なお、本実施の形態においては、４色の画像形成ユニット１２の感光体ドラム１４のすべてが搬送ベルト２３に接する位置と、４色の画像形成ユニット１２の感光体ドラム１４が１つずつ搬送ベルト２３から離間する位置との５つの位置の例について説明したが、これら５つの位置に加え、ブラックの画像形成ユニット１２Ｋの感光体ドラム１４Ｋのみが搬送ベルト２３に接し、かつ、シアン、イエロー及びマゼンタの画像形成ユニット１２Ｃ、１２Ｙ及び１２Ｍの感光体ドラム１４Ｃ、１４Ｙ及び１４Ｍが搬送ベルト２３から離間する位置を設定してもよい。この場合、ドラムシャフト１４ａを除いたドラムシャフト１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄは、スライドリンク６４の凸部６４ｂに乗り上げて上方に移動し、画像形成ユニット１２Ｃ、１２Ｙ及び１２Ｍがアップした状態となり、感光体ドラム１４Ｃ、１４Ｙ及び１４Ｍが搬送ベルト２３から離間する。
【００５９】
次に、前記画像形成ユニット１２をアップさせた状態の画像形成装置１０について説明する。
【００６０】
図５は本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットをアップさせた状態の画像形成装置の構成を示す断面図である。
【００６１】
図５は、画像形成ユニット１２Ｙをアップさせた状態を示している。この状態では、画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｍ及び１２Ｃの感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｍ及び１４Ｃは搬送ベルト２３に接触しているが、画像形成ユニット１２Ｙの感光体ドラム１４Ｙは搬送ベルト２３の上方に離間している。なお、画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｍ及び１２Ｃをそれぞれアップさせた場合も、同様に、感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｍ及び１４Ｃがそれぞれ搬送ベルト２３の上方に離間する。
【００６２】
ところで、印刷工程において、現像ローラ１６上に形成されたトナー層では、静電潜像パターンに対応したトナーのみが現像に使用されるので、画像データの密度が低い印刷（以降、「低密度印刷」という）の場合、現像に使用されない未現像のトナーが多く存在する。このような未現像のトナーのうちには、現像ローラ１６上に付着した状態で残留し、トナー供給用スポンジローラ１９による掻（か）き取りや、現像ローラ１６とトナー供給用スポンジローラ１９との間での摩擦帯電や、現像ローラ１６と現像ブレード１８との間での摩擦帯電を経て、再び、感光体ドラム１４上の静電潜像パターンの現像に使用されるものや、現像ローラ１６と現像ブレード１８との隙（すき）間を通過することができないものが生じる。そして、低密度印刷が継続された場合、現像されずに現像ローラ１６に残留した未現像のトナーは、ダメージを受け、シリカ等の外添剤が剥（はく）離したり埋没したりすることによって、帯電性能が低下したり、逆極性の帯電が生じたりする場合がある。
【００６３】
帯電性能の低いトナーは、現像ローラ１６の表面との鏡像力による付着力が弱く、感光体ドラム１４へ移動しやすいため、未現像のトナーが多くなると、画像の背景部にトナーが付着する、いわゆるかぶり印刷が発生しやすくなる。
【００６４】
そこで、本実施の形態においては、画像形成ユニット１２をアップさせて感光体ドラム１４を搬送ベルト２３から離間させ、濃度センサ３３を用いて各画像形成ユニット１２のかぶりトナー量を検出し、検出したかぶりトナー量に応じてかぶり印刷を回避するための制御を行うようになっている。具体的には、かぶりトナー量から算出したかぶりレベルＢｘに応じて感光体ドラム１４の表面の周速、すなわち、感光体ドラム速度Ｖd と、搬送ベルト２３の搬送速度、すなわち、搬送ベルト速度Ｖb とに速度差を設定する。なお、Ｂｘは、色（Ｃｏｌｏｒ）ｘのかぶりレベルを表し、ｘには、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の４色に対応して、ｋ、ｙ、ｍ及びｃのいずれかが入る。
【００６５】
次に、検出したかぶりトナー量に応じて感光体ドラム速度Ｖd と搬送ベルト速度Ｖb との速度差を設定する動作について説明する。
【００６６】
図６は本発明の第１の実施の形態におけるかぶりトナー量に応じて感光体ドラム速度と搬送ベルト速度との速度差を設定する動作を示すフローチャートである。
【００６７】
まず、画像形成制御部３０は、帯電電圧制御部４４、現像電圧制御部４６、転写電圧制御部４７、供給電圧制御部５４等に指示し、各部に印加される電圧をかぶりレベル検出電圧に設定する。例えば、供給電圧を−８０〔Ｖ〕、現像電圧を−２００〔Ｖ〕、現像ブレード電圧を−４０〔Ｖ〕、転写電圧を４０００〔Ｖ〕、帯電電圧を−１３００〔Ｖ〕に設定する。
【００６８】
ちなみに、通常の印刷工程においては、例えば、供給電圧は−３００〔Ｖ〕、現像電圧は−２００〔Ｖ〕、現像ブレード電圧は−１５０〔Ｖ〕、転写電圧は４０００〔Ｖ〕、帯電電圧は−１０００〔Ｖ〕に設定されている。
【００６９】
なお、前記かぶりレベル検出電圧の数値、及び、通常の印刷工程における電圧の数値は、一例にすぎないものである。
【００７０】
かぶりトナー量を検出する工程では、通常の印刷工程と比較して、現像ブレード電圧の絶対値を低下させる。これは、現像ブレード電圧の絶対値を低下させることによって、現像電圧との電圧差が小さくなり、逆極性に帯電したトナーが現像ブレード１８に引き付けられる力が弱くなるので、かぶりトナーが現像ブレード１８を通過する確率が増加するためである。また、現像ブレード電圧は、現像電圧と同極性で、かつ、現像電圧より絶対値が低くなるように設定されることが望ましい。これは、現像ローラ１６に対して現像ブレード１８側には、正規帯電されたトナーと逆極性の電界が形成されるため、正規帯電されたトナーは現像ブレード１８に引き付けられ、画像形成ユニット１２内に存在するかぶりトナーが現像ブレード１８を通過する確率が増加するからである。
【００７１】
また、かぶりトナー量を検出する工程では、通常の印刷工程と比較して、供給電圧の絶対値を低下させる。これは、供給電圧を低下させることによって、かぶりトナーが現像ローラ１６側に移動しやすくなるためである。
【００７２】
さらに、かぶりトナー量を検出する工程では、帯電電圧と現像電圧との電圧差を通常の印刷工程と比較して大きくするために、帯電電圧の絶対値を増加させる。これにより、現像ローラ１６上へ排出されたかぶりトナーが、電気的に引き付けられることによって感光体ドラム１４へ移動する確率が増加するためである。
【００７３】
なお、ここでは、現像電圧を−２００〔Ｖ〕とする例について説明したが、現像電界を大きくするために、現像電圧の絶対値を低下させてもよい。また、転写電圧は、実験より効果が小さいために、ここでは、通常の印刷工程と同一の値とした。
【００７４】
次に、画像形成制御部３０は、ＬＥＤヘッド１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ及び１３Ｃを発光させない場合の印刷工程と同様にして、感光体ドラム１４上の非画像形成領域に移動したトナー、すなわち、かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させる。つまり、かぶりトナーは、ＬＥＤヘッド１３が非露光のときに生成された現像パターンに含まれるトナーである。
【００７５】
続いて、画像形成制御部３０は、濃度センサ３３によって搬送ベルト２３上のかぶりトナー量を検出し、かぶりトナー量の検出値Ｎ１を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
【００７６】
続いて、画像形成制御部３０は、画像形成ユニットアップダウン駆動制御部５３に指示してＩＤアップダウンモータ６６を駆動させ、画像形成ユニット１２Ｃをアップさせる。そして、画像形成制御部３０は、かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させ、濃度センサ３３によって搬送ベルト２３上のかぶりトナー量を検出し、かぶりトナー量の検出値Ｎ２を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
【００７７】
続いて、画像形成制御部３０は、画像形成ユニットアップダウン駆動制御部５３に指示してＩＤアップダウンモータ６６を駆動させ、画像形成ユニット１２Ｃをダウンさせるとともに画像形成ユニット１２Ｍをアップさせる。そして、画像形成制御部３０は、かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させ、濃度センサ３３によって搬送ベルト２３上のかぶりトナー量を検出し、かぶりトナー量の検出値Ｎ３を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
【００７８】
続いて、画像形成制御部３０は、画像形成ユニットアップダウン駆動制御部５３に指示してＩＤアップダウンモータ６６を駆動させ、画像形成ユニット１２Ｍをダウンさせるとともに画像形成ユニット１２Ｙをアップさせる。そして、画像形成制御部３０は、かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させ、濃度センサ３３によって搬送ベルト２３上のかぶりトナー量を検出し、かぶりトナー量の検出値Ｎ４を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
【００７９】
続いて、画像形成制御部３０は、画像形成ユニットアップダウン駆動制御部５３に指示してＩＤアップダウンモータ６６を駆動させ、画像形成ユニット１２Ｙをダウンさせるとともに画像形成ユニット１２Ｋをアップさせる。そして、画像形成制御部３０は、かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させ、濃度センサ３３によって搬送ベルト２３上のかぶりトナー量を検出し、かぶりトナー量の検出値Ｎ５を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
【００８０】
続いて、画像形成制御部３０は、画像形成ユニットアップダウン駆動制御部５３に指示してＩＤアップダウンモータ６６を駆動させ、画像形成ユニット１２Ｋをダウンさせ、かぶりトナー量の検出を終了する。
【００８１】
次に、画像形成制御部３０は、検出したかぶりトナー量から、画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２ＣのかぶりレベルＢｋ、Ｂｙ、Ｂｍ及びＢｃを計算する。該かぶりレベルＢｘは、次の式（１）によって計算される。
Ｂｋ＝Ｎ１−Ｎ５、Ｂｙ＝Ｎ１−Ｎ４、Ｂｍ＝Ｎ１−Ｎ３、Ｂｃ＝Ｎ１−Ｎ２
・・・式（１）
そして、画像形成制御部３０の速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、イエローの画像形成ユニット１２Ｙの感光体ドラム速度Ｖd-y と搬送ベルト速度Ｖb とが等しくなるように、すなわち、Ｖd-y ＝Ｖb に設定させる。
【００８２】
ここで、Ｖd-y ＝Ｖb と設定するのは、本実施の形態における画像形成装置１０ではイエローの画像形成ユニット１２Ｙが最下流に配設されているところ、最下流に配設された画像形成ユニット１２の感光体ドラム速度Ｖd は必ず搬送ベルト速度Ｖb と一致することが実験結果より分かっているからである。また、一般的に、イエローの画像形成ユニット１２Ｙは、かぶりが目立たないので速度差を設けなくてよいためである。
【００８３】
続いて、画像形成制御部３０は、マゼンタの画像形成ユニット１２ＭのかぶりレベルＢｍが閾（しきい）値Ｐ２を超えているか否か判断する。そして、かぶりレベルＢｍが閾値Ｐ２を超えている場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｍの感光体ドラム速度Ｖd-m と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-m ＝０．９７Ｖb となるように設定させる。
【００８４】
また、かぶりレベルＢｍが閾値Ｐ２を超えていない場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｍの感光体ドラム速度Ｖd-m と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-m ＝Ｖb となるように設定させる。
【００８５】
続いて、画像形成制御部３０は、シアンの画像形成ユニット１２ＣのかぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えているか否か判断する。そして、かぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えている場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｃの感光体ドラム速度Ｖd-c と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-c ＝０．９５Ｖb となるように設定させる。
【００８６】
また、かぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えていない場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｃの感光体ドラム速度Ｖd-c と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-c ＝Ｖb となるように設定させる。
【００８７】
続いて、画像形成制御部３０は、ブラックの画像形成ユニット１２ＫのかぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えているか否か判断する。そして、かぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えている場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｋの感光体ドラム速度Ｖd-k と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-k ＝０．９３５Ｖb となるように設定させる。
【００８８】
また、かぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えていない場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｋの感光体ドラム速度Ｖd-k と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-k ＝Ｖb となるように設定させる。
【００８９】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 各部に印加される電圧をかぶりレベル検出電圧に設定する。
ステップＳ２ かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させる。
ステップＳ３ かぶりトナー量の検出値Ｎ１を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
ステップＳ４ 画像形成ユニット１２Ｃをアップさせる。
ステップＳ５ かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させる。
ステップＳ６ かぶりトナー量の検出値Ｎ２を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
ステップＳ７ 画像形成ユニット１２Ｃをダウンさせるとともに画像形成ユニット１２Ｍをアップさせる。
ステップＳ８ かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させる。
ステップＳ９ かぶりトナー量の検出値Ｎ３を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
ステップＳ１０ 画像形成ユニット１２Ｍをダウンさせるとともに画像形成ユニット１２Ｙをアップさせる。
ステップＳ１１ かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させる。
ステップＳ１２ かぶりトナー量の検出値Ｎ４を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
ステップＳ１３ 画像形成ユニット１２Ｙをダウンさせるとともに画像形成ユニット１２Ｋをアップさせる。
ステップＳ１４ かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させる。
ステップＳ１５ かぶりトナー量の検出値Ｎ５を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
ステップＳ１６ 画像形成ユニット１２Ｋをダウンさせる。
ステップＳ１７ Ｂｋ＝Ｎ１−Ｎ５、Ｂｙ＝Ｎ１−Ｎ４、Ｂｍ＝Ｎ１−Ｎ３、Ｂｃ＝Ｎ１−Ｎ２を計算する。
ステップＳ１８ 画像形成ユニット１２Ｙの感光体ドラム速度Ｖd-y と搬送ベルト速度Ｖb とが等しくなるように設定させる。
ステップＳ１９ 画像形成ユニット１２ＭのかぶりレベルＢｍが閾値Ｐ２を超えているか否か判断する。かぶりレベルＢｍが閾値Ｐ２を超えている場合はステップＳ２０に進み、かぶりレベルＢｍが閾値Ｐ２を超えていない場合はステップＳ２５に進む。
ステップＳ２０ 画像形成ユニット１２Ｍの感光体ドラム速度Ｖd-m と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-m ＝０．９７Ｖb となるように設定させる。
ステップＳ２１ 画像形成ユニット１２ＣのかぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えているか否か判断する。かぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えている場合はステップＳ２２に進み、かぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えていない場合はステップＳ２６に進む。
ステップＳ２２ 画像形成ユニット１２Ｃの感光体ドラム速度Ｖd-c と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-c ＝０．９５Ｖb となるように設定させる。
ステップＳ２３ 画像形成ユニット１２ＫのかぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えているか否か判断する。かぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えている場合はステップＳ２４に進み、かぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えていない場合はステップＳ２７に進む。
ステップＳ２４ 画像形成ユニット１２Ｋの感光体ドラム速度Ｖd-k と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-k ＝０．９３５Ｖb となるように設定させて、処理を終了する。
ステップＳ２５ 画像形成ユニット１２Ｍの感光体ドラム速度Ｖd-m と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-m ＝Ｖb となるように設定させる。
ステップＳ２６ 画像形成ユニット１２Ｃの感光体ドラム速度Ｖd-c と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-c ＝Ｖb となるように設定させる。
ステップＳ２７ 画像形成ユニット１２Ｋの感光体ドラム速度Ｖd-k と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-k ＝Ｖb となるように設定させて、処理を終了する。
【００９０】
以上のように、本実施の形態においては、各画像形成ユニット１２のかぶりトナー量を検出し、検出したかぶりトナー量に応じて感光体ドラム速度Ｖd と搬送ベルト速度Ｖb とに速度差を設定する。ここでは、かぶりトナー量に応じて感光体ドラム速度Ｖd と搬送ベルト速度Ｖb とに速度差を設定する例について説明したが、速度差を設定せず、かぶりトナー量に応じて帯電電圧やトナー供給電圧を設定するようにしてもよい。
【００９１】
次に、かぶりトナー量を検出する方法について説明する。
【００９２】
図７は本発明の第１の実施の形態におけるかぶりトナー量を検出する方法と、１色のトナーについてかぶりトナー量を検出する方法との比較を示す図である。なお、横軸は時間を表し、縦軸はかぶりトナー濃度を表し、上方ほどトナー濃度が高いことを示す。
【００９３】
図において、実線は、本実施の形態における方法によって検出されたかぶりトナー量としてのかぶりトナー濃度を示し、破線は１色のトナーを使用する方法によって検出されたかぶりトナー量としてのかぶりトナー濃度を示している。
【００９４】
１色のトナーを使用する方法では、かぶりトナー量が少ないので濃度が低く出力されるため、センサの出力ばらつき範囲内に収まる場合には、各画像形成ユニット１２間のかぶりトナー量の差を正確に検出することができない。
【００９５】
これに対し、本実施の形態における方法では、かぶりトナー量が多くなるので高い濃度が出力され、センサの出力ばらつきに係わらず、各画像形成ユニット１２間のかぶりトナー量を精度よく検出することができる。
【００９６】
このように、本実施の形態においては、各画像形成ユニット１２のかぶりトナー量を精度よく検出することができ、かぶりレベルＢｘに応じ、かぶり印刷を回避するための制御を適切に行うことができる。
【００９７】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００９８】
図８は本発明の第２の実施の形態におけるかぶりトナー量に応じて感光体ドラム速度と搬送ベルト速度との速度差を設定する動作を示すフローチャートである。
【００９９】
本実施の形態においては、かぶりトナー量を検出する際にアップさせる画像形成ユニット１２の数を前記第１の実施の形態よりも減少させることによって、かぶりトナー量を検出するための時間を短縮するようになっている。具体的には、画像形成ユニット１２Ｋをアップさせず、かぶりトナー量の検出値Ｎ５を記録しないようになっている。
【０１００】
なお、画像形成制御部３０が帯電電圧制御部４４及び現像電圧制御部４６に指示し、感光体ドラム１４の帯電電圧及び現像ローラ１６の現像電圧をかぶりレベル検知バイアスに設定してから、かぶりトナー量の検出値Ｎ４を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録するまでの動作については、前記第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【０１０１】
そして、画像形成制御部３０は、画像形成ユニットアップダウン駆動制御部５３に指示してＩＤアップダウンモータ６６を駆動させ、画像形成ユニット１２Ｙをダウンさせ、かぶりトナー量の検出を終了する。
【０１０２】
次に、画像形成制御部３０は、検出したかぶりトナー量から、画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ及び１２ＣのかぶりレベルＢｙ、Ｂｍ及びＢｃを計算する。該かぶりレベルＢｘは、次の式（２）によって計算される。
Ｂｙ＝Ｎ１−Ｎ４、Ｂｍ＝Ｎ１−Ｎ３、Ｂｃ＝Ｎ１−Ｎ２ ・・・式（２）
続いて、画像形成制御部３０は、画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ及び１２ＣのかぶりレベルＢｙ、Ｂｍ及びＢｃから、画像形成ユニット１２ＫのかぶりレベルＢｋを計算する。該かぶりレベルＢｋは、次の式（３）によって計算される。
Ｂｋ＝Ｎ１−（Ｂｙ＋Ｂｍ＋Ｂｃ） ・・・式（３）
続いて、画像形成制御部３０の速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、イエローの画像形成ユニット１２Ｙの感光体ドラム速度Ｖd-y と搬送ベルト速度Ｖb とが等しくなるように、すなわち、Ｖd-y ＝Ｖb に設定させる。
【０１０３】
続いて、画像形成制御部３０は、マゼンタの画像形成ユニット１２ＭのかぶりレベルＢｍが閾値Ｐ２を超えているか否か判断する。そして、かぶりレベルＢｍが閾値Ｐ２を超えている場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｍの感光体ドラム速度Ｖd-m と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-m ＝０．９７Ｖb となるように設定させる。
【０１０４】
また、かぶりレベルＢｍが閾値Ｐ２を超えていない場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｍの感光体ドラム速度Ｖd-m と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-m ＝Ｖb となるように設定させる。
【０１０５】
続いて、画像形成制御部３０は、シアンの画像形成ユニット１２ＣのかぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えているか否か判断する。そして、かぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えている場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｃの感光体ドラム速度Ｖd-c と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-c ＝０．９５Ｖb となるように設定させる。
【０１０６】
また、かぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えていない場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｃの感光体ドラム速度Ｖd-c と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-c ＝Ｖb となるように設定させる。
【０１０７】
続いて、画像形成制御部３０は、ブラックの画像形成ユニット１２ＫのかぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えているか否か判断する。そして、かぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えている場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｋの感光体ドラム速度Ｖd-k と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-k ＝０．９３５Ｖb となるように設定させる。
【０１０８】
また、かぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えていない場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｋの感光体ドラム速度Ｖd-k と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-k ＝Ｖb となるように設定させる。
【０１０９】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ３１ 各部に印加される電圧をかぶりレベル検出電圧に設定する。
ステップＳ３２ かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させる。
ステップＳ３３ かぶりトナー量の検出値Ｎ１を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
ステップＳ３４ 画像形成ユニット１２Ｃをアップさせる。
ステップＳ３５ かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させる。
ステップＳ３６ かぶりトナー量の検出値Ｎ２を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
ステップＳ３７ 画像形成ユニット１２Ｃをダウンさせるとともに画像形成ユニット１２Ｍをアップさせる。
ステップＳ３８ かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させる。
ステップＳ３９ かぶりトナー量の検出値Ｎ３を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
ステップＳ４０ 画像形成ユニット１２Ｍをダウンさせるとともに画像形成ユニット１２Ｙをアップさせる。
ステップＳ４１ かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させる。
ステップＳ４２ かぶりトナー量の検出値Ｎ４を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
ステップＳ４３ 画像形成ユニット１２Ｙをダウンさせる。
ステップＳ４４ Ｂｙ＝Ｎ１−Ｎ４、Ｂｍ＝Ｎ１−Ｎ３、Ｂｃ＝Ｎ１−Ｎ２を計算する。
ステップＳ４５ Ｂｋ＝Ｎ１−（Ｂｃ＋Ｂｍ＋Ｂｙ）を計算する。
ステップＳ４６ 画像形成ユニット１２Ｙの感光体ドラム速度Ｖd-y と搬送ベルト速度Ｖb とが等しくなるように設定させる。
ステップＳ４７ 画像形成ユニット１２ＭのかぶりレベルＢｍが閾値Ｐ２を超えているか否か判断する。かぶりレベルＢｍが閾値Ｐ２を超えている場合はステップＳ４８に進み、かぶりレベルＢｍが閾値Ｐ２を超えていない場合はステップＳ５３に進む。
ステップＳ４８ 画像形成ユニット１２Ｍの感光体ドラム速度Ｖd-m と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-m ＝０．９７Ｖb となるように設定させる。
ステップＳ４９ 画像形成ユニット１２ＣのかぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えているか否か判断する。かぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えている場合はステップＳ５０に進み、かぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えていない場合はステップＳ５４に進む。
ステップＳ５０ 画像形成ユニット１２Ｃの感光体ドラム速度Ｖd-c と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-c ＝０．９５Ｖb となるように設定させる。
ステップＳ５１ 画像形成ユニット１２ＫのかぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えているか否か判断する。かぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えている場合はステップＳ５２に進み、かぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えていない場合はステップＳ５５に進む。
ステップＳ５２ 画像形成ユニット１２Ｋの感光体ドラム速度Ｖd-k と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-k ＝０．９３５Ｖb となるように設定させて、処理を終了する。
ステップＳ５３ 画像形成ユニット１２Ｍの感光体ドラム速度Ｖd-m と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-m ＝Ｖb となるように設定させる。
ステップＳ５４ 画像形成ユニット１２Ｃの感光体ドラム速度Ｖd-c と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-c ＝Ｖb となるように設定させる。
ステップＳ５５ 画像形成ユニット１２Ｋの感光体ドラム速度Ｖd-k と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-k ＝Ｖb となるように設定させて、処理を終了する。
【０１１０】
このように、本実施の形態においては、かぶりトナー量を検出する際に、３回のかぶりトナー量の検出によってすべての画像形成ユニット１２のかぶりレベルＢｘを計算することができるので、かぶりトナー量の検出時間を短縮することができる。
【０１１１】
なお、前記第１及び第２の実施の形態においては、カラー電子写真式プリンタを例に挙げて説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、電子写真方式を採用しているファクシミリ機、複写機、プリンタ、ＭＦＰ（複合型プリンタ：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｒｉｎｔｅｒ）等にも適用することができる。
【０１１２】
また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の制御システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの昇降機構を示す模式図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの昇降機構の動作を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットをアップさせた状態の画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるかぶりトナー量に応じて感光体ドラム速度と搬送ベルト速度との速度差を設定する動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるかぶりトナー量を検出する方法と、１色のトナーについてかぶりトナー量を検出する方法との比較を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態におけるかぶりトナー量に応じて感光体ドラム速度と搬送ベルト速度との速度差を設定する動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１４】
１０ 画像形成装置
１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ 画像形成ユニット
１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ ＬＥＤヘッド
１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ 感光体ドラム
１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ 帯電ローラ
２３ 搬送ベルト
３０ａ 現像剤量判別部
３０ｂ 速度差制御部
３３ 濃度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式のプリンタ、複写機、ファクシミリ機等の画像形成装置においては、帯電装置によって感光体ドラムの表面を均一に帯電させ、帯電した感光体ドラムの表面を露光装置によって露光して静電潜像を形成し、現像装置によって静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。そして、該トナー像は、印刷用紙等の記録媒体に転写された後、定着装置によって定着させられる。
【０００３】
この場合、現像装置では、トナーカートリッジから現像剤としてのトナーが補給され、供給ローラと現像ローラとの間、及び、現像ブレードと現像ローラとの間で摩擦帯電することによってトナーが荷電され、現像ブレードにより現像ローラ上に均一にトナー薄層が形成される。そして、一般的に、非磁性一成分系のトナーを使用して、現像ローラと感光体ドラムとを接触させて配設する非磁性一成分接触現像方式の画像形成装置は、構成の簡素化及び小型化に有利であり、多く実用化されている。
【０００４】
このような画像形成装置においては、トナーに所定の帯電量を与えることによって現像ローラから感光体ドラム上の静電潜像へトナーを移動させている。しかし、該トナーの劣化等によって、所定の帯電量が与えられず、該帯電量が著しく低下したり増加したりする異常帯電トナーが発生する場合があった。このような異常帯電トナーは、現像ローラから感光体ドラム上の非露光領域にも移動しやすいので、かぶり印刷や汚れ印刷のような異常画像の原因となる。
【０００５】
このようなかぶり印刷を防止するために、白地部の濃度を画像濃度よって測定してかぶり量を検知し、検知したかぶり量に応じてかぶり抑制電位差を設定し、かぶり印刷を回避する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００６−２５９１０１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、前記従来の画像形成装置においては、かぶりトナー濃度は通常画像の濃度に比べ極端に低いので、かぶりトナー量を高い精度で測定することができなかった。
【０００７】
本発明は、前記従来の画像形成装置における問題点を解決して、画像形成ユニットをベルト部材から離間させて非画像形成領域の現像剤量を検出することによって、かぶりトナー量を高い精度で測定することができ、かぶりのレベルに応じて適切にかぶり印刷を回避するように印刷制御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】
【０００８】
そのために、本発明の画像形成装置においては、現像剤像を担持する像担持体をそれぞれ備える複数の画像形成ユニットと、該画像形成ユニットに対向して配設されるベルト部材と、該ベルト部材上の現像剤量を検出する現像剤量検出部と、前記複数の画像形成ユニットと前記ベルト部材とを離接させる離接手段とを有し、該離接手段が前記複数の画像形成ユニットのうちの少なくとも一つを前記ベルト部材から離間させ、前記現像剤量検出部が非画像形成領域の現像剤量を検出する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像形成装置は、画像形成ユニットをベルト部材から離間させて非画像形成領域の現像剤量を検出することができる。これにより、かぶりトナー量を高い精度で測定することができ、かぶりのレベルに応じて適切にかぶり印刷を回避するように印刷制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の構成を示す断面図である。
【００１２】
図において、１０は本実施の形態における画像形成装置であり、例えば、プリンタ、ファクシミリ機、複写機、各種の機能を併せ持つ複合機等であるが、いかなる種類のものであってもよい。なお、本実施の形態においては、前記画像形成装置１０がいわゆるタンデム方式のカラー電子写真式プリンタである場合について説明する。
【００１３】
この場合、画像形成装置１０は、記録用紙としての媒体の搬送路に沿ってタンデムに配設されたブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の４色各々に対応する画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃ、該画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃとそれぞれ対応する転写ローラ２０Ｋ、２０Ｙ、２０Ｍ及び２０Ｃ、媒体の搬送を行う無端状のベルト部材としての搬送ベルト２３、該搬送ベルト２３の回転に合わせて回転し、搬送ベルト２３の張りを一定に保つために図示されないスプリングで支持された従動ローラ２１及びベルト駆動ローラ２２、並びに、内部にハロゲンランプ等の発熱体を備え、媒体を加熱及び加圧して媒体に現像剤の定着を行う定着ローラ２４及び定着バックアップローラ２５を有する。さらに、搬送ベルト２３上に印刷されたパターンの濃度を読み取る現像剤量検出部としての濃度センサ３３が配設されている。
【００１４】
そして、前記画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃは、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像を印刷するための静電潜像を前記感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃの表面に形成する露光手段としてのＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ヘッド１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ及び１３Ｃ、前記感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃの表面に電気を供給して帯電させる帯電器としての帯電ローラ１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ及び１５Ｃ、現像剤としてのトナーを静電潜像が形成された感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃの表面に搬送する現像ローラ１６Ｋ、１６Ｙ、１６Ｍ及び１６Ｃ、トナータンク１７Ｋ、１７Ｙ、１７Ｍ及び１７Ｃ、現像ブレード１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ及び１８Ｃ、並びに、トナー供給用スポンジローラ１９Ｋ、１９Ｙ、１９Ｍ及び１９Ｃを有する。
【００１５】
なお、前記画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃ、ＬＥＤヘッド１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ及び１３Ｃ、感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃ、帯電ローラ１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ及び１５Ｃ、現像ローラ１６Ｋ、１６Ｙ、１６Ｍ及び１６Ｃ、現像ブレード１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ及び１８Ｃ、並びに、トナー供給用スポンジローラ１９Ｋ、１９Ｙ、１９Ｍ及び１９Ｃを統合的に説明する場合には、それぞれ、画像形成ユニット１２、ＬＥＤヘッド１３、感光体ドラム１４、帯電ローラ１５、現像ローラ１６、現像ブレード１８及びトナー供給用スポンジローラ１９として説明する。
【００１６】
また、画像形成装置１０は、各ローラを回転駆動するための図示されないモータ、最小媒体間隔以下の距離に敷設された搬送路上の図示されないローラ、搬送路切り替え用の図示されないソレノイド等を有する。
【００１７】
なお、前記モータは、後述されるように、ベルト駆動ローラ２２を回転させるためのベルトモータ５２、定着器２６の定着ローラ２４及び定着バックアップローラ２５を回転させるための定着モータ２８、並びに、画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃを回転させるためのそれぞれ独立したＫモータ４８Ｋ、Ｙモータ４８Ｙ、Ｍモータ４８Ｍ及びＣモータ４８Ｃを含む。
【００１８】
次に、前記画像形成装置１０の制御システムの構成について説明する。
【００１９】
図２は本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の制御システムの構成を示すブロック図である。
【００２０】
図において、３０は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート、タイマ等を備え、上位装置から印刷データ及び制御コマンド受信して画像形成装置１０全体をシーケンス制御し、印刷動作を行う画像形成制御部である。そして、該画像形成制御部３０は、画像形成装置１０におけるかぶりトナー量を判別するための現像剤量判別部３０ａ、並びに、搬送ベルト２３の速度と感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃの周速度差を制御する速度差設定手段としての速度差制御部３０ｂを有する。
【００２１】
そして、４１は、外部のコンピュータ等の上位装置と通信を行い、該上位装置へプリンタ情報を送信するとともに、上位装置から入力されたコマンドを解析し、上位装置から受信したデータを処理するＩ／Ｆ制御部である。
【００２２】
また、４２は、上位装置から受信したデータを、前記Ｉ／Ｆ制御部４１の制御に基づいて、色毎に格納する受信メモリである。
【００２３】
さらに、３１は、画像形成装置１０の状態を表示するためのＬＥＤ及び画像形成装置１０へ操作者からの指示を与えるためのスイッチを備える操作部である。
【００２４】
さらに、３２は、各種センサであり、濃度測定用の濃度センサ３３の外に、図示されていないが、媒体の搬送位置を検出する複数のセンサ等を含むものである。各種センサ３２の出力は画像形成制御部３０へ入力されている。
【００２５】
また、４３は、Ｉ／Ｆ制御部４１を介して上位装置から入力された印刷データを画データとして編集するための画データ編集メモリである。該画データ編集メモリ４３は、受信メモリ４２に一時的に格納された印刷データを受け取り、画像形成制御部３０へ送信するために編集処理されたイメージデータを格納するメモリである。
【００２６】
また、４４は帯電電圧制御部であり、画像形成制御部３０の指示によって帯電ローラ１５に電圧を印加し、感光体ドラム１４の表面を帯電させるための制御を行う。
【００２７】
４５はヘッド制御部であり、画データ編集メモリ４３に格納されたイメージデータに従ってＬＥＤヘッド１３を作動させ、帯電された感光体ドラム１４の表面に光を照射して露光させるための制御を行うものである。
【００２８】
４６は、感光体ドラム１４の表面にＬＥＤヘッド１３によって生成された静電潜像にトナーを付着させるための現像電圧制御部であり、現像ローラ１６に電圧を印加するための制御を行う。
【００２９】
４７は、感光体ドラム１４の表面に生成されたトナー像を媒体に転写するための転写電圧制御部であり、画像形成制御部３０の指示を受けて、転写ローラ２０に電圧を印加するための制御を行う。
【００３０】
４８は、各感光体ドラム１４、帯電ローラ１５及び現像ローラ１６を回転駆動するための画像形成駆動制御部であり、画像形成制御部３０の指示を受けて、Ｋモータ４８Ｋ、Ｙモータ４８Ｙ、Ｍモータ４８Ｍ及びＣモータ４８Ｃの制御を行う。
【００３１】
４９は、媒体に転写されたトナー像を定着するための定着制御部であり、画像形成制御部３０の指示を受けて、定着器２６に内蔵されたヒータへ電圧を印加するための制御を行う。また、定着器２６の温度を測定するためのサーミスタ２７からの検出温度を受け、ヒータをオン・オフ制御する。そして、前記定着器２６が所定温度に上昇したときに回転駆動させるための定着モータ２８を制御する。
【００３２】
５１は、媒体を搬送するための搬送ベルト２３を駆動するための搬送ベルト駆動制御部であり、画像形成制御部３０の指示を受けて、ベルトモータ５２の制御を行う。
【００３３】
５３は、画像形成ユニット１２をアップダウンするための画像形成ユニットアップダウン駆動制御部であり、画像形成制御部３０の指示を受けて、ＩＤアップダウンモータ６６の制御を行う。
【００３４】
５４は、現像ローラ１６の表面に帯電したトナーを供給させるための供給電圧制御部であり、トナー供給用スポンジローラ１９に電圧を印加するための制御を行う。
【００３５】
次に、前記画像形成ユニット１２の離接手段としての昇降機構について詳細に説明する。
【００３６】
図３は本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの昇降機構を示す模式図、図４は本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの昇降機構の動作を示す図である。なお、図４において、（ａ）〜（ｅ）はスライドリンクを移動させたときに各画像形成ユニットがどの位置に移動するかを示している。
【００３７】
図３には、画像形成ユニット１２を昇降させる昇降機構の主要部が示されている。前記昇降機構は、画像形成ユニット１２から搬送ベルト２３を離接させる離接手段として機能するものであり、矢印Ａ−Ｂの方向にスライド可能な左右一対のスライドリンク６４を備える。該スライドリンク６４の上面には、複数の凹部６４ａ及び該凹部６４ａに隣接する凸部６４ｂが形成され、前記凹部６４ａ内に感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃの回転軸としてのドラムシャフト１４ａ〜１４ｄの両端部が収容されている。なお、図３においては、感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃ並びに画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃの他の部分の図示は省略されている。
【００３８】
また、前記昇降機構は、画像形成ユニット１２をアップダウンさせるＩＤアップダウンモータ６６を有する。該ＩＤアップダウンモータ６６の出力軸に固定された駆動ギヤの回転は、第１のアイドルギヤ６７及び第２のアイドルギヤ６８を介して、連結シャフト７１の一端に固定された第３のアイドルギヤ６９に伝達される。該第３のアイドルギヤ６９の回転は、一方のスライドリンク６４に形成されたラック６５と噛（か）み合う第１のピニオンギヤ７０に伝達されるとともに、連結シャフト７１の他端に固定された第４のアイドルギヤ７２を介して、他方のスライドリンク６４に形成されたラック６５と噛み合う第２のピニオンギヤ７３に伝達される。これにより、ＩＤアップダウンモータ６６の出力軸を回転させると、左右一対のスライドリンク６４が矢印Ａ−Ｂの方向にスライドする。
【００３９】
一方、前記ドラムシャフト１４ａ〜１４ｄの両端部は、図４に示されるように、板状の支持部材７８に形成されたガイド溝７９〜８２内に収容され、該ガイド溝７９〜８２に沿って上下方向に移動可能となっている。そして、図４（ａ）に示されるように、昇降機構が作動していない状態においては、画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃの自重によって、ドラムシャフト１４ａ〜１４ｄの両端部はガイド溝７９〜８２内の最下端に位置する。また、昇降機構が作動していない状態においては、スライドリンク６４がスライドしておらず、ガイド溝７９〜８２の最下端は、スライドリンク６４の凹部６４ａ内に対応する位置にある。したがって、前記ドラムシャフト１４ａ〜１４ｄの両端部はガイド溝７９〜８２内の最下端に位置するとともに、スライドリンク６４の凹部６４ａ内に位置する。
【００４０】
そして、スライドリンク６４を矢印Ａ−Ｂの方向にスライドさせると、前記凹部６４ａに隣接する凸部６４ｂが移動し、ガイド溝７９〜８２の最下端に対応する位置に到達する。すると、前記ガイド溝７９〜８２内に収容されたドラムシャフト１４ａ〜１４ｄの両端部は、凸部６４ｂの上に乗り上げて上昇し、ガイド溝７９〜８２に沿って上方に移動する。
【００４１】
本実施の形態においては、図４（ｂ）〜（ｅ）に示されるように、ドラムシャフト１４ａ〜１４ｄの各々に対応する凸部６４ｂの位置を調整することによって、スライドリンク６４をスライドさせると、ドラムシャフト１４ａ〜１４ｄが順次凸部６４ｂに乗り上げるようになっている。
【００４２】
つまり、図４（ａ）に示されるように、昇降機構が作動していない状態においては、すべてのドラムシャフト１４ａ〜１４ｄは、凸部６４ｂに乗り上げておらず、凹部６４ａ内に収容されている。そして、スライドリンク６４がスライドを開始して、その支持部材７８に対する相対位置が図４（ｂ）に示されるようになると、ドラムシャフト１４ｂのみが凸部６４ｂに乗り上げて上方に移動する。これにより、ドラムシャフト１４ｂに対応する画像形成ユニット１２のみを上昇させ、該画像形成ユニット１２の感光体ドラム１４から搬送ベルト２３を離脱させることができる。
【００４３】
続いて、スライドリンク６４の支持部材７８に対する相対位置が図４（ｃ）に示されるようになると、ドラムシャフト１４ｃのみが凸部６４ｂに乗り上げて上方に移動する。これにより、ドラムシャフト１４ｃに対応する画像形成ユニット１２のみを上昇させ、該画像形成ユニット１２の感光体ドラム１４から搬送ベルト２３を離脱させることができる。
【００４４】
続いて、スライドリンク６４の支持部材７８に対する相対位置が図４（ｄ）に示されるようになると、ドラムシャフト１４ｄのみが凸部６４ｂに乗り上げて上方に移動する。これにより、ドラムシャフト１４ｄに対応する画像形成ユニット１２のみを上昇させ、該画像形成ユニット１２の感光体ドラム１４から搬送ベルト２３を離脱させることができる。
【００４５】
最後に、スライドリンク６４の支持部材７８に対する相対位置が図４（ｅ）に示されるるようになると、ドラムシャフト１４ａのみが凸部６４ｂに乗り上げて上方に移動する。これにより、ドラムシャフト１４ａに対応する画像形成ユニット１２のみを上昇させ、該画像形成ユニット１２の感光体ドラム１４から搬送ベルト２３を離脱させることができる。
【００４６】
次に、前記構成の画像形成装置１０の動作について説明する。まず、印刷工程における動作について説明する。
【００４７】
印刷工程において、画像形成制御部３０は、まず、帯電ローラ１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ及び１５Ｃに帯電電圧を印加して感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃの表面を一様に帯電させる。続いて、画像形成制御部３０は、画データ編集メモリ４３からのイメージデータに従ってＬＥＤヘッド１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ及び１３Ｃを発光させ、感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃの表面に静電潜像パターンを形成する。続いて、画像形成制御部３０は、表面にトナー薄層が形成された現像ローラ１６Ｋ、１６Ｙ、１６Ｍ及び１６Ｃに現像電圧を印加して、感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃ上の静電潜像パターンを現像する。ここで、現像ブレード１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ及び１８Ｃには、現像ローラ１６Ｋ、１６Ｙ、１６Ｍ及び１６Ｃ上のトナー薄層中のトナーの帯電量を所定の値とするための現像ブレード電圧が印加されている。
【００４８】
次に、画像形成制御部３０は、転写ローラ２０Ｋ、２０Ｙ、２０Ｍ及び２０Ｃに転写電圧を印加して、感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃ上のトナー像を、搬送ベルト２３によって搬送される図示されない媒体上へ転写させる。そして、該媒体が定着器２６に送り込まれると、媒体上のトナー像は定着器２６によって媒体に定着される。これにより、印刷動作が完了する。
【００４９】
次に、画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃを個別に昇降させる動作について説明する。
【００５０】
ＩＤアップダウンモータ６６を作動させると、該ＩＤアップダウンモータ６６の出力軸に固定された駆動ギヤの回転は、第１のアイドルギヤ６７及び第２のアイドルギヤ６８を介して、連結シャフト７１の一端に固定された第３のアイドルギヤ６９に伝達される。該第３のアイドルギヤ６９の回転は、一方のスライドリンク６４に形成されたラック６５と噛み合う第１のピニオンギヤ７０に伝達されるとともに、連結シャフト７１の他端に固定された第４のアイドルギヤ７２を介して、他方のスライドリンク６４に形成されたラック６５と噛み合う第２のピニオンギヤ７３に伝達される。これにより、図３に示されるように、左右一対のスライドリンク６４が矢印Ａ−Ｂの方向にスライドする。
【００５１】
そして、図４（ａ）〜（ｅ）に示されるように、スライドリンク６４の移動した位置に応じて、感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃのドラムシャフト１４ａ〜１４ｄが順次アップダウンし、画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃが順次アップダウンする。これにより、感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃが１つずつ搬送ベルト２３から離間する。
【００５２】
まず、図４（ａ）は、すべてのドラムシャフト１４ａ〜１４ｄがダウンした状態、すなわち、４色の画像形成ユニット１２の感光体ドラム１４が搬送ベルト２３に接している状態を示している。
【００５３】
そして、図４（ａ）の位置からスライドリンク６４がＡ方向にスライドすると、図４（ｂ）に示される位置になる。この位置では、４色の画像形成ユニット１２のうちのシアンの画像形成ユニット１２Ｃの感光体ドラム１４Ｃが搬送ベルト２３から離間し、他の画像形成ユニット１２の感光体ドラム１４は搬送ベルト２３に接している。
【００５４】
続いて、図４（ｂ）の位置からスライドリンク６４が更にＡ方向にスライドすると、図４（ｃ）に示される位置になる。この位置では、図４（ｂ）に示されるスライドリンク６４の位置で搬送ベルト２３と離間していたシアンの画像形成ユニット１２Ｃの感光体ドラム１４Ｃは搬送ベルト２３に接し、マゼンタの画像形成ユニット１２Ｍの感光体ドラム１４Ｍが搬送ベルト２３から離間する。
【００５５】
続いて、図４（ｃ）の位置からスライドリンク６４が更にＡ方向にスライドすると、図４（ｄ）に示される位置になる。この位置では、図４（ｃ）に示される位置で搬送ベルト２３と離間したマゼンタの画像形成ユニット１２Ｍの感光体ドラム１４Ｍは搬送ベルト２３に接し、イエローの画像形成ユニット１２Ｙの感光体ドラム１４Ｙが搬送ベルト２３から離間する。
【００５６】
さらに、図４（ｄ）の位置からスライドリンク６４が更にＡ方向にスライドすると、図４（ｅ）に示される位置になる。この位置では、図４（ｄ）に示される位置で搬送ベルト２３と離間したイエローの画像形成ユニット１２Ｙの感光体ドラム１４Ｙは搬送ベルト２３に接し、ブラックの画像形成ユニット１２Ｋの感光体ドラム１４Ｋが搬送ベルト２３から離間する。
【００５７】
そして、画像形成を行う際、すなわち、印刷動作を行う際には、スライドリンク６４は、スライドして図４（ａ）の位置に復帰する。
【００５８】
なお、本実施の形態においては、４色の画像形成ユニット１２の感光体ドラム１４のすべてが搬送ベルト２３に接する位置と、４色の画像形成ユニット１２の感光体ドラム１４が１つずつ搬送ベルト２３から離間する位置との５つの位置の例について説明したが、これら５つの位置に加え、ブラックの画像形成ユニット１２Ｋの感光体ドラム１４Ｋのみが搬送ベルト２３に接し、かつ、シアン、イエロー及びマゼンタの画像形成ユニット１２Ｃ、１２Ｙ及び１２Ｍの感光体ドラム１４Ｃ、１４Ｙ及び１４Ｍが搬送ベルト２３から離間する位置を設定してもよい。この場合、ドラムシャフト１４ａを除いたドラムシャフト１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄは、スライドリンク６４の凸部６４ｂに乗り上げて上方に移動し、画像形成ユニット１２Ｃ、１２Ｙ及び１２Ｍがアップした状態となり、感光体ドラム１４Ｃ、１４Ｙ及び１４Ｍが搬送ベルト２３から離間する。
【００５９】
次に、前記画像形成ユニット１２をアップさせた状態の画像形成装置１０について説明する。
【００６０】
図５は本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットをアップさせた状態の画像形成装置の構成を示す断面図である。
【００６１】
図５は、画像形成ユニット１２Ｙをアップさせた状態を示している。この状態では、画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｍ及び１２Ｃの感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｍ及び１４Ｃは搬送ベルト２３に接触しているが、画像形成ユニット１２Ｙの感光体ドラム１４Ｙは搬送ベルト２３の上方に離間している。なお、画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｍ及び１２Ｃをそれぞれアップさせた場合も、同様に、感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｍ及び１４Ｃがそれぞれ搬送ベルト２３の上方に離間する。
【００６２】
ところで、印刷工程において、現像ローラ１６上に形成されたトナー層では、静電潜像パターンに対応したトナーのみが現像に使用されるので、画像データの密度が低い印刷（以降、「低密度印刷」という）の場合、現像に使用されない未現像のトナーが多く存在する。このような未現像のトナーのうちには、現像ローラ１６上に付着した状態で残留し、トナー供給用スポンジローラ１９による掻（か）き取りや、現像ローラ１６とトナー供給用スポンジローラ１９との間での摩擦帯電や、現像ローラ１６と現像ブレード１８との間での摩擦帯電を経て、再び、感光体ドラム１４上の静電潜像パターンの現像に使用されるものや、現像ローラ１６と現像ブレード１８との隙（すき）間を通過することができないものが生じる。そして、低密度印刷が継続された場合、現像されずに現像ローラ１６に残留した未現像のトナーは、ダメージを受け、シリカ等の外添剤が剥（はく）離したり埋没したりすることによって、帯電性能が低下したり、逆極性の帯電が生じたりする場合がある。
【００６３】
帯電性能の低いトナーは、現像ローラ１６の表面との鏡像力による付着力が弱く、感光体ドラム１４へ移動しやすいため、未現像のトナーが多くなると、画像の背景部にトナーが付着する、いわゆるかぶり印刷が発生しやすくなる。
【００６４】
そこで、本実施の形態においては、画像形成ユニット１２をアップさせて感光体ドラム１４を搬送ベルト２３から離間させ、濃度センサ３３を用いて各画像形成ユニット１２のかぶりトナー量を検出し、検出したかぶりトナー量に応じてかぶり印刷を回避するための制御を行うようになっている。具体的には、かぶりトナー量から算出したかぶりレベルＢｘに応じて感光体ドラム１４の表面の周速、すなわち、感光体ドラム速度Ｖd と、搬送ベルト２３の搬送速度、すなわち、搬送ベルト速度Ｖb とに速度差を設定する。なお、Ｂｘは、色（Ｃｏｌｏｒ）ｘのかぶりレベルを表し、ｘには、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の４色に対応して、ｋ、ｙ、ｍ及びｃのいずれかが入る。
【００６５】
次に、検出したかぶりトナー量に応じて感光体ドラム速度Ｖd と搬送ベルト速度Ｖb との速度差を設定する動作について説明する。
【００６６】
図６は本発明の第１の実施の形態におけるかぶりトナー量に応じて感光体ドラム速度と搬送ベルト速度との速度差を設定する動作を示すフローチャートである。
【００６７】
まず、画像形成制御部３０は、帯電電圧制御部４４、現像電圧制御部４６、転写電圧制御部４７、供給電圧制御部５４等に指示し、各部に印加される電圧をかぶりレベル検出電圧に設定する。例えば、供給電圧を−８０〔Ｖ〕、現像電圧を−２００〔Ｖ〕、現像ブレード電圧を−４０〔Ｖ〕、転写電圧を４０００〔Ｖ〕、帯電電圧を−１３００〔Ｖ〕に設定する。
【００６８】
ちなみに、通常の印刷工程においては、例えば、供給電圧は−３００〔Ｖ〕、現像電圧は−２００〔Ｖ〕、現像ブレード電圧は−１５０〔Ｖ〕、転写電圧は４０００〔Ｖ〕、帯電電圧は−１０００〔Ｖ〕に設定されている。
【００６９】
なお、前記かぶりレベル検出電圧の数値、及び、通常の印刷工程における電圧の数値は、一例にすぎないものである。
【００７０】
かぶりトナー量を検出する工程では、通常の印刷工程と比較して、現像ブレード電圧の絶対値を低下させる。これは、現像ブレード電圧の絶対値を低下させることによって、現像電圧との電圧差が小さくなり、逆極性に帯電したトナーが現像ブレード１８に引き付けられる力が弱くなるので、かぶりトナーが現像ブレード１８を通過する確率が増加するためである。また、現像ブレード電圧は、現像電圧と同極性で、かつ、現像電圧より絶対値が低くなるように設定されることが望ましい。これは、現像ローラ１６に対して現像ブレード１８側には、正規帯電されたトナーと逆極性の電界が形成されるため、正規帯電されたトナーは現像ブレード１８に引き付けられ、画像形成ユニット１２内に存在するかぶりトナーが現像ブレード１８を通過する確率が増加するからである。
【００７１】
また、かぶりトナー量を検出する工程では、通常の印刷工程と比較して、供給電圧の絶対値を低下させる。これは、供給電圧を低下させることによって、かぶりトナーが現像ローラ１６側に移動しやすくなるためである。
【００７２】
さらに、かぶりトナー量を検出する工程では、帯電電圧と現像電圧との電圧差を通常の印刷工程と比較して大きくするために、帯電電圧の絶対値を増加させる。これにより、現像ローラ１６上へ排出されたかぶりトナーが、電気的に引き付けられることによって感光体ドラム１４へ移動する確率が増加するためである。
【００７３】
なお、ここでは、現像電圧を−２００〔Ｖ〕とする例について説明したが、現像電界を大きくするために、現像電圧の絶対値を低下させてもよい。また、転写電圧は、実験より効果が小さいために、ここでは、通常の印刷工程と同一の値とした。
【００７４】
次に、画像形成制御部３０は、ＬＥＤヘッド１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ及び１３Ｃを発光させない場合の印刷工程と同様にして、感光体ドラム１４上の非画像形成領域に移動したトナー、すなわち、かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させる。つまり、かぶりトナーは、ＬＥＤヘッド１３が非露光のときに生成された現像パターンに含まれるトナーである。
【００７５】
続いて、画像形成制御部３０は、濃度センサ３３によって搬送ベルト２３上のかぶりトナー量を検出し、かぶりトナー量の検出値Ｎ１を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
【００７６】
続いて、画像形成制御部３０は、画像形成ユニットアップダウン駆動制御部５３に指示してＩＤアップダウンモータ６６を駆動させ、画像形成ユニット１２Ｃをアップさせる。そして、画像形成制御部３０は、かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させ、濃度センサ３３によって搬送ベルト２３上のかぶりトナー量を検出し、かぶりトナー量の検出値Ｎ２を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
【００７７】
続いて、画像形成制御部３０は、画像形成ユニットアップダウン駆動制御部５３に指示してＩＤアップダウンモータ６６を駆動させ、画像形成ユニット１２Ｃをダウンさせるとともに画像形成ユニット１２Ｍをアップさせる。そして、画像形成制御部３０は、かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させ、濃度センサ３３によって搬送ベルト２３上のかぶりトナー量を検出し、かぶりトナー量の検出値Ｎ３を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
【００７８】
続いて、画像形成制御部３０は、画像形成ユニットアップダウン駆動制御部５３に指示してＩＤアップダウンモータ６６を駆動させ、画像形成ユニット１２Ｍをダウンさせるとともに画像形成ユニット１２Ｙをアップさせる。そして、画像形成制御部３０は、かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させ、濃度センサ３３によって搬送ベルト２３上のかぶりトナー量を検出し、かぶりトナー量の検出値Ｎ４を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
【００７９】
続いて、画像形成制御部３０は、画像形成ユニットアップダウン駆動制御部５３に指示してＩＤアップダウンモータ６６を駆動させ、画像形成ユニット１２Ｙをダウンさせるとともに画像形成ユニット１２Ｋをアップさせる。そして、画像形成制御部３０は、かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させ、濃度センサ３３によって搬送ベルト２３上のかぶりトナー量を検出し、かぶりトナー量の検出値Ｎ５を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
【００８０】
続いて、画像形成制御部３０は、画像形成ユニットアップダウン駆動制御部５３に指示してＩＤアップダウンモータ６６を駆動させ、画像形成ユニット１２Ｋをダウンさせ、かぶりトナー量の検出を終了する。
【００８１】
次に、画像形成制御部３０は、検出したかぶりトナー量から、画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２ＣのかぶりレベルＢｋ、Ｂｙ、Ｂｍ及びＢｃを計算する。該かぶりレベルＢｘは、次の式（１）によって計算される。
Ｂｋ＝Ｎ１−Ｎ５、Ｂｙ＝Ｎ１−Ｎ４、Ｂｍ＝Ｎ１−Ｎ３、Ｂｃ＝Ｎ１−Ｎ２
・・・式（１）
そして、画像形成制御部３０の速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、イエローの画像形成ユニット１２Ｙの感光体ドラム速度Ｖd-y と搬送ベルト速度Ｖb とが等しくなるように、すなわち、Ｖd-y ＝Ｖb に設定させる。
【００８２】
ここで、Ｖd-y ＝Ｖb と設定するのは、本実施の形態における画像形成装置１０ではイエローの画像形成ユニット１２Ｙが最下流に配設されているところ、最下流に配設された画像形成ユニット１２の感光体ドラム速度Ｖd は必ず搬送ベルト速度Ｖb と一致することが実験結果より分かっているからである。また、一般的に、イエローの画像形成ユニット１２Ｙは、かぶりが目立たないので速度差を設けなくてよいためである。
【００８３】
続いて、画像形成制御部３０は、マゼンタの画像形成ユニット１２ＭのかぶりレベルＢｍが閾（しきい）値Ｐ２を超えているか否か判断する。そして、かぶりレベルＢｍが閾値Ｐ２を超えている場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｍの感光体ドラム速度Ｖd-m と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-m ＝０．９７Ｖb となるように設定させる。
【００８４】
また、かぶりレベルＢｍが閾値Ｐ２を超えていない場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｍの感光体ドラム速度Ｖd-m と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-m ＝Ｖb となるように設定させる。
【００８５】
続いて、画像形成制御部３０は、シアンの画像形成ユニット１２ＣのかぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えているか否か判断する。そして、かぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えている場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｃの感光体ドラム速度Ｖd-c と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-c ＝０．９５Ｖb となるように設定させる。
【００８６】
また、かぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えていない場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｃの感光体ドラム速度Ｖd-c と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-c ＝Ｖb となるように設定させる。
【００８７】
続いて、画像形成制御部３０は、ブラックの画像形成ユニット１２ＫのかぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えているか否か判断する。そして、かぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えている場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｋの感光体ドラム速度Ｖd-k と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-k ＝０．９３５Ｖb となるように設定させる。
【００８８】
また、かぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えていない場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｋの感光体ドラム速度Ｖd-k と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-k ＝Ｖb となるように設定させる。
【００８９】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 各部に印加される電圧をかぶりレベル検出電圧に設定する。
ステップＳ２ かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させる。
ステップＳ３ かぶりトナー量の検出値Ｎ１を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
ステップＳ４ 画像形成ユニット１２Ｃをアップさせる。
ステップＳ５ かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させる。
ステップＳ６ かぶりトナー量の検出値Ｎ２を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
ステップＳ７ 画像形成ユニット１２Ｃをダウンさせるとともに画像形成ユニット１２Ｍをアップさせる。
ステップＳ８ かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させる。
ステップＳ９ かぶりトナー量の検出値Ｎ３を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
ステップＳ１０ 画像形成ユニット１２Ｍをダウンさせるとともに画像形成ユニット１２Ｙをアップさせる。
ステップＳ１１ かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させる。
ステップＳ１２ かぶりトナー量の検出値Ｎ４を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
ステップＳ１３ 画像形成ユニット１２Ｙをダウンさせるとともに画像形成ユニット１２Ｋをアップさせる。
ステップＳ１４ かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させる。
ステップＳ１５ かぶりトナー量の検出値Ｎ５を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
ステップＳ１６ 画像形成ユニット１２Ｋをダウンさせる。
ステップＳ１７ Ｂｋ＝Ｎ１−Ｎ５、Ｂｙ＝Ｎ１−Ｎ４、Ｂｍ＝Ｎ１−Ｎ３、Ｂｃ＝Ｎ１−Ｎ２を計算する。
ステップＳ１８ 画像形成ユニット１２Ｙの感光体ドラム速度Ｖd-y と搬送ベルト速度Ｖb とが等しくなるように設定させる。
ステップＳ１９ 画像形成ユニット１２ＭのかぶりレベルＢｍが閾値Ｐ２を超えているか否か判断する。かぶりレベルＢｍが閾値Ｐ２を超えている場合はステップＳ２０に進み、かぶりレベルＢｍが閾値Ｐ２を超えていない場合はステップＳ２５に進む。
ステップＳ２０ 画像形成ユニット１２Ｍの感光体ドラム速度Ｖd-m と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-m ＝０．９７Ｖb となるように設定させる。
ステップＳ２１ 画像形成ユニット１２ＣのかぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えているか否か判断する。かぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えている場合はステップＳ２２に進み、かぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えていない場合はステップＳ２６に進む。
ステップＳ２２ 画像形成ユニット１２Ｃの感光体ドラム速度Ｖd-c と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-c ＝０．９５Ｖb となるように設定させる。
ステップＳ２３ 画像形成ユニット１２ＫのかぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えているか否か判断する。かぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えている場合はステップＳ２４に進み、かぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えていない場合はステップＳ２７に進む。
ステップＳ２４ 画像形成ユニット１２Ｋの感光体ドラム速度Ｖd-k と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-k ＝０．９３５Ｖb となるように設定させて、処理を終了する。
ステップＳ２５ 画像形成ユニット１２Ｍの感光体ドラム速度Ｖd-m と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-m ＝Ｖb となるように設定させる。
ステップＳ２６ 画像形成ユニット１２Ｃの感光体ドラム速度Ｖd-c と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-c ＝Ｖb となるように設定させる。
ステップＳ２７ 画像形成ユニット１２Ｋの感光体ドラム速度Ｖd-k と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-k ＝Ｖb となるように設定させて、処理を終了する。
【００９０】
以上のように、本実施の形態においては、各画像形成ユニット１２のかぶりトナー量を検出し、検出したかぶりトナー量に応じて感光体ドラム速度Ｖd と搬送ベルト速度Ｖb とに速度差を設定する。ここでは、かぶりトナー量に応じて感光体ドラム速度Ｖd と搬送ベルト速度Ｖb とに速度差を設定する例について説明したが、速度差を設定せず、かぶりトナー量に応じて帯電電圧やトナー供給電圧を設定するようにしてもよい。
【００９１】
次に、かぶりトナー量を検出する方法について説明する。
【００９２】
図７は本発明の第１の実施の形態におけるかぶりトナー量を検出する方法と、１色のトナーについてかぶりトナー量を検出する方法との比較を示す図である。なお、横軸は時間を表し、縦軸はかぶりトナー濃度を表し、上方ほどトナー濃度が高いことを示す。
【００９３】
図において、実線は、本実施の形態における方法によって検出されたかぶりトナー量としてのかぶりトナー濃度を示し、破線は１色のトナーを使用する方法によって検出されたかぶりトナー量としてのかぶりトナー濃度を示している。
【００９４】
１色のトナーを使用する方法では、かぶりトナー量が少ないので濃度が低く出力されるため、センサの出力ばらつき範囲内に収まる場合には、各画像形成ユニット１２間のかぶりトナー量の差を正確に検出することができない。
【００９５】
これに対し、本実施の形態における方法では、かぶりトナー量が多くなるので高い濃度が出力され、センサの出力ばらつきに係わらず、各画像形成ユニット１２間のかぶりトナー量を精度よく検出することができる。
【００９６】
このように、本実施の形態においては、各画像形成ユニット１２のかぶりトナー量を精度よく検出することができ、かぶりレベルＢｘに応じ、かぶり印刷を回避するための制御を適切に行うことができる。
【００９７】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００９８】
図８は本発明の第２の実施の形態におけるかぶりトナー量に応じて感光体ドラム速度と搬送ベルト速度との速度差を設定する動作を示すフローチャートである。
【００９９】
本実施の形態においては、かぶりトナー量を検出する際にアップさせる画像形成ユニット１２の数を前記第１の実施の形態よりも減少させることによって、かぶりトナー量を検出するための時間を短縮するようになっている。具体的には、画像形成ユニット１２Ｋをアップさせず、かぶりトナー量の検出値Ｎ５を記録しないようになっている。
【０１００】
なお、画像形成制御部３０が帯電電圧制御部４４及び現像電圧制御部４６に指示し、感光体ドラム１４の帯電電圧及び現像ローラ１６の現像電圧をかぶりレベル検知バイアスに設定してから、かぶりトナー量の検出値Ｎ４を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録するまでの動作については、前記第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【０１０１】
そして、画像形成制御部３０は、画像形成ユニットアップダウン駆動制御部５３に指示してＩＤアップダウンモータ６６を駆動させ、画像形成ユニット１２Ｙをダウンさせ、かぶりトナー量の検出を終了する。
【０１０２】
次に、画像形成制御部３０は、検出したかぶりトナー量から、画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ及び１２ＣのかぶりレベルＢｙ、Ｂｍ及びＢｃを計算する。該かぶりレベルＢｘは、次の式（２）によって計算される。
Ｂｙ＝Ｎ１−Ｎ４、Ｂｍ＝Ｎ１−Ｎ３、Ｂｃ＝Ｎ１−Ｎ２ ・・・式（２）
続いて、画像形成制御部３０は、画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ及び１２ＣのかぶりレベルＢｙ、Ｂｍ及びＢｃから、画像形成ユニット１２ＫのかぶりレベルＢｋを計算する。該かぶりレベルＢｋは、次の式（３）によって計算される。
Ｂｋ＝Ｎ１−（Ｂｙ＋Ｂｍ＋Ｂｃ） ・・・式（３）
続いて、画像形成制御部３０の速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、イエローの画像形成ユニット１２Ｙの感光体ドラム速度Ｖd-y と搬送ベルト速度Ｖb とが等しくなるように、すなわち、Ｖd-y ＝Ｖb に設定させる。
【０１０３】
続いて、画像形成制御部３０は、マゼンタの画像形成ユニット１２ＭのかぶりレベルＢｍが閾値Ｐ２を超えているか否か判断する。そして、かぶりレベルＢｍが閾値Ｐ２を超えている場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｍの感光体ドラム速度Ｖd-m と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-m ＝０．９７Ｖb となるように設定させる。
【０１０４】
また、かぶりレベルＢｍが閾値Ｐ２を超えていない場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｍの感光体ドラム速度Ｖd-m と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-m ＝Ｖb となるように設定させる。
【０１０５】
続いて、画像形成制御部３０は、シアンの画像形成ユニット１２ＣのかぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えているか否か判断する。そして、かぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えている場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｃの感光体ドラム速度Ｖd-c と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-c ＝０．９５Ｖb となるように設定させる。
【０１０６】
また、かぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えていない場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｃの感光体ドラム速度Ｖd-c と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-c ＝Ｖb となるように設定させる。
【０１０７】
続いて、画像形成制御部３０は、ブラックの画像形成ユニット１２ＫのかぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えているか否か判断する。そして、かぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えている場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｋの感光体ドラム速度Ｖd-k と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-k ＝０．９３５Ｖb となるように設定させる。
【０１０８】
また、かぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えていない場合、速度差制御部３０ｂは、画像形成駆動制御部４８に指示し、画像形成ユニット１２Ｋの感光体ドラム速度Ｖd-k と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-k ＝Ｖb となるように設定させる。
【０１０９】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ３１ 各部に印加される電圧をかぶりレベル検出電圧に設定する。
ステップＳ３２ かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させる。
ステップＳ３３ かぶりトナー量の検出値Ｎ１を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
ステップＳ３４ 画像形成ユニット１２Ｃをアップさせる。
ステップＳ３５ かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させる。
ステップＳ３６ かぶりトナー量の検出値Ｎ２を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
ステップＳ３７ 画像形成ユニット１２Ｃをダウンさせるとともに画像形成ユニット１２Ｍをアップさせる。
ステップＳ３８ かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させる。
ステップＳ３９ かぶりトナー量の検出値Ｎ３を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
ステップＳ４０ 画像形成ユニット１２Ｍをダウンさせるとともに画像形成ユニット１２Ｙをアップさせる。
ステップＳ４１ かぶりトナーを搬送ベルト２３上に転写させる。
ステップＳ４２ かぶりトナー量の検出値Ｎ４を画像形成制御部３０内のメモリ等に記録する。
ステップＳ４３ 画像形成ユニット１２Ｙをダウンさせる。
ステップＳ４４ Ｂｙ＝Ｎ１−Ｎ４、Ｂｍ＝Ｎ１−Ｎ３、Ｂｃ＝Ｎ１−Ｎ２を計算する。
ステップＳ４５ Ｂｋ＝Ｎ１−（Ｂｃ＋Ｂｍ＋Ｂｙ）を計算する。
ステップＳ４６ 画像形成ユニット１２Ｙの感光体ドラム速度Ｖd-y と搬送ベルト速度Ｖb とが等しくなるように設定させる。
ステップＳ４７ 画像形成ユニット１２ＭのかぶりレベルＢｍが閾値Ｐ２を超えているか否か判断する。かぶりレベルＢｍが閾値Ｐ２を超えている場合はステップＳ４８に進み、かぶりレベルＢｍが閾値Ｐ２を超えていない場合はステップＳ５３に進む。
ステップＳ４８ 画像形成ユニット１２Ｍの感光体ドラム速度Ｖd-m と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-m ＝０．９７Ｖb となるように設定させる。
ステップＳ４９ 画像形成ユニット１２ＣのかぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えているか否か判断する。かぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えている場合はステップＳ５０に進み、かぶりレベルＢｃが閾値Ｐ３を超えていない場合はステップＳ５４に進む。
ステップＳ５０ 画像形成ユニット１２Ｃの感光体ドラム速度Ｖd-c と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-c ＝０．９５Ｖb となるように設定させる。
ステップＳ５１ 画像形成ユニット１２ＫのかぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えているか否か判断する。かぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えている場合はステップＳ５２に進み、かぶりレベルＢｋが閾値Ｐ４を超えていない場合はステップＳ５５に進む。
ステップＳ５２ 画像形成ユニット１２Ｋの感光体ドラム速度Ｖd-k と搬送ベルト速度Ｖb とがＶd-k ＝０．９３５Ｖb となるように設定させて、処理を終了する。
ステップＳ５３ 画像形成ユニット１２Ｍの感光体ドラム速度Ｖd-m と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-m ＝Ｖb となるように設定させる。
ステップＳ５４ 画像形成ユニット１２Ｃの感光体ドラム速度Ｖd-c と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-c ＝Ｖb となるように設定させる。
ステップＳ５５ 画像形成ユニット１２Ｋの感光体ドラム速度Ｖd-k と搬送ベルト速度Ｖb とをＶd-k ＝Ｖb となるように設定させて、処理を終了する。
【０１１０】
このように、本実施の形態においては、かぶりトナー量を検出する際に、３回のかぶりトナー量の検出によってすべての画像形成ユニット１２のかぶりレベルＢｘを計算することができるので、かぶりトナー量の検出時間を短縮することができる。
【０１１１】
なお、前記第１及び第２の実施の形態においては、カラー電子写真式プリンタを例に挙げて説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、電子写真方式を採用しているファクシミリ機、複写機、プリンタ、ＭＦＰ（複合型プリンタ：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｒｉｎｔｅｒ）等にも適用することができる。
【０１１２】
また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の制御システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの昇降機構を示す模式図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの昇降機構の動作を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットをアップさせた状態の画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるかぶりトナー量に応じて感光体ドラム速度と搬送ベルト速度との速度差を設定する動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるかぶりトナー量を検出する方法と、１色のトナーについてかぶりトナー量を検出する方法との比較を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態におけるかぶりトナー量に応じて感光体ドラム速度と搬送ベルト速度との速度差を設定する動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１４】
１０ 画像形成装置
１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ 画像形成ユニット
１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ ＬＥＤヘッド
１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ 感光体ドラム
１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ 帯電ローラ
２３ 搬送ベルト
３０ａ 現像剤量判別部
３０ｂ 速度差制御部
３３ 濃度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）現像剤像を担持する像担持体をそれぞれ備える複数の画像形成ユニットと、
（ｂ）該画像形成ユニットに対向して配設されるベルト部材と、
（ｃ）該ベルト部材上の現像剤量を検出する現像剤量検出部と、
（ｄ）前記複数の画像形成ユニットと前記ベルト部材とを離接させる離接手段とを有し、
（ｅ）該離接手段が前記複数の画像形成ユニットのうちの少なくとも一つを前記ベルト部材から離間させ、前記現像剤量検出部が非画像形成領域の現像剤量を検出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像剤量検出部によって検出された非画像形成領域の現像剤量が境界値を超えたか否かを判別する現像剤量判別部を有する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
すべての画像形成ユニットの非画像形成領域の現像剤量から、前記ベルト部材から離間させた画像形成ユニット以外の画像形成ユニットの非画像形成領域の現像剤量を差し引いた現像剤量を前記ベルト部材から離間させた画像形成ユニットの非画像形成領域の現像剤量とし、該現像剤量が境界値を超えたか否かを判別する現像剤量判別部を有する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成ユニットを駆動する画像形成駆動部と、
前記ベルト部材を駆動するベルト駆動部と、
前記現像剤量検出部とによって検出された非画像形成領域の現像剤量に応じて、前記画像形成駆動部と前記ベルト駆動部とを制御して前記像担持体と前記ベルト部材との速度差を設定する速度差設定手段とを有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体上に静電潜像を形成するための露光手段を有し、
前記ベルト部材上に付着し、前記現像剤量検出部によって検出される現像剤は、前記露光手段が非露光のときに生成された現像パターンに含まれる現像剤である請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体と接触し、該像担持体の表面を一様に帯電する帯電器と、
前記像担持体に現像剤を付着させて現像する現像器と、
前記帯電器に供給する帯電電圧を制御する電圧制御部とを有し、
前記現像剤量検出部によって検出された現像剤量に基づいて前記帯電器に供給する帯電電圧を決定する請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体と接触し、該像担持体の表面を一様に帯電する帯電器と、
前記像担持体に現像剤を付着させて現像する現像器と、
該現像器と接触し、該現像器の表面へ帯電した現像剤を供給するための現像剤供給器と、
該現像剤供給器に供給する供給電圧を制御する電圧制御部とを有し、
前記現像剤量検出部によって検出された現像剤量に基づいて前記現像剤供給器に供給する供給電圧を決定する請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記複数の画像形成ユニットのうちの最下流に位置する画像形成ユニットの像担持体と前記ベルト部材との速度を一致させる請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記複数の画像形成ユニットのうちの最下流に位置する画像形成ユニットはイエローの現像剤像を担持する像担持体を備え、前記複数の画像形成ユニットのうちの最上流に位置する画像形成ユニットはブラックの現像剤像を担持する像担持体を備える請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１】
（ａ）現像剤像を担持する像担持体をそれぞれ備える複数の画像形成ユニットと、
（ｂ）該画像形成ユニットに対向して配設されるベルト部材と、
（ｃ）該ベルト部材上の現像剤量を検出する現像剤量検出部と、
（ｄ）前記複数の画像形成ユニットと前記ベルト部材とを離接させる離接手段とを有し、
（ｅ）該離接手段が前記複数の画像形成ユニットのうちの少なくとも一つを前記ベルト部材から離間させ、前記現像剤量検出部が非画像形成領域の現像剤量を検出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像剤量検出部によって検出された非画像形成領域の現像剤量が境界値を超えたか否かを判別する現像剤量判別部を有する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
すべての画像形成ユニットの非画像形成領域の現像剤量から、前記ベルト部材から離間させた画像形成ユニット以外の画像形成ユニットの非画像形成領域の現像剤量を差し引いた現像剤量を前記ベルト部材から離間させた画像形成ユニットの非画像形成領域の現像剤量とし、該現像剤量が境界値を超えたか否かを判別する現像剤量判別部を有する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成ユニットを駆動する画像形成駆動部と、
前記ベルト部材を駆動するベルト駆動部と、
前記現像剤量検出部とによって検出された非画像形成領域の現像剤量に応じて、前記画像形成駆動部と前記ベルト駆動部とを制御して前記像担持体と前記ベルト部材との速度差を設定する速度差設定手段とを有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体上に静電潜像を形成するための露光手段を有し、
前記ベルト部材上に付着し、前記現像剤量検出部によって検出される現像剤は、前記露光手段が非露光のときに生成された現像パターンに含まれる現像剤である請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体と接触し、該像担持体の表面を一様に帯電する帯電器と、
前記像担持体に現像剤を付着させて現像する現像器と、
前記帯電器に供給する帯電電圧を制御する電圧制御部とを有し、
前記現像剤量検出部によって検出された現像剤量に基づいて前記帯電器に供給する帯電電圧を決定する請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体と接触し、該像担持体の表面を一様に帯電する帯電器と、
前記像担持体に現像剤を付着させて現像する現像器と、
該現像器と接触し、該現像器の表面へ帯電した現像剤を供給するための現像剤供給器と、
該現像剤供給器に供給する供給電圧を制御する電圧制御部とを有し、
前記現像剤量検出部によって検出された現像剤量に基づいて前記現像剤供給器に供給する供給電圧を決定する請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記複数の画像形成ユニットのうちの最下流に位置する画像形成ユニットの像担持体と前記ベルト部材との速度を一致させる請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記複数の画像形成ユニットのうちの最下流に位置する画像形成ユニットはイエローの現像剤像を担持する像担持体を備え、前記複数の画像形成ユニットのうちの最上流に位置する画像形成ユニットはブラックの現像剤像を担持する像担持体を備える請求項８に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２６５２０１（Ｐ２００９−２６５２０１Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１１９３２（Ｐ２００８−１１１９３２）
【出願日】平成２０年４月２３日（２００８．４．２３）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２３日（２００８．４．２３）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
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