JP2004294650A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【目的】清掃部材を設けなくても、ユーザが中間転写ベルトの清掃を容易に行うことができ、構成の簡略化を図ることができる画像形成装置を提供すること。
【構成】２つ以上のマーキングを有する中間転写ベルトと、中間転写ベルト上のマーキングを検出することで画像の書き出し位置を制御する画像形成装置において、マーキングを検出する手段と、マーキングの検出波形を計測する計測手段と、正常時のマーキングの波形と計測波形を比較する比較手段と、比較手段の結果から異常を検知する検知手段と、検知手段で異常を検知した中間転写ベルトの位置を所定の位置に移動する移動手段とを設ける。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中間転写ベルトに設けた位置マークを検出することで画像の位置合わせを行う画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置は、特開２０００−９８７６５に記載されているように、中間転写ベルトに位置マークを設け、画像書き出しタイミングであるＴＯＰ信号を生成しているため、位置マークの汚れを清掃する手段を設けるように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、中間転写ベルト上に設けた位置マークが汚れて検出できなくなるのを防ぐために清掃部材を設けていた。
【０００４】
本発明の目的は、清掃部材を設けなくても、ユーザが中間転写ベルトの清掃を容易に行うことができ、構成の簡略化を図ることができる画像形成装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、２つ以上のマーキングを有する中間転写ベルトと、中間転写ベルト上のマーキングを検出することで画像の書き出し位置を制御する画像形成装置において、マーキングを検出する手段と、マーキングの検出波形を計測する計測手段と、正常時のマーキングの波形と計測波形を比較する比較手段と、比較手段の結果から異常を検知する検知手段と、検知手段で異常を検知した中間転写ベルトの位置を所定の位置に移動する移動手段とを設けたことを特徴とする。
【０００６】
上記構成において、マーキング検出手段は中間転写ベルト上の画像書き出し位置用のマーキングを検出し、計測手段はマーキング検出手段の検出出力波形を計測し、比較手段は計測手段で計測した結果と正常時のマーキング検出結果を比較し、検知手段は比較手段で正常時と違う波形出力を中間転写ベルトの汚れた場所と認識し、移動手段は検知手段で認識した中間転写ベルトの汚れた場所を清掃可能な場所まで移動するように動作する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【０００８】
＜実施の形態１＞
図１は本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【０００９】
図１において、１は感光ドラム、２は感光ドラム１を一様に帯電する帯電ローラ、３は感光ドラム１上のトナー像を一旦転写し、転写したトナー像を更に紙に転写するための中間転写ベルト、４は画像書き出し位置を検出するための光源であるＬＥＤ、５は中間転写ベルト３に反射したＬＥＤ４の光を検出するＴＯＰセンサ、６は感光ドラム１上に画像信号で変調したレーザ光を走査する露光装置、７はイエロー７Ｙ、マゼンタ７Ｍ、シアン７Ｃ、ブラック７Ｂｋ、それぞれの現像剤を有する回転現像装置である。
【００１０】
又、８は感光ドラム１上のトナー像を中間転写ベルト３に転写する一次転写ローラ、９は中間転写ベルト３と感光ドラム１を内蔵し、図示しないドアから取り外し可能に構成されたカートリッジ、１０は用紙を積載する給紙トレイ、１１は給紙トレイ１０上の紙をプリンタ内に給紙する給紙ローラ、１２は給紙された紙を一旦停止し、中間転写ベルト３上のトナー像に同期して紙の搬送を再開するレジストローラ、１３は中間転写ベルト３上のトナー像を紙に転写する二次転写ローラ、１４は搬送ベルト、１５は紙上のトナー像を加熱及び加圧することで紙に定着させる定着器、１６は排紙トレイである。
【００１１】
次に、本実施の形態に係るプリンタの動作概略を説明する。
【００１２】
即ち、電子写真感光体（感光体）とされる像担持体上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの１色毎のトナー像を順次形成し、この感光体上の各色のトナー像を更に中間転写体上に一色毎に転写することを繰り返し、中間転写体上に例えばフルカラーのトナー像を形成し、その後、斯かるフルカラーのトナー像を一括に記録材上に転写し、次いで定着して永久画像を得る。以下に、更に詳しく説明する。
【００１３】
プリンタは、感光ドラム１を備えており、画像形成動作が開始すると感光ドラム１の表面を帯電手段としての帯電ローラ２が所定極性、所定電圧に帯電させる。次いで、中間転写体としての中間転写ベルト３上に感光ドラム１上のトナー像を転写する際の転写位置を考慮して決定される画像書き出し位置を、ＴＯＰセンサ５が検出し、このＴＯＰセンサ５からの基準信号（ＴＯＰ信号）に同期して画像信号（ＶＤＯ信号）により変調されたレーザ光が感光ドラム１上を走査露光し、先ず１色目の画像信号に対応する静電潜像が感光ドラム１上に形成する。
【００１４】
ここで、露光装置６は、レーザ光を発光させるレーザユニット、レーザ光を水平走査させるポリゴンミラー、ポリゴンミラーを低速回転させるスキャナモータ、レーザ光を結像させるｆθレンズ、水平走査開始点を示すＢＤ信号を検出する光検出器、レーザ光を感光ドラムに導く反射ミラー等から成る。又、レーザ光は、レーザユニットの入力信号である画像信号（ＶＤＯ信号）でオンオフ変調される。
【００１５】
一方、回転現像装置７には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックそれぞれの現像剤を有する現像装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋが備えられており、所望のタイミングにて回転現像装置７が回転することによって、それぞれの現像装置（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋ）が感光ドラム１と対向する位置に配置される。このようにして、先ず１色目の静電潜像を現像するためにイエロー現像装置７Ｙが感光ドラム１と対向する位置に配置され、１色目のイエロートナー像が感光ドラム１上に形成する。
【００１６】
その後、感光ドラム１上のイエロートナー像は、中間転写ベルト３に一次転写ローラ８によりトナーと逆極性の転写バイアス電圧が印加されることによって、中間転写ベルト３上に転写される。
【００１７】
上記同様の工程を、２色目、３色目、４色面であるそれぞれマゼンタ、シアン、ブラックについて繰り返し、中間転写ベルト３上に例えばフルカラーのトナー像が形成する。
【００１８】
その後、ＴＯＰセンサ５からの基準信号（ＴＯＰ信号）に基づいた所望のタイミングで、給紙トレイ９に収容された紙を給紙ローラ１０が画像形成装置内に送り出して、更に紙へのトナー像の転写のタイミングを制御するためのレジストレーションローラ１１まで給紙し、そこで一旦停止させる。
【００１９】
次いで、紙は所定の転写タイミングに同期してレジストローラ１１から再給紙され、中間転写ベルト３上のフルカラーのトナー像が紙上に、転写手段としての二次転写ローラ１３によって静電的に一括転写され、紙上には未定着のフルカラートナー像が形成する。
【００２０】
未定着のフルカラートナー像を担持した紙は、搬送ベルト１４によって定着装置１５まで搬送され、未定着フルカラートナー像は熱及び圧力により紙上に定着され、画像形成装置外に排出される。
【００２１】
図２はプリンタの制御ブロックの一部を表すブロック図である。
【００２２】
図２において、１８は制御手段であるマイクロプロセシングユニット（以下、ＭＰＵと記す）であって、中央演算処理装置及び読み書き可能な記憶手段であるランダムアクセスメモリ及びプログラムが書き込まれているプログラムメモリ、データが書き込まれているデータメモリを備えている。１９は中間転写ベルトを駆動するモータである。
【００２３】
図３〜図５は中間転写ベルト３とＴＯＰセンサ５の動作を説明する図である。
【００２４】
図３において、１７は中間転写ベルト上の端部に設けた画像書き出し位置検出用のマーク、Ｌは検出マーク１７の検出位置から二次転写位置までのベルト周上の距離である。
【００２５】
本実施の形態に係る中間転写ベルト３は、表面が白色になっており、マーク１７は黒色で、ベルト上に等間隔で４箇所設定されている。そのため、ＴＯＰセンサ５の出力は、白色部分では反射光を受けてＬレベルになり、黒色（検出マーク位置）では反射光が無いためＨレベルになる。
【００２６】
図４は中間転写ベルト３を展開した図で、同図（ａ）は汚れが無い場合、（ｂ）は検出マーク１７ｂに汚れが付いた場合を表している。
【００２７】
図５は図４の状態の中間転写ベルト３が回転している時のＴＯＰセンサの出力を表すタイミングチャートである。図４と同様に同図（ａ）は汚れが無い場合、（ｂ）は検出マーク１７ｂに汚れが付いた場合を表している。
【００２８】
図５（ａ）において、１番左端のパルスが検出マーク１７ａを検出したタイミングを表し、以降右に１パルスずつ１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ａ，１７ｂを検出したタイミングを表している。
【００２９】
図５（ｂ）は汚れ２０により、検出マーク１７ｂが読み取れないため、１７ｂのタイミングにパルスが無くなっている。
【００３０】
図６は汚れを検知して汚れた箇所を清掃し易い場所に移動させる制御を表すフローチャートである。
【００３１】
図６において、Ｓ１０１はモータ１９を駆動し、中間転写ベルト３の回転を開始する。Ｓ１０２はＴＯＰセンサ５で検出する検出マークの周期を測定するため、中間転写ベルト３が定常回転しているときに検出される検出マークの検出周期の最大時間ｔａでカウントアップする周期タイマを起動する。
【００３２】
Ｓ１０３は周期タイマがカウント中かを判断し、カウント中であればステップＳ１０４へ移り、カウントアップしていればステップＳ１０７へ移る。Ｓ１０４はＴＯＰセンサ５の出力の立ち上がりを監視するステップで、ＴＯＰセンサ出力がＨレベルならばステップＳ１０５へ移り、ＴＯＰセンサ出力がＬレベルならばステップＳ１０３へ戻る。
【００３３】
Ｓ１０５はＴＯＰセンサ５で検出マーク１７を検出したと判断し、最大時間ｔａでカウントアップする周期タイマを再起動する。Ｓ１０６はＴＯＰセンサ５の出力の立ち下がりを監視するステップで、ＴＯＰセンサ出力がＬレベルになったらステップＳ１０３へ戻り、次の検出マークの検出に移る。
【００３４】
Ｓ１０７は汚れを検出したため、汚れ箇所を清掃可能な場所に移動するために中間転写ベルト３の回転時間を調整するステップで、開口部の大きい二次転写部分まで汚れ箇所を移動する（図７のカートリッジ９外観図参照）ために周長Ｌ分の移動に相当する時間ｔだけウェイトする。Ｓ１０８はモータを停止し、中間転写ベルト３の回転を停止する。Ｓ１０９は図示しないコントローラ若しくは表示部に汚れの清掃を促す情報を報知する。
【００３５】
以上説明したように、検出周期を測定することで検出マーク１７上の汚れを検知し、汚れ箇所を二次転写位置に移動させるため、汚れの清掃を容易に行うことができる。
【００３６】
＜実施の形態２＞
本発明の実施の形態２を図８〜図１０を用いて説明する。
【００３７】
尚、実施の形態２も実施の形態１と同様な構成のプリンタであり、その説明は省略する。
【００３８】
図８は中間転写ベルト３を展開した図で、同図（ａ）は汚れが無い場合、（ｂ）は検出マーク１７ａと検出マーク１７ｂの中間に汚れ２１が付いた場合を表している。
【００３９】
図９は図８の状態の中間転写ベルト３が回転している時のＴＯＰセンサの出力を表すタイミングチャートである。図４と同様に同図（ａ）は汚れが無い場合、（ｂ）は汚れ２１が付いた場合を表している。
【００４０】
図９（ａ）において、１ 番左端のパルスが検出マーク１７ａを検出したタイミングを表し、以降右に１パルスずつ１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ａ，１７ｂを検出したタイミングを表している。
【００４１】
図９（ｂ）は汚れ２１により、検出マーク１７ａと１７ｂの間で余分な検出パルスが発生している。
【００４２】
図１０は汚れを検知して汚れた箇所を清掃し易い場所に移動させる制御を表すフローチャートである。
【００４３】
図１０において、Ｓ２０１はモータ１９を駆動し、中間転写ベルト３の回転を開始する。Ｓ２０２はＴＯＰセンサ５で検出する検出マークの周期を測定するためのカウントアップカウンタで構成される測定タイマのカウント値をクリアする。Ｓ２０３は検出マークの周期測定を開始するか否かを判断する測定開始フラグをクリアする。
【００４４】
Ｓ２０４はＴＯＰセンサ５の出力の立ち上がりを監視するステップで、ＴＯＰセンサ出力がＨレベルになったらステップＳ２０５へ移る。Ｓ２０５は測定タイマのカウント値と、中間転写ベルト３が定常回転しているときに検出される検出マークの最小検出周期に相当するカウント値ＣＮＴとを比較し、測定値がＣＮＴよりも大きければステップＳ２０６へ移り、測定値がＣＮＴよりも小さければステップＳ２０９へ移る。
【００４５】
Ｓ２０６は測定タイマのカウント値をクリアすると共にカウントアップ動作を再開する。Ｓ２０７は周期測定による汚れ検知を開始するために測定開始フラグをセットする。Ｓ２０８はＴＯＰセンサ５の出力の立ち下がりを監視するステップで、ＴＯＰセンサ出力がＬレベルになるとステップＳ２０４へ戻り、次の検出マークの検出に移る。
【００４６】
Ｓ２０９は測定開始フラグを監視するステップで、測定開始フラグがクリアされていればステップＳ２０８へ移り、測定開始フラグがセットされていれば、検出マークの最小検出周期以下の時間でＴＯＰセンサ５が検出を行ったため、その部分が汚れていると判断しステップＳ２１０へ移る。
【００４７】
Ｓ２１０は汚れを検出したため、汚れ箇所を清掃可能な場所に移動するために中間転写ベルト３の回転時間を調整するステップで、開口部の大きい二次転写部分まで汚れ箇所を移動する（図７のカートリッジ９外観図参照）ために周長Ｌ分の移動に相当する時間ｔだけウェイトする。Ｓ２１１はモータを停止し、中間転写ベルト３の回転を停止する。Ｓ２１２は図示しないコントローラ若しくは表示部に汚れの清掃を促す情報を報知する。
【００４８】
以上説明したように、検出周期を測定する事で検出マーク１７以外の汚れを検知し、汚れ箇所を二次転写位置に移動させるため、汚れの清掃を容易に行うことができる。
【００４９】
＜実施の形態３＞
本発明の実施の形態３を図１１を用いて説明する。
【００５０】
尚、実施の形態３も実施の形態１と同様な構成のプリンタであり、その説明は省略する。
【００５１】
図１１は汚れを検知して汚れた箇所を清掃し易い場所に移動させる制御を表すフローチャートである。
【００５２】
図１１において、Ｓ３０１はモータ１９を駆動し、中間転写ベルト３の回転を開始する。Ｓ３０２はＴＯＰセンサ５で検出する検出マークの幅を測定するためのカウントアップカウンタで構成される幅タイマのカウント値をクリアする。Ｓ３０３はＴＯＰセンサ５の出力の立ち上がりを監視するステップで、ＴＯＰセンサ出力がＬレベルになるとステップＳ３０２へ戻り、ＴＯＰセンサ出力がＨレベルになったらステップＳ３０４へ移る。
【００５３】
Ｓ３０４は検出マークの幅を測定するための幅タイマを起動する。Ｓ３０５はＴＯＰセンサ５の出力の立ち下がりを監視するステップで、ＴＯＰセンサ出力がＬレベルになるとステップＳ３０６へ移る。Ｓ３０６は幅タイマのカウント値と、中間転写ベルト３が定常回転しているときに検出される検出マークの周方向に長さに相当するカウント値ＴＷとを比較し、測定値がＴＷよりも大きければステップＳ３０２へ戻り、測定値がＴＷよりも小さければ検出マーク１７が汚れにより覆われていると判断し、ステップＳ３０７へ移る。
【００５４】
Ｓ３０７は汚れを検出したため、汚れ箇所を清掃可能な場所に移動するために中間転写ベルト３の回転時間を調整するステップで、開口部の大きい二次転写部分まで汚れ箇所を移動する（図７のカートリッジ９外観図参照）ために周長Ｌ分の移動に相当する時間ｔだけウェイトする。Ｓ３０８はモータを停止し、中間転写ベルト３の回転を停止する。Ｓ３０９は図示しないコントローラ若しくは表示部に汚れの清掃を促す情報を報知する。
【００５５】
以上説明したように、検出マークの幅を測定することで検出マーク１７上の汚れを検知し、汚れ箇所を二次転写位置に移動させるため、汚れの清掃を容易に行うことができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、中間転写ベルト上に配したＴＯＰ検出マークの検出波形を計測することで汚れ箇所を検知し、汚れ箇所を清掃可能な位置に移動させるため、汚れの清掃を容易に行うことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るプリンタの断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る制御手段のブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る中間転写ベルトの構成を表す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る中間転写ベルトの展開図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るタイミングチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１に係るフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態１に係るカートリッジの外観図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る中間転写ベルトの展開図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係るタイミングチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２に係るフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態３に係るフローチャートである。
【符号の説明】
１ 感光ドラム
２ 帯電ローラ
３ 中間転写ベルト
４ ＬＥＤ
５ ＴＯＰセンサ

Claims (1)

1. ２つ以上のマーキングを有する中間転写ベルトと、中間転写ベルト上のマーキングを検出することで画像の書き出し位置を制御する画像形成装置において、
   マーキングを検出する手段と、マーキングの検出波形を計測する計測手段と、正常時のマーキングの波形と計測波形を比較する比較手段と、比較手段の結果から異常を検知する検知手段と、検知手段で異常を検知した中間転写ベルトの位置を所定の位置に移動する移動手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。

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