JP2007025048A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像モードに対応した転写ベルトの傷の判定基準（レベル）を具備し、画像モード毎に状況を判断し、印刷可能か否かを判定して画像欠落の無い良好な印刷を可能とし、ユーザの用途に合わせた転写ベルトの交換が可能となるため、無駄な交換が減り、コストを抑えることが可能となる。
【解決手段】 傷検出手段からの検出結果を数値に変換する変換手段と、変換した数値を記憶する記憶手段と、少なくとも２つ以上の画像の種類を入力する入力手段と、画像の種類に対応した判定基準と、画像の種類に応じて印刷可能な状態にあるかを判定する判定手段と、判定手段からの判定結果をユーザに報知する報知手段を備え、無端ベルトの寿命を予測する寿命予測手段と、予測した寿命をユーザに報知する第二の報知手段を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は電子写真方式や静電記録方式などを採用した画像形成装置に関し、特に中間転写体、転写材搬送体に用いられる無端ベルト（以降、転写ベルトと表記する）を用いた画像形成装置に関するものである。

従来の電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機等の画像形成装置には、回転駆動される感光体に対向配置され且つ感光体と接触した状態で駆動される転写ベルトを備え、感光体の表面に順次異なる色のトナー像を形成し、中間転写体に重ね合わせて転写した後に、転写材に一括転写することによりフルカラーの画像を形成するカラー画像形成装置がある。

この種のカラー画像形成装置においては、転写ベルトとして中抵抗あるいは高抵抗の無端ベルトを使用し、これを互いに平行に配置された複数のローラに張架し、ローラを回転駆動させることにより転写ベルトを走行させるようにしている。

上記転写ベルトは、ジャム発生時の回復処理の際に転写紙との摩擦などにより傷がついたり、中間転写体に接触して残留トナーを除去するクリーニングブレードに付着した異物等によって傷ついたり、経時的に付着したトナーによって表面に傷や汚れができてしまったりすることがある。

そのため、転写ベルトの表面の傷や汚れにより、転写紙に転写される画像に不具合が発生していた。また、画像形成装置をしばらく使用しない間に、転写ベルトを張架しているローラによって転写ベルトにカールがついたり、径時的にひび割れが発生して抵抗値が他の部分と異なる欠陥部が生じたりすることがある。

このように、従来の画像形成装置は、転写ベルトに付けられた傷、付着したトナー、カール、経時的なひび割れにより、転写紙に転写した画像に傷画像が付いたり、色合いが不正常になったり、端部に白抜けが発生する等の転写不良が生じ、形成画像の品質が低下するという不具合が生じていた。

このような不具合を回避するために、転写ベルトの性状変化部分を検出して、性状変化部分を避けて画像を形成するように制御しているものがある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

また、画像形成サイズを変更して性状変化部分を避けるもの、性状変化部分に画像が掛かってしまうような場合には画像形成モードを変更するものがある（例えば、特許文献３参照）。

さらに、転写ベルトの性状変化部分をカウントし、性状変化部分が所定回数以上検出された場合に転写ベルトの交換メッセージを表示するものもある（例えば、特許文献４参照）。

これら不具合は、回転駆動される感光体に対向配置され且つ感光体と接触した状態で駆動され、転写材を担持搬送する転写材搬送体を備え、感光体の表面に順次異なる色のトナー像を形成し転写材搬送体上の転写材に逐次転写することによりフルカラーの画像を形成するカラー画像形成装置の場合も同様である。
特開２００２−６６４５号公報 特開平１０−１１５９６６号公報 特開２００３−７６１００号公報 特開２００３−２４１４７２号公報

しかしながら、上記従来例では、転写ベルト上に少しでも性状変化部分があると、性状変化部分を避けて画像を形成するために、画像形成のための制御が複雑であったり、転写ベルトの基準位置から遅らせた位置に画像を形成するため、ファーストプリント時間が遅くなる恐れがあるという問題がある。

また、転写ベルト上の性状変化部分を避けられるように画像サイズを変更したり、性状変化部分が避けられない場合に、画像の画質モードを変更されると、ユーザが所望した画像サイズ、画質が得られないといった問題があった。

さらに、ユーザが欲する画質に関係なく、性状変化部分が所定回検出された場合に転写ベルトの交換メッセージを表示されると、ユーザが必要としない交換までさせられることになり、コストが掛かってしまう恐れがあった。

本発明は、以上の点に着目して成されたもので、画像モード毎に転写ベルトの状況を判断し、印刷可能か否かを判定して画像欠落の無い良好な印刷を可能とし、ユーザの用途に合わせた転写ベルトの交換が可能となるため、無駄な交換が減り、コストを抑えることが可能となる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本出願の係る第一の発明は、傷検出手段からの検出結果を数値に変換する変換手段と、変換した数値を記憶する記憶手段と、少なくとも２つ以上の画像の種類を入力する入力手段と、画像の種類に対応した判定基準と、画像の種類に応じて印刷可能な状態にあるかを判定する判定手段と、判定手段からの判定結果をユーザに報知する報知手段を備えることを特徴とする。

本出願の係る第二の発明は、前記判定手段は、無端ベルトの傷の深さを用いることを特徴とする。

本出願の係る第三の発明は、前記判定手段に、無端ベルトの傷の幅を用いることを特徴とする。

本出願の係る第四の発明は、前記判定手段に、無端ベルトの傷の深さと幅を用いることを特徴とする。

本出願の係る第五の発明は、前記無端ベルトが中間転写ベルトとして用いられることを特徴とする。

本出願の係る第六の発明は、前記無端ベルトが転写材搬送手段として用いられることを特徴とする。

本出願の係る第七の発明は、前記判定基準をユーザが設定できることを特徴とする。

本出願の係る第八の発明は、無端ベルトの寿命を予測する寿命予測手段と、予測した寿命をユーザに報知する第二の報知手段を設けたことを特徴とする。

本出願の係る第九の発明は、前記寿命予測手段は、以前実施した無端ベルトの傷検出時の、印刷枚数と前記傷検出手段からの検出結果を数値に変換した数値と判定基準を元に算出することを特徴とする。

本発明によれば、画像モードに対応した転写ベルトの傷の判定基準（レベル）を具備し、画像モード毎に転写ベルトの状況を判断し、印刷可能か否かを判定して画像欠落の無い良好な印刷を可能とする。

ユーザの用途に合わせた転写ベルトの交換が可能となるため、無駄な交換が減り、コストを抑えることが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態における画像形成装置について説明する。

図１は本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置のブロック図であり、図１中、１は画像形成装置、２はＲＯＭ内蔵のワンチップマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）、３は傷検出手段、４は基準位置検出手段、５は変換手段、６は記憶手段、７は判定手段、８は第一の判定基準、９は第二の判定基準、１０は報知手段、１１は入出力手段であるインタフェース部、１２はパソコン等の外部装置である。

図２は画像形成装置１の断面図で、１００はカセット、１０１は転写材であるカット紙、１０２は給紙ローラ、１０３は転写ベルト、１０４は駆動ローラ、１０５は従動ローラ、１０６は二次転写ローラ、１０７〜１１０はドラムＣＲＧ（順に、Ｙｅｌｌｏｗ、Ｍａｇｅｎｔａ、Ｃｙａｎ、Ｂｌａｃｋ）、１１１〜１１４はドラム（順に、Ｙｅｌｌｏｗ、Ｍａｇｅｎｔａ、Ｃｙａｎ、Ｂｌａｃｋ）、１１７〜１２０は一次転写ローラ、１１５は定着ローラ、１１６は加圧ローラである。

先ず、図２を用いて、画像形成装置１の印刷動作を説明する。

ドラムＣＲＧ１０７〜１１０は、像担持体としての感光ドラム１１１〜１１４を具備し、反時計方向に回転する感光ドラム１１１〜１１４にはそれぞれ不図示の一次帯電器、露光器、現像器によりトナー像が顕像化される。

転写ベルト１０３は、中抵抗あるいは高抵抗の無端ベルトであって駆動ローラ１０４と従動ローラ１０５により張架されて、図中時計方向に回転する。

転写ベルト１０３には図３（ａ）に示すように、転写ベルト１０３の端部である非画像領域に反射マーク２００を設けられている。基準位置検出手段４は、図３（ｂ）に示すように、発光部２０１と受光部２０２からなり、発光部２０１より照射した光を反射マーク２００で反射させて、その反射光を受光部２０２で読み取ることにより、反射マーク２００の先端位置、即ち転写ベルト１０３の基準位置を検出する。

画像形成装置１は、外部装置１２から印刷開始指示（不図示）を受け取ると、前述転写ベルト１０３の基準位置に同期させ、各感光ドラム１１１〜１１４上に顕像化されたトナー像を一次転写ローラ１１７〜１２０により、転写ベルト１０３上に順次重ね合わせる。

転写ベルト１０３上に形成されたトナー画像は、転写ローラ１０３の回転によって二次転写ローラ１０６位置に達する。この二次転写ローラ１０６において、重ね合わされた各色トナー画像は、給紙ローラ１０２によりカセット１００から供給されたカット紙１０１に一括して二次転写される。

トナー画像が二次転写されたカット紙１０１は、定着ローラ１１５と加圧ローラ１１６により定着され、矢印Ａの方向に排紙される。

次に、転写ベルト１０３上の傷を検出する傷検出手段３について説明する。

画像形成装置１は、電源投入時や所定枚数印刷する毎に転写ベルト１０３を１周分空回転させる。この時、傷検出手段３は、転写ローラ１０６に所定の電圧を印加して、その時の電流値を電流測定器１２１により測定し、その測定値から転写ベルト１０３の１周に渡る抵抗値を求める。

また、傷検出手段３としては、先に説明した基準位置検出手段４と同様なフォトセンサを用いて転写ベルト１０３表面の反射光量を読み取る方法も周知の技術として存在する。

図４は、傷検出手段３が転写ベルト１０３の抵抗値若しくは、反射光量を読み取った結果を表しており、基準位置検出手段４により検出された転写ベルト１０３の基準位置から転写ベルト１０３の１周分を所定時間間隔ｔ秒毎にサンプリングしたものである。転写ベルト１０３上に傷の無い状態（図４中、上部）を０とし、抵抗値若しくは、反射光量の最低値までを所定数分割し（図４の例では、０から９まで１０分割）数値化して記憶手段６に記憶する。図４の下の数値は、傷の深さを数値化したものを表しており、記憶手段６のアドレス０から順に格納する。この例ではアドレス０からアドレス２５（最終アドレス）まで格納されている。

ユーザは、画像の種類や重要度に応じて少なくとも２つ以上の画質モードを使い分ける。本実施例においては、普通画質モードと、高画質モードの２種類とし、これら画質モードはプリンタドライバ上で設定する。外部装置１２は印刷開始指示（不図示）を発行する前に画質モードを画像形成装置１に発行する。発行方法は、外部装置１２と画像形成装置１の間で送受信されるコマンド／ステータスにより行なう。コマンド／ステータスの送受信は公知な技術であるため説明は省略する。

判定手段７を図５のフローチャートを用いて説明する。

ステップ５００で、記憶手段６の読み込みアドレスを０、最大値を０、普通画質モードのフラグを０、高画質モードのフラグを０にセットする。

ステップ５０１で、記憶手段６の最終アドレスまで読み込んだかを判定し、最終アドレスまで読み込んでいない場合にはステップ５０２に移行し、ステップ５０２で記憶手段６から数値を読み込み、ステップ５０３で記憶手段６の読み込みアドレスをプラス１する。ステップ５０４で読み込んだ数値と最大値を比較し、数値が最大値より大きかった場合にステップ５０５で最大値に数値を格納する。

ステップ５０４で数値が最大値以下の場合にはステップ５０１に移行する。

ステップ５０１で最終アドレスまで読み込んだ場合にはステップ５０６に移行し、ステップ５０６で最大値と、普通画質モードでの印刷が可能かどうかを判定するための基準である第一の判定基準を比較し、最大値が第一の判定基準より大きい場合はステップ５０７に移行し、ステップ５０７にて普通画質モードのフラグに１、高画質モードのフラグに１をセットして終了する。

ステップ５０６で最大値が第一の判定基準以下の場合にはステップ５０８に移行し、ステップ５０８にて最大値と、第一の判定基準より厳しく、高画質モードでの印刷が可能かどうかを判定するための基準である第二の判定基準を比較し、最大値が第二の判定基準より大きい場合はステップ５０９に移行し、ステップ５０９にて高画質モードのフラグに１をセットする。

ステップ５０８にて最大値が第二の判定基準以下の場合には終了する。

図４のような、転写ベルト１０３の傷の深さの最大値が５の場合で、第一の判定基準が７、第二の判定基準が４の場合には、普通画質モードのフラグは０、高画質モードのフラグは１となる。

図６は報知手段１０を詳細に示したもので、３００はディスプレイ、３０１は印刷可ＬＥＤで画像形成装置１が外部装置１２から画像データを受信中は点滅し、画像形成装置１が印刷可能となった時に点灯する。３０２はメニューキー、３０３はセレクトキー、３０４は上矢印キー、３０５は下矢印キーである。

判定手段７にて判定した結果をディスプレイ３００上に表示する。普通画質モードフラグが０、高画質モードフラグが１の場合には、ディスプレイ３００上に、「普通画質モード時 印刷可能、高画質モード時 印刷不可」と表示する。

また、メニューキー３０２を数回押して、ディスプレイ３００上に「印刷可能判定表示」メニューに移行させて、ディスプレイ３００上に、「普通画質モード時 印刷可能、高画質モード時 印刷不可」と表示させても構わない。

実施例では、画質モードを２つの場合を例に説明したけれども、特に２つに限定されるものではない。

実施例１では、転写ベルト１０３の傷の深さで印刷可能か否かを判定していた。本実施例２では傷の幅で印刷可能か否かを判定する方法について説明する。

判定以外は前述実施例１と同様であるため説明は省略する。

判定手段７を図７のフローチャートを用いて説明する。図５と同様の箇所には同一符号をつけ説明は省略する。

ステップ６００で、記憶手段６の読み込みアドレスを０、傷幅カウンタを０、傷幅最大値を０、普通画質モードのフラグを０、高画質モードのフラグを０にセットする。

ステップ６０１で読み込んだ数値が０より大きいかを判断し、０の場合にはステップ６０２に移行し、傷幅カウンタが傷幅最大値より大きいかを判定し、傷幅カウンタが傷幅最大値以下の場合にはステップ５０１へ移行する。傷幅カウンタが傷幅最大値より大きい場合にはステップ６０３へ移行し、ステップ６０３で傷幅最大値に傷幅カウンタを格納し、ステップ６０４で傷幅カウンタに０をセットする。

ステップ６０１で数値が０より大きい場合にはステップ６０５に移行して、傷幅カウンタをプラス１する。

ステップ６０６にて傷幅最大値と第一の判定基準を比較し、傷幅最大値が第一の判定基準より大きい場合にはステップ５０７に移行する。

ステップ６０６にて傷幅最大値が第一の判定基準以下の場合にはステップ６０７に移行する。ステップ６０７にて傷幅最大値と第二の判定基準を比較し、傷幅最大値が第二の判定基準より大きい場合にはステップ５０９に移行する。

実施例２では、転写ベルト１０３の傷の深さで印刷可能か否かを判定していた。本実施例３では傷の深さと傷の幅（説明上、傷面積と表記する）で印刷可能か否かを判定する方法について説明する。

判定以外は前述実施例１および２と同様であるため説明は省略する。

判定手段７を図８のフローチャートを用いて説明する。図６と同様の箇所には同一符号をつけ説明は省略する。

ステップ７００で、記憶手段６の読み込みアドレスを０、傷面積カウンタを０、傷面積最大値を０、普通画質モードのフラグを０、高画質モードのフラグを０にセットする。

ステップ７０１で読み込んだ数値が０より大きいかを判断し、０の場合にはステップ７０２に移行し、傷面積カウンタと傷面積最大値を比較し、傷面積カウンタが傷面積最大値以下の場合にはステップ５０１へ移行する。傷面積カウンタが傷面積最大値より大きい場合にはステップ７０３へ移行し、ステップ７０３で傷面積最大値に傷面積カウンタを格納し、ステップ７０４で傷面積幅カウンタに０をセットする。

ステップ７０１で数値が０より大きい場合にはステップ７０５に移行して、傷面積カウンタをプラス１する。

ステップ７０６にて傷面積最大値と第一の判定基準を比較し、傷面積最大値が第一の判定基準より大きい場合にはステップ５０７に移行する。

ステップ７０６にて傷面積最大値が第一の判定基準以下の場合にはステップ７０７に移行する。ステップ７０７にて傷面積最大値と第二の判定基準を比較し、傷面積最大値が第二の判定基準より大きい場合にはステップ５０９移行する。

前述実施例１から３では、画像形成装置１に予め格納されている第一の基準値、第二の基準値を用いた。

本実施例では、第一の基準値、第二の基準値をユーザが設定する方法について説明する。

第一の基準値、第二の基準値は、外部装置１２と画像形成装置１の間で送受信されるコマンド／ステータスにより行なう。コマンド／ステータスの送受信は公知な技術であるため説明は省略する。

また、報知手段１０から設定することも可能である。

図９は報知手段１０を詳細に示したもので、各部位の説明は実施例１で説明したので省略する。

メニューキー３０２を数回押して、ディスプレイ３００上に「印刷可能判定基準 設定」メニューに移行する。

ディスプレイ３００上の普通画質モードおよび、高画質モードの横に丸印が付与されており、上矢印キー３０４若しくは下矢印キー３０５を押すと、黒丸が上若しくは下に移動する。黒丸が付与された個所が選択できる個所となっており、図９の例では、普通画質モードが選択されている。この状態でセレクトキー３０３を押すと、普通画質モードの右側に表示されている数値部分が変更可能となる。この状態で、上矢印キー３０４若しくは下矢印キー３０５を押すことにより、数値が増加または減少し、設定したい数値でセレクトキー３０３を押す。

高画質モードの数値も同じ方法で設定し、全ての設定が終了したらメニューキー３０２を押して、「印刷可能判定基準 設定」メニューから抜ける。

本実施例では転写ベルト１０３の寿命を予測して、ユーザに報知する方法について説明する。

図１０（ａ）は、ｎ枚印刷した時点での転写ベルト１０３の傷を測定した結果である。その後、所定枚数（合計で、ｎ＋所定枚数）印刷した後に転写ベルト１０３の傷を測定した結果が図１０（ｂ）に示されている。

図１０（ａ）、（ｂ）共に、転写ベルト１０３の傷の深さを数値化したものをグラフの下に示している。

図１０の例では、Ｎ枚印刷時点では、ｔ＊８（記憶手段６のアドレス７）とｔ＊９（記憶手段６のアドレス８）で傷の深さの最大値が３であったものが、ｎ＋所定枚数印刷時点ではｔ＊９（記憶手段６のアドレス８）で傷の深さの最大値が５になり、傷の深さの増加量は２であることがわかる。

前回からの印刷枚数、傷の深さの増加量、第一の判定基準及び第二の判定基準から、以下の式を用いて画質モードごとの寿命を予測することができる。

普通画質モード時の寿命＝（印刷枚数／傷の深さの増加量）＊（第一の判定基準−傷の深さの最大値）

高画質モード時の寿命＝（印刷枚数／傷の深さの増加量）＊（第二の判定基準−傷の深さの最大値）

今回の例においては、前回からの印刷枚数を１０００枚、第一の判定基準を８、第二の判定基準を６とすると、普通画質モード時の寿命は１５００枚、高画質モード時の寿命は５００枚となる。

図１１は報知手段１０を詳細に示したもので、各部位の説明は実施例１で説明したので省略する。

メニューキー３０２を数回押して、ディスプレイ３００上に「転写ベルト寿命 表示」メニューに移行し、ディスプレイ３００上に、「普通画質モード時 あと、１５００枚、高画質モード時 あと、５００枚」のように表示する。

本発明の第一の実施例に係る画像形成装置のブロック図である。 本発明の第一の実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。 転写ベルト上の基準位置を検出する方法を示した図である。 転写ベルトの１周に渡る抵抗値若しくは、反射率を表した図である。 第一の実施例の判定方法を説明したフローチャートである。 報知手段であるオペパネの概略図である。 第二の実施例の判定方法を説明したフローチャートである。 第三の実施例の判定方法を説明したフローチャートである。 第四の実施例の報知手段であるオペパネの概略図である。 第五の実施例の転写ベルトの１周に渡る抵抗値若しくは、反射率を表した図である。 第五の実施例の報知手段であるオペパネの概略図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ ＲＯＭ内蔵のワンチップマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）
３ 傷検出手段
４ 基準位置検出手段
５ 変換手段
６ 記憶手段
７ 変換手段
８ 第一の判定基準
９ 第二の判定基準
１０ 報知手段
１１ 入力手段であるインタフェース部
１２ パソコン等の外部装置

Claims (9)

1. 電子写真方式あるいは静電記録方式などにより感光体上に可視画像を形成する複数の画像形成手段と、前記画像形成手段に近接し、回転駆動を伝達する駆動ローラと少なくとも一つの従動ローラによって張架され駆動する無端ベルトと、無端ベルトの傷や汚れを検出する傷検出手段と、無端ベルトの基準位置を検出する基準位置検出手段を有する画像形成装置において、
   前記傷検出手段からの検出結果を数値に変換する変換手段と、変換した数値を記憶する記憶手段と、少なくとも２つ以上の画像の種類を入力する入力手段と、画像の種類に対応した判定基準と、画像の種類に応じて印刷可能な状態にあるかを判定する判定手段と、判定手段からの判定結果をユーザに報知する報知手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記判定手段は、無端ベルトの傷の深さを用いることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記判定手段は、無端ベルトの傷の幅を用いることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記判定手段は、無端ベルトの傷の深さと幅を用いることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記無端ベルトが中間転写ベルトとして用いられることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記無端ベルトが転写材搬送手段として用いられることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記判定基準をユーザが設定できることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
8. 無端ベルトの寿命を予測する寿命予測手段と、予測した寿命をユーザに報知する第二の報知手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
9. 前記寿命予測手段は、以前実施した無端ベルトの傷検出時の、印刷枚数と前記傷検出手段からの検出結果を数値に変換した数値と判定基準を元に算出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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