JP2007256369A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】特定のマーク等を形成せずに中間転写ベルトが交換されたことを判定できる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】中間転写ベルトを有するプリンタは、ベルト交換時期に達したことの判定後に、電源がオフ、オンされると、格納手段に格納されているベルト表面の、ベルト新品時に相当する反射率Rのデータを読み出す(S201)。そして、現時点でのベルト表面の反射率R´を算出し(S133)、読み出した反射率の値Rと、算出された反射率の値R´との差ΔRを求める(S134)。差ΔR≦所定値Rbの場合には(S202で「YES」)、電源オフの間にユーザにより新たなベルトに交換されたと判定して(S136)、階調補正を実行する(S140)。
【選択図】図7

Description

本発明は、像担持体上に画像を形成する複写機等の画像形成装置に関し、特に像担持体の交換についての判定を行う技術の改良に関する。
近年、カラー画像形成が可能な複写機には、例えばC(シアン),M(マゼンタ),Y(イエロー),K(ブラック)の各色用の感光体ドラムを中間転写ベルトに沿って配列し、各感光体ドラム上に形成されたトナー像を中間転写ベルト上に順次重ね合わせて転写し、その転写された各色トナー像を一括して記録シート上に転写する、いわゆるタンデム方式のものがある。
このような複写機に配される中間転写ベルトは、使用頻度や時間経過により表面に小さな傷が入るなど劣化が進むため定期的に交換することが行われているが、ベルト製造上のばらつきなどにより、個々に厚さ、表面粗さ等が異なる。そのため新たなベルトに交換すると、交換前後で画質に変動を来たす場合がある。
そこで、従来からベルト交換後には、いわゆる画像安定化制御を行って、画質の安定化化を図ることが行われている。画像安定化制御としては、例えば中間転写ベルト上に各色毎に濃度が異なる複数のトナーパッチを形成し、各トナーパッチの濃度を光学センサ等で検出して、当該検出結果に基づいて階調を補正する階調補正などがある。
ベルト交換後に自動的に画像安定化制御を行うには、ベルトが新たなものに交換されたことを検出する必要がある。ベルト交換を検出する方法として、特許文献1には、ベルト表面上に形成されたベルト識別のためのマーク(バーコードなど)を光学センサで検出し、検出したマークが、以前に検出済みのマークと一致しない場合に、新たなベルトに交換されたと判断する方法が開示されている。
また、交換時期(寿命)に達したことを検出する必要がある。この交換時期に達したことを検出する方法として、特許文献2には次のような方法が開示されている。すなわち、中間転写ベルトの電気抵抗値が、使用頻度等により搬送方向と直交する方向において、記録シートとの接触が頻繁な領域(中央部)と、あまり接触しない領域(端部側)とで経時的に端部側の方が低下する。このようになると、転写電流が記録シート全体に均一に流れなくなり、濃度ムラが生じる。そこで、中間転写ベルト上に、その搬送方向と直交する方向に濃度が同じ複数のトナーパッチを形成し、各トナーパッチの濃度を光学センサにより検出し、端部側に形成されたトナーパッチの濃度と、中央部に形成されたトナーパッチの濃度との差が基準値以上になった場合に、寿命と判定するものである。
特開平6−324536号公報 特開平9−304997号公報
しかしながら、特許文献1の方法では、中間転写ベルトの識別のためだけにベルト1つずつに異なるマークを印刷しておかねばならず、その手間に加えて、マーク形成のためのインクやトナーが余計に必要になるという問題が生じる。
また、特許文献2の方法では、寿命判定のためだけに、その都度、複数のトナーパッチを形成しなければならず、余計にトナーを消費するという問題が生じる。
このような問題は、中間転写ベルトに限られず、形成画像の画質を維持するために交換が必要とされる像担持体を備える装置一般に生じ得る。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、特定のマーク等を形成せずに像担持体が交換されたことを判定できる画像形成装置を提供することを目的としている。また、特定のマーク等を形成せずに像担持体が寿命に達したことを判定でき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、本発明に係る画像形成装置は、交換可能な像担持体表面に画像を形成し、形成された画像をシートに転写する画像形成装置であって、前記像担持体表面に光を照射し、その反射光の光量を検出する検出手段と、前記像担持体が交換されたことを判定するための指標とされる情報を前記反射光の光量に関する値で格納する格納手段と、前記検出手段による検出結果と前記格納手段に格納されている値とに基づいて前記像担持体が交換されたことを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
これにより、像担持体個々に異なるマークを印刷しておかなくても像担持体が交換されたことを判定できるので、従来の印刷に要する手間をなくすことができ、トナー等が消費されることもなくなる。
ここで、第1の時点と、第1の時点以降である第2の時点に、前記検出手段により検出された検出結果から、前記像担持体表面の、光の反射率を求める算出手段を備え、前記格納手段は、前記算出手段により算出された反射率を示す値を前記情報として格納し、前記判定手段は、第1の時点に算出された反射率と第2の時点に算出された反射率との差の大きさに応じて前記像担持体が交換されたことの判定を行うことを特徴とする。
このようにすれば、反射率の差をとるという簡易な構成で交換されたことの判定を行うことができる。
さらに、前記像担持体の交換時期に達したことを判断する判断手段を備え、前記算出手段は、前記第1の時点を、前記像担持体の交換時期に達したと判断されたときとすると共に、前記第2の時点を、前記判定手段による判定が行われる直前の時点とすることを特徴とする。
また、前記像担持体の交換時期に近づいたことを判断する判断手段を備え、前記算出手段は、前記第1の時点を、前記像担持体の交換時期に近づいたことが判断されたときから所定時間が経過した時点または所定の画像形成回数に到達した時点とし、前記第2の時点を、前記判定手段による判定が行われる直前の時点とすることを特徴とする。
このようにすれば、判定時により近い時期の反射率を求めることができるので、判定精度をより向上できる。
さらに、前記検出手段により検出された検出結果から、前記像担持体表面の、光の反射率を求める算出手段を備え、前記情報は、前記像担持体表面の、新品時相当の光の反射率を示す情報であり、前記判定手段は、前記算出手段により算出された反射率と、新品時相当の反射率との差分が所定値以下の場合に前記像担持体が交換されたと判定することを特徴とする。
このようにすれば、反射率の差をとるという簡易な構成で交換判定を行うことができる。
また、前記判定手段は、装置への電源が投入された際、前記像担持体を交換するときに開閉が必要な外装部材が閉じられたことが検出された際、または発生したトラブルからの復帰の際に前記判定を行うことを特徴とする。
像担持体が交換された蓋然性が高いと想定される時期に行うようにすることで、蓋然性が低いときに無用に行うよりも処理を簡素化できる。
さらに、前記判定手段による判定が行われると、画像形成時における画像形成条件を制御するための画像安定化制御を実行する画像安定化制御手段を備えることを特徴とする。
このようにすれば、判定後に画像安定化制御を自動的に実行でき、より画質向上を図れる。
また、本発明に係る画像形成装置は、交換可能な像担持体表面に画像を形成し、形成された画像をシートに転写する画像形成装置であって、前記像担持体表面に光を照射し、その反射光の光量を検出する検出手段と、前記像担持体が交換時に達したことを判定するための指標とされる情報を前記反射光の光量に関する値で格納する格納手段と、前記検出手段による検出結果と前記格納手段に格納されている値とに基づいて前記像担持体が交換時期に達したことを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
これにより、トナーパッチ等を形成しなくても像担持体の交換時期を判定できるので、従来のように画像形成に寄与しないトナーが消費されるといったことを防止できる。
また、前記検出手段により検出された検出結果から、前記像担持体表面の、光の反射率を求める算出手段を備え、前記情報は、前記像担持体表面の、新品時相当の光の反射率を示す情報であり、前記判定手段は、前記算出手段により算出された反射率と、新品時相当の反射率との差が所定値以上の場合に前記像担持体が交換時期に達したと判定することを特徴とする。
このようにすれば、反射率の差をとるという簡易な構成で交換時期の判定を行うことができる。
ここで、前記算出手段は、画像形成動作が終了したとき、所定時間が経過したとき、または所定の画像形成回数に到達したときに前記算出を行うことを特徴とする。
交換時期が近いと想定される時期に行うようにすることで、交換時期まで十分な時間が残っているような時期に無用に行うよりも処理を簡素化できる。
さらに、第1の時点と、第1の時点以降である第2の時点に、前記検出手段により検出された検出結果から、前記像担持体表面の、光の反射率を求める算出手段を備え、前記格納手段は、前記算出手段により算出された反射率を示す値を前記情報として格納し、前記判定手段は、第1の時点に算出された反射率と第2の時点に算出された反射率との差の大きさに応じて前記像担持体が交換時期に達したことの判定を行うことを特徴とする。
このようにすれば、反射率の差をとるという簡易な構成で交換時期の判定を行うことができる。
ここで、前記像担持体が交換されたことを判断する判断手段を備え、前記算出手段は、前記第1の時点を、前記像担持体が交換されたことが判断されたときとすると共に、前記第2の時点を、画像形成動作が終了したときとすることを特徴とする。
このようにすれば、新品時に近いときの像担持体の反射率を算出でき、第2の時点との反射率の差をとり易くなって、判定精度の向上を図れる。
また、前記判定が行われてから前記像担持体が交換されるまでの間の画像形成を許可するか禁止するかについて、ユーザからの選択入力を受け付ける受付手段と、禁止が受け付けられると、前記判定が行われてから前記像担持体が交換されるまでの間の画像形成を禁止させる禁止手段とを備えることを特徴とする。
このようにすれば、ユーザは、劣化している像担持体による画像形成を禁止させることができ、高画質の出力物のみを得ることが可能になる。
また、前記算出手段は、前記像担持体表面の、当該像担持体移動方向における略全長に渡って複数箇所の反射率を求めることを特徴とする。
このようにすれば、像担持体全体の劣化の程度を把握でき、判定精度の向上を図れる。
ここで、前記算出手段は、前記複数箇所の反射率の平均値または標準偏差を求めることを特徴とする。
このようにすれば、反射率を算出する処理をより簡素化できる。
また、前記判定手段は、前記算出手段により算出された複数の反射率の値を降順に並べ替えたときの、最大値から所定の個数までの各値について、1つでも前記判定を行うための条件を満たしている場合には、前記判定を行うことを特徴とする。
さらに、前記判定手段は、前記算出手段により算出された複数の反射率の値を昇順に並び替えたときの、最小値から所定の個数までの各値について、1つでも前記判定を行うための条件を満たしている場合に、前記判定を行うことを特徴とする。
このようにすれば、劣化により反射率が大きく変動した部分の反射率から判定を行うことができ、判定精度の向上を図れる。
また、前記像担持体上のホーム位置を検出する検出手段を有し、前記算出手段は、前記ホーム位置を基準に、前記像担持体表面の、前記像担持体移動方向における複数箇所の位置を特定し、特定した各位置の反射率を求めることを特徴とする。
このようにすれば、算出毎に、ホーム位置を基準に同じ位置の反射率を求めることができ、劣化の状態を反射率の差として現れる数値により反映させることができ、判定精度の向上を図れる。
また、前記算出手段による算出結果から、前記像担持体表面の反射率が最大または最小となる位置を特定し、特定した位置を除いた領域に画像を形成することを特徴とする。
このようにすれば、形成画像の画質をより向上できる。
さらに、前記検出手段は、前記像担持体表面の、当該像担持体移動方向と直交する方向における一方端の位置からの反射光の光量を検出する第1の検出部と、他方端の位置からの反射光の光量を検出する第2の検出部を有し、前記判定手段は、前記第1と第2のいずれか一方の検出部による検出結果を用いたときに前記判定を行うための条件を満たしている場合に、前記判定を行うことを特徴とする。
このようにすれば、一方端だけを検出対象にする場合よりも判定精度の向上を図れる。
また、前記検出手段は、前記像担持体表面の、当該像担持体移動方向と直交する方向における一方端の位置からの反射光の光量を検出する第1の検出部と、他方端の位置からの反射光の光量を検出する第2の検出部を有し、前記第1と第2の検出部による検出結果を平均した値を検出値とすることを特徴とする。
このようにすれば、一方端だけを検出対象にする場合よりも判定精度の向上を図れる。
さらに、異なる色のトナー像を作像する作像手段を有し、前記像担持体は、回転駆動される中間転写体であり、前記作像手段は、前記像担持体表面への画像の形成として、前記異なる色のトナー像を前記中間転写体表面に多重転写することを特徴とする。
このようにすれば、カラー画像形成が可能な画像形成装置に配される中間転写体の交換について前記判定を行うことが可能になる。
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタルプリンタ(以下、単に「プリンタ」という。)に適用した場合の例について説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本実施の形態に係るプリンタ1の全体の構成を示す図である。
同図に示すように、プリンタ1は、画像プロセス部10、給送部20、定着部30および制御部100などを備えており、ネットワーク、ここではLANに接続されて、外部の端末装置(不図示)からの印刷(プリント)ジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてプリントジョブを実行するものである。
画像プロセス部10は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の各色のそれぞれに対応する作像部2Y,2M,2C,2Kと、無端状の中間転写ベルト11などを備える。
作像部2Y〜2Kは、感光体ドラム3Y〜3K、一次転写ローラ4Y〜4K、帯電部、露光部、現像部、クリーニング部などからなる。
中間転写ベルト11は、駆動ローラ12、従動ローラ13、テンションローラ14に張架されており、矢印A方向に回転駆動される。
給送部20は、シートSを収容する給紙カセット21と、給紙カセット21内のシートSを1枚ずつ繰り出す繰り出しローラ22と、繰り出されたシートSを搬送する搬送ローラ対23と、二次転写位置121にシートSを送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対24と、二次転写ローラ25などを備えている。
制御部100は、外部の端末装置から送信されて来る画像信号を受信して、これをY〜K色用のデジタル画像信号に変換し、画像プロセス部10、給送部20等を制御して、プリント動作を実行させる。
具体的には、作像部2Y〜2Kにおいて、感光体ドラム3Y〜3Kがデジタル画像信号に基づいて露光され、感光体ドラム3Y〜3K上に潜像が作像される。作像された潜像がY〜K色のトナーで現像され、現像された、感光体ドラム3Y〜3K上の各色トナー像が一次転写ローラ4Y〜4Kによる静電力の作用により中間転写ベルト11上に一次転写される。この際、各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト11上の同じ位置に重ね合わせて一次転写されるようにタイミングをずらして実行される。
中間転写ベルト11上の各色トナー像は、中間転写ベルト11の回転により二次転写位置121に移動する。
一方、中間転写ベルト11の移動タイミングに合わせて、給送部20からは、タイミングローラ対24を介してシートSが給送されて来ており、そのシートSは、回転する中間転写ベルト11と二次転写ローラ25の間に挟まれて搬送され、二次転写位置121において静電力により中間転写ベルト11上のトナー像がシートS上に二次転写される。
二次転写位置121を通過したシートSは、定着部30に搬送され、ここでトナー像が加熱、加圧されてシートSに定着された後、排出ローラ対31を介して排出トレイ50上に排出される。
中間転写ベルト11の表面(以下、「ベルト表面」という。)に対向する位置には、トナーパッチ検出センサ5が配置されている。
トナーパッチ検出センサ5は、発光素子51と受光素子52を備える公知の反射型の光学センサであり、発光素子51からベルト表面に向けて光を発し、その反射光を受光素子52で受光して、反射光の光量に応じた信号を受光素子52から制御部100に送る。
ここでは、ベルト表面の、画像が形成されるべき領域(画像形成領域)に発光素子51からの光が照射されるように、センサ配置位置等が決められている。
プリンタ1の前面の、ユーザが操作し易い位置には、操作パネル40が設置されている。操作パネル40は、液晶表示パネルの前面に透明タッチパネルを積層してなる表示部41を備える。表示部41は、制御部100による制御を受けて、種々のメッセージを表示するほか、所定の入力画面を表示する。ユーザは、タッチ入力により印刷等の処理モードの指定を行えるようになっている。入力された情報は、制御部100に送られる。
駆動ローラ12、従動ローラ13、テンションローラ14、一次転写ローラ4Y〜4Kは、図示しないベースに回転自在に保持されている。当該ベースには、ベルト表面を清掃するためのクリーナ15が取り付けられており、これら中間転写ベルト11、各ローラ12〜14等、ベース、クリーナ15は、一体化されたユニット構造になっている。以下、この一体構造をベルトユニット16という。
ベルトユニット16は、図示しない支持部材により矢印B方向にスライド可能に支持されており、ユーザは、電源をオフし、それから外装カバー17を破線の位置まで倒し、装着されているベルトユニット16をプリンタ本体から引き出し、そして新たなベルトユニットをプリンタ本体に押し込んで装着し、最後に外装カバー17を元の実線の位置まで戻すという一連の操作を行うことで、ベルトユニット16を交換(以下、「ベルト交換」という。)することができる。
このようにベルト交換を可能な構成にしているのは、背景技術の項で説明した理由による。すなわち、ベルト表面に、感光体ドラムやシートSとの接触により経時的に小さな傷が入ったり鏡面化したりしてベルトが劣化すると、画質劣化を引き起こす原因になるからである。本実施の形態では、ベルト交換の時期に達したことが判定されると、操作パネル40の表示部41に、その旨を示すメッセージが表示されるようになっており、ユーザは、このメッセージから交換時期に達したことを知ることができる。
なお、外装カバー17の近辺には、カバー開閉を検知して、その検知信号を制御部100に出力するカバー開閉検知センサ171が配置されている。
図2は、制御部100の構成を示す図である。
同図に示すように、制御部100は、主な構成要素として、通信インターフェース(I/F)部101、全体制御部102、ベルト反射率算出部103、ベルト交換有無判定部104、反射率情報格納部105、プリント枚数情報格納部106、交換フラグ格納部107およびベルト交換時期判定部108を備え、各部は、バス110を介して通信を行えるようになっている。
通信I/F部101は、LANカード、LANボードといったLANに接続するためのインターフェースである。
全体制御部102は、画像プロセス部10等の動作を統括的に制御し、円滑なプリント動作を実現する。また、カバー開閉検知センサ171からの検知信号を受信して、外装カバー17が開かれているか閉じられているかを検知する。さらに、電源が投入されたことを検出すると、その信号をベルト交換有無判定部104などに送る。
さらに、ベルトユニット16が新たなものに交換されると、画像安定化制御として、例えば再現画像の階調を最適化するための階調(濃度)補正を実行する。具体的には、各色ごとに、ベルト表面の、画像が形成されるべき領域に、濃度が異なる複数のトナーパッチを形成し、形成された各トナーパッチの濃度をトナーパッチ検出センサ5で検出して、その検出結果から実際の出力(プリント)画像の階調特性を求め、求められた階調特性と出力すべき(目標の)階調特性との差分から、入力画像の階調と出力画像の階調とを適正な線形性を有する関係に補正する、いわゆるγ補正を実行する。
γ補正された結果は、内部メモリ(不図示)に格納され、実際の画像形成時に読み出され、各色の出力画像の階調が補正される。これにより、カラーやモノクロ画像を形成する場合に、その階調を最適な状態で再現できる。なお、画像安定化制御としては、上記のものに限られない。トナーパッチを形成し、形成されたトナーパッチを検出して、その検出結果から画像形成時における感光体ドラムの露光量や現像バイアスなどの画像形成条件を適正な値に制御するものとすることができる。
ベルト反射率算出部103は、ベルト表面の反射率を算出するベルト反射率算出処理を実行し、ベルト交換有無判定部104は、ベルト交換が行われたことを判定するベルト交換有無判定処理を実行する。また、ベルト交換時期判定部108は、ベルト交換時期に達したことを判定するベルト交換時期判定処理を実行する。これら各処理の内容については後述する。
反射率情報格納部105は、不揮発性の記憶手段からなり、ベルト反射率算出処理により算出された反射率を示すデータが格納される。
プリント枚数情報格納部106は、不揮発性の記憶手段からなり、後述の総プリント枚数を示すデータが格納される。
交換フラグ格納部107は、不揮発性の記憶手段からなり、ベルト交換が必要であるか否かを示す交換フラグが格納される。ここでは、ベルト交換時期判定処理において、ベルト交換時期に達していないと判定されると「0」が、達していると判定されると「1」が設定されるようになっている。
図3は、ベルト交換時期判定処理の内容を示すフローチャートである。当該処理は、プリントジョブが実行される毎に行われ、プリント枚数が所定枚数以上になると交換時期に達したと判定するものである。
同図に示すように、プリントジョブが開始されると(ステップS101)、当該ジョブにおいてプリントされたシートの枚数Cをカウントする(ステップS102)。そして、当該ジョブが終了すると(ステップS103)、プリント枚数情報格納部106に現に格納されている総プリント枚数Ctの値に、カウント枚数Cを加算し、加算後の値を新たな総プリント枚数Ctとして更新する(ステップS104)。
総プリント枚数Ct≧ベルト交換枚数Ceであるか否かを判断する(ステップS105)。ここで、ベルト交換枚数Ceとは、当該枚数分のプリントを行えば中間転写ベルト11の交換が必要になると想定される枚数であり、予め実験等から求められて内部のROM等(不図示)に格納される。当該枚数の値は、装置構成によって異なり、例えば10000枚等とされる。この意味で、Ct≧Ceを判断した時点とは、交換時期に達したことが判断された時点ということができる。この判断は、ベルト交換時期判定部108により実行される。
Ct≧Ceであることを判断すると(ステップS105で「YES」)、ベルト交換時期に達していることを判定し(ステップS106)、交換フラグ格納部107に現に格納されている交換フラグの値が「0」であるか否かを判断する(ステップS107)。
ここで、交換フラグの値が「0」であることを判断すると(ステップS107で「YES」)、交換フラグを「1」に設定して(ステップS108)、ベルト反射率算出処理(ステップS109)に移る。
図4は、ベルト反射率算出処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
同図に示すように、中間転写ベルト11を回転駆動させ(ステップS121)、発光素子51を所定光量Leで発光させる(ステップS122)。
そして、ある位置を基準位置P1と決め、その位置P1からベルト表面を回転(周)方向にn等分した位置に相当する各位置P1〜Pnにおけるベルト表面(地肌)からの反射光の光量(以下、「反射光量」という。)L1〜Lnをサンプリングする(ステップS123)。以下、nの値を50とした場合の例を説明する。
なお、基準位置P1の決め方は、例えば発光素子51の光量が安定した時などとすることができる。位置P1の反射光量の算出値が位置P1における反射光量L1とされる。
また、中間転写ベルト11の回転速度をV、ベルト表面の回転方向長さ(周長)をaとすると、位置P1の検出からt1(ここで、t1=a/50V)秒後の時点での反射光量の算出値が位置P2における反射光量L2とされる。
同様に、例えば位置P1の検出からt2(ここで、t2=a/25V)秒後の時点での算出値が位置P3における反射光量L3、t49(ここで、t49=49a/50V)秒後の時点での算出値が位置P50における反射光量L50などとされる。なお、位置P1〜P50の検出方法は、上記のように位置P1の検出からの経過時間t1等で決める方法に限られない。例えば、位置P1の検出時を基点に、中間転写ベルト11を回転駆動させるための駆動ローラ12等の回転量を検出し、検出された回転量が、ベルト1周に相当する回転量をn等分した回転量に達する毎に、位置P1〜P50がトナーパッチ検出センサ5の検出位置を通過したとして、サンプリングする構成をとるとしても良い。サンプリングした光量値は、一時記憶される。
そして、位置毎に、サンプリングされた反射光量Lnと、所定光量(出射光量)Leとの比率Rnをベルト表面の反射率として算出する(ステップS124)。具体的には、R1=L1/Le、R2=L2/Le、・・・R50=L50/Leなどの式が用いられる。
図5は、算出された反射率の値の例を示す図である。
同図では、横軸がベルト回転方向におけるベルト1周分のベルト表面上の位置P1〜P50を示しており、縦軸が反射率を示している。同図のグラフ61は、新品の中間転写ベルト11が装着されている場合におけるベルト表面の反射率の例を示している。反射率のばらつきがベルト1周について大変少ないことが判る。
また、グラフ62は、使い込まれたベルト表面の反射率の例を示しており、シート等の擦れにより全体的に鏡面化が進み、部分621では特に反射率が大きく、ばらつきが大きくなっていることが判る。グラフ63は、部分631に大きな傷がある場合における反射率の例であり、グラフ64は、ベルト表面の全面に渡って多数の細かな傷がついた場合における反射率の例を示している。多数の傷により新品時に比べ反射率が低下し、かつばらつきが大きくなっていることが判る。このように反射率が新品時に対し大小に分かれるのは、ベルトやシートの材質、搬送速度等が装置によって異なることによる。
図4に戻って、ステップS125では、算出された反射率R1〜Rnの平均値Rを求める。そして、求めた平均値Rのデータを反射率情報格納部105に格納し(ステップS126)、中間転写ベルト11の駆動を停止して(ステップS127)、ベルト交換時期判定処理のメインルーチンにリターンする。
図3に戻って、ステップS110では、ベルト交換が必要な旨の交換メッセージを表示部41に表示させて、当該処理を終了する。ユーザは、当該メッセージを見ることでベルト交換時期が来たことを知ることができる。なお、本実施の形態では、ベルト交換時期に達した後でもプリントジョブを実行可能としており、後述のようにベルト交換が行われたことが判定され、交換フラグが「0」に設定されるまで、当該メッセージを表示させたままにしてユーザに交換を促すようにしている。
Ct≧Ceではない(Ct<Ceである)ことを判断すると(ステップS105で「NO」)、ベルト交換時期に達していないとして、交換フラグを「0」に設定して(ステップS111)、そのまま処理を終了する。これより、交換フラグは、交換時期に達しているか、達していないかを判定するためのものとして用いることができる。
ステップS107で交換フラグが「0」でない場合、すなわち「1」と判断すると(ステップS107で「NO」)、ベルト反射率算出処理を行わず、そのまま当該処理を終了する。これは、既に1度算出済みであるからであり、算出後のジョブ毎に当該算出処理を行わないとすることで、その処理に要する時間の短縮とベルト駆動等に要する電力消費を抑制することができる。
図6は、ベルト交換有無判定処理の内容を示すフローチャートである。この処理は、電源オン(投入)時に実行される。
同図に示すように、交換フラグ格納部107に現に格納されている交換フラグの値が「1」であるか否かを判断する(ステップS131)。
ここで、交換フラグが「1」、すなわちベルト交換時期に達していることを判断すると(ステップS131で「YES」)、反射率情報格納部105に格納されている反射率の平均値Rを示すデータを読み出す(ステップS132)。この読み出したデータは、ベルト交換時期に達したことの判定を行ったときの反射率を示すデータとして、上記ベルト反射率算出処理で算出され、格納されたものである。
そして、ベルト反射率算出処理を実行する(ステップS133)。この処理は、上記ステップS109のベルト反射率算出処理と同じである。これにより、現時点での、ベルト表面の反射率の平均値R´が算出され、格納される。
ベルト交換時期に達したことが判定されたときに算出された反射率の平均値Rと、現時点での反射率の平均値R´との差ΔR(絶対値)をとり(ステップS134)、差ΔRが所定値Ra以上であるか否かを判断する(ステップS135)。以下、差というときは絶対値の意味で用いられる。なお、差をとるだけの処理なので、現時点の値R´については、反射率情報格納部105に格納せずに、内部のRAM等に格納しておくとしても良い。この場合でも、RAM等が格納手段とされる。
ここで、所定値Raとは、新品時と、交換が必要な程度にまで劣化した時におけるベルト表面の反射率(平均値)の差分に相当する値であり、差ΔRが当該所定値以上であれば新品のベルトに交換されたものとみなせる値として、予めベルト個々のばらつき等を考慮した上で実験等から求められて内部のROM等(不図示)に格納される。
ΔR≧Raであることを判断すると(ステップS135で「YES」)、電源オン前に新たなベルトユニット16に交換された(ベルト交換が行われた)と判定し(ステップS136)、交換メッセージ表示を終了させる(ステップS137)。そして、プリント枚数情報格納部106に格納されている総プリント枚数Ctの値をゼロにリセットすると共に(ステップS138)、交換フラグ格納部107に格納されている交換フラグの値を「0」にする(ステップS139)。
新たな中間転写ベルト11が装着されたことになるので、階調補正を実行し(ステップS140)、当該処理を終了する。交換フラグが「0」に書き換えられているので、これ以降において、再度、電源オフ、オンが行われ、当該ベルト交換有無判定処理が実行されるときには、ステップS131で「NO」と判断されて、ステップS133の処理等は実行されない。
一方、ΔR≧Raではない、すなわちΔR<Raであることを判断すると(ステップS135で「NO」)、現在でも古い中間転写ベルト11が装着されたままである(ベルト交換が行われていない)と判定し、そのまま当該ベルト交換有無判定処理を終了する。
この場合、以降のプリントジョブの実行自体は可能であるが、交換メッセージが表示されたままになる。また、総プリント枚数Ctの値もそのままなのでプリント毎にカウントアップされる。交換フラグも「1」のままになるから、再度、電源オフ、オンが行われ、当該処理が実行されるときにはステップS131で「YES」と判断され、S132以降の処理が実行される。すなわち、ベルト交換が行われたことが判定されるまで同じ処理が繰り返し実行されることになる。
以上説明したように、本実施の形態では、ベルト表面の反射率を算出して、その算出結果からベルト交換が行われたことを判定するという方法をとっているので、従来のように中間転写ベルト個々に異なるマークを形成しておくといった手間が不要であり、マーク形成の必要からトナー消費が増えるといったことも防止できる。
また、ベルト表面の反射率をベルト1周について算出しているので、ベルト表面の劣化の程度を把握できる。従って、例えば図5のグラフ63のように部分631にのみ大きな傷があるような中間転写ベルトが装着されていることが判れば、階調補正を実行する際に、当該傷のない部分、例えば部分632にトナーパッチや画像が形成されるように制御することができる。これにより、画像安定化制御をより適正に行うことが可能になり、形成画像の画質をより向上できる。これは次の理由による。
すなわち、通常、トナーパッチは、消費量の関係から使用量が抑えられ薄膜状に形成される。そのため、発光素子51からの光は、トナーパッチを通過してベルト表面に当たって反射し、その光量は、トナーパッチを通過する際に、トナー量により変わるようになっている。このことは、同じ濃度のトナーパッチでも、ベルト表面の反射率が異なれば検出値も異なることを意味している。従って、傷があるために反射率が極端に小さくなっているような部分を避けてトナーパッチを形成するとした方が、反射率のばらつきの影響を受け難くでき、より正確な検出を行え、もって画像安定化制御をより適正に行うことが可能になるからである。また、ベルト交換時期に達したことをプリント枚数により判断するとしたが、例えばプリント動作時間等をその判断に用いるとしても良い。
(第2の実施の形態)
上記第1の実施の形態では、ベルト交換時期の判定を契機に反射率Rを算出するとしたが、本実施の形態では、当該反射率Rの算出を実行しないとしており、この点が第1の実施の形態と異なっている。以下、説明の都合上、第1の実施の形態と同じ内容についてはその説明を省略し、同じ構成要素については、同符号を付すことを基本にする。
本実施の形態に係るベルト交換時期判定処理は、第1の実施の形態におけるベルト交換時期判定処理と基本的に同じであるが、ステップS109のベルト反射率算出処理を実行せず、ステップS108の次にS110を実行する構成になっている。
一方、本実施の形態に係るベルト交換有無判定処理は、図7に示すように、第1の実施の形態におけるベルト交換有無判定処理のステップS132、S135に代えてS201、S202が実行され、S136とS137の間にS203が実行される構成になっている。
ステップS201では、ベルト新品時に相当する反射率(平均値)のデータRを読み出す。ここでは、プリンタ1の工場出荷時に、装着されている新品の中間転写ベルト11の反射率(平均値)に相当する値が反射率情報格納部105に書き込まれる(登録される)。また、後述のようにベルト交換が行われたことが判定されると(ステップS136)、S133で算出された反射率のデータが新品時相当の反射率(平均値)に相当する値として更新されるようになっており(ステップS203)、ステップS201では、現に反射率情報格納部105に格納されているデータが新品時相当のものとして読み出されることになる。
ステップS133では、現時点での、ベルト表面の反射率の平均値R´が算出される。
ステップS134では、読み出された新品時における反射率の平均値Rと、現時点での反射率の平均値R´との差分ΔRが算出され、ステップS202では、差分ΔRと所定値Rbとの大小関係が判断される。
ここで、所定値Rbとは、新品時における反射率のばらつきの最大範囲に相当する値であり、予め実験等から求められて内部のROM等(不図示)に格納される。差分ΔRが所定値Rbより小さければ当該ばらつきの範囲内ということになり、新品相当のベルトであると認めることができる。
ΔR≦Rbであることを判断すると(ステップS202で「YES」)、電源オフの間にユーザによりベルト交換が行われたと判定し(ステップS136)、反射率情報格納部105に格納されているデータを、算出された反射率の平均値R´を示すデータに上書き(更新)して(ステップS203)、S137以下の処理を行う。
これにより、ベルト交換が行われる毎に、算出された反射率の平均値R´のデータが新品時相当の反射率のデータとして更新されることになる。
以上説明したように、本実施の形態では、ベルト反射率算出処理を、ベルト交換時期判定処理では省略し、ベルト交換有無判定処理だけで実行するので、その省略した分だけベルト交換時期判定処理の簡素化を図れる。
(第3の実施の形態)
上記第1の実施の形態では、総プリント枚数Ct≧ベルト交換枚数Ceの判断をプリントジョブ終了後に行うとしたが、本実施の形態では、1枚のシートへのプリント毎に実行するとしており、この点が異なっている。
図8は、本実施の形態に係るベルト交換時期判定処理の内容を示すフローチャートである。
同図に示すように、プリントジョブが開始されると(ステップS301)、1枚のシートSに対するプリントが終了したか否かを判断する(ステップS302)。この判断は、例えばシートSが排出トレイ50に排出されたか否かを検出することにより行われる。
1枚のシートSに対するプリントが終了したことを判断すると(ステップS302で「YES」)、プリント枚数情報格納部106に格納されている総プリント枚数Ctの値に「1」をインクリメントし、インクリメント後の値を新たな総プリント枚数Ctとして更新する(ステップS303)。
そして、Ct≧Ceであるか否かを判断する(ステップS304)。ここで、Ct≧Ceであることを判断すると(ステップS304で「YES」)、ベルト交換時期に達したことを判定して(ステップS305)、交換フラグの値が「0」である場合には(ステップS306で「YES」)、交換フラグを「1」に設定して(ステップS307)、プリント動作を中断させる(ステップS308)。
プリント動作が中断した状態で、ベルト反射率算出処理を実行する(ステップS309)。当該処理は、上記ステップS109の処理と同じものである。
当該処理が終了すると、交換メッセージを表示させて(ステップS310)、ジョブ終了か否かを判断する(ステップS311)。この判断は、当該ジョブにおいて指定された枚数分のプリントが全て終了したか否かを判断することにより行われる。
ジョブ終了ではないと判断すると(ステップS311で「NO」)、残っている枚数分のプリント実行のためにプリント動作を再開させて(ステップS312)、ステップS302に戻る。一方、ジョブ終了を判断すると(ステップS311で「YES」)、当該ベルト交換時期判定処理を終了する。
ステップS304でCt<Ceであることを判断した場合には、交換フラグを「0」に設定し(ステップS313)、ステップS314に移る。また、ステップS306で交換フラグの値が「1」であると判断した場合にも、ステップS314に移る。
ステップS314では、ジョブ終了か否かを判断する。終了していないことを判断すると(ステップS314で「NO」)、ステップS302に戻り、ジョブ終了を判断すると(ステップS314で「YES」)、当該処理を終了する。
このように1枚のシートに対するプリントが実行される毎にベルト交換時期に達したか否かの判定を行い、交換時期に達したことが判定されたときに、その時点での反射率を算出し、算出した反射率のデータを格納する構成をとることで、ベルト交換判定の精度をより向上させることができる。
すなわち、例えば100枚という大量のシートへのプリントを連続して実行している間にベルト交換時期に達したことが判定された場合、ジョブの処理効率を優先してプリントが全て終了するまで反射率の算出を待つとすると、判定直後に紙詰まり(ジャム)になって当該ジョブが中断するといった事態が生じ、ユーザが、ジャム解除のついでにベルト交換も一緒に行ってしまうと、ジャム解除後に再開されたジョブは、新たなベルトが装着された状態でプリントが実行されることになり、プリントが全て終了した時点では新たなベルトに交換済みのために交換時期の判定時での反射率を算出できなくなるおそれが生じるが、本実施の形態の構成をとれば、このようなおそれが生じず、より精度良くベルト交換の判定を行うことができるようになる。
(第4の実施の形態)
上記第1の実施の形態では、Ct≧Ceの条件を満たしたときに、ベルト反射率算出処理を実行すると共に交換メッセージを表示させるとしたが、本実施の形態では、ベルト交換時期に近づいたときにベルト反射率算出処理を実行すると共に交換時期が近い旨のメッセージを表示させるとしており、この点が異なっている。
また、本実施の形態では、中間転写ベルト11の駆動時間(以下、「ベルト駆動時間」という。)を算出するベルト駆動時間算出部(不図示)と、算出された駆動時間のデータを格納する不揮発性の駆動時間情報格納部(不図示)が制御部100内に新たに設けられる。
本実施の形態に係るベルト交換時期判定処理を説明する前に、ベルト駆動時間算出部による算出処理の内容を、図9を用いて説明する。この算出処理は、プリントジョブの実行中に並行して行われる。
同図に示すように、総プリント枚数Ctが、ベルト交換枚数Ceに所定係数、ここでは0.9を乗算した枚数以上であるか否かを判断する(ステップS401)。例えば、Ce=10000枚とすると、0.9Ce=9000枚ということになる。なお、所定係数は、ユーザに対しベルト交換時期が近づいていることを知らせるのに適当な値であれば、0.9に限られず、例えば0.95や0.85などとしても良い。
Ct≧0.9Ceである、すなわちベルト交換時期に近づいていることを判断すると(ステップS401で「YES」)、1枚のシートに対するプリント毎にベルト駆動時間をカウントし(ステップS402)、そのカウント値を、駆動時間情報格納部に現に格納されているベルト駆動時間Tpに加算して、加算後の値を新たなベルト駆動時間Tpとして書き換えて(更新して)(ステップS403)、ステップS404に移る。
ステップS404では、総プリント枚数Ctがリセットされたか否かを判断する。この判断は、ベルト交換有無判定処理のステップS138でリセットが実行されたか否かにより行われる。
Ctがリセットされていないことを判断すると(ステップS404で「NO」)、そのままステップS401に戻る。
これにより、ベルト交換時期に近づいたことが判断された時点以降のベルト駆動時間(累積値)が駆動時間情報格納部に格納されることになる。
一方、Ct≧0.9Ceではない(0≦Ct<0.9Ceである)、すなわちベルト交換時期に近づいていないことを判断すると(ステップS401で「NO」)、ベルト駆動時間の算出を禁止し(ステップS406)、ステップS404に移り、Ctがリセットされていなければ、ステップS401に戻る。Ct≧0.9Ceと判断されるまで、S401、S406、S404の処理が繰り返し実行され、ベルト駆動時間は更新されない。
Ctがリセットされたことを判断すると(ステップS404で「YES」)、ベルト駆動時間Tpをゼロにリセットして(ステップS405)、ステップS401に戻る。
次に、本実施の形態に係るベルト交換時期判定処理の内容を図10により説明する。
同図に示すように、プリントジョブが開始され(ステップS411)、1枚のシートに対するプリントが終了すると(ステップS412で「YES」)、総プリント枚数Ctを更新し(ステップS413)、Ct≧Ceであるか否かを判断する(ステップS414)。
Ct≧Ceではない、すなわちCt<Ceであることを判断すると(ステップS414で「NO」)、Ct≧0.9Ceであるか否かを判断する(ステップS415)。
ここで、Ct≧0.9Ceではない(ベルト交換時期に近づいていない)ことを判断すると(ステップS415で「NO」)、交換フラグを「0」に設定して(ステップS425)、ステップS426に移り、ジョブ終了でないことを判断すると、ステップS412に戻り、S412以降の処理を実行する。
一方、Ct≧0.9Ceであることを判断すると(ステップS415で「YES」)、交換フラグを「1」に設定する(ステップS416)。
そして、現時点でのベルト駆動時間Tpが、所定値Ts以上であるか否かを判断する(ステップS417)。ここで、所定値Tsとは、所定枚数、例えば100枚のシートに対するプリントを実行する際のベルト駆動時間に相当する時間のことであり、予め実験等から求められて内部のROM等(不図示)に格納される。
Tp≧Tsではない(Tp<Tsである)ことを判断すると(ステップS417で「NO」)、ステップS426に移る。Tp<Tsの関係を満たす場合とは、例えば、0.9Ce=9000(枚)、所定値Ts=100(枚)相当の時間とすると、Ctが9000〜9099(枚)のいずれかの枚数に相当する値の場合ということになる。
一方、Tp≧Tsであることを判断すると(ステップS417で「YES」)、プリントジョブを中断させ(ステップS418)、ベルト反射率算出処理を実行する(ステップS419)。この処理は、上記S109の処理と同じ内容なので、ここでの説明は省略する。Tp≧Tsの関係を満たす場合とは、上記例ではCtが9100(枚)以上に相当する値の場合ということになる。
ベルト反射率算出処理が終了すると、ベルト交換の時期が近づいている旨のメッセージを表示部41に表示させ(ステップS420)、駆動時間情報格納部に格納されている現在のベルト駆動時間Tpの値をゼロにリセットして(ステップS421)、ジョブ終了か否かを判断する(ステップS422)。
ここで、ジョブ終了であることを判断すると(ステップS422で「YES」)、当該ベルト交換時期判定処理を終了する。
一方、ジョブ終了ではないことを判断すると(ステップS422で「NO」)、プリント再開を全体制御部102に指示して(ステップS423)、ステップS412に戻る。この場合、プリントが再開されるが、Ct≧0.9Ceの関係はそのままなので、ステップS415で「YES」と判断され、S417では、Tp<Tsと判断されることになり(上記S421でTpがリセットされたため)、S426に移り、ベルト反射率算出処理は実行されない。なお、交換時期が近い旨のメッセージ表示は継続される。
上記例では、総プリント枚数Ctが9200枚に達するまで、Tp<Tsと判断され、Ctが9200枚に達すると、Tp≧Tsと判断されて、再度、ステップS418〜S423の処理、すなわちプリント中断、ベルト表面の反射率算出、プリント再開が実行される。
これよりCe>Ct≧0.9Ceであるときには、ベルト駆動時間Tpが所定値Tsに達する毎に、換言すれば所定枚数(上記例では100枚)のプリントが実行される毎にステップS418〜S423の処理が繰り返し実行される。より具体的には、9100枚の時点、9200枚の時点・・・9900枚の時点等で実行されることになる。
ステップS415〜S423の処理は、ベルト交換時期に近づいたと判断されてからベルト交換時期に達したと判断されるまでの間にだけ実行される。これは、ベルト交換時期に達した(Ct≧Ce)と判断されると(ステップS414で「YES」)、ステップS424を介してS426に移るからである。
従って、ステップS415〜S423の処理とは、ベルト交換時期に到達する前に所定間隔でベルト表面の反射率を算出し、その算出値を更新する処理を行うものといえる。
このような処理をあえて実行するのは、ベルト交換時期が近い旨のメッセージ表示を見たユーザが、ベルト交換時期に達する前にベルトを交換してしまった場合でも、交換前のベルト表面の反射率を算出しておくことができるからである。逆にいえば、ベルト反射率算出処理を交換時期に達したことの判断後(Ct≧Ceのとき)にだけ行うとすると、既に新たなベルトに交換されていた場合には、その新たなベルト表面の反射率しか算出できず、ベルト交換が行われたか否かを精度良く判定できなくなるといったおそれを防止するためである。
具体的には、例えば9100枚を超えた時点でベルト交換が近い旨のメッセージが表示され、そのメッセージを見たユーザが、9150枚の時点でベルト交換を行ったとすると、9100枚相当の時点で算出された反射率が反射率情報格納部105に格納されていることになり、ベルト交換有無判定処理では、当該9100枚相当の時点で算出された反射率をベルト交換時期におけるベルト表面の反射率の平均値Rとして、差分ΔRを算出できることになる。また、例えば9150枚の時点ではなく9350枚の時点でベルト交換を行ったとすると、9300枚相当の時点で算出された反射率をベルト交換時期における反射率の平均値Rとして用いることができるものである。
プリントジョブ実行により総プリント枚数Ctの値が増え、Ct≧Ceであることを判断すると(ステップS414で「YES」)、メッセージを交換メッセージに切り換えて表示させ(ステップS424)、ステップS426に移る。
Ct≧Ceになると、ステップS415以降の処理が実行されなくなるが、CtがCeに達する直前(上記例では9900枚相当の時点)で算出された反射率が反射率情報格納部105に格納され、当該反射率の値がベルト交換有無判定処理においてベルト交換時期における反射率の平均値Rとして用いられる。なお、Ct≧Ceと判断された時点での反射率の算出を行っていないが、もちろん実行するようにしても良い。また、上記では、ベルト駆動時間Tp≧所定値Tsになった時点で反射率の算出を行うとしたが、算出を行う時点は、これに限られない。例えば、Ct≧0.9Ceになったと判断されたときから、所定のプリント枚数(画像形成回数)に達したとき、所定時間が経過したときなどとすることができる。
(第5の実施の形態)
上記第1の実施の形態では、ベルト交換時期に達したことの判定を、プリント枚数を利用して行うとしたが、本実施の形態では、ベルト表面の反射率を利用して行うとしており、この点が異なっている。
また、本実施の形態の反射率情報格納部105には、第2の実施の形態と同様に、プリンタ1の工場出荷時に、装着されている新品の中間転写ベルト11の反射率(平均値)に相当する値が書き込まれる構成になっている。
図11は、本実施の形態に係るベルト交換時期判定部108におけるベルト交換時期判定処理の内容を示すフローチャートである。
同図に示すように、ジョブが開始され(ステップS501)、当該ジョブの終了を判断すると(ステップS502で「YES」)、反射率情報格納部105からベルト新品時に相当する反射率(平均値)のデータRを読み出す(ステップS503)。
そして、ベルト反射率算出処理を行う(ステップS504)。この処理は、第1の実施の形態におけるステップS109の処理と同じである。これにより、現時点での、ベルト表面の反射率の平均値R´が算出される。
読み出された新品時相当の反射率の平均値Rと、現時点での反射率の平均値R´との差ΔR(絶対値)を算出する(ステップS505)。
差ΔRが所定値Rc以上であるか否かを判断する(ステップS506)。
ここで、所定値Rcとは、新品時と、交換が必要な程度にまで劣化した時におけるベルト表面の反射率(平均値)の差分に相当する値であり、差ΔRが当該所定値以上であればベルト交換時期に達したものとみなせる値として、予めベルト個々のばらつき等を考慮した上で実験等から求められて内部のROM等(不図示)に格納される。
ΔR≧Rcであることを判断すると(ステップS506で「YES」)、ベルト交換時期に達していることを判定し(ステップS507)、交換フラグ格納部107に格納されている交換フラグを「1」に設定して(ステップS508)、ベルト交換が必要な旨の交換メッセージを表示部41に表示させて(ステップS509)、当該処理を終了する。
ユーザは、当該交換メッセージを見ることでベルト交換時期が来たことを知ることができる。当該メッセージは、ベルト交換が行われたことが判定されるまで表示されたままになりユーザに交換を促す。
ΔR≧Rcではない(ΔR<Rcである)ことを判断すると(ステップS506で「NO」)、ベルト交換時期に達していないとして、交換フラグを「0」に設定して(ステップS510)、当該処理を終了する。この場合、交換メッセージは表示されない。
新たなジョブが実行されると、再び当該処理が実行されることになり、上記同様にベルト交換時期の判定がなされる。
以上説明したように、本実施の形態では、ベルト表面の反射率を用いてベルト交換時期に達した否かを判定するので、従来のように交換時期の判定のためにトナーパッチを形成する必要がなく、もってトナー消費の低減を図れる。
なお、上記では、新品時相当の反射率の平均値Rとして、工場出荷時に書き込まれた値を固定的に用いるとしたが、これに限られない。新品時相当の値であれば反射率の差分から交換時期を判定できる。
例えば、電源オン時に、第2の実施の形態に係るベルト交換有無判定処理を実行する構成をとる場合に、ベルト交換が行われたことが判定されたとき(ベルト交換直後に相当)に当該処理時に算出された反射率の平均値Rを格納しておき(ステップS203の処理に相当)、この値Rを新品時相当の反射率の平均値Rとして用いることができる。
この場合、新品時相当の反射率の平均値Rは、ベルト交換の判定毎に、そのときに算出された反射率の値に更新されて行く。反射率がベルトの製造ロットでばらつくような場合には、固定値を用いるよりも交換時期を精度良く判定できる。換言すれば、ばらつきがほとんどないような場合に固定値を用いるとすれば、高精度の判定を行いつつ、算出値の格納という処理(ステップS203に相当)を省いて簡素化を図ることができる。
(第6の実施の形態)
本実施の形態では、ベルト交換時期の判定条件にベルト駆動時間を含めるとしており、この点が第5の実施の形態と異なっている。
図12は、本実施の形態に係るベルト交換時期判定処理の内容を示すフローチャートである。同図に示すように、本処理は、第5の実施の形態におけるベルト交換時期判定処理と基本的に同じであるが、ステップS506とS510の間にステップS601が介在している点が異なる。
すなわち、ステップS601では、ベルト総駆動時間Trが所定値Tw以上であるか否かを判断する。
ここで、ベルト総駆動時間Trとは、現在装着されている中間転写ベルト11に対する総駆動時間のことであり、具体的にはベルト交換が行われたことが判定された時点からの累積の駆動時間に相当する。例えば、当該交換判定されてからの駆動時間を累積し、その累積値を記憶しておくことで得ることができる。交換判定される毎に、累積値をゼロにリセットすることで、装着されるベルト毎にその総駆動時間を管理することができる。
また、所定値Twとは、ベルト駆動時間が当該値Twに達するとベルト交換が必要な程度の劣化に至ると想定される値であり、予めベルト個々のばらつき等を考慮した上で実験等から求められて内部のROM等(不図示)に格納される。
Tr≧Twではない、すなわちTr<Twであることを判断すると(ステップS601で「NO」)、ステップS510に移る。
一方、Tr≧Twであることを判断すると(ステップS601で「YES」)、ステップS507に移る。この場合、ΔR≧Rcの関係を満たしていなくてもベルト交換時期であることが判定されることになる。
これより、例えば、実際には交換が必要な程度にまで劣化が進んでいるが、ベルト製造上の反射率のばらつき等に起因して、ΔR≧Rcを満たすことができないような場合にも、交換時期と判定することができ、より判定精度を向上できる。
また、ベルト駆動時間でも判定できるとしているので、例えば所定値の値をRcとは異なる値、具体的にはより大きな値に設定し、ΔR≧Rcであると判断され難くするとしても良い。ベルト製造上のばらつきがある程度大きい場合に、実際には交換時期ではないのに交換時期に達していると誤った判断をする可能性が低くなり、もって交換時期の判定精度のさらなる向上を図れる。
(第7の実施の形態)
本実施の形態では、プリントジョブ実行中に所定時間を経過するとベルト交換時期の判定を実行するとしており、この点が第5の実施の形態と異なっている。
図13は、本実施の形態に係るベルト交換時期判定処理の内容を示すフローチャートである。
同図に示すように、プリントジョブが開始されると(ステップS701)、中間転写ベルト11の駆動時間(ベルト駆動時間)Tbのカウントを開始し(ステップS702)、そのカウント値Tbが、所定値Tk以上であるか否かを判断する(ステップS703)。
ここで、所定値Tkとは、所定枚数、例えば50枚のシートへのプリントを実行する際のベルト駆動時間に相当する時間のことであり、予め実験等から求められて内部のROM等(不図示)に格納される。ここでは、当該ジョブが、大量のプリント、例えば150枚のシートに連続してプリントするジョブである場合の例を説明する。
Tb≧Tkではない、すなわちTb<Tkであることを判断すると(ステップS703で「NO」)、ジョブ終了か否かを判断する(ステップS704)。ジョブ終了であることを判断すると(ステップS704で「YES」)、そのまま当該処理を終了する。
一方、ジョブ終了ではないことを判断すると(ステップS704で「NO」)、ステップS702に戻る。
プリント枚数が50枚に達し、Tb≧Tkになったことを判断すると(ステップS703「YES」)、プリントを中断させ(ステップS705)、ベルト駆動時間Tbをゼロにリセットし(ステップS706)、反射率情報格納部105からベルト新品時に相当する反射率(平均値)のデータRを読み出す(ステップS707)。
そして、ベルト反射率算出処理を行う(ステップS708)。当該処理は、第1の実施の形態におけるステップS109の処理と同じである。これにより、現時点での、ベルト表面の反射率の平均値R´が算出される。
新品時相当の反射率の平均値Rと、現時点での反射率の平均値R´との差ΔRを求める(ステップS709)。
差ΔR≧所定値Rdであるか否かを判断する(ステップS710)。
ここで、所定値Rdとは、上記Rcと同様に、新品時と、交換が必要な程度にまで劣化した時におけるベルト表面の反射率(平均値)の差分に相当する値であり、予め実験等から求められて内部のROM等(不図示)に格納される。
ΔR<Rdであることを判断すると(ステップS710で「NO」)、まだベルト交換時期に達していないとして、交換フラグを「0」に設定し(ステップS716)、ステップS715に移る。
一方、ΔR≧Rdであることを判断すると(ステップS710で「YES」)、ベルト交換時期に達していることを判定し(ステップS711)、交換フラグを「1」に設定する(ステップS712)。そして、プリントを続行するか否かの、ユーザからの選択入力を受け付ける処理を行う(ステップS713)。具体的には、例えば表示部41に、ベルト交換時期に達していることを示すメッセージ、およびプリントを続行するか、中止するかを選択してほしい旨のメッセージと選択ボタンを表示させ、選択ボタンによる続行と中止の選択入力を受け付けるものである。
ここで、続行が選択されたことを判断すると(ステップS714で「YES」)、ステップS715に移る。
ステップS715では、プリント再開を全体制御部102に指示して、ステップS702に戻る。この場合、プリントが再開されるが、ベルト駆動時間Tbがリセットされているので、Tb<Tkと判断されて(ステップS703で「NO」)、S704に移り、S705以降の処理は実行されない。ここでは、100枚のプリントが終了するまでTb<Tkと判断されることになる。
100枚のプリントが終了する時点で、Tb≧Tkと判断されると(ステップS703で「YES」)、再度ステップS705以降の処理が繰り返し実行される。そして、再度続行が選択されると(ステップS714で「YES」)、上記ステップS702〜S717の処理が150枚のプリントが終了するまで実行される。
一方、中止が選択されたことを判断すると(ステップS714で「NO」)、以降のプリントの禁止を全体制御部102に指示して(ステップS717)、当該処理を終了する。全体制御部102は、プリント禁止が指示されると、ベルト交換が行われたことが判定されるまでジョブ実行を禁止し、ベルト交換が行われたことが判定されると、禁止を解除してジョブを実行させる。これは、ユーザがプリント中止を選択したということは、これ以上、劣化したベルトによるプリントを望んでおらず、ユーザの希望を優先させたことによるものである。
なお、本処理は、ジョブ実行中に限って行われるものであり、ジョブ終了後には、第5の実施の形態に係るベルト交換時期判定処理が実行される。
このように本実施の形態では、ジョブ実行中にベルト交換時期に達していることを判定すると、その旨のメッセージを表示すると共に、以降のプリント続行と禁止の、ユーザからの選択入力を受け付ける構成としている。従って、ユーザはベルト交換時期に達したことをジョブ実行中に知ることができ、かつベルト劣化による画質低下を知りつつも早急なプリントが必要な場合にはプリントを続行でき、高画質が必要な場合にはプリント禁止を指示でき、もってユーザにとって便宜になる。なお、ジョブ実行中に所定時間が経過すると反射率の算出、交換時期の判定を行うとしたが、これに限られない。例えば、所定のプリント枚数(画像形成回数)に到達したときに行うとしても良い。
なお、本発明は、画像形成装置に限られず、上記ベルト交換有無判定処理等におけるベルト交換有無判定方法やベルト交換時期判定方法であるとしてもよい。さらに、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしてもよい。また、本発明に係るプログラムは、例えば磁気テープ、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、DVD−ROM、DVD−RAM、CD−ROM、CD−R、MO、PDなどの光記録媒体、フラッシュメモリ系記録媒体等、コンピュータ読み取り可能な各種記録媒体に記録することが可能であり、当該記録媒体の形態で生産、譲渡等がなされる場合もあるし、プログラムの形態でインターネットを含む有線、無線の各種ネットワーク、放送、電気通信回線、衛星通信等を介して伝送、供給される場合もある。
また、本発明に係るプログラムは、上記に説明した処理をコンピュータに実行させるための全てのモジュールを含んでいる必要はなく、例えば通信プログラムやオペレーティングシステム(OS)に含まれるプログラムなど、別途情報処理装置にインストールすることができる各種汎用的なプログラムを利用して、本発明の各処理をコンピュータに実行させるようにしても良い。従って、上記した本発明の記録媒体に必ずしも上記全てのモジュールを記録している必要はないし、また必ずしも全てのモジュールを伝送する必要もない。さらに所定の処理を専用ハードウェアを利用して実行させるようにすることができる場合もある。
(変形例)
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
(1)上記実施の形態では、ベルト反射率算出処理において反射率の平均値を求めるとしたが、平均を求める方法に限られない。新品時相当の反射率と、交換が必要なほどに劣化した時(交換時期相当)の反射率との差からベルト交換が行われたか否かを判定できれば良い。例えば、標準偏差を求める方法とすることができる。
図14は、ベルト表面の、ベルト1周における反射率の分布曲線を示す図であり、(a)は、新品時相当のグラフの例を示しており、(b)は、交換時期相当のグラフの例を示している。
図14(a)に示すように、新品時相当では、反射率にばらつきが少ないため、標準偏差σが小さいが、交換時期相当になると、ばらつきが大きくなるため、図14(b)に示すように標準偏差σが新品時よりも大きくなっていることが判る。
従って、ベルト反射率算出処理において平均値Rに代えて標準偏差σを算出し、ベルト交換有無判定処理では平均値の差ΔRに代えて標準偏差の差Δσを算出すると共に、算出した差Δσが所定値(新品時と交換が必要な程度にまで劣化した時におけるベルト表面の反射率(標準偏差)の差分に相当する値)以上のときにベルトが交換されたことを判定するとすれば、平均値を用いる場合と同様にベルト交換の有無を判定できることになる。
(2)また、反射率の最大値を用いるとすることもできる。
図15は、ベルト1周の50箇所における反射率のデータを大きい順から(降順に)並べ替えたテーブル80を示す図である。テーブル80は、反射率情報格納部105に設けられる。
同図の欄81の番号は、最大値から最小値までのデータの順番(1〜50)を示しており、欄82は、ベルト交換時期判定処理において算出された反射率のデータが格納される欄であり、欄83は、ベルト交換有無判定処理において算出された反射率のデータが格納される欄であることを示している。
本変形例のベルト反射率算出処理では、ステップS125の平均値Rを算出せず、ステップS126で、反射率の大きい順から並べ替えたデータをテーブル80に書き込む処理を実行する。
図16は、本変形例に係るベルト交換有無判定処理の内容を示すフローチャートである。同図に示すように、本処理は、第1の実施の形態に係るベルト交換有無判定処理と基本的に同じであるが、ステップS132〜S135に代えて、S801〜S807を実行する点が異なる。
すなわち、交換フラグが「1」であることを判断すると(ステップS131で「YES」)、本変形例のベルト反射率算出処理を実行する(ステップS801)。これにより、現時点での反射率を示すデータが大きい順から並び替えられた状態でテーブル80の欄83に書き込まれることになる。なお、テーブル80の欄82には、これ以前に実行されたベルト交換時期判定処理において交換時期と判定された時点で算出された反射率を示すデータが大きい順から並び替えられた状態で書き込まれていることになる。
変数nの値を「1」に設定し(ステップS802)、テーブル80の欄82と欄83に書き込まれているn番目、ここでは1番目の反射率のデータを読み出す(ステップS803)。
そして、その反射率の差ΔRn、ここではΔR1を算出する(ステップS804)。図15の例では、ΔR1=10になる。
ステップS805では、差ΔR1が所定値Re以上であるか否かを判断する。ここで、所定値Reとは、差ΔRが当該所定値以上であれば新品のベルトに交換されたものとみなせる値として、予めベルト個々のばらつき等を考慮した上で実験等から求められた値であり、内部のROM等(不図示)に格納される。
ΔR1≧Reであることを判断すると(ステップS805で「YES」)、ステップS136に移る、この場合、ベルト交換が行われたと判定される。
一方、ΔR1<Reであることを判断すると(ステップS805で「NO」)、現在の変数nの値に「1」をインクリメントして(ステップS806)、ステップS807に移る。ここでは、n=2になる。
ステップS807では、現在のnの値が「4」であるか否かを判断する。ここでは、n=4ではないと判断して(ステップS807で「NO」)、ステップS803に戻る。
ステップS803では、欄82と欄83に書き込まれている2番目の反射率のデータを読み出し、ステップS804では、その差ΔR2を算出する。図15の例では、ΔR2=20になる。
ΔR2≧Reであるか否かを判断し、ΔR2≧Reであることを判断すると(ステップS805で「YES」)、ステップS136に移る。
ΔR2<Reであることを判断すると(ステップS805で「NO」)、ステップS806に移り、n=3として、上記同様の処理を行う。
ΔR3≧Reであれば(ステップS805で「YES」)、ステップS136に移り、ΔR3<Reであれば(ステップS805で「NO」)、ステップS806で、n=4とされると(ステップS807で「YES」)、当該処理を終了する。
このように算出された反射率の値を最大から最小まで順に並べ替え、1番目(最大値)からn番目までの反射率について、差ΔRnとReの大小関係を判断することにより、仮にベルト劣化により反射率が低下する部分と上昇する部分が発生し、劣化しているにも関わらず平均をとると新品時相当の反射率の値と変わらなくなるような場合でも、最大値(または2番目、または3番目)の反射率との差分から交換判定を行えるので、ベルト表面の状態によっては平均をとる場合よりも判定精度の向上を図ることが可能になる。
なお、上記では、所定値Reとの大小関係の判断対象を、最大値、2番目、3番目という3つの値としたが、その数が3つに限られることはない。処理時間の関係等から、例えば最大値のみ等としても良い。
(3)さらに、最大値に限られず、例えば最小値を用いることもできる。
図17は、最小値を用いる場合のベルト交換有無判定処理の内容例を示すフローチャートである。
同図に示すように、本処理は、図16に示すフローのステップS802〜S807をステップS852〜S857に代えたものである。
すなわち、ステップS852では、変数nの値を、サンプリング数α、ここでは「50」に設定し、ステップS853では、欄82と欄83に書き込まれている50番目(最小値)の反射率のデータを読み出し、ステップS854では、その差ΔR50を算出する。図15の例では、ΔR50=9になる。
ステップS855では、ΔR50≧Rfであるか否かを判断する。ここで、所定値Rfとは、上記所定値Reと同様に、差ΔRが当該所定値以上であれば新品のベルトに交換されたものとみなせる値として、予めベルト個々のばらつき等を考慮した上で実験等から求められた値である。
ΔR50≧Rfであることを判断すると(ステップS855で「YES」)、ステップS136に移り、ベルト交換が行われたことを判定する。一方、ΔR50<Rfであることを判断すると(ステップS855で「NO」)、ステップS856において、現在のnの値から「1」をデクリメントする。
そして、現在のnの値が「α−3」(ここではα=50なので47になる。)であるか否かを判断する(ステップS857)。n=47ではないことを判断すると(ステップS857で「NO」)、ステップS853に戻って、n=49の場合、すなわち差ΔR49と所定値Rfの大小関係を判断する(ステップS853〜S855)。
ΔR49≧Rfの場合にはステップS136に移り、ΔR49<Rfの場合には、n=48として、差ΔR48と所定値Rfの大小関係を判断する(ステップS853〜S855)。
ΔR48≧Rfの場合にはステップS136に移り、ΔR48<Rfの場合には、ステップS856に移ってnの値を47とし、n=47になったことを判断すると(ステップS857で「YES」)、当該処理を終了する。
このように最小値から昇順に所定個数の反射率の値を用いて判定するとしても、上記の最大値から降順に所定個数の反射率の値を用いる場合と同様に、ベルト表面の状態によっては平均をとる場合よりも判定精度の向上を図ることが可能になる。所定個数が3個に限られないのは、降順の場合と同様である。
(4)上記実施の形態では、ベルト1周についてベルト表面の反射率を算出できれば良いという理由から、反射光量のサンプリング開始位置をあえて特定しないとしたが、本変形例では、中間転写ベルト11の非画像形成領域(トナー画像が形成されることがない領域)に1つの穴(不図示)を設け、当該穴の位置を基準に開始位置を特定するものであり、この点が異なっている。
当該穴は、例えばトナーパッチ検出センサ5と同じ反射型の光学センサである基準位置検出センサ(不図示)により検出される。当該基準位置検出センサは、ベルト表面に対向すると共に当該穴を検出可能な位置に配置されており、ベルトが1回転する毎に当該穴を基準位置として検出し、その検出信号を制御部100に送る。
制御部100は、当該検出信号の受信時にサンプリングされた反射光の反射光量の算出値を位置P1における反射光量L1とし、当該P1を基点に所定間隔毎にP2、P3・・P50の各位置における反射光量L2、L3・・L50を求め、求めた反射光量L1〜L50から反射率R1〜R50を求める。
図18は、ベルト表面の周方向50箇所における反射率の値をサンプリング位置の順に示したテーブル90の例を示す図である。当該テーブル90は、反射率情報格納部105に設けられる。
同図の欄91の番号は、ベルト周方向におけるサンプリング位置の番号(1〜50。1番が開始位置)を示しており、各位置は開始位置を基準にしたベルト表面上の絶対位置になっている。欄92には、ベルト交換時期判定処理において算出された反射率のデータが書き込まれ、欄93には、ベルト交換有無判定処理において算出された反射率のデータが書き込まれる。このことは変形例(2)等と同じである。
図19は、本変形例に係るベルト交換有無判定処理の内容例を示すフローチャートである。
同図に示すように、本処理は、図16に示すフローのステップS802〜S807をステップS902〜S907に代えたものである。
すなわち、ステップS902では、変数nの値を「2」に設定し、ステップS903では、欄82と欄83に書き込まれているn番目、ここでは2番の反射率のデータを読み出し、ステップS904では、その差ΔR2を算出する。図18の例では、ΔR2=1になる。
ステップS905では、ΔR2≧Rgであるか否かを判断する。ここで、所定値Rgとは、新品時と、交換が必要な程度にまで劣化した時におけるベルト表面の反射率(平均値)の差分に相当する値であり、差ΔRが当該所定値以上であれば新品のベルトに交換されたものとみなせる値として、予めベルト個々のばらつき等を考慮した上で実験等から求められて内部のROM等(不図示)に格納される。
ΔR2≧Rgであることを判断すると(ステップS905で「YES」)、ステップS136に移り、ベルト交換が行われたことを判定する。一方、ΔR2<Rgであることを判断すると(ステップS905で「NO」)、ステップS906において、現在のnの値に「1」をインクリメントする。ここでは、n=3になる。
そして、n=7であるか否かを判断する(ステップS907)。n=7ではないと判断すると(ステップS907で「NO」)、ステップS903に戻って、n=3の場合、すなわち差ΔR3と所定値Rgの大小関係を判断する(ステップS903〜S905)。
ΔR3≧Rgでない場合には、n=4として、差ΔR4と所定値Rgの大小関係を判断し(ステップS903〜S905)、ΔR4≧Rgの場合には、ステップS136に移り、ΔR4<Rgの場合には、ステップS906に移る。
変数nの値が「6」に至るまでに、ΔRn≧Rgと判断されると、ステップS136に移り、ΔRn<Rgと判断されると、ステップS906に移る処理を繰り返し実行する。ステップS907でn=7と判断されると、当該処理を終了する。
このように本処理では、ベルト表面上の絶対位置としての位置P2〜P6について、位置ごとにΔRn≧Rgであるか否かを判断し、1箇所でもΔRn≧Rgの関係を満たせばベルト交換が行われ、1箇所も当該関係を満たさなければベルト交換が行われていないと判定する。
これにより、同じベルトでは、毎回、同じ位置の反射率が算出されることになるので、前回の算出時から今回の算出時までの間の同一位置におけるベルト劣化の程度を反射率の差ΔRとして算出でき、毎回、異なる位置の反射率を算出するよりも、劣化の状態を反射率の差として現れる数値に反映させることができ、もって判定精度の向上を図ることが可能になる。
なお、上記では、ベルト表面の6箇所の位置を判断対象としたが、この位置が6箇所に限られないのはいうまでもなく、例えば50箇所全部とするとしても良い。また、上記では、50箇所全ての反射率を求めたが、決められた各位置だけの反射率を求めるとしても良い。
(5)上記実施の形態では、1個のトナーパッチ検出センサ5を配置してベルト表面からの反射光を検出するとしたが、センサの個数は1個に限られず、複数、例えば2個とすることができる。
図20は、2つのトナーパッチ検出センサ5を配置した場合の、中間転写ベルト11との位置関係を示す図であり、図1の矢印C方向から中間転写ベルト11を見たときの平面図を示している。
同図に示すように、2つのトナーパッチ検出センサ5は、ベルト幅方向の両端に対応する位置に配置されている。
従って、本変形例に係るベルト反射率算出処理では、一方のセンサ(以下、「第1のセンサ」という。)によりベルト1周についてベルト幅方向一方端の位置におけるベルト表面の反射光の検出、反射率(平均値)R1の算出、データの格納が行われ、並行して、他方のセンサ(以下、「第2のセンサ」という。)によりベルト1周についてベルト幅方向他方端の位置におけるベルト表面の反射光の検出、反射率(平均値)R2の算出、データの格納が行われる。
一方、ベルト交換有無判定処理では、図21に示すように、交換フラグが「1」であることを判断すると(ステップS131で「YES」)、反射率情報格納部105に格納されている第1のセンサによる反射率の平均値R1を示すデータを読み出す(ステップS1321)。続いて、第2のセンサによる反射率の平均値R2を示すデータを読み出す(ステップS1322)。そして、本変形例に係るベルト反射率算出処理を実行する(ステップS1331)。
次に、第1のセンサによる現時点での反射率の平均値R1´と、読み出した反射率の平均値R1の差Δr1を算出し(ステップS1341)、差Δr1が所定値Rh以上であるか否かを判断する(ステップS1351)。
ここで、Δr1≧Rhであることを判断すると(ステップS1351で「YES」)、ステップS136に移り、ベルト交換が行われたと判定する。
一方、Δr1<Rhであることを判断すると(ステップS1351で「NO」)、第2のセンサによる現時点での反射率の平均値R2´と、読み出した反射率の平均値R2の差分Δr2を算出し(ステップS1342)、Δr2≧Rhであるか否かを判断する(ステップS1352)。
ここで、Δr2≧Rhであることを判断すると(ステップS1352で「YES」)、ステップS136に移り、ベルト交換が行われたと判定する。一方、Δr2<Rh1であることを判断すると(ステップS1352で「NO」)、当該処理を終了する。
すなわち、ベルト幅方向のいずれかの端部において反射率(平均値)の差分が所定値以上の場合にベルト交換が行われたと判定し、両方について当該差分が所定値よりも小さい場合にはベルト交換が行われていないと判定するものである。
これにより、例えばA3などの大サイズのシートや、A5などの小サイズのシートを使用可能な装置において、小サイズのシートの使用が多く、そのためベルトの一方端についてはシートとの接触により劣化しているが、他方端についてはシートとの接触が極端に少なくなって新品時の状態のまま変わらないといったことが生じた場合でも、一方のセンサによる判定だけでベルト交換が行われたことを判定でき、もって判定精度をより向上することができる。
このような構成は、第5、第6等の実施の形態に係るベルト交換時期判定処理にも適用できる。また、第1と第2のセンサによる検出結果の平均をとって、その平均値を反射率の平均値Rとしても良い。
(6)上記実施の形態では、電源投入の際にベルト交換有無判定処理を行うとしたが、これに限定されない。例えば、外装カバー17が開閉された直後に実行するとしても良い。ベルト交換には外装カバー17の開閉が必要であり、当該開閉がなされたということは、ベルト交換が行われた可能性が高いといえるからである。また、ジャムや故障などのトラブルが発生した場合にそのトラブルからの復帰時などとしても良い。
(7)上記実施の形態では、ベルト交換が行われたことを判定するための指標とされる情報として、反射率Rを求めるとしたが、ベルト劣化による反射光量の変化に応じて新品時相当の中間転写ベルトであるか、交換時期相当の(劣化が進んだ)中間転写ベルトであるかを判定できれば良く、その意味で、反射率Rを求める方法に限ることはない。
例えば、反射光量そのものを用いるとすることができる。例えば、交換時期に達したときに検出された反射光量の平均値を反射光の光量に関する値として格納しておき、電源投入の際に現在の反射光量の平均値を求め、これらの差が所定値以上であるか否かを判断すれば良い。
(8)上記実施の形態では、ベルト交換が行われたことの判定を、主に階調補正(画像安定化制御)を実行するための判断に用いる場合の例を説明したが、本発明は、画像安定化制御を実行しないプリンタにも適用できる。
例えば、交換メッセージを表示させる機能を有するプリンタにおいて、交換メッセージを消去させるときの判断に用いる場合が考えられる。交換メッセージの消去は、ベルト交換が行われたときにだけ実行されるべきものだからである。
(9)上記実施の形態では、本発明の画像形成装置をタンデム型のカラープリンタに適用した場合の例を説明したが、本発明は、タンデム型やカラーなどに限られず、交換可能な中間転写ベルト等の像担持体を備える画像形成装置であれば適用できる。例えば、1つの感光体ドラムに異なる色のトナー像を順次形成し、形成された各色トナー像を順次中間転写体上に重ね合わせるように転写して、中間転写体上に重ね合わされた各色トナー像をシート上に一括転写する、いわゆる中間転写方式の画像形成装置などに適用できる。もちろん、モノクロ画像だけが形成可能な装置にも適用可能である。
画像が形成される像担持体としては、傷などによる劣化に応じて反射率が変動する特性を有する部材であれば、転写体に限られず、例えば感光体としても良い。
また、ベルト状に限られず、例えばドラム状のものであっても良い。さらにプリンタに限られず、複写機、FAX、MFP(Multiple Function Peripheral)等に適用できる。
また、上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしても良い。
本発明は、交換可能な中間転写ベルトなどの像担持体を備える画像形成装置に広く適用することができる。
第1の実施の形態に係るプリンタ1の全体の構成を示す図である。 プリンタ1の制御部100の構成を示す図である。 制御部100が実行するベルト交換時期判定処理の内容を示すフローチャートである。 ベルト反射率算出処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。 算出されたベルト表面の反射率Rの例をグラフで示した図である。 制御部100が実行するベルト交換有無判定処理の内容を示すフローチャートである。 第2の実施の形態に係るベルト交換有無判定処理の内容を示すフローチャートである。 第3の実施の形態に係るベルト交換時期判定処理の内容を示すフローチャートである。 第4の実施の形態に係るベルト駆動時間算出処理の内容を示すフローチャートである。 第4の実施の形態に係るベルト交換時期判定処理の内容を示すフローチャートである。 第5の実施の形態に係るベルト交換時期判定処理の内容を示すフローチャートである。 第6の実施の形態に係るベルト交換時期判定処理の内容を示すフローチャートである。 第7の実施の形態に係るベルト交換時期判定処理の内容を示すフローチャートである。 変形例1に係るベルト1周分の反射率の分布曲線を示す図である。 変形例2に係るベルト1周の50箇所における反射率の値を大きい順から並べ替えたテーブル80を示す図である。 変形例2に係るベルト交換有無判定処理の内容を示すフローチャートである。 変形例3に係るベルト交換有無判定処理の内容を示すフローチャートである。 変形例4に係るベルト表面の周方向50箇所における反射率の値をサンプリング位置の順に示したテーブル90の例を示す図である。 変形例4に係るベルト交換有無判定処理の内容例を示すフローチャートである。 変形例5に係る、2つのトナーパッチ検出センサ5を配置した場合の、中間転写ベルト11との位置関係を示す図である。 変形例5に係るベルト交換有無判定処理の内容例を示すフローチャートである。
符号の説明
1 プリンタ
5 トナーパッチ検出センサ
11 中間転写ベルト
100 制御部
103 ベルト反射率算出部
104 ベルト交換有無判定部
105 反射率情報格納部
106 プリント枚数情報格納部
108 ベルト交換時期判定部

Claims (22)

  1. 交換可能な像担持体表面に画像を形成し、形成された画像をシートに転写する画像形成装置であって、
    前記像担持体表面に光を照射し、その反射光の光量を検出する検出手段と、
    前記像担持体が交換されたことを判定するための指標とされる情報を前記反射光の光量に関する値で格納する格納手段と、
    前記検出手段による検出結果と前記格納手段に格納されている値とに基づいて前記像担持体が交換されたことを判定する判定手段と
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
  2. 第1の時点と、第1の時点以降である第2の時点に、前記検出手段により検出された検出結果から、前記像担持体表面の、光の反射率を求める算出手段を備え、
    前記格納手段は、
    前記算出手段により算出された反射率を示す値を前記情報として格納し、
    前記判定手段は、
    第1の時点に算出された反射率と第2の時点に算出された反射率との差の大きさに応じて前記像担持体が交換されたことの判定を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記像担持体の交換時期に達したことを判断する判断手段を備え、
    前記算出手段は、
    前記第1の時点を、前記像担持体の交換時期に達したと判断されたときとすると共に、前記第2の時点を、前記判定手段による判定が行われる直前の時点とすることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記像担持体の交換時期に近づいたことを判断する判断手段を備え、
    前記算出手段は、
    前記第1の時点を、前記像担持体の交換時期に近づいたことが判断されたときから所定時間が経過した時点または所定の画像形成回数に到達した時点とし、前記第2の時点を、前記判定手段による判定が行われる直前の時点とすることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  5. 前記検出手段により検出された検出結果から、前記像担持体表面の、光の反射率を求める算出手段を備え、
    前記情報は、
    前記像担持体表面の、新品時相当の光の反射率を示す情報であり、
    前記判定手段は、
    前記算出手段により算出された反射率と、新品時相当の反射率との差分が所定値以下の場合に前記像担持体が交換されたと判定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  6. 前記判定手段は、
    装置への電源が投入された際、前記像担持体を交換するときに開閉が必要な外装部材が閉じられたことが検出された際、または発生したトラブルからの復帰の際に前記判定を行うことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  7. 前記判定手段による判定が行われると、画像形成時における画像形成条件を制御するための画像安定化制御を実行する画像安定化制御手段を備えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  8. 交換可能な像担持体表面に画像を形成し、形成された画像をシートに転写する画像形成装置であって、
    前記像担持体表面に光を照射し、その反射光の光量を検出する検出手段と、
    前記像担持体が交換時に達したことを判定するための指標とされる情報を前記反射光の光量に関する値で格納する格納手段と、
    前記検出手段による検出結果と前記格納手段に格納されている値とに基づいて前記像担持体が交換時期に達したことを判定する判定手段と
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
  9. 前記検出手段により検出された検出結果から、前記像担持体表面の、光の反射率を求める算出手段を備え、
    前記情報は、
    前記像担持体表面の、新品時相当の光の反射率を示す情報であり、
    前記判定手段は、
    前記算出手段により算出された反射率と、新品時相当の反射率との差が所定値以上の場合に前記像担持体が交換時期に達したと判定することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
  10. 前記算出手段は、
    画像形成動作が終了したとき、所定時間が経過したとき、または所定の画像形成回数に到達したときに前記算出を行うことを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
  11. 第1の時点と、第1の時点以降である第2の時点に、前記検出手段により検出された検出結果から、前記像担持体表面の、光の反射率を求める算出手段を備え、
    前記格納手段は、
    前記算出手段により算出された反射率を示す値を前記情報として格納し、
    前記判定手段は、
    第1の時点に算出された反射率と第2の時点に算出された反射率との差の大きさに応じて前記像担持体が交換時期に達したことの判定を行うことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
  12. 前記像担持体が交換されたことを判断する判断手段を備え、
    前記算出手段は、
    前記第1の時点を、前記像担持体が交換されたことが判断されたときとすると共に、前記第2の時点を、画像形成動作が終了したときとすることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
  13. 前記判定が行われてから前記像担持体が交換されるまでの間の画像形成を許可するか禁止するかについて、ユーザからの選択入力を受け付ける受付手段と、
    禁止が受け付けられると、前記判定が行われてから前記像担持体が交換されるまでの間の画像形成を禁止させる禁止手段と、
    を備えることを特徴とする請求項8乃至12のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  14. 前記算出手段は、
    前記像担持体表面の、当該像担持体移動方向における略全長に渡って複数箇所の反射率を求めることを特徴とする請求項2乃至6、9乃至13のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  15. 前記算出手段は、
    前記複数箇所の反射率の平均値または標準偏差を求めることを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。
  16. 前記判定手段は、
    前記算出手段により算出された複数の反射率の値を降順に並べ替えたときの、最大値から所定の個数までの各値について、1つでも前記判定を行うための条件を満たしている場合には、前記判定を行うことを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。
  17. 前記判定手段は、
    前記算出手段により算出された複数の反射率の値を昇順に並び替えたときの、最小値から所定の個数までの各値について、1つでも前記判定を行うための条件を満たしている場合に、前記判定を行うことを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。
  18. 前記像担持体上のホーム位置を検出する検出手段を有し、
    前記算出手段は、
    前記ホーム位置を基準に、前記像担持体表面の、前記像担持体移動方向における複数箇所の位置を特定し、特定した各位置の反射率を求めることを特徴とする請求項14乃至17のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  19. 前記算出手段による算出結果から、前記像担持体表面の反射率が最大または最小となる位置を特定し、特定した位置を除いた領域に画像を形成することを特徴とする請求項14乃至18のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  20. 前記検出手段は、
    前記像担持体表面の、当該像担持体移動方向と直交する方向における一方端の位置からの反射光の光量を検出する第1の検出部と、他方端の位置からの反射光の光量を検出する第2の検出部を有し、
    前記判定手段は、
    前記第1と第2のいずれか一方の検出部による検出結果を用いたときに前記判定を行うための条件を満たしている場合に、前記判定を行うことを特徴とする請求項1乃至19のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  21. 前記検出手段は、
    前記像担持体表面の、当該像担持体移動方向と直交する方向における一方端の位置からの反射光の光量を検出する第1の検出部と、他方端の位置からの反射光の光量を検出する第2の検出部を有し、
    前記第1と第2の検出部による検出結果を平均した値を検出値とすることを特徴とする請求項1乃至19のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  22. 異なる色のトナー像を作像する作像手段を有し、
    前記像担持体は、回転駆動される中間転写体であり、
    前記作像手段は、前記像担持体表面への画像の形成として、前記異なる色のトナー像を前記中間転写体表面に多重転写することを特徴とする請求項1乃至21のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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