JP2009175657A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】潜像担持体たる感光体が正回転方向(CW)に回転しているプリントジョブ中は、通信手段たる制御部は、画像形成ユニットたるプロセスユニットに設けられた電子情報記憶手段たるIDチップとの通信が許可されており、IDチップと接触電極と通信電極との電気的な接点を介して通信を行ってトナー消費量や、感光体の走行距離などを書込み/読み出しを行う。そして、感光体が完全に停止したプリントジョブ終了後、感光体および中間転写ベルトを逆回転方向(CCW)に回転させる逆転シーケンス動作が開始されると、制御部は、IDチップとの通信を禁止する。
【選択図】図7
Description
同図において、プロセスユニットのケース13Y側面には電子情報記憶手段たるIDチップ35Yが固定されており、ケース13Y側面に設けられた複数の通信電極38Yは、IDチップ35Yの図示しない複数の入出力端子にそれぞれ個別に導通している。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、前記潜像担持体の正方向回転開始時から回転終了までの間は、前記電子情報記憶手段と前記通信手段との通信が行われないよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1の画像形成装置において、前記潜像担持体の逆方向への回転開始時に、前記通信手段の電子情報記憶手段への通信を禁止するよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3の画像形成装置において、前記駆動手段が、前記潜像担持体の正方向への回転駆動を開始して所定時間経過後、前記通信手段の電子情報記憶手段への通信を許可するよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項4の画像形成装置において、前記潜像担持体の逆方向への回転が停止した直後、前記潜像担持体を正方向に回転駆動させるよう前記駆動手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1の画像形成装置において、前記クリーニング手段が、前記潜像担持体に当接するクリーニングブレードであって、前記クリーニングブレードに付着した異物を除去するために、正回転方向および逆回転方向に交互に複数回、前記潜像担持体を回転させるシーケンスの開始時に、前記通信手段の電子情報記憶手段への通信を禁止し、前記シーケンス終了後に前記電子情報記憶手段の通信を許可するよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1、3、4または5のいずれかの画像形成装置において、前記通信手段の前記電子情報記憶手段と間で通信が行われているか否かを把握する通信状態把握手段を有し、前記通信状態把握手段が、前記通信手段と前記電子情報記憶手段との間で通信が行われていないことを把握しているときにのみ、前記駆動手段が前記潜像担持体の逆方向への回転駆動を開始することを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1乃至7いずれかの画像形成装置において、前記電子情報記憶手段は、前記通信手段から電子情報を受信したときは、前記通信手段に対して受信した電子情報と受信信号とを送信するよう構成されており、前記電子情報記憶手段と、前記通信手段との間の通信が正常か異常かを判定する通信異常判定手段を有し、前記通信異常判定手段を、前記通信手段が前記電子情報記憶手段に電子情報を送信してから、所定時間経過する前に前記通信手段が前記電子情報記憶手段から前記受信信号を受信し、かつ、前記電子情報記憶手段から送信された前記電子情報記憶手段が受信した電子情報が前記通信手段から前記電子情報記憶手段に送信した電子情報と同じであるときは、前記電子情報記憶手段と前記通信手段との間の通信が正常に行われたと判定し、前記通信手段が前記電子情報記憶手段に電子情報を送信してから、所定時間経過しても前記通信手段が前記電子情報記憶手段から前記受信信号を受信しないとき、または前記電子情報記憶手段から送信された前記電子情報記憶手段が受信した電子情報が前記通信手段から前記電子情報記憶手段に送信した電子情報と異なるときは、通信異常と判定するよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項7の構成を備えた請求項8の画像形成装置において、前記クリーニング手段が、前記潜像担持体に当接するクリーニングブレードであって、前記通信異常判定手段が、前記クリーニングブレードに付着した異物を除去するために、正回転方向および逆回転方向に交互に複数回、前記潜像担持体を回転させるシーケンス時の正回転動作時に行われた前記電子情報記憶手段と前記通信手段との間の通信が通信異常と判定したときは、前記シーケンス時における正回転動作時の前記電子情報記憶手段との通信を禁止するよう前記通信手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項6または9の画像形成装置において、前記潜像担持体を正回転後に前記シーケンスを終了することを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項1乃至10いずれかの画像形成装置において、前記潜像担持体に接触し、前記潜像担持体上のトナー像が転写される中間転写体と、前記中間転写体に当接して前記中間転写体上の転写残トナーを除去する中間転写体クリーニングブレードとを有し、前記中間転写体を、前記潜像担持体の回転と同期させるよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項11の画像形成装置において、前記駆動手段を用いて、前記中間転写体を駆動させるよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項1乃至12いずれかの画像形成装置において、前記電子情報記憶手段として、IDチップを用いたことを特徴とするものである。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図1は、本プリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、M、C、Kと記す)のトナー像を形成するための4つのプロセスユニット1Y,M,C,Kを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のY,M,C,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Kトナー像を形成するためのプロセスユニット1Kを例にすると、図2に示すように、潜像担持体たるドラム状の感光体2K、ドラムクリーニング装置3K、除電装置(不図示)、帯電装置4K、現像装置5K等を備えている。画像形成ユニットたるプロセスユニット1Kは、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
また、中間転写ベルト16の抵抗としては、23℃50%RHの環境にて体積抵抗率108〜1011[Ω・cm]、表面抵抗率108〜1011[Ω/□](共に三菱化学社製HirestaUP MCP−HT450にて測定、印加電圧500[V]、印加時間10秒)の範囲であることが望ましい。中間転写ベルト16の体積抵抗率および表面抵抗率が上述した範囲を超えると、中間転写ベルト16が帯電するため、作像順の下流へ行くほど、設定電圧値を高く設定するなどの処置が必要となるため1次転写部へ単独の供給電源を使用する事が困難となる。これは転写工程、転写材剥離工程などで発生する放電によって中間転写ベルト16表面の帯電電位が高くなり、かつ自己放電が困難になるためであり、対策には中間転写ベルト16の除電手段を設ける必要が生じる。また、体積抵抗率および表面抵抗率が上記範囲を下回ると、帯電電位の減衰が早くなるため自己放電による除電には有利となるが、転写時の電流が面方向に流れるためトナー飛び散りが発生してしまう。従って、本発明における中間転写ベルト16の体積抵抗率および表面抵抗率は上記範囲内とした。
なお、2次転写ローラ20の抵抗値測定は、導電性の金属製板にローラ20を設置し、芯金両端部にそれぞれ片側4.9[N]の荷重を掛けた状態にて、芯金と金属製板との間に1[kV]の電圧を印加した時に流れる電流値から算出した。
さらに、本実施例では記録紙Pの種類によって定着時のプロセス速度を変更するようにした。具体的には坪量100[g/m2]以上の記録紙を用いる場合にはプロセス速度を半速となるようにし、定着ローラ対によって構成される定着ニップを記録紙が通常プロセス速度の2倍の時間を掛けて通過することで、トナー画像の定着性を確保できるようにした。
図に示すようにプリンタ本体の奥側板98の手前側板95との対向面98aには、鉛直方向から少し傾いた方向に延在するスリット96Y,M,C,Kが奥側板98の上端を切り欠くようにして設けられている。このスリット96Y,M,C,Kは、それぞれ各色のプロセスユニットをセット位置に導くためのものである。また、奥側板98の手前側板95との対向面98aには、板状の複数の接触電極94Y,M,C,Kが上方から下方へ向けて突出するように設けられている。これら接触電極は、プロセスユニット1がプリンタ本体にセットされたとき、プロセスユニット1の複数の通信電極38にそれぞれ個別に接触する。
また、駆動ギア99および感光体ギア2bは、噛み合い音による騒音やバンディングなどの異常画像の抑制のためにはす歯としている。また、各ギアのはす歯は、正回転時に感光体ギア2bと駆動ギア99との歯幅が増す方向のスラスト力が各ギアに働くような方向にねじられている。
図に示すように、駆動伝達装置は、YMC色の感光体を回転駆動させる駆動手段たるカラー用駆動モータ80YMCと、K色の感光体2Kと中間転写ベルト16を回転駆動させる駆動手段たる黒用駆動モータ80Kが図示しない本体フレームに固定されている。カラー用駆動モータ80YMCおよび黒用駆動モータ80Kは、正逆両方向に回転可能となっている。
カラー用駆動モータ80YMCの駆動軸に固定されたカラー原動ギア82YMCは、Y用出力ギア81YとM用出力ギア81Mとが噛み合っている。また、M用出力ギア81Mには、アイドラギア83が噛み合っており、アイドラギア83は、C用出力ギア81Cと噛み合っている。
また、本プリンタにおいては、中間転写ベルト16の回転駆動をK用の感光体を回転駆動するK用の駆動モータ80Kで行っているので、中間転写ベルト16を回転駆動させるモータを別に設けるものに比べて、装置を安価にすることができ、また、中間転写用の駆動モータ分、装置の小型化を図ることができる。
制御部200は、実際には本プリンタ全体の制御を統括して行なうものであるが、図示では必要な機能のみ表示している。
図に示すように、制御部200は、プリンタ全体の制御を司る制御手段であり、各種演算や各部の駆動制御を実行するCPU(Central Processing Unit)200aにバスラインを介して、コンピュータプログラム等の固定的データを予め記憶するROM(Read Only Memory)200bと各種データを書き換え自在に記憶するワークエリア等として機能するRAM(Random Access Memory)200cとが接続されて構成されている。ROM101bには、中間転写ベルトが一定距離走行した後のプリントジョブ終了後に上述の逆転シーケンスを実行するプログラムや、所定の各タイミングでIDチップ35Y,M,C,Kと通信を行うための通信プログラムなどが格納されている。すなわち、制御部200が、通信手段として機能している。
I2C通信の具体的一例として、制御部200(マスタ)がIDチップ35(スレーブ)に対して情報の書き込みを行う場合について説明すると、IDチップ35(スレーブ)が制御部200からのデータを受信したら、受信したデータの最後に受信信号たるACKビットを付与して制御部200に送信する。制御部200は、IDチップ35からデータを受信して、受信したデータと送信したデータとを比較する。比較した結果、受信したデータと送信したデータとが同じでない場合は、誤情報の書込みが行われたので、通信異常が起こった判定できる。また、ACKビットが所定時間経過しても制御部200に受信されない場合、通信エラーが起こり、通信異常が起こった判断できる。そして、制御部200がACKビットを検知した後、まだIDチップ35に送信するデータがある場合は、上述の通信を行い、IDチップ35に送信するデータがない場合には、IDチップとの通信を終了する。
図7は、実施例1におけるIDチップ35との通信の停止と再開とを示すタイミングチャートである。
図に示すように、感光体が正回転方向(CW)に回転しているプリントジョブ中は、制御部200は、IDチップ35との通信が許可されており、IDチップ35と通信を行ってトナー消費量や、感光体2の走行距離などをカウントアップしている。そして、感光体2が完全に停止したプリントジョブ終了後、感光体2および中間転写ベルト16を逆回転方向(CCW)に回転させる逆転シーケンス動作が開始されると、制御部200は、IDチップ35との通信を禁止する。これにより、通信電極38と接触電極94との接触が不安定な逆回転動作時に、IDチップ35との通信が禁止されるので、アクセスエラーや、誤情報の書込み/読み出しを防止することができる。そして、所定時間感光体および中間転写ベルト16を逆回転させ、クリーニングブレード3aおよび中間転写体クリーニングブレード21aに付着した異物を除去し、感光体2および中間転写ベルト16の逆回転停止後、感光体2および中間転写ベルト16を所定時間正回転方向(CW)に回転させて、逆転シーケンスを終了する。また、正回転動作を開始して所定時間終了後、IDチップ35との通信を許可して、IDチップ35との通信を再開する。
図8は、実施例2におけるIDチップ35との通信の停止と再開とを示すタイミングチャートである。
図に示すように、実施例2においては、逆転シーケンス動作として、正回転動作と逆回転動作を複数回行うものである。逆転、正回転の回数は、多ければ多いほど異物除去に対して効果が高いが、ユーザーの待ち時間の増加、消費電力の増加などから、逆転、正回転の組み合わせの繰り返し動作は、2〜5回の範囲に設定するのが好ましい。
この実施例2においては、制御部200は、逆転シーケンス動作のときは、IDチップ35との通信を禁止するようにしている。これは、逆転シーケンスの正回転時に通信を許可するようにすると、通信中に逆回転動作が開始されるおそれがあり、アクセスエラーなどを起こすおそれがあるからである。
この実施例2においても、逆転シーケンス動作を、感光体2を正回転させた後に終了させる。よって、逆転シーケンス後の待機中に、IDチップ35との通信を再開したときに、通信電極38と接触電極94との接触圧が確実に回復しているので、アクセスエラーや、誤情報の書込み/読み出しを確実に防止することができる。
図9は、実施例3におけるIDチップ35との通信の停止と再開とを示すタイミングチャートである。
上述においては、駆動ギア99や感光体ギア2bをはす歯にして、ギアの噛み合い振動を低減させているが、はす歯にしなかった場合などにおいては、ギアの噛み合い振動によって、正回転時においても、接触電極94と通信電極38との接触が不安定となる。また、通信電極38と接触電極94との接点圧が弱い場合は、振動によって接触電極94と通信電極38とが瞬間的に離間してしまうおそれがある。
よって、この実施例3においては、図9に示すように、感光体2が回転しているときは、IDチップ35との通信を禁止するようにしている。
図9に示すように、制御部200は、プリントジョブ中およびプリントジョブ終了後の逆転シーケンス時もIDチップ35との通信を禁止し、感光体2の回転が停止した逆転シーケンス動作終了後に、IDチップ35との通信を再開する。
図14は、実施例4における逆転シーケンスのときのIDチップ35との通信の停止と再開とを示すタイミングチャートである。
図15は、実施例4における逆転シーケンスのときの制御部200の制御フローである。
先の実施例2のように、正回転動作と逆回転動作を複数回行う逆転シーケンス中のIDチップ35との通信を停止して、逆転シーケンス動作後にIDチップ35と通信を行って、逆転シーケンス時の感光体2の走行距離などをIDチップ35に書き込む処理を行う場合、次の不具合があった。すなわち、逆転シーケンス中にユーザーの電源オフの操作が行われたときは、逆転シーケンス時の感光体2の走行距離などをIDチップ35に書き込むことができなくなってしまう。その結果、IDチップ35に記憶されている感光体2の走行距離が、実際の感光体2の走行距離と異なってしまうという不具合である。しかし、逆転シーケンス時の正回転動作中にIDチップ35と通信を行うようにした場合、通信中に逆回転動作となってしまい、通信エラーとなるおそれがあった。
そこで、実施例4においては、制御部200で制御部200とIDチップ35との間で通信が行われているか否かを把握し、制御部200とIDチップ35との間の通信が終了して、制御部とIDチップとの間で通信が行われていない未通信の状態のときのみ、駆動モータ80を逆回転させるようにする。すなわち、実施例4においては、制御部200を、通信手段である制御部200と電子情報記憶手段であるIDチップ35と間で通信が行われているか否かを把握する通信状態把握手段として機能させるのである。
制御部200が、IDチップ35に送信すべき全ての情報を送信した場合(S9のNO)、通信フラグを降ろして未通信状態に切り替え、逆回転・正回転がm回(図14では、m=2)行われたか検知する(S14)。m回行われていなかった場合(S14のNO)、nをひとつインクリメントして(S15)S2以降の制御フローを繰り返し行う。ここまでの制御が、図14の区間Bにおける制御である。
なお、逆転シーケンス時に通信異常が起こった場合は、逆転シーケンス後、通信異常フラグを降ろして通信できるようにする。そして、再度、IDチップとの通信を行って、通信エラーとなったときに送信した情報など送信するようにするようにする。また、逆転シーケンス後、十分に正回転駆動させて、接触電極94と通信電極38との接触を良好にしてから、通信異常フラグを降ろし、再度、IDチップとの通信を行って、通信エラーとなったときに送信した情報など送信するようにするようにしてもよい。なお、このときも、通信異常となった場合は、装置の不図示のディスプレイなどに通信異常であることを表示するなどして通信異常を報知する。
2Y,M,C,K:感光体
3a:クリーニングブレード
5K:現像装置
15Y:従位置決め突部
16:中間転写ベルト
21a:中間転写体クリーニングブレード
35Y:IDチップ
36Y:スライドガイド用突部
37Y:保護シート
80K:黒用駆動モータ
80YMC:カラー用駆動モータ
90:光書込ユニット
94Y,M,C,K:接触電極
95:手前側板
96Y,M,C,K:スリット
98:奥側板
99Y,M,C,K:駆動ギア
Claims (13)
- 潜像担持体と、潜像担持体上の潜像を現像してトナー像化する現像手段および前記潜像担持体上の転写残トナーを除去するクリーニング手段の少なくともひとつとを備え、装置本体に対して着脱可能に構成された画像形成ユニットと、
前記潜像担持体を正逆両方に回転駆動できる駆動手段と、を備えた画像形成装置において、
前記画像形成ユニットは、電子情報を記憶している電子情報記憶手段と、装置本体の接触電極と接触する通信電極とを有しており、
前記接触電極と前記通信電極との電気的な接点を介して前記電子情報記憶手段と通信を行う通信手段を有し、
前記潜像担持体の逆方向回転開始から回転終了までの間は、前記電子情報記憶手段と前記通信手段との通信が行われないよう構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
前記潜像担持体の正方向回転開始時から回転終了までの間は、前記電子情報記憶手段と前記通信手段との通信が行われないよう構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
前記潜像担持体の逆方向への回転開始時に、
前記通信手段の電子情報記憶手段への通信を禁止するよう構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3の画像形成装置において、
前記駆動手段が、前記潜像担持体の正方向への回転駆動を開始して所定時間経過後、前記通信手段の電子情報記憶手段への通信を許可するよう構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4の画像形成装置において、
前記潜像担持体の逆方向への回転が停止した直後、前記潜像担持体を正方向に回転駆動させるよう前記駆動手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
前記クリーニング手段が、前記潜像担持体に当接するクリーニングブレードであって、
前記クリーニングブレードに付着した異物を除去するために、正回転方向および逆回転方向に交互に複数回、前記潜像担持体を回転させるシーケンスの開始時に、前記通信手段の電子情報記憶手段への通信を禁止し、前記シーケンス終了後に前記電子情報記憶手段の通信を許可するよう構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1、3、4または5のいずれかの画像形成装置において、
前記通信手段の前記電子情報記憶手段と間で通信が行われているか否かを把握する通信状態把握手段を有し、
前記通信状態把握手段が、前記通信手段と前記電子情報記憶手段との間で通信が行われていないことを把握しているときにのみ、前記駆動手段が前記潜像担持体の逆方向への回転駆動を開始することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至7いずれかの画像形成装置において、
前記電子情報記憶手段は、前記通信手段から電子情報を受信したときは、前記通信手段に対して受信した電子情報と受信信号とを送信するよう構成されており、
前記電子情報記憶手段と、前記通信手段との間の通信が正常か異常かを判定する通信異常判定手段を有し、
前記通信異常判定手段を、前記通信手段が前記電子情報記憶手段に電子情報を送信してから、所定時間経過する前に前記通信手段が前記電子情報記憶手段から前記受信信号を受信し、かつ、前記電子情報記憶手段から送信された前記電子情報記憶手段が受信した電子情報が前記通信手段から前記電子情報記憶手段に送信した電子情報と同じであるときは、前記電子情報記憶手段と前記通信手段との間の通信が正常に行われたと判定し、前記通信手段が前記電子情報記憶手段に電子情報を送信してから、所定時間経過しても前記通信手段が前記電子情報記憶手段から前記受信信号を受信しないとき、または、前記電子情報記憶手段から送信された前記電子情報記憶手段が受信した電子情報が前記通信手段から前記電子情報記憶手段に送信した電子情報と異なるときは、通信異常と判定するよう構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項7の構成を備えた請求項8の画像形成装置において、
前記クリーニング手段が、前記潜像担持体に当接するクリーニングブレードであって、
前記通信異常判定手段が、前記クリーニングブレードに付着した異物を除去するために、正回転方向および逆回転方向に交互に複数回、前記潜像担持体を回転させるシーケンス時の正回転動作時に行われた前記電子情報記憶手段と前記通信手段との間の通信が通信異常と判定したときは、前記シーケンス時における正回転動作時の前記電子情報記憶手段との通信を禁止するよう前記通信手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項6または9の画像形成装置において、
前記潜像担持体を正回転後に前記シーケンスを終了することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至10いずれかの画像形成装置において、
前記潜像担持体に接触し、前記潜像担持体上のトナー像が転写される中間転写体と、
前記中間転写体に当接して前記中間転写体上の転写残トナーを除去する中間転写体クリーニングブレードとを有し、
前記中間転写体を、前記潜像担持体の回転と同期させるよう構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項11の画像形成装置において、
前記駆動手段を用いて、前記中間転写体を駆動させるよう構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至12いずれかの画像形成装置において、
前記電子情報記憶手段として、IDチップを用いたことを特徴とする画像形成装置。
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