JP2009175657A - 画像形成装置 - Google Patents

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允紀 吉▲瀬▼
Kazuo Mori
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Abstract

【課題】電子情報記憶手段との通信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画像形成装置を提供する。
【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

本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関するものである。
従来、トナー像転写後の潜像担持体たる感光体上に残留したトナー等の不要物を除去するクリーニング手段として、クリーニングブレードの先端稜線部を感光体に圧接させて、感光体上のトナーを除去している。このため、継続使用によって、トナーや紙粉等の異物が先端稜線部に次第に付着していく。これを放置すると、クリーニングブレードと感光体表面との間に紙粉などの異物が挾み込まれて、トナー飛散を起こしたり、形成画像上に黒スジ又は白スジが現われる異常画像が生じたりする恐れがある。
そこで、感光体を正逆両方に回転駆動できる駆動手段を設け、非画像形成時に感光体を画像形成時における回転方向(正回転方向)とは逆の方向に回転して、上記先端稜線部に付着しているトナーや異物を上記先端稜線部から剥離させて除去する画像形成装置が知られている(例えば、特許文献1〜3)。
また、従来から、画像形成装置から着脱可能な画像形成ユニットとしてのプロセスユニットにIDチップなどの電子情報記憶手段を備え、この電子情報記憶手段にユニットの稼動情報等を記憶させるものが知られている。
また、装置の筐体の上側端部に設けた上カバーを開放して上記プロセスユニットを交換する画像形成装置も知られている。
特開2007−199169号公報 特開2004−264553号公報 特開2007−164018号公報
図10は、装置の筐体の上側端部に設けた上カバーを開放して上記プロセスユニットを交換する画像形成装置に用いられるプロセスユニットの一例を示す図である。
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。
Y用のプロセスユニット1Yを装置本体に装着する際には、図11に示すように、プロセスユニット1Yを、画像形成装置の上方から下方に向けて落とし込んでいき、装置本体に装着する。
プロセスユニット1Yが装置本体に装着されると、図12に示すように、感光体2Yの奥側端部に圧入された奥側フランジの外周面に形成された感光体ギア2bYが、装置本体の駆動ギア99Yと噛み合うとともに、通信電極38Yが、装置本体の奥側側板98に設けられた接触電極94Yと接触する。
また、図13に示すように、正回転時に駆動ギア99Yと感光体ギア2bYの噛み合いによって、プロセスユニット1Yに、鉛直下向きの力が生じるように、感光体ギア2bYと駆動ギア99Yとの噛み合い位置を鉛直方向に対して、ずらしている。
上記IDチップ35Yには、感光体2Yの走行距離、トナー残量、廃トナー量などの情報が記憶されており、通信手段たる装置本体の不図示の制御部は、感光体駆動時においても、接触電極94Yと通信電極38Yとの接点を介して、上記情報の書込み/読み出しなどを行っている。
しかしながら、クリーニングブレードに付着した紙粉などの異物を取り除くために、感光体を逆回転したとき、図13に示すように、プロセスユニット1Yに鉛直上向きの力が生じてしまう。その結果、プロセスユニット1Yが、上方に浮き上がる場合があった。プロセスユニットが上方へ浮き上がると、通信電極38Yと接触電極94Yとの接触圧が減少してしまい装置の振動などによって接触不良が生じてしまう場合があった。このときに、装置本体とIDチップ35Yとの間で通信を行っていると、接触不良によって通信エラーとなったり、IDチップ35Yに誤情報を書き込んだり、IDチップ35Yから誤情報を読み出したりする問題があった。
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、電子情報記憶手段との通信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画像形成装置を提供することである。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、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ものである。
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。
請求項1乃至13の発明によれば、潜像担持体逆方向回転時に、通信電極と接触電極との接触圧が減少するような構成によって、通信電極と接触電極との接触不良が生じる潜像担持体を逆方向に回転駆動させているときは、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ので、電子情報記憶手段との通信エラーや誤情報の書込み/読み出しを抑制することができる。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ(以下、単にプリンタという)の一実施形態について説明する。
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。
上記帯電装置4Kは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに周速120[mm/S]で回転せしめられる直径24[mm]の感光体2Kに圧接するローラ形状の帯電ローラを有し、この帯電ローラは、感光体の回転により従動回転せしめられ、図示しない高圧電源によりDCあるいはDCにACが重畳されたバイアスが印加されることで感光体の表面を−500[V]に一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体2Kの表面は、レーザ光Lによって露光走査されてK用の静電潜像を担持する。このK用の静電潜像は、図示しないKトナーを用いる現像装置5KによってKトナー像に現像される。そして、後述する中間転写ベルト16上に中間転写される。ドラムクリーニング装置3Kは、クリーニング手段たるクリーニングブレード3aK、回収スクリュ3bKなどを有している。クリーニングブレード3aKは、軟性材料としてのポリウレタンゴムからなり、そのエッジを感光体2Kの表面に当接させながら、中間転写工程を経た後の感光体2K表面に付着している転写残トナーを除去する。除去された転写残トナーは、回収スクリュ3bK上に落下し、回収スクリュ134の回転に伴って図示しない廃トナー容器に向けて搬送される。また、上記除電装置は、クリーニング後の感光体2Kの残留電荷を除電する。この除電により、感光体2Kの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色のプロセスユニット(1Y,M,C)においても、同様にして感光体(2Y,M,C)上に(Y,M,C)トナー像が形成されて、後述する中間転写ベルト16上に中間転写される。
現像手段たる現像装置5Kは、1成分現像装置であり、図示しないKトナーを収容する縦長のホッパ部6Kと、現像部7Kとを有している。ホッパ部6K内には、図示しない駆動手段によって回転駆動されるアジテータ8K、これの鉛直方向下方で図示しない駆動手段によって回転駆動される撹拌パドル9K、これの鉛直方向で図示しない駆動手段によって回転駆動されるトナー供給ローラ10Kなどが配設されている。ホッパ部6K内のKトナーは、アジテータ8Kや撹拌パドル9Kの回転駆動によって撹拌されながら、自重によってトナー供給ローラ10Kに向けて移動する。トナー供給ローラ10Kは、金属製の芯金と、これの表面に被覆された発泡樹脂等からなるローラ部とを有しており、ホッパ部6K内のKトナーをローラ部の表面に付着させながら回転する。
現像装置5Kの現像部7K内には、感光体2Kやトナー供給ローラ10Kに当接しながら回転する現像ローラ11Kや、これの表面に先端を当接させる薄層化ブレード12Kなどが配設されている。ホッパ部6K内のトナー供給ローラ10Kに付着したKトナーは、現像ローラ11Kとトナー供給ローラ10Kとの当接部で現像ローラ11Kの表面に供給される。供給されたKトナーは、現像ローラ11Kの回転に伴ってローラと薄層化ブレード12Kとの当接位置を通過する際に、ローラ表面上での層厚が規制される。そして、層厚規制後のKトナーは、現像ローラ11Kと感光体2Kとの当接部である現像領域において、感光体2K表面のK用の静電潜像に付着する。この付着により、K用の静電潜像がKトナー像に現像される。なお、本発明は、1成分接触現像方式に限定されず2成分現像現像方式や非接触現像方式であってもよい。
図2を用いてK用のプロセスユニットについて説明したが、Y,M,C用のプロセスユニット1Y,M,Cにおいても、同様のプロセスにより、感光体2Y,M,C表面にY,M,Cトナー像が形成される。
先に示した図1において、プロセスユニット1Y,M,C,Kの鉛直方向上方には、光書込ユニット70が配設されている。潜像書込装置たる光書込ユニット70は、画像情報に基づいてレーザーダイオードから発したレーザ光Lにより、プロセスユニット1Y,M,C,Kにおける感光体2Y,M,C,Kを光走査する。この光走査により、感光体2Y,M,C,K上にY,M,C,K用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット70は、光源から発したレーザ光(L)を、図示しないポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーで主走査方向に偏光せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。
プロセスユニット1Y,M,C,Kの鉛直方向下方には、無端状の中間転写ベルト16を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写ユニット15が配設されている。転写手段たる転写ユニット15は、中間転写ベルト16の他に、従動ローラ18、駆動ローラ17、4つの1次転写ローラ19Y,M,C,K、2次転写ローラ20、ベルトクリーニング装置21、クリーニングバックアップローラ22などを備えている。
中間転写ベルト16は、そのループ内側に配設された従動ローラ18、駆動ローラ17、クリーニングバックアップローラ22及び4つの1次転写ローラ19Y,M,C,Kによって張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ17の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。
中間転写ベルト16に用いる材質としては、PVDF(フッ化ビニルデン)、ETFE(エチレン−四フッ化エチレン共重合体)、PI(ポリイミド)、PC(ポリカーボネート)、TPE(熱可塑性エラストマー)等にカーボンブラック等の導電性材料を分散させ樹脂フィルム状のエンドレスベルトとしたものが用いられるが、本実施例では引張弾性率1000〜2000[MPa]のTPEにカーボンブラックを添加した単層構造の構成で厚さ90〜160[μm]、幅230[mm]のベルトを用いた。
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10〜1011[Ω・cm]、表面抵抗率10〜1011[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。
駆動ローラ17は、ポリウレタンゴム(肉厚0.3〜1[mm])、薄層コーティングローラ(肉厚0.03〜0.1[mm])等が使用可能であるが、本実施例としては温度による径変化が小さいウレタンコーティングローラ(肉厚0.05[mm]、Φ19)を使用した。
4つの1次転写ローラ19Y,M,C,Kは、φ8[mm]金属ローラであり、感光体2に対して中間転写ベルト16の移動方向に8[mm]、垂直上方向に1[mm]オフセット配置させ、無端移動せしめられる中間転写ベルト16を感光体2Y,M,C,Kとの間に挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト16のおもて面と、感光体2Y,M,C,Kとが当接するY,M,C,K用の1次転写ニップが形成されている。
1次転写ローラ19Y,M,C,Kには、図示しない転写バイアス電源によってそれぞれ+500[V]〜+1000[V]の1次転写バイアスが印加されており、これにより、感光体2Y,M,C,Kの静電潜像と、1次転写ローラ19Y,M,C,Kとの間に転写電界が形成される。なお、1次転写ローラ19Y,M,C,Kに代えて、転写チャージャーや転写ブラシ、導電ブレードや導電スポンジローラなどを採用してもよい。
Y用のプロセスユニット1Yの感光体2Y表面に形成されたYトナーは、感光体2Yの回転に伴って上述のY用の1次転写ニップに進入すると、転写電界やニップ圧の作用により、感光体2Y上から中間転写ベルト16上に1次転写される。このようにしてYトナー像が1次転写せしめられた中間転写ベルト16は、その無端移動に伴ってM,C,K用の1次転写ニップを通過する際に、感光体2M,C,K上のM,C,Kトナー像が、Yトナー像上に順次重ね合わせて1次転写される。この重ね合わせの1次転写により、中間転写ベルト16上には4色トナー像が形成される。
転写ユニット15の2次転写ローラ20は、中間転写ベルト16のループ外側に配設されながら、ループ内側の従動ローラ17との間に中間転写ベルト16を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト16のおもて面と、2次転写ローラ20とが当接する2次転写ニップが形成されている。2次転写ローラ20には、図示しない転写バイアス電源によって2次転写バイアスが印加される。この印加により、2次転写ローラ20と、アース接続されている従動ローラとの間には、2次転写電界が形成される。
2次転写ローラ20はφ6[mm]のSUS等の金属芯金上に、導電性材料によって10〜1010[Ω]の抵抗値に調整されたウレタン等の弾性体を被覆することでφ19、幅222[mm]に構成されている。その材料としては、イオン導電性ローラ(ウレタン+カーボン分散、NBR、ヒドリン)や電子導電タイプのローラ(EPDM)等が用いられるが、本実施例ではΦ20、アスカーC硬度35〜50°のウレタンローラを用いた。ここで、2次転写ローラ20の抵抗値が上記範囲を超えると電流が流れ難くなるため、必要な転写性を得る為にはより高電圧を印加しなければならなくなり、電源コストの増大を招く。また、高電圧を印加する必要生じるため転写部ニップ前後の空隙にて放電が起こり、ハーフトーン画像上に放電による白ポチ抜けが発生する。これは低温低湿環境(例えば10℃15%RH)で顕著である。逆に、2次転写ローラ20の抵抗値が上記範囲を下回ると同一画像上に存在する複数色画像部(例えば3色重ね像)と単色画像部との転写性が両立できなくなる。これは、2次転写ローラ20の抵抗値が低い為、比較的低電圧で単色画像部を転写するのに十分な電流が流れるが、複数色画像部を転写するには単色画像部に最適な電圧よりも高い電圧値が必要となるため、複数色画像部を転写できる電圧に設定すると単色画像では転写電流過剰となり転写効率の低減を招くからである。
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。
転写ユニット15の鉛直方向下方には、記録紙Pを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット30がプリンタの筐体に対してスライド着脱可能に配設されている。この給紙カセット30は、紙束の一番上の記録紙Pに給紙ローラ30aを当接させており、これを所定のタイミングで図中反時計回り方向に回転させることで、その記録紙Pを給紙路31に向けて送り出す。
給紙路31の末端付近には、レジストローラ対32が配設されている。このレジストローラ対32は、給紙カセット30から送り出された記録紙Pをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ記録紙Pを上述の2次転写ニップ内で中間転写ベルト16上の4色トナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Pを2次転写ニップに向けて送り出す。
2次転写ニップで記録紙Pに密着せしめられた中間転写ベルト16上の4色トナー像は、2次転写電界やニップ圧の影響を受けて記録紙P上に一括2次転写され、記録紙Pの白色と相まって、フルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録紙Pは、2次転写ニップを通過すると、2次転写ローラ20や中間転写ベルト16から曲率分離する。そして、転写後搬送路33を経由して、後述する定着装置34に送り込まれる。
2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト16には、記録紙Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト16のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置21に備えられた中間転写体クリーニングブレード21aによってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト16のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ22は、中間転写体クリーニングブレード21aによるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。
中間転写体クリーニングブレード21aの材質としては、厚さ1.5〜3[mm]、ゴム硬度65〜80°のウレタンゴムを使用し、中間転写ベルト16に対してカウンタ当接させている。掻き取られた転写残トナーは図示しないトナー搬送経路を通り図示しない中間転写体用廃トナー収納部に収納される。中間転写ベルト16のクリーニングニップ部に該当する部分、あるいは中間転写体クリーニングブレード21aのエッジ部、の少なくとも一方は、組み付け時に潤滑剤、トナー、ステアリン酸亜鉛等の塗布剤が塗布されており、クリーニングニップ部におけるブレード捲れ上がりを防止するとともに、クリーニングニップ部にダム層を形成しクリーニング性能を高めている。
また、図示してないが、中間転写ベルトと対向する位置にトナーマークセンサ(TMセンサ)を設け、正反射型や拡散型センサによってベルト16上のトナー像濃度、各色位置測定をおこない、画像濃度や色合わせを調整する。
定着装置34は、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ34aと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ34bとによって定着ニップを形成している。定着装置34内に送り込まれた記録紙Pは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ34aに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化せしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。
定着装置34内から排出された記録紙Pは、定着後搬送路35を経由した後、排紙路36と反転前搬送路41との分岐点にさしかかる。定着後搬送路35の側方には、回動軸42aを中心にして回動駆動される切替爪42が配設されており、その回動によって定着後搬送路35の末端付近を閉鎖したり開放したりする。定着装置34から記録紙Pが送り出されるタイミングでは、図8に示すように、切替爪42が実線で示す回動位置で停止して、定着後搬送路35の末端付近を開放している。よって、記録紙Pが定着後搬送路35から排紙路36内に進入して、排紙ローラ対37のローラ間に挟み込まれる。
図示しないテンキー等からなる操作部に対する入力操作や、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる制御信号などにより、片面プリントモードが設定されている場合には、排紙ローラ対37に挟み込まれた記録紙Pがそのまま機外へと排出される。そして、筐体の上カバー50の上面であるスタック部にスタックされる。
一方、両面プリントモードに設定されている場合には、先端側を排紙ローラ対37に挟み込まれながら排紙路36内を搬送される記録紙Pの後端側が定着後搬送路35を通り抜けると、切替爪42が図中点線の位置まで回動して、定着後搬送路35の末端付近が閉鎖されるとともに、排紙路36から反転前搬送路41に向かう通路が切替爪42によって連結される。これとほぼ同時に、排紙ローラ対37が逆回転を開始する。すると、記録紙Pは、今度は後端側を先頭に向けながら搬送されて、反転前搬送路41内に進入する。
図1は、本プリンタを正面側から示している。図紙面に直交する方向の手前側がプリンタの前面であり、奥側が後面である。また、本プリンタの図中右側が右側面、左側が左側面である。本プリンタの右端部は、回動軸40aを中心に回動することで筐体本体に対して開閉可能な反転ユニット40になっている。排紙ローラ対37が逆回転すると記録紙Pがこの反転ユニット40の反転前搬送路41内に進入して、鉛直方向上側から下側に向けて搬送される。そして、反転搬送ローラ対43のローラ間を経由した後、半円状に湾曲している反転搬送路44内に進入する。更に、その湾曲形状に沿って搬送されるのに伴って上下面が反転せしめられながら、鉛直方向上側から下側に向けての進行方向も反転して、鉛直方向下側から上側に向けて搬送される。その後、上述した給紙路31内を経て、2次転写ニップに再進入する。そして、もう一方の面にもフルカラー画像が一括2次転写された後、転写後搬送路33、定着装置34、定着後搬送路35、排紙路36、排紙ローラ対37を順次経由して、機外へと排出される。
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/m]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。
上述の反転ユニット40は、外部カバー45と揺動体46とを有している。具体的には、反転ユニット40の外部カバー45は、プリンタ本体の筺体に設けられた回動軸40aを中心にして回動するように支持されている。この回動により、外部カバー45は、その内部に保持している揺動体46とともに筺体に対して開閉する。図中点線で示すように、外部カバー45がその内部の揺動体46とともに開かれると、反転ユニット40とプリンタ本体側との間に形成されていた給紙路31、2次転写ニップ、転写後搬送路33、定着ニップ、定着後搬送路35、排紙路36が縦に2分されて、外部に露出する。これにより、給紙路31、2次転写ニップ、転写後搬送路33、定着ニップ、定着後搬送路35、排紙路36内のジャム紙を容易に取り除くことができる。
また、揺動体46は、外部カバー45が開かれた状態で、外部カバー45に設けられた図示しない揺動軸を中心にして回動するように外部カバー45に支持されている。この回動により、揺動体46が外部カバー45に対して開かれると、反転前搬送路41や反転搬送路44が縦に2分されて外部に露出する。これにより、反転前搬送路41内や反転搬送路44内のジャム紙を容易に取り除くことができる。
プリンタの筺体の上カバー50は、図中矢印で示すように、回動軸51を中心にして回動自在に支持されており、光書込ユニット70を保持して図中反時計回り方向に回転することで、筺体に対して開いた状態になる。そして、筺体の上部開口を外部に向けて大きく露出させる。これにより、プロセスユニット1Y、1M、1C、1Kが露出する。
先に示した図10において、プロセスユニット1Yのケーシングにおける奥側部ケース13Yの表面には、主位置決め突部たる感光体軸2a、従位置決め突部15Y、スライドガイド用突部36Yがそれぞれケース表面から突出するように設けられている。また、電子情報記憶手段たるIDチップ35Y、複数の通信電極38Y、保護シート37Yなども設けられている。
図3は、プロセスユニットの一部の構成を示す下方斜視図である。図3に示すように、感光体軸2aYは、ケース13Yを貫通してケース表面から外部に向けて突出している。感光体軸2aYには、感光体2Yが回転自在に取り付けられており、感光体2Yの奥側端部に圧入された奥側フランジ2cYの外周面には感光体ギア2bYが形成されている。
従位置決め突部15Yは、奥側部ケース13Yの上部側であって且つケース厚み方向の中央の箇所に突設せしめられている。また、スライドガイド用突部36Yは、ユニット高さ方向において、感光体軸2aの近傍と、従位置決め突部15の近傍との間で延在するレール状の形状になっている。
同図では、プロセスユニット1Yの長手方向における両端部(ユニット奥端部及び手前端部)のうち、奥端部しか示していないが、手前端部に設けられる図示しない手前側部ケースにも、奥側部ケース13Yと同様に、従位置決め突部及びスライドガイド用突部が設けられており、感光体軸が突出している。
奥側部ケース13Yに固定されたIDチップ35Yは、感光体の走行距離、トナー消費量、トナー残量、廃トナー量、ユニットID番号、製造年月日、色情報などといった情報を記憶している。また、奥側部ケース13Y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。
先に示した図11において、プリンタ本体の筺体内には、プリンタの前後方向(同図におけるプロセスユニット延在方向)に所定の距離をおいて相対向するように、2つの部材としての、手前側板95と奥側板98とが立設せしめられている。プロセスユニット1Y,M,C,Kは、図示のように、自らの長手方向を手前側板95と奥側板98との対向方向に沿わせる姿勢で、両側板の間を架け渡しされるようにセットされる。
図4は、奥側側板98の要部概略構成図である。
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、奥側側板98の手前側板95との対向面98aよりも手前側に出た転写ユニット対向面98bと反対側の面には、駆動ギア99Y,M,C,Kが設けられている。駆動ギア99Y,M,C,Kは、図に示すように、スリット96Y,M,C,Kの下端の鉛直真下ではなく、図中左側にずれた位置にそれぞれ設けられている。これら駆動ギア99Y,M,C,K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、各感光体ギア2bとそれぞれ噛み合う。また、手前側板95にも、同様のY,M,C,K用のスリットが設けられている。
図11に示すように、Y用のプロセスユニット1Yをプリンタ本体に装着する際には、ユニット長手方向をプリンタ本体の側板対向方向に沿わせる姿勢で持ったプロセスユニット1Yを、プリンタの上方から下方に向けて落とし込んでいく。そして、プロセスユニット1Yの奥側部ケース13Yの下端付近に形成された主位置決め突部たる感光体軸2aYを、プリンタ本体の手前側板95に設けられたスリット96Yの入口に入れ込む。同時に、プロセスユニット1Yの図示しない奥側部ケースの下端付近に形成された主位置決め突部たる感光体軸2aYを、プリンタ本体の奥側板98に設けられたY用のスリットの入口に入れ込む。
次に、プロセスユニット1Yをそのままの姿勢で更に落とし込みながら、感光体軸2aYをスリット96Y内で上方から下方に向けてユニット装着方向にスライド移動させていく。すると、すぐに、プロセスユニット1Yの手前側部ケース13Yに設けられたレール状のスライドガイド用突部36Yがスリット96Yの入口に進入して、スリット96Y内でスライド移動を始める。また、ほぼ同時に、図示しない奥側部ケースに設けられたもう一方のスライドガイド用突部も、プリンタ本体の奥側側板98に設けられたもう一方のスリット内に進入してスライド移動を始める。
プロセスユニット1Yを更に下方に向けて落とし込んでいくと、スライドガイド用突部36Yの後端がスリット96Yの入口を通過する。そして、プロセスユニット1Yの手前側部ケース13Yに設けられた従位置決め突部15Yがスリット96Yの入口に進入して、スリット96Y内でスライド移動を始める。また、ほぼ同時に、プロセスユニット1Yの図示しない奥側部ケースに設けられたもう一方の従位置決め突部が、プリンタ本体の奥側板98に設けられたもう一方のスリットの入口に進入して、スリット内でスライド移動を始める。
プロセスユニット1Yを更に下方に向けて落とし込んでいくと、やがて、手前側部ケース13Yの下端付近の感光体軸2aYが、被突き当て部たるスリット96Yの下端内壁に突き当たる。また、ほぼ同時に、プロセスユニット1Yの図示しない奥側部ケースの下端付近の感光体軸が、プリンタ本体の奥側板98に設けられたもう一方のスリットの下端内壁(被突き当て部)に突き当たる。これらの突き当たりにより、プロセスユニット1Yは、プリンタ筐体内において、スリット96Y(及びもう一方のスリット)の長手方向(ユニット着脱方向)の位置決めがなされる。また、このとき、スリット96Y内の従位置決め突部15Yは、スリット96Yの内壁との接触によって感光体軸2aYとは異なる位置で位置決めされる。これにより、プロセスユニット1Yは、ユニット全体の位置決めや姿勢の矯正がなされる。
なお、スライドガイド用突部36Yが設けられていない場合、感光体軸2aYをスリット96Yに入れ込んだ後、プロセスユニット1Yを更に下方に向けて落とし込んでいく過程で、プロセスユニット1Yの姿勢(角度)によっては、従位置決め突部15Yを奥側板95の上端に突き当ててしまうことがある。これに対し、スライドガイド用突部36Yを設けていれば、スライドガイド用突部36Yとスリット96Yとの係合によってプロセスユニット1Yの落とし込み姿勢を規制することで、従位置決め突部15Yをスリット96Yに向けてスムーズに案内することができる。そして、これにより、プロセスユニット1Yのセット性を向上させることができる。
先に図10に示したように、プロセスユニット1Yが感光体軸2aYをスリット(図11の96Y)の下端内壁に突き当てる位置(正規のセット位置)にあるときに、プロセスユニット1Yの複数の通信電極38Yに接触電極94Yがそれぞれ個別に接触する。本プリンタでは、このように互いに接触している複数の通信電極38Yと複数の接触電極94Yとを介して、プリンタの筺体内に配設された図示しない制御部と、IDチップ35Yとの情報通信を行わせるようにしている。そして、各色プロセスユニットや転写ユニットなどの駆動を制御する制御部(CPU、RAM、ROM等からなる)に対して、IDチップ35Y内に格納されたユニットID番号、製造年月日などの情報を取得させる。取得された情報は、各色プロセスユニットについて、寿命到達タイミングの判定や、交換されたのかあるいは単なる着脱がなされたのかの判定に用いられる。また、感光体駆動中もトナー量の書き込み/読み出しなどを行って、PC画面上にトナー残量表示するなどの処理を行っている。また、IDチップ35Yに記憶された感光体2Yの走行距離、トナー消費量、廃トナー量などの情報は、交換後、ユーザーがプリンタをどのように使用(モノクロコピーが多いなど)しているのかを調べるのに利用する。
プロセスユニット1Yの奥側部ケース13Yにおいて、その平面の全領域のうち、プロセスユニット1Yがプリンタ本体に装着される過程でプリンタ本体の図示しない接触電極94Yと摺擦する領域(本例では通信電極38Yよりも下側の領域)には、保護シート37が固定されている。この保護シート37は、奥側部ケース13Yの無垢の表面よりも摩擦係数の小さいPET(ポリエチレンテレフタレート)からなっている。つまり、プロセスユニット1Yは、プリンタ本体に装着される過程でプリンタ本体(奥側板98)の接触電極94Yと摺擦する領域に対して、低摩擦処理が施されている。これにより、プリンタ本体の接触電極94Yと、奥側部ケース13Yの無垢の表面とを直接摺擦させることによる奥側部ケース13Yの傷付きの発生を回避することができる。
駆動ギア99は、図に示すように、スリット96下端の鉛直真下ではなく、図中左側にずれた位置にそれぞれ設けられている。このため、駆動ギア99Yと感光体ギア2cYとの噛み合い箇所において、正回転時に駆動ギアの表面移動方向が下向きとなる。これにより、正回転時には、駆動ギア99から感光体ギア2bへ下方への力が働き、感光体正回転時において、プロセスユニット1を確実に正規のセット位置にセットさせることができる。
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5は、感光体および中間転写ベルトを回転駆動させる駆動伝達装置の概略構成図である。
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。
黒用駆動モータ80Kの駆動軸に固定された黒用原動ギア82Kには、K用出力ギア81Kが噛み合っており、K用出力ギア81Kには、転写出力ギア84が噛み合っている。Y、M、C、Kの出力ギア81Y,M,C,Kの軸中心には、それぞれ駆動ギア99Y、99M、99C、99Kが設けられている。
フルカラープリント時は、カラー用駆動モータ80YMCを駆動させて、Y、M、Cの感光体を回転駆動させる。また、黒用駆動モータ80Kを駆動させて、K色の感光体2Kを回転駆動させるとともに、K用出力ギア81K、転写用出力ギア84、カップリング85を介して、駆動ローラ17を回転駆動させて、中間転写ベルト16を回転駆動させる。モノクロプリント時には、黒用駆動モータ80Kのみを駆動させて、黒用感光体2Kおよび中間転写ベルト16のみを駆動させる。このように、モノクロプリント時は、K用の感光体2Kだけを駆動させるようにすることで、他の感光体2Y,M,Cやモータの消耗を抑えたり、省エネルギー化を図ったりすることができる。なお、モノクロプリント時には、このようにしてK用の感光体2Kだけが駆動されるが、このとき、転写ユニット15は、4つの感光体2Y,M,C,Kのうち、K用の感光体2Kだけに中間転写ベルト16を接触させるような姿勢をとる。なお、Y、M、C色それぞれに駆動モータを設けてもよい。
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。
また、本プリンタにおいては、感光体および中間転写ベルト16を逆回転させる逆転シーケンスを、中間転写ベルト16が一定距離走行した後のプリントジョブ終了後に実行するように、図示しない制御部を構成している。この逆転シーケンスを実行することで、ドラムクリーニング装置3のクリーニングブレード3aやベルトクリーニング装置21の中間転写体クリーニングブレード21aなどに付着した紙粉などの異物を除去することができ、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によるクリーニングを経時にわたり良好にすることができる。また、この逆転シーケンスは、感光体が一定距離走行した後のプリントジョブ終了後に実行してもよいし、プリントジョブ終了後毎に行ってもよい。また、黒用の駆動モータ80Kを逆回転させて、K用感光体2Kを逆回転させると、中間転写ベルト16も黒用感光体2Kに同期して逆回転する。よって、クリーニングブレード3aKの異物を除去と同時に、中間転写体クリーニングブレード21aの異物を除去することができる。また、中間転写ベルト16を感光体と同期して逆回転するので、中間転写ベルト16や感光体を傷つけることがない。
しかし、このような逆転シーケンス実行時は、図13に示したように、駆動ギア99Yから感光体ギア2bYに鉛直上方向の力が加わる。この鉛直上方向の力によってプロセスユニットが浮き上がったり、歯飛びが生じてプロセスユニットが浮き上がったりするおそれがある。プロセスユニットが浮き上がると、通信電極38と接触電極94とが接触が弱くなり、接点不良が生じるおそれがある。この状態でIDチップ35Yと通信を行うと、アクセスエラーや、誤情報がIDチップ35Yに書き込まれたりするおそれがある。また、駆動ギア99逆回転時は、駆動ギア99と感光体ギア2bとが互いに離れる方向に各ギアのスラスト力が働く。これによっても、通信電極38と接触電極94とが接触が弱くなり、接点不良が生じるおそれがある。そこで、本プリンタにおいては、このような逆転シーケンス実行時は、IDチップ35との通信を停止するように制御している。以下に、具体的に説明する。
図6は、本プリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。
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。
また、制御部200とIDチップ35Y,M,C,Kとの通信は、一般的な通信プロトコルであるI2C(Inter Integrated Circuit)を用いるのが好ましい。I2C通信を行うことで、実施例4で詳述するが、IDチップ35との通信エラーや誤情報の書込み/読み出しが行われた否かを制御部200で検知することができる。
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。
I2C通信を行うことで、制御部200を、IDチップ35との通信が正常に行われた否かを判定する通信異常判定手段として機能させることができる。このように、制御部200で、通信エラーや誤情報の書込み/読み出しを検知して、IDチップ35との間で正しい通信が行われたか否かを判定することで、通信異常が起こった場合に、再度、IDチップ35との通信を行って、IDチップ35に正しい情報を書き込んだり、IDチップ35から正しい情報を受信したりすることができる。
以下に、実施例1乃至4に基づいて、具体的に説明するが、各色のIDチップ35との通信は、同様であるので、以下の説明では、色符号を省略して説明する。
[実施例1]
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。
実施例1においては、所定時間正回転駆動後にIDチップ35との通信を再開するようにしているが、これは、以下の理由からである。スリット96の下端に磨耗粉などが付着していた場合、プロセスユニット1が浮き上がっていたときに感光体軸2aがスリット96に付着した磨耗粉と噛み込んでしまう場合がある。このように、感光体軸2aがスリット96に付着した磨耗粉と噛み込むことで静止摩擦力がプロセスユニット1の重力よりも大きくなり、感光体2の逆回転が停止して、プロセスユニット1を浮き上がらせる力が無くなっても、プロセスユニット1が浮き上がった状態のままになる場合がある。よって、逆回転停止後も通信電極38と接触電極94との接触圧が十分でなく、接点不良となっている場合がある。このため、所定時間正方向に回転駆動させて、プロセスユニット1を引き込んで、正規位置に戻ってから、IDチップ35と通信を再開することで、通信電極38と接触電極94との接触圧が確実に回復した状態で、IDチップ35との通信を行うことができる。よって、感光体逆回転後に、通信を再開させるように制御するものに比べて、より確実に、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。
また、感光体2を逆回転させた後に、所定時間感光体2を正回転駆動させることで、逆転シーケンス後の待機時に、IDチップ35との通信を行うことができる。
[実施例2]
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。
[実施例3]
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。
[実施例4]
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。
また、実施例4においては、制御部200とIDチップ35との通信をI2C(Inter Integrated Circuit)通信を用いて、通信が正常に行われたか否かを制御部200で判定し、異常通信が行われたと判定された場合は、制御部200は、逆回転シーケンス時の正回転時における通信を停止する。すなわち、実施例4においては、制御部200を、IDチップ35と、制御部200との間の通信が正常に行われたかどうかを判定する通信異常判定手段としても機能する。
図15に示すように、この実施例4は、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開始時に、通信フラグが立っておらず、IDチップ35と制御部200とが通信を行っていない未通信状態であれば(S2のYES)、制御部200は、IDチップ35との通信を禁止(S3)して、感光体2および中間転写ベルト16を逆回転方向(CCW)に回転駆動させる(S4)。
感光体2および中間転写ベルト16の逆回転方向(CCW)への回転が停止して、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)に回転駆動させる。(S5、S6)。上記S1〜S6までが、図14の区間Aにおける制御である。
次に、制御部200は、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)に回転駆動したら、通信異常のフラグがない場合(S7のNO)は、IDチップとの通信を許可し、逆転シーケンス開始時から今までのカウントアップした感光体2の走行距離など情報をIDチップ35に送信する(S8〜S10)。制御部200とIDチップ35との間で通信を開始したら、通信フラグを立てて、未通信状態から通信中状態に切り替える。また、この通信をI2C通信で行い、IDチップ35は、制御部200から受信した情報とACKビットとを制御部200に送信する。制御部200は、情報をIDチップ35に送信したら、タイマーをスタートさせて、タイマーのタイムアップまでに、制御部200がACKビットを受信したか否かを監視する(S11)。タイマーのタイムアップまでに、制御部200がACKビットを受信した場合(S11のYES)は、IDチップ35に送信した情報とIDチップ35から受信した情報とを比較して、同一か否かを検知する(S12)。同一の場合(S12のYES)は、正常に通信できているので、IDチップ35に送信すべき情報が残っている場合(S9のYES)は、S10〜S12までの動作を繰り返す。
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。
一方、m回逆回転・正回転駆動した場合(S14のYES)は、逆転シーケンスを終了する。
また、タイマーのタイムアップまでに、制御部200がACKビットを受信しなかったり(S11のNO)、IDチップ35に送信した情報とIDチップ35から受信した情報とが同一でなかったり(S12NO)した場合は、通信異常であり、接触電極94と通信電極38との接触不良が起こって、通信エラーや書き込みエラーが起きている。この場合は、その後の逆転シーケンス時の正回転動作中においても、接触電極94と通信電極38との接触不良が起こる可能性があるので、通信異常のフラグを立て(S13)、通信異常状態に切り替える。これにより、その後の逆転シーケンス動作中にIDチップ35との通信を行えないようになる(図14の区間Cの制御)。また、通信異常状態に切り替わったら通信フラグを降ろして、未通信状態に切り替え、逆転駆動できる状態にする。
実施例4においては、図14のBの区間に示すように、駆動モータ80の正回転駆動を停止してから、駆動モータ80の逆回転駆動を開始するまでの時間が長くなっている。これは、実施例4においては、IDチップ35との通信が終了するまで、駆動モータ80の逆回転駆動を開始しないようになっているため、駆動モータ80の正回転駆動を停止してから、駆動モータ80の逆回転駆動を開始するまでの時間が長くなっているのである。このように、制御部200を構成することで、逆転シーケンスの正回転時にIDチップ35と通信を行っても、通信中に逆回転動作が開始することがなく、通信エラーを抑制することができる。また、逆転シーケンス時の正回転時に通信を行うので、ユーザーによる電源オフ操作によって電源がオフにされても、IDチップ35に記憶されている感光体2の走行距離と、実際の感光体2の走行距離とが異なってしまうのを抑制することができる。
また、実施例4においては、通信が正しく行われたか否かを判定して、通信異常となったときは、通信異常フラグを立てて通信異常状態に切り替え、その後の逆転シーケンス動作中にIDチップ35との通信を行えないようにすることで、逆転シーケンス動作中の通信エラーを極力抑えることができる。
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。
なお、上述では、所謂中間転写方式のタンデムカラー画像形成装置について説明したが、ひとつの感光体2を有し、感光体上のトナー像を直接記録紙Pに転写するモノクロ画像形成装置や、複数の感光体に形成したトナー像を紙搬送ベルトによって搬送されてきた記録紙に順次転写する直接転写方式のタンデムカラー画像形成装置にも適用できる。
また、上述では、鉛直上下方向にプロセスユニットをスライドさせて装置本体に対して着脱するものであるが、プロセスユニットを水平方向にスライドさせて装置本体に対して着脱するものにも適用することができる。このような水平方向にスライドさせるプロセスユニットにおいても、装置本体側の駆動ギアとプロセスユニット側の感光体ギアとをはす歯にして、正回転時は、互いのギアが近づくようなはす歯のねじり方向とし、この正回転時において通信電極と接触電極との接触圧が高まるような構成の場合は、逆回転時には、接触圧が低減される方向にプロセスユニットが移動することとなる。よって、逆回転のときにIDチップとの通信を禁止することで、アクセスエラーなどを防止することができる。
以上、本実施形態の画像形成装置によれば、潜像担持体たる感光体と、感光体上の潜像を現像してトナー像化する現像手段たる現像装置および感光体上の転写残トナーを除去するクリーニング手段たるクリーニングブレードの少なくともひとつを備え、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たるプロセスユニットを備えている。また、感光体を正逆両方に回転駆動できる駆動手段たる駆動モータも備えている。また、プロセスユニットは、電子情報を記憶している電子情報記憶手段たるIDチップと、装置本体の接触電極と接触する通信電極とを有している。また、画像形成装置は、接触電極と通信電極との電気的な接点を介してIDチップと通信を行う通信手段たる制御部を有し、制御部は、感光体が逆方向に回転しているときは、IDチップとの通信がなされないようにしている。よって、通信電極と接触電極との接触不良が発生するおそれがある感光体逆回転時において、IDチップとの通信がなされないので、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。
また、感光体回転時は、IDチップとの通信がなされないようにしてもよい。これにより、感光体回転時に生じるギアの噛み合いなどによる振動によって通信不良が生じるおそれがある感光体回転時においては、IDチップと通信がなされないので、より確実に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。
また、潜像担持体の逆方向への回転開始時に、制御部のIDチップへの通信を禁止するよう構成することで、感光体が逆方向に回転しているときは、IDチップとの通信がなされないようにすることができる。
また、駆動モータが、感光体を正方向への回転駆動を開始して所定時間経過後、IDチップとの通信を許可するようにしてもよい。これにより、感光体を正回転させて、通信電極と接触電極との接触圧が高まる方向に力がかかって、プロセスユニットが確実に通信電極と接触電極との接触圧が高まる方向に移動した後に、IDチップとの通信が許可される。よって、感光体の逆回転が停止した後、IDチップとの通信を許可するものに比べて、より確実に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。
また、感光体の逆方向への回転が停止した直後、感光体を正方向に回転駆動させるようにすることで、感光体を逆方向に回転させた後の待機時にIDチップとの通信を行うことができる。
また、実施例4に示したように、制御部は、制御部とIDチップ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の機能を有し、制御部が、制御部とIDチップ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、駆動モータが感光体の逆方向への回転駆動を開始する。これにより、制御部とIDチップとが通信中に逆回転駆動することがなくなり、通信途中で制御部とIDチップとの通信が停止することがなくなる。これにより、より確実に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。
また、本実施形態においては、I2C通信などを用いて、IDチップが、制御部から電子情報を受信したときは、IDチップは、制御部に対して受信した電子情報と受信信号たるACKビットと、受信した電子情報とを送信するように構成する。そして、通信異常判定手段たる制御部は、制御部がIDチップに情報を送信してから所定時間経過する前に制御部がIDチップからACKビットを受信し、かつ、受信した電子情報と送信した電子情報とが同じ場合は、IDチップと制御部との間の通信が正常に行われたと判定し、制御部がIDチップに電子情報を送信してから、所定時間経過しても制御部がIDチップからACKビットを受信しないとき、またはIDチップから送信されたIDチップが受信した電子情報が制御部からIDチップ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。このように構成することで、制御部で、通信エラーとなったり、IDチップに誤情報を書き込んだりして通信異常があったことを正確に判定することができる。また、IDチップとの通信が正しく行われた否かを正確に把握することができるので、IDチップとの通信が正しく行われなかったときは、再度、同じ情報を送信するなどの適切な処置を講じることが可能となる。
また、実施例4に示すように、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感光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IDチップと制御部との間の通信が通信異常と制御部が判定したときは、その後シーケンス時における正回転動作時のIDチップとの通信を停止する。これにより、逆転シーケンス時の通信エラーを極力抑えることができる。
また、実施例2のように、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感光体を回転させるシーケンスの開始時に、IDチップとの通信を禁止し、シーケンス終了後にIDチップとの通信を許可するようにしてもよい。これにより、シーケンス動作中の正回転時にもIDチップと通信を行えるようにしたものに比べて、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。
また、感光体を正回転してからシーケンスを終了することで、シーケンス終了後にIDチップと良好な通信を行うことができる。
また、感光体に接触し、感光体上のトナー像が転写される中間転写体たる中間転写ベルトと、中間転写ベルトに当接して中間転写ベルト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、中間転写ベルトを、感光体の回転と同期させるよう構成する。これにより、感光体を逆回転したときに同期して中間転写ベルトが逆回転するので、中間転写体クリーニングブレードの異物除去を、プロセスユニットのクリーニングブレードの異物除去と同時に行うことができる。
また、感光体を回転駆動させる駆動モータを用いて、中間転写ベルトを回転駆動させるよう構成したので、中間転写ベルトを回転駆動させる駆動モータを別に設けるものに比べて、部品点数を削減でき、装置を安価にすることができる。また、駆動モータ分装置を安価にすることができる。
実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。 同プリンタのK用のプロセスユニットを示す拡大構成図。 同プリンタのY用のプロセスユニットの一部の構成を示す下方斜視図。 同プリンタの奥側板の要部拡大構成図。 同プリンタの駆動伝達装置の概略構成図。 同プリンタの電気回路の一部を示すブロック図 実施例1におけるIDチップとの通信の停止と再開とを示すタイミングチャート。 実施例2におけるIDチップとの通信の停止と再開とを示すタイミングチャート。 実施例3におけるIDチップとの通信の停止と再開とを示すタイミングチャート。 Y用のプロセスユニットを示す部分斜視図。 筐体内にある4つのプロセスユニットを示す斜視図。 筐体内にあるY用のプロセスユニットの部分拡大構成図 駆動ギギアと感光体ギアとを示す図。 実施例4におけるIDチップとの通信の停止と再開とを示すタイミングチャート。 実施例4における逆転シーケンスのときの制御部の制御フロー図。
符号の説明
1Y,M,C,K:プロセスユニット
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)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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。
  12. 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。
  13. 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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