JP2009300618A - ベルト交換ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】識別データを用いることなくベルト交換ユニットの新品交換を検知して、交換後の最初の１回だけ確実に初回制御を実行できるベルト交換ユニット及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】中間転写ユニット５０の工場出荷前に、予め中間転写ベルト５１の表面に、ベルトクリーニング装置２４で除去可能なシリコン微粒子の粉体を揮発性液体に分散させた塗料によって、新品であることを示す新品マーキングが施される。新品マーキングを画像形成装置１００の既設の光学式センサ１０３にて検知し、中間転写体ユニット５０が新品であることが判断されると、制御部１１０は、自動で初期制御を開始する。新品マーキングは、初期制御の期間中にベルトクリーニング装置２４によって除去されるので、２回目の起動時以降は光学センサ１０３によって検知されない。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に対して着脱交換が可能なベルト交換ユニットに関し、詳しくはベルト搬送体の交換に伴う初回制御を自動的に行わせる制御に関する。

ベルト搬送体（中間転写ベルト又は記録材搬送ベルト）を用いてトナー像を記録材に転写させる画像形成装置が広く用いられている。このような画像形成装置では、ベルト搬送体が破損したり、規定の寿命に達したりすると、ベルト交換ユニットが画像形成装置に対して着脱交換して新品交換される。ベルト交換ユニットは、ベルト搬送体、ベルト搬送体を掛け渡した複数の支持回転体、及び支持回転体を支持する支持フレームを一体に交換可能に組み立てた集合体である。

ベルト交換ユニットの交換作業後、サービスマンは、操作パネルを通じてベルト交換ユニットの新品交換に伴う初回制御を実行させる。例えば、ベルト搬送体を数分間に渡って慣らし回転させて走行安定性、走行負荷を確認し、ベルト搬送体に担持させたトナー像を検知する光学式センサの反射光基準値を初期値に更新する。また、クリーニングブレードを用いるベルトクリーニング装置が付設されている場合、ベルト搬送体にトナーを塗布して、クリーニングブレードの摩擦負荷を軽減して走行を安定化させる。

ベルト交換ユニットの交換に伴う初回制御は、ベルト交換ユニットの交換直後に１回実行されれば、その後は行う必要が無い。しかし、ベルト交換ユニットの交換後に初回制御を忘れて画像形成を開始させると、その後、正常な画像形成ができなくなるので、必ず実施しなくてはならない。

このため、ユーザーによるベルト交換ユニットの交換を前提とした画像形成装置では、ベルト交換ユニットの交換を自動判別して、初回制御を自動的に実行させることが望ましい。

特許文献１には、中間転写ユニットが装置本体からスライドさせて着脱可能に取り付けられた画像形成装置が示される。

特許文献２には、感光ドラムから中間転写ベルトに転写されたトナー像を、中間転写ベルトに対向配置した光学式センサで検知してトナー像の濃度制御を行う画像形成装置が示される。

特許文献３には、中間転写ユニットにユニット識別データを蓄積したメモリ素子を設け、装置本体側からユニット識別データを読み込んで新品交換を自動判断する画像形成装置が示される。これにより、中間転写ユニットの交換後の最初の起動時に確実に初回制御が行われる。

特開２０００−１７２０９１号公報 特開平１１−６５３９７号公報 特開２００７−５２１４９号公報

ベルト交換ユニットにメモリ素子を設け、装置本体側にメモリ素子の読み取り装置を設ける特許文献３の構成は、ベルト交換ユニットと装置本体との両方におけるコストアップ要因となる。ベルト交換ユニットごとに異ならせた識別データを判別して、これまでのベルト搬送体の識別データと比較する複雑な制御を組み込む必要もある。

また、識別データのバーコードをベルト搬送体に印刷する場合も、装置本体側にバーコード読み取り装置を設ける必要があるため、画像形成装置の小型化やコスト削減を妨げてしまう。

また、ベルト交換ユニットと一体に残る識別データに頼って初回制御を実行させる場合、装置本体側で記憶していた識別データが失われると、ベルト交換ユニットを交換していなくても初回制御が実行されてしまう。

本発明は、識別データを用いることなくベルト交換ユニットの新品交換を検知して、交換後の最初の１回だけ確実に初回制御を実行できるベルト交換ユニット及び画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明のベルト交換ユニットは、ベルト搬送体と、前記ベルト搬送体を支持する複数の支持回転体とを備え、画像形成装置に対して着脱交換が可能なものである。そして、前記ベルト搬送体は、前記ベルト搬送体に付着したトナーを除去するために前記画像形成装置に付設されたベルトクリーニング装置によって除去可能な初回判別パターンを有する。

本発明のベルト交換ユニットは、初回制御で初回判別パターンが既設のベルトクリーニング装置によって除去される。このため、初回判別パターンを検知することにより、ベルト交換ユニットが交換後に１回も初期制御されていないことを確実に判別できる。

従って、ベルト交換ユニットごとに異なる識別データを用いることなく、ベルト交換ユニットの交換を検知して、交換後の最初の１回だけ確実に初回制御を実行できる。

以下、本発明のいくつかの実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、ベルトクリーニング装置によって除去される初回判別パターンがベルト搬送体に形成されている限りにおいて、各実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。

従って、中間転写方式に限らず、記録材搬送ベルトに担持された記録材にトナー像を順次転写して重ね合わせる直接転写方式でも実施できる。

本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。

なお、特許文献１〜３に示される画像形成装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。説明中、特許請求の範囲で用いた構成名に括弧を付して示した参照記号は、発明の理解を助けるための例示であって、実施形態中の該当する部材等に構成を限定する趣旨のものではない。

＜画像形成装置＞
図１は第１実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。

図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト５１に沿って、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを配置したフルカラー電子写真画像形成装置である。

画像形成部Ｐａでは、感光ドラム１１ａにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト５１に一次転写される。画像形成部Ｐｂでは、感光ドラム１１ｂにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト５１のイエロートナー像に重ねて一次転写される。画像形成部Ｐｃ、Ｐｄでは、それぞれ感光ドラム１１ｃ、１１ｄにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて、同様に中間転写ベルト５１のトナー像に位置を重ねて順次一次転写される。

中間転写ベルト５１に一次転写された四色のトナー像は、中間転写ベルト５１の回転に伴って二次転写部Ｔ２へ搬送され、二次転写部Ｔ２に給送された記録材Ｐへ一括二次転写される。二次転写部Ｔ２でトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置２２で加熱・加圧を受けて、表面にトナー像を定着された後に外部へ排出される。

記録材給送装置２１は、記録材カセットから引き出した記録材Ｐを１枚ずつに分離して、レジストローラ２７へ送り出す。レジストローラ２７は、停止状態で記録材Ｐを受け入れて待機させ、中間転写ベルト５１のトナー像にタイミングを合わせて二次転写部Ｔ２へ記録材Ｐを送り出す。

画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、付設された現像装置１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部Ｐａについて説明し、画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄについては説明中の符号末尾のａをｂ、ｃ、ｄに置き換えて説明されるものとする。

画像形成部Ｐａは、感光ドラム１１ａの周囲に、帯電ローラ１２ａ、露光装置１３ａ、現像装置１４ａ、一次転写ローラ５６ａ、クリーニング装置１５ａを配置している。

感光ドラム１１ａは、帯電極性が負極性の光導電層を表面に形成した円筒状の電子写真感光体である。感光ドラム１１ａは、駆動モータ３２に駆動されて、矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピードで回転する。

帯電ローラ１２ａは、感光ドラム１１ａの表面に所定の押圧力を持って圧接され、感光ドラム１１ａの矢印Ｒ１方向の回転に伴って従動回転する。帯電ローラ１２ａは、交流電圧を重畳した直流電圧を印加されて、感光ドラム１１ａの表面を一様な負極性の電位に帯電させる。

露光装置１３ａは、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１１ａの表面に画像の静電像を書き込む。

現像装置１４ａは、非磁性トナーを磁性キャリアに混合した二成分現像剤を攪拌して、非磁性トナーを負極性に、磁性キャリアを正極性にそれぞれ帯電させる。帯電した二成分現像剤は、固定磁極の周囲で回転する現像スリーブに穂立ち状態で担持されて、感光ドラム１１ａを摺擦する。現像装置１４ａは、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した現像電圧を用いて現像スリーブよりも相対的に正極性となった感光ドラム１１ａの露光部へトナーを移動させて、静電像を反転現像する。

一次転写ローラ５６ａは、金属製の回転軸の周囲にスポンジ材料の導電層を被せて構成され、中間転写ベルト５１を感光ドラム１１ａの表面に押し付けて、感光ドラム１１ａと中間転写ベルト５１との間に一次転写部Ｔ１ａを形成する。一次転写ローラ５６ａは、正極性の直流電圧を印加されて、感光ドラム１１ａに担持されたトナー像を、一次転写部Ｔ１ａを通過する中間転写ベルト５１へ一次転写する。

クリーニング装置１５ａは、クリーニングブレードを感光ドラム１１ａに摺擦して、一次転写部Ｔ１ａを通過した感光ドラム１１ａの表面に付着した転写残トナーを除去する。

中間転写ベルト５１を介して対向ローラ５３に圧接させて二次転写ローラ１９が配置される。二次転写ローラ１９は、金属製の回転軸の周囲にスポンジ材料の導電層を被せて構成され、対向ローラ５３に支持された中間転写ベルト５１と二次転写ローラ１９との間に、記録材Ｐに対するトナー像の二次転写部Ｔ２を形成する。二次転写ローラ１９は、正極性の直流電圧を印加されて、中間転写ベルト５１に担持されたトナー像を、二次転写部Ｔ２を通過する記録材Ｐへ二次転写する。

＜ベルト交換ユニット＞
図２は中間転写ユニットの引き出し構造の説明図である。

図１を参照して図２に示すように、中間転写ユニット５０は、画像形成装置１００に対して着脱交換が可能である。中間転写ユニット５０の中間転写ベルト５１は、複数の支持回転体の一例である駆動ローラ５２、対向ローラ５３、テンションローラ５４、一次転写ローラ５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄに掛け渡して支持される。

駆動ローラ５２、対向ローラ５３、テンションローラ５４、一次転写ローラ５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄの両端は、前後一対の支持フレーム５９の間に組み立てられて回転可能に支持されている。

画像形成装置１００に固定された支持機構の一例である案内機構６０に支持ローラ５８を案内させて、中間転写ユニット５０は、画像形成装置１００の筐体外へ引き出し可能である。

駆動ローラ５２は、金属ローラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタンまたはクロロプレン）をコーティングして中間転写ベルト５１とのスリップを防いでいる。駆動ローラ５２は、カップリングや揺動ギアによってモータ３１から駆動入力されて矢印Ｒ２方向に中間転写ベルト５１を回転駆動する。

中間転写ベルト５１は、強度の高い樹脂を用いる場合が多く、ポリイミドなどが代表的である。厚みは７０μｍ〜９０μｍ、表面抵抗率１×１０^１２Ω近傍のいわゆる中抵抗のものが転写に好ましい特性を得られる。また、転写以外の特性としては、対クリーニングブレード２３性能として１０点平均表面粗さＲｚが１μｍ以下、光学式センサ１０３への反射光量特性としてグロス５０〜１００が良好である。

＜ベルトクリーニング装置＞
図１に示すように、ベルトクリーニング装置２４は、中間転写ベルト５１にクリーニングブレード２３を摺擦させて、二次転写部Ｔ２を通過した中間転写ベルト５１の表面に残留した転写残トナーを除去する。クリーニングブレード２３が中間転写ベルト５１から掻き落とした転写残トナーは、スクリューで画像形成装置の奥側へ搬送されて回収トナーボックスに回収される。

ベルトクリーニング装置２４は、中間転写ベルト５１を保持しているテンションローラ５４にバネ部材を用いて縣架され、中間転写ベルト５１を挟む形でクリーニングブレード２３を加圧当接させる。ベルトクリーニング装置２４は、クリーニングブレード２３の他に、回収トナーの噴出し防止のためのすくいシート、回収トナー排出のためのスクリュー、スクリューが入るパイプなどを備えている。

クリーニングブレード２３の材質としては、ポリウレタンゴム等が用いられる。ゴム硬度はアスカーＣ硬度で７０度前後、ゴム厚２ｍｍ程度、自由長８ｍｍ程度のものが好適である。クリーニングブレード２３は、２０Ｎ／ｍ（２ｇｆ／ｍｍ）以上の当接圧とすることで、転写残トナーを良好に除去でき、後述する微粒子粉体を用いた新品マーキングも良好に除去できる。

＜光学式センサ＞
図３は光学式センサの配置の説明図、図４は光学式センサの構成の説明図である。

図３に示すように、光学式センサ１０３は、駆動ローラ５２に支持された中間転写ベルト５１に対向するように配置され、中間転写ベルト５１に担持されて順次やってくるパッチ画像Ｐ１の濃度を検知する。

図４に示すように、光学式センサ１０３は、発光素子１０４から中間転写ベルト５１に向けて発光された赤外光の反射光を、受光素子１０５で受光する。受光素子１０５は、乱反射光を受光する１０５ａと正反射光を受光する１０５ｂとからなる。

図１に示すように、制御部１１０は、画像形成時、出力する画像濃度を一定に保つため、露光装置１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを制御して、感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに各色のパッチ画像を形成する。制御部１１０は、中間転写ベルト５１に一次転写された各色のパッチ画像Ｐ１を光学式センサ１０３で検知して、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄのそれぞれの運転条件を調整する。

パッチ画像Ｐ１を検知した結果のフィードバック対象としては、一つには感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ上への露光レーザー光量がある。すなわち、パッチ画像Ｐ１の濃度が薄いと検知した際には、露光時のレーザー光量を増大させて静電像の現像コントラストを大きくして画像濃度を濃くする。逆に、検知したパッチ画像Ｐ１が濃い時には、レーザー光量を減少させて、所望の濃度となるように制御する。

また、もう一つのフィードバック対象として二成分現像剤のトナー濃度制御も可能である。パッチ画像Ｐ１の濃度が薄いと検知した際には、トナーとキャリアの比率である現像剤濃度においてトナー比率を増すように通常の補給量よりも未使用トナーの補給量を増やす。逆に、パッチ画像Ｐ１が濃いと検知した場合には、以降の未使用トナーの補給量を通常に比して減少させる事で、次第に現像剤濃度におけるトナー比率を低減させて所望の濃度が得られる現像剤濃度に制御する。

図３に示すように、光学式センサ１０３は、中間転写ベルト５１が新品の場合には、中間転写ベルト５１に形成された初回判別パターンの一例である新品マーキングＭを検知する。

＜初回判別パターン＞
図５は新品マーキングの説明図、図６は新品マーキングの検知信号の説明図、図７はシリコン微粒子の粉体を直接塗布した中間転写ベルトの検知信号の説明図である。

図１を参照して図５に示すように、中間転写ユニット５０の工場出荷前に、予め中間転写ベルト５１の表面に、ベルトクリーニング装置２４で除去可能な微粒子粉体によって、新品であることを示す新品マーキングＭが施される。新品マーキングＭを画像形成装置１００の既設の光学式センサ１０３にて検知し、中間転写体ユニット５０が新品であることを判断し、自動で初期動作（設置動作）を開始する。新品マーキングＭは、初期動作（設置動作）の期間中にベルトクリーニング装置２４によって除去される。

中間転写ユニット５０に組み込まれた新品の中間転写ベルト５１には、初回判別パターンの一例である新品マーキングＭが形成されている。新品マーキングＭは、中間転写ユニット５０の交換後の最初の中間転写ベルト５１の回転に伴って光学式センサ１０３に検知され、その後、ベルトクリーニング装置２４によって除去される。

制御部１１０は、画像形成装置１００に電源投入された際に、光学式センサ１０３が新品マーキングＭを検知しない場合には、通常制御を実行して画像形成装置１００を通常どおりに起動させる。しかし、電源投入された際に光学式センサ１０３が新品マーキングＭを検知すると、初回制御を行って画像形成装置１００を起動させる。

新品マーキングＭの材料は、クリーニングブレード２３の潤滑剤として使用される、シリコン微粒子やフッ化カーボン微粒子等を用いる。今回の実験では、平均粒径４μｍのシリコン微粒子であるモメンティブパフォーマンスマテリアルズジャパン合同会社のトスパール（商標）を用いた。

トスパールは、元々、潤滑剤のシリコン微粒子としてクリーニングブレード２３に塗布するものであり、トナーの粒径分布と重なる粒径分布のものを選択しているため、これによる弊害発生の可能性は極めて低い。トスパールは、化学的にも安定な物質であり、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄへのケミカルアタック等の影響が無い。

潤滑剤のシリコン微粒子は、粉体のまま塗布しようとするならば、ウェスのようなものにて中間転写ベルト５１に刷り込むようにして塗布することができる。しかし、粉体で塗布した場合には、次のような欠点がある。

一つ目には、完全に中間転写ベルト５１面を覆うようにはならず、光学式センサ１０３で検出しようとした場合、中間転写ベルト５１の素地との光量差が大きく取れず、誤検知の可能性がある。

二つ目には、中間転写ベルト５１への塗布時にはシリコン微粒子の飛散があり、中間転写ユニット５０の望ましくない箇所に付着する可能性がある。

三つ目には、塗布後の物流工程での振動により、中間転写ベルト５１からシリコン微粒子が遊離飛散する可能性がある。

これらに対しては、潤滑剤のシリコン微粒子を揮発性かつ速乾性の液体に分散させて液状にした上で、パターン型枠を用いて塗布印刷したり、スクリーン印刷したりすることによって、改善することが可能である。揮発性かつ速乾性の液体としては、ハイドロフルオロエーテルを用いている。ハイドロフルオロエーテルは、潤滑剤のシリコン微粒子に対する濡れ性に優れ、化学的にも安定している。また、蒸発熱が１２５Ｊ／ｋｇと低いため、蒸発速度が早く、乾燥固化した後の強度が適正で、塗布後の液ダレなども無く、好ましい新品マーキングの周期パターンの成形性が得られている。

図５に示すように、ハイドロフルオロエーテルに分散して周期パターンを塗布印刷すると、精密で安定した新品マーキングＭを形成できる。また、乾燥固化を経て中間転写ベルト５１の表面を隙間無く高密度に覆うので、中間転写ベルト５１からの正反射光量を確実に低減して、塗布面と非塗布面との光量差を大きく確保できる。

また、塗布印刷工程においても、粉体時のような飛散がなく、所望の箇所以外に付着することが少ない。さらに、塗布時のシリコン微粒子濃度を適正に管理することで、物流振動においても剥離落下などが生じることの無いようにすることが可能である。

実施例では、潤滑剤のシリコン微粒子の濃度を７重量％として行なったが、１０重量％を超えるような高濃度になってくると、乾燥硬化後の振動に対して剥がれ易くなる傾向がある。液化塗布時の潤滑剤のシリコン微粒子の濃度を適正に管理すれば、物流の振動等で剥離することは避けられる。

図６は、濃度を７重量％としてハイドロフルオロエーテルに分散して塗布印刷した新品マーキングＭの光学式センサ１０３による検知結果である。これに対して、図７は、潤滑剤のシリコン微粒子を粉体のままスポンジにて塗布した中間転写ベルト５１の光学式センサ１０３による検知結果である。

図６に示すように、中間転写ベルト５１からの反射光量は高く、正反射光を検知した信号電圧は約２Ｖを示している。対して、ハイドロフルオロエーテルに分散して塗布印刷した新品マーキングＭにおいては、正反射光量が減衰して０．３Ｖ近傍となって、中間転写ベルト５１の素地との間で大きな信号差を確保できる。

図７に示すように、潤滑剤のシリコン微粒子を粉体のまま塗布した場合、非マーキング部とマーキング部の電圧差が小さく、中間転写ベルト５１の素地との間で大きな信号差を確保できない。また、パターンの成形性が悪く、塗布後に乾燥硬化しないため、パターンの安定性も悪い。

図５に示すように、中間転写ベルト５１の幅方向における新品マーキングＭの形成位置は、光学式センサ１０３の直下を通過する位置である。新品マーキングＭは、中間転写ベルト５１が第１回目に回転する際に光学式センサ１０３によって検出されなくてはならないからである。

新品マーキングＭは、クリーニングブレード２３の摺擦によって中間転写ベルト５１から除去可能なものであり、ベルトクリーニング装置２４通過後は中間転写ベルト５１から消失している。よって、中間転写ユニット５０が出荷される段階では、ベルト回転方向において、ベルトクリーニング装置２４より下流であり、かつ、光学式センサ１０３よりも上流に位置決めて組み立てられていることが必要である。

図１に示すように、クリーニングブレード２３から光学式センサ１０３までの間の中間転写ベルト５１に形成されていれば、新品マーキングＭをクリーニングブレード２３で除去される前に光学式センサ１０３で読み取ることが可能になる。

しかし、これでは、クリーニングブレード２３から光学式センサ１０３までの間で、中間転写ベルト５１に接触している感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに新品マーキングが転移する可能性がある。

そこで、実施例では、最終位置に配置された感光ドラム１１ｄ（一次転写部Ｔ１ｄ）と光学式センサ１０３との間の中間転写ベルト５１に新品マーキングＭを位置決めている。

図２に示すように、新品マーキングＭの上をカバー部材５７で覆って、中間転写ユニット５０の保管時、パッケージ開封取り出し時、交換取り付け時にパターンが破損しないようにしている。中間転写ユニット５０が出荷された後、画像形成装置１００の本体に新たに設置されるまでに、手指や機材が接触すると新品マーキングＭが剥がれたり破損したりする可能性がある。このため、何も当接させない、何かが当接しないようなカバー部材５７を与えて、新品マーキングＭを保護している。

＜制御手段＞
図８は実施例の制御のフローチャート、図９はブレード供給トナー像の説明図、図１０は新品マーキングを検知する閾値の説明図である。

図１に示すように、制御部１１０は、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ等、画像形成装置１００内の各ユニットの動作を制御するための制御基板（不図示）や、モータドライブ基板（不図示）等を備えている。

図１を参照して図８に示すように、制御部１１０は、新品マーキングＭを施した中間転写体ユニット５０に対しては、初回起動の自動検知と初回制御とを実行する。

制御部１１０は、本体電源が投入されると、直ちに光学式センサ１０３をＯＮ状態にして（Ｓ１１）、中間転写ベルト５１の回転を開始させる（Ｓ１２）。

制御部１１０は、中間転写ユニット５０の中間転写ベルト５１に新品マーキングＭが検知されると（Ｓ１３のＹＥＳ）、初回動作を開始させる（Ｓ１４）。制御部１１０は、光学式センサ１０３にて中間転写ベルト５１を読み取った結果から、中間転写ユニット５０が新品であることを識別する。

一方、２回目以降の起動が行われる既使用の中間転写ベルト５１には新品マーキングＭが無いため（Ｓ１３のＮＯ）、通常動作の立ち上げ（Ｓ１７、Ｓ１８）を行ってスタンバイ状態となる。

図１を参照して図９に示すように、初期動作では、画像形成部Ｐａを制御して中間転写ベルト５１に吐き出しトナー像Ｈを形成してベルトクリーニング装置２４のクリーニングブレード２３の先端に供給する。また、光学式センサ１０３で中間転写ベルト５１の素地部分の正反射光量を測定して、濃度パッチの検知に用いるバックグラウンドの初期値が更新される。

新品の中間転写ベルト５１に施された新品マーキングＭは、初期動作に伴う中間転写ベルト５１の回転に伴って、ベルトクリーニング装置２４へ搬送されて、クリーニングブレード２３によって除去される（Ｓ１５）。初期動作の終了後（Ｓ１６）スタンバイ状態となる。

図５に示す新品マーキングＭを検知した光学式センサ１０３からは、図１０で示すようなインクリメンタルな出力信号が制御部１１０に出力される。中間転写ベルト５１の回転速度が１００ｍｍ／ｓｅｃであり、新品マーキングＭのパターンの回転方向の長さ及び間隔が１０ｍｍのとき、信号検知の時間は、１つのパターンに対して１００ｍｓｅｃ、５つのパターンについて最大１０００ｍｓｅｃとなる。

図１０に示すように、中間転写ベルト５１からの反射光量信号が２Ｖで、新品マーキングＭのパターンからの反射光量信号が０．３Ｖとなっているので、閾値を１Ｖと定めている。制御部１１０は、中間転写ベルト５１の回転開始から１．５秒間以内に、閾値１Ｖを下回る検出時間が７０ｍｓｅｃ以上続いた後に閾値１Ｖを上回る状態が３回検知されると、中間転写ユニット５０を新品と判断する。

検出時間を７０ｍｓｅｃとしたのは、１００ｍｓｅｃに対して余裕をもたせるためであり、同様に３回検知した場合としたのも、５つのマーキングのうち、いずれかが剥がれても問題が無いからである。

＜別の実施例＞
図１１は別の実施例の新品マーキングの説明図である。

新品マーキングのパターンは、不慮の接触などで新品マーキングが部分的に破損している場合でも、新品マーキングであることを確実に検知できるパターンとすることが望ましい。一例としては、図１１に示すように、中間転写ベルト５１の半周を覆うような連続パターンが考えられる。別の一例としては、細かい幅、細かいピッチを持たせてやはり半周程度に施したインクリメンタルパターンが考えられる。

ここで、中間転写ベルト５１の半周に新品マーキングを施す場合、新品マーキングが一次転写部部Ｔ１ｄを過ぎた位置から光学式センサ１０３までの中間転写ベルト５１の長さに収まらない。このため、感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに新品マーキングに接触して感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに転移する可能性がある。

従って、感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄへの付着対策が必要となる。感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄとの接触により、検知前に新品マーキングが転移する対策としては、次のような方法が可能である。

新品マーキングをなす粉体粒子の帯電極性に応じて、感光ドラム側に転写しないように、感光ドラムを帯電して、一次転写ローラに一次転写バイアスを印加すればよい。今回実験で用いた、潤滑剤のシリコン微粒子（トスパール）は、マイナスの帯電極性を有しているので、感光ドラムを−６００Ｖに帯電させて、一次転写ローラには＋１５０Ｖを印加する。これにより、感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄへの新品マーキングの転移は極力押さえることができる。

以上説明したように、中間転写ベルト５１上に新品マーキングＭを施すことで、専用の検知装置等の高価な機材を用いることなく、中間転写ユニット５０が新品であることを容易に検知でき、初期動作を確実かつ円滑に実行できる。

第１実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。 中間転写ユニットの引き出し構造の説明図である。 光学式センサの配置の説明図である。 光学式センサの構成の説明図である。 新品マーキングの説明図である。 新品マーキングの検知信号の説明図である。 シリコン微粒子の粉体を直接塗布した中間転写ベルトの検知信号の説明図である。 実施例の制御のフローチャートである。 ブレード供給トナー像の説明図である。 新品マーキングを検知する閾値の説明図である。 別の実施例の新品マーキングの説明図である。

符号の説明

１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ 感光ドラム
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ 帯電ローラ
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ 露光装置
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ 現像装置
１９ 二次転写ローラ
２２ 定着装置
２３ クリーニングブレード
２４ ベルトクリーニング装置
５０ ベルト交換ユニット（中間転写ユニット）
５１ ベルト搬送体（中間転写ベルト）
５２、５３、５４ 支持回転体（駆動ローラ、対向ローラ、テンションローラ）
５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ 支持回転体（一次転写ローラ）
１０３ 光学式センサ
１０４ 発光部（発光素子）
１０５ 受光部（受光素子）
Ｍ 初回判別パターン（新品マーキング）
Ｐ 記録材
Ｐ１ パッチ画像
Ｔ１ａ、Ｔ１ｂ、Ｔ１ｃ、Ｔ１ｄ 一次転写部
Ｔ２ 二次転写部

Claims (6)

1. ベルト搬送体と、
   前記ベルト搬送体を支持する複数の支持回転体と、を備え、
   画像形成装置に対して着脱交換が可能なベルト交換ユニットにおいて、
   前記ベルト搬送体は、前記ベルト搬送体に付着したトナーを除去するために前記画像形成装置に付設されたベルトクリーニング装置によって除去可能な初回判別パターンを有することを特徴とするベルト交換ユニット。
2. 前記初回判別パターンは、前記ベルト搬送体に担持されたトナー像を検知するための光学式センサによって読み取り可能であることを特徴とする請求項１記載のベルト交換ユニット。
3. 前記初回判別パターンは、トナーの粒径分布に重なる粒径分布を有する粉体を揮発性の液体に分散させて周期パターンを印刷した後に乾燥固化したものであることを特徴とする請求項２記載のベルト交換ユニット。
4. 前記初回判別パターンは、前記ベルト搬送体の回転方向における最も下流の感光体に接する位置と前記光学式センサとの間に位置決められていることを特徴とする請求項２又は３記載のベルト交換ユニット。
5. 前記初回判別パターンを覆うように取り付けられたカバー部材を備えることを特徴とする請求項４記載のベルト交換ユニット。
6. 請求項１乃至５いずれか１項記載のベルト交換ユニットを着脱可能に支持する支持機構と、
   前記ベルト搬送体に付着したトナーを除去するベルトクリーニング装置と、
   前記ベルト搬送体に担持されたトナー像を検知する光学式センサと、を備えた画像形成装置において、
   前記光学式センサを起動させた状態で前記ベルト搬送体を起動し、前記光学式センサが前記ベルト搬送体に前記初回判別パターンを検知すると、前記ベルト搬送体の新品交換に伴う初回制御を実行する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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