JP2021009207A - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

To provide an image forming apparatus that can determine or notify of information on the life of an image carrier having a rugged shape formed on its surface.SOLUTION: An image forming apparatus 100 having an image carrier 8, an optical sensor 7, and control means 302 that can execute processing for notifying information on the life of the image carrier is configured such that in at least part of the life period of the image carrier, irradiation light from the optical sensor causes diffraction on a surface of the image carrier, and part of diffraction light falls out of a light receiving range of the optical sensor or falls within the light receiving range of the optical sensor. The control means 302 executes the processing based on a result of detection performed by the optical sensor acquired by the optical sensor irradiating the surface of the image carrier with light.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いたレーザープリンタ、複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a laser printer, a copying machine, or a facsimile apparatus using an electrophotographic system or an electrostatic recording system.

従来、例えば電子写真方式を用いた画像形成装置として、中間転写体を備えた中間転写方式の画像形成装置がある。この画像形成装置では、感光体上に形成されたトナー像が一次転写部で中間転写体に一次転写され、その後中間転写体上のトナー像が二次転写部で記録材に二次転写される。中間転写体としては、無端状のベルトで形成された中間転写ベルトが広く用いられている。 Conventionally, for example, as an image forming apparatus using an electrophotographic method, there is an intermediate transfer type image forming apparatus provided with an intermediate transfer body. In this image forming apparatus, the toner image formed on the photoconductor is first transferred to the intermediate transfer body at the primary transfer unit, and then the toner image on the intermediate transfer body is secondarily transferred to the recording material at the secondary transfer unit. .. As the intermediate transfer body, an intermediate transfer belt formed of an endless belt is widely used.

中間転写方式の画像形成装置では、二次転写工程後に中間転写ベルト上にトナー(二次転写残トナー)が残留する。そのため、次の画像を中間転写ベルトに転写する前に中間転写ベルト上の二次転写残トナーを除去するクリーニング工程が必要となる。このクリーニング工程には、ブレードクリーニング方式が広く用いられている。ブレードクリーニング方式では、中間転写ベルトの表面の移動方向(以下、「ベルト搬送方向」ともいう。)に関して二次転写部よりも下流に設けられたクリーニング部材としてのクリーニングブレードによって、移動する中間転写ベルト上から二次転写残トナーが物理的に掻き取られて回収される。クリーニングブレードとしては、一般に、ウレタンゴムなどの弾性体が用いられる。このクリーニングブレードは、ベルト搬送方向に対してカウンター方向となるように配置されて、その自由端部のエッジ部が中間転写ベルトの表面に圧接されることが多い。なお、クリーニングブレードをベルト搬送方向に対してカウンター方向に配置するとは、クリーニングブレードの固定端部よりも自由端部の方がベルト搬送方向の上流側に位置するように配置することをいう。 In the image forming apparatus of the intermediate transfer method, toner (secondary transfer residual toner) remains on the intermediate transfer belt after the secondary transfer step. Therefore, a cleaning step of removing the secondary transfer residual toner on the intermediate transfer belt is required before transferring the next image to the intermediate transfer belt. A blade cleaning method is widely used in this cleaning process. In the blade cleaning method, the intermediate transfer belt is moved by a cleaning blade as a cleaning member provided downstream of the secondary transfer portion in the moving direction of the surface of the intermediate transfer belt (hereinafter, also referred to as "belt transport direction"). The secondary transfer residual toner is physically scraped off from above and collected. As the cleaning blade, an elastic body such as urethane rubber is generally used. The cleaning blade is arranged so as to be in the counter direction with respect to the belt transport direction, and the edge portion of the free end portion is often pressed against the surface of the intermediate transfer belt. Note that arranging the cleaning blade in the counter direction with respect to the belt transport direction means arranging the cleaning blade so that the free end portion is located on the upstream side in the belt transport direction rather than the fixed end portion.

ここで、例えば、上記クリーニングブレードと中間転写ベルトとの摩擦力を低減し、クリーニングブレードの摩耗を抑制して、クリーニングブレードの耐久性を向上するなどのために、中間転写ベルトの表面に形状を付与することが行われている。例えば、特許文献1では、ラッピングフィルムを中間転写ベルトの表面に当接させ、中間転写ベルトの表面に溝を形成することが開示されている。この溝は、クリーニングブレードと中間転写ベルトとの接触部の長手方向に対して略直交する位置関係にあり、溝の平均間隔は10μm〜100μmである。 Here, for example, in order to reduce the frictional force between the cleaning blade and the intermediate transfer belt, suppress the wear of the cleaning blade, and improve the durability of the cleaning blade, the surface of the intermediate transfer belt is shaped. Granting is being done. For example, Patent Document 1 discloses that a lapping film is brought into contact with the surface of an intermediate transfer belt to form a groove on the surface of the intermediate transfer belt. The grooves are in a positional relationship substantially orthogonal to the longitudinal direction of the contact portion between the cleaning blade and the intermediate transfer belt, and the average distance between the grooves is 10 μm to 100 μm.

一方、中間転写ベルトは、使用により表面に摺擦傷や付着物による汚染が生じるなどして所望の性能が得られなくなる前に、適切なタイミングで交換することが必要となる。一般に、中間転写ベルトの表面に摺擦傷などが生じる度合いは、画像形成装置の使用環境や使用状況によって大きく異なり、必ずしもプリント枚数や使用時間に一致するものではない。特許文献2には、光学センサを用いて、中間転写ベルトへのトナーフィルミング層の生成及び中間転写ベルトの表面粗さを監視することで中間転写ベルトの交換時期を判断する構成が開示されている。 On the other hand, the intermediate transfer belt needs to be replaced at an appropriate timing before the desired performance cannot be obtained due to scratches on the surface or contamination by deposits due to use. In general, the degree to which scratches or the like occur on the surface of the intermediate transfer belt varies greatly depending on the usage environment and usage conditions of the image forming apparatus, and does not necessarily match the number of prints and the usage time. Patent Document 2 discloses a configuration in which an optical sensor is used to monitor the formation of a toner filming layer on an intermediate transfer belt and the surface roughness of the intermediate transfer belt to determine the replacement time of the intermediate transfer belt. There is.

特開2015−125187号公報JP-A-2015-125187 特許第3143200号公報Japanese Patent No. 3143200

しかしながら、特許文献1において示したような、表面に凹凸形状が形成された中間転写ベルトについて、その交換時期を判断する方法又は構成は十分に検討されていなかった。 However, the method or configuration for determining the replacement time of the intermediate transfer belt having the uneven shape formed on the surface as shown in Patent Document 1 has not been sufficiently studied.

そこで、本発明は、表面に凹凸形状が形成された像担持体の寿命に関する情報を判断又は報知することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of determining or notifying information on the life of an image carrier having an uneven shape formed on the surface.

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体の表面に光を照射し反射光を検知する光学センサと、前記像担持体の寿命に関する情報を報知するための処理を実行可能な制御手段と、を有する画像形成装置において、前記像担持体の寿命期間の少なくとも一部で、前記光学センサからの照射光によって前記像担持体の表面で回折が発生し、回折光の一部が前記光学センサの受光範囲から外れるか又は前記光学センサの受光範囲に入るように構成されており、前記制御手段は、前記光学センサにより前記像担持体の表面に光を照射して取得した前記光学センサの検知結果に基づいて前記処理を実行することを特徴とする画像形成装置である。 The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention conveys information about an image carrier that carries a toner image, an optical sensor that irradiates the surface of the image carrier with light to detect reflected light, and the life of the image carrier. In an image forming apparatus having a control means capable of carrying out the above-mentioned processing, diffraction occurs on the surface of the image carrier due to the irradiation light from the optical sensor during at least a part of the life period of the image carrier. A part of the diffracted light is configured to be out of the light receiving range of the optical sensor or within the light receiving range of the optical sensor, and the control means irradiates the surface of the image carrier with light by the optical sensor. The image forming apparatus is characterized in that the processing is executed based on the detection result of the optical sensor acquired in the above-mentioned.

本発明によれば、表面に凹凸形状が形成された像担持体の寿命に関する情報を判断又は報知することが可能な画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of determining or notifying information on the life of an image carrier having an uneven shape formed on the surface.

画像形成装置の概略断面図である。It is a schematic sectional view of an image forming apparatus. 画像形成装置の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the control mode of the main part of an image forming apparatus. 中間転写ベルトの模式的な拡大部分断面図及び模式的な上面図である。It is a schematic enlarged partial cross-sectional view and a schematic top view of an intermediate transfer belt. 光学センサの模式的な断面図及び反射型回折格子の説明図である。It is a schematic cross-sectional view of an optical sensor and the explanatory view of a reflection type diffraction grating. 中間転写ベルトの平均の溝間隔と回折角度との関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between the average groove spacing of an intermediate transfer belt, and a diffraction angle. 中間転写ベルトのBRDFを示すグラフ図である。It is a graph which shows the BRDF of the intermediate transfer belt. 溝深さと光学センサの反射光量との関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between the groove depth and the amount of reflected light of an optical sensor. 耐久試験における光学センサの出力と溝深さの推移を示すグラフ図である。It is a graph which shows the transition of the output of an optical sensor and the groove depth in a durability test. 実施例1の制御のフローチャート図である。It is a flowchart of the control of Example 1. FIG. 清掃機構の模式図及び清掃機構を有する場合の制御のフローチャート図である。It is the schematic diagram of the cleaning mechanism and the flowchart of the control when the cleaning mechanism is provided. 実施例2の中間転写ベルトの模式的な斜視図である。It is a schematic perspective view of the intermediate transfer belt of Example 2. 図11中の領域X、Yの模式的な拡大部分断面図である。11 is a schematic enlarged partial cross-sectional view of regions X and Y in FIG. 実施例2の中間転写ベルトに関する光学センサの出力波形を示すグラフ図である。It is a graph which shows the output waveform of the optical sensor about the intermediate transfer belt of Example 2. 中間転写ベルトの他の例の模式的な上面図である。It is a schematic top view of another example of an intermediate transfer belt.

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。 Hereinafter, the image forming apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

[実施例1]
1.画像形成装置の全体的な構成及び動作
図1は、本実施例の画像形成装置100の概略断面図である。本実施例の画像形成装置100は、電子写真方式を用いてフルカラー画像を形成可能な、中間転写方式を採用したタンデム型のレーザービームプリンタである。
[Example 1]
1. 1. Overall Configuration and Operation of the Image Forming Device FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the image forming device 100 of this embodiment. The image forming apparatus 100 of this embodiment is a tandem type laser beam printer that employs an intermediate transfer method and can form a full-color image using an electrophotographic method.

画像形成装置100は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の画像を形成する4個のステーション10Y、10M、10C、10Kを有する。各ステーション10Y、10M、10C、10Kにおける同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを示す符号の末尾のY、M、C、Kを省略して総括的に説明することがある。本実施例では、ステーション10は、後述する感光ドラム1、帯電ローラ2、露光装置3、現像装置4、一次転写ローラ5、ドラムクリーニング装置6などを有して構成される。 The image forming apparatus 100 has four stations 10Y, 10M, 10C, and 10K that form yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) images, respectively, as a plurality of image forming units. Have. For elements having the same or corresponding functions or configurations at each station 10Y, 10M, 10C, and 10K, Y, M, C, and K at the end of the code indicating that they are elements for any color are omitted. There is a general explanation. In this embodiment, the station 10 includes a photosensitive drum 1, a charging roller 2, an exposure device 3, a developing device 4, a primary transfer roller 5, a drum cleaning device 6, and the like, which will be described later.

トナー像を担持する移動可能な第1の像担持体としての、回転可能なドラム型(円筒状)の感光体(電子写真感光体)である感光ドラム1は、駆動手段としての駆動モータ(図示せず)によって、図中矢印R1方向(時計回り方向)に回転駆動される。回転する感光ドラム1の表面は、帯電手段としてのローラ状の帯電部材である帯電ローラ2によって、所定の極性(本実施例では負極性)の所定の電位に帯電処理される。帯電処理時に、帯電ローラ2には、帯電電源(図示せず)により所定の帯電電圧(帯電バイアス)が印加される。帯電処理された感光ドラム1の表面は、露光手段としての露光装置3によって画像情報に応じて走査露光され、感光ドラム1上に静電潜像(静電像)が形成される。本実施例では、露光装置3は、レーザー光を多面鏡によって走査させるスキャナユニットで構成され、各画像形成部10に対応した画像信号に基づいて変調された走査ビームを感光ドラム1上に照射する。感光ドラム1上に形成された静電潜像は、現像手段としての現像装置4によって現像剤としてのトナーが供給されて現像(可視化)され、感光ドラム1上にトナー像(トナー画像)が形成される。 The photosensitive drum 1, which is a rotatable drum-shaped (cylindrical) photoconductor (electrophotographic photosensitive member) as the first movable image carrier that supports the toner image, is a drive motor as a driving means (FIG. FIG. (Not shown), it is rotationally driven in the direction of arrow R1 (clockwise) in the figure. The surface of the rotating photosensitive drum 1 is charged to a predetermined potential having a predetermined polarity (negative electrode property in this embodiment) by a charging roller 2, which is a roller-shaped charging member as a charging means. During the charging process, a predetermined charging voltage (charging bias) is applied to the charging roller 2 by a charging power source (not shown). The surface of the charged photosensitive drum 1 is scanned and exposed by an exposure apparatus 3 as an exposure means according to image information, and an electrostatic latent image (electrostatic image) is formed on the photosensitive drum 1. In this embodiment, the exposure apparatus 3 is composed of a scanner unit that scans a laser beam with a multi-sided mirror, and irradiates a photosensitive drum 1 with a scanning beam modulated based on an image signal corresponding to each image forming unit 10. .. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is developed (visualized) by supplying toner as a developer by the developing apparatus 4 as a developing means, and a toner image (toner image) is formed on the photosensitive drum 1. Will be done.

4個の感光ドラム1と対向するように、移動可能な第2の像担持体としての、無端状のベルトで構成された中間転写体である中間転写ベルト8が配置されている。中間転写ベルト8は、複数の支持ローラ(張架ローラ)としての駆動ローラ9a、テンションローラ9b及び二次転写対向ローラ(二次転写内ローラ)9cに張架されている。中間転写ベルト8は、駆動手段としての駆動モータ(図示せず)によって駆動ローラ9aが回転駆動されることで駆動力が伝達されて、図中矢印R2方向(反時計回り方向)に周回移動(回転)する。なお、中間転写ベルト8については、後述して更に詳しく説明する。中間転写ベルト8の内周面側には、一次転写手段としてのローラ状の一次転写部材である一次転写ローラ5が配置されている。一次転写ローラ5は、中間転写ベルト8を介して感光ドラム1に向けて押圧され、感光ドラム1と中間転写ベルト8とが接触する一次転写部(一次転写ニップ)N1を形成する。上述のように感光ドラム1上に形成されたトナー像は、一次転写部N1において、一次転写ローラ5の作用によって、周回移動している中間転写ベルト8上に一次転写される。一次転写時に、一次転写ローラ5には、一次転写電源E1により、トナーの正規の帯電極性(現像時の帯電極性)とは逆極性(本実施例では正極性)の一次転写電圧(一次転写バイアス)が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、各感光ドラム1上に形成されたY、M、C、Kの各色のトナー像が各一次転写部N1において中間転写ベルト8上に重ね合わせるようにして順次転写される。 An intermediate transfer belt 8 which is an intermediate transfer body composed of an endless belt as a movable second image carrier is arranged so as to face the four photosensitive drums 1. The intermediate transfer belt 8 is stretched on a drive roller 9a, a tension roller 9b, and a secondary transfer opposed roller (secondary transfer inner roller) 9c as a plurality of support rollers (tension rollers). The intermediate transfer belt 8 is rotationally driven by a drive motor (not shown) as a drive means to transmit a driving force, and moves around in the arrow R2 direction (counterclockwise direction) in the drawing (counterclockwise direction). Rotate. The intermediate transfer belt 8 will be described in more detail later. On the inner peripheral surface side of the intermediate transfer belt 8, a primary transfer roller 5 which is a roller-shaped primary transfer member as a primary transfer means is arranged. The primary transfer roller 5 is pressed toward the photosensitive drum 1 via the intermediate transfer belt 8 to form a primary transfer portion (primary transfer nip) N1 in which the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer belt 8 come into contact with each other. The toner image formed on the photosensitive drum 1 as described above is first transferred to the intermediate transfer belt 8 which is moving around by the action of the primary transfer roller 5 in the primary transfer unit N1. At the time of primary transfer, the primary transfer power supply E1 is applied to the primary transfer roller 5 to supply a primary transfer voltage (primary transfer bias) opposite to the normal charge polarity (charge polarity during development) of the toner (positive polarity in this embodiment). ) Is applied. For example, at the time of forming a full-color image, the toner images of each color of Y, M, C, and K formed on each photosensitive drum 1 are sequentially transferred so as to be superimposed on the intermediate transfer belt 8 in each primary transfer unit N1. Toner.

中間転写ベルト8の外周面側において、二次転写対向ローラ9cと対向する位置には、二次転写手段としてのローラ状の二次転写部材である二次転写ローラ(二次転写外ローラ)11が配置されている。二次転写ローラ11は、中間転写ベルト8を介して二次転写対向ローラ9cに向けて押圧され、中間転写ベルト8と二次転写ローラ11とが接触する二次転写部(二次転写ニップ)N2を形成する。上述のように中間転写ベルト8上に形成されたトナー像は、二次転写部N2において、二次転写ローラ11の作用によって、中間転写ベルト8と二次転写ローラ11とに挟持されて搬送されている用紙などの記録材(転写材、シート)P上に二次転写される。二次転写時に、二次転写ローラ11には、二次転写電源E2により、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の二次転写電圧(二次転写バイアス)が印加される。記録材Pは、給搬送装置(図示せず)において、記録材収納部内から給送ローラなどによって送り出されて、搬送ローラなどによって搬送される。そして、この記録材Pは、レジストローラ対13によって、中間転写ベルト8上のトナー像とタイミングが合わされて二次転写部N2に搬送される。 On the outer peripheral surface side of the intermediate transfer belt 8, at a position facing the secondary transfer facing roller 9c, a secondary transfer roller (secondary transfer outer roller) 11 which is a roller-shaped secondary transfer member as a secondary transfer means. Is placed. The secondary transfer roller 11 is pressed toward the secondary transfer opposed roller 9c via the intermediate transfer belt 8 and is in contact with the intermediate transfer belt 8 and the secondary transfer roller 11 (secondary transfer nip). Form N2. The toner image formed on the intermediate transfer belt 8 as described above is sandwiched and conveyed between the intermediate transfer belt 8 and the secondary transfer roller 11 by the action of the secondary transfer roller 11 in the secondary transfer unit N2. Secondary transfer is performed on the recording material (transfer material, sheet) P such as the paper being used. At the time of secondary transfer, a secondary transfer voltage (secondary transfer bias) opposite to the normal charging polarity of the toner is applied to the secondary transfer roller 11 by the secondary transfer power supply E2. The recording material P is sent out from the recording material storage unit by a feeding roller or the like in a feeding and transporting device (not shown), and is conveyed by the feeding roller or the like. Then, the recording material P is conveyed to the secondary transfer unit N2 by the resist roller pair 13 at the same timing as the toner image on the intermediate transfer belt 8.

トナー像が転写された記録材Pは、定着手段としての定着装置14に搬送される。定着装置14は、熱源を内包した無端状の定着フィルム14aと加圧ローラ14bとによって記録材Pを加熱及び加圧して、記録材Pの表面にトナー像を定着(溶融、固着)させる。トナー像が定着された記録材Pは、画像形成装置100の装置本体110の外部に排出(出力)される。 The recording material P to which the toner image is transferred is conveyed to the fixing device 14 as a fixing means. The fixing device 14 heats and pressurizes the recording material P by the endless fixing film 14a containing a heat source and the pressure roller 14b to fix (melt, fix) the toner image on the surface of the recording material P. The recording material P on which the toner image is fixed is discharged (output) to the outside of the apparatus main body 110 of the image forming apparatus 100.

また、一次転写時に感光ドラム1上に残留したトナー(一次転写残トナー)は、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置6によって、感光ドラム1上から除去されて回収される。ドラムクリーニング装置6は、感光ドラム1の表面に当接して配置されたクリーニング部材としてのクリーニングブレード61により、回転している感光ドラム1の表面から一次転写残トナーを掻き取って、クリーニング容器62内に収容する。また、中間転写ベルト8の外周面側において、ベルト搬送方向に関し二次転写部N2よりも下流かつ一次転写部N1(最上流の一次転写部N1Y)よりも上流には、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置20が配置されている。本実施例では、ベルトクリーニング装置20は、中間転写ベルト8を介してテンションローラ9bと対向する位置に配置されている。二次転写時に中間転写ベルト8上に残留したトナー(二次転写残トナー)や紙粉は、ベルトクリーニング装置20によって、中間転写ベルト8上から除去されて回収される。ベルトクリーニング装置20は、中間転写ベルト8の表面に当接して配置されたクリーニング部材としてのクリーニングブレード21により、周回移動している中間転写ベルト8の表面から二次転写残トナーなどを掻き取って、クリーニング容器22内に収容する。ドラムクリーニング装置6、ベルトクリーニング装置20に回収されたトナーは、回収トナー搬送手段(図示せず)によって廃トナーボックス(図示せず)に送られて貯留される。 Further, the toner remaining on the photosensitive drum 1 during the primary transfer (primary transfer residual toner) is removed from the photosensitive drum 1 and recovered by the drum cleaning device 6 as a photoconductor cleaning means. The drum cleaning device 6 scrapes the primary transfer residual toner from the surface of the rotating photosensitive drum 1 by a cleaning blade 61 as a cleaning member arranged in contact with the surface of the photosensitive drum 1, and inside the cleaning container 62. To house in. Further, on the outer peripheral surface side of the intermediate transfer belt 8, as an intermediate transfer body cleaning means, downstream of the secondary transfer portion N2 and upstream of the primary transfer portion N1 (uppermost stream primary transfer portion N1Y) in the belt transport direction. Belt cleaning device 20 is arranged. In this embodiment, the belt cleaning device 20 is arranged at a position facing the tension roller 9b via the intermediate transfer belt 8. The toner (secondary transfer residual toner) and paper dust remaining on the intermediate transfer belt 8 during the secondary transfer are removed from the intermediate transfer belt 8 by the belt cleaning device 20 and recovered. The belt cleaning device 20 uses a cleaning blade 21 as a cleaning member arranged in contact with the surface of the intermediate transfer belt 8 to scrape the secondary transfer residual toner and the like from the surface of the intermediate transfer belt 8 that is moving around. , It is housed in the cleaning container 22. The toner collected by the drum cleaning device 6 and the belt cleaning device 20 is sent to a waste toner box (not shown) by the recovered toner conveying means (not shown) and stored.

本実施例では、各ステーション10において、感光ドラム1と、これに作用するプロセス手段としての帯電ローラ2、現像装置4及びドラムクリーニング装置6とは、一体的にカートリッジ化されてプロセスカートリッジPを構成している。プロセスカートリッジPは、装置本体110に対して着脱可能とされている。プロセスカートリッジPは、現像装置4内のトナーが無くなった場合や、感光ドラム1が寿命に到達した場合などに新品に交換される。 In this embodiment, in each station 10, the photosensitive drum 1 and the charging roller 2, the developing device 4, and the drum cleaning device 6 as process means acting on the photosensitive drum 1 are integrally formed into a cartridge to form a process cartridge P. doing. The process cartridge P is detachable from the device main body 110. The process cartridge P is replaced with a new one when the toner in the developing apparatus 4 runs out or when the photosensitive drum 1 reaches the end of its life.

また、3個の張架ローラ9a、9b、9cにより支持された中間転写ベルト8、各一次転写ローラ5、ベルトクリーニング装置20などが一体的にユニット化されてベルトユニット12を構成している。ベルトユニット12は、装置本体110に対して着脱可能とされている。ベルトユニット12は、中間転写ベルト8が寿命に到達した場合などに新品に交換される。 Further, the intermediate transfer belt 8 supported by the three tension rollers 9a, 9b, 9c, each primary transfer roller 5, the belt cleaning device 20, and the like are integrally unitized to form the belt unit 12. The belt unit 12 is removable from the device main body 110. The belt unit 12 is replaced with a new one when the intermediate transfer belt 8 has reached the end of its useful life.

また、本実施例では、現像装置4は、現像剤として非磁性一成分現像剤を用いる。この現像装置4は、現像剤担持体としての現像ローラ41、現像剤を収容する現像容器42、現像剤規制手段としての現像ブレード43などを有する。本実施例では、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム1上の露光部(イメージ部)に、感光ドラム1の帯電極性(本実施例では負極性)と同極性に帯電したトナーが付着する(反転現像)。現像容器42内のトナーは、現像ブレード43によって負極性に帯電させられて現像ローラ41上に塗布される。そして、現像時には、トナーを担持した現像ローラ41が感光ドラム1に当接又は近接させられ、現像電源(図示せず)により現像ローラ41に負極性の所定の現像電圧(現像バイアス)が印加される。 Further, in this embodiment, the developing apparatus 4 uses a non-magnetic one-component developer as the developing agent. The developing apparatus 4 includes a developing roller 41 as a developing agent carrier, a developing container 42 for accommodating a developing agent, a developing blade 43 as a developing agent regulating means, and the like. In this embodiment, the charge polarity of the photosensitive drum 1 (negative electrode in this embodiment) is applied to the exposed portion (image portion) on the photosensitive drum 1 whose absolute potential value is lowered by being exposed after being uniformly charged. Toner charged with the same polarity as the property) adheres (inverted development). The toner in the developing container 42 is negatively charged by the developing blade 43 and applied onto the developing roller 41. At the time of development, the developing roller 41 carrying the toner is brought into contact with or brought close to the photosensitive drum 1, and a predetermined negative developing voltage (development bias) is applied to the developing roller 41 by a developing power source (not shown). To.

また、本実施例で用いるトナーは、乳化重合凝集法によって製造された平均粒径が6.4μmのトナー粒子に、平均粒径が20nmのシリカ微粒子を外添して構成されている。平均粒径とは、例えば重量平均粒径のことで、コールター法で測定することができる。測定は、「コールター・カウンター Multisizer 3」(ベックマン・コールター株式会社製)と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「ベックマン・コールターMultisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター株式会社製)と、を用いて行うことができる。なお、トナー粒子の製造方法は、乳化重合凝集法に限定されるものではなく、粉砕法、懸濁重合法、溶解懸濁法の他の方法でトナー粒子を製造することができる。 The toner used in this example is composed of toner particles having an average particle size of 6.4 μm produced by an emulsion polymerization aggregation method, and silica fine particles having an average particle size of 20 nm. The average particle size is, for example, the weight average particle size, and can be measured by the Coulter method. For measurement, "Coulter Counter Multisizer 3" (manufactured by Beckman Coulter Co., Ltd.) and the attached dedicated software "Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51" (Beckman Coulter Co., Ltd.) for setting measurement conditions and analyzing measurement data It can be done using (made by the company) and. The method for producing the toner particles is not limited to the emulsion polymerization aggregation method, and the toner particles can be produced by other methods such as a pulverization method, a suspension polymerization method, and a dissolution suspension method.

また、本実施例では、ベルトクリーニング装置20のクリーニングブレード21は、支持部材としての支持板金に、弾性材料で形成された弾性ブレードを接着により貼り付けて構成されている。本実施例では、支持板金としては、略矩形板状の亜鉛メッキ鋼板を用いた。また、本実施例では、弾性ブレードとしては、弾性材料としてウレタンゴム(ポリウレタン)を用いた、略矩形板状のウレタンゴムブレードを用いた。このクリーニングブレード21は、ベルト搬送方向に対してカウンター方向となるように配置され、その自由端部のエッジ部が中間転写ベルト8の表面に当接されている。 Further, in the present embodiment, the cleaning blade 21 of the belt cleaning device 20 is configured by adhering an elastic blade made of an elastic material to a support sheet metal as a support member. In this embodiment, a galvanized steel plate having a substantially rectangular plate shape was used as the support sheet metal. Further, in this embodiment, as the elastic blade, a urethane rubber blade having a substantially rectangular plate shape using urethane rubber (polyurethane) as an elastic material was used. The cleaning blade 21 is arranged so as to be in the counter direction with respect to the belt transport direction, and the edge portion of the free end portion thereof is in contact with the surface of the intermediate transfer belt 8.

また、本実施例の画像形成装置100は、中間転写ベルト8上のトナーを検知する検知手段としての光学センサ7を有する。光学センサ7は、ベルト搬送方向と略直交する方向(以下、「ベルト幅方向」ともいう。)に沿って複数(例えば2個)配置されていてよい。また、本実施例では、光学センサ7は、中間転写ベルト8を介して対向部材としての駆動ローラ9aと対向する位置に配置されている。そして、光学センサ7は、中間転写ベルト8の表面状態、あるいは中間転写ベルト8上に形成された試験トナー像を検知する。なお、光学センサ7については、後述して更に詳しく説明する。 Further, the image forming apparatus 100 of this embodiment has an optical sensor 7 as a detection means for detecting toner on the intermediate transfer belt 8. A plurality (for example, two) of the optical sensors 7 may be arranged along a direction substantially orthogonal to the belt transport direction (hereinafter, also referred to as a “belt width direction”). Further, in this embodiment, the optical sensor 7 is arranged at a position facing the drive roller 9a as an opposing member via the intermediate transfer belt 8. Then, the optical sensor 7 detects the surface state of the intermediate transfer belt 8 or the test toner image formed on the intermediate transfer belt 8. The optical sensor 7 will be described in more detail later.

2.制御態様
図2は、本実施例の画像形成装置100の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。画像形成装置100は、プリンタ制御部300を有する。プリンタ制御部300は、プリンタコントローラ301、エンジン制御部302、不揮発メモリ303、通電制御部304、画像形成制御部305、交換検知部306などを有する。また、プリンタ制御部300には、画像形成装置100の外部のパーソナルコンピュータなどのホストコンピュータ200が通信可能に接続されている。プリンタコントローラ301は、ホストコンピュータ200との間で通信及び画像データの受信を行う。また、プリンタコントローラ301は、受け取った画像データを画像形成装置100が画像形成可能な情報に展開すると共に、エンジン制御部302との間で信号のやり取り及びシリアル通信を行う。エンジン制御部302は、プリンタコントローラ301との間で信号のやり取りを行い、シリアル通信を介して通電制御部304、画像形成制御部305、及びプリンタエンジンの各ユニットの制御を行う。ここで、プリンタエンジンとは、前述のプロセスで記録材Pに画像を形成して出力する機構部の総称である。エンジン制御部302は、画像形成動作の開始が指示されると、通電制御部304、画像形成制御部305及びプリンタエンジンの各ユニットを制御して、前述のプロセスにより所定のプロセススピードで記録材Pに画像を形成して出力する画像形成を実行させる。制御手段としてのエンジン制御部302は、演算制御手段としてのCPU、記憶手段としてのROMやRAMなどを有して構成される。
2. 2. Control mode FIG. 2 is a schematic block diagram showing a control mode of a main part of the image forming apparatus 100 of this embodiment. The image forming apparatus 100 has a printer control unit 300. The printer control unit 300 includes a printer controller 301, an engine control unit 302, a non-volatile memory 303, an energization control unit 304, an image formation control unit 305, an exchange detection unit 306, and the like. Further, a host computer 200 such as a personal computer outside the image forming apparatus 100 is communicably connected to the printer control unit 300. The printer controller 301 communicates with the host computer 200 and receives image data. Further, the printer controller 301 expands the received image data into information capable of forming an image by the image forming apparatus 100, and exchanges signals and serially communicates with the engine control unit 302. The engine control unit 302 exchanges signals with the printer controller 301, and controls each unit of the energization control unit 304, the image formation control unit 305, and the printer engine via serial communication. Here, the printer engine is a general term for a mechanism unit that forms an image on the recording material P and outputs the image in the above-mentioned process. When the engine control unit 302 is instructed to start the image formation operation, the engine control unit 302 controls each unit of the energization control unit 304, the image formation control unit 305, and the printer engine, and the recording material P at a predetermined process speed by the above-mentioned process. To perform image formation to form and output an image. The engine control unit 302 as a control means includes a CPU as an arithmetic control means, a ROM or RAM as a storage means, and the like.

なお、詳しくは後述する、光学センサ7を用いた、濃度補正制御用の試験トナー像、色ずれ補正制御用の試験トナー像、及び中間転写ベルト8の表面状態の各検知結果は、記憶手段としての不揮発メモリ303に格納される。エンジン制御部302は、不揮発メモリ303に格納された上記各情報に基づいて、上記濃度補正制御(階調補正制御、画像濃度制御)、色ずれ補正制御(位置ずれ補正制御)、中間転写ベルト8の寿命検知の各制御を行う。 The detection results of the test toner image for density correction control, the test toner image for color shift correction control, and the surface state of the intermediate transfer belt 8 using the optical sensor 7, which will be described in detail later, are stored as storage means. It is stored in the non-volatile memory 303 of. The engine control unit 302 uses the above-mentioned density correction control (gradation correction control, image density control), color shift correction control (position shift correction control), and intermediate transfer belt 8 based on the above-mentioned information stored in the non-volatile memory 303. Each control of life detection is performed.

また、ベルトユニット12には、識別手段としての識別用不揮発メモリ(メモリタグ)307が設けられている。ベルトユニット12が装置本体110に装着されると、識別用不揮発メモリ307はプリンタ制御部300に通信可能に接続される。交換検知部306は、装置本体110に対してベルトユニット12が着脱された際に、識別用不揮発メモリ307に記憶された識別情報を確認する。そして、交換検知部306は、ベルトユニット12が新品か、あるいはベルトユニット12が交換されたかを検知できるようになっている。交換検知部306の検知結果(出力信号)は、エンジン制御部302に入力される。 Further, the belt unit 12 is provided with a non-volatile memory (memory tag) 307 for identification as an identification means. When the belt unit 12 is attached to the apparatus main body 110, the identification non-volatile memory 307 is communicably connected to the printer control unit 300. The replacement detection unit 306 confirms the identification information stored in the identification non-volatile memory 307 when the belt unit 12 is attached to or detached from the apparatus main body 110. Then, the replacement detection unit 306 can detect whether the belt unit 12 is new or the belt unit 12 has been replaced. The detection result (output signal) of the replacement detection unit 306 is input to the engine control unit 302.

また、本実施例では、プリンタ制御部300には、装置本体110に設けられた操作部(コントロールパネル)308が接続されている。操作部308は、ユーザーやサービス担当者などの操作者に情報を表示するための液晶パネルなどの表示手段、及び操作者によりプリンタ制御部300に各種設定などの情報を入力するための操作ボタンなどの入力手段を有して構成される。なお、操作部308は、表示手段及び入力手段の機能を備えたタッチパネルなどで構成されていてよい。 Further, in this embodiment, the printer control unit 300 is connected to the operation unit (control panel) 308 provided in the device main body 110. The operation unit 308 includes display means such as a liquid crystal panel for displaying information to an operator such as a user or a service person, and operation buttons for inputting information such as various settings to the printer control unit 300 by the operator. It is configured to have an input means of. The operation unit 308 may be composed of a touch panel or the like having the functions of a display means and an input means.

3.中間転写体
次に、本実施例における中間転写ベルト8について説明する。図3(a)は、ベルト搬送方向と略直交する方向に切った(ベルト搬送方向に沿って見た)場合の中間転写ベルト8の表層付近の模式的な拡大部分断面図であり、図3(b)は、中間転写ベルト8の表面を上方から見た模式的な上面図である。
3. 3. Intermediate transfer body Next, the intermediate transfer belt 8 in this example will be described. FIG. 3A is a schematic enlarged partial cross-sectional view of the vicinity of the surface layer of the intermediate transfer belt 8 when cut in a direction substantially orthogonal to the belt transport direction (viewed along the belt transport direction). (B) is a schematic top view of the surface of the intermediate transfer belt 8 as viewed from above.

中間転写ベルト8は、基層81と表層82との2層からなる無端状のベルト部材(あるいはフィルム状部材)である。基層81は、中間転写ベルト8を構成する層のうち、厚さが最も厚い層である。表層82は、中間転写ベルト8の表面(外周面)を構成し、感光ドラム1から転写されたトナーを担持する。 The intermediate transfer belt 8 is an endless belt member (or film-like member) composed of two layers, a base layer 81 and a surface layer 82. The base layer 81 is the thickest layer among the layers constituting the intermediate transfer belt 8. The surface layer 82 constitutes the surface (outer peripheral surface) of the intermediate transfer belt 8 and carries the toner transferred from the photosensitive drum 1.

本実施例では、基層81は、ポリエチレンナフタレート樹脂に電気抵抗調整剤としてカーボンブラックを分散した、厚さ70μm程度の層である。なお、本実施例では、基層81の材料としてポリエチレンナフタレート樹脂を使用したが、これに限定されるものではない。熱可塑性樹脂であれば、例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)などの材料及びこれらの混合樹脂を使用してもよい。なお、電気抵抗調整剤(導電剤)としては、電子導電剤の他、イオン導電剤を用いてもよい。 In this embodiment, the base layer 81 is a layer having a thickness of about 70 μm in which carbon black is dispersed as an electric resistance adjusting agent in a polyethylene naphthalate resin. In this embodiment, polyethylene naphthalate resin is used as the material of the base layer 81, but the present invention is not limited to this. In the case of a thermoplastic resin, for example, materials such as polyimide, polyester, polycarbonate, polyarylate, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), polyphenylene sulfide (PPS), polyvinylidene fluoride (PVdF), and a mixed resin thereof. May be used. As the electric resistance adjusting agent (conductive agent), an ionic conductive agent may be used in addition to the electronic conductive agent.

また、本実施例では、表層82は、基材としてのアクリル樹脂に、電気抵抗調整剤として例えば酸化亜鉛を分散した、厚さ3μm程度の層である。表層82の材料は、耐摩耗性、耐クラック性などの強度の観点から、硬化性材料の中でも樹脂材料(硬化性樹脂)が好ましく、硬化性樹脂の中でも、不飽和二重結合含有アクリル共重合体を硬化させて得られるアクリル樹脂が好ましい。なお、電気抵抗調整剤(導電剤)としては、電子導電剤の他、イオン導電剤を用いてもよい。 Further, in this embodiment, the surface layer 82 is a layer having a thickness of about 3 μm in which, for example, zinc oxide is dispersed as an electric resistance adjusting agent in an acrylic resin as a base material. The surface layer 82 is preferably a resin material (curable resin) among the curable materials from the viewpoint of strength such as abrasion resistance and crack resistance, and among the curable resins, the acrylic co-weight containing an unsaturated double bond. Acrylic resin obtained by curing the coalescence is preferable. As the electric resistance adjusting agent (conductive agent), an ionic conductive agent may be used in addition to the electronic conductive agent.

一般に、ウレタンゴムとアクリル樹脂とは摺動による摩擦抵抗が大きく、クリーニングブレード21の捲れ、クリーニングブレード21の繰り返し使用による摩耗などが起こりやすい。なお、クリーニングブレード21の捲れは、ベルト搬送方向に対してカウンター方向に当接しているクリーニングブレード21の自由端部が、ベルト搬送方向に沿って当接するように捲れることをいう。 In general, urethane rubber and acrylic resin have a large frictional resistance due to sliding, and the cleaning blade 21 is likely to be rolled up and worn due to repeated use of the cleaning blade 21. The winding of the cleaning blade 21 means that the free end portion of the cleaning blade 21 that is in contact with the belt transport direction in the counter direction is rolled so as to be in contact with the belt transport direction.

そこで、本実施例では、中間転写ベルト8の表面は、微細凹凸加工が施されて、ベルト搬送方向に沿って、ベルト幅方向に関する平均の溝間隔Iが2μm以上、10μm以下である溝(溝形状、溝部)83が複数並んで形成されている。本実施例では、溝83は、中間転写ベルト8の周方向(ベルト搬送方向)の略全域に存在する。また、本実施例では、溝83は、中間転写ベルト8の幅方向(ベルト幅方向)の略全域に存在する。なお、ベルト幅方向に関して、溝83は、クリーニングブレード21と中間転写ベルト8とが当接する領域の略全域(すなわち、クリーニングブレード21と中間転写ベルト8とが当接する領域の幅以上の領域)に形成されていればよい。 Therefore, in this embodiment, the surface of the intermediate transfer belt 8 is subjected to fine unevenness processing, and the average groove spacing I in the belt width direction is 2 μm or more and 10 μm or less along the belt transport direction. Shape, groove portion) 83 are formed side by side. In this embodiment, the grooves 83 exist in substantially the entire circumferential direction (belt transport direction) of the intermediate transfer belt 8. Further, in this embodiment, the grooves 83 exist in substantially the entire width direction (belt width direction) of the intermediate transfer belt 8. In the belt width direction, the groove 83 covers substantially the entire area where the cleaning blade 21 and the intermediate transfer belt 8 abut (that is, a region equal to or larger than the width of the area where the cleaning blade 21 and the intermediate transfer belt 8 abut). It suffices if it is formed.

微細凹凸形成手段として、一般に、研磨加工、切削加工、インプリント加工などが公知であり、所望の平均の溝間隔Iが得られるように、適宜選択して利用することができる。本実施例では、加工コストや生産性の観点から、微細凹凸加工を施す中間転写ベルト8の表層の基材であるアクリル樹脂の光硬化性を活かしたインプリント加工を採用した。 As the fine unevenness forming means, polishing, cutting, imprinting, and the like are generally known, and can be appropriately selected and used so that a desired average groove spacing I can be obtained. In this embodiment, from the viewpoint of processing cost and productivity, imprint processing utilizing the photocurability of acrylic resin, which is the base material of the surface layer of the intermediate transfer belt 8 to be subjected to fine uneven processing, is adopted.

インプリント加工では、中間転写ベルト8の表面に形成したい凹凸形状と逆形状の微細凹凸形状が施された金型(図示せず)を、中間転写ベルト8の表層82の表面に押し当てる。本実施例では、金型は略円柱形状を有し、その円柱の回転方向と略平行に凸部が形成されている。これにより、金型の微細凹凸形状を中間転写ベルト8の表層82の表面に転写することで、中間転写ベルト8の表面に所望の凹凸形状を形成することができる。中間転写ベルト8の表面形状は、例えば、キーエンス社製のレーザー顕微鏡VK−X250などで計測することができる。 In the imprinting process, a mold (not shown) having a fine uneven shape opposite to the uneven shape to be formed on the surface of the intermediate transfer belt 8 is pressed against the surface of the surface layer 82 of the intermediate transfer belt 8. In this embodiment, the mold has a substantially cylindrical shape, and a convex portion is formed substantially parallel to the rotation direction of the cylinder. Thereby, by transferring the fine uneven shape of the mold to the surface of the surface layer 82 of the intermediate transfer belt 8, a desired uneven shape can be formed on the surface of the intermediate transfer belt 8. The surface shape of the intermediate transfer belt 8 can be measured with, for example, a laser microscope VK-X250 manufactured by KEYENCE CORPORATION.

ここで、中間転写ベルト8の表面の溝83の幅(溝幅)Wは、溝83の長手軸線方向と略直交する方向における開口部の幅であり、表層82の最表面84に対し、溝として表層82の厚みが薄く形成された範囲として定義される。本実施例では、溝幅Wは、ベルト搬送方向と略直交する方向における溝83の開口部の幅である。本実施例では、この溝幅Wは1.2μmである。溝幅Wは、トナーの平均粒径未満とすることが好ましく、トナーの平均粒径の半分未満とすることがより好ましい。溝幅Wをトナーの平均粒径より小さくすることで、溝83にトナーが入り込みクリーニングブレード21をすり抜けることを抑制することができる。また、金型の凸部の倒れを抑制する観点などから、中間転写ベルト8の溝幅Wは0.5μm以上であることが好ましい。本実施例の構成では、中間転写ベルト8の溝幅Wは0.5μm以上、6μm以下程度の範囲であることが好ましく、1μm以上、2μm以下の範囲であることがより好ましい。 Here, the width (groove width) W of the groove 83 on the surface of the intermediate transfer belt 8 is the width of the opening in a direction substantially orthogonal to the longitudinal axis direction of the groove 83, and is a groove with respect to the outermost surface 84 of the surface layer 82. Is defined as a range in which the thickness of the surface layer 82 is formed thin. In this embodiment, the groove width W is the width of the opening of the groove 83 in a direction substantially orthogonal to the belt transport direction. In this embodiment, the groove width W is 1.2 μm. The groove width W is preferably less than the average particle size of the toner, and more preferably less than half the average particle size of the toner. By making the groove width W smaller than the average particle size of the toner, it is possible to prevent the toner from entering the groove 83 and slipping through the cleaning blade 21. Further, the groove width W of the intermediate transfer belt 8 is preferably 0.5 μm or more from the viewpoint of suppressing the protrusion of the mold from falling. In the configuration of this example, the groove width W of the intermediate transfer belt 8 is preferably in the range of 0.5 μm or more and 6 μm or less, and more preferably in the range of 1 μm or more and 2 μm or less.

また、中間転写ベルト8の表面の溝83の深さ(溝深さ)Dは、中間転写ベルト8の厚さ方向における、溝83の開口部(最表面84の位置)から溝83の底部までの深さとして定義される。本実施例では、この溝深さDは、中間転写ベルト8の使用初期(新品時)において、0.45μmである。溝深さDは、中間転写ベルト8の使用初期において、0.2μm以上、表層82の厚み未満であることが好ましい。溝深さDが小さすぎると、中間転写ベルト8の表層の削れなどにより凹部が消失しやすくなったり、後述するようにクリーニング不良が発生しやすくなったりすることがある。また、溝深さDを表層82の厚さ未満とすることで、溝83は、基層81までは届かず、表層82のみに存在するよう形成される。ここで、中間転写ベルト8の表層の厚さは、薄すぎることによる耐久性の低下、厚すぎることによる表層の割れを抑制する観点などから、1μm以上、5μm以下程度、典型的には1μm以上、3μm以下程度とされる。 Further, the depth (groove depth) D of the groove 83 on the surface of the intermediate transfer belt 8 is from the opening of the groove 83 (the position of the outermost surface 84) to the bottom of the groove 83 in the thickness direction of the intermediate transfer belt 8. Is defined as the depth of. In this embodiment, the groove depth D is 0.45 μm at the initial stage of use (when new) of the intermediate transfer belt 8. The groove depth D is preferably 0.2 μm or more and less than the thickness of the surface layer 82 at the initial stage of use of the intermediate transfer belt 8. If the groove depth D is too small, the recesses may easily disappear due to scraping of the surface layer of the intermediate transfer belt 8, or cleaning defects may easily occur as described later. Further, by setting the groove depth D to be less than the thickness of the surface layer 82, the groove 83 is formed so as not to reach the base layer 81 but to exist only in the surface layer 82. Here, the thickness of the surface layer of the intermediate transfer belt 8 is about 1 μm or more and 5 μm or less, typically 1 μm or more, from the viewpoint of reducing durability due to being too thin and suppressing cracking of the surface layer due to being too thick. It is about 3 μm or less.

また、中間転写ベルト8の表面の溝83の間隔(溝間隔)Iは、隣接する溝83の開口部の、溝83の長手軸線方向と略直交する方向における一方の端部(図示の例では左端部)間の間隔として定義される。本実施例では、溝間隔Iは、ベルト搬送方向と略直交する方向に関する上記開口部の一方の端部間の間隔である。本実施例では、ベルト幅方向の略全域に3.5μmの等ピッチ(略同一の溝間隔)で溝83を形成することで、平均の溝間隔Iが3.5μmとされている。なお、溝間隔Iは、隣接する溝83の開口部の図中右端部間の間隔と定義してもよいし、隣接する溝83の底部間の間隔と定義してもよい。平均の溝間隔Iは、クリーニングブレード21の摩耗の抑制の観点などから適宜選択することができるが、2μm以上、10μm以下程度の範囲であることが好ましく、3μm以上、4μm以下の範囲であることがより好ましい。平均の溝間隔Iが小さすぎると均質な凹凸形状を形成することが難しくなることがある。また、平均の溝間隔Iが大きすぎると、クリーニングブレード21の摩耗を抑制することが難しくなることがある。 Further, the spacing (groove spacing) I of the grooves 83 on the surface of the intermediate transfer belt 8 is one end of the opening of the adjacent groove 83 in a direction substantially orthogonal to the longitudinal axis direction of the groove 83 (in the illustrated example). It is defined as the distance between the leftmost part). In this embodiment, the groove spacing I is the spacing between one end of the opening in a direction substantially orthogonal to the belt transport direction. In this embodiment, the average groove spacing I is 3.5 μm by forming the grooves 83 at an equal pitch of 3.5 μm (substantially the same groove spacing) over substantially the entire area in the belt width direction. The groove spacing I may be defined as the spacing between the right ends of the openings of the adjacent grooves 83 in the drawing, or may be defined as the spacing between the bottoms of the adjacent grooves 83. The average groove spacing I can be appropriately selected from the viewpoint of suppressing wear of the cleaning blade 21, but is preferably in the range of 2 μm or more and 10 μm or less, and is preferably in the range of 3 μm or more and 4 μm or less. Is more preferable. If the average groove spacing I is too small, it may be difficult to form a uniform uneven shape. Further, if the average groove spacing I is too large, it may be difficult to suppress the wear of the cleaning blade 21.

ここで、本実施例では、溝83は、ベルト搬送方向に沿う方向として、ベルト搬送方向と略平行に形成されている(図3(b))。また、本実施例では、溝83は、中間転写ベルト8の周方向(回転方向)の1周にわたって連続的に略直線状に形成されている。ただし、ベルト搬送方向に沿う方向は、ベルト幅方向に対して交差する方向に沿って延在していればよく、ベルト搬送方向に対して角度を有していてもよい(図14)。ベルト搬送方向に対して溝83の長手軸線方向がなす角度は、好ましくは45度以下、より好ましくは10度以下である。典型的には、本実施例のように、ベルト搬送方向と溝83の長手軸線方向とは略平行とされる。ベルト搬送方向に対して角度を有する溝83は、円柱の回転方向に対して斜めに凸部が形成された金型を用いたり、本実施例と同様の円柱の回転方向と略平行に凸部が形成された金型をベルト搬送方向に対して斜めにして用いたりして形成することができる。 Here, in this embodiment, the groove 83 is formed substantially parallel to the belt transport direction as a direction along the belt transport direction (FIG. 3 (b)). Further, in the present embodiment, the groove 83 is formed in a substantially linear shape continuously over one circumference in the circumferential direction (rotational direction) of the intermediate transfer belt 8. However, the direction along the belt transport direction may extend along the direction intersecting with the belt width direction, and may have an angle with respect to the belt transport direction (FIG. 14). The angle formed by the longitudinal axis direction of the groove 83 with respect to the belt transport direction is preferably 45 degrees or less, more preferably 10 degrees or less. Typically, as in this embodiment, the belt transport direction and the longitudinal axis direction of the groove 83 are substantially parallel. For the groove 83 having an angle with respect to the belt transport direction, a mold having a convex portion formed diagonally with respect to the rotation direction of the cylinder may be used, or a convex portion substantially parallel to the rotation direction of the cylinder similar to this embodiment. It can be formed by using the mold in which the above is formed at an angle with respect to the belt transport direction.

4.光学センサ
次に、本実施例における光学センサ7について説明する。本実施例では、光学センサ7は、中間転写ベルト8の表面状態を検知する機能を有している。そして、本実施例では、エンジン制御部302は、その検知結果に基づいて、中間転写ベルト8の寿命に関する情報を報知するための処理を実行する。なお、この光学センサとしては、光源として可視光領域から近赤外領域の光、すなわち、400〜1000nmの波長の光を発する発光ダイオードを備えたものを用いることが可能である。
4. Optical sensor Next, the optical sensor 7 in this embodiment will be described. In this embodiment, the optical sensor 7 has a function of detecting the surface state of the intermediate transfer belt 8. Then, in this embodiment, the engine control unit 302 executes a process for notifying information on the life of the intermediate transfer belt 8 based on the detection result. As the optical sensor, it is possible to use a light source provided with a light emitting diode that emits light in the visible light region to the near infrared region, that is, light having a wavelength of 400 to 1000 nm.

また、本実施例では、中間転写ベルト8の表面状態を検知するための光学センサ7として、濃度補正制御及び色ずれ補正制御のための試験トナー像を検知するための光学センサ7を兼用する。つまり、本実施例では、光学センサ7は、濃度補正制御のための濃度センサ、及び色ずれ補正制御のための色ずれ検知センサとしての機能も有している。 Further, in this embodiment, as the optical sensor 7 for detecting the surface state of the intermediate transfer belt 8, the optical sensor 7 for detecting the test toner image for the density correction control and the color shift correction control is also used. That is, in this embodiment, the optical sensor 7 also has a function as a density sensor for density correction control and a color shift detection sensor for color shift correction control.

一般に、電子写真方式の画像形成装置は、使用する環境の変化、累積のプリント枚数などの諸条件によって、画像濃度や各画像形成部間の画像形成位置が変動する。その変動が過度となると、本来の正しい色調の色ずれのない高品位な画像が得られなくなってしまう。そこで、本実施例の画像形成装置100では、各色のトナーで中間転写ベルト8上に試験トナー像(パッチ)を試験的に中間転写ベルト8上に形成し、試験トナー像の濃度(トナー載り量)、あるいは試験トナー像の位置ずれを、光学センサ7を用いて検知する。そして、その検知結果に基づいて、露光量、現像バイアスなどにフィードバックをかける濃度補正制御、あるいは各色の露光装置3のレーザー光の書き出しタイミングを変える色ずれ補正制御を行う。これにより、安定して高品位の画像が得られるようになっている。 Generally, in an electrophotographic image forming apparatus, the image density and the image forming position between each image forming unit fluctuate depending on various conditions such as a change in the environment in which the image is used and a cumulative number of prints. If the fluctuation becomes excessive, it becomes impossible to obtain a high-quality image without color shift of the original correct color tone. Therefore, in the image forming apparatus 100 of the present embodiment, a test toner image (patch) is experimentally formed on the intermediate transfer belt 8 with toner of each color, and the density of the test toner image (toner loading amount) is formed on the intermediate transfer belt 8. ) Or the misalignment of the test toner image is detected by using the optical sensor 7. Then, based on the detection result, density correction control for giving feedback to the exposure amount, development bias, etc., or color shift correction control for changing the writing timing of the laser beam of the exposure device 3 for each color is performed. As a result, stable and high-quality images can be obtained.

図4(a)は、光学センサ7の模式的な断面図である。光学センサ7は、LED(発光ダイオード)などで構成された発光素子71、フォトダイオードなどで構成された正反射受光素子72、及びフォトダイオードなどで構成された乱反射受光素子73などを有している。また、光学センサ7は、ホルダー74、及び光透過可能な保護カバー(あるいはモールドレンズ部)75などを有している。光学センサ7は、発光素子71から中間転写ベルト8の表面又は中間転写ベルト8上の試験トナー像Tに光を照射し、中間転写ベルト8の表面又は試験トナー像Tからの反射光を正反射受光素子72及び乱反射受光素子73で受光する。正反射受光素子72及び乱反射受光素子73は、それぞれ受光光量に応じた電気信号を出力する。光学センサ7の検知結果(出力信号)は、エンジン制御部302に入力される。これにより、中間転写ベルト8の表面特性又は中間転写ベルト8の反射率に対する、試験トナー像Tの反射率の比や差に基づいて、試験トナー像Tの濃度、あるいは試験トナー像Tの有無(位置)を測定することができる。 FIG. 4A is a schematic cross-sectional view of the optical sensor 7. The optical sensor 7 includes a light emitting element 71 composed of an LED (light emitting diode) or the like, a specular reflection light receiving element 72 composed of a photodiode or the like, and a diffuse reflection light receiving element 73 composed of a photodiode or the like. .. Further, the optical sensor 7 has a holder 74, a protective cover (or a molded lens portion) 75 capable of transmitting light, and the like. The optical sensor 7 irradiates the surface of the intermediate transfer belt 8 or the test toner image T on the intermediate transfer belt 8 with light from the light emitting element 71, and specularly reflects the reflected light from the surface of the intermediate transfer belt 8 or the test toner image T. Light is received by the light receiving element 72 and the diffuse reflection light receiving element 73. The specular reflection light receiving element 72 and the diffuse reflection light receiving element 73 each output an electric signal according to the amount of received light. The detection result (output signal) of the optical sensor 7 is input to the engine control unit 302. Thereby, based on the ratio or difference of the reflectance of the test toner image T with respect to the surface characteristics of the intermediate transfer belt 8 or the reflectance of the intermediate transfer belt 8, the concentration of the test toner image T or the presence or absence of the test toner image T ( Position) can be measured.

本実施例では、発光素子71としては、中心波長λ=840nmの近赤外のLEDを用いた。そして、この発光素子71は、中間転写ベルト8の法線方向を0°とした場合、入射角θi=−20°の角度から中間転写ベルト8の表面に光を照射する。また、本実施例では、上記のように中間転写ベルト8の法線方向を0°とした場合、正反射受光素子72は+20°、乱反射受光素子73は0°の角度で中間転写ベルト8又は試験トナー像Tからの反射光を受光するように構成されている。 In this embodiment, a near-infrared LED having a center wavelength of λ = 840 nm was used as the light emitting element 71. Then, when the normal direction of the intermediate transfer belt 8 is 0 °, the light emitting element 71 irradiates the surface of the intermediate transfer belt 8 with light from an angle of incident θi = −20 °. Further, in this embodiment, when the normal direction of the intermediate transfer belt 8 is 0 ° as described above, the specular reflection light receiving element 72 is at an angle of + 20 ° and the diffuse reflection light receiving element 73 is at an angle of 0 °. It is configured to receive the reflected light from the test toner image T.

ここで、中間転写ベルト8又は試験トナー像Tからの反射光には、正反射成分と乱反射(拡散)成分との両方の成分が含まれている。正反射受光素子72は正反射成分と乱反射成分との両方を含んだ反射光を受光し、乱反射受光素子73は乱反射成分のみを受光する構成となっている。中間転写ベルト8上に濃度の高い試験トナー像Tが形成され、中間転写ベルト8の表面が被覆されると、トナーによって光が遮断されて、正反射光が減少し、正反射受光素子72の出力は低下する。一方、本実施例で使用した840nmの赤外光に対して、イエロー、マゼンタ、シアントナーは拡散反射する特徴を持つため、中間転写ベルト8上のトナーの付着量が増大すると、イエロー、マゼンタ、シアンに関しては、乱反射受光素子73の出力が大きくなる。正反射受光素子72の出力から乱反射受光素子73の出力を差し引いた差を用いることで、正反射成分のみの反射光量を得ることができる。本実施例では、このように正反射光の光量(強度)と乱反射光の光量(強度)との両方を検知することにより、高濃度から低濃度までの濃度を精度よく検知できるようになっている。また、光学センサ7は、中間転写ベルト8上のトナーの色を見分けることはできない。そのため、各単色のトナー像の階調を検知するための試験トナー像Tを中間転写ベルト8上に形成する。 Here, the reflected light from the intermediate transfer belt 8 or the test toner image T contains both a specular reflection component and a diffuse reflection (diffusion) component. The specular reflection light receiving element 72 receives the reflected light including both the specular reflection component and the diffuse reflection component, and the diffuse reflection light receiving element 73 receives only the diffuse reflection component. When a high-concentration test toner image T is formed on the intermediate transfer belt 8 and the surface of the intermediate transfer belt 8 is coated, the light is blocked by the toner, the specular reflected light is reduced, and the specular light receiving element 72 The output drops. On the other hand, since the yellow, magenta, and cyan toners have the characteristic of being diffusely reflected with respect to the 840 nm infrared light used in this example, when the amount of toner adhered to the intermediate transfer belt 8 increases, the yellow, magenta, and cyan toners become With respect to cyan, the output of the diffuse reflection light receiving element 73 increases. By using the difference obtained by subtracting the output of the diffuse reflection light receiving element 73 from the output of the specular reflection light receiving element 72, the reflected light amount of only the specular reflection component can be obtained. In this embodiment, by detecting both the amount of specularly reflected light (intensity) and the amount of diffusely reflected light (intensity) in this way, it is possible to accurately detect the density from high density to low density. There is. Further, the optical sensor 7 cannot distinguish the color of the toner on the intermediate transfer belt 8. Therefore, a test toner image T for detecting the gradation of the toner image of each single color is formed on the intermediate transfer belt 8.

5.回折現象
図4(b)は、反射型回折格子による回折現象を説明するための模式図である。一般的に、格子間隔をd、光線波長をλ、回折格子の法線方向に対する光線の入射角度をθi、反射角度をθm、回折次数をm(m=±0、±1、±2、・・・の正負の整数)としたとき、反射型回折格子からの回折角を示す方程式は、次の(式1)で表される。
d[sin(θi)+sin(θm)]=mλ (式1)
5. Diffraction Phenomenon FIG. 4B is a schematic diagram for explaining a diffraction phenomenon by a reflective diffraction grating. Generally, the lattice spacing is d, the ray wavelength is λ, the incident angle of the ray with respect to the normal direction of the diffraction grating is θi, the reflection angle is θm, and the diffraction order is m (m = ± 0, ± 1, ± 2, ... The equation indicating the diffraction angle from the reflection type diffraction grating is expressed by the following (Equation 1) when the positive and negative integers of.
d [sin (θi) + sin (θm)] = mλ (Equation 1)

m=0の場合(すなわち、正反射の場合)、θi=−θmとなり、正反射光については、格子間隔d、光線波長λに依存しない。 When m = 0 (that is, in the case of specular reflection), θi = −θm, and the specularly reflected light does not depend on the lattice spacing d and the ray wavelength λ.

それ以外の次数の場合、格子間隔d、光線波長λに依存して、各反射光の光路差が波長の整数倍になる角度θmで反射光が強め合う。回折角度θmについて(式1)を展開すると、次の(式2)で表される。
sinθm=mλ/d−sinθi (式2)
In the case of other orders, the reflected light strengthens each other at an angle θm in which the optical path difference of each reflected light becomes an integral multiple of the wavelength, depending on the lattice spacing d and the ray wavelength λ. When (Equation 1) is expanded for the diffraction angle θm, it is expressed by the following (Equation 2).
sinθm = mλ / d-sinθi (Equation 2)

そして、照射面の法線に対する入射角度を負と定義すると、以下の傾向を示す。
・入射角θiが大きいほど、(式2)右辺は大となり、回折角θmは大きくなる
・光線波長λが大きいほど、(式2)右辺は大となり、回折角θmは大きくなる
・格子間隔dが小さいほど、(式2)右辺は大となり、回折角θmは大きくなる
Then, if the incident angle with respect to the normal of the irradiation surface is defined as negative, the following tendency is shown.
・ The larger the incident angle θi, the larger the right side of (Equation 2) and the larger the diffraction angle θm. ・ The larger the ray wavelength λ, the larger the right side of (Equation 2) and the larger the diffraction angle θm. ・ Lattice spacing d The smaller the value, the larger the right side of (Equation 2) and the larger the diffraction angle θm.

本実施例の中間転写ベルト8では、表面に形成された溝83の平均の溝間隔Iが、上記格子間隔dに対応し、光学センサ7の発光素子71からの光が回折する。 In the intermediate transfer belt 8 of this embodiment, the average groove spacing I of the grooves 83 formed on the surface corresponds to the lattice spacing d, and the light from the light emitting element 71 of the optical sensor 7 is diffracted.

図5は、中間転写ベルト8の平均の溝間隔Iを振ったときの、本実施例の光学センサ7からの照射光によるm=−5次〜+2次の回折光の回折角度を示すグラフ図である。(式2)からわかるように、回折角度は格子間隔d(ここでは、平均の溝間隔I)に反比例している。そのため、図5に示すように、平均の溝間隔Iが小さくなるほど、回折角度の範囲が拡がる。 FIG. 5 is a graph showing the diffraction angles of m = −5th to + 2nd order diffracted light due to the irradiation light from the optical sensor 7 of this embodiment when the average groove spacing I of the intermediate transfer belt 8 is shaken. Is. As can be seen from (Equation 2), the diffraction angle is inversely proportional to the lattice spacing d (here, the average groove spacing I). Therefore, as shown in FIG. 5, the smaller the average groove spacing I, the wider the range of the diffraction angle.

本実施例では、光学センサ7の正反射光受光素子72による正反射光の受光範囲は、図5中に破線で示す20°±5°の範囲である。この範囲に着目すると、平均の溝間隔Iが50μmまで小さくなると、−5次の回折光が受光範囲から外れることがわかる。平均の溝間隔Iが更に小さくなると、より低次の回折光が受光範囲から外れるようになる。そして、本実施例における平均の溝間隔Iである3.5μm(図5中の最も左の各点)まで小さくなると、0次の反射光(すなわち、正反射光)以外の反射光(すなわち、回折光)は、すべて受光範囲から外れることがわかる。一方、本実施例では、光学センサ7の乱反射光受光素子73による乱反射光の受光範囲は、図5中に一点鎖線で示す0°±5度の範囲である。この範囲に着目すると、例えば本実施例における平均の溝間隔Iである3.5μm(図5中の最も左の各点)では、−1次の回折光が混入することがわかる。 In this embodiment, the range of the specularly reflected light received by the specularly reflected light receiving element 72 of the optical sensor 7 is the range of 20 ° ± 5 ° shown by the broken line in FIG. Focusing on this range, it can be seen that when the average groove spacing I is reduced to 50 μm, the -5th order diffracted light is out of the light receiving range. As the average groove spacing I becomes smaller, lower-order diffracted light is out of the light receiving range. Then, when the average groove spacing I in this embodiment is reduced to 3.5 μm (the leftmost points in FIG. 5), the reflected light (that is, the regular reflected light) other than the 0th-order reflected light (that is, the regular reflected light) is reduced. It can be seen that all the diffracted light) is out of the light receiving range. On the other hand, in this embodiment, the light receiving range of the diffusely reflected light by the diffusely reflected light receiving element 73 of the optical sensor 7 is the range of 0 ° ± 5 degrees shown by the alternate long and short dash line in FIG. Focusing on this range, it can be seen that, for example, at 3.5 μm (each leftmost point in FIG. 5), which is the average groove spacing I in this example, -1st order diffracted light is mixed.

ここでは、光学センサ7からの照射光によって回折が発生する像担持体を用いる画像形成装置とは、次のように定義されるものである。すなわち、像担持体の寿命期間の少なくとも一部で、光学センサ7からの照射光によって像担持体の表面で回折が発生し、回折光の一部が光学センサ7の受光範囲(正反射受光範囲)から外れるか又は光学センサ7の受光範囲(乱反射受光範囲)に入ることがある構成の画像形成装置である。 Here, an image forming apparatus using an image carrier whose diffraction is generated by the irradiation light from the optical sensor 7 is defined as follows. That is, during at least a part of the life of the image carrier, diffraction occurs on the surface of the image carrier due to the irradiation light from the optical sensor 7, and a part of the diffracted light is in the light receiving range of the optical sensor 7 (specular reflection light receiving range). ), Or an image forming apparatus having a configuration that may enter the light receiving range (diffraction reflection light receiving range) of the optical sensor 7.

6.回折光の散乱特性
図6は、次のようにして得た散乱光の角度分布特性(以下、双方向反射率分布関数の頭文字をとって「BRDF」という。)を示すグラフ図である。図6のBRDF(実線)は、本実施例と同様にして平均の溝間隔Iが3.7μmの凹凸形状が形成された中間転写ベルト8の表面に、λ=622nmの光を入射角−20°で照射して得たものである。なお、BRDFの測定は、サイバネット(株)社の小型簡易散乱測定器Mini−Diff V1を用いて行った。図6には、比較例として、表面に微細凹凸加工を施す前のアクリル樹脂コートをしただけのベルト(以下、「コートベルト」という。)のBRDFを破線で併記している。
6. Scattering Characteristics of Diffracted Light FIG. 6 is a graph showing the angular distribution characteristics of scattered light obtained as follows (hereinafter, the acronym for the bidirectional reflectance distribution function is referred to as “BRDF”). In the BRDF (solid line) of FIG. 6, light of λ = 622 nm is incident on the surface of the intermediate transfer belt 8 in which the uneven shape having an average groove spacing I of 3.7 μm is formed in the same manner as in this embodiment. It was obtained by irradiating at °. The BRDF measurement was performed using a small simple scattering measuring device Mini-Diff V1 manufactured by Cybernet Co., Ltd. In FIG. 6, as a comparative example, the BRDF of a belt (hereinafter referred to as “coat belt”) that is simply coated with an acrylic resin before the surface is subjected to fine unevenness processing is also shown by a broken line.

図6からわかるように、コートベルトのBRDFは、正反射光のピークに対してブロードに乱反射成分が広がっている。これに対し、微細凹凸加工を施した中間転写ベルト8のBRDFは、0次の正反射光量が減り、周期的な角度で反射光量が大きくなる回折が起きている。また、回折光の強度は、次数mが大きくなるほど低下していく。すなわち、正反射光に関しては、同一の照射光量で微細凹凸加工を施した中間転写ベルト8の表面に光を照射した場合、平均の溝間隔Iが小さくなるほど、低次の回折光しか検知できなくため、反射光量が少なくなる。 As can be seen from FIG. 6, the BRDF of the coat belt has a diffuse reflection component broadly spread with respect to the peak of the specular light. On the other hand, in the BRDF of the intermediate transfer belt 8 that has been subjected to fine unevenness processing, diffraction occurs in which the amount of specular reflected light of the 0th order is reduced and the amount of reflected light is increased at a periodic angle. Further, the intensity of the diffracted light decreases as the order m increases. That is, with respect to the specularly reflected light, when the surface of the intermediate transfer belt 8 that has been subjected to fine unevenness processing with the same amount of irradiation light is irradiated with light, the smaller the average groove spacing I, the more low-order diffracted light can be detected. Therefore, the amount of reflected light is reduced.

7.溝深さと反射光との関係
図7は、本実施例の光学センサ7を用いた場合の、溝深さDと正反射光量及び乱反射光量との関係を示すグラフ図である。図7において、横軸は溝深さD、縦軸は光学センサ7の正反射受光素子72の出力(正反射光量)及び乱反射受光素子73の出力(乱反射光量)を示す。ここでは、アクリル樹脂の光硬化条件とインプリント加工時の転写圧を調整して得た、表面に溝深さDが異なる凹凸形状を有する中間転写ベルト8(溝深さD=0.15μm、0.30μm、0.40μmの3水準)と、コートベルト(溝深さD=0μm)と、を準備した。そして、本実施例の光学センサ7を用いて、同一の照射光量で各ベルトの表面に光を照射した際の反射光量を比較した。
7. Relationship between Groove Depth and Reflected Light FIG. 7 is a graph showing the relationship between groove depth D and the amount of specularly reflected light and diffusely reflected light when the optical sensor 7 of this embodiment is used. In FIG. 7, the horizontal axis represents the groove depth D, and the vertical axis represents the output of the specular reflection light receiving element 72 (specular reflection light amount) and the output of the diffuse reflection light receiving element 73 (diffuse reflection light amount) of the optical sensor 7. Here, an intermediate transfer belt 8 (groove depth D = 0.15 μm, obtained by adjusting the photocuring conditions of the acrylic resin and the transfer pressure during imprinting) having uneven shapes having different groove depths D on the surface. (3 levels of 0.30 μm and 0.40 μm) and a coat belt (groove depth D = 0 μm) were prepared. Then, using the optical sensor 7 of this embodiment, the amount of reflected light when the surface of each belt was irradiated with the same amount of irradiation light was compared.

図7に示すように、溝深さDが小さくなるにつれて、正反射光に関しては反射光量が大きくなり、乱反射光に関しては反射光量が小さくなった。これは、図6のBRDFからわかるように、溝深さDが小さくなるについて、回折光が減少し、コートベルトの反射光量に近づいていためであると考えられる。また、これは、ラミナー回折格子において知られている、溝深さとデューティ比(溝周期に対する溝幅)とで回折効率が変化する挙動とも一致していた。 As shown in FIG. 7, as the groove depth D decreased, the reflected light amount increased with respect to the specularly reflected light, and the reflected light amount decreased with respect to the diffusely reflected light. It is considered that this is because, as can be seen from the BRDF of FIG. 6, as the groove depth D becomes smaller, the diffracted light decreases and approaches the reflected light amount of the coat belt. This was also consistent with the behavior known in the laminar diffraction grating in which the diffraction efficiency changes depending on the groove depth and the duty ratio (groove width with respect to the groove period).

8.中間転写ベルトの使用に伴う光学センサの出力の変化と溝深さの変化との関係
図8は、本実施例の画像形成装置100における、プリント枚数と正反射光量及び乱反射光量との関係を示すグラフ図である。図8において、横軸はプリント枚数、縦軸は光学センサ7の正反射受光素子72の出力(正反射光量)及び乱反射受光素子73の出力(乱反射光量)を示す。ここでは、温度23℃、相対湿度50%環境下にて、OCE社製Extra坪量80g/m、A4紙を用い、各色の印字率(画像比率)が5%のテキストパターンを4枚間欠で出力する耐久試験を行った。なお、4枚間欠とは、4枚の記録材Pに画像を形成して出力するジョブを、所定の時間間隔ごとに繰り返す出力方法のことをいう。そして、所定のプリント枚数(約5000枚)ごとに、光学センサ7から同一の照射光量で中間転写ベルト8の表面に光を照射し、中間転写ベルト8の使用初期からの反射光量の推移と、中間転写ベルト8の使用初期からの平均の溝深さDの推移と、を計測した。なお、各計測タイミングにおいて、正反射光量及び乱反射光量は、それぞれ中間転写ベルト8の1周分の平均値を計測した。また、溝深さDは、キーエンス社製のレーザー顕微鏡VK−X250を用いて計測した平均値である。
8. Relationship between Change in Output of Optical Sensor and Change in Groove Depth Due to Use of Intermediate Transfer Belt FIG. 8 shows the relationship between the number of prints and the amount of specularly reflected light and diffusely reflected light in the image forming apparatus 100 of this embodiment. It is a graph diagram. In FIG. 8, the horizontal axis represents the number of prints, and the vertical axis represents the output of the specular reflection light receiving element 72 (specular reflection light amount) and the output of the diffuse reflection light receiving element 73 (diffuse reflection light amount) of the optical sensor 7. Here, in an environment of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%, four text patterns with a printing rate (image ratio) of 5% for each color are intermittently used using an Extra basis weight 80 g / m 2 manufactured by OCE and A4 paper. A durability test was conducted to output with. The four-sheet intermittent is an output method in which a job of forming an image on four recording materials P and outputting the image is repeated at predetermined time intervals. Then, the surface of the intermediate transfer belt 8 is irradiated with light from the optical sensor 7 with the same irradiation light amount for each predetermined number of prints (about 5000 sheets), and the transition of the reflected light amount from the initial use of the intermediate transfer belt 8 and the transition of the reflected light amount from the initial use of the intermediate transfer belt 8 The transition of the average groove depth D from the initial use of the intermediate transfer belt 8 was measured. At each measurement timing, the amount of specularly reflected light and the amount of diffusely reflected light were measured as average values for one round of the intermediate transfer belt 8. The groove depth D is an average value measured using a laser microscope VK-X250 manufactured by KEYENCE CORPORATION.

正反射光量に着目すると、中間転写ベルト8の使用初期からしばらくは減少するものの、その後は単調増加する傾向が見られた。一方、乱反射光量に着目すると、中間転写ベルト8の使用初期からわずかに増加するものの、その後は単調減少する傾向が見られた。また、平均の溝深さDに着目すると、正反射の増加及び乱反射の減少とよく一致して減少する傾向が見られた。 Focusing on the amount of specularly reflected light, there was a tendency for the intermediate transfer belt 8 to decrease for a while from the initial use, but then to increase monotonically. On the other hand, focusing on the amount of diffusely reflected light, although it increased slightly from the initial use of the intermediate transfer belt 8, it tended to decrease monotonically thereafter. In addition, focusing on the average groove depth D, there was a tendency for the specular reflection to increase and the diffuse reflection to decrease in good agreement.

上記結果から、次のことがわかる。つまり、中間転写ベルト8の使用初期は、中間転写ベルト8へのトナーワックス成分や放電生成物の付着などによるフィルミングによって光学センサ7かの照射光はわずかに吸収され、正反射光量は減少する。しかし、その後は、中間転写ベルト8の表層82の摩耗による溝深さDの変化(減少)に伴い、図5で説明した平滑な表面からの反射に近づき、回折光の強度が低下して正反射光量が増加したものと考えられる。一般に、平滑な中間転写ベルト8の場合は、同一の照射光量で中間転写ベルト8の表面に光を照射した場合、中間転写ベルト8の使用に伴って正反射光は減少する。これに対し、本実施例における上記正反射光の増加分は、純粋に中間転写ベルト8の表面の溝深さDが小さくなっていることを示すものと考えられる。そのため、正反射光量の初期値からの変化(変化率、変化量)に基づいて、溝深さDを推定することができる。 From the above results, the following can be seen. That is, at the initial stage of use of the intermediate transfer belt 8, the irradiation light of the optical sensor 7 is slightly absorbed by the filming due to the adhesion of the toner wax component and the discharge product to the intermediate transfer belt 8, and the amount of specular reflected light decreases. .. However, after that, as the groove depth D changes (decreases) due to the wear of the surface layer 82 of the intermediate transfer belt 8, the reflection from the smooth surface described in FIG. 5 approaches, and the intensity of the diffracted light decreases to be positive. It is probable that the amount of reflected light increased. Generally, in the case of the smooth intermediate transfer belt 8, when the surface of the intermediate transfer belt 8 is irradiated with light with the same irradiation light amount, the specular reflected light decreases with the use of the intermediate transfer belt 8. On the other hand, the increase in the specularly reflected light in this example is considered to indicate that the groove depth D on the surface of the intermediate transfer belt 8 is purely small. Therefore, the groove depth D can be estimated based on the change (rate of change, amount of change) of the specular reflected light amount from the initial value.

ここで、クリーニングブレード21は、中間転写ベルト8との当接部(クリーニングニップ部)にトナーやその外添剤で潤滑層が形成されていることで、中間転写ベルト8との間の適度な摩擦力が維持されて、適切なクリーニング性能を発揮できる。中間転写ベルト8の表面の溝深さDが所定値以下となった場合は、溝83に詰まったトナーや外添剤の成分がクリーニングニップ部の潤滑層を決壊させてしまうことがある。また、潤滑剤層が決壊させられたことでクリーニングブレード21と中間転写ベルト8との間の摩擦力が増大して、クリーニングブレード21の先端の欠損が発生することがある。そのため、溝深さDが所定値以下になると、クリーニング不良が発生してしまう可能性がある。実際、上記耐久試験において、最終的にプリント枚数が350000枚に達した時点(図8中の溝深さDが▲で示されている時点)で、クリーニング性能が許容限界以下となり、クリーニング不良が発生した。 Here, the cleaning blade 21 has an appropriate degree of contact with the intermediate transfer belt 8 because a lubricating layer is formed on the contact portion (cleaning nip portion) with the intermediate transfer belt 8 with toner or an external additive thereof. The frictional force is maintained and appropriate cleaning performance can be exhibited. When the groove depth D on the surface of the intermediate transfer belt 8 is equal to or less than a predetermined value, the toner or the component of the external additive clogged in the groove 83 may break the lubricating layer of the cleaning nip portion. Further, when the lubricant layer is broken, the frictional force between the cleaning blade 21 and the intermediate transfer belt 8 increases, and the tip of the cleaning blade 21 may be chipped. Therefore, if the groove depth D is equal to or less than a predetermined value, a cleaning defect may occur. In fact, in the above durability test, when the number of printed sheets finally reaches 350,000 (when the groove depth D in FIG. 8 is indicated by ▲), the cleaning performance becomes below the permissible limit and cleaning failure occurs. Occurred.

なお、上記耐久試験で用いた中間転写ベルト8の使用初期の平均の溝深さDは0.45μmであり、クリーニング不良が発生した時点での平均の溝深さDは0.2μm未満であった。また、上記耐久試験において、中間転写ベルト8の1周での正反射受光素子72の出力(正反射光量)の平均値は、中間転写ベルト8の使用初期は1.6Vであり、クリーニング不良が発生した時点では2.6Vであった。 The average groove depth D of the intermediate transfer belt 8 used in the above durability test at the initial stage of use is 0.45 μm, and the average groove depth D at the time when a cleaning failure occurs is less than 0.2 μm. It was. Further, in the above durability test, the average value of the output (specular reflected light amount) of the specular reflection light receiving element 72 in one round of the intermediate transfer belt 8 is 1.6V at the initial stage of use of the intermediate transfer belt 8, resulting in poor cleaning. It was 2.6V at the time of occurrence.

9.中間転写ベルトの寿命検知
本実施例では、表面に凹凸形状が形成され光学センサ7からの照射光によって回折が発生する中間転写ベルト8を用いた構成において、中間転写ベルト8の使用に伴う溝深さDの変化による光学センサ7の検知結果の変化に基づいて中間転写ベルト8の寿命を判断する。そして、中間転写ベルト8が寿命に到達したと判断した場合に、中間転写ベルト8の寿命に関する情報をユーザーやサービス担当者などの操作者に報知するための処理を実行する。
9. Life detection of the intermediate transfer belt In this embodiment, in the configuration using the intermediate transfer belt 8 in which an uneven shape is formed on the surface and diffraction is generated by the irradiation light from the optical sensor 7, the groove depth due to the use of the intermediate transfer belt 8 is used. The life of the intermediate transfer belt 8 is determined based on the change in the detection result of the optical sensor 7 due to the change in D. Then, when it is determined that the intermediate transfer belt 8 has reached the end of its life, a process for notifying an operator such as a user or a service person of information regarding the life of the intermediate transfer belt 8 is executed.

以下、本実施例における中間転写ベルト8の寿命検知方法について更に詳しく説明する。本実施例では、所定の照射光量で中間転写ベルト8の表面に光を照射した際の光学センサ7の正反射受光素子72の出力の、中間転写ベルト8の使用初期からの変化率に基づいて、中間転写ベルト8の寿命を判断する。図9は、本実施例における中間転写ベルト8の寿命検知の手順の概略を示すフローチャート図である。 Hereinafter, the method of detecting the life of the intermediate transfer belt 8 in this embodiment will be described in more detail. In this embodiment, the output of the specular reflection light receiving element 72 of the optical sensor 7 when the surface of the intermediate transfer belt 8 is irradiated with light with a predetermined irradiation light amount is based on the rate of change from the initial use of the intermediate transfer belt 8. , The life of the intermediate transfer belt 8 is determined. FIG. 9 is a flowchart showing an outline of the procedure for detecting the life of the intermediate transfer belt 8 in this embodiment.

・Step1
エンジン制御部302は、画像形成装置100が初めて起動された場合、あるいは交換検知部306によってベルトユニット12が交換されて新品のベルトユニット12が装着されたことを検知した場合に、中間転写ベルト8の寿命検知の手順を開始する。
・ Step1
The engine control unit 302 detects when the image forming apparatus 100 is started for the first time, or when the replacement detection unit 306 detects that the belt unit 12 has been replaced and a new belt unit 12 has been attached, the intermediate transfer belt 8 Start the procedure for life detection.

・Step2
エンジン制御部302は、濃度補正制御及び色ずれ補正制御の動作を開始し、濃度補正制御及び色ずれ補正制御用の光学センサ7の照射光量(第1の照射光量)L1を決定する。なお、本実施例では、濃度補正制御及び色ずれ補正制御用の照射光量L1は、中間転写ベルト8の表面の反射率と最大濃度の試験トナー像Tの反射率との差が最も大きくなるように選択する。つまり、本実施例では、濃度補正制御及び色ずれ補正制御用の照射光量L1は、光学センサ7の出力が試験トナー像Tのトナー載り量に対して飽和しない範囲で、光学センサ7のダイナミックレンジを最も広くできるように選択する。
・ Step2
The engine control unit 302 starts the operation of the density correction control and the color shift correction control, and determines the irradiation light amount (first irradiation light amount) L1 of the optical sensor 7 for the density correction control and the color shift correction control. In this embodiment, the irradiation light amount L1 for density correction control and color shift correction control has the largest difference between the reflectance of the surface of the intermediate transfer belt 8 and the reflectance of the test toner image T having the maximum density. Select to. That is, in this embodiment, the irradiation light amount L1 for the density correction control and the color shift correction control is the dynamic range of the optical sensor 7 within a range in which the output of the optical sensor 7 is not saturated with the toner loading amount of the test toner image T. Select to be the widest.

・Step3
エンジン制御部302は、中間転写ベルト8の寿命検知用の光学センサ7の照射光量(第2の照射光量)L2を決定する。つまり、中間転写ベルト8の使用に伴う、中間転写ベルト8の表層82の摩耗による溝深さDの変化量、及びそれによる正反射光量の増加分に対応して、上記最適な濃度補正制御及び色ずれ補正制御用の照射光量L1が変わる。そこで、本実施例では、中間転写ベルト8の使用量の増加に伴って、濃度補正制御及び色ずれ補正制御用の照射光量L1を変更している。一方、中間転写ベルト8の寿命検知用の光学センサ7の照射光量L2は、中間転写ベルト8の使用量の増加にかかわらず、所定の照射光量で一定としている。具体的には、本実施例では、Step2で新品の中間転写ベルト8に対して決定した濃度補正制御及び色ずれ補正制御用の照射光量L1の半分の光量を、中間転写ベルト8の寿命検知用の照射光量L2としている。なお、光学センサ7の照射光量は、中間転写ベルト8の表面の単位面積当たりに一定時間内に照射される光(放射エネルギー)の量であり、公知の光量測定器により測定することができる。ただし、光学センサ7の照射光量は、発光素子71の駆動電流(mA)の大きさで代表することができる。例えば、駆動電流と照射光量とが略比例関係にある場合、第1の照射光量L1の半分の第2の照射光量L2は、第1の照射光量L1を得るための駆動電流の半分の駆動電流で得られる照射光量である。
・ Step3
The engine control unit 302 determines the irradiation light amount (second irradiation light amount) L2 of the optical sensor 7 for detecting the life of the intermediate transfer belt 8. That is, the optimum density correction control and the above-mentioned optimum density correction control and corresponding to the amount of change in the groove depth D due to wear of the surface layer 82 of the intermediate transfer belt 8 and the increase in the amount of specular reflection light due to the use of the intermediate transfer belt 8. The irradiation light amount L1 for color shift correction control changes. Therefore, in this embodiment, the irradiation light amount L1 for the density correction control and the color shift correction control is changed as the amount of the intermediate transfer belt 8 used increases. On the other hand, the irradiation light amount L2 of the optical sensor 7 for detecting the life of the intermediate transfer belt 8 is constant at a predetermined irradiation light amount regardless of the increase in the usage amount of the intermediate transfer belt 8. Specifically, in this embodiment, half of the irradiation light amount L1 for density correction control and color shift correction control determined for the new intermediate transfer belt 8 in Step 2 is used for detecting the life of the intermediate transfer belt 8. The amount of irradiation light is L2. The amount of irradiation light of the optical sensor 7 is the amount of light (radiant energy) irradiated within a fixed time per unit area of the surface of the intermediate transfer belt 8, and can be measured by a known light amount measuring device. However, the amount of irradiation light of the optical sensor 7 can be represented by the magnitude of the drive current (mA) of the light emitting element 71. For example, when the drive current and the irradiation light amount are in a substantially proportional relationship, the second irradiation light amount L2, which is half of the first irradiation light amount L1, is half the drive current for obtaining the first irradiation light amount L1. It is the amount of irradiation light obtained in.

・Step4
エンジン制御部302は、新品の中間転写ベルト8について、中間転写ベルト8の1周分の光学センサ7の照射光量L2での正反射受光素子72の出力の平均値V2_iniを取得し、不揮発メモリ303に記憶させる。なお、本実施例では、中間転写ベルト8のベルト搬送方向の長さは720mmである。また、中間転写ベルト8の1周分の光学センサ7の正反射受光素子72の出力の平均値を取得することを、以下、単に「表面状態の測定」ともいう。
・ Step4
The engine control unit 302 acquires the average value V2_ini of the output of the specular reflection light receiving element 72 at the irradiation light amount L2 of the optical sensor 7 for one round of the intermediate transfer belt 8 with respect to the new intermediate transfer belt 8, and obtains the non-volatile memory 303. To memorize. In this embodiment, the length of the intermediate transfer belt 8 in the belt transport direction is 720 mm. Further, acquiring the average value of the outputs of the specular reflection light receiving element 72 of the optical sensor 7 for one round of the intermediate transfer belt 8 is hereinafter simply referred to as “measurement of the surface state”.

・Step5
エンジン制御部302は、所定のタイミングとして、前回の表面状態の測定からのプリント枚数が所定の閾値N枚に達した場合に、Step6に進む。つまり、本実施例では、エンジン制御部302は、1枚の記録材Pに画像を形成して出力するごとにプリント枚数を逐次積算して記憶する、計数手段としての機能を有する。そして、エンジン制御部302は、1枚の記録材Pに画像を形成して出力するごとに、前回の表面状態の測定からの累積のプリント枚数と、予め設定されてエンジン制御部302内のROMに格納されている閾値N枚と、を比較する。本実施例では、閾値N=5000枚とした。なお、プリント枚数は、所定のサイズ(例えばA4サイズ)に換算した枚数で設定されていてよい。また、表面状態の測定を行うタイミングは、プリント枚数で設定することに限定されるものではない。表面状態の測定を行うタイミングは、中間転写ベルト8の回転時間や回転回数、その他の回転部材の回転時間や回転回数など、中間転写ベルト8の使用量と相関する任意の指標値を用いて設定することができる。
・ Step5
The engine control unit 302 proceeds to Step 6 at a predetermined timing when the number of prints from the previous measurement of the surface state reaches a predetermined threshold value of N. That is, in this embodiment, the engine control unit 302 has a function as a counting means that sequentially integrates and stores the number of prints each time an image is formed on one recording material P and output. Then, each time the engine control unit 302 forms an image on one recording material P and outputs the image, the cumulative number of prints from the previous measurement of the surface state and the preset ROM in the engine control unit 302 are set. Compare with the threshold N sheets stored in. In this example, the threshold value N = 5000 sheets. The number of prints may be set to a predetermined size (for example, A4 size). Further, the timing of measuring the surface state is not limited to the setting of the number of printed sheets. The timing for measuring the surface condition is set using an arbitrary index value that correlates with the amount of the intermediate transfer belt 8 used, such as the rotation time and the number of rotations of the intermediate transfer belt 8 and the rotation time and the number of rotations of other rotating members. can do.

・Step6
エンジン制御部302は、中間転写ベルト8の1周分の光学センサ7の照射光量L2での正反射受光素子72の出力の平均値V2_Nを取得し、不揮発メモリ303に記憶させる。このように、本実施例では、プリント枚数N枚ごとに、同一の照射光量L2で中間転写ベルト8の表面状態の測定を行い、測定結果を不揮発メモリ303に保存する。なお、本実施例では、前回の表面状態の測定からのプリント枚数がN枚を経過した直後に次の表面状態の測定を行うのではなく、N枚をまたぐジョブの全ての画像の出力が終了した後のプリント終了処理中に次の表面状態の測定を行うようにした。ここで、ジョブとは、1つの開始指示により開始される、単数又は複数の記録材Pに画像を形成して出力する一連の動作のことをいう。また、プリント終了処理(後回転動作)とは、ジョブの最後の画像を出力した後に、所定の整理動作(準備動作)などのために感光ドラム1や中間転写ベルト8が回転させられている状態のことをいう。なお、中間転写ベルト8の表面状態の測定は、記録材Pに転写して出力する画像を形成する画像形成時以外の期間である非画像形成時であれば、任意のタイミングで行うことができる。非画像形成時としては、上記後回転動作(プリント終了処理)時の他、画像形成前の準備動作の期間である前多回転動作時や前回転動作時、連続画像形成中の記録材Pと記録材Pとの間に対応する期間である紙間動作時などが挙げられる。
・ Step6
The engine control unit 302 acquires the average value V2_N of the output of the specular reflection light receiving element 72 at the irradiation light amount L2 of the optical sensor 7 for one round of the intermediate transfer belt 8 and stores it in the non-volatile memory 303. As described above, in this embodiment, the surface state of the intermediate transfer belt 8 is measured with the same irradiation light amount L2 for each N printed sheets, and the measurement result is stored in the non-volatile memory 303. In this embodiment, the next surface condition is not measured immediately after the number of prints from the previous surface condition measurement has passed N, but the output of all the images of the job straddling N is completed. The next surface condition was measured during the printing end processing after the printing. Here, the job refers to a series of operations in which an image is formed and output on a single or a plurality of recording materials P, which is started by one start instruction. The print end process (post-rotation operation) is a state in which the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer belt 8 are rotated for a predetermined organizing operation (preparation operation) after the final image of the job is output. It means that. The surface state of the intermediate transfer belt 8 can be measured at any timing during non-image formation, which is a period other than image formation in which an image transferred to the recording material P and output is formed. .. The non-image formation includes the above-mentioned post-rotation operation (print end processing), the pre-multi-rotation operation, which is the period of the preparatory operation before image formation, the pre-rotation operation, and the recording material P during continuous image formation. For example, during paper-to-paper operation, which is a period corresponding to the recording material P.

・Step7
エンジン制御部302は、新品の中間転写ベルト8の表面状態の測定結果V2_iniに対する、現在の中間転写ベルト8の表面状態の測定結果V2_Nの変化率、すなわち、V2_N/V2_iniを計算する。そして、エンジン制御部302は、該変化率と、所定の閾値Rと、を比較し、該変化率が閾値Rより大きいか否かを判断する。閾値Rは、予め設定されてエンジン制御部302内のROMに格納されている。なお、本実施例では、光学センサ7の正反射受光素子72の出力のみを参照し、図8に示した実験結果に基づいて、閾値R=1.625倍とした。つまり、この閾値Rは、溝深さDが0.2μm未満となりクリーニング不良が発生する可能性がある場合の光学センサ7の出力の、溝深さDが0.45μm(新品の中間転写ベルト8)の光学センサ7の出力に対する比率に相当する。ただし、閾値Rは、本実施例の値に限定されるものではなく、クリーニング性能を満足できる溝深さDなどに応じて適宜設定することができる。
・ Step7
The engine control unit 302 calculates the rate of change of the current measurement result V2_N of the intermediate transfer belt 8 with respect to the measurement result V2_ini of the surface state of the new intermediate transfer belt 8, that is, V2_N / V2_ini. Then, the engine control unit 302 compares the rate of change with the predetermined threshold value R, and determines whether or not the rate of change is greater than the threshold value R. The threshold value R is preset and stored in the ROM in the engine control unit 302. In this embodiment, only the output of the specular reflection light receiving element 72 of the optical sensor 7 is referred to, and the threshold value R = 1.625 times is set based on the experimental result shown in FIG. That is, this threshold value R is the output of the optical sensor 7 when the groove depth D is less than 0.2 μm and cleaning failure may occur, and the groove depth D is 0.45 μm (new intermediate transfer belt 8). ) Corresponds to the ratio to the output of the optical sensor 7. However, the threshold value R is not limited to the value of this embodiment, and can be appropriately set according to the groove depth D or the like that can satisfy the cleaning performance.

・Step8
エンジン制御部302は、Step7において、所定の閾値Rを超えていると判断した場合、中間転写ベルト8が寿命に到達したと判断し、中間転写ベルト8の寿命に関する情報を報知するための処理を実行する。本実施例では、該処理として、操作部308又はホストコンピュータ200の表示手段において、中間転写ベルト8が寿命に到達したこと知らせる情報、あるいは中間転写ベルト8の交換を促す情報を表示するための処理を実行する。
・ Step8
When the engine control unit 302 determines in Step 7 that the predetermined threshold value R is exceeded, it determines that the intermediate transfer belt 8 has reached the end of its life, and performs a process for notifying information on the life of the intermediate transfer belt 8. Execute. In this embodiment, as the process, the display means of the operation unit 308 or the host computer 200 displays information indicating that the intermediate transfer belt 8 has reached the end of its life, or information prompting the replacement of the intermediate transfer belt 8. To execute.

10.効果
このように、本実施例の画像形成装置100は、中間転写ベルト8の寿命に関する情報を報知するための処理を実行可能な制御手段(エンジン制御部)302を有する。また、本実施例の画像形成装置100は、中間転写ベルト8の寿命期間の少なくとも一部で、光学センサ7からの照射光によって中間転写ベルト8の表面で回折が発生し、回折光の一部が光学センサ7の受光範囲から外れるか又は光学センサ7の受光範囲に入るように構成されている。そして、本実施例では、制御手段302は、光学センサ7により中間転写ベルト8の表面に光を照射して取得した光学センサ7の検知結果に基づいて上記処理を実行する。特に、本実施例では、制御手段302は、第1のタイミングにおいて光学センサ7から所定の照射光量で中間転写ベルト8の表面に光を照射して取得した光学センサ7の第1の検知結果と、第1のタイミングより後の第2のタイミングにおいて光学センサ7から上記所定の照射光量で中間転写ベルト8に光を照射して取得した光学センサ7の第2の検知結果と、の間の変化に関する指標に基づいて、上記処理を実行する。本実施例では、光学センサ7は、中間転写ベルト8の表面からの正反射光を受光可能であり、制御手段302は、光学センサ7が受光する正反射光の増加量を示す上記指標に基づいて上記処理を実行する。また、本実施例では、制御手段302は、上記指標が所定の閾値を超えた場合に、上記処理を実行する。また、本実施例では、上記指標は、上記第1の検知結果と上記第2の検知結果との間の変化率である。また、本実施例では、光学センサ7は、像担持体上に形成される試験トナー像を検知する手段を兼ねる。そして、本実施例では、上記所定の照射光量は、光学センサ7が試験トナー像を検知する際の照射光量とは異なる。ここで、上記試験トナー像は、画像濃度制御用又は色ずれ補正制御用の試験トナー像であってよい。また、本実施例では、中間転写ベルト8の表面には、ベルト搬送方向に沿った複数の溝が、ベルト幅方向に並んで形成されている。そして、本実施例では、隣接する上記溝間の間隔の平均値は、2μm以上、10μm以下である。また、本実施例では、隣接する上記溝間の間隔は、ベルト幅方向の略全域で略同一である。
10. Effect As described above, the image forming apparatus 100 of this embodiment has a control means (engine control unit) 302 capable of executing a process for notifying information regarding the life of the intermediate transfer belt 8. Further, in the image forming apparatus 100 of this embodiment, diffraction occurs on the surface of the intermediate transfer belt 8 due to the irradiation light from the optical sensor 7 during at least a part of the life period of the intermediate transfer belt 8, and a part of the diffracted light is generated. Is configured to be out of the light receiving range of the optical sensor 7 or within the light receiving range of the optical sensor 7. Then, in this embodiment, the control means 302 executes the above process based on the detection result of the optical sensor 7 acquired by irradiating the surface of the intermediate transfer belt 8 with light by the optical sensor 7. In particular, in this embodiment, the control means 302 is the first detection result of the optical sensor 7 obtained by irradiating the surface of the intermediate transfer belt 8 with light from the optical sensor 7 at a predetermined irradiation light amount at the first timing. , Change between the second detection result of the optical sensor 7 obtained by irradiating the intermediate transfer belt 8 with light from the optical sensor 7 at the second timing after the first timing with the predetermined irradiation light amount. The above process is executed based on the index related to. In this embodiment, the optical sensor 7 can receive the specularly reflected light from the surface of the intermediate transfer belt 8, and the control means 302 is based on the above index indicating the amount of increase in the specularly reflected light received by the optical sensor 7. And execute the above process. Further, in this embodiment, the control means 302 executes the above process when the index exceeds a predetermined threshold value. Further, in this embodiment, the index is the rate of change between the first detection result and the second detection result. Further, in this embodiment, the optical sensor 7 also serves as a means for detecting a test toner image formed on the image carrier. Then, in this embodiment, the predetermined irradiation light amount is different from the irradiation light amount when the optical sensor 7 detects the test toner image. Here, the test toner image may be a test toner image for image density control or color shift correction control. Further, in this embodiment, a plurality of grooves along the belt transport direction are formed on the surface of the intermediate transfer belt 8 side by side in the belt width direction. In this embodiment, the average value of the intervals between the adjacent grooves is 2 μm or more and 10 μm or less. Further, in the present embodiment, the distance between the adjacent grooves is substantially the same over substantially the entire area in the belt width direction.

以上説明したように、本実施例では、中間転写ベルト8の使用に伴う溝深さDの変化による光学センサ7の検知結果の変化に基づいて、中間転写ベルト8の寿命を判断する。これにより、本実施例によれば、表面に凹凸形状が形成された中間転写ベルト8の寿命に関する情報を精度よく報知することが可能となる。 As described above, in the present embodiment, the life of the intermediate transfer belt 8 is determined based on the change in the detection result of the optical sensor 7 due to the change in the groove depth D accompanying the use of the intermediate transfer belt 8. As a result, according to the present embodiment, it is possible to accurately notify the information regarding the life of the intermediate transfer belt 8 having the uneven shape formed on the surface.

なお、ここで、例えば従来技術として知られる、特許文献2に記載されるような従来の寿命検知方法では、中間転写ベルトの使用初期には中間転写ベルトからの乱反射成分がないことを前提としている。そして、予め実験的に求められた設定値以上に乱反射成分が増加した場合に、中間転写ベルトが寿命に到達したと判断している。そのため、このような従来の寿命検知方法では、本実施例のような光学センサからの照射光により回折が発生する中間転写ベルト8に関して、正しく中間転写ベルト8の寿命を判断することができない場合がある。一方で、本実施例によれば、表面に凹凸形状が形成された中間転写ベルト8の寿命に関する情報を精度よく判断又は報知することが可能となる。 Here, for example, in the conventional life detection method as described in Patent Document 2, which is known as a conventional technique, it is premised that there is no diffused reflection component from the intermediate transfer belt at the initial stage of use of the intermediate transfer belt. .. Then, when the diffused reflection component increases more than the set value experimentally obtained in advance, it is determined that the intermediate transfer belt has reached the end of its life. Therefore, in such a conventional life detection method, it may not be possible to correctly determine the life of the intermediate transfer belt 8 with respect to the intermediate transfer belt 8 in which diffraction is generated by the irradiation light from the optical sensor as in the present embodiment. is there. On the other hand, according to this embodiment, it is possible to accurately determine or notify information on the life of the intermediate transfer belt 8 having the uneven shape formed on the surface.

11.変形例
次に、本実施例の変形例について説明する。
11. Modification Example Next, a modification of this embodiment will be described.

画像形成装置100は、光学センサ7の清掃手段としての清掃機構を有していてよい。図10(a)は、光学センサ7の清掃機構30の一例を示す模式図である。図示の例では、清掃機構30は、光学センサ7の受光部(受光面)である保護カバー(あるいはモールドレンズ部)75を清掃する清掃部材31と、清掃部31を光学センサ7に対して相対移動させる移動部材32と、を有する。清掃部材31としては、例えば、不織布、フェルト、スポンジなどを用いることができる。また、移動部材32としては、例えば、プロセスカートリッジPやベルトユニット12の交換のための装置本体110のドア(図示せず)の開閉に連動して、ベルト幅方向に往復動作するものなどを用いることができる。なお、移動部材32が駆動手段としての駆動モータなどから伝達される駆動力によって所定のタイミングで駆動されるようになっていてもよい。図示の例では、清掃機構30は、上記ドアの開閉に連動して、光学センサ7の保護カバー75を清掃する。画像形成装置100が清掃機構30を有する場合、清掃機構30が動作した後の所定の期間における光学センサ7の検知結果に基づいて、中間転写ベルト8の寿命を判断することができる。つまり、光学センサ7の保護カバー75にトナーなどが付着していると、中間転写ベルト8の使用に伴う溝深さDの変化による光学センサ7の検知結果の変化の検知精度が低下する可能性がある。そのため、清掃機構30により清掃された後の所定の期間内の光学センサ7の検知結果を真値として、中間転写ベルト8の寿命の判断に用いることができる。該所定の期間は、保護カバー75へのトナーの付着などによって光学センサ7の検知結果が影響を受けるようになるまでの期間などとして、予め実験などにより求めることができる。このように、画像形成装置100は、光学センサ7を清掃する清掃機構30を有していてよい。この場合、制御手段302は、清掃機構30による光学センサ7の清掃が行われた後の所定の期間内の光学センサ7の検知結果に基づいて、上記処理を実行することができる。 The image forming apparatus 100 may have a cleaning mechanism as a cleaning means for the optical sensor 7. FIG. 10A is a schematic view showing an example of the cleaning mechanism 30 of the optical sensor 7. In the illustrated example, the cleaning mechanism 30 has a cleaning member 31 for cleaning the protective cover (or mold lens portion) 75, which is a light receiving portion (light receiving surface) of the optical sensor 7, and a cleaning portion 31 relative to the optical sensor 7. It has a moving member 32 to be moved. As the cleaning member 31, for example, a non-woven fabric, felt, sponge or the like can be used. Further, as the moving member 32, for example, a member that reciprocates in the belt width direction in conjunction with opening and closing of a door (not shown) of the device main body 110 for replacing the process cartridge P and the belt unit 12 is used. be able to. The moving member 32 may be driven at a predetermined timing by a driving force transmitted from a driving motor or the like as a driving means. In the illustrated example, the cleaning mechanism 30 cleans the protective cover 75 of the optical sensor 7 in conjunction with the opening and closing of the door. When the image forming apparatus 100 has the cleaning mechanism 30, the life of the intermediate transfer belt 8 can be determined based on the detection result of the optical sensor 7 in a predetermined period after the cleaning mechanism 30 operates. That is, if toner or the like adheres to the protective cover 75 of the optical sensor 7, the detection accuracy of the change in the detection result of the optical sensor 7 due to the change in the groove depth D due to the use of the intermediate transfer belt 8 may decrease. There is. Therefore, the detection result of the optical sensor 7 within a predetermined period after being cleaned by the cleaning mechanism 30 can be used as a true value to determine the life of the intermediate transfer belt 8. The predetermined period can be determined in advance by an experiment or the like as a period until the detection result of the optical sensor 7 is affected by adhesion of toner to the protective cover 75 or the like. As described above, the image forming apparatus 100 may have a cleaning mechanism 30 for cleaning the optical sensor 7. In this case, the control means 302 can execute the above process based on the detection result of the optical sensor 7 within a predetermined period after the cleaning mechanism 30 has cleaned the optical sensor 7.

図10(b)は、この場合の中間転写ベルト8の寿命検知の手順の概略を示すフローチャート図である。エンジン制御部302は、清掃機構30の動作が行われた時期に関する取得し、不揮発メモリ303に記憶させる(Step11)。なお、エンジン制御部302は、例えば上記ドアが閉じられたこと(あるいは開かれたこと)を検知するドアセンサ(図示せず)からの検知信号に基づいて、清掃機構30の動作が行われた時期(日時、時刻など)に関する情報を取得することができる。エンジン制御部302は、図9を参照して説明したようにして光学センサ7の検知結果の変化率が閾値を超えたと判断した場合(Step12)、前回の清掃機構30の動作から所定の期間内であるか否かを判断する(Step13)。なお、本例の場合、新品の中間転写ベルト8に関する光学センサ7の検知結果の取得前には、上記ドアが開閉されて、清掃機構30の清掃動作が行われている。また、上記所定の期間は、前回の清掃機構30の動作が行われた時期からの経過時間、あるいは該時期の後のプリント枚数などの中間転写ベルト8の使用量と相関する指標値の積算値などで設定することができる。この場合、エンジン制御部302は、上記経過時間や指標値の積算値を計数する計数手段としての機能を有する。そして、エンジン制御部302は、Step13で所定の期間内であると判断した場合は図9のStep8に進み、中間転写ベルト8の寿命に関する情報を報知するための処理を実行する。一方、エンジン制御部302は、Step13で所定の期間内ではない(すなわち、所定の期間を過ぎている)と判断した場合は図9のStep5に進み、次回の中間転写ベルト8の表面状態の測定に待機する。このようにして、光学センサ7の検知結果の変化率が閾値を超えた場合に直ちに寿命を報知するのではなく、清掃機構30が動作した後の所定の期間内に該変化率が閾値を超えた場合に、中間転写ベルト8の寿命を報知することができる。 FIG. 10B is a flowchart showing an outline of the procedure for detecting the life of the intermediate transfer belt 8 in this case. The engine control unit 302 acquires the time when the cleaning mechanism 30 is operated and stores it in the non-volatile memory 303 (Step 11). The engine control unit 302 operates the cleaning mechanism 30 based on a detection signal from a door sensor (not shown) that detects that the door is closed (or opened), for example. Information about (date and time, time, etc.) can be obtained. When the engine control unit 302 determines that the rate of change of the detection result of the optical sensor 7 exceeds the threshold value as described with reference to FIG. 9 (Step 12), it is within a predetermined period from the previous operation of the cleaning mechanism 30. It is determined whether or not it is (Step 13). In the case of this example, the door is opened and closed to perform the cleaning operation of the cleaning mechanism 30 before the detection result of the optical sensor 7 regarding the new intermediate transfer belt 8 is acquired. Further, the above-mentioned predetermined period is an integrated value of index values that correlate with the elapsed time from the time when the previous cleaning mechanism 30 was operated, or the amount of the intermediate transfer belt 8 used such as the number of prints after the time. It can be set with. In this case, the engine control unit 302 has a function as a counting means for counting the elapsed time and the integrated value of the index value. Then, when the engine control unit 302 determines in Step 13 that the period is within the predetermined period, the engine control unit 302 proceeds to Step 8 in FIG. 9 and executes a process for notifying information on the life of the intermediate transfer belt 8. On the other hand, when the engine control unit 302 determines in Step 13 that the period is not within the predetermined period (that is, the predetermined period has passed), the engine control unit 302 proceeds to Step 5 in FIG. 9 and measures the surface state of the intermediate transfer belt 8 next time. Wait for. In this way, when the rate of change of the detection result of the optical sensor 7 exceeds the threshold value, the life is not immediately notified, but the rate of change exceeds the threshold value within a predetermined period after the cleaning mechanism 30 operates. In this case, the life of the intermediate transfer belt 8 can be notified.

また、本実施例では、光学センサ7による正反射光の検知結果に基づいて中間転写ベルト8の寿命を判断したが、本発明はこれに限定されるものではない。図8からわかるように、光学センサ7による乱反射光の検知結果も中間転写ベルト8の使用に伴って変化(典型的には乱反射光量が減少)する。したがって、光学センサ7による乱反射光の検知結果のみ、あるいは正反射光の検知結果と乱反射光の検知結果との両方を用いて、中間転写ベルト8の寿命を判断してもよい。乱反射光の検知結果のみを用いる場合、乱反射光の検知結果の変化率が所定の閾値よりも大きくなった場合に、中間転写ベルト8の寿命に関する情報を報知するための処理を実行することができる。また、正反射光の検知結果と乱反射光の検知結果との両方を用いる場合、いずれか一方又は両方の検知結果の変化率が所定の閾値よりも大きくなった場合に、中間転写ベルト8の寿命に関する情報を報知するための処理を実行することができる。この場合、正反射光の検知結果用と乱反射光の検知結果用とで、閾値は同一であっても異なっていてもよい。このように、光学センサ7が、中間転写ベルト8の表面からの乱反射光を受光可能であり、制御手段302が、光学センサ7が受光する乱反射光の減少量を示す上記指標に基づいて上記処理を実行するようになっていてもよい。 Further, in the present embodiment, the life of the intermediate transfer belt 8 is determined based on the detection result of the specularly reflected light by the optical sensor 7, but the present invention is not limited to this. As can be seen from FIG. 8, the detection result of the diffusely reflected light by the optical sensor 7 also changes with the use of the intermediate transfer belt 8 (typically, the amount of diffusely reflected light decreases). Therefore, the life of the intermediate transfer belt 8 may be determined by using only the detection result of the diffusely reflected light by the optical sensor 7 or both the detection result of the specularly reflected light and the detection result of the diffusely reflected light. When only the detection result of the diffusely reflected light is used, when the rate of change of the detection result of the diffusely reflected light becomes larger than a predetermined threshold value, a process for notifying information on the life of the intermediate transfer belt 8 can be executed. .. Further, when both the detection result of the specularly reflected light and the detection result of the diffusely reflected light are used, the life of the intermediate transfer belt 8 is reached when the rate of change of the detection result of either one or both becomes larger than a predetermined threshold value. It is possible to execute a process for notifying information about. In this case, the threshold value may be the same or different for the detection result of the specularly reflected light and the detection result of the diffusely reflected light. In this way, the optical sensor 7 can receive the diffusely reflected light from the surface of the intermediate transfer belt 8, and the control means 302 performs the above processing based on the above index indicating the amount of decrease in the diffusely reflected light received by the optical sensor 7. May be executed.

また、本実施例では、光学センサ7の検知結果の変化の指標として、基準値(本実施例では中間転写ベルト8の新品時の検知結果)に対する変化率を用いたが、該指標としては基準との間の差分(すなわち変化量)などの任意の指標を用いることができる。 Further, in this embodiment, the rate of change with respect to the reference value (in this embodiment, the detection result when the intermediate transfer belt 8 is new) is used as an index of the change in the detection result of the optical sensor 7, but the reference is used as the index. Any index such as the difference between and (ie, the amount of change) can be used.

また、本実施例では、光学センサ7の検知結果の変化の指標(本実施例では変化率)が所定の閾値を超えた場合に中間転写ベルト8が寿命に到達したことを知らせる情報を報知したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、プリント枚数N枚ごとなどの所定のタイミングごとに、光学センサ7の検知結果の変化の指標(変化率、変化量)を不揮発メモリ303に記憶することができる。そして、その光学センサ7の検知結果の変化の指標の推移をモニタし、中間転写ベルト8の寿命残量がどの程度あるかを求め、中間転写ベルト8の寿命残量を逐次にあるいは操作者の指示に応じて報知するようにしてもよい。この場合、例えば、新品の中間転写ベルト8に関する光学センサ7の検知結果を寿命残量100%に対応するものとし、上記閾値に対応する光学センサ7の検知結果を寿命残量0%に対応するものとすることができる。また、例えば、光学センサ7の検知結果の変化に対して複数の閾値を設定し、中間転写ベルト8の寿命が近づいたことを知らせる情報、及び中間転写ベルト8が寿命に到達したことを知らせる情報、などを順次報知するようにしてもよい。 Further, in this embodiment, when the index of change in the detection result of the optical sensor 7 (rate of change in this embodiment) exceeds a predetermined threshold value, information is notified that the intermediate transfer belt 8 has reached the end of its life. However, the present invention is not limited to this. For example, the index of change (rate of change, amount of change) of the detection result of the optical sensor 7 can be stored in the non-volatile memory 303 at predetermined timings such as every N number of printed sheets. Then, the transition of the index of the change of the detection result of the optical sensor 7 is monitored, the remaining life of the intermediate transfer belt 8 is determined, and the remaining life of the intermediate transfer belt 8 is sequentially or by the operator. It may be notified according to the instruction. In this case, for example, the detection result of the optical sensor 7 regarding the new intermediate transfer belt 8 corresponds to the remaining life remaining 100%, and the detection result of the optical sensor 7 corresponding to the above threshold value corresponds to the remaining life remaining 0%. Can be. Further, for example, information for setting a plurality of threshold values for a change in the detection result of the optical sensor 7 to notify that the life of the intermediate transfer belt 8 is approaching, and information for notifying that the intermediate transfer belt 8 has reached the end of its life. , Etc. may be notified in sequence.

また、本実施例では、中間転写ベルト8の寿命に関する情報の報知は、表示手段における表示(寿命に到達したことを知らせるメッセージや交換を促すメッセージの表示など)によって行うものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、警告灯の点灯や点滅、音声によるメッセージの発音など、中間転写ベルト8の寿命に関する情報を報知することのできる任意の方法を用いることができる。 Further, in the present embodiment, the information regarding the life of the intermediate transfer belt 8 is notified by the display in the display means (display of a message notifying that the life has been reached, a message prompting replacement, etc.). The invention is not limited to this. For example, any method capable of notifying information on the life of the intermediate transfer belt 8, such as turning on or blinking a warning light or pronouncing a message by voice, can be used.

また、本実施例では、中間転写ベルト8の表面状態は、中間転写ベルト8の1周分にわたり検知したが、本発明はこれに限定されるものではなく、十分な精度で中間転写ベルト8の表面状態を検知できれば、1周分よりも短い区間で検知してもよい。 Further, in this embodiment, the surface state of the intermediate transfer belt 8 is detected over one round of the intermediate transfer belt 8, but the present invention is not limited to this, and the intermediate transfer belt 8 is not limited to this. If the surface state can be detected, it may be detected in a section shorter than one round.

[実施例2]
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例1と同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
[Example 2]
Next, other examples of the present invention will be described. The basic configuration and operation of the image forming apparatus of this embodiment are the same as those of the image forming apparatus of Example 1. Therefore, in the image forming apparatus of the present embodiment, elements having the same or corresponding functions or configurations as those of the image forming apparatus of the first embodiment are designated by the same reference numerals as those of the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted. ..

本実施例では、中間転写ベルト8は、その周方向の一部に、表面の微細凹凸加工が重複して行われた部分を有する。そして、本実施例では、その部分に関する光学センサ7の検知結果を、中間転写ベルト8の寿命検知における光学センサ7の検知結果の変化の計算から除外する。これによって、より精度よく中間転写ベルト8の寿命を判断できるようにする。 In this embodiment, the intermediate transfer belt 8 has a portion in which fine unevenness processing on the surface is overlapped in a part in the circumferential direction. Then, in this embodiment, the detection result of the optical sensor 7 relating to that portion is excluded from the calculation of the change in the detection result of the optical sensor 7 in the life detection of the intermediate transfer belt 8. This makes it possible to determine the life of the intermediate transfer belt 8 more accurately.

図11は、本実施例の中間転写ベルト8の模式的な斜視図である。本実施例の中間転写ベルト8は、インプリント加工により表面に凹凸形状が形成されている。インプリント加工では、金型を中間転写ベルト8の表面に押し当て始める段階、及び金型を中間転写ベルト8の表面から離し始める段階において、加圧力を段階的に変えることがある。これは、表面が硬化した中間転写ベルト8に余計な方向の負荷を与えて破断などが生じることがないようにするためである。また、ベルト幅方向に関してμm単位で溝83の始点と終点とを完全に一致させることが難しく、中間転写ベルト8の周方向の一部で溝83の始点側の一部と終点側の一部とが重複する部分が存在することがある。そのため、中間転写ベルト8の周方向において、微細凹凸加工が重複して行われていない非重複領域(非重複部)Xと、微細凹凸加工が重複して行われた重複領域(重複部)Yとで、平均の溝間隔I及び溝深さDが異なることがある。なお、重複領域Yにおいて、平均の溝間隔I及び溝深さDのうちいずれか一方のみが異なっていることもあり得る。 FIG. 11 is a schematic perspective view of the intermediate transfer belt 8 of this embodiment. The intermediate transfer belt 8 of this embodiment has an uneven shape formed on its surface by imprinting. In the imprinting process, the pressing force may be changed stepwise at the stage where the mold is started to be pressed against the surface of the intermediate transfer belt 8 and the stage where the mold is started to be separated from the surface of the intermediate transfer belt 8. This is to prevent the intermediate transfer belt 8 having a hardened surface from being broken by applying an extra load in the direction. Further, it is difficult to completely match the start point and the end point of the groove 83 in μm units in the belt width direction, and a part of the circumferential direction of the intermediate transfer belt 8 is a part of the start point side and a part of the end point side of the groove 83. There may be a part that overlaps with. Therefore, in the circumferential direction of the intermediate transfer belt 8, the non-overlapping region (non-overlapping portion) X in which the fine concavo-convex processing is not duplicated and the overlapping region (overlapping portion) Y in which the fine concavo-convex processing is overlapped. The average groove spacing I and groove depth D may differ from each other. In the overlapping region Y, only one of the average groove spacing I and the groove depth D may be different.

図12は、非重複領域X、重複領域Yのそれぞれにおいて、ベルト搬送方向と略直交する方向に切った(ベルト搬送方向に沿って見た)場合の中間転写ベルト8の表層付近の模式的な拡大部分断面図である。非重複領域X及び重複領域Yには、実施例1と同様に、ベルト搬送方向に沿う溝(溝形状、溝部)83が形成されている。本実施例では、平均の溝間隔Iは、非領域Xでは3.5μm、重複領域Yでは1.8μmである。また、溝深さD(平均値)は、中間転写ベルト8の使用初期において、非重複領域Xでは0.45μm、重複領域Yでは0.25μmである。なお、非重複領域X及び重複領域Yのいずれも同一の金型を用いており転写圧のみが異なるので、溝幅Wは非重複領域Xと重複領域Yとでほとんど変わらない。そして、重複領域Yは、平均の溝間隔I及び溝深さDが非重複領域Xとは異なるため、光学センサ7からの照射光による回折角及び回折光の強度が非重複領域Xとは異なる。 FIG. 12 is a schematic view of the vicinity of the surface layer of the intermediate transfer belt 8 when cut in a direction substantially orthogonal to the belt transport direction (viewed along the belt transport direction) in each of the non-overlapping region X and the overlapping region Y. It is an enlarged partial sectional view. A groove (groove shape, groove portion) 83 along the belt transport direction is formed in the non-overlapping region X and the overlapping region Y as in the first embodiment. In this example, the average groove spacing I is 3.5 μm in the non-region X and 1.8 μm in the overlapping region Y. The groove depth D (mean value) is 0.45 μm in the non-overlapping region X and 0.25 μm in the overlapping region Y at the initial stage of use of the intermediate transfer belt 8. Since the same mold is used for both the non-overlapping region X and the overlapping region Y and only the transfer pressure is different, the groove width W is almost the same between the non-overlapping region X and the overlapping region Y. Since the average groove spacing I and the groove depth D of the overlapping region Y are different from those of the non-overlapping region X, the diffraction angle and the intensity of the diffracted light due to the irradiation light from the optical sensor 7 are different from the non-overlapping region X. ..

図13は、非重複領域X及び重複領域Yを有する本実施例の中間転写ベルト8のベルト搬送方向の約1周分を検知した場合の光学センサ7の出力波形を示すグラフ図である。図13において、横軸は時間、縦軸は光学センサ7の正反射受光素子72の出力(正反射光量)及び乱反射受光素子73の出力(乱反射光量)を示す。図13からわかるように、重複領域Yでは、正反射光の光量が急激に落ち込み、乱反射光の光量は急激に上がる。すなわち、中間転写ベルト8の寿命検知のための光学センサ7の検知結果の変化の計算に重複領域Yに関する検知結果を含めると、誤差の要因となる。一方、非重複領域Xと重複領域Yとでの正反射光量及び乱反射光量の検知結果は明らかに異なるので、光学センサ7の出力波形からそれぞれの領域に関する検知結果を特定することは容易である。 FIG. 13 is a graph showing the output waveform of the optical sensor 7 when about one round of the intermediate transfer belt 8 of the present embodiment having the non-overlapping region X and the overlapping region Y is detected in the belt transport direction. In FIG. 13, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the output of the specular reflection light receiving element 72 (specular reflection light amount) and the output of the diffuse reflection light receiving element 73 (diffuse reflection light amount) of the optical sensor 7. As can be seen from FIG. 13, in the overlapping region Y, the amount of specularly reflected light drops sharply, and the amount of diffusely reflected light rises sharply. That is, if the detection result relating to the overlapping region Y is included in the calculation of the change in the detection result of the optical sensor 7 for detecting the life of the intermediate transfer belt 8, it causes an error. On the other hand, since the detection results of the specular reflected light amount and the diffusely reflected light amount in the non-overlapping region X and the overlapping region Y are clearly different, it is easy to specify the detection results for each region from the output waveform of the optical sensor 7.

そこで、本実施例では、中間転写ベルト8の寿命検知のために、重複領域Yから非重複領域Xへの境界を起点として、非重複領域Xにおける同一位置(本実施例では非重複領域Xの略全域)に関する光学センサ7の検知結果を取得する。そして、この非重複領域Xに関する光学センサ7の検知結果に基づいて、実施例1と同様にして中間転写ベルト8の寿命を判断する。具体的には、本実施例では、エンジン制御部302は、図13に示すような中間転写ベルト8の1周分の光学センサ7の検知結果を取得し、上記境界を起点とした所定の領域の検知結果のみを中間転写ベルト8の寿命検知のために用いる。別法として、重複領域Yが光学センサ7の検知領域を通過する期間を除く所定の期間の光学センサ7の検知結果のみを中間転写ベルト8の寿命検知のために取得してもよい。 Therefore, in this embodiment, in order to detect the life of the intermediate transfer belt 8, the same position in the non-overlapping region X starting from the boundary from the overlapping region Y to the non-overlapping region X (in this embodiment, the non-overlapping region X). The detection result of the optical sensor 7 regarding (substantially the entire area) is acquired. Then, based on the detection result of the optical sensor 7 regarding the non-overlapping region X, the life of the intermediate transfer belt 8 is determined in the same manner as in the first embodiment. Specifically, in the present embodiment, the engine control unit 302 acquires the detection result of the optical sensor 7 for one round of the intermediate transfer belt 8 as shown in FIG. 13, and determines a predetermined region starting from the boundary. Only the detection result of is used for detecting the life of the intermediate transfer belt 8. Alternatively, only the detection result of the optical sensor 7 for a predetermined period excluding the period in which the overlapping region Y passes through the detection region of the optical sensor 7 may be acquired for the life detection of the intermediate transfer belt 8.

このように、本実施例では、中間転写ベルト8は、ベルト移動方向に関し第1の領域Xと該第1の領域Xよりも短い第2の領域Yとを有し、第1の領域Xと第2の領域Yとでは、溝間隔の平均値及び溝深さの平均値のうち少なくとも一方が異なる。この場合、制御手段302は、第1の領域Xに関する光学センサ7の検知結果に基づいて、寿命に関する情報を報知するための処理を実行することができる。なお、典型的には、第1の領域Xにおける溝間隔の平均値は、2μm以上、10μm以下である。また、典型的には、第1の領域Xにおける溝間隔は、ベルト幅方向の略全域で略同一である。 As described above, in the present embodiment, the intermediate transfer belt 8 has a first region X and a second region Y shorter than the first region X in the belt moving direction, and the first region X and the first region X. At least one of the average value of the groove spacing and the average value of the groove depth is different from the second region Y. In this case, the control means 302 can execute a process for notifying information on the life based on the detection result of the optical sensor 7 regarding the first region X. Typically, the average value of the groove spacing in the first region X is 2 μm or more and 10 μm or less. Further, typically, the groove spacing in the first region X is substantially the same over substantially the entire area in the belt width direction.

以上説明したように、本実施例によれば、中間転写ベルト8の表面の微細凹凸加工の重複部がある場合でも、精度よく中間転写ベルト8の寿命を判断することができる。 As described above, according to the present embodiment, the life of the intermediate transfer belt 8 can be accurately determined even when there is an overlapping portion of fine uneven processing on the surface of the intermediate transfer belt 8.

[その他]
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
[Other]
Although the present invention has been described above with reference to specific examples, the present invention is not limited to the above-mentioned examples.

上述の実施例では、中間転写体は複数層構成であったが、単層構成の中間転写体であっても、表面に溝を形成することで、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。すなわち、中間転写体は複数層からなる構成に限定されるものではなく、単層からなる構成であってもよく、その場合にはその単層の表面が上述の実施例における表層の表面と同様の形状を有していればよい。また、中間転写体が複数層からなる構成においても、2層に限定されるものではなく、上述の実施例の基層に対応する層が複数層からなっていたり、上述の実施例の基層に対応する層の下層に単数又は複数の層が設けられていたりしてもよい。 In the above-described embodiment, the intermediate transfer body has a multi-layer structure, but even if the intermediate transfer body has a single-layer structure, the same effect as that of the above-described example can be obtained by forming a groove on the surface. Can be done. That is, the intermediate transfer material is not limited to the configuration consisting of a plurality of layers, and may be composed of a single layer, in which case the surface of the single layer is the same as the surface of the surface layer in the above-described embodiment. It suffices to have the shape of. Further, even in the configuration in which the intermediate transfer material is composed of a plurality of layers, the layer is not limited to two layers, and the layer corresponding to the base layer of the above-described embodiment is composed of a plurality of layers or corresponds to the base layer of the above-mentioned example. A single layer or a plurality of layers may be provided below the layer to be used.

また、中間転写体は、ベルト状のものに限定されるものではなく、例えばシートを枠体に張設するなどして形成したドラム状のもの(中間転写ドラム)であっても、本発明を同様に適用して、同様の効果を得ることができる。また、画像形成装置は、インライン型のものに限定されるものではない。例えば、1個の感光体に対して複数の現像装置が設けられており、その感光体上に順次に形成されるトナー像を中間転写体に順次に一次転写した後、中間転写体上で重ね合されたトナー像を転写材に二次転写する方式の画像形成装置であってもよい。つまり、像担持体としての中間転写体は、トナー像を担持する別の像担持体から一次転写されたトナー像を記録材に二次転写するために搬送するものであればよい。 Further, the intermediate transfer body is not limited to the belt-shaped one, and even if it is a drum-shaped one (intermediate transfer drum) formed by, for example, stretching a sheet on a frame body, the present invention can be used. It can be applied in the same way to obtain the same effect. Further, the image forming apparatus is not limited to the in-line type. For example, a plurality of developing devices are provided for one photoconductor, and the toner images sequentially formed on the photoconductor are sequentially primary-transferred to the intermediate transfer body and then superposed on the intermediate transfer body. An image forming apparatus of a type in which the combined toner image is secondarily transferred to a transfer material may be used. That is, the intermediate transfer body as the image carrier may be any one that transports the toner image primaryly transferred from another image carrier that supports the toner image for secondary transfer to the recording material.

また、本発明は、像担持体としての中間転写体の寿命の報知に関して適用することに限定されるものではない。例えば、表面に凹凸形状が形成された感光体(感光体ドラム、感光体ベルトなど)に対しても適用することができ、同様の効果を得ることができる。画像形成装置が、像担持体の寿命期間の少なくとも一部で、光学センサからの照射光によって像担持体の表面で回折が発生し、回折光の一部が光学センサの受光範囲から外れるか又は光学センサの受光範囲に入るように構成されていれば、本発明を適用できる。 Further, the present invention is not limited to application with respect to notification of the lifetime of the intermediate transfer member as an image carrier. For example, it can be applied to a photoconductor (photoreceptor drum, photoconductor belt, etc.) having an uneven shape formed on the surface, and the same effect can be obtained. In the image forming apparatus, during at least a part of the life of the image carrier, the irradiation light from the optical sensor causes diffraction on the surface of the image carrier, and a part of the diffracted light is out of the light receiving range of the optical sensor. The present invention can be applied as long as it is configured to be within the light receiving range of the optical sensor.

1 感光ドラム
7 光学センサ
8 中間転写ベルト
12 ベルトユニット
20 ベルトクリーニング装置
21 クリーニングブレード
1 Photosensitive drum 7 Optical sensor 8 Intermediate transfer belt 12 Belt unit 20 Belt cleaning device 21 Cleaning blade

Claims (17)

トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体の表面に光を照射し反射光を検知する光学センサと、
前記像担持体の寿命に関する情報を報知するための処理を実行可能な制御手段と、
を有する画像形成装置において、
前記像担持体の寿命期間の少なくとも一部で、前記光学センサからの照射光によって前記像担持体の表面で回折が発生し、回折光の一部が前記光学センサの受光範囲から外れるか又は前記光学センサの受光範囲に入るように構成されており、
前記制御手段は、前記光学センサにより前記像担持体の表面に光を照射して取得した前記光学センサの検知結果に基づいて前記処理を実行することを特徴とする画像形成装置。
An image carrier that supports a toner image and
An optical sensor that irradiates the surface of the image carrier with light to detect reflected light,
A control means capable of executing a process for notifying information on the life of the image carrier, and
In the image forming apparatus having
During at least a part of the life period of the image carrier, the irradiation light from the optical sensor causes diffraction on the surface of the image carrier, and a part of the diffracted light is out of the light receiving range of the optical sensor or said. It is configured to be within the light receiving range of the optical sensor.
The control means is an image forming apparatus characterized in that the processing is executed based on the detection result of the optical sensor obtained by irradiating the surface of the image carrier with light by the optical sensor.
前記制御手段は、第1のタイミングにおいて前記光学センサから所定の照射光量で前記像担持体の表面に光を照射して取得した前記光学センサの第1の検知結果と、前記第1のタイミングより後の第2のタイミングにおいて前記光学センサから前記所定の照射光量で前記像担持体に光を照射して取得した前記光学センサの第2の検知結果と、の間の変化に関する指標に基づいて、前記処理を実行することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The control means is based on the first detection result of the optical sensor obtained by irradiating the surface of the image carrier with light at a predetermined irradiation light amount from the optical sensor at the first timing, and the first timing. Based on the index regarding the change between the second detection result of the optical sensor obtained by irradiating the image carrier with light at the predetermined irradiation light amount from the optical sensor at the second timing later. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the process is executed. 前記光学センサは、前記像担持体の表面からの正反射光を受光可能であり、前記制御手段は、前記光学センサが受光する正反射光の増加量を示す前記指標に基づいて前記処理を実行することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 The optical sensor can receive specularly reflected light from the surface of the image carrier, and the control means executes the process based on the index indicating an increase amount of specularly reflected light received by the optical sensor. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the image forming apparatus is used. 前記光学センサは、前記像担持体の表面からの乱反射光を受光可能であり、前記制御手段は、前記光学センサが受光する乱反射光の減少量を示す前記指標に基づいて前記処理を実行することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 The optical sensor can receive diffusely reflected light from the surface of the image carrier, and the control means executes the process based on the index indicating the amount of decrease in diffusely reflected light received by the optical sensor. 2. The image forming apparatus according to claim 2. 前記制御手段は、前記指標が所定の閾値を超えた場合に、前記処理を実行することを特徴とする請求項2乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein the control means executes the process when the index exceeds a predetermined threshold value. 前記指標は、前記第1の検知結果と前記第2の検知結果との間の変化率であることを特徴とする請求項2乃至5のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 2 to 5, wherein the index is a rate of change between the first detection result and the second detection result. 前記光学センサは、前記像担持体上に形成される試験トナー像を検知する手段を兼ねることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the optical sensor also serves as a means for detecting a test toner image formed on the image carrier. 前記光学センサは、前記像担持体上に形成される試験トナー像を検知する手段を兼ね、前記所定の照射光量は、前記光学センサが前記試験トナー像を検知する際の照射光量とは異なることを特徴とする請求項2乃至6のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The optical sensor also serves as a means for detecting a test toner image formed on the image carrier, and the predetermined irradiation light amount is different from the irradiation light amount when the optical sensor detects the test toner image. The image forming apparatus according to any one of claims 2 to 6, wherein the image forming apparatus is characterized. 前記試験トナー像は、画像濃度制御用又は色ずれ補正制御用の試験トナー像であることを特徴とする請求項7又は8に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 7 or 8, wherein the test toner image is a test toner image for image density control or color shift correction control. 前記光学センサを清掃する清掃手段を有しており、
前記制御手段は、前記清掃手段による前記光学センサの清掃が行われた後の所定の期間内の前記光学センサの検知結果に基づいて、前記処理を実行することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の画像形成装置。
It has a cleaning means for cleaning the optical sensor.
Claims 1 to 9 are characterized in that the control means executes the process based on the detection result of the optical sensor within a predetermined period after the cleaning means has cleaned the optical sensor. The image forming apparatus according to any one of the above.
前記像担持体は、トナー像を担持する別の像担持体から一次転写されたトナー像を記録材に二次転写するために搬送する中間転写体であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載の画像形成装置。 Claims 1 to 10 are characterized in that the image carrier is an intermediate transfer body that transports a toner image primaryly transferred from another image carrier that supports a toner image for secondary transfer to a recording material. The image forming apparatus according to any one of the above. 前記像担持体の表面には、前記像担持体の表面の移動方向に沿った複数の溝が、前記移動方向と交差する前記像担持体の幅方向に並んで形成されていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The surface of the image carrier is characterized in that a plurality of grooves along the moving direction of the surface of the image carrier are formed side by side in the width direction of the image carrier intersecting the moving direction. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 11. 隣接する前記溝間の間隔の平均値は、2μm以上、10μm以下であることを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 12, wherein the average value of the intervals between the adjacent grooves is 2 μm or more and 10 μm or less. 隣接する前記溝間の間隔は略同一であることを特徴とする請求項12又は13に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 12, wherein the intervals between adjacent grooves are substantially the same. 前記像担持体は、前記移動方向に関し第1の領域と前記第1の領域よりも短い第2の領域とを有し、前記第1の領域と前記第2の領域とでは、隣接する前記溝間の間隔の平均値及び前記溝の深さの平均値のうち少なくとも一方が異なり、前記制御手段は、前記第1の領域に関する前記光学センサの検知結果に基づいて前記処理を実行することを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。 The image carrier has a first region and a second region shorter than the first region in the moving direction, and the groove adjacent to the first region and the second region. At least one of the average value of the intervals between the intervals and the average value of the depths of the grooves is different, and the control means executes the process based on the detection result of the optical sensor with respect to the first region. The image forming apparatus according to claim 12. 前記第1の領域における隣接する前記溝間の間隔の平均値は、2μm以上、10μm以下であることを特徴とする請求項15に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 15, wherein the average value of the intervals between the adjacent grooves in the first region is 2 μm or more and 10 μm or less. 前記第1の領域における隣接する前記溝間の間隔は略同一であることを特徴とする請求項15又は16に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 15 or 16, wherein the intervals between adjacent grooves in the first region are substantially the same.
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