JP3375021B2

JP3375021B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3375021B2
Application number: JP04124495A
Authority: JP
Inventors: 俊昭本橋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-02-06
Filing date: 1995-02-06
Publication date: 2003-02-10
Anticipated expiration: 2018-02-10
Also published as: JPH08211694A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機、プリンタ、ファ
クシミリ装置等の電子写真方式の画像形成装置に関し、
特にトナー、転写紙等の被担持物を担持して次工程に搬
送する担持体を備えた画像形成装置に関する。更に詳し
くは、中間転写ベルト等の劣化による寿命到来を判定す
る機能を備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式の画像形成装置にあっては、
原稿反射光等の光学的な画像情報を予め一様に帯電され
た感光体上に照射することによって得た静電潜像に現像
装置から供給されるトナーによって可視像化し、この可
視像を転写紙上に転写、定着することによって画像形成
を行っている。このようなトナー画像転写型の電子写真
画像形成装置にあっては、感光体上に形成されたトナー
像を転写紙の裏面から転写チャージャにてトナーの帯電
極性とは逆極性の電荷を付与することにより転写紙に転
写するか、トナー画像を感光体から一旦中間転写ベルト
又はドラムに転写した後で、転写紙に転写していた（フ
ルカラー複写機の場合）。

【０００３】ところで、フルカラーコピー機では、感光
体上のトナー像を色毎に一旦中間転写体（中間転写ベル
ト）上に重ねて転写した後で、一括して転写紙上に転写
する転写方式が採用されている。この中間転写ベルトを
用いた転写方式では、感光体から中間転写ベルト上にト
ナー像を転写する転写位置の下流側に、中間転写ベルト
上の画像を転写紙上に転写する再転写位置があり、この
再転写位置には転写ローラ（紙転写バイアスローラ）が
ベルト表面に対向配置されている。また、該転写ローラ
はベルトを介してベルト駆動ローラと接しており、転写
ローラとベルトとの間に転写紙を通紙する際に転写が行
われる。中間転写ベルトは、電荷供給から電荷の供給を
受けることにより担持した像を静電転写する役割を有す
る為、一定の電気抵抗を有した材料にて構成されてい
る。トナー像を転写紙上に転写するに際しては、転写効
率が１００％であることが望ましいが、実際には環境条
件や転写紙の紙質、厚み、電気抵抗等により転写効率が
低下することが多い。更に、中間転写ベルトにあって
は、比較的環境依存性が大きく、かつ長期間の使用によ
り電気的な疲労で転写ベルトが劣化し、画質劣化の原因
となっている。

【０００４】従来は、特開平５−２８９５３５号公報に
開示された技術のように転写ベルトの補強部材（補強テ
ープ）や蛇行防止ベルトを設けることにより、ベルトの
亀裂（ベルト端部のひび割れ）、波打ち、伸び等を抑制
していた。つまり、上記従来例では、上記現象が発生し
た場合に、ベルトの寿命と判断していた。しかし、機械
的な寿命を延長することができたとしても、長期間の使
用により中間転写ベルトは、転写時の放電等により電気
的に徐々に劣化、疲労して行く。このため、転写される
画像の画質も劣化する。このように実際には機械的な特
性以外の、電気的転写特性、即ち静電的特性の良否によ
りベルト寿命を判定することが画質低下の防止上で重要
であることに発明者は想至し、本発明をなすに至ったも
のである。

【０００５】

【発明の目的】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り、中間転写ベルトを備えた電子写真式の画像形成装置
であって、例えば長期間の使用に起因した静電疲労によ
る中間転写ベルトの劣化の度合いを検出し、該検出結果
にもとづいて寿命到来を判定して、ベルトの交換時期を
指示し、もって常に良好な画像を得るようにした画像形
成装置を提供することを目的としている。本発明は、静
電的にトナー、転写紙等々の被担持物を担持し、次工程
まで搬送する全ての担持体に共通するものであり、当該
担持体の具体例としては、現像工程において顕像化され
たトナー像を担持して転写工程等の次工程にまで回転駆
動されることによりトナー像を搬送する像担持体（感光
体ドラム、感光体ベルト等）、像担持体上から転移した
トナー像を担持し転写紙等の被転写体に転写する工程ま
で回転駆動されることによりトナー像を搬送する中間転
写体（中間転写ベルト等）、または転写紙またはトナー
像を保持した転写紙等の被担持物を担持し転写工程又は
定着工程等の次工程まで回転駆動されることにより被担
持物を搬送する搬送ベルト等を挙げることができる。

【０００６】

【発明の構成】上記目的を達成するため、請求項１記載
の発明は、帯電、露光及び現像が順次行われることによ
って表面にトナー像が形成される潜像担持体と、該潜像
担持体に接しつつ回転する中間転写体と、該潜像担持体
と該中間転写体とが接する転写部において潜像担持体上
のトナー像を中間転写体上に転写させる第１の転写手段
と、中間転写体上のトナー像を記録媒体上に転写させる
第２の転写手段と、を有する画像形成装置において、上
記潜像担持体上に残留する電位を検出する潜像担持体上
残留電位検出手段と、該残留電位検出手段の測定値に基
づいて上記中間転写体の寿命を判定する判定手段と、寿
命到来を報知する報知手段とを備えたことを特徴とす
る。

【０００７】請求項２記載の発明では、帯電、露光及び
現像が順次行われることによって表面にトナー像が形成
される潜像担持体と、該潜像担持体に接しつつ回転する
中間転写体と、該潜像担持体と該中間転写体とが接する
転写部において潜像担持体上のトナー像を中間転写体上
に転写させる第１の転写手段と、中間転写体上のトナー
像を記録媒体上に転写させる第２の転写手段とを有する
画像形成装置において、上記潜像担持体上に残留する電
位を検出する第１の検出手段と、上記潜像担持体上に形
成される潜像電位を検出する第２の検出手段とを有し、
前記第１の検出手段及び第２の検出手段の各検出結果に
基づいて上記中間転写体の寿命を判定する判定手段と、
寿命到来を報知する報知手段とを備えたことを特徴とす
る。

【０００８】請求項３記載の発明では、帯電、露光及び
現像が順次行われることによって表面にトナー像が形成
される潜像担持体と、該潜像担持体に接しつつ回転する
中間転写体と、該潜像担持体と該中間転写体とが接する
転写部において潜像担持体上のトナー像を中間転写体上
に転写させる第１の転写手段と、中間転写体上のトナー
像を記録媒体上に転写させる第２の転写手段と、を有す
る画像形成装置において、上記中間転写体へのトナー像
転写後の上記潜像担持体上に残留するトナー付着量を検
出する転写残トナー付着量検出手段と、該転写残トナー
付着量検出手段の検出結果に基づいて上記中間転写体の
寿命を判定する判定手段と、寿命到来を報知する報知手
段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

【０００９】請求項４記載の発明では、帯電、露光及び
現像が順次行われることによって表面にトナー像が形成
される潜像担持体と、該潜像担持体に接しつつ回転する
中間転写体と、該潜像担持体と該中間転写体とが接する
転写部において潜像担持体上のトナー像を中間転写体上
に転写させる第１の転写手段と、中間転写体上のトナー
像を記録媒体上に転写させる第２の転写手段と、を有す
る画像形成装置において、上記中間転写体へのトナー像
転写以前の上記潜像担持体上のトナー付着量を検出する
第１の測定手段と、該中間転写体への該トナー像転写後
の潜像担持体上に残留するトナー付着量を測定する第２
の測定手段と、上記第１及び第２の測定手段による測定
値を比較演算して転写率を算出し該転写率の算出結果に
基づいて上記中間転写体の寿命を判定する判定手段と、
寿命到来を報知する報知手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１０】請求項５記載の発明では、上記第１の転写
手段と、上記第２の転写手段における転写部近傍に付設
する部材に流れる電流を検知して上記中間転写体の寿命
を判定する判定手段と、寿命到来を報知する報知手段と
を備えたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明では、感光体上の残留電位
を付設の残留電位検出手段（電位計等）で測定し、正常
な特性を有した中間転写体を用いた場合の感光体残留電
位と測定値とを比較することにより中間転写ベルトの劣
化（例えば抵抗低下）等を簡単に、感度よく、精度良く
検出し、中間転写ベルトの寿命を判定、報知することが
できる。

【００１２】請求項２記載の発明では、上記潜像担持体
上に残留する電位を検出する第１の検出手段と、上記潜
像担持体上に形成される潜像電位を検出する第２の検出
手段とを有し、前記第１の検出手段及び第２の検出手段
の各検出結果に基づいて上記中間転写体の寿命を判定す
る判定手段と、寿命到来を報知する報知手段とを備えた
ので、感光体上に形成される潜像電位と、感光体上に残
留する残留電位を各々検出手段（電位計等）で測定する
ことにより、中間転写ベルトの劣化（例えば、抵抗低
下）等を精度よく検出し、中間転写ベルトの寿命を判定
することができる。

【００１３】請求項３記載の発明では、中間転写体への
トナー像転写後の上記潜像担持体上に残留するトナー付
着量を検出する転写残トナー付着量検出手段と、該転写
残トナー付着量検出手段の検出結果に基づいて上記中間
転写体の寿命を判定する判定手段と、寿命到来を報知す
る報知手段とを備えたので、中間転写ベルトへのトナー
像転写後の感光体に残留する転写残トナー付着量を転写
残トナー付着量検出手段（例えば反射型の光センサ）に
て測定し、中間転写ベルトの劣化（例えば、抵抗低下）
等を精度よく検出し、中間転写ベルトの寿命を判定する
ことができる。また、この場合、現像後のトナー濃度を
測定するために装備されているトナー濃度センサを兼用
できるので、新規に回路を設計することなく、同じフロ
ーを用いることができ、またセンサの制御性も容易であ
る。

【００１４】請求項４記載の発明では、上記中間転写体
へのトナー像転写以前の上記潜像担持体上のトナー付着
量を検出する第１の測定手段と、該中間転写体への該ト
ナー像転写後の潜像担持体上に残留するトナー付着量を
測定する第２の測定手段と、上記第１及び第２の測定手
段による測定値を比較演算して転写率を算出し該転写率
の算出結果に基づいて上記中間転写体の寿命を判定する
判定手段と、寿命到来を報知する報知手段とを備えたの
で、中間転写ベルトへのトナー像転写前後の各感光体上
トナー付着量を測定して転写率に換算し、該転写率の算
出結果から、中間転写ベルトの特性変動（例えば、抵抗
低下）等を精度よく検出し、トナーの帯電量や付着量に
左右されずに、中間転写ベルトの寿命を判定することが
できる。

【００１５】請求項５記載の発明では、上記第１の転写
手段と、上記第２の転写手段における転写部近傍に付設
する部材に流れる電流を検知して上記中間転写体の寿命
を判定する判定手段と、寿命到来を報知する報知手段と
を備えたので、各々の転写部近傍に設けた部材に流れる
電流を測定することにより、該測定値に基づいて中間転
写ベルトの劣化（例えば、抵抗低下）等を精度よく検出
し、中間転写ベルトの寿命を判定することができる。換
言すれば、中間転写ベルトへの転写、紙への転写に関わ
りなく、転写部近傍に付設する導電体に流れる電流を測
定しているため、格別なセンサや治具等を必要とせず
に、常に安定した判定結果を得ることができる。特に、
センサ等の故障や誤検知の影響がないので信頼性が高
い。

【００１６】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の一実施例
を詳細に説明する。図１は本発明を適用したカラー複写
装置の一例の概略構成説明図、図２は感光体、中間転写
ベルト回りの拡大図である。カラー画像読取り装置（以
下、カラースキャナと称する）１は、原稿３の画像を照
明ランプ４、ミラー群５、及びレンズ６を介してカラー
センサ７に結像して、原稿のカラー画像情報を、例えば
Blue,Green,Redの色分解光毎に読取り、電気的な画像信
号に変換する。カラーセンサ７は、この例ではＢ、Ｇ、
Ｒの色分解手段とＣＣＤのような光電変換素子で構成さ
れており、３色同時読取りを行う。このカラースキャナ
１で得たＢ、Ｇ、Ｒの色分解画像信号強度レベルをもと
にして、画像処理部（図示なし）で色変換処理を行い，
Black（以下、Ｂｋという）、 Cyan （以下、Ｃとい
う）、 Magenta（以下、Ｍという）、Yellow（以下、Ｙ
という）のカラー画像データを得る。こうして得たＢ
ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのカラー画像データを、次に述べるカラ
ー画像記録装置（以下、カラープリンタという）２によ
って顕像化し、最終的なカラーコピーとする。なお、Ｂ
ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの画像データを得る為のカラースキャナ
１の動作方式は、カラープリンタ２の動作とタイミング
をとったスキャナースタート信号を受けて、図１におい
て照明・ミラー光学系が左方向へ原稿走査し、一回の走
査毎に一色の画像データを得る。この動作を合計４回繰
り返すことによって、順次の４色画像データを得る。そ
して、その都度、カラープリンタ２で順次顕像化しつ
つ、これを重ね合わして４色フルカラー画像を形成す
る。

【００１７】次に、カラープリンタ２の概要を説明す
る。書き込み光学ユニット８は、カラースキャナ１から
のカラー画像データを光信号に変換して、原稿画像に対
応した光書き込みを行い、感光体ドラム９に静電潜像を
形成する。該ユニット８は、レーザ８−１とその発光駆
動制御部（図示なし）、ポリゴンミラー８−２と、その
回転用モータ８−３、ｆ／θレンズ８−４や、反射ミラ
ー８−５等で構成されている。感光体ドラム９は、矢印
のごとく反時計回り方向に回転するが、その周囲には感
光体クリーニングユニット１０、除電ランプ１１、帯電
器１２、電位センサ１３、Ｂｋ現像器１４、Ｃ現像器１
５、Ｍ現像器１６、Ｙ現像器１７、現像濃度パターン検
知器１８、中間転写ベルト１９等が配置されている。各
現像器は、静電潜像を現像する為に現像剤の穂を感光体
９の表面に接触させて回転する現像スリーブ（１４−
１、１５−１、１６−１、１７−１）と、現像剤を汲み
上げ、攪拌するために回転する現像パドル（１４−２、
１５−２、１６−２、１７−２）、及び現像剤のトナー
濃度検知センサ（１４−３、１５−３、１６−３、１７
−３）等で構成されている。

【００１８】さて、待機状態では４個の現像器全てが、
現像スリーブ上の剤は穂切り（現像不作動）状態になっ
ているが、現像動作の順序（カラー画像形成順序）がＢ
ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの順の場合で説明する。ただし、本発明
の画像形成順序はこれに限定されるものではない。コピ
ー動作が開始されると、カラースキャナ１により所定の
タイミングにてＢｋ画像データの読取りがスタートさ
れ、この画像データに基づきレーザ光による光書込み、
潜像形成が始まる。このＢｋ潜像の先端部から現像可能
とする為に、Ｂｋ現像器１４の現像位置に潜像先端部が
到達する前に、現像スリーブ１４−１を回転開始して剤
の穂立てを行い、Ｂｋ潜像をＢｋトナーで現像する。そ
して以後、Ｂｋ潜像領域の現像動作を継続するが、潜像
後端部がＢｋ現像位置を通過した時点で速やかにＢｋ現
像スリーブ１４−１上の剤穂切りを行い、現像不作動状
態にする。これは少なくとも、次のＣ画像データによる
Ｃ潜像先端部が到達する前に完了させる。なお、穂切り
は現像スリーブ１４−１の回転方向を、現像動作中とは
逆方向に切り替えることで行う。

【００１９】感光体９に形成されたＢｋトナー像は、感
光体と等速駆動されている中間転写ベルト１９の表面に
転写される。ベルト転写は感光体９と中間転写ベルト１
９が接触状態に於て、転写バイアスローラ２０に所定の
バイアス電圧を印加することで行う。なお、中間転写ベ
ルト１９に対しては、感光体９に順次形成するＢｋ，
Ｃ，Ｍ，Ｙのトナー像を、同一面に順次位置合わせして
４色重ねのベルト転写画像を形成し、その後、転写紙に
一括転写を行う。この中間転写ベルトユニットの構成、
動作については後述する。ところで、感光体９側ではＢ
ｋ工程に続いてＣ工程に進むが、ここでも所定のタイミ
ングでカラースキャナ１によるＣ画像データの読取りが
始まり、該画像データによるレーザ光書込みによりＣ画
像形成を行う。Ｃ現像器１５では、その現像位置に対し
て、先のＢｋ潜像後端部が通過した後で、且つＣ潜像の
先端が到達する前に現像スリーブ１５−１を回転開始し
て剤の穂立てを行い、Ｃ潜像をＣトナーで現像する。以
後、Ｃ潜像領域の現像を続けるが、潜像後端部が通過し
た時点で、先のＢｋ現像器の場合と同様にＣ現像スリー
ブ１５−１上の剤穂切りを行う。これもやはり次のＭ潜
像先端部が到達する前に完了させる。なお、Ｍ及びＹの
工程については、夫々の画像データの読取り、潜像形
成、現像の動作がＢｋ，Ｃの工程と同様であるので説明
は省略する。

【００２０】次に、転写ベルトユニットについて説明す
る。中間転写ベルト１９は駆動ローラ２１、ベルト転写
バイアスローラ２０及び従動ローラ群に張架されており
図示していない駆動モータにより後述のごとく駆動制御
される。ベルトクリーニングユニット２２は、ブラシロ
ーラ２２−１、ゴムブレード２２−２、及びベルトから
の接離機構２２−３等で構成されており、１色目のＢｋ
画像をベルト転写した後の２、３、４色目をベルト転写
している間は接離機構２２−３によってベルト面から離
間させておく。紙転写ユニット２３は、紙転写バイアス
ローラ２３−１、ローラクリーニングブレード２３−
２、及びベルトからの接離機構２３−３等で構成されて
いる。

【００２１】該バイアスローラ２３−１は、通常はベル
ト１９面から離間しているが、中間転写ベルト１９面に
形成された４色の重ね画像を、転写紙に一括転写する時
にタイミングを図って接離機構２３−３で押圧され、該
ローラ２３−１に所定のバイアス電圧を印加して紙への
転写を行う。なお、転写紙２４は、給紙ローラ２５、レ
ジストローラ２６によって、中間転写ベルト面の４色重
ね画像の先端部が、紙転写位置に到達するタイミングに
合わせて給紙される。

【００２２】中間転写ベルト１９の動き方は、１色目の
Ｂｋトナー像のベルト転写が後端部まで終了した後の動
作方式としては、一定速往動方式、スキップ往動方式、
往復動（クイックリターン）方式が考えられるが、この
中の１方式か、又はコピーサイズに応じて（コピー速度
面などで）効率的な方式の組み合わせによって動作させ
る。中間転写ベルト面から４色重ねトナー像を一括転写
された転写紙２４は、紙搬送ユニット２７で定着器２８
に搬送され、所定温度にコントロールされた定着ローラ
２８−１と加圧ローラ２８−２で、トナー像を溶融定着
してコピートレイ２９に搬出されフルカラーコピーを得
る。リピートコピーの時は、カラースキャナ１の動作、
及び感光体９への画像形成は、一枚目のＹ（４色目）画
像工程に引き続き、所定のタイミングで２枚目のＢｋ
（１色目）画像工程に進む。また、中間転写ベルト１９
の方は、一枚目の４色重ね画像の転写紙への一括転写工
程に引き続き、表面をクリーニングユニット２２でクリ
ーニングされた領域に、２枚目のＢｋトナー像がベルト
転写されるようにする。その後は、一枚目と同様の動作
になる。

【００２３】なお、転写紙カセット３０、３１、３２、
３３には、各種サイズの転写紙が収納されており、図示
しない操作パネルにて指定されたサイズ紙の収納カセッ
トからタイミングをとってレジストローラ２６方向に給
紙、搬送される。符号３４は、ＯＨＰ用紙や厚紙等の手
差し給紙トレイである。上記においては、４色フルカラ
ーを得るコピーモードについて説明したが、３色コピー
モード、２色コピーモードの場合は、指定された色と回
数の分について、上記同様の動作を行うことになる。ま
た、単色コピーモードの場合は、所定枚数が終了するま
での間、その色の現像器のみを現像作動（剤穂立て）状
態にして、中間転写ベルト１９は、感光体９表面に接触
したまま往動方向に一定速駆動し、更にベルトクリーナ
２２もベルト１９に接触したままの状態でコピー動作を
行う。定着器２８から排出された転写紙は、プリンタの
外に取付けられた排紙トレイ２９に排出される。

【００２４】図３(a) は本発明の第１実施例の原理を示
す略図であり、図１、図２と同一部分には同一符号を付
してある。この実施例は、帯電、露光及び現像が順次行
われることによって表面にトナー像が形成される感光体
（潜像担持体）９と、該感光体９に接しつつ回転する中
間転写体１９と、感光体９と該中間転写体１９とが接す
る転写部において感光体体上のトナー像を中間転写体上
に転写させる第１の転写手段（ベルト転写バイアスロー
ラ）２０と、中間転写体１９上のトナー像を記録媒体上
に転写させる第２の転写手段２３−１とを有する上記画
像形成装置において、上記感光体上に残留する電位を検
出する潜像担持体上残留電位検出手段（表面電位プロー
ブ）５０ａと、該残留電位検出手段５０ａの測定値に基
づいて上記中間転写体１９の寿命を判定する判別回路
（判定手段）５１と、該判別回路５１による判定結果に
基づいて作動して寿命到来を報知する表示部（報知手
段）５２とを備えた構成が特徴的である。

【００２５】即ち、潜像担持体上残留電位検出手段５０
ａは、転写後に感光体上に残留する電位を検出するため
に転写ローラ２０の位置の下流側に配置された表面電位
プローブであり、判別回路５１は、図示しない記憶部に
潜像担持体上の残留電位の値に基づいて中間転写ベルト
１９の寿命到来の有無を判定するためのデータを保持し
ており、潜像担持体上残留電位検出手段５０ａの測定結
果に基づいて中間転写ベルトの寿命を判定する。換言す
れば、測定結果に基づいて中間転写ベルトの転写率を換
算、算出し、判定結果が寿命到来である場合には、判別
回路５１は、表示部５２に表示信号を出力して寿命到来
を表す表示（ランプ点灯、音声表示等）を行わせる。

【００２６】即ち、例えば、感光体９の表面電位は、非
画像部の電位が−６５０Ｖである時に、画像部の電位が
−４５０Ｖである。そして、感光体９の画像部上のマイ
ナスに帯電したトナー像を中間転写ベルト（例えば、フ
ッ素系のシームレスベルトであって、表面抵抗が１０⁸
〜１０¹⁰Ω程度）上に転写する為に、ベルト転写バイア
スローラ２０に＋１２００Ｖの電圧を印加する。この転
写直後の感光体残留電位を表面電位プローブ５０ａで測
定したところ、感光体残留電位は＋５０Ｖであり、得ら
れた画像は良好であった。

【００２７】更に、長期間の使用等により、中間転写ベ
ルト１９が静電疲労等に起因して劣化し、その抵抗が低
下した場合に、上記と同様に感光体残留電位を測定した
ところ、該電位は＋３００Ｖであった。このような条件
下で行われた画像形成動作により得られた画像の状態
は、良好な画像域の下限を示すものであった。即ち、図
４は感光体上の残留電位（Ｖ）と、得られた画像の画質
の良否との対応関係を示す図であり、この例では＋３０
０Ｖを境界として画質の良否が分かれている。なお、こ
こで良好な画像を得る為に必要とされる感光体残留電位
の上限を示す値として示した＋３００Ｖは、一例に過ぎ
ない。

【００２８】そこで、本発明では、感光体残留電位が許
容値である＋３００Ｖを越える値に達したことが表面電
位プローブ５０ａにより検知された場合に、判別回路５
１が寿命が到来して交換時期になっていることを判定
し、中間転写ベルトの交換時期に達したことを表示部５
２に表示させる為の制御信号を出力する。なお、この実
施例では、ベルト転写バイアスローラ２０に＋１２００
Ｖを印加した場合について述べたが、本発明はこれに限
られるものではなく、印加電圧が異なる場合には、上記
の感光体残留電位の上限を示す値も異なる。なお、判別
回路５１としては、例えば、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、
Ｉ／Ｏポート、データバスなどを備えた制御部を用い
る。

【００２９】また、図３(b) は図３(a) の変形例であ
り、上記表面電位ブローブ（第１の検出手段）５０ａの
他に、転写バイアスローラ２０の上流側に潜像電位を検
知する為の表面電位プローブ（第２の検出手段）５０ｂ
を配置し、その測定値が感光体残留電位の上限値を越え
たか否かを判別回路５１で判定する様にしてもよい。こ
の表面電位プローブ５０ｂは、表面電位プローブ５０ａ
と併用し、両者からの測定値を併用して判定してもよい
し、表面電位プローブ５０ｂを単独で使用してもよい。
なお、上記各判定結果に基づいた寿命到来の報知に基づ
いてベルトを新品と交換した結果得られた画像は、良好
な画像であった。

【００３０】次に、図５は本発明の他の実施例の構成説
明図であり、この実施例は、帯電、露光及び現像が順次
行われることによって表面にトナー像が形成される感光
体（潜像担持体）９と、該感光体９に接しつつ回転する
中間転写ベルト１９と、感光体９と該中間転写ベルト１
９とが接する転写部において感光体上のトナー像を中間
転写ベルト上に転写させる第１の転写手段（ベルト転写
バイアスローラ）２０と、中間転写ベルト１９上のトナ
ー像を記録媒体上に転写させる第２の転写手段２３−１
とを有する画像形成装置において、中間転写ベルト１９
へのトナー像転写後の感光体上に残留するトナー付着量
を検出する転写残トナー付着量検出手段６０ａと、該転
写残トナー付着量検出手段６０ａの検出結果に基づいて
中間転写ベルトの寿命を判定する判別回路（判定手段）
５１と、寿命到来を報知する表示部（報知手段）５２と
を備えた構成が特徴的である。

【００３１】この転写残トナー付着量検出手段６０ａ
は、例えば反射型の光センサで構成し、発光素子からの
出射光を受光する受光素子の受光量の値によって転写残
トナーの付着量を検出する。適正な付着量の値は基準値
として判別回路５１に保持されており、受光量の値がこ
の基準値を越えた場合には、中間転写ベルト１９の抵抗
値が適正な範囲にない（適正な抵抗値を下回っている）
と判定を行なって、表示部５２に表示動作を指示する。
つまり、感光体上トナー付着量を測定して転写率に換算
し、該転写率の算出結果から、中間転写ベルトの劣化
（例えば、抵抗低下）等を精度よく検出し、中間転写ベ
ルトの寿命を判定することができる。このため、交換時
期の到来表示を見た、あるいは聞いたオペレータは、適
切な時期にベルトを交換することができ、画質の悪いコ
ピーを行なうことが防止される。

【００３２】次に、図６は本発明の他の実施例の構成説
明図であり、図５の変形例である。即ち、この実施例
は、中間転写ベルト１９へのトナー像転写以前の感光体
９上のトナー付着量（現像像のトナー量）を検出する第
１の測定手段６０ａと、中間転写ベルトへのトナー像転
写後の感光体上に残留するトナー付着量を測定する第２
の測定手段６０ｂと、上記第１及び第２の測定手段によ
る測定値を比較演算して転写率を算出し該転写率の算出
結果に基づいて上記中間転写ベルトの寿命を判定する判
別回路（判定手段）５１と、寿命（交換時期）到来を報
知する表示部５２とを備えた構成が特徴的である。

【００３３】即ち、ベルト転写バイアスローラ２０によ
る転写電界が一定であったとしても、感光体９上に現像
された転写前のトナー付着量や、トナーの帯電量によ
り、転写率は異なってくる。図７は、横軸に感光体上に
現像された転写前のトナー付着量（ｍｇ／ｃｍ² ）を、
縦軸に中間転写ベルト１９にトナー像を転写した後の感
光体残留トナー量（転写残トナー像）をとって、感光体
上トナー付着量と転写残トナー量との関係を示した図で
ある。

【００３４】同図において、特性Ａは、ベルト転写バイ
アスローラ２０に１２００Ｖの転写電圧を印加して、帯
電量が通常値（１５μｃ／ｇ）のトナーを、感光体上に
転写した場合の特性を示している。特性Ｂは、ベルト転
写バイアスローラ２０に１２００Ｖの転写電圧を印加し
て、帯電量が比較的高い値（２０μｃ／ｇ）のトナー
を、感光体上に転写した場合の特性を示している。特性
Ｃは、ベルト転写バイアスローラ２０に１２００Ｖの転
写電圧を印加して、帯電量が比較的低い値（１０μｃ／
ｇ）のトナーを、感光体上に転写した場合の特性を示し
ている。そして、図中斜線部は適正転写領域を示してい
る。このように、感光体上に現像されたトナー像を構成
するトナーの付着量の多寡により、ある部分では良好な
転写率が得られない事態が発生する。

【００３５】このような現象を前提として、本発明で
は、例えば横軸に示す付着量の値が０．１〜１．２ｍｇ
／ｃｍ² となる範囲内で、感光体上にトナーの付着量が
異なる複数の基準パターン（グレースケール＝一方向に
向かうほど濃度が順次濃くなるトナーパターン）を作
り、この基準パターンの各部の濃度を記憶された基準値
と比較する。即ち、画像形成装置の立上り時、或は予め
決められた所定のコピー枚数（例えば１５０枚）の実行
毎に、測定の為の画像形成動作を行い、この動作が行な
われたときのベルト転写前後の感光体上のトナー付着量
をそれぞれ光センサ６０ａ、６０ｂで測定し、判別回路
５１内で該測定値に基づいて転写率を算出し、その結果
が基準値を越えた場合には、中間転写ベルト１９の抵抗
値が適正な範囲にない（適正な抵抗値を下回っている）
と判定を行なって、表示部５２に表示動作を指示する。
このため、交換時期の到来表示を見た、あるいは聞いた
オペレータは、適切な時期にベルトを交換することがで
き、画質の悪いコピーを行なうことが防止される。な
お、上記基準パターンは画像形成装置の主制御部のメモ
リ等に記憶されており、これを書込みユニット８から感
光体上に出力することにより感光体上に潜像として形成
される。基準パターンを形成する位置は、感光体上の画
像形成領域でも良いし、非画像形成領域でも良いし、或
は両者にまたがる領域であってもよい。なお、図５、図
６において示した反射型光センサによるトナー量の測定
方法は公知であるので、詳細は説明しない。

【００３６】次に、上記各実施例ではいずれも転写前、
または／および転写後の潜像担持体上残留電位、転写残
トナー付着量、転写前トナー付着量等を測定し、測定結
果を基準値と比較したり、中間転写ベルトの転写率に換
算等することにより、中間転写ベルトの抵抗低下などの
劣化、寿命到来状態を判定して交換時期を報知するよう
に構成したが、中間転写ベルトに流れる電流の値を測定
することにより抵抗の低下を測定するようにしても良
い。すなわち、図８はこのような測定方法を実現するた
めの実施例の略図であり、この実施例では、上記ベルト
転写バイアスローラ２０（第１の転写手段）と、紙転写
バイアスローラ（第２の転写手段）における転写部近傍
に付設する部材、例えば従動ローラ６５（アースローラ
等）に流れる電流値を検知して上記中間転写ベルトの寿
命を判定する判定手段５１と、寿命到来を報知する表示
部５２とを備えた構成を有する。

【００３７】寿命到来を判定するための基準と成る電流
値のデータは、判別回路５１のＲＯＭ等の記憶部に格納
されており、測定により得られた電流値を上記基準デー
タ（適正電流範囲）と比較して電流値が適正な範囲を超
えている場合には、中間転写ベルト１９の電気抵抗値が
低下したものと判定して、交換時期の到来を表示部５２
に報知させる。このことは、紙転写バイアスローラ２３
−１の近傍においても同様に構成し、得られた測定結果
を同様に利用することができる。なお、上記付設する部
材としては、上記ローラ以外であっても良く、例えば中
間転写ベルト１９の適所に摺接させるために格別に設け
た摺動端子であってもよい。

【００３８】この実施例によれば、中間転写ベルトへの
転写、紙への転写に関わりなく、転写部近傍に付設する
導電体に流れる電流を測定しているため、格別なセンサ
や治具等を必要とせずに、常に安定した判定結果を得る
ことができる。特に、センサ等の故障や誤検知の影響が
ないので信頼性が高い。

【００３９】また、本発明は、静電的にトナー、転写紙
等々の被担持物を担持し、次工程まで搬送する全ての担
持体に共通するものであり、当該担持体の具体例として
は、現像工程において顕像化されたトナー像を担持して
転写工程等の次工程にまで回転駆動されることによりト
ナー像を搬送する像担持体（感光体ドラム、感光体ベル
ト等）、像担持体上から転移したトナー像を担持し転写
紙等の被転写体に転写する工程まで回転駆動されること
によりトナー像を搬送する中間転写体（中間転写ベルト
等）、または転写紙またはトナー像を保持した転写紙等
の被担持物を担持し転写工程又は定着工程等の次工程ま
で回転駆動されることにより被担持物を搬送する搬送ベ
ルト等を挙げることができる。また、上記実施例では、
転写手段としてバイアスローラを示したが、これは一例
に過ぎず、本発明は転写チャージャから成る転写手段を
用いた画像形成部にも適用可能である。

【００４０】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、潜像担持体
（感光体）９上に残留する電位を検出する潜像担持体上
残留電位検出手段（第１の検出手段）５０ａと、該残留
電位検出手段５０ａの測定値に基づいて中間転写体（中
間転写ベルト）１９の寿命を判定する判定手段（判別回
路）５１と、寿命到来を報知する報知手段（表示部）５
２とを備えた。そして、感光体上の残留電位を付設の残
留電位検出手段（電位計等）５０ａで測定し、正常な特
性を有した中間転写体を用いた場合の感光体残留電位と
測定値とを比較することにより中間転写ベルトの劣化
（例えば抵抗低下）等を簡単に、感度よく、精度良く検
出し、中間転写ベルトの寿命を判定、報知することがで
きる。

【００４１】請求項２記載の発明では、上記潜像担持体
９上に残留する電位を検出する第１の検出手段５０ａ
と、上記潜像担持体上に形成される潜像電位を検出する
第２の検出手段５０ｂとを有し、前記第１の検出手段及
び／または第２の検出手段の各検出結果に基づいて上記
中間転写体の寿命を判定するように構成し、感光体上に
形成される潜像電位と、感光体上に残留する残留電位を
各々検出手段（電位計等）で測定し、正常な特性を有し
た中間転写体を用いた場合の感光体残留電位と該測定値
とを比較したので、中間転写ベルトの劣化（例えば、抵
抗低下）等を精度、感度よく検出し、中間転写ベルトの
寿命を判定することができる。

【００４２】請求項３記載の発明では、中間転写ベルト
へのトナー像転写後の感光体に残留する転写残トナー付
着量を転写残トナー付着量検出手段（例えば反射型の光
センサ）にて測定し、測定結果を基準値と比較するの
で、中間転写ベルトの劣化（例えば、抵抗低下）等を精
度よく検出し、中間転写ベルトの寿命を判定することが
できる。また、この場合、現像後のトナー濃度を測定す
るために装備されているトナー濃度センサを兼用するこ
とができ、トナー濃度検知時に得られたデータをそのま
ま流用できるので、新規に回路を設計することなく、同
じフローを用いることができ、またセンサの制御性も容
易である。

【００４３】請求項４記載の発明では、上記中間転写体
へのトナー像転写以前の上記潜像担持体上のトナー付着
量を検出する第１の測定手段と、該中間転写体への該ト
ナー像転写後の潜像担持体上に残留するトナー付着量を
測定する第２の測定手段と、上記第１及び第２の測定手
段による測定値を比較演算して転写率を算出し該転写率
の算出結果に基づいて上記中間転写体の寿命を判定する
判定手段等を備え、中間転写ベルトへのトナー像転写前
後の各感光体上トナー付着量を測定して転写率に換算
し、該転写率の算出結果から、中間転写ベルトの特性変
動（例えば、抵抗低下）等を精度よく検出し、トナーの
帯電量や付着量に左右されずに、中間転写ベルトの寿命
を判定することができる。

【００４４】請求項５記載の発明では、上記第１の転写
手段（ベルト転写バイアスローラ）と、上記第２の転写
手段（紙転写バイアスローラ）における転写部近傍に付
設する部材（既存のローラ等）に流れる電流を検知して
上記中間転写体の寿命を判定する判定手段と、寿命到来
を報知する報知手段とを備えたので、各々の転写部近傍
に設けた部材に流れる電流を測定し、測定値を正常値と
比較することにより、比較判定結果に基づいて中間転写
ベルトの劣化（例えば、抵抗低下）等を精度よく検出
し、中間転写ベルトの寿命を判定することができる。換
言すれば、中間転写ベルトへの転写、紙への転写に関わ
りなく、転写部近傍に付設する導電体に流れる電流を測
定しているため、格別なセンサや治具等を必要とせず
に、常に安定した判定結果を得ることができる。特に、
センサ等の故障や誤検知の影響がないので信頼性が高
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する画像形成装置の全体構成説明
図。

【図２】図１の装置の要部構成説明図。

【図３】（ａ）は本発明の一実施例の原理を説明する略
図、（ｂ）はその変形例の説明図。

【図４】感光体残留電位と画質との関係を示す図。

【図５】本発明の他の実施例の概略構成説明図。

【図６】本発明の他の実施例の概略構成説明図。

【図７】感光体上トナー付着量と転写残トナー量との関
係を示す図。

【図８】本発明の他の実施例の概略構成説明図。

【符号の説明】

１カラー画像読取り装置（カラースキャナ、３原
稿、４照明ランプ、５ミラー群、６レンズ、７カ
ラーセンサ、８書き込み光学ユニット、９感光体ド
ラム（像担持体）、１０感光体クリーニングユニッ
ト、１１除電ランプ、１２帯電器、１３電位セン
サ、１４ｋ現像器、１５Ｃ現像器、１６Ｍ現像
器、、１７Ｙ現像器、１８現像濃度パターン検知
器、１９中間転写ベルト（中間転写ベルト＝像担持
体）、２０ベルト転写バイアスローラ、２３−１紙
転写バイアスローラ、５０ａ，５０ｂ潜像担持体上残
留電位検出手段，５２報知手段（表示部），６５６
０ａ，６０ｂトナー付着量測定手段、６５付設部
材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 15/16 G03G 21/00 512

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】帯電、露光及び現像が順次行われること
によって表面にトナー像が形成される潜像担持体と、該
潜像担持体に接しつつ回転する中間転写体と、該潜像担
持体と該中間転写体とが接する転写部において潜像担持
体上のトナー像を中間転写体上に転写させる第１の転写
手段と、中間転写体上のトナー像を記録媒体上に転写さ
せる第２の転写手段と、を有する画像形成装置におい
て、上記潜像担持体上に残留する電位を検出する潜像担持体
上残留電位検出手段と、該残留電位検出手段の測定値に
基づいて上記中間転写体の寿命を判定する判定手段と、
該判定手段による判定結果に基づいて寿命到来を報知す
る報知手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】帯電、露光及び現像が順次行われること
によって表面にトナー像が形成される潜像担持体と、該
潜像担持体に接しつつ回転する中間転写体と、該潜像担
持体と該中間転写体とが接する転写部において潜像担持
体上のトナー像を中間転写体上に転写させる第１の転写
手段と、中間転写体上のトナー像を記録媒体上に転写さ
せる第２の転写手段とを有する画像形成装置において、上記潜像担持体上に残留する電位を検出する第１の検出
手段と、上記潜像担持体上に形成される潜像電位を検出
する第２の検出手段とを有し、前記第１の検出手段及び
第２の検出手段の各検出結果に基づいて上記中間転写体
の寿命を判定する判定手段と、該判定手段による判定結
果に基づいて寿命到来を報知する報知手段とを備えたこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】帯電、露光及び現像が順次行われること
によって表面にトナー像が形成される潜像担持体と、該
潜像担持体に接しつつ回転する中間転写体と、該潜像担
持体と該中間転写体とが接する転写部において潜像担持
体上のトナー像を中間転写体上に転写させる第１の転写
手段と、中間転写体上のトナー像を記録媒体上に転写さ
せる第２の転写手段と、を有する画像形成装置におい
て、上記中間転写体へのトナー像転写後の上記潜像担持体上
に残留するトナー付着量を検出する転写残トナー付着量
検出手段と、該転写残トナー付着量検出手段の検出結果
に基づいて上記中間転写体の寿命を判定する判定手段
と、該判定手段による判定結果に基づいて寿命到来を報
知する報知手段とを備えたことを特徴とする画像形成装
置。
【請求項４】帯電、露光及び現像が順次行われること
によって表面にトナー像が形成される潜像担持体と、該
潜像担持体に接しつつ回転する中間転写体と、該潜像担
持体と該中間転写体とが接する転写部において潜像担持
体上のトナー像を中間転写体上に転写させる第１の転写
手段と、中間転写体上のトナー像を記録媒体上に転写さ
せる第２の転写手段と、を有する画像形成装置におい
て、上記中間転写体へのトナー像転写以前の上記潜像担持体
上のトナー付着量を検出する第１の測定手段と、該中間
転写体への該トナー像転写後の潜像担持体上に残留する
トナー付着量を測定する第２の測定手段と、上記第１及
び第２の測定手段による測定値を比較演算して転写率を
算出し該転写率の算出結果に基づいて上記中間転写体の
寿命を判定する判定手段と、該判定手段による判定結果
に基づいて寿命到来を報知する報知手段とを備えたこと
を特徴とする画像形成装置。
【請求項５】上記第１の転写手段と、上記第２の転写
手段の各転写部近傍に付設する部材に流れる電流を検知
して上記中間転写体の寿命を判定する判定手段と、該判
定手段による判定結果に基づいて寿命到来を報知する報
知手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の画像
形成装置。