JP5290057B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、詳しくは、中間転写ベルトの寿命を延命することが可能な画像形成装置に関する。

近年、プリンタや複写機、複合機等の画像形成装置は会社内等で必要不可欠な事務機器となっているほか、一般家庭などにも広く普及してきている。そして、これらの画像形成装置の中には、カラー印刷可能な機種も多数登場してきている。

図９は、このような画像形成装置におけるカラー印刷機構の一例を示す構成図である。感光体ドラム９２１を帯電器９２２で一様に帯電させ、その後、レーザ９２３で感光体ドラム９２１を照射してこの感光体ドラム９２１に潜像を形成する。そして、現像器９２４で潜像にトナーを付着させてトナー像（可視像)を形成する。

ここで、フルカラー画像に対応した画像形成装置では、上記現像器（ロータリー現像器）９２４が、図９の紙面に対して垂直方向に構成される回転軸を中心として周方向に回転させられ、対応する色のトナーが格納された現像ユニットが感光体ドラム９２１の対向位置に配置される。この状態で、感光体ドラム９２１上の潜像が、現像器９２４が格納するトナーにより現像され、中間転写ベルト（中間転写体）９２５Ａに転写される。なお、現像器９２４は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各トナーをそれぞれ格納する４つの現像ユニット９２４（Ｙ）、（Ｃ）、（Ｍ）、（Ｋ）を有している。上記中間転写ベルト９２５Ａへの転写を上記各色毎に繰り返すことにより、当該中間転写ベルト９２５Ａ上にフルカラー画像が形成される。

そして、中間転写ベルト９２５Ａと転写ローラ９２５Ｂの間に送り込んだ用紙に、この中間転写ベルト９２５Ａ上の可視像が転写される。

ところで、上記のように感光体ドラム９２１から中間転写ベルト９２５Ａへ可視像を転写するに当たっては、各色毎の可視像の転写を正確に同じ位置から開始しなければならない。このため、感光体ドラム９２１や中間転写ベルト９２５Ａは正確に同期を取って回転させてやる必要がある。

しかし、中間転写ベルト９２５Ａは長期の使用、あるいは温度や湿度の変化により、多少のたわみを生ずる場合があり、このような場合には正確な印刷を行えないことになる。
そこで、このような事態を回避するため、中間転写ベルト９２５Ａに、トナー像の転写開始位置を定める基準マーク９Ｍを設け、この基準マーク９Ｍに従って各色の可視像の転写を行う技術が、下記の特許文献１に開示されている。

特開２００２−２７８２０３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、上記中間転写ベルト９２５Ａは、使用とともに磨耗し、汚損されてゆく。通常は、所定の印刷回数ごとに中間転写ベルト９２５Ａをクリーニングする機構が備えられている場合が多いが、それでも肉眼で確認できない汚れや傷が蓄積されてゆく。

この汚損は当然、転写開始位置を定める上記基準マーク９Ｍの、中間転写ベルト９２５Ａの回転後方において多く発生する。そして、汚損が顕著になると、印刷後の画像に影響を与え、正確で美しい印刷が実行されなくなる。この場合、この中間転写ベルト９２５Ａは寿命が到来したと判断され、交換されることになる。

そこで、本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、中間転写ベルトの寿命を延命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。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、無端状の中間転写ベルトに設けられた基準マークの検知に基づいて、感光体ドラムに露光を実行し、形成された潜像に対応するトナー像を当該中間転写ベルトに転写する画像形成装置を前提とする。

当該画像形成装置において、印刷枚数を計測する枚数カウンタ又は印刷ドット数を計測するドットカウンタと、乱数を発生する乱数発生手段と、前記計測された印刷枚数が所定の印刷枚数になったタイミング、前記計測された印刷ドット数が所定の印脱ドット数になったタイミング、又はジョブ毎のタイミングのいずれかのタイミングで、前記基準マークが検知された検知時点から露光開始時点までの露光タイミング時間を、前記発生した乱数に対応する時間に変更することによって、前記トナー像の転写位置を変更する転写位置変更手段とを備える。

更に、前記転写位置変更手段は、前記露光タイミング時間を、前記発生した乱数に対応する時間、又は前記中間転写ベルトの搬送方向での全周の長さから前記ジョブで搬送される用紙の搬送方向の寸法を減算した距離に対応する時間に変更するよう構成することができる。

本発明の画像形成装置によれば、前記基準マークが検知された検知時点から露光開始時点までの露光タイミング時間を変更することによって、前記トナー像の転写位置を変更する転写位置変更手段を備える。

これにより、中間転写ベルトにおけるトナー像の転写位置の集中を回避することが可能となる。そのため、トナー像の転写により生じる中間転写ベルトの磨耗、汚損を中間転写ベルト全周に分散させ、中間転写ベルトを満遍なく使用することが可能となる。その結果、中間転写ベルト自体の耐用年数を飛躍的に延長することが可能となる。又、上述したトナー像の転写位置の変更は、新たに基準マークを中間転写ベルトに設ける必要がなく、露光開始時点の変更という簡単な方法により達成することが可能となるから、部品点数の増加を抑制し、コスト低下にも効果的である。

本発明の実施形態に係る複合機内部の全体構成を示す概念図である。 本発明の実施形態に係る複合機の読取部の構成図である。 複合機における制御系ハードウェアの概略構成図である。 本発明の実施形態に係る中間転写ベルトの基準マークの概略図である。 本発明の実施形態に係る複合機の機能ブロック図である。 本発明の実施形態の実行手順を示すためのフローチャートである。 本発明の実施形態に係るタイミングテーブルの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る基準マークの検出からトナー像の転写までのタイムチャートと、当該基準マークが設けられた中間転写ベルトの概略展開図である。 従来技術の画像形成装置におけるカラー印刷機構の一例を示す構成図である。

以下に、添付図面を参照して、本発明の画像形成装置の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。また、フローチャートにおける数字の前に付されたアルファベット「Ｓ」はステップを意味する。

＜画像形成装置＞
以下に、本発明に係る画像形成装置について説明する。

図１は、画像形成装置１００の概略模式図である。ただし、本発明に直接には関係しない各部の詳細は省略している。

本発明の画像形成装置１００は、例えば、プリンタやスキャナ単体、あるいはプリンタ、コピー、スキャナ、ファックス等を備えた複合機等が該当する。

なお、一例として複合機を利用して、原稿のコピーを行う際の画像形成装置の動作を簡単に説明する。

ユーザが複合機を利用して、例えば、原稿の印刷を行う場合、原稿を図１に示す原稿台１０３或いは載置台１０５に配置し、原稿台近傍に供えられた操作パネルに対して印刷の指示を行う。当該指示があると、以下に示す各部（駆動部）が動作することで、印刷が行われる。

即ち、図１に示すように、本実施の形態の画像形成装置１００は、本体１０１と、本体１０１の上方に取り付けられたプラテンカバー１０２を備える。本体１０１の上面には原稿台１０３が設けられており、原稿台１０３は、プラテンカバー１０２によって開閉されるようになっている。プラテンカバー１０２には、自動原稿給紙装置１０４と載置台１０５と排紙台１０９が設けられている。

自動原稿給紙装置１０４は、プラテンカバー１０２の内部に形成された原稿搬送路１０８と、プラテンカバー１０２の内部に備えられたピックアップローラ１０６や搬送ローラ１０７等で構成される。原稿搬送路１０８は、載置台１０５から、本体１０１に設けられた読取部１１０にて読み取りが行なわれる読取位置Ｐを経由して、排紙台１０９に通じる原稿の搬送路である。

自動原稿給紙装置１０４は、載置台１０５に載置された原稿１枚ずつをピックアップローラ１０６で搬送路内１０８に引き出し、搬送ローラ１０７等によって引き出した原稿を、読取位置Ｐを通過させて排紙台１０９に排紙する。読取位置Ｐを通過する時に原稿は読取部１１０にて読み取られる。

上記読取部１１０は、原稿台１０３の下方に設けられており、図２にその詳細を示す。読取部１１０は、原稿台１０３を照射する主走査方向に長い光源１１１と、原稿台からの光を選択的に通過させるスリット１１６と、原稿台からの光を導くミラー１１２とを備える第一の移動キャリッジ１１７を備えている。また、この第一の移動キャリッジ１１７からの反射光を再度反射するミラー１１３Ａ、１１３Ｂを備える第二の移動キャリッジ１１８、ミラー１１２、１１３Ａ、１１３Ｂで導かれた光を光学的に補正するレンズ群１１９を備えている。さらに、当該レンズ群１１９より補正された光を受光する撮像素子１１５、撮像素子１１５にて受光した光を電気信号に変換し、必要に応じて補正・修正などを行う画像データ生成部１１４を備えている。

自動原稿給紙装置１０４上の原稿を読み取る場合には、光源１１１は、読取位置Ｐを照射できる位置に移動して発光する。光源１１１からの光は、原稿台１０３を透過して読取位置Ｐを通過する原稿にて反射し、スリット１１６、ミラー１１２、１１３Ａ、１１３Ｂ、レンズ群１１９によって撮像素子１１５に導かれる。撮像素子１１５は、受光した光を電気信号に変換して画像データ生成部１１４に送信する。画像データ生成部１１４には、上記撮像素子１１５にて受光された光がＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）のアナログ電気信号として入力され、ここでアナログ−デジタル変換され、デジタル化される。さらに、画像データ生成部１１４では、順次変換されたデジタル信号を単位データとし、これら単位データを必要に応じて補正、修正等することで複数の単位データからなる画像データを生成し、第一の記憶部１１４Ｂに格納する。

また、読取部１１０は、自動原稿給紙装置１０４で搬送される原稿だけでなく、原稿台１０３に載置された原稿も読み取ることが可能となっている。原稿台１０３に載置された原稿を読み取る場合は、第一のキャリッジ１１２は、光源１１１を発光しながら副走査方向に移動し、光源１１１から撮像素子１１５までの光路長を一定にするために、第二の移動キャリッジ１１８は第一の移動キャリッジ１１７の１／２の速度で撮像素子１１５方向に移動する。

撮像素子１１５は、自動原稿給紙装置１０４に搬送された原稿のときと同様に、ミラー１１２、１１３Ａ、１１３Ｂに導かれた光に基づいて原稿台１０３に載置された原稿からの光を電気信号に変換し、これに基づいて画像データ生成部１１４が画像データを生成し、第一の記憶部１１４Ｂに記憶する。

本体１０１の読取部１１０の下方には、画像データを印刷する印刷部１２０を備えている。印刷部１２０が印刷できる画像データは、上記のように画像データ生成部１１４にて生成された画像データや、その他画像形成装置１００とＬＡＮ等のネットワークで接続されたパソコン等の端末から、ネットワークインターフェイスを介して受信した画像データである。

印刷部１２０が行う印刷方式には、電子写真方式が用いられている。即ち、感光体ドラム１２１を帯電器１２２で一様に帯電させ、その後、レーザ１２３で感光体ドラム１２１を照射して感光体ドラム１２１に潜像（静電潜像）を形成し、現像器１２４で当該潜像にトナーを付着させてトナー像（可視像）を形成し、転写ローラ１２５Ｂにて当該トナー像を用紙に転写する方式である。

尚、フルカラー画像に対応する画像形成装置１００では、上記現像器（ロータリー現像器）１２４が、図１の紙面に対して垂直方向に構成される回転軸を中心として周方向に回転させられ、対応する色のトナーが格納された現像ユニットが感光体ドラム１２１の対向位置に配置される。この状態で、感光体ドラム１２１上の潜像が、現像器１２４が格納するトナーにより現像され、中間転写ベルト（中間転写体）１２５Ａに転写される。なお、現像器１２４は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各トナーをそれぞれ格納する４つの現像ユニット１２４（Ｙ）、（Ｃ）、（Ｍ）、（Ｋ）を有している。上記中間転写ベルト１２５Ａへの転写を上記各色毎に繰り返すことにより、当該中間転写ベルト１２５Ａ上にフルカラー画像が形成される。

又、レーザの照射、つまり、感光体ドラム１２１への露光のタイミングは、後述する中間転写ベルト１２５Ａに備えられた基準マークと、当該基準マークを光学的に検知する検知部とに基づいてなされる（後述する）。

トナー像が印刷される印刷媒体、即ち用紙は、手差しトレイ１３１、給紙カセット１３２、１３３、１３４などの給紙トレイに載置されたものである。

印刷部１２０が印刷を行う際には、何れか１つの給紙トレイから用紙１枚を、ピックアップローラ１３５を用いて引き出し、引き出した用紙を搬送ローラ１３７（手差しトレイ１３１を利用する場合には搬送ローラ１３６）やレジストローラ１３８で中間転写ベルト１２５Ａと転写ローラ１２５Ｂの間に送り込む。

印刷部１２０は、中間転写ベルト１２５Ａと転写ローラ１２５Ｂとの間に送り込んだ用紙に、上記中間転写ベルト１２５Ａ上のトナー像を転写すると、当該トナー像を定着させるために、搬送ベルト１２６で定着装置１２７に用紙を送る。定着装置１２７は、ヒータが内蔵された加熱ローラ１２８と、所定の圧力で加熱ローラ１２８に押し当てられた加圧ローラ１２９とで構成されている。加熱ローラ１２８と加圧ローラ１２９の間を用紙が通過すると、熱と用紙への押圧力によって可視像が用紙に定着する。印刷部１２０は、定着装置１２７を通過した用紙を排紙トレイ１３０に排紙する。

以上が、画像形成装置１００における基本的なコピーサービスの処理である。

なお、上記画像形成装置１００では、図３のハードウェア構成図に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３０１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３０２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３０３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）３０４及び上記印刷処理における各駆動部に対応するドライバ３０５が内部バス３０６を介して接続されている。上記ＣＰＵ３０１は、例えばＲＡＭ３０２を作業領域として利用し、ＲＯＭ３０３やＨＤＤ３０４等に記憶されているプログラムを実行し、当該実行結果に基づいて上記ドライバ３０５とデータや命令を授受することにより上記図１、図２に示した各駆動部３０７の動作を制御する。

＜中間転写ベルトの基準マーク＞
以下に、本発明に係る中間転写ベルトの基準マークについて説明する。

図４は、本発明の実施形態に係る中間転写ベルト１２５Ａの基準マークの概略図である。図４（Ａ）は、基準マークを備えた中間転写ベルト１２５Ａを平面に展開した概略展開図であり、図４（Ｂ）は、中間転写ベルト１２５Ａの基準マークを検知するフォトインタラプタの概略図である。尚、図４に示す矢印Ｆ方向は、中間転写ベルトの進行（周回）する方向を示し、図４の上下方向が、フォトインタラプタの上下方向に対応する。

本発明に係る中間転写ベルト１２５Ａは、図４（Ａ）に示すように、感光体ドラム１２１への露光開始のタイミングを決定するための基準マーク４Ｍが設けられている。感光体ドラム１２１への露光開始のタイミングを決定することは、言い換えると、感光体ドラム１２１に形成されたトナー像を中間転写ベルト１２５Ａへ転写するタイミングを決定することに対応する。

ここで、基準マーク４Ｍは、Ｆ方向の垂直方向に対して凹形の切り欠き部である。そして、図４（Ｂ）に示すように、中間転写ベルト１２５Ａを挟むように、凹形のフォトインタラプタ４０１（Ｐｈｏｔｏ Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｒ：ＩＰ）が配置される。ＩＰ４０１の凹形の開口部４０２には、上下方向に所定の赤外線４０３を発しており、当該赤外線４０３が遮られるか否かにより、当該ＩＰ４０１が所定の検出信号を発するか否かが決定される。

前記ＩＰ４０１は、中間転写ベルト１２５Ａが当該ＩＰ４０１の赤外線４０３を光学的に遮る場合、検出信号を発しない。一方、中間転写ベルト１２５Ａの基準マーク４Ｍの凹部により、中間転写ベルト１５Ａが当該ＩＰ４０１の赤外線４０３を透過する（光学的に遮らない）場合、検出信号を発する。前記検出信号の有無によって、中間転写ベルト１２５Ａの基準マーク４Ｍの検出は実行される。尚、前記検出信号の有無の基準となる係る切り欠き部のＦ方向の寸法は、前記ＩＰ４０１のＦ方向の寸法に応じて適宜設計される。

尚、基準マーク４Ｍを切り欠き部としたのは例示であって、基準マーク４Ｍは、感光体ドラム１２１への露光開始のタイミングを決定することができれば、どのような構成を採用しても構わない。例えば、中間転写ベルト１２５Ａ上にＦ方向に所定の長さを有する金属膜を貼り付けることによって当該基準マーク４Ｍとしても構わない。当該構成では、上述したＩＰ４０１の赤外線４０３が金属膜から反射されるが、当該反射光をＩＰ４０１の凹部の裏面で受光することによって、基準マーク４Ｍを検出する。

さて、ＩＰ４０１が基準マーク４Ｍを検知すると、印刷部１２０が予め帯電された感光体ドラム１２１に、露光装置であるレーザ１２３がレーザ光を照射し、感光体ドラム１２１上の所定の位置に潜像を形成する。形成された潜像にトナーが付着して、当該感光体ドラム１２１上にトナー像が形成されると、感光体ドラム１２１は当該トナー像を、中間転写ベルト１２５Ａの基準マーク４ＭからＦ方向後方の所定の転写位置４Ｒに転写する。

このようにして、中間転写ベルト１２５Ａの基準マーク４Ｍに基づいてトナー像を当該中間転写ベルト１２５Ａに転写しているため、当該トナー像を所定の転写位置４Ｒに正確に転写することができるのである。

＜本発明の実施形態＞
次に図５乃至図６を参照しながら、本発明の複合機１００が、中間転写ベルト１２５Ａにおけるトナー像の転写位置を変更する手順について説明する。図５は、本発明の複合機１００の機能ブロック図である。図６は、本発明の実行手順を示すためのフローチャートである。

まず、ユーザがコピーサービスを複合機１００に実行させるために、原稿Ｐを原稿台１０１に載置し、操作パネルのスタートキーを押下すると、画像データ取得手段５０１が、原稿Ｐの画像データを取得する（図６：Ｓ１０１）。

画像データ取得手段５０１が画像データを取得すると、転写位置変更手段５０２が、枚数カウンタ５０３に備えられた所定のメモリに記憶されている現時点の印刷枚数の累積値（例えば、５０００枚）を取得する（図６：Ｓ１０２）。

前記枚数カウンタ５０３は、複合機１００の排紙口から排出された印刷用紙の印刷枚数を所定のジョブ毎に計測し、所定のメモリに記憶された印刷枚数に、計測された印刷枚数を加算した合計値を累積値として更新するよう構成されている。

前記転写位置変更手段５０２が、印刷枚数の累積値を取得すると、タイミング記憶手段５０４に記憶されているタイミングテーブルを参照し、当該印刷枚数の累積値に対応する露光タイミング時間を取得する（図６：Ｓ１０３）。

図７（Ａ）は、印刷枚数を基準としたタイミングテーブルの一例を示す図である。

印刷枚数を基準としたタイミングテーブル７００には、図７（Ａ）に示すように、所定の印刷枚数（「３０００枚」）毎に区画された複数の印刷枚数累積値範囲７０１と、複数の露光タイミング時間７０２とが関連付けて記憶されている。又、印刷枚数累積値範囲７０１が、段階的に増加することに伴い、露光タイミング時間７０２が段階的に増加するよう構成している。前記転写位置変更手段５０２は、取得した印刷枚数累積値と、一の印刷枚数累積値範囲の閾値（上限値又は下限値）とを比較することによって、取得した印刷枚数累積値が、タイミングテーブル７００の複数の印刷枚数累積値範囲のうち、いずれかに属するかを判定する。判定した結果、前記転写位置変更手段５０２は、取得した印刷枚数累積値が属する印刷枚数累積値範囲に対応する所定の露光タイミング時間を取得する。本実施形態では、取得した印刷枚数累積値「５０００枚」は、図７（Ａ）に示す印刷枚数累積値範囲「３０００〜５９９９枚」７０３に属するから、当該印刷枚数累積値範囲「３０００〜５９９９枚」７０３に対応する所定の露光タイミング時間「５ｍｓｅｃ（ｍ秒）」７０４を取得する。

所定の露光タイミング時間「５ｍ秒」を取得すると、前記転写位置変更手段５０２は、基準マーク検出手段からの検出信号の受信まで待機する。

一方、画像形成のため、中間転写ドラム１２５Ａは所定の回転速度で回転している。そこで、ＩＰ４０１から構成される基準マーク検出手段５０５が、回転している中間転写ドラム１２５Ａの基準マーク４Ｍを検出すると、検出信号を前記転写位置変更手段５０２に発信する（図６：Ｓ１０４）。

図８は、基準マーク４Ｍの検出からトナー像の転写までのタイムチャートと、当該基準マーク４Ｍが設けられた中間転写ベルト１２５Ａの概略展開図である。図８（Ａ）は、経過時間を横軸として、ＩＰの作動と、露光の作動と、トナー像の転写の作動との関係を縦軸に並列させて示すタイムチャートであり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示すタイムチャートの経過時間に対応する中間転写ベルト１２５Ａの所定の位置を示す中間転写ベルト１２５Ａの概略展開図である。

図８（Ａ）、図８（Ｂ）に示すように、検出信号が発信した時点、つまり、ＩＰの検知信号がＯＦＦからＯＮへ立ち上がる時点８０１は、中間転写ベルトの基準マークのＦ方向前端の位置８０２に対応する。

前記転写位置変更手段５０２は、前記検出信号を受信すると、当該転写位置変更手段５０２に予め備えられた所定のタイマによって、当該検出信号の受信時点からの経過時間の計時を開始するとともに、当該計時時間が、先ほど取得した露光タイミング時間（「５ｍｓｅｃ」）を超過するか否かを判定する（図６：Ｓ１０５）。

前記判定処理が実行されている間に、中間転写ベルト１２５Ａは継続して回転する（図６：Ｓ１０５ＮＯ）。具体的には、当該中間転写ベルト１２５Ａは、基準マーク４Ｍを検出した位置から、前記露光タイミング時間（「５ｍｓｅｃ」）と当該中間転写ベルト１２５Ａの所定の回転速度（例えば、「３０ｍｍ／ｍｓｅｃ」）とを乗算した第一回転距離の位置（「１５０ｍｍ」）まで、Ｆ方向前方に回転することになる。

計時時間が露光タイミング時間（「５ｍｓｅｃ」）を超過すると、前記転写位置変更手段５０２が、レーザ１２３から構成される露光手段５０６に、露光を実行させる。前記露光手段５０６は、画像データに対応する潜像を感光体ドラム１２１上に作成するために、露光を開始する（図６：Ｓ１０５ＹＥＳ→Ｓ１０６）。

図８（Ａ）、図８（Ｂ）に示すように、露光が開始された時点８０３は、中間転写ベルト１２５Ａの基準マーク４ＭのＦ方向前端の位置から第一回転距離Ｄ１（「１５０ｍｍ」）だけＦ方向後方に移動した位置８０４に対応する。

前記露光手段５０６の露光処理によって、感光体ドラム１２１上に潜像が形成される。感光体ドラム１２１は中間転写ドラム１２５Ａとの当接位置に向かって回転しているから、当該潜像も当該当接位置に向かって回転する。当該潜像は、途中に備えられた現像器１２４からのトナー供給を受け、トナー像となる。感光体ドラム１２１は更に回転し、当該トナー像は、当該感光体ドラム１２１と中間転写ベルト１２５Ａとの当接位置に移動する。

露光を開始した時点からトナー像が前記当接位置に到達する時点までの間に、中間転写ベルト１２５Ａは、所定の回転速度（「３０ｍｍ／ｍｓｅｃ」）で回転することになる。

前記トナー像が前記当接位置に移動すると、感光体ドラム１２１上のトナー像が中間転写ベルトに転写される（図６：Ｓ１０７）。

図８（Ａ）、図８（Ｂ）に示すように、トナー像の転写が開始された時点８０５は、中間転写ベルト１２５Ａの基準マーク４ＭのＦ方向前端の位置から第二の回転距離Ｄ２（ｍｍ）だけＦ方向後方に移動した位置８０６に対応する。この第二の回転距離Ｄ２（ｍｍ）は、露光開始時点８０３からトナー像の当接位置到達時点８０５までの間の時間（ｍｓｅｃ）と中間転写ベルト１２５Ａの所定の回転速度（「３０ｍｍ／ｍｓｅｃ」）とを乗算した距離Ｘ（ｍｍ）に、第一の回転距離Ｄ１（ｍｍ）を加算して算出される。

ここで、露光開始時点８０３からトナー像の当接位置到達時点８０５までの間の時間（ｍｓｅｃ）と中間転写ベルト１２５Ａの所定の回転速度（「３０ｍｍ／ｍｓｅｃ」）とを乗算した距離Ｘ（ｍｍ）は、複合機１００の構成、つまり、転写回転ベルト１２５Ａの回転速度、感光体ドラム１２１の直径、感光体ドラム１２１の回転速度等により、一義的に決定されてしまう距離である。当該距離Ｘは、一度、複合機１００が構成されてしまうと、ほとんど変更することができない。

従来であれば、ＩＰ４０１の検出信号が発信された時点からほぼ即時に露光が開始されていたため、前記距離Ｘに対応して、中間転写ベルト１２５Ａに転写されるトナー像の転写開始位置８０６は基準マーク４Ｍの位置８０２に対してほぼ同一の位置であった。本発明の実施形態では、露光タイミング時間を変更することにより、トナー像の転写開始位置８０６は基準マーク４Ｍの位置８０２に対して第一の回転距離Ｄ１（ｍｍ）だけＦ方向後方に移動させることが可能となる。

このように、ＩＰ４０１の検出信号が発信された時点から、露光タイミング時間の経過を待った後に、露光開始することによって、トナー像の転写開始位置８０６、つまり、図８（Ｂ）に示すトナー像の転写位置８Ｒを自在に変更することが可能となり、結果として、トナー像の転写により発生する中間転写ベルト１２５Ａの磨耗、破損を中間転写ベルト１２５Ａ全体に分散させることが可能となるのである。

中間転写ベルト１２５Ａにトナー像が転写されると、中間転写ベルト１２５Ａは更に回転し、当該トナー像は、中間転写ベルト１２５Ａと転写ローラ１２５Ｂとの当接位置へ向かって移動する。

一方、所定の給紙トレイから用紙が搬送され、中間転写ベルト１２５Ａと転写ローラ１２５Ｂとの間に送り込まれる。前記用紙の搬送のタイミングは、上述した露光タイミング時間（「５ｍｓｅｃ」）に対応して調整される。

そして、中間転写ベルト１２５Ａと転写ローラ１２５Ｂとの当接位置で、送り込まれた用紙に中間転写ベルト１２５Ａ上のトナー像が転写される（図６：Ｓ１０８）。当該トナー像に転写された用紙は、搬送ベルト１２６を介して定着装置１２７へ送り込まれ、所定の定着処理が実行される（図６：Ｓ１０９）。

定着処理により可視像が用紙に定着すると、当該用紙は所定の排紙トレイ１３０に排紙される。ここで、排紙トレイ１３０近傍に備えられた枚数カウンタ５０３は、用紙の排紙を検知して、印刷用紙の枚数を計測することになる。印刷用紙の枚数は、次のジョブの実行の際に、露光タイミング時間の取得（決定）に反映されることは言うまでもない。

これにより、コピーサービスの処理が完了する。

このように、前記基準マーク４Ｍが検知された検知時点から露光開始時点までの露光タイミング時間を変更することによって、前記トナー像の転写位置を変更する転写位置変更手段５０２を備える。

これにより、中間転写ベルト１２５Ａにおけるトナー像の転写位置の集中を回避することが可能となる。そのため、トナー像の転写により生じる中間転写ベルト１２５Ａの磨耗、汚損を中間転写ベルト１２５Ａ全周に分散させ、中間転写ベルト１２５Ａを満遍なく使用することが可能となる。その結果、中間転写ベルト１２５Ａ自体の耐用年数を飛躍的に延長することが可能となる。又、上述したトナー像の転写位置の変更は、新たに基準マーク４Ｍを中間転写ベルト１２５Ａに設ける必要がなく、露光開始時点の変更という簡単な方法により達成することが可能となるから、部品点数の増加を抑制し、コスト低下にも効果的である。

又、当該複合機１００は、更に、印刷枚数を計測する枚数カウンタ５０３を備え、前記転写位置変更手段５０２が、前記枚数カウンタにより計測された印刷枚数の累積値に対応して露光タイミング時間を変更するよう構成することができる。

これにより、印刷枚数の累積値を基準として、中間転写ベルト１２５Ａの磨耗、汚損が蓄積されてきた適切なタイミングでトナー像の転写位置が変更される。そのため、中間転写ベルト１２５Ａの磨耗、汚損の程度が、所定の中間転写ベルトの位置で集中することを回避し、中間転写ベルトの耐用年数を効率よく延長することが可能となる。

尚、本実施形態に係る転写位置変更手段５０２では、枚数カウンタにより計測された印刷枚数の累積値に対応して、露光タイミング時間を変更するよう構成したが、他の構成でも構わない。

例えば、枚数カウンタに代えて、印刷ドット数を計測するドットカウンタを備え、前記転写位置変更手段５０２が、前記ドットカウンタにより計測された印刷ドット数の累積値に対応して、露光タイミング時間を変更するよう構成しても構わない。当該構成とすると、印刷ドット数の累積値を基準として、中間転写ベルトの磨耗、汚損が蓄積されてきた適切なタイミングでトナー像の転写位置が変更される。そのため、中間転写ベルトの磨耗、汚損の程度が、所定の中間転写ベルトの位置で集中することを回避し、中間転写ベルトの耐用年数を効率よく延長することが可能となる。

印刷ドット数とは、用紙に現実に印字されたトナー像のドットの個数のことであり、通常、画像データの印字率と、当該画像データの解像度とに基づいて決定される。従って、原稿が毎回異なる印刷の場合、中間転写ベルトの磨耗、汚損は、印刷枚数と比較すると、印刷ドット数に顕著な相関が見られる。よって、印刷枚数に代えて印刷ドット数を採用して露光タイミング時間を変更すると、中間転写ベルト１２５Ａの耐用年数をより長く延長することが可能となる。

前記ドットカウンタは、複合機１００から排出された印刷用紙の印刷ドット数を所定のジョブ毎に計測し、所定のメモリに記憶された印刷ドット数に、計測された印刷ドット数を加算した合計値を累積値として更新するよう構成される。

又、印刷ドット数を基準とする場合は、タイミング記憶手段５０４に記憶されているタイミングテーブルを、印刷ドット数に対応したテーブルに変更すればよい。

印刷ドット数を基準とするタイミングテーブル７０５は、図７（Ｂ）に示すように、所定の印刷ドット数（「３０億個」）毎に区画された複数の印刷ドット数累積値範囲７０６と、複数の露光タイミング時間７０７とが関連付けて記憶されている。又、印刷ドット数累積値範囲７０６が、段階的に増加することに伴い、露光タイミング時間７０７が段階的に増加するよう構成している。前記転写位置変更手段５０２は、ドットカウンタから取得した印刷ドット数の累積値と、一の印刷ドット数累積値範囲の閾値（上限値又は下限値）とを比較することによって、取得した印刷ドット数の累積値が、タイミングテーブル７０５の複数の印刷ドット数累積値範囲７０６のうち、いずれかに属するかを判定する。判定した結果、前記転写位置変更手段５０２は、取得した印刷ドット数の累積値が属する印刷ドット数累積値範囲７０６に対応する所定の露光タイミング時間７０７を取得するよう構成すればよい。例えば、取得した印刷ドット数の累積値が「５０億個」であれば、当該「５０億個」は、図７（Ｂ）に示す印刷ドット数累積値範囲「３０〜５９億個」７０８に属するから、当該印刷ドット数累積値範囲「３０〜５９億個」７０８に対応する露光タイミング時間「５ｍｓｅｃ」７０９を取得することになる。

尚、印刷ドット数は、通常、桁数が大きいため、所定の桁数で四捨五入されるよう設計される。例えば、複合機の解像度が６００ｄｐｉ、平均の印字率が４％である印刷物が１００枚印刷された場合、当該印刷物には、１億４０００万数の印刷ドット数が付されたことになる。このように、印刷ドット数の桁数は、印刷枚数と比較すると大きいため、所定の統計学的手法により、前記転写位置変更手段５０２が適切に露光タイミング時間を取得できるよう調整される。

又、本実施形態に係る転写位置変更手段５０２では、枚数カウンタにより計測された印刷枚数の累積値に対応して、露光タイミング時間を変更するよう構成したが、他の構成でも構わない。

例えば、操作パネル（操作部、受付手段）からユーザの入力により露光タイミング時間をジョブ毎に設定するよう構成してもよいし、乱数を発生する乱数発生手段を設けて、発生した乱数に対応した時間を露光タイミング時間としてジョブ毎に設定するよう構成しても構わない。又、中間転写ベルト１２５Ａをクリーニングした直後のタイミングで、転写位置変更手段５０２が露光タイミング時間を変更しても構わない。当該構成では、ジョブ毎にトナー像の転写位置が変更されることになる。もちろん、ジョブ毎でなくても、所定の印刷枚数毎等であっても構わないし、枚数カウンタ、ドットカウンタ、乱数発生手段等、上述した手段、態様を併用しても、当然構わない。

又、本実施形態に係る第一の回転距離Ｄ１（ｍｍ）は、どのように設計変更されても構わないが、中間転写ベルト１２５ＡのＦ方向での全周の長さと、用紙の搬送方向の寸法とに応じて決定され、設定されると好ましい。例えば、中間転写ベルト１２５ＡのＦ方向での全周の長さが３７０ｍｍであり、用紙のＡ４サイズの搬送方向の寸法が２９７ｍｍであると、中間転写ベルト１２５ＡにＡ４サイズに対応するトナー像を転写させると、約７０ｍｍだけトナー像が転写されない部分が発生する。そのため、例えば、第一の回転距離Ｄ１（ｍｍ）を７０ｍｍとなるよう設定すると、トナー像が転写されない部分にもトナー像を転写することになるから、結果として、中間転写ベルト１２５Ａを満遍なく利用することが可能となるのである。尚、第一の回転距離Ｄ１（ｍｍ）は、中間転写ベルト１２５Ａの回転速度と、露光タイミング時間とで容易に設定変更できることは言うまでもない。

又、本発明の実施形態では、モノクロ印刷での実施形態であるが、カラー印刷であっても同一の作用効果を有することは言うまでもない。

又、本実施形態に係る印刷枚数を基準とするタイミングテーブル７００では、所定の印刷枚数（「３０００枚」）毎に区画された複数の印刷枚数累積値範囲７０１を採用した。区画間の所定の印刷枚数は、中間転写ベルト１２５Ａの耐用年数に対応する耐用枚数に応じて決定されることが好ましい。中間転写ベルト１２５Ａの材質等に応じてその耐用年数は変動するものの、同一の位置でトナー像が転写された場合の中間転写ベルト１２５Ａの耐用枚数は、１５０００枚と見積もられている。従って、上述した所定の印刷枚数３０００枚を、例えば、１５０００枚、１００００枚、５０００枚と決定すると、中間転写ベルト１２５Ａの延命に効果的に貢献することになるため好ましい。

又、本実施形態に係る印刷枚数を基準とするタイミングテーブル７００又は印刷ドット数を基準とするタイミングテーブル７０５では、印刷枚数累積値範囲又は印刷ドット数累積値範囲が、段階的に増加することに伴い、露光タイミング時間が段階的に増加するよう構成しているが、他の構成でも構わない。例えば、印刷枚数累積値範囲又は印刷ドット数累積値範囲が、段階的に増加することに伴い、露光タイミング時間が段階的に減少するよう構成したり、露光タイミング時間が無作為的な値に変動するよう構成しても構わない。更に、タイミングテーブルに代えて、印刷枚数の累積度又は印刷ドット数の累積度の入力に対応して、所定の関係（例えば、線形関係）に従い、露光タイミング時間を出力する所定の関数を採用しても構わない。

又、本発明の実施形態では、中間転写ベルト１２５Ａに一の基準マーク４Ｍを設けたが、複数設けても構わない。

又、本発明の実施形態では、中間転写ベルトとロータリー現像器を用いる場合を例として説明したが、本発明はこれに限らず、タンデム型の印刷機を含め、およそ中間転写体を利用して複数色の印刷を行うすべての画像形成装置に適用可能であることは言うまでもない。

又、本発明の実施形態では、複合機が各手段を備えるよう構成したが、当該各手段を実現するプログラムを記憶媒体に記憶させ、当該記憶媒体を提供するよう構成しても構わない。当該構成では、上記プログラムを複合機に読み出させ、その複合機が上記各手段を実現する。その場合、上記記録媒体から読み出されたプログラム自体が本発明の作用効果を奏する。さらに、各手段が実行するステップをハードディスクに記憶させる記憶方法として提供することも可能である。

又、本発明の実施形態では、コピーサービスとの処理に関して採用したが、例えば、ファクシミリ送受信サービス、プリントサービス等に対しても採用できる。

以上のように、本発明に係る画像形成装置は、複合機はもちろん、複写機、プリンタ等に有用であり、中間転写ベルトの寿命を延命することが可能な画像形成装置として有効である。

１００ 複合機
１２５Ａ 転写中間ベルト
４０１ ＩＰ
４Ｍ 基準マーク
５０１ 画像データ取得手段
５０２ 転写位置変更手段
５０３ 枚数カウンタ
５０４ タイミング記憶手段
５０５ 基準マーク検出手段
５０６ 露光手段

Claims (2)

1. 無端状の中間転写ベルトに設けられた基準マークの検知に基づいて、感光体ドラムに露光を実行し、形成された潜像に対応するトナー像を当該中間転写ベルトに転写する画像形成装置において、
   印刷枚数を計測する枚数カウンタ又は印刷ドット数を計測するドットカウンタと、
   乱数を発生する乱数発生手段と、
   前記計測された印刷枚数が所定の印刷枚数になったタイミング、前記計測された印刷ドット数が所定の印脱ドット数になったタイミング、又はジョブ毎のタイミングのいずれかのタイミングで、前記基準マークが検知された検知時点から露光開始時点までの露光タイミング時間を、前記発生した乱数に対応する時間に変更することによって、前記トナー像の転写位置を変更する転写位置変更手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記転写位置変更手段は、前記露光タイミング時間を、前記発生した乱数に対応する時間、又は前記中間転写ベルトの搬送方向での全周の長さから前記ジョブで搬送される用紙の搬送方向の寸法を減算した距離に対応する時間に変更する
   請求項１に記載の画像形成装置。

Images