JP5568773B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
この中間転写ベルトは、画像形成が繰り返し行われることにより、ベルト表面が磨耗等により劣化し、その結果、記録シート上に形成される画質が悪くなったり、中間転写ベルトが破断したりするという不具合が生じてしまう。
図8は、継続的に中間転写ベルトを使用することにより、劣化しやすい部分を例示した図である。同図の符号901は、中間転写ベルトを、符号902は、符号Sで示す用紙を中間転写ベルト901に通紙させるための間隙を形成して用紙Sを通紙位置に導くガイド部材をそれぞれ表す。
又、用紙の端部からは、紙粉が多く発生するため、最も頻繁に印刷処理がされるサイズ(例えば、A4)の用紙Sの端部と当接する中間転写ベルト901上の部分には、紙粉が付着しやすい。このため、付着した紙粉が、中間転写ベルト901と不図示の二次転写ローラとの間に挟まれて押しつぶされ、中間転写ベルト901上に符号9013、9014で表す傷が生じやすい。そして、大サイズの用紙Sが印刷されることにより、符号9013、9014の傷が生じた部分にトナーが付着すると、クリーナでトナーを除去しにくくなり、傷が生じていない部分に比べ、トナーによる汚れが残りやすくなってしまう。このように、中間転写ベルト901上には、符号9011〜9014で表すように、局所的に生じる傷による劣化が進行しやすい部分と、そうでない部分とが生じる。
本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、中間転写ベルト上において局所的に発生するベルトの劣化の進行を防止し、中間転写ベルトの寿命を延ばす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。
又、前記画像形成装置は、前記通紙位置の搬送方向上流側に配置され、前記中間転写ベルトの幅方向の所定位置で前記中間転写ベルトと当接した状態で記録シートを前記通紙位置に導くガイド部材を備え、前記推定手段はさらに、前記中間転写ベルトが前記ガイド部材と当接することによって生じる部分の劣化の進行度を推定し、前記通紙位置制御手段は、前記両端部と接触することによって生じる劣化の進行度の推定結果と前記ガイド部材と当接することによって生じる劣化の進行度の推定結果とに基づいて前記通紙位置とともに前記所定位置を前記中間転写ベルトの幅方向にずらすこととすることができる。
ここで、前記中間転写ベルトにおける、記録シートが通紙される側と反対側の周面には、磁性を有する磁性領域が、周回駆動方向に前記周面を一周するように設けられ、前記通紙位置制御手段は、前記中間転写ベルトの幅方向に延伸する複数のコイル体からなり、前記磁性領域と交差するように配置され、交差部に配置されているコイル体への通電により前記磁性領域と磁力結合して、前記中間転写ベルトの幅方向への移動を抑止するコイル体ユニットと、前記交差部において前記磁性領域と磁力結合しているコイル体への通電を停止して当該コイル体との磁力結合を解除し、当該コイル体に隣接する何れか一方のコイル体への通電を制御して前記磁性領域を当該一方のコイル体と磁力結合させ、前記通紙位置を前記中間転写ベルトの幅方向にずらす通電制御手段と、を有することとしてもよい。
これにより、複雑で装置の大型化を招くようなベルト移動機構を設けることなく、簡易な構成で通紙位置を中間転写ベルトの幅方向にずらすことができる。
これにより、通紙位置をずらす回数が、限界値に達し、局所劣化した部分が中間転写ベルト全体に広がった場合に、中間転写ベルトの交換時期が到来したことが報知されるので、ユーザは、適切なタイミングで中間転写ベルトを交換することができる。
以下、本発明に係る一形態の画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタルプリンタ(以下、単に「プリンタ」という。)に適用した場合を例にして説明する。
[1]プリンタの構成
先ず、本実施の形態に係るプリンタ1の構成について説明する。
同図に示すように、このプリンタ1は、画像プロセス部3、給紙部4、定着装置5、制御部60を備えている。
プリンタ1は、ネットワーク(例えばLAN)に接続され、外部の端末装置(不図示)や図示しない操作パネルから印刷指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色のトナー像を形成し、これらを多重転写してフルカラーの画像を形成することにより、記録シートへの印刷処理を実行する。以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をY、M、C、Kと表し、各再現色に関連する構成要素の番号にこのY、M、C、Kを添字として付加する。
作像部3Yは、感光体ドラム31Yと、その周囲に配設された帯電器32Y、現像器33Y、一次転写ローラ34Y、および感光体ドラム31Yを清掃するためのクリーナ35Yなどを有しており、感光体ドラム31Y上にY色のトナー像を作像する。現像器33Yは、感光体ドラム31Yに対向し、感光体ドラム31Yに帯電トナーを搬送する。
コイル体ユニット110は、中間転写ベルト11の幅方向(以下、「ベルト幅方向」という。)に延伸する複数の同サイズのコイル体から構成される(ここでは、6個のコイル体110a1、110a2、110a3、110a4、110a5、110a6から構成されるものとする。)。コイル体ユニット110は、コイル体領域111と交差する位置に配置されているコイル体(ここでは、コイル体110a3)を介して、コイル体領域111と磁力結合し、中間転写ベルト11がベルト幅方向に蛇行しないようにされている。
図1の説明に戻って、露光部10は、レーザダイオードなどの発光素子を備え、制御部60からの駆動信号によりY〜K色の画像形成のためのレーザ光Lを発し、作像部3Y、3M、3C、3Kの各感光体ドラムを露光走査する。この露光走査により、帯電器32Yにより帯電された感光体ドラム31Y上に静電潜像が形成される。作像部3M、3C、3Kの各感光体ドラム上にも同様にして静電潜像が形成される。
各現像器により現像されて各感光体ドラム上に対応する色のトナー像が形成され
る。形成されたトナー像は、作像部3Y、3M、3C、3Kの各一次転写ローラ(図1では、作像部3Yに対応する一次転写ローラのみ符号34Yを付し、他の一次転写ローラについては、符号を省略している。)により、中間転写ベルト11上の同じ位置に重ね合わされるように、中間転写ベルト11上にタイミングをずらして順次一次転写された後、二次転写ローラ45による静電力の作用により中間転写ベルト11上のトナー像が一括して記録シート上に二次転写される。
給紙部4は、記録シート(図1の符号Sで表す)を収容する給紙カセット41と、給紙カセット41内の記録シートを搬送路43上に1枚ずつ繰り出す繰り出しローラ42と、繰り出された記録シートを二次転写位置46に送り出すタイミングをとって記録シートを搬送するタイミングローラ対44などを備えている。
タイミングローラ対44は、同じ位置に重ね合わされるように中間転写ベルト11上に一次転写されたトナー像が二次転写位置46に搬送されるタイミングに合わせて記録シートを、ガイド部材902の両凸部(図8の符号9021、9022で示す凸部)が中間転写ベルト11に当接することにより形成される間隙を介して両凸部の間を通して、ニ次転写位置46に搬送し、中間転写ベルト11に当接させる。そして、ニ次転写ローラ45により中間転写ベルト11上のトナー像が一括して記録シート上に二次転写される。
定着装置5は、定着ローラと加圧ローラを有し、両ローラ間に形成される定着ニップ部に、トナー像が二次転写された記録シートを挿入して記録シートを加圧状態で加熱して、当該トナー像を記録シートに熱定着させる。定着ローラには、ハロゲンヒータ等の発熱体が内包され、この発熱体のオン・オフを制御部60により、制御することで、定着装置5の温度制御が行われる。なお、定着装置の加熱方式は、上記のような熱ローラ方式に限定されず、例えば、電磁誘導加熱方式であってもよいし、抵抗発熱体による加熱方式であってもよい。
[2]制御部60の構成
次に、制御部60の構成について説明する。図3は、制御部60の構成を示す機能ブロック図である。制御部60は、所謂コンピュータであって、同図に示されるように、CPU(Central Processing Unit)601、通信インターフェース(I/F)部602、ROM(Read Only Memory)603、RAM(Random Access Memory)604、ベルト回転カウンタ605、画像データ記憶部606、パラメータ記憶部607、累積印刷枚数カウンタ608などを備える。
画像データ記憶部606は、通信I/F部602や不図示の画像読取部を介して入力された、印刷用の画像データを記憶している。パラメータ記憶部606は移動処理回数(m)、mの上限値、中間転写ベルト11の累積回転数の閾値1、累積印刷枚数の閾値2などを記憶している。ここで、「移動処理回数(m)」とは、中間転写ベルト11についてベルト幅方向移動処理を行った累積回数のことをいい、中間転写ベルト11が交換される毎に0に初期化され、後述する中間転写ベルト幅方向移動制御処理において、中間転写ベルト11のベルト幅方向移動処理が行われる毎に1ずつカウントアップされる。
例えば、当該長さが10mmを少し超える長さである場合には、ガイド部材902や用紙Sの端部との当接によって生じる傷の幅が約5mm以下であることから上限値を2回とすることができる。
累積印刷枚数カウンタ608は、記録シートの印刷処理が実行される毎に、1ずつカウントアップして、記録シートの累積印刷枚数をカウントする。
コイル駆動部302a1は、図4に示すように4つのスイッチング用トランジスタ3021a1、3022a1、3023a1、3024a1と各トランジスタと並列に接続するダイオード3025a1、3026a1、3027a1、3028a1から構成され、コイル体110a1とブリッジ回路を形成している。ダイオード3025a1、3026a1、3027a1、3028a1は、コイル体110a1に発生する逆起電力が各トランジスタにかかるのを防止するために設けられている。
制御部60から出力されるH1信号及びH2信号の信号レベルが共にLowレベルである場合には、トランジスタのスイッチは全てオフとなり、コイル体110a1には、電流が供給されない。
の信号レベルがLowレベルである場合には、トランジスタ3021a1と3024a1のスイッチがオン、トランジスタ3022a1と3023a1のスイッチがオフとなり、コイル体110a1には、符号I1で表す矢印の向き(右向き)の電流が供給される。
一方、制御部60から出力されるH1信号の信号レベルがLowレベル、H2信号の信号レベルがHighレベルである場合には、トランジスタ3021a1と3024a1のスイッチがオフ、トランジスタ3022a1と3023a1のスイッチがオンとなり、コイル体110a1には、符号I2で表す矢印の向き(左向き)の電流が供給される。
又、可変電圧電源部301の出力電圧を制御部60により制御し、可変電圧電源部301からコイル体に供給する電流量を調整することにより、コイル体の磁力の強さを自由に調製することができる。これにより、可変電圧電源部301の出力電圧を制御して中間転写ベルト11の磁性体領域111と磁力結合しているコイル体(ここでは、コイル体110a3)の磁力が、中間転写ベルト11におけるベルト幅方向の蛇行力よりも大きく、中間転写ベルト11の周回駆動力より小さくなるように調整し、中間転写ベルト11を周回駆動させながら、ベルト幅方向に中間転写ベルト11が蛇行するのを抑止することができる。
図5は、制御部60が行う中間転写ベルト幅方向移動制御処理の動作を示すフローチャートである。制御部60は、通信I/F部602又は操作パネル6を介して、ユーザからの印刷処理の実行指示を受取ると(ステップS501)、ベルト回転カウンタ605から累積回転数(d)を、累積印刷枚数カウンタ608から累積印刷枚数(p)を、パラメータ記憶部607から累積回転数の閾値1、累積印刷枚数の閾値2、移動処理回数(m)及びその上限値を取得する(ステップS502)。
なお、当該メッセージを表示させる代わりに、音声で通知することとしてもよい。
又、ステップS504において、累積回転数(d)が、閾値を超えていない場合には(ステップS504:NO)、制御部60は、ステップS507の処理に移行する。
このように、中間転写ベルト11上の局所的に劣化が進行しやすい領域(図8の符号9011〜9014で表す領域)が、耐久寿命に達する前の所定のタイミングで、中間転写ベルト11をベルト幅方向に少しだけずらすことにより、当該領域における劣化の進行を止めることができ、中間転写ベルト11の耐久寿命をその分、長くすることができる。
(変形例)
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
(2)本実施の形態では、磁性体領域111を中間転写ベルト11の端部に配置することとしたが、磁性体領域111の配置は、端部に限定されず、例えば、中央部周辺に配置することとしてもよい。しかしながら、中間転写ベルト11上に転写されるトナー像への磁性の影響を考慮すると、トナー像が転写されない、中間転写ベルト11の裏面の非画像領域に対応する領域に配置することが望ましい。
3 画像プロセス部
3Y〜3K 作像部
4 給紙部
5 定着装置
10 露光部
11 中間転写ベルト
12 駆動ローラ
13 従動ローラ
14 マーク読取センサ
21、35Y クリーナ
31Y 感光体ドラム
32Y 帯電器
33Y 現像器
34Y 一次転写ローラ
41 給紙カセット
42 繰り出しローラ
43 搬送路
44 タイミングローラ
45 二次転写ローラ
46 二次転写位置
60 制御部
71 排出ローラ
72 排紙トレイ
110 コイル体ユニット
111 磁性体領域
301 可変電源部
302a1〜302a6 コイル駆動部
601 CPU
602 通信I/F部
603 ROM
604 RAM
605 ベルト回転カウンタ
606 画像データ記憶部
607 パラメータ記憶部
608 累積印刷枚数カウンタ
902 ガイド部材
Claims (5)
- 周回駆動する無端状の中間転写ベルト上にトナー像を転写した後、記録シートを前記中間転写ベルトへの通紙位置に導き、トナー像を記録シート上に二次転写する画像形成装置であって、
前記中間転写ベルトが、前記通紙位置に導かれた記録シートにおける前記中間転写ベルトの幅方向の両端部と接触することによって生じる劣化の進行度を推定する推定手段と、
前記進行度の推定結果に基づいて、前記通紙位置を前記中間転写ベルトの幅方向にずらす通紙位置制御手段と、
前記通紙位置の搬送方向上流側に配置され、前記中間転写ベルトの幅方向の所定位置で前記中間転写ベルトと当接した状態で記録シートを前記通紙位置に導くガイド部材と、を備え、
前記推定手段はさらに、前記中間転写ベルトが前記ガイド部材と当接することによって生じる部分の劣化の進行度を推定し、
前記通紙位置制御手段は、前記両端部と接触することによって生じる劣化の進行度の推定結果と前記ガイド部材と当接することによって生じる劣化の進行度の推定結果とに基づいて前記通紙位置とともに前記所定位置を前記中間転写ベルトの幅方向にずらす
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記推定手段は、記録シートの累積印刷枚数をカウントし、当該カウント値により、前記両端部と接触することによって生じる劣化の進行度を推定し、
さらに、前記中間転写ベルトの累積回転数をカウントし、当該カウント値により、前記ガイド部材と当接することによって生じる劣化の進行度を推定し、
前記通紙位置制御手段は、何れかのカウント値が、当該カウント値について定められている閾値を超える場合に、前記通紙位置とともに前記所定位置を前記中間転写ベルトの幅方向にずらす
ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 周回駆動する無端状の中間転写ベルト上にトナー像を転写した後、記録シートを前記中間転写ベルトへの通紙位置に導き、トナー像を記録シート上に二次転写する画像形成装置であって、
前記中間転写ベルトが、前記通紙位置に導かれた記録シートにおける前記中間転写ベルトの幅方向の両端部と接触することによって生じる劣化の進行度を推定する推定手段と、
前記進行度の推定結果に基づいて、前記通紙位置を前記中間転写ベルトの幅方向にずらす通紙位置制御手段と、
を備え、
前記中間転写ベルトにおける、記録シートが通紙される側と反対側の周面には、磁性を有する磁性領域が、周回駆動方向に前記周面を一周するように設けられ、
前記通紙位置制御手段は、
前記中間転写ベルトの幅方向に延伸する複数のコイル体からなり、前記磁性領域と交差するように配置され、交差部に配置されているコイル体への通電により前記磁性領域と磁力結合して、前記中間転写ベルトの幅方向への移動を抑止するコイル体ユニットと、
前記交差部において前記磁性領域と磁力結合しているコイル体への通電を停止して当該コイル体との磁力結合を解除し、当該コイル体に隣接する何れか一方のコイル体への通電を制御して前記磁性領域を当該一方のコイル体と磁力結合させ、前記通紙位置を前記中間転写ベルトの幅方向にずらす通電制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記コイル体ユニットは、前記交差部が二次転写位置より搬送方向下流側になるように配置される
ことを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。 - 前記磁性領域は、中間転写ベルトの端部に設けられる
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の画像形成装置。
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