JP5896796B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、複写機、プリンタ、MFP、ファクシミリ、またはこれらの複合機などの画像形成装置に関する。
画像形成モードに応じて、中間転写ベルトを感光体ドラムに圧接する作用位置と離間する退避位置との間で一次転写ローラを移動させるように構成された画像形成装置がある。
特許文献1では、一次転写ローラに転写電流源から一定電流を流し、一次転写ローラ、中間転写ベルト、および感光体ドラムで構成される直列回路の両端電圧の測定を行いつつ、一次転写ローラを作用位置と退避位置との間で一往復させて得られた電圧測定値から、一次転写ローラの作用位置を判定することが記載されている。
このような判定手法を応用して、転写出力の異常(断線、ショートを含む。)の判定を行うことも可能である。この場合、画像形成動作に対応した作用位置に一次転写ローラを移動させ、転写に係る3つの作像部材(感光体ドラム、中間転写ベルトおよび一次転写ローラ)を実際の画像形成動作と同じように回転/周回駆動させる。そして、一次転写ローラに電流源から転写電流を流し、一次転写ローラ、中間転写ベルト、および感光体ドラムで構成される直列回路の両端電圧の測定を行う。
特開2006−350259号公報
しかし、上記の判定手法では、オームの法則から測定される電圧は抵抗によって増減するので、本来の判定目的以外の原因で抵抗の振れ幅が大きい場合、誤判定してしまう虞がある。具体的には、次のような2つのケースである。
第1に、転写動作では、転写部材(この場合は、一次転写ローラ。)と対向電極(この場合は、感光体ドラム。)との間で電荷の授受が発生するが、対向電極または転写部材の故障(クリーニングブレードの反転で回転不可、モータトラブル等。)によって回転しない場合には、正確な電圧を検出することができず、転写出力の異常とは無関係なケースまでも異常として誤判定する虞があった。
第2に、接触回転しながら転写動作を行う構成(一次転写ローラ自身が回転する。)では、形成されるニップ部において微少空間放電が行われているため、通常よりは見かけの抵抗は低くなる。仮に、一次転写ローラまたは感光体ドラムの回転動作が行われていなければ、通常よりも高い抵抗を示し、結果的に検出電圧が高くなってしまう。このため、本来は転写出力の異常を検知すべきケースに正常として誤判定する虞があった。
このため、トラブル発生時に、適切なトラブル対処が出来ず、装置の再稼働に不便を来す問題がある。
この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、トラブル発生時に、回転系の駆動異常と転写電流源の出力異常とを正確に判定することが出来る画像形成装置を提供することを目的とする。
この発明の画像形成装置は、感光体ドラム、中間転写ベルト、転写ローラ、転写電流源、電気特性検出、転写出力状態判定、回転系駆動機構、駆動状態検出、および駆動状態判定部を備える。感光体ドラムは、トナー像を担持して回転駆動される。中間転写ベルトは無端状であり、感光体ドラムに当接し、周回駆動される。転写ローラは、中間転写ベルトを感光体ドラムに圧接させ、回転駆動されて転写電流が供給される。転写電流源は、転写ローラに転写電流を供給する。電気特性検出は転写ローラの電気特性を計測する。転写出力状態判定は、電気特性検出によって計測された電気特性に基づいて前記転写電流源の出力状態の正常/異常を判定する。回転系駆動機構は、転写ローラ、中間転写ベルトおよび感光体ドラムから構成される回転系を駆動する。駆動状態検出は、回転系の駆動状態を検出する。駆動状態判定は、駆動状態検出の検出結果に基づき、回転系の駆動状態の正常/異常を判定する。
この構成において、駆動状態判定により回転系の駆動状態の正常/異常の判定を行った後、転写出力状態判定による転写電流源の出力状態の正常/異常の判定を行う。具体的には、画像形成動作実行前に、回転系駆動機構および転写電流源を駆動し、駆動状態判定により駆動異常が判定されない場合に、転写出力状態判定による前記転写電流源の出力状態の正常/異常の判定を行う。
駆動状態判定により駆動異常が判定された場合、または転写出力状態判定により転写出力異常が判定された場合に、画像形成動作を中止する。そして、異常通知装置によって、駆動異常と転写出力異常とを区別して通知する。駆動異常が判定されず、かつ、転写出力異常も判定されない場合に、画像形成動作を実行する。
電気特性検出が計測する電気特性としては、転写ローラと感光体ドラムとの間に一定電流を流した際の両者間の電圧値を挙げることが出来る。
回転系駆動機構と駆動状態検出機構の具体構成を挙げると次のようになる。回転系駆動機構は、第1駆動源および第2駆動源を備える。第1駆動源は、転写ローラおよび中間転写ベルトを同期して回転駆動させる。第2駆動源は、感光体ドラムを回転駆動させる。駆動状態検出は、第1駆動源および第2駆動源に流れる電流値を検出するように構成される。
この発明によると、トラブル発生時に、回転系の駆動異常と転写電流源の出力異常とが区別されて認識できるので、トラブルへの対処が迅速、かつ適切に行える。
この発明の実施形態に係る画像形成装置の要部の概略構成図である。 回転系および転写出力の制御系を概念的に示すブロック図である。 回転系の駆動異常と転写電流源の出力異常の判定手順を説明するフローチャートである。
以下に、この発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
図1は本実施の形態が適用された画像形成装置の概略構成図である。図1に示す画像形成装置1は、いわゆるタンデム型のカラー複合機である。例えば、電子写真方式にて各色成分のトナー像を形成する複数の画像形成ユニット10(10Y,10M,10C,10K)と、各画像形成ユニット10を回る経路で周回するように設けられた中間転写ベルト20とを備えている。また、各画像形成ユニット10にそれぞれ対応して設けられた一次転写ローラ30(30Y,30M,30C,30K)と、中間転写ベルト20上のトナー像を用紙P上に転写する二次転写装置40と、画像形成装置1を統括制御する制御部50とを備えている。さらに、用紙P上にトナー像を定着させる定着装置(不図示。)を備えている。
そして、各画像形成ユニット10にて形成された各色成分のトナー像を、それぞれ一次転写ローラ30の作用で中間転写ベルト20上に順次転写(一次転写)し、この中間転写ベルト20上に保持された重ね画像を二次転写装置40で用紙P上に定着させるものである。なお、本実施の形態では、各色成分のトナー像の形成に際し、負極性に帯電するトナーが使用される。
各画像形成ユニット10は、図中矢印方向に回転する感光体ドラム11を各々備えている。それぞれの感光体ドラム11の周囲には、回転方向に沿って、感光体ドラム11を帯電させる帯電器、感光体ドラム11上に静電潜像を書込むレーザ露光器(不図示。)、感光体ドラム上の残留トナーを除去するクリーニングブレード(不図示。)、等の電子写真用デバイスが順次配設されている。一次転写ローラ30は、中間転写ベルト20を挟んで感光体ドラム11と対峙する位置に配置されている。
各感光体ドラム11の回転軸は、本発明の第2駆動源である、図1には示さない感光体ドラム駆動モータ62に接続されており、感光体ドラム駆動モータ62による回転軸の回転で、感光体ドラム11は図中矢印で示すように回転駆動される。
各画像形成ユニット10は、図中矢印で示す中間転写ベルト20の移動方向上流側から、イエローのトナー像を形成する画像形成ユニット10Y、マゼンタのトナー像を形成する画像形成ユニット10M、シアンのトナー像を形成する画像形成ユニット10C、黒のトナー像を形成する画像形成ユニット10Kの順で並列に配置されている。
ここで、画像形成装置1は、画像形成モードとして、フルカラーモードと、モノクロモードとを切換可能となっている。フルカラーモード時は図1中実線で示すように、中間転写ベルト20がすべての画像形成ユニット10の感光体ドラム11に接触する経路(フルカラーポジションCP)を形成する。一方、モノクロモード時は図1中二点鎖線で示すように、中間転写ベルト20が黒色の画像形成ユニット10Kを除く他の画像形成ユニット10Y,10M,10Cの感光体ドラム11から離間した経路(モノクロポジションKP)を形成する。そして、フルカラーモード時にはすべての画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kによって画像形成を行い、モノクロモード時には黒色の画像形成ユニット10Kのみで画像形成を行う。
このフルカラーポジションCPとモノクロポジションKPの切り換えは、中間転写ベルト20を図中白矢印で示すように回動することによって行う。このとき、黒色の画像形成ユニット10Kを除く各色の画像形成ユニット10Y,10M,10Cに対応する一次転写ローラ30Y,30M,30Cが上下移動される。これらの一次転写ローラは図1には示さない1つの転写ローラ移動機構によって同期して上下駆動される。そして、これらのローラが下側の作用位置にある状態がフルカラーポジションであり、上側の退避位置にある状態がモノクロポジションKPとなる。
以下、各部の構成を詳細に説明する。
中間転写ベルト20は、複数のローラに掛け渡されて無端状をなし、これらのローラによって規定された経路で周回可能に設けられている。各ローラとしては、図中右端に配置された駆動ローラ71から、反時計回りに、従動ローラ72,73がある。また、中間転写ベルト20に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト20の蛇行を防止する機能を備えたテンションローラ75がある。駆動ローラ71は二次転写装置40のバックアップローラとしての機能も兼ねる。駆動ローラ71は本発明の第1駆動源である、図1に示さないベルト駆動モータ61に接続されており、このベルト駆動モータ61による駆動ローラ71の回転で中間転写ベルト20は周回駆動される。
このように複数のローラに掛け渡されて構成される中間転写ベルト20は、これらのローラと共にベルトユニットを構成し、このベルトユニットは図1に示さないベルト変位機構により回動駆動されるように構成される。ベルトユニットは、駆動ローラ71の回転軸と同軸となる位置でユニット全体を支持する回動軸を有する。ベルトユニットはベルト変位機構の駆動モータに接続されており、この駆動モータによる回動軸の回転で中間転写ベルト20は実線で示す作用経路と二点鎖線で示す退避経路との間で回動駆動される。このようなベルト変位機構の詳細な構成は周知であるため説明を省略する。
各一次転写ローラ30は、ベルト駆動モータ61の駆動力をギアなどにより伝達されて、図中矢印で示すように、同期して回転駆動される。ただし、モノクロポジションKPでは、作用位置にある一次転写ローラ30Kのみが回転駆動され、退避位置に移動するその他の一次転写ローラ30Y,30M,30Cは駆動伝達系から切り離されて回転しないようになっている。
上記感光体ドラム駆動モータ62および上記ベルト駆動モータ61は、一次転写ローラ30、中間転写ベルト20および感光体ドラム11から構成される回転系を駆動させる、本発明の回転系駆動機構60(図3参照。)を構成している。
各一次転写ローラ30は、転写ローラ移動機構によりそれぞれ感光体ドラム11に対して接離する方向に移動可能に設けられると共に、スプリング31によって感光体ドラム11に接近する側に付勢されている。このような転写ローラ移動機構の詳細な構成は例えば、特許文献1にも記載されているように公知であるため説明を省略する。
なお、転写ローラ移動機構とベルト変位機構を別々の機構として説明したが、両機構の駆動モータを共通化し、例えば、ベルト変位機構の駆動モータの駆動力をギアなどに伝達して転写ローラ移動機構を動作させるようにしてもよい。
また、すべての一次転写ローラ30には、バイアス電流を供給する一次転写電流供給装置80が設けられている。
図2は、回転系および転写出力の制御系を概念的に示すブロック図である。一次転写電流供給装置80は、一次転写ローラ30に出力電流値を調整可能な転写電源としての一次転写電流源81が接続されると共に、感光体ドラム11が接地回路82で接地されている。さらに、一次転写電流供給装置80は、一次転写電流源81から一次転写ローラ30と、中間転写ベルト20と、感光体ドラム11とを通して正極性のバイアス(一次転写電流)を流すことで、感光体ドラム11と中間転写ベルト20との間に、感光体ドラム11上のトナー像を中間転写ベルト20に転写するための転写電界を形成する。
一次転写電流供給装置80の一次転写電流源81と電圧計83とは、画像形成装置1(図1参照。)の全体を統括制御する制御部50内に構成された転写制御部52によって制御される。転写制御部52は、一次転写電流源81を制御して一次転写ローラ30に一定電流を流し、そのときに電圧計83によって得られた電圧計測結果に基づいて、画像形成時に一次転写ローラ30に流す一次転写電流を決定するいわゆる抵抗検知を行う。そして、画像形成時にはその検知結果に基づいて、一次転写電流源81から流す一次転写電流を定電流制御する。
さらに、各一次転写ローラ30には電気特性検出手段としての電気特性検出部53が設けられている。電気特性検出部53は、制御部50内に一体に構成され、転写出力状態判定部51と転写制御部52とに接続されている。
転写出力状態判定部51は、電気特性検出部53によって駆動され、一次転写電流源81の出力状態の正常/異常を判定するように構成される。
ベルト駆動モータ61および感光体ドラム駆動モータ62は、回転系駆動機構60を構成している。ベルト駆動モータ61は、ベルト駆動制御部54により駆動制御される。感光体ドラム駆動モータ62は、感光体ドラム駆動制御部55により駆動制御される。ベルト駆動制御部54および感光体ドラム駆動制御部55は、制御部50内に一体に構成され、駆動状態検出手段としての駆動状態検出部56に接続されている。
駆動状態検出部56は、制御部50内に一体に構成され、ベルト駆動制御部54および感光体ドラム駆動制御部55に接続されてこれらを駆動する。また、駆動状態検出部56は、回転系駆動機構60の駆動状態を検出するものである。例えば、回転系が正常に回転/周回している場合にベルト駆動モータ61および感光体ドラム駆動モータ62に流れる電流値が存在するので、その電流値に対して幾らかの変動幅を見込んで監視するものである。
駆動状態判定部57は、制御部50内に一体に構成され、転写制御部52、駆動状態検出部56、表示制御部58に接続される。駆動状態判定部57は、駆動状態検出部56により検出された回転系の駆動状態に基づき正常/異常を判定するものである。例えば、ベルト駆動モータ61および感光体ドラム駆動モータ62に流れる電流が、正常時よりも異常に大きい場合、あるいは逆に著しく小さいとか、全く通電していないのは回転系の回転/周回に関して何らかの異常が発生している判定される。
表示制御部58は、画像形成装置1が備える、本発明の異常通知装置の一例である表示装置100に対して表示制御を行うものであり、本実施の形態では、駆動状態判定部57および転写出力状態判定部51により駆動されて、駆動異常や転写出力異常を表示するように構成されている。したがって、トラブル発生時は、表示装置100に表示された内容を見ることにより駆動異常と転写出力異常とを区別して認識することが出来る。このため、トラブルへの対処が適切に行える。
図3は、回転系の駆動異常と転写電流源の出力異常の判定手順を説明するフローチャートであり、これに基づいてその工程を説明する。
まず、画像形成動作を実行するきっかけとして画像形成ジョブが発生する(ステップ101)。このとき、フルカラーモードもしくはモノクロモードがすでに選択され、それに応じて中間転写ベルト20および一次転写ローラ30がフルカラーポジションCPもしくはモノクロポジションKPに設定されているものとする。
次に、回転系駆動機構60により中間転写ベルト20、一次転写ローラ30および感光体ドラム11から構成される回転系が画像形成時と同様に回転/周回駆動される(ステップ102)。そして、ベルト駆動制御部54および感光体ドラム駆動制御部55からの情報(例えば、駆動モータに流れる電流値)に基づいて、駆動状態検出部56により、回転系の駆動状態が検出され(ステップ103)、駆動状態判定部57により回転系の駆動状態の正常/異常が判定される(ステップ104)。
駆動異常が判定されない場合は、駆動状態判定部57により転写制御部52が駆動され、一次転写電流供給装置80によって一次転写ローラ30に一定の電流が供給される(ステップ105)。そして、電圧計83により、一次転写ローラ30の電気特性である、一次転写ローラ30と感光体ドラム11との間の電圧値が計測され、該電圧値に基づいて電気特性検出部53により一次転写電流源81の出力状態として検出される(ステップ106)。
そして、転写出力状態判定部51により、一次転写電流源81の出力状態の正常/異常が判定される(ステップ107)。転写出力異常が判定されない場合は、画像形成動作が実行される(ステップ108)。
一方、ステップ104で回転系の駆動異常が判定された場合、および、ステップ107で一次転写電流源81の出力異常が判定された場合は、それぞれの場合に応じて、表示制御部58によって表示装置100に、駆動異常(ステップ109)と転写出力異常(ステップ111)とが区別された形で異常通知の表示がされる。いずれの場合も、その後画像形成動作が中止され(ステップ110、112)、トラブル対処が行われるまで画像形成ジョブを受け付けないように制御される。
したがって、本発明によると、トラブル発生時に、回転系の駆動異常と転写電流源の出力異常とが区別されて認識できるので、トラブルへの対処が迅速、かつ適切に行える。
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1…画像形成装置
10…画像形成ユニット
11…感光体ドラム
20…中間転写ベルト
30…一次転写ローラ
40…二次転写装置
50…制御部
51…転写出力状態判定部
53…電気特性検出部
56…駆動状態検出部
57…駆動状態判定部
60…回転系駆動機構
81…一次転写電流源
83…電圧計
100…表示装置

Claims (7)

  1. トナー像を担持し、回転駆動される感光体ドラムと、
    前記感光体ドラムに当接し、周回駆動される無端状の中間転写ベルトと、
    前記中間転写ベルトを前記感光体ドラムに圧接させ、回転駆動されて転写電流が供給される転写ローラと、
    前記転写ローラに前記転写電流を供給する転写電流源と、
    前記転写ローラの電気特性を計測する電気特性検出部と、
    前記電気特性検出部によって計測された電気特性に基づいて前記転写電流源の出力状態の正常/異常を判定する転写出力状態判定部と、
    前記転写ローラ、前記中間転写ベルトおよび前記感光体ドラムから構成される回転系を駆動する回転系駆動機構と、
    前記回転系の駆動状態を検出する駆動状態検出部と、
    前記駆動状態検出部の検出結果に基づき、前記回転系の駆動状態の正常/異常を判定する駆動状態判定部と、
    を備え、
    前記駆動状態判定部により前記回転系の駆動状態の正常/異常の判定を行った後、前記回転系駆動機構により前記転写ローラ及び前記感光体ドラムを回転させながら前記転写出力状態判部による前記転写電流源の出力状態の正常/異常の判定を行う画像形成装置。
  2. 画像形成動作実行前に、前記回転系駆動機構および前記転写電流源を駆動し、前記駆動状態判定により駆動異常が判定されない場合に、前記転写出力状態判定による前記転写電流源の出力状態の正常/異常の判定を行う、請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記駆動状態判定により駆動異常が判定された場合、または前記転写出力状態判定により転写出力異常が判定された場合に、画像形成動作を中止する、請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記駆動異常と前記転写出力異常とを区別して通知する異常通知装置をさらに備える、請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記駆動状態判定により駆動異常が判定されず、かつ、前記転写出力状態判定により転写出力異常が判定されない場合に、画像形成動作を実行する、請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。
  6. 前記電気特性検出が計測する前記電気特性は、前記転写ローラと前記感光体ドラムとの間に一定電流を流した際の両者間の電圧値である、請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成装置。
  7. 前記回転系駆動機構は、
    前記転写ローラおよび前記中間転写ベルトを同期して回転駆動させる第1駆動源と、
    前記感光体ドラムを回転駆動させる第2駆動源と、
    を備え、
    前記駆動状態検出は、前記第1駆動源および前記第2駆動源に流れる電流値を検出するように構成される、請求項1〜6のいずれかに記載の画像形成装置。
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