JP6655424B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、一度、画像の品質が低下してしまうと、中間転写ベルトを含むベルト部又は画像形成部を交換する必要があり、ダウンタイムの増加、コストの増加及び部品の短寿命化といった問題がある。
(構成の説明)
図1は、実施の形態1に係る画像形成装置100の構成を示す概略図である。
用紙トレイ101は、内部に媒体としての用紙102が積層され、画像形成装置100に着脱自在にされている。用紙トレイ101の内部には、支持軸103aによって回動可能に支持された用紙載置板103が設けられ、用紙102は、この用紙載置板103上に積載される。
そして、用紙102がある高さまで上昇するとピックアップローラ106に接触し、上昇検知部107がその接触を検知する。給紙搬送制御部183は、上昇検知部107の検知結果に基づいて、リフトアップモータ105を停止させる。
ピックアップローラ106及びフィードローラ108は、図示しない給紙モータによって矢印方向に回転駆動される。また、ピックアップローラ106及びフィードローラ108は、内部にワンウェイクラッチ機構を内蔵しているため、回転駆動が停止された場合でも、矢印方向に空転可能となっている。ピックアップローラ106は、用紙トレイ101内から用紙102を引き出し、フィードローラ108及びリタードローラ109は、例えば、複数の用紙102が同時に引き出されたような場合にも、一枚ずつ、用紙102を順次搬送経路に繰り出す。なお、ピックアップローラ106、フィードローラ108及びリタードローラ109は、後述する給紙搬送制御部183によって動作が制御される。
画像形成部120Kは、帯電ローラ122、露光装置123、トナー収納部124、供給ローラ125、現像ローラ126及びドラムクリーニング部127を備える。
露光装置123は、帯電された感光体ドラム121の表面に選択的に光を照射して静電潜像を形成する。
トナー収納部124は、現像剤としてのトナーを収納する。
供給ローラ125は、トナー収納部124に収納されているトナーを、現像ローラ126に供給する。
現像ローラ126は、静電潜像が形成された感光体ドラム121の表面に、トナーを付着させて現像剤像であるトナー像を形成する。
ドラムクリーニング部127は、感光体ドラム121上のトナー像を転写した後に、残留したトナーを除去する。
なお、画像形成部120に備えられているドラム及びローラは、図示しない駆動源から、ギヤ等を経由して動力が伝達され、回転する。そして、画像形成部120の動作は、後述する画像形成制御部182(図4)により制御される。
ベルト部130は、中間転写ベルト131と、ドライブローラ132と、テンションローラ133と、1次転写ローラ134K、134C、134M、134Y(特に各々を区別する必要がない場合には、1次転写ローラ134という)と、2次転写ローラ135と、2次転写バックアップローラ136と、ガイドローラ137と、ベルト外ローラ138と、バイアスローラ139とを備える。
テンションローラ133は、コイルスプリング133a等の付勢手段により中間転写ベルト131に張力を付与する。
1次転写ローラ134は、感光体ドラム121に対向して、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131に転写するために、予め定められた電圧が印加される。
2次転写ローラ135は、中間転写ベルト131に転写されたトナー像を、さらに、用紙102に転写するために、予め定められた電圧が印加される。言い換えると、2次転写ローラ135は、トナー像を用紙102に転写するための転写部として機能する。
2次転写バックアップローラ136は、2次転写ローラ135と対向し、用紙102にトナー像を転写する際の補助を行う。
ベルト外ローラ138は、中間転写ベルト131の表面から、中間転写ベルト131を張架する。
バイアスローラ139は、ベルト外ローラ138と中間転写ベルト131を挟んで対向する位置に配置される。ベルト外ローラ138とバイアスローラ139とは、中間転写ベルト131に密着している。
さらに、ベルト部130には、中間転写ベルト131上に過剰な量のトナーが残らなくするために、バイアスローラ139とベルト外ローラ138との間に、予め定められた電圧を印加するための直流電源141が設けられている。
また、ベルト部130には、バイアスローラ139とベルト外ローラ138との間に流れる電流の量を検出するための電流量検出部142が設けられている。
ここで、バイアスローラ139、ベルト外ローラ138、直流電源141及び電流量検出部142は、中間転写ベルト131に異物が付着したか否かを検知するための値を検出する検出部150として機能する。なお、異物は、ベルトクリーニング部140でクリーニングの対象としていない物である。ここでは、異物は、トナー以外の物であり、例えば、用紙102又は用紙102の一部である。検出部150は、中間転写ベルト131の走行方向における2次転写ローラ135の下流、かつ、中間転写ベルト131の走行方向におけるベルトクリーニング部140の上流に配置されている。検出部150は、中間転写ベルト131の表面状態を検出する。検出部150については、後述する。
なお、ベルト部130の動作については、後述するベルト制御部184(図4)により制御される。
アッパローラ161は、内部に熱源となるハロゲンランプ161aを備え、アッパローラ161の表面は、弾性体で形成されている。
ロアローラ162は、内部に熱源となるハロゲンランプ162aを備え、ロアローラ162の表面も弾性体で形成されている。
なお、定着部160の各部の動作は、後述する定着制御部185(図4)により制御される。
定着部160の出力側に配設された用紙センサ168は、排出ローラ対163、164、165、166の駆動タイミングを検出する。
ベルト部130には、ドライブローラ132と、テンションローラ133と、1次転写ローラ134と、2次転写バックアップローラ136と、ガイドローラ137と、バイアスローラ139とが中間転写ベルト131内に配置されている。また、ベルト部130には、ベルト外ローラ138が中間転写ベルト131外に設けられている。
直流電源141は、予め定められた直流電圧を、バイアスローラ139及び電流量検出部142に印加する電源である。ここで、バイアスローラ139は、中間転写ベルト131に電流を流すための第1の端子として機能し、ベルト外ローラ138は、中間転写ベルト131に電流を流すための第2の端子として機能する。
図3では、直流電源141は、バイアスローラ139側に設けられているが、ベルト外ローラ138側に設けられていてもよい。
なお、バイアスローラ139と、ベルト外ローラ138とは、ローラ機構に限らず、剛体を用いた摺動機構であってもよい。
通信部170は、図示せぬ上位装置との間で通信を行う。例えば、通信部170は、図示せぬ上位装置から印刷データ及び制御コマンドを受信する。
操作部171は、画像形成装置100の状態を表示するための表示部としての表示パネル及び画像形成装置100に操作者からの指示を与えるための入力部としての操作キー等を備える。
センサ群172は、画像形成装置100の動作状態を監視するための各種センサ、例えば、用紙位置を検出する用紙センサ110、168、書込みセンサ、温湿度センサ及び濃度センサ等からなる。
制御部180は、全体制御部181と、画像形成制御部182と、給紙搬送制御部183と、ベルト制御部184と、定着制御部185とを備える。ここで、制御部180は、例えば、マイクロプロセッサ、ROM、RAM、入出力ポート及びタイマ等を有する1又は複数の処理回路によって構成される。
ここで、全体制御部181は、検出部150の検出結果、言い換えると、検出部150の電流量検出部142が検出した電流値に基づいて中間転写ベルト131のドライブローラ132の回転駆動を停止させる指示を、ベルト制御部184に与える。そして、ベルト制御部184は、全体制御部181の指示に従って、ドライブローラ132の回転駆動を停止する。これにより、中間転写ベルト131の走行が停止される。
図5(A)は、異物がない場合の動作を示す概略図である。
ベルト外ローラ138と中間転写ベルト131との間に異物がない場合、中間転写ベルト131とベルト外ローラ138との間の密着性が保たれる。このため、ベルト外ローラ138とバイアスローラ139との間に流れる電流の電流値iは、下記の(1)式のように、予め定められた範囲内の値となる。
Imin≦i≦Imax (1)
ベルト外ローラ138と中間転写ベルト131との間に異物190がある場合、中間転写ベルト131とベルト外ローラ138と間に密着性が一部保たれていない部分ができる。このため、ベルト外ローラ138とバイアスローラ139との間に流れる電流の電流値iは、異物190の導電性に応じて、下記の(2)式のように、予め定められた範囲を外れた値となる。
i<Imin 又は Imax<i (2)
次に、実施の形態2について説明する。なお、実施の形態1と同じ構成については、実施の形態1と同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、実施の形態1と同じ動作及び効果についても、その説明を省略する。
実施の形態2に係る画像形成装置200は、検出部250を除いて、実施の形態1に係る画像形成装置100と同様に構成されている。
ベルト部130には、ドライブローラ132と、テンションローラ133と、1次転写ローラ134と、2次転写バックアップローラ136と、ガイドローラ137と、バイアスローラ139とが中間転写ベルト131内に配置されている。また、ベルト部130には、ベルト外ローラ138が中間転写ベルト131外に設けられている。
さらに、ベルト部130には、中間転写ベルト131上に過剰な量のトナーが残らなくするために、バイアスローラ139とベルト外ローラ138との間に、予め定められた電圧を印加するための直流電源141が設けられている。
実施の形態2に係る画像形成装置200の制御系及び駆動系は、制御部280及び検出部250を除いて、実施の形態1に係る画像形成装置100の制御系及び駆動系と同様に構成されている。
実施の形態2における制御部280は、全体制御部281及びベルト制御部284を除いて、実施の形態1における制御部180と同様に構成されている。
全体制御部281は、光センサ251の検出値に基づいて中間転写ベルト131のドライブローラ132の回転駆動を停止させる指示を、ベルト制御部184に与える。そして、ベルト制御部184は、全体制御部181の指示に従って、ドライブローラ132の回転駆動を停止する。
図9(A)は、異物がない場合の動作を示す概略図である。
ベルト外ローラ138と中間転写ベルト131との間に異物がない場合、光センサ251で検出される反射率rは、下記の(3)式のように、予め定められた範囲内の値となる。
Rmin≦r≦Rmax (3)
ベルト外ローラ138と中間転写ベルト131との間に異物190がある場合、光センサ251で検出される反射率rは、異物190からの反射光に応じて、下記の(4)式のように、予め定められた範囲を外れた値となる。
r<Rmin 又は Rmax<r (4)
また、実施の形態2では、光センサ251として反射型の光センサが用いられているが、例えば、光センサ251として透過型の光センサが用いられた場合には、上記の反射率rの代わりに、透過率rが用いられる。
次に、実施の形態3について説明する。なお、実施の形態1又は実施の形態2と同じ構成については、実施の形態1又は実施の形態2と同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、実施の形態1又は実施の形態2と同じ動作及び効果についても、その説明を省略する。
実施の形態3に係る画像形成装置300は、ベルト部330及び検出部350を除いて、実施の形態1に係る画像形成装置100又は実施の形態2に係る画像形成装置200と同様に構成されている。
ベルト部330は、搬送ベルト331と、ドライブローラ332と、テンションローラ333と、転写ローラ334と、ガイドローラ337と、バイアスローラ339と、ベルト外ローラ338と、ベルトクリーニング部340とを備える。
テンションローラ333は、コイルスプリング333a等の付勢手段により搬送ベルト331に張力を付与する。
転写ローラ334は、感光体ドラム121に対向して、感光体ドラム121に形成されたトナー像を、搬送ベルト331により搬送されてきた用紙102に転写するために、予め定められた電圧が印加される転写部である。
ベルト外ローラ338は、搬送ベルト331の表面に接する。
バイアスローラ339は、ベルト外ローラ338と搬送ベルト331を挟んで対向する位置に配置される。ベルト外ローラ338とバイアスローラ339とは、搬送ベルト331に密着している。
さらに、ベルト部330には、搬送ベルト331上に過剰な量のトナーが残らなくするために、バイアスローラ339とベルト外ローラ338との間に、予め定められた電圧を印加するための直流電源341が設けられている。
また、ベルト部330には、バイアスローラ339とベルト外ローラ338との間に流れる電流の量を検出するための電流量検出部342が設けられている。
ここで、バイアスローラ339、ベルト外ローラ338、直流電源341及び電流量検出部342は、搬送ベルト331に付着した異物を検知するための値を検出する検出部350として機能する。
ここで、検出部350は、搬送ベルト331の走行方向における転写ローラ334の下流、かつ、搬送ベルト331の走行方向におけるベルトクリーニング部340の上流に配置される。
図12(A)は、異物がない場合の動作を示す概略図である。
ベルト外ローラ338と搬送ベルト331との間に異物がない場合、搬送ベルト331とベルト外ローラ338との間の密着性が保たれる。このため、ベルト外ローラ338とバイアスローラ339との間に流れる電流の電流値iは、上記の(1)式のように、予め定められた範囲内の値となる。
ベルト外ローラ338と搬送ベルト331との間に異物190がある場合、搬送ベルト331とベルト外ローラ338と間に密着性が一部保たれていない部分ができる。このため、ベルト外ローラ338とバイアスローラ339との間に流れる電流の電流値iは、異物190の導電性に応じて、上記の(2)式のように、予め定められた範囲を外れた値となる。
次に、実施の形態4について説明する。なお、実施の形態1〜3の何れかと同じ構成については、実施の形態1〜3の何れかと同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、実施の形態1〜3の何れかと同じ動作及び効果についても、その説明を省略する。
実施の形態4に係る画像形成装置300は、検出部450を除いて、実施の形態3に係る画像形成装置300と同様に構成されている。
ベルト部330は、実施の形態3と同様に構成されている。
図15(A)は、異物がない場合の動作を示す概略図である。
ベルト外ローラ338と搬送ベルト331との間に異物がない場合、光センサ451で検出される反射率rは、上記の(3)式のように、予め定められた範囲内の値となる。
ベルト外ローラ338と搬送ベルト331との間に異物190がある場合、光センサ451で検出される反射率rは、異物190からの反射光に応じて、上記の(4)式のように、予め定められた範囲を外れた値となる。
また、実施の形態4では、光センサ451として反射型の光センサが用いられているが、例えば、光センサ451として透過型の光センサが用いられた場合には、上記の反射率rの代わりに、透過率rが用いられる。
次に、実施の形態5について説明する。なお、実施の形態1〜4の何れかと同じ構成については、実施の形態1〜4の何れかと同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、実施の形態1〜4の何れかと同じ動作及び効果についても、その説明を省略する。
実施の形態5における用紙502は、一連のシートであり、ロール状に巻かれている。用紙502には、台紙にラベルが貼付されており、そのラベルに画像が形成される。
用紙502は、搬送ローラ対511により図中左方向へ搬送される。
用紙センサ510は、発光及び受光センサからなる透過型センサ又は反射強度を検出する反射型センサからなり、用紙502に形成された基準マーク、又は、用紙502上に等間隔で設けられたラベルのエッジを検出する。
カッターユニット514は、ロータリ式カッターユニットであり、用紙502を停止することなく切断可能な切断部である。カッターユニット514は、用紙502の搬送路において、後述する2次転写ローラ535の上流に配置されている。ここで、カッターユニット514は、用紙センサ510の検出結果に基づいて、基準マーク又はラベルのエッジの位置を基に切断位置を調整可能に制御される。
用紙センサ515は、用紙センサ510と同様に、透過型センサ又は反射型センサからなる。用紙センサ515及び用紙センサ510の検出結果に基づいて、画像形成部120での画像形成のタイミングが決定される。
なお、以上で説明された、搬送ローラ対511は、用紙502の搬送路におけるカッターユニット514の上流に位置し、カッターユニット514に用紙502を搬送する上流側ローラとして機能する。
画像形成部120は、ベルト部130の上部に装着されている。ベルト部130は、実施の形態1のベルト部130と同様である。
ベルト部130には、ベルトクリーニング部140及び検出部150が備えられている。ベルトクリーニング部140及び検出部150は、実施の形態1のベルトクリーニング部140及び検出部150と同様に構成されている。
中間転写ベルト131に転写されたトナー像は、2次転写バックアップローラ136に対向するように設けられている2次転写ローラ535に予め定められた電圧を印加することにより、用紙502のラベルに転写される。2次転写ローラは、用紙502にトナー像を転写する転写部として機能する。
2次転写ローラ535の端部とサポートバー516の端部は、サポートフレーム517に回転可能に支持される。
図17は、2次転写ローラ535、サポートバー516及びサポートフレーム517の斜視図である。
図17に示されているように、サポートフレーム517は、第1のフレーム517aと、第2のフレーム517bとを備えている。
第1のフレーム517a及び第2のフレーム517bの間には、2次転写ローラ535とサポートバー516とが配置されている。
2次転写ローラ535の回転軸535aと、サポートバー516の回転軸516aとは、平行となるようにされており、第1のフレーム517a及び第2のフレーム517bは、これらの回転軸535a、516aを回転自在に支持している。
図18(A)及び(B)は、サポートフレーム517を上下動させた状態を示す概略図である。
図18(A)は、サポートフレーム517が上方の第1の位置にある場合を示す概略図である。
図18(A)に示されているように、サポートフレーム517が第1の位置にある場合には、2次転写ローラ535が上方の用紙502と密着する位置にあり、2次転写ローラ535と、中間転写ベルト131との間に用紙502が挟み込まれる。サポートフレーム517が第1の位置にある場合に、用紙502への転写が行われるため、第1の位置は、画像を形成するための画像形成位置ともいう。
図18(B)に示されているように、サポートフレーム517が第2の位置にある場合には、2次転写ローラ535が用紙502の下方において、用紙502に密着しない離れた位置にある。サポートフレーム517が第2の位置にある場合には、サポートバー516が、用紙502を下方に押し下げることにより、用紙502が中間転写ベルト131よりも下方に離れる。このように、サポートフレーム517が第2の位置にある場合には、用紙502が2次転写ローラ535及び中間転写ベルト131から離れ、画像形成が行われないため、第2の位置は、画像の形成が行われない退避位置ともいう。
以上のように、サポートフレーム517が第1の位置から第2の位置に移動した場合、サポートバー516が、用紙502を、中間転写ベルト131から離れる方向に動かす。
その後、用紙502は、排出ローラ対563によって搬送され、装置外部へ排出される。ここで、搬送ローラ対512、513及び排出ローラ対563は、用紙502の搬送路におけるカッターユニット514の下流に位置し、切断された用紙502を画像形成装置500の外部に排出する下流側ローラとして機能する。
実施の形態5に係る画像形成装置500の制御系及び駆動系は、制御部580が、搬送ローラ対511、512、513、排出ローラ対563、カッターユニット514、フレームモータ518及び定着部560を制御している点を除いて、実施の形態1に係る画像形成装置100の制御系及び駆動系と同様に構成されている。
実施の形態2における制御部580は、全体制御部581、給紙搬送制御部583及び定着制御部585を除いて、実施の形態1における制御部180と同様に構成されている。
全体制御部581は、実施の形態1と同様に、検出部150からの電流値に応じて、異物を検知する。
全体制御部581は、異物が検出された場合には、給紙搬送制御部583に指示して、中間転写ベルト131の走行を停止させるとともに、サポートフレーム517を下方に移動させて、用紙502を中間転写ベルト131から離れさせる。そして、全体制御部581は、給紙搬送制御部583に指示して、カッターユニット514に用紙502を切断させて、切断後に、搬送ローラ対511の駆動を停止するとともに、搬送ローラ対512、513及び排出ローラ対563を駆動させて、残っている用紙502を装置外へ排出させる。さらに、全体制御部581は、給紙搬送制御部583に指示して、用紙502排出後に、搬送ローラ対512、513及び排出ローラ対563の駆動を停止させる。
定着制御部585は、全体制御部181の指示に従って、定着部560を制御する。
図20に示されているフローチャートは、全体制御部581が異物を検知した場合、言い換えると、電流量検出部142からの電流値が予め定められた範囲を外れた場合に、開始される。
Claims (8)
- 走行可能な無端状のベルトと、
現像剤像を形成する画像形成部と、
前記ベルトの走行方向における前記画像形成部の下流で前記現像剤像を媒体に転写する転写部と、
前記ベルトの走行方向における前記転写部の下流で前記ベルトの表面をクリーニングするベルトクリーニング部と、
前記ベルトの走行方向における前記転写部の下流、かつ、前記ベルトの走行方向における前記ベルトクリーニング部の上流で、前記ベルトの表面状態を検出する検出部と、
前記検出部での検出結果に基づいて、前記ベルトの走行を停止する制御部と、を備え、
前記検出部は、
第1の端子と、
第2の端子と、
前記第1の端子及び前記第2の端子に直流電圧を印加する電源と、
前記第1の端子と前記第2の端子との間に流れる電流の電流値を、前記ベルトの表面に異物が付着しているか否かを検知するための値として検出する電流量検出部と、を備え、
前記第1の端子及び前記第2の端子は、前記ベルトを挟んでおり、
前記第1の端子及び前記第2の端子の何れか一方は、前記ベルトの走行方向が前記表面の側に折れ曲がるように、前記表面に接触すること
を特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、前記検出部での検出結果が、前記ベルトに異物が付着していることを示す場合に、前記ベルトの走行を停止すること
を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記異物が前記ベルトクリーニング部に到達する前に、前記ベルトの走行を停止すること
を特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記電流量検出部で検出された電流値が予め定められた範囲を外れた場合に、前記ベルトに前記異物が付着していると判断すること
を特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の画像形成装置。 - 前記媒体の搬送路における前記転写部の上流に位置し、前記媒体を切断する切断部と、
前記媒体の搬送路における前記切断部の上流に位置し、前記切断部に前記媒体を搬送する上流側ローラと、
前記媒体の搬送路における前記切断部の下流に位置し、前記媒体を搬送して、前記画像形成装置の外部に排出する下流側ローラと、をさらに備え、
前記検出部での検出結果に基づいて、前記制御部が前記ベルトの走行を停止する場合に、
前記切断部は、前記媒体を切断し、
前記上流側ローラは、前記媒体の搬送を停止し、
前記下流側ローラは、前記媒体を搬送して、前記画像形成装置の外部に排出すること
を特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の画像形成装置。 - 前記ベルトは、少なくとも前記現像剤像を前記媒体に転写する位置において前記媒体に接触し、
前記検出部での検出結果に基づいて、前記現像剤像を前記媒体に転写する位置において、前記媒体を前記ベルトに接触しない位置に移動させる移動部をさらに備えること
を特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記移動部は、
前記転写部の延びる方向と平行な方向に延びるサポートバーと、
前記サポートバーの端部及び前記転写部の端部を支持するサポートフレームと、
前記サポートフレームを、前記媒体が前記ベルトに接触する第1の位置と、前記媒体が前記ベルトに接触しない第2の位置と、に移動させるフレーム駆動部と、を備え、
前記サポートフレームが前記第1の位置から前記第2の位置に移動される際に、前記サポートバーが前記媒体を前記ベルトから離れる方向に動かすこと
を特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記検出部での検出結果に基づいて、前記制御部が前記ベルトの走行を停止する場合に、点検を促す情報を表示する表示部をさらに備えること
を特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載の画像形成装置。
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