JPH09311523A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数の感光体ドラムと単一の転写ベルトを用い
た画像形成装置において、転写ベルトの破損を早急に検
知し、感光体の破損等の機械本体に対する被害を最小に
する。 【解決手段】本発明は、印字色に対応する複数の感光体
ドラム２５を同一平面上に配列し、それぞれの感光体ド
ラムの表面に電子写真法によって静電潜像を形成し該静
電潜像を現像部により現像し、転写ベルト２０により被
記録材を感光体ドラムの転写位置Ａに搬送してそれぞれ
の感光体ドラム上の現像画像を被記録材に重ね合わせて
転写する画像形成装置において、転写ベルト２０の破れ
及びピンホールを検知することができる転写ベルト破損
検知センサ４０を設ける。これにより転写ベルトの破損
を早急に検知でき、転写ベルトの交換時期が容易にわか
るので、感光体の破損等の機械本体に対する被害を最小
にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー複写機、カ
ラープリンタ、カラーファクシミリ等に応用される画像
形成装置に関し、特に、複数の感光体ドラムを備え、そ
れぞれの感光体ドラム上に異なった色のトナー像を形成
する複数のトナー像形成部を有し、転写ベルトでこれら
の各トナー像形成部に順次被記録材を搬送して、該被記
録材表面にカラー画像を形成する画像形成装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】複数の感光体ドラムを備え、それぞれの
感光体ドラム上に異なった色のトナー像を形成する複数
のトナー像形成部を有し、転写ベルトでこれらの各トナ
ー像形成部に順次被記録材を搬送してトナー像を重ね合
わせて転写し、該被記録材表面にカラー画像を形成する
画像形成装置が知られており、カラー複写機、カラープ
リンタ、カラーファクシミリ等に応用されている。この
ような複数の感光体ドラムと単一の転写ベルトを用いた
画像形成装置は、印字色毎にそれぞれの感光体ドラムに
像を形成できるため、単一の感光体ドラムに印字色回数
作像する装置に比較して一枚当たりの画像出力時間が短
いという利点を有する。

【０００３】この構成の画像形成装置の場合、転写ベル
トに被記録材（例えば転写紙）を静電的に吸着し、転写
ベルトを回動駆動させることによって転写紙をそれぞれ
の感光体ドラムの転写部に搬送する。そのため、転写ベ
ルトに転写紙を吸着させるために転写ベルトは絶縁体で
ある必要がある。また、転写紙の吸着力は転写ベルトに
付与される電荷量に比例し、一般的に紙吸着の為の電荷
付与は構成をコンパクトにするため１色目の転写と同時
に行われる。そのため、一色目のバイアスの下限値は転
写紙を転写ベルトに吸着させるために必要な電荷量によ
って決まる。また、この構成においては、転写ベルトが
絶縁体であることから転写ベルトに電荷が残留してしま
う。そのため転写バイアスは一色目より二色目、二色目
より三色目の方が大きくなるようにしなければならな
い。つまり、四色目ではかなり大きな転写バイアスを掛
けることになる。

【０００４】ところで、この高バイアスは通常の状態で
は問題は無いが、製造過程において転写ベルトにゴミや
気泡が混入してしまった場合及び転写ベルトクリーニン
グ装置にてクリーニングブレードが転写ベルトの表面を
摺擦し転写ベルト表面が劣化してきた場合に、この高転
写バイアスがトリガーになり、転写ベルトの絶縁破壊を
引き起こし、転写ベルトにピンホール（以下、Ｐホール
と記す）ができるという問題を発生する。さらに、この
Ｐホールが有る転写ベルトに高バイアスを掛けるとそこ
に電荷が集中し、感光体を破壊してしまう。また、転写
ベルトに付着したゴミがローラとの間に挾まり転写ベル
トに穴が開いたり、ジャム紙除去等の人為的作業中に転
写ベルトが破れた場合にも同様に感光体を破壊してしま
う。そして破壊してしまった感光体を用いて画像を出力
すると、破壊した部分は画像上、白抜けや黒点となって
現われるため、感光体を交換しなければ正常な画像出力
はできなくなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、複数の
感光体ドラムと単一の転写ベルトを用いた画像形成装置
においては、転写ベルトの破損は感光体の破損を引き起
こし、画像上にも影響を与える。また、感光体の破損し
た部分には、帯電チャージャ及び転写チャージャ等から
放電が起こり、電気回路にもＩＣの破損等の不具合を引
き起こす。しかしながら、現在、複数の感光体ドラムと
単一の転写ベルトの組み合せを用いた画像形成装置とし
て例えばリコー製カラー複写機プリテール等があるが、
上記問題に対する対策は打たれていない。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、複数の感光体ドラムと単一の転写ベルトを用いた
画像形成装置において、転写ベルトの破損を早急に検知
し、感光体の破損等の機械本体に対する被害を最小にす
ることを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、印字色に対応する複数の感
光体ドラムを同一平面上に配列し、それぞれの前記感光
体ドラムの表面に電子写真法によって静電潜像を形成し
該静電潜像を現像部により現像し、転写ベルトにより被
記録材を前記感光体ドラムの転写位置に搬送してそれぞ
れの前記感光体ドラム上の現像画像を前記被記録材に重
ね合わせて転写する画像形成装置において、前記転写ベ
ルトの破れ及びピンホール（以下、Ｐホールと記す）を
検知することができる転写ベルト破損検知センサを設け
る構成としたものである。

【０００８】前述したように、転写ベルトの破れ及びＰ
ホールが発生すると前記破れ及びＰホール（以下、破損
部と記述する）が転写部を通過する時に転写バイアスに
よる電荷が破損部に集中し、感光体を破壊してしまい、
感光体の破壊された部分は電荷を帯電しなくなるため、
画像上の白抜けとして現われるといった問題があった
が、本発明では、転写ベルトの破れ及びＰホールを検知
することができる転写ベルト破損検知センサを設けるの
で、転写ベルトの破損状態が容易に検知でき、転写ベル
トの交換時期がわかるので、上記問題を解消できる。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記転写ベルト破損検知センサを
転写ローラ部にて構成するものである。このように転写
ローラ部にて転写ベルト破損検知センサを構成するこれ
により、新たにセンサを設けなくてもよいので構成が容
易で且つコンパクトになる。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の画像形成装置において、前記転写ベルト破損検知
センサにて転写ベルトの破損を検知した場合に機械を強
制的に停止させるものである。これにより、転写ベルト
の破損による不具合を軽減させることができ、特に感光
体の破壊を軽減させることができ、ノイズによる電装系
の破壊の防止も図れる。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１または２
記載の画像形成装置において、前記転写ベルト破損検知
センサにて転写ベルトの破損を検知した時に、転写バイ
アスをオフにし、転写ベルトを回動駆動させ転写ベルト
を除電してから機械を停止させるものである。これによ
り、転写ベルトの破損による不具合を軽減させることが
でき、特に感光体の破壊を軽減させることができ、ノイ
ズによる電装系の破壊の防止も図れる。また転写ベルト
を除電してから機械を停止させるので、転写ベルト交換
時の安全性も図れる。

【００１２】請求項５記載の発明は、請求項３または４
記載の画像形成装置において、前記転写ベルト破損検知
センサを第一感光体ドラムの直前に設けるものである。
これにより、第四感光体ドラムから第一感光体ドラムに
到るまでに破損した転写ベルトの破損部が第一感光体ド
ラムの転写部を通過する前に検知することができるの
で、感光体ドラムの破壊を最小限にすることが可能とな
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
の実施例に基づいて詳細に説明する。

【００１４】まず初めに本発明が適用される画像形成装
置の実施例について説明する。図１はデジタルカラー複
写機やカラーファクシミリの画像形成部、あるいはカラ
ープリンタとして応用される画像形成装置の全体構成を
概略的に示す図である。この画像形成装置１１は、電子
写真プロセスにより印字色毎のトナー像を形成する複数
の電子写真プロセス部２４を具備している。すなわち印
字色に対応する複数の感光体ドラム２５が同一平面上に
配列されており、各感光体ドラム２５の周囲には、公知
の電子写真プロセスによる画像形成を行うための、帯電
器２６、露光部２７、現像器２８、転写器２９、クリー
ニング器３０、除電器３１が配設されている。各電子写
真プロセス部２４の露光部２７は、例えばレーザ光源と
光偏向器（回転多面鏡等）、結像光学系等からなる光書
込装置からなり、各印字色に対応した画像信号により変
調されたレーザ光を感光体ドラム２５に露光し静電潜像
を形成する。また各現像器２８は、各印字色（例えばイ
エロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した色の
トナーで感光体ドラム上の静電潜像を現像する。

【００１５】感光体ドラム２５と転写器（例えば転写ロ
ーラ）２９の間には無端状の転写ベルト２０が介在され
ており、この転写ベルト２０は駆動ローラ１８及び従動
ローラ１９等に架設され、駆動ローラ１８によって図中
の矢印方向に回動され、給紙部１３から給紙された被記
録材（例えば転写紙）１２を担持して各感光体ドラム２
５と転写器２９との間の転写部に転写紙１２を順次搬送
するように構成されている。また、図中の符号２１は転
写ベルト２０の除電チャージャ、２２は転写ベルト２０
から転写紙１２を分離するための分離チャージャ、２３
は定着器、３２は転写ベルト２０の表面をクリーニング
するためのクリーニングベルト３３を用いたクリーニン
グ器である。尚、転写ベルト２０のクリーニング器とし
ては、この他、ブレード式やブラシローラ式等、種々の
ものがある。

【００１６】図１において、画像形成装置１１に画像形
成開始のスタート信号が入力され、給紙部１３内に収納
された最上位の転写紙１２あるいは手差しテーブル１４
に載置された転写紙等の何れかがピックアップローラ１
６と分離ローラ１７とによって通紙経路１５に分離給紙
されると、電子写真プロセス部２４による画像形成動作
が開始される。つまり、帯電器２６での帯電、露光部２
７による露光、現像器２８での現像の各電子写真プロセ
スを経て各感光体ドラム２５に各印字色（例えば、イエ
ロー、マゼンタ、シアン、及びブラック）のトナー像が
形成され、このトナー像が転写ベルト２０に静電吸着さ
れ搬送されてきた転写紙１２に転写器２９の逆帯電動作
によって転写される。この際、転写紙１２にはイエロ
ー、マゼンタ、シアン、及びブラックの各色のトナー像
が順に重ね合わせて転写される。そして、トナー像転写
後の転写紙１２は定着器２３に搬送されて、定着器２３
によりトナー像の定着がなされ、排紙部３５あるいはソ
ーターの排紙トレイ３６に排紙される。これにより転写
紙１２に所望のカラー画像が形成される。

【００１７】次に請求項１の発明について図２を用いて
説明する。図２は図１に示す画像形成装置の転写ベルト
部分の要部構成を示す図であって、転写ベルト２０の破
れ及びＰホールを検知することができる転写ベルト破損
検知センサ４０を設けた例を示したものである。

【００１８】図２において、転写ベルト２０に破れ及び
Ｐホールが発生すると、その破れ及びＰホール（以下、
破損部と記述）が各感光体ドラム２５と転写ローラ２９
との間の転写部Ａを通過する時に、転写バイアスによる
電荷が破損部に集中し、感光体ドラム２５を破壊してし
まう。感光体ドラム２５の破壊された部分は電荷を保持
することができなくなるため、画像上の白抜けとして現
われる。そのため、正常な画像出力を行うためには、転
写ベルト２０を早急に交換する必要がある。しかしなが
ら、従来は転写ベルトの破損を検知していなかったた
め、出力画像がかなり悪くならないと転写ベルトが破損
しているのが判らなかった。これに対して本発明の画像
形成装置では、転写ベルト２０の破れ及びＰホールを検
知することができる転写ベルト破損検知センサ４０を設
けたので、転写ベルト２０の破損状態が容易に検知で
き、転写ベルトの交換時期がわかるので、画像上に白抜
け等の異常が現われる前に転写ベルトを交換することが
できる。

【００１９】次に転写ベルトの破損検知方法の実施例に
ついて図３を用いて説明する。図３は図２の転写ベルト
破損検知センサ部を拡大して示す概略構成図である。図
３に示すように、転写ベルト２０を挾み込むように印加
ローラ５０と対向ローラ５１を構成し、定電圧制御用の
パワーパック５２にて印加ローラ５０に電圧を印加す
る。ここで定電圧制御とは、印加される電圧を設定され
た一定電圧に制御するものであり、図４を用いてその実
施例を説明する。図４は図３に示すパワーパック内部の
様子を示した図であり、このパワーパック５２には、画
像形成装置本体の動きを司る図示しない制御基板（中央
処理装置（ＣＰＵ）、メモリ、各種制御回路等からな
る）からの電圧設定用信号が入力される。この電圧設定
用信号は本実施例のようにＰＷＭ信号で行われることが
多く、パルス幅の比率によって設定電圧が表わされる。
例えば、１００％low 信号の場合、設定電圧が１０ｋ
Ｖ，５０％low 信号の場合は５ｋＶなどと電圧設定でき
る。パワーパック５２内の電圧制御回路ではこのＰＷＭ
信号に応じて高電圧を発生し、電圧検出回路でモニタし
てフィードバックをかけ定電圧の制御となる。転写ベル
ト２０に穴が開いた場合には、印加ローラ５０から対向
ローラ５１に通常より電流が多く流れる。この電流のモ
ニタは電流検出回路にて行う。電流検出回路は検出され
た電流値を電圧に変換して本体制御基板のＣＰＵに入力
する。そして、ＣＰＵにてこの電流値を正常値と比較
し、設定値を越える場合には転写ベルト２０が破損して
いると判断する。そして、転写ベルト２０が破損してい
ると判断した場合は、図示しない操作部の表示装置に転
写ベルトの破損を知らせる警告表示等を行う。

【００２０】次に請求項２の発明について説明する。請
求項２の発明は、請求項１記載の転写ベルト破損検知セ
ンサを転写ローラ部にて構成するようにしたものであ
る。図５にその実施例を示す。本実施例では、図３にお
ける印加ローラ５０及び対向ローラ５１の機能を、図５
に示すように転写ローラ２９と感光体ドラム２５により
行わせる構成とした。すなわち、定電圧制御用のパワー
パック５２にて転写ローラ２９に電圧を印加し、転写ロ
ーラ２９から感光体ドラム２５に流れる電流をモニタす
ることにより、前述と同様に転写ベルト２０の破損を検
知することができる。これにより、新たに転写ベルト破
損検知センサを設ける必要がないため、現状の構成を大
きく変えることなくコンパクトに構成することができ
る。尚、図１の画像形成装置では、感光体ドラム２５と
転写ローラ２９の組が４箇所に配設されているが、転写
ベルト破損検知センサの機能は何れか１つの組だけに持
たせてもよいし、あるいは複数の組に持たせてもよい。

【００２１】次に請求項３の発明について説明する。請
求項３の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置
において、転写ベルト破損検知センサにて転写ベルトの
破損を検知した場合に機械を強制的に停止させるもので
ある。

【００２２】転写ベルトが破損した場合、破損部が転写
部を通過する時に、転写バイアスによる電荷が破損部に
集中し感光体ドラムを破壊してしまうということは前述
したが、このように一箇所転写ベルトが破損すると、次
々に感光体ドラムを破壊してしまう。また、感光体ドラ
ムに対して集中放電が起こるため、ノイズにより制御基
板のＩＣ等が破壊してしまうという問題も発生する。し
かしながら本発明のように、転写ベルト破損検知センサ
（図３または図５）にて転写ベルト２０の破損を検知し
た場合に機械を強制的に停止させるようにすれば、感光
体ドラム２５の破壊及び電気部品の破壊を軽減すること
ができる。特に感光体ドラムは高価であり、本発明の画
像形成装置のように複数の感光体ドラムを有する場合に
は、感光体ドラムの破壊を軽減することは、コスト的に
もかなりのメリットがある。また、転写ベルトの破損原
因として転写部における絶縁破壊によるものが最も多い
ため、特に転写部において転写ベルトの破損検知を行う
ことは、破損による影響を最小限にする意味で有効であ
る。

【００２３】次に請求項４の発明について説明する。請
求項４の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置
において、転写ベルト破損検知センサにて転写ベルトの
破損を検知した時に、転写バイアスをオフにし、転写ベ
ルトを回動駆動させ転写ベルトを除電チャージャ２１に
て除電してから機械を停止させるようにしたものであ
る。

【００２４】前述の請求項３のように、転写ベルトの破
損を検知した場合に機械を停止させると、転写ベルトが
絶縁体であるため転写ベルト除電チャージャ部２１を通
過していない部分には電荷が存在する。図６は、機械が
停止した場合に転写バイアスにより転写ベルト２０に電
荷が残留している部分（電荷保持領域）Ｃを示した図で
ある。この電荷は、高い所では１０ｋＶ以上になる場合
も有り、このままでは危険で転写ベルトの交換もできな
い。そこで本発明では、転写ベルト破損検知センサ（図
３または図５）にて、転写ベルト２０の破損を検知した
時に、転写バイアスを”オフ”にし、転写ベルト２０を
回動駆動させ転写ベルト２０（の電荷保持領域Ｃ）を除
電チャージャ２１にて除電してから機械を停止させるよ
うにした。これにより、転写ベルト上の電荷を完全に除
去してから機械が停止するため、転写ベルト２０の交換
を安全に行うことができる。

【００２５】次に請求項５の発明について説明する。請
求項５の発明は、請求項３または４記載の画像形成装置
において、転写ベルト破損検知センサ４０を第１感光体
ドラム２５の直前に設けるようにしたものである。すな
わち本発明は、図３に示したパワーパック５２が接続さ
れた印加ローラ５０と対向ローラ５１とからなる転写ベ
ルト破損検知センサ４０を第１感光体ドラム２５の直前
に配置することにより、第４感光体ドラムから第１感光
体ドラムまでの間の領域Ｂで転写ベルト２０が破損した
場合に、破損部が第１感光体ドラムの転写部に来る前に
転写ベルト２０の破損を検知することができる。そのた
め、転写部にて、破損したベルト部による感光体ドラム
の破壊を防止することができ、転写ベルトの破損による
感光体ドラムの破壊を最小限にすることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の画
像形成装置においては、転写ベルトの破れ及びＰホール
を検知することができる転写ベルト破損検知センサを設
けたので、転写ベルトの破損を早急に検知することがで
きるようになり、転写ベルトの交換時期が容易にわかる
ので、感光体の破損等の機械本体に対する被害を最小に
することができ、常に正常な画像を出力できるようにな
った。

【００２７】請求項２記載の画像形成装置においては、
転写ベルト破損検知センサを転写ローラ部にて構成でき
るようにしたため、新たにセンサを設けなくてもよいの
で構成が容易で且つコンパクトになる。

【００２８】請求項３記載の画像形成装置においては、
転写ベルト破損検知センサにて転写ベルトの破損を検知
した場合に機械を強制的に停止させることにより、転写
ベルトの破損による不具合を軽減させることができ、感
光体ドラムの破壊及び電気部品の破壊を軽減することが
できる。特に感光体ドラムは高価であり、感光体ドラム
の破壊を軽減することはコスト的にもメリットがある。

【００２９】請求項４記載の画像形成装置においては、
転写ベルト破損検知センサにて転写ベルトの破損を検知
した時に、転写バイアスをオフにし、転写ベルトを回動
駆動させ転写ベルトを除電してから機械を停止させるこ
とにより、転写ベルトの破損による不具合を軽減させる
ことができ、感光体ドラムの破壊及び電気部品の破壊を
軽減することができる。また、転写ベルト上の電荷を完
全に除去してから機械を停止させるので、転写ベルトの
交換を安全に行うことができる。

【００３０】請求項５記載の画像形成装置においては、
転写ベルト破損検知センサを第一感光体ドラムの直前に
設けるようにしたことにより、第四感光体ドラムから第
一感光体ドラムに到るまでの間で転写ベルトが破損して
も、転写ベルトの破損部が第一感光体ドラムの転写部を
通過する前に検知することができるので、転写ベルトの
破損による感光体ドラムの破壊を防止することができる
ようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の全体構成を概略的
に示す図である。

【図２】請求項１の一実施例を示す図であって、画像形
成装置の転写ベルト周りの概略構成図である。

【図３】図２に示す転写ベルト破損検知センサ部を拡大
して示す概略構成図である。

【図４】図３に示すパワーパック内部の構成説明図であ
る。

【図５】請求項２の一実施例を示す図であって、転写ロ
ーラ部にて構成された転写ベルト破損検知センサ部の概
略構成図である。

【図６】請求項４の実施例の説明図であって、転写ベル
ト上の残留電荷保持領域を示す図である。

【図７】請求項５の実施例の説明図であって、第１感光
体ドラムの直前に転写ベルト破損検知センサを設けた画
像形成装置の転写ベルト周りの概略構成図である。

【符号の説明】

１１ 画像形成装置 １２ 転写紙（被記録材） １３ 給紙部 １６ ピックアップローラ １７ 分離ローラ １８ 駆動ローラ １９ 従動ローラ ２０ 転写ベルト ２１ 除電チャージャ ２２ 分離チャージャ ２３ 定着器 ２４ 電子写真プロセス部 ２５ 感光体ドラム ２６ 帯電器 ２７ 露光部 ２８ 現像器 ２９ 転写器（転写ローラ） ３０ 感光体ドラムのクリーニング器 ３１ 除電器 ３２ 転写ベルトのクリーニング器 ４０ 転写ベルト破損検知センサ ５０ 印加ローラ ５１ 対向ローラ ５２ パワーパック

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】印字色に対応する複数の感光体ドラムを同
   一平面上に配列し、それぞれの前記感光体ドラムの表面
   に電子写真法によって静電潜像を形成し該静電潜像を現
   像部により現像し、転写ベルトにより被記録材を前記感
   光体ドラムの転写位置に搬送してそれぞれの前記感光体
   ドラム上の現像画像を前記被記録材に重ね合わせて転写
   する画像形成装置において、 前記転写ベルトの破れ及びピンホールを検知することが
   できる転写ベルト破損検知センサを設けることを特徴と
   する画像形成装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、前
   記転写ベルト破損検知センサを転写ローラ部にて構成す
   ることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の画像形成装置にお
   いて、前記転写ベルト破損検知センサにて転写ベルトの
   破損を検知した場合に機械を強制的に停止させることを
   特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】請求項１または２記載の画像形成装置にお
   いて、前記転写ベルト破損検知センサにて転写ベルトの
   破損を検知した時に、転写バイアスをオフにし、転写ベ
   ルトを回動駆動させ転写ベルトを除電してから機械を停
   止させることを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】請求項３または４記載の画像形成装置にお
   いて、前記転写ベルト破損検知センサを第一感光体ドラ
   ムの直前に設けることを特徴とする画像形成装置。