WO2012176691A1 - 電磁クラッチの電源供給装置及び画像形成装置 - Google Patents

電磁クラッチの電源供給装置及び画像形成装置 Download PDF

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瀧口俊樹
立木啓史
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Definitions

  • the present invention relates to a power supply device that applies a voltage to an electromagnetic clutch, and an image forming apparatus that includes the electromagnetic clutch and the power supply device.
  • the electromagnetic clutch includes an exciting coil, a rotor, and an armature, and transmits the rotation of the input shaft to the output shaft.
  • the exciting coil selectively receives voltage application from the power supply device.
  • the rotor is connected to the input shaft and rotates together with the input shaft.
  • the amateur is connected to the output shaft. When a voltage is applied to the exciting coil, the amateur makes the suction surface in close contact with the rotor and transmits the rotation of the rotor to the output shaft.
  • Some electromagnetic clutches cause the attracting surface of the armature to be in close contact with the rotor when no voltage is applied to the exciting coil.
  • Some power supply devices that apply a voltage to an exciting coil change the applied voltage in order to improve the responsiveness of the electromagnetic clutch and reduce the power consumption (see, for example, Patent Document 1).
  • the power supply device described in Patent Document 1 applies a voltage 2 to 4 times the rated voltage for a certain time at the start of application, and then switches to a voltage equal to or lower than the rated voltage.
  • the attracting surface of the amateur is often not smooth enough and has a low coefficient of friction.
  • a voltage equal to or lower than the rated voltage is applied to the exciting coil, a slip occurs between the attracting surface of the amateur and the rotor, and the rotation of the input shaft cannot be reliably transmitted to the output shaft.
  • some electrophotographic image forming apparatuses include an electromagnetic clutch as a part of a mechanism that displaces a transfer unit between a plurality of positions. A large force is required to displace the transfer unit between a plurality of positions. If the rotation of the input shaft is not reliably transmitted to the output shaft in the electromagnetic clutch, the transfer unit cannot be accurately displaced.
  • an object of the present invention is to provide a power supply device that can reliably transmit the rotation of the input shaft to the output shaft even in the initial stage of use of the electromagnetic clutch, and an image forming apparatus including the power supply device. It is in.
  • the power supply device of the present invention includes a counter and a control unit.
  • the counter counts the number of operations of the electromagnetic clutch.
  • the control unit applies a voltage higher than the rated voltage to the electromagnetic clutch when the number of operations counted by the counter is equal to or less than a predetermined number.
  • the rated voltage is a reference value of the voltage applied to the electromagnetic clutch. In this configuration, the electromagnetic clutch is applied with a voltage higher than the rated voltage because the amateur attracting surface is not sufficiently smoothed and has a low friction coefficient in the initial stage of use.
  • the power supply device and the image forming apparatus of the present invention can reliably transmit the rotation through the electromagnetic clutch even in the initial stage of using the electromagnetic clutch that applies the voltage.
  • FIG. 1 is a schematic front sectional view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a block diagram of a control unit of the image forming apparatus.
  • FIG. 4A and 4B are schematic front cross-sectional views when the secondary transfer unit of the image forming apparatus is located at a separation position and a contact position. It is a schematic diagram which shows the shape of the cam which is a conversion mechanism of the image forming apparatus. It is a schematic diagram which shows the arrangement
  • 6 is a flowchart showing execution processing of a density adjustment mode and an image formation mode in the image forming apparatus.
  • 3 is a flowchart showing a setting process of an applied voltage in the image forming apparatus.
  • FIG. 6 is a flowchart showing reset processing of the number of operations of the electromagnetic clutch in the image forming apparatus.
  • A), (B), and (C) are schematic front sectional views of the primary transfer roller during non-image forming processing, monochrome image forming processing, and color image forming processing of the image forming apparatus. It is a flowchart which shows the setting process of the applied voltage based on the execution frequency of a job. 6 is a flowchart illustrating a setting process of an applied voltage based on the number of images that have undergone image formation processing.
  • the image forming apparatus 100 includes a paper feeding unit 80, an image reading unit 90, and an image forming unit 110, and uses the image data read from the original by the image reading unit 90 from the paper feeding unit 80.
  • the image forming unit 110 performs image forming processing by the electrophotographic method on the conveyed paper.
  • the image forming apparatus 100 may perform an image forming process based on image data input from an external apparatus.
  • the image forming unit 110 includes image forming units 10A to 10D, an intermediate transfer unit 60, a secondary transfer unit 30, and a fixing unit 70.
  • the image forming units 10A to 10D respectively form black (Bk), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) toner images on the surfaces of the photosensitive drums 3A to 3D.
  • the intermediate transfer unit 60 includes an intermediate transfer belt 61, a driving roller 62, a driven roller 63, and primary transfer rollers 64A to 64D.
  • the intermediate transfer belt 61 is stretched around the driving roller 62 and the driven roller 63, and moves along a circulation path that passes through the image forming units 10D, 10C, 10B, and 10A in this order.
  • Each of the primary transfer rollers 64A to 64D is disposed to face the photosensitive drums 3A to 3D with the intermediate transfer belt 61 interposed therebetween, and the toner images formed on the peripheral surfaces of the photosensitive drums 3A to 3D are intermediate transferred. Primary transfer is performed on the surface of the belt 61.
  • the photosensitive drums 3A to 3D correspond to the image carrier of the present invention when the primary transfer rollers 64A to 64D are used as the transfer unit of the present invention.
  • Y, M, C, and Bk toner images are sequentially transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 61 while the intermediate transfer belt 61 moves along the circulation path.
  • the monochrome image forming process only the Bk toner image is transferred to the surface of the intermediate transfer belt 61 while the intermediate transfer belt 61 moves along the circulation path.
  • the secondary transfer unit 30 includes a secondary transfer roller 31 and a secondary transfer belt 32.
  • the secondary transfer belt 32 is stretched around a plurality of rollers and moves along a predetermined circulation path.
  • the secondary transfer roller 31 is disposed at a secondary transfer position facing the drive roller 62 with the secondary transfer belt 32 and the intermediate transfer belt 61 interposed between the secondary transfer roller 31 and the drive roller 62.
  • the secondary transfer unit 30 secondarily transfers the toner image on the surface of the intermediate transfer belt 61 onto a sheet conveyed between the intermediate transfer belt 61 and the secondary transfer belt 32.
  • the intermediate transfer belt 61 corresponds to the image carrier of the present invention when the secondary transfer unit 30 is the transfer unit of the present invention.
  • the secondary transfer unit 30 includes a secondary transfer frame 33 in addition to the secondary transfer roller 31 and the secondary transfer belt 32.
  • the secondary transfer frame 33 pivotally supports the secondary transfer roller 31 and the secondary transfer belt 32.
  • one end of the spring 280 is locked, and the other end of the spring 280 is locked at a predetermined position of the main body frame of the image forming apparatus 100.
  • the secondary transfer frame 33 is biased in a direction away from the intermediate transfer belt 61 by a spring 280.
  • the secondary transfer frame 33 has cams (corresponding to the conversion mechanism of the present invention) 260 and 270 that are eccentric cams of the same shape on the opposite side of the intermediate transfer belt 61 and in the vicinity of both ends in the axial direction of the drive roller 62. It arrange
  • the cam 260 has a contact formation portion 262 and a separation formation portion 263 on the outer peripheral portion 261, and a distance R1 from the rotation center 264 of the contact formation portion 262 is a separation formation portion 263. Is formed longer than the distance R2 from the rotation center 264.
  • the cams 260 and 270 are subjected to the force of the spring 280 biased in the direction away from the intermediate transfer belt 61 in a state where the separation forming portion 263 is in contact with the secondary transfer frame 33, and the secondary transfer unit 30. Is positioned at a separation position (see FIG. 2A). The cams 260 and 270 contact the secondary transfer unit 30 when the contact forming portion 262 is in contact with the secondary transfer frame 33 and the force for pressing the intermediate transfer belt 61 is larger than the force of the spring 280. (See FIG. 2B).
  • the degree of increase in the diameter when the contact point of the outer peripheral portion 261 of the cam 260 with the secondary transfer frame 33 goes from the contact formation portion 262 toward the upstream end portion 265 is determined so that the contact point is downstream from the separation formation portion 263. It is larger than the degree of increase in diameter when heading toward the side end 266. Therefore, the rotation of the contact point from the contact formation portion 262 via the upstream end portion 265 toward the separation formation portion 263 causes the contact point to contact from the separation formation portion 263 via the downstream end portion 266. It is larger than the rotation toward the formation part 262. For this reason, once the contact point is located at the contact formation part 262, the contact point moves from the contact formation part 262, and toward the separation formation part 263 via the upstream end 265 or the downstream end 266. The situation where it ends is prevented.
  • the electromagnetic clutch 250 includes a rotor 251, an exciting coil 252, a clutch shaft 253 that is an output shaft, a clutch bearing 254, and an amateur 255.
  • the rotor 251 is connected to a motor 256, which is a drive source, via a gear train (not shown). When the rotation of the motor 256 is supplied, the rotor 251 rotates in synchronization with the rotation of the motor 256.
  • the rotor 251 has a cylindrical shape having an opening inside, and is disposed at a predetermined position of the main body frame of the image forming apparatus 100.
  • An excitation coil 252 to which a voltage is applied by the power supply device 240 is disposed in the space formed in the rotor 251.
  • a clutch bearing 254 that rotatably supports the clutch shaft 253 is held on the inner peripheral surface of the rotor 251.
  • the clutch shaft 253 is arranged so that the axial direction thereof coincides with the axial direction of the secondary transfer roller 31.
  • Cams 260 and 270 and an amateur 255 are fixed to the clutch shaft 253.
  • the amateur 255 is disposed such that the suction surface 255A faces the rotor 251 and is fixed so as to be movable only in the axial direction of the clutch shaft 253.
  • the excitation coil 252 When a voltage is applied to the excitation coil 252 by the power supply device 240 while the motor 256 is rotating, the excitation coil 252 is excited.
  • the exciting coil 252 When the exciting coil 252 is excited, the attracting surface 255A of the armature 255 is attracted to the rotor 251 and the protrusion 255B of the attracting surface 255A is fitted into the recess 251A of the rotor 251.
  • the rotation of the rotor 251 is transmitted to the clutch shaft 253 via the amateur 255.
  • the cams 260 and 270 rotate.
  • the secondary transfer unit 30 is brought into contact with the intermediate transfer belt 61 and the separated position separated from the intermediate transfer belt 61 (see FIG. 2A) as the cams 260 and 270 rotate.
  • the cams 260 and 270 stop rotating when they are displaced with respect to the contact position (see FIG. 2B), they are located at the separated position or the contact position as they are.
  • the image forming apparatus 100 further includes a reflective photosensor 300, an operation unit 130, and a control unit 200.
  • the reflective photosensor 300 is disposed around the intermediate transfer belt 61 and detects the amount of light reflected from the intermediate transfer belt 61.
  • the operation unit 130 inputs an execution instruction for various execution modes such as a density adjustment mode for adjusting an image density at the time of image formation processing and an image formation mode for performing an image formation process on a sheet, and an input for a reset instruction for the counter 241. And accept.
  • the reflective photosensor 300 detects the reflected light amount of the test toner image formed on the intermediate transfer belt 61, thereby detecting the image density of each color and adjusting the density to an appropriate image density. Perform the adjustment process.
  • the density adjustment processing is performed in a state where the secondary transfer unit 30 is positioned at a separated position away from the intermediate transfer belt 61 (see FIG. 2A).
  • the density adjustment process is not limited to accepting an input of a density adjustment mode execution instruction from the operation unit 130, but may be a predetermined job for which the image forming apparatus 100 is turned on, a jam process, or a job including the image formation process. It is performed at the time of every execution.
  • image forming processing such as copying and printing is performed on the paper.
  • the image forming process is performed in a state where the secondary transfer unit 30 is positioned at a contact position that contacts the intermediate transfer belt 61 (see FIG. 2B).
  • the control unit 200 includes an input unit 210 to which information from the operation unit 130 is input, a memory 220 that stores the position of the secondary transfer unit 30, and an electromagnetic clutch that can selectively block transmission of rotation to the cams 260 and 270. 250, a power supply device 240 that applies a voltage to the electromagnetic clutch 250, and a CPU 230 that instructs the power supply device 240 to apply a voltage.
  • the power supply apparatus 240 includes a counter 241 that counts the number of operations of the electromagnetic clutch 250, a CPU 242 that determines an applied voltage to the electromagnetic clutch 250, and a power supply 243 that supplies power at a voltage lower than the rated voltage and higher than the rated voltage.
  • the power supply device 240 may include only the power supply 243 and may be controlled by the CPU 230.
  • the control unit 200 includes a counter 241.
  • the CPU 230 when the execution instruction of the density adjustment mode is input (S11), the CPU 230 refers to the memory 220 and acquires the position of the secondary transfer unit 30 (S12). When the secondary transfer unit 30 is located at the separation position (S13), the CPU 230 performs density adjustment processing (S16).
  • the CPU 230 When the secondary transfer unit 30 is not located at the separation position but is located at the contact position, the CPU 230 performs the displacement processing shown in FIG. 7 by the CPU 242 so as to displace the secondary transfer unit 30 to the separation position. Perform (S14).
  • the CPU 242 refers to the count value of the counter 241 and obtains the operation frequency N of the electromagnetic clutch 250 (S31).
  • the CPU 242 sets a voltage (26V, 28V, etc.) higher than the rated voltage (24V) as an applied voltage when the number of operations N is a predetermined number (for example, 20 times, 30 times, etc.) M or less (S32).
  • a voltage equal to or lower than the rated voltage (24V) is set as the applied voltage (S34).
  • the predetermined number of times M is the number of operations of the electromagnetic clutch 250 in which the suction surface 255A of the armature 255 of the electromagnetic clutch 250 is sufficiently smoothed and the friction coefficient of the suction surface 255A is equal to or greater than a predetermined value.
  • the CPU 242 applies the set applied voltage to the electromagnetic clutch 250 for a predetermined time T (S35).
  • the predetermined time T is a time for which the secondary transfer unit 30 is displaced from the contact position to the separation position.
  • the CPU 242 updates the count value of the counter 241 indicating the number of operations N of the electromagnetic clutch 250 to N + 1 (S36).
  • the CPU 230 updates the position of the secondary transfer unit 30 stored in the memory 220 to a separated position (S15), and performs density adjustment processing (S16).
  • the CPU 230 refers to the memory 220 and acquires the position of the secondary transfer unit 30 (S17). When the secondary transfer unit 30 is located at the contact position (S18), the CPU 230 performs an image forming process (S21).
  • the CPU 230 When the secondary transfer unit 30 is not positioned at the contact position but positioned at the separation position, the CPU 230 performs the displacement process shown in FIG. 7 so that the secondary transfer unit 30 is displaced to the contact position. (S19). The CPU 230 updates the position of the secondary transfer unit 30 stored in the memory 220 to the contact position (S20), and performs image forming processing (S21).
  • the CPU 230 applies a voltage higher than the rated voltage because the attracting surface 255A of the armature 255 is not sufficiently smoothed and the friction coefficient is low. Set as voltage.
  • the electromagnetic clutch 250 is used a predetermined number of times M, the attracting surface 255A of the armature 255 is sufficiently smoothed and the friction coefficient is high, so a voltage equal to or lower than the rated voltage is set as the applied voltage.
  • the electromagnetic clutch 250 can reliably transmit the rotation of the motor 256 to the cams 260 and 270 even in the initial stage of use.
  • a large force is required for the displacement of the secondary transfer unit 30 to the contact position and the separation position.
  • the rotation of the motor 256 can be reliably transmitted to the cams 260 and 270, so that the secondary transfer unit 30 can be reliably displaced to the contact position and the separation position.
  • the CPU 230 waits for input of a reset instruction (S41).
  • the CPU 242 resets the count value of the counter 241 indicating the number of operations N of the electromagnetic clutch 250 (S42).
  • each of the primary transfer rollers 64B to 64D is in a contact position where the primary transfer roller 64A contacts the photosensitive drum 3A with the intermediate transfer belt 61 interposed therebetween.
  • the cam 260 displaces the photosensitive drums 3B to 3D to separate positions separated from each other.
  • each of the primary transfer rollers 64A to 64D is in contact with the photosensitive drums 3A to 3D with the intermediate transfer belt 61 interposed therebetween. Is displaced by. Since displacement of the primary transfer rollers 64A to 84D to the contact position and the separation position requires a large force, a configuration for controlling the voltage to the electromagnetic clutch 250 that transmits the rotation to the cam 260 may be used. Accordingly, even when the electromagnetic clutch 250 is used, the rotation of the motor 256 can be reliably transmitted to the cam 260, so that the primary transfer rollers 64A to 84D can be reliably displaced to the contact position and the separation position. it can.
  • a configuration for controlling the voltage to the electromagnetic clutch 250 that transmits the rotation to the various rollers may be used.
  • the image forming apparatus 100 may set the applied voltage according to the number of executions of the image forming job.
  • the control unit 200 applies a voltage higher than the rated voltage to the electromagnetic clutch 250 (S33), and executes the image forming job.
  • the number of times NA exceeds the predetermined number of times MA, a voltage equal to or lower than the rated voltage is applied to the electromagnetic clutch 250 (S34). Accordingly, it is not necessary to provide the counter 241 for counting the number of operations of the electromagnetic clutch 250, and the voltage applied to the electromagnetic clutch 250 can be controlled using an existing counter for counting the number of executions of the image forming job.
  • the applied voltage may be set according to the number of sheets on which image forming processing has been performed.
  • the control unit 200 applies a voltage higher than the rated voltage to the electromagnetic clutch 250 (S33) when the number of sheets NB on which image forming processing has been performed is equal to or less than the predetermined number MB (S52).
  • a voltage equal to or lower than the rated voltage is applied to the electromagnetic clutch 250 (S34).

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Abstract

　使用の初期においても、回転を確実に伝達することができるようにする。ＣＰＵ（２４２）は、印加電圧の設定処理を行う（Ｓ１４）。ＣＰＵ（２４２）は、電磁クラッチ２５０の動作回数Ｎを取得し（Ｓ３１）、動作回数Ｎが所定の回数Ｍ以下の場合に（Ｓ３２）、定格電圧より高い電圧（２６Ｖ，２８Ｖ等）を印加電圧として設定し（Ｓ３３）、動作回数Ｎが所定の回数Ｍを超える場合に、定格電圧以下の電圧を印加電圧として設定する（Ｓ３４）。所定の回数Ｍは、アマチュア（２５５）の吸着面（２５５Ａ）が十分に平滑化されて、摩擦係数が所定値以上となる電磁クラッチ（２５０）の動作回数である。ＣＰＵ（２４２）は、設定した印加電圧を所定時間（Ｔ）の間、電磁クラッチ（２５０）に印加する（Ｓ１５）。

Description

電磁クラッチの電源供給装置及び画像形成装置
　この発明は、電磁クラッチへ電圧を印加する電源供給装置、及び電磁クラッチと電源供給装置とを備える画像形成装置に関する。
　電磁クラッチは、励磁コイル、ロータ、及びアマチュアを備え、入力軸の回転を出力軸に伝達する。励磁コイルは、電源供給装置から電圧の印加を選択的に受ける。ロータは、入力軸に連結されており、入力軸とともに回転する。アマチュアは、出力軸に連結されており、励磁コイルへの電圧の印加時に、吸着面をロータに密着させてロータの回転を出力軸に伝達する。なお、電磁クラッチには、励磁コイルへの電圧の非印加時に、アマチュアの吸着面をロータに密着させるものもある。
　励磁コイルに電圧を印加する電源供給装置には、電磁クラッチの応答性を向上させるとともに電力消費量を低減するために、印加する電圧を変更するものがある（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の電源供給装置は、印加開始時に定格電圧の２～４倍の電圧を一定時間印加した後に、定格電圧以下の電圧に切り換えて印加する。
特開２０００－０１８２８４号公報
　電磁クラッチの使用の初期において、アマチュアの吸着面は、十分に平滑化されずに、摩擦係数が低い状態であることが多い。この状態で、励磁コイルに定格電圧以下の電圧を印加すると、アマチュアの吸着面とロータとの間に滑りを生じ、入力軸の回転を出力軸に確実に伝達することができない。
　例えば、電子写真方式の画像形成装置には、転写ユニットを複数の位置の間で変位させる機構の一部に電磁クラッチを備えたものがある。転写ユニットを複数の位置の間で変位させるためには大きな力を必要とし、電磁クラッチ内で入力軸の回転が出力軸に確実に伝達されないと、転写ユニットを正確に変位させることができない。
　そこで、この発明の目的は、電磁クラッチの使用の初期においても、入力軸の回転を出力軸に確実に伝達することができる電源供給装置、及び電源供給装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
　この発明の電源供給装置は、カウンタ及び制御部を備える。カウンタは、電磁クラッチの動作回数をカウントする。制御部は、カウンタがカウントした動作回数が所定の回数以下の場合に、定格電圧よりも高い電圧を電磁クラッチに印加する。定格電圧は、電磁クラッチに印加される電圧の基準値である。この構成では、電磁クラッチは、使用の初期において、アマチュアの吸着面が十分に平滑化されずに摩擦係数が低い状態であるため、定格電圧よりも高い電圧が印加される。
　この発明の電源供給装置、及び画像形成装置は、電圧を印加する電磁クラッチの使用の初期においても、当該電磁クラッチを介して回転を確実に伝達することができる。
本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略の正面断面図である。 同画像形成装置の制御部のブロック図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は同画像形成装置の二次転写ユニットが離間位置及び当接位置に位置する場合の概略の正面断面図である。 同画像形成装置の変換機構であるカムの形状を示す模式図である。 同画像形成装置の電磁クラッチとカムとの配置関係を示す模式図である。 同画像形成装置における濃度調整モード及び画像形成モードの実行処理を示すフローチャートである。 同画像形成装置における印加電圧の設定処理を示すフローチャートである。 同画像形成装置における電磁クラッチの動作回数のリセット処理を示すフローチャートである。 （Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、同画像形成装置の非画像形成処理時、モノクロ画像形成処理時、及びカラー画像形成処理時における一次転写ローラの概略の正面断面図である。 ジョブの実行回数に基づく印加電圧の設定処理を示すフローチャートである。 画像形成処理済み枚数に基づく印加電圧の設定処理を示すフローチャートである。
　図１に示すように、画像形成装置１００は、給紙部８０、画像読取部９０及び画像形成部１１０を備え、画像読取部９０で原稿から読み取った画像データを用いて、給紙部８０から搬送した用紙に、画像形成部１１０で電子写真方式による画像形成処理を行う。画像形成装置１００は、外部装置から入力される画像データに基づく画像形成処理を行うものであってもよい。
　画像形成部１１０は、画像形成ユニット１０Ａ～１０Ｄ、中間転写ユニット６０、二次転写ユニット３０、定着ユニット７０を備えている。
　画像形成ユニット１０Ａ～１０Ｄは、それぞれ感光体ドラム３Ａ～３Ｄの表面にブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のトナー像を形成する。
　中間転写ユニット６０は、中間転写ベルト６１、駆動ローラ６２、従動ローラ６３、一次転写ローラ６４Ａ～６４Ｄを有する。中間転写ベルト６１は、駆動ローラ６２、及び従動ローラ６３に張架され、画像形成ユニット１０Ｄ、１０Ｃ、１０Ｂ、１０Ａをこの順に通過する循環経路に沿って移動する。一次転写ローラ６４Ａ～６４Ｄのそれぞれは、中間転写ベルト６１を挟んで感光体ドラム３Ａ～３Ｄに対向して配置されており、感光体ドラム３Ａ～３Ｄの周面に形成されたトナー像を中間転写ベルト６１の表面に一次転写する。
　感光体ドラム３Ａ～３Ｄは、一次転写ローラ６４Ａ～６４Ｄを本発明の転写ユニットとした場合に、本発明の像担持体に相当する。
　カラー画像形成処理時には、中間転写ベルト６１が循環経路に沿って移動する間に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋのトナー像が中間転写ベルト６１の表面に順次重ね合わせて転写される。モノクロ画像形成処理時には、中間転写ベルト６１が循環経路に沿って移動する間に、Ｂｋのトナー像のみが中間転写ベルト６１の表面に転写される。
　二次転写ユニット３０は、二次転写ローラ３１及び二次転写ベルト３２を備えている。二次転写ベルト３２は、複数のローラに張架され、所定の循環経路に沿って移動する。二次転写ローラ３１は、駆動ローラ６２との間に二次転写ベルト３２及び中間転写ベルト６１を挟んで駆動ローラ６２に対向する二次転写位置に配置されている。二次転写ユニット３０は、中間転写ベルト６１の表面のトナー像を、中間転写ベルト６１と二次転写ベルト３２との間に搬送された用紙へ二次転写する。
　中間転写ベルト６１は、二次転写ユニット３０を本発明の転写ユニットとした場合に、本発明の像担持体に相当する。
　図２に示すように、二次転写ユニット３０は、二次転写ローラ３１及び二次転写ベルト３２の他に二次転写フレーム３３を備える。二次転写フレーム３３は、二次転写ローラ３１及び二次転写ベルト３２を軸支する。二次転写フレーム３３は、バネ２８０の一端部が係止され、バネ２８０の他端部は、画像形成装置１００の本体フレームの所定位置に係止されている。二次転写フレーム３３は、バネ２８０によって中間転写ベルト６１から離間する方向へ付勢されている。
　二次転写フレーム３３は、中間転写ベルト６１の反対側で且つ駆動ローラ６２の軸方向における両端付近に、同一形状の偏心カムであるカム（本発明の変換機構に相当する。）２６０，２７０が当接するように配置されている。図３に示すように、カム２６０は、外周部２６１に当接形成部２６２及び離間形成部２６３を有しており、当接形成部２６２の回転中心２６４からの距離Ｒ１が、離間形成部２６３の回転中心２６４からの距離Ｒ２よりも長く形成されている。
　カム２６０，２７０は、離間形成部２６３が二次転写フレーム３３に当接した状態で、中間転写ベルト６１から離間する方向に付勢されたバネ２８０の力が作用して、二次転写ユニット３０を離間位置に位置させる（図２（Ａ）参照。）。カム２６０，２７０は、当接形成部２６２が二次転写フレーム３３に当接した状態で、中間転写ベルト６１を圧接する力がバネ２８０の力よりも大きくなり、二次転写ユニット３０を当接位置に位置させる（図２（Ｂ）参照。）。
　また、カム２６０の外周部２６１における二次転写フレーム３３との当接点が、当接形成部２６２から上流側端部２６５へ向かう際の径の増加度合いは、当接点が離間形成部２６３から下流側端部２６６へ向かう際の径の増加度合いよりも大きい。よって、当接点が当接形成部２６２から上流側端部２６５を経由して離間形成部２６３へ向かう際の回転は、当接点が離間形成部２６３から下流側端部２６６を経由して当接形成部２６２へ向かう際の回転よりも大きい。このため、一旦当接点が当接形成部２６２に位置すると、当接点が当接形成部２６２から移動し、上流側端部２６５又は下流側端部２６６を経由して離間形成部２６３に向かってしまうという事態が防止される。
　図４に示すように、電磁クラッチ２５０は、ロータ２５１、励磁コイル２５２、出力軸であるクラッチ軸２５３、クラッチ軸受２５４、及びアマチュア２５５を備えている。
　ロータ２５１は、駆動源であるモータ２５６にギアトレイン（不図示）を介して連結されており、モータ２５６の回転が供給されるとモータ２５６の回転に同期して回転する。ロータ２５１は、内部に開口を有する円柱状を呈し、画像形成装置１００の本体フレームの所定位置に配設されている。ロータ２５１に形成された空間部には、電源供給装置２４０によって電圧が印加される励磁コイル２５２が配置されている。ロータ２５１の内周面には、クラッチ軸２５３を回転自在に支持するクラッチ軸受２５４が保持されている。
　クラッチ軸２５３は、軸方向が二次転写ローラ３１の軸方向に一致するように配置されている。クラッチ軸２５３は、カム２６０，２７０、及びアマチュア２５５が固定されている。アマチュア２５５は、吸着面２５５Ａがロータ２５１に対向するように配置され、且つクラッチ軸２５３の軸方向にのみ移動自在に固定されている。
　モータ２５６の回転中に、電源供給装置２４０によって励磁コイル２５２に電圧を印加すると、励磁コイル２５２が励磁する。励磁コイル２５２が励磁すると、アマチュア２５５の吸着面２５５Ａがロータ２５１に吸着し、吸着面２５５Ａの突起部２５５Ｂがロータ２５１の凹部２５１Ａに嵌合する。ロータ２５１の回転は、アマチュア２５５を介してクラッチ軸２５３に伝達する。クラッチ軸２５３の回転に伴って、カム２６０，２７０が回転する。
　この状態で、電源供給装置２４０による電圧の印加を止めると、アマチュア２５５の吸着面２５５Ａがロータ２５１から離脱して、クラッチ軸２５３への回転の伝達を遮断する。クラッチ軸２５３の回転の停止に伴って、カム２６０，２７０は回転を停止する。
　以上のように、二次転写ユニット３０は、カム２６０，２７０の回転に伴って、中間転写ベルト６１から離間した離間位置（図２（Ａ）参照。）と、中間転写ベルト６１に当接する当接位置（図２（Ｂ）参照。）との間で変位し、カム２６０，２７０の回転が停止すると、離間位置又は当接位置にそのまま位置する。
　図５に示すように、画像形成装置１００は、反射型フォトセンサ３００、操作部１３０及び制御部２００をさらに備える。反射型フォトセンサ３００は、中間転写ベルト６１の周囲に配置され、中間転写ベルト６１からの反射光量を検知する。
　操作部１３０は、画像形成処理時の画像濃度の調整を行う濃度調整モード、及び用紙に対する画像形成処理を行う画像形成モード等の各種実行モードの実行指示の入力と、カウンタ２４１のリセット指示の入力とを受け付ける。
　濃度調整モードでは、中間転写ベルト６１に形成されたテスト用のトナー像の反射光量を反射型フォトセンサ３００が検知することで、各色の画像濃度を検出して、適正な画像濃度に調整する濃度調整処理を行う。濃度調整処理は、中間転写ベルト６１から離れる離間位置に二次転写ユニット３０を位置させた状態（図２（Ａ）参照。）で行われる。また、濃度調整処理は、操作部１３０による濃度調整モードの実行指示の入力受付時の他に、画像形成装置１００の主電源投入時、ジャム処理時や、画像形成処理を内容とするジョブの所定回数毎の実行時に行われる。
　画像形成モードでは、コピーや印刷等の画像形成処理を用紙に対して行う。画像形成処理は、中間転写ベルト６１に当接する当接位置に二次転写ユニット３０を位置させた状態（図２（Ｂ）参照。）で行われる。
　制御部２００は、操作部１３０からの情報が入力される入力部２１０、二次転写ユニット３０の位置を記憶するメモリ２２０、カム２６０，２７０への回転の伝達を選択的に遮断可能な電磁クラッチ２５０、電磁クラッチ２５０に電圧を印加する電源供給装置２４０、及び電源供給装置２４０に対して電圧の印加を指示するＣＰＵ２３０を備える。
　電源供給装置２４０は、電磁クラッチ２５０の動作回数をカウントするカウンタ２４１、電磁クラッチ２５０への印加電圧を決定するＣＰＵ２４２、定格電圧以下の電圧及び定格電圧より高い電圧で電力を供給する電源２４３を備える。なお、電源供給装置２４０は、電源２４３のみを備え、ＣＰＵ２３０によって制御してもよい。この場合、制御部２００は、カウンタ２４１を備える。
　図６に示すように、ＣＰＵ２３０は、濃度調整モードの実行指示が入力されると（Ｓ１１）、メモリ２２０を参照して二次転写ユニット３０の位置を取得する（Ｓ１２）。ＣＰＵ２３０は、二次転写ユニット３０が離間位置に位置する場合に（Ｓ１３）、濃度調整処理を行う（Ｓ１６）。
　ＣＰＵ２３０は、二次転写ユニット３０が離間位置に位置せずに、当接位置に位置する場合には、二次転写ユニット３０を離間位置に変位させるように、図７に示す変位処理をＣＰＵ２４２によって行う（Ｓ１４）。
　図７に示すように、ＣＰＵ２４２は、カウンタ２４１のカウント値を参照して電磁クラッチ２５０の動作回数Ｎを取得する（Ｓ３１）。ＣＰＵ２４２は、動作回数Ｎが所定の回数（例えば、２０回、３０回等）Ｍ以下の場合に（Ｓ３２）、定格電圧（２４Ｖ）より高い電圧（２６Ｖ，２８Ｖ等）を印加電圧として設定し（Ｓ３３）、動作回数Ｎが所定の回数Ｍを超える場合には、定格電圧（２４Ｖ）以下の電圧を印加電圧として設定する（Ｓ３４）。所定の回数Ｍは、電磁クラッチ２５０のアマチュア２５５の吸着面２５５Ａが十分に平滑化されて、吸着面２５５Ａの摩擦係数が所定値以上になる電磁クラッチ２５０の動作回数である。ＣＰＵ２４２は、設定した印加電圧を所定時間Ｔの間、電磁クラッチ２５０に印加する（Ｓ３５）。所定時間Ｔは、二次転写ユニット３０が当接位置から離間位置へ変位する時間である。ＣＰＵ２４２は、電磁クラッチ２５０の動作回数Ｎを示すカウンタ２４１のカウント値をＮ＋１に更新する（Ｓ３６）。
　ＣＰＵ２３０は、メモリ２２０に記憶している二次転写ユニット３０の位置を離間位置に更新して（Ｓ１５）、濃度調整処理を行う（Ｓ１６）。
　また、ＣＰＵ２３０は、画像形成モードの実行指示が入力された場合には、メモリ２２０を参照して二次転写ユニット３０の位置を取得する（Ｓ１７）。ＣＰＵ２３０は、二次転写ユニット３０が当接位置に位置する場合に（Ｓ１８）、画像形成処理を行う（Ｓ２１）。
　ＣＰＵ２３０は、二次転写ユニット３０が当接位置に位置せずに、離間位置に位置する場合には、二次転写ユニット３０を当接位置に変位させるように、図７に示す変位処理をＣＰＵ２４２によって行う（Ｓ１９）。ＣＰＵ２３０は、メモリ２２０に記憶している二次転写ユニット３０の位置を当接位置に更新して（Ｓ２０）、画像形成処理を行う（Ｓ２１）。
　以上のように、ＣＰＵ２３０は、電磁クラッチ２５０の使用の初期においては、アマチュア２５５の吸着面２５５Ａが十分に平滑化されずに、摩擦係数が低い状態であるため、定格電圧よりも高い電圧を印加電圧として設定する。電磁クラッチ２５０の所定の回数Ｍの使用後においては、アマチュア２５５の吸着面２５５Ａが十分に平滑化されて、摩擦係数が高い状態であるため、定格電圧以下の電圧を印加電圧として設定する。
　これにより、電磁クラッチ２５０は、使用の初期においても、モータ２５６の回転を確実にカム２６０，２７０へ伝達することができる。特に、二次転写ユニット３０の当接位置及び離間位置への変位には大きな力を要する。電磁クラッチ２５０の使用の初期においても、モータ２５６の回転を確実にカム２６０，２７０へ伝達することができるため、二次転写ユニット３０を当接位置及び離間位置へ確実に変位させることができる。
　また、ＣＰＵ２３０は、図８に示すように、リセット指示の入力を待機する（Ｓ４１）。ＣＰＵ２３０は、リセット指示の入力を受け付けると、電磁クラッチ２５０の動作回数Ｎを示すカウンタ２４１のカウント値をＣＰＵ２４２によってリセットする（Ｓ４２）。
　これにより、アマチュア２５５の吸着面２５５Ａが十分に平滑化されていない電磁クラッチ２５０に交換したとしても、電磁クラッチ２５０の交換時にカウンタをリセットすることで、モータ２５６の回転を確実にカム２６０，２７０へ伝達することができる。
　また、図９（Ａ）に示すように、非画像形成処理時において、一次転写ローラ６４Ａ～６４Ｄのそれぞれが感光体ドラム３Ａ～３Ｄのそれぞれから離間する離間位置にカム２６０によって変位する。図９（Ｂ）に示すように、モノクロ画像形成処理時において、一次転写ローラ６４Ａが中間転写ベルト６１を挟んで感光体ドラム３Ａに当接する当接位置に、一次転写ローラ６４Ｂ～６４Ｄのそれぞれが感光体ドラム３Ｂ～３Ｄのそれぞれから離間する離間位置にカム２６０によって変位する。図９（Ｃ）に示すように、カラー画像形成処理時において、一次転写ローラ６４Ａ～６４Ｄのそれぞれが中間転写ベルト６１を挟んで感光体ドラム３Ａ～３Ｄのそれぞれに当接する当接位置にカム２６０によって変位する。一次転写ローラ６４Ａ～８４Ｄの当接位置及び離間位置への変位についても、大きな力を要するため、カム２６０へ回転を伝達する電磁クラッチ２５０への電圧を制御する構成を用いればよい。これにより、電磁クラッチ２５０の使用の初期においても、モータ２５６の回転を確実にカム２６０に伝達することができるため、一次転写ローラ６４Ａ～８４Ｄを当接位置及び離間位置へ確実に変位させることができる。
　さらに、用紙搬送路４０上に配置された各種ローラの回転についても、各種ローラへ回転を伝達する電磁クラッチ２５０への電圧を制御する構成を用いてもよい。
　また、画像形成装置１００は、図１０に示すように、画像形成ジョブの実行回数に応じて印加電圧を設定してもよい。この場合、制御部２００は、画像形成ジョブの実行回数ＮＡが所定の回数ＭＡ以下の場合に（Ｓ４２）、定格電圧より高い電圧を電磁クラッチ２５０に印加して（Ｓ３３）、画像形成ジョブの実行回数ＮＡが所定の回数ＭＡを超えた場合に、定格電圧以下の電圧を電磁クラッチ２５０に印加する（Ｓ３４）。これにより、電磁クラッチ２５０の動作回数をカウントするカウンタ２４１を備える必要がなく、画像形成ジョブの実行回数をカウントする既設のカウンタを用いて電磁クラッチ２５０に印加する電圧を制御することができる。
　また、図１１に示すように、画像形成処理が行われた用紙の枚数に応じて印加電圧を設定してもよい。この場合、制御部２００は、画像形成処理が行われた用紙の枚数ＮＢが所定の枚数ＭＢ以下の場合に（Ｓ５２）、定格電圧より高い電圧を電磁クラッチ２５０に印加して（Ｓ３３）、画像形成処理が行われた用紙の枚数ＮＢが所定の枚数ＭＢを超えた場合に、定格電圧以下の電圧を電磁クラッチ２５０に印加する（Ｓ３４）。これにより、電磁クラッチ２５０の動作回数をカウントするカウンタ２４１を備える必要がなく、画像形成処理が行われた用紙の枚数をカウントする既設のカウンタを用いて電磁クラッチ２５０に印加する電圧を制御することができる。
　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及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。
３０…二次転写ユニット
６４Ａ～６４Ｄ…一次転写ローラ
１００…画像形成装置
１１０…画像形成部
２００…制御部
２１０…入力部
２２０…メモリ
２３０…ＣＰＵ
２４０…電源供給装置
２４１…カウンタ
２４２…ＣＰＵ
２４３…電源
２５０…電磁クラッチ
２６０，２７０…カム

Claims (4)

  1. 　電磁クラッチの動作回数をカウントするカウンタと、
    　前記カウンタがカウントした前記動作回数が所定の回数以下の場合に、前記電磁クラッチに印加される電圧の基準値である定格電圧よりも高い電圧を前記電磁クラッチに印加する制御部と、を備える電源供給装置。
  2. 　前記制御部は、前記カウンタがカウントした前記動作回数が前記所定の回数を超えると、前記定格電圧以下の電圧を前記電磁クラッチに印加する請求項１に記載の電源供給装置。
  3. 　前記制御部は、前記電磁クラッチの交換時に、前記カウンタがカウントする前記動作回数をリセットする請求項１に記載の電源供給装置。
  4. 　像担持体上の静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像ユニットと、前記トナー像を用紙に転写する転写ユニットとを有し、前記用紙に電子写真方式の画像形成処理を行う画像形成装置であって、
    　駆動源の回転の伝達を選択的に遮断可能な電磁クラッチと、
    　前記電磁クラッチへ電圧を印加する、請求項１に記載の電源供給装置と、
    　前記電磁クラッチを介して伝達された回転を、前記転写ユニットを複数の位置の何れかの位置から他の位置へ変位するための駆動力に変換する変換機構と、を備える画像形成装置。
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