(57)【要約】【課題】ユーザー及び／又はサービスマンが画像不良の発生前に転写ローラーを交換することができる画像形成装置を提供することである。【解決手段】画像形成装置は、基準搬送経路を通って搬送される記録媒体に画像を形成する。画像形成装置は、像担持体と、転写ローラーと、検知部と、予測部とを備える。像担持体は、トナー像を担持する。転写ローラーは、トナー像を像担持体から転写体に転写する。検知部は、転写体の基準搬送経路からのずれを検知する。予測部は、検知結果に基づいて、転写ローラーの交換時期を予測する。【選択図】図１
2019120837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準搬送経路を通って搬送される記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
トナー像を担持する像担持体と、
前記トナー像を前記像担持体から転写体に転写する転写ローラーと
前記転写体の前記基準搬送経路からのずれを検知する検知部と、
検知結果に基づいて、前記転写ローラーの交換時期を予測する予測部と
を備えた画像形成装置。
【請求項２】
前記予測部は、前記検知結果によって予測した画像形成可能枚数と、画像形成した画像形成物の通算枚数とに基づいて、前記交換時期を予測する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記検知部は、前記転写体の裏面に光を照射する発光部と、前記転写体の前記裏面からの反射光を受光する受光部とを備える、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体は、中間転写体であり、
前記転写体は、前記記録媒体であり、
前記転写ローラーは、２次転写ローラーである、請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体は、感光体であり、
前記転写体は、中間転写ベルトであり、
前記転写ローラーは、１次転写ローラーである、請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体は、感光体であり、
前記転写体は、前記記録媒体であり、
前記転写ローラーは、直接転写ローラーである、請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記転写ローラーの交換を報知する報知部をさらに備える、請求項１〜６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記転写ローラーの交換を表示する表示部をさらに備える、請求項７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、像担持体と、転写ローラーと、定着部を備える。転写ローラーと、像担持体とは、互いに対向して配置される。像担持体上に形成されたトナー像は、用紙に転写される。用紙は、トナー像を担持した状態で基準搬送経路を通過して定着部へ搬送される。定着部は、加圧及び加熱によりトナー像を用紙に定着させる。
【０００３】
転写ローラーが摩耗すると、用紙の搬送経路が基準搬送経路から逸脱し、画像不良が生じることがある。このような画像不良の発生を抑制するために、様々な取り組みがされている。例えば、特許文献１に記載の画像形成装置は、転写ローラーと、検知部と、定着部とを備える。転写ローラーと、定着部とで用紙の搬送速度に差を設けることで、転写ローラーと定着部との間の搬送経路における用紙にたわみを形成させる。検知部は、用紙のたわみ量を検知する。検知結果に基づいて、用紙の搬送速度を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１０７９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、枚葉印刷方式を採用する場合、用紙が定着部に到達してからでないとたわみを形成できない。言い換えると、用紙が定着部に到達する前では、搬送経路を制御することは困難である。このように、搬送経路の状態を正確に把握して画像不良の発生前に転写ローラーを交換することが困難であった。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ユーザー及び／又はサービスマンが画像不良の発生前に転写ローラーを交換することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像形成装置は、基準搬送経路を通って搬送される記録媒体に画像を形成する。前記画像形成装置は、像担持体と、転写ローラーと、検知部と、予測部とを備える。前記像担持体は、トナー像を担持する。前記転写ローラーは、前記トナー像を前記像担持体から転写体に転写する。前記検知部は、前記転写体の基準搬送経路からのずれを検知する。前記予測部は、検知結果に基づいて、前記転写ローラーの交換時期を予測する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の画像形成装置は、ユーザー及び／又はサービスマンが画像不良の発生前に転写ローラーを交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態１〜２に係る画像形成装置の構成を示す側面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の構成を拡大した図である。
【図３】実用上問題のある２次転写ローラーを使用する場合の画像形成装置の構成を拡大した図である。
【図４】図１に示す画像形成装置において２次転写ローラーの表面付近を拡大した図である。
【図５】実用上問題のある２次転写ローラーの消耗した表面付近を拡大した図である。
【図６】図２に示す検知部付近を拡大した図である。
【図７】検知部と搬送経路との間の距離と、出力電圧値との関係を示す図である。
【図８】検知部と搬送経路との間の距離と、画像形成枚数との関係を示す図である。
【図９】本発明の実施形態１に係る交換時期予測処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。但し、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。また、図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示している。
【００１１】
［実施形態１］
以下、図１を参照して、本発明の実施形態１に係る画像形成装置を説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る画像形成装置１００の構成を示す側面図である。画像形成装置１００は、電子写真方式の画像形成装置である。画像形成装置１００は、基準搬送経路を通って搬送される転写体としての記録媒体（用紙Ｐ）にカラー画像を形成する。画像形成装置１００は、手差し給紙部５と、カセット給紙部３と、画像形成部３０と、搬送ガイド部１０２と、定着部１０と、排紙部１３と、排紙トレイ１２と、検知部４２と、予測部２８と、報知部３２と、表示部（不図示）とを備える。
【００１２】
画像形成部３０は、感光体２６と、帯電部２４と、露光部７と、現像部２０と、１次転写ローラー２２と、像担持体としての中間転写体（中間転写ベルト８）と、２次転写ローラー４６とを備える。画像形成装置１００はタンデム方式を採用するため、画像形成部３０は色ごとに備えられる、画像形成部３０において符号に付されたＢ、Ｙ、Ｃ、及びＭは、それぞれブラック、イエロー、シアン及びマゼンタを示す。符号Ｂ、Ｙ、Ｃ及びＭは、画像形成部３０、並びに各画像形成部３０の帯電部２４、感光体２６、現像部２０及び１次転写ローラー２２に付すこともある。なお、中間転写体は、中間転写ドラムであってもよい。実施形態１では、２次転写ローラーは転写ローラーとして機能する。感光体は、像担持体として機能する。記録媒体は転写体として機能する。
【００１３】
帯電部２４は、感光体２６の表面を帯電する。露光部７は、帯電された感光体２６の表面を露光して、感光体２６の表面に静電潜像を形成する。現像部２０は、静電潜像をトナー像として現像する。１次転写ローラー２２は、感光体２６の表面から中間転写ベルト８へトナー像を１次転写する。中間転写ベルト８は、トナー像を担持し、トナー像を２次転写ローラー４６へ搬送する。２次転写ローラー４６は、中間転写ベルト８から用紙Ｐへトナー像を２次転写する。カラー画像を形成する場合、各色の１次転写ローラー２２が各色のトナー像を中間転写ベルト８に順に１次転写し、中間転写ベルト８上で重畳させる。１次転写ローラー２２は、複数色からなる全色トナー像を中間転写ベルト８上に形成する。２次転写ローラー４６は、中間転写ベルト８から用紙Ｐへ全色トナー像を一括して２次転写する。
【００１４】
手差し給紙部５及びカセット給紙部３は、用紙Ｐを画像形成部３０へ供給する。用紙Ｐは、画像形成部３０でトナー像が転写された後、搬送経路及び定着部１０を経由して排紙部１３まで搬送される。
【００１５】
トナー像の２次転写では、転写バイアスを印加して実行する。転写バイアスは、トナー像の帯電極性と逆極性である。例えば、トナー像の帯電極性が正極性であり、転写バイアスの帯電極性が負極性である。２次転写において、逆極性の転写バイアスを印加することで、用紙Ｐとトナー像との間に静電引力を作用させ、２次転写の効率を向上させている。さらに、用紙Ｐの裏面に逆帯電させることで、用紙Ｐを介してトナー像との間に静電引力を作用させ、トナー像を用紙Ｐ上に保持させている。用紙Ｐが２次転写ローラー４６を通過した後もトナー像を用紙Ｐの表面上に保持させている。用紙Ｐの裏面とは、トナー像が２次転写されている表面（画像が形成される表面）の裏面を示す。
【００１６】
２次転写ローラー４６の表面の材質は、スポンジ又はゴムである。２次転写ローラー４６の表面の材質がスポンジ又はゴムであると、２次転写ローラー４６の表面は柔らかい。このため、２次転写ローラー４６と対向する対向ローラー４４とで構成されるニップ領域において、２次転写ローラー４６と対向ローラー４４とが用紙Ｐを介して互いに面接触することができる。２次転写ローラー４６と対向ローラー４４とが面接触し、２次転写ローラー４６と対向ローラー４４との接触面積が点接触に比べ増加すると、転写バイアスを印加する時間を長くすることができる。このため、２次転写の効率を十分に向上させ、かつ用紙Ｐの裏面を十分に逆帯電させることができる。
【００１７】
一方、２次転写ローラー４６の表面が硬いと、２次転写ローラー４６と対向ローラー４４とが用紙Ｐを介して互いに点接触する。２次転写ローラー４６と対向ローラー４４とが点接触し、２次転写ローラー４６と対向ローラー４４との接触面積が面接触に比べ減少すると、転写バイアスを印加する時間を長くすることができない。このため、２次転写の効率を十分に向上させることができず、用紙Ｐの裏面を十分に逆帯電させることができない。
【００１８】
２次転写ローラー４６は、消耗品である。２次転写ローラー４６は、長時間の画像形成により消耗する。詳しくは、以下に示す不具合が生じる。２次転写ローラー４６の表面が対向ローラー４４からの印加圧力によりへこみ、２次転写ローラー４６の表面の柔軟性が低下する。２次転写ローラー４６の表面が対向ローラー４４及び用紙Ｐとの摩擦により摩耗が生じる。２次転写ローラー４６の消耗速度に影響する因子は、例えば、用紙Ｐの硬さ及び表面粗さである。
【００１９】
搬送ガイド部１０２は、２次転写ローラー４６から定着部１０までの用紙Ｐの搬送をガイドする。
【００２０】
検知部４２は、用紙Ｐの搬送経路からのずれを検知する。検知部４２は、用紙Ｐの搬送方向に対して２次転写ローラー４６の下流側及び定着部１０の上流側であって、搬送される用紙Ｐに対向するように配置される。
【００２１】
予測部２８は、検知結果に基づいて、２次転写ローラー４６の交換時期を予測する。予測部２８は、交換時期予測処理を実行する。
【００２２】
報知部３２は、２次転写ローラー４６の交換をユーザー又はサービスマンに報知する。報知部３２は、例えば、表示部に転写ローラーを交換すべきことを表示すること、警告音を発すること、点滅等の光を点灯すること、及びユーザー及び／又はサービスマンにメール等を送信することである。例えば、画像形成装置の設置場所に行く前にサービスマンが不具合を把握していれば、事前に修理の対応策を立てたり、問題点を絞り込むことができる。
【００２３】
表示部は、転写ローラーの交換を表示する。
【００２４】
定着部１０は、用紙Ｐを加熱及び加圧し、用紙Ｐに転写されたトナー像を用紙Ｐに定着させる。その結果、用紙Ｐ上に画像が形成される。
【００２５】
排紙部１３は、用紙Ｐを排紙トレイ１２に排紙する。排紙トレイ１２は、排紙部１３が排紙した用紙Ｐを載置する。
【００２６】
（搬送経路）
図１及び図２を参照して、搬送経路について詳細に説明する。図２は、図１に示す実施形態１に係る画像形成装置１００の構成を拡大した図である。すなわち、図２は、図１に示した２次転写ローラー４６、検知部４２及び定着部１０の周辺を拡大した図を示す。搬送経路は、２次転写ローラー４６から定着部１０までの間の経路であり、用紙Ｐが搬送される経路である。用紙Ｐは、２次転写ローラー４６でトナー像が転写された後、トナー像を担持した状態で、定着部１０まで搬送される。用紙Ｐは、搬送ガイド部１０２によって誘導される。搬送ガイド部１０２は、用紙Ｐの基準搬送経路と略平行に配置される。
【００２７】
搬送経路が基準搬送経路である場合、用紙Ｐは搬送ガイド部１０２と略平行に２次転写ローラー４６から定着部１０まで搬送される。また、排出角度θが略垂直となる。排出角度θは、交点ＰＩを中心として用紙Ｐと、線分Ｏ40−ＰＩとからなる角度である。ここで、用紙Ｐは２次転写ローラー４６から排出される用紙Ｐである。交点ＰＩは、２次転写ローラー４６の回転中心Ｏ40と、対向ローラー４４の回転中心Ｏ44とで構成される線分上に位置し、２次転写ローラー４６と対向ローラー４４との接点である。
【００２８】
（搬送経路が基準搬送経路から大きくずれている状態）
まず、図１〜図５を参照して、２次転写ローラー４６の消耗に起因する画像不良について説明する。図３は、実用上問題のある２次転写ローラー４６を使用する場合の画像形成装置１００の構成を拡大した図である。図３に示すように、搬送経路が不適切な状態（搬送経路が基準搬送経路から大きくずれている状態）では、用紙Ｐは搬送ガイド部１０２と略平行に２次転写ローラー４６から定着部１０まで搬送されず、用紙Ｐは搬送ガイド部１０２にこすりつけるように接触する。また、排出角度θが９０°未満となって、用紙Ｐの排出方向が搬送ガイド部１０２側に偏る。
【００２９】
２次転写ローラー４６の表面粗さは、搬送経路に影響を及ぼす。２次転写ローラー４６の表面粗さは、３５０μｍ以上であることが好ましい。図４は、図１に示す画像形成装置１００において２次転写ローラー４６の表面付近を拡大した図を示す。図４に示すように、実用上問題のない２次転写ローラー４６の表面は、例えば、表面粗さＲｚ＝４００μｍのような粗さを有する。２次転写ローラー４６の表面粗さＲｚが４００μｍであると、２次転写ローラー４６の表面と、用紙Ｐとが点接触し、接触面積が比較的小さくなる。
【００３０】
図５は、実用上問題のある２次転写ローラー４６の消耗した表面付近を拡大した図を示す。図５に示すように、実用上問題のある２次転写ローラー４６の表面は、例えば、表面粗さＲｚ＝３００μｍのような粗さを有する。２次転写ローラー４６の表面粗さＲｚが３５０μｍ未満であると、２次転写ローラー４６の表面と、用紙Ｐとが面接触し、接触面積が比較的大きくなる。このような表面粗さは、２次転写ローラー４６の長時間の使用により、図４に示す２次転写ローラー４６の表面が摩耗されることで生じる。用紙Ｐと２次転写ローラー４６との接触面積が比較的大きくなると、用紙Ｐと２次転写ローラー４６との間に密着力が作用する。このため、用紙Ｐが２次転写ローラー４６から離れにくくなり、用紙Ｐの排出方向が搬送ガイド部１０２側に偏る。
【００３１】
（搬送経路と画像不良の発生との関係）
図１〜図３を参照して、搬送ガイド部１０２及び用紙Ｐの接触と、画像不良の発生との関係について説明する。上述したように、用紙Ｐの裏面とトナー像との間に静電引力が作用した状態で、用紙Ｐは２次転写ローラー４６から定着部１０へ搬送される。搬送経路が基準搬送経路である場合、用紙Ｐ上のトナー像は、保持された状態で定着部１０まで搬送され、用紙Ｐ上に定着される。その結果、画像が用紙Ｐ上に形成される。
【００３２】
一方、搬送経路が不適切である場合、用紙Ｐの裏面が搬送ガイド部１０２にこすりつけるように接触すると、用紙Ｐの裏面から放電し帯電性が低下する。かかる場合、トナー像に静電引力が作用しにくくなるため、トナー像は用紙Ｐ上に保持されにくくなる。そして、トナーが飛散し、画像領域からトナーの除去、又は非画像領域へのトナーの付着等が生じる。このようにトナー像が適切に保持されていない状態で定着される。その結果、画像不良が生じる。
【００３３】
（基準搬送経路からのずれを検知する方法）
図１〜図３、及び図６〜図７を参照して、検知部４２による基準搬送経路からの搬送経路のずれを検知する方法について詳細に説明する。まず、用紙Ｐが基準搬送経路を通過する場合を説明する。図６は、図２に示す検知部４２付近を拡大した図である。図６において、搬送ガイド部１０２は、図示していない。検知部４２は、発光部１０６と、受光部１０８とを備える。発光部１０６は、用紙Ｐの裏面に光（以下、照射光と記載することがある。）を照射する。ここで、用紙Ｐへの照射方向は固定されている。用紙Ｐは、基準搬送経路ＴＲ0を保持して搬送されている。照射光は基準搬送経路ＴＲ0上の照射位置Ｎ0で用紙Ｐに照射される。受光部１０８は、用紙Ｐの裏面からの光（以下、反射光と記載することがある。）を受光する。すなわち、受光部１０８は、用紙Ｐの照射位置Ｎ0での反射光を受光する。受光部１０８の設置箇所及び設定方向は固定されている。受光部１０８は、受光した光量を電圧に変換し、出力する。受光部１０８は予測部２８と電気的に接続しており、出力した電圧を予測部２８に通知する。なお、検知部４２は用紙Ｐの裏面側に配置されているが、用紙Ｐの画像形成面側に配置されてもよい。
【００３４】
次いで、用紙Ｐが基準搬送経路ＴＲ0とは異なる搬送経路ＴＲを通過する場合を説明する。照射光は搬送経路ＴＲ上の照射位置Ｎで用紙Ｐに照射され、その反射光が受光部１０８で受光される。搬送経路ＴＲが基準搬送経路ＴＲ0と異なると、照射位置Ｎが照射位置Ｎ0から変化し受光量及び出力電圧値が変化する。出力電圧値の変化に基づいて、搬送経路ＴＲが基準搬送経路ＴＲ0からずれたことを検知できる。図６に示すように、基準搬送経路ＴＲ0での受光量が最大となるように光路を設定すると、搬送経路ＴＲが基準搬送経路ＴＲ0から変化した場合に、受光量及び出力電圧値が減少する。出力電圧値の減少に基づいて基準搬送経路ＴＲ0からのずれを検知できる。
【００３５】
搬送経路ＴＲの位置を示す物性値として検知部４２と搬送経路ＴＲとの間の距離を導入する。図６に示すように、基準搬送経路ＴＲ0と検知部４２との間の距離を距離Ｌ0とし、搬送経路ＴＲと、検知部４２との間の距離を距離Ｌとする。出力電圧値を距離に変換すれば、基準搬送経路ＴＲ0からのずれを距離として把握することができる。図７は、検知部４２と搬送経路ＴＲとの間の距離と、出力電圧値との関係を示す図である。図７の横軸は、距離Ｌ（単位：ｍｍ）を示し、縦軸は出力電圧値（単位：Ｖ）を示す。Ｖ0は、距離がＬ0である場合の出力電圧値を示し、Ｖは距離がＬである場合の出力電圧値を示す。距離Ｌと出力電圧値Ｖとが線形となるように検知部４２の検知条件（より具体的には、発光部１０６の照射光量及び受光部１０８の受光感度等）を設定する。なお、距離は、搬送ガイド部１０２と搬送経路ＴＲとの間の距離であってもよい。
【００３６】
（２次転写ローラーの交換時期を予測する方法）
続いて、図８を参照して、２次転写ローラーの交換時期を予測する方法を説明する。図８は、距離Ｌと、画像形成枚数Ｘとの関係を示す図である。図８の横軸は画像形成枚数Ｘ（単位：×１０3枚）を示し、縦軸は検知部４２と搬送経路ＴＲとの間の距離Ｌ（単位：ｍｍ）を示す。まず、複数の距離Ｌを検知する。例えば、初期及び画像形成枚数５０×１０3枚ごとの画像形成枚数３００×１０3枚までの距離Ｌを検知するように設定する。ここで、距離Ｌ0を２次転写ローラー４６を新品に交換した直後の距離とする。
【００３７】
図８において、検知した距離Ｌを黒丸で示す。得られた距離Ｌを画像形成枚数Ｘに対してプロットする。以下、プロットした複数の画像形成枚数のうち最大の画像形成枚数Ｘを最大検知画像形成枚数ＸMAXと記載することがある。プロットしたデータ（７つのデータ）について、減衰関数（例えば、指数関数的に減衰する関数）により回帰分析する。その結果、データに最もフィットした減衰関数（以下、回帰曲線と記載することがある。）を得る。図８において、回帰曲線を、実線及び一点鎖線で示す。一点鎖線が距離Ｌの予測値である。
【００３８】
ここで、回帰曲線の減衰定数は、画像形成条件により異なる。例えば、用紙Ｐが硬い又は用紙Ｐの表面が極端にあれていると、２次転写ローラー４６の表面が摩耗しやすいため、減衰定数が大きくなり、減衰速度が大きくなる傾向にある。また、用紙Ｐの表面が極端に平坦であると、用紙Ｐと２次転写ローラー４６との密着性が大きくなるため、減衰定数が大きくなり、減衰速度が大きくなる傾向にある。
【００３９】
次いで、回帰曲線を用いて、用紙Ｐの画像不良発生距離ＬTSにおける限界画像形成枚数ＸTSを算出する。詳しくは、回帰曲線と、画像不良発生距離ＬTSとの交点、すなわち回帰曲線における座標（Ｘ，Ｌ）＝（ＸTS，ＬTS）から、限界画像形成枚数ＸTSを得る。ここで、画像不良発生距離ＬTSは、経験的に得られる値である。画像不良発生距離ＬTSは、２次転写ローラー４６の摩耗に起因し、実用上問題のある水準の画像不良が生じ始める距離を示す。限界画像形成枚数ＸTSは、実用上問題のある水準の画像不良が生じ始める画像形成枚数を示す。
【００４０】
予知保全の観点から、実用上問題のある水準の画像不良が生じる前に、２次転写ローラー４６を交換することを要する。ここで、画像不良が生じる前の予備期間を設けるために、付加画像形成枚数ＸADDを導入する。予備期間は、例えば、２次転写ローラーを交換する期間及び報知してから交換するまでの期間等を示す。限界画像形成枚数ＸTSから付加画像形成枚数ＸADDを引いた差を画像形成可能枚数（以下、画像形成可能枚数ＸPRと記載する。）とする。付加画像形成枚数ＸADDを１０×１０3枚とすると、画像形成可能枚数ＸPR＝限界画像形成枚数ＸTS−付加画像形成枚数ＸADD＝４００×１０3枚−１０×１０3枚＝３９０×１０3枚となる。
【００４１】
予測部２８は、画像形成可能枚数ＸPRと、画像形成した画像形成物の通算枚数（以下、通算画像形成枚数ＸTOTと記載することがある。）との差が、将来画像を形成できる枚数を示す。このようにして予測部２８は、検知結果によって予測した画像形成可能枚数ＸPRと、通算画像形成枚数ＸTOTとに基づいて、２次転写ローラー４６の交換時期を予測する。
【００４２】
続いて、図９を参照して、画像形成装置１００の予測部２８が実行する交換時期推定処理について説明する。図９は、実施形態１に係る交換時期推定処理を示すフローチャートである。交換時期推定処理は、画像形成工程が実施されたら、開始される。
【００４３】
図９に示すように、予測部２８は、検知部４２を介して出力電圧値を取得する（ステップＳ１００）。ここで、２次転写ローラー４６を新品に交換した直後に、初期の出力電圧値を取得する。出力電圧値を用紙Ｐと検知部４２との間の距離（単位：ｍｍ）に変換する（ステップＳ１０２）。変換に用いる関係式は、出力電力値と距離との関係を示す数式であり、あらかじめ経験的に得られる。予測に必要なデータ数を取得したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。このデータ数は、ユーザーがあらかじめ設定した数値である。図８では、データ数は７である。予測部２８が予測に必要なデータ数を取得していないと判定すると（ステップＳ１０４のＮｏ）、予測に必要なデータ数を取得するまで、ステップＳ１００及びステップＳ１０２を繰り返す。予測部２８が予測に必要なデータ数を取得したと判定すると（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、予測部２８は得られた複数の距離及び画像形成枚数のデータに基づき、画像形成枚数Ｘに対する距離Ｌのグラフを作成する（ステップＳ１０６）。
【００４４】
図９に示すように、得られたグラフに減衰曲線を回帰させ、回帰曲線を得る（ステップＳ１０８）。回帰曲線を用いて、画像不良発生距離ＬTSにおける限界画像形成枚数ＸTSを算出する（ステップＳ１１０）。さらに、限界画像形成枚数ＸTSからあらかじめ設定した付加画像形成枚数ＸADDを引いて画像形成可能枚数ＸPRを算出する（ステップＳ１１０）。予測部２８は、通算画像形成枚数ＸTOTが画像形成可能枚数ＸPR以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。予測部２８は通算画像形成枚数ＸTOTが画像形成可能枚数ＸPR以上ではないと判定すると（ステップＳ１１２のＮｏ）、通算画像形成枚数ＸTOTが画像形成可能枚数ＸPR以上となるまで、判定を実行する。予測部２８が通算画像形成枚数ＸTOTが画像形成可能枚数ＸPR以上であると判定すると（ステップＳ１１２のＹｅｓ）、予測部２８は報知部３２に対して、２次転写ローラー４６を交換すべき時期であることをユーザー及び／又はサービスマンに報知する旨の指示を通知する（ステップＳ１１４）。報知部３２が報知すると、交換時期予測処理は終了する。
【００４５】
以上、実施形態１について説明した。実施形態１に係る画像形成装置１００は、用紙Ｐと検知部４２との間の距離に基づいて、用紙Ｐの基準搬送経路ＴＲ0からのずれを検知し、検知結果に基づいて、２次転写ローラー４６の交換時期を予測する。よって、ユーザー及び／又はサービスマンが画像不良の発生前に２次転写ローラーを交換することができる。
【００４６】
［実施形態２］
図１及び図４〜図９を参照して、実施形態２に係る画像形成装置１００について説明する。実施形態２では、中間転写ベルト８と検知部４２との間の距離Ｌに基づいて、中間転写ベルト８の基準搬送経路ＴＲ0からのずれを検知する点で、実施形態１と異なる。また、実施形態２では、検知部４２の配置場所が中間転写ベルト８の内側（内周面側）である点で、実施形態１と異なる。また、実施形態２では、像担持体は感光体２６であり、転写体は中間転写ベルト８であり、転写ローラーは１次転写ローラーである。基準搬送経路は、無端状の中間転写ベルト８が搬送される経路である。中間転写ベルト８は、１次転写ローラー２２でトナー像が１次転写された後、トナー像を担持した状態で、２次転写ローラー４６まで搬送される。以下、実施形態２について実施形態１と異なる事項について説明し、実施形態１と重複する部分についての説明は割愛する。
【００４７】
中間転写ベルト８は複数の駆動ローラー等により張架されているため、実施形態１における用紙Ｐの搬送経路ＴＲに比べ、中間転写ベルト８の搬送経路ＴＲが変動しにくい。しかし、１次転写ローラーの表面が実用上問題のある水準まで摩耗すると、１次転写ローラーと中間転写ベルト８との密着性が増加する。その結果、１次転写ローラー２２からの排出角度θが１次転写ローラー側に傾き、基準搬送経路ＴＲ0からのずれ（例えば、中間転写ベルト８の波打ち等）が生じる。ここで、排出角度θは、略垂直となる。基準搬送経路ＴＲ0からずれが生じると、中間転写ベルト８の内周面が画像形成装置１００の他の部材と接触する場合がある。かかる場合、中間転写ベルト８の内周面の逆帯電性が低下し、トナー像を保持しにくくなり、画像不良が生じる。
【００４８】
検知部４２は、中間転写ベルト８の基準搬送経路からのずれを検知する。図１に示すように、検知部４２は、中間転写ベルト８の内側に配置される。詳しくは、検知部４２は、中間転写ベルト８の搬送方向に対し１次転写ローラー２２Ｃの下流側及び１次転写ローラー２２Ｙの上流側であって、中間転写ベルト８の下側の内周面に対向するように配置される。検知部４２は、検知対象とする１次転写ローラー２２の下流側に配置されることが好ましい。このため、図１では、検知部４２は、主として１次転写ローラー２２Ｃの１次転写ローラーを検知対象とする。なお、検知部４２の配置場所は、中間転写ベルト８の搬送方向に対し１次転写ローラー２２Ｍの下流側及び１次転写ローラー２２Ｃの上流側、１次転写ローラー２２Ｙの下流側及び１次転写ローラー２２Ｂの上流側、及び／又は１次転写ローラー２２Ｂの下流側であってもよい。なお、検知対象は、中間転写ベルト８の鉛直方向の上側及び下側のうち、下側を説明したが、上側であってもよい。
【００４９】
１次転写ローラー２２は、１次転写ローラーである。１次転写ローラーの表面の材質は、スポンジ又はゴムである。１次転写ローラーの表面の材質がスポンジ又はゴムであると、１次転写ローラーの表面の材質は柔らかい。このため、１次転写ローラーと対向する感光体２６とで構成されるニップ領域において、１次転写ローラーと、感光体２６とが中間転写ベルト８及び用紙Ｐを介して互いに面接触することができる。感光体２６と１次転写ローラーとが面接触し、感光体２６と１次転写ローラーとの接触面積が点接触した場合に比べ増加すると、転写バイアスを印加する時間を長くすることができる。このため、１次転写の効率を十分に向上させ、かつ中間転写ベルト８の内周面を十分に逆帯電させることができる。
【００５０】
一方、１次転写ローラーの表面の材質が硬いと、１次転写ローラーと感光体２６とが中間転写ベルト８及び用紙Ｐを介して互いに点接触する。感光体と１次転写ローラーとが点接触し、感光体２６と１次転写ローラーとの接触面積が面接触に比べ減少すると、転写バイアスを印加する時間を長くすることができない。このため、１次転写の効率を十分に向上させることができず、中間転写ベルト８の外周面を十分に逆帯電させることができない。
【００５１】
１次転写ローラーは、消耗品である。１次転写ローラーは、長時間の画像形成により消耗する。詳しくは、以下に示す不具合が生じる。１次転写ローラーの表面が感光体２６からの印加圧力によりへこみ、１次転写ローラーの表面の柔軟性が低下する。１次転写ローラーの表面が中間転写ベルト８及び用紙Ｐとの摩擦により摩耗が生じる。１次転写ローラーの消耗速度に影響する因子は、例えば、中間転写ベルト８の硬さ及び表面粗さ等である。
【００５２】
トナー像の１次転写では、２次転写と同様に、逆極性の転写バイアスを印加して実行する。逆極性の転写バイアスを印加することで、トナー像との間に静電引力を作用させ、１次転写の効率を向上させている。さらに、中間転写ベルト８の内周面に逆帯電させることで、中間転写ベルト８を介してトナー像との間に静電引力を作用させ、トナー像を中間転写ベルト８上に保持させている。トナー像が担持された中間転写ベルト８の部分が１次転写ローラー２２を通過した後もトナー像が中間転写ベルト８上に保持させている。中間転写ベルト８の内周面は、トナー像が１次転写される外周面の裏面を示す。
【００５３】
以上、実施形態２について説明した。実施形態２に係る画像形成装置１００は、中間転写ベルト８及び検知部４２の間の距離Ｌに基づいて、中間転写ベルト８の基準搬送経路ＴＲ0からのずれを検知し、検知結果に基づいて、１次転写ローラーの交換時期を予測する。よって、ユーザー及び／又はサービスマンが画像不良の発生前に１次転写ローラーを交換することができる。
【００５４】
［実施形態３］
図１及び図４〜図９を参照して、実施形態３に係る画像形成装置について説明する。実施形態３に係る画像形成装置は、直接転写方式の画像形成装置である。実施形態３では、搬送ベルトと検知部４２との間の距離に基づいて、搬送ベルトの基準搬送経路ＴＲ0からのずれを検知する点で、実施形態２と異なる。また、実施形態３では、転写体は記録媒体（用紙Ｐ）であり、転写ローラーは直接転写ローラーである。基準搬送経路は、無端状の搬送ベルトが搬送される経路である。直接転写部でトナー像を用紙Ｐに直接転写した後、トナー像を担持した用紙Ｐを搬送する。以下、実施形態３について実施形態２と異なる事項について説明し、実施形態２と重複する部分についての説明は割愛する。実施形態３では、感光体２６は、像担持体として機能する。記録媒体は、転写体として機能する。直接転写ローラーは、転写ローラーとして機能する。
【００５５】
実施形態３に係る画像形成装置１００は、直接転写方式の画像形成装置である。実施形態３に係る画像形成装置１００は、実施形態２に係る画像形成装置１００に対して搬送ベルト上に用紙Ｐを搬送させ、トナー像を用紙Ｐ上に直接転写させる点が異なる。このため、用紙Ｐが直接転写部を通過することが異なる。
【００５６】
画像形成部３０は、感光体２６と、帯電部２４と、露光部７と、現像部２０と、直接転写部と、搬送ベルトとを備える。直接転写部は、感光体２６の表面から用紙Ｐへトナー像を直接転写する。カラー画像を形成する場合、直接転写部は、各色のトナー像を用紙Ｐに順に直接転写し、トナー像を用紙Ｐ上で重畳させる。その結果、複数色からなる全色トナー像を用紙Ｐ上に形成する。
【００５７】
トナー像の直接転写では、実施形態１の２次転写及び実施形態２の１次転写と同様に、逆極性の転写バイアスを印加することで、用紙Ｐとトナー像との間に静電引力を作用させ、直接転写の効率を向上させている。さらに、搬送ベルトの内周面に逆帯電させることで、搬送ベルト及び用紙Ｐを介してトナー像との間に静電引力を作用させ、トナー像を用紙Ｐ上に保持させている。トナー像が担持された用紙Ｐを載せた搬送ベルト部分が直接転写部を通過した後もトナー像が用紙Ｐ上に保持されている。
【００５８】
直接転写部は、直接転写ローラーである。直接転写ローラーの表面の材質は、スポンジ又はゴムである。直接転写ローラーの表面の材質がスポンジ又はゴムであると、直接転写ローラーの表面は柔らかい。このため、直接転写ローラーと、対向する感光体２６とで構成されるニップ領域において、直接転写ローラーと感光体２６とが搬送ベルト及び用紙Ｐを介して互いに面接触することができる。感光体２６と直接転写ローラーとが面接触し、感光体２６と直接転写ローラーとの接触面積が点接触に比べ増加すると、転写バイアスを印加する時間を長くすることができる。このため、直接転写の効率を十分に向上させ、かつ用紙Ｐの裏面を十分に逆帯電させることができる。
【００５９】
一方、直接転写ローラーの表面が硬いと、直接転写ローラーと感光体２６とが搬送ベルト及び用紙Ｐを介して互いに点接触する。感光体２６と直接転写ローラーとが点接触し、感光体２６と直接転写ローラーとの接触面積が面接触に比べ減少すると、転写バイアスを印加する時間を長くすることができない。このため、直接転写の効率を十分に向上させることができず、搬送ベルトの内周面を十分に逆帯電させることができない。
【００６０】
直接転写ローラーは、消耗品である。直接転写ローラーは、長時間の画像形成により消耗する。詳しくは、以下に示す不具合が生じる。直接転写ローラーの表面が感光体２６からの印加圧力によりへこみ、直接転写ローラーの表面の柔軟性が低下する。直接転写ローラーの表面が搬送ローラーとの摩擦により摩耗が生じる。直接転写ローラーの消耗速度に影響する因子は、例えば、搬送ベルトの硬さ及び表面粗さである。
【００６１】
検知部４２は、搬送ベルトの基準搬送経路ＴＲ0からのずれを検知する。搬送ベルトは、図１の中間転写ベルトのように張架されている。
【００６２】
直接転写ローラーは、その表面が摩耗すると、搬送ベルトとの密着性が増加する。その結果、直接転写部からの搬送ベルトの排出角度θが変化し、搬送ベルトの搬送経路ＴＲの基準搬送経路ＴＲ0からずれ（例えば、搬送ベルトの波打ち等）が生じる。
【００６３】
以上、実施形態３について説明した。実施形態３に係る画像形成装置は、搬送ベルト及び検知部４２の間の距離に基づいて、搬送ベルトの基準搬送経路ＴＲ0からのずれを検知し、検知結果に基づいて、直接転写ローラーの交換時期を予測する。よって、ユーザー及び／又はサービスマンが画像不良の発生前に直接転写ローラーを交換することができる。
【００６４】
以上、本発明の実施形態について図面（図１〜図９）を参照しながら説明した。ただし、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態で示す構成は、一例で会って特に限定するものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置の分野に利用可能である。
【符号の説明】
【００６６】
８            中間転写ベルト
２２          １次転写部
２６          感光体
２８          予測部
４２          検知部
４６          ２次転写ローラー
１００        画像形成装置
１０２        搬送ガイド部
Ｐ            用紙
【図１】
2019120837.tif 000003
【図２】
2019120837.tif 000004
【図３】
2019120837.tif 000005
【図４】
2019120837.tif 000006
【図５】
2019120837.tif 000007
【図６】
2019120837.tif 000008
【図７】
2019120837.tif 000009
【図８】
2019120837.tif 000010
【図９】
2019120837.tif 000011