(57)【要約】【課題】ベルトの交換タイミングを適切に判定することができる画像形成装置及びプログラムを提供する。【解決手段】画像形成装置１は、無端状に形成され、回転駆動するベルトと、ベルトに巻き掛けられ、ベルトを回転駆動させる駆動ローラー２４２と、駆動ローラー２４２の軸方向に沿って配置され、ベルトの片寄りを検出する位置検出部７０１，７０２と、ベルトに巻き掛けられ、位置検出部７０１，７０２により検出されるベルトの片寄りを是正するステアリングローラー２４３と、ステアリングローラー２４３を制御する制御部と、を含む。制御部は、ベルトの使用を開始してから一定時間経過するまでの間におけるベルトの摩擦係数の変化に連動する変化量に基づき、ベルトの劣化状態を判定する。【選択図】図１
2019015901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
無端状に形成され、回転駆動するベルトと、
前記ベルトに巻き掛けられ、前記ベルトを回転駆動させる駆動ローラーと、
前記駆動ローラーの軸方向に沿って配置され、前記ベルトの片寄りを検出する位置検出部と、
前記ベルトに巻き掛けられ、前記位置検出部により検出される前記ベルトの片寄りを是正するステアリングローラーと、
前記ステアリングローラーを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記ベルトの使用を開始してから一定時間経過するまでの間における前記ベルトの摩擦係数の変化に連動する変化量に基づき、前記ベルトの劣化状態を判定する、
画像形成装置。
【請求項２】
前記位置検出部は、
前記ベルトの摩擦係数の変化に連動する変化量として、前記ステアリングローラーにより第１地点から第２地点まで前記ベルトを移動させるのに要する第１移動時間と、前記ステアリングローラーにより前記第２地点から前記第１地点まで前記ベルトを移動させるのに要する第２移動時間とを検知するものであり、
前記制御部は、
前記第１移動時間と、前記第２移動時間との時間比率につき、前記ベルトの使用の開始時と、前記一定時間経過時とを比較する、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記ベルトの使用の開始時と、前記一定時間経過時とにおいて、前記時間比率の差異が大きくなるにつれ、前記ベルトの劣化状態の悪化傾向が強いと判定する、
請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記位置検出部は、
前記ベルトの摩擦係数の変化に連動する変化量として、前記ステアリングローラーにより第１地点から第２地点まで前記ベルトを移動させるのに要する第１移動時間と、前記ステアリングローラーにより前記第２地点から前記第１地点まで前記ベルトを移動させるのに要する第２移動時間とを検知するものであり、
前記制御部は、
前記第１移動時間と、前記第２移動時間との時間差につき、前記ベルトの使用の開始時と、前記一定時間経過時とを比較する、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記ベルトの使用の開始時と、前記一定時間経過時とにおいて、前記時間差の差異が大きくなるにつれ、前記ベルトの劣化状態が悪化していると判定する、
請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１移動時間及び前記第２移動時間のそれぞれは、
１回の片道移動時間、複数回の片道移動時間の平均時間、及び片道移動時間における移動平均時間の何れか１つで求められるものである、
請求項２〜５の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記駆動ローラーの端部に設けられ、前記駆動ローラーのスラスト荷重を検知する荷重検出部、
をさらに備え、
前記荷重検出部は、
前記ベルトの摩擦係数の変化に連動する変化量として、前記ステアリングローラーにより第１地点から第２地点まで前記ベルトを移動させるのに要する第１スラスト荷重と、前記ステアリングローラーにより前記第２地点から前記第１地点まで前記ベルトを移動させるのに要する第２スラスト荷重とを検知するものであり、
前記制御部は、
前記第１スラスト荷重と、前記第２スラスト荷重とのスラスト荷重差につき、前記ベルトの使用の開始時と、前記一定時間経過時とを比較する、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記ベルトの使用の開始時と、前記一定時間経過時とにおいて、前記スラスト荷重差の差異が大きくなるにつれ、前記ベルトの劣化状態が悪化していると判定する、
請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１スラスト荷重及び前記第２スラスト荷重のそれぞれは、
１回の片道移動に伴うスラスト力の最大値若しくは平均値、複数回の片道移動に伴うスラスト力の最大値若しくは平均値、並びに片道移動時間におけるスラスト力の移動平均値の何れか１つで求められるものである、
請求項７又は８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記ベルトの摩擦係数の変化に連動する変化量の補間により求めた値に基づき、前記ベルトの劣化状態を予測する、
請求項１〜９の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記ベルトの摩擦係数の変化に連動する変化量を記憶する記憶部、
をさらに備え、
前記制御部は、
前記ベルトの使用を開始してから前記一定時間経過するまでの間、前記ベルトを回転駆動させたときの前記ベルトの摩擦係数の変化に連動する変化量を前記記憶部に記憶させる、
請求項１〜１０の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
無端状に形成され、回転駆動するベルトと、
前記ベルトに巻き掛けられ、前記ベルトを回転駆動させる駆動ローラーと、
前記駆動ローラーの軸方向に沿って配置され、前記ベルトの片寄りを検出する位置検出部と、
前記ベルトに巻き掛けられ、前記位置検出部により検出される前記ベルトの片寄りを是正するステアリングローラーと、
前記ステアリングローラーを制御する制御部と、
を備え、記録媒体に画像を形成する画像形成装置を制御するコンピュータに、
前記ベルトの使用を開始してから一定時間経過するまでの間における前記ベルトの摩擦係数の変化に連動する変化量に基づき、前記ベルトの劣化状態を判定する機能、
を実現させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンター、スキャナー、コピー機、ファックス等の機能を兼ねる多機能な画像形成装置が広く使用されている。画像形成装置は、ベルトを用いて記録媒体を搬送する際、ベルトが片寄ることがある。画像形成装置は、ベルトの片寄りが生じる場合、ステアリング機構によりベルトの片寄りを是正する。このようなステアリング機構を含む画像形成装置のうち、特定の条件が成立する場合、スイング型制御から平衡点制御に切り替えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１０７６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の従来技術は、ベルトによる記録媒体の搬送を開始してからある時点におけるベルトのステアリング移動に要する時間と、ある時点からさらに一定時間経過後の時点におけるベルトのステアリング移動に要する時間とに基づき、ベルトの劣化状態を判定するものである。よって、特許文献１に記載の従来技術では、ベルトにブリードが発生することによりベルトの摩擦係数μが増加してもブリードの発生前後の摩擦係数μの変化を検出することはできない。したがって、そのままベルトのステアリング移動を続ければ、ベルトの摩擦係数μがブリードに起因して増加することによりベルトのステアリング移動時の応力が増加し、ベルトにクリープ変形が生じる恐れがある。つまり、特許文献１に記載のような従来技術は、ベルトの交換タイミングを適切に判定することができない。
【０００５】
本開示はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ベルトの交換タイミングを適切に判定することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の第１の側面である画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、無端状に形成され、回転駆動するベルトと、前記ベルトに巻き掛けられ、前記ベルトを回転駆動させる駆動ローラーと、前記駆動ローラーの軸方向に沿って配置され、前記ベルトの片寄りを検出する位置検出部と、前記ベルトに巻き掛けられ、前記位置検出部により検出される前記ベルトの片寄りを是正するステアリングローラーと、前記ステアリングローラーを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ベルトの使用を開始してから一定時間経過するまでの間における前記ベルトの摩擦係数の変化に連動する変化量に基づき、前記ベルトの劣化状態を判定する。
【０００７】
また、前記位置検出部は、前記ベルトの摩擦係数の変化に連動する変化量として、前記ステアリングローラーにより第１地点から第２地点まで前記ベルトを移動させるのに要する第１移動時間と、前記ステアリングローラーにより前記第２地点から前記第１地点まで前記ベルトを移動させるのに要する第２移動時間とを検知するものであり、前記制御部は、前記第１移動時間と、前記第２移動時間との時間比率につき、前記ベルトの使用の開始時と、前記一定時間経過時とを比較する、ことが好ましい。
【０００８】
また、前記制御部は、前記ベルトの使用の開始時と、前記一定時間経過時とにおいて、前記時間比率の差異が大きくなるにつれ、前記ベルトの劣化状態の悪化傾向が強いと判定する、ことが好ましい。
【０００９】
また、前記位置検出部は、前記ベルトの摩擦係数の変化に連動する変化量として、前記ステアリングローラーにより第１地点から第２地点まで前記ベルトを移動させるのに要する第１移動時間と、前記ステアリングローラーにより前記第２地点から前記第１地点まで前記ベルトを移動させるのに要する第２移動時間とを検知するものであり、前記制御部は、前記第１移動時間と、前記第２移動時間との時間差につき、前記ベルトの使用の開始時と、前記一定時間経過時とを比較する、ことが好ましい。
【００１０】
また、前記制御部は、前記ベルトの使用の開始時と、前記一定時間経過時とにおいて、前記時間差の差異が大きくなるにつれ、前記ベルトの劣化状態が悪化していると判定する、ことが好ましい。
【００１１】
また、前記第１移動時間及び前記第２移動時間のそれぞれは、１回の片道移動時間、複数回の片道移動時間の平均時間、及び片道移動時間における移動平均時間の何れか１つで求められるものである、ことが好ましい。
【００１２】
また、前記駆動ローラーの端部に設けられ、前記駆動ローラーのスラスト荷重を検知する荷重検出部、をさらに備え、前記荷重検出部は、前記ベルトの摩擦係数の変化に連動する変化量として、前記ステアリングローラーにより第１地点から第２地点まで前記ベルトを移動させるのに要する第１スラスト荷重と、前記ステアリングローラーにより前記第２地点から前記第１地点まで前記ベルトを移動させるのに要する第２スラスト荷重とを検知するものであり、前記制御部は、前記第１スラスト荷重と、前記第２スラスト荷重とのスラスト荷重差につき、前記ベルトの使用の開始時と、前記一定時間経過時とを比較する、ことが好ましい。
【００１３】
また、前記制御部は、前記ベルトの使用の開始時と、前記一定時間経過時とにおいて、前記スラスト荷重差の差異が大きくなるにつれ、前記ベルトの劣化状態が悪化していると判定する、ことが好ましい。
【００１４】
また、前記第１スラスト荷重及び前記第２スラスト荷重のそれぞれは、１回の片道移動に伴うスラスト力の最大値若しくは平均値、複数回の片道移動に伴うスラスト力の最大値若しくは平均値、並びに片道移動時間におけるスラスト力の移動平均値の何れか１つで求められるものである、ことが好ましい。
【００１５】
また、前記制御部は、前記ベルトの摩擦係数の変化に連動する変化量の補間により求めた値に基づき、前記ベルトの劣化状態を予測する、ことが好ましい。
【００１６】
また、前記ベルトの摩擦係数の変化に連動する変化量を記憶する記憶部、をさらに備え、前記制御部は、前記ベルトの使用を開始してから前記一定時間経過するまでの間、前記ベルトを回転駆動させたときの前記ベルトの摩擦係数の変化に連動する変化量を前記記憶部に記憶させる、ことが好ましい。
【００１７】
本開示の第２の側面であるプログラムは、無端状に形成され、回転駆動するベルトと、前記ベルトに巻き掛けられ、前記ベルトを回転駆動させる駆動ローラーと、前記駆動ローラーの軸方向に沿って配置され、前記ベルトの片寄りを検出する位置検出部と、前記ベルトに巻き掛けられ、前記位置検出部により検出される前記ベルトの片寄りを是正するステアリングローラーと、前記ステアリングローラーを制御する制御部と、を備え、記録媒体に画像を形成する画像形成装置を制御するコンピュータに、前記ベルトの使用を開始してから一定時間経過するまでの間における前記ベルトの摩擦係数の変化に連動する変化量に基づき、前記ベルトの劣化状態を判定する機能を実現させるためのものである。
【発明の効果】
【００１８】
本開示の第１の側面及び第２の側面によれば、ベルトがクリープ変形する前にベルトの劣化状態を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本開示を適用した実施形態１に係る画像形成装置１の全体構成例を示す図である。
【図２】実施形態１に係る画像形成装置１のブロック図である。
【図３】実施形態１に係る位置検出部７０１、位置検出部７０２、及び荷重検出部７０３の配置例を示す斜視図である。
【図４】実施形態１に係る位置検出部７０１及び位置検出部７０２の検知例を示す図である。
【図５】実施形態１に係る二次転写部２４の構成例を示す図である。
【図６】実施形態１に係る初期値設定処理を説明するフローチャートである。
【図７】実施形態１に係る二次転写ベルト２４７の劣化状態判定処理を説明するフローチャートである。
【図８】実施形態２に係る補間処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて本開示の実施形態を説明するが、本開示は以下の実施形態に限られるものではない。なお、本開示の実施形態の説明で使用されているように、「構成する」、「より成る」、「含む」、「含んでいる」、「有する」、「備える」又はそれらの他の何らかの同義語は、非排他的な包含関係をカバーするように意図される。例えば、要素の列挙を含むプロセス、方法、物品又は装置は、それらの要素だけに限定されることは必須でなく、明示的には列挙されていない又は本来備わっているはずの他の要素が、そのようなプロセス、方法、物品又は装置に含まれてもよい。さらに、明示的に言及しない限り、「又は」は包括的なものであり、排他的な和ではない。例えば、「条件Ａ又はＢ」は、Ａが存在し且つＢが存在しない場合、Ａが存在せず且つＢが存在する場合、ＡもＢも両方とも存在する場合の何れの場合でも満たされるものである。
【００２１】
本開示はここで説明される処理を実行する装置にも関連している。その装置は、必要な目的に応じて特別に構築されてもよいし、コンピュータに格納されているコンピュータプログラムによって選択的にアクティブにされる又は再構成される汎用コンピュータで構築されてもよい。
【００２２】
また、ここで説明されるアルゴリズムは、特定のコンピュータその他の装置のどれにも固有に関連するものではない。さまざまな汎用システムがここで教示するものによるプログラムと共に使用されてよく、又は、必要な方法ステップを実行するように、よりいっそう特化した装置を構築することが便利なことが分かるかもしれない。これらさまざまなシステムに必要な構造は以下の説明から明らかになるであろう。さらに、本開示は特定のプログラミング言語のどれにも依存しない。ここで説明される本開示の教示内容を実現するのにさまざまなプログラミング言語が使用されてよいことが分かるであろう。
【００２３】
実施形態１．
図１は、本開示を適用した実施形態１に係る画像形成装置１の全体構成例を示す図である。図２は、実施形態１に係る画像形成装置１のブロック図である。図１に示すように、画像形成装置１は、読取部１０と、給紙部２０と、画像形成部３０とを備える。給紙部２０は、給紙カセット２１と、給紙搬送部２２と、二次転写部２４とを備える。給紙カセット２１は、用紙サイズの異なる記録媒体を収納する。給紙搬送部２２は、各種ローラーを備え、給紙カセット２１に収納された記録媒体を画像形成部３０の画像形成位置まで搬送する。画像形成位置には、二次転写部２４が設けられている。記録媒体は、例えば、用紙又は長尺紙である。用紙は、例えば、単票、光沢紙、又は両端に一定ピッチで孔が形成された連続用紙等である。画像形成部３０は、露光装置３１と、感光ドラム３２と、現像装置３３と、一次転写ベルト３４と、定着部３５とを備える。画像形成部３０は、読取部１０により読み取られた原稿の画像データに基づき、露光装置３１により感光ドラム３２に異なる色のトナーを供給して現像する。画像形成部３０は、一次転写ベルト３４により感光ドラム３２に現像されたトナー画像を給紙部２０から供給された記録媒体に二次転写部２４を介して転写する。画像形成部３０は、一次転写ベルト３４及び二次転写部２４により記録媒体に転写されたトナー画像のトナーを定着部３５で融解させることにより、記録媒体にトナー画像が定着する。
【００２４】
読取部１０は、ＡＤＦ１０ａと、画像読取部１０ｂとを備える。ＡＤＦ１０ａは、原稿トレイ１１、排紙トレイ１２、通紙経路１３、密着型イメージセンサー１４、及び濃度基準部材１５等を備える。濃度基準部材１５は、ＡＤＦ１０ａのシェーディング補正時に利用される。画像読取部１０ｂは、原稿照明部４２、反射ミラー４３、集光レンズ４４、ラインイメージセンサー４５、及びプラテンガラス４６等を備える。読取部１０は、原稿トレイ１１にセットされている原稿を、１枚ずつ分離して繰り出し、密着型イメージセンサー１４が配置されている通紙経路１３に沿って副走査方向に搬送し、排紙トレイ１２に排紙する。原稿照明部４２は、ランプ４２ａと、ミラー４２ｂとを備える。原稿は通紙経路１３に沿って副走査方向に搬送されつつ、主走査方向のライン単位の読取動作が、原稿照明部４２、反射ミラー４３、集光レンズ４４、及びラインイメージセンサー４５により繰り返し実行される。画像読取部１０ｂに近接対向して白基準板４１が取り付けられている。白基準板４１は、画像読取部１０ｂのシェーディング補正時に利用される。画像読取部１０ｂと白基準板４１との間に原稿が存在しない状態でランプ４２ａを点灯させ、その光は白基準板４１に照射される。白基準板４１の反射光を含む光は、ミラー４２ｂ、反射ミラー４３、及び集光レンズ４４を介してラインイメージセンサー４５により受光される。
【００２５】
図２に示すように、画像形成装置１は、メイン回路１１０と、ＡＤＦ１０ａと、画像読取部１０ｂと、画像形成部３０と、ステアリング駆動部２０２と、ローラー駆動部２０１と、操作パネル１６０と、位置検出部７０１と、位置検出部７０２と、荷重検出部７０３とを含み、それらがバス１０１を介して接続されている。ＡＤＦ１０ａは、原稿を画像読取部１０ｂに搬送するものである。画像読取部１０ｂは、ＡＤＦ１０ａにより搬送された原稿を読み取るものである。画像形成部３０は、画像読取部１０ｂにより読み取られた原稿の画像データに基づいて用紙等のような記録媒体に画像を形成するものである。
【００２６】
操作パネル１６０は、画像形成装置１の例えば上面側に設けられ、表示部１６１及び操作部１６３を含む。操作パネル１６０は、各種モードに関する内容の表示及び操作の受け付けをするものである。表示部１６１は、表示装置であり、例えば、液晶表示装置からなる。表示部１６１は、ユーザーへの指示メニュー、画像読取部１０ｂにより読み取られた原稿の画像データに関する情報、又は各種モードに関する情報等を表示する。
【００２７】
操作部１６３は、ユーザーの操作による指示を受け付けるものである。操作部１６３は、ハードキー部１６７を含む。ハードキー部１６７は、複数のキーからなる。複数のキーのそれぞれは、各種の指示、文字、及び数字等のデータの入力を受け付けるものである。操作部１６３は、タッチパネル１６５を含む。タッチパネル１６５は、表示部１６１上に設けられ、表示部１６１の表示画面が触れられた場所に対応する座標を検出するものである。
【００２８】
メイン回路１１０は、１つ以上のＣＰＵ１１３と、インターフェース部１１１とを含む。１つ以上のＣＰＵ１１３は、ＡＤＦ１０ａ、画像読取部１０ｂ、画像形成部３０、ローラー駆動部２０１、ステアリング駆動部２０２、及び操作パネル１６０と接続され、画像形成装置１を制御するものである。記憶部１１５は、１つ以上のＣＰＵ１１３が実行する１個以上の制御モジュール又はその１個以上の制御モジュールを実行するために必要なデータをメモリコントローラー１１４を介して記憶するものである。インターフェース部１１１は、外部から送信される各種データ又は指示を受信し、１つ以上のＣＰＵ１１３の処理結果を外部に送信するものである。なお、ＣＰＵ１１３は、画像形成装置１の制御部として機能するものであり、ローラー駆動部２０１及びステアリング駆動部２０２を制御するものである。
【００２９】
定着部３５は、記録媒体にトナー画像を定着させる定着ニップを形成するものであり、上側定着部と、下側定着部とを備える。上側定着部は、定着ニップを介してトナー画像に熱を供給するものであり、下側定着部が備える加圧ローラーとの間で定着ニップを形成する定着ローラーと、加熱部を有する定着ローラーとに、無端状に形成された定着ベルトが巻き掛けられている。下側定着部は、上側定着部と対向して設けられ、定着ニップを介してトナー画像に圧力を付与するものである。
【００３０】
図３は、実施形態１に係る位置検出部７０１、位置検出部７０２、及び荷重検出部７０３の配置例を示す斜視図である。図４は、実施形態１に係る位置検出部７０１及び位置検出部７０２の検知例を示す図である。図５は、実施形態１に係る二次転写部２４の構成例を示す図である。図３，５に示すように、駆動ローラー２４２は、二次転写ベルト２４７に巻き掛けられ、二次転写ベルト２４７を回転駆動させるものである。二次転写ベルト２４７は、無端状に形成され、回転駆動するものである。位置検出部７０１及び位置検出部７０２は、駆動ローラー２４２の軸方向に沿って配置され、二次転写ベルト２４７の片寄りを検出するものである。位置検出部７０１及び位置検出部７０２は、例えば、光学センサーから構成され、非接触により二次転写ベルト２４７の片寄りを検出する。位置検出部７０１は、二次転写ベルト２４７の奥側と手前側とにそれぞれ１個設けられている。
【００３１】
また、駆動ローラー２４２だけでなくステアリングローラー２４３も二次転写ベルト２４７に巻き掛けられている。ステアリングローラー２４３は、位置検出部７０１及び位置検出部７０２により検出される二次転写ベルト２４７の片寄りを是正するものである。具体的には、図４に示すように、位置検出部７０１及び位置検出部７０２のそれぞれは、二次転写ベルト２４７の摩擦係数μの変化に連動する変化量として、ステアリングローラー２４３により第１地点から第２地点まで二次転写ベルト２４７を移動させるのに要する第１移動時間Ａと、ステアリングローラー２４３により第２地点から第１地点まで二次転写ベルト２４７を移動させるのに要する第２移動時間Ｂとを検出するものである。より具体的には、位置検出部７０１及び位置検出部７０２のそれぞれは、二次転写ベルト２４７の通過を検知するものであるため、位置検出部７０１及び位置検出部７０２のそれぞれの検出位置を二次転写ベルト２４７が通過するたびに二次転写ベルト２４７が通過したことをそれぞれ検出する。よって、図４に示すように、前側から奥側まで二次転写ベルト２４７を検知するたびに第１移動時間Ａが検知される。一方、奥側から前側まで二次転写ベルト２４７を検知するたびに第２移動時間Ｂが検知される。なお、二次転写ベルト２４７、一次転写ベルト３４、定着ベルト、並びに給紙搬送部２２に設けられている給紙ベルト及び搬送ベルトを総称する場合、又はそれらの何れかを特に限定しない場合、ベルトと称する。
【００３２】
二次転写部２４は、二次転写対向ローラー３４１により回転する一次転写ベルト３４と接触し、転写ニップを形成するものである。二次転写部２４は、上記で説明した駆動ローラー２４２及びステアリングローラー２４３の他に、二次転写ローラー２４１及び従動ローラー２４４を備え、二次転写ベルト２４７が、二次転写ローラー２４１、駆動ローラー２４２、ステアリングローラー２４３、及び従動ローラー２４４に巻き掛けられている。駆動ローラー２４２は、ローラー駆動部２０１により回転する。駆動ローラー２４２の回転により生じた駆動力は、二次転写ベルト２４７を介して、二次転写ローラー２４１、ステアリングローラー２４３、及び従動ローラー２４４に伝達される。よって、二次転写ローラー２４１、ステアリングローラー２４３、及び従動ローラー２４４は、駆動ローラー２４２と共に回転する。また、二次転写ベルト２４７は、駆動ローラー２４２が駆動することにより回転し、記録媒体を搬送する。ステアリング駆動部２０２は、ステアリングローラー２４３の一方の端部に接続され、制御部として動作するＣＰＵ１１３からの指示に応じて、ステアリングローラー２４３の他端部を傾動させることにより、二次転写ベルト２４７をステアリング移動させる。なお、ローラー駆動部２０１及びステアリング駆動部２０２のそれぞれは、例えばステッピングモーターを含む。
【００３３】
制御部として機能するＣＰＵ１１３は、二次転写ベルト２４７の使用を開始してから一定時間経過するまでの間における二次転写ベルト２４７の摩擦係数μの変化に連動する変化量に基づき、二次転写ベルト２４７の劣化状態を判定する。具体的には、ＣＰＵ１１３は、第１移動時間Ａと、第２移動時間Ｂとの時間比率につき、二次転写ベルト２４７の使用の開始時と、一定時間経過時とを比較する。ＣＰＵ１１３は、二次転写ベルト２４７の使用の開始時と、一定時間経過時とにおいて、時間比率の差異が大きくなるにつれ、二次転写ベルト２４７の劣化状態の悪化傾向が強いと判定する。二次転写ベルト２４７の摩擦係数μの変化に連動する変化量は大きくなるにつれ、二次転写ベルト２４７の劣化状態は、例えば、正常動作許容状態、不良状態、及び故障状態の何れかに遷移する。また、ＣＰＵ１１３は、第１移動時間Ａと、第２移動時間Ｂとの時間差につき、二次転写ベルト２４７の使用の開始時と、一定時間経過時とを比較してもよい。この場合、ＣＰＵ１１３は、二次転写ベルト２４７の使用の開始時と、一定時間経過時とにおいて、時間差の差異が大きくなるにつれ、二次転写ベルト２４７の劣化状態が悪化していると判定する。
【００３４】
なお、第１移動時間Ａ及び第２移動時間Ｂのそれぞれは、１回の片道移動時間、複数回の片道移動時間の平均時間、及び片道移動時間における移動平均時間の何れか１つで求められるものである。また、ＣＰＵ１１３は、二次転写ベルト２４７の使用を開始してから一定時間経過するまでの間、二次転写ベルト２４７を回転させたときの二次転写ベルト２４７の摩擦係数μの変化に連動する変化量を記憶部１１５に記憶させる。
【００３５】
また、駆動ローラー２４２の端部には、荷重検出部７０３が設けられている。荷重検出部７０３は、例えば、ロードセルから構成され、駆動ローラー２４２のスラスト荷重を検知するものである。荷重検出部７０３は、二次転写ベルト２４７の摩擦係数μの変化に連動する変化量として、ステアリングローラー２４３により第１地点から第２地点まで二次転写ベルト２４７を移動させるのに要する第１スラスト荷重と、ステアリングローラー２４３により第２地点から第１地点まで二次転写ベルト２４７を移動させるのに要する第２スラスト荷重とを検知するものである。制御部として機能するＣＰＵ１１３は、第１スラスト荷重と、第２スラスト荷重とのスラスト荷重差につき、二次転写ベルト２４７の使用の開始時と、一定時間経過時とを比較する。ＣＰＵ１１３は、二次転写ベルト２４７の使用の開始時と、一定時間経過時とにおいて、スラスト荷重差の差異が大きくなるにつれ、二次転写ベルト２４７の劣化状態が悪化していると判定する。
【００３６】
なお、第１スラスト荷重及び第２スラスト荷重のそれぞれは、１回の片道移動に伴うスラスト力の最大値若しくは平均値、複数回の片道移動に伴うスラスト力の最大値若しくは平均値、並びに片道移動時間におけるスラスト力の移動平均値の何れか１つで求められるものである。
【００３７】
図６は、実施形態１に係る初期値設定処理を説明するフローチャートである。以下、ステアリング移動させるベルトは、二次転写ベルト２４７を想定するが、特にこれに限定するものではない。ベルトは例えば一次転写ベルト３４であってもよく、定着部３５が備える定着ベルトであってもよい。また、給紙搬送部２２に設けられている給紙ベルト及び搬送ベルトのような各種ベルトであってもよい。また、後述する初期モードの移行タイミングは、工場出荷時、サービスマン又はユーザーが新品使用時に実施するセットアップ時、新品で最初の電源ＯＮ時、又はプリント時の何れであってもよい。つまり、ベルトの使用を開始するタイミングであればよい。また、ベルトの使用の開始時は、初期モードの実行時に対応するため、初期モードにおいて記憶された初期値がベルトの使用の開始時に対応するデータとなる。
【００３８】
ステップＳ１１において、ＣＰＵ１１３は、初期モードに移行する。ステップＳ１２において、ＣＰＵ１１３は、ベルトのステアリング移動をステアリングローラー２４３により開始させる。ステップＳ１３において、ＣＰＵ１１３は、ベルトの移動位置を位置検出部７０１及び位置検出部７０２により検知させる。ステップＳ１４において、ＣＰＵ１１３は、荷重検出部７０３にベルトのスラスト荷重を検知させるか否かを決定する。ＣＰＵ１１３は、荷重検出部７０３にベルトのスラスト荷重を検知させると決定する場合（ステップＳ１４；Ｙ）、ステップＳ１５の処理に移行する。ＣＰＵ１１３は、荷重検出部７０３にベルトのスラスト荷重を検知させないと決定する場合（ステップＳ１４；Ｎ）、ステップＳ１６の処理に移行する。ステップＳ１５において、ＣＰＵ１１３は、荷重検出部７０３にベルトのスラスト荷重を検知させ、ステップＳ１６の処理に移行する。ステップＳ１６において、ＣＰＵ１１３は、計測時間が終了するか否かを判定する。ＣＰＵ１１３は、ベルトの使用を開始してから一定時間経過し、計測時間が終了すると判定する場合（ステップＳ１６；Ｙ）、ステップＳ１７の処理に移行する。ＣＰＵ１１３は、ベルトの使用を開始してから一定時間経過せず、計測時間が終了しないと判定する場合（ステップＳ１６；Ｎ）、ステップＳ１３の処理に戻る。
【００３９】
ステップＳ１７において、ＣＰＵ１１３は、ベルトの移動位置又はベルトのスラスト荷重の検知結果に基づきベルトの移動時間を演算する。ステップＳ１８において、ＣＰＵ１１３は、ベルトの移動時間の比率を演算する。ステップＳ１９において、ＣＰＵ１１３は、ベルトの移動時間の差を演算するか否かを判定する。ＣＰＵ１１３は、ベルトの移動時間の差を演算すると判定する場合（ステップＳ１９；Ｙ）、ステップＳ２０の処理に移行する。ＣＰＵ１１３は、ベルトの移動時間の差を演算しないと判定する場合（ステップＳ１９；Ｎ）、ステップＳ２１の処理に移行する。ステップＳ２０において、ＣＰＵ１１３は、ベルトの移動時間の差を演算し、ステップＳ２１の処理に移行する。ステップＳ２１において、ＣＰＵ１１３は、演算結果及び検知結果を初期値として記憶する。なお、ステアリングローラー２４３の傾動量すなわち制御量が複数可能である場合、ステアリング感度すなわちステアリング制御の応答時間に応じて変更すればよいが、演算結果及び検知結果を初期値として記憶する際、演算結果及び検知結果と、ステアリングローラー２４３の制御量とを関連付けるのが好ましい。
【００４０】
図７は、実施形態１に係るベルトの劣化状態判定処理を説明するフローチャートである。なお、ベルトの劣化状態判定処理は、ベルトの使用を開始してから一定時間経過するまでの間におけるベルトの摩擦係数μの変化に連動する変化量を、ベルトの使用の開始時と、一定時間経過時とで比較し、その比較結果に応じて、ベルトの劣化状態を判定するものである。なお、一定時間経過時とは特に限定されるものではないが、記録媒体に画像を形成するためにベルトの回転駆動を開始してからの一定時間であって、予め設定した周期を一定時間経過時としてもよい。
【００４１】
ステップＳ３１において、ＣＰＵ１１３は、ベルトの使用を開始してから一定時間経過するまでの間におけるベルトの摩擦係数μの変化に連動する変化量が正常動作許容域を超えるか否かを判定する。ＣＰＵ１１３は、ベルトの使用を開始してから一定時間経過するまでの間におけるベルトの摩擦係数μの変化に連動する変化量が正常動作許容域を超えると判定する場合（ステップＳ３１；Ｙ）、ステップＳ３２の処理に移行する。ＣＰＵ１１３は、ベルトの使用を開始してから一定時間経過するまでの間におけるベルトの摩擦係数μの変化に連動する変化量が正常動作許容域を超えないと判定する場合（ステップＳ３１；Ｎ）、処理を終了する。ステップＳ３２において、ＣＰＵ１１３は、ベルトにブリードが発生していると判定する。ステップＳ３３において、ＣＰＵ１１３は、ベルトの使用を開始してから一定時間経過するまでの間におけるベルトの摩擦係数μの変化に連動する変化量が不良域を超えるか否かを判定する。ＣＰＵ１１３は、ベルトの使用を開始してから一定時間経過するまでの間におけるベルトの摩擦係数μの変化に連動する変化量が不良域を超えると判定する場合（ステップＳ３３；Ｙ）、ステップＳ３５の処理に移行する。ＣＰＵ１１３は、ベルトの使用を開始してから一定時間経過するまでの間におけるベルトの摩擦係数μの変化に連動する変化量が不良域を超えないと判定する場合（ステップＳ３３；Ｎ）、ステップＳ３４の処理に移行し、ベルトの交換時期を操作パネル１６０に表示させ、処理を終了する。ステップＳ３５において、ＣＰＵ１１３は、マシンを強制停止させ、処理を終了する。
【００４２】
上記で説明したように、ベルトの使用を開始してから一定時間経過するまでの間におけるベルトの摩擦係数μの変化に連動する変化量が不良域を超える場合、マシンを強制停止するのはベルトがクリープ変形している状態でベルトのステアリング移動を継続すれば画像形成装置内部において意図しない負荷が生じる恐れがあるからである。具体的には、ゴム等を原材料とするベルトの耐久は、オゾン又は紫外線等による劣化、物理的ストレスによる摩耗又は変形、並びにブリード発生によるベルトの摩擦係数μの上昇で決まる。ベルトの耐久向上策としては、材料又は製造条件での部品管理による劣化防止と、機構の工夫により低ストレスな設計をすることによる摩耗又は変形防止により対策がとられている。ただし、ブリード発生については、添加剤の組み合わせ又は製造条件で管理を実施しているが、それだけでは完全にはコントロールできるものではない。よって、ブリード発生によるベルトの摩擦係数μが上昇する結果、モータ駆動トルクが上昇し、ベルトのステアリング移動時の応力も増加するため、ベルトの変形が発生し、耐久対策が必要となる。
【００４３】
より具体的には、ベルト又はローラーのブリードにより、ベルトとローラーとの間の摩擦係数μが増加することで、ローラーからベルトを引き剥がすのに必要な力が上昇する。よって、起動時のモーター駆動トルクは上昇する。また、ベルト又はローラーのブリードにより、ベルトとローラーとの間の摩擦係数μが増加することで、ベルトがローラーの軸方向に移動しづらくなるため、ベルトのステアリングの応答性が低下する。よって、片側にステアリングする時間が長くなるため、前側と奥側とでベルトに掛かる応力差が生じる。この結果、ベルトにクリープ変形が発生する。
【００４４】
そこで、本開示を適用した本実施形態に係る画像形成装置１は、ベルトの使用を開始してから一定時間経過するまでの間におけるベルトの摩擦係数μの変化に連動する変化量に基づき、ベルトの劣化状態を判定する。よって、クリープ変形の要因となるブリードに起因するベルトの摩擦係数μの増加傾向がわかる。したがって、ベルトの交換タイミングを適切に判定することができる。
【００４５】
また、本開示を適用した本実施形態に係る画像形成装置１は、ベルトの摩擦係数μの変化に連動する変化量として、第１地点と、第２地点との間の移動時間の比率につき、ベルトの使用の開始時と、一定時間経過時とを比較する。よって、移動時間の比率を比較するものであるため、ベルトが配置されている環境又は部品にばらつきがあり、さらにはベルトの初期状態がベルトを含めた搬送構成のアライメント精度が画像形成装置１ごとに異なっていたとしても、それらの影響は演算上関係ない。したがって、搬送構成において機構的な相違があったとしても、ベルトの使用を開始してからベルトの摩擦係数μが変化しているか否かを判定することができる。
【００４６】
また、本開示を適用した本実施形態に係る画像形成装置１は、ベルトの使用の開始時と、一定時間経過時とにおいて、時間比率の差異が大きくなるにつれ、ベルトの劣化状態の悪化傾向が強いと判定する。よって、時間比率の差異の大きさでベルトの劣化状態の悪化傾向が判定される。したがって、ベルトの劣化状態の傾向を判定することができる。
【００４７】
また、本開示を適用した本実施形態に係る画像形成装置１は、ベルトの摩擦係数μの変化に連動する変化量として、第１地点と、第２地点との間の移動時間の時間差につき、ベルトの使用の開始時と、一定時間経過時とを比較する。よって、移動時間の時間差を比較するものであるため、ベルトが配置されている環境又は部品にばらつきがあり、さらにはベルトの初期状態がベルトを含めた搬送構成のアライメント精度が画像形成装置１ごとに異なっていたとしても、それらの影響は関係ない。したがって、搬送構成において機構的な相違があったとしても、ベルトの使用を開始してからベルトの摩擦係数μが変化しているか否かを判定することができる。
【００４８】
また、本開示を適用した本実施形態に係る画像形成装置１は、ベルトの使用の開始時と、一定時間経過時とにおいて、時間差の差異が大きくなるにつれ、ベルトの劣化状態が悪化していると判定する。よって、時間差の差異の大きさでベルトの劣化状態の悪化が判定される。したがって、ベルトの劣化状態の程度を判定することができる。
【００４９】
また、本開示を適用した本実施形態に係る画像形成装置１は、第１移動時間Ａ及び第２移動時間Ｂのそれぞれが、１回の片道移動時間、複数回の片道移動時間の平均時間、及び片道移動時間における移動平均時間の何れか１つで求められるものである。よって、ベルトが配置されている環境若しくは部品又はベルトを含めた搬送構成のアライメント精度に関する情報を演算パラメーターに含めることなく第１移動時間Ａ及び第２移動時間Ｂのそれぞれを求めることができる。したがって、単純にベルトのステアリング移動によるベルトの移動時間を演算パラメーターとして演算できるため、ベルトの移動時間が変わる要因となるベルトの摩擦係数μの変化に着目した演算を実行することができる。
【００５０】
また、本開示を適用した本実施形態に係る画像形成装置１は、ベルトの摩擦係数μの変化に連動する変化量として、第１地点と、第２地点との間のスラスト荷重差につき、ベルトの使用の開始時と、一定時間経過時とを比較する。よって、スラスト荷重差を比較するものであるため、ベルトが配置されている環境又は部品にばらつきがあり、さらにはベルトの初期状態がベルトを含めた搬送構成のアライメント精度が画像形成装置１ごとに異なっていたとしても、それらの影響は演算上関係ない。したがって、搬送構成において機構的な相違があったとしても、ベルトの使用を開始してからベルトの摩擦係数μが変化しているか否かを判定することができる。
【００５１】
また、本開示を適用した本実施形態に係る画像形成装置１は、ベルトの使用の開始時と、一定時間経過時とにおいて、スラスト荷重差の差異が大きくなるにつれ、ベルトの劣化状態が悪化していると判定する。よって、スラスト荷重差の差異の大きさでベルトの劣化状態の悪化が判定される。したがって、ベルトの劣化状態の程度を判定することができる。
【００５２】
また、本開示を適用した本実施形態に係る画像形成装置１は、第１スラスト荷重及び第２スラスト荷重のそれぞれが、１回の片道移動時間に伴うスラスト力の最大値若しくは平均値、複数回の片道移動に伴うスラスト力の最大値若しくは平均値、及び片道移動時間におけるスラスト力の移動平均値の何れか１つで求められるものである。よって、ベルトが配置されている環境若しくは部品又はベルトを含めた搬送構成のアライメント精度に関する情報を演算パラメーターに含めることなく第１スラスト荷重及び第２スラスト荷重のそれぞれを求めることができる。したがって、単純にベルトのステアリング移動によるベルトのスラスト力を演算パラメーターとして演算できるため、ベルトのスラスト力が変わる要因となるベルトの摩擦係数μの変化に着目した演算を実行することができる。
【００５３】
また、本開示を適用した本実施形態に係る画像形成装置１は、ベルトの使用を開始してから一定時間経過するまでの間、ベルトを回転駆動させたときのベルトの摩擦係数μの変化に連動する変化量を記憶部１１５に記憶する。よって、ベルトにブリードが発生する前のベルトの摩擦係数μの変化に連動する変化量を記憶することができる。したがって、ベルトの劣化状態の判定に用いる初期値を容易に準備することができる。
【００５４】
実施形態２．
実施形態２において、実施形態１と同様の構成及び機能についての説明は省略する。実施形態２においては、実施形態１の構成において、位置検出部７０１及び位置検出部７０２又は荷重検出部７０３の検出結果を補間する処理について説明する。
【００５５】
図８は、実施形態２に係る補間処理を説明するフローチャートである。制御部として機能するＣＰＵ１１３は、二次転写ベルト２４７の摩擦係数μの変化に連動する変化量の補間により求めた値に基づき、二次転写ベルト２４７の劣化状態を予測する。ステップＳ５１において、ＣＰＵ１１３は、補間処理を実行するか否かを判定する。ＣＰＵ１１３は、補間処理を実行すると判定する場合（ステップＳ５１；Ｙ）、ステップＳ５２の処理に移行する。ＣＰＵ１１３は、補間処理を実行しないと判定する場合（ステップＳ５１；Ｎ）、ステップＳ５１の処理を繰り返し実行する。ステップＳ５２において、ＣＰＵ１１３は、計測範囲外を補間するか否かを判定する。ＣＰＵ１１３は、計測範囲外を補間すると判定する場合（ステップＳ５２；Ｙ）、ステップＳ５３の処理に移行し、ステップＳ５３において、外挿処理を実行してからステップＳ５４の処理に移行する。ＣＰＵ１１３は、計測範囲外を補間しないと判定する場合（ステップＳ５２；Ｎ）、ステップＳ５４の処理に移行する。ステップＳ５４において、ＣＰＵ１１３は、計測範囲内を補間するか否かを判定する。ＣＰＵ１１３は、計測範囲内を補間すると判定する場合（ステップＳ５４；Ｙ）、ステップＳ５５の処理に移行し、ステップＳ５５において、内挿処理を実行してから処理を終了する。ＣＰＵ１１３は、計測範囲内を補間しないと判定する場合（ステップＳ５４；Ｎ）、そのまま処理を終了する。
【００５６】
以上の説明から、本開示を適用した本実施形態に係る画像形成装置１は、ベルトの摩擦係数μの変化に連動する変化量の補間により求めた値に基づき、ベルトの劣化状態を予測する。よって、補間処理として外挿処理をする場合、このままベルトのステアリング移動を継続したときのベルトの劣化状態を予測することができる。一方、補間処理として内挿処理をする場合、位置検出部７０１及び位置検出部７０２又は荷重検出部７０３で検知していない範囲のベルトの劣化状態を判定することができる。したがって、ベルトの劣化状態の判定可能な範囲を拡大することができる。
【００５７】
以上、本開示の一側面である画像形成装置１を実施形態に基づいて説明したが、本開示はこれに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
【００５８】
例えば、位置検出部７０１及び位置検出部７０２が光学センサーから構成される一例について説明したが、特にこれに限定されるものではない。例えば、位置検出部７０１及び位置検出部７０２は、アクチュエーターから構成され、ベルトの端部に直接接触して検知するものであってもよい。
【００５９】
また、図３においては、手前側に位置検出部７０２が１個設けられ、奥側に位置検出部７０１が１個設けられている一例について説明したが、特にこれに限定されない。例えば、それぞれ複数個ずつ設けられていてもよい。また、位置検出部７０１及び位置検出部７０２の配置箇所は、奥側と手前側とに限定されるものではなく、異なる位置例えば２点間に設けられ、２点間を移動するたびに二次転写ベルト２４７を検知できればよい。
【００６０】
なお、上記で説明した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもでき、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合は、そのソフトウェアを構成するプログラムが、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータに、プログラムを記録する記録媒体から、又は、インターネット等を介して、インストールされるものである。
【符号の説明】
【００６１】
１  画像形成装置、１０  読取部、１０ａ  ＡＤＦ、１０ｂ  画像読取部
１１  原稿トレイ、１２  排紙トレイ、１３  通紙経路
１４  密着型イメージセンサー、１５  濃度基準部材
２０  給紙部、２１  給紙カセット、２２  給紙搬送部、２４  二次転写部
２０１  ローラー駆動部、２０２  ステアリング駆動部
２４１  二次転写ローラー、２４２  駆動ローラー、２４３  ステアリングローラー
２４４  従動ローラー、２４７  二次転写ベルト
３０  画像形成部、３１  露光装置、３２  感光ドラム、３３  現像装置
３４  一次転写ベルト、３４１  二次転写対向ローラー
３５  定着部
４１  白基準板、４２  原稿照明部、４２ａ  ランプ、４２ｂ  ミラー
４３  反射ミラー、４４  集光レンズ
４５  ラインイメージセンサー、４６  プラテンガラス
７０１，７０２  位置検出部、７０３  荷重検出部
１０１  バス、１１０  メイン回路、１１１  インターフェース部
１１３  ＣＰＵ、１１４  メモリコントローラー、１１５  記憶部
１６０  操作パネル、１６１  表示部、１６３  操作部
１６５  タッチパネル、１６７  ハードキー部
Ａ  第１移動時間、Ｂ  第２移動時間、μ  摩擦係数
【図１】
2019015901.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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