(57)【要約】【課題】ベルトの当接痕を必要最低限の時間で消去することができ、最低限必要な待機時間で良好な画像を用紙に形成することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、中間転写ユニット２、及び制御部２００を備える。中間転写ユニット２は、中間転写ベルト２１、駆動ローラ２２、及び従動ローラ２３を有する。中間転写ベルト２１は、駆動ローラ２２、従動ローラ２３に張架される。制御部２００は、電源の投入時や、前回の画像形成処理から所定時間経過後に依頼された画像形成処理の実行直前にウォーミングアップ処理を行う。制御部２００は、ウォーミングアップ処理の開始指示を受け付けると、湿度検出部５６によって検出された温度及び湿度が該当する温湿度区分、中間転写ベルト２１の停止期間と累積回転数を含む環境条件に応じた回転時間の間だけ、駆動ローラ２１を回転駆動する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトユニットに用紙が当接した状態でトナー像を前記用紙に転写又は定着して、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、
前記ベルトユニットは、表面が所定方向に循環移動自在に構成される無端状のベルトと、前記ベルトの表面を循環移動させる駆動ローラを含む複数のローラであって、前記ベルトを張架する複数のローラと、を有し、
前記画像形成処理を開始する前に、前記ベルトの状態を得るための環境条件に応じて前記駆動ローラを回転駆動させる制御部と、を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動ローラの駆動履歴を記憶する履歴記憶部をさらに備え、
前記環境条件は、前記駆動履歴に基づく前記駆動ローラの停止期間を含む請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
周囲の温度又は湿度の少なくとも一方を検出する検出部をさらに備え、
前記環境条件は、前記検出部の検出結果を含む請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ベルトの累積回転数を記憶する回転数記憶部をさらに備え、
前記環境条件は、前記累積回転数を含む請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ベルトは、前記トナー像を担持する像担持ベルトである請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数のローラによって表面を循環移動自在に張架されたベルトを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置には、トナー像を作像する作像ユニット、作像ユニットからトナー像が転写される中間転写体を有する中間転写ユニット、中間転写体からトナー像を用紙に転写する二次転写ユニット、及び用紙に転写されたトナー像を定着させる定着ユニットを備えるものがある。これらのユニットのうち、中間転写ユニット、二次転写ユニット及び定着ユニットは、所定方向に表面が循環移動自在に構成された無端状のベルトと、ベルトを張架する複数のローラと、を備えるベルトユニットとして構成されることがある。
【０００３】
ベルトユニットは、ベルトの表面が循環移動されず停止期間が長くなると、複数のローラによる当接痕がベルトに形成される。この当接痕は、画像形成処理時における画像不良の原因となる。
【０００４】
そこで、当接痕が形成されないように、画像形成装置には、画像形成処理の終了後、所定の期間毎に乱数に応じたカウント値の間だけベルトの表面を循環移動させるベルトユニットを備えるものがある（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、このような画像形成装置は、ベルトの表面を循環移動させるために、常に画像形成装置の電源をオンしておく必要があり、画像形成装置の電源がオフされた状態が続くと、ベルトに当接痕が形成される。この当接痕を消去するには、画像形成処理の開始前に、ベルトユニットを駆動させることが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−６５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、画像形成処理の開始前に、当接痕の有無に関係なく、常に所定の回数だけベルトの表面を循環移動させると、画像形成処理を開始するまでに要する待機時間が常に長くなる。
【０００７】
この発明の目的は、ベルトに当接痕が形成されても、画像形成処理を開始する前に、ベルトの状態に応じた待機時間を要するだけで、ベルトの当接痕を消去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】
【０００８】
この発明の画像形成装置は、ベルトユニット、及び制御部を備え、ベルトユニットに用紙が当接した状態でトナー像を用紙に転写又は定着して、電子写真方式の画像形成処理を行う。ベルトユニットは、表面が所定方向に循環移動自在に構成される無端状のベルトと、ベルトの表面を循環移動させる駆動ローラを含む複数のローラであって、ベルトを張架する複数のローラと、を有する。制御部は、画像形成処理を開始する前に、ベルトの状態を得るための環境条件に応じて駆動ローラを回転駆動させる。
【０００９】
この構成では、制御部は、画像形成処理を開始する前に、ベルトユニットのベルトの状態（ベルトの当接痕の有無や当接痕の深さ等）を得るための環境条件に応じた回転数、回転時間だけ、駆動ローラを回転駆動させることで、ベルトの表面を所定方向に循環移動させる。
【００１０】
また、駆動ローラの駆動履歴を記憶する履歴記憶部をさらに備える場合に、環境条件は、駆動履歴に基づく駆動ローラの停止期間を含むことが好ましい。
【００１１】
この構成では、環境条件として駆動ローラの停止期間を用いる。駆動ローラの停止期間が長くなるほど、駆動ローラを含む複数のローラが同じ位置でベルトに当接した状態になるため、ベルトに当接痕が形成されやく、ベルトに当接痕が深く形成される。これにより、ベルトの当接痕を消去するのに必要な回転数だけ駆動ローラを回転させることで、ベルトの当接痕を消去することができる。この結果、トナー像を用紙に転写する前に要する時間を短縮することができる。
【００１２】
また、周囲の温度又は湿度の少なくとも一方を検出する検出部をさらに備える場合に、環境条件は、検出部の検出結果を含むことが好ましい。
【００１３】
この構成では、環境条件として、周囲の温度又は湿度の少なくとも一方を用いる。高温、高湿の環境では、ベルトが膨張して柔らかくなるため、ベルトに当接痕が形成されやすく、ベルトに当接痕が深く形成される。これにより、ベルトの当接痕を消去するのに必要な回転数だけ駆動ローラを回転させることで、ベルトの当接痕を消去することができる。この結果、トナー像を用紙に転写する前に要する時間を短縮することができる。
【００１４】
また、ベルトの累積回転数を記憶する回転数記憶部をさらに備える場合に、環境条件は、累積回転数を含むことが好ましい。
【００１５】
この構成では、環境条件として、ベルトの累積回転数を用いる。ベルトの累積回転数が多くなるほど、ベルトが使用により劣化していることがわかる。ベルトが劣化するほど、ベルトの素材の硬化が進み、当接痕を消去するために駆動ローラの回転数を増加させる必要がある。これにより、ベルトの当接痕を消去するのに必要な回転数だけ駆動ローラを回転させることで、ベルトの当接痕を消去することができる。この結果、トナー像を用紙に転写する前に要する時間を短縮することができる。
【００１６】
また、ベルトは、トナー像を担持する像担持ベルトである場合にも適用できる。像担持ベルトは、表面にトナー像を担持するため、当接痕が形成されると、画像が乱れることがある。像担持ベルトの当接痕を消去することで、良好な画像を得ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、画像形成処理を開始する前に、ベルトの当接痕の有無や当接痕の状態に応じて駆動ローラを回転駆動させることでベルトの当接痕を必要最低限の時間で消去することができ、最低限必要な待機時間で良好な画像を用紙に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の実施形態に係る画像形成装置が備える中間転写ユニットの周辺の構成を示す図である。
【図２】同画像形成装置の制御部の機能構成を示すブロック図である。
【図３】同画像形成装置の記憶部が記憶する温湿度情報の一例である。
【図４】同記憶部が記憶する回転時間情報の一例である。
【図５】同制御部のウォーミングアップ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】
【００１９】
この発明の第１実施形態に係る画像形成装置について図を参照して説明する。
【００２０】
図１に示すように、画像形成装置１００は、一例として、プロセス部１、中間転写ユニット２、二次転写ユニット３、定着ユニット４及び制御部２００を備え、制御部２００の指示に基づいて、図示しない外部装置から入力される画像データを用いて用紙に電子写真方式による画像形成処理を行う。
【００２１】
プロセス部１は、露光ユニット１１、感光体ドラム１２Ａ〜１２Ｄ、及び現像器１３Ａ〜１３Ｄを備える。プロセス部１は、画像データに基づく画像光を露光ユニット１１から照射して感光体ドラム１２Ａ〜１２Ｄの表面に静電潜像を形成し、現像器１３Ａ〜１３Ｄからトナーを供給して静電潜像をトナー像に可視化する。
【００２２】
中間転写ユニット２は、中間転写ベルト２１、駆動ローラ２２、従動ローラ２３、一次転写ローラ２４Ａ〜２４Ｄ、及び補助ローラ２５を有する。中間転写ベルト２１は、駆動ローラ２２、従動ローラ２３に張架され、感光体ドラム１２Ｄ、１２Ｃ、１２Ｂ、１２Ａをこの順に通過する循環経路に沿って移動する。中間転写ベルト２１は、直径２４０ｍｍ、周長６２８ｍｍ、膜厚６０μｍのポリイミド製の無端状のベルトである。駆動ローラ２２は、直径２０．５ｍｍの銅製の芯にＥＰＤＭゴムがされたローラであり、従動ローラ２３は、１６ｍｍの銅製のローラである。
【００２３】
一次転写ローラ２４Ａ〜２４Ｄは、直径７ｍｍの銅製の芯にＥＰＤＭゴムが被覆されたローラであり、中間転写ベルト２１を挟んで感光体ドラム１２Ａ〜１２Ｄに対向配置される。一次転写ローラ２４Ａ〜２４Ｄは、中間転写ベルト２１の表面を感光体ドラム１２Ａ〜１２Ｄに当接する当接位置と中間転写ベルト２１の表面を感光体ドラム１２Ａ〜１２Ｄから離間する離間位置との間で移動自在に構成されている。一次転写ローラ２４Ａ〜２４Ｄは、一次転写電圧が印加されると、感光体ドラム１２Ａ〜１２Ｄの表面からトナー像を中間転写ベルト２１の表面に一次転写する。補助ローラ２５は、直径８ｍｍの銅製のローラであり、中間転写ベルト２１の表面に当接する当接位置と中間転写ベルト２１の表面から離間する離間位置との間で移動自在に構成されており、一次転写ローラ２４Ｄに同期して当接位置と離間位置との間を移動する。
【００２４】
二次転写ユニット３は、二次転写ローラ３１を備える。二次転写ローラ３１は、直径１６ｍｍの銅製の芯にゴム（ＮＢＲヒドリン）を被覆したローラである。二次転写ローラ３１は、中間転写ベルト２１を挟んで駆動ローラ２２と対向配置される。二次転写ローラ３１は、二次転写電圧が印加されると、中間転写ベルト２１とニップ部を通過する用紙に対して、中間転写ベルト２１の表面に形成されたトナー像を用紙に二次転写する。
【００２５】
定着ユニット４は、加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２を備え、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２とのニップ部を通過するときに、トナー像が転写された用紙に対して加熱及び加圧する。トナー像が転写された用紙は、定着ユニット４によって用紙の表面にトナー像堅牢に定着され、装置外部に排紙される。
【００２６】
図２に示すように、制御部２００は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、及びモータ用ドライバ５４１を備え、操作部５０、記憶部５５、及び温湿度検出部５６に接続されている。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶している各種プログラムを読み出し、ＲＡＭ５３をワーキングエリアとして活用して、各種プログラムを実行する。ＣＰＵ５１は、ウォーミングアップ処理や画像形成処理時にモータ５４に対して電力供給を行うように駆動データをモータ用ドライバ５４１へ出力する。
【００２７】
操作部５０は、画像形成処理に関する各種設定等の操作入力をユーザから受け付けて、操作入力信号を制御部２００へ出力する。
【００２８】
記憶部５５は、一例として図３に示す温湿度情報５５１、一例として図４に示す回転時間情報５５２、及び中間転写ベルト２１の駆動履歴を記憶する。
【００２９】
図３に示すように、温湿度情報５５１は、温度及び湿度に応じて温湿度を９つに分類した温湿度区分を示す。温度は、Ｌ（低温）、Ｎ（常温）、Ｈ（高温）で分類され、湿度は、Ｌ（低湿）、Ｎ（通常）、Ｈ（高湿）で分類される。高温且つ低湿の場合は、Ｈ（温度）／Ｌ（湿度）の区分に該当する。なお、本実施形態では９つに分類したがこれに限らない。
【００３０】
図４に示すように、回転時間情報５５２は、環境条件に応じた駆動ローラ２２の回転時間を示す。環境条件は、中間転写ベルト２１の状態を示し、中間転写ベルト２１の停止期間、装置内部の温湿度、及び中間転写ベルト２１の累積回転数である。中間転写ベルト２１の状態は、具体的には、中間転写ベルト２１の当接痕の有無や、当接痕の深さの程度を示す。
【００３１】
中間転写ベルト２１の駆動履歴は、中間転写ベルト２１の駆動状況を示し、中間転写ベルト２１の駆動時間（開始日時分秒、停止日時分秒）や、駆動時間内における中間転写ベルト２１の回転数が記憶されている。
【００３２】
温湿度検出部５６は、装置内部の温度及び湿度を検出する。
【００３３】
タイマＴは、時間を計時する。
【００３４】
制御部２００は、電源（不図示）の投入時や、前回の画像形成処理から所定時間経過後に依頼された画像形成処理の実行直前に、図５に示すウォーミングアップ処理を行う。
【００３５】
図５に示すように、制御部２００は、ウォーミングアップ処理の開始指示を受け付けると（Ｓ１１）、記憶部５５に記憶している温湿度情報５５１を参照して、温湿度検出部５６によって検出された温度及び湿度が該当する温湿度区分を取得する（Ｓ１２）。
【００３６】
制御部２００は、記憶部５５に記憶している中間転写ベルト２１の駆動履歴を参照して、中間転写ベルト２１の停止期間と累積回転数とを取得する（Ｓ１３）。
【００３７】
制御部２００は、記憶部５５に記憶している回転時間情報５５２を参照して、温湿度区分と中間転写ベルト２１の停止期間と累積回転数とを含む環境条件に応じた回転時間を取得する（Ｓ１４）。
【００３８】
制御部２００は、タイマＴをスタートするとともに（Ｓ１５）、モータ５４への電力供給を開始して、駆動ローラ２２を回転駆動する（Ｓ１６）。制御部２００は、タイマＴが取得した回転時間に到達するまで（Ｓ１７）、モータ５４への電力供給を行う。
【００３９】
制御部２００は、タイマＴが取得した回転時間に到達すると、モータ５４への電力供給を停止して、駆動ローラ２２の回転駆動を終了する（Ｓ１８）。
【００４０】
以上のように、制御部２００は、環境条件に応じた回転時間だけ駆動ローラ２２を回転駆動させることで、中間転写ベルト２１の状態（当接痕の有無や当接痕の深さ）に応じて中間転写ベルト２１の当接痕を消去するのに必要な時間だけ駆動ローラ２２を回転駆動することができる。この結果、画像形成装置１００は、ウォーミングアップに要する時間を短縮することができる。
【００４１】
また、画像形成装置１００は、画像形成処理前のウォーミングアップ処理において、中間転写ベルト２１の当接痕を消去することができるため、中間転写ベルト２１に形成される画像の乱れを防止でき、良好な画像を用紙に形成することができる。
【００４２】
なお、ウォーミングアップ処理において、駆動ローラ２２は、トナーや感光体ドラム１２Ａ〜１２Ｄをなじませるために、感光体ドラム１２Ａ〜１２Ｄの回転に伴って、デフォルトで１０秒だけ回転駆動する。このため、実際には、駆動ローラは、回転時間情報５５２の回転時間が１０秒未満の場合にも、１０秒だけ回転駆動される。
【００４３】
なお、環境条件として、中間転写ベルト２１の停止期間、装置内部の温湿度、中間転写ベルト２１の累積回転数を用いたが、これらのうち少なくとも１つを用いてもよい。また、温湿度に代えて、温度又は湿度を用いてもよい。
【００４４】
また、中間転写ベルト２１は、停止期間が長くなるほど、駆動ローラ２２を含む複数のローラが同じ位置で裏面に当接した状態になるため、当接痕が形成されやく、当接痕が深く形成される。このため、中間転写ベルト２１の停止期間が長くなるほど、駆動ローラ２２の回転時間を長くしてもよい。
【００４５】
また、中間転写ベルト２１は、高温、高湿の環境では、ベルトが膨張して柔らかくなるため、当接痕が形成されやすく、当接痕が深く形成される。このため、高温、高湿になるほど、駆動ローラ２２の回転時間を長くしてもよい。
【００４６】
さらに、中間転写ベルト２１は、累積回転数が多くなるほど、使用により劣化して、素材の硬化が進む。このため、中間転写ベルト２１の累積回転数が多くなるほど、当接痕が消去しにくくなるため、駆動ローラ２２の回転時間を長くしてもよい。
【００４７】
また、上述の実施形態では、中間転写ユニット２を上述のベルトユニットとして構成したが、二次転写ユニット３や定着ユニット４についても上述のベルトユニットとして構成することができる。二次転写ユニット３や定着ユニット４は、用紙の裏面に当接するため、用紙の搬送をスムーズにでき、画像の乱れを防止できる。
【００４８】
この発明の第２実施形態に係る画像形成装置は、環境条件に応じて駆動ローラ２２の回転数を変更する点で、第１実施形態に係る画像形成装置１００と相違する。以下は、相違点についてのみ説明する。
【００４９】
記憶部５５は、回転時間情報５５２に代えて、回転数情報を記憶する。回転数情報は、環境条件に応じた駆動ローラ２２の回転数を示す。回転数情報では、回転時間が長くなるほど回転数がより多くなることから、回転時間情報における駆動ローラの回転時間が長くなる環境条件下ほど、駆動ローラの回転数がより多くなる。
【００５０】
以上のように、画像形成装置は、環境条件に応じて駆動ローラ２２の回転数を変更することで、環境条件に応じて駆動ローラ２２の回転速度を変更する画像形成装置１００と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
この発明の第３実施形態に係る画像形成装置は、環境条件に応じて駆動ローラ２２の回転速度を変更する点で、第１実施形態に係る画像形成装置１００と相違する。以下は、相違点についてのみ説明する。
【００５２】
駆動ローラ２２は、第１速度又は第１速度より早い第２速度で回転する。
【００５３】
記憶部５５は、回転時間情報５５２に代えて、回転速度情報を記憶する。回転速度情報は、環境条件に応じた駆動ローラ２２の回転速度を示す。回転速度情報では、回転時間情報における駆動ローラの回転時間が長くなる環境条件下ほど、駆動ローラの回転速度が速くなるようにしている。具体的には、制御部２００は、回転時間情報における回転時間が３０秒、６０秒、９０秒のそれぞれ環境条件において、それぞれ第１速度、第２速度、第２速度で一定の所定時間だけ駆動ローラ２２を回転する。
【００５４】
また、例えば、具体的には、制御部２００は、回転時間情報における回転時間が３０秒、６０秒、９０秒のそれぞれ環境条件において、それぞれ第１速度で３０秒、第２速度で３０秒、第２速度で４５秒だけ駆動ローラ２２を回転してもよい。
【００５５】
以上のように、画像形成装置は、環境条件に応じて駆動ローラ２２の回転速度を変更することで、環境条件に応じて駆動ローラ２２の回転速度を変更する画像形成装置１００と同様の効果を得ることができる。また、回転速度を速くすることで、ウォーミングアップに要する時間を短縮することができる。
【００５６】
この発明の第４の実施形態に係る画像形成装置は、環境条件に現像器１３Ａ〜１３Ｄの累積使用回数を含む点で、上述の画像形成装置と相違する。以下は、相違点についてのみ説明する。
【００５７】
回転時間情報５５２は、環境条件として、中間転写ベルト２１の停止期間、装置内部の温湿度、及び中間転写ベルト２１の累積回転数の他に、現像器１３Ａ〜１３Ｄの累積使用回数を用いる。
【００５８】
なお、上述の実施例では、回転時間情報５５２、回転数情報、回転速度情報は、環境条件として、中間転写ベルト２１の停止期間、装置内部の温湿度、及び中間転写ベルト２１の累積回転数を用いたが、これらの他に現像器１３Ａ〜１３Ｄの累積使用回数を用いてもよい。現像器１３Ａ〜１３Ｄは、使用回数が増えるほど、内蔵されるトナーやキャリアが劣化し、転写性が低下する。このため、現像器１３Ａ〜１３Ｄの累積使用回数が増えるほど、中間転写ベルト２１に形成された当接痕が画質に影響を及ぼしやすくなる。そこで、画像形成装置は、現像器１３Ａ〜１３Ｄの累積使用回数が増えるほど、駆動ローラ２２の回転時間を長くすることで、中間転写ベルト２１に形成された当接痕をより確実に消去し、良好な画質を形成することができる。
【００５９】
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。
【符号の説明】
【００６０】
２…中間転写ユニット
２１…中間転写ベルト
２２…駆動ローラ
２３…従動ローラ
１００…画像形成装置
２００…制御部
【図１】
2015121593.tif 000003
【図２】
2015121593.tif 000004
【図３】
2015121593.tif 000005
【図４】
2015121593.tif 000006
【図５】
2015121593.tif 000007