(57)【要約】【課題】中間転写体(中間転写ベルト)の汚損を分散させることにより、この中間転写体の寿命を長く保つことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】可視像の転写開始位置を定める基準マークを中間転写体に複数設ける。そして、各基準マークが特定する上記中間転写体における可視像の転写領域の汚損状態を検知する検知手段と、上記汚損状態の最も低い上記転写領域の上記基準マークを上記転写開始位置に設定する設定手段とを設ける。これにより、最も汚損されていない転写領域を優先的に選んで可視像を転写することができ、結果として中間転写体の寿命を長く保つことが可能となる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光ドラムに各色の可視像を形成する現像器と、該可視像が色毎に転写される中間転写体を備える画像形成装置において、
上記可視像の転写開始位置を定める基準マークを上記中間転写体に複数備えるとともに、
各上記基準マークが特定する上記中間転写体における上記可視像の転写領域の汚損状態を検知する検知手段と、
上記汚損状態の最も低い上記転写領域の上記基準マークを上記転写開始位置に設定する設定手段と、
を備えることを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２】
各上記基準マークが、上記中間転写体の端部に設けられたそれぞれ長さの異なる切り欠き部である、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
各上記基準マークが、上記中間転写体に貼付されたそれぞれ長さの金属膜である、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
上記検知手段が上記汚損状態を、１つの印刷ジョブ終了時に検知する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
上記検知手段が上記汚損状態を、上記中間転写体のクリーニング時に検知する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
上記検知手段が上記汚損状態を、ユーザが設定したタイミングで検知する、請求項１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、プリンタや複写機、複合機等の画像形成装置に関し、特にカラー印刷可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタや複写機、複合機等の画像形成装置は会社内等で必要不可欠な事務機器となっているほか、一般家庭などにも広く普及してきている。そして、これらの画像形成装置の中には、カラー印刷可能な機種も多数登場してきている。
【０００３】
図6は、このような画像形成装置におけるカラー印刷機構の一例を示す構成図である。感光ドラム621を帯電器622で一様に帯電させ、その後レーザ623で感光ドラム621を照射してこの感光ドラム621に潜像を形成する。そして、現像器624で潜像にトナーを付着させて可視像(トナー像)を形成する。
【０００４】
ここで、フルカラー画像に対応した画像形成装置では、上記現像器(ロータリー現像器)624が、図6の紙面に対して垂直方向に構成される回転軸を中心として周方向に回転させられ、対応する色のトナーが格納された現像ユニットが感光ドラム621の対向位置に配置される。この状態で、感光ドラム621上の潜像が、現像器624が格納するトナーにより現像され、中間転写体(中間転写ベルト)625Aに転写される。なお、現像器624は、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各トナーをそれぞれ格納する4つの現像ユニット624（Y）、(C)、(M)、(K)を有している。上記中間転写ベルト625Aへの転写を上記各色毎に繰り返すことにより、当該中間転写ベルト625A上にフルカラー画像が形成される。
【０００５】
そして、中間転写ベルト625Aと転写ローラ625Bの間に送り込んだ用紙に、この中間転写ベルト625A上の可視像が転写される。
【０００６】
ところで、上記のように感光ドラム621から中間転写ベルト625Aへ可視像を転写するに当たっては、各色毎の可視像の転写を正確に同じ位置から開始しなければならない。このため、感光ドラム621や中間転写ベルト625Aは正確に同期を取って回転させてやる必要がある。
【０００７】
しかし、中間転写ベルト625Aは長期の使用、あるいは温度や湿度の変化により、多少のたわみを生ずる場合があり、このような場合には正確な印刷を行えないことになる。
【０００８】
そこで、このような事態を回避するため、中間転写ベルト625Aに、可視像の転写開始位置を定める基準マーク6Mを設け、この基準マーク6Mに従って各色毎の可視像の転写を行う技術が、下記の特許文献1に開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２７８２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記の従来技術には次のような問題点がある。
【００１０】
上記中間転写ベルト625Aは、使用とともに汚損されてゆく。通常は、所定の印刷回数ごとに中間転写ベルト625Aをクリーニングする機構が備えられている場合が多いが、それでも肉眼で確認できない汚れが蓄積されてゆく。
【００１１】
この汚損は当然、転写開始位置を定める上記基準マーク6Mの、中間転写ベルト625Aの回転後方において多く発生する。そして、汚損が顕著になると、印刷後の画像に影響を与え、正確で美しい印刷が行われなくなる。この場合、この中間転写ベルト625Aは寿命が到来したと判断され、交換されることになる。
【００１２】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、中間転写体(中間転写ベルト)の汚損を分散させることにより、この中間転写体の寿命を長く保つことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以上の目的を達成するために、本発明では以下のような手段を採用している。
【００１４】
まず、本発明は、感光ドラムに各色の可視像（トナー像）を形成する現像器と、この可視像が色毎に転写される中間転写体を備える画像形成装置を前提としている。
【００１５】
このような画像形成装置において、上記可視像の転写開始位置を定める基準マークを上記中間転写体に複数設ける。そして、各基準マークが特定する上記中間転写体における可視像の転写領域の汚損状態を検知する検知手段と、上記汚損状態の最も低い上記転写領域の上記基準マークを上記転写開始位置に設定する設定手段とを設ける。
【００１６】
これにより、最も汚損されていない転写領域を優先的に選んで可視像を転写することができ、結果として中間転写体の寿命を長く保つことが可能となる。
【００１７】
なお、各基準マークとしては、中間転写体の端部にそれぞれ長さの異なる切り欠き部を設けてもよいし、中間転写体にそれぞれ長さの異なる金属膜を貼付してもよい。
【００１８】
また、検知手段が汚損状態を検知するタイミングは、１つの印刷ジョブ終了時や中間転写体のクリーニング時とすることもできるし、ユーザが指定できるようにすることも可能である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、中間転写体の最も汚損されていない転写領域を優先的に選んで可視像を転写するので、この中間転写体の全転写領域を満遍なく使用することになるため、結果として中間転写体の寿命を長く保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００２１】
以下、本発明に係る画像形成装置について説明する。
【００２２】
図1は、画像形成装置100の概略模式図である。ただし、本発明に直接には関係しない各部の詳細は省略している。
【００２３】
本発明の画像形成装置100は、例えばプリンタやスキャナ単体、あるいはプリンタ、コピー、スキャナ、ファックス等を備えた複合機等が該当する。
【００２４】
なお、一例として複合機を利用して原稿のコピーを行う際の画像形成装置の動作を簡単に説明する。
【００２５】
ユーザが複合機を利用して例えば原稿の印刷を行う場合、原稿を図1に示す原稿台103、或いは載置台105に配置し、原稿台近傍に供えられた操作パネルに対して印刷の指示を行う。当該指示があると、以下に示す各部（駆動部）が動作することで、印刷が行われる。
【００２６】
即ち、図1に示すように、本実施の形態の画像形成装置100は、本体101と、本体101の上方に取り付けられたプラテンカバー102を備える。本体101の上面には原稿台103が設けられており、原稿台103は、プラテンカバー102によって開閉されるようになっている。プラテンカバー102には、自動原稿給紙装置104と載置台105と排紙台109が設けられている。
【００２７】
自動原稿給紙装置104は、プラテンカバー102の内部に形成された原稿搬送路108と、プラテンカバー102の内部に備えられたピックアップローラ106や搬送ローラ107等で構成される。原稿搬送路108は、載置台105から、本体101に設けられた読取部110にて読み取りが行なわれる読取位置Pを経由して、排紙台109に通じる原稿の搬送路である。
【００２８】
自動原稿給紙装置104は、載置台105に載置された原稿1枚ずつをピックアップローラ106で搬送路内108に引き出し、搬送ローラ107等によって引き出した原稿を、読取位置Pを通過させて排紙台109に排紙する。読取位置Pを通過する時に原稿は読取部110にて読み取られる。
【００２９】
上記読取部110は、原稿台103の下方に設けられており、図2にその詳細を示す。読取部110は、原稿台103を照射する主走査方向に長い光源111と、原稿台からの光を選択的に通過させるスリット116と、原稿台からの光を導くミラー112とを備える第一の移動キャリッジ117を備えている。また、この第一の移動キャリッジ117からの反射光を再度反射するミラー113A、113Bを備える第二の移動キャリッジ118、ミラーで導かれた光を光学的に補正するレンズ群119を備えている。さらに、当該レンズ群119より補正された光を受光する撮像素子115、撮像素子にて受光した光を電気信号に変換し、必要に応じて補正・修正などを行う画像データ生成部114を備えている。
【００３０】
自動原稿給紙装置104上の原稿を読み取る場合には、光源111は、読取位置Pを照射できる位置に移動して発光する。光源111からの光は、原稿台103を透過して読取位置Pを通過する原稿にて反射し、スリット116、ミラー112、113A、113B、レンズ群119によって撮像素子115に導かれる。撮像素子115は、受光した光を電気信号に変換して画像データ生成部114に送信する。画像データ生成部114には、上記撮像素子115にて受光された光がR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)のアナログ電気信号として入力され、ここでアナログ−デジタル変換され、デジタル化される。さらに、画像データ生成部114では、順次変換されたデジタル信号を単位データとし、これら単位データを必要に応じて補正、修正等することで複数の単位データからなる画像データを生成し、第一の記憶部114Bに格納する。
【００３１】
また、読取部110は、自動原稿給紙装置104で搬送される原稿だけでなく、原稿台103に載置された原稿も読み取ることが可能となっている。原稿台103に載置された原稿を読み取る場合は、第一のキャリッジ112は、光源111を発光しながら副走査方向に移動し、光源111から撮像素子115までの光路長を一定にするために、第二の移動キャリッジ118は第一の移動キャリッジ117の1／2の速度で撮像素子115方向に移動する。
【００３２】
撮像素子115は、自動原稿給紙装置104に搬送された原稿のときと同様に、ミラー112、113A、113Bに導かれた光に基づいて原稿台103に載置された原稿からの光を電気信号に変換し、これに基づいて画像データ生成部114が画像データを生成し、第一の記憶部114Bに記憶する。
【００３３】
本体101の読取部110の下方には、画像データを印刷する印刷部120を備えている。印刷部120が印刷できる画像データは、上記のように画像データ生成部114にて生成された画像データや、その他画像形成装置100とLAN等のネットワークで接続されたパソコン等の端末から、ネットワークインターフェイスを介して受信した画像データである。
【００３４】
印刷部120が行う印刷方式には、電子写真方式が用いられている。即ち、感光ドラム121を帯電器122で一様に帯電させ、その後レーザ123で感光ドラム121を照射して感光ドラム121に潜像を形成し、現像器124で潜像にトナーを付着させて可視像（トナー像）を形成し、転写ローラにて可視像を用紙に転写する方式である。
【００３５】
なお、フルカラー画像に対応した画像形成装置では、上記現像器（ロータリー現像器）124が、図1の紙面に対して垂直方向に構成される回転軸を中心として周方向に回転させられ、対応する色のトナーが格納された現像ユニットが感光ドラム121の対向位置に配置される。この状態で、感光ドラム121上の潜像が、現像器124が格納するトナーにより現像され、中間転写体(中間転写ベルト)125Aに転写される。なお、現像器124は、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各トナーをそれぞれ格納する４つの現像ユニット124（Y）、(C)、(M)、(K)を有している。上記中間転写ベルト125Aへの転写を上記各色毎に繰り返すことにより、当該中間転写ベルト125A上にフルカラー画像が形成される。
【００３６】
可視像が印刷される印刷媒体、即ち用紙は、手差しトレイ131、給紙カセット132、133、134などの給紙トレイに載置されたものである。
【００３７】
印刷部120が印刷を行う際には、何れか1つの給紙トレイから用紙1枚を、ピックアップローラ135を用いて引き出し、引き出した用紙を搬送ローラ137（手差しトレイ131を利用する場合には搬送ローラ136）やレジストローラ138で中間転写ベルト125Aと転写ローラ125Bの間に送り込む。
【００３８】
印刷部120は、中間転写ベルト125Aと転写ローラ125Bとの間に送り込んだ用紙に、上記中間転写ベルト125A上の可視像を転写すると、可視像を定着させるために、搬送ベルト126で定着装置127に用紙を送る。定着装置127は、ヒータが内蔵された加熱ローラ128と、所定の圧力で加熱ローラ128に押し当てられた加圧ローラ129とで構成されている。加熱ローラ128と加圧ローラ129の間を用紙が通過すると、熱と用紙への押圧力によって可視像が用紙に定着する。印刷部120は、定着装置127を通過した用紙を排紙トレイ130に排紙する。
【００３９】
以上が、画像形成装置100における基本的なコピーサービスの処理である。
【００４０】
なお、上記画像形成装置100では、図3のハードウェア構成図に示すように、CPU(Central Processing Unit)301、RAM(Random Access Memory)302、ROM(Read Only Memory)303、HDD(Hard Disk Drive)304及び上記印刷処理における各駆動部に対応するドライバ305が内部バス306を介して接続されている。上記CPU301は、例えばRAM302を作業領域として利用し、ROM303やHDD304等に記憶されているプログラムを実行し、当該実行結果に基づいて上記ドライバ305とデータや命令を授受することにより上記図1、図2に示した各駆動部307の動作を制御する。
【００４１】
続いて、本発明に係る画像形成装置100の動作の詳細について、図4、図5を参照して説明する。
【００４２】
本発明では、上記の中間転写ベルト125Aに、上記可視像の転写開始位置を定める3つの基準マークM1、M2、M3が設けられている。ここで、基準マークの数を3つとしたのは例示であって、複数の基準マークを設ければ、本発明の適用がある。
【００４３】
この基準マークの構造をより詳細に例示すると、図5のようになる。図5(a)は、上記中間転写ベルト125Aを平面に展開した図であり、便宜上この中間転写ベルト125Aは矢印F方向に進行（周回）するとして説明する。
【００４４】
この図5(a)に示すように、上記基準マークM1、M2、M3は、例えば、中間転写ベルト125Aの端部に設けられた長さの異なる切り欠き部である。そして、図5（b）に示すように、中間転写ベルト125Aを挟むようにフォト・インタラプタ(Photo Interrupter：以下PIと略す)401が配置される。中間転写ベルト125がPI401の凹部を光学的に遮るときは、PI401は検出信号を発しない。しかし、上記切り欠き部（基準マーク）M1、M2、M3によりPI401の凹部が光学的に遮られないときは、検出信号を検知手段403へ発する。
【００４５】
ここで、切り欠き部の長さは、例えば、基準マークM1で5mm、基準マークM2で10mm、基準マークM3で15mmとする。すると、PI401の凹部が光学的に遮られない時間が、それぞれの基準マークで異なることになり、検知手段403はこの時間を計測して、現在検知している基準マークが、基準マークM1、M2、M3のいずれであるかを特定する。
【００４６】
なお、基準マークを切り欠き部としたのは例示であって、基準マークは可視像の転写開始位置を定めることができればどのような構成を採用してもよく、例えば中間転写ベルト125A上に長さの異なる金属膜を貼ってこれを基準マークとしてもよい。もちろんこの場合はPI401とは異なる基準マークの検出方法を採用することになる。
【００４７】
さて、上記感光ドラム121は、例えば基準マークとして基準マークM1を採用する場合には、この基準マークM1の（矢印Fに関して）直後の中間転写ベルト125A上の転写領域R1に、上記可視像を転写する。同様に、基準マークとして基準マークM2を採用する場合には、この基準マークM2の直後の中間転写ベルト125A上の転写領域R2に、可視像を転写する。まったく同様に、基準マークとして基準マークM3を採用する場合には、この基準マークM3の直後の中間転写ベルト125A上の転写領域R3に、可視像を転写する。
【００４８】
そうすると、上記背景技術で説明したように、何度も使用された転写領域には汚損されてゆく。そして、汚損が激しくなれば印刷後の画像に悪影響を及ぼす。
【００４９】
そこで、本発明では、各基準マークM1、M2、M3が特定する転写領域R1、R2、R3の汚損状態を検知する濃度センサ402を備えている。この濃度センサ402としては例えば反射型光学センサを採用することができ、上記背景技術で説明したような肉眼で確認できない中間転写ベルト125Aの汚れを数値として検出することができる。その手順は例えば次のようになる。
【００５０】
まず、画像形成装置100の電源投入時に、中間転写ベルト125Aを1周回転させる（なお、これと同時に中間転写ベルト125Aのクリーニングが行われるのが通常である）。この際、検知手段403は、基準マークM1、M2、M3に基づいてPI401の発する検出信号により転写領域R1、R2、R3を特定するとともに、濃度センサ402の数値によりこれら転写領域R1、R2、R3の汚損状態を検知する（検知処理）。ここで転写領域の汚損状態は、それぞれの転写領域における上記濃度センサ402の数値の平均値を採用することができるが、ユーザの判断により最大値を採用してもよい。なぜならば、微小領域であっても著しい汚損がある場合には、印刷に悪影響を与える可能性が大きいからである。
【００５１】
そして、設定手段404は、転写領域R1、R2、R3のうち汚損状態の最も低い転写領域の基準マーク（例えば基準マークM2）を転写開始位置として設定する（設定処理）。すると、感光ドラム121は、基準マークM2を転写開始位置として、転写領域R2に上記可視像を転写するようになる。
【００５２】
以上の検知処理と設定処理とを所定のタイミングで実行することにより、中間転写ベルと125Aの最も汚損されていない転写領域を優先的に選んで可視像を転写することになるので、この中間転写ベルト125Aの全転写領域を満遍なく使用することになる。このため、結果として中間転写体の寿命を長く保つことができる。これが本発明の最大の特徴である。
【００５３】
なお、上記所定のタイミングとしては、例えば1つの印刷ジョブ終了時や、定期的に行われる中間転写ベルト125Aのクリーニング時など、様々な例を挙げることができる。図4には示していないが、これらのタイミングをユーザが指定する指定手段を設けることもできる。
【００５４】
また、上述のように基準マーク（切り欠き部）を3つ設ける場合には、中間転写ベルト125Aを3等分する位置に設けるのが好ましい。これも中間転写ベルト125Aの全転写領域を満遍なく使用するためである。
【００５５】
さらに、以上では中間転写ベルトとロータリー現像器を用いる場合を例として説明したが、本発明はこれに限らず、タンデム型の印刷機を含め、およそ中間転写体を利用して複数色の印刷を行うすべての画像形成装置に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明に係る画像形成装置は、中間転写体の最も汚損されていない転写領域を優先的に選んで可視像を転写するので、この中間転写体の全転写領域を満遍なく使用することになるため、結果として中間転写体の寿命を長く保つことができる。従って、プリンタや複写機、複合機等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の画像形成装置の概略模式図。
【図２】本発明の画像形成装置における読取部の構成図。
【図３】本発明の画像形成装置のハードウェア構成図。
【図４】本発明の画像形成装置のソフトウェア構成図。
【図５】本発明の画像形成装置の基準マークの構造図。
【図６】従来の画像形成装置の印刷機構の構成図。
【符号の説明】
【００５８】
121  感光ドラム
125A  中間転写ベルト
401  フォト・インタラプタ
402  濃度センサ
403  検知手段
404  設定手段
M1,M2,M3  基準マーク
R1,R2,R3  転写領域
【図１】
2009139557.tif 000003
【図２】
2009139557.tif 000004
【図３】
2009139557.tif 000005
【図４】
2009139557.tif 000006
【図５】
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【図６】
2009139557.tif 000008