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発明の名称 画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−3606(P2007−3606A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−180791(P2005−180791)
出願日 平成17年6月21日(2005.6.21)
代理人 【識別番号】100098084
【弁理士】
【氏名又は名称】川▲崎▼ 研二
発明者 尾形 健太 / 多賀 慎一郎 / 大久保 雅夫 / 蒔田 聖吾 / 西川 聰 / 横山 志野
要約 課題
記録材にしわが発生する兆候をより確実に検知するための技術を提供する。

解決手段
画像形成装置100は、自装置がオフィス等の利用場所に新たに設置されて動作条件が初期設定されたようなときや、センサ45の読み取り感度が正しく補正されたようなときには、自身の動作モードを「感度確認モード」の「第1の動作モード」に切り替え、センサ45の読み取り感度を確認するための基準値を決定する。そして、「感度確認モード」の「第2の動作モード」においては、画像形成装置100は、この基準値と不可視トナー像の検出値(読み取り時間間隔)との比較によりセンサ45の読み取り感度を確認する。
特許請求の範囲
【請求項1】
規則的に配列された画像を像担持体に形成し、該画像を記録材に転写する画像形成手段と、
前記記録材の搬送路を挟んで対向する一対の部材が接触するニップ領域において、前記記録材を加熱及び加圧することによって前記画像を前記記録材に定着させる定着手段と、
前記定着手段によって記録材に定着させられた前記画像を読み取る読取手段と、
前記読取手段によって前記複数の画像の各々が読み取られた時間間隔を記憶する記憶手段と、
前記読取手段によって前記複数の画像の各々が読み取られた時間間隔に基づいて、これらの画像が規則的に配列されているか否かを判断する判断手段と、
前記読取手段の読み取り感度が正常か否かを確認するための感度確認モードと、前記記録材におけるしわの発生の兆候を検知するためのしわ検知モードとを切り替えるモード切替手段と、
前記感度確認モードにおいて、さらに第1の動作モード又は第2の動作モードに切り替える感度確認モード切替手段と、
情報を出力する情報出力手段とを備え、
前記感度確認モードの前記第1の動作モードにおいては、前記記憶手段が、前記読取手段によって前記複数の画像の各々が読み取られた時間間隔を記憶し、
前記感度確認モードの前記第2の動作モードにおいては、前記判断手段が、前記第1の動作モードにおいて前記記憶手段によって記憶された時間間隔と、当該第2の動作モード中に前記読取手段によって前記複数の画像の各々が読み取られた時間間隔とを比較し、両者が一致していない場合には、前記情報出力手段が前記読取手段の読み取り感度に異常があることを出力し、
前記しわ検知モードにおいて、前記判断手段により前記画像が規則的に配列されていないと判断された場合には、前記情報出力手段が、前記記録材におけるしわの発生に関連した情報を出力する画像形成装置。
【請求項2】
可視画像を像担持体に形成し、該画像を記録材に転写する可視画像形成手段と、
規則的に配列された不可視画像を像担持体に形成し、該画像を記録材に転写する不可視画像形成手段と、
前記記録材の搬送路を挟んで対向する一対の部材が接触するニップ領域において、前記記録材を加熱及び加圧することによって前記可視画像又は前記不可視画像を前記記録材に定着させる定着手段と、
前記定着手段によって記録材に定着させられた前記不可視画像を読み取る読取手段と、
前記読取手段によって前記複数の不可視画像の各々が読み取られた時間間隔を記憶する記憶手段と、
前記読取手段によって前記複数の不可視画像の各々が読み取られた時間間隔に基づいて、これらの不可視画像が規則的に配列されているか否かを判断する判断手段と、
前記読取手段の読み取り感度が正常か否かを確認するための感度確認モードと、前記記録材におけるしわの発生の兆候を検知するためのしわ検知モードとを切り替えるモード切替手段と、
前記感度確認モードにおいて、さらに第1の動作モード又は第2の動作モードに切り替える感度確認モード切替手段と、
情報を出力する情報出力手段とを備え、
前記感度確認モードの前記第1の動作モードにおいては、前記記憶手段が、前記読取手段によって前記複数の不可視画像の各々が読み取られた時間間隔を記憶し、
前記感度確認モードの前記第2の動作モードにおいては、前記判断手段が、前記第1の動作モードにおいて前記記憶手段によって記憶された時間間隔と、当該第2の動作モード中に前記読取手段によって前記複数の不可視画像の各々が読み取られた時間間隔とを比較し、両者が一致していない場合には、前記情報出力手段が前記読取手段の読み取り感度に異常があることを出力し、
前記しわ検知モードにおいて、前記判断手段により前記不可視画像が規則的に配列されていないと判断された場合には、前記情報出力手段が、前記記録材におけるしわの発生に関連した情報を出力する画像形成装置。
【請求項3】
前記感度確認モード切替手段は、自装置の動作条件が初期設定されたとき又は前記読取手段の読み取り感度が正しく補正されたときには、前記感度確認モードの前記第1の動作モードに切り替える請求項1又は2記載の画像形成装置。
【請求項4】
画像が形成された記録材の枚数をカウントするカウント手段を備え、
前記感度確認モード切替手段は、前記第1のモードにおいて前記読取手段の読み取り感度が正しく補正されたときを基準として前記カウント手段によってカウントされた枚数が決められた値に達する毎に前記感度確認モードの前記第2のモードに切り替える請求項1又は2記載の画像形成装置。
【請求項5】
時刻を計測する計時手段を備え、
前記感度確認モード切替手段は、前記第1のモードにおいて前記読取手段の読み取り感度が正しく補正されたときを基準として前記計時手段によって計測された時刻が決められた時間間隔を経過する毎に、前記感度確認モードの前記第2のモードに切り替える請求項1又は2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、画像が形成された記録材にしわが発生する兆候を良好に検知するための技術に関する。
【背景技術】
【0002】
カラープリンタやカラー複写機等の電子写真方式の画像形成装置は、露光、現像、転写、定着、という幾つかの工程を経ることによって用紙(記録材)にトナー像を形成する。これら各工程のうち定着を行う定着装置は、用紙の搬送路を挟んで対向するように配置された一対のロール部材を備えており、これらのロール部材が互いに接触する領域(ニップ領域)を用紙が通過する際に、その用紙に熱と圧力を加えることによってトナーを用紙に定着させる。
【0003】
ところが、ニップ領域に突入する際の用紙の突入姿勢が悪かったり、用紙における熱や含水率の分布が不均一であったりすると、用紙にしわが発生してしまうことが知られている。このようなしわが連続して発生するようになると、用紙に形成されたトナー像が歪んでしまって画質が極度に劣化してしまうから、画像形成装置はそれ以上の使用に堪えることはできない。このような場合には、ユーザは直ちに、画像形成装置のメンテナンスを専門に行う者に連絡し、装置の修理や調整を依頼する必要がある。
【0004】
そこで、用紙に発生したしわを検知するための技術が従来から幾つか提案されている。その代表的なものに、例えば特許文献1〜3に記載された技術がある。特許文献1に記載された技術は、しわが発生すると用紙の一部が折れ曲がって用紙の厚みが変化する現象に着目したものである。具体的には、1対の搬送ロールの軸が変位した量を監視しておき、その変位量が極端に大きくなった場合にはしわが発生したと判断する、という仕組みである。また、特許文献2に記載された技術も、特許文献1と同様にしわが発生すると用紙の厚みが変化することに着目し、定着ロールの軸の両端の変位量をセンサで検出してしわの発生の兆候を検知するというものである。そして、特許文献3に記載された技術は、しわが発生すると用紙面が凸凹形状になることに着目したものであり、搬送路面から用紙までの距離の変位量(つまり用紙の凸凹形状)をセンサで検出してしわの発生の兆候を検知する、という構成を採っている。
【0005】
【特許文献1】特開平5−24713号公報
【特許文献2】特開平9−269697号公報
【特許文献3】特開平9−202519号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1〜3に記載された技術(以下、従来技術という)は、用紙の一部が折れ曲がったり用紙面が凸凹形状になったりする等の比較的明瞭なしわが発生した場合には、それを検知することができる。ただし、そのようなしわが発生したことは、そもそも画質を見れば一目瞭然であるから、ユーザは従来技術に頼らずともしわの存在を自ら認知することができるはずである。要するに、これらの従来技術は、しわが発生したことをユーザに直ちに警告することによって、例えばユーザがしわの発生を見過ごしてしまった状態で連続何十枚〜何百枚もの多数枚の画像形成処理を行ってしまうような無駄を防止する、という効果を奏するにすぎない。
【0007】
本願発明者がしわの発生するメカニズムについて考察したところ、しわは唐突に発生するのではなく、最初は人間の目では知覚できない程度の兆候が徐々に現れ、それから時間が経過するに従って段々と大きなしわが発生することが解明されている。このようなしわ発生の兆候が現れた段階でそれを検知することが出来れば、その時点ではほとんど視認できない程度でしか画質が劣化していないはずだから、ユーザは当分の間は画像形成装置を使用し続けることができるし、その使用期間中に時間的な余裕をもって装置の修理や調整等を依頼することもできる。即ち、しわが発生する兆候をいち早く察知して適切な対応を採ったほうがユーザにとっては利便性が高いと言える。
【0008】
そこで、画像が形成される記録材にしわが発生する兆候をより早く検知することが望まれる。ただし、しわの兆候を検知するために用いるデバイスにおいては、経年変化などにより検知性能が低下するような事態も予想される。そこで、本発明は、画像形成装置において記録材にしわが発生する兆候を検知する場合に、その検知性能を良好に維持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するため、本発明は、規則的に配列された画像を像担持体に形成し、該画像を記録材に転写する画像形成手段と、前記記録材の搬送路を挟んで対向する一対の部材が接触するニップ領域において、前記記録材を加熱及び加圧することによって前記画像を前記記録材に定着させる定着手段と、前記定着手段によって記録材に定着させられた前記画像を読み取る読取手段と、前記読取手段によって前記複数の画像の各々が読み取られた時間間隔を記憶する記憶手段と、前記読取手段によって前記複数の画像の各々が読み取られた時間間隔に基づいて、これらの画像が規則的に配列されているか否かを判断する判断手段と、前記読取手段の読み取り感度が正常か否かを確認するための感度確認モードと、前記記録材におけるしわの発生の兆候を検知するためのしわ検知モードとを切り替えるモード切替手段と、前記感度確認モードにおいて、さらに第1の動作モード又は第2の動作モードに切り替える感度確認モード切替手段と、情報を出力する情報出力手段とを備え、前記感度確認モードの前記第1の動作モードにおいては、前記記憶手段が、前記読取手段によって前記複数の画像の各々が読み取られた時間間隔を記憶し、前記感度確認モードの前記第2の動作モードにおいては、前記判断手段が、前記第1の動作モードにおいて前記記憶手段によって記憶された時間間隔と、当該第2の動作モード中に前記読取手段によって前記複数の画像の各々が読み取られた時間間隔とを比較し、両者が一致していない場合には、前記情報出力手段が前記読取手段の読み取り感度に異常があることを出力し、前記しわ検知モードにおいては、前記判断手段により前記画像が規則的に配列されていないと判断された場合には、前記情報出力手段が、前記記録材におけるしわの発生に関連した情報を出力する画像形成装置を提供する。
【0010】
記録材にしわが発生し始める前には、記録材が不均一に延びたり縮んだりしてくる。例えそれが微少な伸び縮みであっても、記録材に形成されている画像に影響を及ぼし、その規則性が乱れてくる。本発明に係る画像形成装置によれば、記録材におけるしわの発生の兆候を検知するための第2の動作モードにおいて、判断手段が、読取手段によって読み取られた画像が規則性を有しているか否かを判断し、規則性を有していないと判断された場合には、情報出力手段が、記録材におけるしわの発生に関連した情報を出力する。よって、画質に重大な影響を及ぼすようなしわが発生する前に、しわ発生に関連する情報を伝えることができる。
また、本発明の画像形成装置によれば、読取手段の読み取り感度が正常か否かを確認するための第1の動作モードにおいて、用紙上の画像が規則的に配列されていないと判断された場合には、読取手段の読み取り感度に異常があることを出力する。この出力に応じて、例えばユーザが読取手段の読み取り感度を適切に補正するなどの対応を採ることができるから、しわ発生の兆候の検知精度を良好に維持することが可能となる。
さらに、感度確認モードの第1の動作モードにおいて、記憶手段が、読取手段によって複数の画像の各々が読み取られた時間間隔を記憶し、感度確認モードの第2の動作モードにおいては、判断手段が、第1の動作モードにおいて記憶手段によって記憶された時間間隔と、当該第2の動作モード中に読取手段によって複数の画像の各々が読み取られた時間間隔とを比較し、両者が一致していない場合には、前記読取手段の読み取り感度に異常があることを出力する。例えば製品出荷時等に固定的に定められた基準値を用いるのではなく、上記のように第1の動作モードで記憶された基準値(読み取り時間間隔)を用い、この基準値と第2の動作モードでの検出値(読み取り時間間隔)との比較で画像の規則性を判断するので、外乱による影響をそれ程受けることことがない。なお、第1の動作モードにおいては、例えば画像形成装置の製造メーカがしわの発生しにくいことを保証している記録材を使用すればよい。
【0011】
また、本発明は、可視画像を像担持体に形成し、該画像を記録材に転写する可視画像形成手段と、規則的に配列された不可視画像を像担持体に形成し、該画像を記録材に転写する不可視画像形成手段と、前記記録材の搬送路を挟んで対向する一対の部材が接触するニップ領域において、前記記録材を加熱及び加圧することによって前記可視画像又は前記不可視画像を前記記録材に定着させる定着手段と、前記定着手段によって記録材に定着させられた前記不可視画像を読み取る読取手段と、前記読取手段によって前記複数の不可視画像の各々が読み取られた時間間隔を記憶する記憶手段と、記読取手段によって前記複数の不可視画像の各々が読み取られた時間間隔に基づいて、これらの不可視画像が規則的に配列されているか否かを判断する判断手段と、前記読取手段の読み取り感度が正常か否かを確認するための感度確認モードと、前記記録材におけるしわの発生の兆候を検知するためのしわ検知モードとを切り替えるモード切替手段と、前記感度確認モードにおいて、さらに第1の動作モード又は第2の動作モードに切り替える感度確認モード切替手段と、情報を出力する情報出力手段とを備え、前記感度確認モードの前記第1の動作モードにおいては、前記記憶手段が、前記読取手段によって前記複数の不可視画像の各々が読み取られた時間間隔を記憶し、前記感度確認モードの前記第2の動作モードにおいては、前記判断手段が、前記第1の動作モードにおいて前記記憶手段によって記憶された時間間隔と、当該第2の動作モード中に前記読取手段によって前記複数の不可視画像の各々が読み取られた時間間隔とを比較し、両者が一致していない場合には、前記情報出力手段が前記読取手段の読み取り感度に異常があることを出力し、前記しわ検知モードにおいては、前記判断手段により前記不可視画像が規則的に配列されていないと判断された場合には、前記情報出力手段が、前記記録材におけるしわの発生に関連した情報を出力する画像形成装置を提供する。
【0012】
本発明に係る画像形成装置によれば、記録材におけるしわの発生の兆候を検知するための第2の動作モードにおいて、判断手段が、読取手段によって読み取られた不可視画像が規則性を有しているか否かを判断し、規則性を有していないと判断された場合には、情報出力手段が、記録材におけるしわの発生に関連した情報を出力する。よって、画質に重大な影響を及ぼすようなしわが発生する前に、しわ発生に関連する情報を伝えることができる。
また、本発明の画像形成装置によれば、読取手段の読み取り感度が正常か否かを確認するための第1の動作モードにおいて、不可視画像が規則的に配列されていないと判断された場合には、読取手段の読み取り感度に異常があることを出力する。この出力に応じて、例えばユーザが読取手段の読み取り感度を適切に補正するなどの対応が採れるから、しわの発生の兆候の検知精度を良好に維持することが可能となる。
さらに、感度確認モードの第1の動作モードにおいて、記憶手段が、読取手段によって複数の不可視画像の各々が読み取られた時間間隔を記憶し、感度確認モードの第2の動作モードにおいては、判断手段が、第1の動作モードにおいて記憶手段によって記憶された時間間隔と、当該第2の動作モード中に読取手段によって複数の不可視画像の各々が読み取られた時間間隔とを比較し、両者が一致していない場合には、前記読取手段の読み取り感度に異常があることを出力する。例えば製品出荷時等に固定的に定められた基準値を用いるのではなく、上記のように第1の動作モードで記憶された基準値(読み取り時間間隔)を用い、この基準値と第2の動作モードでの検出値(読み取り時間間隔)との比較で画像の規則性を判断するので、外乱による影響をそれ程受けることことがない。なお、第1の動作モードにおいては、例えば画像形成装置の製造メーカがしわの発生しにくいことを保証している記録材を使用すればよい。
【0013】
なお、本発明において、「可視」および「不可視」とは、記録材に形成された画像が、可視光領域における特定の波長の吸収に起因する発色性の有無により、人間の目で認識し得る程度であるかどうかを意味する。「可視画像」とは、その可視画像を形成する可視現像剤が可視光領域における特定の波長の吸収に起因する発色性を有するために、可視光領域において目視により認識できる画像である。一方、「不可視画像」とは、可視光領域以外の領域(例えば赤外光領域)において、例えば赤外光領域の光を光源とした場合にフォトダイオードやCCD等の読取手段により読み取ることができる画像であると共に、その不可視画像を形成する不可視現像剤が可視光領域における特定の波長の吸収に起因する発色性を有さないために、可視光領域においては目視によりほとんど認識することができない画像を意味する。
【0014】
上記画像形成装置において、前記感度確認モード切替手段は、例えば自装置の動作条件が初期設定されたとき又は前記読取手段の読み取り感度が正しく補正されたときには、前記感度確認モードの前記第1の動作モードに切り替えるようにしてもよい。また、画像が形成された記録材の枚数をカウントするカウント手段を備え、前記第1のモードにおいて前記読取手段の読み取り感度が正しく補正されたときを基準として、前記カウント手段によってカウントされた枚数が決められた値に達する毎に前記感度確認モードの前記第2のモードに切り替えるようにしてもよい。また、時刻を計測する計時手段を備え、前記第1のモードにおいて前記読取手段の読み取り感度が正しく補正されたときを基準として、前記計時手段によって計測された時刻が決められた時間間隔を経過する毎に、前記感度確認モードの前記第2のモードに切り替えるようにしてもよい。
【0015】
本発明の好ましい態様においては、前記不可視画像形成手段は、複数の線状の不可視画像を前記記録材の搬送方向に沿って一定の距離間隔で形成し、前記判断手段は、前記読取手段によって前記複数の線状の不可視画像が一定の時間間隔で読み取られた場合には、該不可視画像が規則的に配列されていると判断し、前記読取手段によって前記複数の線状の不可視画像が一定の時間間隔で読み取られなかった場合には、該不可視画像が規則的に配列されていないと判断するようにしてもよい。このようにすれば、判断手段は、読取手段によって前記複数の線状の不可視画像が一定の時間間隔で読み取られたか否かに基づいて不可視画像が規則性を有しているか否かを判断することができる。即ち、比較的簡易な構成によって不可視画像の規則性を判断することが可能となる。
【0016】
さらに、前記不可視画像形成手段は、前記記録材の搬送方向に平行な第1の方向成分と、該搬送方向と直交する方向に平行な第2の方向成分とを有する複数の線分画像を形成してもよい。このようにすれば、1つの不可視画像の位置によって、不可視画像が形成された位置から見て搬送方向に現れた用紙の伸び縮み(しわの兆候)と、搬送方向に直交する方向に現れた用紙の伸び縮み(しわの兆候)とを検出することが可能となる。
【0017】
また、前記不可視画像形成手段は、前記複数の線状の不可視画像を前記記録材の搬送方向に沿って一定の距離間隔で配列することによって前記記録材の搬送方向に延びる画像列を形成すると共に、該画像列を前記搬送方向に直交する方向に複数並べて形成し、前記読取手段は、前記記録材に形成された不可視画像の前記複数の列にそれぞれ対応するように複数配置されてもよい。このように複数の例をなすようにして不可視画像を形成すれば、用紙のどの箇所にしわの兆候が現れたとしても、それをより正確に検出することができる。
【0018】
本発明の別の好ましい態様においては、前記情報出力手段は、前記判断手段により前記画像が規則的に配列されていないと判断された場合には、前記記録材にしわが発生する可能性があること乃至前記記録材にしわが発生し始めていることを表すメッセージを出力してもよい。このようにすれば、画像形成装置のユーザは、記録材にしわが発生する可能性があること乃至記録材にしわが発生し始めていることを簡単に知ることができ、直ちに適切な対応をとることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
(1)装置構成
図1は、実施形態に係る画像形成装置100の全体構成を示した図である。この画像形成装置100は、例えばカラープリンタやカラー複写機、或いはこれらの複数の機能を兼ね備えた複合機等である。図1に示すように、画像形成装置100の構成は、画像形成ユニット10と、画像読取ユニット20と、用紙供給ユニット30とに大別される。さらに、画像形成装置100は、ユーザが各種の操作を行うためのユーザインタフェース装置50を備えている。このユーザインタフェース装置50は、タッチパネルとして機能する液晶ディスプレイを備えており、ユーザはこの液晶ディスプレイに触れることで各種操作を行うことができる。
【0020】
用紙供給ユニット30は、用紙トレイ31a,31b,31c及び手差しトレイ32といった用紙供給源と、この用紙供給源から図中の点線Sによって示される搬送路を経由して画像形成ユニット10へ用紙を搬送するための搬送ロール34a〜34cやレジストロール34dとを備えている。より具体的には、用紙トレイ31a,31b,31cにそれぞれ収容された用紙P1,P2,P3は、各用紙トレイ31a,31b,31cに設けられた給紙ロール311a,311b,311cによって1枚ずつ搬送路Sに送り出され、さらに、搬送ロール34a〜34cやレジストロール34dによって画像形成ユニット10へと搬送される。
【0021】
なお、用紙トレイ31cに収容されている用紙P3は、画像形成装置100の製造メーカがしわの発生しにくいことを保証している良質な用紙である。一方し、用紙トレイ31a,31bに収容されている用紙P1,P2は、そのような保証はされていなくてもよい用紙であり、ユーザがまったく自由に選択し得るものである。用紙P3は、後述する「感度確認モード」で使用され、用紙P1,P2は「通常モード」及び「しわ検知モード」で使用されるものである。また、手差しトレイ32の上面には用紙P4が複数枚載置されるようになっている。これらの用紙P4は給紙ロール321によって1枚ずつ搬送路Sに送り出され、さらに、搬送ロール34a〜34cやレジストロール34dによって画像形成ユニット10へと搬送されるようになっている。
【0022】
画像読取ユニット20は、原稿送り装置21と、CCD(Charge Coupled Device)等により構成される光学系部材22とを備えている。画像読取ユニット20は、原稿送り装置21によって図示せぬプラテンガラスに順番に載置される原稿の画像を光学系部材22によって読み取り、読み取った画像を表す画像データを生成する。また、画像形成装置100は図示しない通信インタフェースを介してLAN(Local Area Network)等のネットワークに接続されており、パーソナルコンピュータやサーバマシンなどのホスト装置からLANを経由して送信されてくる画像データを受信する。画像形成ユニット10は、通常モードにおいては、画像読取ユニット20によって生成された画像データや、通信インタフェースを介して受信した画像データに基づいて画像形成処理を行う。また、画像の濃度補正時(いわゆるキャリブレーション)や、「感度確認モード」或いは「しわ検知モード」において、画像形成装置100は、自身が予め記憶している画像データに基づいて画像形成処理を行う。
【0023】
次に、画像形成ユニット10は、感光体ドラム11と、帯電装置12と、露光装置13と、ロータリー現像装置14と、クリーニング装置15と、中間転写ベルト16と、支持ロール17と、一次転写ロール18と、二次転写ロール19と、対向ロール40と、搬送ベルト41と、定着装置42とを備えている。感光体ドラム11の外周面(ドラム表面)には感光層が形成されており、この感光体ドラム11は図示せぬ駆動機構によって図中矢印a方向に回転させられる。帯電装置12は、例えばロール型帯電装置やコロトロン型帯電装置であり、感光体ドラム11の表面を所定の電位に一様に帯電させる。露光装置13は、一様に帯電した感光体ドラム11に対し、画像データに応じて変調されたレーザ光を照射し、感光体ドラム11の表面に静電潜像を形成する。
【0024】
ロータリー現像装置14は、それぞれY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の各色のトナー(現像剤)をそれぞれ収容する現像器14Y,14M,14C,14Kの他、不可視トナーを収容する現像器14Fを備えている。本実施形態で用いる不可視トナーは、可視光領域(400nm〜700nm)における吸収率が所定割合以下のために人間の目では認識できない程度であり、近赤外光領域(800nm〜1000nm)における吸収率が所定割合以上のために、赤外光感度を有するセンサによって読み取り可能なものである。このロータリー現像装置14が図示せぬ駆動機構によって図中矢印b方向に回転させられることにより、これら5つの現像器14Y,14M,14C,14K,14Fは順番に感光体ドラム11と近接した位置に移動させられる。そして、各現像器14Y,14M,14C,14K,14Fに収容された各トナーが、それぞれの色(不可視トナーを含む)に対応する静電潜像に電気的に転移させられることによって、感光体ドラム11の表面にトナー像が形成される。図1においては、不可視トナーを収容する現像器14Fが感光体ドラム11と近接する位置にあり、感光体ドラム11の表面に不可視トナー像が形成されている時の様子が示されている。
【0025】
中間転写ベルト16は、無端のベルト部材であり、その内周面を複数の支持ロール17(図1では2つ)と一次転写ロール18と二次転写ロール19とによって張架された状態で、矢印c方向に周回移動させられる。一次転写ロール18は、感光体ドラム11との間で中間転写ベルト16を挟持しつつ、感光体ドラム11表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト16の外周面に転写(一次転写)する。感光体ドラム近傍に設けられたクリーニングブレード15は、一次転写後の感光体ドラム11表面に残ったトナーを除去する。二次転写ロール19は、対向ロール40との間に形成されるニップ領域において、中間転写ベルト16の外周面に転写されているトナー像を用紙へ転写(二次転写)する。二次転写後の中間転写ベルト16の表面に残留しているトナーはベルトクリーナ23によって除去される。
【0026】
定着装置42は、搬送路Sを挟んで互いに対向する定着ロール42a及び加圧ロール42bを備えている。定着ロール42aは、例えばアルミニウム等の金属製コアの周囲にシリコンゴム等の弾性体層が形成され、さらに弾性体層の表面にPFA(四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂)チューブ等からなる離型層が形成されたロール部材である。この金属製コアの内部には、例えばハロゲンランプ等の熱源が設けられており、定着ロール42aの表面温度が所定の温度となるようにロールの内部から加熱する。加圧ロール42bは、金属製コアの周囲に弾性体層が形成され、さらにPFAチューブからなる離型層が形成されたロール部材であり、図示せぬ加圧バネ等によって定着ロール42aの方向に付勢されている。定着装置42は、トナー像が二次転写された用紙に対し、定着ロール42a及び加圧ロール42bによって圧力を加えながら急速に加熱することによってトナー像を用紙に定着させる。この定着処理がなされた後に、用紙は排紙ロール43a,43bによって排紙トレイ46に排出される。定着装置42と排紙ロール43a,43bとの間には、用紙搬送路を形成するためのガイド44が設けられている、搬送路上方に設けられたガイドの一部には穴44aが開けられており、その穴44aの上方には赤外光感度を有するセンサ45が設けられている。図1ではセンサ45を1つのみ図示しているが、実際には3つのセンサ45が紙面奥行き方向に一列に並ぶようにして配置されている。このセンサ45は、用紙に現れるしわの兆候を検知するために利用される。
【0027】
次に、図2のブロック図を参照しながら、画像形成装置100の制御系の構成について説明する。図2において、制御部110は、例えばMPU(Micro Processor Unit)や各種の特定用途向けのASIC(Application Specific Integrated Circuit)を備えており、記憶部120に記憶されている制御プログラムなどに従って、画像形成装置100の画像形成ユニット10、画像読取ユニット20及び用紙供給ユニット30の動作を制御する。画像形成ユニット10には前述したセンサ45が含まれており、制御部110はこのセンサ45からの出力信号に基づいてしわが発生する兆候について監視しており、しわ発生の兆候が現れたらその旨のメッセージをユーザインタフェース装置50に表示させる。
【0028】
(2)画像形成装置の動作モード
画像形成装置100の動作モードには、「通常モード」と、「感度確認モード」と、「しわ検知モード」とがある。これらの動作モードのうち、「通常モード」は通常の画像形成処理を行う動作モードである。即ち、露光装置13によってY,M,C,Kの各色の画像データに対応した静電潜像を感光体ドラム11の表面に形成し、次いで、ロータリー現像装置14によってY,M,C,Kの各色トナーを静電潜像に電気的に転移させて顕像化する。そして、中間転写ベルト16を介してこれら各色のトナー像を重ね合わせるようにして用紙に二次転写し、さらに、定着装置42によってトナー像を用紙に定着させて排紙トレイ46に排出する。
【0029】
次に、「しわ検知モード」とは、前述したような用紙にしわが発生する兆候が現れているか否かを検知する動作モードである。また、「感度確認モード」とは、しわ検知モードにおいて使用されるセンサ45の読み取り感度が正常か否かを確認するための動作モードである。
【0030】
「しわ検知モード」と「感度確認モード」における画像形成装置100の処理は概ね以下のようになる。
まず、露光装置13は、画像形成装置100の記憶部120に予め記憶されている画像データに対応した静電潜像を感光体ドラム11の表面に形成する。この画像データは、用紙において規則的に配列される画像を表すデータである。次いで、ロータリー現像装置14は、現像器14Fに収容されている不可視トナーを上記静電潜像に電気的に転移させて顕像化する。この不可視トナー像は中間転写ベルト16に一次転写され、さらに、用紙供給源から搬送されてくる用紙に二次転写される。この際用いられる用紙は、感度確認モードでは用紙P3であるし、しわ検知モードにおいては用紙P1,P2である。二次転写された不可視トナー像は定着装置42によって用紙に定着させられる。画像形成装置100は、定着装置42によって不可視トナー像を用紙に定着させてから、センサ45によって用紙上の不可視トナー像を読み取る。
【0031】
用紙が微少に伸び縮みしてしわの兆候が発生し始めると、その用紙上の不可視トナー像の位置の規則性が乱される。従って、しわ検知モードにおいて、画像形成装置100は、用紙(用紙トレイ31a,31bに収容された用紙P1,P2)上の不可視トナー像の規則性の乱れをセンサ45で検知することによって、しわ発生の兆候をいち早く察知することができる。
【0032】
一方、感度確認モードにおいて使用される用紙(用紙トレイ31cに収容された用紙P3)は、前述したように、しわが発生しにくい用紙であるため、用紙上の不可視トナー像の規則性が乱れることはないはずである。しかし、センサ45の読み取り感度に経年変化等によって異常が生じたような場合には、用紙上の不可視トナー像は規則性を維持しているものの、センサ45で読み取ると、不可視トナー像の規則性は一定ではないという結果になる。従って、感度確認モードにおいて、画像形成装置100はセンサ45で読み取った不可視トナー像に規則性の乱れがあるか否かにより、センサ45の読み取り感度が正常か否かを判断することができる。
【0033】
この「感度確認モード」は、さらに「第1の動作モード」と「第2の動作モード」という2種類の動作モードに区分される。「第1の動作モード」は、画像形成装置100がセンサ45の読み取り感度を確認するための基準値を決定するためのモードである。一方、「第2の動作モード」は、画像形成装置100が第1の動作モードで決定した基準値に基づいてセンサ45の読み取り感度が正常か否かを判断するためのモードである。画像形成装置100は、自装置がオフィス等の利用場所に新たに設置されて動作条件が初期設定されたようなときや、センサ45の読み取り感度が正しく補正されたようなときには、動作モードを「感度確認モード」の「第1の動作モード」に切り替える。なぜなら、このような場合には、センサ45の読み取り感度が正常であると考えられるから、センサ45の読み取り感度を確認するための基準値を決定するのには都合がよいからである。
【0034】
一方、画像形成装置100は、第1のモードにおいてセンサ45の読み取り感度が正しく補正されたときを基準として、所定枚数の用紙に画像を形成する毎とか、所定時間が経過する毎等の予め決められたタイミングで、動作モードを「感度確認モード」の「第2の動作モード」に切り替える。センサ45の読み取り感度は経年劣化するので、センサ45の読み取り感度が正しく補正されたときから数えて所定枚数の用紙に画像を形成する毎や所定時間が経過する毎に、センサ45の読み取り感度を確認するのが合理的である。そして、画像形成装置100は、この第2の動作モードにおいてセンサ45の読み取り感度が正常であることを確認することができれば、それ以降、「しわ検知モード」においてしわの発生の兆候の有無を正しく検知することができる。記憶部120には、このような動作モードの遷移動作を行うためのコンピュータプログラムや各種情報が記憶されている。具体的には、時刻を計測するための手順が記述されたコンピュータプログラムや、画像が形成された用紙の枚数をカウントするための手順が記述されたコンピュータプログラムや、各種の動作モードに切り替えるべき時期などが記憶部120に記憶されている。
【0035】
(3)不可視トナー像
次に、用紙に形成される不可視トナー像について具体的に説明する。
図3は、用紙に不可視トナー像が形成されている様子を示した平面図である。この図3に示すように、複数の山形の不可視トナー像ptが用紙Pの搬送方向(矢印m方向)に沿って一定の間隔dで規則的に配列されることによって用紙の搬送方向mに延びる画像列が形成されている。さらに、このような不可視トナー像によって構成される画像列が搬送方向mと直交する方向に複数個(図3では3列)並ぶようにして形成されている。
【0036】
ここで、図4は、1つの不可視トナー像ptを示した拡大図である。不可視トナー像ptは、互いに異なる方向に延びる線分pt1と線分pt2によって構成されている。これらの線分pt1,pt2はいずれも用紙の搬送方向mに平行な方向成分と、その搬送方向mに直交する方向nに平行な方向成分とを有している。1つの線分pt1,pt2の各々が上記のような2つの方向成分を有していれば、搬送方向mに平行な方向に用紙が伸び縮みした場合であっても、搬送方向mに直交する方向nに用紙が伸び縮みした場合であっても、その伸び縮みによって用紙上の線分pt1,pt2の位置がずれることになる。図4には、特に好適な場合を例示しており、線分pt1,pt2はそれぞれ搬送方向mに対して45°だけ傾いており、線分pt1と線分pt2とは互いに90°をなしている。
【0037】
次に、図5は、センサ45の平面図である。センサ45は4つのフォトダイオードD11,D12,D21,D22によって構成されており、フォトダイオードD11及びフォトダイオードD12によって1組のセンサD1が構成されており、フォトダイオードD21及びフォトダイオードD22によって1組のセンサD2が構成されている。搬送方向mの上流側に配置されたフォトダイオードD12,D22は、検出レベルに応じたマイナス方向の出力信号を出力し、搬送方向mの下流側に配置されたフォトダイオードD11,D21は、検出レベルに応じたプラス方向の出力信号を出力する。フォトダイオードD11,D12,D21,D22は、搬送方向mに対して、それぞれ線分pt1,pt2と同様の角度45°だけ傾くように左右対称で設けられている。このようにフォトダイオードD11,D12,D21,D22は線分pt1,pt2と同様の角度45°だけ傾いて配置されているから、用紙が伸び縮みすることによって線分pt1,pt2の位置がずれた場合、そのずれを正確に検知することができる。また、前述した図4を用いて説明したように、線分pt1,pt2はそれぞれ搬送方向mに対して45°だけ傾いているから、搬送方向mに平行な方向に用紙がある量Δdだけ伸び縮みした場合に線分pt1(或いは線分pr2)の位置がずれる量と、搬送方向mに直交する方向nに用紙がある量Δdだけ伸び縮みした場合に線分pt1(線分pt2)の位置がずれる量とが1:1の関係になるはずである。このような関係を利用して線分pt1,pt2の位置のずれ量を解析すれば、しわ兆候の発生位置を特定することも可能である。
【0038】
次に、図6は、不可視トナー像が形成された用紙Pが定着装置42を通過する際の様子を図1の矢印x方向から見たときの平面図である。なお、説明をわかりやすくするため、定着装置42と排紙ロール43a,43bとの間に設けられたガイド44は図示していない。図6において、定着ロール42aと排紙ロール43aが図中矢印e方向に回転することによって、用紙Pは矢印m方向に搬送され、画像形成装置100の筐体1に設けられた排紙口から排紙トレイ46に排出される。また、センサ45として、不可視トナー像の列に対応するように3つのセンサ45a,45b,45cが搬送方向mに直交する方向に並ぶようにして設けられている。これらのセンサ45a,45b,45cは、それぞれに対応する列を構成する不可視トナー像ptを読み取る。
【0039】
(4)動作例
図7は、制御部110による動作モードの切替処理の流れを示すフローチャートである。
図7において、制御部110は、まず、感度確認モードへの切替条件を満たすか否かを判断する(ステップS1)。ここでいう感度確認モードへの切替条件とは、第1の動作モードへの切り替え条件(自装置の動作条件が初期設定されたとき又はセンサ45の読み取り感度が正しく補正されたとき)と、第2の動作モードへの切り替え条件(センサ45の読み取り感度が正しく補正されたときから数えて所定枚数の用紙に画像を形成する毎や所定時間が経過する毎)と含む。制御部110は、この切替条件を満たすと判断した場合(ステップS1;Yes)、それが第1の動作モードへの切替条件を満たすのか或いは第2の動作モードへの切替条件を満たすのかを判断する(ステップS2)。
【0040】
ここで、制御部110は、第1の動作モードへの切替条件を満たすと判断した場合(ステップS2;第1の動作モード)、自らの動作モードを第1の動作モードに切り替える(ステップS3)。そして、制御部110は、画像形成ユニット10によって不可視トナー像を用紙に形成し、これを定着装置42によって定着させてから(ステップS4)、センサ45によって用紙上の不可視トナー像を読み取る(ステップS5)。そして、制御部110は、センサ45によって不可視トナー像の各々を読み取った時間間隔を基準値t0として記憶部120に記憶させる(ステップS6)。これで第1の動作モードの処理は終了し、ステップS1に戻る。
【0041】
一方、第2の動作モードの切替条件を満たすと判断された場合には(ステップS2;第2の動作モード5)、制御部110は、自らの動作モードを第2の動作モードに切り替える(ステップS7)。そして、制御部110は画像形成ユニット10を用いて不可視トナー像を用紙に形成し、これを定着装置42によって定着させてから(ステップS8)、センサ45によって用紙上の不可視トナー像を読み取る(ステップS9)。そして、制御部110は、センサ45によって不可視トナー像の各々を読み取った時間間隔tと、第1の動作モードにおいて記憶部120に記憶された基準値t0と比較する(ステップS10)。この比較により両者が一致している場合には、制御部110は、不可視トナー像が規則的であると判断して(ステップS11;Yes)処理を終了する。このとき、計測値tは誤差を含む場合もあり得るので、計測値tがt0から一定の微少な値Δt0だけずれたとしても、t0に一致するとみなすようにしてもよい。
【0042】
これに対し、ステップS10の比較の結果、両者が一致しなければ、制御部110は、不可視トナー像が規則的でないと判断して(ステップS11;No)、センサ45の読み取り感度に異常があることを出力する(ステップS12)。例えば、制御部110はセンサ45に異常があることを表すメッセージをユーザインタフェース装置50に表示させたり、所定の警告ランプを点灯させたりする。このような出力に応じて、ユーザがセンサ45の光量を調整するなど、読み取り感度を適切に補正するなどの対応を採ることができる。また、画像形成装置100がセンサ45の感度補正を調整することが可能な構成を備えていれば、上記出力に応じて、自ら感度補正を実行すればよい。以上で第2の動作モードにおける処理は終了する。
【0043】
この後、制御部110は、動作モードをしわ検知モードに切り替えてしわ発生の兆候を検知するように試みてもよいし、通常モードに遷移して一般的な画像形成サイクルを実行してもよい。
【0044】
ここで、図8は、しわ検知モードにおいて、不可視トナー像がセンサ45の検出領域に進入するタイミングと、センサ45によって検知されるレベル波形及びセンサ45によって出力される出力信号との関係を例示した図である。
搬送方向mの上流側に配置されたフォトダイオードD12,D22は、検出レベルに応じたマイナス方向のレベル波形を出力し、搬送方向mの下流側に配置されたフォトダイオードD11,D21は、検出レベルに応じたプラス方向のレベル波形を出力する。従って、フォトダイオードD12,D22による検知領域に不可視トナー像ptが進入すると、まず、マイナス方向のレベル波形が現れ、次いで、フォトダイオードD11,D22による検知領域に不可視トナー像ptが進入すると、プラス方向のレベル波形が現れる。このセンサ45には予め閾値kが設定されており、レベル波形がこの閾値k未満の場合には、センサ45はロー(L)レベル信号を制御部110に出力する一方、閾値k以上の場合には、センサ45はハイ(H)レベル信号を制御部110に出力する。制御部110は、この出力信号がローレベルからハイレベルへ立ち上がったタイミングと、その次の立ち上がりのタイミングとの間の時間tが所定の値t0であれば、しわ発生の兆候はないと判断する。即ち、一定の距離間隔dで形成した不可視トナー像を一定の時間間隔t0で読み取った場合には、不可視トナー像が規則性を有しているから、用紙は伸び縮みしておらず、しわ発生の兆候はないというわけである。なお、このt0は、用紙の搬送速度と不可視トナー像の距離dとに基づいて予め計算により求めることができるので、これを予め記憶部120に記憶させておけばよい。また、計測値tは誤差を含む場合もあり得るので、計測値tがt0から一定の微少な値Δt0だけずれたとしても、t0に一致するとみなすようにしてもよい。
【0045】
これに対し、図9に示すように、時間tが所定の値t0ではないt1とかt2の場合には、不可視トナー像の位置がずれてきていることを意味するので、制御部110はしわ発生の兆候があると判断する。即ち、一定の距離間隔dで形成した不可視トナー像を一定の時間間隔t0で読み取ることができなかった場合には、不可視トナー像が規則性を有していないから、用紙が伸び縮みしており、しわ発生の兆候があるというわけである。この場合、制御部110は、用紙におけるしわの発生に関連した情報を出力する。例えば用紙にしわが発生する可能性があること或いは用紙にしわが発生し始めていることを表すメッセージをユーザインタフェース装置50に表示させる。なお、不可視トナー像が読み取られた後の用紙Pはそのまま排紙トレイ46に排出する等すればよい。
【0046】
次に、図10は、感度確認モードにおいてセンサ45によって検知されるレベル波形と、センサ45によって出力される出力信号との関係を例示した図である。
図8,9で述べたように、フォトダイオードD12,D22による検知領域に不可視トナー像ptが進入すると、まず、マイナス方向のレベル波形が現れ、次いで、フォトダイオードD11,D22による検知領域に不可視トナー像ptが進入すると、プラス方向のレベル波形が現れる。そして、レベル波形が閾値k未満の場合には、センサ45はロー(L)レベル信号を制御部110に出力する一方、閾値k以上の場合には、センサ45はハイ(H)レベル信号を制御部110に出力する。感度確認モードにおいては、しわが発生しにくい用紙を用いているので、センサ45の読み取り感度に異常がなければ、図10の実線Cで示したようなレベル波形となる。つまり、出力信号がローレベルからハイレベルへ立ち上がったタイミングと、その次の立ち上がりのタイミングとの間の時間tが所定の値t0となる。この場合、制御部110は、一定の距離間隔dで形成した不可視トナー像を一定の時間間隔t0で読み取っているので、不可視トナー像が規則性を有しており、センサ45の読み取り感度は正常であると判断する。このようにしてセンサ45の読み取り感度が正常であることを確認できれば、制御部110は、動作モードをしわ検知モードに切り替えて上述したようなしわの発生の兆候を検知するための処理を実行することが可能となる。
【0047】
これに対し、経年変化等によりセンサ45の読み取り感度が変化した場合(例えば用紙に照射する光量が低下した場合)には、図10の点線c1,c2,c3で示したように、実線Cよりも曲線の傾きがなだらかなレベル波形が出力される。このようにレベル波形の傾きがなだらかになってくると、出力信号がローレベルからハイレベルへ立ち上がるタイミングにばらつきが生じてくる(なお、図10においては点線c1,c2,c3が互いに重なり合わないように、それぞれの出力信号のローレベルの位置を意図的にずらして表現している)。この結果、時間tが所定の値t0ではない値(t1,t2,t3)をとるようになる。制御部110は、このように一定の距離間隔dで形成した不可視トナー像を一定の時間間隔t0で読み取ることができなかった場合には不可視トナー像が規則性を有していないから、センサ45の読み取り感度に異常があると判断し、その旨を出力する。
【0048】
以上の実施形態によれば、用紙にしわが発生し始める前には、用紙が不均一に延びたり縮んだりしてくるため、用紙に形成されている不可視画像の規則性が乱れてくる。本実施形態に係る画像形成装置100は、しわ検知モードにおいて、その規則性に乱れがあるか否かを判断し、乱れがあると判断された場合には、用紙におけるしわの発生に関連した情報を出力する。よって、画質に重大な影響を及ぼすようなしわが発生する前に、しわ発生に関連する情報をユーザに伝えることができる。
【0049】
また、センサ45の読み取り感度が正常か否かを確認するための感度確認モードにおいて、画像形成装置100は、センサ45の読み取り結果において不可視トナー像が規則的に配列されていないと判断した場合には、センサ45の読み取り感度に異常があると判断してその旨を出力する。この出力に応じて、ユーザがセンサ45の読み取り感度を適切に補正するなどの対応が採れるから、しわの発生の兆候の検知精度を良好に維持することが可能となる。
【0050】
さらに、「感度確認モード」は、センサ45の読み取り感度を確認するための基準値を決定するための「第1の動作モード」と、その基準値に基づいてセンサ45の読み取り感度が正常か否かを判断するための「第2の動作モード」に区分される。画像形成装置100は、自装置がオフィス等の利用場所に新たに設置されて動作条件が初期設定されたようなときや、センサ45の読み取り感度が正しく補正されたようなときには、動作モードを「感度確認モード」の「第1の動作モード」に切り替え、センサ45の読み取り感度を確認するための基準値を決定する。っそいて、「第2の動作モード」においては、この基準値と不可視トナー像の読み取り時間間隔との比較により、センサ45の読み取り感度を確認する。例えば製品出荷時等に固定的に定められた基準値を用いるのではなく、上記のように第1の動作モードで記憶された基準値を用い、この基準値と第2の動作モードでの検出値とを比較するので、外乱による影響をそれ程受けることなく、センサ45の読み取り感度を確認することができる。
【0051】
(5)変形例
上述した実施形態は次のような変形が可能である。
実施形態においては、像担持体としての感光体ドラム11とロータリー現像装置14とを備えたいわゆるサイクル方式や画像形成装置を例に挙げて説明したが、この他にも、例えば、複数の感光体ドラムを中間転写ベルトに外周に沿って直列に配置したいわゆるタンデム方式の画像形成装置であってもよい。また、画像形成装置100はY,M,C,K4色のトナー(現像剤)を用いたカラー画像を形成するものに限定されず、レッド、ブルー、グリーン等の色の現像剤を用いるものであってもよいし、モノクロ画像を形成するものであってもよい。
【0052】
ここで、図11は、タンデム方式の画像形成装置に本発明を適用した場合の画像形成装置101の構成を示した図である。図11において、画像形成エンジン1Y,1M,1C,1Kはそれぞれ、イエロー(Y)色、マゼンダ(M)色、シアン(C)色およびブラック(K)色の各色のトナー像を形成する。また、画像形成エンジン1Fは、不可視トナーを用いた不可視トナー像を形成する。例えば画像形成エンジン1Yは、矢印A方向に回転する感光体11ドラムYと、感光体ドラム11Yを決められた帯電電位に一様に帯電させる帯電装置12Yと、Y,M,C,K各色の画像データのうちY(イエロー)の画像データに応じた光を感光体ドラム11Yに照射して静電潜像を形成する露光装置13Yと、静電潜像にイエローのトナーを供給し感光体ドラム11Yの表面にトナー像を形成させる現像装置14Yと、中間転写ベルト2にトナー像を一次転写するための一次転写ロール15Yと、一次転写後の感光体ドラム11Yの表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置16Yとを備えている。また、画像形成エンジン1Fは、感光体ドラム11Fと、感光体ドラム11Fを決められた帯電電位に帯電させる帯電装置12Fと、画像形成装置101によって予め記憶された不可視トナー像を示す画像データに応じた光を感光体11Fに照射して静電潜像を形成する露光装置13Fと、静電潜像に不可視トナーを供給し感光体11Fの表面に不可視トナー像を形成させる現像装置14Fと、中間転写ベルト2に不可視トナー像を一次転写するための一次転写ロール15Fと、一次転写後の感光体11Fの表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置16Fとを備えている。これ以外の画像形成エンジン1M,1C,1Kの構成も、トナーの種類が異なる点を除けば、画像形成エンジン1K,1Fとほぼ同様である。
【0053】
中間転写ベルト2は、複数の各種ロール3に掛け渡されており、これらロール3によって矢印B方向に周回移動させられる。このように周回移動させられる中間転写ベルト2には、画像形成エンジン1Y,1M,1C,1Kによって形成されたトナー像が重ね合わされるようにして一次転写される。また、この中間転写ベルト2には、画像形成エンジン1Fによって形成された不可視トナー像が一次転写される
【0054】
用紙トレイ4には用紙が複数枚収容されており、給紙トレイ4aによって搬送路に送り出された用紙は複数の搬送ロール5によって矢印C方向に搬送される。二次転写ロール6は、上述したように中間転写ベルト2に一次転写されたトナー像を、搬送路上を搬送される用紙に二次転写する。定着装置7は、用紙に二次転写されたトナー像を加熱および加圧することによって用紙に定着させる。定着装置7と排紙ロール8との間には、用紙搬送路を形成するためのガイド9が設けられている、搬送路上方に設けられたガイドの一部には穴9aが開けられており、その穴9aの上方には赤外光感度を有するセンサ9bが設けられている。図11ではセンサ9bを1つのみ図示しているが、実際には3つのセンサ9bが紙面奥行き方向に一列に並ぶようにして配置されている。このセンサ9bは用紙上の不可視トナー像を読み取り、その読み取り結果に応じて図8乃至図10に示すような出力信号を出力する。画像形成装置101の制御部はこのセンサ9bからの出力信号に基づいて、センサ9bの感度や、しわが発生する兆候について監視する。以上が、タンデム方式の画像形成装置に本発明を適用した場合の実施例である。
【0055】
実施形態では、感度確認モードにおいて使用する用紙は、用紙トレイ31cに予め収容されている用紙P3であったが、これに限らず、ユーザによって手差しトレイ32にその都度載置される用紙であってもよい。この場合、制御部110は、感度確認モードにおいて動作を開始する際には、まず、しわが発生しにくい用紙を手差しトレイ32に載置するように音声メッセージ等でユーザに促すようにすればよい。
【0056】
また、実施形態では、通常の画像形成モードとは異なるしわ検知モードにおいて、用紙に不可視トナー像のみを形成してしわ発生の兆候を監視するようにしていたが、これに限らない。例えば、通常の画像形成モードにおいて形成される画像に不可視トナー像を重ね合わせてもよい。不可視トナー像の材料として適切なものを選択すれば、例えば特開2003−186238号公報に記載されているように、可視画像と不可視画像とが混在しているような画像であっても、センサは可視画像に邪魔されることなく不可視画像のみを正確に読み取ることが可能である。
【0057】
また、不可視トナー像の形状や配置パターンは図3に例示したものに限らず、一定の規則性を有するものであれば、任意の形状や配置パターンを採用し得る。また、しわの兆候を検知するための画像が不可視であれば、その不可視画像の存在をユーザに知られる必要がないとか、或いは、その不可視画像が形成された用紙を再度使用することができるといった様々なメリットがある。ただし、これらのメリットを受ける必要がない場合には、しわの兆候を検知するための画像は必ずしも不可視である必要はなく、Y,M,C,K等の可視トナーを用いた可視画像であってもよい。
【0058】
また、センサ45はフォトダイオードに限定されず、画像を読み取ることが可能なセンサであればよい。例えばCCDであっても良い。
【0059】
第1の動作モードに切り替える条件は実施形態で例示したものに限らず、センサ45の読み取り感度が正常であることが保証されているような状態であれば、その状態のときに第1の動作モードに切り替えればよい。また、第2の動作モードも同様に、実施形態で例示したものに限らず、例えばユーザがセンサ45の読み取り感度を確認することを画像形成装置100に指示したような場合には、直ちに第2の動作モードに切り替えるようにしてもよい。
【0060】
また、定着装置42は2つのロール部材によって構成されるものに限らず、要は、用紙の搬送路を挟んで対向する一対の部材が接触するニップ領域において、その用紙を加熱及び加圧することによってトナー像を用紙に定着させるような構成であればよい。例えば定着ロールと加圧ロールとの間にベルト部材を挟みこみ、加圧ロールを定着ロール側に付勢することでニップ領域を形成した定着装置であってもよい。また、チューブ部材の内側にパッド乃至ロールを設けておき、そのパッド乃至ロールを、チューブを介して定着ロール側に付勢することでニップ領域を形成した定着装置であってもよい。
【0061】
また、実施形態においては、トナー像が形成される記録材の一例として用紙を挙げて説明したが、これ以外にも、例えばOHPフィルム等のプラスティックや布などの種々の記録材を用いることができる。
【0062】
なお、実施形態で述べた制御部110によって実行される制御プログラムは、磁気テープ、磁気ディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、光記録媒体、光磁気記録媒体、CD(Compact Disk)−ROM、DVD(Digital Versatile Disk)、RAMなどの記録媒体に記録した状態で提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【0063】
【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図2】同画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図3】同画像形成装置によって用紙に形成される不可視トナー像を示す平面図である。
【図4】不可視トナー像を示す図である。
【図5】センサの構成を示す図である。
【図6】不可視トナー像が形成された用紙が定着装置と排紙ロールとを通過する様子を示した平面図である。
【図7】同画像形成装置の制御部の処理手順を示すフローチャートである。
【図8】しわ検知モードにおいて不可視トナー像がセンサの検出領域に差し掛かるタイミングと、センサによって検知される検知信号の波形及びセンサによって出力される出力信号の波形との関係を例示した図である。
【図9】しわ検知モードにおいて不可視トナー像がセンサの検出領域に差し掛かるタイミングと、センサによって検知される検知信号の波形及びセンサによって出力される出力信号の波形との関係を例示した図である。
【図10】感度確認モードにおいて、センサによって検知される検知信号の波形及びセンサによって出力される出力信号の波形との関係を例示した図である。
【図11】本発明の変形例に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【0064】
100・・・画像形成装置、10・・・画像形成ユニット、11・・・感光体ドラム、12・・・帯電装置、13・・・露光装置、14・・・ロータリー現像装置、14Y,14M,14C,14K,14F・・・現像器、16・・・中間転写ベルト、18・・・一次転写ロール、19・・・二次転写ロール、20・・・画像読取ユニット、30・・・用紙供給ユニット、31a,31b,31c・・・用紙トレイ、42・・・定着装置、43・・・排紙ロール、44・・・ガイド、45(45a,45b,45c)・・・センサ、50・・・ユーザインタフェース装置、110・・・制御部、120・・・記録部、pt・・・不可視トナー像、pt1,pt2・・・線分、D11,D12,D21,D22・・・フォトダイオード。




 

 


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