ベルト破断監視装置、画像形成装置、ベルト破断監視プログラム
【課題】誤検出することなく、ベルトの亀裂を含む破断を確実に判別する。
【解決手段】中間転写ベルト１６の破断の監視は、２段階で行われる。第１段階は、定電流制御されている一次転写電圧の変動に基づく判定である。感光体２８と一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋとが不安定な状態で接触、離間を繰り返す。この結果、当該感光体２８と一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋとの間の抵抗が大きく変動し、一次転写電圧は大きく振幅する。そこで、この一次転写電圧の振幅量が所定以上になった時点で、中間転写ベルト１６が破断している可能性がある予備判定を行う。次に、第２段階は、濃度センサ１１２による検出値に基づく判定である。濃度センサ１１２は、中間転写ベルト１６の幅方向の両端部に設けられ、画像濃度やトナー濃度検出用として用いられているが、中間転写ベルト１６の破断の有無判定の手段として兼用する。
【解決手段】中間転写ベルト１６の破断の監視は、２段階で行われる。第１段階は、定電流制御されている一次転写電圧の変動に基づく判定である。感光体２８と一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋとが不安定な状態で接触、離間を繰り返す。この結果、当該感光体２８と一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋとの間の抵抗が大きく変動し、一次転写電圧は大きく振幅する。そこで、この一次転写電圧の振幅量が所定以上になった時点で、中間転写ベルト１６が破断している可能性がある予備判定を行う。次に、第２段階は、濃度センサ１１２による検出値に基づく判定である。濃度センサ１１２は、中間転写ベルト１６の幅方向の両端部に設けられ、画像濃度やトナー濃度検出用として用いられているが、中間転写ベルト１６の破断の有無判定の手段として兼用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト破断監視装置、画像形成装置、ベルト破断監視プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
原画像に基づいて画像を形成する画像形成装置では、原画像（例えば、画像データ）に基づいて、感光体ドラムに静電潜像を形成した状態で、トナーを供給することでトナー像を生成する。トナー像は感光体ドラムから転写体に一旦転写された後（一次転写）、この転写体から記録用紙に転写され（二次転写）、記録用紙に転写されたトナー像は、定着部を通過することで定着し、排出される。
【０００３】
上記画像形成装置では、転写体として転写ベルトが適用され、この転写ベルトは、複数のローラに巻き掛けられ、一次転写部で一次転写ロールと対峙し、並びに二次転写部で二次転写ロールと対峙するように周回する。
【０００４】
特許文献１には、用紙搬送ベルト又は中間転写ベルトにバイアス電圧を印加し、流れる電流に基づいて、用紙搬送ベルト又は中間転写ベルトの破断を検出することが提案されている。
【０００５】
特許文献２には、中間転写ベルトの破断を検知するものではないが、中間転写ベルトの状態、周長、テンション、回転周期、転写電流からベルトの劣化を判断することが提案されている。
【０００６】
特許文献３には、中間転写ベルトの破断を検知するものではないが、光学式センサでベルトの寿命検出を行うことが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３０１４０４号公報
【特許文献２】特開平１１−１５２９０号公報
【特許文献３】特開２００３−３０２８７８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、誤検出することなく、本構成を有しない場合に比べて、ベルトの亀裂を含む破断を確実に判別することができるベルト破断監視装置、画像形成装置、ベルト破断監視プログラムを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、ローラに巻き掛けられることで方向転換しながら周回し、静電潜像に現像剤を供給することで現像された画像に対して定電流制御によって電圧を印加することで画像が転写される、又は転写体を搬送し、この搬送された転写体に画像が転写されるベルトと、前記ベルト表面に対向して配置された反射型光電変換センサと、前記反射型光電変換センサによる検出領域における、前記ベルトの裏面側に配置され、前記ベルト表面の反射率と異なる反射率の反射面を備えた反射部材と、前記反射型光電センサの受光部での検出結果に基づいて、前記ベルトが破断したか否かを判定する判定手段と、を有している。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記反射部材が、前記ベルトが巻き付けられるローラの表面である。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記反射型光電変化センサが、前記ベルトに転写される画像を検出して、画像の濃度或いは画像の位置を判定するセンサと共有する。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記請求項１〜請求項３の何れか１項記載の発明において、前記反射型光電変換センサを用いた、前記判定手段によるベルトの破断の有無の判定を行うか否かの予備判定を実行する予備判定手段をさらに有する。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、前記請求項４に記載の発明において、前記ベルトを介して、互いに対峙する像保持体と転写体との間に前記転写電圧を印加されており、前記予備判定手段が、転写電圧印加手段により電圧を印加したときに、前記像保持体、転写体又はベルトの状態に応じて変化する電圧特性を計測する電圧特性計測手段と、前記電圧特性計測手段で計測した実電圧特性に基づいて、前記ベルトが破断の可能性を確認する確認手段と、を備える。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、前記請求項５に記載の発明において、前記確認手段が、前記ベルトが存在しない状態で、前記像保持体と転写体との間隙が不安定な状態とされている場合、印加電圧の振幅差に基づいて、前記ベルトが破断の可能性を確認する。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、前記請求項５に記載の発明において、前記確認手段が、前記ベルトが存在しない状態で、前記像保持体と転写体との間隙が離間されている場合、印加電圧の上昇度合いに基づいて、前記ベルトが破断の可能性を確認する。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、前記請求項５に記載の発明において、前記確認手段が、前記ベルトが存在しない状態で、前記像保持体と転写体とが接触されている場合、印加電圧の下降度合いに基づいて、前記ベルトが破断の可能性を確認する。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、前記請求項１〜請求項８の何れか１項記載のベルト破断監視装置を備え、通常の画像形成処理中に、前記ベルト破断の有無を監視する画像形成装置である。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、コンピュータを、請求項１〜請求項８の何れか１項記載のベルト破断監視装置として機能させるためのベルト破断監視プログラムである。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、誤検出することなく、本構成を有しない場合に比べて、ベルトの亀裂を含む破断を確実に判別することができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、ローラの表面を反射面に利用することができる。
【００２１】
請求項３記載の発明によれば、反射型光電変換センサを、既存のセンサを利用することができる。
【００２２】
請求項４記載の発明によれば、センサ検出前に、予備判定することができる。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、予備判定が、転写電圧に基づいて実行することができる。
【００２４】
請求項６に記載の発明によれば、転写電圧の振幅差を予備判定に用いることができる。
【００２５】
請求項７に記載の発明によれば、ベルトがないとき、像保持体と転写体との間隙が常時離間されていることを条件に、転写電圧の上昇度合いを、予備判定に用いることができる。
【００２６】
請求項８に記載の発明によれば、ベルトがないとき、像保持体と転写体との間隙が常時接触されていることを条件に、転写電圧の上昇度合いを、予備判定に用いることができる。
【００２７】
請求項９記載の発明によれば、誤検出することなく、本構成を有しない場合に比べて、ベルトの亀裂を含む破断を確実に判別することができる。
【００２８】
請求項１０記載の発明によれば、誤検出することなく、本構成を有しない場合に比べて、ベルトの亀裂を含む破断を確実に判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施の形態に係るプリンタの概略図である。
【図２】本実施の形態に係るプリンタにおける制御ユニットのハード構成を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態に係る一次転写電圧の特性図であり、時間軸の前半が通常時、後半が異常時を示す特性図である（予備判定）。
【図４】（Ａ）は本実施の形態に係る濃度センサと中間転写ベルトとの相対位置関係を示す正面図、（Ｂ）は図４（Ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線断面図（破断無しと破断有り）である。
【図５】本実施の形態に係る濃度センサの出力特性図であり、時間軸の前半が通常時、後半が異常時を示す特性図である（本判定）。
【図６】本実施の形態に係る印刷制御管理部における、ベルト破断監視制御を機能的示したブロック図である。
【図７】本実施の形態に係るベルト破断監視制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】本実施の形態の変形例１に係り、（Ａ）は感光体と一次転写ロールとの接触状態を示す正面図、（Ｂ）は図７（Ａ）の側面図である。
【図９】本実施の形態の変形例１に係り、一次転写電圧の特性図であり、時間軸の前半が通常時、後半が異常時を示す特性図である（予備判定）。
【図１０】本実施の形態の変形例２に係り、（Ａ）は感光体と一次転写ロールとの接触状態を示す正面図、（Ｂ）は図９（Ａ）の側面図である。
【図１１】本実施の形態の変形例２に係り、一次転写電圧の特性図であり、時間軸の前半が通常時、後半が異常時を示す特性図である（予備判定）。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１には、画像形成装置としてのプリンタ１０が示されている。プリンタ１０は、フルカラー画像又は白黒画像を形成するデジタルプリンタである。
【００３１】
プリンタ１０内部の上方には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各トナーを収容するトナーカートリッジ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋが交換可能に設けられている。なお、以後の説明では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（黒）の各色に対応する部材の符号にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付与して区別する。
【００３２】
トナーカートリッジ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋには、それぞれトナー供給路１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの一端が接続されている。なお、トナー供給路１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、円管部材で構成されており、プリンタ１０の側面に沿って下方側へ向けられた配置となっているが、途中経路の図示は省略している。
【００３３】
また、プリンタ１０内部の中央には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像剤に対応する４つの画像形成ユニット１２（１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ）が、図１の正面視にて右斜め下方に向けて互いに一部を重ねた状態で配置されている。
【００３４】
画像形成ユニット１２は、感光体２８を備えている。感光体２８の周囲には、感光体２８の表面に接触して感光体２８を一様に帯電する帯電装置の一例としての帯電ロールと、前述の露光光Ｌにより感光体２８上に形成された静電潜像を各色の現像剤（トナー）で現像する現像部と、転写後の感光体２８の表面に光を照射して除電を行う除電装置の一例としてのイレーズランプと、除電後の感光体２８の表面を清掃するクリーニングユニットとが設けられている。
【００３５】
現像剤は、非磁性タイプのトナーと、磁性を有するキャリアとが混合されたものである。ここで、トナー供給路１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの他端が、４つの画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋにそれぞれ接続されており、各色のトナーが各画像形成ユニット１２に供給されるようになっている。
【００３６】
各画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの上方には、転写部１４が設けられている。転写部１４は、中間転写ベルト１６と、中間転写ベルト１６の内側に配置され、各画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの各トナー像を中間転写ベルト１６に多重転写させる４つの一次転写部材としての一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋと、中間転写ベルト１６上で重ねられたトナー像を、記録用紙Ｐに転写させる二次転写ロール２０とを有している。
【００３７】
中間転写ベルト１６は、図示しないモータで駆動される駆動ロール２２と、中間転写ベルト１６の張力を調整するテンションロール２４と、二次転写ロール２０と対向配置されたバックアップロール２６とで構成されるローラ群に、一定の張力で巻き掛けられており、駆動ロール２２により、図１の矢印Ｘ方向（反時計回り方向）に周回駆動されるようになっている。
【００３８】
一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、中間転写ベルト１６を挟んでそれぞれの画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの感光体２８（２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋ）と対向配置されている。また、一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、給電ユニット（図示省略）によって、トナー極性とは逆極性（本実施形態では一例として正極性）の転写バイアス電圧が印加されるようになっている。なお、二次転写ロール２０も、給電ユニットによって、トナー極性とは逆極性の転写バイアス電圧が付与されるようになっている。
【００３９】
また、中間転写ベルト１６の駆動ロール２２が設けられている位置の外周面には、クリーニング装置３０が設けられている。クリーニング装置３０は、クリーニングブラシ３２及びクリーニングブレード３４を備えており、クリーニングブラシ３２及びクリーニングブレード３４によって、中間転写ベルト１６上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。
【００４０】
さらに、中間転写ベルト１６のテンションロール２４が設けられている位置の外周面には、濃度センサ１１２が設けられている。この濃度センサ１１２は、中間転写ベルト１６の幅方向の両端部に設けられ、主として、画像濃度やトナーコンディション（ＴＣ）の状態を観察するための基準画像の濃度を検出する約目を有している。
【００４１】
プリンタ１０の記録用紙Ｐの搬送経路と反対側の側面近傍には、プリンタ１０の各部の駆動制御を行う制御ユニット３６が設けられている。また、画像形成ユニット１２の下側には、帯電された感光体２８の表面に各色に対応した露光光Ｌ（ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫ）を照射して静電潜像を形成する露光ユニット４０が設けられている。
【００４２】
露光ユニット４０は、４つの画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋに共通の１つのユニットで構成されており、４つの半導体レーザ（図示省略）を各色の色材階調データに応じて変調して、これらの半導体レーザから露光光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫを階調データに応じて出射するように構成されている。なお、露光ユニット４０は、各画像形成ユニット１２毎に個別に設けてもよい。
【００４３】
また、露光ユニット４０は、矩形のフレーム３８で密閉されており、内部には、各露光光Ｌを主走査方向に走査するためのｆθレンズ（図示省略）及びポリゴンミラー４２が設けられている。フレーム３８の上面には、４本の露光光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫを、各画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの感光体２８に向けて出射するためのガラス窓４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋが設けられている。
【００４４】
ここで、露光ユニット４０の半導体レーザから出射された露光光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫはポリゴンミラー４２に照射され、このポリゴンミラー４２から反射した光がｆθレンズを介して偏向走査される。ポリゴンミラー４２で偏向走査された露光光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫは、結像レンズ及び複数枚のミラーからなる光学系（図示省略）を介して、感光体２８上の露光ポイントに走査露光される。
【００４５】
一方、露光ユニット４０の下側には、記録用紙Ｐが収納された給紙カセット４６が配置されている。また、給紙カセット４６の端部から鉛直方向上方には、記録用紙Ｐを搬送する用紙搬送路５０が設けられている。
【００４６】
用紙搬送路５０には、記録用紙Ｐを給紙カセット４６から送り出す給紙ロール４８と、記録用紙Ｐを１枚ずつ給紙させる用紙分離搬送用のロール対５２と、中間転写ベルト１６上の画像の移動タイミングと記録用紙Ｐの搬送タイミングを合わせる用紙先端位置合わせロール５４とが設けられている。ここで、給紙カセット４６から給紙ロール４８によって順次送出された記録用紙Ｐは、用紙搬送路５０を経由して、間欠的に回転する用紙先端位置合わせロール５４によって中間転写ベルト１６の二次転写位置まで一旦搬送され、停止される。
【００４７】
二次転写ロール２０の上方には、定着装置６０が設けられている。定着装置６０は、加熱された加熱ロール６２と、この加熱ロール６２に圧接された加圧ロール６４とを備えている。ここで、二次転写ロール２０によって各色のトナー像が転写された記録用紙Ｐは、加熱ロール６２と加圧ロール６４との圧接部で熱及び圧力により定着され、記録用紙Ｐの搬送方向下流側に設けられた排出装置の一例としての排紙ロール６６によって、プリンタ１０の上部に設けられた排出部６８に排出されるようになっている。また、トナー像の二次転写工程が終了した中間転写ベルト１６の表面は、クリーニング装置３０によって残留トナーや紙粉等が除去される。
【００４８】
図２に示される如く、制御ユニット３６は、メインコントロール部７０を含んでいる。メインコントロール部７０は、ＣＰＵ７２、ＲＡＭ７４、ＲＯＭ７６、Ｉ／Ｏ（入出力部）７８、及びこれらを接続するデータバスやコントロールバス等のバス８０を有している。
【００４９】
Ｉ／Ｏ７８には、前記プリンタ１０における搬送系や、画像形成のための走査露光系、現像系等の各処理系を制御し、管理するための印刷制御管理部８８が接続されている。
【００５０】
より詳細には、印刷制御管理部８８には、搬送制御部１００、走査露光制御部１０２、現像制御部１０４、転写制御部１０６、定着制御部１０８が接続され、各部の制御を管理している。
【００５１】
印刷制御管理部８８は、Ｉ／Ｏ７８ではなく、直接バス８０に接続された構成であってもよい。また、ここでは、印刷に関する制御を印刷制御管理部８８に集約する構成としたが、当該制御をメインコントロール部７０で実行する構成であってもよい。
【００５２】
また、Ｉ／Ｏ７８には、ＵＩ（ユーザ・インターフェイス）８２が接続されている。ＵＩ８２は、ユーザーからの入力指示を受け付け、かつユーザーへ画像処理に関する情報を報知する役目を有している。さらに、Ｉ／Ｏ７８には、ハードディスク８４が接続されている。また、Ｉ／Ｏ７８は、Ｉ／Ｆ８６を介して通信回線網９０に接続されている。
【００５３】
ところで、前記中間転写ベルト１６は、画像形成処理の度に周回を重ねるため、消耗品の範疇である。このため、当初予測していた寿命とは別に、予期せぬ障害により早期に交換を要する場合がある。その１つとして、中間転写ベルト１６の破断であり、特に、幅方向両端部に亀裂が入ることがある。
【００５４】
そこで、本実施の形態では、特別に中間転写ベルト１６の破断を監視し、中間転写ベルト１６が破断しているか否かを判別している。
【００５５】
中間転写ベルト１６の破断の監視は、２段階で行われる。
【００５６】
第１段階は、定電流制御されている一次転写電圧の変動に基づく判定である。
【００５７】
図３に示される如く、通常時、一次転写電圧は、画像データ（画像濃度）に応じて抵抗値が変化するため、一次転写電圧値も若干変化するが、中間転写ベルト１６が破断していると、感光体２８と一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋとが不安定な状態で接触、離間を繰り返す。この結果、当該感光体２８と一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋとの間の抵抗が大きく変動し、一次転写電圧は大きく振幅する。
【００５８】
そこで、この一次転写電圧の振幅量が所定以上になった時点で、中間転写ベルト１６が破断している可能性がある予備判定を行う。
【００５９】
次に、第２段階は、濃度センサ１１２による検出値に基づく判定である。
【００６０】
濃度センサ１１２は、前述したように、中間転写ベルト１６の幅方向の両端部に設けられ、主として、画像濃度の状態を観察するための基準画像の濃度を検出する役目を有している。本実施の形態では、この濃度センサ１１２を中間転写ベルト１６の破断の有無判定の手段として兼用する。
【００６１】
なお、中間転写ベルト１６の破断の有無判定の手段としてのセンサを別途設けてもよい。
【００６２】
濃度センサ１１２は、中間転写ベルト１６を挟んで、テンションロール２４に対峙している。このテンションロール２４はアルミニウム製であり、周面（表面）は光沢を持っている。
【００６３】
図４に示される如く、通常、濃度センサ１１２は、中間転写ベルト１６の素面、或いは基準画像を検出しているため、その出力値は中間転写ベルト１６の素面の濃度が最大である（図４（Ｂ）の破断無しの場合であり、図５の前半特性参照）。
【００６４】
しかし、中間転写ベルト１６に亀裂が生じていると、濃度センサ１１２は、この亀裂から前記テンションロール２４の光沢のある周面からの反射光を受けるため、出力値は最大値となる（図４（Ｂ）の破断有りの場合であり、図５の後半特性参照）。
【００６５】
本実施の形態では、この濃度センサ１１２の出力値が所定以上となった時点で、中間転写ベルト１６が破断しているという最終判定を行う。
【００６６】
なお、中間転写ベルト１６が破断しているときに反射する面を、テンションロール２４の周面としたが、別途反射板を設けるようにしてもよい。
【００６７】
図６は、印刷制御管理部８８における、ベルト破断監視制御を、機能的示したブロック図である。なお、このブロック図は、あくまでも機能別に分類したものであり、印刷制御管理部８８のハード構成を限定するものではない。
【００６８】
印刷制御管理部８８には、画像形成実行制御部１１４が設けられ、前記搬送制御部１００、走査露光制御部１０２、現像制御部１０４、転写制御部１０６、定着制御部１０８がそれぞれ接続されている。
【００６９】
この画像形成実行制御部１１４には、画像形成指示信号及び画像データが入力されるようになっている。画像形成実行制御部１１４では、画像形成指示信号の入力に基づき、前記搬送制御部１００、走査露光制御部１０２、現像制御部１０４、転写制御部１０６、定着制御部１０８のそれぞれを制御し、画像データに基づいて画像形成処理を実行する。
【００７０】
画像形成実行制御部１１４には、一次転写電圧実測部１１６が接続されている。この一時転写電圧実測部１１６は、画像形成実行制御部１１４から画像形成開始信号が入力されると、転写制御部１０６で制御している一次転写電圧値を取り込む役目を有している。
【００７１】
一次転写電圧実測部１１６は、電圧振幅量演算部１１８に接続されており、取り込んだ一次転写電圧値の振幅量（Peak to Peak）を演算する。
【００７２】
電圧振幅量演算部１１８は、判定部１２０に接続され、演算した振幅量を送出する。判定部１２０では、この振幅量が通常時か異常時か（図３参照）を判定し、その結果は、予備判定ＮＧ信号出力部１２２へ送出されるようになっている。
【００７３】
予備判定ＮＧ信号出力部１２２では、判定部１２０から、「異常時」を示す結果が入力されると、濃度センサ稼動指示部１２４へＮＧ信号を送出する（図３に示す予備判定）。
【００７４】
濃度センサ稼動指示部１２４は、このＮＧ信号の入力を受けて、濃度センサ出力取込部１２６へ起動信号を送出する。濃度センサ出力取込部１２６は、前記現像制御部１０４及び画像形成実行制御部１１４を介して濃度センサ１１２の出力値を取り込み、その値を比較部１２８へ送出する。
【００７５】
比較部１２８は、ベルト破断しきい値メモリ１３０が接続されている。比較部１２８では、前記濃度センサ出力取込部１２６から濃度センサ出力値が入力されると、予め定めたベルト破断しきい値を読み出す。
【００７６】
この結果、比較部１２８では、濃度センサ出力値としきい値とが比較され、中間転写ベルト１６が破断しているか否かを判定する（図５に示す本判定）
比較部１２８での比較結果は、ベルト破断信号出力部１３２へ送出される。ベルト破断信号出力部１３２では、比較部１２８からの結果情報が中間転写ベルト１６の破断有りを示す情報の場合、報知制御部１３４及び画像形成停止指示部１３６へ破断発生信号を送出する。
【００７７】
報知制御部１３４では、破断発生信号に基づいて、ＵＩ８２（図２参照）に中間転写ベルト１６が破断した旨のメッセージ等を表示したり、アラームを発する。
【００７８】
また、画像形成停止指示部１３６では、破断発生信号に基づいて、前記画像形成実行制御部１１４へ画像形成停止を指示する。
【００７９】
以下に本実施の形態の作用を説明する。
【００８０】
（画像形成手順）
画像データは、さらにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の色材階調データに変換され、露光ユニット４０に順次出力される。露光ユニット４０では、各色の色材階調データに応じて各露光光Ｌを出射して、各感光体２８に走査露光を行い、潜像（静電潜像）が形成される。
【００８１】
感光体２８上に形成された静電潜像は、現像部によって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として顕在化される（現像）。そして、各画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの感光体２８上に順次形成された各色のトナー像は、４つの一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋによって中間転写ベルト１６上に順次多重転写される。
【００８２】
中間転写ベルト１６上に多重転写された各色のトナー像は、二次転写ロール２０によって、搬送されてきた記録用紙Ｐ上に二次転写される。そして、記録用紙Ｐ上の各色のトナー像が定着装置６０で定着され、定着後の記録用紙Ｐは、排出トレイ６８に排出される。
【００８３】
トナー像の転写工程が終了した後の感光体２８の表面は、クリーニングユニット７６によって残留トナーや紙粉等が除去される。また、中間転写ベルト１６上の残留トナーや紙粉等が、クリーニング装置３０で除去される。
【００８４】
（中間転写ベルト破断監視制御）
図７は、中間転写ベルト１６に破断が発生しているか否かを判別する中間転写ベルト破断監視制御ルーチンを示すフローチャートである。
【００８５】
ステップ２００では、画像形成指示があったか否かが判断され、否定判定された場合はこのルーチンは終了する。
【００８６】
また、ステップ２００で肯定判定されると、ステップ２０２へ移行して、一次転写電圧を測定する。次のステップ２０４では、測定した一次転写電圧の振幅量を演算し、ステップ２０６へ移行する。
【００８７】
ステップ２０６では、この振幅量に基づいて、中間転写ベルト１６の破断の有無の予備判定を行う。次のステップ２０８では、前記予備判定がＯＫかＮＧかを判定する。
【００８８】
このステップ２０８でＯＫと判別された場合は、ステップ２１０へ移行して、画像形成が終了したか否かが判断される。ステップ２１０で否定判定された場合は、ステップ２０２へ戻り、上記工程を繰り返す。また、ステップ２１０で肯定判定されると、このルーチンは終了する。
【００８９】
前記ステップ２０８でＮＧと判別されば場合は、ステップ２１２へ移行して、濃度センサ１１２による出力値取り込みを指示する（稼動指示）。次のステップ２１４では、当該濃度センサ１１２からの出力値を取り込み、次いでステップ２１６へ移行してしきい値を読み出して、ステップ２１８へ移行する。
【００９０】
ステップ２１８では、前記取り込んだ濃度センサ１１２の出力値としきい値とを比較して、中間転写ベルト１６の破断の有無を判定する。
【００９１】
次のステップ２２０では、中間転写ベルト１６に破断があるか否かが判断され、否定判定された場合は、ステップ２１０へ移行する。
【００９２】
また、ステップ２２０で肯定判定された場合は、ステップ２２２へ移行して、画像形成停止を指示し、次いで、ステップ２２４へ移行して、中間転写ベルト１６が破断していることを報知して、このルーチンは終了する。
【００９３】
（変形例１）
本実施の形態では、感光体２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋと一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋとの関係が、中間転写ベルト１６が存在しないとき、不安定に接触又は離間を繰り返す構成が前提となっている。
【００９４】
これに対して変形例１は、図８に示される如く、感光体２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋと一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋとが、中間転写ベルト１６が挟まれていないとき、必ず、放電が発生しない距離（間隙寸法Ｇ）だけ離間する構成としたものである。また、感光体２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋの周面の端部近傍には、周方向に沿って感光体２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋの素材面がむき出しになっている。
【００９５】
図８に示される如く、感光体２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋと一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋとの間隙寸法Ｇは、一次転写電圧にもよるが、例えば、一次転写電圧の最高値が３ＫＶのとき、３mm以上離間させる。この条件を、一般化した場合、一次転写電圧の最高値が１ＫＶ毎に１mm離間させれば、放電はないとみなす。
【００９６】
この離間により、定電流制御されている一次転写電圧は大幅に上昇する（図９参照）。この大幅に上昇する一次転写電圧を検出することで、中間転写ベルト１６の破断有りの予備判定を行う。
【００９７】
（変形例２）
変形例２は、図１０に示される如く、感光体２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋと一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋとが、中間転写ベルト１６が挟まれていないとき、必ず、接触する構成としたものである。また、感光体２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋの周面の端部近傍には、周方向に沿って感光体２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋの素材面がむき出しになっている。
【００９８】
図１０に示される如く、感光体２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋと一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋとの接触により、抵抗値がほぼ０となり、定電流制御されている一次転写電圧は、ほぼ０Ｖとなる（図１１参照）。このほぼ０Ｖとなる一次転写電圧を検出することで、中間転写ベルト１６の破断有りの予備判定を行う。
【００９９】
なお、本実施の形態では、破断を検出するベルトを中間ベルト１６としたが、用紙等の転写体を搬送し、この搬送された転写体に画像が転写される構成の画像形成装置において、前記用紙を搬送する搬送ベルトの破断を検出することも可能である。
【符号の説明】
【０１００】
Ｐ 記録用紙
１０ プリンタ（画像形成装置）
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ 画像形成ユニット
１４ 転写部（画像形成部）
１６ 中間転写ベルト（ベルト）
１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ 一次転写ロール
２０ 二次転写ロール
２２ 駆動ロール
２４ テンションロール（反射部材）
２６ バックアップロール
２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋ 感光体
３６ 制御ユニット
４０ 露光ユニット
６０ 定着装置（定着部）
７０ メインコントロール部
７２ ＣＰＵ
７４ ＲＡＭ
７６ ＲＯＭ
７８ Ｉ／Ｏ
８８ 印刷制御管理部
１００ 搬送制御部
１０２ 走査露光制御部
１０４ 現像制御部
１０６ 転写制御部
１０８ 定着制御部
１１２ 濃度センサ（反射型光電変換センサ）
１１４ 画像形成実行制御部
１１６ 一次転写電圧実測部
１１８ 電圧振幅量演算部
１２０ 判定部
１２２ 予備判定ＮＧ信号出力部
１２４ 濃度センサ稼動指示部
１２６ 濃度センサ出力取込部
１２８ 比較部（判定手段）
１３０ ベルト破断しきい値メモリ
１３２ ベルト破断信号出力部（判定手段）
１３４ 報知制御部
１３６ 画像形成停止指示部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト破断監視装置、画像形成装置、ベルト破断監視プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
原画像に基づいて画像を形成する画像形成装置では、原画像（例えば、画像データ）に基づいて、感光体ドラムに静電潜像を形成した状態で、トナーを供給することでトナー像を生成する。トナー像は感光体ドラムから転写体に一旦転写された後（一次転写）、この転写体から記録用紙に転写され（二次転写）、記録用紙に転写されたトナー像は、定着部を通過することで定着し、排出される。
【０００３】
上記画像形成装置では、転写体として転写ベルトが適用され、この転写ベルトは、複数のローラに巻き掛けられ、一次転写部で一次転写ロールと対峙し、並びに二次転写部で二次転写ロールと対峙するように周回する。
【０００４】
特許文献１には、用紙搬送ベルト又は中間転写ベルトにバイアス電圧を印加し、流れる電流に基づいて、用紙搬送ベルト又は中間転写ベルトの破断を検出することが提案されている。
【０００５】
特許文献２には、中間転写ベルトの破断を検知するものではないが、中間転写ベルトの状態、周長、テンション、回転周期、転写電流からベルトの劣化を判断することが提案されている。
【０００６】
特許文献３には、中間転写ベルトの破断を検知するものではないが、光学式センサでベルトの寿命検出を行うことが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３０１４０４号公報
【特許文献２】特開平１１−１５２９０号公報
【特許文献３】特開２００３−３０２８７８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、誤検出することなく、本構成を有しない場合に比べて、ベルトの亀裂を含む破断を確実に判別することができるベルト破断監視装置、画像形成装置、ベルト破断監視プログラムを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、ローラに巻き掛けられることで方向転換しながら周回し、静電潜像に現像剤を供給することで現像された画像に対して定電流制御によって電圧を印加することで画像が転写される、又は転写体を搬送し、この搬送された転写体に画像が転写されるベルトと、前記ベルト表面に対向して配置された反射型光電変換センサと、前記反射型光電変換センサによる検出領域における、前記ベルトの裏面側に配置され、前記ベルト表面の反射率と異なる反射率の反射面を備えた反射部材と、前記反射型光電センサの受光部での検出結果に基づいて、前記ベルトが破断したか否かを判定する判定手段と、を有している。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記反射部材が、前記ベルトが巻き付けられるローラの表面である。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記反射型光電変化センサが、前記ベルトに転写される画像を検出して、画像の濃度或いは画像の位置を判定するセンサと共有する。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記請求項１〜請求項３の何れか１項記載の発明において、前記反射型光電変換センサを用いた、前記判定手段によるベルトの破断の有無の判定を行うか否かの予備判定を実行する予備判定手段をさらに有する。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、前記請求項４に記載の発明において、前記ベルトを介して、互いに対峙する像保持体と転写体との間に前記転写電圧を印加されており、前記予備判定手段が、転写電圧印加手段により電圧を印加したときに、前記像保持体、転写体又はベルトの状態に応じて変化する電圧特性を計測する電圧特性計測手段と、前記電圧特性計測手段で計測した実電圧特性に基づいて、前記ベルトが破断の可能性を確認する確認手段と、を備える。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、前記請求項５に記載の発明において、前記確認手段が、前記ベルトが存在しない状態で、前記像保持体と転写体との間隙が不安定な状態とされている場合、印加電圧の振幅差に基づいて、前記ベルトが破断の可能性を確認する。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、前記請求項５に記載の発明において、前記確認手段が、前記ベルトが存在しない状態で、前記像保持体と転写体との間隙が離間されている場合、印加電圧の上昇度合いに基づいて、前記ベルトが破断の可能性を確認する。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、前記請求項５に記載の発明において、前記確認手段が、前記ベルトが存在しない状態で、前記像保持体と転写体とが接触されている場合、印加電圧の下降度合いに基づいて、前記ベルトが破断の可能性を確認する。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、前記請求項１〜請求項８の何れか１項記載のベルト破断監視装置を備え、通常の画像形成処理中に、前記ベルト破断の有無を監視する画像形成装置である。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、コンピュータを、請求項１〜請求項８の何れか１項記載のベルト破断監視装置として機能させるためのベルト破断監視プログラムである。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、誤検出することなく、本構成を有しない場合に比べて、ベルトの亀裂を含む破断を確実に判別することができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、ローラの表面を反射面に利用することができる。
【００２１】
請求項３記載の発明によれば、反射型光電変換センサを、既存のセンサを利用することができる。
【００２２】
請求項４記載の発明によれば、センサ検出前に、予備判定することができる。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、予備判定が、転写電圧に基づいて実行することができる。
【００２４】
請求項６に記載の発明によれば、転写電圧の振幅差を予備判定に用いることができる。
【００２５】
請求項７に記載の発明によれば、ベルトがないとき、像保持体と転写体との間隙が常時離間されていることを条件に、転写電圧の上昇度合いを、予備判定に用いることができる。
【００２６】
請求項８に記載の発明によれば、ベルトがないとき、像保持体と転写体との間隙が常時接触されていることを条件に、転写電圧の上昇度合いを、予備判定に用いることができる。
【００２７】
請求項９記載の発明によれば、誤検出することなく、本構成を有しない場合に比べて、ベルトの亀裂を含む破断を確実に判別することができる。
【００２８】
請求項１０記載の発明によれば、誤検出することなく、本構成を有しない場合に比べて、ベルトの亀裂を含む破断を確実に判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施の形態に係るプリンタの概略図である。
【図２】本実施の形態に係るプリンタにおける制御ユニットのハード構成を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態に係る一次転写電圧の特性図であり、時間軸の前半が通常時、後半が異常時を示す特性図である（予備判定）。
【図４】（Ａ）は本実施の形態に係る濃度センサと中間転写ベルトとの相対位置関係を示す正面図、（Ｂ）は図４（Ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線断面図（破断無しと破断有り）である。
【図５】本実施の形態に係る濃度センサの出力特性図であり、時間軸の前半が通常時、後半が異常時を示す特性図である（本判定）。
【図６】本実施の形態に係る印刷制御管理部における、ベルト破断監視制御を機能的示したブロック図である。
【図７】本実施の形態に係るベルト破断監視制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】本実施の形態の変形例１に係り、（Ａ）は感光体と一次転写ロールとの接触状態を示す正面図、（Ｂ）は図７（Ａ）の側面図である。
【図９】本実施の形態の変形例１に係り、一次転写電圧の特性図であり、時間軸の前半が通常時、後半が異常時を示す特性図である（予備判定）。
【図１０】本実施の形態の変形例２に係り、（Ａ）は感光体と一次転写ロールとの接触状態を示す正面図、（Ｂ）は図９（Ａ）の側面図である。
【図１１】本実施の形態の変形例２に係り、一次転写電圧の特性図であり、時間軸の前半が通常時、後半が異常時を示す特性図である（予備判定）。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１には、画像形成装置としてのプリンタ１０が示されている。プリンタ１０は、フルカラー画像又は白黒画像を形成するデジタルプリンタである。
【００３１】
プリンタ１０内部の上方には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各トナーを収容するトナーカートリッジ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋが交換可能に設けられている。なお、以後の説明では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（黒）の各色に対応する部材の符号にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付与して区別する。
【００３２】
トナーカートリッジ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋには、それぞれトナー供給路１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの一端が接続されている。なお、トナー供給路１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、円管部材で構成されており、プリンタ１０の側面に沿って下方側へ向けられた配置となっているが、途中経路の図示は省略している。
【００３３】
また、プリンタ１０内部の中央には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像剤に対応する４つの画像形成ユニット１２（１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ）が、図１の正面視にて右斜め下方に向けて互いに一部を重ねた状態で配置されている。
【００３４】
画像形成ユニット１２は、感光体２８を備えている。感光体２８の周囲には、感光体２８の表面に接触して感光体２８を一様に帯電する帯電装置の一例としての帯電ロールと、前述の露光光Ｌにより感光体２８上に形成された静電潜像を各色の現像剤（トナー）で現像する現像部と、転写後の感光体２８の表面に光を照射して除電を行う除電装置の一例としてのイレーズランプと、除電後の感光体２８の表面を清掃するクリーニングユニットとが設けられている。
【００３５】
現像剤は、非磁性タイプのトナーと、磁性を有するキャリアとが混合されたものである。ここで、トナー供給路１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの他端が、４つの画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋにそれぞれ接続されており、各色のトナーが各画像形成ユニット１２に供給されるようになっている。
【００３６】
各画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの上方には、転写部１４が設けられている。転写部１４は、中間転写ベルト１６と、中間転写ベルト１６の内側に配置され、各画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの各トナー像を中間転写ベルト１６に多重転写させる４つの一次転写部材としての一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋと、中間転写ベルト１６上で重ねられたトナー像を、記録用紙Ｐに転写させる二次転写ロール２０とを有している。
【００３７】
中間転写ベルト１６は、図示しないモータで駆動される駆動ロール２２と、中間転写ベルト１６の張力を調整するテンションロール２４と、二次転写ロール２０と対向配置されたバックアップロール２６とで構成されるローラ群に、一定の張力で巻き掛けられており、駆動ロール２２により、図１の矢印Ｘ方向（反時計回り方向）に周回駆動されるようになっている。
【００３８】
一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、中間転写ベルト１６を挟んでそれぞれの画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの感光体２８（２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋ）と対向配置されている。また、一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、給電ユニット（図示省略）によって、トナー極性とは逆極性（本実施形態では一例として正極性）の転写バイアス電圧が印加されるようになっている。なお、二次転写ロール２０も、給電ユニットによって、トナー極性とは逆極性の転写バイアス電圧が付与されるようになっている。
【００３９】
また、中間転写ベルト１６の駆動ロール２２が設けられている位置の外周面には、クリーニング装置３０が設けられている。クリーニング装置３０は、クリーニングブラシ３２及びクリーニングブレード３４を備えており、クリーニングブラシ３２及びクリーニングブレード３４によって、中間転写ベルト１６上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。
【００４０】
さらに、中間転写ベルト１６のテンションロール２４が設けられている位置の外周面には、濃度センサ１１２が設けられている。この濃度センサ１１２は、中間転写ベルト１６の幅方向の両端部に設けられ、主として、画像濃度やトナーコンディション（ＴＣ）の状態を観察するための基準画像の濃度を検出する約目を有している。
【００４１】
プリンタ１０の記録用紙Ｐの搬送経路と反対側の側面近傍には、プリンタ１０の各部の駆動制御を行う制御ユニット３６が設けられている。また、画像形成ユニット１２の下側には、帯電された感光体２８の表面に各色に対応した露光光Ｌ（ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫ）を照射して静電潜像を形成する露光ユニット４０が設けられている。
【００４２】
露光ユニット４０は、４つの画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋに共通の１つのユニットで構成されており、４つの半導体レーザ（図示省略）を各色の色材階調データに応じて変調して、これらの半導体レーザから露光光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫを階調データに応じて出射するように構成されている。なお、露光ユニット４０は、各画像形成ユニット１２毎に個別に設けてもよい。
【００４３】
また、露光ユニット４０は、矩形のフレーム３８で密閉されており、内部には、各露光光Ｌを主走査方向に走査するためのｆθレンズ（図示省略）及びポリゴンミラー４２が設けられている。フレーム３８の上面には、４本の露光光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫを、各画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの感光体２８に向けて出射するためのガラス窓４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋが設けられている。
【００４４】
ここで、露光ユニット４０の半導体レーザから出射された露光光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫはポリゴンミラー４２に照射され、このポリゴンミラー４２から反射した光がｆθレンズを介して偏向走査される。ポリゴンミラー４２で偏向走査された露光光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫは、結像レンズ及び複数枚のミラーからなる光学系（図示省略）を介して、感光体２８上の露光ポイントに走査露光される。
【００４５】
一方、露光ユニット４０の下側には、記録用紙Ｐが収納された給紙カセット４６が配置されている。また、給紙カセット４６の端部から鉛直方向上方には、記録用紙Ｐを搬送する用紙搬送路５０が設けられている。
【００４６】
用紙搬送路５０には、記録用紙Ｐを給紙カセット４６から送り出す給紙ロール４８と、記録用紙Ｐを１枚ずつ給紙させる用紙分離搬送用のロール対５２と、中間転写ベルト１６上の画像の移動タイミングと記録用紙Ｐの搬送タイミングを合わせる用紙先端位置合わせロール５４とが設けられている。ここで、給紙カセット４６から給紙ロール４８によって順次送出された記録用紙Ｐは、用紙搬送路５０を経由して、間欠的に回転する用紙先端位置合わせロール５４によって中間転写ベルト１６の二次転写位置まで一旦搬送され、停止される。
【００４７】
二次転写ロール２０の上方には、定着装置６０が設けられている。定着装置６０は、加熱された加熱ロール６２と、この加熱ロール６２に圧接された加圧ロール６４とを備えている。ここで、二次転写ロール２０によって各色のトナー像が転写された記録用紙Ｐは、加熱ロール６２と加圧ロール６４との圧接部で熱及び圧力により定着され、記録用紙Ｐの搬送方向下流側に設けられた排出装置の一例としての排紙ロール６６によって、プリンタ１０の上部に設けられた排出部６８に排出されるようになっている。また、トナー像の二次転写工程が終了した中間転写ベルト１６の表面は、クリーニング装置３０によって残留トナーや紙粉等が除去される。
【００４８】
図２に示される如く、制御ユニット３６は、メインコントロール部７０を含んでいる。メインコントロール部７０は、ＣＰＵ７２、ＲＡＭ７４、ＲＯＭ７６、Ｉ／Ｏ（入出力部）７８、及びこれらを接続するデータバスやコントロールバス等のバス８０を有している。
【００４９】
Ｉ／Ｏ７８には、前記プリンタ１０における搬送系や、画像形成のための走査露光系、現像系等の各処理系を制御し、管理するための印刷制御管理部８８が接続されている。
【００５０】
より詳細には、印刷制御管理部８８には、搬送制御部１００、走査露光制御部１０２、現像制御部１０４、転写制御部１０６、定着制御部１０８が接続され、各部の制御を管理している。
【００５１】
印刷制御管理部８８は、Ｉ／Ｏ７８ではなく、直接バス８０に接続された構成であってもよい。また、ここでは、印刷に関する制御を印刷制御管理部８８に集約する構成としたが、当該制御をメインコントロール部７０で実行する構成であってもよい。
【００５２】
また、Ｉ／Ｏ７８には、ＵＩ（ユーザ・インターフェイス）８２が接続されている。ＵＩ８２は、ユーザーからの入力指示を受け付け、かつユーザーへ画像処理に関する情報を報知する役目を有している。さらに、Ｉ／Ｏ７８には、ハードディスク８４が接続されている。また、Ｉ／Ｏ７８は、Ｉ／Ｆ８６を介して通信回線網９０に接続されている。
【００５３】
ところで、前記中間転写ベルト１６は、画像形成処理の度に周回を重ねるため、消耗品の範疇である。このため、当初予測していた寿命とは別に、予期せぬ障害により早期に交換を要する場合がある。その１つとして、中間転写ベルト１６の破断であり、特に、幅方向両端部に亀裂が入ることがある。
【００５４】
そこで、本実施の形態では、特別に中間転写ベルト１６の破断を監視し、中間転写ベルト１６が破断しているか否かを判別している。
【００５５】
中間転写ベルト１６の破断の監視は、２段階で行われる。
【００５６】
第１段階は、定電流制御されている一次転写電圧の変動に基づく判定である。
【００５７】
図３に示される如く、通常時、一次転写電圧は、画像データ（画像濃度）に応じて抵抗値が変化するため、一次転写電圧値も若干変化するが、中間転写ベルト１６が破断していると、感光体２８と一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋとが不安定な状態で接触、離間を繰り返す。この結果、当該感光体２８と一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋとの間の抵抗が大きく変動し、一次転写電圧は大きく振幅する。
【００５８】
そこで、この一次転写電圧の振幅量が所定以上になった時点で、中間転写ベルト１６が破断している可能性がある予備判定を行う。
【００５９】
次に、第２段階は、濃度センサ１１２による検出値に基づく判定である。
【００６０】
濃度センサ１１２は、前述したように、中間転写ベルト１６の幅方向の両端部に設けられ、主として、画像濃度の状態を観察するための基準画像の濃度を検出する役目を有している。本実施の形態では、この濃度センサ１１２を中間転写ベルト１６の破断の有無判定の手段として兼用する。
【００６１】
なお、中間転写ベルト１６の破断の有無判定の手段としてのセンサを別途設けてもよい。
【００６２】
濃度センサ１１２は、中間転写ベルト１６を挟んで、テンションロール２４に対峙している。このテンションロール２４はアルミニウム製であり、周面（表面）は光沢を持っている。
【００６３】
図４に示される如く、通常、濃度センサ１１２は、中間転写ベルト１６の素面、或いは基準画像を検出しているため、その出力値は中間転写ベルト１６の素面の濃度が最大である（図４（Ｂ）の破断無しの場合であり、図５の前半特性参照）。
【００６４】
しかし、中間転写ベルト１６に亀裂が生じていると、濃度センサ１１２は、この亀裂から前記テンションロール２４の光沢のある周面からの反射光を受けるため、出力値は最大値となる（図４（Ｂ）の破断有りの場合であり、図５の後半特性参照）。
【００６５】
本実施の形態では、この濃度センサ１１２の出力値が所定以上となった時点で、中間転写ベルト１６が破断しているという最終判定を行う。
【００６６】
なお、中間転写ベルト１６が破断しているときに反射する面を、テンションロール２４の周面としたが、別途反射板を設けるようにしてもよい。
【００６７】
図６は、印刷制御管理部８８における、ベルト破断監視制御を、機能的示したブロック図である。なお、このブロック図は、あくまでも機能別に分類したものであり、印刷制御管理部８８のハード構成を限定するものではない。
【００６８】
印刷制御管理部８８には、画像形成実行制御部１１４が設けられ、前記搬送制御部１００、走査露光制御部１０２、現像制御部１０４、転写制御部１０６、定着制御部１０８がそれぞれ接続されている。
【００６９】
この画像形成実行制御部１１４には、画像形成指示信号及び画像データが入力されるようになっている。画像形成実行制御部１１４では、画像形成指示信号の入力に基づき、前記搬送制御部１００、走査露光制御部１０２、現像制御部１０４、転写制御部１０６、定着制御部１０８のそれぞれを制御し、画像データに基づいて画像形成処理を実行する。
【００７０】
画像形成実行制御部１１４には、一次転写電圧実測部１１６が接続されている。この一時転写電圧実測部１１６は、画像形成実行制御部１１４から画像形成開始信号が入力されると、転写制御部１０６で制御している一次転写電圧値を取り込む役目を有している。
【００７１】
一次転写電圧実測部１１６は、電圧振幅量演算部１１８に接続されており、取り込んだ一次転写電圧値の振幅量（Peak to Peak）を演算する。
【００７２】
電圧振幅量演算部１１８は、判定部１２０に接続され、演算した振幅量を送出する。判定部１２０では、この振幅量が通常時か異常時か（図３参照）を判定し、その結果は、予備判定ＮＧ信号出力部１２２へ送出されるようになっている。
【００７３】
予備判定ＮＧ信号出力部１２２では、判定部１２０から、「異常時」を示す結果が入力されると、濃度センサ稼動指示部１２４へＮＧ信号を送出する（図３に示す予備判定）。
【００７４】
濃度センサ稼動指示部１２４は、このＮＧ信号の入力を受けて、濃度センサ出力取込部１２６へ起動信号を送出する。濃度センサ出力取込部１２６は、前記現像制御部１０４及び画像形成実行制御部１１４を介して濃度センサ１１２の出力値を取り込み、その値を比較部１２８へ送出する。
【００７５】
比較部１２８は、ベルト破断しきい値メモリ１３０が接続されている。比較部１２８では、前記濃度センサ出力取込部１２６から濃度センサ出力値が入力されると、予め定めたベルト破断しきい値を読み出す。
【００７６】
この結果、比較部１２８では、濃度センサ出力値としきい値とが比較され、中間転写ベルト１６が破断しているか否かを判定する（図５に示す本判定）
比較部１２８での比較結果は、ベルト破断信号出力部１３２へ送出される。ベルト破断信号出力部１３２では、比較部１２８からの結果情報が中間転写ベルト１６の破断有りを示す情報の場合、報知制御部１３４及び画像形成停止指示部１３６へ破断発生信号を送出する。
【００７７】
報知制御部１３４では、破断発生信号に基づいて、ＵＩ８２（図２参照）に中間転写ベルト１６が破断した旨のメッセージ等を表示したり、アラームを発する。
【００７８】
また、画像形成停止指示部１３６では、破断発生信号に基づいて、前記画像形成実行制御部１１４へ画像形成停止を指示する。
【００７９】
以下に本実施の形態の作用を説明する。
【００８０】
（画像形成手順）
画像データは、さらにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の色材階調データに変換され、露光ユニット４０に順次出力される。露光ユニット４０では、各色の色材階調データに応じて各露光光Ｌを出射して、各感光体２８に走査露光を行い、潜像（静電潜像）が形成される。
【００８１】
感光体２８上に形成された静電潜像は、現像部によって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として顕在化される（現像）。そして、各画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの感光体２８上に順次形成された各色のトナー像は、４つの一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋによって中間転写ベルト１６上に順次多重転写される。
【００８２】
中間転写ベルト１６上に多重転写された各色のトナー像は、二次転写ロール２０によって、搬送されてきた記録用紙Ｐ上に二次転写される。そして、記録用紙Ｐ上の各色のトナー像が定着装置６０で定着され、定着後の記録用紙Ｐは、排出トレイ６８に排出される。
【００８３】
トナー像の転写工程が終了した後の感光体２８の表面は、クリーニングユニット７６によって残留トナーや紙粉等が除去される。また、中間転写ベルト１６上の残留トナーや紙粉等が、クリーニング装置３０で除去される。
【００８４】
（中間転写ベルト破断監視制御）
図７は、中間転写ベルト１６に破断が発生しているか否かを判別する中間転写ベルト破断監視制御ルーチンを示すフローチャートである。
【００８５】
ステップ２００では、画像形成指示があったか否かが判断され、否定判定された場合はこのルーチンは終了する。
【００８６】
また、ステップ２００で肯定判定されると、ステップ２０２へ移行して、一次転写電圧を測定する。次のステップ２０４では、測定した一次転写電圧の振幅量を演算し、ステップ２０６へ移行する。
【００８７】
ステップ２０６では、この振幅量に基づいて、中間転写ベルト１６の破断の有無の予備判定を行う。次のステップ２０８では、前記予備判定がＯＫかＮＧかを判定する。
【００８８】
このステップ２０８でＯＫと判別された場合は、ステップ２１０へ移行して、画像形成が終了したか否かが判断される。ステップ２１０で否定判定された場合は、ステップ２０２へ戻り、上記工程を繰り返す。また、ステップ２１０で肯定判定されると、このルーチンは終了する。
【００８９】
前記ステップ２０８でＮＧと判別されば場合は、ステップ２１２へ移行して、濃度センサ１１２による出力値取り込みを指示する（稼動指示）。次のステップ２１４では、当該濃度センサ１１２からの出力値を取り込み、次いでステップ２１６へ移行してしきい値を読み出して、ステップ２１８へ移行する。
【００９０】
ステップ２１８では、前記取り込んだ濃度センサ１１２の出力値としきい値とを比較して、中間転写ベルト１６の破断の有無を判定する。
【００９１】
次のステップ２２０では、中間転写ベルト１６に破断があるか否かが判断され、否定判定された場合は、ステップ２１０へ移行する。
【００９２】
また、ステップ２２０で肯定判定された場合は、ステップ２２２へ移行して、画像形成停止を指示し、次いで、ステップ２２４へ移行して、中間転写ベルト１６が破断していることを報知して、このルーチンは終了する。
【００９３】
（変形例１）
本実施の形態では、感光体２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋと一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋとの関係が、中間転写ベルト１６が存在しないとき、不安定に接触又は離間を繰り返す構成が前提となっている。
【００９４】
これに対して変形例１は、図８に示される如く、感光体２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋと一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋとが、中間転写ベルト１６が挟まれていないとき、必ず、放電が発生しない距離（間隙寸法Ｇ）だけ離間する構成としたものである。また、感光体２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋの周面の端部近傍には、周方向に沿って感光体２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋの素材面がむき出しになっている。
【００９５】
図８に示される如く、感光体２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋと一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋとの間隙寸法Ｇは、一次転写電圧にもよるが、例えば、一次転写電圧の最高値が３ＫＶのとき、３mm以上離間させる。この条件を、一般化した場合、一次転写電圧の最高値が１ＫＶ毎に１mm離間させれば、放電はないとみなす。
【００９６】
この離間により、定電流制御されている一次転写電圧は大幅に上昇する（図９参照）。この大幅に上昇する一次転写電圧を検出することで、中間転写ベルト１６の破断有りの予備判定を行う。
【００９７】
（変形例２）
変形例２は、図１０に示される如く、感光体２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋと一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋとが、中間転写ベルト１６が挟まれていないとき、必ず、接触する構成としたものである。また、感光体２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋの周面の端部近傍には、周方向に沿って感光体２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋの素材面がむき出しになっている。
【００９８】
図１０に示される如く、感光体２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋと一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋとの接触により、抵抗値がほぼ０となり、定電流制御されている一次転写電圧は、ほぼ０Ｖとなる（図１１参照）。このほぼ０Ｖとなる一次転写電圧を検出することで、中間転写ベルト１６の破断有りの予備判定を行う。
【００９９】
なお、本実施の形態では、破断を検出するベルトを中間ベルト１６としたが、用紙等の転写体を搬送し、この搬送された転写体に画像が転写される構成の画像形成装置において、前記用紙を搬送する搬送ベルトの破断を検出することも可能である。
【符号の説明】
【０１００】
Ｐ 記録用紙
１０ プリンタ（画像形成装置）
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ 画像形成ユニット
１４ 転写部（画像形成部）
１６ 中間転写ベルト（ベルト）
１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ 一次転写ロール
２０ 二次転写ロール
２２ 駆動ロール
２４ テンションロール（反射部材）
２６ バックアップロール
２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋ 感光体
３６ 制御ユニット
４０ 露光ユニット
６０ 定着装置（定着部）
７０ メインコントロール部
７２ ＣＰＵ
７４ ＲＡＭ
７６ ＲＯＭ
７８ Ｉ／Ｏ
８８ 印刷制御管理部
１００ 搬送制御部
１０２ 走査露光制御部
１０４ 現像制御部
１０６ 転写制御部
１０８ 定着制御部
１１２ 濃度センサ（反射型光電変換センサ）
１１４ 画像形成実行制御部
１１６ 一次転写電圧実測部
１１８ 電圧振幅量演算部
１２０ 判定部
１２２ 予備判定ＮＧ信号出力部
１２４ 濃度センサ稼動指示部
１２６ 濃度センサ出力取込部
１２８ 比較部（判定手段）
１３０ ベルト破断しきい値メモリ
１３２ ベルト破断信号出力部（判定手段）
１３４ 報知制御部
１３６ 画像形成停止指示部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラに巻き掛けられることで方向転換しながら周回し、静電潜像に現像剤を供給することで現像された画像に対して定電流制御によって電圧を印加することで画像が転写される、又は転写体を搬送し、この搬送された転写体に画像が転写されるベルトと、
前記ベルト表面に対向して配置された反射型光電変換センサと、
前記反射型光電変換センサによる検出領域における、前記ベルトの裏面側に配置され、前記ベルト表面の反射率と異なる反射率の反射面を備えた反射部材と、
前記反射型光電センサの受光部での検出結果に基づいて、前記ベルトが破断したか否かを判定する判定手段と、
を有するベルト破断監視装置。
【請求項２】
前記反射部材が、前記ベルトが巻き付けられるローラの表面である請求項１記載のベルト破断監視装置。
【請求項３】
前記反射型光電変化センサが、前記ベルトに転写される画像を検出して、画像の濃度或いは画像の位置を判定するセンサと共有する請求項１又は請求項２記載のベルト破断監視装置。
【請求項４】
前記反射型光電変換センサを用いた、前記判定手段によるベルトの破断の有無の判定を行うか否かの予備判定を実行する予備判定手段をさらに有する請求項１〜請求項３の何れか１項記載のベルト破断監視装置。
【請求項５】
前記ベルトを介して、互いに対峙する像保持体と転写体との間に前記転写電圧を印加されており、
前記予備判定手段が、
転写電圧印加手段により電圧を印加したときに、前記像保持体、転写体又はベルトの状態に応じて変化する電圧特性を計測する電圧特性計測手段と、
前記電圧特性計測手段で計測した実電圧特性に基づいて、前記ベルトが破断の可能性を確認する確認手段と、
を備える請求項４記載のベルト破断監視装置。
【請求項６】
前記確認手段が、前記ベルトが存在しない状態で、前記像保持体と転写体との間隙が不安定な状態とされている場合、印加電圧の振幅差に基づいて、前記ベルトが破断の可能性を確認する請求項５記載のベルト破断監視装置。
【請求項７】
前記確認手段が、前記ベルトが存在しない状態で、前記像保持体と転写体との間隙が離間されている場合、印加電圧の上昇度合いに基づいて、前記ベルトが破断の可能性を確認する請求項５記載のベルト破断監視装置。
【請求項８】
前記確認手段が、前記ベルトが存在しない状態で、前記像保持体と転写体とが接触されている場合、印加電圧の下降度合いに基づいて、前記ベルトが破断の可能性を確認する請求項５記載のベルト破断監視装置。
【請求項９】
前記請求項１〜請求項８の何れか１項記載のベルト破断監視装置を備え、通常の画像形成処理中に、前記ベルト破断の有無を監視する画像形成装置。
【請求項１０】
コンピュータを、請求項１〜請求項８の何れか１項記載のベルト破断監視装置として機能させるためのベルト破断監視プログラム。
【請求項１】
ローラに巻き掛けられることで方向転換しながら周回し、静電潜像に現像剤を供給することで現像された画像に対して定電流制御によって電圧を印加することで画像が転写される、又は転写体を搬送し、この搬送された転写体に画像が転写されるベルトと、
前記ベルト表面に対向して配置された反射型光電変換センサと、
前記反射型光電変換センサによる検出領域における、前記ベルトの裏面側に配置され、前記ベルト表面の反射率と異なる反射率の反射面を備えた反射部材と、
前記反射型光電センサの受光部での検出結果に基づいて、前記ベルトが破断したか否かを判定する判定手段と、
を有するベルト破断監視装置。
【請求項２】
前記反射部材が、前記ベルトが巻き付けられるローラの表面である請求項１記載のベルト破断監視装置。
【請求項３】
前記反射型光電変化センサが、前記ベルトに転写される画像を検出して、画像の濃度或いは画像の位置を判定するセンサと共有する請求項１又は請求項２記載のベルト破断監視装置。
【請求項４】
前記反射型光電変換センサを用いた、前記判定手段によるベルトの破断の有無の判定を行うか否かの予備判定を実行する予備判定手段をさらに有する請求項１〜請求項３の何れか１項記載のベルト破断監視装置。
【請求項５】
前記ベルトを介して、互いに対峙する像保持体と転写体との間に前記転写電圧を印加されており、
前記予備判定手段が、
転写電圧印加手段により電圧を印加したときに、前記像保持体、転写体又はベルトの状態に応じて変化する電圧特性を計測する電圧特性計測手段と、
前記電圧特性計測手段で計測した実電圧特性に基づいて、前記ベルトが破断の可能性を確認する確認手段と、
を備える請求項４記載のベルト破断監視装置。
【請求項６】
前記確認手段が、前記ベルトが存在しない状態で、前記像保持体と転写体との間隙が不安定な状態とされている場合、印加電圧の振幅差に基づいて、前記ベルトが破断の可能性を確認する請求項５記載のベルト破断監視装置。
【請求項７】
前記確認手段が、前記ベルトが存在しない状態で、前記像保持体と転写体との間隙が離間されている場合、印加電圧の上昇度合いに基づいて、前記ベルトが破断の可能性を確認する請求項５記載のベルト破断監視装置。
【請求項８】
前記確認手段が、前記ベルトが存在しない状態で、前記像保持体と転写体とが接触されている場合、印加電圧の下降度合いに基づいて、前記ベルトが破断の可能性を確認する請求項５記載のベルト破断監視装置。
【請求項９】
前記請求項１〜請求項８の何れか１項記載のベルト破断監視装置を備え、通常の画像形成処理中に、前記ベルト破断の有無を監視する画像形成装置。
【請求項１０】
コンピュータを、請求項１〜請求項８の何れか１項記載のベルト破断監視装置として機能させるためのベルト破断監視プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２１０７８８（Ｐ２０１０−２１０７８８Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５５１５１（Ｐ２００９−５５１５１）
【出願日】平成２１年３月９日（２００９．３．９）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月９日（２００９．３．９）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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