JP2005062330A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体の状態を的確に把握して該感光体（消耗品）の情報を管理することが可能な画像形成装置を提供すること。
【解決手段】外部装置と接続可能な画像形成装置において、感光体を含む画像形成部に電圧を印加する電圧印加手段と、該電圧印加手段により出力される電流を検出する検出手段と、該検出手段で検出された電流値に基づいて前記感光体の膜厚を算出する算出手段と、該算出手段で算出された結果に基づいて前記感光体の状態を少なくとも２つの状態レベルで分類する判別手段と、該判別手段で得られた結果を所定のタイミングで外部装置に送信する送信手段とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、感光体の状態情報を通信回線を介して外部装置に送信することが可能な画像形成装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置は、感光体表面の感光層が装置の長期使用により磨耗劣化し、出力画像の品質が低下する。そのため、消耗品である感光体の交換が必要である。一般的に、感光体の交換は、サービスマンやユーザ等により行われている。

尚、サービスマンやユーザ等のために、感光体の膜厚の変化を基にして適正な交換時期を求める方法が知られている。

図４を用いて従来の画像形成装置について簡単に説明する。

帯電ローラ１０を介して感光ドラム９を帯電する際に流れる一次電流Ｉdc２３と、感光ドラム９の感光層の膜厚ｄにとの間には、Ｉdc＝ｋ／ｄ（但し、Ｋは定数）が成り立つ。従って、一次電流信号Ｉdc２３を膜厚検出部２０でモニタすることによって、感光ドラム９の膜厚ｄを推測することができる。これにより、耐久に伴う感光ドラム９の膜厚ｄの変化、即ち、感光ドラム９の電気的特性を的確に把握することができる（例えば、特許文献１参照）。このようにして得られた交換時期を基にして感光体の交換が行われている。

特開平０８−０５０４２８号公報

しかしながら、上記のような従来の画像形成装置においては、画像形成装置の感光体ドラム等の消耗品交換時期をユーザ或はサービスマンが画像形成装置で感光体ドラムが交換時期に達していることを確認しなければならない。そのために一度、画像形成装置にて交換時期を確認してから、感光体を手配しなければならない。このように、交換時期に達してからメンテナンスに必要な消耗品（感光体）を手配することになるため、スムーズに感光体を交換することができなかった。

又、多くの画像形成装置等が設置されている場合に、それぞれの感光体の寿命や消耗の具合に関する情報をユーザやサービスマン等の管理者が一括して管理しにくいという課題もあった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、感光体の状態を的確に把握して該感光体（消耗品）の情報を管理することが可能な画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、外部装置と接続可能な画像形成装置において、感光体を含む画像形成部に電圧を印加する電圧印加手段と、該電圧印加手段により出力される電流を検出する検出手段と、該検出手段で検出された電流値に基づいて前記感光体の膜厚を算出する算出手段と、該算出手段で算出された結果に基づいて前記感光体の状態を少なくとも２つの状態レベルで分類する判別手段と、該判別手段で得られた結果を所定のタイミングで外部装置に送信する送信手段とを有することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記判別手段は、前記感光体が使用不可能な第１の状態、前記感光体が寿命に近い第２の状態、前記感光体が使用初期である第３の状態、前記第２の状態と前記第３の状態との間に相当する第４の状態のうち少なくとも２つの状態レベルで分類することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記所定のタイミングは、前記算出手段で前記感光体の膜厚を算出するときであることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記所定のタイミングは、前記画像形成装置の画像形成回数が所定回数に達したときであることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記所定のタイミングは、前記判定手段による前記感光体の状態が変化したときであることを特徴とする。

本発明によれば、感光体の状態レベルを所定のタイミングで外部装置に送信する送信手段を有するため、感光体の状態レベルの情報を的確に判別することができ、感光体の交換時期を外部で管理することが可能になる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の構成を示すブロック図であり、図３は画像形成装置内にある電源装置の詳細を示すブロック図である。

先ず、図３に示す電源装置１について説明する。

図３において、インバータトランスＴの１次側に設けられた発信器５０によってスイッチング素子としてのトランジスタＴｒ１をオン／オフすることによりインバータトランスＴを駆動する。インバータトランスＴの２次側で生じた高周波電圧は、コンデンサＣ１、ダイオードＤ１及びＤ２により倍電圧整流されてコンデンサＣ２に充電される。この電源装置１では、コンデンサＣ２のマイナス側の電圧Ｖ１を抵抗Ｒ４を介して帯電器等の画像形成部である負荷３に印加している。負荷３の抵抗量を算出するために、コンデンサＣ２のマイナス側の電圧Ｖ１は定電圧制御されている。

ここで、Ｖ１を定電圧になるように制御する方法について説明する。

電圧Ｖ１は抵抗Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７により抵抗分圧されてＣＰＵ（中央処理装置）２のＡ／Ｄ変換器（図示しない）が備えられており、ＡＤ変換入力端子Ａ／Ｄ１に入力された電圧はＡ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換される。そして、Ａ／Ｄ変換された電圧値は、ＣＰＵ２内部に予め設定された基準電圧と比較され、この比較結果を基にＡ／Ｄ変換された電圧値が基準電圧値よりも高いと判断した場合、ＣＰＵ２の出力端子ＯＵＴから出力される制御信号によりトランジスタＴｒ２をオンする。これにより、電圧Ｖ１を減少させるようにしている。

電圧Ｖ１が定電圧になるように制御されている場合、負荷電流検出抵抗Ｒ１の両端電圧をフィルター４０を介してＡ／Ｄ変換入力端子Ａ／Ｄ２に取り込む。ＣＰＵ２では、取り込んだ電圧をＡ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換する。これにより、負荷電流検出抵抗Ｒ１に流れる電流を検出することができ、負荷抵抗を算出することが可能になる。

負荷電流検出抵抗Ｒ１に流れる電流Ｉは、負荷３側から流れ込む電流Ｉ１と電圧Ｖ１の定電圧制御に関する抵抗Ｒ５側から流れ込む電流Ｉ２の和になる。電流Ｉ１は電圧Ｖ１が定電圧制御されているので一定電流である。従って、総電流Ｉから電流Ｉ２を減じることにより負荷３側から流れ込む電流Ｉ１を求めることができる。これにより、電圧Ｖ１と電流Ｉ１を基にして負荷抵抗を算出することができる。

前述した電源装置１（図３）のＣＰＵ２から出力される負荷抵抗と負荷の環境条件（温度センサ出力による温度と湿度センサ出力による湿度）を基に感光体ドラムの膜厚を算出し、膜厚が感光体ドラムの寿命に近づいた（即ち、感光体ドラムの交換を要する）状態等の警告レベル（状態レベル）を判定する。

次に、画像形成装置１００について詳述する。

図１に示すように、画像形成装置１００は、電源装置１、電源装置１内にあるＣＰＵ２、感光体を含む画像形成部である負荷３、感光体の膜厚を算出する算出手段４、感光体の状態を複数の警告レベル（複数の状態レベル）で分類する判別手段５と、複数の警告レベルの情報を外部に送信する送信手段６、温度センサ７及び湿度センサ８で構成されている。

電源装置１は、感光体ドラム（負荷３内にある）に流れる電流を検知する検知手段（負荷電流検出抵抗Ｒ１）で電流を検知し、その検知された電流を基に感光体ドラムの負荷抵抗を求める。感光体ドラムの負荷抵抗は、検知手段による電流値を基にＣＰＵ２によって求められる。

感光体ドラムの負荷抵抗は、電源装置１内のＣＰＵ２から出力される感光体ドラムの厚膜を算出する算出手段４に送信される。前述したように、電源装置（図３）のＣＰＵ２から出力される負荷抵抗と負荷の環境条件（温度センサ出力による温度と湿度センサ出力による湿度）を基に感光体ドラムの膜厚を算出する。そして、算出手段４では、実験的に求められている負荷抵抗と膜厚の関係を基にして感光体ドラムの膜厚が算出される。

次に、算出手段４で算出された感光体ドラムの膜厚が所定の膜厚範囲ごとにレベル分けされ、複数の警告レベル（複数の状態レベル）情報の何れかに分類（判別）される。その複数の警告レベルは、図２に示すように６種類の警告レベルを有している。
警告レベル１は、感光体ドラムが使用不可能である状態を示している。この状態は、正常な状態と比較すると、画像形成装置で出力される画像状態が不安定となる可能性が高く、直ちに画像形成装置の使用を中止した方が良い状態である。感光体ドラムの交換がすぐに必要な状態を示す情報である。

警告レベル２は、感光体ドラムの交換において最適なタイミングである状態を示している。

警告レベル３は、警告レベル２の状態に達するまでには所定の猶予がある状態を示している。具体的に言えば、感光体ドラムが最適な交換タイミングとなる時期よりは２週間〜１箇月前に相当する状態である。交換用の感光体ドラムの準備を促すために利用する際に最適な情報である。

警告レベル４は、使用レベル［中］の段階にあり、感光体ドラムが未だ使用可能な状態にあることを示している。又、警告レベル５は、使用レベル［小］の段階にあり、感光体ドラムが十分使用可能な状態にあることを示している。又、警告レベル６は、感光体ドラムが新品の状態であることを示している。

本実施の形態では、送信手段６によって警告レベルが送信されるタイミングは、感光体ドラムの膜厚が算出されるタイミングである。感光体ドラムの膜厚が算出されるたびに傾向レベルが送信されるため、感光体ドラムの状態を正確に把握することができる。

＜実施の形態２＞
感光体ドラムの状態レベルを示す警告レベルを判定する方法や構成は、実施の形態１と同様である。実施の形態１と異なる点は、警告レベルが送信手段６によって送信されるタイミングである。

警告レベルが送信されるタイミングは、画像形成装置で行われる所定のコピー枚数ごとである。例えば、送信手段４がコピー枚数５０００枚ごとに警告レベルを１回送信したり、コピー枚数１００００枚ごとに警告レベルを１回送信したりする。こうすることにより、外部装置へ送信される情報量を大幅に減少することができ、外部装置と画像形成装置間の通信線におけるトラフィック量を低下させることができる。

＜実施の形態３＞
感光体ドラムの状態レベルを示す警告レベルを判定する方法や構成は、実施の形態１と同様である。実施の形態１と異なる点は、警告レベルが送信手段６によって送信されるタイミングである。
警告レベルが送信されるタイミングは、警告レベルが変化するごとである。この場合、感光体ドラムの状態情報において最低限必要な情報のみを入手できる。例えば、５０台〜１００台位の多くの画像形成装置を一括管理する場合、外部装置へ送信される情報量を大幅に減少することができ、外部装置と画像形成装置間の通信線におけるトラフィック量を低下させることができる。

又、外部装置である管理装置でも管理者やサービスマンが頻繁に情報を更新しないで済むことができる。

本発明は、感光体の状態情報を通信回線を介して外部装置に送信することが可能な任意の画像形成装置に対して適用可能である。

画像形成装置の構成を示すブロック図である。 感光体の警告レベル（状態レベル）を示す図である。 画像形成装置の電源装置を示すブロック図である。 従来技術を示す図である。

符号の説明

１ 電源装置
２ 電源装置内のＣＰＵ
３ 負荷（感光体ドラム）
４ 感光体ドラムの厚膜を算出する手段
５ 警告レベルに変換する手段
６ 警告レベルを通信する手段
７ 温度センサ
８ 湿度センサ

Claims (5)

1. 外部装置と接続可能な画像形成装置において、
   感光体を含む画像形成部に電圧を印加する電圧印加手段と、該電圧印加手段により出力される電流を検出する検出手段と、該検出手段で検出された電流値に基づいて前記感光体の膜厚を算出する算出手段と、該算出手段で算出された結果に基づいて前記感光体の状態を少なくとも２つの状態レベルで分類する判別手段と、該判別手段で得られた結果を所定のタイミングで外部装置に送信する送信手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記判別手段は、前記感光体が使用不可能な第１の状態、前記感光体が寿命に近い第２の状態、前記感光体が使用初期である第３の状態、前記第２の状態と前記第３の状態との間に相当する第４の状態のうち少なくとも２つの状態レベルで分類することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記所定のタイミングは、前記算出手段で前記感光体の膜厚を算出するときであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記所定のタイミングは、前記画像形成装置の画像形成回数が所定回数に達したときであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
5. 前記所定のタイミングは、前記判定手段による前記感光体の状態が変化したときであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。

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