JP2006154876A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】導電部材の正確な寿命を判断して、導電部材の適切な交換により、メンテナンスコストの低減化および良好な画像形成を達成することのできる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】転写ローラ27と同様の物性を備え、かつ、同一環境下に配置される基準導電部材としての基準ローラ86を備える。そして、転写ローラ27の電圧値Enと基準ローラ86の電圧値Erとの比較により、転写ローラ27の寿命を判断する。
【選択図】図8
【解決手段】転写ローラ27と同様の物性を備え、かつ、同一環境下に配置される基準導電部材としての基準ローラ86を備える。そして、転写ローラ27の電圧値Enと基準ローラ86の電圧値Erとの比較により、転写ローラ27の寿命を判断する。
【選択図】図8
Description
本発明は、レーザプリンタなどの画像形成装置に関する。
レーザプリンタなどの画像形成装置では、通常、トナーが担持される現像ローラと、静電潜像が形成される感光ドラムと、用紙に可視像を転写するための転写ローラと、転写後に感光ドラム上に残存するトナーを回収するためのクリーニングローラとを備えている。
このような画像形成装置では、現像ローラに担持されているトナーが、感光ドラムに形成される静電潜像に選択的に供給されることにより、その静電潜像が現像され、これよって、感光ドラムに可視像が形成され、その可視像が、感光ドラムの回転によって、感光ドラムと転写ローラとの間を通過する用紙と対向した時に、転写ローラに印加される転写バイアスによって、用紙に転写され、これによって、その用紙に所定の画像が形成される。その後、感光ドラム上に残存するトナーは、クリーニングローラによって回収される。
このような画像形成装置では、現像ローラに担持されているトナーが、感光ドラムに形成される静電潜像に選択的に供給されることにより、その静電潜像が現像され、これよって、感光ドラムに可視像が形成され、その可視像が、感光ドラムの回転によって、感光ドラムと転写ローラとの間を通過する用紙と対向した時に、転写ローラに印加される転写バイアスによって、用紙に転写され、これによって、その用紙に所定の画像が形成される。その後、感光ドラム上に残存するトナーは、クリーニングローラによって回収される。
そして、このような画像形成装置において、画像形成時には、たとえば、転写ローラに、常時、転写バイアスが印加されるため、その転写ローラの抵抗値は不可逆的に上昇する。そして、転写ローラの抵抗値があまりにも上昇すると、設定された転写バイアスを印加しても、転写不良を生じて、良好に画像を形成することができなくなるという不具合を生じる。
そのため、たとえば、長期使用時において、転写ローラの抵抗値を測定して、測定された抵抗値が所定の許容範囲から外れている場合には、転写ローラが寿命であると判断し、転写ローラを交換するように警告することなどが、各種、提案されている。
しかし、転写ローラの抵抗値は、測定時の温度や湿度などの環境によって変化するので、単に転写ローラの抵抗値を測定して、その測定値から転写ローラの寿命を画一的に判断すると、転写ローラの正確な寿命が判断されず、そのため、実際には寿命でない転写ローラを交換して、不要なメンテナンスコストを生じさせたり、あるいは、実際には寿命である転写ローラをそのまま継続使用することにより転写不良を生じるという不具合が発生する場合がある。
そこで、本発明は、このような不具合に鑑みなされたもので、その目的とするところは、導電部材の正確な寿命を判断して、導電部材の適切な交換により、メンテナンスコストの低減化および良好な画像形成を達成することのできる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に記載の発明は、画像形成においてバイアスが印加される導電部材を備える画像形成装置において、前記導電部材の電気特性を検知するための電気特性検知手段と、前記導電部材と同様の物性を備え、かつ、同一環境下に配置され、画像形成においてバイアスが印加されない基準導電部材と、前記基準導電部材の電気特性を検知するための基準電気特性検知手段と、前記電気特性検知手段によって検知される前記導電部材の電気特性と、前記基準電気特性検知手段によって検知される前記基準導電部材の電気特性とを比較して、前記導電部材の寿命を判断するための寿命判断手段を備えていることを特徴としている。
このような構成によると、画像形成に使用される導電部材の寿命が、画像形成に使用されない基準導電部材との相対的な比較により判断される。基準導電部材は、画像形成においてバイアスが印加されない以外は、導電部材と同じ環境履歴を受けているので、より実際の環境変動に即して、導電部材の寿命を判断することができ、より精度のよい正確な寿命の判断が可能となる。そのため、導電部材の適切な交換により、メンテナンスコストの低減化および良好な画像形成を達成することができる。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、バイアス印加時に前記導電部材が接触している接触部材に対して、前記基準導電部材を、常には離間させ、前記基準電気特性検知手段による電気特性の検知時に接触させるための接離機構を備えていることを特徴としている。
このような構成によると、基準電気特性検知手段による電気特性の検知時には、接離機構によって、基準導電部材が接触部材に接触されるので、導電部材の電気特性と基準導電部材の電気特性とが、同一の条件下において検知される。そのため、正確な相対比較による、より精度のよい導電部材の寿命の判断を達成することができる。また、基準導電部材は、電気特性の検知時以外は、接離機構によって、接触部材から離間されているので、常には、接触部材からの電気的な負荷がかからず、導電部材に対する基準として良好な状態で保持される。そのため、より一層、精度のよい導電部材の寿命の判断を達成することができる。
このような構成によると、基準電気特性検知手段による電気特性の検知時には、接離機構によって、基準導電部材が接触部材に接触されるので、導電部材の電気特性と基準導電部材の電気特性とが、同一の条件下において検知される。そのため、正確な相対比較による、より精度のよい導電部材の寿命の判断を達成することができる。また、基準導電部材は、電気特性の検知時以外は、接離機構によって、接触部材から離間されているので、常には、接触部材からの電気的な負荷がかからず、導電部材に対する基準として良好な状態で保持される。そのため、より一層、精度のよい導電部材の寿命の判断を達成することができる。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記電気特性が、電流値、電圧値および抵抗値の少なくともいずれかであることを特徴としている。
このような構成によると、電流値、電圧値および抵抗値の少なくともいずれかを検知することによって、簡易かつ確実な導電部材の寿命の判断を達成することができる。
また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記導電部材には一定電流でバイアスが印加され、前記電気特性検知手段は、電圧値を検知することを特徴としている。
このような構成によると、電流値、電圧値および抵抗値の少なくともいずれかを検知することによって、簡易かつ確実な導電部材の寿命の判断を達成することができる。
また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記導電部材には一定電流でバイアスが印加され、前記電気特性検知手段は、電圧値を検知することを特徴としている。
このような構成によると、導電部材に印加するバイアスを定電流制御して、導電部材から生じる電圧値を電圧計により検知することにより、簡易かつ確実に、電気特性の検知を達成することができる。そのため、より一層、導電部材の寿命の正確な判断を達成することができ、導電部材のより一層適切な交換を図ることができる。
また、請求項5に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記導電部材には一定電圧でバイアスが印加され、前記電気特性検知手段は、電流値を検知することを特徴としている。
また、請求項5に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記導電部材には一定電圧でバイアスが印加され、前記電気特性検知手段は、電流値を検知することを特徴としている。
このような構成によると、導電部材に印加するバイアスを定電圧制御して、導電部材から生じる電流値を電流計により検知することにより、簡易かつ確実に、電気特性の検知を達成することができる。そのため、より一層、導電部材の寿命の正確な判断を達成することができ、導電部材のより一層適切な交換を図ることができる。
また、請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載の発明において、前記導電部材が、イオン導電性部材であることを特徴としている。
また、請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載の発明において、前記導電部材が、イオン導電性部材であることを特徴としている。
導電部材がイオン導電性部材であると、環境による抵抗値の変化が顕著となるが、このような構成によると、導電部材の正確な寿命の判断が可能となるため、導電部材の適切な交換により、常に良好な画像形成を達成することができる。
また、請求項7に記載の発明は、請求項1ないし6のいずれかに記載の発明において、前記導電部材が、静電潜像が形成される像担持体と対向配置される帯電部材、現像部材、転写部材およびクリーニング部材のいずれかであって、前記導電部材の電気特性を検知する時に、前記像担持体を利用することを特徴としている。
また、請求項7に記載の発明は、請求項1ないし6のいずれかに記載の発明において、前記導電部材が、静電潜像が形成される像担持体と対向配置される帯電部材、現像部材、転写部材およびクリーニング部材のいずれかであって、前記導電部材の電気特性を検知する時に、前記像担持体を利用することを特徴としている。
このような構成によると、導電部材が像担持体と対向配置される帯電部材、現像部材、転写部材およびクリーニング部材のいずれかであって、それらの電気特性を検知する時には、像担持体を利用するので、実際の使用態様に即した状態での電気特性の検知が可能となり、より一層、確実に導電部材の寿命を判断することができる。
また、請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の発明において、前記転写部材が、像担持体の静電潜像が現像されて形成される現像剤像を電気的に吸引する像転写部材であることを特徴としている。
また、請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の発明において、前記転写部材が、像担持体の静電潜像が現像されて形成される現像剤像を電気的に吸引する像転写部材であることを特徴としている。
転写部材が像担持体の静電潜像が現像されて形成される現像剤像を電気的に吸引する像転写部材である場合には、大きな転写バイアスが印加されるため、特に、耐久による抵抗値の上昇が大きく、転写不良が生じやすくなる。
しかし、この構成では、像転写部材の寿命の正確な判断を達成することができ、像転写部材のより適切な交換を図ることができるので、常に良好な転写を確保して、良好な画像形成を達成することができる。
しかし、この構成では、像転写部材の寿命の正確な判断を達成することができ、像転写部材のより適切な交換を図ることができるので、常に良好な転写を確保して、良好な画像形成を達成することができる。
また、請求項9に記載の発明は、請求項7または8に記載の発明において、前記転写部材が、転写ローラであることを特徴としている。
転写部材が転写ローラである場合には、大きな転写バイアスが印加されるため、特に、耐久による抵抗値の上昇が大きく、転写不良が生じやすくなる。
しかし、この構成では、転写ローラの寿命の正確な判断を達成することができ、転写ローラのより適切な交換を図ることができるので、常に良好な転写を確保して、良好な画像形成を達成することができる。
転写部材が転写ローラである場合には、大きな転写バイアスが印加されるため、特に、耐久による抵抗値の上昇が大きく、転写不良が生じやすくなる。
しかし、この構成では、転写ローラの寿命の正確な判断を達成することができ、転写ローラのより適切な交換を図ることができるので、常に良好な転写を確保して、良好な画像形成を達成することができる。
また、請求項10に記載の発明は、請求項7または8に記載の発明において、前記転写部材が、転写ベルトであることを特徴としている。
転写部材が転写ベルトである場合には、大きな転写バイアスが印加されるため、特に、耐久による抵抗値の上昇が大きく、転写不良が生じやすくなる。
しかし、この構成では、転写ベルトの寿命の正確な判断を達成することができ、転写ベルトのより適切な交換を図ることができるので、常に良好な転写を確保して、良好な画像形成を達成することができる。
転写部材が転写ベルトである場合には、大きな転写バイアスが印加されるため、特に、耐久による抵抗値の上昇が大きく、転写不良が生じやすくなる。
しかし、この構成では、転写ベルトの寿命の正確な判断を達成することができ、転写ベルトのより適切な交換を図ることができるので、常に良好な転写を確保して、良好な画像形成を達成することができる。
また、請求項11に記載の発明は、請求項1ないし10のいずれかに記載の発明において、前記寿命判断手段によって前記導電部材が寿命であると判断された場合に、その寿命の到来を報知する報知手段を備えていることを特徴としている。
このような構成によると、導電部材が寿命であると判断された場合には、その寿命の到来が報知手段によって報知されるので、ユーザは、その報知によって、導電部材が寿命であることを容易に認識して、導電部材を的確に交換することができる。そのため、より一層、導電部材の適切な交換により、メンテナンスコストの低減化および良好な画像形成を達成することができる。
このような構成によると、導電部材が寿命であると判断された場合には、その寿命の到来が報知手段によって報知されるので、ユーザは、その報知によって、導電部材が寿命であることを容易に認識して、導電部材を的確に交換することができる。そのため、より一層、導電部材の適切な交換により、メンテナンスコストの低減化および良好な画像形成を達成することができる。
請求項1に記載の発明によれば、導電部材の適切な交換により、メンテナンスコストの低減化および良好な画像形成を達成することができる。
請求項2に記載の発明によれば、より一層、精度のよい導電部材の寿命の判断を達成することができる。
請求項3に記載の発明によれば、電流値、電圧値および抵抗値の少なくともいずれかを検知することによって、簡易かつ確実な導電部材の寿命の判断を達成することができる。
請求項2に記載の発明によれば、より一層、精度のよい導電部材の寿命の判断を達成することができる。
請求項3に記載の発明によれば、電流値、電圧値および抵抗値の少なくともいずれかを検知することによって、簡易かつ確実な導電部材の寿命の判断を達成することができる。
請求項4に記載の発明によれば、導電部材に印加するバイアスを定電流制御して、導電部材から生じる電圧値を電圧計により検知することにより、簡易かつ確実に、電気特性の検知を達成することができ、より一層、導電部材の寿命の正確な判断を達成することができ、導電部材のより一層適切な交換を図ることができる。
請求項5に記載の発明によれば、導電部材に印加するバイアスを定電圧制御して、導電部材から生じる電流値を電流計により検知することにより、簡易かつ確実に、電気特性の検知を達成することができ、より一層、導電部材の寿命の正確な判断を達成することができ、導電部材のより一層適切な交換を図ることができる。
請求項5に記載の発明によれば、導電部材に印加するバイアスを定電圧制御して、導電部材から生じる電流値を電流計により検知することにより、簡易かつ確実に、電気特性の検知を達成することができ、より一層、導電部材の寿命の正確な判断を達成することができ、導電部材のより一層適切な交換を図ることができる。
請求項6に記載の発明によれば、導電部材の正確な寿命の判断が可能となるため、導電部材の適切な交換により、常に良好な画像形成を達成することができる。
請求項7に記載の発明によれば、より一層、確実に導電部材の寿命を判断することができる。
請求項8に記載の発明によれば、常に良好な転写を確保して、良好な画像形成を達成することができる。
請求項7に記載の発明によれば、より一層、確実に導電部材の寿命を判断することができる。
請求項8に記載の発明によれば、常に良好な転写を確保して、良好な画像形成を達成することができる。
請求項9に記載の発明によれば、転写ローラの寿命の正確な判断を達成することができ、転写ローラのより適切な交換を図ることができるので、常に良好な転写を確保して、良好な画像形成を達成することができる。
請求項10に記載の発明によれば、転写ベルトの寿命の正確な判断を達成することができ、転写ベルトのより適切な交換を図ることができるので、常に良好な転写を確保して、良好な画像形成を達成することができる。
請求項10に記載の発明によれば、転写ベルトの寿命の正確な判断を達成することができ、転写ベルトのより適切な交換を図ることができるので、常に良好な転写を確保して、良好な画像形成を達成することができる。
請求項11に記載の発明によれば、より一層、導電部材の適切な交換により、メンテナンスコストの低減化および良好な画像形成を達成することができる。
図1は、本発明の一実施形態を説明するうえで参考とされる画像形成装置としてのレーザプリンタの構成を示す要部側断面図である。図1において、このレーザプリンタ1は、電子写真方式により画像を形成するレーザプリンタとして構成されており、本体ケーシング2内に、接触媒体としての用紙3を給紙するためのフィーダ部4や、給紙された用紙3に所定の画像を形成するための画像形成部5などを備えている。
フィーダ部4は、本体ケーシング2内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ6と、給紙トレイ6の一端側端部に設けられる給紙機構部7と、給紙トレイ6内に設けられた用紙押圧板8と、給紙機構部7に対し用紙3の搬送方向の下流側(以下、用紙3の搬送方向上流側または下流側を、単に、上流側または下流側という場合がある。)に設けられる第1搬送部9および第2搬送部10と、第1搬送部9および第2搬送部10に対し用紙3の搬送方向の下流側に設けられるレジストローラ11およびレジストセンサ70とを備えている。
給紙トレイ6は、用紙3を収容し得る上面が開放されたボックス形状をなし、本体ケーシング2の底部に対して水平方向に着脱可能とされている。
給紙機構部7は、給紙ローラ12と、その給紙ローラ12に対向する分離パット13とを備えており、分離パット13は、その裏側からばねによって押圧されることにより、給紙ローラ12に向かって押圧されている。
給紙機構部7は、給紙ローラ12と、その給紙ローラ12に対向する分離パット13とを備えており、分離パット13は、その裏側からばねによって押圧されることにより、給紙ローラ12に向かって押圧されている。
用紙押圧板8は、用紙3を積層状にスタック可能とされ、給紙ローラ12に対して遠い方の端部において揺動可能に支持されることによって、近い方の端部を上下方向に移動可能とし、また、その裏側から図示しないばねによって上方向に付勢されている。そのため、用紙押圧板8は、用紙3の積層量が増えるに従って、給紙機構部7に対して遠い方の端部を支点として、ばねの付勢力に抗して下向きに揺動される。
そして、用紙押圧板8上の最上位にある用紙3は、用紙押圧板8の裏側から図示しないばねによって給紙ローラ12に向かって押圧され、その給紙ローラ12の回転によって給紙ローラ12と分離パット13とで挟まれた後、それらの協動により、1枚毎に分離されて給紙される。
第1搬送部9は、給紙機構部7の下流側に配置され、用紙3を搬送する第1搬送ローラ9aと、第1搬送ローラ9aに対向配置され、分離パット13の幅より少し広く形成されている第1紙粉取りローラ9bと、その第1紙粉取りローラ9bの下方において対向配置される第1スポンジ部材9cとを備えている。そして、給紙された用紙3は、第1搬送ローラ9aと第1紙粉取りローラ9bとで挟まれて搬送され、その時に、分離パット13との間の擦れによって用紙3上に生じた紙粉が、第1紙粉取りローラ9bによって掻き取られる。なお、第1紙粉取りローラ9bに付着した紙粉は、第1スポンジ部材9cによって掻き取られる。
第1搬送部9は、給紙機構部7の下流側に配置され、用紙3を搬送する第1搬送ローラ9aと、第1搬送ローラ9aに対向配置され、分離パット13の幅より少し広く形成されている第1紙粉取りローラ9bと、その第1紙粉取りローラ9bの下方において対向配置される第1スポンジ部材9cとを備えている。そして、給紙された用紙3は、第1搬送ローラ9aと第1紙粉取りローラ9bとで挟まれて搬送され、その時に、分離パット13との間の擦れによって用紙3上に生じた紙粉が、第1紙粉取りローラ9bによって掻き取られる。なお、第1紙粉取りローラ9bに付着した紙粉は、第1スポンジ部材9cによって掻き取られる。
また、第2搬送部10は、第1搬送部9の下流側に配置され、用紙3を搬送する第2搬送ローラ10aと、第2搬送ローラ10aに対向配置され、用紙3の幅より少し広く形成されている第2紙粉取りローラ10bと、その第2紙粉取りローラ10bの下方において対向配置される第2スポンジ部材10cとを備えている。そして、第1搬送部9から搬送されてくる用紙3は、第2搬送ローラ10aと第2紙粉取りローラ10bとで挟まれて搬送され、その時に、用紙3の裁断時などにおいてもともと用紙3の全体に生じている紙粉が、第2紙粉取りローラ10bによって掻き取られる。なお、第2紙粉取りローラ10bに付着した紙粉は、第2スポンジ部材10cによって掻き取られる。
レジストローラ11は、1対のローラから構成されており、用紙3を所定のレジスト後に、画像形成部5に送るようにしている。そのため、第1搬送部9および第2搬送部10によって、分離パット13との間の擦れによって生じる紙粉と、もともと生じている紙粉とが、バランスよく除去された用紙3は、第2搬送部10からレジストローラ11に送られた後、レジストローラ11から所定のレジスト後に、画像形成部5に搬送される。
レジストセンサ70は、レジストローラ11の上流側近傍に配置されており、センサがオンされて用紙3の先端の到達を検知し、センサがオフされて用紙3の後端の通過を検知するように構成されており、この検知信号が、後述するCPU74に入力される。なお、CPU74では、後述する制御において、レジストセンサ70のオン・オフのワンセットにより、画像形成部5に搬送される用紙3の枚数をカウントし、また、レジストセンサ70がオンからオフになった時から所定の時間を計測して、用紙3への画像形成処理が終了したか否か(すなわち、用紙3の後端が後述する感光ドラム25と転写ローラ27との接触部分を通過したか否か)の判断を実行している。
また、このレーザプリンタ1のフィーダ部4は、さらに、任意のサイズの用紙3が積層されるマルチパーパストレイ14と、マルチパーパストレイ14上に積層される用紙3を給紙するためのマルチパーパス給紙機構部15と、マルチパーパス搬送部16とを備えている。
マルチパーパス給紙機構部15は、マルチパーパス給紙ローラ15aと、そのマルチパーパス給紙ローラ15aに対向するマルチパーパス分離パット15bとを備えており、マルチパーパス分離パット15bは、その裏側からばねによって押圧されることにより、マルチパーパス給紙ローラ15aに向かって押圧されている。そして、マルチパーパストレイ14上に積層される最上位の用紙3は、マルチパーパス給紙ローラ15aの回転によってマルチパーパス給紙ローラ15aとマルチパーパス分離パット15bとで挟まれた後、それらの協動により、1枚毎に分離されて給紙される。
マルチパーパス給紙機構部15は、マルチパーパス給紙ローラ15aと、そのマルチパーパス給紙ローラ15aに対向するマルチパーパス分離パット15bとを備えており、マルチパーパス分離パット15bは、その裏側からばねによって押圧されることにより、マルチパーパス給紙ローラ15aに向かって押圧されている。そして、マルチパーパストレイ14上に積層される最上位の用紙3は、マルチパーパス給紙ローラ15aの回転によってマルチパーパス給紙ローラ15aとマルチパーパス分離パット15bとで挟まれた後、それらの協動により、1枚毎に分離されて給紙される。
マルチパーパス搬送部16は、マルチパーパス給紙機構部15の下流側であって、かつ、レジストローラ11の上流側に配置されており、用紙3を搬送するマルチパーパス搬送ローラ16aと、マルチパーパス搬送ローラ16aに対向配置されるマルチパーパス紙粉取りローラ16bと、そのマルチパーパス紙粉取りローラ16bの下方において対向配置されるマルチパーパススポンジ部材16cとを備えている。そして、マルチパーパス給紙機構部15から給紙された用紙3は、マルチパーパス搬送ローラ16aとマルチパーパス紙粉取りローラ16bとで挟まれて搬送され、その時に、用紙3上の紙粉がマルチパーパス紙粉取りローラ16bによって掻き取られる。なお、マルチパーパス紙粉取りローラ16bに付着した紙粉は、マルチパーパススポンジ部材16cによって掻き取られる。
そして、マルチパーパス搬送部16によって紙粉が除去された用紙3は、マルチパーパス搬送部16からレジストローラ11に送られ、レジストローラ11から所定のレジスト後に、画像形成部5に搬送される。
画像形成部5は、スキャナ部17、プロセス部18、定着部19などを備えている。
スキャナ部17は、本体ケーシング2内の上部に設けられ、レーザ発光部(図示せず。)、回転駆動されるポリゴンミラー20、レンズ21aおよび21b、反射鏡22などを備えており、レーザ発光部からの発光される所定の画像データに基づくレーザビームを、鎖線で示すように、ポリゴンミラー20、レンズ21a、反射鏡22、レンズ21bの順に通過あるいは反射させて、後述するプロセス部18の感光ドラム25の表面上に高速走査にて照射させている。
画像形成部5は、スキャナ部17、プロセス部18、定着部19などを備えている。
スキャナ部17は、本体ケーシング2内の上部に設けられ、レーザ発光部(図示せず。)、回転駆動されるポリゴンミラー20、レンズ21aおよび21b、反射鏡22などを備えており、レーザ発光部からの発光される所定の画像データに基づくレーザビームを、鎖線で示すように、ポリゴンミラー20、レンズ21a、反射鏡22、レンズ21bの順に通過あるいは反射させて、後述するプロセス部18の感光ドラム25の表面上に高速走査にて照射させている。
プロセス部18は、スキャナ部17の下方に配設され、本体ケーシング2に対して着脱自在に装着されるドラムカートリッジ23内に、現像カートリッジ24と、接触部材であって像担持体としての感光ドラム25と、帯電部材としての帯電ローラ26と、像転写部材(転写部材)であって導電部材としての転写ローラ27とを備えている。
現像カートリッジ24は、ドラムカートリッジ23に対して着脱自在に装着されており、トナー収容部30、供給ローラ31、層厚規制ブレード32および現像部材としての現像ローラ33などを備えている。
現像カートリッジ24は、ドラムカートリッジ23に対して着脱自在に装着されており、トナー収容部30、供給ローラ31、層厚規制ブレード32および現像部材としての現像ローラ33などを備えている。
トナー収容部30内には、現像剤として、正帯電性の非磁性1成分のトナーが充填されている。このトナーとしては、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル(C1〜C4)アクリレート、アルキル(C1〜C4)メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる重合トナーが使用されている。このような重合トナーは、球状をなし、流動性が極めて良好であるため、良好な現像を達成することができ、その結果、高画質の画像を形成することができる。なお、このようなトナーには、カーボンブラックなどの着色剤やワックスなどが配合されるとともに、流動性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加されている。その平均粒径は、約6〜10μm程度である。
そして、トナー収容部30内のトナーは、図示しないアジテータによって、トナー収容部30から供給ローラ31に向けて放出される。
トナー収容部30の側方位置には、供給ローラ31が回転可能に配設されており、また、この供給ローラ31に対向して、現像ローラ33が回転可能に配設されている。そして、これら供給ローラ31と現像ローラ33とは、そのそれぞれがある程度圧縮するような状態で互いに当接されている。
トナー収容部30の側方位置には、供給ローラ31が回転可能に配設されており、また、この供給ローラ31に対向して、現像ローラ33が回転可能に配設されている。そして、これら供給ローラ31と現像ローラ33とは、そのそれぞれがある程度圧縮するような状態で互いに当接されている。
供給ローラ31は、金属製のローラ軸に、導電性のスポンジ体からなるローラが被覆されている。
現像ローラ33は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料である弾性体からなるローラが被覆されている。より具体的には、現像ローラ33のローラは、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。なお、現像ローラ33は、後述する現像バイアス印加回路84(図4参照)によって所定の現像バイアスが印加されている。
現像ローラ33は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料である弾性体からなるローラが被覆されている。より具体的には、現像ローラ33のローラは、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。なお、現像ローラ33は、後述する現像バイアス印加回路84(図4参照)によって所定の現像バイアスが印加されている。
また、現像ローラ33の近傍には、層厚規制ブレード32が配設されている。この層厚規制ブレード32は、現像ローラ33の上方において、その現像ローラ33の軸方向に沿って対向状に配置され、現像カートリッジ24に取り付けられる板ばね部材と、その板ばね部材の先端部に設けられる絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部材とを備えており、押圧部材が板ばね部材の弾性力によって現像ローラ33上に圧接されるように構成されている。
そして、トナー収容室30から放出されるトナーは、供給ローラ31の回転により、現像ローラ33に供給され、この時、供給ローラ31と現像ローラ33との間で正に摩擦帯電され、さらに、現像ローラ33上に供給されたトナーは、現像ローラ33の回転に伴って、層厚規制ブレード32の押圧部材と現像ローラ33との間に進入し、ここでさらに十分に摩擦帯電されて、一定厚さの薄層として現像ローラ33上に担持される。
感光ドラム25は、現像ローラ33の側方位置において、その現像ローラ33と対向するような状態で回転可能に配設されている。この感光ドラム25は、ドラム本体が接地されるとともに、その表面部分がポリカーボネートなどから構成される正帯電性の感光層により形成されている。
帯電ローラ26は、感光ドラム25の上方において、感光ドラム25に接触状に配設されている。この帯電ローラ26は、高圧電源79(図4参照)に接続される導電性金属コア上に、電荷供給層として導電性ゴムまたは半導電性物質が被覆されており、後述する帯電回路83(図4参照)によって感光ドラム25の表面を一様に正極性に帯電させるように構成されている。
帯電ローラ26は、感光ドラム25の上方において、感光ドラム25に接触状に配設されている。この帯電ローラ26は、高圧電源79(図4参照)に接続される導電性金属コア上に、電荷供給層として導電性ゴムまたは半導電性物質が被覆されており、後述する帯電回路83(図4参照)によって感光ドラム25の表面を一様に正極性に帯電させるように構成されている。
そして、感光ドラム25の表面は、その感光ドラム25の回転に伴なって、まず、帯電ローラ26により一様に正帯電された後、スキャナ部17からのレーザービームの高速走査により露光され、所定の画像データに基づく静電潜像が形成される。
次いで、現像ローラ33の回転により、現像ローラ33上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光ドラム25に対向して接触する時に、感光ドラム25の表面上に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム25の表面のうち、レーザービームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給され、選択的に担持されることによって可視像化され、これによって反転現像が達成される。
次いで、現像ローラ33の回転により、現像ローラ33上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光ドラム25に対向して接触する時に、感光ドラム25の表面上に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム25の表面のうち、レーザービームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給され、選択的に担持されることによって可視像化され、これによって反転現像が達成される。
転写ローラ27は、感光ドラム25の下方において、この感光ドラム25に対向するように配置され、ドラムカートリッジ23において回転可能に支持されている。この転写ローラ27は、金属製のローラ軸27a(図2参照)に、イオン導電性のゴム材料からなるローラ27b(図2参照)が被覆されている。そして、転写時には、後述する高圧定電流電源71(図4参照)により定電流の転写バイアスが印加されるように構成されている。そのため、感光ドラム27の表面上に担持された可視像は、用紙3が感光ドラム25と転写ローラ27との間を通る間に用紙3に転写される。そして、可視像が転写された用紙3は、搬送ベルト45を介して、定着部19に搬送される。
また、このプロセス部18には、さらに、感光ドラム25の転写後の表面をクリーニングするためのクリーニング部40が、ドラムカートリッジ23内に設けられている。このクリーニング部40は、感光ドラム25に対して現像ローラ33の反対側であって、感光ドラム25の回転方向における転写ローラ27の下流側かつ帯電ローラ26の上流側に配置され、クリーニング部材としてのクリーニングローラ41、バックアップローラ42、掻取スポンジ43および回収貯留部44を備えている。
クリーニングローラ41は、感光ドラム25と接触するように対向配置されており、シリコーンゴムなどの発泡弾性体からなり、後述するクリーニングバイアス印加回路85(図4参照)によって感光ドラムに対して所定のクリーニングバイアスが印加されている。
バックアップローラ42は、クリーニングローラ41に対して感光ドラム25の反対側において、クリーニングローラ41と接触するように対向配置されており、金属製のローラからなり、後述するクリーニングバイアス印加回路85(図4参照)によってクリーニングローラ41に対して所定のクリーニングバイアスが印加されている。
バックアップローラ42は、クリーニングローラ41に対して感光ドラム25の反対側において、クリーニングローラ41と接触するように対向配置されており、金属製のローラからなり、後述するクリーニングバイアス印加回路85(図4参照)によってクリーニングローラ41に対して所定のクリーニングバイアスが印加されている。
掻取スポンジ43は、バックアップローラ42に対してクリーニングローラ41の反対側において、バックアップローラ42の表面を圧接するように対向配置されている。この掻取スポンジ43は、ウレタンフォームなどのスポンジ部材からなり、バックアップローラ42の表面に付着したトナーや紙粉を掻き取るように構成されている。
回収貯留部44は、ドラムカートリッジ23における掻取スポンジ43の下方の空間として形成され、掻取スポンジ43によって掻き取られたトナーや紙粉を、この回収貯留部44において貯留するように構成されている。
回収貯留部44は、ドラムカートリッジ23における掻取スポンジ43の下方の空間として形成され、掻取スポンジ43によって掻き取られたトナーや紙粉を、この回収貯留部44において貯留するように構成されている。
そして、用紙3への転写後に感光ドラム25上に残存するトナーや紙粉は、感光ドラム25の表面がクリーニングローラ41と対向した時に、クリーニングローラ41に電気的に捕捉される。その後、その捕捉されたトナーや紙粉は、クリーニングローラ41の回転によって、バックアップローラ42と対向した時に、そのバックアップローラ42に電気的に捕捉され、その後、掻取スポンジ43によって掻き取られ、回収貯留部44内に貯留される。
定着部19は、プロセス部18の側方下流側に配設され、加熱ローラ46、加熱ローラ46を押圧する押圧ローラ47、および、これら加熱ローラ46および押圧ローラ47の下流側に設けられる搬送ローラ48を備えている。
加熱ローラ46は、金属製で加熱のためのハロゲンランプを備えており、プロセス部18において用紙3上に転写されたトナーを、用紙3が加熱ローラ46と押圧ローラ47との間を通過する間に熱定着させ、その後、その用紙3を定着部19の搬送ローラ48によって、本体ケーシング2に設けられた搬送ローラ49および排紙ローラ50に搬送するようにしている。搬送ローラ49に送られた用紙3は、その後、排紙ローラ50によって排紙トレイ51上に排紙される。
加熱ローラ46は、金属製で加熱のためのハロゲンランプを備えており、プロセス部18において用紙3上に転写されたトナーを、用紙3が加熱ローラ46と押圧ローラ47との間を通過する間に熱定着させ、その後、その用紙3を定着部19の搬送ローラ48によって、本体ケーシング2に設けられた搬送ローラ49および排紙ローラ50に搬送するようにしている。搬送ローラ49に送られた用紙3は、その後、排紙ローラ50によって排紙トレイ51上に排紙される。
なお、この定着部19には、用紙3の搬送方向における加熱ローラ46および押圧ローラ47と、搬送ローラ48との間に、後述する反転ローラ57の切り替えタイミングを設定するための用紙通過センサ60が設けられている。
また、このレーザプリンタ1には、用紙3の両面に画像を形成するための再搬送ユニット52を備えている。この再搬送ユニット52は、反転機構部53と、再搬送トレイ54とが、一体的に構成され、本体ケーシング2における後部側から、反転機構部53が外付けされるとともに、再搬送トレイ54がフィーダ部4の上方に挿入されるような状態で、着脱自在に装着されている。
また、このレーザプリンタ1には、用紙3の両面に画像を形成するための再搬送ユニット52を備えている。この再搬送ユニット52は、反転機構部53と、再搬送トレイ54とが、一体的に構成され、本体ケーシング2における後部側から、反転機構部53が外付けされるとともに、再搬送トレイ54がフィーダ部4の上方に挿入されるような状態で、着脱自在に装着されている。
反転機構部53は、本体ケーシング2の後壁に外付けされ、略断面矩形状のケーシング55に、フラッパ56、反転ローラ57および再搬送ローラ58を備えるとともに、上端部から、反転ガイドプレート59を上方に向かって突出させている。
フラッパ56は、本体ケーシング2の後部において回動可能に支持されており、搬送ローラ48の下流側近傍に配置され、図示しないソレノイドの励磁または非励磁により、一方の面に画像が形成され搬送ローラ48によって搬送されてきた用紙3を、搬送ローラ49に向かう方向(実線の状態)と、後述する反転ローラ57に向かう方向(仮想線の状態)とに選択的に切り換えることができるように揺動可能に設けられている。
フラッパ56は、本体ケーシング2の後部において回動可能に支持されており、搬送ローラ48の下流側近傍に配置され、図示しないソレノイドの励磁または非励磁により、一方の面に画像が形成され搬送ローラ48によって搬送されてきた用紙3を、搬送ローラ49に向かう方向(実線の状態)と、後述する反転ローラ57に向かう方向(仮想線の状態)とに選択的に切り換えることができるように揺動可能に設けられている。
反転ローラ57は、フラッパ56の下流側であって、ケーシング55の上部に配置され、1対のローラからなり、正方向および逆方向に回転の切り換えができるように構成されている。この反転ローラ57は、まず正方向に回転して、用紙3を反転ガイドプレート59に向けて搬送し、その後、逆方向に回転して、用紙3を反転方向に搬送できるように構成されている。
再搬送ローラ58は、反転ローラ57の下流側であって、ケーシング55における反転ローラ57のほぼ真下に配置され、1対のローラからなり、反転ローラ57によって反転された用紙3を、再搬送トレイ54に搬送できるように構成されている。
また、反転ガイドプレート59は、ケーシング55の上端部から、さらに上方に向かって延びる板状部材からなり、反転ローラ57により送られる用紙3をガイドするように構成されている。
また、反転ガイドプレート59は、ケーシング55の上端部から、さらに上方に向かって延びる板状部材からなり、反転ローラ57により送られる用紙3をガイドするように構成されている。
そして、用紙3の両面に画像を形成する場合には、この反転機構部53において、まず、フラッパ56が、用紙3を反転ローラ57に向かわせる方向に切り換えられ、この反転機構部53に、一方の面に画像が形成された用紙3が受け入れられる。その後、その受け入れられた用紙3が反転ローラ57に送られてくると、反転ローラ57は、用紙3を挟んだ状態で正回転して、この用紙3を一旦反転ガイドプレート59に沿って、外側上方に向けて搬送し、用紙3の大部分が外側上方に送られ、用紙3の後端が反転ローラ57に挟まれた時に、正回転を停止する。次いで、反転ローラ57は、逆回転して、用紙3を、前後逆向きの状態で、ほぼ真下に向かうようにして、再搬送ローラ58に搬送する。なお、反転ローラ57を正回転から逆回転させるタイミングは、定着部19の下流側に設けられる用紙通過センサ60が、用紙3の後端を検知した時から所定時間を経過した時となるように制御されている。また、フラッパ56は、用紙3の反転ローラ57への搬送が終了すると、元の状態、すなわち、搬送ローラ48から送られる用紙3を搬送ローラ49に送る状態に切り換えられる。
次いで、再搬送ローラ58に逆向きに搬送されてきた用紙3は、その再搬送ローラ58によって、次に述べる再搬送トレイ54に搬送される。
再搬送トレイ54は、用紙3が供給される用紙供給部61、トレイ本体62および斜行ローラ63を備えている。
用紙供給部61は、反転機構部53の下側において本体ケーシング2の後部に外付けされ、湾曲形状の用紙案内部材64を備えている。この用紙供給部61では、反転機構部53の再搬送ローラ58からほぼ鉛直方向で送られてくる用紙3を、用紙案内部材64によって、略水平方向に向けて案内し、トレイ本体62に向けて略水平方向で送り出すようにしている。
再搬送トレイ54は、用紙3が供給される用紙供給部61、トレイ本体62および斜行ローラ63を備えている。
用紙供給部61は、反転機構部53の下側において本体ケーシング2の後部に外付けされ、湾曲形状の用紙案内部材64を備えている。この用紙供給部61では、反転機構部53の再搬送ローラ58からほぼ鉛直方向で送られてくる用紙3を、用紙案内部材64によって、略水平方向に向けて案内し、トレイ本体62に向けて略水平方向で送り出すようにしている。
トレイ本体62は、略矩形板状をなし、給紙トレイ6の上方において、略水平方向に設けられており、その上流側端部が、用紙案内部材64に連結されるとともに、その下流側端部が、トレイ本体62から第2搬送部10に用紙3を案内するための再搬送経路65に連結されている。
また、トレイ本体62の用紙3の搬送方向途中には、用紙3を、図示しない基準板に当接させながら搬送するための斜行ローラ63が、用紙3の搬送方向において所定の間隔を隔てて2つ配置されている。
また、トレイ本体62の用紙3の搬送方向途中には、用紙3を、図示しない基準板に当接させながら搬送するための斜行ローラ63が、用紙3の搬送方向において所定の間隔を隔てて2つ配置されている。
各斜行ローラ63は、トレイ本体62の幅方向一端部に設けられる図示しない基準板の近傍に配置され、その軸線が用紙3の搬送方向と略直交する方向に配置される斜行駆動ローラ66と、その斜行駆動ローラ66と用紙3を挟んで対向し、その軸線が、用紙3の搬送方向と略直交する方向から、用紙3の送り方向が基準面に向かう方向に傾斜する方向に配置される斜行従動ローラ67とを備えている。
そして、用紙供給部61からトレイ本体62に送り出された用紙3は、斜行ローラ63によって、その用紙3の幅方向一端縁が基準板に当接されながら、再搬送経路65を介して、再び、表裏が反転された状態で、画像形成部5に向けて搬送される。そして、画像形成部5に搬送された用紙3は、その裏面が、感光ドラム25と対向接触され、可視像が転写された後、定着部19において定着され、両面に画像が形成された状態で、排紙トレイ51上に排紙される。
そして、このレーザプリンタ1は、図2に示すように、高圧定電流電源71と、電気特性検知手段としての電圧計72と、温湿度センサ73とを備えている。
高圧定電流電源71は、本体ケーシング2内に設けられ、転写ローラ27のローラ軸27aに接続されており、転写ローラ27に定電流の転写バイアスを印加する電源として構成されている。
高圧定電流電源71は、本体ケーシング2内に設けられ、転写ローラ27のローラ軸27aに接続されており、転写ローラ27に定電流の転写バイアスを印加する電源として構成されている。
電圧計72は、本体ケーシング2内に配設されており、その検知側である一端側の配線が、転写ローラ27のローラ軸27aと高圧定電流電源71とを接続する配線の途中に接続されており、他端側の配線が接地されている。そして、この電圧計72では、高圧定電流電源71からの転写バイアス印加時の転写ローラ27の電気特性としての電圧値Enを検知している。なお、この電圧計72によって検知された転写ローラ27の電圧値Enは、後述する寿命判断プログラムによって転写ローラ27の寿命を判断するために用いられる。
温湿度センサ73は、図3にも示すように、転写ローラ27の軸方向中央における転写ローラ27の下流側近傍に、転写ローラ27と接触しないように、所定の間隔を隔てて配設されており、転写ローラ27の設置環境の温度Tおよび湿度Hを検知するように構成されている。なお、この温湿度センサ73によって検知された温度Tおよび湿度Hは、後述する寿命判断プログラムによって転写ローラ27の寿命を判断するために用いられる。
そして、このレーザプリンタ1は、電圧計72によって検知された転写ローラ27の電圧値Enと、温湿度センサ73によって検知された温度Tおよび湿度Hとに基づいて、転写ローラ27の寿命を判断するように構成されている。
図4は、そのような制御を実行するための制御系のブロック図である。図4に示すように、この制御系では、各部の制御を行なうCPU74に、I/O69を介して、レジストセンサ70、電圧計72、温湿度センサ73、キー入力装置77、モータ駆動回路78、高圧定電流電源71、高圧電源79および報知手段としてのディスプレイパネル80が接続されている。
図4は、そのような制御を実行するための制御系のブロック図である。図4に示すように、この制御系では、各部の制御を行なうCPU74に、I/O69を介して、レジストセンサ70、電圧計72、温湿度センサ73、キー入力装置77、モータ駆動回路78、高圧定電流電源71、高圧電源79および報知手段としてのディスプレイパネル80が接続されている。
キー入力装置77は、図1には示されないが、本体ケーシング2の上面に設けられており、操作者からの印刷設定情報の入力などが行なえるように複数のキーを備えている。そして、このキー入力装置77からの入力信号は、CPU74に送られ、このレーザプリンタ1の各種の制御に用いられる。
ディスプレイパネル80は、図1には示されないが、キー入力装置77と同様に、本体ケーシング2の上面に設けられており、寿命判断プログラムによって、転写ローラ27の寿命の情報などが、報知ランプの点灯あるいは、液晶パネルなどへの表示によって、操作者へ報知されるように構成されている。
ディスプレイパネル80は、図1には示されないが、キー入力装置77と同様に、本体ケーシング2の上面に設けられており、寿命判断プログラムによって、転写ローラ27の寿命の情報などが、報知ランプの点灯あるいは、液晶パネルなどへの表示によって、操作者へ報知されるように構成されている。
CPU74は、ROM75およびRAM76を備え、各部の制御を実行する。ROM75には、上記した画像形成動作を実行するための駆動制御プログラムおよび後述する寿命判断手段としての寿命判断プログラムなどが格納されている。RAM72には、レジストセンサ70、電圧計72、温湿度センサ73およびキー入力装置77などからの、各部を駆動制御するための一時的な数値が格納される。
モータ駆動回路78には、モータ81が接続されており、このモータ81には、図示しないギヤ列を介して、感光ドラム25、クリーニングローラ41、バックアップローラ42、現像ローラ33、帯電ローラ26および転写ローラ27が接続されている。そして、モータ81は、モータ駆動回路78を介して、CPU74のROM75内に格納される駆動制御プログラムによって、その駆動または停止が制御されている。そのため、感光ドラム25、クリーニングローラ41、バックアップローラ42、現像ローラ33、帯電ローラ26および転写ローラ27は、駆動制御プログラムによって、その駆動または停止が制御される。
高圧定電流電源71には、転写ローラ27のローラ軸27aが接続されており、CPU74のROM75内に格納される駆動制御プログラムによって、高圧定電流電源71の転写バイアスの印加のオン・オフが制御される。
高圧電源79には、帯電回路83を介して帯電ローラ26のローラ軸が、また、現像バイアス印加回路84を介して現像ローラ33のローラ軸が、また、クリーニングバイアス印加回路85を介してクリーニングローラ41およびバックアップローラ42のローラ軸がそれぞれ接続されている。そのため、CPU74のROM75内に格納される駆動制御プログラムによって、帯電回路83を介して、帯電のオン・オフが制御され、現像バイアス印加回路84を介して、現像バイアスの印加のオン・オフが制御され、クリーニングバイアス印加回路85を介してクリーニングバイアスの印加のオン・オフが制御される。
高圧電源79には、帯電回路83を介して帯電ローラ26のローラ軸が、また、現像バイアス印加回路84を介して現像ローラ33のローラ軸が、また、クリーニングバイアス印加回路85を介してクリーニングローラ41およびバックアップローラ42のローラ軸がそれぞれ接続されている。そのため、CPU74のROM75内に格納される駆動制御プログラムによって、帯電回路83を介して、帯電のオン・オフが制御され、現像バイアス印加回路84を介して、現像バイアスの印加のオン・オフが制御され、クリーニングバイアス印加回路85を介してクリーニングバイアスの印加のオン・オフが制御される。
また、ROM75に格納されている寿命判断プログラムは、転写ローラ27の寿命を判断するための基準値としての寿命電圧値Eoが設定されている寿命テーブルを備えている。この寿命テーブルは、より具体的には、図5に示すように、温度Tについては、17.5℃以下、17.5℃より高く26℃以下、および、26℃より高い3つの温度区分と、湿度Hについては、30%以下、30%より高く70%以下、および、70%より高い3つの湿度区分とを備えている。そして、それらの温度区分および湿度区分の組み合わせに対応して、転写ローラ27の寿命判断の基準値となる寿命電圧値Eoがそれぞれ設定されている。そして、寿命判断プログラムは、上記した温湿度センサ73によって検知される温度Tおよび湿度Hに対応する寿命テーブル内の寿命電圧値Eoと、電圧計72によって検知される転写ローラ27の電圧値Enとを比較することによって、転写ローラ27の寿命を判断するように構成されている。
また、寿命判断プログラムは、上記したように、転写ローラ27が寿命であるか否かの判断を行なうとともに、その判断結果を寿命判断値(たとえば、転写ローラ27が寿命である場合は、寿命判断値=YES、寿命でない場合は、寿命判断値=NO)として、CPU74内の図示しない不揮発性メモリに記憶させている。
次に、このような制御の詳細について、図6に示すフロー図を参照して説明する。
次に、このような制御の詳細について、図6に示すフロー図を参照して説明する。
まず、印刷処理が開始されると、印刷データの読み込みや、用紙3のサイズの設定などの印刷前処理が行なわれた後(S1)、寿命判断プログラムによって、不揮発性メモリに記憶されている、寿命判断値が読み出され判断される(S2)。寿命判断値がNOの場合は(S2:NO)、駆動制御プログラムによって高圧電源79がオンされ、帯電回路83を介して帯電ローラ26への帯電がオンされ、現像バイアス印加回路84を介して現像ローラ33への現像バイアスがオンされ、クリーニングバイアス印加回路85を介してクリーニングローラ41およびバックアップローラ42へのクリーニングバイアスがオンされる(S3)。次に、高圧定電流電源71がオンされ、転写ローラ27に所定の定電流(たとえば、10μA)の転写バイアスがオンされた後(S4)、画像形成処理が行なわれる(S5)。そして、温湿度センサ73によって、転写ローラ27の近傍におけるその時の温度T(たとえば、22℃)および湿度H(たとえば、55%)が検知され(S6)、電圧計72によって転写ローラ27の電圧値En(たとえば、1100V)が検知される(S7)。なお、電圧値Enは、用紙3の後端がレジストセンサ70を通過した後所定の時間が経過して、用紙3が感光ドラム25と転写ローラ27との接触部分を通過して画像形成処理が終了した時点において電圧計72が検出した値とされる。これによって、寿命判断プログラムによって、現在の温度Tおよび湿度Hに対応する寿命テーブル内の寿命電圧値Eo(1500V)が特定され(S8)、次に、この特定された寿命電圧値Eo(1500V)と転写ローラ27の電圧値En(1100V)とが比較される(S9)。転写ローラ27の電圧値Enが寿命電圧値Eoよりも低い場合には(S9:YES)、1つのジョブに対する全ての印刷データを用紙3に画像形成して、用紙3を排紙トレイ51に排出した後、高圧電源79がオフされることにより、帯電回路83を介する帯電ローラ26への帯電がオフされ、現像バイアス印加回路84を介する現像ローラ33への現像バイアスがオフされ、クリーニングバイアス印加回路85を介するクリーニングローラ41およびバックアップローラ42へのクリーニングバイアスがオフされ(S10)、これとともに、高圧定電流電源71がオフされて、転写ローラ27の転写バイアスがオフされ(S11)、印刷処理が終了される。
一方、ステップ9において、転写ローラ27の電圧値En(たとえば、22℃、55%で、1500V)が寿命電圧値Eo(1500V)と同じかそれよりも高い場合には(S9:NO)、ステップ10およびステップ11と同様に、高圧電源79がオフされることにより、帯電ローラ26、現像カートリッジ28、クリーニングローラ41およびバックアップローラ42への通電が停止され(S17)、転写ローラ27への転写バイアスがオフされる(S18)。そして、寿命判断プログラムによって、寿命判断値がYESとして不揮発性メモリーに記憶された後(S19)、ディスプレイパネル80に、転写ローラ27の交換時期が到来した旨のメッセージが表示され、操作者に転写ローラ27の寿命の到来が報知される(S20)。
また、一方、次のジョブに対するステップ2において、寿命判断値がYESの場合には(S2:YES)、寿命判断プログラムによって、ディスプレイパネル80に、転写ローラ27が寿命であるが、印刷処理を続行するか否かの確認メッセージが表示され、操作者によるキー入力装置77からのキー入力による処理の選択が促される(S12)。次に、操作者の選択が判断される(S13)。すなわち、操作者が印刷処理を続行する選択をキー入力装置77により行なった場合には(S13:YES)、ステップ3と同様に、高圧電源がオンされ、帯電ローラ26、現像カートリッジ28、クリーニングローラ41およびバックアップローラ42への通電が開始され(S14)、高圧定電流電源71がオンされ、転写ローラ27に所定の定電流の転写バイアスがオンされ(S15)、画像形成処理が行なわれる(S16)。そして、画像形成処理が終了すると、上記した、ステップ17からステップ20と同様の処理が行なわれる(S17〜S20)。
また、ステップ13において、操作者が印刷処理を続行する選択をキー入力装置77により行なった場合には(S13:NO)、ステップ20に移行して、寿命判断プログラムによって、ディスプレイパネル80に転写ローラ27の交換時期が到来した旨のメッセージが表示され、操作者に転写ローラ27の寿命の到来が報知される(S20)。
このように、このレーザプリンタ1では、電圧計72によって転写ローラ27に対する定電流の転写バイアスの印加時における電圧値Enが検知されるとともに、温湿度センサ73によって転写ローラ27の電圧値Enの検知時の温度Tおよび湿度Hが検知され、寿命判断プログラムによって、その検知された電圧値Enおよび温度Tおよび湿度Hが対応付けられて、転写ローラ27の寿命が判断される。そのため、転写ローラ27が寿命であるか否かは、検知された電圧値Enに温度Tおよび湿度Hの変動が考慮された上で、判断されるので、正確な寿命の判断が可能となる。そのため、転写ローラ27の適切な交換により、メンテナンスコストの低減化および良好な画像形成を達成することができる。
このように、このレーザプリンタ1では、電圧計72によって転写ローラ27に対する定電流の転写バイアスの印加時における電圧値Enが検知されるとともに、温湿度センサ73によって転写ローラ27の電圧値Enの検知時の温度Tおよび湿度Hが検知され、寿命判断プログラムによって、その検知された電圧値Enおよび温度Tおよび湿度Hが対応付けられて、転写ローラ27の寿命が判断される。そのため、転写ローラ27が寿命であるか否かは、検知された電圧値Enに温度Tおよび湿度Hの変動が考慮された上で、判断されるので、正確な寿命の判断が可能となる。そのため、転写ローラ27の適切な交換により、メンテナンスコストの低減化および良好な画像形成を達成することができる。
より具体的には、この寿命判断プログラムは、温度Tおよび湿度Hと、寿命と判断すべき基準値である寿命電圧値Eoとが対応付けられた寿命テーブルを備えており、寿命テーブルによって、検知された温度Tおよび湿度Hに対応する寿命電圧値Eoを特定し、検知された転写ローラ27の電圧値Enとを比較することにより、転写ローラ27の寿命を判断している。そのため、寿命テーブルによって、検知された温度Tおよび湿度Hに対応する特定の寿命電圧値Eoと、検知された電圧値Enとを比較することにより、簡易かつ確実に、転写ローラ27の寿命を判断することができる。そのため、転写ローラ27のより一層適切な交換を図ることができる。
また、この寿命判断プログラムでは、温湿度センサ73において、温度Tおよび湿度Hをそれぞれ検知して、寿命テーブルでは、その検知された温度Tと湿度Hとに基づいて寿命電圧値Eoが特定できるように対応付けがなされているため、転写ローラ27の電圧値Enの検知時の温度Tおよび湿度Hに対応して、寿命電圧値Eoが特定され、その特定された寿命電圧値Eoと検知された転写ローラ27の電圧値Enとが比較されることにより、転写ローラ27の寿命が判断されるので、より一層、転写ローラ27の寿命の正確な判断を達成することができ、転写ローラ27のより一層適切な交換を図ることができる。
また、寿命であることを検知して表示するタイミングが、1つのジョブの画像形成終了後であったが、寿命であることを検知した場合には、1ページの画像形成終了後に、ステップ17からステップ20までの処理を行なうようにしてもよい。
また、転写ローラ27の寿命を判断する方法として、総電力検知手段としての総電力検知プログラムによって、転写ローラ27に印加された総電力量を検知し、その総電力量から寿命判断プログラムによって転写ローラ27の寿命を判断するようにしてもよい。
また、転写ローラ27の寿命を判断する方法として、総電力検知手段としての総電力検知プログラムによって、転写ローラ27に印加された総電力量を検知し、その総電力量から寿命判断プログラムによって転写ローラ27の寿命を判断するようにしてもよい。
すなわち、総電力検知プログラムは、CPU74のROM75内に格納されており、電力算出手段としての電力算出プログラムと、総電力算出手段としての総電力算出プログラムとを備えている。
電力算出プログラムは、電圧計72によって検知された定電流の転写バイアス印加時の転写ローラ27の電圧値Enを、転写ローラ27に加えられる電力量Esとして算出するように構成されている。より具体的には、この電力算出プログラムには、用紙3のサイズに対応した転写ローラ27に転写バイアスが印加されている時間である用紙サイズ時間Tzが設定されており、用紙サイズ時間Tzは、たとえば、A4サイズの用紙3には「3」が、A5サイズの用紙3には「2」が、A6サイズの用紙3には「1.5」がそれぞれ設定されている。そして、この電力算出プログラムは、下記式1に基づいて用紙3の1枚についての電力量Esを算出する。
電力算出プログラムは、電圧計72によって検知された定電流の転写バイアス印加時の転写ローラ27の電圧値Enを、転写ローラ27に加えられる電力量Esとして算出するように構成されている。より具体的には、この電力算出プログラムには、用紙3のサイズに対応した転写ローラ27に転写バイアスが印加されている時間である用紙サイズ時間Tzが設定されており、用紙サイズ時間Tzは、たとえば、A4サイズの用紙3には「3」が、A5サイズの用紙3には「2」が、A6サイズの用紙3には「1.5」がそれぞれ設定されている。そして、この電力算出プログラムは、下記式1に基づいて用紙3の1枚についての電力量Esを算出する。
Es=En×Tz ・・・ 式1
総電力算出プログラムは、電力算出プログラムによって算出された電力量Esを基に、転写ローラ27に印加された所定単位毎の電力量Euを算出し、その所定単位毎の電力量Euを累積することにより、転写ローラ27に印加された総電力量EXを算出するように構成されている。より具体的には、この総電力算出プログラムでは、枚数カウンタCは、用紙3の枚数によって換算されており、また、所定単位は、たとえば、用紙3のページ毎の処理として設定されている。そして、総電力算出プログラムは、下記式2および3に基づいて総電力量EXを算出する。
総電力算出プログラムは、電力算出プログラムによって算出された電力量Esを基に、転写ローラ27に印加された所定単位毎の電力量Euを算出し、その所定単位毎の電力量Euを累積することにより、転写ローラ27に印加された総電力量EXを算出するように構成されている。より具体的には、この総電力算出プログラムでは、枚数カウンタCは、用紙3の枚数によって換算されており、また、所定単位は、たとえば、用紙3のページ毎の処理として設定されている。そして、総電力算出プログラムは、下記式2および3に基づいて総電力量EXを算出する。
Eu=Es×C ・・・ 式2
EX=ΣEu ・・・ 式3
そして、上記した総電力量EXは、寿命判断プログラムによって、CPU74内の図示しない不揮発性メモリの電圧カウンタに格納される。また、寿命判断プログラムには、この電圧カウンタの値が転写ローラ27の寿命となる値に達しているか否かを判断するための基準値として、寿命総電力値Ezが設定されており、この寿命総電力値Ezと電圧カウンタの値とを比較することにより、転写ローラ27の寿命が判断される。なお、寿命総電力値Ezは、たとえば、次に述べる制御においては、720,000,000と設定されている。
EX=ΣEu ・・・ 式3
そして、上記した総電力量EXは、寿命判断プログラムによって、CPU74内の図示しない不揮発性メモリの電圧カウンタに格納される。また、寿命判断プログラムには、この電圧カウンタの値が転写ローラ27の寿命となる値に達しているか否かを判断するための基準値として、寿命総電力値Ezが設定されており、この寿命総電力値Ezと電圧カウンタの値とを比較することにより、転写ローラ27の寿命が判断される。なお、寿命総電力値Ezは、たとえば、次に述べる制御においては、720,000,000と設定されている。
次に、図7に示すフローによって、転写ローラ27が新品(すなわち、電圧カウンタの値は0)であって、低温低湿(温度10℃、湿度20%)環境において、1つのジョブにおいて、用紙サイズがA4の用紙3とA5の用紙3がそれぞれ1枚ずつ印刷処理された時を例に、このような制御の詳細を説明する。
まず、印刷処理が開始されると、印刷データの読み込みや、用紙サイズの設定などの印刷前処理が行なわれた後(S21)、駆動制御プログラムによって高圧電源79がオンされ、帯電回路83を介して帯電ローラ26への帯電がオンされ、現像バイアス印加回路84を介して現像ローラ33への現像バイアスがオンされ、クリーニングバイアス印加回路85を介してクリーニングローラ41およびバックアップローラ42へのクリーニングバイアスがオンされる(S22)。次に、高圧定電流電源71がオンされ、転写ローラ27に所定の定電流の転写バイアスがオンされた後(S23)、画像形成処理が行なわれる(S24)。そして、用紙3への画像形成処理が終了するまで待機し(S25:NO)、用紙3の後端がレジストセンサ70を通過した後所定の時間が経過して、用紙3が感光ドラム25と転写ローラ27との接触部分を通過して画像形成処理が終了した時点で(S25:YES)、電圧計72によって転写ローラ27の電圧値Enが検出される。そして、たとえば、この時の電圧値Enが、5,000Vであった場合には、電力算出プログラムによって、上記した式1により、電力量Esが、
Es=5,000×3
と算出される。そして、この電力量Esに基づいて、続いて総電力算出プログラムが、上記した式2および3により、総電力量EXを、
Eu=15,000×1
EX=0+15,000
と算出する。
まず、印刷処理が開始されると、印刷データの読み込みや、用紙サイズの設定などの印刷前処理が行なわれた後(S21)、駆動制御プログラムによって高圧電源79がオンされ、帯電回路83を介して帯電ローラ26への帯電がオンされ、現像バイアス印加回路84を介して現像ローラ33への現像バイアスがオンされ、クリーニングバイアス印加回路85を介してクリーニングローラ41およびバックアップローラ42へのクリーニングバイアスがオンされる(S22)。次に、高圧定電流電源71がオンされ、転写ローラ27に所定の定電流の転写バイアスがオンされた後(S23)、画像形成処理が行なわれる(S24)。そして、用紙3への画像形成処理が終了するまで待機し(S25:NO)、用紙3の後端がレジストセンサ70を通過した後所定の時間が経過して、用紙3が感光ドラム25と転写ローラ27との接触部分を通過して画像形成処理が終了した時点で(S25:YES)、電圧計72によって転写ローラ27の電圧値Enが検出される。そして、たとえば、この時の電圧値Enが、5,000Vであった場合には、電力算出プログラムによって、上記した式1により、電力量Esが、
Es=5,000×3
と算出される。そして、この電力量Esに基づいて、続いて総電力算出プログラムが、上記した式2および3により、総電力量EXを、
Eu=15,000×1
EX=0+15,000
と算出する。
その後、この総電力量EXが、電圧カウンタの値に格納される(S27)。次に、ステップ21において読み込まれた印刷データや用紙サイズの情報から連続して印刷処理を行なうか否かが判断され(S28)、連続して印刷処理を行なう場合には(S28:YES)、再び、ステップ24に戻り、画像形成処理が実行される(S24)。そして、上記と同様に、画像形成処理が終了した時点で(S25:YES)、電圧計72によって、再び、転写ローラ27の電圧値Enが検出される。そして、この時の電圧値Enが、4,500Vであった場合には、電力算出プログラムによって、上記した式1により、電力量Esが、
Es=4,500×2
と算出される。そして、この電力量Esに基づいて、続いて総電力算出プログラムが、上記した式2および3により、総電力量EXを、
Eu=9,000×1
EX=15,000+9,000
と算出する。次に、ステップ21において読み込まれた印刷データや用紙サイズの情報から連続して印刷処理を行なうか否かが判断され(S28)、連続して印刷処理を行なうデータがない場合には(S28:NO)、高圧電源79がオフされることにより、帯電回路83を介する帯電ローラ26への帯電がオフされ、現像バイアス印加回路84を介する現像ローラ33への現像バイアスがオフされ、クリーニングバイアス印加回路85を介するクリーニングローラ41およびバックアップローラ42へのクリーニングバイアスがオフされ(S29)、これとともに、高圧定電流電源71がオフされ、転写ローラ27の転写バイアスがオフされる(S30)。
Es=4,500×2
と算出される。そして、この電力量Esに基づいて、続いて総電力算出プログラムが、上記した式2および3により、総電力量EXを、
Eu=9,000×1
EX=15,000+9,000
と算出する。次に、ステップ21において読み込まれた印刷データや用紙サイズの情報から連続して印刷処理を行なうか否かが判断され(S28)、連続して印刷処理を行なうデータがない場合には(S28:NO)、高圧電源79がオフされることにより、帯電回路83を介する帯電ローラ26への帯電がオフされ、現像バイアス印加回路84を介する現像ローラ33への現像バイアスがオフされ、クリーニングバイアス印加回路85を介するクリーニングローラ41およびバックアップローラ42へのクリーニングバイアスがオフされ(S29)、これとともに、高圧定電流電源71がオフされ、転写ローラ27の転写バイアスがオフされる(S30)。
そして、寿命判断プログラムによって、電圧カウンタの値(24,000)が寿命総電力値Ez(720,000,000)未満か否かが判断される(S31)。ここでは、電圧カウンタの値が寿命総電力値Ez未満なので(S31:YES)、印刷処理は終了される。
次に、たとえば、電圧カウンタの値が、寿命総電力値Ezに近い、719,999,000となっているレーザプリンタ1において、高温高湿(温度32℃、湿度80%)環境において、用紙サイズがA6の用紙3が3枚印刷処理された時を例にすると、まず、1枚目の用紙3が、上記と同様に、ステップ21からステップ26まで処理され、電圧計72によって検知された転写ローラ27の電圧値Enが500Vであった場合には、電力算出プログラムによって、上記した式1により、電力量Esが、
Es=500×1.5
と算出される。そして、この電力量Esに基づいて、続いて総電力算出プログラムが、上記した式2および3により、総電力量EXを、
Eu=750×1
EX=719,999,000+750
と算出する。そして、2枚目および3枚目も、上記と同様に、ステップ26において検出される転写ローラ27の電圧値Enが500Vであった場合には、2枚目の処理時におけるステップ27での電圧カウンタの値が、720,000,500となり、さらに、3枚目の処理時におけるステップ27での電圧カウンタの値が、720,001,250となる。そして、上記と同様に、ステップ29およびステップ30が実行され、寿命判断プログラムによって、電圧カウンタの値(720,001,250)が寿命総電力値Ez(720,000,000)未満か否かが判断される(S31)。そうすると、電圧カウンタの値が寿命総電力値Ezを超えているので(S31:NO)、寿命判断プログラムによって、ディスプレイパネル80に、転写ローラ27の交換時期が到来した旨のメッセージが表示され、操作者に転写ローラ27の寿命の到来が報知される(S32)。
次に、たとえば、電圧カウンタの値が、寿命総電力値Ezに近い、719,999,000となっているレーザプリンタ1において、高温高湿(温度32℃、湿度80%)環境において、用紙サイズがA6の用紙3が3枚印刷処理された時を例にすると、まず、1枚目の用紙3が、上記と同様に、ステップ21からステップ26まで処理され、電圧計72によって検知された転写ローラ27の電圧値Enが500Vであった場合には、電力算出プログラムによって、上記した式1により、電力量Esが、
Es=500×1.5
と算出される。そして、この電力量Esに基づいて、続いて総電力算出プログラムが、上記した式2および3により、総電力量EXを、
Eu=750×1
EX=719,999,000+750
と算出する。そして、2枚目および3枚目も、上記と同様に、ステップ26において検出される転写ローラ27の電圧値Enが500Vであった場合には、2枚目の処理時におけるステップ27での電圧カウンタの値が、720,000,500となり、さらに、3枚目の処理時におけるステップ27での電圧カウンタの値が、720,001,250となる。そして、上記と同様に、ステップ29およびステップ30が実行され、寿命判断プログラムによって、電圧カウンタの値(720,001,250)が寿命総電力値Ez(720,000,000)未満か否かが判断される(S31)。そうすると、電圧カウンタの値が寿命総電力値Ezを超えているので(S31:NO)、寿命判断プログラムによって、ディスプレイパネル80に、転写ローラ27の交換時期が到来した旨のメッセージが表示され、操作者に転写ローラ27の寿命の到来が報知される(S32)。
また、このような総電力算出プログラムによって算出する所定単位毎の電力量Euは、上記したように、用紙3の1枚毎の単位として算出してもよいし、ジョブ単位毎に算出するようにしてもよい。すなわち、たとえば、複数枚数を連続して1つのジョブで印刷処理する場合には、この1つのジョブの処理直前または直後において、電圧計72によって、転写ローラ27の電圧値Enを検知し、この電圧値Enからそのジョブにおいて設定されている用紙サイズに基づいて電力算出プログラムによって電力量Esを算出し、次いで、そのジョブで設定されている印刷枚数に基づいて総電力算出プログラムによって所定単位毎の電力量Euを算出するようにしてもよい。
なお、このレーザプリンタ1では、通常、電源オン時やジャム処理後あるいはジョブ毎などに、転写ローラ27に転写バイアスとは逆の逆バイアスを印加して、転写ローラ27に付着したトナーを感光ドラム25に吐き出すクリーニングモードが実行されるが、このクリーニングモードによって逆バイアスを印加する時間は、通常の画像形成時間に比べて短いので、上記の制御においては考慮していないが、電力算出プログラムにおいて、上記したような逆バイアス印加時の電力量を算出し、これに基づいて総電力プログラムによって、総電力量EXのを算出してもよい。
このように、上記した方法では、総電力量検知プログラムによって検知される総電力量EXに基づいて、寿命判断プログラムが転写ローラ27の寿命を判断するので、つまり、総電力量EXには、検知時の温度Tおよび湿度Hに基づく電圧値Enから算出された電力量Esが累積されているので、すでに環境要因が含まれているため、温湿度センサ73を別途設けなくても、正確な寿命の判断が可能となる。そのため、転写ローラ27の適切な交換により、メンテナンスコストの低減化および良好な画像形成を達成することができる。
また、この総電力量検知プログラムは、電圧計72によって検知された転写ローラ27の電圧値Enに基づいて電力算出プログラムが電力量Esを算出し、その電力量Esと、用紙3の枚数より換算して転写バイアスが印加されている時間を算出して、これらの電力量Esおよび時間に基づいて総電力量算出プログラムが総電力量EXを算出するので、より一層、簡易かつ効率的に正確な総電力量EXを算出することができる。そのため、より一層、転写ローラ27の適切な交換により、メンテナンスコストの低減化および良好な画像形成を達成することができる。
また、この総電力量算出プログラムは、1枚あたりのバイアス印加時間を決めてあるので、総電力量を算出するための演算の簡易化および効率化を図りつつ、ほぼ正確な総電力量を算出することができる。
また、総電力算出プログラムは、ページ単位毎、あるいは、ジョブ毎などに所定単位毎の電力量Euを算出して、この所定単位毎の電力量Euを累積することによって総電力量EXを算出しているので、総電力量EXを算出するための演算の簡易化および効率化が図られており、簡易かつ効率的な総電力量の算出を達成することができる。
また、総電力算出プログラムは、ページ単位毎、あるいは、ジョブ毎などに所定単位毎の電力量Euを算出して、この所定単位毎の電力量Euを累積することによって総電力量EXを算出しているので、総電力量EXを算出するための演算の簡易化および効率化が図られており、簡易かつ効率的な総電力量の算出を達成することができる。
また、上記の制御では、電圧計72による転写ローラ27の電圧値Enの検知のタイミングは、画像形成処理が終了した時点であって、すなわち、用紙3の後端がレジストセンサ70を通過した後所定の時間が経過して、用紙3が感光ドラム25と転写ローラ27との接触部分を通過した後であるが、たとえば、画像形成処理前などの、転写ローラ27と感光ドラム25とが直接接している時点でもよい。
さらには、電圧計72による転写ローラ27の電圧値Enの検知のタイミングは、用紙3が転写ローラ27と感光ドラム25との間にあって、転写ローラ27と接触している時点としてもよい。このようなタイミングによって転写ローラ27の電圧値Enを検知すると、より実際の使用態様に即した状態での電圧値Enが検知されるので、より一層、実際の使用態様に即した転写ローラ27の寿命を判断することができる。
図8は、本発明の一実施形態に係るレーザプリンタ1の転写ローラ27の付近の構成図が示されている。
この実施形態では、転写ローラ27と同様の物性を備え、かつ、同一環境下に配置される基準導電部材としての基準ローラ86が用意されて、この基準ローラ86の電圧値Erと転写ローラ27の電圧値Enとの比較により、転写ローラ27の寿命が判断される。
この実施形態では、転写ローラ27と同様の物性を備え、かつ、同一環境下に配置される基準導電部材としての基準ローラ86が用意されて、この基準ローラ86の電圧値Erと転写ローラ27の電圧値Enとの比較により、転写ローラ27の寿命が判断される。
すなわち、図8において、基準ローラ86は、感光ドラム25の下方において、感光ドラムの回転方向における転写ローラ27の下流側であって、クリーニングローラ41の上流側に、この感光ドラム25に対向するように配置され、ドラムカートリッジ23において回転可能に支持されている。この基準ローラ86は、転写ローラ27よりも小径に形成されているが、転写ローラ27と同様の物性の材料により構成されており、すなわち、金属製のローラ軸86aに、イオン導電性のゴム材料からなるローラが被覆されている。そして、この基準ローラ86は、常には、後述する接離機構部87によって、感光ドラム25から離間し、後述する基準ローラ86の電圧値Erの検出時においては、感光ドラム25に接触するように、感光ドラム25に対して接離可能に構成されている。
なお、基準ローラ86は、転写ローラ27の軸方向側端側において、転写ローラ27と軸方向において同一直線上に配置してもよい。
また、このレーザプリンタ1では、高圧定電流電源71からの配線は、電源側スイッチ89から、2つに分岐しており、その一方側は、転写ローラ27のローラ軸27aに接続されるとともに、その他方側は、基準ローラ86のローラ軸86aに接続されている。
また、このレーザプリンタ1では、高圧定電流電源71からの配線は、電源側スイッチ89から、2つに分岐しており、その一方側は、転写ローラ27のローラ軸27aに接続されるとともに、その他方側は、基準ローラ86のローラ軸86aに接続されている。
また、電圧計72に接続される配線も、電圧計側スイッチ90から2つに分岐しており、その一方側は、転写ローラ27のローラ軸27aに接続されており、その他方側は、基準ローラ86のローラ軸86aに接続されている。そして、このような回路構成において、図8(a)に示すように、電源側スイッチ89および電圧計側スイッチ90をともにローラ軸27a側に接続することによって、転写ローラ27の電圧値Enを検知する電気特性検知手段としての転写ローラ電圧検知回路が構成され、また、図8(b)に示すように、電源側スイッチ89および電圧計側スイッチ90をともに基準ローラ軸86a側に接続することによって、基準ローラ86の電圧値Erを検知する基準電気特性検知手段としての基準ローラ電圧検知回路が構成される。
また、このようなレーザプリンタ1の制御係のブロック図を図9に示す。なお、図9では、図4に示すブロック図と同一の部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
すなわち、図9において、このレーザプリンタ1の制御係では、接離機構としての接離機構部87およびスイッチ回路88がI/O69を介してCPU74に接続されている。
すなわち、図9において、このレーザプリンタ1の制御係では、接離機構としての接離機構部87およびスイッチ回路88がI/O69を介してCPU74に接続されている。
接離機構部87には、基準ローラ86が連結されている。そして、この接離機構部87は、図示しないカムなどの駆動機構から構成されており、常には、図8(a)に示すように、感光ドラム25から基準ローラ86を離間させており、電圧計72によって、基準ローラ86の電圧値Erを検知する時には、図8(b)に示すように、基準ローラ86を感光ドラム25に接触させるように構成されている。
スイッチ回路88には、電源側スイッチ89および電圧計側スイッチ90が接続されている。そのため、スイッチ回路88を介して、CPU74のROM75内に格納される寿命判断プログラムによって、電源側スイッチ89および電圧計側スイッチ90の切替が制御されている。
また、このレーザプリンタ1の寿命判断プログラムには、基準ローラ86の電圧値Erと転写ローラ27の電圧値Enとを比較して、転写ローラ27が寿命か否かを判断する時に、基準ローラ86の電圧値Erに加算する基準ローラ電圧加算値Kが設定されている。すなわち、基準ローラ86は、転写ローラ27と同一の材料から構成されており、同様の物性を備えているが、その径および軸方向長さなどが転写ローラ27と相違しているので、これを考慮した基準ローラ電圧加算値Kを設定し、この基準ローラ電圧加算値Kを基準ローラ86の電圧値Erに加算することによって、正確に転写ローラ27の寿命が判断できるように構成されている。
また、このレーザプリンタ1の寿命判断プログラムには、基準ローラ86の電圧値Erと転写ローラ27の電圧値Enとを比較して、転写ローラ27が寿命か否かを判断する時に、基準ローラ86の電圧値Erに加算する基準ローラ電圧加算値Kが設定されている。すなわち、基準ローラ86は、転写ローラ27と同一の材料から構成されており、同様の物性を備えているが、その径および軸方向長さなどが転写ローラ27と相違しているので、これを考慮した基準ローラ電圧加算値Kを設定し、この基準ローラ電圧加算値Kを基準ローラ86の電圧値Erに加算することによって、正確に転写ローラ27の寿命が判断できるように構成されている。
なお、このレーザプリンタ1では、常温常湿(たとえば、温度23℃、湿度60%)環境での基準ローラ86の電圧値Erは1,000Vであり、基準ローラ電圧加算値Kは、500Vに設定されており、低温低湿(たとえば、温度10℃、湿度20%)環境での基準ローラ86の電圧値Erは4,500Vであり、基準ローラ電圧加算値Kは、1,000Vに設定されており、高温高湿(たとえば、温度32℃、湿度80%)環境での基準ローラ86の電圧値Erは500Vであり、基準ローラ電圧加算値Kは、100Vに設定されている。なお、温度湿度の関係は、図5の縦軸、横軸を参照した範囲において常温常湿、低温定湿、高温高湿などの9つに分類され、それらの分類毎に基準ローラ電圧加算値Kが設定されている。
次に、このようなレーザプリンタ1における寿命判断プログラムによる転写ローラ27の寿命の判断方法を、図8を参照して詳述する。
まず、画像形成時においては、図8(a)に示すように、電源側スイッチ89は、転写ローラ27側に接続されており、これにより、高圧定電流電源71から転写ローラ27に定電流の転写バイアスが印加される。一方、電圧計側スイッチ90は、点線で示すように、開放されており、また、基準ローラ86は、接離機構部87によって感光ドラム25から離間されている。
まず、画像形成時においては、図8(a)に示すように、電源側スイッチ89は、転写ローラ27側に接続されており、これにより、高圧定電流電源71から転写ローラ27に定電流の転写バイアスが印加される。一方、電圧計側スイッチ90は、点線で示すように、開放されており、また、基準ローラ86は、接離機構部87によって感光ドラム25から離間されている。
そして、画像形成処理が終了すると、転写バイアスはオンのままで、実線で示すように、電圧計側スイッチ90が転写ローラ27側に接続される。そうすると、転写ローラ27の電圧値Enが電圧計72によって検出され、この電圧値EnがRAM25内に記憶された後、点線で示すように、電源側スイッチ89および電圧計側スイッチ90が開放される。
次に、図8(b)に示すように、接離機構部87によって基準ローラ86が、感光ドラム25に接触されるとともに、実線で示すように、電源側スイッチ89および電圧計側スイッチ90が基準ローラ86側に接続される。そうすると、基準ローラ86の電圧値Erが電圧計72によって検知され、この基準ローラ86の電圧値ErがRAM75内に記憶された後、基準ローラ86が接離機構部87によって感光ドラム25から離間されるとともに、点線で示すように、電源側スイッチ89および電圧計側スイッチ90が開放される。
そして、寿命判断プログラムによって、転写ローラ27の電圧値Enと、基準ローラ86の電圧値Erに基準ローラ加算電圧値Kを加えた値とが比較される。たとえば、常温常湿(たとえば、温度23℃、湿度60%)環境において、検知された基準ローラ86の電圧値Erが1,000Vであり、検知された転写ローラ27の電圧値Enが1,000Vである場合には、基準ローラ86の電圧値Erにこの環境における基準ローラ加算電圧値K、すなわち、500Vが加算されてこの1,500Vと転写ローラ27の電圧値Enとが比較される。そして、この場合、転写ローラ27の電圧値Enは、1,500V未満であるため、この転写ローラ27は、寿命ではないと判断される。なお、この時、たとえば、転写ローラ27の電圧値Enが、1,500V以上である場合には、この転写ローラ27は、寿命であると判断される。
また、たとえば、低温低湿(たとえば、温度10℃、湿度20%)環境において、検知された基準ローラ86の電圧値Erが4,500Vであり、検知された転写ローラ27の電圧値Enが5,000Vである場合には、基準ローラ86の電圧値Erにこの環境における基準ローラ加算電圧値K、すなわち、1,000Vが加算されてこの5,500Vと転写ローラ27の電圧値Enとが比較される。そして、この場合、転写ローラ27の電圧値Enは、5,500V未満であるため、この転写ローラ27は、寿命ではないと判断される。なお、この時、たとえば、転写ローラ27の電圧値Enが、5,500V以上である場合には、この転写ローラ27は、寿命であると判断される。
また、たとえば、高温高湿(たとえば、温度32℃、湿度80%)環境において、検知された基準ローラ86の電圧値Erが500Vであり、検知された転写ローラ27の電圧値Enが500Vである場合には、基準ローラ86の電圧値Erにこの環境における基準ローラ加算電圧値K、すなわち、100Vが加算されてこの600Vと転写ローラ27の電圧値Enとが比較される。そして、この場合、転写ローラ27の電圧値Enは、600V未満であるため、この転写ローラ27は、寿命ではないと判断される。なお、この時、たとえば、転写ローラ27の電圧値Enが、600V以上である場合には、この転写ローラ27は、寿命であると判断される。
このように、基準ローラ86は、転写ローラ27と同様の物性を備え、かつ、同一環境下に配置されており、画像形成時において転写バイアスが印加されない以外は、転写ローラ27と同じ環境履歴を受けているので、このような基準ローラ86と転写ローラ27とを相対的に比較することによって、転写ローラ27の寿命を判断するようにすれば、より実際の環境変動に即して、転写ローラ27の寿命を判断することができ、より精度のよい正確な寿命の判断が可能となる。そのため、転写ローラ27の適切な交換により、メンテナンスコストの低減化および良好な画像形成を達成することができる。
また、この方法では、接離機構部87によって基準ローラ86を常には感光ドラム25に対して離間させる一方で、電圧計72による基準ローラ86の電圧値Erの検知時には感光ドラム25に接触させるので、転写ローラ27の電圧値Enと基準ローラ86の電圧値Erとが、同一の条件下において検知される。そのため、正確な相対比較による、より精度のよい転写ローラ27の寿命の判断を達成することができる。また、基準ローラ86は、その電圧値Erの検知時以外は、接離機構部87によって、感光ドラム25から離間されているので、常には、感光ドラム25からの電気的な負荷がかからず、転写ローラ27に対する基準として良好な状態で保持される。そのため、より一層、精度のよい転写ローラ27の寿命の判断を達成することができる。
また、以上に述べた転写ローラ27の寿命を判断する方法においては、転写ローラ27に印加するバイアスを定電流制御して、転写ローラ27から生じる電圧値Enを電圧計72により検知することにより、簡易かつ確実に、転写ローラ27の電気特性の検知を達成することができる。そのため、より一層、転写ローラ27の寿命の正確な判断を達成することができ、転写ローラ27のより一層適切な交換を図ることができる。
なお、以上に述べたレーザプリンタ1では、転写ローラ27のローラ27bがイオン導電性のゴム部材により形成されているため、環境による抵抗値の変化が顕著となるが、上記した寿命判断プログラムによって転写ローラ27の正確な寿命の判断が可能となるため、転写ローラ27の適切な交換により、常に良好な画像形成を達成することができる。
また、この方法では、転写ローラ27が感光ドラム25と接触した状態で、転写ローラ27の電圧値Enを検知するため、画像形成時における実際の使用態様に即した状態での電圧値Enの検知を実現しているので、より一層、確実に転写ローラ27の寿命を判断することができる。
また、この方法では、転写ローラ27が感光ドラム25と接触した状態で、転写ローラ27の電圧値Enを検知するため、画像形成時における実際の使用態様に即した状態での電圧値Enの検知を実現しているので、より一層、確実に転写ローラ27の寿命を判断することができる。
また、転写ローラ27は、感光ドラム25に形成される可視像を電気的に吸引する像転写部材であって、大きな転写バイアスが印加されるため、特に、耐久による抵抗値の上昇が大きく、転写不良が生じやすくなる。
しかし、この方法では、転写ローラ27の寿命の正確な判断を達成することができ、転写ローラ27のより適切な交換を図ることができるので、常に良好な転写を確保して、良好な画像形成を達成することができる。
しかし、この方法では、転写ローラ27の寿命の正確な判断を達成することができ、転写ローラ27のより適切な交換を図ることができるので、常に良好な転写を確保して、良好な画像形成を達成することができる。
また、この方法では、寿命判断プログラムによって転写ローラ27が寿命であると判断された場合には、その寿命の到来がディスプレイパネル80によって報知されるので、操作者は、その報知によって、転写ローラ27が寿命であることを容易に認識して、転写ローラ27を的確に交換することができる。そのため、より一層、転写ローラ27の適切な交換により、メンテナンスコストの低減化および良好な画像形成を達成することができる。
なお、上記した実施形態においては、転写バイアスを定電流制御によって一定の電流を印加し、それにより、転写ローラ27および基準ローラ86の電気特性として、電圧計72によって電圧値を検知してその電圧値に基づいて、寿命を判断したが、たとえば、転写バイアスの制御を定電圧制御によって一定の電圧を印加し、それにより、転写ローラ27および基準ローラ86の電気特性として、電流計によって電流値を検知してその電流値に基づいて、寿命を判断してもよい。このような方法によっても、簡易かつ確実に、転写ローラ27の電気特性を検知して、転写ローラ27の寿命の正確な判断を達成することができ、転写ローラ27のより一層適切な交換を図ることができる。
さらに、転写ローラ27に抵抗測定電極を接続して、転写ローラ27の電気特性として抵抗値を測定してもよい。
図10には、このような構成とする場合のレーザプリンタ1の転写ローラ27の付近の構成図が示されている。なお、図10では、図2に示す部材と同一の部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図10には、このような構成とする場合のレーザプリンタ1の転写ローラ27の付近の構成図が示されている。なお、図10では、図2に示す部材と同一の部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
すなわち、図10において、このレーザプリンタ1は、電気特性検知手段として抵抗値測定装置91を備えている。
抵抗値測定装置91は、転写ローラ27のローラ軸27aに接続され、抵抗値測定用電極92を備えている。抵抗値測定用電極92は、金属製のローラからなり、転写ローラ27に接触状に配置されている。そして、抵抗値測定装置91は、所定の転写バイアスが印加される転写ローラ27の抵抗値を、直接検知するように構成されている。また、この場合、寿命判断プログラムは、たとえば、転写ローラ27の寿命を判断するための基準値として、寿命抵抗値が設定されている寿命テーブルを備えている。この寿命テーブルは、より具体的には、図11に示すように、温度Tについては、17.5℃以下、17.5℃より高く26℃以下、および、26℃より高い3つの温度区分と、湿度Hについては、30%以下、30%より高く70%以下、および、70%より高い3つの湿度区分とを備えている。そして、それらの温度区分および湿度区分の組み合わせに対応して、転写ローラ27の寿命判断の基準値となる寿命抵抗値がそれぞれ設定されている。そして、寿命判断プログラムは、上記した温湿度センサ73によって検知される温度Tおよび湿度Hに対応する寿命テーブル内の寿命抵抗値と、電圧計72によって検知される転写ローラ27の抵抗値とを比較することによって、転写ローラ27の寿命を判断するように構成されている。
抵抗値測定装置91は、転写ローラ27のローラ軸27aに接続され、抵抗値測定用電極92を備えている。抵抗値測定用電極92は、金属製のローラからなり、転写ローラ27に接触状に配置されている。そして、抵抗値測定装置91は、所定の転写バイアスが印加される転写ローラ27の抵抗値を、直接検知するように構成されている。また、この場合、寿命判断プログラムは、たとえば、転写ローラ27の寿命を判断するための基準値として、寿命抵抗値が設定されている寿命テーブルを備えている。この寿命テーブルは、より具体的には、図11に示すように、温度Tについては、17.5℃以下、17.5℃より高く26℃以下、および、26℃より高い3つの温度区分と、湿度Hについては、30%以下、30%より高く70%以下、および、70%より高い3つの湿度区分とを備えている。そして、それらの温度区分および湿度区分の組み合わせに対応して、転写ローラ27の寿命判断の基準値となる寿命抵抗値がそれぞれ設定されている。そして、寿命判断プログラムは、上記した温湿度センサ73によって検知される温度Tおよび湿度Hに対応する寿命テーブル内の寿命抵抗値と、電圧計72によって検知される転写ローラ27の抵抗値とを比較することによって、転写ローラ27の寿命を判断するように構成されている。
このような方法によっても、簡易かつ確実な転写ローラ27の寿命の判断を達成することができる。
なお、上記した実施形態においては、導電部材(転写部材)として転写ローラ27を例示したが、導電部材(転写部材)としては、たとえば、転写ベルト(中間転写方式のカラーレーザプリンタに用いられる中間転写ベルトを含む)などであってもよい。
なお、上記した実施形態においては、導電部材(転写部材)として転写ローラ27を例示したが、導電部材(転写部材)としては、たとえば、転写ベルト(中間転写方式のカラーレーザプリンタに用いられる中間転写ベルトを含む)などであってもよい。
転写ベルトであっても、転写ローラ27と同様に、大きな転写バイアスが印加されるため、特に、耐久による抵抗値の上昇が大きく、転写不良が生じやすくなるが、上記した寿命判断プログラムによれば、転写ベルトの寿命の正確な判断を達成することができ、転写ベルトのより適切な交換を図ることができるので、常に良好な転写を確保して、良好な画像形成を達成することができる。
また、さらに、導電部材としては、バイアスが印加され、かつ、耐久によってその電気特性(電圧、電流、抵抗値)が変化し、画像品質などに影響を与えるものであれば、特に転写ローラ27に限定されず、感光ドラム25に対向配置されるその他の部材、たとえば、帯電ローラ、現像ローラ、または、クリーニングローラなどであってもよい。
また、本実施形態においては、報知手段としてディスプレイパネルを採用したが、たとえば、ランプの点灯などによって報知してもよく、また、ブザーやアナウンスなどの音声にって報知してもよい。
また、本実施形態においては、報知手段としてディスプレイパネルを採用したが、たとえば、ランプの点灯などによって報知してもよく、また、ブザーやアナウンスなどの音声にって報知してもよい。
なお、上記した実施形態においては、転写ローラ27の電圧値Enを画像形成後に検知しているが、電圧値En(電流値または抵抗値であってもよい)の検知のタイミングは、転写ローラ27に転写バイアスが印加されていれば、画像形成前であってもよい。
1 レーザプリンタ
3 用紙
25 感光ドラム
26 帯電ローラ
27 転写ローラ
33 現像ローラ
41 クリーニングローラ
72 電圧計
80 ディスプレイパネル
86 基準ローラ
87 接離機構部
91 抵抗値測定装置
3 用紙
25 感光ドラム
26 帯電ローラ
27 転写ローラ
33 現像ローラ
41 クリーニングローラ
72 電圧計
80 ディスプレイパネル
86 基準ローラ
87 接離機構部
91 抵抗値測定装置
Claims (11)
- 画像形成においてバイアスが印加される導電部材を備える画像形成装置において、
前記導電部材の電気特性を検知するための電気特性検知手段と、
前記導電部材と同様の物性を備え、かつ、同一環境下に配置され、画像形成においてバイアスが印加されない基準導電部材と、
前記基準導電部材の電気特性を検知するための基準電気特性検知手段と、
前記電気特性検知手段によって検知される前記導電部材の電気特性と、前記基準電気特性検知手段によって検知される前記基準導電部材の電気特性とを比較して、前記導電部材の寿命を判断するための寿命判断手段を備えていることを特徴とする、画像形成装置。 - バイアス印加時に前記導電部材が接触している接触部材に対して、前記基準導電部材を、常には離間させ、前記基準電気特性検知手段による電気特性の検知時に接触させるための接離機構を備えていることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記電気特性が、電流値、電圧値および抵抗値の少なくともいずれかであることを特徴とする、請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 前記導電部材には一定電流でバイアスが印加され、前記電気特性検知手段は、電圧値を検知することを特徴とする、請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記導電部材には一定電圧でバイアスが印加され、前記電気特性検知手段は、電流値を検知することを特徴とする、請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記導電部材が、イオン導電性部材であることを特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記導電部材が、静電潜像が形成される像担持体と対向配置される帯電部材、現像部材、転写部材およびクリーニング部材のいずれかであって、前記導電部材の電気特性を検知する時に、前記像担持体を利用することを特徴とする、請求項1ないし6のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記転写部材が、像担持体の静電潜像が現像されて形成される現像剤像を電気的に吸引する像転写部材であることを特徴とする、請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記転写部材が、転写ローラであることを特徴とする、請求項7または8に記載の画像形成装置。
- 前記転写部材が、転写ベルトであることを特徴とする、請求項7または8に記載の画像形成装置。
- 前記寿命判断手段によって前記導電部材が寿命であると判断された場合に、その寿命の到来を報知する報知手段を備えていることを特徴とする、請求項1ないし10のいずれかに記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
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JP2006074852A JP2006154876A (ja) | 2006-03-17 | 2006-03-17 | 画像形成装置 |
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Related Parent Applications (1)
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JP2001395319A Division JP2003195700A (ja) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | 画像形成装置 |
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JP2006154876A true JP2006154876A (ja) | 2006-06-15 |
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Family Applications (1)
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JP2006074852A Pending JP2006154876A (ja) | 2006-03-17 | 2006-03-17 | 画像形成装置 |
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JP (1) | JP2006154876A (ja) |
-
2006
- 2006-03-17 JP JP2006074852A patent/JP2006154876A/ja active Pending
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