JP2017083703A - 画像形成装置及び管理システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施例の画像形成装置の概略断面図である。本実施例では、画像形成装置の一例として中間転写ベルトを採用したカラー画像形成装置を用いるが、他の構成の画像形成装置であってもよい。本実施例の画像形成装置は、4ドラムフルカラー方式のプリンタである。画像形成部は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色ステーションに設けられた像担持体としての感光ドラム1Y、1M、1C、1Kを備えている。なお、色を表すY、M、C、Kは、必要な場合を除き、以降省略する。また、画像形成部は、帯電手段としての帯電ローラ2、スキャナ部11、現像手段としての現像器8、トナー補給手段としてのトナー容器7、ドラムクリーナ16、回転体である中間転写ベルト24、二次転写ローラ25を備えている。また、画像形成部は、中間転写ベルト24を駆動しつつ、二次転写ローラ25の対向ローラとして機能する駆動ローラ26、張架ローラ13、補助ローラ23、一次転写ローラ4、定着手段としての定着部21を備えている。さらに、画像形成部は、これらを制御して動作させる、演算手段である制御演算部10を備えている。感光ドラム1は、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成され、不図示の駆動モータの駆動力が伝達されて回転する。駆動モータは、感光ドラム1を画像形成動作に応じて図中矢印方向(時計回り方向)に回転させる。
図2(a)に定着部21の概略構成図を示す。加熱回転体21bを構成する耐熱性を有する円筒状の加熱フィルム211は、加熱フィルム211を円筒状に保持する支持ホルダー212と、支持ホルダー212を保持する金属製の定着ステー213の外周に緩やかに嵌合されている。支持ホルダー212の長手方向には、板状発熱体214が保持され、不図示の加圧手段により、板状発熱体214は、加熱フィルム211を介して加圧ローラ21aと加圧力Fで定着ニップ部Nを形成している。加圧ローラ21aと板状発熱体214に挟持された加熱フィルム211は、加圧ローラ21aに対して支持ホルダー212及び定着ステー213の周りを従動回転する。加熱フィルム211の内面には温度検知手段であるセンサ215が当接され、加熱フィルム211の内面温度が検知され、検知された温度に基づいて制御演算部10により、加熱フィルム211の温度が所定の値となるように制御される。本実施例の加熱フィルム211は、厚さ35μmのステンレス材を基層としたフィルム211Bを有している。このフィルム211Bに、熱伝導性を付与したシリコーンゴムからなる厚さ300μmの弾性層211R、及びPFA材料からなる厚さ25μmの離型性層211Sを順次形成している。
本実施例では、定着部21の劣化度合いを予測演算し、演算して得られた値に基づき、定着部21の寿命演算を行う方法について説明する。本実施例の定着部21の寿命について、加熱フィルム211の離型性層211Sの摩耗に伴う画像不良が劣化度合いの進み具合を決定する要素となっている。本実施例に使用した画像形成装置は、制御演算部10において、メディアPの搬送による離型性層211Sの摩耗量の標準値を、1ページあたり0.84×10−4μmとし、1枚のメディアPを搬送するごとに摩耗量を積算して保持している。
残寿命(%)=(1−(積算摩耗量(μm)/23))×100 式(1)
式(1)の残寿命(%)の演算結果は、コントロールパネル35に表示され、ユーザに通知される。
積算摩耗量W(μm)=Σ(標準値×P(S)) 式(2)
補正係数P(S)は、メディアの剛度が低いほど、また填料の配合量が少ないほど小さく、逆に剛度が高く填料の配合量が多いほど大きくなる。なお、ページ数での積算方法と回転数での積算方法の少なくとも一つを用いて、積算摩耗量を求めればよく、両方を用いて求めてもよい。
図3に、ページ数を基準とした場合の摩耗量の予測演算の結果を示す。図3は、横軸に摩耗量の予測値(10−4μm/Page)を示し、縦軸に摩耗量の実測値(10−4μm/Page)を示す。このときの相関係数R2は0.92である。なお、離型性層211Sの回転数を基準として予測演算を行った結果も同様に、高い相関係数を得ることができる。このように、ページ数、回転数のいずれの積算方式においても、離型性層211Sの摩耗量を精度よく予測することができる。
W=Wa+Wb+Wc+Wd 式(3)
一方、ユーザが給紙カセット15A等に登録されたメディアとは別のメディアに変更する場合も想定される。これらの場合においても、摩耗量を精度良く見積もることができる点が本実施例の特徴である。以下、給紙カセット15Aからのメディアが搬送された場合を例に説明する。なお、制御演算部10は、例えば、給紙カセット15A〜15Cが挿抜されたことに基づいて、また、手差しトレイ15D上でメディアの有無を検知する不図示のセンサ等の検知結果に基づいて、メディアが変更されたと判断する。
Wa=Wa_1+Wa_2 式(4)
一方、ユーザが表1のリストに載っていないメディアに変更するケースも生じ得る。表1のリストに載っていないメディアを用いる場合には、本実施例では、コントロールパネル35に表示されるメニュー画面を介して「その他のメディア」が選択されるように構成する。制御演算部10は、コントロールパネル35のメニュー画面において「その他のメディア」が選択された場合、仮の補正係数P(Sx)を用いて、式(2)にしたがい積算摩耗量Wを演算する。ここで、「その他のメディア」が使用されている期間に仮の補正係数P(Sx)を用いて算出された積算摩耗量をWa_x等とする。
積算摩耗量Wa=Wa_1+Wa_x×P(Snew)/P(Sx) 式(5)
本実施例では、図1に示すように、給紙ローラ17と給紙ローラ18の間に、剛度を検知する検知手段として、メディアPの自重たわみ量を測定するための測距センサ40を配置している。そして、測距センサ40の検知結果に基づき求められたメディアPの自重たわみ量に基づいて、TAPPI UM409測定法の原理を用いてメディアの剛度を求める。
図4(b)は、表面平滑度センサと厚みセンサを一体構成とした表面平滑度/厚みセンサ60(以下、単にセンサ60とする)の概略構成を示す断面模式図である。センサ60は、第1の光照射手段であるLED621、第2の光照射手段であるLED622、撮像手段であるCMOSエリアセンサ63A及び結像手段である結像レンズ64Aを備えている。さらに、センサ60は、フィルタリング手段を構成するフィルタリング部65A及び演算部61を備えている。LED621を光源とする光は、460nm付近に極大波長を持つ青色光であり、メディアPの表面に向けて照射される。
実施例1では、使用されるメディアが限定的であるMPS環境を前提に、給紙カセット15A等ごとに「その他のメディア」は1種類であることを想定して説明を行っている。しかし、給紙カセット15A等で使用されるメディアが複数に渡る場合、さらにそれらのメディアが表1のリスト上に無いメディアであるおそれもある。本実施例では、このような状況であっても、メディアの特性を検知する検知手段により、ある程度それらメディアの区別が可能であれば、それぞれのメディアに対し使用期間を記憶しておくことで、より精度の高い寿命演算を行うことができる。特にカセット方式の給紙カセット15A〜15Cと比較すると、手差しトレイ15Dでは様々なメディアが使用される傾向にある。このため、本実施例のように、多種のメディアが使用される前提で寿命演算を可能にしておくことが望ましい。また、メディアの特定についても、手差しトレイ15Dから搬送されたメディアについては、使用されるメディアが高い頻度で変更されることに対応するため、前述したような10枚の平均値ではなく、1枚ごとの測定に基づき行う構成とする。
積算摩耗量Wd=ΣWd_i+Σ(Wd_xj×P(Snew_j)/P(Sxj))
(i=1〜m、j=1〜n) 式(6)
このような構成とすることで、同じ銘柄のメディアが他の銘柄のメディアを挟んで積載されているような、即ち、一つのメディアが搬送される期間が分散されているような場合であっても、積算摩耗量Wを別々に求める必要はない。即ち、メディアごとに積算摩耗量を求めることで、記憶する情報量を圧縮することができる。
15A,15B,15C 給紙カセット
15D 手差しトレイ
21 定着部
Claims (25)
- 記録材を載置する載置部と、
前記載置部から給紙された記録材を搬送する搬送手段と、
前記記録材の特性値に基づいて前記搬送手段の劣化度合いを演算する演算手段と、
を備え、
前記演算手段は、前記載置部の記録材が異なる記録材に変更された場合には、変更前の記録材の特性値に基づく前記搬送手段の劣化度合いと、変更後の記録材の特性値に基づく前記搬送手段の劣化度合いとから、前記搬送手段の劣化度合いを演算することを特徴とする画像形成装置。 - 記録材と前記記録材の特性値とが対応付けられて記憶されている記憶手段と、
表示部と、
前記記憶手段に記憶されている記録材の一覧を前記表示部に表示させ、前記一覧の中から前記変更後の記録材を選択させる選択手段と、
前記選択手段による選択結果に応じて前記変更後の記録材を特定する特定手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 記録材と前記記録材の特性値とが対応付けられて記憶されている記憶手段と、
搬送されている記録材の特性値を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知した記録材の特性値と、前記記憶手段に記憶されている記録材の特性値とに基づいて、前記変更後の記録材を特定する特定手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記検知手段は、記録材の剛度を検知する手段、記録材の表面平滑度を検知する手段、及び記録材の厚みを検知する手段のうち、少なくとも一つであることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記演算手段は、前記特定手段により特定された記録材が前記記憶手段に記憶されている場合には、前記変更後の記録材の特性値を前記記憶手段から取得し、取得した記録材の特性値を用いて前記搬送手段の劣化度合いを演算することを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記演算手段は、前記特定手段により特定された記録材が前記記憶手段に記憶されていない場合には、前記画像形成装置で使用できる記録材の中で、前記搬送手段の劣化度合いが最も大きくなる記録材の特性値を仮の特性値として用いて前記搬送手段の劣化度合いを演算することを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記記憶手段に記憶されていない記録材と前記記憶されていない記録材の特性値とを登録する登録手段を備え、
前記演算手段は、前記登録手段により前記特定手段により特定された記録材の特性値が前記記憶手段に登録された場合には、前記仮の特性値と前記登録手段により登録された特性値とに基づいて、前記搬送手段の劣化度合いを、再度演算することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記演算手段は、前記載置部に載置される記録材の銘柄ごとに前記搬送手段の劣化度合いを求め、前記銘柄ごとの劣化度合いを合算して、前記載置部から給紙された記録材による前記搬送手段の劣化度合いを演算することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 複数の前記載置部を備え、
前記演算手段は、前記載置部ごとに前記搬送手段の劣化度合いを求め、前記載置部ごとの劣化度合いを合算して、前記搬送手段の劣化度合いを演算することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 - 前記演算手段は、前記劣化度合いを演算する際に、記録材の剛度及び記録材に含まれる填料の配合量に応じた補正を行うことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記演算手段は、前記搬送手段により記録材を搬送する際の1枚あたりの摩耗量及び前記搬送手段により記録材を搬送する際の1回転あたりの摩耗量の少なくともいずれか一方に、前記剛度及び前記填料の配合量に応じた係数を乗じて積算した摩耗量を、前記劣化度合いとして求めることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記演算手段は、前記剛度が小さいほど、且つ、前記填料の配合量が少ないほど、前記係数を小さい値に設定することを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
- 複数の画像形成装置と、前記複数の画像形成装置とネットワーク回線を介して接続された管理装置と、を備える管理システムであって、
前記画像形成装置は、
記録材を載置する複数の載置部と、
前記載置部から給紙された記録材を搬送する搬送手段と、
前記記録材の特性値に基づいて前記搬送手段の劣化度合いを演算する演算手段と、
を有し、
前記管理装置は、
前記複数の画像形成装置の前記複数の載置部の各々に載置された記録材の特性値を、前記複数の載置部の各々に対して一括して設定することが可能な設定手段を有し、
前記演算手段は、前記載置部の記録材が異なる記録材に変更された場合には、変更前の記録材の特性値に基づく前記搬送手段の劣化度合いと、変更後の記録材の特性値に基づく前記搬送手段の劣化度合いとから、前記搬送手段の劣化度合いを演算することを特徴とする管理システム。 - 前記画像形成装置は、
前記設定手段により設定された記録材と前記記録材の特性値とが対応付けられて記憶されている記憶手段と、
表示部と、
前記記憶手段に記憶されている記録材の一覧を前記表示部に表示させ、前記一覧の中から前記変更後の記録材を選択させる選択手段と、
前記選択手段による選択結果に応じて前記変更後の記録材を特定する特定手段と、
を有することを特徴とする請求項13に記載の管理システム。 - 前記画像形成装置は、
前記設定手段により設定された記録材と前記記録材の特性値とが対応付けられて記憶されている記憶手段と、
搬送されている記録材の特性値を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知した記録材の特性値と、前記記憶手段に記憶されている記録材の特性値とに基づいて、前記変更後の記録材を特定する特定手段と、
を有することを特徴とする請求項13に記載の管理システム。 - 前記検知手段は、記録材の剛度を検知する手段、記録材の表面平滑度を検知する手段、及び記録材の厚みを検知する手段のうち、少なくとも一つであることを特徴とする請求項15に記載の管理システム。
- 前記演算手段は、前記特定手段により特定された記録材が前記記憶手段に記憶されている場合には、前記変更後の記録材の特性値を前記記憶手段から取得し、取得した記録材の特性値を用いて前記搬送手段の劣化度合いを演算することを特徴とする請求項14から請求項16のいずれか1項に記載の管理システム。
- 前記演算手段は、前記特定手段により特定された記録材が前記記憶手段に記憶されていない場合には、前記画像形成装置で使用できる記録材の中で、前記搬送手段の劣化度合いが最も大きくなる記録材の特性値を仮の特性値として用いて前記搬送手段の劣化度合いを演算することを特徴とする請求項14から請求項16のいずれか1項に記載の管理システム。
- 前記演算手段は、前記特定手段により特定された記録材の特性値が前記設定手段により前記記憶手段に設定された場合には、前記仮の特性値と前記設定手段により登録された特性値とに基づいて、前記搬送手段の劣化度合いを、再度演算することを特徴とする請求項18に記載の管理システム。
- 前記演算手段は、前記載置部に載置される記録材の銘柄ごとに前記搬送手段の劣化度合いを求め、前記銘柄ごとの劣化度合いを合算して、前記載置部から給紙された記録材による前記搬送手段の劣化度合いを演算することを特徴とする請求項13から請求項19のいずれか1項に記載の管理システム。
- 複数の前記載置部を備え、
前記演算手段は、前記載置部ごとに前記搬送手段の劣化度合いを求め、前記載置部ごとの劣化度合いを合算して、前記搬送手段の劣化度合いを演算することを特徴とする請求項20に記載の管理システム。 - 前記演算手段は、前記劣化度合いを演算する際に、記録材の剛度及び記録材に含まれる填料の配合量に応じた補正を行うことを特徴とする請求項13から請求項21のいずれか1項に記載の管理システム。
- 前記演算手段は、前記搬送手段により記録材を搬送する際の1枚あたりの摩耗量及び前記搬送手段により記録材を搬送する際の1回転あたりの摩耗量の少なくともいずれか一方に、前記剛度及び前記填料の配合量に応じた係数を乗じて積算した摩耗量を、前記劣化度合いとして求めることを特徴とする請求項22に記載の管理システム。
- 前記演算手段は、前記剛度が小さいほど、且つ、前記填料の配合量が少ないほど、前記係数を小さい値に設定することを特徴とする請求項23に記載の管理システム。
- 前記管理装置は、前記演算手段により演算された前記搬送手段の劣化度合いを、前記複数の画像形成装置の各々に対応付けて管理することを特徴とする請求項13から請求項24のいずれか1項に記載の管理システム。
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