JP2017167266A - 画像形成装置および制御プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像形成装置は、潜像を担持搬送するための像担持体と、回転可能に構成され、前記像担持体の表面に当接して配置される帯電部材と、前記帯電部材の電気的特性を取得するための取得部と、前記帯電部材の回転に伴う前記電気的特性の変動幅を算出する制御部とを備える。画像形成装置は、算出した変動幅に基づいて帯電ローラーに生じるクラックを検出する。
【選択図】図1
Description
さらに好ましくは、前記制御部は、前記変動幅が予め定められた閾値を超えた場合に、前記所定動作を実行する。
他の局面に従うと、制御プログラムは、像担持体の表面に当接して配置されるとともに回転可能に構成される帯電部材を有する画像形成装置の制御プログラムであって、コンピュータに、前記帯電部材が回転している所定期間にわたって、当該帯電部材の電気的特性を取得するステップと、前記取得した電気的特性の変動幅を算出するステップとを備える。
図1は、実施形態に従うクラックを検出する制御の概要について説明する図である。図1(a)を参照して、実施形態に従う画像形成装置は、電子写真方式を採用しており、感光体310と、帯電ローラー320と、電源装置330と、取得部340と、制御部350とを有する。
(b1.画像形成装置100)
図2は、実施形態1に従う画像形成装置100の構成例を説明する図である。画像形成装置100は、レーザプリンタやLEDプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置であって、入力された画像信号に基づいて用紙などの媒体上に画像を形成する。図2に示されるように、画像形成装置100は、内部の略中央部にベルト部材として中間転写ベルト1を備えている。中間転写ベルト1の下部水平部の下には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色にそれぞれ対応する4つの作像ユニット2Y、2M、2C、2Kが中間転写ベルト1に沿って並んで配置され、感光体3Y、3M、3C、3Kをそれぞれ有している。各作像ユニット2Y、2M、2C、2Kは、画像形成装置100から交換可能に構成される。潜像を担持搬送するための感光体3Y、3M、3C、3Kは、外周面に形成される感光体膜上で、用紙などの媒体へ転写されるトナー像を現像する。
次に、以上の構成からなる画像形成装置100の概略動作について説明する。外部装置(たとえば、パソコン等)から画像形成装置100に画像信号が入力されると、画像形成装置100は、この画像信号をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成するとともに、当該デジタル画像信号に基づいて、レーザユニット20を発光させて露光を行なう。
図3は、実施形態1に従う制御部50について説明する図である。画像形成装置100に搭載される制御部50は、その主要な制御要素として、CPU(Central Processing Unit)52と、RAM(Random Access Memory)54と、ROM(Read Only Memory)56と、インターフェイス(I/F)58とを含む。
次に、帯電ローラー10Y、10M、10C、10Kに生じるクラックを検出する制御について説明する。各帯電ローラー10Y、10M、10C、10Kの構造は同じであるため、以下ではその代表例として、帯電ローラー10Yのクラック検出について説明を行なう。
再び図4を参照して、画像形成装置100は、感光体3Yに接続される電流取得部17を有する。電流取得部17は、感光体3Yの回転駆動に伴い帯電ローラー10Yが回転駆動している状態において、電源装置16から芯金11に定電圧(たとえば、200V)を印加したときに得られる電流値を計測するとともに、計測結果を制御部50に出力する。制御部50は、電流取得部17から入力される電流値に基づいて、帯電ローラー10Yの電気的特性としての抵抗値を算出する。すなわち、電流取得部17は、帯電ローラー10Yの電気的特性を取得するための装置である。
次に、上記の一連の制御について、図8に示されるフローチャートを用いて説明する。図8は、実施形態1に従うクラックの状態検出および帯電バイアス電圧の設定方法について説明するフローチャートである。図8に示される処理は、制御部50に含まれるCPU52が記憶装置46に格納される制御プログラム47を実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子その他のハードウェアによって実行されてもよい。これらの条件は、後述する他のフローチャートにおいても、同様とする。
実施形態1に従う画像形成装置は、帯電ローラー10Yが1回転する周期tcにわたって、帯電ローラー10Yの抵抗値を取得して、最大抵抗値と最小抵抗値とから変動幅Wfを算出する構成であった。しかしながら、帯電ローラー10Yは感光体3Yと当接して配置されるため、感光体3Yの表面状態の不均一性(たとえば、汚れの付着)に起因する電流値の変動も検出してしまう。この場合、制御部50は、帯電ローラー10Yにクラックが生じていないにも関わらず、画像不良を生じさせる程度のクラックが発生していると誤検出する可能性もある。そのため、実施形態2に従う画像形成装置は、このような誤検出を避けるために、周期tcで検出されるピークに基づいて変動幅Wfを算出する。なお、実施形態2に従う画像形成装置の基本構成は、実施形態1に従う画像形成装置と同じであるため、その部分についての説明は繰り返さない。
上記に説明した変動幅Wfは、帯電ローラー10Yの周囲の環境、特に温湿度に依存して変動する特性を有する。そこで、実施形態3に従う画像形成装置100Aは、帯電ローラー10Yの周囲の温湿度を計測するとともに、当該温湿度に基づく変動幅Wfの補正を行なうことによって、帯電ローラー10Yに生じるクラックの状態検出をより正確に行なう。
図11は、実施形態3に従う画像形成装置の構成例を説明する図である。なお、図2と同じ符号を付している部分については同じであるので、その部分についての説明は繰り返さない。画像形成装置100Aは、実施形態1に従う画像形成装置100に比して、さらに温湿度計70を有する。温湿度計70は、制御部50と電気的に接続され、計測した温湿度を制御部50に出力するように構成される。
図12は、変動幅Wfと温湿度との関係を説明する図である。温度23℃、相対湿度65%の環境(以下、「NN環境」とも称する。)において、ある帯電ローラーの変動幅Wfを算出した場合、変動幅Wfは400Ω程度であった。
上記のように、変動幅Wfは、温湿度に依存して変動する。そのため、実施形態3に従う制御部50は、周内抵抗に基づく最大抵抗値から最小抵抗値を差し引いた値(以下、「抵抗ムラ」とも称する。)を、温湿度計70の計測結果に基づいて補正し、当該補正した値を変動幅Wfとして後の制御に用いる。一例として、制御部50は、抵抗ムラをNN環境で検出された値に換算する。この場合、制御部50は、HH環境で算出した抵抗ムラを2.5(=1/0.4)倍した値を変動幅Wfとする。なお、補正係数は、帯電ローラー10Yおよび感光体3Yの材料などに依存する値であって、予め測定した値、または当該測定した値から導き出される関係式を記憶装置46に格納しておくことが好ましい。
上記の通り、変動幅Wfは、帯電ローラー10Y(を含む作像ユニット2Y)の使用に伴い大きくなる。この特性を利用して、実施形態4に従う画像形成装置は、計測時期の異なる複数の変動幅Wfの情報に基づいて、変動幅Wfが画像不良を生じさせるレベルに到達するタイミングを予測する。なお、実施形態4に従う画像形成装置の基本構成は、実施形態1に従う画像形成装置の基本構成と略同じであるため、相違する点についてのみ説明する。
Claims (16)
- 潜像を担持搬送するための像担持体と、
回転可能に構成され、前記像担持体の表面に当接して配置される帯電部材と、
前記帯電部材の電気的特性を取得するための取得部と、
前記帯電部材の回転に伴う前記電気的特性の変動幅を算出する制御部とを備える、画像形成装置。 - 前記制御部は、少なくとも前記帯電部材が1回転する期間にわたって前記電気的特性を取得し、当該期間における前記電気的特性の変動幅を算出する、請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記算出した変動幅に基づいて所定動作を実行する、請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記変動幅が予め定められた閾値を超えた場合に、前記所定動作を実行する、請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記所定動作は、前記変動幅が大きくなるにつれて印字時に前記帯電部材を介して前記像担持体に印加する帯電バイアス電圧を高くする動作を含む、請求項3または4に記載の画像形成装置。
- 前記所定動作は、前記帯電部材の累積回転数、累積走行距離、累積回転時間、および前記帯電部材を用いた累積印字枚数のうちいずれか1つの情報と関連付けられる前記変動幅の履歴情報に基づいて、前記帯電部材および前記帯電部材を含むユニットの少なくとも一方の寿命を予測する動作を含む、請求項3〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 外部装置と通信するためのインターフェイスをさらに備え、
前記所定動作は、前記予測した寿命を前記インターフェイスを介して前記外部装置へ通知を行なう動作を含む、請求項6に記載の画像形成装置。 - 外部装置と通信するためのインターフェイスをさらに備え、
前記所定動作は、前記変動幅の履歴情報に基づく予め定められた条件が満たされた場合に前記インターフェイスを介して前記外部装置へ通知を行なう動作を含む、請求項6に記載の画像形成装置。 - ユーザに情報を提示するための表示部をさらに備え、
前記所定動作は、前記表示部に前記予測した寿命を表示する動作を含む、請求項6〜8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記取得部が前記電気的特性を取得する期間にわたって、前記帯電部材の表面速度が印字時の表面速度よりも遅くなるように制御する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 温度および湿度のうち少なくとも一方の情報を計測する計測部をさらに備え、
前記制御部は、前記計測部の計測結果に応じて換算した変動幅を算出する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、
少なくとも前記帯電部材が2回転する期間にわたって前記電気的特性を取得し、
前記帯電部材の外径に対応する周期で検出される前記電気的特性のピークに基づいて前記変動幅を算出する、請求項1〜11のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記電気的特性は、前記帯電部材に予め定められた電圧を印加したときに前記帯電部材に流れる電流値を含む、請求項1〜12のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記電気的特性は、前記帯電部材に予め定められた電流を印加したときに前記帯電部材に生じる電圧値を含む、請求項1〜12のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、所定のタイミングに前記変動幅を算出する、請求項1〜14のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 像担持体の表面に当接して配置されるとともに回転可能に構成される帯電部材を有する画像形成装置の制御プログラムであって、コンピュータに、
前記帯電部材が回転している所定期間にわたって、当該帯電部材の電気的特性を取得するステップと、
前記取得した電気的特性の変動幅を算出するステップとを備える処理を実行させるための、画像形成装置の制御プログラム。
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