JP2019159132A - 画像形成装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】画像形成装置において、適切なタイミングでの導電性部材の交換を可能とする。【解決手段】感光体ドラム１１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１７に転写する一次転写部を備えた画像形成装置１００において、一次転写部は、通電により抵抗の電流電圧特性が変化する一次転写ローラー１５を備え、一次転写ローラー１５に２水準以上の電流もしくは電圧を切り替えて印加した時の抵抗値を検知する抵抗測定器と、抵抗測定器により検知した抵抗値から電流電圧特性の傾きを算出し、当該傾きにより一次転写ローラー１５の劣化状態を判断する制御部と、を備える。【選択図】図１
Description
本発明は、画像形成装置及びプログラムに関する。
従来、トナーを用いて用紙に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が普及している。
画像形成装置としては、例えば、感光体の表面に形成されたトナー像が、一次転写部において中間転写ベルトの表面に転写されることでトナー像が中間転写ベルトに担持され、その後、中間転写ベルトに担持されたトナー像が二次転写部において用紙に転写される構成が知られている。
一次転写部においては、ニップ部を形成する中間転写ベルトと感光体との間に、転写ローラーに印加された転写バイアスにより、所定の電界が形成されている。当該電界の作用により、トナーが感光体から中間転写ベルトに移動することになり、一次転写部において感光体の表面のトナー像が、中間転写ベルトの表面に転写される。
画像形成装置としては、例えば、感光体の表面に形成されたトナー像が、一次転写部において中間転写ベルトの表面に転写されることでトナー像が中間転写ベルトに担持され、その後、中間転写ベルトに担持されたトナー像が二次転写部において用紙に転写される構成が知られている。
一次転写部においては、ニップ部を形成する中間転写ベルトと感光体との間に、転写ローラーに印加された転写バイアスにより、所定の電界が形成されている。当該電界の作用により、トナーが感光体から中間転写ベルトに移動することになり、一次転写部において感光体の表面のトナー像が、中間転写ベルトの表面に転写される。
一次転写部において良好な転写性を実現させるためには、一次転写部のニップ部に適切な電界を形成する必要があるが、転写ローラーのような導電性部材は経時劣化等の要因で抵抗値が変動するため、この抵抗値の変動による画質不良を抑制すべく、例えば、転写ローラーの寿命を判断する技術（特許文献１）や、転写ローラーの抵抗値を一定に保つ技術（特許文献２）などが提案されている。
しかしながら、転写ローラーの抵抗値を制御するため当該抵抗値を測定しようとすると、実際に測定される値は、転写ローラーだけでなく、転写ローラーを含む一次転写部全体の総合的な値となるのが一般的である。
このため、転写ローラー以外の部材の抵抗値が変動していた場合でもこれを判断できず、一次転写部全体の交換が必要となるため、転写ローラー単体はさほど劣化が進んでいない場合にも交換時期に達することがあり、コストアップの要因となっていた。
また、一次転写部に含まれる各部材の抵抗値を測定するための構成を備えようとすると、装置の大型化やコストアップにつながる。
このため、転写ローラー以外の部材の抵抗値が変動していた場合でもこれを判断できず、一次転写部全体の交換が必要となるため、転写ローラー単体はさほど劣化が進んでいない場合にも交換時期に達することがあり、コストアップの要因となっていた。
また、一次転写部に含まれる各部材の抵抗値を測定するための構成を備えようとすると、装置の大型化やコストアップにつながる。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、画像形成装置において、導電性部材を適切なタイミングで交換することを可能とすることである。
上記課題を解決するため、本発明は、
感光体上に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写部を備えた画像形成装置において、
前記転写部は、通電により抵抗の電流電圧特性が変化する導電性部材を備え、
前記導電性部材に２水準以上の電流もしくは電圧を切り替えて印加した時の抵抗値を検知する検知部と、
前記検知部により検知した抵抗値から電流電圧特性の傾きを算出し、当該傾きにより前記導電性部材の劣化状態を判断する制御部と、
を備えることを特徴とする。
感光体上に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写部を備えた画像形成装置において、
前記転写部は、通電により抵抗の電流電圧特性が変化する導電性部材を備え、
前記導電性部材に２水準以上の電流もしくは電圧を切り替えて印加した時の抵抗値を検知する検知部と、
前記検知部により検知した抵抗値から電流電圧特性の傾きを算出し、当該傾きにより前記導電性部材の劣化状態を判断する制御部と、
を備えることを特徴とする。
また、本発明のプログラムは、
通電により抵抗の電流電圧特性が変化する導電性部材を備え、感光体上に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写部と、
前記導電性部材に２水準以上の電流もしくは電圧を切り替えて印加した時の抵抗値を検知する検知部と、
を備えた画像形成装置のコンピューターを、
前記検知部により検知した抵抗値から電流電圧特性の傾きを算出し、当該傾きにより前記導電性部材の劣化状態を判断する制御手段として機能させるプログラムである。
通電により抵抗の電流電圧特性が変化する導電性部材を備え、感光体上に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写部と、
前記導電性部材に２水準以上の電流もしくは電圧を切り替えて印加した時の抵抗値を検知する検知部と、
を備えた画像形成装置のコンピューターを、
前記検知部により検知した抵抗値から電流電圧特性の傾きを算出し、当該傾きにより前記導電性部材の劣化状態を判断する制御手段として機能させるプログラムである。
本発明によれば、画像形成装置において、適切なタイミングでの導電性部材の交換が可能となる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
［画像形成装置の構成］
まず、本実施の形態における画像形成装置の構成について説明する。
まず、本実施の形態における画像形成装置の構成について説明する。
図１は、画像形成装置１００の概略構成図である。
図１に示すように、画像形成装置１００は、例えば、画像形成部１０、濃度センサー（濃度検出部）２０、給紙部３０、制御部４１（図４参照）等を備えて構成されている。
図１に示すように、画像形成装置１００は、例えば、画像形成部１０、濃度センサー（濃度検出部）２０、給紙部３０、制御部４１（図４参照）等を備えて構成されている。
画像形成部１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応する感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ、帯電部１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ、露光部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ、現像部１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ、一次転写ローラー１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ、感光体クリーニング部１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋと、被転写体としての中間転写ベルト１７と、二次転写ローラー１８と、定着部１９と、を備える。
帯電部１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋは、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋを一様に帯電させる。
露光部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、レーザー光源、ポリゴンミラー、レンズ等から構成され、各色の画像データに基づいて感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの表面をレーザービームにより走査露光して静電潜像を形成する。
現像部１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋは、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上の静電潜像に各色のトナーを付着させ、現像を行う。トナーは、トナー粒子と、当該トナー粒子を帯電するためのキャリアとを含み、トナー粒子は、各種公知のものを使用することができる。
一次転写ローラー１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋは、中間転写ベルト１７を裏面（トナー像の形成面と反対側の面）から感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに向けて付勢している。
なお、一次転写ローラー１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ、中間転写ベルト１７及び感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、一次転写部（転写部）を形成している。
露光部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、レーザー光源、ポリゴンミラー、レンズ等から構成され、各色の画像データに基づいて感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの表面をレーザービームにより走査露光して静電潜像を形成する。
現像部１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋは、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上の静電潜像に各色のトナーを付着させ、現像を行う。トナーは、トナー粒子と、当該トナー粒子を帯電するためのキャリアとを含み、トナー粒子は、各種公知のものを使用することができる。
一次転写ローラー１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋは、中間転写ベルト１７を裏面（トナー像の形成面と反対側の面）から感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに向けて付勢している。
なお、一次転写ローラー１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ、中間転写ベルト１７及び感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、一次転写部（転写部）を形成している。
図２は、一次転写ローラー１５の周辺を示す図である。
図２に示すように、一次転写ローラー１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋは、転写高圧電源１５１により所定の定電圧あるいは定電流が印加される。感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上に形成されたトナー像は、定電圧あるいは定電流が印加された一次転写ローラー１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋの静電作用により、それぞれ中間転写ベルト１７上に転写される（一次転写）。これにより、中間転写ベルト１７上には、４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。
図２に示すように、一次転写ローラー１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋは、転写高圧電源１５１により所定の定電圧あるいは定電流が印加される。感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上に形成されたトナー像は、定電圧あるいは定電流が印加された一次転写ローラー１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋの静電作用により、それぞれ中間転写ベルト１７上に転写される（一次転写）。これにより、中間転写ベルト１７上には、４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。
ここで、図３は、通電時間による一次転写ローラー１５の抵抗値の変化を示すグラフの一例である。図３において、横軸は電流値［μＡ］であり、縦軸は抵抗値［ｌｏｇΩ］である。
一次転写ローラー１５は、通電に伴って抵抗値の電気特性（電流電圧特性）が変化するイオン導電性部材である。
具体的には、図３に示すように、一次転写ローラー１５は、使用初期と使用末期で電流に対する抵抗値が異なり、使用末期では、低電流側で抵抗値が高く、電流と抵抗の関係を示すグラフの傾きが大きくなる特性がある。
本実施の形態においては、この特性を利用し、一次転写ローラー１５に、周期的（所定の点検タイミングごと）に２水準の電流を切り替えて印加した時の抵抗値を抵抗測定器（検知部）１５２により測定し、電流と抵抗の関係の傾きから、一次転写ローラー１５の劣化状態を判断する処理がなされている。かかる処理に詳細は後述する。
一次転写ローラー１５は、通電に伴って抵抗値の電気特性（電流電圧特性）が変化するイオン導電性部材である。
具体的には、図３に示すように、一次転写ローラー１５は、使用初期と使用末期で電流に対する抵抗値が異なり、使用末期では、低電流側で抵抗値が高く、電流と抵抗の関係を示すグラフの傾きが大きくなる特性がある。
本実施の形態においては、この特性を利用し、一次転写ローラー１５に、周期的（所定の点検タイミングごと）に２水準の電流を切り替えて印加した時の抵抗値を抵抗測定器（検知部）１５２により測定し、電流と抵抗の関係の傾きから、一次転写ローラー１５の劣化状態を判断する処理がなされている。かかる処理に詳細は後述する。
図１に戻って、感光体クリーニング部１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋは、転写後の感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの周面上に残ったトナーを除去する。
中間転写ベルト１７は、無端状のベルト部材であり、複数のローラー（駆動ローラー、テンションローラー、従動ローラー）により張架され、図１の矢印Ａで示す方向に周回駆動される。
なお、中間転写ベルト１７は、所望の転写性を有するものであれば良く、材質や厚みは特に限定されない。例えば、中間転写ベルト１７としては、少なくとも表面が弾性を有する材料で構成された弾性中間転写ベルトを用いても良い。
なお、中間転写ベルト１７は、所望の転写性を有するものであれば良く、材質や厚みは特に限定されない。例えば、中間転写ベルト１７としては、少なくとも表面が弾性を有する材料で構成された弾性中間転写ベルトを用いても良い。
二次転写ローラー１８は、中間転写ベルト１７上に形成されたカラートナー像を、給紙部３０から供給された用紙Ｐの一方の面上に一括して転写させる（二次転写）。
定着部１９は、用紙Ｐ上に転写されたトナーを、加熱・加圧により用紙Ｐ上に定着させる。
濃度センサー２０は、例えば、反射型のフォトセンサーである。
濃度センサー２０は、例えば、中間転写ベルト１７の周回方向において、最も下流側の感光体ドラム１１Ｋよりも下流側で、二次転写ローラー１８のニップ位置よりも上流側となる位置に配置されている。
濃度センサー２０は、例えば、中間転写ベルト１７上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像が形成された際に、この画像の光学反射濃度を測定する。
濃度センサー２０は、例えば、中間転写ベルト１７の周回方向において、最も下流側の感光体ドラム１１Ｋよりも下流側で、二次転写ローラー１８のニップ位置よりも上流側となる位置に配置されている。
濃度センサー２０は、例えば、中間転写ベルト１７上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像が形成された際に、この画像の光学反射濃度を測定する。
給紙部３０は、画像形成装置１００の下部に備えられ、着脱可能な給紙カセット３１を備えている。給紙カセット３１に収容された用紙Ｐは、その最上部のものより１枚ずつ給紙ローラー３２によって搬送経路に送り出されるようになっている。
図４は、画像形成装置１００の機能的構成を示すブロック図である。
図４に示すように、制御部４１は、操作部４２、表示部４３、記憶部４４、通信部４５、画像形成部１０、濃度センサー２０及び給紙部３０等に接続されている。
図４に示すように、制御部４１は、操作部４２、表示部４３、記憶部４４、通信部４５、画像形成部１０、濃度センサー２０及び給紙部３０等に接続されている。
制御部４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成され、画像形成装置１００の各部の処理動作を統括的に制御する。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されている各種処理プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開されたプログラムに従って、各種処理を実行する。
操作部４２は、表示部４３の表示画面上を覆うように形成されたタッチパネルや、数字ボタン、スタートボタン等の各種操作ボタンを備え、ユーザーの操作に基づく操作信号を制御部４１に出力する。
表示部４３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）により構成され、制御部４１から入力される表示信号の指示に従って、各種画面を表示する。
記憶部４４は、不揮発性の半導体メモリーやハードディスク等の記憶装置からなり、各種処理に関するデータ等を記憶する。
通信部４５は、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークに接続された外部装置との間でデータの送受信を行う。
なお、画像形成装置１００としては、上記した構成以外にも、例えば、定着部１９の下流側に、当該定着部１９により定着処理が施された用紙Ｐの画像を読み取る画像読取部（ＩＣＣＵ）５０を備えるなどの構成とすることもできる。
［画像形成装置の動作］
次に、画像形成装置１００の動作について説明する。
次に、画像形成装置１００の動作について説明する。
＜第１の劣化状態判断処理＞
本実施の形態における画像形成装置１００は、通電に伴って抵抗値の電気特性が変化するという一次転写ローラー１５の特性を用いてその劣化状態を判断し、一次転写ローラー１５の交換タイミングに達したか否かを決定している。以下、かかる第１の劣化状態判断処理について説明する。
本実施の形態における画像形成装置１００は、通電に伴って抵抗値の電気特性が変化するという一次転写ローラー１５の特性を用いてその劣化状態を判断し、一次転写ローラー１５の交換タイミングに達したか否かを決定している。以下、かかる第１の劣化状態判断処理について説明する。
図５は、第１の劣化状態判断処理を示すフローチャートである。
制御部４１は、予め設定された点検タイミングに達したことをトリガとして、かかる劣化状態判断処理を開始する。
制御部４１は、予め設定された点検タイミングに達したことをトリガとして、かかる劣化状態判断処理を開始する。
図５に示すように、まず、制御部４１は、２水準の電流（ａ１、ａ２）を切り替えて印加し、その抵抗値（Ｒ１、Ｒ２）を測定する（ステップＳ１０１）。
なお、電流の代わりに、２水準の電圧を切り替えて印加して、抵抗値を測定することとしても良い。
また、２水準の電流（又は電圧）を印加して抵抗値を測定することとして説明しているが、３水準以上の電流（又は電圧）を印加して抵抗値を測定することとしても良い。
なお、電流の代わりに、２水準の電圧を切り替えて印加して、抵抗値を測定することとしても良い。
また、２水準の電流（又は電圧）を印加して抵抗値を測定することとして説明しているが、３水準以上の電流（又は電圧）を印加して抵抗値を測定することとしても良い。
次いで、制御部４１は、測定した値が、予め設定された閾値以上（例えば、８乗以上）か否かを判断する（ステップＳ１０２）。
そして、測定値が閾値未満の場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、制御部４１は、電流値（ａ１、ａ２）及び抵抗値（Ｒ１、Ｒ２）を用いて、傾きを算出する（ステップＳ１０３）。
図６は、電流値に対して抵抗値をプロットしたグラフの一例である。図６において、横軸は電流値［μＡ］、縦軸は抵抗値［ｌｏｇΩ］である。
図６に示すように、傾きは、|（Ｒ２−Ｒ１）／（ａ２−ａ１）|の式にて算出することができる。
図６は、電流値に対して抵抗値をプロットしたグラフの一例である。図６において、横軸は電流値［μＡ］、縦軸は抵抗値［ｌｏｇΩ］である。
図６に示すように、傾きは、|（Ｒ２−Ｒ１）／（ａ２−ａ１）|の式にて算出することができる。
次いで、制御部４１は、算出した傾きの値が、予め設定された所定値以上（例えば、０．０１以上）か否かを判断する（ステップＳ１０４）。
そして、所定値未満の場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、制御部４１は、本処理を終了する。即ち、制御部４１は、一次転写ローラー１５が使用可能な状態にあると判断し、継続使用させることとする。
一方、所定値以上の場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、制御部４１は、画像形成装置１００の周辺が低温低湿環境（１０℃，２０％；以下「ＬＬ環境」という）か否かを判断する（ステップＳ１０５）。
そして、ＬＬ環境でない場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、制御部４１は、ユーザーに一次転写ローラー１５の交換を促すメッセージを表示部４３に表示させる指示を行い（ステップＳ１０６）、長期化処理として、調整モードに切り替えて（ステップＳ１０７）、本処理を終了する。
即ち、制御部４１は、一次転写ローラー１５が、交換が必要な劣化状態にあると判断し、交換を促すこととする。
即ち、制御部４１は、一次転写ローラー１５が、交換が必要な劣化状態にあると判断し、交換を促すこととする。
また、調整モードとは、一次転写部に印加する電流値を連続的に変化させつつ、濃度センサー２０により中間転写ベルト１７上のトナー濃度を検出し、その検出結果から当該トナー濃度が予め決められた設定値となる必要最低量の電流値を探して、この値に電流値を設定変更するモードである。なお、トナー濃度の設定値は、一点でなく、ある範囲に定められた幅のある値であっても良い。
従って、中間転写ベルト１７上のトナー濃度を問題ない範囲に維持しつつ、電流値を通常の値より低く設定変更でき、一次転写ローラー１５の使用可能時間を長期化（延命）することができる。かかるモードに変更することで、生産性を落とすことなく、劣化した一次転写ローラー１５の使用を継続することができる。
なお、中間転写ベルト１７上のトナー濃度を検出する代わりに、画像読取部５０により、用紙Ｐ上に形成された画像のトナー濃度を検出し、検出されるトナー濃度が予め決められた設定値となる必要最低量に設定変更しても良い。
従って、中間転写ベルト１７上のトナー濃度を問題ない範囲に維持しつつ、電流値を通常の値より低く設定変更でき、一次転写ローラー１５の使用可能時間を長期化（延命）することができる。かかるモードに変更することで、生産性を落とすことなく、劣化した一次転写ローラー１５の使用を継続することができる。
なお、中間転写ベルト１７上のトナー濃度を検出する代わりに、画像読取部５０により、用紙Ｐ上に形成された画像のトナー濃度を検出し、検出されるトナー濃度が予め決められた設定値となる必要最低量に設定変更しても良い。
一方、ＬＬ環境である場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、制御部４１は、ユーザーに一次転写ローラー１５の交換を促すメッセージを表示部４３に表示させる指示を行い（ステップＳ１０６）、長期化処理として、低速モードに切り替えて（ステップＳ１０８）、本処理を終了する。
即ち、制御部４１は、一次転写ローラー１５が、交換が必要な劣化状態にあると判断し、交換を促すこととする。
即ち、制御部４１は、一次転写ローラー１５が、交換が必要な劣化状態にあると判断し、交換を促すこととする。
また、低速モードとは、画像形成処理速度を遅くし、一次転写部に印加する電流値を、通常の値より低い、予め決められた第２の値に設定変更するモードである。かかるモードに変更することで、ＬＬ環境において、生産性は落ちるものの、劣化した一次転写ローラー１５の使用を継続することができる。
また、上記ステップＳ１０２において、測定値が閾値以上の場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、制御部４１は、上記ステップＳ１０３と同様にして、傾きを算出し（ステップＳ１０９）、上記ステップＳ１０４と同様にして、算出した傾きの値が予め設定された所定値以上か否かを判断する（ステップＳ１１０）。
そして、所定値以上の場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、制御部４１は、ユーザーに一次転写ローラー１５の交換を促すメッセージを表示部４３に表示させる指示を行い（ステップＳ１０６）、本処理を終了する。
即ち、制御部４１は、一次転写ローラー１５が、交換が必要な劣化状態にあると判断し、交換を促すこととする。
即ち、制御部４１は、一次転写ローラー１５が、交換が必要な劣化状態にあると判断し、交換を促すこととする。
一方、所定値未満の場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、制御部４１は、ユーザーに一次転写部（一次転写ローラー１５、中間転写ベルト１７等）の清掃を促すメッセージを表示部４３に表示させる指示を行い（ステップＳ１１１）、本処理を終了する。
即ち、制御部４１は、測定した抵抗値の上昇は汚れに起因すると判断し、清掃を促すこととする。
即ち、制御部４１は、測定した抵抗値の上昇は汚れに起因すると判断し、清掃を促すこととする。
＜第２の劣化状態判断処理＞
また、画像形成装置１００においては、一次転写ローラー１５の劣化状態を判断し、この一次転写ローラー１５の交換が必要になるまでの残り期間を算出する処理を実行することもできる。この処理は、例えば、一次転写ローラー１５を新たに設置してからの経過時間が所定時間に満たない場合、或いは、一次転写ローラー１５を新たに設置してからの累世画像形成枚数が所定枚数に満たない場合などに実行される。以下、かかる第２の劣化状態判断処理について説明する。
また、画像形成装置１００においては、一次転写ローラー１５の劣化状態を判断し、この一次転写ローラー１５の交換が必要になるまでの残り期間を算出する処理を実行することもできる。この処理は、例えば、一次転写ローラー１５を新たに設置してからの経過時間が所定時間に満たない場合、或いは、一次転写ローラー１５を新たに設置してからの累世画像形成枚数が所定枚数に満たない場合などに実行される。以下、かかる第２の劣化状態判断処理について説明する。
図７は、第２の劣化状態判断処理を示すフローチャートである。
かかる第２の劣化状態判断処理であっても、制御部４１は、予め設定された点検タイミングに達したことをトリガとして当該処理を開始する。
かかる第２の劣化状態判断処理であっても、制御部４１は、予め設定された点検タイミングに達したことをトリガとして当該処理を開始する。
図７に示すように、まず、制御部４１は、上記ステップＳ１０１と同様にして、２水準の電流値（ａ１、ａ２）にて、その抵抗値（Ｒ１、Ｒ２）を測定する（ステップＳ２０１）。
なお、ここでも、電流の代わりに、２水準の電圧を切り替えて印加して、抵抗値を測定することとしても良い。
また、２水準の電流（又は電圧）を印加して抵抗値を測定することとして説明しているが、３水準以上の電流（又は電圧）を印加して抵抗値を測定することとしても良い。
なお、ここでも、電流の代わりに、２水準の電圧を切り替えて印加して、抵抗値を測定することとしても良い。
また、２水準の電流（又は電圧）を印加して抵抗値を測定することとして説明しているが、３水準以上の電流（又は電圧）を印加して抵抗値を測定することとしても良い。
次いで、制御部４１は、上記ステップＳ１０３と同様にして、電流値（ａ１、ａ２）及び抵抗値（Ｒ１、Ｒ２）を用いて、傾きを算出する（ステップＳ２０２）。
次いで、制御部４１は、算出した傾きを、そのときまでに一次転写ローラー１５にかけられた通電時間［ｈ］（累積使用状況）とともに、記憶部４４に記憶する（ステップＳ２０３）。
なお、通電時間［ｈ］の代わりに、一次転写ローラー１５の回転距離を示す通電距離［ｋｍ］としても良い。
なお、通電時間［ｈ］の代わりに、一次転写ローラー１５の回転距離を示す通電距離［ｋｍ］としても良い。
次いで、制御部４１は、記憶部４４に記憶されたデータ数が所定数に達しているか否かを判断し（ステップＳ２０４）、所定数に達していない場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）、本処理を終了する。
一方、所定数に達している場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、制御部４１は、一次転写ローラー１５を使用可能な残り時間を算出する（ステップＳ２０５）。
ここで、図８は、抵抗値と傾きの関係を示すグラフの一例である。図８において、横軸は抵抗値［ｌｏｇΩ］であり、縦軸は傾き［−］である。なお、このような抵抗値と傾きの関係は、予備実験等で予め算出されている。
図８から、予め決められた抵抗の限界値に対する傾きの値（傾きの限界値）は、予め算出されている。
図９は、通電時間［ｈ］に対して、上記ステップＳ２０２で算出した傾きの値をプロットしたグラフの一例である。図９において、横軸は通電時間［ｈ］、縦軸は傾き［−］である。
図９に示すように、制御部４１は、上記ステップＳ２０２で算出した傾きと、抵抗の限界値に対する傾きまでの差から、限界時間に達するまでの時間を残り時間として算出する。
ここで、図８は、抵抗値と傾きの関係を示すグラフの一例である。図８において、横軸は抵抗値［ｌｏｇΩ］であり、縦軸は傾き［−］である。なお、このような抵抗値と傾きの関係は、予備実験等で予め算出されている。
図８から、予め決められた抵抗の限界値に対する傾きの値（傾きの限界値）は、予め算出されている。
図９は、通電時間［ｈ］に対して、上記ステップＳ２０２で算出した傾きの値をプロットしたグラフの一例である。図９において、横軸は通電時間［ｈ］、縦軸は傾き［−］である。
図９に示すように、制御部４１は、上記ステップＳ２０２で算出した傾きと、抵抗の限界値に対する傾きまでの差から、限界時間に達するまでの時間を残り時間として算出する。
次いで、制御部４１は、残り時間が所定の長さの時間以上か否かを判断し（ステップＳ２０６）、残り時間が所定の長さ以上の場合（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）、本処理を終了する。
一方、残り時間が所定の長さに満たない場合（ステップＳ２０６：ＮＯ）、制御部４１は、ユーザーに残り時間（交換時期）を知らせるメッセージを表示部４３に表示させる指示を行い（ステップＳ２０７）、本処理を終了する。
［本実施の形態の技術的効果］
以上のように、本実施の形態によれば、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１７に転写する一次転写部を備えた画像形成装置１００において、一次転写部は、通電により抵抗の電流電圧特性が変化する一次転写ローラー１５を備え、一次転写ローラー１５に２水準以上の電流もしくは電圧を切り替えて印加した時の抵抗値を検知する抵抗測定器１５２と、抵抗測定器１５２により検知した抵抗値から電流電圧特性の傾きを算出し、当該傾きにより一次転写ローラー１５の劣化状態を判断する制御部４１と、を備える。
このため、一次転写ローラー１５の電流電圧特性の傾きを算出することで、一次転写ローラー１５単体の抵抗変動を切り分けて、その一次転写ローラー１５の劣化状態が判断される。よって、一次転写ローラー１５を適切なタイミングで交換することが可能となる。
以上のように、本実施の形態によれば、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１７に転写する一次転写部を備えた画像形成装置１００において、一次転写部は、通電により抵抗の電流電圧特性が変化する一次転写ローラー１５を備え、一次転写ローラー１５に２水準以上の電流もしくは電圧を切り替えて印加した時の抵抗値を検知する抵抗測定器１５２と、抵抗測定器１５２により検知した抵抗値から電流電圧特性の傾きを算出し、当該傾きにより一次転写ローラー１５の劣化状態を判断する制御部４１と、を備える。
このため、一次転写ローラー１５の電流電圧特性の傾きを算出することで、一次転写ローラー１５単体の抵抗変動を切り分けて、その一次転写ローラー１５の劣化状態が判断される。よって、一次転写ローラー１５を適切なタイミングで交換することが可能となる。
また、本実施の形態によれば、制御部４１は、算出した傾きが予め設定された所定値以上の場合、ユーザーに対して一次転写ローラー１５の交換を促す通知を行う。
このため、ユーザーは、適切なタイミングで一次転写ローラー１５を交換することが可能となる。
このため、ユーザーは、適切なタイミングで一次転写ローラー１５を交換することが可能となる。
また、本実施の形態によれば、制御部４１は、前記検知部により検知した抵抗値が予め設定された閾値以上で、算出した傾きが予め設定された所定値未満であれば、ユーザーに対して前記導電性部材の清掃を促す通知を行う。
このため、ユーザーは、汚れにより抵抗値が変動していることを認識することができる。
このため、ユーザーは、汚れにより抵抗値が変動していることを認識することができる。
また、本実施の形態によれば、制御部４１は、算出した傾きが予め設定された所定値以上の場合、設置環境の条件に応じて、一次転写ローラー１５の使用可能時間を長期化させる長期化処理を実行する。
このため、一次転写ローラー１５の交換が必要と判断される状態であっても、使用を継続することが可能となる。
このため、一次転写ローラー１５の交換が必要と判断される状態であっても、使用を継続することが可能となる。
また、本実施の形態によれば、中間転写ベルト１７上に転写されたトナー像の濃度を検出する濃度センサー２０を備え、制御部４１は、長期化処理として、一次転写ローラー１５に印加する電流値を、濃度センサー２０により検出されるトナー濃度が設定値となる必要量に設定変更する。
このため、一次転写ローラー１５の交換が必要と判断される状態であっても、生産性を落とすことなく、使用を継続することが可能となる。
このため、一次転写ローラー１５の交換が必要と判断される状態であっても、生産性を落とすことなく、使用を継続することが可能となる。
また、本実施の形態によれば、濃度検出部として、用紙Ｐに形成された画像を読み取る画像読取部５０を用いることもできる。
このため、用紙Ｐに形成された画像濃度から電流値を設定変更することができ、長期化処理の実行時において、画質をより良好に維持することができる。
このため、用紙Ｐに形成された画像濃度から電流値を設定変更することができ、長期化処理の実行時において、画質をより良好に維持することができる。
また、本実施の形態によれば、制御部４１は、濃度センサー２０により検知した抵抗値が予め設定された閾値以上であって、且つ算出した傾きが予め設定された所定値未満であれば、ユーザーに対して一次転写ローラー１５の清掃を促す通知を行う。
このため、ユーザーは、汚れにより抵抗値が変動していることを認識することができる。
このため、ユーザーは、汚れにより抵抗値が変動していることを認識することができる。
また、本実施の形態によれば、一次転写ローラー１５の累積使用状況を記憶する記憶部４４を備え、制御部４１は、記憶部４４に記憶した累積使用状況と、算出した傾きから、一次転写ローラー１５が予め設定された抵抗の上限値に至るまでの時間を算出する。
このため、ユーザーは、個々の一次転写ローラー１５に対して、交換までの残り時間を認識することができ、適切なタイミングで一次転写ローラー１５を交換することが可能となる。
このため、ユーザーは、個々の一次転写ローラー１５に対して、交換までの残り時間を認識することができ、適切なタイミングで一次転写ローラー１５を交換することが可能となる。
［変形例］
なお、本発明を適用可能な実施の形態は、上述した実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
なお、本発明を適用可能な実施の形態は、上述した実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、第１の劣化状態判断処理のステップＳ１０４、ステップＳ１１０の判断で用いている所定値を、画像形成装置１００の周囲の温度や湿度などの設置環境の条件に応じて変更することとしても良い。
図１０は、抵抗値と傾きの温度依存性を示すグラフである。図１０において、横軸は抵抗値［ｌｏｇΩ］であり、縦軸は傾き［−］である。
図１０に示すように、画像形成装置１００の設置環境の温度が低い程、抵抗値の上限に対する傾きの値が小さくなる。このため、傾きを算出した後、画像形成装置１００の設置環境の温度に合わせて、ステップＳ１０４、ステップＳ１１０の判断で用いている所定値を設定変更しても良い。例えば、設置環境の温度が３０℃以上であれば、所定値を０．００５とし、設置環境の温度が２０℃以上３０℃未満であれば、所定値を０．０１として、設置環境の温度が２０℃未満であれば、所定値を０．０１５とできる。
このようにすることで、より正確に、ユーザーに対して一次転写ローラー１５の交換タイミングを通知することができる。
図１０は、抵抗値と傾きの温度依存性を示すグラフである。図１０において、横軸は抵抗値［ｌｏｇΩ］であり、縦軸は傾き［−］である。
図１０に示すように、画像形成装置１００の設置環境の温度が低い程、抵抗値の上限に対する傾きの値が小さくなる。このため、傾きを算出した後、画像形成装置１００の設置環境の温度に合わせて、ステップＳ１０４、ステップＳ１１０の判断で用いている所定値を設定変更しても良い。例えば、設置環境の温度が３０℃以上であれば、所定値を０．００５とし、設置環境の温度が２０℃以上３０℃未満であれば、所定値を０．０１として、設置環境の温度が２０℃未満であれば、所定値を０．０１５とできる。
このようにすることで、より正確に、ユーザーに対して一次転写ローラー１５の交換タイミングを通知することができる。
また、本発明は、イオン導電性部材（一次転写ローラー１５）と電子導電性部材（中間転写ベルト１７、感光体ドラム１１）を組み合わせた複合体に有効であるが、複合体の個々の部材の特性を予め把握していれば、複数のイオン導電性部材を含んだとしてもそれぞれの抵抗変動を切り分けて、各部材の劣化状態を判断することが可能である。
この際、印加する電流（又は電圧）は、予め把握されている個々の部材の特性のもっとも検知しやすい箇所２点以上であれば何点測定しても構わない。
例えば、図１１に示すように、３水準以上の電流を印加して抵抗値を測定した結果を個々の特性に分解して、個々の特性を検出することができる。
また、時間経過により変曲点が変わるなど予め特定できない場合も、３水準以上で測定することで見当をつけることが可能となる。
この際、印加する電流（又は電圧）は、予め把握されている個々の部材の特性のもっとも検知しやすい箇所２点以上であれば何点測定しても構わない。
例えば、図１１に示すように、３水準以上の電流を印加して抵抗値を測定した結果を個々の特性に分解して、個々の特性を検出することができる。
また、時間経過により変曲点が変わるなど予め特定できない場合も、３水準以上で測定することで見当をつけることが可能となる。
また、上記実施の形態においては、傾きが所定値以上であれば、ＬＬ環境か否かの判断を行っているが、かかる判断を行わない制御としても良い。即ち、モード変更を実行しない制御とすることもできる。
また、上記実施の形態においては、抵抗値を測定した段階で、その値が閾値以上であるか否かの判断を行っているが、かかる判断を行わない制御としても良い。即ち、清掃が必要か否かを判断しない制御とすることもできる。
また、上記実施の形態においては、抵抗値を測定した段階で、その値が閾値以上であるか否かの判断を行っているが、かかる判断を行わない制御としても良い。即ち、清掃が必要か否かを判断しない制御とすることもできる。
また、上記実施の形態においては、感光体上に形成されたトナー像を、被転写体としての中間転写ベルトに転写する構成の画像形成装置を例示して説明したが、中間転写ベルトを用いることなく、被転写体としての用紙Ｐにトナー像を転写する構成の画像形成装置であっても良い。
１０ 画像形成部
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ 感光体ドラム（転写部）
１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ 帯電部
１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ 露光部
１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ 現像部
１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ 一次転写ローラー（導電性部材、転写部）
１５１ 転写高圧電源
１５２ 抵抗測定器（検知部）
１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ 感光体クリーニング部
１７ 中間転写ベルト（被転写体、転写部）
１８ 二次転写ローラー
１９ 定着部
２０ 濃度センサー（濃度検出部）
３０ 給紙部
４１ 制御部（制御手段）
４２ 操作部
４３ 表示部
４４ 記憶部
４５ 通信部
５０ 画像読取部（濃度検出部）
１００ 画像形成装置
Ｐ 用紙
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ 感光体ドラム（転写部）
１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ 帯電部
１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ 露光部
１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ 現像部
１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ 一次転写ローラー（導電性部材、転写部）
１５１ 転写高圧電源
１５２ 抵抗測定器（検知部）
１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ 感光体クリーニング部
１７ 中間転写ベルト（被転写体、転写部）
１８ 二次転写ローラー
１９ 定着部
２０ 濃度センサー（濃度検出部）
３０ 給紙部
４１ 制御部（制御手段）
４２ 操作部
４３ 表示部
４４ 記憶部
４５ 通信部
５０ 画像読取部（濃度検出部）
１００ 画像形成装置
Ｐ 用紙
Claims (10)
- 感光体上に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写部を備えた画像形成装置において、
前記転写部は、通電により抵抗の電流電圧特性が変化する導電性部材を備え、
前記導電性部材に２水準以上の電流もしくは電圧を切り替えて印加した時の抵抗値を検知する検知部と、
前記検知部により検知した抵抗値から電流電圧特性の傾きを算出し、当該傾きにより前記導電性部材の劣化状態を判断する制御部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、算出した傾きが予め設定された所定値以上の場合、ユーザーに対して前記導電性部材の交換を促す通知を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記所定値を、設置環境の条件に応じて変更することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、算出した傾きが予め設定された所定値以上の場合、設置環境の条件に応じて、前記導電性部材の使用可能時間を長期化させる長期化処理を実行することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記被転写体上に転写されたトナー像の濃度を検出する濃度検出部を備え、
前記制御部は、前記長期化処理として、前記導電性部材に印加する電流値を、前記濃度検出部により検出されるトナー濃度が設定値となる必要量に設定変更することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。 - 前記濃度検出部は、用紙に形成された画像を読み取る画像読取部であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記検知部により検知した抵抗値が予め設定された閾値以上であって、且つ算出した傾きが予め設定された所定値未満であれば、ユーザーに対して前記導電性部材の清掃を促す通知を行うことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記導電性部材の累積使用状況を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記記憶部に記憶した累積使用状況と、算出した傾きから、前記導電性部材が予め設定された抵抗の上限値に至るまでの時間を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 - 前記導電性部材は、イオン導電性部材であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 通電により抵抗の電流電圧特性が変化する導電性部材を備え、感光体上に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写部と、
前記導電性部材に２水準以上の電流もしくは電圧を切り替えて印加した時の抵抗値を検知する検知部と、
を備えた画像形成装置のコンピューターを、
前記検知部により検知した抵抗値から電流電圧特性の傾きを算出し、当該傾きにより前記導電性部材の劣化状態を判断する制御手段として機能させるプログラム。
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|---|---|---|---|
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- 2018-03-14 JP JP2018046219A patent/JP7056258B2/ja active Active
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2019
- 2019-03-05 US US16/293,137 patent/US10527977B2/en active Active
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