JP3959582B2 - 帯電装置のライフ管理装置及びこれを用いた帯電装置、画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置などで用いられる帯電装置のライフ管理装置及びこれを用いた帯電装置、画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば中間転写型の画像形成装置としては、静電潜像に応じたトナー像が形成される感光体ドラムと、この感光体ドラム上のトナー像が中間的に転写される中間転写ベルトと、この中間転写体に対して感光体ドラム上のトナー像を転写させる一次転写装置と、中間転写ベルト上に転写されたトナー像を用紙に一括して二次転写させる二次転写装置とを備えたものが知られている。
ここで、一次転写装置としては、例えば前記中間転写ベルトに接触配置される転写ロール等が用いられている。この転写ロールは、感光体ドラムと中間転写ベルトとの間に、感光体ドラム上のトナー像を中間転写ベルト側に移動させる電界を形成するものである。
【0003】
そして、このような転写ロールとしては、樹脂またはゴムなどからなるベース材にカーボンや金属酸化物等の電子伝導型フィラーを分散させたものや、前記ベース材にヒドリンゴム等の極性ゴムや金属イオン塩等のイオン伝導性物質を分散させたものが知られている(特開平7−248669号公報参照)。
【0004】
ここで、前者の電子伝導型フィラーを分散するタイプのものにあっては、環境変化による電気抵抗の変化が少ないという利点があるが、電子伝導型フィラーが凝集しやすいために電気抵抗がばらついてしまうという問題点がある。
一方、後者のイオン伝導性物質を分散するタイプのものにあっては、ベース材に対しイオン伝導性物質を分子レベルで分散できることから、電気抵抗のばらつきを極めて少なくできるという利点があるが、周囲の環境、特に湿度変化に伴う電気抵抗の変化量が大きいために転写パラメータ等の設定が難しいという問題点がある。
【0005】
そこで、ベース材中に電子伝導型フィラーとイオン伝導性物質とを分散させることにより、両者の好ましい特徴を得るようにした転写ロール(以下、ハイブリッド型転写ロールという)が提案されている(特開平10−254215号公報参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したハイブリッド型転写ロールを採用したとしても、経時的には電気抵抗が上昇してしまうため、この転写ロールにかかる電圧すなわち転写電圧が上昇し、中間転写ベルト上のトナーが飛び散る(所謂放電抜け)というトラブルが生じてしまう。
【0007】
そして、このようなトラブルの発生時期は、画像形成装置の設置環境によって異なり、トラブル発生前にオペレータに対して転写ロールの交換時期を伝えることが困難であることから、トラブル発生後に転写ロールを交換することとなってしまうため、信頼性に欠けると共に、生産性の低下も招いてしまうという技術的課題がみられた。
【0008】
尚、このような技術的課題は、上述したハイブリッド型転写ロールだけでなく、一般の接触転写部材(接触帯電部材)や、コロトロン等の非接触転写部材(非接触帯電部材)においても同様に生じるものである。
【0009】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、転写ロール等の帯電部材の交換時期をトラブルが発生する前に把握することにより、信頼性や生産性を向上させることのできる帯電装置のライフ管理装置及びこれを用いた帯電装置、画像形成装置を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の帯電装置のライフ管理装置は、図1に示すように、被帯電体1に近接あるいは接触配置される帯電部材2と、この帯電部材2にバイアスを印加するバイアス印加手段3とを備え、前記被帯電体1を所定の電位に帯電する帯電装置において、環境情報を測定する環境情報測定手段4と、帯電部材2がバイアス印加による使用状態に供される期間を使用情報として判断する使用情報判断手段と、前記環境情報と前記帯電部材2の使用情報とに基づいて当該帯電部材2の劣化度を演算し記憶する演算記憶手段5と、前記劣化度に基づいて前記帯電部材2のライフを判定するライフ判定手段6とを備えることを特徴とする。
【0011】
このような技術的手段において、本願発明は、上述した帯電装置のライフ管理装置だけでなく、このライフ管理装置を用いた帯電装置や、この帯電装置を用いた画像形成装置をもその対象とする。
【0012】
そして、本願の適用対象は、被帯電体1を帯電するものであれば、被帯電体1の種類に応じて適宜選定して差し支えない。
例えば、被帯電体1が電子写真方式や静電記録方式にて静電潜像が形成担持される感光体や誘電体などの潜像担持体(像形成担持体)である場合には、この潜像担持体を予め帯電する装置(帯電装置)が対象となり、また、被帯電体1が例えば中間転写ベルトなどの中間転写体や最終的な転写材であるような場合には、中間転写体や転写材を介して潜像担持体上のトナー像を転写する装置(転写装置)が対象になる。
【0013】
また、帯電部材2は、前記被帯電体1に接触配置されるものや、前記被帯電体1に近接配置すなわち離間配置されるもの等適宜選定して差し支えない。
ここで、帯電部材2が前記被帯電体1に接触配置されるものとしては、例えば、ロール部材、フィルム部材、ブラシ部材等が挙げられるが、帯電の安定性という観点からすれば、ロール部材を用いることが好ましい。
そして、本願発明は、特に、環境による寿命変動が著しいタイプ、すなわち、前記ロール部材が、イオン伝導性を具備する材質のものからなる態様や、イオン伝導性を具備する材質のものと電子伝導性を具備する材質のものとを混成したものからなる態様のものに適用することが好ましい。
一方、帯電部材2が前記被帯電体1に近接配置すなわち被帯電体1から離間配置されるものとしては、例えば、コロトロン等が挙げられる。
【0014】
更に、環境情報測定手段4としては、装置周辺の温度及び湿度を測定可能なものであれば適宜選定して差し支えない。
【0015】
また、演算記憶手段5は、前記環境情報測定手段4からの環境情報と前記帯電部材2の使用情報とに基づいて当該帯電部材2の劣化度を演算し記憶するものである。
ここで、帯電部材2の使用情報とは、帯電部材2がバイアス印加による使用状態に供される期間に関する情報をいい、これにより、演算記憶手段5において、各環境毎の帯電部材2の使用状態を演算し記憶する。
前記使用情報の具体例としては、例えば、バイアス印加手段3によって前記帯電部材2に印加されるバイアスの通電時間情報や、また、トナー像が形成担持される像担持体と、前記像担持体上のトナー像を転写材上に転写する転写装置とを備える画像形成装置の転写装置に適用される態様にあっては、前記像担持体と前記転写装置との間を通過する転写材量情報が挙げられる。
尚、この演算記憶手段5は、演算部と記憶部とを一体的に有するものであっても良いし、前記演算部と記憶部とを別々に有しているものであっても良い。
【0016】
更に、ライフ判定手段6は、前記演算記憶手段5により演算された劣化度に基づいて前記帯電部材2のライフを判定するものである。
ここで、例えばこのライフ判定手段6による判定結果をライフ表示手段7に表示させるようにすれば、ユーザーに対して帯電部材2の交換時期を知らせることが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態1
図2は本発明が適用されたカラー画像形成装置の実施の形態1を示す。
同図において、本実施の形態に係るカラー画像形成装置は、例えば電子写真方式にて各色成分トナー像が形成される複数の画像形成ユニット100(具体的には100K、100Y、100M、100C)と、各画像形成ユニット100にて形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)保持させる記録媒体としての中間転写ベルト110と、中間転写ベルト110上に転写された重ね画像を用紙117に一括転写(二次転写)させる一括転写装置120と、中間転写ベルト110上の残留トナーを除去するベルトクリーナ140と、一括転写された画像を用紙117上に定着させる定着装置150とを備えたものである。
【0018】
本実施の形態において、各色成分の画像形成ユニット100(具体的には100K、100Y、100M、100C)は、像担持体としての感光体ドラム101の周囲に、感光体ドラム101が帯電される一様帯電器102、感光体ドラム101上に静電潜像が書込まれるレーザ露光器103、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム101上の静電潜像が可視像化される現像装置104、感光体ドラム101上の各色成分トナー像が中間転写ベルト110に転写される接触転写部材としての一次転写ロール105及び感光体ドラム101上の残留トナーなどが除去されるクリーナ106などの電子写真用デバイスを順次配設したものである。
そして、各画像形成ユニット100の一次転写ロール105(具体的には105K、105Y、105M、105C)には、図3に示すように、夫々正極性の直流バイアスが印加される転写バイアス電源107(具体的には107K、107Y、107M、107C)が設けられている。これら各転写バイアス電源107は、印加電圧を可変できるようになっており、電流源として使用できると共に、定電圧源としても使用できるようになっている。
【0019】
また、中間転写ベルト110は、図2に示すように、複数(本実施の形態では6つ)の支持ロール131〜136に掛け渡されている。ここで、支持ロール131は中間転写ベルト110の駆動ロール、支持ロール132、135は従動ロール、支持ロール133が中間転写ベルト110の移動方向に略直交する方向の蛇行規制用の補正ロール(ステアリングロール:軸方向一端を支点として傾動自在に設けられる)、支持ロール134は後述するように一括転写装置120のバックアップロール、支持ロール136は中間転写ベルト110の位置決めや平坦な二次転写面の形成に用いられるアイドラロールである。
【0020】
そして、中間転写ベルト110は、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂又は各種ゴムにカーボンブラック等を適当量含有させてその体積抵抗率が106〜1015Ω・cmとなるように形成され、その厚みは0.1mmに設定される。
【0021】
更に、一括転写装置120は、中間転写ベルト110のトナー担持面側に圧接配置される二次転写ロール113と、中間転写ベルト110の裏面側に配置されて二次転写ロール113の対向電極をなすバックアップロール114(支持ロール134と兼用)とを備えており、このバックアップロール114にはトナーの帯電極性と同極性のバイアスが安定的に印加される給電ロール115が当接配置され、二次転写ロール113のニップ域出口側には、剥離部材121が配置されている。
【0022】
本実施の形態において、バックアップロール114は、金属芯材の外周に内側に発泡弾性体層と外側の導電層とを被覆してなる2層構成のEPDM(エチレンプロピレンジエンゴム)を用いた。外側の導電層はカーボンブラックを15〜35重量%分散した半導電性のEPDM発泡ゴムで、導電層の厚みは0.5〜1.5mmに構成され、また、その表面抵抗率は107〜1010Ω/□の抵抗領域に制御される。
また、二次転写ロール113は、金属芯材とこの金属芯材の周囲に固着されたカーボンブラック分散発泡EPDM材料からなるコア層にスキン層を介して5〜20μmの厚みのカーボンブラック分散のフッ素樹脂系材料からなるコーティング層を形成したものを用いた。金属芯材とコーティング層との間の体積抵抗率は104Ωcmないし106Ωcmであり、また、ロール硬度はアスカC硬度で20゜から45゜である。
【0023】
尚、二次転写ロール113には、例えばウレタンゴムからなるクリーニングブレード122が付設され、二次転写ロール113に付着した汚れを除去することにより用紙117の裏面汚れを防止している。
また、一括転写装置120とベルトクリーナ140との間には、クリーニング処理前に中間転写ベルト110の残留電荷を除去する除電器112が設けられている。
【0024】
更に、本実施の形態において、用紙搬送系は、用紙トレイ116からの用紙117を所定のタイミングで二次転写位置へと送り込むようになっており、二次転写後の用紙117を搬送ベルト118へと導き、この搬送ベルト118にて定着装置150へと搬送するようになっている。
【0025】
次に、一次転写ロール105について詳細に説明する。
本実施の形態において、一次転写ロール105は、導電性心材の外周に導電性発泡弾性体を被覆したものである。
この導電性発泡弾性体は、夫々溶解度パラメーター値が異なる3種類のゴムの海島構造からなり、且つ、その内部には、夫々吸油性の異なる2種類のカーボンブラックが分散されている。
本実施の形態において、前記溶解度が異なる3種類のゴムは、NBR(ニトリルブタジエンゴム)と、EPDM(エチレンプロピレンジエンゴム)と、これらのゴムの溶解度パラメーター値の中間の溶解度パラメーター値を有するゴム、例えば、CR(クロロプレン)あるいはSBR(スチレンブタジエンゴム)とからなる。
また、前記吸油性の異なるカーボンブラックは、ケッチェンブラックとサーマルブラックが特に好適である。
このように、本実施の形態では、一次転写ロール105が、前記NBRゴム(極性ゴム)によるイオン伝導性と、前記カーボンブラックによる電子伝導性とを具備したものとなっている。
【0026】
また、一次転写ロール105の体積抵抗率は107.5Ωcm(7.5logΩcm)から109Ωcm(9logΩcm)の範囲より選定されている。
本発明者は、一次転写ロール105の体積抵抗率と得られる画像との関係について調査し、図4に示す結果を得た。これによれば、体積抵抗値が7.5logΩcm未満では印加電圧が低過ぎて転写不良が発生し、一方、9logΩcm以上では印加電圧が高過ぎて放電現象による放電抜けが発生することがわかる。
従って、一次転写ロール105の体積抵抗率は、上述した範囲より選定することが好ましい。
【0027】
また、この一次転写ロール105を用い、各転写バイアス電源107により転写バイアスを印加しながら用紙117を通紙して一次転写ロール105の体積抵抗率の経時的変化を調査したところ、図5に示す結果が得られた。ここで、各転写バイアス電源107からの印加電流は、通紙枚数や環境変動に関わらず常時一定としている。
これによれば、200kpv(20万枚)を通紙することにより、一次転写ロール105の体積抵抗率が略一桁上昇することが確認された。
従って、ランニングスタート時すなわち初期時の一次転写ロール105の体積抵抗率が9logΩcmであったとしても、時間の経過と共にその体積抵抗率は9logΩcmを超えることとなってしまい、放電現象により放電抜けが発生することになる。そこで、本実施の形態では、初期時に7.5logΩcmの体積抵抗率を有する一次転写ロール105を用いている。
【0028】
この原因は、通紙枚数の増加と共にイオン伝導性を持つNBR成分のイオン交換が行われ、通紙枚数の増加と共に電子伝導性を持つカーボンブラックの特性により体積抵抗率が上昇してしまうためと推定される。
そして、このようなイオン交換が活発に行われるのは、高温高湿環境下で一次転写ロール105に印加される転写バイアスが高電圧のときである。
従って、高温高湿環境下と低温低湿環境下とでは、イオン交換すなわち抵抗の上昇度合いが異なることになり、放電抜けが発生し始める時期も異なることになる。
【0029】
そこで、本実施の形態では、図6に示すように、前記一次転写ロール105のライフ(寿命)を管理するライフ管理装置200が設けられている。
同図において、温度センサ161からの温度検出信号、湿度センサ162からの湿度検出信号、LLカウンター163からの低温低湿環境下におけるこれまでのプリントカウント値(プリント枚数信号、以下同じ)、MMカウンター164からの常温常湿環境下におけるこれまでのプリントカウント値、HHカウンター165からの高温高湿環境下におけるこれまでのプリントカウント値、そして、プリントカウンター166からのこれから実行されるプリントカウント値が入力インターフェース201を介してCPU202に取り込まれ、次に、CPU202は、ROM203に予め格納されている制御プログラムを実行してRAM204との間で適宜データ処理を行った後、出力インターフェース205を介してインターフェース画面171にメッセージ信号を、LLカウンター163、MMカウンター164、HHカウンター165に夫々ジョブ終了後のプリントカウント値を送出するようになっている。
【0030】
次に、本実施の形態に係るカラー画像形成装置の作像プロセスについて説明する。
今、図示外のスタートスイッチがオン操作されると、所定の作像プロセスが実行される。
具体的に述べると、例えば、このカラー画像形成装置をデジタルカラー複写機として構成する場合には、図示しない原稿台にセットされる原稿をカラー画像読み取り装置により読み取り、その読み取り信号を画像信号処理手段によりデジタル画像信号に変換してメモリーに一時的に蓄積し、その蓄積されている4色(K、Y、M、C)のデジタル画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行なわせるようにする。
【0031】
すなわち、画像信号処理手段から入力される各色のデジタル画像信号に応じて画像形成ユニット100(具体的には100K、100Y、100M、100C)を夫々駆動する。そして、各画像形成ユニット100では、一様帯電器102により一様に帯電された感光体ドラム101に前記デジタル信号に応じた静電潜像をレーザ露光器103にて夫々書き込ませる。
そして、これらの各静電潜像を各色のトナーを収容した現像装置104により現像して上記各色のトナー像を形成させる。
尚、このカラー画像形成装置をプリンタ等の装置として構成する場合には、外部などから画像信号処理手段に入力される画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行うようにすればよい。
【0032】
そして、各感光体ドラム101上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム101と中間転写ベルト110とが接する一次転写位置で一次転写ロール105によって感光体ドラムから中間転写ベルト110の表面に順次転写される。
【0033】
このようにして中間転写体ベルト110に一次転写されたトナー像は中間転写ベルト110上で重ね合わされ、中間転写ベルト110の回動に伴って二次転写位置へと搬送される。
一方、用紙117は所定のタイミングで二次転写位置へと供給され、バックアップロール114に対して二次転写ロール113が用紙117をニップする。
【0034】
そして、二次転写位置において、一括転写装置120としての二次転写ロール113とバックアップロール114との間に形成される転写電界の作用で、中間転写ベルト110上に担持されたトナー像が用紙117に一括転写される。このトナー像が転写された用紙117は、搬送ベルト118により定着装置150へと搬送されトナー像の定着が行われる。
また、二次転写後の中間転写ベルト110は除電器112によって残留電荷が除去され、また、二次転写後に中間転写ベルト110上に残留したトナーは、ベルトクリーナ140によってクリーニングされる。
【0035】
次に、ライフ管理装置200による一次転写ロール105のライフ管理プロセスを、図7に示すフローチャートに基づいて詳細に説明する。
作像が開始されると、まず最初にプリントカウンター166よりこれから実行されるプリントカウント値(プリント枚数)PVが入力され、また、温度センサ161からの温度検出信号及び湿度センサ162からの湿度検出信号(温度、湿度センサ情報)が入力され、更に、LLカウンター163、MMカウンター164、HHカウンター165から、各カウンターに格納されているカウンター値(プリント枚数)A、B、Cの読み込みが行われる。
【0036】
次に、温度が28℃以上または湿度が65%以上の場合には、高温高湿条件下であるとしてHHカウンター値CをC=C+PVに更新し、また、温度が15℃以下または湿度が25%以下の場合には、低温低湿条件下であるとしてLLカウンター値AをA=A+PVに更新し、更に両条件以外すなわち常温常湿条件下では、MMカウンター値BをB=B+PVに更新する。
【0037】
そして、各環境下におけるカウンター値に重み付けを行い、実効プリントカウンター値Dを演算する。このとき、重み付けの係数は、高温高湿条件下では2.0、常温常湿条件下では1.5、低温低湿条件下では1.0となっている。これは、高温高湿であるほど一次転写ロール105からイオンが離脱しやすく、その分、抵抗の上昇すなわち一次転写ロール105の劣化が著しくなることに起因するものである。尚、重み付けの係数は、上述したものに限られるものではなく、また三段階に限られるものではない。
その後、演算された実効プリントカウンター値Dは、予め定められたしきい値と比較される。このしきい値は、例えば図5に示すように抵抗が一桁上昇する200kpvに設定される。
このとき、実効プリントカウンター値Dがしきい値以上であった場合には、インターフェース画面171に一次転写ロール105の交換を促すメッセージを表示させる。一方、実効プリントカウンター値Dがしきい値未満であった場合には、更新されたLLカウンター値A、MMカウンター値B、HHカウンター値Cを夫々LLカウンター163、MMカウンター164、HHカウンター165に格納する。
その後、次のジョブがある場合には上述したプロセスを繰り返し実行し、また、次のジョブがない場合にはプロセスを終了する。
【0038】
上述のようなプロセスを実行させることで、例えば、画像形成装置が常時低温低湿条件におかれるような条件下では、実際のプリント枚数が200kpvとなった時点で交換メッセージが表示され、一方、画像形成装置が常時高温高湿条件におかれるような条件下では、実際のプリント枚数が100kpvとなった時点で交換メッセージが表示されることとなる。
【0039】
このように、本実施の形態では、使用環境によって一次転写ロール105が受ける劣化の度合いを重み付けして積算することで、正確なライフを表示させるようにしたので、一次転写ロール105の交換時期を放電抜け等が生じる前にユーザーに知らせることができるため、画像形成装置の信頼性や生産性を向上させることができる。
【0040】
尚、本実施の形態では、一次転写ロール105にライフ管理装置200を配設するようにしていたが、これに限られるものではなく、例えば二次転写ロール113やバックアップロール114に配設しても良いことは勿論である。
【0041】
◎実施の形態2
本実施の形態は、実施の形態1とほぼ同様であるが、図6に示すように、プリントカウンター166の代わりに一次転写ロール105に対する通電時間をカウントする通電時間カウンター167を配設するようにしたものである。
尚、本実施の形態において、実施の形態1と同様のものについては同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【0042】
本実施の形態に係るライフ管理装置200による一次転写ロール105のライフ管理プロセスを、図8に示すフローチャートに基づいて詳細に説明する。
作像が開始されると、まず最初に通電時間カウンター167からの一次転写ロール105に対する通電時間tが入力され、また、温度センサ161からの温度検出信号及び湿度センサ162からの湿度検出信号(温度、湿度センサ情報)が入力され、更に、LLカウンター163、MMカウンター164、HHカウンター165から、各カウンターに格納されているカウンター値(通電時間)E、F、Gの読み込みが行われる。
【0043】
次に、温度が28℃以上または湿度が65%以上の場合には、高温高湿条件下であるとしてHHカウンター値GをG=G+tに更新し、また、温度が15℃以下または湿度が25%以下の場合には、低温低湿条件下であるとしてLLカウンター値EをE=E+tに更新し、更に両条件以外すなわち常温常湿条件下では、MMカウンター値BをF=F+tに更新する。
【0044】
そして、各環境下におけるカウンター値に重み付けを行い、実効通電カウンター値Hを演算する。このとき、重み付けの係数は、高温高湿条件下では2.0、常温常湿条件下では1.5、低温低湿条件下では1.0となっている。これは、実施の形態1と同様の理由によるものである。
その後、演算された実効通電カウンター値Hは、予め定められたしきい値と比較される。このしきい値は、167時間(プリント枚数200kpvに対応)に設定される。
このとき、実効通電時間カウンター値Hがしきい値以上であった場合には、インターフェース画面171に一次転写ロール105の交換を促すメッセージを表示させる。一方、実効プリントカウンター値Hがしきい値未満であった場合には、更新されたLLカウンター値E、MMカウンター値F、HHカウンター値Gを夫々LLカウンター163、MMカウンター164、HHカウンター165に格納する。
その後、次のジョブがある場合には上述したプロセスを繰り返し実行し、また、次のジョブがない場合にはプロセスを終了する。
【0045】
このように、本実施の形態においても、使用環境によって一次転写ロール105が受ける劣化の度合いを重み付けして積算することで、正確なライフを表示させるようにしたので、一次転写ロール105の交換時期を放電抜け等が生じる前にユーザーに知らせることができるため、画像形成装置の信頼性や生産性を向上させることができる。
【0046】
◎実施の形態3
本実施の形態は、実施の形態1とほぼ同様であるが、環境別のカウンター(実施の形態1におけるLLカウンター163、MMカウンター164、HHカウンター165)なしで構成するようにしたものである。
尚、本実施の形態において、実施の形態1と同様のものについては同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【0047】
図9は、実施の形態3に係るライフ管理装置のブロック図を示す。
同図において、温度センサ161からの温度検出信号、湿度センサ162からの湿度検出信号、そして、プリントカウンター166からのこれから実行されるプリントカウント値が入力インターフェース201を介してCPU202に取り込まれ、次に、CPU202は、ROM203に予め格納されている制御プログラムを実行してRAM204との間で適宜データ処理を行った後、出力インターフェース205を介してインターフェース画面171にメッセージ信号を送出するようになっている。
そして、本実施の形態では、前記RAM204にこれまでの実効プリントカウンター値J(実施の形態1における実効プリントカウンター値Dと同じ)が格納されるようになっている。
【0048】
次に、ライフ管理装置200による一次転写ロール105のライフ管理プロセスを、図10に示すフローチャートに基づいて詳細に説明する。
作像が開始されると、まず最初にプリントカウンター166よりプリント枚数PVが入力され、また、温度センサ161からの温度検出信号及び湿度センサ162からの湿度検出信号(温度、湿度センサ情報)が入力され、更に、RAM204に格納されていた実効プリントカウンター値Jの読み込みが行われる。
【0049】
次に、温度が28℃以上または湿度が65%以上の場合には、高温高湿条件下であるとして実効プリント枚数PV'をPV'=2.0PVとし、また、温度が15℃以下または湿度が25%以下の場合には、低温低湿条件下であるとして実効プリント枚数PV'をPV'=1.0PVとし、更に両条件以外すなわち常温常湿条件下では、実効プリント枚数PV'をPV'=1.5PVとする。
ここで、各環境下における重み付けの理由は、実施の形態1と同様である。
【0050】
そして、実効プリントカウンター値JをJ=J+PV'に更新する。
その後、演算された実効プリントカウンター値Jは、予め定められたしきい値と比較される。
このとき、実効プリントカウンター値Jがしきい値以上であった場合には、インターフェース画面171に一次転写ロール105の交換を促すメッセージを表示させる。一方、実効プリントカウンター値Jがしきい値未満であった場合には、更新された実効プリントカウンター値JをRAM204に格納する。
その後、次のジョブがある場合には上述したプロセスを繰り返し実行し、また、次のジョブがない場合にはプロセスを終了する。
【0051】
このように、本実施の形態においても、使用環境によって一次転写ロール105が受ける劣化の度合いを重み付けして積算することで、正確なライフを表示させるようにしたので、一次転写ロール105の交換時期を放電抜け等が生じる前にユーザーに知らせることができるため、画像形成装置の信頼性や生産性を向上させることができる。
【0052】
尚、本実施の形態では、プリントカウンター値Jに基づいて一次転写ロール105のライフ管理を行うようにしていたが、これに限られるものではなく、実施の形態2及び図9に示すように、プリントカウンター166の代わりに通電時間カウンター167を用いてライフ管理を行うようにしても良いことは勿論である。
【0053】
◎実施の形態4
本実施の形態は、実施の形態1とほぼ同様であるが、図11に示すように、一次転写ロール105の代わりにコロトロン帯電器108(具体的には108K、108Y、108M、108C)を用いるようにしたものである。
尚、本実施の形態において、実施の形態1と同様のものについては同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【0054】
このような態様において、コロトロン帯電器108の放電ワイヤ(符号なし)も、環境によって放電生成物の付着量が異なり、高温高湿条件下の方が放電生成物の付着量が多いため、環境によって前記放電ワイヤすなわちコロトロン帯電器108の劣化の進行度合いが異なることとなる。
そこで、上述したライフ管理装置200を設けてライフを管理することで、信頼性及び生産性の向上を図ることが可能となる。
【0055】
尚、本実施の形態では、一次転写装置としてのコロトロン帯電器108にライフ管理装置200を設けるようにしていたが、これに限られるものではなく、例えば図2に示す一様帯電器102としてのコロナ帯電器にライフ管理装置200を配設するようにしても良いことは勿論である。
【0056】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、環境情報と帯電部材がバイアス印加による使用状態に供される期間に関する使用情報とに基づいて帯電部材の劣化度を演算、記憶することによって当該帯電部材のライフ管理を行うようにしたので、帯電部材の交換時期をトラブルが発生する前に把握することができ、帯電装置や画像形成装置の信頼性や生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図2】 本発明が適用された画像形成装置の実施の形態1の全体構成を示す概要図である。
【図3】 実施の形態1に係る画像形成装置の一次転写装置の拡大図である。
【図4】 一次転写ロールに印加する印加電流と誘起される電圧との関係を示すグラフ図である。
【図5】 通紙枚数と一次転写ロールの体積抵抗率との関係を示すグラフ図である。
【図6】 実施の形態1、2に係る制御装置のブロック図である。
【図7】 実施の形態1に係る制御フローを示すフローチャートである。
【図8】 実施の形態2に係る制御フローを示すフローチャートである。
【図9】 実施の形態3に係る制御装置のブロック図である。
【図10】 実施の形態3に係る制御フローを示すフローチャートである。
【図11】 実施の形態4に係る画像形成装置の一次転写装置の拡大図である。
【符号の説明】
1…被帯電体,2…帯電部材,3…バイアス印加手段,4…環境情報測定手段,5…演算記憶手段,6…ライフ判定手段,7…ライフ表示手段,101…感光体ドラム,105…一次転写ロール,107…転写バイアス電源,108…コロトロン帯電器,110…中間転写ベルト,113…二次転写ロール,114…バックアップロール,120…一括転写装置,161…温度センサ,162…湿度センサ,163…LLカウンター,164…MMカウンター,165…HHカウンター,166…プリントカウンター,167…通電時間カウンター,171…インターフェース画面,200…ライフ管理装置
Claims (11)
- 被帯電体に近接あるいは接触配置される帯電部材と、この帯電部材にバイアスを印加するバイアス印加手段とを備え、前記被帯電体を所定の電位に帯電する帯電装置において、
環境情報を測定する環境情報測定手段と、
帯電部材がバイアス印加による使用状態に供される期間を使用情報として判断する使用情報判断手段と、
前記環境情報と前記帯電部材の使用情報とに基づいて当該帯電部材の劣化度を演算し記憶する演算記憶手段と、
前記劣化度に基づいて前記帯電部材のライフを判定するライフ判定手段とを備えることを特徴とする帯電装置のライフ管理装置。 - 請求項1に記載の帯電装置のライフ管理装置において、
前記使用情報は、前記バイアス印加手段によって前記帯電部材に印加されるバイアスの通電時間情報であることを特徴とする帯電装置のライフ管理装置。 - 請求項1に記載の帯電装置のライフ管理装置を備えたことを特徴とする帯電装置。
- 請求項3に記載の帯電装置において、
前記帯電部材は、前記被帯電体に接触配置されるロール部材であることを特徴とする帯電装置。 - 請求項4に記載の帯電装置において、
前記ロール部材が、イオン伝導性を具備する材質のものからなることを特徴とする帯電装置。 - 請求項4に記載の帯電装置において、
前記ロール部材が、イオン伝導性を具備する材質のものと電子伝導性を具備する材質のものとを混成したものからなることを特徴とする帯電装置。 - 請求項3に記載の帯電装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項7に記載の画像形成装置のうち、トナー像が形成担持される像担持体と、前記像担持体上のトナー像を転写材上に転写する転写装置とを備えるタイプのものにおいて、
前記転写装置が、請求項3に記載の帯電装置であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項8に記載の画像形成装置において、
前記使用情報は、前記像担持体と前記転写装置との間を通過する転写材量情報であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項8に記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、トナー像が形成担持される像形成担持体であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項8に記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、トナー像が中間的に担持される中間転写体であることを特徴とする画像形成装置。
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