JP4330890B2 - チャージワイヤ清掃装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザプリンタ、複写機等の電子写真式画像形成装置に用いられるチャージャ内のチャージワイヤを自動的にクリーニングするためのチャージワイヤ清掃装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のチャージワイヤ清掃装置に関連して、特許文献１には以下の技術が開示されている。その技術内容は、帯電器のチャージャワイヤに摺接する清掃部材、これをワイヤが延びる方向に駆動する電気モ−タ、これに正、逆転駆動電流を通電するモ−タドライバ、モータ電流を検出する電流検出手段および、モ−タを介して清掃部材を往駆動しモ−タ電流が設定値以上になると反転復駆動してモ−タ電流が設定値以上になるとモ−タを止める清掃制御手段、それに加えて、清掃部材が機械的に移動が阻止される移動終端に達したときのモ−タ拘束電流値に対応して前記設定値を定める参照値設定手段とを備えることにより、モータ特性あるいは往復機構の摩耗等の経時変化による拘束状態の誤検知を防止するというものである。
【特許文献１】
特開平８−２４８７３８号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のチャージワイヤ清掃装置においては、清掃部材の清掃開始から清掃終了までの時間を計時し、それが規定時間以内、あるいは規定時間以上であった場合、異常と判断するという技術があるが、ワイヤの汚れ、清掃部材駆動用のモータの劣化等による経時での清掃時間の変動があるため、異常を誤検知してしまうという不具合があった。
また特許文献１に記載されている技術では、モータ電流値をアナログ値からデジタル値に変換するための変換回路、もしくはそのためのアナログ入力ポートをＣＰＵ等に備える必要があるため、装置が複雑化しコスト増加の要因となっていた。
本発明は、従来のようにモータ電流をアナログ値で検出することなく、清掃動作の度に機器の状態に応じた清掃時間を算出することにより、安価にしかも経時の誤判定なく清掃異常を検出できるチャージワイヤ清掃装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、
チャージワイヤにクリーニングパッドを圧接させた状態でクリーニングパッドを支持する往復移動体と、この往復移動体をチャージワイヤに対して略平行に往復移動させるための移送体と、この移送体を駆動するモータとを備えたチャージワイヤ清掃装置において、前記モータの拘束状態を検出するモータ拘束状態検出手段と、前記クリーニングパッドによる前記チャージワイヤの清掃時間の最小値および最大値を参照値として記憶するための不揮発性記憶手段と、前記モータ拘束状態検出手段からの検出結果に基づいて、前記クリーニングパッドによる前記チャージワイヤの清掃時間を計時し、その計時した清掃時間が、前記不揮発性記憶手段に記憶された前記最小値よりも短いか又は前記最大値よりも長い場合は異常と判断する一方、異常と判断されず清掃が正常に完了した場合には、前記計時した清掃時間をもとに、前記不揮発性記憶手段に記憶された前記最小値および前記最大値の更新を行う制御手段とを備えたチャージワイヤ清掃装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、制御手段は、異常判断を行うための設定時間の初期値を、機器ごとに任意に設定する機能を有する請求項１に記載のチャージワイヤ清掃装置を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明では、制御手段は、異常判断を行うための設定時間の初期値を、機器が最初に動作した際の清掃時間から算出し、その算出結果を前記不揮発性記憶手段に記憶する機能を有する請求項１または２に記載のチャージワイヤ清掃装置を主要な特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。図１は本発明の実施の形態に係るチャージワイヤ清掃装置の機械的構成図である。チャージャ１において、チャージワイヤ４と同方向に延びるフレーム２の両端には、エンドブロック３（３−１、３−２）が設けられている。清掃部材はチャージワイヤ４を清掃するクリーニングパッド５とそれを保持するホルダ６からなる。またホルダ６を移動させるためのスクリュー７、スクリュー７を回転させるためのモータ８、モータ８の駆動力をスクリュー７に伝達するギヤ９（９−１、９−２）が設けられている。
図２は本発明の実施の形態に係るチャージワイヤ清掃装置の電気的構成図である。清掃部材を移動させるモータ８を駆動させるためのモータドライバ１１、モータ８の拘束状態を検出するモータ拘束状態検出回路１２、清掃装置の制御手段としてのＣＰＵ１３、ＣＰＵ１３を動作させるためのプログラムを格納したＲＯＭ１４、清掃異常を検出する条件を格納する不揮発ＲＡＭ１５、各種データを格納するＲＡＭ１６を備えている。
【０００６】
図３はチャージワイヤ清掃時の動作を示すフローチャートである。チャージワイヤ清掃の指示がされると、ＣＰＵ１３は清掃部材を往方向（反時計回り方向）に移動するようモータ８を回転させるとともに（Ｓ１）、往方向の清掃時間の計時をスタートする（Ｓ２）。ＣＰＵ１３はモータ拘束状態検出回路１２からの信号を監視し、モータ拘束状態を検知すると（Ｓ３でＹ）、モータ８を停止し（Ｓ４）、清掃時間の計時をストップする（Ｓ５）。計時された清掃時間が予め不揮発ＲＡＭ１５に格納されている往方向清掃時間の最小値（Ｔｍｉｎ ｆ）より短い場合（Ｓ６でＹ）、異常と判断しエラー処理を行う（Ｓ７）。
また往方向清掃時間の最大値（Ｔｍａｘ ｆ）の時間が経過しても（Ｓ８でＹ）モータ拘束状態検出回路１２からのモータ拘束状態が検知されない場合も、異常と判断しエラー処理を行う（Ｓ９、Ｓ７）。異常と判断されず正常に往方向の清掃が完了した場合、計時された清掃時間をもとに参照値（往方向の清掃時間の最小値および最大値）の更新を行う（Ｓ１０）。
さらにＣＰＵ１３は往方向で計時した清掃時間をリセットし（Ｓ１１）、清掃部材を復方向（時計回り方向）に移動するようモータ８を回転させるとともに（Ｓ１２）、復方向の清掃時間の計時をスタートする（Ｓ１３）。ＣＰＵ１３はモータ拘束状態検出回路１２からの信号を監視し、モータ拘束状態を検知すると（Ｓ１４でＹ）モータ８を停止し（Ｓ１５）清掃時間の計時をストップする（Ｓ１６）。計時された清掃時間が予め不揮発ＲＡＭ１５に格納されている復方向清掃時間の最小値（Ｔｍｉｎ ｒ）より短い場合（Ｓ１７でＹ）、異常と判断しエラー処理を行う（Ｓ１８）。
また復方向清掃時間の最大値（Ｔｍａｘ ｒ）の時間が経過しても（Ｓ１９でＹ）モータ拘束状態検出回路１２からのモータ拘束状態が検知されない場合も、異常と判断しエラー処理を行う（Ｓ２０、Ｓ１８）。異常と判断されず正常に復方向の清掃が完了した場合、計時された清掃時間をもとに参照値（復方向の清掃時間の最小値および最大値）の更新を行う（Ｓ２１）。そして計時をリセットする（Ｓ２２）。
【０００７】
図４は計時された清掃時間をもとにした参照値更新のフローチャートである。計時された清掃時間（Ｔ）をもとに（Ｓ１）、不揮発ＲＡＭ１５に記憶されている現在の清掃時間の最大値（Ｔｍａｘ）および最小値（Ｔｍｉｎ）の値を算出し（Ｓ２、Ｓ３）、算出された値を新たな清掃時間の最大値（Ｔｍａｘ）および最小値（Ｔｍｉｎ）の参照値として不揮発ＲＡＭ１５に記憶する（Ｓ４）。次回清掃動作時にはこの更新された参照値を参照する。
請求項１の発明に対する参照値更新の実施例（実施例１）を示す。
この実施例では、制御手段１３は、清掃時間を計時する機能および往復移動体による清掃時間が予め設定された時間範囲より短いか長い場合に異常と判断する機能および異常判断を行うための設定時間を清掃時間の計時ごとに算出する機能を有する点が特徴的である。
予め設定されている清掃時間の中心値をＴｃ、許容誤差をα１とすると、異常検出のための参照値は、
上限時間（Ｔｍａｘ）＝Ｔｃ＋α１
下限時間（Ｔｍｉｎ）＝Ｔｃ−α１
と表される。この許容誤差αはチャージワイヤ清掃装置および機器全体の構成、ならびに構成部品、組立等のばらつきにより異なるものであるため、実験的に求める必要がある。
一方、清掃を行った際に計時される清掃時間をＴとすると、
上限時間（Ｔｍａｘ）＝Ｔ＋α１
下限時間（Ｔｍｉｎ）＝Ｔ−α１
として、新たな参照値を算出することができる。ここで算出された参照値は、経時での清掃時間の変動を加味したものとなる。
この実施形態によれば、経時でのモータの劣化、放電ワイヤの表面性の変化、構成部品の磨耗等による清掃開始から終了までの動作の変化を、モータの位置検出のためのアナログ入力ポート等を設けずに検出することが可能となるため、装置を安価に構成することが可能となる。
【０００８】
次に、請求項２の発明に対する実施例（実施例２）を示す。
この実施例では、例えば画像形成装置の外部にある専用の治具（計測装置）に、モータ拘束状態検出手段制御手段１２と、異常判断を行うための設定時間の初期値を機器ごとに任意に設定する機能を有する制御手段１３と、を装備し、計測装置から測定結果を画像形成装置側の制御部等に入力することによって設定、設定変更が可能となる。
即ち、チャージワイヤ清掃装置の清掃時間を計測するための特別の冶具（計測装置）により、機器組立工程にて初期の清掃時間を計測する。この清掃時間をＴｄｅｆ、許容誤差をα２とすると、異常検出のための参照値の初期値は、
上限時間（Ｔｍａｘ）＝Ｔｄｅｆ＋α２
下限時間（Ｔｍｉｎ）＝Ｔｄｅｆ−α２
として表すことができる。
この許容誤差α２はチャージワイヤ清掃装置および機器全体の構成により異なるものであるため、実験的に求める必要があるが、構成部品および組立等のばらつきを含まず、繰り返しの誤差および経時での負荷変動、モータ劣化による変動誤差を考慮すればよい。さらに前回清掃時の清掃時間をＴ０、今回の清掃時間をＴ１、清掃間隔をｍとすると、単位時間あたりの清掃時間変動量α０は、
α０＝（Ｔ１−Ｔ０−β）／ｍ
と表すことができる。
このβは繰り返しの誤差および経時変動以外の要素での誤差分であり、実験的に求めることができる。この単位時間あたりの清掃時間変動量α０を用いると、許容誤差α２の経時における更新値α３を
α３＝α０×ｍ
として求めることができる。
すなわち清掃を行った際に計時される清掃時間をＴとすると、
上限時間（Ｔｍａｘ）＝Ｔ＋α３
下限時間（Ｔｍｉｎ）＝Ｔ−α３
として、新たな参照値を算出することができる。
この実施形態によれば、清掃装置の構成部品および組立による負荷のばらつきの影響をキャンセルすることができるため、精度良く経時変動に追従することが可能となる。
【０００９】
請求項３の発明に対する実施例（実施例３）を示す。
この実施例では、モータ拘束状態検出手段１２と、制御手段１３を画像形成装置本体内に予め装備しておき、異常判断を行うための設定時間の初期値を、機器が最初に動作した際の清掃時間から算出し不揮発性記憶手段に記憶する機能を有する点が特徴的である。
機器本体の不揮発ＲＡＭ領域に、チャージワイヤ清掃装置の初期フラグを設けておく。この初期フラグが初期を示している場合、上記実施例２にある初期の清掃時間Ｔｄｅｆを計測し、異常検出のための初期値を算出する。算出が終了したら、初期フラグをＯＦＦする。以降の動作は実施例２に準ずればよい。
これによれば、画像形成装置内に予め全ての機能が装備されているので、特別な冶具および組み立て手順を必要としないため、安価に生産することが可能となる。
【００１０】
【発明の効果】
請求項１に記載するチャージワイヤ清掃装置においては、経時でのモータの劣化、放電ワイヤの表面性の変化、構成部品の磨耗等による清掃開始から終了までの動作の変化を、モータの位置検出のためのアナログ入力ポート等を設けずに検出することが可能となるため、装置を安価に構成することが可能となる。
請求項２に記載するチャージワイヤ清掃装置では、清掃装置の構成部品および組立による負荷のばらつきの影響をキャンセルすることができるため、精度良く経時変動に追従することが可能となる。
請求項３に記載するチャージワイヤ清掃装置では、特別な冶具および組み立て手順を必要としないため、安価に生産することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るチャージワイヤ清掃装置の機械的構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るチャージワイヤ清掃装置の電気的構成図である。
【図３】チャージワイヤ清掃時の動作を示すフローチャートである。
【図４】計時された清掃時間をもとにした参照値更新のフローチャートである。
【符号の説明】
４ チャージワイヤ
５ クリーニングパッド
６ ホルダ（往復移動体）
７ スクリュー（移送体）
８ モータ
１２ モータ拘束状態検出回路（モータ拘束状態検出手段）
１３ ＣＰＵ（制御手段）
１５ 不揮発ＲＡＭ（不揮発性記憶手段）

Claims (3)

1. チャージワイヤにクリーニングパッドを圧接させた状態でクリーニングパッドを支持する往復移動体と、この往復移動体をチャージワイヤに対して略平行に往復移動させるための移送体と、この移送体を駆動するモータとを備えたチャージワイヤ清掃装置において、
   前記モータの拘束状態を検出するモータ拘束状態検出手段と、
   前記クリーニングパッドによる前記チャージワイヤの清掃時間の最小値および最大値を参照値として記憶するための不揮発性記憶手段と、
   前記モータ拘束状態検出手段からの検出結果に基づいて、前記クリーニングパッドによる前記チャージワイヤの清掃時間を計時し、その計時した清掃時間が、前記不揮発性記憶手段に記憶された前記最小値よりも短いか又は前記最大値よりも長い場合は異常と判断する一方、異常と判断されず清掃が正常に完了した場合には、前記計時した清掃時間をもとに、前記不揮発性記憶手段に記憶された前記最小値および前記最大値の更新を行う制御手段と、を備えたことを特徴とするチャージワイヤ清掃装置。
2. 前記制御手段は、異常判断を行うための設定時間の初期値を、機器ごとに任意に設定する機能を有することを特徴とする請求項１に記載のチャージワイヤ清掃装置。
3. 前記制御手段は、異常判断を行うための設定時間の初期値を、機器が最初に動作した際の清掃時間から算出し、その算出結果を前記不揮発性記憶手段に記憶する機能を有することを特徴とする請求項１または２に記載のチャージワイヤ清掃装置。

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