JP4569243B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置としては、像担持体として例えば感光体ドラムを用いて、その表面を帯電して露光することで静電潜像を形成し、現像器において静電潜像にトナーを付着させて可視像化し用紙に転写するといった画像形成を行うものが知られている。こうした画像形成装置では、各部材の交換時期が予め設定されており、画像形成装置が画像形成を行った用紙の枚数や作動時間を基に、各部材が交換時期に到達したか判定して、到達している場合にはユーザに表示するようにしている。

例えば、特許文献１では、検出表示制御手段により、一定条件で区分した各部品群のうちで寿命警告値に達した定期交換部品があるか否かの検出を行い、その寿命警告値に達した部品が寿命換算値の最も短い部品群にある場合には、当該部品群の交換回数とその他の部品群の寿命換算値に関する整数倍の値とを比較して、その両者が一致しないときは当該部品群の交換指示表示のみを行い、その両者が一致するときは当該部品群の交換指示表示とその一致する他の部品群の交換指示表示とを同時に行い、一方、寿命警告値に達した定期交換部品が他の部品群にある場合には、当該部品群の交換指示表示とその部品群よりも短い寿命換算値の部品群の交換指示表示とを同時に行うことが記載されている。
特開平９−１４６４２１号公報

上述した特許文献１では、基本的に、グループ分けした複数の部品群うちで、１つでも交換警告値に達した定期交換部品が発生した場合には、当該部品以外の定期交換部品がその時点で未だ寿命警告値に達していない段階であっても、その部品群の交換指示表示を行うとともにその部品群におけるすべての部品を一括して交換してしまうので、交換作業の効率はよくなるが、新しい感光体ドラムに交換して交換時期が近い現像器とともに画像形成を行うと、新しい感光体ドラムの帯電電位に対して現像器が影響されて、カブリ等の画質劣化が発生するおそれがある。

そこで、本発明は、感光体ドラムと現像器の交換時期のズレによるカブリ等の画質劣化を防止することが可能な画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係る画像形成装置は、交換可能に装着された感光体ドラムユニットと、交換可能に装着された現像器と、前記感光体ドラムユニットの交換時期を判定する第一判定手段と、前記現像器の使用実績データに基づいて交換時期を判定する第二判定手段と、前記第一判定手段が交換時期に到達したと判定した場合に前記現像器の使用実績データが交換時期に近い所定値以上であるか判別する第三判定手段と、第三判定手段が所定値以上であると判定した場合において第二判定手段が交換時期に到達していないと判定した場合に告知表示を行わず第二判定手段が交換時期に到達したと判定した場合に前記感光体ドラムユニット及び前記現像器の交換時期の告知を表示するとともに第三判定手段が所定値以上でないと判定した場合には前記感光体ドラムユニットのみの交換時期の告知を表示する告知表示制御手段とを備えていることを特徴とする。さらに、前記使用実績データは、画像形成処理された枚数である。

上記のような構成を有することで、第一判定手段により感光ドラムユニットが交換時期に到達したと判定された場合に現像器が交換時期に近いか第三判定手段により判定して交換時期に近いと判定された場合には第二判定手段の判定結果に基づいて感光体ドラムユニット及び現像器の交換時期の告知を表示するので、ユーザーに対して感光体ドラムユニット及び現像器を同時に交換するよう促すことができる。そして、感光体ドラムユニット及び現像器を同時に交換すれば、新しい感光体ドラムのみ交換した場合に生じるカブリ等の画質劣化を防止することができる。

感光体ドラムの劣化は徐々に進行するため、その交換時期はある程度幅があり、予め決められた交換時期を経過しても急激に画質が劣化することはない。そこで、感光体ドラムの交換時期が到達した場合に現像器の交換時期が近い場合には現像器の交換時期に合せて感光体ドラムを交換すれば、感光体ドラム及び現像器がともに新品となって初期設定の場合と同様に良好な画質を実現することができる。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は本発明に係る画像形成装置全体の概略断面図である。画像形成装置１の上部には原稿読取部２が配置され、その下部には、底面から給紙部３、記録部４が配されている。

原稿読取部２では、原稿カバー１０が設けられた原稿トレイ１１に載置された原稿が原稿搬送装置１２により読取手段５に対向する位置に搬送されて原稿読取動作が行われ、原稿排紙トレイ１３に排出される。書籍等を読み取る場合には、原稿カバー１０を上方に回動してフラットベッドプラテン１４に書籍等の被読取部分を配置し読取手段により読取動作が行われる。以上の構成は、いわゆるＡＤＦ及びフラットベッドタイプと称される従来の原稿読取装置と同様のものである。

給紙部３では、給紙カセット１５が配置されており、フラッパ１６に所定のサイズの用紙が複数枚積載されている。給紙カセット１５の端部（図１の右端部）には、ピックアップローラ１７が配置されている。そして、フラッパ１６は、積載された用紙の上面がピックアップローラ１７に圧接するように上方に付勢されている。この状態でピックアップローラ１７が回転駆動すると、摩擦力により用紙が一枚ずつ用紙搬送路に給紙されるようになる。

給紙された用紙は、まずフィードローラ１８及びプレスローラ１９により記録部４に搬送される。記録部４では、搬送された用紙に記録するために、現像器２０、回転ブラシ２１、帯電器２２、感光体ドラム２３、転写ローラ２４、ＬＥＤプリントヘッド２５及び定着ローラ２６が備えられている。

感光体ドラム２３は、円筒状で、外周面に感光体として所定膜厚の光導電膜が設けられている。感光体ドラム２３はメインモータにより回転駆動され、帯電器２２、ＬＥＤプリントヘッド２５及び現像器２０によってその表面に像形成が行われる。帯電器２２は、放電ワイヤからのコロナ放電により感光体ドラム２３の表面を一様に帯電する。感光体ドラム２３は、ユニット化されて着脱可能とされており、感光体ドラム２３が劣化して画質が悪化してくると、ユニットごと新しい感光体ドラムユニットに交換される。

ＬＥＤプリントヘッド２５は、多数のＬＥＤを並設してなり、入力された画情報に基づき感光体ドラム２３の外周面に光を照射し、外周面に画情報に対応する静電潜像を形成する。現像器２０は、内部にトナーが貯留されており、トナーが消費されるとトナーは補給することなく新品現像器と交換される。現像器２０に取り付けられた供給ローラ２７及び現像ローラ２８によってトナーを感光体ドラム２３表面に転移して表面に形成された静電潜像を可視像化する。現像ローラ２８には現像電圧が印加されており、感光体ドラム２３の表面の帯電電荷と現像電圧との間の電位差によって現像ローラ２８の表面に付着したトナーが移動してトナー像が形成される。

転写ローラ２４は、転写電圧が印加されてその電界吸引力により感光体ドラム２３の表面に現像されたトナーを移動させる。感光体ドラム２３と転写ローラ２４との間に用紙が存在している場合には用紙にトナーが転写されるようになる。用紙がない場合には感光体ドラム２３の表面に転写ローラ２４が当接した状態になっている。用紙に転写されたトナーは図示せぬ除電ブラシにより電荷が除かれる。

回転ブラシ２１は、転写ローラ２４の下流側に配置されており、感光体ドラム２３の表面に接触して表面に付着している紙粉を除去したり、転写されずに表面に残留したトナーを感光体ドラム２３の表面で分散させるように作用する。回転ブラシ２１には、一定の電圧が印加されており、残留トナーを効率よく分散させるようにしている。

転写されたトナー像は、定着ローラ２６及びプレスローラ２９によって狭持されて加熱・プレスされ用紙に定着される。定着ローラ２６内にはヒータランプが設けられており、ヒータランプを発熱させて加熱する。定着された用紙は、排紙ローラ３０及びプレスローラ３１の間に狭持されて用紙排出トレイ３２に搬出される。

図１において、給紙部３から用紙排出トレイ３２までを一点鎖線で示したのが、用紙搬送路である。また、装置本体１の側面には、反転搬送ユニット４０が着脱自在に装着されており、その装着側面には、用紙搬出口４１及び用紙搬入口４２が形成されている。搬送ユニット４０内には、フィードローラ４３及びプレスローラ４４、フィードローラ４５及びプレスローラ４６の２対の搬送ローラが上下に配設されている。そして、図１の一点鎖線で示すように反転搬送路が、排紙ローラ３０と定着ローラ２６との間の用紙搬送路から分岐して、２対の搬送ローラ４３及び４４、４５及び４６の間を通り、ローラ対１８及び１９とピックアップローラ１７との間の用紙搬送路に合流するように形成される。

図２は、画像形成装置の全体ブロック図を示している。本実施形態では、ファクシミリ機能及び複写機能を備えており、具体的には、制御手段であるＭＰＵ１００、ネットワークとの交信制御を行うＮＣＵ１０１、ファクシミリ交信制御を行うＭＯＤＥＭ１０２、プログラム等を記憶するＲＯＭ１０３、データ等を記憶するＲＡＭ１０４、受信したり読み取った画像情報を記憶する画像メモリ１０５、画像情報を符号化又は復号化するＣＯＤＥＣ１０６、操作入力のための表示を行うと共に各部材の交換時期の予告及び警告等といった告知表示を行う操作表示部１０７、画像情報を読み取るスキャナ１０８、外部のコンピュータ等からのプリント指令を受信するプリンタインタフェース１０９を備えている。これらの各機能ブロックは、互いにデータバス及びアドレスバスにより接続されており、ＭＰＵ１００により全体制御されるようになっている。そして、ファクシミリで受信した情報、スキャナで読み取った情報及びプリント指令とともに受信した情報は、記録部コントローラ１１０に送信されて用紙に画像形成されるようになる。

ＲＡＭ１０４は、画像形成処理された用紙の枚数を積算した積算枚数データを記憶する積算枚数データ記憶部１０４ａ、感光体ドラムユニット及び現像器の交換時の積算枚数データを交換枚数データとして記憶する交換枚数データ記憶部１０４ｂ、感光体ドラムユニット及び現像器の予告及び警告枚数データを記憶する告知枚数データ記憶部１０４ｃを有する。積算枚数データは記録部コントローラ１１０において用紙１枚ごとのプリント指令をカウントしたデータで、これまで画像形成処理された記録枚数を示している。交換枚数データは、交換時の積算枚数データとして記憶されており、現在の積算枚数データから交換枚数データを減算処理することで、交換してからの記録枚数、すなわち使用実績データが求められる。予告枚数データ及び警告枚数データについては、感光体ドラムの場合は画像形成処理を繰り返して劣化が進み交換時期が到達した際の記録枚数、現像器の場合は画像形成処理を繰り返してトナー残量が少なくなって交換時期に到達した際の記録枚数であり、予告枚数データは交換時期の記録枚数に設定される。そして、警告枚数データは予告枚数データに所定枚数加算された数値に設定されており、これ以上使用すると画質が著しく劣化する可能性が高い場合を想定して設定される。なお、ＲＡＭ１０４には常時電源が供給されており、電源切断による記憶の消滅が防止されている。

一般に、現像器のトナー量の減少スピードに比べ感光体ドラムの劣化のスピードが遅いため、現像器の予告枚数データ（例えば、５千枚）に比べ感光体ドラムユニットの予告枚数データ（例えば、３万枚）の方が大きく設定される。

記録部コントローラ１１０は、積算枚数データのカウント処理や使用実績データの算出処理等を行う演算処理部１１１、各部材の交換時期等の判定処理を行う判定処理部１１２、操作表示部１０７に告知情報を表示させる告知表示制御部１１３を備えている。

図３は、記録部４における回路構成を示す概略図である。上述したように感光体ドラム２３の周囲には、その回転方向に沿って帯電器２２、ＬＥＤプリントヘッド２５、現像器２０、転写ローラ２４及び回転ブラシ２１が順に配列されている。

帯電器２２には、帯電電圧印加回路５０が接続されており、帯電電圧が印加される。ＬＥＤプリントヘッド２５には、記録部コントローラ１１０から画像情報に基づく記録信号が送信され、ＬＥＤにより感光体ドラム２３の表面を照射し、感光体ドラム２３の一様に帯電された表面を露光して画像情報に対応した静電潜像を形成する。

現像器２０内の供給ローラ２７、現像ローラ２８及びブレード３５には現像電圧印加回路５１が接続されており、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて現像電圧印加回路５１がそれぞれに電圧を印加するし、感光体ドラム２３の表面に形成された静電潜像にトナーを均一に付着させて可視像化する。転写ローラ２４には転写電圧印加回路５２が接続されており、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて転写電圧印加回路５２が転写電圧を転写ローラ２４に印加し、感光体ドラム２３の表面に形成されたトナー像を電界吸引力により用紙に転写する。回転ブラシ２１には分散電圧印加回路５５が接続されており、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて分散電圧印加回路５５が分散電圧を回転ブラシ２１に印加し、感光体ドラム２３表面の残留トナーを効率よく分散させるようにする。

記録部コントローラ１１０は、主モータ５６及び副モータ５７に対して制御信号を送信して駆動制御を行う。主モータ５６は、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて、ピックアップローラ１７、フィードローラ１８、回転ブラシ２１、感光体ドラム２３、供給ローラ２７、現像ローラ２８、定着ローラ２６、プレスローラ２９を回転駆動させる。また、排紙ローラ３０は、主モータ５６からの回転駆動力によりクラッチを介して用紙を排紙する方向に回転されるようになっている。副モータ５７は、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて、フィードローラ４３及び４５を回転駆動するとともに、排紙ローラ３０をクラッチを介して用紙を反転搬送する方向に回転駆動する。

現像器２０の近傍には、現像器２０が交換されたことを検知する検知センサ６３が装置本体側に配設されている。現像器が交換されて新しい現像器が装着されると検知センサ６３から検知信号が現像器検知回路６４に出力されて記録部コントローラ１１０に送信される。また、感光体ドラム２３の近傍には、感光体ドラムユニットが交換されたことを検知する検知センサ６５が配設されており、検知センサ６３と同様に感光体ドラムユニットが交換されて新しい感光体ドラムユニットが装着されると検知センサ６５から検知信号が感光体ドラム検知回路６６に出力されて記録部コントローラ１１０に送信される。

次に、感光体ドラムユニット及び現像器の交換時期の告知表示について説明する。まず、図４は、積算枚数データの加算処理フローを示している。記録部コントローラ１１０において用紙１枚分のプリント指令が出力されたかチェックし（Ｓ１００）、プリント指令が出力された場合には積算枚数データの加算処理を行う（Ｓ１０１）。加算処理では、積算枚数データ記憶部１０４ａから記憶されている積算枚数データを読み出して、演算処理部１１１で１を加算する処理を行い、積算枚数データ記憶部１０４ａに記憶されたデータを更新する。そして、現像器検知回路６４又は感光体ドラム検知回路６６から検知信号が送信されたか否かチェックし（Ｓ１０２）、検知信号が送信されている場合には、検知信号が送信された部材の交換枚数データを更新処理し（Ｓ１０３）、終了する。更新処理では、例えば、現像器検知回路６４から検知信号が送信された場合には、積算枚数データ記憶部１０４ａに記憶された積算枚数データを読み出して、交換枚数データ記憶部１０４ｂに記憶された現像器の交換枚数データを読み出された積算枚数データに更新して記憶する。したがって、交換枚数データ記憶部１０４ｂには、現在装着されている感光体ドラムユニット及び現像器の交換時の積算枚数データが交換枚数データとして記憶されるようになる。

ステップＳ１０２において、現像器検知回路６４又は感光体ドラム検知回路６６から検知信号が送信されていない場合には、そのまま終了する。

図５から図７は、感光体ドラムユニット及び現像器の交換時期の告知処理に関するフローを示している。まず、積算枚数データ記憶部１０４ａに記憶された積算枚数データ及び交換枚数データ記憶部１０４ｂに記憶された感光体ドラムユニット及び現像器の交換枚数データを読出し（Ｓ２００）、感光体ドラムユニット及び現像器の使用実績データの算出処理を行う（Ｓ２０１）。算出処理では、現像器の使用実績データは、読み出された積算枚数データから現像器の交換枚数データの減算処理により求められる。同様に、感光体ドラムユニットの使用実績データは、読み出された積算枚数データから感光体ドラムユニットの交換枚数データの減算処理により求められる。

次に、告知枚数データ記憶部１０４ｃに記憶された感光体ドラムユニット及び現像器の予告枚数データが読み出され（Ｓ２０２）、まず感光体ドラムユニットについて使用実績データが予告枚数データ以上であるか判定され（Ｓ２０３）、感光体ドラムユニットが交換時期に到達したかチェックされる。ステップＳ２０３において、使用実績データが予告枚数データ以上であると判定されると、現像器の使用実績データが所定枚数以上か判定される（Ｓ２０４）。ステップＳ２０４では、所定枚数として予告枚数データに近い値を設定し、現像器の交換時期が近くなったか否かがチェックされる。そして、現像器の交換時期が近いと判定された場合には、感光体ドラムユニット及び現像器の交換を促す予告表示がなされているかチェックされる（Ｓ２０５）。既に予告表示がなされている場合には、告知枚数データ記憶部１０４ｃに記憶された現像器の警告枚数データが読み出され（Ｓ２０６）、現像器について使用実績データが警告枚数データ以上であるか判定される（Ｓ２０７）。警告枚数データ以上であると判定された場合には、感光体ドラムユニット及び現像器の交換予告表示を警告表示に切り換える警告表示処理を行う（Ｓ２０８）。現像器の使用実績データが警告枚数データより小さいと判定された場合には、そのまま終了する。

ステップＳ２０５において、予告表示がなされていないと判定された場合には、現像器について使用実績データが予告枚数データ以上であるか判定され（Ｓ２０９）、現像器が交換時期に到達したかチェックされる。そして、使用実績データが予告枚数データ以上であると判定された場合には、感光体ドラムユニット及び現像器の交換予告表示処理を行う（Ｓ２１０）。現像器の使用実績データが予告枚数データより小さいと判定された場合には、そのまま終了する。

ステップＳ２０３において、感光体ドラムユニットについて使用実績データが予告枚数データより小さいと判定された場合には、図６のステップＳ３００に進み、現像器の交換を促す予告表示がなされているかチェックされる。既に予告表示がなされている場合には、告知枚数データ記憶部１０４ｃに記憶された現像器の警告枚数データが読み出され（Ｓ３０１）、現像器について使用実績データが警告枚数データ以上であるか判定される（Ｓ３０２）。警告枚数データ以上であると判定された場合には、現像器の交換予告表示を警告表示に切り換える警告表示処理を行う（Ｓ３０３）。現像器の使用実績データが警告枚数データより小さいと判定された場合には、そのまま終了する。

ステップＳ３００において、予告表示がなされていないと判定された場合には、現像器について使用実績データが予告枚数データ以上であるか判定され（Ｓ３０４）、現像器が交換時期に到達したかチェックされる。そして、使用実績データが予告枚数データ以上であると判定された場合には、感光体ドラムユニット及び現像器の交換予告表示処理を行う（Ｓ３０５）。現像器の使用実績データが予告枚数データより小さいと判定された場合には、そのまま終了する。

ステップＳ２０４において、現像器の使用実績データが所定枚数より小さいと判定された場合には、図７のステップＳ４００に進み、感光体ドラムユニットの交換を促す予告表示がなされているかチェックされる。既に予告表示がなされている場合には、告知枚数データ記憶部１０４ｃに記憶された感光体ドラムユニットの警告枚数データが読み出され（Ｓ４０１）、感光体ドラムユニットについて使用実績データが警告枚数データ以上であるか判定される（Ｓ４０２）。警告枚数データ以上であると判定された場合には、感光体ドラムユニットの交換予告表示を警告表示に切り換える警告表示処理を行う（Ｓ４０３）。現像器の使用実績データが警告枚数データより小さいと判定された場合には、そのまま終了する。

ステップＳ４００において、予告表示がなされていないと判定された場合には、感光体ドラムユニットの交換予告表示処理を行い（Ｓ２１０）、終了する。

以上のような交換告知処理を定期的に行うことで、感光体ドラムユニットが交換時期に到達している場合に現像器の交換時期が近いか判定して交換時期が近い場合には感光体ドラムユニットと現像器の交換予告表示及び警告表示処理をまとめて行うようにできる。したがって、ユーザーに対して両方を一緒に交換するように促すことができることから、感光体ドラムユニットが交換された際に古い現像器とともに使用することで生じるカブリ等の画質劣化を防止することができる。そして、両方の交換予告表示及び警告表示処理を現像器の交換時期が到達したか否か判定して行うようにしているため、感光体ドラムユニットを現像器の交換時期に合せて交換するように促すことができる。したがって、劣化スピードの遅い感光体ドラムユニットが交換時期が遅れるようになり、交換時期を合わせることによる影響を少なくすることができる。

なお、以上の実施形態では、記録枚数に基づいて感光体ドラムユニット及び現像器の交換時期の判定を行っているが、それぞれの作動時間に基づいて判定するようにしてもよい。また、感光体ドラムユニットの交換時期の判定は、感光体ドラム表面の劣化をセンサで検知して行うようにしてもよい。

本発明に係る実施形態に関する画像形成装置全体の概略断面図である。 本発明に係る実施形態に関する全体ブロック図である。 記録部に関する回路構成ブロック図である。 積算枚数データの加算処理フローである。 交換告知処理フローである。 交換告知処理フローである。 交換告知処理フローである。

符号の説明

１ 装置本体
２ 原稿読取部
３ 給紙部
４ 記録部
５ 読取手段
20 現像器
23 感光体ドラム

Claims (2)

1. 交換可能に装着された感光体ドラムユニットと、交換可能に装着された現像器と、前記感光体ドラムユニットの交換時期を判定する第一判定手段と、前記現像器の使用実績データに基づいて交換時期を判定する第二判定手段と、前記第一判定手段が交換時期に到達したと判定した場合に前記現像器の使用実績データが交換時期に近い所定値以上であるか判別する第三判定手段と、第三判定手段が所定値以上であると判定した場合において第二判定手段が交換時期に到達していないと判定した場合に告知表示を行わず第二判定手段が交換時期に到達したと判定した場合に前記感光体ドラムユニット及び前記現像器の交換時期の告知を表示するとともに第三判定手段が所定値以上でないと判定した場合には前記感光体ドラムユニットのみの交換時期の告知を表示する告知表示制御手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記使用実績データは、画像形成処理された枚数である請求項１に記載の画像形成装置。

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