JP5326964B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
請求項2に係る発明によれば、現像器が形成すべき像の濃度と画像濃度センサが測定した像の濃度との差が閾値以上となった原因を、補給スクリューD5の回転数と搬送具C2の回転数から故障であると特定することができる。
請求項3に係る発明によれば、故障が発生していると判定された場合には、現像室内の色材の量を低下させる処理を試みることができる。
請求項4に係る発明によれば、現像器が形成すべき像の濃度と画像濃度センサが測定した像の濃度との差が閾値以上となった原因を、補給スクリューD5の回転数と搬送具C2の回転数から色材不足であると特定することができる。
請求項5に係る発明によれば、現像器が形成すべき像の濃度と画像濃度センサが測定した像の濃度との差が閾値以上となった原因を、補給スクリューD5の回転数と搬送具C2の回転数から特定した場合には、その旨を報知することができる。
図1は、画像形成装置1の構成を示すブロック図である。
画像形成装置1は、記録媒体の一例である記録用紙に色材の一例であるトナーを用いて画像を形成したり、記録用紙に形成された画像を読み込んだりするために、例えばプリントやスキャン、コピーなどの機能が集約された機器である。この画像形成装置1は、制御部11、記憶部12、操作部13、表示部14、画像読取部15、及び画像形成部16を備えている。
用紙供給部167は、用紙供給源167aと、この用紙供給源167aから図中の点線によって示される搬送路Sを経由して記録用紙を搬送するための搬送手段を有している。用紙供給源167aは、記録用紙を収容するための手段を備えている。搬送手段は、記録用紙を搬送するために搬送ロールやレジストロールを備えている。感光体ドラム161は、導電性のドラム基体と、このドラム基体の表面にOPC(Organic Photo Conductor:有機電子写真用感光体)を形成した光導電膜とを備えた筒状の部材である。この感光体ドラム161は、中間転写ベルトと接触した状態を保ちながら、ドラム基体の中心を回転軸として、図中矢印aの方向に予め決められた周速度で回転する像保持体の一例として機能する。帯電部162は、その表面が感光体ドラム161の表面に接触した帯電部材であり、感光体ドラム161の回転に従って回転しつつ、感光体ドラム161の表面を予め決められた極性・電位に帯電させる。露光部163は、レーザ発光源やポリゴンミラー等を備え、感光体ドラム161の周面に向けて画像変調されたレーザ光を照射して静電潜像を形成する。静電潜像とは、露光された領域の電位と露光されていない領域の電位との差によって形成される潜像のことである。
現像部164は、現像手段の一例であり、複数の現像器が一体的に回転移動しながら感光体の表面に形成された静電潜像を現像する現像装置、つまりロータリー型の現像装置である。回転軸D14の周囲には、中心角度90度ずつの間隔をおいて、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナーを収容する各収容器Cを備える現像器Dy,Dm,Dc,Dkが配置されている。現像器Dy,Dm,Dc,Dkは、回転軸D14を中心にして図中矢印bの方向に回転することで、感光体ドラム161と対向する予め決められた現像位置Pに順次移動して感光体ドラム161に接近し、感光体ドラム161上に形成された静電潜像を現像する。現像器Dy,Dm,Dc,Dkは、ほぼ同一の構成を有しているから、特に区別して説明する必要の無い場合には現像器Dと称する。この現像器Dでは、ポリエステル樹脂をベースとして染料または顔料を含むトナーと、磁性粉であるキャリアとを有する2成分現像剤が使用される。
収容器Cは、現像部164に着脱自在な部材であり、各色の予め決められた量のトナーを収容した筒状の筐体C1と、その筐体C1内に収容された搬送具C2とを備えている。この搬送具C2は、例えば針金を筐体C1の内径に合わせて螺旋状に巻いたものである。この搬送具C2は、図中矢印iの方向に回転させられることにより、筐体C1に収容されているトナーを、その筐体C1の端部に設けられた開口部である排出口C3へと攪拌しながら搬送する第1の搬送手段の一例として機能する。収容器Cの排出口C3から排出されたトナーは、現像器Dの調整室D1に補給されることになる。制御部11は、収容器Cが交換される毎に0からカウントされた搬送具C2の累積回転数を記憶部12に記憶させる。この累積回転数が大きければ大きいほど、収容器C内のトナーの量が減少していることを意味している。搬送具C2の累積回転数は、制御部11が搬送具C2を回転駆動している期間を用いて計算するものであってもよいし、搬送具C2にその回転数をカウントするカウント機構を設け、制御部11がそのカウンタ機構を用いて計算するものであってもよい。
図5は、プリントを指示された画像形成装置1の動作を説明するフローチャートである。
画像形成装置1の制御部11は、外部から受け取った画像データに基づいた画像を記録用紙に形成する処理(以下、この処理をプリントという)を行うよう指示されたか否かを判断しており(ステップS51)、プリントの指示がされるまでステップS51の処理を繰り返す(ステップS51;NO)。ここで、利用者が操作部13を操作してプリントを指示する。制御部11は、プリントの指示がされたことを検知すると(ステップS51;YES)、画像データに応じた画像を記録用紙に形成するのに用いるトナーの量(以下、トナー消費量と称する)を算出する。このトナー消費量は、各々の記録用紙において画像を形成することが可能な領域において、記録用紙に形成される画像を構成する画素群が占める割合(以下、像密度という)に基づいて算出される。例えば像密度15%である場合、制御部11は、記録用紙において画像形成可能な面積の15%を覆うことができるトナーの量をトナー消費量とする。現像器D(例えば現像室D2とする)に収容されるトナーの量は、上記のようにして算出されたトナー消費量に相当する量だけ減少することになる。現像室D2に収容されているトナーの量が不足すると、記録用紙に形成する画像の濃度にムラが発生するなど、印字品質が低下する問題が発生する。したがって、制御部11は、トナー消費量に相当するトナーの量を、収容器Cから現像室D2に補給するトナーの量(トナー補給量)として特定する(ステップS52)。
特定手段の一例として機能する制御部11は、濃度補正を実施するタイミングか否かを判断しており(ステップS61)、濃度補正を実施するタイミングとなるまでステップS61の処理を繰り返す(ステップS61;NO)。制御部11は、例えば画像を形成する処理の合間や予め決められた枚数の画像形成を実施した後などに、濃度補正を実施するタイミングであると判断する(ステップS61;YES)。この場合、制御部11は、まず、画像形成部16の露光部163や現像部164などを制御して、中間転写ベルト165aにパッチ画像を形成する(ステップS62)。パッチ画像は、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナーによって、予め決められた濃度を基にして形成される。この予め決められた濃度は、パッチ画像の画像データとしてとして記憶部12に記憶されている。中間転写ベルト165aに形成されたパッチ画像は、中間転写ベルト165aの周回移動に伴って、画像濃度センサ168の測定領域へと移動する。制御部11は、画像濃度センサ168を制御して、測定領域に位置するパッチ画像の濃度を測定する(ステップS63)。ここで、記憶部12には、パッチ画像の画像データとして予め決められた濃度と、実際に測定されたパッチ画像の濃度との差(以降、パッチ画像の濃度差と称する)を基にして、現像室D2にトナーの補給が必要か否かを判断するための基準値(以降、補給判定閾値と称する)が記憶されているものとする。そして、制御部11は、ステップS62で形成したパッチ画像の画像データとして予め決められた濃度と、ステップS63で測定したパッチ画像の濃度との差から、パッチ画像の濃度差を算出する。また、制御部11は、算出したパッチ画像の濃度差が、記憶部12に記憶されている補給判定閾値未満か否かを判断する(ステップS64)。この補給判定閾値は、閾値の一例として機能する。
(3−1)変形例1
上記実施形態において、制御部11は、故障が発生している旨、及び収容器C内のトナー残量が低下している旨を表示部14に表示した。しかし、制御部11は、これに限らず、図示せぬ通信部からホスト装置など外部の機器に対して異常が発生している旨を示す信号を出力して、外部の機器の表示部などに異常を表示するようにしてもよい。つまり、画像形成装置1に異常を報知する方法は、画像形成装置1を利用する者が画像形成装置1に異常が発生している旨を知りえる方法であればよい。
また、制御部11は、図6のステップS71の処理で故障が発生している旨を表示した後に、更に故障が発生している箇所を特定する処理を実施しても良い。
図7は、故障箇所特定時の画像形成装置1の動作を説明するフローチャートである。
ここで前提として、制御部11は、図6のフローチャートの処理を実行して、例えば現像器Dyに対する濃度補正処理を実施し、現像器Dy又は画像濃度センサ168のいずれかに故障が発生していることを検知したものとする。この検知に応じて、制御部11は、回転軸D14を中心にして図3の矢印bの方向に現像部164を回転させることで、故障している可能性のある現像器Dyとは異なる現像器、例えば現像器Dmを感光体ドラム161と対向する現像位置Pに移動させる(ステップS711)。そして、制御部11は、露光部163や現像器Dyなどを制御することにより、中間転写ベルト165aにパッチ画像を形成する(ステップS712)。このパッチ画像は、記憶部12に記憶されている予め決められた濃度を基にして形成される。中間転写ベルト165aに形成されたパッチ画像は、中間転写ベルト165aの周回移動に伴って、画像濃度センサ168の測定領域へと移動する。制御部11は、画像濃度センサ168を制御して、測定領域に位置するパッチ画像の濃度を測定する(ステップS713)。そして、制御部11は、ステップS712で形成したパッチ画像の画像データとして予め決められた濃度と、ステップS713で測定したパッチ画像の濃度との差から、パッチ画像の濃度差を算出する。そして、制御部11は、算出したパッチ画像の濃度差が、記憶部12に記憶されている現像室D2にトナーの補給が必要か否かを判断するための基準値である補給判定閾値未満か否かを判断する(ステップS714)。ここで、制御部11が、パッチ画像の濃度差が記憶部12に記憶されている補給判定閾値未満であると判断したとする(ステップS714;YES)。この場合、画像濃度センサ168の測定結果が図6のステップS63と図7のステップS713とで夫々異なることになるから、制御部11は、画像濃度センサ168が正常に機能していると判断する。そして、制御部11は、図6の処理で故障箇所として特定した現像器Dy及び画像濃度センサ168のうち、画像濃度センサ168が正常に機能しているから、現像器Dyに故障が発生しているものとして特定する(ステップS715)。そして、制御部11は、画像形成部16の現像器Dyに故障が発生している旨を表示部14に表示させ、画像形成部16の機能を停止させる(ステップS716)。
一方、制御部11は、パッチ画像の濃度差が記憶部12に記憶されている補給判定閾値以上であると判断したとする(ステップS714;NO)。この場合、画像濃度センサ168の測定結果が図6のステップS63と図7のステップS713とで夫々同じことになるから、制御部11は、図6の処理と同様にトナーの補給を実施してもパッチ画像の濃度の濃度差が補給判定閾値未満とならない可能性があると判断する。そして、制御部11は、トナーの補給を実施せずに、パッチ画像の濃度の濃度差が補給判定閾値未満とならない原因が、画像濃度センサ168の故障であると特定する(ステップS717)。そして、制御部11は、画像濃度センサ168に故障が発生している旨を表示部14に表示させ、画像形成部16の機能を停止させる(ステップS718)。この構成を採ることにより、制御部11は、故障箇所を画像形成部16に特定するだけでなく、画像形成部16を構成する画像濃度センサ168又は現像部164にまで限定して特定する。
(3−2)変形例2
上記実施形態において、制御部11は、プリント指示された画像を記録用紙に形成する際に消費されるトナーの量(トナー消費量)を、当該指示に応じたプリント処理中に調整室D1から現像室D2に補給するように制御した。しかし、制御部11が、調整室D1から現像室D2にトナー消費量分のトナーを補給する制御の方法はこれに限らない。例えば、画像形成装置1が、複数のプリント指示を連続して入力されたとする。この場合、制御部11は、後続するプリント指示に応じたトナー消費量と、先行するプリント指示に応じたトナー消費量とをまとめて、先行するプリント指示に応じたプリント処理中に調整室D1から現像室D2に補給するように制御してもよい。つまり、制御部11は、プリント指示に応じたトナー消費量を、いずれかのタイミングで調整室D1から現像室D2に補給するように制御すればよい。
上記実施形態において、現像剤を搬送する部材としては、搬送具C2、補給スクリューD5、攪拌スクリューD6、及び攪拌スクリューD7を用いた。しかし、現像剤を搬送する部材としては、制御部11からの制御に対応して現像剤の搬送を可能とする部材であれば特に限定されない。
回収容器D13の内部に現像剤の量を検知するセンサを設けることにより、制御部11が、回収容器D13の内部の現像剤の量が回収容器D13の容積を越えるのを事前に検知するように構成してもよい。さらに、制御部11が、回収容器D13に設けたセンサの検知信号をトリガーとして、表示部14、若しくは図示せぬ通信部からホスト装置など外部の機器に対して異常を報知するように制御してもよい。
制御部11は、画像形成部16のいずれかの部材が故障しているものとして原因を特定した場合において(ステップS69;YES)、画像形成部16を制御して、現像部164の現像室D2内の現像剤の量を減らすための制御を実施しても良い。例えば、制御部11は、感光体ドラム161を露光部163に露光させて、更に現像部164に現像させることで、現像室D2内の現像剤が感光体ドラム161の表面へと供給される。また、感光体ドラム161の表面に供給された現像剤は、感光体ドラム161の表面に付着した現像剤などを削ぎ落とす図示せぬ清掃部材によって回収されるから、画像形成装置1の機内を汚すことが無い。つまり、制御部11及び画像形成部16は、処理手段の一例として機能する。
上記実施形態において、制御部11は、補給スクリューD5、及び搬送具C2の回転数から、故障の発生有無を判定した。しかし、故障の発生有無の判定は、補給スクリューD5、及び搬送具C2の回転数に限るものではない。例えば、制御部11は、故障の発生有無の判定を、制御部11が補給スクリューD5,搬送具C2を制御した時間や、補給スクリューD5,搬送具C2が搬送したトナーの量から判定しても良い。
Claims (5)
- 色材を収容し、色材を搬送する第1の搬送手段を備えた収容器と、当該第1の搬送手段の回転によって当該収容器から供給された色材を搬送する第2の搬送手段を備えた調整室と、当該第2の搬送手段の回転によって当該調整室から供給された色材に磁性体を加えて攪拌及び搬送しながら帯電させると共に、色材及び磁性体を排出する排出口を備えた現像室と、をそれぞれ有する複数の現像器が、一体的に回転移動しながら像保持体に形成された潜像をそれぞれの当該収容器に収容されている色材で現像し、当該像保持体に像を形成する現像手段と、
前記像保持体に形成された前記像を転写体に転写する転写手段と、
前記転写手段が転写した像の濃度を検知する検知手段と、
前記現像手段が形成する像の予め決められた濃度と前記検知手段が検知した像の濃度との差が閾値以上の場合には、当該現像手段が形成する像の予め決められた濃度と当該検知手段が検知した像の濃度との差が閾値以上となった原因を、前記第2の搬送手段の回転数と、前記第1の搬送手段の回転数とに基づいて特定する特定手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記特定手段は、
前記第2の搬送手段の回転数について、前記第1の搬送手段の搬送能力と前記収容器の容量とに応じて決められた第1の閾値と、当該第2の搬送手段の搬送能力と前記現像器の容量とに応じて決められた第2の閾値と記憶する記憶手段を備え、
前記第2の搬送手段の回転数が前記第2の閾値以上であり、更に、前記第1の搬送手段の回転数が前記第1の閾値未満である場合には、前記原因として、自装置に故障が発生していることを特定する
ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 前記特定手段により故障が発生していると特定された場合には、前記現像室内の色材の量を低下させる処理を行う処理手段を有する
ことを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。 - 前記特定手段は、
前記第2の搬送手段の回転数について、前記第1の搬送手段の搬送能力と前記収容器の容量とに応じて決められた第1の閾値と、前記第2の搬送手段の搬送能力と前記現像器の容量とに応じて決められた第2の閾値と記憶する記憶手段を備え、
前記第2の搬送手段の回転数が前記第2の閾値以上であり、更に、前記第1の搬送手段の回転数が前記第1の閾値以上である場合には、前記原因として、前記収容器に収容された色材が不足していることを特定する
ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 前記特定手段によって特定された原因を報知する報知手段を有する
ことを特徴とする請求項1〜4に記載の画像形成装置。
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