JP6681030B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置では、高圧電源によって各種高圧ユニットへ高圧電源電圧が印加される。このような高圧ユニットでは、高圧端子の接触不良などに起因してリークが発生することがある。高圧ユニットでのリークは誤動作や画質劣化の原因となるため、各種方法によって、そのようなリークが検出されている。

ある画像形成装置では、電流監視回路によって、基板上の電極間に発生する放電が検出される（例えば特許文献１参照）。

また、別の画像形成装置では、高圧電源内の過電流を検知することで、リークを検知している（例えば特許文献２参照）。また、この画像形成装置は、反射型光学センサーの出力に基づいて、リークが、帯電ベルトの結露に起因するリークであるか否かを判定するとともに、リーク箇所を特定している。

特開２００３−２７０９４９号公報 特開２０１２−１１６５９６号公報

しかしながら、過電流が検出された場合でも、過電流の原因がリークではないことがあり（例えば、負荷変動など）、リークを正確に検出できない可能性がある。また、上述の反射型光学センサーのようなセンサーを設けることでリーク発生やリーク箇所を特定できるものの、部品点数が増えるため、装置のコストが大きくなってしまう。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、リーク検出用のセンサーを別途設けることなく、リークを正確に検出する画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、高圧ユニットと、定電流または定電圧で電源電力を前記高圧ユニットに供給する高圧電源基板と、前記高圧電源基板を制御して、前記電源電力の電流値または電圧値を調整するコントローラーとを備える。前記高圧電源基板は、前記高圧ユニットに印加される電源電圧を測定する電圧測定部と、前記高圧ユニットに供給される電源電流を測定する電流測定部とを備える。そして、前記コントローラーは、（ａ）前記電源電力の電流値または電圧値を変化させ、（ｂ）前記電源電力の電流値または電圧値を変化させたときの、前記電圧測定部の測定値の変化、前記電流測定部の測定値の変化、並びに前記電圧測定部の測定値または前記電流測定部の測定値の変動周期に基づいて、前記高圧ユニットでリークが発生しているか否かを判定する。さらに、前記コントローラーは、前記電源電力の電流値または電圧値を変化させたときに、前記電流測定部の測定値に基づき過電流が検出された場合、前記電圧測定部の測定値の変化、前記電流測定部の測定値の変化、並びに前記電圧測定部の測定値または前記電流測定部の測定値の変動周期に基づいて、前記過電流の原因を、（ａ）リークの発生、（ｂ）負荷異常、および（ｃ）前記高圧電源基板または前記コントローラーの異常に分類する。

本発明によれば、リーク検出用のセンサーを別途設けることなく、リークを正確に検出する画像形成装置が得られる。

本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。 図２は、図１に示す画像形成装置において、過電流検出時の原因判定に使用されるデータの一例を示す図である。 図３は、図１に示す画像形成装置の動作について説明するフローチャートである。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。図１に示す画像形成装置は、電子写真方式の画像形成装置（プリンター、複合機など）であり、１または複数の高圧ユニット１、高圧電源基板２、およびコントローラー３を備える。

各高圧ユニット１は、所定の高電圧で電力を供給される内部装置である。

例えば、高圧ユニット１は、電子写真方式の画像形成装置における、露光によって形成される静電潜像を保持する感光体ドラム、その静電潜像にトナーを付着させる現像器、およびその静電潜像にトナーを付着して得られるトナー像を転写する転写ローラーを含む１次転写ユニットおよび２次転写ユニット、残存トナーを回収するクリーニング部などである。

高圧ユニット１では、条件（電源電圧、接地レベルまでの距離など）に応じて、リークが発生することがある。リークの発生周期（間欠的に発生するリークの周期）は、リーク電流が流れる間隙の長さや形状によって異なる。各高圧ユニット１のリークが発生しやすい箇所ごとにその形状や間隙の長さが異なるため、リークの発生周期は、高圧ユニット１の種別、高圧ユニット１のリーク発生箇所によって異なる。このように、リークの発生周期は、高圧ユニット１の種別、高圧ユニット１のリーク発生箇所によって異なり、予め実験などによって、リークの発生周期と、高圧ユニット１の種別およびリーク発生箇所との対応関係が特定される。

高圧電源基板２は、定電流または定電圧で電源電力を高圧ユニット１に供給する。

コントローラー３は、高圧電源基板２を制御して、上述の電源電力の電流値または電圧値を調整する。コントローラー３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサーを備え制御プログラムに従って動作するコンピューターや、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を備える。

高圧電源基板２は、電源部１１、電圧測定部１２、および電流測定部１３を備える。電源部１１は、コントローラー３により指定された電圧または電流で電源電力を高圧ユニット１に供給する。電圧測定部１２は、高圧ユニット１に印加される電源電圧を測定する。電流測定部１３は、高圧ユニット１に供給される電源電流を測定する。

また、コントローラー３は、電源設定部２１およびリーク検出部２２として動作する。

電源設定部２１は、上述の電源電力の電流値または電圧値を変化させる。

リーク検出部２２は、上述の電源電力の電流値または電圧値を変化させたときの、電圧測定部１２の測定値の変化、電流測定部１３の測定値の変化、並びに電圧測定部１２の測定値または電流測定部１３の測定値の変動周期に基づいて、高圧ユニット１でリークが発生しているか否かを判定する。

具体的には、コントローラー３のリーク検出部２２は、上述の電源電力の電流値または電圧値を変化させたときに、電流測定部１３の測定値に基づき過電流が検出された場合、電圧測定部１２の測定値の変化、電流測定部１３の測定値の変化、並びに電圧測定部１２の測定値または電流測定部１３の測定値の変動周期に基づいて、その過電流の原因を、（ａ）リークの発生、（ｂ）負荷異常、および（ｃ）高圧電源基板２またはコントローラー３の異常に分類する。

高圧ユニット１でリークが発生する場合、間欠的にリークが生じるため、間欠的なリークの周期と同じ周期で上述の測定値が変動する。そのため、上述の測定値の変動周期に基づいてリークの有無を特定できる。

図２は、図１に示す画像形成装置において、過電流検出時の原因判定に使用されるデータの一例を示す図である。

リーク検出部２２は、例えば図２に示すようなデータを使用して、電圧測定部１２の測定値の変化、電流測定部１３の測定値の変化、並びに電圧測定部１２の測定値または電流測定部１３の測定値の変動周期に基づいて、その過電流の原因を、（ａ）リークの発生、（ｂ）負荷異常、および（ｃ）高圧電源基板２またはコントローラー３の異常に分類する。

例えば図２に示すデータを使用する場合、リーク検出部２２は、高圧ユニット１としての２次転写ユニットに関し、高圧電源基板２から２次転写ユニットへの出力電圧の測定値が繰り返し瞬間的に減少し、高圧電源基板２から２次転写ユニットへの出力電流の測定値が繰り返し瞬間的に増加し、その出力電圧または出力電流の変動周期が２次転写ユニット固有の変動周期（あるいは変動周期範囲内）であれば、リークが発生していると判定する。つまり、出力電圧または出力電流の変動周期は、リークの発生周期と等しいため、上述のように予め実験などで、各高圧ユニット１に固有な変動周期が特定され、その固有の変動周期に基づいて、リークの有無が特定される。

例えば図２に示すデータを使用する場合、リーク検出部２２は、高圧ユニット１としての２次転写ユニットに関し、高圧電源基板２から２次転写ユニットへの出力電圧の測定値が増加し、高圧電源基板２から２次転写ユニットへの出力電流の測定値が減少していれば、負荷異常（過負荷）が発生していると判定する。

例えば図２に示すデータを使用する場合、リーク検出部２２は、高圧ユニット１としての２次転写ユニットに関し、高圧電源基板２から２次転写ユニットへの出力電圧の測定値が低下するかゼロであり、高圧電源基板２から２次転写ユニットへの出力電流の測定値が低下するかゼロであれば、高圧電源基板２の異常の可能性があると判定する。

例えば図２に示すデータを使用する場合、リーク検出部２２は、高圧ユニット１としての２次転写ユニットに関し、高圧電源基板２から２次転写ユニットへの出力電圧の測定値が増加し、高圧電源基板２から２次転写ユニットへの出力電流の測定値が増加していれば、高圧電源基板２またはコントローラー３のＩ／Ｏ（つまり、高圧電源基板２からの測定値の読み取り）に異常があると判定する。

なお、例えば図２に示すようなデータは、上述のように予め実験などにより取得され、リーク検出部２２は、そのようなデータを有している。

なお、高圧電源基板２が定電流で電源電力を高圧ユニット１に供給する場合、コントローラー３は、電源電力の電流値を変化させ、電源電力の電流値を変化させたときの、電圧測定部１２の測定値の変化、電流測定部１３の測定値の変化、並びに電圧測定部１２の測定値または電流測定部１３の測定値の変動周期に基づいて、高圧ユニット１でリークが発生しているか否かを判定する。一方、高圧電源基板２が定電圧で電源電力を高圧ユニット１に供給する場合、コントローラー３は、電源電力の電圧値を変化させ、電源電力の電圧値を変化させたときの、電圧測定部１２の測定値の変化、電流測定部１３の測定値の変化、並びに電圧測定部１２の測定値または電流測定部１３の測定値の変動周期に基づいて、高圧ユニット１でリークが発生しているか否かを判定する。

また、当該画像形成装置が複数の高圧ユニット１を備えている場合、高圧電源基板２は、定電流または定電圧で電源電力を複数の高圧ユニット１にそれぞれ供給し、コントローラー３は、高圧電源基板２を制御して、複数の高圧ユニット１にそれぞれに対して供給される電源電力の電流値または電圧値を調整し、電圧測定部１２は、複数の高圧ユニット１のそれぞれに印加される電源電圧を測定し、電流測定部１３は、複数の高圧ユニット１のそれぞれに供給される電源電流を測定する。そして、その場合、コントローラー３は、複数の高圧ユニット１のそれぞれについて、（ａ）電源電力の電流値または電圧値を変化させ、（ｂ）電源電力の電流値または電圧値を変化させたときの、電圧測定部１２の測定値の変化、電流測定部１３の測定値の変化、並びに電圧測定部１２の測定値または電流測定部１３の測定値の変動周期に基づいて、リークが発生しているか否かを判定する。

次に、上記画像形成装置の動作について説明する。図３は、図１に示す画像形成装置の動作について説明するフローチャートである。

ここでは、定電流で電源電力が供給される高圧ユニット１の検査について説明する。この検査は、通常動作時においてユーザーやサービスパーソンにより指示されたときや、トナー濃度のキャリブレーション時に自動的に実行される。

なお、定電流で電源電力が供給される高圧ユニット１の検査では、高圧電源基板２からその高圧ユニット１への出力電流が順次増加されるが、定電圧で電源電力が供給される高圧ユニット１の検査では、高圧電源基板２からその高圧ユニット１への出力電圧が順次増加される。

コントローラー３では、まず、電源設定部２１が、高圧電源基板２の電源部１１を制御して、その高圧ユニット１への出力電流を初期値に設定する（ステップＳ１）。

リーク検出部２２は、電圧測定部１２の測定値（出力電圧の測定値）および電流測定部１３の測定値（出力電流の測定値）を取得し（ステップＳ２）、出力電流の測定値が所定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ３）。

この場合において出力電流の測定値が所定値以下であるときには、リーク検出部２２は、電源設定部２１による出力電流の設定値が所定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ４）。

この場合において出力電流の設定値が所定値以下であるときには、電源設定部２１は、出力電流の設定値を増加させ（ステップＳ５）、リーク検出部２２は、ステップＳ２以降の処理を再度行う。

一方、ステップＳ４において出力電流の設定値が所定値以下ではないと判定された場合（つまり、出力電流の設定値が大きいにも拘わらず出力電流の測定値が大きくならない場合）、リーク検出部２２は、出力電圧の測定値が所定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ６）。

この場合において出力電圧の測定値が所定値以下であるときには、リーク検出部２２は、出力電圧も出力電流も低いままであるので、高圧電源基板２の異常であると判定する（ステップＳ７）。

この場合において出力電圧の測定値が所定値以下ではないときには、リーク検出部２２は、出力電流が小さいにも拘わらず出力電圧が高すぎるので、負荷（つまり、高圧ユニット１内において電源電力で動作する部分）の異常であると判定する（ステップＳ８）。

また、ステップＳ３において出力電流の測定値が所定値以下ではないと判定された場合、リーク検出部２２は、出力電圧の測定値が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ９）。

この場合において出力電圧の測定値が所定値以上であるときには、リーク検出部２２は、出力電流が大きいときに出力電圧が高すぎるため、高圧電源基板２またはコントローラー３のＩ／Ｏの異常であると判定する（ステップＳ１０）。

一方、この場合において出力電圧の測定値が所定値以上ではないときには、リーク検出部２２は、出力電圧または出力電流の測定値の変動周期を検出し、出力電圧または出力電流の測定値の変動周期が所定範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。

出力電圧または出力電流の測定値の周期的な変動が検出されないか、出力電圧または出力電流の測定値の変動周期が所定範囲内ではないと判定された場合、リーク検出部２２は、出力電流が大きいにも拘わらず出力電圧が低いままであるので、負荷の異常であると判定する（ステップＳ１２）。

一方、出力電圧または出力電流の測定値の変動が検出され、その変動周期が所定範囲内であると判定された場合、リーク検出部２２は、リークが発生していると判定し、さらに、出力電流の測定値が所定値（高圧ユニット１の通常動作時の出力電流値）以下であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。

この場合において出力電流の測定値がその所定値以下である場合、リーク検出部２２は、通常動作時にその高圧ユニット１でリークが発生していると判定する（ステップＳ１４）。

一方、この場合において出力電流の測定値がその所定値以下ではない場合、リーク検出部２２は、現時点で設定されている出力電流値を保存する（ステップＳ１５）。この保存された値により、この高圧ユニット１に通常動作時の出力電流を超えた出力電流で、リークが当該高圧ユニット１の特定箇所で発生し始める出力電流が特定される。つまり、現状では、通常動作時にリークが発生していなくても、この値によって、将来的に、リークが発生する可能性がある箇所が事前に特定できる。

以上のように、上記実施の形態によれば、高圧電源基板２は、定電流または定電圧で電源電力を高圧ユニット１に供給する。また、高圧電源基板２は、高圧ユニット１に印加される電源電圧を測定する電圧測定部１２と、高圧ユニット１に供給される電源電流を測定する電流測定部１３とを備える。コントローラー３は、（ａ）電源電力の電流値または電圧値を変化させ、（ｂ）電源電力の電流値または電圧値を変化させたときの、電圧測定部１２の測定値の変化、電流測定部１３の測定値の変化、並びに電圧測定部１２の測定値または電流測定部１３の測定値の変動周期に基づいて、高圧ユニット１でリークが発生しているか否かを判定する。

これにより、リーク検出用のセンサーを別途設けることなく、リークが正確に検出される。

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。

本発明は、例えば、電子写真方式のプリンター、複合機などに適用可能である。

１ 高圧ユニット
２ 高圧電源基板
３ コントローラー
１２ 電圧測定部
１３ 電流測定部

Claims (3)

1. 高圧ユニットと、
   定電流または定電圧で電源電力を前記高圧ユニットに供給する高圧電源基板と、
   前記高圧電源基板を制御して、前記電源電力の電流値または電圧値を調整するコントローラーとを備え、
   前記高圧電源基板は、前記高圧ユニットに印加される電源電圧を測定する電圧測定部と、前記高圧ユニットに供給される電源電流を測定する電流測定部とを備え、
   前記コントローラーは、（ａ）前記電源電力の電流値または電圧値を変化させ、（ｂ）前記電源電力の電流値または電圧値を変化させたときの、前記電圧測定部の測定値の変化、前記電流測定部の測定値の変化、並びに前記電圧測定部の測定値または前記電流測定部の測定値の変動周期に基づいて、前記高圧ユニットでリークが発生しているか否かを判定し、
   前記コントローラーは、前記電源電力の電流値または電圧値を変化させたときに、前記電流測定部の測定値に基づき過電流が検出された場合、前記電圧測定部の測定値の変化、前記電流測定部の測定値の変化、並びに前記電圧測定部の測定値または前記電流測定部の測定値の変動周期に基づいて、前記過電流の原因を、（ａ）リークの発生、（ｂ）負荷異常、および（ｃ）前記高圧電源基板または前記コントローラーの異常に分類すること、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記コントローラーは、（ａ）前記高圧電源基板が定電流で電源電力を前記高圧ユニットに供給する場合、前記電源電力の電流値を変化させ、前記電源電力の電流値を変化させたときの、前記電圧測定部の測定値の変化、前記電流測定部の測定値の変化、並びに前記電圧測定部の測定値または前記電流測定部の測定値の変動周期に基づいて、前記高圧ユニットでリークが発生しているか否かを判定し、（ｂ）前記高圧電源基板が定電圧で電源電力を前記高圧ユニットに供給する場合、前記電源電力の電圧値を変化させ、前記電源電力の電圧値を変化させたときの、前記電圧測定部の測定値の変化、前記電流測定部の測定値の変化、並びに前記電圧測定部の測定値または前記電流測定部の測定値の変動周期に基づいて、前記高圧ユニットでリークが発生しているか否かを判定すること、
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 複数の高圧ユニットを備え、
   前記高圧電源基板は、定電流または定電圧で電源電力を前記複数の高圧ユニットにそれぞれ供給し、
   前記コントローラーは、前記高圧電源基板を制御して、前記複数の高圧ユニットにそれぞれに対して供給される前記電源電力の電流値または電圧値を調整し、
   前記電圧測定部は、前記複数の高圧ユニットのそれぞれに印加される電源電圧を測定し、
   前記電流測定部は、前記複数の高圧ユニットのそれぞれに供給される電源電流を測定し、
   前記コントローラーは、前記複数の高圧ユニットのそれぞれについて、（ａ）前記電源電力の電流値または電圧値を変化させ、（ｂ）前記電源電力の電流値または電圧値を変化させたときの、前記電圧測定部の測定値の変化、前記電流測定部の測定値の変化、並びに前記電圧測定部の測定値または前記電流測定部の測定値の変動周期に基づいて、リークが発生しているか否かを判定すること、
   を特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形成装置。

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