JP6897125B2 - 画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置及びその制御方法に関する。
従来、複合機(MFP:MultiFunction Peripheral)仕様の画像形成装置では、帯電制御の最適化や感光体の寿命の測定を目的として、帯電装置の出力電圧値や出力電流値を測定することで感光体の膜厚量を計測している。この際、感光体周囲の温湿度情報を用いることで膜厚量の計測精度が向上する。
係る感光体の膜厚計測に関連する周知技術として、周囲環境変化及び膜厚の経年変化に拘わらず、感光体ドラムの膜厚に応じた適切な帯電電圧を用いて、帯電電圧の印加制御を行う「画像形成装置及び帯電電圧制御方法」(特許文献1参照)が挙げられる。
上述した特許文献1に開示された技術では、周囲環境変化及び膜厚の経年変化に拘らず、感光体ドラム(単に感光体と呼ばれても良い)の膜厚に応じた適切な帯電電圧を用いてその帯電電圧の印加制御を行うことを目的としている。具体的には、帯電直流高電圧‐帯電電流特性の傾きに基づいて検出した感光体の表面の膜厚を、温湿度センサより検知した帯電装置及び感光体の周囲の温湿度に応じて予め定められた補正値を用いて補正する技術が開示されている。
しかしながら、特許文献1に開示された技術によれば、感光体の周囲に温湿度センサを設けるため、コストアップとなるばかりでなく、更に設置スペースを確保するために画像形成装置の全体のサイズを大きくしなければならないという問題がある。
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、温湿度センサが感光体から離れていても、適確な待ち時間を設定して感光体の表面の膜厚検出を高精度に行うことができ、しかも低コストで省スペースが図られる画像形成装置及びその制御方法を提供することにある。
上記技術的課題を解決するため、本発明の一態様は、帯電用に高圧な電力供給を行う帯電用高圧電源と、前記電力供給を受けて帯電される帯電部材と、前記帯電部材を介して帯電の対象とされる作像媒体の感光体と、前記帯電用高圧電源に前記電力供給への電力値指令信号を出力し、且つ当該帯電用高圧電源からの電力値帰還信号に基づいて当該電力供給を制御する制御手段と、経過時間をカウントするタイマと、前記タイマによる前記経過時間に基づいて算出された目標とする放置時間を記憶する記憶手段と、前記感光体とは隔たった設置箇所で自装置内の温度を検出する温度センサと、前記感光体とは隔たった設置箇所で自装置内の湿度を検出する湿度センサと、を備えた画像形成装置であって、前記制御手段は、前記タイマから前記経過時間を取得し、前記温度センサで検出された前記自装置内の温度と予め推測される前記感光体の近傍の温度との差、並びに前記湿度センサで検出された当該自装置内の湿度と予め推測される当該感光体の近傍の湿度との差の少なくとも一方が当該感光体の検出精度に必要な一定値以下となる待ち時間を算出して前記目標とする放置時間に定めて前記記憶手段に記憶し、前記帯電部材又は前記感光体の経過使用後の熱伝導率の変化に応じて前記放置時間を切り替え、且つ当該放置時間の経過後に当該感光体の表面の膜厚の検出を行うことを特徴とすることを特徴とする。
本発明によれば、上記構成により、温湿度センサが感光体から離れていても、適確な待ち時間を設定して感光体の表面の膜厚検出を高精度に行うことができ、しかも低コストで省スペースが図られる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
本発明の実施例に係る画像形成装置の概略構成を示したブロック図である。 図1に示す画像形成装置の機能ブロック図である。 図1に示す画像形成装置の電子写真方式の作像プロセスでの要部となる間接転写における転写クリーニング機構の概略構成を示す図である。 図3に示す転写クリーニング機構の帯電用高圧電源の電力供給を制御する制御系回路を示す概略ブロック図である。 図1に示す画像形成装置に適用される温度センサの設置箇所の相違による時間と温度との関係を示す特性図である。 図1に示す画像形成装置のマシン動作毎に放置時間へ追加時間を加算するようにした場合の時間と温度との関係を示す特性図である。 図4に示す制御系回路の帯電系部材に熱伝導率が異なる物質を用いた場合の特性変化を時間に対する温湿度センサの温度と帯電系部材近傍の温度との差の関係で例示した図である。 図4に示す制御系回路の帯電系部材及びその周辺部材の近傍における印刷動作時の温度分布領域に対する温湿度センサの配置パターンを例示した概略図である。 図4に示す制御系回路の帯電系部材に係る帯電方式の違いによる特性変化を時間に対する温湿度センサの温度と帯電系部材近傍の温度との差の関係で例示した図である。 図1に示す画像形成装置で複数枚の印刷時の特性変化を時間に対する温湿度センサの温度と帯電系部材近傍の温度との差の関係で例示した図である。 図4に示す制御系回路に係る基本制御の動作処理を示すフローチャートである。 図4に示す制御系回路に係る動作要求適応制御の動作処理を示すフローチャートである。 図11の基本制御の動作処理中又は図12の動作要求適応制御の動作処理中に含まれる放置時間導出の処理の細部を印刷モードに応じて行う場合の動作処理を示すフローチャートである。
以下、本発明の画像形成装置、及びその制御方法について、以下に実施例を挙げ、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施例に係る画像形成装置1の概略構成を示したブロック図である。
図1を参照すれば、この画像形成装置1は、プリンタ、スキャナ、複写機、ファクシミリ等の機能を一つの筐体に纏めたデジタル複合機(MFP:MultiFunction Peripheral)のタイプのものである。
この画像形成装置1は、それぞれ独立して生産された本体部10と操作部20とから構成される。画像形成装置1は、本体部10に対して操作部20を組み付け、組み付け後にインターフェースケーブル300で互いに接続されて構成される。本体部10は、中央演算処理部を示すCPU11、ROM12、RAM13、ハードディスクドライブを示すHDD14、通信I/F15、接続I/F16、及びプリントエンジン17を備え、これらが共通バス18で接続されている。操作部20は、中央演算処理部を示すCPU21、ROM22、RAM23、不揮発性メモリであるフラッシュメモリ24、通信I/F25、接続I/F26、操作パネル27、及び外部接続I/F28を備え、これらが共通バス29で接続されている。尚、I/Fはインターフェースの表記である。
このうち、接続I/F16と接続I/F26とをインターフェースケーブル300により接続して、本体部10と操作部20とが相互に接続される。また、通信I/F15と通信I/F25とはそれぞれローカルエリアネットワークLAN等のネットワーク30に接続される。更に、RAM13とRAM23とには後述するように異なる初期化処理の内容に対応するモデルタイプ値が記憶され、初期化処理の実施によりアプリケーションソフトウェアがインストールされる。因みに、接続I/F16と接続I/F26とが無線通信機能を持つ場合にはインターフェースケーブル300で接続せずに操作部20を本体部10から取り外して別体として使用することもできる。
本体部10におけるCPU11は、モデルタイプの有無の判断機能と、異なる初期化処理の内容に対応するモデルタイプ値の記憶処理を含む情報処理機能と、を有する。また、本体部10のCPU11は、操作部20の組み付け時に、記憶手段であるRAM13に記憶されている記憶内容を読み込んでモデルタイプの有無とモデルタイプの値とを接続I/F16及びインターフェースケーブル300経由で操作部20へ通知する機能を持つ。更に、本体部10のCPU11は、出荷前の初期化処理の実施時にRAM13にモデルタイプ値を記憶する。そして、操作部20の組み付け後の起動時に操作部20に対してモデルタイプ値の通知を行う。このとき、接続I/F16及びインターフェースケーブル300を経由して本体部10から通知されたモデルタイプ値に基づいて操作部20のCPU21が初期化処理を実行する。
これに対し、操作部20のCPU21は、本体部10から記憶媒体のRAM13の故障等で部品交換した場合等、モデルタイプが無い通知を受けると自機器の記憶媒体のRAM23に記憶しているモデルタイプ値を本体部10へ通知する。このとき、接続I/F26及びインターフェースケーブル300を経由して操作部20から通知されたモデルタイプ値が本体部10のCPU11の情報処理機能の記憶処理によって部品交換されたRAM13へ記憶される。
また、操作部20のCPU21は、本体部10から通知されたモデルタイプ値を参照し、そのモデルタイプ値に応じて初期化処理の内容を切り替えて実施する機能を持つ。更に、操作部20のCPU21は、初期化処理の内容として、本体部10の各機種に合わせて必要なアプリケーションソフトウェアのみを残し、不要なアプリケーションソフトウェアを削除する処理を実施する機能を持つ。加えて、操作部20のCPU21は、記憶媒体のRAM23に部品交換等でモデルタイプ値が記憶されていない場合には、本体部10から通知されたモデルタイプ値に応じて初期化処理を実行した後にそのモデルタイプ値を自機器用としてRAM23に記憶する機能を持つ。
因みに、図1に示す画像形成装置1では、操作部20が本体部10に組み付けられた構成を例示しているが、組み付け前の操作部20と本体部10とを合わせた機器構成は画像形成システムとみなすこともできる。即ち、画像形成装置1は情報処理装置の一例であるので、情報処理システムとみなすこともできる。
図2は、上述した画像形成装置1の機能ブロック図である。
図2を参照すれば、画像形成装置1は、機能ブロック上で本体部10のコントローラ100と操作部20のコントローラ200とが接続されて構成される。本体部10のコントローラ100は、印刷制御部101、画像生成部102、送受信部103、記憶・読出処理部104、ジョブ処理判断部105、及び記憶部106を有している。
コントローラ100の送受信部103は、図1に示されている接続I/F16によって実現され、USB通信によって操作部20と各種データ(情報)の送受信を行う。
コントローラ100の画像生成部102は、図1に示されているCPU11からの命令、ROM12に記憶されているコントローラ用プログラム、RAM13によって実現され、ユーザジョブのデータを展開し、画像イメージとしてRAM13に描画する。
コントローラ100の記憶・読出処理部104、図1に示されているCPU11からの命令、ROM12に記憶されているコントローラ用プログラムによって実現される。記憶・読出処理部104は、記憶部106に各種データを記憶したり、記憶部106に記憶された各種データを読み出したりする処理を行う。
コントローラ100の印刷制御部101は、図1に示されているCPU11からの命令、ROM12に記憶されているコントローラ用プログラム、プリントエンジン17、及び接続I/F16によって実行される。印刷制御部101は、プリントエンジン17の制御を行うことによって、画像生成部102によってRAM13に描画された画像イメージを紙に転写したり、印刷したりする。
コントローラ100のジョブ処理判断部105は、図1に示されているCPU11からの命令、ROM12に記憶されているコントローラ用プログラム、及び接続I/F16によって実行される。ジョブ処理判断部105は、コントローラ100の起動の際に、記憶部106に格納されたトレイ情報管理テーブルを取得する。ジョブ処理判断部105は、操作部20によって送信されるジョブ処理要求に従って、トレイ情報管理テーブルからジョブ処理要求によって指定されたトレイ番号に紐付けられた印刷設定情報を抽出する。ジョブ処理要求の印刷条件情報には、ジョブ処理を要求する情報と共に、用紙サイズ、用紙の向き等の印刷設定情報、両面及び片面の何れで印刷処理を行うか、2頁を1頁に印刷するか等の印刷編集条件が付帯される。ジョブ処理判断部105は、トレイ情報管理テーブルから抽出した印刷設定情報の用紙サイズ、及び用紙の向きと、ジョブ処理要求に付帯される用紙サイズ、及び用紙の向きと一致するか否かを判断する。そこで、ジョブ処理判断部105は、一致する場合には印刷制御部101にジョブ処理要求の印刷条件情報に従って処理することを要求し、一致しない場合にはジョブ処理要求によって要求されたジョブをキャンセルすると判断する。ジョブ処理判断部105は、ジョブをキャンセルすると判断した場合、ジョブをキャンセルすることを表す情報を送受信部103からコントローラ200に送信する。
操作部20のコントローラ200は、送受信部201、ジョブ受付部202、記憶・読出処理部203、表示制御部204、及び記憶部205を有している。これら各部は、図1に示されている各構成要素のいずれかが、ROM22に記憶されている操作部用プログラムに従ったCPU21からの命令によって動作することで実現される機能或いは手段である。また、コントローラ200は、図1に示されている不揮発性メモリであるフラッシュメモリ24によって構築される記憶部205を有している。記憶部205には、トレイ情報管理テーブルが格納されている。
コントローラ200の送受信部201は、図1に示されている接続I/F26によって実現され、USB通信によってコントローラ100と各種データ(情報)の送受信を行う。
コントローラ200の記憶・読出処理部203は、図1に示されているCPU21からの命令によって実行される。記憶・読出処理部203は、記憶部205に各種データを記憶したり、記憶部205に記憶された各種データを読み出したりする処理を行う。
コントローラ200の表示制御部204は、図1に示されているCPU21からの命令、ROM22に記憶されている操作部用プログラムによって実現され、表示部の表示画面上への画像表示を制御する。また、表示制御部204は、ユーザが表示部の表示画面上の表示を押し下げることによって行われる操作により作成される操作情報をジョブ受付部202に入力する。例えば、表示制御部204は、ユーザが印刷することなどのジョブ処理を要求する操作を行うことによって作成されるジョブ処理要求をジョブ受付部202に入力する。ユーザは、記憶部205に格納されたトレイ情報管理テーブルに基づいて、ジョブ処理要求を入力することができる。そこで、表示制御部204は、ジョブ処理要求に対する応答として、ジョブ処理がキャンセルされたことを表わす情報がジョブ受付部202から入力された場合には、表示部の表示画面上にそのジョブがキャンセルされたことを表示する。
コントローラ200のジョブ受付部202は、図1に示されているCPU21からの命令、ROM22に記憶されている操作部用プログラムによって実現される。ジョブ受付部202は、表示制御部204によってジョブ処理要求が入力された場合に、送受信部201からコントローラ100に送信する。ジョブ受付部202は、ジョブ処理要求に対する応答として、コントローラ100によって送信されるジョブ処理がキャンセルされたことを表す情報が送受信部201から入力された場合には、表示制御部204にジョブ処理がキャンセルされたことを表示するように命令する。
上述した実施例に係る画像形成装置1で実行されるプログラム(コントローラ用プログラム、操作部用プログラム)は、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)、USB(Universal Serial Bus)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成しても良い。或いはインターネット等のネットワーク経由で提供又は配布するように構成しても良い他、各種プログラムをROM等の不揮発性の記録媒体に予め組み込んで提供するように構成しても良い。
図3は、上述した画像形成装置1の電子写真方式の作像プロセスでの要部となる間接転写における転写クリーニング機構の概略構成を示す図である。
図3を参照すれば、この転写クリーニング機構は、帯電用に高圧な電力供給を行う帯電用高圧電源41と、電力供給を受けて帯電される帯電ローラ43と、帯電ローラ43を介して帯電の対象とされる作像媒体の感光体42と、を備える。また、画像信号に応じた露光を行って感光体42の表面に静電潜像を形成する露光部44と、感光体42の表面にトナー像を現像する現像器45と、1次転写用の高圧な電力供給を行う1次転写用高圧電源49と、を備える。更に、1次転写用高圧電源49からの高圧な電力供給で高電圧が印加される1次転写ローラ46と、感光体42の表面にトナー像が転写される中間ベルト47と、感光体42の表面の電荷を除去する除電器48と、を備える。
この転写クリーニング機構では、帯電用高圧電源41からの高圧な電力供給で生成された高電圧を帯電ローラ43に印加して感光体42の表面を一様に帯電する。その後、露光部44により画像信号に応じた露光がなされ、感光体42の表面に静電潜像が形成される。そして、現像器45によってトナー像を現像することで感光体42の表面上にトナー像が形成される。更に、1次転写用高圧電源49からの高圧な電力供給で生成された高電圧を1次転写ローラ46に印加することで感光体42の表面上のトナー像が中間ベルト47に転写(1次転写)される。中間ベルト47に転写されたトナー像は2次転写部によって記録媒体に転写(2次転写)され、その後に定着手段によって加熱して定着することにより記録媒体上に画像が形成される。因みに、記録媒体は、以下も同様であるように一般的には紙であるが、それ以外のコート紙、ラベル紙等の他、オーバヘッドプロジェクタシート、フィルム、可撓性を持つ薄板等を対象にしても良い。また、除電器48が設置されている場合には、除電器48により感光体42の表面の電荷を除去した後に帯電処理を行う。カラー印刷の場合には、同様な転写クリーニング機構が4つ並設された構成となり、色毎に中間ベルト47にトナー像を1次転写し、その後に2次転写を経て定着に至る。尚、図3に示す転写クリーニング機構では、帯電用高圧電源41と感光体42とが離れている非接触帯電タイプの構成を示しているが、これらが接触している接触帯電タイプの構成についても、適用対象となる。
図4は、上述した転写クリーニング機構の帯電用高圧電源41の電力供給を制御する制御系回路を示す概略ブロック図である。
図4を参照すれば、この制御系回路は、感光体42を帯電の対象として高電圧が印加される帯電ローラ43へ電力供給する帯電用高圧電源41を制御対象とする。具体的に云えば、制御系回路は、帯電用高圧電源41に電力供給への電力値指令信号を出力し、且つ帯電用高圧電源41からの電力値帰還信号に基づいて電力供給の制御と感光体42の表面の膜厚の検出とを行うCPU51を備える。この電力値帰還信号は帯電用高圧電源41から供給される電力の出力電圧値や出力電流値の何れの帰還信号であっても良い。また、制御系回路は、経過時間をカウントするタイマ54と、タイマ54及びCPU51に接続されてCPU51に対して制御指令値を生成してタイマ54によるカウント値と合せて出力するコントローラ52と、を備える。但し、これらのタイマ54及びコントローラ52は装置本体電源オフ時にも動作するように別電源から電力供給されるものとする。更に、制御系回路は、CPU51に接続されてタイマ54の経過時間に基づいて算出された目標とする放置時間をテーブル形式で記憶する記憶手段としてのメモリ53を備える。加えて、制御系回路は、CPU51に接続されて感光体42や帯電ローラ43とは隔たった設置箇所で自装置内の温湿度を検出する温湿度センサ55を備える。
このうち、温湿度センサ55は、感光体42や帯電ローラ43とは隔たった設置箇所で自装置内の温度を検出する温度センサと感光体42とは隔たった設置箇所で自装置内の湿度を検出する湿度センサとが別体で設けられる構成であっても良い。また、コントローラ52及びCPU51は、協働して待ち時間を算出して目標とする放置時間に定めてメモリ53に記憶し、且つその放置時間の経過後に感光体42の表面の膜厚の検出を行う制御手段として機能する。この待ち時間は、タイマ54から経過時間を取得し、温湿度センサ55で検出された自装置内の温湿度と予め推測される感光体42の周囲の温湿度との差が感光体42の表面の膜厚の検出精度に必要な一定値以下となる時間を示すものである。温度センサと湿度センサとが別体で設けられる構成であれば、自装置内の温度と予め推測される感光体42の周囲の温度との差、並びに自装置内の湿度と予め推測される感光体42の周囲の湿度との差の少なくとも一方が該当するものとなる。
ところで、一般的な画像形成装置1の場合には、設置環境の温湿度によって作像プロセス制御を変更するため、少なくとも1つ以上の温湿度センサ55を搭載している。しかしながら、感光体42の周りのレイアウトは帯電モジュールや転写モジュール等が密接して配置されているため、各種センサの搭載スペースを確保することが困難となっている。そのため、感光体42や帯電ローラ43を示す帯電系部材の周囲の温湿度を測定するには、レイアウトを大きくする等によりスペースを空けて各種センサを設置する必要がある。こうした場合、コストアップとなるばかりでなく、更に設置スペースの確保するために画像形成装置1の全体のサイズを大きくしなければならないという問題を招くのは技術的課題で説明した通りである。その反面、通常温湿度情報は画像形成装置1内の帯電系部材の周囲以外でも利用されるため、帯電系部材の周囲から離れた場所に設置された温湿度センサ55からの温湿度情報を帯電系部材の周囲の温湿度として利用することもできる。本実施例では後者の設置構成を採用する。
以下は、印刷等のマシン動作時における画像形成装置1の内部での温湿度センサ55による温湿度検出値と帯電系部材の周囲の温湿度変化との関係について説明する。印刷等のマシン動作に伴い、画像形成装置1の内部の動作箇所が発熱し、搭載機器箇所(或いはその内部)で温湿度ムラが生じるため、温湿度センサ55で検出した温湿度と温湿度センサ55と隔たった空間での温湿度とが一致するとは限らない。しかし、一定時間放置した後には放熱されて温湿度センサ55で検出した温湿度と画像形成装置1内の帯電系部材の周囲の温湿度との差は一定値以内へ収まる。そこで、画像形成装置1の内部の温湿度を測定したい空間の温湿度センサ55で検出した温湿度と画像形成装置1の内部の帯電系部材の周囲の温湿度との差を一定値以内へ収束させるための待ち時間を計算して目標の放置時間とすれば良い。また、その目標の放置時間が経過した後に感光体42の表面の膜厚を検出すれば、高精度に膜厚検出を行うことができる。
図5は、実施例に係る画像形成装置1に適用される温度センサの設置箇所の相違による時間(s)と温度(℃)との関係を示す特性図である。
図5を参照すれば、特性C1は帯電系部材の周囲に設置された温度センサの現在時刻から一定時間Tを経過するまでの温度変化の推移を示しており、特性C2は帯電系部材から隔たった箇所に設置された温度センサの現在時刻から一定時間Tを経過するまでの温度変化の推移を示している。双方を比較すれば、特性C1では一定時間Tに至る前の過程では特性C2の場合よりも高い温度を維持しているが、時間経過に伴って双方の温度の差は徐々に小さくなって減少接近する傾向を示し、一定時間Tに至れば殆ど無くなっている様子が判る。そこで、ここでの差が上述した一定値以内へ収まる経過時間を一定時間Tの待ち時間を算出し、その待ち時間を目標とする放置時間とし、目標とする放置時間が経過した後に感光体42の表面の膜厚を検出すれば精度良く膜厚検出を実施できることが判る。但し、仮に算出した目標とする放置時間中に印刷等のマシン動作が行われると、そのままでは感光体42の表面の膜厚の検出精度に影響するため、そうした場合には別途対策が必要になる。
図6は、上述した画像形成装置1のマシン動作毎に放置時間へ追加時間を加算するようにした場合の時間(s)と温度(℃)との関係を示す特性図である。
図6を参照すれば、ここでも特性C3は帯電系部材の周囲に設置された温度センサの現在時刻から一定時間を経過するまでの温度変化の推移を示しており、特性C4は帯電系部材から隔たった箇所に設置された温度センサの現在時刻から一定時間を経過するまでの温度変化の推移を示している。但し、図6中では例えば第1番目の印刷P1の後の放置時間T′中に第2番目の印刷P2、第3番目の印刷P3といった印刷等のマシン動作を行った場合の放置時間T′に対する延長例を示している。即ち、放置時間T′中に印刷等のマシン動作を行い、画像形成装置1の内部温度が上昇した際、そのマシン動作から推定される温度上昇を加味し、マシン動作毎に放置時間T′へ追加時間+α1、+α2、+α3を加える。これにより、様々なマシンの使われ方に対しても適切な一定時間の待ち時間を設定することができる。図6中では、第1番目の印刷P1で放置時間T′であった場合、第2番目の印刷P2の後には追加時間+α1を加え、第3番目の印刷P3の後には追加時間+α2を加え、追加時間+α1中に行われた第4番目の印刷P4の後には追加時間+α3を加える場合を例示している。
実施例に係る画像形成装置1では、内部に帯電系部材と隔てて搭載した温湿度センサ55で検出した温湿度と予め推測される帯電系部材の近傍の温湿度との差が感光体42の表面の膜厚検出に殆ど影響を与えない一定値以下となる待ち時間をCPU51で算出する。因みに、ここでの帯電系部材は感光体42や帯電ローラ43を示すのは上述した通りである。また、温湿度相互の差は、図5を参照して説明したように、タイマ54の経過時間に伴って減少接近の傾向を示し、一定値は感光体42の表面の膜厚の検出精度に必要な差値となる時間に対応するため、その時間を待ち時間とみなすことができる。即ち、CPU51は、コントローラ52経由でタイマ54から経過時間を取得し、電力値指令信号を送出した帯電用高圧電源41からの電力値帰還信号に基づいて感光体42の表面の膜厚の検出精度に必要な一定値以下となる待ち時間を算出する。そして、算出した待ち時間を目標とする放置時間としてメモリ53に記憶すると共に、その放置時間を経過した後の条件下で感光体42の表面の膜厚を検出する。この結果、温湿度センサ55が感光体42から離れていても、適確な待ち時間を設定して感光体42の表面の膜厚検出を高精度に行うことができ、しかも低コストで省スペースが図られるようになる。しかも、新たに帯電系部材の近傍に温湿度センサ55を追加することなく膜厚を精度良く検出できる。
ところで、感光体42の表面の膜厚の検出に必要な精度は、検出内容に応じて変化する。例えば寿命近傍の膜厚で正確に残り寿命を検出したい場合、温湿度の誤差を極力排除するために、温湿度センサ55の実測値の誤差を±0.01%以内に抑える必要がある。また、寿命にはまだ遠いが、寿命現象の傾向を知りたい場合には、±0.2%以内に抑える必要がある。更に、寿命検出のための帯電用高圧電源41からの電力値帰還信号の精度が3%であれば、トータルの検出精度を5%以下に抑えるべく、例えば検出精度が2%以下になるように誤差を0.15%に設定する等、誤差の決め方は検出したい膜厚精度により変わる。温湿度センサ55の温湿度と帯電系部材の周囲の温湿度との差が一定値以下となるまでに要する時間は、実験による測定、シミュレーション、理論計算等の様々な方法で決定することができる。ここでは全て実験的に測定を行った時間を目標とする放置時間として設定する。因みに、目標とする放置時間は以下に説明するように、物理的な諸特性や諸要素に応じて切り替え設定が可能なものである。
表1は、図6を参照して説明したマシン動作に際して実験的に導出したモノクロ、カラー、普通紙、厚紙等の様々な印刷条件に対する最適な1枚当たりの追加放置時間を求めた結果を例示したものである。
Figure 0006897125
表1からは、モノクロよりもカラーの印刷の方が追加放置時間が長くなっており、更に普通紙よりも厚紙の方がより追加放置時間が長くなっていることが判る。
一般に、物質の熱減衰は熱伝導や熱放射によって発生する。特に熱伝導については物質固有の熱伝導性に関係する。また、同じ材質の物質であっても、体積等が大きい(熱容量が大きい)、表面積が大きい(単位時間当たりの熱放射量が大きい)等により、温度変化が異なる。
図7は、図4に示す制御系回路の帯電系部材に熱伝導率が異なる物質を用いた場合の特性変化を時間(s)に対する温湿度センサ55の温度と帯電系部材近傍の温度との差(℃)の関係で例示した図である。但し、図7中では温湿度センサ55の温度と帯電部材近傍の温度との差が目標値Δφ以下となるまでの時間を目標とする放置時間とする。例えば温湿度センサ55の温度と帯電部材近傍の温度との差が±0.2℃以内の場合に感光体42の表面の膜厚検出誤差(ズレ)が3%以内に収まり、検出精度上で問題ない場合にはφ=±0.2と設定する。
図7を参照すれば、ここでは温湿度センサ55の温度と帯電系部材近傍の温度との差の変化を現在時刻T=0から電源供給されなくなって自然冷却される様子を示している。具体的に云えば、特性C5は帯電系部材の熱伝導率が高い場合に該当し、目標とする放置時間T1が短くなっている。また、特性C6は帯電系部材の熱伝導率が中程度の場合に該当し、目標とする放置時間T2は熱伝導率が高い場合の目標とする放置時間T1よりも長くなっている。更に、特性C7は帯電系部材の熱伝導率が低い場合に該当し、目標とする放置時間T3は帯電系部材の熱伝導率が中程度の放置時間T2よりも長くなっている。そこで、制御手段としてのCPU51は、帯電系部材(帯電ローラ43又は感光体42)の材質が持つ熱伝導率に応じて放置時間T1、T2、T3を切り替え、最適な目標とする放置時間の設定を行う機能を持たせれば良い。
表2は、熱伝導率が異なる4種類の材質の帯電系部材を用いた場合の1枚印刷後の放置時間を求めた結果を例示したものである。
Figure 0006897125
表2からは、熱伝導率の高い材質D、材質C、材質B、材質Aの順で1枚印刷後の放置時間が短くなっていることが判る。換言すれば、熱伝導率の低い材質A、材質B、材質C、材質Dの順で1枚印刷後の放置時間が長くなっている。但し、別に例え材質が同じ熱伝導率であっても、熱容量が異なる場合には保持している熱量が異なるため、温度減衰の特性が変化する。そこで、制御手段としてのCPU51は、帯電系部材の材質の相違に応じて目標とする放置時間を切り替えれば良く、これによって最適な時間設定が可能となる。
表3は、同じ熱伝導率で熱容量の異なる材質の帯電系部材を用いた場合の1枚印刷後の放置時間を求めた結果を例示したものである。
Figure 0006897125
表3からは、熱容量の高い材質δ、材質γ、材質β、材質αの順で1枚印刷後の放置時間が長くなっていることが判る。換言すれば、熱容量の低い材質α、材質β、材質γ、材質δの順で1枚印刷後の放置時間が短くなっている。そこで、制御手段としてのCPU51は、帯電系部材の熱容量の相違に応じて目標とする放置時間を切り替えれば良く、これによって最適な時間設定が可能となる。但し、熱伝導率や熱容量が同じ場合でも、空気や他の物質と接触する表面積が異なる場合、単位時間に失われる熱量が変わるため、温度減衰の特性が変化する。
表4は、同じ熱伝導率及び熱容量で表面積の異なる材質の帯電系部材を用いた場合の1枚印刷後の放置時間を求めた結果を例示したものである。
Figure 0006897125
表4からは、表面積の大きい材質3)、材質2)、材質1)の順で1枚印刷後の放置時間が長くなっていることが判る。換言すれば、表面積の小さい材質1)、材質2)、材質3)の順で1枚印刷後の放置時間が短くなっている。そこで、制御手段としてのCPU51は、帯電系部材の表面積の相違に応じて目標とする放置時間を切り替えれば良く、これによって最適な時間設定が可能となる。
図8は、上述した制御系回路の帯電系部材及びその周辺部材の近傍における印刷動作時の熱分布領域Eに対する温湿度センサ55の配置パターンQ1、Q2、Q3を例示した概略図である。
図8を参照すれば、ここでの帯電系部材は上述した帯電ローラ43及び感光体42を示し、周辺部材は中間ベルト47、現像器45の現像部材45′、1次転写ローラ46を示す。印刷動作時等のマシン動作時には帯電系部材に接触する周辺部材も発熱し、熱分布領域Eが生じる。熱分布領域Eでは、ほぼ感光体42を中心として濃淡で色分けされるように距離が遠い程、温度が低くなっている。温湿度センサ55の配置パターンQ1は帯電系部材に近傍の高温度領域からやや離れた中温度領域内に配置された様子を示す。温湿度センサ55の配置パターンQ2は中温度領域よりも離れた低温度領域内に配置された様子を示す。温湿度センサ55の配置パターンQ3は熱分布領域E外の相当に離れた位置に配置された様子を示す。ここでは、利用したい温湿度センサ55と帯電系部材との間の距離が遠い程、マシン動作時に温湿度センサ55の相互間での温度の差が乖離すると考えられる。そこで、制御手段としてのCPU51は、温湿度センサ55の配置場所と測定対象の測定データとより、自装置内に配置される複数個の温湿度センサ55の中から最適な放置時間に該当するセンサを選択すれば良い。具体的に云えば、制御手段としてのCPU51は、温湿度センサ55に係る自装置内の温度の測定対象物の設置箇所から感光体42近傍の設置箇所までの距離の相違に応じて放置時間を切り替えれば良く、これによって最適な時間設定が可能となる。或いは、CPU51が温湿度センサ55に係る自装置内の温度の測定対象物の設置箇所から感光体42近傍の設置箇所までの距離の相違に応じて放置時間を切り替えるようにしても同等な効果が得られる。
表5は、温湿度センサ55の配置パターンQ1、Q2、Q3に応じた1枚印刷後の放置時間を求めた結果を例示したものである。
Figure 0006897125
表5からは、感光体42からの距離が短い温湿度センサ55の配置パターンQ1、Q2、Q3の順で1枚印刷後の放置時間が短くなっていることが判る。換言すれば、感光体42からの距離が遠い温湿度センサ55の配置パターンQ3、Q2、Q1の順で1枚印刷後の放置時間が長くなっている。因みに、これらの温湿度センサ55の近傍に他部材が配置されることも想定される。こうした場合には単純に距離の相違だけでなく、CPU51が広い意味で測定対象物の温湿度センサ55の設置箇所から感光体42近傍の設置箇所までのレイアウトの態様に応じて放置時間を切り替えるようにすれば良い。
図9は、上述した制御系回路の帯電系部材に係る帯電方式の違いによる特性変化を時間(s)に対する温湿度センサ55の温度と帯電系部材近傍の温度との差(℃)の関係で例示した図である。但し、図9中においても、温湿度センサ55の温度と帯電部材近傍の温度との差が目標値Δφ以下となるまでの時間を目標とする放置時間とする。
図9を参照すれば、帯電系部材が同じ材質や熱容量であっても、感光体42と帯電ローラ43とが接触していない非接触帯電方式の特性C8や接触している帯電接触方式の特性C9に示されるように帯電方式の違いで必要な放置時間が異なる様相となる。その理由は各部材間での熱の移動量が異なるためであり、必要な放置時間が異なることになる。現在時刻T=0後の帯電接触方式の特性C9の場合、感光体42が帯電ローラ43と接触しているために放熱し易く、その目標とする放置時間T1は非接触帯電方式の特性C8の目標とする放置時間T2よりも短くなっている。そこで、制御手段としてのCPU51は、帯電方式(或いは作像方式と呼ばれても良い)の相違に応じて放置時間を切り替えれば良く、これによって最適な時間設定が可能となる。
ところで、印刷動作等のマシン動作に伴う通電や物理的な摩擦により、画像形成装置1の内部の温度が上昇する。こうしたマシン動作で発生する熱量は、予め見積もることができるため、マシン動作毎に発生した熱量を加算すれば目標とする放置時間を精度良く更新することができる。例えば1枚印刷、2枚印刷の場合でも、画像形成装置1の立ち上がり動作、立ち下がり動作は何れも1回であり、印刷枚数が2倍に増えたとしても、必要な放置時間が2倍に増えるとは限らない。また、同じ印刷枚数でも用紙の種類により感光体42に引火する電力量が異なるため、発熱量も変化する。更に、カラー、モノクロの種別によっても使用する感光体が変わるため、周囲から受ける熱の影響が変わる。
図10は、上述した画像形成装置1で複数枚の印刷時の特性変化を時間(s)に対する温湿度センサ55の温度と帯電系部材近傍の温度との差(℃)の関係で例示した図である。但し、図10中においても、温湿度センサ55の温度と帯電部材近傍の温度との差が目標値Δφ以下となるまでの時間を目標とする放置時間とする。
図10を参照すれば、現在時刻T=0後の1枚目印刷の特性C10は現在時刻T=0後の4枚目印刷の特性C11と比べ、温湿度センサ55の温度と帯電系部材近傍の温度との差が低くなっている。また、1枚目印刷の放置時間T1についても、これに加算される追加放置時間+T2、+T3、+T4の総和時間となる4枚目印刷の放置時間よりも短くなっている。因みに、2枚目印刷の放置時間はT1+T2、3枚目印刷の放置時間はT1+T2+T3、4枚目印刷の放置時間はT1+T2+T3+T4である。尚、追加放置時間+T2、+T3、+T4についてはそれぞれほぼ等しい時間が設定されるが、1枚目印刷の放置時間T1よりは相当に短い時間が設定される。
表6は、複数枚印刷を行い、紙の種類、カラー、モノクロを変えた場合の放置時間の設定例を示したものである。
Figure 0006897125
表6からは、1枚目印刷時の放置時間はモノクロ、カラー共に普通紙よりも厚紙の方が長く、しかもモノクロの場合よりもカラーの場合の方が長くなっている。2枚目以降印刷時の追加放置時間についても同様であり、モノクロ、カラー共に普通紙よりも厚紙の方が長く、しかもモノクロの場合よりもカラーの場合の方が長くなっている。そこで、制御手段としてのCPU51は、画像形成対象の記録媒体である用紙の枚数、用紙の種類、画像データの種類(モノクロ、カラー)に応じて放置時間を切り替えれば良く、これによって最適な時間設定が可能となる。
その他、画像形成装置1における帯電系部材の経過的な使用において、帯電系部材を成す物質の表面に不純物が付着したり、物質自体が変質する場合があり、それによって物質の熱伝導性が変化する事象が発生する。そこで、画像形成装置1の帯電系部材の経過的な使用による熱伝導性等の変化を考慮して放置時間を変えることで、最適な時間設定が可能となる。
表7は、画像形成装置1における帯電系部材の経過使用後の熱伝導性の変化を例示したものである。
Figure 0006897125
表7からは、印刷枚数の増加に伴って熱伝導率が低下し、1枚印刷後の放置時間が長くなっていることが判る。そこで、制御手段としてのCPU51は、帯電系部材の経過使用後の熱伝導率の変化に応じて放置時間を切り替えれば良く、これによって最適な時間設定が可能となる。
更に、画像形成装置1の作像プロセスにおける除電器48による光除電や或いは帯電用高圧電源41からの高電圧の長時間印加による光疲労や静電疲労によって、一時的に感光体42の容量成分が変化する。こうした状況下において、感光体42の表面の膜厚検出を行った場合、温湿度センサ55による環境温湿度を正しく取得できたとしても、膜厚検出量に誤差が生じる。そのため、温湿度の放置時間だけでなく、光疲労や静電疲労の回復時間も加味して放置時間設定すれば、膜厚検出精度を高めることが可能となる。ここで、光疲労は潜像画像描画のための書込照射光量と除電光量とに関係し、静電疲労は印加する高電圧の強さと印加時間とに関係する。
表8は、印刷モード毎の感光体42の表面の膜厚検出までの温湿度センサ55による温湿度以外に静電疲労を加味した放置時間を例示したものである。
Figure 0006897125
表8からは、1枚目印刷時の放置時間は温湿度及び静電疲労の何れもモノクロ、カラー共に普通紙よりも厚紙の方が長く、しかもモノクロの場合よりもカラーの場合の方が長くなっている。2枚目以降印刷時の追加放置時間についても同様であり、温湿度及び静電疲労の何れもモノクロ、カラー共に普通紙よりも厚紙の方が長く、しかもモノクロの場合よりもカラーの場合の方が長くなっている。そこで、制御手段としてのCPU51は、帯電用高圧電源41から電力供給で印加される高電圧の強さと印加時間とに関係した静電疲労の回復時間を加味して放置時間を設定すれば良く、これによって最適な時間設定が可能となる。例えばカラーの厚紙を3枚印刷した場合、温湿度の放置時間は34.2minとなるが、このときの静電疲労の回復時間は40minとなるため、膜厚検出を精度良く行うためには、放置時間を40minに設定する必要がある。
表9は、印刷画像毎の感光体42の表面の膜厚検出までの温湿度センサ55による温湿度以外に光疲労を加味した放置時間を例示したものである。
Figure 0006897125
表9からは、1枚目印刷時の放置時間は印刷画像種に応じてまちまちな結果を示し、文字やハーフトーンでは温湿度の方が光疲労よりも長く、文字写真やベタ画像では光疲労の方が温湿度よりも長くなっている。2枚目以降印刷時の追加放置時間についても同様であり、文字や文字写真では温湿度の方が光疲労よりも長く、ハーフトーンやベタ画像では光疲労の方が温湿度よりも長くなっている。そこで、制御手段としてのCPU51は、潜像画像描画のための書込照射量と除電光量とに関係した光疲労の回復時間を加味して放置時間を設定すれば良く、これによって最適な時間設定が可能となる。一般的に、照射した光量が大きい程、光疲労の回復時間が長くなるため、照射量の多いベタ画像等で光疲労の回復時間が長くなる。例えばベタ画像の場合の膜厚検出に必要な光疲労の回復時間を示す放置時間は15.6minとなる。
理論的に温湿度センサ55近傍の温湿度と帯電系部材の温湿度とが一致するために必要な放置時間は無限時間となる。無限時間の放置は現実的に不可能であるため、或る有限時間で時間設定を行う必要があるが、放置時間が短い程、温湿度の精度は粗くなり、逆に長い程、精度は高くなる。そこで、必要な精度となる待ち時間として、温湿度センサ55の温湿度の値と帯電系部材の温湿度の値との差(ズレ)を状況により使い分ければ、最適な時間設定とすることができる。
表10は、或る膜厚検出精度の相違による放置時間の違いを膜厚検出誤差、目標値Δφ、1枚印刷後の放置時間について具体的に例示したものである。
Figure 0006897125
表10からは、膜厚検出誤差が2%の場合、目標値Δφが±0.2℃であり、1枚印刷後の放置時間が35minとなっている。また、膜厚検出誤差が5%の場合、目標値Δφが±1.0℃であり、1枚印刷後の放置時間が21minとなっている。更に、膜厚検出誤差が10%の場合、目標値Δφが±1.4℃であり、1枚印刷後の放置時間が13minとなっている。この表10に示されるように、必要な膜厚検出精度に応じて放置時間を使い分ければ、最適な時間設定が可能となる。そこで、制御手段としてのCPU51は、感光体42の表面の膜厚の検出精度に応じて放置時間の差分値を切り替えれば良く、これによって膜厚の検出精度を高めることができる。
尚、本実施例で利用する感光体42の表面の膜厚検出は、帯電用高圧電源41の出力電圧値と出力電流値とを用いる必要があるため、画像形成装置1の本体の電源が入っている必要がある。しかしながら、放置時間のカウントは、必ずしも画像形成装置1の本体の電源が入っている必要はなく、例えば図4を参照して説明したように蓄電池等を搭載しているコントローラ52等に接続したタイマ54等で継続的に実行することが可能である。また、本実施例で適用する感光体42の表面の膜厚検出するための手段は、感光体42に高電圧を印加する帯電用高圧電源41の出力電圧及び出力電流と温湿度センサ55の環境温湿度情報とを利用する例えば特許文献1に開示されているような技術を適用できる。ここでは、補正時期が到来したことを確認してから予め定められた複数の帯電電圧を帯電系部材に印加した後、各帯電電圧印加時の帯電電流を検知する。この後、電流(I)−電圧(V)特性を算出して感光体42の表面の膜厚検出を行ってから温湿度センサ55から温度及び湿度を取得し、これに基づいて膜厚を補正する。最後に補正された膜厚に応じた電圧を決定し、その決定された電圧を帯電電圧として帯電用高圧電源41から帯電系部材へ印加する。因みに、このような帯電用高圧電源41の電力制御は様々に考えられ、この他の手法も適用可能であるので、特に問わないものとする。
図11は、図4に示す制御系回路に係る基本制御の動作処理を示すフローチャートである。制御系回路に係る基本制御では、まずCPU51によって、感光体42の表面の膜厚検出が実行決定されているか否かの判定(ステップS1)を行う。この判定の結果、実行決定されていなければそのまま動作処理を終了するが、実行決定されていれば画像形成装置1のマシン動作情報等の動作情報取得(ステップS2)の処理を行う。この動作情報取得時には過去の動作情報についても取得することが可能である。この後は放置時間導出(ステップS3)の処理を行って所定時間に該当する放置時間を設定する。更に、放置時間が経過したか否かの判定(ステップS4)を行う。この判定の結果、放置時間が経過していなければこの判定の前に戻って放置時間が経過するまで処理を繰り返すようにし、放置時間が経過していれば引き続いて感光体42の表面の膜厚検出が実行可能か否かの(ステップS5)を行う。この判定の結果、膜厚検出が実行可能でなければこの判定の前に戻って実行可能になるまで処理を繰り返すようにし、膜厚検出が実行可能であれば膜厚検出実施(ステップS6)としてから動作処理を終了する。
ところで、図11に示す基本制御の動作処理では、新たなマシン動作要求が来た場合に、放置時間が経過したか否かの判定(ステップS4)のカウント中であれば新たなマシン動作要求を受け付けることができない。そこで、こうした問題を対処するため、途中で受け付けた新たなマシン動作要求に対して放置時間を追加する動作要求適応制御を実施する。
図12は、図4に示す制御系回路に係る動作要求適応制御の動作処理を示すフローチャートである。制御系回路に係る動作要求適応制御では、まずCPU51によって、感光体42の表面の膜厚検出が実行決定されているか否かの判定(ステップS1)を行う。この判定の結果、実行決定されていなければそのまま動作処理を終了するが、実行決定されていれば画像形成装置1のマシン動作情報等の動作情報取得(ステップS2)の処理を行う。この初回の動作情報取得時においても過去の動作情報を取得することが可能である。この後は放置時間導出(ステップS3)の処理を行って所定時間に該当する放置時間を設定する。更に、この後は印刷等のマシン動作要求が有るか否かの判定(ステップS4)を行う。この判定の結果、マシン動作要求が有れば動作情報取得(ステップS2)の処理の前に戻ってそれ以降の処理を繰り返す。これによって、途中で受け付けた新たなマシン動作要求に対して放置時間を追加することが可能になる。
これに対し、マシン動作要求が無ければ引き続いて放置時間が経過したか否かの判定(ステップS5)を行う。この判定の結果、放置時間が経過していなければマシン動作要求が有るか否かの判定(ステップS4)の前に戻ってそれ以降の処理を繰り返すようにし、放置時間が経過していれば引き続いて感光体42の表面の膜厚検出が実行可能か否かの判定(ステップS6)を行う。この判定の結果、膜厚検出が実行可能でなければマシン動作要求が有るか否かの判定(ステップS4)の前に戻ってそれ以降の処理を繰り返すようにし、膜厚検出が実行可能であれば膜厚検出実施(ステップS7)としてから動作処理を終了する。このように、途中で受け付けた新たなマシン動作要求に対して放置時間を追加することにより、ユーザに待ち時間を与えることなく、ユーザの使用状況にない状態で感光体42の表面の膜厚の検出を行うことができる。また、初回の動作情報の取得時に過去の動作情報も取得することが可能になる。
図13は、図11の基本制御の動作処理中又は図12の動作要求適応制御の動作処理中に含まれる放置時間導出の処理の細部を印刷モードに応じて行う場合の動作処理を示すフローチャートである。但し、ここではメモリ53に予め印刷モード毎に使用される印刷用紙の種類に応じた放置時間が複数のテーブル形式で格納されているものとする。
図13を参照すれば、放置時間導出の処理が開始されると、最初にモノクロ印刷か否かの判定(ステップS1)が行われる。この判定の結果、モノクロ印刷であれば引き続いて普通紙であるか否かの判定(ステップS2)が行われる。この判定の結果、普通紙であればテーブルNo.N参照(ステップS3)として適応する放置時間を取得してから放置時間導出終了とする。これに対し、普通紙でなければ(厚紙であれば)テーブルNo.N+1参照(ステップS3)として適応する放置時間を取得してから放置時間導出終了とする。また、モノクロ印刷か否かの判定(ステップS1)の結果、モノクロ印刷であければ(カラー印刷であれば)引き続いて同様に普通紙であるか否かの判定(ステップS5)が行われる。この判定の結果、この判定の結果、普通紙であればテーブルNo.N+2参照(ステップS6)として適応する放置時間を取得してから放置時間導出終了とする。これに対し、普通紙でなければ(厚紙であれば)テーブルNo.N+3参照(ステップS7)として適応する放置時間を取得してから放置時間導出終了とする。因みに、図13では印刷モード毎に使用される印刷用紙の種類に応じて設定された放置時間を切り替える場合を説明したが、それ以外にも様々な条件を適用できるのは上述した通りである。
ところで、上述した実施例に係る画像形成装置1の技術的要旨は、画像形成装置1の制御方法として換言することができる。この制御方法は、帯電用高圧電源41が帯電用に高圧な電力供給を行う電力供給ステップと、帯電部材(帯電ローラ43)が電力供給を受けて帯電される帯電ステップと、作像媒体の感光体42が帯電ステップを経て帯電の対象となる帯電対象ステップと、を有する。また、制御手段(CPU51)が電力供給ステップでの電力供給への電力値指令信号を出力し、且つ電力供給ステップからの電力値帰還信号に基づいて電力供給を制御する制御ステップと、タイマ54が経過時間をカウントするカウントステップと、を有する。更に、記憶手段(メモリ53)がカウントステップによる経過時間に基づいて目標とする放置時間を記憶する記憶ステップを有する。加えて、温度センサが感光体42とは隔たった設置箇所で自装置内の温度を検出する温度検出ステップと、湿度センサが感光体42とは隔たった設置箇所で自装置内の湿度を検出する湿度検出ステップと、を有する。こうした各ステップを有することを前提とする。
また、制御ステップでは、カウントステップでのタイマ54から経過時間を取得し、温度検出ステップで検出された自装置内の温度と予め推測される感光体42の周囲の温度との差が感光体42の表面の膜厚の検出精度に必要な一定値以下となる待ち時間を算出する。或いは、湿度検出ステップで検出された自装置内の湿度と予め推測される感光体42の周囲の湿度との差が感光体42の表面の膜厚の検出精度に必要な一定値以下となる待ち時間を算出しても良い。これらの少なくとも一方から算出した待ち時間を目標とする放置時間に定めて記憶ステップで記憶させ、放置時間の経過後に感光体42の表面の膜厚の検出を行うものである。
制御ステップでは、帯電部材(帯電ローラ43)又は感光体42の材質が持つ熱伝導率の相違、熱容量の相違、表面積の相違の少なくとも1つに応じて放置時間を切り替えることが好ましい。また、制御ステップでは、温度検出ステップでの温度センサに係る自装置内の温度の測定対象物の設置箇所から感光体近傍の設置箇所までの距離の相違に応じて放置時間を切り替えることが好ましい。或いは、湿度検出ステップでの湿度センサに係る自装置内の温度の測定対象物の設置箇所から感光体42近傍の設置箇所までの距離の相違に応じて放置時間を切り替えることも可能である。その他、それらの距離におけるレイアウトの態様に応じて放置時間を切り替えることも可能である。
一方、制御ステップでは、帯電方式の相違、画像形成対象の記録媒体の枚数、記録媒体の種類、記録媒体に対する画像形成用の画像データの種類の少なくとも1つに応じて放置時間を切り替えることが好ましい。その他、帯電部材(帯電ローラ43)又は感光体42の経過使用後の熱伝導率の変化に応じて放置時間を切り替えることも可能である。
他方、制御ステップでは、電力供給で印加される高電圧の強さと印加時間とに関係した静電疲労の回復時間、或いは潜像画像描画のための書込照射量と除電光量とに関係した光疲労の回復時間を加味して放置時間を設定することが好ましい。その他、制御ステップでは、感光体42の表面の膜厚の検出精度に応じて放置時間の差分値を切り替えることが好ましい。
尚、本発明は上述した実施例に限定されず、その技術的要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。上記実施例は、好適な例を示したものであるが、当業者であれば、開示した内容から様々な変形例を実現することが可能であるが、これらは添付した特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。
1 画像形成装置
10 本体部
11、21 CPU
12、22 ROM
13、23 RAM
14 HDD
15、25 通信I/F
16、26 接続I/F
17 プリントエンジン
18、29 共通バス
20 操作部
20a 表示画面
24 フラッシュメモリ
27 操作パネル
28 外部接続I/F
30 ネットワーク
41 帯電用高圧電源
42 感光体
43 帯電ローラ
44 露光部
45 現像器
46 1次転写ローラ
47 中間ベルト
48 除電器
49 1次転写用高圧電源
51 CPU
52 コントローラ
53 メモリ
54 タイマ
55 温湿度センサ
100、200 コントローラ
101 印刷制御部
102 画像生成部
103、201 送受信部
104、203 記憶・読出処理部
105 ジョブ処理判断部
106、205 記憶部
202 ジョブ受付部
204 表示制御部
300 インターフェースケーブル
特許第6043739号公報

Claims (3)

  1. 帯電用に高圧な電力供給を行う帯電用高圧電源と、
    前記電力供給を受けて帯電される帯電部材と、
    前記帯電部材を介して帯電の対象とされる作像媒体の感光体と、
    前記帯電用高圧電源に前記電力供給への電力値指令信号を出力し、且つ当該帯電用高圧電源からの電力値帰還信号に基づいて当該電力供給を制御する制御手段と、
    経過時間をカウントするタイマと、
    前記タイマによる前記経過時間に基づいて算出された目標とする放置時間を記憶する記憶手段と、
    前記感光体とは隔たった設置箇所で自装置内の温度を検出する温度センサと、
    前記感光体とは隔たった設置箇所で自装置内の湿度を検出する湿度センサと、
    を備えた画像形成装置であって、
    前記制御手段は、前記タイマから前記経過時間を取得し、前記温度センサで検出された前記自装置内の温度と予め推測される前記感光体の近傍の温度との差、並びに前記湿度センサで検出された当該自装置内の湿度と予め推測される当該感光体の近傍の湿度との差の少なくとも一方が当該感光体の検出精度に必要な一定値以下となる待ち時間を算出して前記目標とする放置時間に定めて前記記憶手段に記憶し、前記帯電部材又は前記感光体の経過使用後の熱伝導率の変化に応じて前記放置時間を切り替え、且つ当該放置時間の経過後に当該感光体の表面の膜厚の検出を行うことを特徴とする画像形成装置。
  2. 帯電用に高圧な電力供給を行う帯電用高圧電源と、
    前記電力供給を受けて帯電される帯電部材と、
    前記帯電部材を介して帯電の対象とされる作像媒体の感光体と、
    前記帯電用高圧電源に前記電力供給への電力値指令信号を出力し、且つ当該帯電用高圧電源からの電力値帰還信号に基づいて当該電力供給を制御する制御手段と、
    経過時間をカウントするタイマと、
    前記タイマによる前記経過時間に基づいて算出された目標とする放置時間を記憶する記憶手段と、
    前記感光体とは隔たった設置箇所で自装置内の温度を検出する温度センサと、
    前記感光体とは隔たった設置箇所で自装置内の湿度を検出する湿度センサと、
    を備えた画像形成装置であって、
    前記制御手段は、前記タイマから前記経過時間を取得し、前記温度センサで検出された前記自装置内の温度と予め推測される前記感光体の近傍の温度との差、並びに前記湿度センサで検出された当該自装置内の湿度と予め推測される当該感光体の近傍の湿度との差の少なくとも一方が当該感光体の検出精度に必要な一定値以下となる待ち時間を算出して前記目標とする放置時間に定めて前記記憶手段に記憶し、前記感光体の表面の膜厚の検出精度に応じて前記放置時間の差分値を切り替え且つ当該放置時間の経過後に当該感光体の表面の膜厚の検出を行なうことを特徴とする画像形成装置。
  3. 帯電用高圧電源が帯電用に高圧な電力供給を行う電力供給ステップと、
    帯電部材が前記電力供給を受けて帯電される帯電ステップと、
    作像媒体の感光体が前記帯電ステップを経て帯電の対象となる帯電対象ステップと、
    制御手段が前記電力供給ステップでの前記電力供給への電力値指令信号を出力し、且つ当該電力供給ステップからの電力値帰還信号に基づいて当該電力供給を制御する制御ステップと、
    タイマが経過時間をカウントするカウントステップと、
    記憶手段が前記カウントステップによる前記経過時間に基づいて目標とする放置時間を記憶する記憶ステップと、
    温度センサが前記感光体とは隔たった設置箇所で自装置内の温度を検出する温度検出ステップと、
    湿度センサが前記感光体とは隔たった設置箇所で自装置内の湿度を検出する湿度検出ステップと、を有する画像形成装置の制御方法であって、
    前記制御ステップでは、前記カウントステップでの前記タイマから前記経過時間を取得し、前記温度検出ステップで検出された前記自装置内の温度と予め推測される前記感光体の周囲の温度との差、並びに前記湿度検出ステップで検出された当該自装置内の湿度と予め推測される当該感光体の周囲の湿度との差の少なくとも一方が当該感光体の表面の膜厚の検出精度に必要な一定値以下となる待ち時間を算出して前記目標とする放置時間に定めて前記記憶ステップで記憶させ、前記感光体の表面の前記膜厚の検出精度に応じて前記放置時間の差分値を切り替え、当該放置時間の経過後に当該感光体の表面の当該膜厚の検出を行うことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
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