JP6977249B2 - 画像形成装置および寿命予測方法 - Google Patents
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Description
電子写真方式に従う画像形成装置は、帯電ローラ、1次転写ローラ、2次転写ローラなどの導電部材を有し得る。これらの導電部材の中には、電荷キャリアがイオンであるイオン導電材によって構成されるものがある。イオン導電材は、使用(電圧印加)に伴い内部のイオン分布が偏ることによって、抵抗が徐々に上昇していくことが知られている。
(画像形成装置200)
図2は、ある実施形態に従う画像形成装置200の構成例を説明する図である。ある実施形態において、画像形成装置200は、レーザプリンタやLEDプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置である。図2に示されるように、画像形成装置200は、内部のほぼ中央部にベルト部材として中間転写ベルト1を備えている。中間転写ベルト1の下部水平部の下には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色にそれぞれ対応する4つの作像ユニット2Y,2M,2C,2Kが中間転写ベルト1に沿って並んで配置される。これらの作像ユニット2Y,2M,2C,2Kは、トナー像を担持可能に構成される感光体3Y,3M,3C,3Kをそれぞれ有している。
次に、以上の構成からなる画像形成装置200の概略動作について説明する。外部装置(たとえば、パソコン等)から画像形成装置200の制御部70に画像信号が入力されると、制御部70ではこの画像信号をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成し、入力されたデジタル信号に基づいて、各作像ユニット2Y,2M,2C,2Kの各プリントヘッド部5Y,5M,5C,5Kを発光させて露光を行なう。
図3は、ある実施形態に従う制御部70について説明する図である。制御部70は、その主要な制御要素として、CPU(Central Processing Unit)310と、RAM(Random Access Memory)320と、ROM(Read Only Memory)330と、インターフェイス(I/F)340とを備える。
図8は、ある実施形態に従うイオン導電性部材の寿命を予測する制御の流れを説明するフローチャートである。図8に示される処理は、CPU310がROM320または記憶装置370に格納される制御プログラムを実行することにより実現され得る。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子その他のハードウェアによって実行されてもよい。
上記の例において、ある実施形態に従う画像形成装置200は、単位時間当たりの印字枚数に基づいてイオン導電性部材の寿命を予測する構成であった。上記で説明したように、ある局面において、イオン導電性部材の寿命は、当該部材の抵抗値が所定値に到達するまでの期間である。そして、この抵抗値は、画像形成装置200の使用環境、設置環境(温湿度)、イオン導電性部材の製造誤差(たとえば、複数種類のイオン導電材の配合比率等)に影響され得る。そのため、単位時間当たりの印字枚数にのみ基づいて寿命を予測した場合、本来の寿命と予測した寿命との間に若干の差異が生じ得る。そこで、下記に、この差異を補正し得る画像形成装置の構成および制御について説明する。
図10は、ある実施形態に従う画像形成装置1000の構成の一部を説明する図である。なお、画像形成装置1000の基本構成と、上記説明した画像形成装置200の基本構成とはほぼ同じであるため、相違する点についてのみ説明する。
図11は、ある実施形態に従う画像形成装置1000の寿命補正制御について説明する図である。一例として、図11は、帯電ローラ4Yの寿命補正に関するものとする。図11の横軸は交換後の帯電ローラ4Yを用いた累計印字枚数を表し、縦軸は定電流(たとえば、1A)を流したときに電圧計16Yによって取得される電圧値を表す。
イオン導電性部材の抵抗値は、当該部材の稼働時(電圧印可時)の温湿度によって影響され得る。より具体的には、イオン導電性部材の稼働時(電圧印可時)における温度が低いほど、当該部材の抵抗値の上昇率は大きい。また、イオン導電性部材の稼働時における湿度が低いほど、当該部材の抵抗値の上昇率は大きい。そこで、ある実施形態に従う画像形成装置は、温湿度を考慮してイオン導電性部材の寿命を予測する。
、1次転写ローラ7K、中間転写ベルト1、および2次転写ローラ9の印字枚数をそれぞれ「15」カウントアップする。
(搬送速度)
イオン導電性部材の抵抗値は、印字される際に部材に印加される電圧が大きいほど、当該部材の抵抗値の上昇率が大きい。そこで、ある実施形態に従う画像形成装置は、印加電圧の大きさを考慮してイオン導電性部材の寿命を予測する。なお、この実施形態に従う画像形成装置の基本構成は、図2で説明した画像形成装置200と同じである。
一般的に、印字される用紙の坪量が多いほど、用紙に接する2次転写ローラ9に印加される電圧は大きくなる。そこで、ある実施形態に従う画像形成装置200は、用紙の種類に応じて印字枚数テーブル372の2次転写ローラ9に対応する印字枚数をカウントアップする。
一般的に、両面印刷のときに、一度2次転写ローラ9を通過した用紙が再度同じ部材を通過するとき、2次転写ローラ9に印加される印加電圧は、初回通過時よりも大きい。そこで、ある実施形態に従う画像形成装置200は、印刷の種類(片面印刷か、両面印刷か)に応じて印字枚数テーブル372の2次転写ローラ9に対応する印字枚数をカウントアップする。
イオン導電性部材の各々は、要求される特性によって、適切なイオン導電性の材料(ヒドリンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴムなどを)を適切な配合比率で混合して構成される。そのため、イオン導電性部材の種類によって、単位枚数あたりの抵抗値の上昇率が異なる。そこで、ある実施形態に従う画像形成装置は、イオン導電性部材の種類に応じてイオン導電性部材の寿命を予測する。なお、この実施形態に従う画像形成装置の基本構成は、図2で説明した画像形成装置200と同じである。
Claims (14)
- イオン導電性の導電部材と、
前記導電部材の寿命を予測するための制御部とを備え、
前記制御部は、
印字枚数、前記導電部材への電圧印加時間、前記導電部材の電圧印可距離、前記導電部材の走行時間、および前記導電部材の走行距離のうち少なくとも1つを含む、前記導電部材の通電に関連する指標値を取得し、
前記導電部材の稼働時間と休止時間とを考慮することで単位時間当たりの前記指標値に対する前記導電部材の寿命が、前記導電部材の稼働時間のみを考慮した場合に比べ長くなるという予め定められた関係に基づいて、前記導電部材の寿命を予測する、画像形成装置。 - 前記導電部材は、
トナー像を担持可能に構成される像担持体を帯電するための帯電ローラ、
前記像担持体に形成されたトナー像を受け取って搬送するための中間転写ベルト、
前記像担持体に形成されたトナー像を前記中間転写ベルトに転写するための1次転写ローラ、および
前記中間転写ベルトに形成されたトナー像を記録媒体に転写するための2次転写ローラのうち少なくとも1つを含む、請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、
単位時間当たりの前記指標値が大きい場合は、前記導電部材の寿命が短いと予測し、
単位時間当たりの前記指標値が小さい場合は、前記導電部材の寿命が長いと予測するように構成される、請求項1または2に記載の画像形成装置。 - 前記導電部材の電気的特性値を取得するためのセンサをさらに備え、
前記制御部は、前記センサによって取得された電気的特性値に基づいて、前記予測した導電部材の寿命を補正するように構成される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 外部装置と通信するための通信インターフェイスをさらに備え、
前記制御部は、前記予測した寿命を前記通信インターフェイスを介して前記外部装置へ送信するように構成される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、単位時間当たりの前記指標値に基づいて、前記導電部材の寿命が尽きるまでの時間を算出するように構成される、請求項5に記載の画像形成装置。
- ディスプレイをさらに備え、
前記制御部は、前記予測した寿命を前記ディスプレイに表示するように構成される、請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、単位時間当たりの前記指標値と、前記導電部材を構成する材料に応じた係数とに基づいて前記導電部材の寿命を予測するように構成される、請求項1〜7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 温度および湿度のうち少なくとも一方を取得するための環境センサをさらに備え、
前記制御部は、前記環境センサが取得した値に応じて計上される前記指標値を補正するように構成される、請求項1〜8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記導電部材に印加される電圧の大きさに基づいて、前記指標値を補正するように構成される、請求項1〜9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、記録媒体の搬送速度に応じて計上される前記指標値を補正するように構成される、請求項1〜10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成装置は、記録媒体への両面印刷が可能に構成され、
前記導電部材は、中間転写ベルトに形成されたトナー像を記録媒体に転写するための2次転写ローラであって、
前記制御部は、前記記録媒体への両面印刷によって計上される前記指標値を補正するように構成される、請求項1〜11のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記導電部材は、中間転写ベルトに形成されたトナー像を記録媒体に転写するための2次転写ローラであって、
前記制御部は、記録媒体の種類に応じて計上される前記指標値を補正するように構成される、請求項1〜12のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - イオン導電性の導電部材の寿命を予測するための方法であって、
印字枚数、前記導電部材への電圧印加時間、前記導電部材の電圧印可距離、前記導電部材の走行時間、および前記導電部材の走行距離のうち少なくとも1つを含む、前記導電部材の通電に関する指標値を取得するステップと、
前記導電部材の稼働時間と休止時間とを考慮することで単位時間当たりの前記指標値に対する前記導電部材の寿命が、前記導電部材の稼働時間のみを考慮した場合に比べ長くなるという予め定められた関係に基づいて、前記導電部材の寿命を予測するステップとを備える、寿命予測方法。
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