JP7119672B2 - 画像形成装置および画像形成装置の管理方法 - Google Patents

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Description

本開示は、画像形成装置に関し、より特定的には消耗部品の交換タイミングをユーザに適したタイミングで通知可能な技術に関する。
画像形成装置は、複数の消耗部品を含む。たとえば、クリーニングブレードは、消耗部品の一つである。クリーニングブレードは、像担持体(感光体)上のトナー像が転写ベルトに転写された後に、像担持体上に残ったトナーを除去する。
このような消耗部品の交換時期の設定について、特開2013-225073号公報(特許文献1)は、「消耗部品の交換理由情報を入力するともに、入力された消耗部品の交換理由情報に応じて、予め設定された消耗部品の交換基準情報を補正する」技術を開示している([要約])。また、特開2016-38710号公報(特許文献2)は、「複数の画像形成装置を環境条件及び/又は使用条件に設定された閾値で複数の集合に分類し、各集合に分類された画像形成装置毎に消耗部品が寿命または寿命に近い状態であると判断する消耗部品の劣化進行度の限界値を設定する」技術を開示している([要約])。
特開2013-225073号公報 特開2016-38710号公報
ところで、画像形成装置の消耗部品の交換時期は、消耗部品の交換が必要と判断する画像形成装置の管理者(以下、「ユーザー」という)の判断基準によって変動する。そのため、画像形成装置の製造業者が、設計仕様に基づいて消耗部品の交換時期をある時期に予め定めても、設計仕様に基づく交換時期とユーザーが消耗部品の交換が必要と判断する時期とは一致しないことがある。このように、消耗部品の交換時期は最終的にはユーザーの主観によって決定されることから、設計仕様に基づく交換時期に合わせて消耗部品の交換に関する通知を行っても、ユーザーが消耗部品の交換が必要とするタイミングでの通知とはならないことがある。したがって、画像形成装置を使用するユーザによる消耗部品の交換タイミングを、ユーザに適したタイミングで通知可能な技術が必要とされている。
本開示は、上述のような問題点を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、消耗部品の交換タイミングをユーザに適したタイミングで通知可能な技術を提供することである。
本開示のある局面に従う、画像形成装置は、印刷された用紙の枚数をカウントするカウント部と、用紙のカバレッジを算出する算出部と、画像形成装置に設けられた消耗部品が使用開始された時から交換された時までの印刷枚数と印刷枚数分の用紙のカバレッジを平均した平均カバレッジとを含む交換履歴の情報に基づいて、消耗部品の交換指標となる基準線を導出する導出部と、基準線に基づいて、消耗部品の交換タイミングの到来を通知する通知部とを備える。導出部は、最新の交換履歴の情報に含まれる印刷枚数と、該印刷枚数の平均カバレッジと同じ平均カバレッジに対応する基準線の印刷枚数とが異なる印刷枚数であることに応じて、過去の交換履歴の情報と、最新の交換履歴の情報とに基づいて、基準線とは異なる第1の基準線を導出する。通知部は、第1の基準線が導出された場合は、第1の基準線に基づいて、消耗部品の交換タイミングの到来を通知する。
ある局面に従うと、導出部は、異なる印刷枚数が第1枚数未満の場合は、第1の基準線を導出し、異なる印刷枚数が第1枚数以上であり、かつ、第1枚数よりも多い枚数である第2枚数未満である場合は、過去の交換履歴の情報と、最新の交換履歴の情報とに基づいて、印刷枚数の代表値を導出する。通知部は、代表値が導出された場合は、代表値に基づいて、消耗部品の交換タイミングの到来を通知する。
ある局面に従うと、導出部は、異なる印刷枚数が第2枚数以上である場合は、最新の交換履歴の情報と、設計仕様の交換指標である標準線の傾きの情報とに基づいて、第1の基準線とは異なる第2の基準線を導出する。
ある局面に従うと、説明変数は、画像形成装置内の温度、画像形成装置内の湿度、および画像形成装置に設けられた像担持体の空回転時間の少なくともいずれかを含む。
ある局面に従うと説明変数は、画像形成装置内の温度、画像形成装置内の湿度、および画像形成装置の像担持体の空回転時間の少なくともいずれかを含む。
ある局面に従うと、消耗部品は、クリーニングブレードを含む。
他の局面に従うと、画像形成装置の管理方法は、印刷された用紙の枚数をカウントするステップと、用紙のカバレッジを算出するステップと、画像形成装置に設けられた消耗部品が使用開始された時から交換された時までの印刷枚数と印刷枚数分の用紙のカバレッジを平均した平均カバレッジとを含む交換履歴の情報に基づいて、消耗部品の交換指標となる基準線を導出するステップと、基準線に基づいて、消耗部品の交換タイミングの到来を通知するステップとを備える。導出するステップは、最新の交換履歴の情報に含まれる印刷枚数と、該印刷枚数の平均カバレッジと同じ平均カバレッジに対応する基準線の印刷枚数とが異なる印刷枚数であることに応じて、過去の交換履歴の情報と、最新の交換履歴の情報とに基づいて、基準線とは異なる第1の基準線を導出することを含む。通知するステップは、第1の基準線が導出された場合は、第1の基準線に基づいて、消耗部品の交換タイミングの到来を通知することを含む。
本開示によれば、消耗部品の交換タイミングをユーザに適したタイミングで通知できる。
開示された技術的思想の上記および他の目的、特徴、局面および離連は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
本実施の形態に従う画像形成装置100の全体構造の一例を示す図である。 本実施の形態に従う画像形成装置100の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。 本実施の形態に従うクリーニングユニット17に含まれるそれぞれの構成を示す模式図である。 本実施の形態に従う標準線L0について説明する図である。 本実施の形態に従うクリーニングブレード47の交換前の第1の印刷経過状態を示す図である。 本実施の形態に従うクリーニングブレード47の交換前の第2の印刷経過状態を示す図である。 本実施の形態に従うクリーニングブレード47の交換前の第3の印刷経過状態を示す図である。 本実施の形態に従うクリーニングブレード47の交換前の第4の印刷経過状態を示す図である。 本実施の形態に従う基準線L1の導出について説明する図である。 本実施の形態に従う基準線が導出される場合の一例を示す図である。 本実施の形態に従う代表値が導出される場合の一例を示す図である。 本実施の形態に従う消耗部品の交換時の印刷枚数を示す図である。 本実施の形態に従う印刷枚数の差の絶対値が第2枚数以上の場合の基準線L3の導出について説明する図である。 本実施の形態に従う画像制御部101が実行する交換情報の出力処理のフローチャートである。 本実施の形態に従う画像制御部101が実行する基準線と代表値とを含む交換指標の導出処理のフローチャートである。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
[第1の実施の形態]
<画像形成装置の構成>
図1を参照して、実施形態に従う画像形成装置100について説明する。図1は、本実施の形態に従う画像形成装置100の全体構造の一例を示す図である。以下では、画像形成装置100をカラープリンターとして説明するが、画像形成装置100は、カラープリンターに限定されない。たとえば、画像形成装置100は、モノクロプリンターであってもよいし、モノクロプリンターまたはカラープリンターとファクシミリとの複合機であるMFP(Multi Functional Peripheral))であってもよい。
画像形成装置100は、画像読取部としてのスキャナー20と、画像形成部25と、カセット37を備える。カセット37は、たとえば、カセット37A、37B、および37Cの3つのカセットで構成される。スキャナー20は、カバー21と、用紙台22と、トレー23と、ADF(Auto Document Feeder)24とで構成される。カバー21の一端は、用紙台22に固定されており、カバー21は、当該一端を支点として開閉可能に構成される。
画像形成装置100のユーザーは、カバー21を開くことで、原稿を用紙台22にセットすることができる。画像形成装置100は、原稿が用紙台22にセットされた状態でスキャン指示を受け付けると、用紙台22にセットされた原稿のスキャンを開始する。また、画像形成装置100は、原稿がトレー23にセットされた状態でスキャン指示を受け付けると、ADF24によって1枚ずつ自動的に原稿を読み取る。
画像形成部25は、画像形成ユニット90と、トナーボトル15と、IDC(Image Density Control)センサ19と、転写ベルト30と、一次転写ローラー31と、転写駆動機32と、二次転写ローラー33と、従動ローラー38と、駆動ローラー39と、タイミングローラー40と、クリーニングユニット43と、定着部60と、画像制御部101とを備える。
画像形成ユニット90は、画像形成ユニット90Y,90M,90C,90Kを含む。また、トナーボトル15は、トナーボトル15Y,15M,15C,15Kを含む。画像形成ユニット90Y,90M,90C,90Kは、転写ベルト30に沿って転写ベルト30の回転方向の順に配置されている。画像形成ユニット90Yは、トナーボトル15Yからトナーの供給を受けてイエロー(Y)のトナー像を形成する。画像形成ユニット90Mは、トナーボトル15Mからトナーの供給を受けてマゼンタ(M)のトナー像を形成する。画像形成ユニット90Cは、トナーボトル15Cからトナーの供給を受けてシアン(C)のトナー像を形成する。画像形成ユニット90Kは、トナーボトル15Kからトナーの供給を受けてブラック(BK)のトナー像を形成する。
画像形成ユニット90Y,90M,90C,90Kはそれぞれ、回転可能に構成されている感光体10と、帯電装置11と、露光装置13と、現像器14と、クリーニングユニット17と、トナーセンサ18とを備える。画像形成ユニット90Y,90M,90C,90Kがそれぞれ、上述したように作動した後に、転写駆動機32の転写によって、イエロー(Y)のトナー像、マゼンタ(M)のトナー像、シアン(C)のトナー像、およびブラック(BK)のトナー像が順に重ねられて感光体10から転写ベルト30に転写される。これにより、カラーのトナー像(図示しない)が転写ベルト30上に形成される。
IDCセンサ19は、転写ベルト30上に形成されるトナー像の濃度(トナー量)を検出する。典型的には、IDCセンサ19は、反射型フォトセンサからなる光強度センサであり、転写ベルト30の表面からの反射光強度を検出する。
転写ベルト30は、従動ローラー38と駆動ローラー39とに張架されている。駆動ローラー39はモーター(図示しない)に接続されている。当該モーターは後述する画像制御部101により制御される。モータが制御されることで、駆動ローラー39が回転する。転写ベルト30および従動ローラー38は、駆動ローラー39に連動して回転する。これにより、転写ベルト30上のトナー像が二次転写ローラー33に送られる。
カセット37A~37Cのそれぞれには、異なる大きさの用紙がセットされる。用紙は、記録媒体の一例である。用紙は、カセット37A~37Cのいずれかから1枚ずつタイミングローラー40によって搬送経路41に沿って二次転写ローラー33に送られる。画像制御部101は、用紙が送り出されるタイミングに合わせて、二次転写ローラー33に印加する転写電圧を制御する。
二次転写ローラー33は、トナー像の帯電極性と逆極性の転写電圧を搬送中の用紙に印加する。その結果、トナー像は、転写ベルト30から二次転写ローラー33に引き付けられ、転写ベルト30上のトナー像が転写される。二次転写ローラー33への用紙の搬送タイミングは、転写ベルト30上のトナー像の位置に合わせてタイミングローラー40によって制御される。その結果、転写ベルト30上のトナー像は、用紙の適切な位置に転写される。
定着部60は、当該定着部60を通過する用紙を加圧および加熱する。これにより、トナー像は用紙に定着する。その後、用紙は、トレー49に排紙される。
クリーニングユニット43は、転写ベルト30から用紙へのトナー像の転写後に転写ベルト30の表面に残留するトナーを回収する。回収されたトナーは、搬送スクリュー(図示しない)で搬送され、廃トナー容器(図示しない)に貯められる。
<ハードウェア構成>
図2は、本実施の形態に従う画像形成装置100の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。図2を参照して、画像形成装置100のハードウェア構成の一例について説明する。画像形成装置100は、IDCセンサ19、スキャナー20、および画像形成部25に加え、画像制御部101と、ROM(Read Only Memory)102と、RAM(Random Access Memory)103と、ネットワークインターフェイス104と、操作パネル105と、記憶装置120と、カウンター130とを含む。画像制御部101は、たとえば、少なくとも1つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも1つのCPU(Central Processing Unit)、少なくとも1つのASIC(Application Specific Integrated Circuit)、少なくとも1つのFPGA(Field Programmable Gate Array)、またはそれらの組み合わせなどによって構成される。
カウンター130は、画像形成部25画像形成動作を行った回数を計測する。より具体的には、カウンター130は、画像が印刷された用紙の枚数(印刷枚数)をカウントする。カウンター130が計測した印刷枚数の情報は、画像制御部101に出力される。なお、カウンター130がカウントする印刷枚数は、消耗部品の交換時に一旦リセットされ、次の消耗部品の使用が開始された時は最初(印刷枚数の1枚目)からカウントが開始される。
記憶装置120は、たとえば、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)その他の記憶装置である。記憶装置120は、内蔵式、外付け式のいずれであってもよい。記憶装置120は、画像形成装置100における印刷処理の実行を制御する制御プログラム122を格納する。また、記憶装置120は、基準線情報123と代表値情報124を格納する。基準線情報123および代表値情報124は、消耗部品の交換指標となる情報である。基準線情報123は基準線の情報を含む。代表値情報124は代表値の情報を含む。これらの情報の詳細については後述する。記憶装置120は、カウンター130がカウントした印刷枚数の情報と、印刷された用紙のカバレッジの情報とを格納する。なお、制御プログラム122、基準線情報123および代表値情報124などの格納場所は、記憶装置120に限定されず、画像制御部101の記憶領域(たとえば、キャッシュなど)、ROM102、RAM103、外部機器(たとえば、サーバー)などであってもよい。
画像制御部101は、画像形成装置100の制御パラメーターを調整するための制御プログラム122などの各種プログラムを実行することで画像形成装置100の動作を制御する。画像制御部101は、制御プログラム122の実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置120からRAM103に制御プログラム122を読み出す。RAM103は、ワーキングメモリとして機能し、制御プログラム122の実行に必要な各種データを一時的に格納する。
また、画像制御部101は、印刷されるページごとのカバレッジを算出する。カバレッジは、感光体10の像担持面上にトナー像を形成した場合に、画像の形成が可能な画像形成領域(1ページ分の画像の形成が可能な領域)に占めるトナー付着面積の割合を百分率で表した数値である。画像制御部101は、イエロー(Y)のトナー像、マゼンタ(M)のトナー像、シアン(C)のトナー像、およびブラック(BK)の各色のトナー像のカバレッジをページ毎に算出する。より具体的には、画像制御部101は、印刷用の画像データのY、M、C、BKの各色のトナーを付着させる画素の数をページ毎にカウントしてトナー付着画素の総画素数をカウントする。そして、画像制御部101は、各色について1ページ分の画像形成領域に対応する総画素数に対する、カウントしたトナー付着画素の総画素数の割合(百分率)をカバレッジとしてページ毎に算出する。なお、総画素数は、用紙サイズ毎に予め設定された数値である。総画素数の情報は、たとえば、ROM102に記憶される。
また、画像制御部101は、現在の印刷枚数がその印刷枚数の平均カバレッジと同じ平均カバレッジに対応する基準線の印刷枚数に近づくと、消耗部品の交換タイミングの到来を操作パネル105から通知する。基準線は消耗部品の交換指標となる情報である。これにより、画像形成装置100は、消耗部品の交換タイミングをユーザに適したタイミングで通知できる。平均カバレッジは、1枚の用紙に占めるトナー像の面積の割合であるカバレッジを、印刷枚数分加算して平均したものである。平均カバレッジを算出する処理は、画像制御部101により実行される。
さらに、画像制御部101は、最新の交換履歴の情報に含まれる印刷枚数と、その印刷枚数の平均カバレッジと同じ平均カバレッジに対応する基準線の印刷枚数とが異なる印刷枚数であることに応じて、過去の交換履歴の情報と、最新の交換履歴の情報とに基づいて、新たな基準線を導出する。これにより、画像形成装置100は、過去に導出された基準線に基づき交換タイミングの到来を通知するよりも、一層ユーザに適したタイミングで通知することが可能となる。交換履歴の情報は、画像形成装置100に設けられた消耗部品(たとえば、クリーニングブレード47)が使用開始された時から交換された時までの印刷枚数と、その印刷枚数分の用紙のカバレッジを平均した平均カバレッジとを含む情報である。また、新たな基準線の導出については後に詳細に説明する。
ネットワークインターフェイス104には、アンテナ(図示しない)などが接続される。画像形成装置100は、アンテナを介して、外部の通信機器との間でデータをやり取りする。外部の通信機器は、たとえば、スマートフォンなどの携帯通信端末、サーバーなどを含む。画像形成装置100は、制御プログラム122をアンテナを介してサーバーからダウンロードできるように構成されてもよい。
操作パネル105は、ディスプレイとタッチパネルとで構成されている。ディスプレイおよびタッチパネルは互いに重ねられており、画像形成装置100に対する操作をタッチ操作で受け付ける。一例として、操作パネル105は、制御パラメーターの調整処理の実行のための操作などを受け付ける。また操作パネル105は、消耗部品の交換タイミングが近づいたことを示す情報(以下、交換情報ともいう。)を表示する。交換情報は、消耗部品の交換が必要であることを示す文字および図の少なくともいずれかを用いて、ユーザに対して通知される情報である。交換情報のユーザへの通知は、操作パネル105に表示される文字などの情報以外に、画像形成装置100に設けられたスピーカー(図示しない)から出力される音声情報であってもよい。
画像形成部25には、クリーニングユニット17が設けられている。クリーニングユニット17は、補助クリーニングブラシ44と、回収ローラー45と、クリーニングブレード47とを含む。
<クリーニングユニットの構成>
図3を参照して、クリーニングユニット17の構成について説明する。図3は、本実施の形態に従うクリーニングユニット17に含まれるそれぞれの構成を示す模式図である。クリーニングユニット17は、補助クリーニングブラシ44と、回収ローラー45と、スクレーパー46と、クリーニングブレード47とを含む。
補助クリーニングブラシ44は、感光体10と接触するように構成されており、バイアス電圧による静電引力により、感光体10からトナーを除去する。補助クリーニングブラシ44は、回転可能なローラー型ブラシが用いられる。ローラー型ブラシは、回転可能に構成された芯金の周囲に、弾性を持つ導電繊維からなるブラシを有する。補助クリーニングブラシ44は、図示しない駆動部により回転駆動される。
本実施形態では、補助クリーニングブラシ44の駆動方向は、感光体10の回転方向に対してカウンター方向であっても、ウィズ方向であってもよい。導電繊維は、カーボンブラック等の導電剤を分散した繊維を用いることができる。繊維としては、ナイロン、アクリル、レーヨン、ポリエステルなどを用いることが可能である。繊度は、1-10デニール、より好ましくは2-6デニールを用いることが可能である。
回収ローラー45は、回転可能に構成されたローラーを補助クリーニングブラシ44に当接するように構成されている。回収ローラー45の表面からの残留トナー等の除去は、板状のスクレーパー46の先端をローラー表面に当接することによって可能となる。
クリーニングブレード47は、平板状のゴムブレードが板金等の保持部材に固定されている。保持部材は、クリーニングユニット17のハウジングに固定されていてもよいし、クリーニングブレード47を感光体10に一定荷重で当接するようバネで荷重をかける構成であってもよい。クリーニングブレード47の特性として、反発弾性は10-80[%]、より好ましくは30-70[%]としても良い。JIS-A硬度は、20-90[度]、より好ましくは60-80[度]としても良い。低硬度ではゴムブレードの当接姿勢が安定しないことから、クリーニングブレード47の異音やブレードのめくれが発生する。高硬度では、ゴムブレードが感光体10の形状に追随しにくいため、クリーニング不良が発生しやすい。したがって適切な硬度のクリーニングブレード47を用いる。クリーニングブレード47の当接条件として、当接荷重は1-40[N/m]、より好ましくは5-25[N/m]としても良い。
当接荷重は、感光体10とクリーニングブレード47の当接位置に配置したロードセルに、クリーニングブレード47のエッジを当接させることで測定することができる。当接荷重は、小さすぎるとクリーニングブレードと感光体10の摩擦力が不足するためクリーニング不良が生じる。反対に大きすぎると摩擦力が大きいことによって感光体10の摩耗による画像ノイズのため、画像形成装置100の耐久性が低下する。したがって、クリーニングブレード47に対する当接荷重が適切となるように調節する。
クリーニングブレード47は、消耗部品であり、ある程度の期間使用されることでゴムブレードが摩耗する。そのため、画像形成装置100の製造業者のサービスマンなどが、消耗部品を定期的に交換する必要がある。また、画像形成装置100は、クリーニングブレード47以外にも、画像形成部25に感光体10、一次転写ローラー31、および二次転写ローラー33等の各種の消耗部品を有している。このような消耗部品は、画像形成装置100の製造業者が設計仕様により交換時期を予め定めているものの、設計仕様に基づく交換時期とユーザが消耗部品の交換が必要と判断する時期とは一致しないことがある。
消耗部品の交換時期は最終的にはユーザの主観によって決定されることから、設計仕様に基づく交換時期に合わせて消耗部品の交換に関する通知をユーザに対して出力しても、ユーザにが画像生成装置の消耗部品の交換を必要とするタイミングでの通知とはならないことがある。したがって、ユーザが画像形成装置の消耗部品の交換を必要とするタイミングを通知可能な技術が必要とされている。以下では、消耗部品の一つであるクリーニングブレード47を例にあげて、消耗部品の交換指標の一つである基準線の導出処理について説明する。
<基準線の導出>
画像制御部101は、消耗部品(たとえば、クリーニングブレード47)の使用が開始された時から交換された時までの印刷枚数と、印刷枚数分の用紙のカバレッジを平均した平均カバレッジとに基づいて、クリーニングブレード47の交換指標となる基準線を導出する。画像制御部101は、導出した基準線の情報を基準線情報123として記憶装置120に格納する。
図4から図9を参照して、消耗部品の交換指標となる基準線の導出について具体的に説明する。図4は、本実施の形態に従う標準線L0について説明する図である。標準線L0は、画像形成装置100が実際に稼働する前に、製造業者により初期設定された設計仕様に基づく標準の基準線である。図4のグラフの縦軸は、印刷枚数[万枚]を示し、横軸は平均カバレッジ[%]を示す。縦軸の印刷枚数は、消耗部品の寿命率に対応している。寿命率は、100%に対応する枚数の印刷が行われると、画像形成装置100の消耗部品が交換時期に到達したとされる指標である。図4に示す寿命率100%に対応する印刷枚数は、平均カバレッジが5%である場合に、設計仕様で決定されたクリーニングブレード47が使用開始された時から交換された時までの印刷枚数(たとえば、20万枚)である。
次に、印刷枚数(寿命率)と平均カバレッジのとの対応関係について説明する。図4の標準線L0をクリーニングブレードの交換指標とする場合、ポイントCaに示すように、平均カバレッジ5%の印刷枚数が20万枚に達すると、クリーニングブレード47の寿命率は100%となる。画像制御部101は、標準線L0に基づき、20万枚の印刷枚数に達する前の時点でクリーニングブレード47の交換タイミングが到来したとして、操作パネル105から交換情報を出力する。20万枚の印刷枚数に達する前の時点とは、たとえば、画像制御部101が、カウンター130から19万9千枚(20万枚の1千枚前)の印刷枚数のカウント情報を取得した時である。このような標準線L0における平均カバレッジと印刷枚数との関係は、設計仕様により予め設定されたものである。より具体的には、標準線L0は、平均カバレッジが大きくなるほど、印刷枚数が多くなるように設定されている。この理由は、平均カバレッジのが大きいほどクリーニングブレード47のエッジ部分(ゴム)が滑りやすくなるためである。このように、用紙のトナー量が多いとクリーニングブレード47のエッジ部分と感光体10との摩擦が低減される。このため、平均カバレッジが小さい場合よりも、大きい場合のほうがクリーニングブレード47の交換までの期間が長くなる。
また、標準線L0の他のポイントCbに示すように、平均カバレッジ20%の印刷枚数が32万枚に達すると、クリーニングブレード47の寿命率は160%となる。すなわち、平均カバレッジ5%よりもクリーニングブレードの交換までの期間が長くなる。画像制御部101は、32万枚の印刷枚数に達する前(たとえば、31万9千枚がカウントされた時)に操作パネル105に交換情報を出力する指示を行う。操作パネル105は、画像制御部101からの指示に基づき、交換情報をユーザに対して通知する。このように、平均カバレッジが20%のとき(寿命率は160%)は、平均カバレッジが5%のとき(寿命率100%)よりも、消耗部品の交換までの期間が長くなる。
図5は、本実施の形態に従うクリーニングブレード47の交換前の第1の印刷経過状態を示す図である。画像制御部101は、画像形成部25を含む画像形成装置100を制御する。その結果、図5のポイントP1aに示すように、平均カバレッジが5%の印刷枚数が4万枚に達している。このときのクリーニングブレード47の寿命率は、交換が必要とされる100%の寿命率に対して20%である。言い換えると、設計仕様上はまだ80%分(16万枚)の印刷が可能である。
図6は、本実施の形態に従うクリーニングブレード47の交換前の第2の印刷経過状態を示す図である。画像制御部101は、画像形成部25を含む画像形成装置100を制御する。その結果、図6のポイントP1bに示すように、平均カバレッジが5%の印刷枚数が12万枚に達している。このときのクリーニングブレード47の寿命率は、交換が必要とされる100%の寿命率に対して60%である。言い換えると、設計仕様上はまだ40%分(8万枚)の印刷が可能である。
図7は、本実施の形態に従うクリーニングブレード47の交換前の第3の印刷経過状態を示す図である。図7のポイントP1xに示すように、平均カバレッジが5%の印刷枚数が20万枚に達している。このときのクリーニングブレード47の寿命率は、交換が必要とされる100%の寿命率である。画像制御部101は、20万枚の印刷枚数に達す前(たとえば、19万9千枚がカウントされた時)に操作パネル105に交換情報を出力する指示を行う。操作パネル105は、画像制御部101からの指示に基づき、交換情報をユーザに対して通知する。交換情報の通知を受けた画像形成装置100のユーザは、画像形成装置100のメンテナンスを行うサービスマンに交換情報が出力されている旨の連絡を行う。ユーザからの連絡を受けたサービスマンは、交換の対象となる消耗部品(たとえば、クリーニングブレード47)を交換する。
クリーニングブレード47が、標準線L0における平均カバレッジの印刷枚数に対して、同じ平均カバレッジの同じ印刷枚数で交換された場合、画像制御部101は、交換時の平均カバレッジと印刷枚数の情報を記憶装置120に格納する。このように記憶装置120に格納された情報は、交換履歴の情報として基準線などの交換指標が導出させるときに読み出される。なお、上述のように最新の交換時の印刷枚数が標準線L0と同じ印刷枚数で交換された場合は、次回の消耗部品の交換時の交換指標としては引き続き標準線L0が用いられる。これに対して、最新の交換時の印刷枚数が標準線L0と異なる印刷枚数で交換された場合は、新たな交換指標が導出される。次に、新たな交換指標の導出について説明する。
図8は、本実施の形態に従うクリーニングブレード47の交換前の第4の印刷経過状態を示す図である。図8のポイントP1に示すように、平均カバレッジが5%の印刷枚数が24万枚に達している。このときのクリーニングブレード47の寿命率は、交換が必要とされる100%を超えた120%であり、設計仕様上の交換の印刷枚数を超えた状態となっている。以下、ポイントP1の印刷枚数でクリーニングブレード47が交換された場合の理由と処理内容とについて説明する。
画像制御部101は、20万枚の印刷枚数に達する前(たとえば、19万9千枚がカウントされた時)に操作パネル105に交換情報を出力する指示を行う。操作パネル105は、画像制御部101からの指示に基づき、交換情報をユーザに対して通知を行った。しかしながら、交換情報が通知されたタイミングは、ユーザが意図する交換タイミングに適したものではなかったため、ユーザはサービスマンに交換情報に関する連絡を行わなかったことが考えられる。より具体的には、交換情報を通知されたユーザが、印刷された用紙の印刷状態を確認したときにユーザの主観では印刷状態の不良はみられないことから、まだ消耗部品を交換せずとも印刷が可能であると判断し、交換情報が出力されている旨の連絡をサービスマンに行わなかったことが考えられる。そして、ユーザは画像形成装置100の使用を継続し、ポイントP1の時点(平均カバレッジが5%の印刷枚数が24万枚の時点)でクリーニングブレード47が交換された場合、画像制御部101は、交換時の平均カバレッジと印刷枚数の情報を記憶装置120に格納する。そして、画像制御部101は、新たな基準線L1を導出する。
図9は、本実施の形態に従う基準線L1の導出について説明する図である。図9のポイントP1に示すように、平均カバレッジが5%の印刷枚数が24万枚に達している。このときのクリーニングブレード47の寿命率は120%である。画像制御部101は、クリーニングブレード47の交換がこの印刷枚数の時に行われた場合は、この印刷枚数を最新の印刷枚数として、当該印刷枚数と対応する平均カバレッジとを含む最新の交換履歴の情報と、過去の交換履歴の情報とに基づいて基準線L1を導出する。過去の交換履歴の情報は、たとえば平均カバレッジ10%に対応する印刷枚数29万枚(ポイントP0)の情報である。これらの交換履歴の情報は、記憶装置120に記憶されており、画像制御部101により読み出される。
画像制御部101は、記憶装置120から読み出された過去の交換履歴の情報(ポイントP0)と、最新の交換履歴の情報(ポイントP1)とに基づいて、ポイントP0とポイントP1とにおける平均カバレッジと印刷枚数との間の一次回帰分析を実行する。画像制御部101は一次回帰分析により平均カバレッジと印刷枚数との一次式(基準線L1)を導出する。より具体的には、画像制御部101は、印刷枚数を目的変数とし、平均カバレッジを説明変数とする回帰分析により近似線である基準線L1を導出する。画像制御部101は、たとえば最小二乗法を用いて近似線を導出する。画像制御部101は、基準線L1の情報を基準線情報123として記憶装置120に格納する。これにより、画像形成装置100は、新たに導出された基準線L1の情報に基づいて、消耗部品の交換タイミングをユーザに適したタイミングで通知できる。なお、画像制御部101は、過去に消耗部品の交換が一度もなく、初めて消耗部品が交換される場合は、最新の交換履歴の情報と、設計仕様に基づく標準線L0の傾きの情報とを用いて、近似線(たとえば、基準線L1)を導出するようにしてもよい。
また、目的変数は、印刷枚数以外にたとえば、感光体10の回転距離を用いてもよい。さらに、説明変数は、消耗部品の交換期間の長さ(寿命の長さ)に影響を与えるものであれば、他のパラメータを用いてもよい。たとえば、画像形成装置100内の温度や湿度などの装置内の環境情報を説明変数として用いてもよい。温度センサ(図示しない)および湿度センサ(図示しない)は、画像形成装置100に設けられる。また、感光体10にトナー像が形成されていない状態での回転時間(空回転時間)を、説明変数として用いてもよい。さらに、所定期間(たとえば、1ヵ月間(30日間)の印刷枚数)を説明変数として用いてもよい。このように、画像形成装置100は、消耗部品の交換期間の長さに影響を与えるパラメータを説明変数として回帰分析を行うことで、より一層の交換タイミングの通知の精度向上が図れる。なお、画像制御部101は、回帰分析を行う場合は、説明変数の個数が1つの場合は単回帰分析を行い、複数の場合は重回帰分析を行う。また、基準線の導出における印刷枚数などを目的変数(y)として、平均カバレッジなどを説明変数(x)とした場合の回帰式は、たとえば以下の式(1)のようになる。
y=ax+b・・・・・(1)
説明変数(x)の個数は、パラメータの個数が増加することに伴って増加する。たとえば、パラメータの個数が2つの場合、a+aとなる。なお、aは傾きを表わし、bは切片を表わす。
以上のように、画像制御部101は、最新の交換履歴の情報に含まれる印刷枚数と、その印刷枚数の平均カバレッジと同じ平均カバレッジに対応する基準線の印刷枚数とが異なる印刷枚数であることに応じて、過去の交換履歴の情報と、最新の交換履歴の情報と基づいて基準線L1を導出する。これにより、画像形成装置100は、消耗部品の交換タイミングをユーザに適したタイミングで通知できる。
[第2の実施の形態]
以下、本開示に係る第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態に係る画像形成装置は、前述の実施の形態に係る画像形成装置100と同じハードウェア構成を用いて実現される。したがって、ハードウェア構成の説明は繰り返さない。
第1の実施の形態では、画像制御部101は、一次回帰分析により印刷枚数と平均カバレッジとの一次式(たとえば、基準線L1)を導出することを説明した。これに対して、画像制御部101は、基準線L1のような近似線を導出すること以外に、印刷枚数の代表値を導出するようにしてもよい。代表値の一例は、中央値である。以下、図10、図11、および図12を参照して基準線が導出される場合と、代表値が導出される場合とを対比して説明する。
<基準線が導出される場合の例>
図10は、本実施の形態に従う基準線が導出される場合の一例を示す図である。図10では、画像形成装置100の印刷において、平均カバレッジ10%の印刷枚数がポイントP2a→P2b→P2cに示す枚数となって増加している。また図10では、平均カバレッジに対応する印刷枚数が、現在の交換指標である基準線L1と同じ平均カバレッジに対応する交換指標の印刷枚数の28万枚(ポイントPX)を超えて、ポイントP2でクリーニングブレード47が交換されたことが示されている。基準線L1における平均カバレッジ10%の交換タイミングの印刷枚数は、ポイントPXに示す28万枚である。画像制御部101は、28万枚の印刷枚数に達する前(たとえば、27万9千枚がカウントされた時)に操作パネル105に交換情報を出力する指示を行う。操作パネル105は、画像制御部101からの指示に基づき、交換情報をユーザに対して通知する。しかしながら、ユーザに通知された交換情報は、ユーザが意図する交換タイミングに適したものではないため、ユーザは交換情報が出力されている旨の連絡をサービスマンに行わなかったことが考えられる。
そして、クリーニングブレード47の交換時の印刷枚数が、現在の基準線L1の印刷枚数を超えた場合は、画像制御部101は、最新の交換履歴の情報に含まれる印刷枚数と、その印刷枚数の平均カバレッジと同じ平均カバレッジに対応する基準線L1の印刷枚数との差の絶対値が、予め定められた第1枚数未満か否かを判定する。より具体的には、画像制御部101は、平均カバレッジ10%の印刷枚数32万枚(ポイントP2)と、平均カバレッジ10%の印刷枚数28万枚(ポイントPX)との差の絶対値W1が、第1枚数(たとえば、5万枚)未満か否かを判定する。画像制御部101は、ポイントPX(28万枚)とポイントP2(32万枚)との差の絶対値W1(4万枚)が第1枚数(5万枚)未満であることから、新たな基準線L2を導出する。より具体的には、画像制御部101は、ポイントP2と、ポイントP1と、ポイントP0(ポイントPX)とのそれぞれの平均カバレッジに対応する印刷枚数に基づいて、これらの平均カバレッジと印刷枚数との間の一次回帰分析を実行して新たな基準線L2を導出する。
画像制御部101は、新たな基準線L2が導出された場合は、過去の基準線L1に替えて新たな基準線L2に基づいて、消耗部品の交換タイミングの到来を判定し、到来した場合は、操作パネル105に交換情報を出力する指示を行う。操作パネル105は、画像制御部101からの指示に基づき、交換情報をユーザに対して通知する。これにより、画像形成装置100は、交換履歴の情報に基づき、消耗部品の交換タイミングをユーザに適したタイミングで通知できる。
<代表値が導出される場合の例>
図11は、本実施の形態に従う代表値が導出される場合の一例を示す図である。図11では、画像形成装置100の印刷において、平均カバレッジが10%の印刷枚数がポイントP2a→P2b→P2cに示す枚数となって増加している。また図11では、平均カバレッジに対応する印刷枚数が、現在の交換指標である基準線L1の同じ平均カバレッジに対応する交換タイミングの印刷枚数である28万枚(ポイントPX)の印刷枚数を超えて、ポイントP2xでクリーニングブレード47が交換されたことが示されている。基準線L1における平均カバレッジ10%の交換タイミングの印刷枚数は、ポイントPXに示す28万枚である。画像制御部101は、28万枚の印刷枚数に達する前(たとえば、27万9千枚がカウントされた時)に操作パネル105に交換情報を出力する指示を行う。操作パネル105は、画像制御部101からの指示に基づき、交換情報をユーザに対して通知する。しかしながら、ユーザに通知された交換情報は、ユーザが意図する交換タイミングに適したものではないため、ユーザは交換情報が出力されている旨の連絡をサービスマンに行わなかったことが考えられる。
そして、クリーニングブレード47の交換時の印刷枚数が、現在の基準線L1の印刷枚数を超えた場合は、画像制御部101は、最新の交換履歴の情報に含まれる印刷枚数と、その印刷枚数の平均カバレッジと同じ平均カバレッジに対応する基準線L1の印刷枚数との差の絶対値が、予め定められた第1枚数未満か否かを判定する。画像制御部101は、判定の結果から第1枚数以上の場合は、第1枚数よりも多い第2枚数以上か否かを判定する。より具体的には、画像制御部101は、ポイントPX(28万枚)とポイントP2x(36万枚)との差の絶対値W1a(8万枚)が予め定められた第1枚数(たとえば、5万枚)以上の場合は、第2枚数(たとえば、10万枚)以上か否かを判定する。ポイントPXは、交換指標のポイントである。ポイントP2xは、最新の交換履歴の情報に関するポイントである。
画像制御部101は、平均カバレッジに対応する印刷枚数が第1枚数以上であり、かつ、第2枚数未満である場合は、代表値(たとえば、中央値)を導出する。図12を参照して代表値の導出について具体的に説明する。図12は、本実施の形態に従う消耗部品の交換時の印刷枚数を示す図である。図12では、一例としてこれまで説明した最新の交換を5回目の交換とした場合にポイントP2xに示すように、36万枚の印刷枚数でクリーニングブレード47が交換されたことを示している。また、過去の交換時では1回目の交換時の印刷枚数がポイントPAに示される20万枚、2回目の交換時の印刷枚数がポイントPBに示される20万枚、3回目の交換時の印刷枚数がポイントP0に示される28万枚、4回目の交換時の印刷枚数がポイントP1に示される24万枚である。画像制御部101は、最新の交換時(5回目)の印刷枚数(36万枚)と、過去の交換時(1~4回目)の印刷枚数(20万枚、20万枚、28万枚、24万枚)との代表値を導出する。より具体的には、画像制御部101は、過去の交換時の印刷枚数と最新の交換時の印刷枚数との中央値となる4回目の交換時の24万枚の印刷枚数(ポイントP1)を代表値として導出する。
画像制御部101が基準線(近似線)ではなく代表値を導出する理由は、消耗部品の交換履歴の情報(たとえば、最新の交換履歴に含まれる印刷枚数)がこれまでの過去の交換時の印刷枚数と一定以上異なる枚数(第1枚数以上、かつ、第2枚数未満)であるためである。このように代表値を導出することで、前回の交換時から最新の交換時までの画像形成装置100の印刷の状態が特別な状態を含む場合であっても、交換指標への当該特別な状態の影響を少なくする。特別な状態とは、たとえば、印刷の品質を通常よりも低下させてこれまでカウントされた印刷枚数よりも多くの枚数を印刷するなどの状態である。たとえば、図12に示すような、通常の状態(1回目から4回目の交換時の印刷枚数)が20万枚から28万枚の印刷枚数であるのに対して、特別の状態(5回目の交換時の印刷枚数)が36万枚となる。これにより、画像形成装置100は、ユーザの画像形成装置100の使用状況(印刷の品質など)が一時的に変化しても、ユーザが消耗部品の交換を必要とする適切なタイミングで、交換タイミングを通知できる。
[第3の実施の形態]
以下、本開示に係る第3の実施の形態について説明する。第3の実施の形態に係る画像形成装置は、前述の実施の形態に係る画像形成装置100と同じハードウェア構成を用いて実現される。したがって、ハードウェア構成の説明は繰り返さない。
<第2枚数以上の場合の基準線の導出>
前述の第2の実施の形態では、画像制御部101は、ポイントPXとポイントP2xとの差の絶対値W1aが予め定められた第1枚数以上、かつ、第2枚数未満の場合に、代表値を導出することについて説明した。これに対して、第3の実施の形態では、図13を参照して、印刷枚数の差の絶対値が第2枚数以上の場合の処理について説明する。図13は、本実施の形態に従う印刷枚数の差の絶対値が第2枚数以上の場合の基準線L3の導出について説明する図である。
画像制御部101は、消耗部品が最新に使用開始された時から交換された時までの平均カバレッジに対応する最新の印刷枚数と、基準線L2の同じ平均カバレッジに対応する基準の印刷枚数との差の絶対値が、第2枚数以上の場合に基準線L3を導出する。図13の基準線L3は、画像形成装置100の内の温度の変化により導出される基準線である。より具体的には、基準線L2は、画像形成装置100内の温度が通常温度(たとえば、10℃以上50℃未満)で使用されている場合に用いられるのに対して、基準線L3は、画像形成装置100内の温度が高温(たとえば、50℃以上)で使用されている場合に用いられる。
画像形成装置100の印刷において、平均カバレッジ10%の印刷枚数がポイントP3a→P3bに示す枚数となって増加している。また、図13では、平均カバレッジに対応する印刷枚数が、現在の交換指標である基準線L2の30万枚(ポイントPY)を下回る20万枚(ポイントP3x)でクリーニングブレード47が交換されたことが示されている。基準線L2における平均カバレッジ10%の交換タイミングの印刷枚数は、ポイントPYに示す30万枚である。しかしながら、印刷枚数が30万枚に達する前の20万枚(ポイントP3x)でクリーニングブレード47が交換されている。画像制御部101は、ポイントPY(30万枚)とポイントP3x(20万枚)との差の絶対値W2(10万枚)が予め定められた第2枚数(たとえば、10万枚)以上の場合は、交換履歴の情報に関しては、過去の交換履歴の情報を用いずに、最新の交換履歴の情報のみを用いて、基準線L3を導出する。この基準線L3は、基準線L2との印刷枚数の差が比較的大きく、標準線L0が基準線L2と基準線L3との間に挟まれた状態となっている。すなわち、それぞれが同じ平均カバレッジで、基準線L2の印刷枚数と、標準線L0の印刷枚数との差の絶対値よりも、基準線L2の印刷枚数と、基準線L3の印刷枚数との差の絶対値のほうが大きい値となる。このように、画像形成装置100内の温度が高い場合は、通常温度の基準線L2位置から標準線L0を跨いだ座標位置に高温の基準線L3が設けられた状態となる。そのため、基準線L2と基準線L3とでは、同じ平均カバレッジの場合であっても印刷枚数の差が比較的大きくなる。
ここで、最新の印刷枚数と基準の印刷枚数との差の絶対値が第2枚数以上となる理由は、画像形成装置100内の温度が消耗部品を1回交換する間に大きく変化した場合が考えられる。このような温度変化により、クリーニングブレード47のエッジ部分のゴムの特性が変化する。より具体的には、画像形成装置100内の温度が所定温度(たとえば、50℃)以上になると、ゴムの硬度が低下して、ゴムブレードの当接姿勢が安定せず、クリーニングブレード47の異音やブレードのめくれが発生する。そのため、画像形成装置100内の温度が、通常温度(たとえば、10℃以上50℃未満)を超える高温(たとえば、50℃以上)の場合は、通常温度のときよりも消耗部品の交換のタイミングは早くなる。すなわち、平均カバレッジが一定の場合は、通常温度を超える高温のほうが基準線における交換指標の印刷枚数は少ない枚数となる。このような温度変化は、たとえば、画像形成装置100がこれまでは通常温度の設置場所で設置されていたのに対して、温度条件が変化して、高温の設置場所に設置された場合に生じることが考えられる。
画像制御部101は、このような場合に画像形成装置100の設置場所が通常温度のときの過去の交換履歴の情報に基づいて、新たな基準線を導出しても、高温の設置場所に設けられた画像形成装置100の消耗部品の正確な交換タイミングをユーザに対して通知できない。そのため、画像制御部101は、過去の交換履歴の情報を用いることなく、最新の交換履歴の情報と、設計仕様に基づく傾きの情報とに基づいて基準線L3を導出する。より具体的には、画像制御部101は、過去の交換履歴の情報であるポイントP0、P1、およびP2の交換履歴の情報は用いずに、最新の交換履歴の情報であるポイントP3xの情報(平均カバレッジ10%および印刷枚数20万枚)と、標準線L0の傾きの情報とを用いて基準線L3を導出する。これにより、画像形成装置100は、当該画像形成装置100の内の温度に変化が生じても、最新の交換履歴の情報のみに基づいて基準線L3を導出することで、消耗部品の交換タイミングをユーザに適したタイミングで通知できる。
このようにして、基準線L3が導出された後、その次の交換時に最新となる交換履歴に含まれる印刷枚数と、その印刷枚数と同じ平均カバレッジのに対応する基準線L3の印刷枚数との差が第1基準値未満の場合、画像形成装置100は、設置場所(高温の設置場所)に引き続き設置されている可能性が高い。このような場合は、第1の実施の形態で説明した基準線L1の導出と同様に、画像制御部101は、平均カバレッジと印刷枚数との間の一次回帰分析を実行する。画像制御部101は、前回の交換履歴の情報と最新の交換履歴の情報とに基づく、一次回帰分析により平均カバレッジと印刷枚数との一次式(近似線)を導出する。なお、前回よりも前の交換履歴の情報は、画像形成装置100内の温度が通常温度となる設置場所に設けられていたときの交換履歴の情報となるため、一次式の導出には用いられない。
また、これまでの内容では、温度が通常温度の場合と高温の場合とでクリーニングブレード47のエッジ部分のゴムの特性が変化し、交換指標が変化することについて説明した。これに対して温度以外にもたとえば、湿度が通常の湿度の場合と高湿の場合とでクリーニングブレード47のエッジ部分のゴム特性は変化する。高湿(たとえば、湿度120%を超える)の場合は高温の場合と同様にゴムの硬度が低下して、ゴムブレードの当接姿勢が安定しないことから、クリーニングブレード47の異音やブレードのめくれが発生しやすくなる。そのため、画像制御部101は、高湿の場合も上述の高温の場合と同じように、同じ平均カバレッジの最新の印刷枚数と基準の印刷枚数との差の絶対値が第2枚数以上となる場合は、最新の交換履歴の情報のみに基づいて基準線L3を導出するようにしてもよい。
<画像制御部101の制御構造>
本発明の第1~第3の実施の形態の内容は適宜組み合わせることが可能である。以下、第1~第3の実施の形態の画像制御部101の制御構造について説明する。図14および図15を参照して、画像制御部101の制御構造について説明する。図14は、本実施の形態に従う画像制御部101が実行する交換情報の出力処理のフローチャートである。図14に示される処理は、画像制御部101が記憶装置120の制御プログラム122を読み出して、制御プログラム122に含まれる処理を実行することで実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子またはその他のハードウェアによって実行されてもよい。
ステップS101において、画像制御部101は、カウンター130から印刷枚数の情報を取得して制御をステップS103に切り替える。
ステップS103において、画像制御部101は、印刷されるページごとのカバレッジを算出し、印刷枚数分の平均カバレッジを算出して制御をステップS105に切り替える。
ステップS105の処理において、画像制御部101は、交換指標に基づいて、平均カバレッジに応じた現在の印刷枚数が消耗部品の交換を通知する枚数か否かを判定する。画像制御部101は、平均カバレッジに応じた現在の印刷枚数が、消耗部品の交換を通知する枚数の場合には(ステップS105においてYES)、制御をステップS107に切り替える。そうでない場合には(ステップS105においてNO)、画像制御部101は、ステップS101の処理を再び実行する。なお、交換指標に基づく消耗部品の交換を通知する枚数とは、たとえば、ある平均カバレッジに応じた現在の印刷枚数が、基準線の同じ平均カバレッジに応じた印刷枚数よりも所定値(たとえば、1千枚)少ない枚数である。
ステップS107の処理において、画像制御部101は、操作パネル105に消耗部品の交換情報を出力する指示を行う。これにより、画像形成装置100は、消耗部品の交換タイミングをユーザに対して通知できる。
次に、図15は、本実施の形態に従う画像制御部101が実行する基準線と代表値とを含む交換指標の導出処理のフローチャートである。ステップS201において、画像制御部101は、最新の交換履歴の情報(平均カバレッジおよび印刷枚数)を記憶装置120から読み出して、制御をステップS203に切り替える。
ステップS203において、画像制御部101は、最新の交換履歴に含まれる印刷枚数と、その印刷枚数の平均カバレッジと同じ平均カバレッジの基準線(たとえば、基準線L1)の印刷枚数との差の絶対値を算出してステップS205に切り替える。
ステップS205において、画像制御部101は、差の絶対値が第1枚数(たとえば、5万枚)未満か否かを判定する。画像制御部101は、差の絶対値が第1枚数未満の場合には(ステップS205においてYES)、制御をステップS207に切り替える。そうでない場合には(ステップS205においてNO)、画像制御部101は、制御をステップS209に切り替える。
ステップS207において、画像制御部101は、過去の交換履歴の情報と最新の交換履歴の情報とに基づいて基準線(たとえば、基準線L1)で導出する。このように、画像形成装置100は、ユーザのこれまでの交換履歴の情報に基づいて消耗部品の交換タイミングを通知することで、ユーザに適したタイミングで一層精度良く通知できる。
ステップS209において、画像制御部101は、差の絶対値が第2枚数(たとえば、10万枚)未満か否かを判定する。画像制御部101は、差の絶対値が第2枚数未満の場合には(ステップS209においてYES)、制御をステップS211に切り替える。そうでない場合には(ステップS209においてNO)、画像制御部101は、制御をステップS213に切り替える。
ステップS211において、画像制御部101は、複数の交換履歴の情報に基づいて、代表値(たとえば、中央値)で導出する。これにより、画像形成装置100は、ユーザの画像形成装置100の使用状況が一時的に変化しても、ユーザの通常の使用状況による交換履歴に基づき、消耗部品の交換タイミングをユーザに適したタイミングで通知できる。使用状況の一時的な変化は、たとえば平均カバレッジを低下させた多量印刷を一時的に行うことなどである。
ステップS213において、画像制御部101は、最新の交換履歴の情報と設計仕様の交換指標である標準線(たとえば、標準線L0)の傾きの情報とに基づいて基準線L3を導出する。これにより、画像形成装置100は、画像形成装置100内の温度などの環境状態の変化が生じても、消耗部品の交換タイミングをユーザに適したタイミングで通知できる。
<変形例>
本実施の形態では、画像制御部101は、消耗部品の使用が開始された時から交換された時までの印刷枚数から基準線および代表値の交換指標を導出することについて説明した。これに対して、画像制御部101は、消耗部品の使用が開始された時から交換された時までの感光体10の回転距離(回転累積距離)により交換指標を導出するようにしてもよい。ここで、回転距離は、感光体10のローラーの周速に時間を乗じた値の累積量である。画像形成装置100は、回転距離から交換指標を導出する場合、たとえば、寿命率100%の距離をたとえば、1万kmとする標準線を用いることができる。画像制御部101は、過去の交換履歴の情報と最新の交換履歴の情報とに基づく、一次回帰分析により、平均カバレッジと回転距離との一次式を導出するようにしてもよい。また、画像制御部101は、平均カバレッジ以外の説明変数を用いて一次式を導出するようにしてもよい。
また、本実施の形態では、消耗部品の一例として、クリーニングブレード47の説明を行ったが、画像形成装置100におけるクリーニングブレード47以外の消耗部品を本実施の形態に適用できる。画像形成装置100は、本実施の形態で説明したように、感光体10、一次転写ローラー31、および二次転写ローラー33などの各種の消耗部品を有している。たとえば、二次転写ローラー33は使用する回数が多くなるほどローラーの抵抗値が上昇する。抵抗値が上昇すると、二次転写ローラー33に印加される転写電圧が一定の電圧の場合は、二次転写ローラー33に流れる転写電流が低下する。このような転写電流の低下により、転写ベルト30上のトナー像は、用紙に転写されずにベルト上に残ることがある。このような現象は、平均カバレッジが高い画像であるほど生じやすい。そのため、画像制御部101は、二次転写ローラー33の交換タイミングの通知に関しても印刷枚数の平均カバレッジの情報を用いて、交換指標を導出し、ユーザの交換タイミングに適した二次転写ローラー33の交換タイミングを通知できる。
また、本実施の形態では、画像制御部101は、交換指標の印刷枚数に達する前に操作パネル105に交換情報を出力する指示を行って、交換情報をユーザに対して通知することについて説明した。交換指標の印刷枚数に達する前とは、たとえば基準線L1においては、平均カバレッジが5%の場合は、印刷枚数24万枚の前(たとえば、23万9千枚がカウントされた時)であり、平均カバレッジ15%の場合は、印刷枚数32万枚の前(たとえば、31万9千枚がカウントされた時)となる。このように平均カバレッジの値がどのような値であっても、交換指標の印刷枚数の一定枚数前(たとえば、1千枚前)のときに交換情報をユーザに通知することについて説明した。これに対して、平均カバレッジが大きいほど、交換指標と交換情報の通知タイミングの印刷枚数との差を小さくしてもよい。より具体的には、画像制御部101は、平均カバレッジが5%の場合は、たとえば、通知タイミングの印刷枚数を23万9千枚(1千枚前)とし、平均カバレッジ15%の場合は、印刷枚数31万9千5百枚(5百枚前)とする。平均カバレッジが大きいほど消耗部品(たとえば、クリーニングブレード47)のエッジ部分の摩耗の割合が低下する。そのため、画像形成装置100は、平均カバレッジが小さい場合よりも通知タイミングを遅らせることで、消耗部品の性能を確保した状態で可能な限り長期間使用できる。
また、本実施の形態では、近似線は一次式による近似線を例に説明を行ったが、一次式以外の二次式および三次式のいずれかの近似線でもよいし、これらの以外の近似式であってもよい。
また、本実施の形態では、代表値を中央値として説明したが、代表値は、最頻値であってもよい。また、代表値は、相加平均値および移動平均値のいずれかであってもよい。
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
10 感光体、11 帯電装置、13 露光装置、14 現像器、15C,15K,15M,15Y トナーボトル、17,43 クリーニングユニット、18 トナーセンサ、19 IDCセンサ、20 スキャナー、21 カバー、22 用紙台、23,49 トレー、25 画像形成部、30 転写ベルト、31 一次転写ローラー、32 転写駆動機、 33 二次転写ローラー、37A,37C カセット、38 従動ローラー、39 駆動ローラー、40 タイミングローラー、41 搬送経路、44 補助クリーニングブラシ、45 回収ローラー、46 スクレーパー、47 クリーニングブレード、60 定着部、90C,90K,90M,90Y 画像形成ユニット、100 画像形成装置、101 画像制御部、102 ROM、103 RAM、104 ネットワークインターフェイス、105 操作パネル、120 記憶装置、122 制御プログラム、123 基準線情報、124 代表値情報、130 カウンター、L0 標準線、L1,L2,L3 基準線。

Claims (7)

  1. 画像形成装置であって、
    印刷された用紙の枚数をカウントするカウント部と、
    前記用紙のカバレッジを算出する算出部と、
    前記画像形成装置に設けられた消耗部品が使用開始された時から交換された時までの印刷枚数と印刷枚数分の前記用紙のカバレッジを平均した平均カバレッジとを含む交換履歴の情報に基づいて、前記消耗部品の交換指標となる基準線を導出する導出部と、
    現在の前記印刷枚数が前記基準線に基づいて定められた枚数に到達したことに基づいて、前記消耗部品の交換タイミングの到来を通知する通知部とを備え、
    前記導出部は、最新の前記交換履歴の情報に含まれる印刷枚数と、該印刷枚数の平均カバレッジと同じ平均カバレッジに対応する前記基準線の印刷枚数とが異なる印刷枚数であることに応じて、過去の前記交換履歴の情報と、前記最新の交換履歴の情報とに基づいて、前記基準線とは異なる第1の基準線を導出し、
    前記通知部は、前記第1の基準線が導出された場合は、現在の前記印刷枚数が前記第1の基準線に基づいて定められた枚数に到達したことに基づいて、前記消耗部品の交換タイミングの到来を通知する、画像形成装置。
  2. 前記導出部は、前記異なる印刷枚数が第1枚数未満の場合は、前記第1の基準線を導出し、前記異なる印刷枚数が第1枚数以上であり、かつ、前記第1枚数よりも多い枚数である第2枚数未満である場合は、前記過去の交換履歴の情報と、前記最新の交換履歴の情報とに基づいて、前記印刷枚数の代表値を導出し、
    前記通知部は、前記代表値が導出された場合は、前記代表値に基づいて、前記消耗部品の交換タイミングの到来を通知する、請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記導出部は、前記異なる印刷枚数が前記第2枚数以上である場合は、前記最新の交換履歴の情報と、設計仕様の交換指標である標準線の傾きの情報とに基づいて、前記第1の基準線とは異なる第2の基準線を導出する、請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記第1の基準線および前記第2の基準線は、前記印刷枚数を目的変数とし、前記平均カバレッジを説明変数とする回帰分析により導出される近似線を含む、請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記説明変数は、前記画像形成装置内の温度、前記画像形成装置内の湿度、および前記画像形成装置に設けられた像担持体の空回転時間の少なくともいずれかを含む、請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 前記消耗部品は、クリーニングブレードを含む、請求項1から5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  7. 画像形成装置の管理方法であって、
    印刷された用紙の枚数をカウントするステップと、
    前記用紙のカバレッジを算出するステップと、
    前記画像形成装置に設けられた消耗部品が使用開始された時から交換された時までの印刷枚数と該印刷枚数分の前記用紙のカバレッジを平均した平均カバレッジとを含む交換履歴の情報に基づいて、前記消耗部品の交換指標となる基準線を導出するステップと、
    現在の前記印刷枚数が前記基準線に基づいて定められた枚数に到達したことに基づいて、前記消耗部品の交換タイミングの到来を通知するステップとを備え、
    前記導出するステップは、最新の前記交換履歴の情報に含まれる印刷枚数と、前記印刷枚数の平均カバレッジと同じ平均カバレッジに対応する前記基準線の印刷枚数とが異なる印刷枚数であることに応じて、過去の前記交換履歴の情報と、前記最新の交換履歴の情報とに基づいて、前記基準線とは異なる第1の基準線を導出することを含み、
    前記通知するステップは、前記第1の基準線が導出された場合は、現在の前記印刷枚数が前記第1の基準線に基づいて定められた枚数に到達したことに基づいて、前記消耗部品の交換タイミングの到来を通知することを含む、画像形成装置の管理方法。
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