JP2021063960A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】形成する画像の画質を維持しつつ、部品の交換コスト、交換後に必要となる動作などの無駄を低減できる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置1は、シートに画像を形成する画像形成装置1であって、画像形成装置1を構成し、交換可能な感光体ユニットと、感光体ユニットに含まれる複数の部品のうちの少なくとも1つの部品の寿命を管理する寿命管理部110とを備える。感光体ユニットは、単品で交換可能な部品(滑剤押圧部823のバネ)と、単品では交換不可能な部品(感光体ドラム)とを含む。寿命管理部110は、寿命を管理する交換可能な部品(滑剤押圧部823のバネ)に対して、交換不可能な部品が寿命に至るまでの間での交換回数と、交換不可能な部品の残り寿命とに応じて、当該交換可能な部品の交換タイミングを判断する閾値を変更する。【選択図】図2
Description
この開示は、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。
シートに画像を形成する画像形成装置では、複数のユニットで構成され、交換もユニット単位で行われる場合がある。たとえば、感光体ドラムと滑剤塗布部とは単一の感光体ユニットとして構成され、感光体ドラムが寿命に至ると感光体ユニット単位で交換されるため滑剤塗布部も同時に交換される。
しかし、滑剤塗布部の寿命の方が感光体ドラムの寿命より短いので、感光体ユニットの寿命を延ばすためには、感光体ドラムが寿命に至る前に滑剤塗布部を複数回交換する必要があった。そのため、感光体ユニットにおいて、滑剤塗布部の部分のみ単品で交換する構成が必要であった。具体的に、特許文献1には、定着ユニットについての開示があり、定着ユニットを構成している一部分が継続使用可能な場合に、寿命で交換が必要な部分のみ交換することで、定着ユニットの寿命を延ばすことが開示されている。
しかし、特許文献1で開示した第1部材と第2部材とで構成される定着ユニットのように、どちらか一方の部材が寿命となった時に、寿命となった部材のみ交換する構成ではなく、感光体ユニットのように感光体ドラムの寿命に至ると感光体ユニット自体を交換する必要となる交換不可能な部品を含む構成もある。
感光体ユニットであっても、感光体ドラムの寿命まで感光体ユニットの寿命を延ばすには、交換不可能な部品の感光体ドラムが寿命に至る前に滑剤塗布部のみを交換する必要がある。ただ、滑剤塗布部を交換した後に感光体ドラムが寿命に至った場合、滑剤塗布部の寿命がまだ残存しているにもかかわらず感光体ユニット全体を交換することになる。そのため、滑剤塗布部(部品)の交換コストや交換後に必要となる動作などの無駄が発生する問題があった。
本開示は、上記のような問題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、形成する画像の画質を維持しつつ、部品の交換コスト、交換後に必要となる動作などの無駄を低減できる画像形成装置を提供することである。
ある実施形態に従うと、シートに画像を形成する画像形成装置であって、画像形成装置を構成し、交換可能なユニットと、ユニットに含まれる複数の部品のうちの少なくとも1つの部品の寿命を管理する寿命管理部とを備える。ユニットは、単品で交換可能な部品と、単品では交換不可能な部品とを含む。寿命管理部は、寿命を管理する交換可能な部品に対して、交換不可能な部品が寿命に至るまでの間での交換回数と、交換不可能な部品の残り寿命とに応じて、当該交換可能な部品の交換タイミングを判断する閾値を変更する。
好ましくは、寿命管理部は、交換タイミングを判断する閾値を、部品の交換時期を示す第一の閾値、または部品の耐久時期を示し第一の閾値より長い第二の閾値に切り替える。
好ましくは、寿命管理部は、交換回数が所定回数以下の場合、第一の閾値で次の部品の交換タイミングを判断し、交換回数が所定回数より多い場合、第二の閾値で次の部品の交換タイミングを判断する。
好ましくは、交換不可能な部品の寿命は、ユニットの寿命と同じである。
好ましくは、所定回数は、ユニットの寿命を第一の閾値で除した値の整数値から1減算した値以下である。
好ましくは、所定回数は、ユニットの寿命を第一の閾値で除した値の整数値から1減算した値以下である。
好ましくは、ユニットの寿命は、第一の閾値の整数倍した第1値以上で、第1値に第一の閾値と第二の閾値との差分値を加算した第2値以下である。
好ましくは、整数倍の値は、2である。
好ましくは、寿命管理部は、ユニットが寿命、または部品が寿命に至った場合、画像形成を禁止する。
好ましくは、寿命管理部は、ユニットが寿命、または部品が寿命に至った場合、画像形成を禁止する。
好ましくは、ユニットは、感光体ユニットで、寿命管理部で寿命を管理する部品は、感光体ドラムに滑剤を塗布する滑剤塗布部である。
ある実施形態に従う画像形成装置は、形成する画像の画質を維持しつつ、部品の交換コスト、交換後に必要となる動作などの無駄を低減できる。
<実施の形態>
本実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
本実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
図1は、実施の形態における画像形成装置1の全体構成を概略的に示す図である。図2は、実施の形態における画像形成装置の構成の概要を示すブロック図である。図1および図2を参照して、画像形成装置1について説明する。画像形成装置1は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。
画像形成装置1は、感光体ドラム413上に形成されたC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)の各色トナー像を中間転写ベルト421に転写(一次転写)し、中間転写ベルト421上で4色のトナー像を重ね合わせた後、用紙(シート)に転写(二次転写)することで画像を形成する。また、画像形成装置1には、CMYKの4色に対応する感光体ドラム413を中間転写ベルト421の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト421に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。
図1、2に示すように、画像形成装置1は、画像読取部10、操作表示部20、画像処理部30、画像形成部40、用紙搬送部50、定着部60、及び制御部100を備える。制御部100は、CPU(Central Processing Unit)101、ROM(Read Only Memory)102、RAM(Random Access Memory)103等を備える。CPU101は、ROM102から処理内容に応じたプログラムを読み出してRAM103に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置1の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部72に格納されている各種データが参照される。記憶部72は、例えば不揮発性の半導体メモリ(いわゆるフラッシュメモリ)やハードディスクドライブで構成される。
制御部100は、通信部71を介して、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等の通信ネットワークに接続された外部の装置(例えばパーソナルコンピュータ)との間で各種データの送受信を行う。制御部100は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ(入力画像データ)に基づいて用紙に画像を形成させる。通信部71は、例えばLANカード等の通信制御カードで構成される。
画像読取部10は、ADF(Auto Document Feeder)と称される自動原稿給紙装置11及び原稿画像走査装置12(スキャナー)等を備える。自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された原稿Dを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置12へ送り出す。自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Dの画像(両面を含む)を連続して一挙に読み取ることができる。
原稿画像走査装置12は、自動原稿給紙装置11からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をCCD(Charge Coupled Device)センサー12aの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部10は、原稿画像走査装置12による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部30において所定の画像処理が施される。
操作表示部20は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)で構成され、表示部21及び操作部22として機能する。表示部21は、制御部100から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部22は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部100に出力する。本実施の形態では、各種ユニットの交換時期、各種部品の交換時期、交換回数などの交換に関連する情報、ユニットや部品が寿命に至りプリント禁止状態となったことを表示部21に表示する。
画像処理部30は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部30は、制御部100の制御下で、階調補正データ(階調補正テーブル)に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部30は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部40が制御される。
画像形成部40は、入力画像データに基づいて、Y成分、M成分、C成分、K成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット41Y、41M、41C、41K、及び中間転写ユニット42等を備える。
Y成分、M成分、C成分、K成分用の画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にY、M、C、又はKを添えて示すこととする。図1では、Y成分用の画像形成ユニット41Yの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット41M、41C、41Kの構成要素については符号が省略されている。
画像形成ユニット41は、露光装置411、現像装置412、感光体ドラム413、帯電装置414、及びドラムクリーニング装置415等を備える。
感光体ドラム413は、例えばドラム径が80mmのアルミニウム製の導電性円筒体(アルミ素管)の周面に、アンダーコート層(UCL:Under Coat Layer)、電荷発生層(CGL:Charge Generation Layer)、電荷輸送層(CTL:Charge Transport Layer)を順次積層した負帯電型の有機感光体(OPC:Organic Photo-conductor)である。電荷発生層は、電荷発生材料(例えばフタロシアニン顔料)を樹脂バインダー(例えばポリカーボネイト)に分散させた有機半導体からなり、露光装置411による露光により一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料(電子供与性含窒素化合物)を樹脂バインダー(例えばポリカーボネート樹脂)に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。
制御部100が感光体ドラム413を回転させる駆動モーター(図示略)に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム413は一定の周速度で回転する。ここでは、ドラム径が80mmで、アンダーコート層、電荷発生層、電荷輸送層からなる感光体層の膜厚が25〜32μmの感光体ドラム413を用いるものとする。
帯電装置414は、光導電性を有する感光体ドラム413の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置411は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム413に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム413の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム413の表面電荷(負電荷)が中和される。感光体ドラム413の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成されることとなる。現像装置412は、各色成分の現像剤(例えば、小粒径のトナーと磁性体とからなる二成分現像剤)を収容しており、感光体ドラム413の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。
ドラムクリーニング装置415は、クリーニング部と、滑剤塗布部82とを備える。クリーニング部は、一次転写後に感光体ドラム413の表面に残存する転写残トナーを除去する。滑剤塗布部82は、感光体ドラム413の表面に滑剤を塗布する。ドラムクリーニング装置415の詳細については後述する。
中間転写ユニット42は、中間転写体となる中間転写ベルト421、一次転写ローラー422、二次転写ローラー423、駆動ローラー424、従動ローラー425、及びベルトクリーニング装置426等を備える。
中間転写ベルト421は、無端状ベルトで構成され、駆動ローラー424及び従動ローラー425に張架される。中間転写ベルト421は、駆動ローラー424の回転により矢印A方向に一定速度で走行する。一次転写ローラー422によって、中間転写ベルト421が感光体ドラム413に圧接されると、中間転写ベルト421に各色トナー像が順次重ねて一次転写される。そして、中間転写ベルト421に二次転写ローラー423が圧接されることにより形成された転写ニップを用紙Sが通過する際、中間転写ベルト421に一次転写されたトナー像が用紙Sに二次転写される。
ベルトクリーニング装置426は、中間転写ベルト421の表面に摺接されるベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト421の表面に残存する転写残トナーを除去する。
定着部60は、搬送されてきた用紙Sを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Sにトナー像を定着させる。定着部60には、エアを吹き付けることにより、定着面側部材(例えば定着ベルト)又は裏面側支持部材(例えば加圧ローラー)から用紙Sを分離させるエア分離ユニットを配置してもよい。
用紙搬送部50は、給紙部51、排紙部52、及び搬送ローラー部53等を備える。給紙部51を構成する3つの給紙トレイユニット51a〜51cには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙S(規格用紙、特殊用紙)が予め設定された種類ごとに収容される。
搬送ローラー部53は、レジストローラー対53a等の複数の搬送ローラー対を有する。給紙トレイユニット51a〜51cに収容されている用紙Sは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送ローラー部53により画像形成部40に搬送される。このとき、レジストローラー対53aが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Sの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部40において、中間転写ベルト421のトナー像が用紙Sの一方の面に一括して二次転写され、定着部60において定着工程が施される。画像形成された用紙Sは、排紙ローラー52aを備えた排紙部52により機外に排紙される。
このように、画像形成装置1は、光導電性を有する感光体ドラム413と、感光体ドラム413の表面を一様に帯電させる帯電装置414と、光照射により感光体ドラム413の表面に静電潜像を形成する露光装置411と、感光体ドラム413の表面にトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置412と、一次転写後に感光体ドラム413の表面に残存する転写残トナーを除去するドラムクリーニング装置415とを備えている。
図3は、実施の形態におけるドラムクリーニング装置415の要部構成を示す図である。図3に示すように、ドラムクリーニング装置415は、クリーニング部81と、滑剤塗布部82とを備える。
クリーニング部81及び滑剤塗布部82の各構成部材は、ドラムクリーニング装置415の枠体となる収容ケースCに適当な方法により取り付けられる。クリーニング部81は、ドラムクリーニングブレード811、トナー回収スクリュー812等を備える。
ドラムクリーニングブレード811は、ウレタンゴム等を平板状に成形した弾性部材であり、感光体ドラム413の軸方向(主走査方向)の幅とほぼ同等の幅を有する。ドラムクリーニングブレード811は、所定の自由長(例えば9mm)を有し、感光体ドラム413に対してカウンタ方向(感光体ドラム413が回転するときエッジ部分が突っ張ることとなる方向)から所定の当接角(例えば15°)、法線加荷重(例えば20N)で摺接するように配置される。
画像形成時には、感光体ドラム413が回転することに伴い、ドラムクリーニングブレード811によって感光体ドラム413の表面に残存する転写残トナーが掻き取られる。掻き取られた転写残トナーは、トナー回収スクリュー812によって、廃トナー回収容器(図示略)に送出される。
滑剤塗布部82は、滑剤塗布ブラシ821、固形滑剤822、滑剤押圧部823、均しブレード824、バネ圧検出部825等を備える。
滑剤塗布ブラシ821は、例えばポリエステル等の繊維が植設された基布を芯金に巻き付けたローラー状のブラシであり、感光体ドラム413の軸方向の幅とほぼ同等の幅を有する。ここでは、外径が14mmの滑剤塗布ブラシ821を用いるものとする。滑剤塗布ブラシ821は、感光体ドラム413の表面がブラシ先端に所定量だけ食い込んだ状態(例えば食い込み量:0.5〜1.5mm)となるように固定され感光体ドラム413の回転とは反対向きに回転する。
制御部100が、滑剤塗布ブラシ821を回転させる駆動モーターMに供給される駆動電流を制御することにより、滑剤塗布ブラシ821の回転数が調整される。また駆動電流は制御部100に入力され、駆動トルクの算出などに使用される。
固形滑剤822は、滑剤を固形化したもの(例えば鉛筆硬度:F〜HB相当)で、滑剤押圧部823のホルダー(図示略)に固定される。滑剤としては、例えばステアリン酸亜鉛(ZnSt)が適用される。
滑剤押圧部823は、例えばバネ等の付勢部材を有し、付勢部材の一端側に固定された固形滑剤822を滑剤塗布ブラシ821に向けて所定の押圧力Pで押圧する。滑剤押圧部823による押圧力Pは、滑剤塗布ブラシ821のブラシ状態等に応じて変更される(例えば1.5〜4.0N)。均しブレード824は、ドラムクリーニングブレード811と同様の構成を有する。
均しブレード824は、感光体ドラム413に対してトレーリング方向(感光体ドラム413が回転するときにエッジ部分が引きずられることとなる方向)から所定の当接角(例えば50°)及び侵入量で摺接するように配置される。
画像形成時には、滑剤塗布ブラシ821が回転することにより固形滑剤822の表面から滑剤が掻き取られ、この掻き取られた滑剤が感光体ドラム413との接触部位において感光体ドラム413の表面に塗布される。そして、塗布された滑剤は、均しブレード824により均一な厚さとなるように均される。
本実施の形態では、感光体ドラム413およびドラムクリーニング装置415を少なくとも含む感光体ユニットにおいて、当該感光体ユニットの寿命、および当該感光体ユニットに含まれる部品の寿命を管理している。感光体ユニットに含まれる部品には、感光体ユニットを交換するまで使用される交換不可能な部品(例えば、感光体ドラム413)、感光体ユニットを交換するまでの間に交換可能な部品(例えば、滑剤塗布ブラシ821、滑剤押圧部823のバネ)が含まれる。なお、本実施の形態では、感光体ユニットを一例として以下説明するが、同じように交換不可能な部品と交換可能な部品とを含むユニット(例えば、中間転写ユニット42)にも同様に適用することができる。
具体的に、制御部100は、感光体ユニットの寿命、および感光体ユニットに含まれる部品の寿命を管理する寿命管理部110を有する。寿命管理部110は、感光体ユニットの寿命、および滑剤押圧部823のバネの交換回数、バネの寿命を管理している。もちろん、寿命管理部110は、滑剤押圧部823のバネ以外に、滑剤塗布ブラシ821などの他の部品の交換回数および寿命を管理してもよいが、説明を簡単にするため以下、感光体ユニットの寿命、滑剤押圧部823のバネの交換回数、バネの寿命の関係についてのみ説明する。寿命管理部110は、他の部品についても同様に管理することができる。なお、寿命管理部110は、制御部100内に設けられたCPU101及びそのCPU101によって実行されるソフトウェアによって実現される。
画像形成装置1を構成する感光体ユニットは、画像形成装置1の耐久枚数と比較して耐久枚数が少ないことから、個別交換可能な構成になっている。感光体ユニットに含まれる滑剤押圧部823のバネは、感光体ドラム413に比べて寿命が短く、劣化により感光体ドラム413に供給する滑剤を一定量に保つことができなくなり、形成する画像の画質が低下する。そのため、感光体ユニットを交換しても、感光体ユニットの寿命に至る前に、滑剤押圧部823のバネを交換する必要があった。
しかし、滑剤押圧部823のバネの寿命に基づいて交換するタイミングを決めると、感光体ユニットの寿命に至る直前に滑剤押圧部823のバネを交換することが生じ、バネの寿命がまだ残存しているにもかかわらず感光体ユニット全体を交換することになる。そのため、滑剤押圧部823のバネの交換コストや交換後に必要となる動作などの無駄が発生する。
具体的に、寿命管理部110は、感光体ユニットを構成する感光体ドラム413および滑剤押圧部823のバネがそれぞれ交換されてからの感光体ドラム413の駆動距離(単に、駆動距離ともいう)を累積カウントし、記憶部72に記憶している。寿命管理部110は、この駆動距離によって、感光体ユニットの寿命および滑剤押圧部823のバネの寿命を判断している。たとえば、感光体ユニットの寿命は、駆動距離が100Mmm(=100×106mm)の閾値に達した場合とし、滑剤押圧部823のバネの寿命は、駆動距離が45Mmmの閾値に達した場合とする。
そのため、寿命管理部110は、感光体ユニットが寿命に至る前に、滑剤押圧部823のバネの寿命が2回(駆動距離が45Mmm、90Mmmのとき)至ることになり、バネの交換をユーザーに2回報知することになる。しかし、2回目の滑剤押圧部823のバネを交換しても、駆動距離が100Mmmになると感光体ユニットが寿命に至り、滑剤押圧部823のバネを含めて感光体ユニットを交換する。つまり、2回目の滑剤押圧部823のバネは、駆動距離として10Mmm程度しか使用されずに廃棄されるため無駄であった。
ここで、寿命管理部110は、通常、感光体ユニットの寿命および滑剤押圧部823のバネの寿命の判断は、交換時期を示す閾値(第一の閾値)に基づいて判断している。しかし、感光体ユニットおよび滑剤押圧部823のバネは、交換時期を示す閾値を超えたからといって、直ちに壊れるわけでなく安全を考慮して交換時期が設定されている。壊れる可能性が高くなる耐久時期を示す閾値(第二の閾値)は、交換時期を示す閾値より長く、感光体ユニットでは駆動距離120Mmmとし、滑剤押圧部823のバネでは駆動距離55Mmmとする。
寿命管理部110は、滑剤押圧部823のバネの寿命を、交換時期を示す閾値(駆動距離が45Mmm)で1回目判断し、感光体ユニットの残り寿命(駆動距離が55Mmm)を考慮して耐久時期を示す閾値(駆動距離が55Mmm)で2回目判断すると、感光体ユニットが寿命に至るまでに、バネの交換をユーザーに1回報知するだけでよい。つまり、本実施の形態では、寿命管理部110が、感光体ユニットが寿命に至るまでの間での交換回数にと、感光体ユニットの残り寿命と応じて、次の部品の交換タイミングを判断する閾値を変更している。具体的に、寿命管理部110は、交換時期を示す閾値と耐久時期を示す閾値とを交換回数と、感光体ユニットの残り寿命とに応じて切り替えている。
なお、寿命管理部110は、画像形成装置1が印字動作や画像安定化動作を行う度、感光体ドラム413や滑剤塗布部82が回転し、それに伴い感光体ドラム413の寿命を示すカウンタと、滑剤押圧部823のバネの寿命を示すカウンタとを更新する。寿命を示すカウンタ(単に寿命カウントともいう)は、感光体ドラム413の駆動距離によって管理されており、感光体ドラム413の駆動時間と回転速度とによって算出される。なお、交換不可能な部品である感光体ドラム413の寿命は、感光体ユニットの寿命と同じである。
次に、具体的な画像形成装置1の滑剤塗布部82の交換を判断する処理について、フローチャートを用いて詳しく説明する。図4は、実施の形態における画像形成装置の滑剤塗布部の交換を判断する処理を説明するためのフローチャートである。
まず、感光体ユニットを交換してから最初の滑剤押圧部823のバネ(付勢部材)交換までの処理について説明する。寿命管理部110は、感光体ドラム413を駆動する駆動モーター(ドラムモーター)が駆動しているか否かを判断する(ステップS1)。駆動モーターが駆動している場合(ステップS1でYES)、寿命管理部110は、感光体ドラム413の寿命カウント、および滑剤押圧部823のバネの寿命カウントを更新する(ステップS2)。駆動モーターが駆動していない場合(ステップS1でNO)、寿命管理部110は、寿命カウントを更新するステップS2の処理をスキップする。
次に、寿命管理部110は、滑剤押圧部823のバネの交換回数が所定回数A以上か否かを判断する(ステップS3)。ここで、交換回数の判定に使用する所定回数Aの値は、感光体ドラム413の寿命(交換時期を示す閾値=感光体ユニットの寿命)と、滑剤押圧部823のバネの交換時期を示す閾値とによって算出される。算出式は、所定回数Aが、感光体ドラム413の寿命(交換時期を示す閾値)を、滑剤押圧部823のバネの交換時期を示す閾値で除した値の整数値から1減算した値以下である。具体的に、感光体ドラム413の寿命が100Mmmと、滑剤押圧部823のバネの交換時期を示す閾値が45Mmmとした場合、所定回数Aは、(100Mmm÷45Mmm)−1≒1.22となる。所定回数Aは、整数値であるので、端数を切り下げた1となる。
感光体ユニットを交換してから最初の滑剤押圧部823のバネ交換までの滑剤押圧部823のバネの交換回数は0(ゼロ)回であるため、所定回数Aより少ない。滑剤押圧部823のバネの交換回数が所定回数A未満の場合(ステップS3でNO)、寿命管理部110は、滑剤押圧部823のバネの寿命カウントが、滑剤押圧部823のバネの交換時期を示す閾値以上か否かを判断する(ステップS4)。つまり、寿命管理部110は、交換回数が所定回数A未満の場合、滑剤押圧部823のバネの寿命を判断する閾値を、交換時期を示す閾値(駆動距離が45Mmm)に切り替える。
滑剤押圧部823のバネの寿命カウントが、滑剤押圧部823のバネの交換時期を示す閾値以上の場合(ステップS4でYES)、寿命管理部110は、滑剤押圧部823のバネが寿命に達したと判断する(ステップS6)。寿命管理部110は、ステップS6で滑剤押圧部823のバネが寿命に達したと判断すると、表示部21に滑剤押圧部823のバネの交換を促す報知を行う。
一方、滑剤押圧部823のバネの寿命カウントが、滑剤押圧部823のバネの交換時期を示す閾値未満の場合(ステップS4でNO)、寿命管理部110は、滑剤押圧部823のバネが寿命に達していないと判断する(ステップS7)。寿命管理部110は、ステップS7で滑剤押圧部823のバネが寿命に達していないと判断すると、表示部21に何の報知も行わない。
次に、最初の滑剤押圧部823のバネを交換してから次の滑剤押圧部823のバネを交換するまでの処理について説明する。寿命管理部110は、一回目の滑剤押圧部823のバネの交換後、印字や安定化動作が行われ、感光体ドラム413を駆動する駆動モーター(ドラムモーター)が駆動しているか否かを判断する(ステップS1)。駆動モーターが駆動している場合(ステップS1でYES)、寿命管理部110は、感光体ドラム413の寿命カウント、および滑剤押圧部823のバネの寿命カウントを更新する(ステップS2)。駆動モーターが駆動していない場合(ステップS1でNO)、寿命管理部110は、寿命カウントを更新するステップS2の処理をスキップする。
次に、寿命管理部110は、滑剤押圧部823のバネの交換回数が所定回数A以上か否かを判断する(ステップS3)。2回目の滑剤押圧部823のバネ交換までの滑剤押圧部823のバネの交換回数は1回であるため、所定回数A以上である。滑剤押圧部823のバネの交換回数が所定回数A以上の場合(ステップS3でYES)、寿命管理部110は、滑剤押圧部823のバネの寿命カウントが、滑剤押圧部823のバネの耐久時期を示す閾値以上か否かを判断する(ステップS5)。つまり、寿命管理部110は、交換回数が所定回数A以上の場合、滑剤押圧部823のバネの寿命を判断する閾値を、耐久時期を示す閾値(駆動距離が55Mmm)に切り替える。なお、寿命管理部110は、交換回数が所定回数A以上の場合であっても、感光体ユニットの残り寿命を考慮すること(例えば、残り寿命が耐久時期を示す閾値より長いとき)で耐久時期を示す閾値に切り替えない場合がある。
滑剤押圧部823のバネの寿命カウントが、滑剤押圧部823のバネの耐久時期を示す閾値以上の場合(ステップS5でYES)、寿命管理部110は、滑剤押圧部823のバネが寿命に達したと判断する(ステップS6)。寿命管理部110は、ステップS6で滑剤押圧部823のバネが寿命に達したと判断すると、表示部21に滑剤押圧部823のバネの交換を促す報知を行う。
一方、滑剤押圧部823のバネの寿命カウントが、滑剤押圧部823のバネの耐久時期を示す閾値未満の場合(ステップS5でNO)、寿命管理部110は、滑剤押圧部823のバネが寿命に達していないと判断する(ステップS7)。寿命管理部110は、ステップS7で滑剤押圧部823のバネが寿命に達していないと判断すると、表示部21に何の報知も行わない。
次に、具体的な画像形成装置1で感光体ユニット、滑剤塗布部82の交換後の処理について、フローチャートを用いて詳しく説明する。図5は、実施の形態における画像形成装置の交換後の処理を説明するためのフローチャートである。
まず、寿命管理部110は、感光体ユニットの交換完了通知の有無に基づき、感光体ユニットが交換されたか否かを判断する(ステップS10)。感光体ユニットが交換された場合(ステップS10でYES)、寿命管理部110は、感光体ドラム413の寿命カウント、および滑剤押圧部823のバネの寿命カウントをリセットする(ステップS11)。寿命管理部110は、滑剤押圧部823のバネの交換回数をリセットする(ステップS12)。寿命管理部110は、感光体ドラム413が寿命に至っていない、および滑剤押圧部823のバネが寿命に至っていないとそれぞれ設定する(ステップS13)。
感光体ユニットが交換されていない場合(ステップS10でNO)、寿命管理部110は、滑剤押圧部823のバネの交換完了通知の有無に基づき、滑剤押圧部823のバネが交換されたか否かを判断する(ステップS14)。滑剤押圧部823のバネが交換された場合(ステップS14でYES)、寿命管理部110は、滑剤押圧部823のバネの寿命カウントをリセットする(ステップS15)。寿命管理部110は、滑剤押圧部823のバネの交換回数を1回増加する(ステップS16)。寿命管理部110は、滑剤押圧部823のバネが寿命に至っていないと設定する(ステップS17)。
滑剤押圧部823のバネが交換されていない場合(ステップS14でNO)、寿命管理部110は、寿命に至った感光体ドラム413、および寿命に至った滑剤押圧部823のバネのうちいずれかが存在するか否かを判断する(ステップS18)。なお、寿命に至った滑剤押圧部823が存在するか否かは、図4に示すフローチャートで寿命管理部110が判断することができる。
寿命に至った感光体ドラム413、および寿命に至った滑剤押圧部823のバネのうちいずれかが存在する場合(ステップS18でYES)、寿命管理部110は、画像形成部40での画像形成、印字を禁止する(ステップS19)。寿命に至った感光体ドラム413、および寿命に至った滑剤押圧部823のずれも存在しない場合(ステップS18でNO)、寿命管理部110は、画像形成部40での画像形成、印字を許可する(ステップS20)。
以上のように、本実施の形態に係る画像形成装置1は、シートに画像を形成する画像形成装置1であって、画像形成装置1を構成し、交換可能なユニット(感光体ユニット)と、ユニットに含まれる複数の部品のうちの少なくとも1つの部品の寿命を管理する寿命管理部110とを備える。ユニットは、単品で交換可能な部品(滑剤押圧部823のバネ)と、単品では交換不可能な部品(感光体ドラム413)とを含む。寿命管理部110は、寿命を管理する交換可能な部品に対して、交換不可能な部品が寿命に至るまでの間での交換回数と、交換不可能な部品の残り寿命とに応じて、当該交換可能な部品の交換タイミングを判断する閾値を変更する。これにより、本実施の形態に係る画像形成装置1は、ユニットが寿命に至るまでの間での部品の交換回数を最適化することができ、形成する画像の画質を維持しつつ、部品の交換コスト、交換後に必要となる動作などの無駄を低減できる。
寿命管理部110は、交換タイミングを判断する閾値を、部品の交換時期を示す第一の閾値、または部品の耐久時期を示し第一の閾値より長い第二の閾値に切り替えてもよい。これにより、寿命管理部110は、交換タイミングを判断する閾値が第一の閾値ではユニットが寿命に至る直前に交換時期と判断される部品を、第二の閾値に切り替えて交換タイミングを判断することで、ユニットが寿命に至るまでの間での部品の交換回数を最適化することができる。
寿命管理部110は、交換回数が所定回数以下の場合、第一の閾値で次の部品の交換タイミングを判断し、交換回数が所定回数より多い場合、第二の閾値で次の部品の交換タイミングを判断してもよい。これにより、寿命管理部110は、交換回数が所定回数より多い場合、交換時期を延長させることができる。なお、所定回数は、ユニットの寿命を第一の閾値で除した値の整数値から1減算した値以下であることが好ましい。
交換不可能な部品の寿命は、ユニットの寿命と同じである。ユニットの寿命は、第一の閾値の整数倍した第1値以上で、第1値に第一の閾値と第二の閾値との差分値を加算した第2値以下であることが好ましい。具体的に、滑剤押圧部823のバネの交換時期を示す閾値(第一の閾値)が45Mmmと、滑剤押圧部823のバネの耐久時期を示す閾値(第二の閾値)が55Mmmとし、整数倍を2とした場合、感光体ユニットの寿命は、45Mmm×2=90Mmm(第1値)以上で、90Mmm+(55Mmm−45Mmm)=100Mmm(第2値)以下となる。感光体ユニットの寿命は、耐久時期を示す閾値の120Mmmまで延ばすことが可能であるが、上記のように滑剤押圧部823のバネの交換タイミングを最適化するために90Mmm〜100Mmmとする。
寿命管理部110は、ユニットが寿命、または部品が寿命に至った場合、画像形成を禁止してもよい。これにより、画像形成装置1は、形成する画像の画質を維持することができる。
ユニットは、感光体ユニットで、寿命管理部110で寿命を管理する部品は、感光体ドラム413に滑剤を塗布する滑剤塗布部82であることが好ましい。具体的に、寿命管理部110で寿命を管理する部品は、滑剤塗布部82に含まれる滑剤押圧部823のバネである。しかし、これに限定されず、寿命管理部110で寿命を管理するユニットは、単品では交換不可能な部品と、交換可能な部品とを含むユニットであればよく、寿命管理部110で寿命を管理する部品は、当該ユニットに含まれる交換可能な部品であればよい。
<変形例>
(1)前述の実施の形態に係る寿命管理部110では、交換回数が所定回数以下の場合、交換時期を示す閾値(第一の閾値)で次の部品の交換タイミングを判断し、交換回数が所定回数より多い場合、耐久時期を示す閾値(第二の閾値)で次の部品の交換タイミングを判断すると説明した。しかし、これに限られず、寿命管理部110は、交換回数と、ユニットの残り寿命とに応じて複数の閾値のうちから1つの閾値に変更する構成でもよい。具体的に、交換タイミングを判断する閾値として、通常の交換時期を示す閾値(第一の閾値)、耐久時期を示す閾値(第二の閾値)、通常より長めの交換時期を示す閾値(第三の閾値)を用意しておく。
<変形例>
(1)前述の実施の形態に係る寿命管理部110では、交換回数が所定回数以下の場合、交換時期を示す閾値(第一の閾値)で次の部品の交換タイミングを判断し、交換回数が所定回数より多い場合、耐久時期を示す閾値(第二の閾値)で次の部品の交換タイミングを判断すると説明した。しかし、これに限られず、寿命管理部110は、交換回数と、ユニットの残り寿命とに応じて複数の閾値のうちから1つの閾値に変更する構成でもよい。具体的に、交換タイミングを判断する閾値として、通常の交換時期を示す閾値(第一の閾値)、耐久時期を示す閾値(第二の閾値)、通常より長めの交換時期を示す閾値(第三の閾値)を用意しておく。
(2)前述の実施の形態に係る寿命管理部110では、交換回数と、ユニットの残り寿命とに応じて交換タイミングを判断する閾値を変更すると説明した。しかし、これに限られず、寿命管理部110は、ユニットの残り寿命に応じて交換タイミングを判断する閾値を変更してもよい。具体的に、感光体ドラム413の寿命が100Mmmと、滑剤押圧部823のバネの交換時期を示す閾値が45Mmmとした場合、寿命管理部110は、1回目の滑剤押圧部823のバネを交換した時点で、感光体ユニットの残り寿命が55Mmmであることから、耐久時期を示す閾値が55Mmmに交換タイミングを判断する閾値を変更する。
(3)前述の実施の形態に係る寿命管理部110では、部品の交換コストや交換後に必要となる動作などの無駄が発生することを解決する目的で、交換回数と、ユニットの残り寿命とに応じて交換タイミングを判断する閾値を変更すると説明した。しかし、ユニットに含まれる部品の中には、交換時期を超えて耐久時期に近づくにつれて形成する画像の画質に影響を与える部品も含まれる。そこで、寿命管理部110は、交換する部品ごとに、交換コストを重視して交換回数とユニットの残り寿命とに応じて交換タイミングを判断する閾値を変更するモードと、形成する画像の画質を重視して交換回数とユニットの残り寿命とに応じて交換タイミングを判断する閾値を変更しないモードとを選択できるようにしてもよい。
今回開示された実施の形態はすべ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すべての変更が含まれることが意図される。
1 画像形成装置、10 画像読取部、11 自動原稿給紙装置、12 原稿画像走査装置、12a CCDセンサー、20 操作表示部、21 表示部、22 操作部、30 画像処理部、40 画像形成部、41 画像形成ユニット、42 中間転写ユニット、50 用紙搬送部、51 給紙部、51a,51c 給紙トレイユニット、52 排紙部、52a 排紙ローラー、53 搬送ローラー部、53a レジストローラー対、60 定着部、71 通信部、72 記憶部、81 クリーニング部、82 滑剤塗布部、100 制御部、102 ROM、103 RAM、411 露光装置、412 現像装置、413 感光体ドラム、414 帯電装置、415 ドラムクリーニング装置、421 中間転写ベルト、422 一次転写ローラー、423 二次転写ローラー、424 駆動ローラー、425 従動ローラー、426 ベルトクリーニング装置、811 ドラムクリーニングブレード、812 トナー回収スクリュー、821 滑剤塗布ブラシ、822 固形滑剤、823 滑剤押圧部、824 ブレード。
Claims (9)
- シートに画像を形成する画像形成装置であって、
前記画像形成装置を構成し、交換可能なユニットと、
前記ユニットに含まれる複数の部品のうちの少なくとも1つの部品の寿命を管理する寿命管理部とを備え、
前記ユニットは、単品で交換可能な部品と、単品では交換不可能な部品とを含み、
前記寿命管理部は、
寿命を管理する前記交換可能な部品に対して、前記交換不可能な部品が寿命に至るまでの間での交換回数と、前記交換不可能な部品の残り寿命とに応じて、当該交換可能な部品の交換タイミングを判断する閾値を変更する、画像形成装置。 - 前記寿命管理部は、前記交換タイミングを判断する閾値を、部品の交換時期を示す第一の閾値、または部品の耐久時期を示し前記第一の閾値より長い第二の閾値に切り替える、請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記寿命管理部は、前記交換回数が所定回数以下の場合、前記第一の閾値で次の部品の交換タイミングを判断し、前記交換回数が前記所定回数より多い場合、前記第二の閾値で次の部品の交換タイミングを判断する、請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記交換不可能な部品の寿命は、前記ユニットの寿命と同じである、請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記所定回数は、前記ユニットの寿命を前記第一の閾値で除した値の整数値から1減算した値以下である、請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記ユニットの寿命は、前記第一の閾値の整数倍した第1値以上で、前記第1値に前記第一の閾値と前記第二の閾値との差分値を加算した第2値以下である、請求項4または請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記整数倍の値は、2である、請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記寿命管理部は、前記ユニット、または部品が寿命に至った場合、画像形成を禁止する、請求項2〜請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記ユニットは、感光体ユニットで、前記寿命管理部で寿命を管理する部品は、感光体ドラムに滑剤を塗布する滑剤塗布部である、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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