(57)【要約】【課題】電位センサを構成する、プローブと制御部のいずれが故障したかを判別し、故障部品のみを交換することで、コスト低減を図ることができる表面電位測定装置を提供する。【解決手段】プローブ１１０とプローブ１１０を制御する制御部１２０とで構成され、測定対象の表面電位を測定する電位センサ１０１と、電位センサ１０１をコントロールするコントローラ１０３を備える。電位センサ１０１が故障した際に、コントローラ１０３は、プローブ１１０の出力信号に基づき、プローブ１１０と制御部１２０のどちらが故障したかを検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象の表面電位に応じた信号を出力するプローブと、前記プローブを制御する制御部とで構成された表面電位測定手段と、
前記表面電位測定手段が故障した際に、前記プローブの出力信号に基づき、前記プローブと前記制御部のどちらが故障したかを検出する故障検出手段と、
を有することを特徴とする表面電位測定装置。
【請求項２】
前記測定対象に電圧を印加する高圧電源を更に有し、
前記故障検出手段は、前記高圧電源により所定の電圧が印加された前記測定対象の表面電位を前記表面電位測定手段で測定した際に、その測定結果が予め決められた所定の範囲に収まらなかった場合に前記表面電位測定手段の故障と判断することを特徴とする請求項１記載の表面電位測定装置。
【請求項３】
前記故障検出手段は、前記プローブから出力される信号の振幅、周波数のいずれか、または両方に基づき、前記プローブと前記制御部のどちらが故障したかを検出することを特徴とする請求項１または２記載の表面電位測定装置。
【請求項４】
前記故障検出手段により検出された故障箇所を表示する表示手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の表面電位測定装置。
【請求項５】
表面に静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体の表面電位に応じた信号を出力するプローブと、前記プローブを制御する制御部とで構成された表面電位測定手段と、
前記表面電位測定手段が故障した際に、前記プローブの出力信号に基づき、前記プローブと前記制御部のどちらが故障したかを検出する故障検出手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体を帯電させる帯電手段を有し、
前記故障検出手段は、前記帯電手段により所定の電位に帯電された前記像担持体の表面電位を前記表面電位測定手段で測定した際に、その測定結果が所定の範囲に収まらなかった場合に前記表面電位測定手段の故障と判断し、前記プローブの出力信号に基づき、前記プローブと前記制御部のどちらが故障したかを検出することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記故障検出手段は、前記プローブから出力される信号の振幅、周波数のいずれか、または両方に基づき、前記プローブと前記制御部のどちらが故障したかを検出することを特徴とする請求項５または６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記故障検出手段により検出された故障箇所を表示する表示手段を更に有することを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の表面電位測定装置。
【請求項９】
前記故障検出手段により検出された故障箇所をネットワークを介して通知するネットワーク接続手段を更に有することを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定対象の表面電位を検出する表面電位測定装置、及び、その表面電位測定装置を搭載した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２は、従来例に係る表面電位測定装置の簡略ブロック図である。
【０００３】
図１２において、表面電位測定装置は、電位センサ１０１と、電位センサ１０１を制御するコントローラ１０３とから構成される。表面電位測定装置は、測定対象１０２の表面電位を測定する。
【０００４】
電位センサ１０１は、プローブ１１０と、プローブ１１０を制御すると共にコントローラ１０３との通信を行う制御部１２０とで構成されている。
【０００５】
図１３は、図１２の表面電位測定装置の詳細ブロック図である。
【０００６】
表面電位測定装置の動作について、図１３を用いて説明する。
【０００７】
図１３において、コントローラ１０３より入力されるリモート信号がＯＮの状態になると、電位センサ１０１及び制御部１２０の動作が開始される。
【０００８】
まず、図示しない駆動回路により電位センサ１０１に駆動信号が入力される。すると、音叉（音叉型振動子）１１１ａが振動を開始し、その先端部が左右それぞれ、矢印方向１１１ｂに振動する。
【０００９】
一方、音叉１１１ａが振動することで、電極（測定電極）１１２と測定対象１０２間の静電容量が周期的に変化  Ｃ（ｔ）する。これにより電極１１２の電荷量が変化し、この電荷量の変化を検出回路１１５における検出抵抗１１３にて電圧に変換することで、測定対象１０２と電極１１２間の電位差に比例した交流電圧信号を得ている。そして、それをアンプ１１４で増幅し、制御部１２０へ出力している。
【００１０】
尚、電位センサ１０１を構成する各部は後述する高圧電源１２４の出力（図１３中Ｈ点）を基準電位として動作している。
【００１１】
そして、制御部１２０においては、検出回路１１５からの出力である交流検出信号に基づき、この交流検出信号の振幅がゼロとなる様に、高圧電源１２４の出力を制御している。ここで、交流検出信号の振幅がゼロと言う状態は、音叉１１１（一対の音叉１１１ａ）が振動し、電極１１２と測定対象１０２間の静電容量が周期的に変化しているにもかかわらず、電極１１２の電荷量が変化しない状態である。
【００１２】
この状態は、測定対象１０２の表面電位と電極１１２の電位、つまり測定対象１０２の表面電位と高圧電源１２４の出力が同電位であることを意味している。これにより、測定対象１０２の表面電位を得ることができる（ゼロメソッド）。
【００１３】
制御部１２０は、この時の高圧電源１２４の出力を出力回路１２５にて、例えば、図１４に示す様な関係で変換しコントローラ１０３へ出力している。
【００１４】
図１４は、図１３における制御部１２０の出力である出力信号と測定電位との関係を示す図である。
【００１５】
図１４の場合、制御部１２０での測定結果が、−５０Ｖの時に出力回路１２５の出力が０Ｖであり、＋９００Ｖの時に出力回路１２５の出力が３．３Ｖになる様な、測定結果と検出値とがリニアな関係になっている。よって、コントローラ１０３は、制御部１２０から入力された信号を図１４の関係に基づき換算することで、測定対象１０２の表面電位情報を得ることができる。
【００１６】
次に、図１５の波形を用いて電位センサ１０１の故障検出について説明する。
【００１７】
図１５は、図１３における電位センサ１０１の異常時の出力信号を示す図である。
【００１８】
図１５において、（ａ）は測定対象１０２に印加する電位変動の波形である。（ｂ）は、制御部１２０の出力回路１２５から出力される電位測定結果の信号波形である。
【００１９】
ここで、波形（ａ）の立ち下がり時の波形（ｂ）の応答特性を基準に電位センサ１０１の故障判定を行う。つまり、測定対象１０２に印加した波形（ａ）の立ち下がりから所定時間ｔ１３経過後の波形（ｂ）の値を測定し、その値が所定電圧Ｖ１３未満であれば、正常、Ｖ１３以上の場合は、電位センサ１０１の故障により応答特性が劣化したと判定する。
【００２０】
上記の技術は、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開昭６３−９４２５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、電位センサ１０１の従来の故障判別手法では、電位センサ１０１の故障が判別されても、電位センサ１０１を構成するプローブ１１０と制御部１２０のいずれが故障したか判別することはできない。
【００２２】
そのため、表面電位測定装置を修理する場合には、プローブ１１０と制御部１２０とをまとめて、電位センサ１０１の構成で交換する必要があった。
【００２３】
実際には、プローブ１１０と制御部１２０とが同時に故障する可能性は非常に低く大概はどちらかのみが故障しているため、従来の故障判別手法では、故障していない正常品まで交換してしまうと言う無駄が発生していた。
【００２４】
本発明の目的は、電位センサを構成する、プローブと制御部のいずれが故障したかを判別し、故障部品のみを交換することで、コスト低減を図ることができる表面電位測定装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記目的を達成するために、請求項１記載の表面電位測定装置は、測定対象の表面電位に応じた信号を出力するプローブと、前記プローブを制御する制御部とで構成された表面電位測定手段と、前記表面電位測定手段が故障した際に、前記プローブの出力信号に基づき、前記プローブと前記制御部のどちらが故障したかを検出する故障検出手段と、を有することを特徴とする。
【００２６】
請求項５記載の画像形成装置は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体の表面電位に応じた信号を出力するプローブと、前記プローブを制御する制御部とで構成された表面電位測定手段と、前記表面電位測定手段が故障した際に、前記プローブの出力信号に基づき、前記プローブと前記制御部のどちらが故障したかを検出する故障検出手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の表面電位測定装置によれば、電位センサを構成する、プローブと制御部のいずれが故障したかを判別し、故障部品のみを交換することで、コスト低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２９】
図１は、本発明の実施の形態に係る表面電位測定装置の詳細ブロック図である。図１３に示す従来の表面電位測定装置と同一箇所には同一符号を付す。
【００３０】
図１において、表面電位測定装置は、電位センサ１０１と、電位センサ１０１を制御するコントローラ１０３と、高圧電源１０４とから構成される。表面電位測定装置は、測定対象１０２の表面電位を測定する。
【００３１】
電位センサ１０１は、プローブ１１０と、プローブ１１０を制御すると共にコントローラ１０３との通信を行う制御部１２０とで構成されている。高圧電源１０４は、測定対象１０２に電圧を印加する。
【００３２】
電位センサ１０１のプローブ１１０は、音叉１１１、電極１１２、検出抵抗１１３、アンプ１１４等で構成されている。
【００３３】
電位センサ１０１の制御部１２０は、音叉１１１の駆動回路１２１と、アンプ１１４からの信号を増幅する増幅回路１２２、増幅回路の１２２からの信号に基づき高圧電源１２４を制御する制御回路１２３を備える。
【００３４】
また、制御部１２０は、高圧電源１２４の出力を所定の仕様に変換し出力する出力回路１２５、プローブ１１０の基準電位をグランドに切り替えて電位センサ１０１の動作をオープンループに切り替えるためのオープンループ切り替え部１２６を備える。さらに、制御部１２０は、オープンループ動作時に高圧電源１２４の出力を保護する保護抵抗１２７を備える。
【００３５】
コントローラ１０３は、制御部１２０と接続され、出力信号Ｖｓ、リモート信号、モード（制御モード：フィードバックループモードとオープンループモード）の切り替え信号の通信を行う機能を有する。また、コントローラ１０３は、プローブ１１０と接続され、プローブ１１０内のアンプ１１４の出力をモニタする機能、さらに高圧電源１０４の出力を制御する機能等を有している。
【００３６】
図２は、図１の表面電位測定装置に操作表示部が接続された状態を示す図である。
【００３７】
図２に示すように、操作表示部２０１が、電位センサ１０１、コントローラ１０３、高圧電源１０４と接続されている。
【００３８】
基本的な電位測定の方法は図１３に示す従来例と同様なため、説明は省略する。
【００３９】
ここで、電位センサ１０１を用いて測定対象１０２の電位をより精度良く測定するためには、オフセットの調整や電位測定前の電位センサ動作確認が重要になってくる。
【００４０】
オフセット電圧とは、測定対象１０２の真の電位と電位センサ１０１の出力信号Ｖｓとの差分のことである。これは、プローブ１１０の組立ばらつきや、制御部１２０の定数ばらつき、またはプローブ１１０の固定（測定対象１０２との距離等）ばらつき、電位センサ１０１の使用環境（温度、湿度等）変化、プローブ１１０の経時変化、汚れ等の影響を受けてしまう。
【００４１】
そこで、実際の電位測定前にオフセット電位を実測し、その後の測定データを補正するオフセット調整手法が知られている。
【００４２】
オフセットの調整に際して、図示しないスイッチ手段等で測定対象１０２をＧＮＤ電位に固定し、その状態を電位センサ１０１で測定し、その時の出力信号Ｖｓをオフセット電圧Ｖｏｆｆｓｅｔとしてコントローラ１０３が記憶する。そして、その後の測定値（出力信号Ｖｓ）からＶｏｆｆｓｅｔを減算した結果を測定値＝測定対象電位とする。
【００４３】
尚、電位センサ１０１としてのオフセット電圧は、一般的に絶対値で数Ｖ程度であり、このオフセット調整の際に測定されたオフセット電圧が絶対値で数十Ｖに達したり、測定値が安定しなかった場合は電位センサ１０１の故障が考えられる。
【００４４】
また、オフセット電圧以外に電位センサ１０１の性能として重要なのが測定精度（リニアリティ特性）である。これは、オフセット調整後にどれだけ精度良く電位を測定することが可能かと言う特性であり、例えば、オフセット調整後に測定対象１０２の電位を５００Ｖにした場合に、電位センサ１０１がどれだけ５００Ｖに近い測定結果を出力するかと言う特性である。
【００４５】
この特性に関しても、オフセット電圧同様に、制御部１２０の定数ばらつき、またはプローブ１１０の固定（測定対象１０２との距離等）ばらつき、電位センサ１０１の使用環境（温度、湿度等）変化、プローブ１１０の経時変化、汚れ等の影響を受けてしまう。
【００４６】
そこで、測定対象１０２の電位をより精度良く測定するために、オフセット調整後に測定精度確認を行う手法が知られている。
【００４７】
測定精度の確認は、測定対象１０２を高圧電源１０４で所定の電圧（例えば５００Ｖ）に設定し、その電位を電位センサ１０１で測定し、測定結果Ｖｓが予め決められた電位センサ１０１の測定精度許容値以下か確認する。例えば、許容精度が３％の場合は、測定結果が、４８５Ｖ〜５１５Ｖであれば正常であり、それを外れた場合は電位センサ１０１の故障が考えられる。
【００４８】
また、上記オフセット補正や測定精度確認以外にも、定期的に電位センサ１０１の性能チェックを行うことで、より信頼性の高い測定系を維持することが可能となる。
【００４９】
次に、定期的な電位センサ１０１の性能チェック手法を説明する。尚、このチェック手法は、上記のオフセット調整や測定精度確認の際に結果に異常があり、電位センサ１０１の故障が考えられる場合に電位センサ１０１の故障箇所を特定する手法でもある。
【００５０】
図３は、図１の表面電位測定装置によって実行される電位センサ１０１の故障チェック処理の手順を示すフローチャートである。
【００５１】
本処理は、図１におけるコントローラの制御の下に実行される。各処理ステップには符号Ｓを付す。
【００５２】
本電位センサの故障チェック処理は、例えば、表面電位測定装置の稼働時間に対し、所定時間経過毎や、表面電位測定装置内の環境温度が所定値異常変動した場合や、電位測定を行う毎にそれをトリガとしてその測定前に実行される。さらには、オフセット調整でオフセット電圧が所定値を超えた場合や、測定精度確認で測定精度が所定値を下回った場合、表面電位測定装置の使用者が任意の時にチェックモードを実行させた場合等をトリガに実行される。
【００５３】
上記のトリガにより故障チェックモード（チェック処理）が開始されると、まず、コントローラ１０３は、高圧電源１０４により測定対象１０２を所定の電位Ｖｈ１（例５００Ｖ）に設定し、その際の電位センサ１０１の出力信号Ｖｓを測定する（Ｓ３０１）。
【００５４】
コントローラ１０３は、測定したＶｓが予め決められた所定の範囲、Ｖｈ２（例４８５Ｖ）≦ Ｖｓ ≦ Ｖｈ３（例５１５Ｖ）かどうか確認する（Ｓ３０２）。所定の範囲に収まっていれば、電位センサ１０１は正常と判断される（Ｓ３０９）。そして、チェックモードは終了する。
【００５５】
一方で、所定の範囲に収まっていない場合は、コントローラ１０３は、電位センサ１０１に何らかの異常があると判断し、異常箇所を特定するために、まずは、制御部１２０をフィードバックモードからオープンループモードに切り替える。切り替えに際しては、コントローラ１０３から切り替え信号が出力され、オープンループ切り替え部１２６がプローブ１１０の基準電位をグランド電位に固定する（Ｓ３０３）。
【００５６】
そして、測定対象１０２に所定の電位Ｖｈ１（例５００Ｖ）が印加され、かつ、コントローラ１０３は、オープンループの状態でプローブ１１０内のアンプ１１４の出力をチェックする（Ｓ３０４）。
【００５７】
まずは、コントローラ１０３は、周波数を確認し、周波数が所定の範囲、  ｆｂ１（例４６０Ｈｚ） ≦ ｆａ ≦ ｆｂ２ （例５４０Ｈｚ）  かどうか確認する（Ｓ３０５）。
【００５８】
アンプ１１４の出力信号周波数は、音叉１１１の振動周波数の正弦波信号である。音叉１１１が正常に振動していれば、音叉１１１の形状で決定される共振周波数で振動しており、部品のばらつき等を考慮しても基準値の±数十Ｈｚに入る。
【００５９】
図４は、図１におけるプローブ１１０の出力信号の例を示す図である（１）。
【００６０】
図４中、符号４−１が最小周波数（ｆｂ１）時の出力信号であり、符号４−３が最大周波数（ｆｂ２）時の出力信号であり、符号４−２が測定結果ｆａの出力信号である。
【００６１】
ｆａは、ｆｂ１以下でもｆｂ２以上でも異常と判断される。よって、Ｓ３０５で所定の範囲に収まっていなければ、電位センサ１０１のプローブ１１０が異常と判断される（Ｓ３１０）。
【００６２】
そして、図２に示すように、本表面電位測定装置が操作表示部２０１を有する構成の場合、コントローラ１０３は、チェックモードのチェック結果である「電位センサ１０１のプローブ１１０が異常であること」を操作表示部２０１に表示する（Ｓ３０８）。そしてチェックモードは終了となる。
【００６３】
Ｓ３０５で所定の範囲に収まっていれば、次は、コントローラ１０３は、振幅Ｖａが所定の振幅範囲、Ｖｂ１（例１０ｍＶ） ≦ Ｖａ ≦ Ｖｂ２ （例３０ｍＶ） かどうか確認する（Ｓ３０６）。
【００６４】
即ち、本実施の形態では、プローブ１１０の出力の周波数と振幅の両方を判断しているが、いずれか一方の判断でも良い。
【００６５】
アンプ１１４の出力信号振幅は、音叉１１１の振動の大きさと、検出抵抗１１３、アンプ１１４の増幅率、測定対象１０２への印加電圧の大きさが関係しているが、所定の電圧Ｖｈ１を印加している状況下では、変動要因の大半はプローブ１１０内に収まっている。そして、所定電圧Ｖｈ１時の検出信号振幅Ｖａは、電位センサ１０１としての応答時間に大きく影響し、振幅Ｖａが低下するということは、応答時間が遅くなり十分な性能が得られないことを意味している。
【００６６】
図５は、図１におけるプローブ１１０の出力信号の例を示す図である（２）。
【００６７】
図５中、符号５−１が電位センサ１０１としての応答時間規定を守るために必要な最小振幅（Ｖｂ１）時の出力信号であり、符号５−３が正常動作で想定される最大振幅（Ｖｂ２）時の出力信号であり、符号５−２が測定結果Ｖａの出力信号である。
【００６８】
Ｖａは、Ｖｂ１以下でもＶｂ２以上でも異常と判断される。よって、Ｓ３０６で所定の範囲に収まっていなければ、プローブ１１０が異常と判断される（Ｓ３１０）。そして、上記同様、コントローラ１０３は、「電位センサ１０１のプローブ１１０が異常であること」を操作表示部２０１に表示する（Ｓ３０８）。そしてチェックモードは終了となる。
【００６９】
Ｓ３０６で所定の範囲に収まっていれば、コントローラ１０３は、制御部１２０側に異常があると判断する（Ｓ３０７）。そして、コントローラ１０３は、「制御部１２０が異常であること」を操作表示部２０１に表示する（Ｓ３０８）。そしてチェックモードは終了となる。
【００７０】
このチェックモードにより、電位センサ１０１に異常がないか否かの確認を行うことができ、さらに異常があった場合は、故障箇所の特定を特定し、操作表示部２０１を有する場合は、故障箇所を表示することが可能となる。
【００７１】
以上説明した様に、定期的に上記チェックモードを実行することで、常に電位センサ１０１の性能が満たされていることが確認可能となるため、測定対象１０２の表面電位測定の測定品質が維持される。
【００７２】
また、それと共に、オフセット調整や測定精度確認の際に結果に異常があり、電位センサ１０１の故障が考えられる場合には、その故障箇所を特定することが可能となり、故障箇所のみを交換することで機能を復帰させることができる。
【００７３】
図６は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の作像系の構成を示すブロック図、図７は、図６の画像形成装置の接続状態を示すブロック図である。
【００７４】
図６において、像担持体としての感光体６０２の周囲には、帯電装置６０４、露光装置６０５、電位センサ１０１、現像器６０６、回転検出センサ６０８が配置される。感光体６０２は、感光体駆動モータ６０７により駆動される。
【００７５】
図７に示すように、コントローラ６０３は、帯電装置６０４、露光装置６０５、感光体駆動モータ６０７、電位センサ１０１、回転検出センサ６０８、操作表示部６０９、さらには、ネットワーク接続部６１０等、装置内の様々な装置、センサ等と通信する。そして、それらを制御可能な構成になっている。
【００７６】
電位センサ１０１の構成は、図１で説明した構成と同様であり、コントローラ６０３と電位センサ１０１の関係も、図１で説明したコントローラ１０３と電位センサ１０１との構成と同様である。
【００７７】
図６の画像形成装置は、画像形成の際、感光体駆動モータ６０７により感光体６０２が回転動作を開始し、帯電装置６０４によって感光体６０２が一様に帯電された後、画像信号に応じた露光が露光装置６０５によってなされる。このことにより、感光体６０２上に静電潜像が形成される。電位センサ１０１は、静電潜像の電位を測定するために、露光−現像間に設けられている。
【００７８】
静電潜像は、現像器６０６によってトナー像に現像され、感光体６０２上のトナー像は、図示しない記録材（用紙）に転写され、さらに用紙上のトナー像は図示しない定着部によって定着されることで出力物を得る。
【００７９】
図６の画像形成装置においては、画像品質を安定化させるため、画像形成パラメータの調整モードを有している。そして、環境条件（温度、湿度）の変化や、感光体６０２の膜厚変化、さらには経時劣化等があっても常に安定した画質を維持するために、定期的に調整モードが実施されている。
【００８０】
例えば、感光体６０２を帯電させる帯電装置６０４の出力電圧や、現像器６０６に印加する高圧に関しては、以下の様にして決定している。即ち、帯電装置６０４により感光体６０２上に予め決められた電位パターンを形成し、その感光体６０２の表面電位を電位センサ１０１にて測定し、所望（所定）の帯電電位になるように帯電装置６０４の出力値を補正する。さらに、その補正結果に基づき現像器６０６に印加する高圧電圧を決定している。
【００８１】
そして、この調整モードは、朝一番で電源を投入した際や、所定の画像形成枚数毎、さらには所定時間経過毎、または装置内の温度が所定値以上変化した場合等、様々な場合に実行される。
【００８２】
尚、上記の調整モードの様に、電位センサ１０１で感光体６０２の表面電位を測定する場合は、予め測定結果がどの位になるかが予測できており、この調整モードでは測定結果がある値を外れた場合は何らかの異常が発生していると言う基準値が存在する。
【００８３】
例えば、帯電装置６０４で感光体６０２を−５００Ｖに帯電させる様な出力を印加した場合、正常に動作している場合は、電位センサ１０１での測定結果が、−３５０Ｖ〜−６５０Ｖ位に収まるはずである。この値を外れる様な場合は、何らかの異常が発生していることになる。
【００８４】
そのため、電位センサ１０１を用いて行われる、オフセット調整や帯電部電位測定、また、露光部電位測定においては、予め決められた測定範囲に収まらなかった場合は、電位測定エラーとしてエラー処理されることになっている。
【００８５】
オフセット調整は、感光体６０２を除電した状態で、電位測定系のオフセットを調整することを指す。帯電部電位測定は、帯電装置６０４で感光体６０２を帯電させた電位を測定することを指す。また、露光部電位測定は、帯電した感光体６０２を露光装置６０５で露光した後の電位を測定）することを指す。
【００８６】
但し、電位測定結果が所定の範囲に収まらない原因は複数存在するために、この電位測定エラーになった場合に、その原因を特定する故障箇所チェックモードが実行される。
【００８７】
図８は、図６の画像形成装置によって実行される故障箇所チェック処理の手順を示すフローチャートである。
【００８８】
本処理は、図６における故障検出手段としてのコントローラ６０３の制御の下に実行される。各処理ステップには符号Ｓを付す。
【００８９】
上記の様に、各種調整モードで電位センサ１０１での電位測定の結果が、予め決められた測定範囲に収まらなかった場合は、電位測定エラーとして故障箇所チェックモード（チェック処理）が実行される。
【００９０】
まず、コントローラ６０３は、帯電装置６０４の出力が正常か確認する（Ｓ８０１）。コントローラ６０３は、帯電装置６０４に所定の電圧Ｖｈ２を出力するようにコントロール信号を出力する。そして、帯電装置６０４は出力した高電圧に応じた信号値をコントローラ６０３に出力し、これにより、コントローラ６０３は、所望の出力がなされているか確認する。
【００９１】
所望の出力がなされていない場合は、コントローラ６０３は、帯電装置６０４の異常と判断する（Ｓ８１１）。
【００９２】
そして、チェックモードのチェック結果である「帯電装置６０４が異常であること」を操作表示部６０９に表示する。さらに、本画像形成装置がネットワークに接続されている場合には、コントローラ６０３は、ネットワークを介してＰＣ等に異常箇所を通知することができる（Ｓ８１０）。そしてチェックモードは終了となる。
【００９３】
帯電装置６０４に所望の出力がなされている場合は、次に、コントローラ６０３は、露光装置６０５の出力が正常か確認する（Ｓ８０２）。露光装置６０５は、感光体６０２をその回転方向と垂直方向に走査している。そこで、その光路の途中でかつ、感光体６０２への画像形成に影響のない箇所に光センサを設け、正常に発光しているかどうか確認する。
【００９４】
露光装置６０５の発光が行われていない場合は、コントローラ６０３は、露光装置６０５の異常と判断する（Ｓ８１２）。
【００９５】
そして、上記同様、コントローラ６０３は、「露光装置６０５が異常であること」を操作表示部６０９に表示する。さらに、本画像形成装置がネットワークに接続されている場合には、コントローラ６０３は、ネットワークを介してＰＣ等に異常箇所を通知することができる（Ｓ８１０）。そしてチェックモードは終了となる。
【００９６】
露光装置６０５の発光が正常に行われている場合は、次に、コントローラ６０３は、感光体６０２の回転動作が正常か確認する（Ｓ８０３）。感光体６０２は、感光体駆動モータ６０７により回転動作を行う。
【００９７】
しかし、感光体駆動モータ６０７自身が故障していたり、駆動力を伝達する、軸、ベルト、ギア等に異常があった場合も感光体６０２が正常回転しないことになる。この場合、電位センサ１０１の対向部に感光体６０２の帯電された箇所が回って来ずに電位測定の測定値が所定の値を外れてしまう。そこで、感光体６０２を回転させて、実際に感光体６０２の回転を回転検出センサ６０８で検出することで確認を行う。
【００９８】
回転検出センサ６０８には色々な構成が考えられる。感光体６０２の表面に形成したパターンをフォトセンサで検出しても良いし、感光体６０２の端部に形成した突起がフォトセンサの間を通過することで回転信号を形成しても良い。
【００９９】
そして、感光体６０２が正常に回転していない場合は、コントローラ６０３は、感光体６０２の駆動系に異常があると判断する（Ｓ８１３）。
【０１００】
そして、上記同様、コントローラ６０３は、「感光体６０２の駆動系が異常であること」を操作表示部６０９に表示する。さらに、本画像形成装置がネットワークに接続されている場合には、コントローラ６０３は、ネットワークを介してＰＣ等に異常箇所を通知することができる（Ｓ８１０）。そしてチェックモードは終了となる。
【０１０１】
感光体６０２の回転動作が正常に行われている場合は、次に、コントローラ６０３は、電位センサ１０１が正常動作しているか確認する。
【０１０２】
まずは、コントローラ６０３は、制御部１２０をオープンループモードに切り替える。切り替えは、図３で説明したと同様に、コントローラ６０３から切り替え信号が出力され、プローブ１１０の基準電位をグランド電位に固定する（Ｓ８０４）。
【０１０３】
次に、コントローラ６０３は、感光体６０２に所定の電位Ｖｈ１（例５００Ｖ）を印加し（所定の電位Ｖｈ１に設定し）（Ｓ８０５）、オープンループの状態でプローブ１１０内のアンプ１１４の出力をチェックする（Ｓ８０６）。
【０１０４】
まずは、コントローラ６０３は、周波数を確認し、周波数が所定の範囲、ｆｂ１（例４６０Ｈｚ） ≦ ｆａ ≦ ｆｂ２ （例５４０Ｈｚ）かどうか確認する（Ｓ８０７）。
【０１０５】
アンプ１１４の出力信号周波数は、音叉１１１の振動周波数の正弦波信号である。音叉１１１が正常に振動していれば、音叉１１１の形状で決定される共振周波数で振動しており、部品のばらつき等を考慮しても基準値の±数十Ｈｚに入る。よって、Ｓ８０７で所定の範囲に収まっていなければ、コントローラ６０３は、電位センサ１０１のプローブ１１０が異常と判断する（Ｓ８１４）。
【０１０６】
そして、上記同様、コントローラ６０３は、「電位センサ１０１のプローブ１１０が異常であること」を操作表示部６０９に表示する。さらに、本画像形成装置がネットワークに接続されている場合には、コントローラ６０３は、ネットワークを介してＰＣ等に異常箇所を通知することができる（Ｓ８１０）。そしてチェックモードは終了となる。
【０１０７】
Ｓ８０７で所定の範囲に収まっていれば、次は、コントローラ６０３は、振幅Ｖａが所定の振幅範囲、Ｖｂ１（例１０ｍＶ） ≦ Ｖａ ≦ Ｖｂ２ （例３０ｍＶ） かどうか確認する（Ｓ８０８）。
【０１０８】
アンプ１１４の出力信号振幅は、音叉１１１の振動の大きさと、検出抵抗１１３、アンプ１１４の増幅率、測定対象１０２への印加電圧の大きさが関係しているが、所定の電圧Ｖｈ１を印加している状況下では、変動要因の大半はプローブ１１０内に収まっている。そして、所定電圧Ｖｈ１時の検出信号振幅Ｖａは、電位センサ１０１としての応答時間に大きく影響し、振幅Ｖａが低下するということは、応答時間が遅くなり十分な性能が得られないことを意味している。
【０１０９】
よって、Ｓ８０８で所定の範囲に収まっていなければ、コントローラ６０３は、電位センサ１０１のプローブ１１０が異常と判断する（Ｓ８１４）。
【０１１０】
そして、上記同様、コントローラ６０３は、「電位センサ１０１のプローブ１１０が異常であること」を操作表示部６０９に表示する。さらに、本画像形成装置がネットワークに接続されている場合には、コントローラ６０３は、ネットワークを介してＰＣ等に異常箇所を通知することができる（Ｓ８１０）。そしてチェックモードは終了となる。
【０１１１】
Ｓ８０８で所定の範囲に収まっていれば、コントローラ６０３は、制御部１２０側に異常があると判断する（Ｓ８０９）。
【０１１２】
そして、コントローラ６０３は、「制御部１２０が異常であること」を操作表示部６０９に表示する。さらに、本画像形成装置がネットワークに接続されている場合には、コントローラ６０３は、ネットワークを介してＰＣ等に異常箇所を通知することができる（Ｓ８１０）。そして故障箇所チェックモードは終了となる。
【０１１３】
この故障箇所チェックモードにより、電位センサ１０１を用いて行われる、オフセット調整や帯電部電位測定、露光部電位測定において、予め決められた測定範囲に収まらなかった場合に、電位測定結果が所定の範囲に収まらない原因を特定することが可能となる。
【０１１４】
これにより、故障箇所にのみ適切な対応をすることで装置としての機能を回復することが可能となる。
【０１１５】
図９は、図６における操作表示部６０９のエラー表示内容の一例を示す図、図１０は、図９の操作表示部６０９のエラー表示内容とエラーコードの対応図表、図１１は、図６の画像形成装置のネットワーク構成図である。
【０１１６】
図１０のエラーコード「エラー００３」の内容は、「感光体駆動異常」であり、図９の操作表示部６０９には、この内容が表示されている。
【０１１７】
また、本画像形成装置Ａ１１０１が図１１に示す様に、ネットワークに接続されている場合は、ネットワークを介して管理ＰＣ１１０２等に特定した異常箇所を通知することもできる。
【０１１８】
例えば、管理ＰＣ１１０２が本画像形成装置Ａ１１０１のメンテナンスを実施している部門のＰＣであれば、特定した故障箇所を通知すると共に、その通知に基づき、交換部品の発注を行うことで、装置の故障に対して、より迅速に対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る表面電位測定装置の詳細ブロック図である。
【図２】図１の表面電位測定装置に操作表示部が接続された状態を示す図である。
【図３】図１の表面電位測定装置によって実行される電位センサ１０１の故障チェック処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】図１におけるプローブ１１０の出力信号の例を示す図である（１）。
【図５】図１におけるプローブ１１０の出力信号の例を示す図である（２）。
【図６】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の作像系の構成を示すブロック図である。
【図７】図６の画像形成装置の接続状態を示すブロック図である。
【図８】図６の画像形成装置によって実行される故障箇所チェック処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】図６における操作表示部６０９のエラー表示内容の一例を示す図である。
【図１０】図９の操作表示部６０９のエラー表示内容とエラーコードの対応図表である。
【図１１】図６の画像形成装置のネットワーク構成図である。
【図１２】従来例に係る表面電位測定装置の簡略ブロック図である。
【図１３】図１２の表面電位測定装置の詳細ブロック図である。
【図１４】図１３における制御部１２０の出力である出力信号と測定電位との関係を示す図である。
【図１５】図１３における電位センサ１０１の異常時の出力信号を示す図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１０１  電位センサ
１０２  測定対象
１０３  コントローラ
１０４  高圧電源
１１０  プローブ
１２０  制御部
２０１  操作表示部
６０２  感光体
６０３  コントローラ
６０４  帯電装置
６０５  露光装置
６０６  現像器
【図１】
2010156555.tif 000003
【図２】
2010156555.tif 000004
【図３】
2010156555.tif 000005
【図４】
2010156555.tif 000006
【図５】
2010156555.tif 000007
【図６】
2010156555.tif 000008
【図７】
2010156555.tif 000009
【図８】
2010156555.tif 000010
【図９】
2010156555.tif 000011
【図１０】
2010156555.tif 000012
【図１１】
2010156555.tif 000013
【図１２】
2010156555.tif 000014
【図１３】
2010156555.tif 000015
【図１４】
2010156555.tif 000016
【図１５】
2010156555.tif 000017