(57)【要約】【課題】  故障回避モードが必要でないときはプリント生産性を確保するとともに、トラブルを予知し、事前予防、再発防止が可能である画像形成装置を提供すること。【解決手段】  ＣＰＵ回路部１０１は、故障が発生したと判別した場合、画像形成時の条件をＲＡＭ１０３に記憶する。また、ＣＰＵ回路部１０１は、画像形成動作が行われる際、画像形成時の条件と、ＲＡＭ１０３に記憶された条件に基づいて、故障回避モードを実行するかどうかを切り替える。【選択図】  図３
2008158213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写紙に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段による画像形成時の条件を検知する検知手段と、
故障が発生したかどうかを判別する判別手段と、
前記判別手段により故障が発生したと判別されたことに応じて、前記検知手段により検知された条件を記憶する記憶手段と、
故障回避モードを実行する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記画像形成手段により画像形成動作が行われる際、前記検知手段により検知された条件と、前記記憶手段に記憶された条件に基づいて、故障回避モードを実行するかどうかを切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記画像形成手段により画像形成動作が行われる際、前記検知手段により検知された条件と、前記記憶手段に記憶された条件が類似する場合には故障回避モードを実行し、類似しない場合は故障回避モードを実行しないことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記検知手段により検知される条件は、１回の画像形成枚数を含むことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記検知手段により検知される条件は、画像形成装置内の温度であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記検知手段により検知される条件は、画像形成装置内の湿度であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記検知手段により検知される条件は、転写紙のサイズであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記画像形成手段により画像形成動作が行われる際、前記検知手段により検知された条件と、前記記憶手段に記憶された条件に基づいて、前記記憶手段に記録されている条件を消去するかどうかを判別することを特徴とする請求項１乃至５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記記憶手段が記憶している条件は、他の画像形成装置に移動可能であることを特徴とする請求項１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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光導電性感光体等の像担持体表面に潜像を形成し、現像、転写後上記像担持体表面をクリーニングして再び潜像形成プロセスを行う電子写真複写機が、各種実用に供されている。
【０００３】
ところで、近年プリンタ、複写機などの電子写真方式の画像形成装置は、様々な環境やプリント条件で使われることが多くなってきている。変動する環境としては、例えば、温度や湿度、プリント条件では、連続プリント枚数や、紙の大きさ、画像濃度の高低などが挙げられる。このような環境や条件の変動は、ある程度想定して設計されているが、想定外の極端な場合、故障が発生することがある。
【０００４】
このような特殊環境、特殊条件が原因となる想定外の故障の例として、例えば、クリーニングブレードのめくれ、現像のトナーカブリ、定着のオフセット等が挙げられる。
【０００５】
たとえば、連続プリントや、画像濃度が低い場合に、ブレードと像担持体の摩擦力が増加して、ブレードがめくれてしまうことがある。このような故障に対して、故障が発生したことを検知し、あらかじめ準備しておいた対策を投入する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、故障回避モードを定期的に挿入する方法が提案されている。たとえば、クリーニングブレードや像担持体の使用履歴によってブレードの潤滑性を向上させるトナー帯の作像頻度を変更するものがある（例えば、特許文献２参照）。また、画像面積率が所定以下の場合、トナー帯を入力するものもある（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開昭６０−１５６０８５号公報
【特許文献２】特開２００５−２５０２１５号公報
【特許文献３】特開２００６−１３９１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載された発明では、故障が発生した後に解決することは可能であるが、特殊な環境、条件を常用するユーザーに対しては、同じ故障が何度も再発することになる。また、特許文献２及び３に記載された発明では、故障回避モードが実行されることにより、故障が発生し難い通常使用条件における画像形成装置のプリント生産性を低下させることがあった。
【０００８】
そこで、本発明は、故障回避モードが必要でないときはプリント生産性を確保するとともに、トラブルを予知し、事前予防、再発防止が可能である画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、転写紙に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段による画像形成時の条件を検知する検知手段と、故障が発生したかどうかを判別する判別手段と、前記判別手段により故障が発生したと判別されたことに応じて、前記検知手段により検知された条件を記憶する記憶手段と、故障回避モードを実行する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記画像形成手段により画像形成動作が行われる際、前記検知手段により検知された条件と、前記記憶手段に記憶された条件に基づいて、故障回避モードを実行するかどうかを切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、故障回避モードが必要でないときはプリント生産性を確保するとともに、トラブルを予知し、事前予防、再発防止が可能である画像形成装置を提供することを目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
【００１２】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第一の実施形態に係る画像形成装置について説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置（複写機）の概略構成を示す図である。
【００１３】
画像形成装置には、被清掃部材としての像担持体１が設けられている。また、この像担持体１の周囲には、一次帯電器２、現像器４１、転写帯電器４、分離帯電器５、および残留物除去するクリーニングブレードを有するクリーニング装置１４が順次配置されている。これらのうちの像担持体１および現像器４１は、それぞれモータ（図示せず）により駆動される。
【００１４】
また、像担持体１の上方には、原稿画像を走査（スキャン）して得られた原稿画像に対応する画像露光３を、像担持体１の表面に照射するためのスキャナユニット（図示せず）が設けられている。転写帯電器４の最上流には、転写材を収納する給紙カセット９が配置されている。そして、転写材２４が、この給紙カセット９から給紙ローラ１０およびレジストローラ１１によって給送され、さらに転写領域に搬送される。
【００１５】
また、分離帯電器５の下流側には、定着器１５が設けられている。さらに定着器１５の下流側には、転写材２４を機外に排紙するための、排紙ローラと排紙トレイとからなる排紙部（いずれも図示せず）が配置されている。
【００１６】
以上のように構成された画像形成装置において、まず、モータ（図示せず）により駆動される像担持体１の表面が、一次帯電器２によって帯電される。その後、一次帯電器２によって帯電された帯電域に、画像露光３が照射されることにより、像担持体１の表面に静電潜像が形成される。
【００１７】
この静電潜像が現像器４１によって現像されてトナー像になった後、像担持体１の回転により転写領域に到達する。他方、送られてきた転写材２４は、レジストローラ１１により像担持体１上のトナー像と同期がとられて、転写領域に送出される。そして、転写ローラからなる転写帯電器４により、トナー像が転写される。トナー像が転写された転写材２４は、分離帯電器５において像担持体１から分離される。続けて、転写材２４は、定着器１５によってトナー像が定着された後、機外に排出される。
【００１８】
他方、トナー像転写後、像担持体１の表面に残留している現像剤は、クリーニング装置１４のクリーニングブレードにより像担持体１の表面から掻き取られ、廃トナー容器に供給される。なお、連続したプリント動作を行う場合、転写材２４は、所定の紙間隔をおいて順次転写部位に搬送されて、その表面に画像が形成される。
【００１９】
以下に、本実施形態における具体的な故障時の制御方法について述べる。図２は、画像形成装置全体の制御を司るコントローラの構成を示すブロック図である。
【００２０】
コントローラはＣＰＵ回路部１０１を有し、ＣＰＵ回路部１０１は、ＣＰＵ（図示せず）、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３を内蔵している。また、ＣＰＵ回路部１０１は、ＲＯＭ１０２に格納されている制御プログラムにより各ブロック１２１，１２２，１２３，１２４を総括的に制御する。
【００２１】
ＲＡＭ１０３は、制御データを一時的に保持し、また制御に伴う演算処理の作業領域として用いられる。また、ＲＡＭ１０３には電池から電源を供給されるルートがあり、装置電源をＯＦＦされてもデータを保持することができる。イメージリーダ制御部１２２は、上述のスキャナユニットに対する駆動制御を行い、画像信号制御部１２３に転送する。
【００２２】
画像信号制御部１２３は、アナログ画像信号をデジタル信号に変換した後に各処理を施し、このデジタル信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部１２４に出力する。この画像信号制御部１２３による処理動作は、ＣＰＵ回路部１０１により制御される。プリンタ制御部１２４は、入力されたビデオ信号に基づき上述のスキャナユニットとプリント部を駆動する。
【００２３】
同時にプリンタ制御部１２４は、温度センサ１１１、湿度センサ１１２、像担持体駆動トルクセンサ１１３の情報をＣＰＵ回路部１０１に転送し、その情報はＲＡＭ１０３に一次的に格納される。
【００２４】
操作表示装置制御部１２１は、操作表示装置とＣＰＵ回路部１０１との間で情報のやり取りを行う。操作表示装置は、画像形成に関する各種機能を設定する複数のキーや、設定状態を示す情報を表示するための表示部などを有している。また、操作表示装置は、各キーの操作に対応するキー信号をＣＰＵ回路部１０１に出力するとともに、ＣＰＵ回路部１０１からの信号に基づき対応する情報を表示部に表示する。ＣＰＵ回路部１０１は検知手段である操作表示装置制御部１２１から転送された、プリントに使用する転写紙のサイズやプリント枚数などのプリントモード情報をＲＡＭ１０３に一次的に格納する。
【００２５】
図３は、本実施形態の制御を説明するフローチャートである。まず、ＣＰＵ回路部１０１は、操作表示装置制御部１２１からプリント動作の指示があるまで待つ（Ｓ１０）。プリント動作の指示があった場合は、ＣＰＵ回路部１０１は、操作表示装置制御部１２１からプリントモードのデータを受け取るとともに、プリンタ制御部１２４から環境データを受け取る（Ｓ１１）。
【００２６】
そして、ＣＰＵ回路部１０１は、ＲＡＭ１０３にステップＳ１１で受け取ったデータを一旦記録する（Ｓ１２）。ＣＰＵ回路部１０１は、受け取ったプリントモードデータ及び環境データが以前故障した条件と類似しているかを判断するために、ＲＡＭ１０３に格納されている故障履歴と比較する（Ｓ１３）。
【００２７】
ステップＳ１３において、以前故障した条件と類似すると判断された場合、ＣＰＵ回路部１０１は、故障回避モードを設定するようにプリンタ制御部１２４へ指令するとともに（Ｓ１４）、プリンタ制御部１２４へプリント実行命令を出す（Ｓ１５）。プリントが実行されると、ＣＰＵ回路部１０１は、一定枚数毎に故障回避モードとしてトナー帯を現像することを画像信号制御部１２３経由でプリンタ制御部１２４に要求し、故障回避モードが実行される（Ｓ１６）。
【００２８】
一方、ステップＳ１３において、故障履歴と類似しない場合は、ＣＰＵ回路部１０１はプリンタ制御部１２４へ故障回避モードの設定要求は出さずに、プリント実行命令を出す（Ｓ１７）。すなわち、過去の故障履歴と類似しない場合は、故障が発生する可能性が低いと考えられることから、故障回避モードを実行する必要が無く、故障回避モードを実行することによるダウンタイムの発生を防止できる。
【００２９】
ステップＳ１５およびＳ１７でプリント動作実行中は、像担持体駆動トルクセンサ１１３でブレードめくれ等の故障発生が監視されており、故障発生の有無はＣＰＵ回路部１０１で判断される（Ｓ１８）。故障が発生した場合、ＣＰＵ回路部１０１は、プリントが開始された時のプリントモードデータ、環境データ、故障が発生したプリント枚数をＲＡＭ１０３に記録する（Ｓ１９）。これらのデータは、次回以降のプリント開始時に故障履歴として反映される。一方、ステップＳ１８で故障が発生しなかった場合は、ＣＰＵ回路部１０１は、プリントが開始された時のプリントモードデータ、環境データを消去する（Ｓ２０）。
【００３０】
図４は、本実施形態で各種条件を変えたときのブレードめくれ、ブレード欠けの発生有無を示す図である。本実施形態では、連続プリント３５０枚の時点でクリーニングブレードのめくれが発生した（実験Ｎｏ．１）。ここでＣＰＵ回路部１０１は、故障が発生したことを検知する。ブレードめくれの検知方法としては、像担持体の回転トルクの変化でもよいし、画像欠陥から類推しても良い。
【００３１】
ＣＰＵ回路部１０１は、故障時の環境として、温度３３℃、湿度８５％、プリント条件として、平均画像濃度５％、紙種がＡ５Ｒ、連続５００枚の情報と、併せてブレードめくれが発生したカウント３５０枚をＲＡＭ１０３に記録する。ブレードめくれが発生した画像形成装置は、サービスマン、もしくはユーザーがクリーニングブレードを交換するなどの処置により、画像形成可能な状態に復帰する。
【００３２】
ＣＰＵ回路部１０１は、プリント動作開始ごとにＲＡＭ１０３の情報と現在の環境が類似するかを確認する。ＲＡＭ１０３に記録されたデータと類似する環境であったとき、ＣＰＵ回路部１０１は画像信号制御部１２３、プリンタ制御部１２４へプリント動作中に故障回避モードを挿入することを指令する。
【００３３】
故障回避モードとしては、ブレードめくれに対して効果のあるモード、例えば、トナー帯を現像してクリーニング装置１４に潤滑性のあるトナー粒子を送ってもよい。また、像担持体のすべり性を悪化させるＮＯｘなどの放電生成物を像担持体表面から除去する空回転モードなどでもよい。本実施形態では、５０枚プリントごとに０．２ｍｇ／平方センチのトナー帯を現像し、クリーニング装置１４へトナーを供給した。
【００３４】
本実施形態でおこなった故障回避モードにより、前回ブレードめくれが発生した環境、条件においてもブレードめくれは発生しなかった（実験Ｎｏ．２）。
【００３５】
実験Ｎｏ．３からＮｏ．１７では、各種条件の組み合わせを変えた時のブレードめくれの発生有無について示している。この結果から、２つ以上の条件が当てはまるときにブレードめくれや、ブレード欠けが発生しやすいことが分かる。特に、ブレードめくれが発生した環境とプリントモードがそれぞれ１つ以上合致している組み合わせでは起こりやすい。
【００３６】
以上の結果から、ブレードめくれが発生した本体環境およびプリントモードを記憶し、その後、同じ条件に合致したときに故障回避モードを挿入することで、ブレードめくれの再発を防止可能である。
【００３７】
図５は、故障回避モードを挿入したときの画像形成装置の生産性について示す図である。本実施形態で用いた画像形成装置では、故障回避モードを挿入しない場合の生産性は３０枚／分である。故障回避モードとして、５０枚ごとにトナー帯を現像し、クリーニング部へ送るために約７秒間のプリント中断に入る。ブレードめくれが発生しない条件で、故障回避モードを挿入して５００枚プリントした場合では、生産性は３０枚／分から２８．５枚／分まで低下する。本実施形態を用いれば、ブレードめくれが発生しない条件下では故障回避モードが入らないため、生産性を低下させることがない。
【００３８】
以上の結果より、通常時の生産性を維持しながらクリーニングブレードのめくれの再発を防止して装置を長期に渡って維持することが可能である。
【００３９】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。想定外の条件で発生するトラブルとしては、現像のトナーカブリ現象が挙げられ、本実施形態では、故障回避モードを現像カブリに適用した例について説明する。なお、第１の実施形態と構成が同じ部分については説明を省略する。
【００４０】
現像のトナーカブリ現象は、本体環境が高温／高湿時、および低温／低湿時に発生することが多く、また一度のプリント枚数が多くなると発生しやすい。これは、前述のような条件になるとキャリアからトナーへの電荷付与が適正におこなわれなかったり、現像されない状態で現像器内に滞留したりして、トナーが適正な電荷を得られない劣化現象が起こるためである。
【００４１】
図６に示した本実施形態の画像形成装置には、故障検知手段として像担持体表面のカブリトナーを検知する光学式のカブリセンサ１１４が設けられている。また、本実施形態の画像形成装置は、故障回避モードとして、非画像形成時に現像機内のトナーを像担持体表面に吐き出す、トナー吐き出しモードを備えている。
【００４２】
光学式のカブリセンサ１１４は、図２にあるプリンタ制御部１２４に接続され、ＬＥＤ光を像担持体へ照射する発光部と、像担持体表面から帰ってくる光を受ける受光部を備えている。そして、プリンタ制御部１２４は、像担持体表面の反射光量と、像担持体表面にトナーが載った状態の反射光量の差から像担持体上のトナー濃度を計算する。
【００４３】
図７は、本実施形態におけるトナー吐き出しモードの有無によるトナーカブリの発生結果を示す図である。低温／低湿下でＡ５Ｒサイズのプリントを連続５００枚おこなった場合、カブリセンサ１１４はカブリが発生したことを示し、転写紙上にもカブリトナーが見られた（実験Ｎｏ．２０）。
【００４４】
実験Ｎｏ．２１では、故障回避モードとして、２００枚プリントごとに大きさが主走査方向に約３１０ｍｍ、副走査方向に約１００ｍｍ、濃度が０．２ｍｇ／平方センチメートルのトナー帯を１０本現像した。結果として、カブリの発生はカブリセンサ１１４でも検知されず、転写紙上にも肉眼では見えないレベルに低減していた。
【００４５】
図８は、故障回避モードを挿入したときの画像形成装置の生産性について示す図である。本実施形態で用いた画像形成装置では、故障回避モードを挿入しない場合の生産性は３０枚／分である。故障回避モードとして、２００枚ごとにトナー帯を現像してクリーナ部で回収するために約６０秒間のプリント中断に入る。トナーカブリが発生しない条件で、故障回避モードを挿入して５００枚プリントした場合では、生産性は３０枚／分から２６．７枚／分まで低下する。本実施形態を用いれば、トナーカブリが発生しない条件下では故障回避モードが入らないため、生産性を低下させることがない。
【００４６】
以上の結果より、通常時の生産性を維持しながらトナーカブリの再発を防止して装置を長期に渡って維持することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】画像形成装置全体の制御を司るコントローラの構成を示すブロック図である。
【図３】ＣＰＵ回路部で実行される制御を説明するフローチャートである。
【図４】各種条件を変えたときのブレードめくれ、ブレード欠けの発生有無を示す図である。
【図５】故障回避モードを挿入したときの画像形成装置の生産性について示す図である。
【図６】画像形成装置の概略構成図である。
【図７】実施形態２での各種条件を変更したときのトナーカブリの発生有無を示す図である。
【図８】故障回避モードの有無による生産性の違いを示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  像担持体
２  一次帯電器
３  画像露光
４  転写帯電器
５  分離帯電器
９  排紙トレイ
１０  排紙ローラ
１１  レジストローラ
１４  クリーニング装置
１５  定着器
２４  転写材
４１  現像器
１０１  ＣＰＵ回路部
１０２  ＲＯＭ
１０３  ＲＡＭ
１１１〜１１４  センサ
１２１  操作表示装置制御部
１２２  イメージリーダ制御部
１２３  画像信号制御部
１２４  プリンタ制御部
【図１】
2008158213.tif 000003
【図２】
2008158213.tif 000004
【図３】
2008158213.tif 000005
【図４】
2008158213.tif 000006
【図５】
2008158213.tif 000007
【図６】
2008158213.tif 000008
【図７】
2008158213.tif 000009
【図８】
2008158213.tif 000010