(57)【要約】  【課題】  摺動リングとブラシ電極との接触抵抗の値の変化を監視することにより、接触部分の不良またはメンテナンスの必要性を報知することができる画像形成装置を提供すること。  【解決手段】  画像形成装置は、感光体ドラム２と、感光体ドラム２を内部から加熱するヒータ３と、ヒータ３側につながる回転電極５１および電源側につながる固定電極５２を有する電力供給回路（４，５）と、回転電極５１および固定電極５２間の抵抗値ｒ1を検出する抵抗値検出手段６と、抵抗値検出手段６の検出値に基づき、回転電極５１および固定電極５２のメンテナンス情報を報知する報知手段とを含んでいる。また、抵抗値検出手段は、回転電極５１および固定電極５２間を流れる電流ｉを検出し、検出電圧ｖと基準電圧ｖ0とを比較し、検出電圧ｖが基準電圧ｖ0よりも低下したときに信号を出す。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成動作のために回転する感光体ドラムと、
上記感光体ドラムに内蔵されており、上記感光体ドラムを内部から加熱するヒータと、
上記ヒータ側につながっていて、上記感光体ドラムの回転に伴って回転する回転電極、および、電源側につながっていて、上記回転電極部と摺接する固定電極、を有する電力供給回路と、
上記回転電極および固定電極間の抵抗値を検出する抵抗値検出手段と、
上記抵抗値検出手段の検出値に基づき、上記回転電極および固定電極のメンテナンス情報を報知する報知手段と、を含むことを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２】
上記抵抗値検出手段は、
上記回転電極および固定電極間を流れる電流を検出する手段と、
検出電流に基づく検出電圧と、基準電圧とを比較する手段と、
検出電圧が上記基準電圧よりも低下したときに信号を出す手段と、を有す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】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの感光体ドラムを備える画像形成装置に関し、特に、メンテナンス情報を報知できる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像形成動作のために回転する感光体ドラムを備えている画像形成装置が知られている。画像形成装置に用いられる感光体ドラムが画像転写機能を良好に発揮するためには、感光体ドラムは適正な温度に加熱される必要がある。そのため、感光体ドラムには、その内部にドラムヒータが設けられている。ドラムヒータへの通電は、感光体ドラムに摺動リングが設けられ、この摺動リングに摺接する固定側ブラシ電極を介して行われる（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実開平５−４７９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、摺動電極部の接続の信頼性は、摺動リングとブラシ電極との材質、接触圧力、周速により決定され、必要に応じてメンテナンス対象となっている。ブラシ電極は、摺動リングと常に摺接しているため摩耗するが、メンテナンスサイクル内では、動作に耐え得る設計がなされている。
しかし、使用環境やコピーモードにより、メンテナンスサイクル内であっても、摺動リングやブラシ電極の機械的摩耗や電気的腐食により、ヒータへの給電が不安定になり、感光体ドラムが所定の温度まで加熱できないことにより画像流れが発生するおそれがある。また、摺動リングとブラシ電極との接触不良により、摺動電極部の接触抵抗値が上昇することで、予期せぬ発熱が起こるおそれがあり、それにともない、発火や発煙の危険性がある。
【０００４】
この発明は、このような背景のもとになされたもので、摺動リングとブラシ電極との接触抵抗の値の変化を監視することにより、接触部分の不良またはメンテナンスの必要性を報知することができ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】
【０００５】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、画像形成動作のために回転する感光体ドラムと、上記感光体ドラムに内蔵されており、上記感光体ドラムを内部から加熱するヒータと、上記ヒータ側につながっていて、上記感光体ドラムの回転に伴って回転する回転電極、および、電源側につながっていて、上記回転電極部と摺接する固定電極、を有する電力供給回路と、上記回転電極および固定電極間の抵抗値を検出する抵抗値検出手段と、上記抵抗値検出手段の検出値に基づき、上記回転電極および固定電極のメンテナンス情報を報知する報知手段とを含むことを特徴とする、画像形成装置である。
【０００６】
この構成によれば、抵抗値検出手段による固定電極と回転電極との抵抗値を検出することによりメンテナンス情報を報知することができる。感光体ドラムを内部から加熱するためのヒータは、固定電極および回転電極を介して電力が供給されることで加熱される。固定電極と回転電極とは常に摺接をしていることから、機械的摩耗や電気的腐食の影響を受け、抵抗値が上昇する。この抵抗値の上昇を、抵抗値検出手段は検出する。これにより、抵抗値検出手段により固定電極および回転電極のメンテナンス情報を報知することができ、利用者は、メンテナンス情報の報知に基づき、固定電極および回転電極の清掃や交換などのメンテナンスの必要性を認識することができる。
【０００７】
また、請求項２記載の発明は、上記抵抗値検出手段は、上記回転電極および固定電極間を流れる電流を検出する手段と、検出電流に基づく検出電圧と、基準電圧とを比較する手段と、検出電圧が上記基準電圧よりも低下したときに信号を出す手段と、を有することを特徴とする、請求項１記載の画像形成装置である。
この構成によれば、抵抗値検出手段は、検出電圧と基準電圧との比較を行う。これにより、抵抗値を間接的に監視することができるので、固定電極や回転電極の機械的摩耗や電気的腐食などによるヒータへの給電が不安定になることを検知できる。よって、固定電極と回転電極との摩耗による抵抗値の変化を監視されているので、利用者は、固定電極および回転電極の不良または消耗の報知を受けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置における、ドラムヒータ制御部と感光体ドラムとの構成図である。
感光体ドラム２は、円筒構造をしており、回転力を受けることにより、画像形成動作のために回転軸２１を中心に所定方向に回転することができる。
【０００９】
感光体ドラム２の内面には、感光体ドラム２の表面温度を所定温度に保つためのドラムヒータ３が設置されている。ドラムヒータ３は、ドラムヒータ制御部１内の電力供給部に接続されており電力を受ける。また、感光体ドラム２の内部には、温度検出用のサーミスタ（図示せず）が設けられており、サーミスタの検出した温度により、感光体ドラム２の表面温度を設定温度に調整する。
【００１０】
感光体ドラム２の回転軸２１には、ドラムヒータ３への電源供給のため、ドラムヒータ３側に電気的に接続され感光体ドラム２の回転に伴って回転する回転電極としての２つの摺動リング５１が装着されている。一方、摺動リング５１に摺接し、ドラムヒータ３に電源を供給するため、固定電極としてのカーボンなどの材料を含むブラシ電極５２が画像形成装置本体から見て固定された状態で配置されている。ブラシ電極５２から供給される電源電圧は、１つは正電圧、他の１つは接地電圧となる。この摺動リング５１とブラシ電極５２とにより、摺動電極部５が形成されており、両者の接触により、感光体ドラム２の回転中静止中にかかわらず、感光体ドラム２の内部に電源が供給される構造となっている。
【００１１】
ところで、感光体ドラム２が回転すると、摺動リング５１とブラシ電極５２とは摺接をしていることから、機械的摩耗や電気的腐食が増し接触抵抗が増加するおそれがある。よって、ドラムヒータ制御部１は、接触抵抗の増加を監視している。
図２は、この発明の別の実施形態に係る画像形成装置の、ドラムヒータ制御部１と感光体ドラム２との構成図である。
【００１２】
この実施形態では、摺動リング５１の配置は、回転軸芯の垂直面内に同心円状に配列されている。このとき、摺動リング５１の径が異なるので、ブラシ電極５２もこれに合わせて配置する。その結果、感光体ドラム２が回転すると、回転軸芯に近いブラシ電極５２の周速は小さく、遠いブラシ電極５２の周速は大きいため、回転軸芯に遠いブラシ電極５２ほど摩耗が増し接触抵抗が増加するおそれがある。したがって、図１と同様、ドラムヒータ制御部１は、接触抵抗の増加を監視している。
【００１３】
図３は、ドラムヒータ制御部１を説明するためのブロック図である。
ドラムヒータ制御部１は、抵抗値検出手段としての電流検知回路６、電流検知回路６からの信号を受けるエンジン制御部８１、表示制御部８２および表示制御部８２からの情報を表示するための表示部７を備えている。また、ドラムヒータ３を加熱するための電力の供給を行っている回路（電力供給回路）として、摺動電極部５に接続している電力供給部４を備えている。
【００１４】
電流検知回路６は、ドラムヒータ３にかかる電圧２４Ｖのうち、どれほどが、接触抵抗にかかっているかを検知することができ、その結果、摺動電極部５の抵抗値を知ることができる。抵抗値はエンジン制御部８１に与えられる。
エンジン制御部８１は、電流検知回路６から与えられた抵抗値に基づき、表示制御部８２を介して表示部７に、「メンテナンスが必要」との旨の表示をするよう指示する。また、電力供給部４に対して、摺動電極部５の接触抵抗が増大しているときには、ドラムヒータ３への電力の供給を停止させることができる。
【００１５】
図４は、図３のドラムヒータ制御部１の動作を説明するための回路図である。
電流検知回路６は、基準電圧発生回路６０と、電流検出抵抗ｒ0と、比較器６１とを備えている。電流検知回路６の電流検出抵抗ｒ0の一端は接地側のブラシ電極５２に接続され、他端は接地されている。そして、ブラシ電極５２と電流検出抵抗ｒ0との間の電圧ｖは、比較器６１の一方入力とされ、基準電圧ｖ0は比較器６１の他方入力とされている。また、比較器６１の出力は、エンジン制御部８１に接続されている。これにより、比較器６１は、電流検出抵抗ｒ0にかかる電圧ｖが基準電圧ｖ0より低下したとき、エンジン制御部８１に信号を与える。
【００１６】
表１は、検出電圧ｖ（Ｖ）の値にともなう、ドラムヒータ３への印加電圧（Ｖ）と、摺動電極部５の接触抵抗ｒ1（Ω）と、電力供給回路に流れる電流ｉ（Ａ）と、接触抵抗ｒ1に発生する発熱量（Ｗ）と、電流検出抵抗ｒ0により検出される電圧ｖとの関係を示している。
【００１７】
【表１】
2007010848.tif 000003
この表１により、検出電圧ｖと摺動電極部５の接触抵抗ｒ1の発熱量との関係がわかる。摺動電極部５に発生する発熱量が、たとえば１９．８Ｗ未満であれば、動作上安全であると言える。よって、安全に動作できるときの検出電圧ｖは、０．３６Ｖ以上のときであるので、基準電圧ｖ0は０．３６Ｖに設定されている。
【００１８】
なお、ドラムヒータ３の仕様は、印加電圧は２４Ｖ、消費電力量は１２０Ｗ、抵抗値Ｒは５Ωであり、電流検出抵抗ｒ0は０．１Ωである。
信号を受け取ったエンジン制御部８１は、摺動電極部５のメンテナンスが必要であると判断し、表示制御部８２を介して表示部７に摺動電極部５の交換もしくは清掃を促す旨の表示するよう命令する。
【００１９】
なお、表示部７へ表示する報知手段に加え、警告音などの音を使った報知手段を用いることもできる。これにより、利用者は、より確実にメンテナンスが必要であることを認識することができる。
以上により、摺動電極部５の摩耗による抵抗値の変化を監視する事で、摺動リングとブラシ電極との接触不良または消耗を判別でき、利用者は、交換または清掃などのメンテナンス情報を受け取ることができる。
【００２０】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の一実施形態に係る画像形成装置における、ドラムヒータ制御部と感光体ドラムとの構成図である。
【図２】この発明の別の実施形態に係る画像形成装置の、ドラムヒータ制御部と感光体ドラムとの構成図である。
【図３】ドラムヒータ制御部を説明するためのブロック図である。
【図４】図３のドラムヒータ制御部の動作を説明するための回路図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    ドラムヒータ制御部
２    感光体ドラム
３    ドラムヒータ（ヒータ）
４    電力供給部
５    摺動電極部
５１    摺動リング（回転電極）
５２    ブラシ電極（固定電極）
６    電流検知回路（抵抗値検出手段）
６１    比較器
７    表示部
ｖ0    基準電圧
ｖ    検出電圧
ｒ1    摺動リングとブラシ電極との接触抵抗
【図１】
2007010848.tif 000004
【図２】
2007010848.tif 000005
【図３】
2007010848.tif 000006
【図４】
2007010848.tif 000007