JPH03100667A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明は画像形成装置、例えば電子写真複写機等の静電
記録装置に関するものである。

口、従来技術 例えば電子写真複写機において、近年、感光体ドラムを
カートリッジ化又はユニット化し、機械本体に対して着
脱可能（即ち、交換可能）にすることが行われている。

この場合、機械本体内での感光体のあり、なしを検知し
、感光体が装着されていない場合には動作しない電子写
真複写機は既に実用化されている。

しかしながら、同形で異種の感光体ドラムを装着した場
合でも装置が動作してしまう欠点がある。

これは、感光体ドラムの種類を識別する能力が複写機や
プリンターにないので、ドラムのサイズが合っていれば
別の特性のドラムでも、これを正規のドラムの場合と同
等に検知してしまい、動作してしまうからである。とこ
ろが、別の特性のドラムが装着されて動作した場合、ド
ラムと複写プロセスとのマツチングが本来的にはかられ
ていないため、得られた画像にはカブリや濃度低下など
の画像不良が発生する。

こうした事態を防止するには、機種ごとにドラム径や、
（ドラム端に取付けられ、ドラム回転駆動用のギヤが設
けられている）フランジなどを変え、ドラム径やフラン
ジが合わないときには動作しないようにすることがある
が、これでは各種ドラム径やフランジを用意して対応す
る必要があり、コスト高の一要因となっていた。

ハ０発明の目的 本発明の目的は、別の特性の感光体が装着されても誤動
作や画像不良を生じることがなく、各種特性の感光体を
共通サイズに製造できてコストダウンを図れ、ドラム包
装用の容器が同一形状で良くてコストダウンが図れ、ド
ラムの装着作業が異なる種類のドラムでも同一方法で良
いために作業が習得しやすい、包装、装着作業も簡略化
可能な画像形成装置を提供するものである。

二１発明の構成 即ち、本発明は、感光体と、この感光体の分光吸収特性
及び／又は分光反射特性を検知する検知手段とを有し、
この検知信号が前記感光体の前記特性に関する設定論理
値に対応する場合にのみ作動するように構成された画像
形成装置に係るものである。

また、本発明は、感光体と、この感光体の分光吸収特性
及び／又は分光反射特性を検知する検知手段とを有し、
この検知信号が前記感光体の前記特性に関するリファレ
ンス信号に対応する場合にのみ作動するように構成され
た画像形成装置も提供するものである。

更にまた、本発明は、感光体と、この感光体の分光吸収
特性及び／又は分光反射特性を複数箇所で検知する検知
手段とを有し、この検知手段による複数の検知信号を相
互に比較し、この比較結果が前記感光体の前記特性に関
する設定された関係に対応する場合にのみ作動するよう
に構成された画像形成装置も提供するものである。

本発明によれば、複写機、プリンター等に正規の感光体
が装着された場合にのみ動作し、その他の場合には作動
せず、かつ異常の感光体が装着されたことを表示させる
ようにすることができる。

このために、感光体の種類を識別する機能を装置に持た
せる。こうした装置は、正規の感光体の特性に関する設
定論理値又はリファレンス信号等を内蔵しており、装着
された感光体の何らかの物性値を検出し、例えばこの検
出値がリファレンス信号等と同一と判断される場合にの
み画像形成の動作を行う。一方、リファレンス信号等と
装着された感光体の物性の検出値が異なる場合には、装
置は動作しない。さらにこの場合、異種の感光体が装着
されたことを示し、正規の感光体と交換するよう促す表
示を行うとよい。

検出値は複数箇所から求めて相互比較し、この比較結果
が前記感光体の前記特性に関する設定された関係に対応
する場合にのみ作動するようにすることもできる。なお
、上記検出値がリファレンス信号と一致しないときに動
作するようにもできる。

検出する感光体の物性値としては、例えば感光層の光学
吸収・反射特性を挙げることができる。

感光層の光学吸収特性及びその波長依存性は感光体の種
類に固有な物性値であるから、その特長を識別しやすく
、正規の感光体であるかないかを誤りなく判断できる。

検出する物性値は光学吸収特性、反射特性の一方であっ
てもよい。

感光体の光学吸収を検知するには、例えば、発光素子か
ら感光体ドラムに特定波長の光を照射し、感光層を透過
し、ドラム素管等の基体で反射し、更に感光層を透過し
てくる光を受光素子で検出するとよい。また、基体に光
を透過する物質を用いる場合には、感光体に光を照射し
、感光層と基体を透過した光を検出することもできる（
ドラムの場合はドラム内に受光素子を配置する）。

ここで、感光体の光吸収特性を検知するには、例えば次
の（１）、（２）のような方法がある。

（１）ある特定波長の光の吸収のあり、なしく実際には
、吸収量の絶対値又は大きさ）。

（２）　　複数の波長の光に対する感光体の吸収特性を
調べる（複数種の波長の光の吸収特性の大小関係又は比
率）。

ホ、実施例 以下、本発明の実施例を図面参照下に詳細に説明する。

災旌尉土 第１図は、本実施例による電子写真複写機の要部を示す
ものである。

ＬＥＤ等の光源３０から出射された特定ピーク波長の出
射光３１は、第５図に明示するように感光体ドラム６の
感光層６ａを通して光学吸収を伴って反射され、この反
射光３２はフォトダイオード等の光量検知素子３３に入
射する。画素子３０と３３とでフォトセンサ１８を構成
している。そして、光量検知素子３３からの検知信号は
光量検出回路３４によって対応する電圧値として出力さ
れ、この電圧値■と予め設定された基準電圧源３５の比
較基準電圧Ｖ　ｒａｔとが比較器３６に入力される。こ
れらの両電圧値の比較によって、例えばＶ、。、＝■の
ときに比較器３６からはハイレベル“Ｈ”の信号が出力
されるようになっている。

このためには、比較器３６は公知のように差動増幅器と
して構成される。出力が°“Ｈ”のときは、誤動作防止
回路３７中の複写プロセス作動回路部がオンし、エラー
素子回路３８はオフとなり、目的とする複写動作が開始
することになる。これに対し、上記のＶ□ｔ＜Ｖ又はＶ
、、、　＞Ｖ　（即ち、Ｖ　ｒａｔ≠■）のときは、比
較器３６の出力がロウレベル“°Ｌ”となるため、誤動
作防止回路３７によって複写動作に入れないようにし、
かつエラー表示を行なえるようにしている。ここで使用
される各回路３７．３８は従来の複写機において公知の
ものであるから、詳しくは説明しない（特開昭５４−１
５５０５４号、特開昭５５−９６９６３号、特開昭５６
１１４９７４号等参照）。

上記において、正規の感光体ドラム６の感光層としては
、例えば第３図に示す如き光吸収特性（分光吸収特性）
を有するものを用いるが、こうした特性を示す光導電性
物質としては多環キノン系顔料（例えばモノライトレッ
ド２Ｙ　ｎ　ＩＣＩ社製）がある、そして、この顔料の
吸収ピークは波長が５４０ｎｍ付近に存在しているので
、光源３ｏとしてはピーク波長が例えば５４０ｒｖに設
定され、光量検知素子３３は同ピーク波長の光に感度を
有するものが使用される。

従って、感光体ドラム６が上記した正規のものであれば
、反射光３２は５４０ｎｍの分光波長光成分が最も少な
いものとなり、これに応じて検出回路３４の出力電圧■
ｌ１ｉｎも低くなる。この電圧Ｖ　ｗｉｎに一致するよ
うに上記したＶ□、を決めておくことにより所定の複写
動作に入ることができる。しかし、これとは逆の場合、
上記の反射光３２の５４０ｎｍの波長光成分が増えて■
、。、〈Ｖとなり、複写機が作動しないことになる。

第２図には、上記の光検出及び作動制御系の一例を示す
。この回路によれば、光量検知素子３３としてのホトト
ランジスタ３３が電源電圧ＶＣＣと接地との間に抵抗Ｒ
７を介して接続され、その抵抗Ｒ７とホトトランジスタ
３３との共通接続点が光量検出回路としての演算増幅器
３４の非反転入力端子に接続されている。また、この演
算増幅器３４の反転入力端子は抵抗Ｒ８を介して出力端
子に接続されると共に、抵抗Ｒ９を介して接地されてい
る。また、演算増幅器３４の出力端子は差動増幅器とし
ての比較器３６の入力端子に接続されている。この比較
器３６の他方の入力端子には電源電圧■。を抵抗Ｒ５と
Ｒ６で分割した電圧が比較基準電圧Ｖ　ｒｅ−ｆとして
入力されている。ホトトランジスタ３３は入射する反射
光３２の光量が少ない（感光体ドラム６の分光吸収ピー
クが５４０ｎｍ　）はど、そのエミッタ電流が少ない、
この電流は演算増幅器３４の非反転入力端子に入力され
変換されて、増幅されるが、その出力は更に差動増幅器
としての比較器３６に入力される。そして、上記したよ
うに、その入力電圧Ｖに一致した値にＶ　ｒａｔを予め
設定しておくことにより、■（即ち、Ｖｗｉｎ　）＝ｖ
、。、のときに比較器３６から“°Ｈ”レベルの出力が
得られ、そうでない場合は°“Ｌ”レベルしか得られな
い。

上記したフォトセンサ１８は、第６図に示すように電子
写真複写機内に配置される。即ち、プラテンガラス１の
面上に原稿２をセットして複写開始釦を操作すると、露
光用光源３が原稿２を相対的に露光走査して、その原稿
２の光像がミラー４、５を経由して像形成用感光体とし
ての感光体ドラム６の表面に導かれる。この感光体ドラ
ム６は接地された金属筒の外周面に感光層６ａを設けた
もので、上記露光走査と連動して矢印ａ方向に回転する
。この感光体ドラム６は光像が到来する以前に、直流高
圧が印加された帯電極７によって上記感光層が例えば正
に一様に帯電されており、この状態で像露光され、静電
潜像が形成される。この静電潜像の形成された部分が現
像装置８の現像スリーブ８ａの部分に至ると、感光体ド
ラム６の表面には静電潜像に応じたトナー像が形成され
る。

転写紙９は、給紙カセット１０から、搬送ベルト１１に
よって送り出され、その送り出された転写紙９に直流高
圧が印加された転写極１２によって、上記感光体ドラム
６の表面のトナーが転写される。

この後、交流高圧が印加された分離極１３及び分離爪１
４によって感光体ドラム６から転写紙９が分離され、搬
送ベルト１５で定着装置１６に送られてトナー像が定着
され、受は皿１７に排出される。フォトセンサ１８は、
上記のように反射光の検知を行うが、同時に、感光体ド
ラム６の表面から分離されずに巻き付いたまま到来する
転写紙も検出するようにしてもよい。但し、上記の各回
路３４〜３８は、第６図では図示省略した。なお、１９
は感光体ドラム６の帯電電荷を除去する除電極、２０は
感光体ドラム６の表面に残留したトナーを除去するクリ
ーニング装置である。

以上に説明したように、本例の装置によれば、例えば５
４０ｎｍに吸収ピークを有する感光体ドラムが装着され
た場合にのみ、複写機が動作し、所望の画像を形成でき
るが、それ以外の場合には誤動作を防ぎ、エラー表示が
行われるようにできる。

ところが、この複写機に第４図のような吸収特性を有す
る、同一サイズで異種のドラム（感光層は無金属フタロ
シアニンを使用）を装着したところ、このドラムは５４
０ｎｍの波長光に対する吸収が非常に小さいため、上記
したようにｖ＞ｖｒ、ｆとなり、エラー表示が現れ、複
写機が動作しなかった。

また、本例の装置は、感光体ドラムのサイズが同じでも
識別可能であるため、各種特性の感光体を共通サイズに
製造しておけ、コストダウンを図れると共に、包装、装
着作業も簡略化可能となる。

実施±１ 第７図は、第１図における回路の一部を変更したマイク
ロコンピュータ使用の回路を示す。

この回路によれば、次の■〜■の動作が行われｌなどの
入力機器４０からメモリ（ＲＡＭ）４１に読み込まれる
。ＲＯＭ、ＦＲＯＭからなるメモリ４２は、予め決めら
れた処理手順を記憶している。

■　メモリ４１に読み込まれた命令は取り出され、制御
部４３で解除され、計算の指示であるときにはメモリ４
１のデータは演算部４４へ送られ、同時に光量検知素子
３３から入ってくる検知信号を制御部４３から演算部４
４へ送って比較、演算する。

■　計算された結果はメモリ４１にいったんだくわえて
おく。計算結果は、上記検知信号とメモリデータが一致
するときには“Ｈ”、そうでないときにはＬ″とする。

■　メモリ４１に入れられた計算結果は、出力されるが
、この場合、メモリ４１のメモリ情報がＨ”のときには
複写機が作動し、そうでないときには誤動作防止とエラ
ー表示がなされる。

この例の場合、マイクロコンピュータの使用によって、
メモリ４１のデータはその都度変更可能であるから、機
種によって感光体が異なっても、これに対応した正規の
データを常にメモリしておけると共に、他の機能（例え
ば、図示はしなかったが、光量検知素子３３の情報によ
るトナー濃度の制？１１）も付加的に実現することがで
きる。

裏旌拠ｌ この例では、プリンターに用いる正規ドラムの感光層の
吸収特性は第４図のものとし、７９０ｎａ＋付近にピー
クを、？２０ｎｎ＋付近にデイツプを持つことが特長で
ある。

そこで、第８図に示すように、感光体ドラム６に対して
光源３０ａ−光量検知素子３３ａのフオトセンサ１８ａ
と光源３０ｂ−光量検知素子３３ｂのフォトセンサ１８
ｂとを配し、例えば前者は？２Ｏｎ＋ｗの波長光用、後
者は７９０ｒｖ＋の波長光用としてお（。そして、光量
検出素子３３ａの検知信号の電圧値Ｖ、と、光量検知素
子３３ｂの検知信号の電圧値ｖ２とを夫々光量検出回路
３４ａ、３４ｂから得、これらのＶ＋　とｖ２とを比較
器３６で比較する。Ｖ、＞Ｖ、のとき、即ち、波長７２
０ｎｓの吸収が小さ（て波長７９０ｎ＋ａの吸収が大き
いとき、正規の感光体ドラムが装着されていることにな
るので、比較器３６から“Ｈ”の信号が出力され、プリ
ンターが動作し、それ以外の場合には、エラー表示が現
れ、プリンターが動作しないようにできる。

このように、このプリンターに第４図の吸収特性を示す
正規ドラムを装着すると、正常に動作したが、第３図の
吸収特性を示す同形異種のドラムを装着すると、ｖ　＋
　＜　Ｖ　ｚとなり、動作しなかった。

この例の場合、２つの検知信号の相互比較によって作動
を制御しているので、フォトセンサの性能を選択するこ
とによって、特定分光特性の（第この例では、第９図に
示すように、第８図の例に比べて、フォトセンサ１８Ｃ
（光源３０ｃ−光量検知素子３３Ｃ）を１つ付加し、こ
れに応じて光量検出回路３４ｃを設け、比較器を３６ａ
と３６ｂとし、これらの出力をＡＮＤ回路５０に入れ、
この出力によって作動制御を行っている。

即ち、フォトセンサ１８ａを７２０ｎｍの波長光用、フ
ォトセンサ１８ｂを７９０ｎｍの波長光用、フォトセン
サ１８ｃを６１０ｎｏ＋の波長光用とし、各波長光の反
射光量を光量検出回路３４ａ、３４ｂ、３４ｃで夫々電
圧Ｖ、、Ｖｔ、Ｖ、として夫々出力し、各比較器３６ａ
、３６ｂへ人力する。これらの各比較器では、Ｖ、＞Ｖ
オ、Ｖ、＞Ｖ、のときにのみ夫々“Ｌ″の出力が得られ
るようにしであるので、装着されたドラムが正規の（第
４図に示す吸収特性の）ものであれば、上記のＶ　：Ｉ
　＞　Ｖ　ｚ、Ｖ、＞Ｖ、の関係が成立するため、ＡＮ
Ｄ回路５０には（１１）の信号が入り、その出力はｕ　
Ｈｎとなり、複写機が作動する。それ以外ではすべて、
ＡＮＤ回路５０の出力は“Ｌ″となり、作動しないこと
になる。

この例の場合、フォトセンサを３つ配して３種の検知信
号を比較しているので、第４図の如き感光体をより一層
正確に識別することができる。

実旌勇工 この例の複写機に用いる正規の感光体は第３図の光学吸
収特性を示すものであり、５４０ｎａ＋の吸収は７００
ｎｍの吸収の約２．９倍である。

そこで、第１０図に示すように、感光体ドラム６に対し
て光源３０ａ′−光量検知素子３３ａ′のフォトセンサ
１８ａ′と光ａ！３０ｂ′−光量検知素子３３ｂ′のフ
ォトセンサ１８ｂ′とを配し、例えば前者は５４０ｎｍ
の波長光用、後者は７００ｎｍの波長光用としておく。

そして、光量検出素子３３ａ′の検知信号の電圧値Ｖｌ
　’と、光量検知素子３３ｂの検知信号の電圧値Ｖ％と
を夫々光量検出回路３４ａ、３４ｂから得、Ｖ、／を増
幅回路５１．５２を通して比較器３６ａ″に入力し、か
つ■８をそのまま比較器３６ａ’　、３６ｂ″に入力す
る。

そして、比較器３６ａ’　、３６ｂ’への各人力■１′
　（増幅される）とＶ、ｌとが比較され、Ｖｚ　’　カ
ｖｔ　’　（Ｄ２．３倍〜３．５倍のとき（即ち、５４
０ｎｍの吸収が７００ｎｍの吸収の２．３倍〜３．５倍
のとき）にのみ、比較器３６ａ’、３６ｂ’からは夫々
ＩＩ　Ｌ　１１が出力され、ＮＡＮＤゲート５３からは
“Ｈ“、ＮＯＲゲート５４からは“Ｈ”が出力され、更
にＡＮＤゲート５５からは“Ｈ”が出力されて作動開始
となる。それ以外はすべてＡＮＤゲート５５は“Ｌ”を
出力し、エラー表示が現れ、動作しない。

実際に、第３図に吸収特性を示す正規ドラムを装着する
と、正常に動作したが、第４図の吸収特性を示す同形異
種ドラムを装着すると、動作しなかった。

この例においては、２つの波長光の吸収比率がある設定
範囲に入っているか否かを判断して作動制御しているの
で、そのマージンをとり易く、回路設計も容易となる。

以上、本発明を例示したが、上述の実施例は本発明の技
術的思想に基づいて更に変形可能である。

例えば、上述の感光層の光導電性物質の種類は種々変更
してよいし、感光体の構成も公知の単層構成又は積層型
（キャリア発生層とキャリア輸送層の組合せ）等として
よい。また、感光体はドラム状に限ることはなく、他の
形状であってもよい。

また、検知手段も種々の手段が採用可能であり、その配
置や個数も変更してよいし、光源の種類も変えてよい、
その他、検知信号を処理する作動制御の回路構成は様々
に変更してもよい。また、本発明はモノクロのトナーを
使用する場合の他、２種類又はそれ以上のカラートナー
を使用する複写機にも適用することができる。感光体上
に静電潜像を形成する手段は、通常の電子写真複写機に
採用されている露光ユニットに限らず、ＣＲＴ等を適用
できる。

へ０発明の作用効果 本発明は上述した如く、感光体の分光吸収特性及び／又
は分光反射特性を検知し、この検知信号が設定された値
又は信号と対応する場合にのみ作動させるようにしてい
るので、正規の感光体が装着された場合にのみ動作し、
所望の画像を形成できるが、それ以外の場合には誤動作
を防ぐことができる。しかも、感光体のサイズが同じで
も識別可能となるため、各種特性の感光体を共通サイズ
に製造しておけ、コストダウンを図れると共に、包装、
装着作業も簡略化可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は第
１の実施例による装置の回路系の概略図、 第２図は同回路の要部の等価回路図、 第３図、第４図は異なる感光体の分光吸収特性を夫々示
す各グラフ、 第５図は感光体からの反射光をセンサで受光する状況を
示す斜視図、 第６図は電子写真複写機の要部概略図、第７図は第２の
実施例による装置の回路系の概略図、 第８図は第３の実施例による装置の回路系の概略図、 第９図は第４の実施例による装置の回路系の概略図、 第１０図は第５の実施例による装置の回路系の概略図 である。 なお、図面に示した符号において、 ６・・・・・・・・・感光体ドラム ６ａ・・・・・・・・・感光層 １８．１８ａ、１８ｂ、１８Ｃ ・・・・・・・・・フォトセンサ ３０．３ｏａ、３０ａ’　、３３ｂ、３０ｂ’３０ｃ・
・・・・・・・・光源 ３３．３３ａ、３３ａ’　、３３ｂ、３３ｂ’３３ｃ・
・・・・・・・・光量検知素子３４．３４ａ、３４ｂ、
３４ｃ ・・・・・・・・・光量検出回路 ３５・・・・・・・・・基準電圧源 ３６．３６　ａ　−３６ａ　’　、３６　ｂ　ｓ　３６
　ｂ　’・・・・・・・・・比較器 ３７・・・・・・・・・誤動作防止回路３８・・・・・
・・・・エラー表示回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、感光体と、この感光体の分光吸収特性及び／又は分
   光反射特性を検知する検知手段とを有し、この検知信号
   が前記感光体の前記特性に関する設定論理値に対応する
   場合にのみ作動するように構成された画像形成装置。 ２、感光体と、この感光体の分光吸収特性及び／又は分
   光反射特性を検知する検知手段とを有し、この検知信号
   が前記感光体の前記特性に関するリファレンス信号に対
   応する場合にのみ作動するように構成された画像形成装
   置。 ３、感光体と、この感光体の分光吸収特性及び／又は分
   光反射特性を複数箇所で検知する検知手段とを有し、こ
   の検知手段による複数の検知信号を相互に比較し、この
   比較結果が前記感光体の前記特性に関する設定された関
   係に対応する場合にのみ作動するように構成された画像
   形成装置。