JPH05107834A

JPH05107834A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH05107834A
Application number: JP3299653A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Asai; 淳浅井; Hidekazu Maruta; 秀和丸田; Osamu Watanabe; 督渡辺; Katsuaki Kobayashi; 克彰小林; Atsushi Hosoi; 細井　　敦; Shigeo Kimura; 木村　　茂雄; Kensaku Kusaka; 健作草加
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-10-18
Filing date: 1991-10-18
Publication date: 1993-04-30
Anticipated expiration: 2015-01-17
Also published as: JP3000759B2

Abstract

(57)【要約】【目的】接触帯電手段２・接触転写手段１１等の、像
担持体１に対する接触手段を有する画像形成装置におい
て、接触手段が不良状態にある場合において不良画像が
出力されてしまう無駄を防止すること。【構成】像担持体１に対する接触手段２・１１への印
加電圧または該接触手段を流れる電流を検知する手段３
・１２・２２、その検知結果に基づいて検知結果が基準
外のときに作動する対処手段２２・２３を有することを
特徴とする画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法・静電記録
法・磁気記録法などの適宜の作像プロセスによる、複写
機・プリンタなどの画像形成装置に関する。

【０００２】より詳しくは、電子写真感光体・静電記録
誘電体・磁気記録磁性体などの像担持体に対して接触す
る作像プロセス機器、例えば接触帯電手段・接触転写手
段等の接触手段を有する画像形成装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】接触帯電手段は、電圧を印加した帯電部
材、例えばローラ型・ブレード型などの部材を像担持体
面に対して当接させて該像担持体面を所定の極性・電位
に帯電処理（除電処理も含む）ものであり、非接触式で
あるコロナ放電装置に比べて、印加電源の低圧化が図れ
る、オゾン等のコロナ放電生成物の発生が少ない等の利
点があり、コロナ放電装置に代わる帯電手段機器として
注目され、画像形成装置において像担持体の帯電手段と
して実用化もされている。

【０００４】また像担持体面に形成担持させた可転写ト
ナー像を紙などの転写材に転写する転写手段としては、
ローラ型・ベルト型などの転写部材を像担持体面に当接
させ、この像担持体と転写部材の当接部（転写部位）に
転写材を導入し、転写部材には転写バイアスを印加して
像担持体側のトナー像を転写材面側へ転移させる構成の
接触転写手段が多く採択されている。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】上記のように像担
持体に対する接触帯電手段・接触転写手段等の接触手段
を有する画像形成装置における問題点として、像担持体
に接する帯電部材・転写部材の、環境変動に伴なう抵抗
値変化や耐久又は経時的変化に起因する帯電不良・転写
不良を見やすいことが挙げられる。

【０００６】これを接触転写手段を例にして説明する
と、接触転写で適切な転写を行なうためには、転写時に
転写材の単位面積当たりに流れる転写電流を転写材の抵
抗や巾などにかかわらず、ある範囲内に保って適量の電
荷を転写材に付与するようにする必要がある。電荷量が
不足すると転写不良を起こしたり、転写材のトナー保持
力が弱くなって、トナーの飛び散りなど画像の乱れを生
ずる。また過大な電荷を付与すると、トナーが本来の帯
電極性とは逆極性に帯電して画像がにじんでしまう現象
が起こる。

【０００７】上述のように一定範囲の電流を必要するこ
とから、転写バイアス印加に当たって「定電流制御」を
行なうと、転写部材が転写材の大小サイズによって直接
像担持体に接触したり、しなかったりする事態が発生
し、転写材部分のみにほぼ一定の電流を流すと言う所期
の目的を達成することが困難であった。

【０００８】そこで、この定電流制御の欠点を回避する
ために「定電圧制御」とすることが考えられるが、転写
部材として利用されるローラやベルトなどは、材質によ
って差異はあるが、その抵抗値が環境、特に湿度によっ
て大きく変化し、また転写材として多用されている紙も
その抵抗の環境依存性が大であるので、転写材のサイや
種類、環境にかかわらず、安定した転写を行なうことも
また困難であった。

【０００９】これらの欠点を解消するために、特に環境
によって転写部材の抵抗、転写材の抵抗が変化するのを
同時に補正すべく、転写部位に転写材が存在しないとき
には「定電流制御」を行ない、転写材が存在するときに
は、前記定電流制御時の電圧に一定電圧を加えた電圧で
「定電圧制御」するような画像形成装置が提案されてい
る。

【００１０】しかしながらそのような画像形成装置で
も、転写部材の抵抗値変動が大き過ぎると、次のような
欠点があった。

【００１１】（１）抵抗値が下がり過ぎた場合、吸湿紙
での画像のにじみと、乾燥紙でのトナーの飛び散りの防
止の両立が不可能となり、逆に抵抗値が上がり過ぎた場
合、乾燥紙では電流が足りずにトナーの飛び散りが発生
していた。

【００１２】この抵抗値変動は、１つは周囲の環境変
動、特に湿度変動によるものと、もう１つは耐久又は経
時的変化によるものがある。

【００１３】耐久による抵抗値変動の例としては、転写
部材を構成している材質、例えば発泡ＥＰＤＭ等に含ま
れるオイル等の高抵抗物質のしみ出しにより低抵抗化す
る場合がある。また、経時的な抵抗値変動は発泡ＥＰＤ
Ｍを例にすると、高温低湿下で生成を行なうため、生成
直後は比較的吸湿量が少ないが、常温常湿下に放置する
ことによって徐々に吸湿し、抵抗値が経時的に下がる場
合がある。

【００１４】上記例以外にも抵抗値が耐久又は経時的に
変動する場合があり、上記の欠点が防げなかった。

【００１５】（２）転写手段が像担持体に対し圧接不良
状態のときは、転写時に転写材へ供給される電荷量が低
下し、転写不良を生じることがある。従来はこの圧接不
良の適切な検知手段がなく、転写不良が生じていた。

【００１６】（３）転写部材の交換又は清掃を行なう場
合、画像形成装置から転写部材を外した後の再装着時、
装着不良又は装着を忘れる場合がある。この場合、画像
形成時に形成画像の確認を必ずしも行なわないプリンタ
・ファックス等の装置では画像不良又は画像が出ていな
いことが後からわかることがあった。

【００１７】上記の如きことは接触帯電手段の帯電部材
についても同様の問題点である。

【００１８】そこで本発明は、上記のように接触帯電手
段・接触転写手段等の、像担持体に対する接触手段を有
する画像形成装置において、接触手段が不良状態にある
場合において不良画像（転写不良・にじみ等の画像不
良、画像が出ない現象）が出力されてしまう無駄を防止
することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記の構成を
特徴とする画像形成装置である。

【００２０】（１）像担持体に対する接触手段への印加
電圧または該接触手段を流れる電流を検知する手段、そ
の検知結果に基づいて検知結果が基準外のときに作動す
る対処手段を有することを特徴とする画像形成装置。

【００２１】（２）像担持体に対する接触手段が像担持
体に当接する像転写手段であることを特徴とする（１）
記載の画像形成装置。

【００２２】（３）像担持体に対する接触手段が像担持
体に当接する接触帯電手段であることを特徴とする
（１）記載の画像形成装置。

【００２３】（４）対処手段が警告表示手段であること
を特徴とする（１）記載の画像形成装置。

【００２４】（５）対処手段が画像形成動作禁止手段で
あることを特徴とする（１）記載の画像形成装置。

【００２５】

【作用】像担持体に対する接触手段への印加電圧または
該接触手段を流れる電流が基準外のときは、接触手段の
抵抗値の不適切状態や、像担持体に対する接触手段の当
接不良等によって、適切な画像形成がなされ得ない状態
に装置があるときである。そこで、像担持体に対する接
触手段への印加電圧または該接触手段を流れる電流を検
知する手段、その検知結果に基づいて検知結果が基準外
のときに作動する対処手段、例えば警告表示手段や画像
形成動作禁止手段を具備させることで、接触手段が不良
状態にある場合において不良画像が出力されてしまう無
駄を防止することができる。

【００２６】

【実施例】

＜実施例１＞（図１〜図５）図１に本発明に従う画像形成装置の一例の概略構成を示
した。

【００２７】本例の画像形成装置は、原稿台往復動型、
プロセスカートリッジ着脱式の転写式電子写真複写機で
ある。

【００２８】１は像担持体としての回転ドラム型の電子
写真感光体（以下、感光ドラムと記す）である。本例の
感光ドラム１はＯＰＣ感光体からなるもので、不図示の
駆動系により矢示の時計方向に所定の周速度（プロセス
スピード）をもって回転駆動される。

【００２９】２は感光ドラム１面に対して圧接させた接
触帯電部材としての帯電ローラであり、この帯電ローラ
２に対して電源回路３より所定の帯電バイアス電圧が印
加されることで、回転感光ドラム１面が所定の極性・電
位に接触式で一様に帯電（一次帯電）処理される。本実
施例では負帯電処理される。

【００３０】４は複写機の上面板上に略水平に配設した
往復動型原稿台ガラスであり、この原稿台ガラス４上に
原稿を画像面下向きにして所定の載置基準に合せて載置
し、その上に原稿押え板５をかぶせることで原稿をセッ
トする。

【００３１】複写開始信号により原稿台ガラス４が図面
上左右方向に往復移動駆動され、スリット露光部６を通
過していく過程で原稿台ガラス４上のセット原稿の下向
き画像面が照明ランプ７により一辺側から他辺側に順次
に照明され、その照明光の原稿面反射光が短焦点レンズ
アレイ８により、前記帯電ローラ２による帯電処理後の
感光ドラム１面に結像露光９されることで、回転感光ド
ラム１面に原稿画像に対応した静電潜像が形成される。
その形成潜像は次いで現像装置１０により正帯電トナー
により正規現像される。

【００３２】１１は感光ドラム１面に圧接させた接触転
写部材としての転写ローラである。この転写ローラ１１
に対して電源回路１２により正帯電トナーとは反対極性
の負の転写バイアスが印加される。

【００３３】１３は給紙トレイであり、この給紙トレイ
上の積載転写材Ｐが給紙ローラ１４と分離パッド１５の
共動により１枚宛複写機内へ給送され、レジストローラ
対１６を経て、感光ドラム１と転写ローラ１１との当接
部（転写部位）に適切なタイミングをもって供給され
て、該供給転写材面に感光ドラム１面側のトナー像が順
次に転写されていく。

【００３４】転写部位を通った転写材は感光ドラム１面
から分離されて搬送装置１８により定着装置１９へ導入
されて像定着を受け、コピー（プリント）として排紙ト
レイ２０上へ排出される。

【００３５】転写材に対するトナー像転写後の感光ドラ
ム１面はクリーニング装置１７で転写残りトナー等の残
留付着物の除去を受けて清浄面化され、繰り返して作像
に供される。

【００３６】本例の複写機は、感光ドラム１、帯電ロー
ラ２、現像装置１０、クリーニング装置１７の４つのプ
ロセス機器について、それらを互いに所定の位置関係を
もって組み込んで、それらを一括して複写機本体に対し
て着脱自在のプロセスカートリッジ２１としてある。

【００３７】プロセスカートリッジ２１を複写機本体に
対して十分に挿入装着することで、複写機本体側とプロ
セスカートリッジ２１側とが機械的・電気的に相互カッ
プリングして複写機として作動可能状態となる。

【００３８】図２は本実施例の複写機の動作タイミング
チャートである。

【００３９】複写開始信号にもとずいてメインモータが
オンとなり、感光ドラム１の前回転動作、作像動作がな
され、所定枚数分の複写が終了して感光ドラムの後回転
動作がなされ、次の複写開始信号まで再びスタンバイと
なる。

【００４０】本実施例においては、図３の制御フローチ
ャートのように、前回転動作中（非通紙期間）に転写ロ
ーラ１１に対して電源１２から一定電流が流される（定
電流制御、ステップ〜）。この電流は転写極性と同
極性、すなわちマイナスの電流としている。

【００４１】そしてこのときの転写ローラ１１の電圧Ｖ
が電源回路１２にて検知され、制御回路２２で所定の下
限電圧Ｖ₀ ´又は所定の上限電圧Ｖ₁ ´と比較され（ス
テップ）、Ｖ₀ ´＜Ｖ＜Ｖ₁ ´ であれば、転写ローラ１１の抵抗値は転写プロセスを適
切に実行できる抵抗値状態にあると判断され、複写機は
前回転動作に引続いて作像動作に移行して複写が実行さ
れる（ステップ〜）。

【００４２】また、ステップでＶ＜Ｖ₀ ´又はＶ＞Ｖ₁ ´ のときは、転写ローラ１１の抵抗値は低過ぎ又は高過ぎ
の状態にあると判断され、制御回路２２により、複写機
の操作盤等に設けた表示器２３が作動され、その旨の警
告表示がなされる。また複写機の以後の動作が中止（禁
止）される（ステップ→）。

【００４３】これにより、転写ローラ１１の環境変動、
耐久等にもとづく抵抗値の低過ぎ状態又は高過ぎ状態に
起因する転写不良画像が出力される不経済が防止され
る。この場合においてその原因が転写ローラ１１の耐久
又は経時的変化と判断されるときは転写ローラ１１の交
換をおこなう。

【００４４】図４は転写ローラの抵抗値と印加電圧の関
係を示すグラフ、図５は前回転動作時、すなわち転写材
が転写部位に存在していないときの転写ローラ抵抗値と
印加電圧の関係を示すグラフである。（ｃ）は電流Ｉｍ
ａｘ．、（ｄ）は電流Ｉｍｉｎ．、（ｅ）は前回転動作
時の設定定電流時のラインである。

【００４５】図４の説明を行なう。（ａ）は画像上の
「にじみ」が発生する限界の転写ローラ抵抗と印加電圧
の関係、（ｂ）は画像上の「飛びちり」が発生する限界
の転写ローラ抵抗と印加電圧の関係であり、（ａ）のラ
インより下側かつ（ｂ）のラインより上側を同時に満た
す領域が画質を満足する。またＶ_１は装置の上限電圧で
あり、出力限界である。従って斜線部に対応する抵抗値
（Ｒ_０〜Ｒ_１）が適正な転写を実行させ得る転写ロー
ラ抵抗値範囲である。このＲ₀ ＜Ｒ＜Ｒ₁ を満たす転写
ローラ電圧値Ｖは図５よりＶ₀´＜Ｖ＜Ｖ₁´ であることがわかる。そこで本実施例はＶ₀´を下限電
圧とし、Ｖ₁´を上限電圧として上述の制御を行なわせ
たものである。

【００４６】以上は転写ローラ１１についての制御系で
あるが、帯電ローラ３についても上記転写ローラ１１と
同様の制御系にてその抵抗値状態の適否を判断させ、該
帯電ローラ３の抵抗値不良状態にともづく帯電不良に起
因する不良画像の無駄出力を防止することができる。

【００４７】＜実施例２＞（図６）本実施例は転写ローラ１１の抵抗値情報からプロセスカ
ートリッジ２１の装着の有無を判断させたものである。

【００４８】図１の複写機において、プロセスカートリ
ッジ２１は複写機本体に対して紙面に垂直の方向より挿
脱される。転写ローラ１１はプロセスカートリッジ２１
の挿脱過程時は不図示の上下動手段によりプロセスカー
トリッジ２１とは干渉しない下方の逃げ位置に保持さ
れ、プロセスカートリッジ２１が装着されると感光ドラ
ム１に当接するようになっている。

【００４９】本実施例では、図６の動作フローチャート
のように、複写機に複写開始信号が入力した後、メイン
モータが回転し、同時に転写ローラに電圧が印加され、
定電流制御を行なう。このときの印加電圧Ｖを検知させ
る（ステップ〜）。

【００５０】検知電圧Ｖが所定の一定電圧Ｖ₀ 以下のと
きは複写動作を引続き続行させる（ステップ→）。

【００５１】逆に、所定の一定電圧Ｖ₀ 以上のときは、
複写動作を中止させ、またカートリッジ未装着の警告表
示を行なわせる（ステップ→）。

【００５２】これはカートリッジ２１の未装着時は転写
ローラ１１は感光ドラム１に当接していないため、イン
ピーダンスが非常に大きくなることを利用しているもの
である。

【００５３】＜実施例３＞（図７・図８）本実施例において転写ローラ１１は不図示の上下動機構
により感光ドラム１と抵抗値検知ローラ２５との間を上
下移動制御されるようになっていて、複写機のメイン電
源スイッチＯＮによる感光ドラム１の前多回転駆動が開
始されるのとほぼ同時に転写ローラ１１を下方へ移動動
作させて抵抗検知ローラ２５に当接状態に保持させる
（感光ドラム１とは非接触、図８のステップ・）。
この状態において転写ローラ１１を電源回路１２により
定電流制御してこのときの電圧Ｖを検知させる（ステッ
プ・）。

【００５４】以下、実施例１の場合と同様に、その電圧
Ｖと、所定の下限電圧Ｖ₀ ´又は所定の上限電圧Ｖ₁ ´
との比較を行なわせ、Ｖ₀ ´＜Ｖ＜Ｖ₁ ´ のときは転写ローラ１１を上方へ移動させて感光ドラム
１に当接させて複写動作を実行させる（ステップ〜
）。

【００５５】Ｖ＜Ｖ₀ ´、又はＶ＞Ｖ₁ ´ のときは転写ローラ１１の抵抗値が不適当であるので、
その旨の警告表示及び複写動作を中止する制御を行なわ
せて不良画像が出力される無駄を防止する（ステップ
→）。

【００５６】＜実施例４＞（図９）前述図１の複写機において、２６は湿度センサである。
複写開始信号のＯＮで湿度センサ２６により周囲の温度
状態を検知させる（ステップ１・２）。

【００５７】次にモータが回転し、複写機の前回転動作
中に転写ローラ１１が電源回路１２により定電流制御さ
れる（ステップ３・４）。

【００５８】このときの検知電圧Ｖによって制御回路２
２にて転写ローラ１１の抵抗値Ｒが演算される（ステッ
プ５・６）。

【００５９】一方、前記ステップ２の湿度検知値に応じ
て抵抗Ｒの補正値Ｒ´の演算が制御回路２２にてなされ
る（ステップ７）。例えば相対湿度０％〜２０％のときはＲ×１０¹ 、相対湿度２０％〜６０％まではＲ×１、相対湿度６０％〜１００％まではＲ×１０^-1 とする。

【００６０】このとき補正後の抵抗値Ｒ´が一定範囲内Ｒ₀ ＜Ｒ´＜Ｒ₁ のときは引続き複写動作に入る（ステップ８・９）。

【００６１】また補正後の抵抗値Ｒ´が一定範囲外のと
きは転写ローラ１１の抵抗値の経時変化が大き過ぎると
判断し、以後の複写動作を中止制御させ、また異常検知
の警告表示を行なわせる（ステップ８→１０）。

【００６２】以上の各実施例において転写ローラ１１は
感光ドラム１に接触する転写ベルト、転写ドラム等であ
ってもよい。

【００６３】また接触部材は感光ドラム１に接触する帯
電ローラ、帯電ブレード、帯電ロッド等であってもよ
い。

【００６４】また、定電流制御の代わりに定電圧制御を
用いてもかまわない。

【００６５】また、制御は必ずしも画像形成前に行なう
必要はなく、画像形成後、画像形成途中でもかまわな
い。また、印加電圧の極性は転写電圧や帯電電圧と同極
性に限らず、逆極性でもかまわない。

【００６６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、接触帯電
手段・接触転写手段等の、像担持体に対する接触手段を
有する画像形成装置において、接触手段が不良状態にあ
る場合において、転写不良・にじみ等の不良画像や画像
が出ないものが出力されてしまう無駄を防止することが
できる。

【００６７】プロセスカートリッジ着脱式の画像形成装
置にあっては、実施例２のように装置本体に対するカー
トリッジの装着の有無の検知手段も兼ねさせることが可
能であるため、マイクロスイッチ等の専用のカートリッ
ジ検知手段の設置が不要になる等のコスト上のメリット
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例装置の構成略図

【図２】動作タイミングチャート

【図３】制御フローチャート

【図４】転写ローラの抵抗値と印加電圧の関係グラフ

【図５】転写ローラの抵抗値と印加電圧の関係グラフ

【図６】第２の実施例装置の制御フローチャート

【図７】第３の実施例装置の要部図

【図８】制御フローチャート

【図９】第４の実施例装置の制御フローチャート

【符号の説明】

１像担持体としての感光ドラム２接触帯電ローラ３帯電バイアス印加電源回路１１接触転写ローラ１２転写バイアス印加電源回路２１プロセスカートリッジ２２制御回路２３警告表示手段２５抵抗値検知ローラ２６湿度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小林克彰東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者細井敦東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者木村茂雄東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者草加健作東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体に対する接触手段への印加電圧
または該接触手段を流れる電流を検知する手段、その検
知結果に基づいて検知結果が基準外のときに作動する対
処手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】像担持体に対する接触手段が像担持体に
当接する像転写手段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３】像担持体に対する接触手段が像担持体に
当接する接触帯電手段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４】対処手段が警告表示手段であることを特
徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】対処手段が画像形成動作禁止手段である
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。