JPH05188837A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 除帯電処理用チャージワイヤの汚れ量を検出
し，この汚れ量に基づいた補正或いは処置を自動的に実
行して，画像品質の安定化を図る。 【構成】 感光体ドラム１０１の主走査方向における表
面電位を検出する電位センサ１１１と，発光部材を感光
帯の主走査方向に配列したＱＬ１０８と，電位センサ１
１１により検出された感光体ドラム１０１の複数箇所に
おける表面電位データを区間平均し，該平均値に対する
区間の平均値の低下分を帯電チャージャ１０２のチャー
ジワイヤの汚れ量として判断する制御部３００とを有
し，制御部３００により判断された汚れ量に基づいて該
当区間に対してチャージワイヤへの供給電圧を制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，電子写真プロセスを用
いた複写機，ファクシミリ，レーザプリンタ等の画像形
成装置に関し，より詳細には，感光体の表面電位を複数
箇所で測定することによりチャージワイヤの汚れ量を検
出し，該汚れ量に基づいて除電手段，清掃手段を制御し
て画像品質の安定化を図る画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置では，チャージャワ
イヤ面に経時的に付着するトナーや紙粉等の異物によ
り，感光体表面の電位特性が部分的に変動し，濃度ムラ
等の異常画像を発生させていた。このためチャージワイ
ヤの清掃を，ある枚数毎にオペレータ，或いはメンテナ
ンス時にサービスマンが行うことにより対処していた。
また，このような清掃作業の煩わしさを解決するため
に，例えば，特開平１−１４２７４２号公報に開示され
ている「電子複写機」では，所定のコピー枚数をカウン
トし，該カウント値に達したときに，帯電チャージャ内
及び除電ランプに設けられた各クリーニング装置を作動
して自動的に清掃を実行していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記に
示されるような従来の画像形成装置及び特開平１−１４
２７４２号公報に開示された「電子複写機」にあって
は，感光体の表面電位特性とは無関係にその処置を実行
するため，適切なタイミングでの対応ができない場合が
生じる。例えば，定期メンテナンス間に，或いは所定枚
数に満たないときにおいて，装置内の現像器やクリーナ
等からのトナー飛散によりチャージワイヤ或いは除電ラ
ンプにトナーが付着したような状況にあっては，その処
置が適切なタイミングで実行されず，均一な感光体の表
面電位が得られなくなり，その結果，異常画像が発生す
るという問題点があった。

【０００４】本発明は上記に鑑みてなされたものであっ
て，除帯電処理用チャージワイヤの汚れ量を検出し，こ
の汚れ量に基づいた補正或いは処置を自動的に実行し
て，画像品質の安定化を図ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は，上記の目的を
達成するために，感光体の主走査方向における表面電位
を検出する電位検出手段と，発光部材を感光帯の主走査
方向に配列した除電手段と，前記電位検出手段により検
出された感光体の複数箇所における表面電位データを区
間平均し，該平均値に対する区間の平均値の低下分を帯
電手段の汚れ量として判断する制御手段とを有し，前記
制御手段により判断された汚れ量に基づいて該当区間に
対して前記除電手段への供給電圧を制御する画像形成装
置を提供するものである。

【０００６】また，前記除電手段への供給電圧の制御
は，装置本体の電源投入時に実行されることが望まし
い。

【０００７】また，感光体の主走査方向の表面電位を検
出する電位検出手段と，前記電位検出手段により検出さ
れた前記感光体の複数箇所での初期における表面電位デ
ータを格納する電位データ格納手段と，前記電位データ
格納手段に格納された電位データと所定時間経過後に前
記電位検出手段により検出された電位データとを比較
し，その結果を帯電手段の汚れ量として判断する制御手
段とを具備する画像形成装置を提供するものである。

【０００８】また，感光体の主走査方向の表面電位を検
出する電位検出手段と，前記電位検出手段により検出さ
れた前記感光体の複数箇所での初期における表面電位デ
ータを格納する電位データ格納手段と，前記電位データ
格納手段に格納された電位データと所定時間経過後に前
記電位検出手段により測定された電位データとを比較
し，その結果を帯電手段の汚れ量として判断する制御手
段と，前記帯電手段を清掃する清掃手段とを有し，前記
制御手段により前記帯電手段の汚れがあると判断された
とき，前記清掃手段を制御する画像形成装置を提供する
ものである。

【０００９】また，前記制御手段は，判断した汚れ量が
予め設定されている基準値外にあるとき，その旨を表示
手段に示唆することが望ましい。

【００１０】

【作用】本発明による画像形成装置は，感光体の主走査
方向における複数箇所での表面電位データを区間平均
し，その平均値に対する或る区間の平均値の低下分を帯
電部材の汚れ量として検出する。そして，検出された区
間部分に対応する除電手段の発光部材への供給電圧を，
検出結果に基づいて制御する。

【００１１】また，本発明による画像形成装置は，感光
体の主走査方向における複数箇所での表面電位データを
格納し，該格納された複数の電位データと，所定時間経
過後に測定された電位データとを比較して，その結果を
帯電部材の汚れ量として検出する。

【００１２】また，上記において，帯電部材の汚れが検
出されたときに，チャージワイヤ清掃手段を自動的に駆
動してチャージワイヤの汚れを除去する。

【００１３】

【実施例】以下，本発明の一実施例を添付図面を参照し
て説明する。図１は，本発明による画像形成装置の概略
構成を示す説明図である。１０１は電子写真プロセスに
より静電潜像を形成する感光体ドラムであり，その周囲
には高電圧が印加されるタングステンワイヤ等の金属細
線からなるチャージワイヤ１０２ａを感光体ドラム１０
１の主走査方向に張架し，露光処理に先行して感光体ド
ラム１０１の表面をコロトロン方式で帯電する帯電チャ
ージャ１０２と，光学系（図示せず）からの画像光によ
り感光体ドラム１０１面を露光するために設けられた露
光スリット１０３と，トナーを収容し，上記露光処理に
より形成された感光体ドラム１０１上の静電潜像に対し
トナーを磁気ブラシローラ１０４ａにより付着（現像）
する現像ユニット１０４と，記録紙面に感光体ドラム１
０１上のトナー像を転写する転写チャージャ１０５と，
転写処理時に感光体ドラム１０１上に密着した記録紙を
電気的に分離する分離チャージャ１０６が配置されてい
る。

【００１４】また，感光体ドラム１０１の周面には，フ
ァーブラシ１０７ａ及びクリーニングブレード１０７ｂ
を当接して，転写処理が終了した感光体ドラム１０１上
に残留するトナーを回収するクリーニングユニット１０
７と，蛍光管の照射光によりクリーニング処理後の感光
体ドラム１０１面の残留電位をゼロに初期化するクエン
チングランプ（ＱＬ）１０８（以下，ＱＬという）と，
帯電処理後に必要領域外の電荷をＬＥＤの照射光により
消去するイレーサ１０９と，転写処理前に感光体ドラム
１０１上に形成されたトナー像の帯電量をより均一化し
て転写効率を向上させる転写前チャージャ１１０と，感
光体ドラム１０１面の主走査方向に対向して配設し，そ
の表面電位を読み取り，制御部３００（図３参照）へフ
ィードバックする電位センサ１１１と，転写処理前のト
ナー像を蛍光管の光により感光体ドラム１０１の表面電
位を低下させて転写性能を向上させる転写前ランプ（Ｐ
ＴＬ）１１２が図示の如く配置されている。また，１１
３は感光体ドラム１０１と平行に配設され，感光体ドラ
ム１０１上に形成されたトナー像の先端に合うように，
所定のタイミングで記録紙を搬送するレジストローラで
ある。

【００１５】以上の構成において，本実施例を複写機に
よる複写処理を行う場合を例にとって，その基本的な動
作について説明する。先ず，複写機の上部に配設された
操作部（図示せず）のプリントスタートキーを押下する
ことにより，一連の複写処理が開始される。複写対象の
原稿は光学系（図示せず）により照明される。原稿が照
明されることによって得られる反射光は，レンズ及びミ
ラー（図示せず）により，感光体ドラム１０１面に投影
（露光）される。感光体ドラム１０１面に原稿の画像に
対応した反射光が投影されると，投影された部分の電荷
が反射光の強弱により消去されて，静電潜像が形成され
る。該静電潜像に対しては，続いて現像ユニット１０４
の磁気ブラシローラ１０４ａにより現像処理（現像プロ
セスによるトナー付着処理）が実行され，トナー像が感
光体ドラム１０１上に形成される。

【００１６】また，給紙搬送部（図示せず）により搬送
された記録紙は，レジストローラ１１３によって感光体
ドラム１０１上に形成されたトナー像の先端に合うよう
に，タイミングを合わせて転写部へ搬送される。

【００１７】転写チャージャ１０５は，レジストローラ
１１３によって搬送されてきた記録紙に感光体ドラム１
０１上に形成されたトナー像を転写する。その後，転写
処理が終了した記録紙は分離チャージャ１０６により感
光体ドラム１０１から分離され，続いて，定着部（図示
せず）に送り込まれ定着処理が施された後，機外に排紙
され，一連の処理が終了する。

【００１８】また，転写処理後の感光体ドラム１０１
は，クリーニングユニット１０７により残留トナーを除
去される。更に，感光体ドラム１０１は，ＱＬ１０８に
より残留電荷を消去して初期化される。その後，次の画
像処理指令があるまで待機状態となる。

【００１９】図２は，本発明による電位センサ１１１部
分を示す説明図である。図において，感光体ドラム１０
１に対して電位センサ１１１をＡ位置からＢ位置へ移動
する。この電位センサ１１１の移動時に感光体ドラム１
０１の表面電位を複数地点で検出する。

【００２０】なお，上記電位センサ１１１をアレイ状に
配列して，該電位センサ１１１を感光体ドラム１０１の
主走査方向に，且つ，平行に配置して，複数地点の表面
電位を同様に検出する構成としてもよい。

【００２１】図３は，本発明による実施例の制御系を示
すブロック図である。図において，制御部３００は，画
像形成部の制御プログラムを実行するＣＰＵ（マイクロ
コンピュータ）３０１と，各種の制御処理を実行するた
めのプログラムが格納されているＲＯＭ３０２と，ＣＰ
Ｕ３０１により処理された結果やデータを記憶するＲＡ
Ｍ３０３等の制御素子と，電位センサ１１１の計測デー
タをＣＰＵ３０１に入力する入力インターフェース３０
４と，ＣＰＵ３０１からの制御信号を出力処理する出力
インターフェース３０５とから構成される。また，３０
６は電位センサ１１１を感光体ドラム１０１に対して主
走査方向に平行移動するための駆動源となる駆動モータ
であり，ＣＰＵ３０１の制御信号に基づいて駆動モータ
３０６を駆動制御するモータドライバ３０７が接続され
ている。また，３０８は帯電チャージャ１０２に高電圧
を供給するパワーパック（Ｐ・Ｐ），３０９は感光体ド
ラム１０１の電位測定時に感光体ドラム１０１に対して
高電圧を供給するパワーパック（Ｐ・Ｐ）である。ま
た，３１０はＱＬ１０８の出力（発光量）を制御部３０
０からの出力信号に基づいて制御する電圧制御手段であ
る。

【００２２】また，図４は，上記実施例の電位測定例を
示すグラフであり，帯電チャージャ１０２のチャージワ
イヤ１０２ａの汚れ検知の状態を示している。先ず，感
光体ドラム１０１の帯電処理後に，電位センサ１１１を
Ａ位置からＢ位置へ移動し，感光体ドラム１０１の表面
電位を複数地点（１，２，３・・・ｎ）において検出し
て得られた表面電位値を取り込んで実線ａ（帯電後電
位）を得る。そして，Ａ位置からＢ位置の間をｎ個の区
間（例えば，ＱＬ１０８を構成する発光部材の数）に分
割し，その区間での測定値の平均値（点線ｂ）を求め
る。この実線ａと点線ｂの落差をチャージワイヤ１０２
ａの汚れによる特性の変化として判断することにより，
その汚れ量ｃを検出する。

【００２３】このチャージワイヤ１０２ａの汚れ検知処
理を図３に示した制御系で実行する。つまり，ＣＰＵ３
０１を核とした制御部３００により，感光体ドラム１０
１面に対する主走査方向の複数位置の帯電後電位ａを区
間平均ｂと比較して，汚れ量ｃを求める。そして，汚れ
量ｃ分に対応した除電光量を，制御部３００からの制御
信号に基づいて電圧制御手段３１０により制御し，ＱＬ
１０８に対し供給する。これにより感光体ドラム１０１
面は，ＱＬ１０８による除電処理後の対応位置の電位ｄ
が上昇し，帯電電位の主走査方向での変動幅が小さくな
り，チャージワイヤ１０２ａの汚れによる帯電電位ムラ
を排除できる。なお，上記のチャージワイヤ１０２ａの
汚れによる補正は，装置本体に電源が投入されたときに
自動的に実行する。

【００２４】次に，本発明の他の実施例を説明する。図
５は，その制御系を示すブロック図であり，図３に示し
たものと同一のものは同一番号をもって示し，その説明
を省略する。図において，５０１はチャージワイヤ清掃
手段５０２を駆動制御するクリーニングパッド制御手
段，５０２は各チャージャに内蔵されたＤＣモータ６０
５（図６参照）によりクリーニングパッド６０１（図６
参照）を可動させるチャージワイヤ清掃手段，５０３は
転写前チャージャ１１０等の除電処理を実行する除電チ
ャージャ，５０４は各種操作を実行し，また装置の状態
を表示する操作パネルであり，装置の上面付近に配置さ
れている。

【００２５】また，上記チャージワイヤ清掃手段５０２
は以下のように構成されている。図６は，本発明による
チャージワイヤ清掃機構を示す説明図であり，ここでは
帯電チャージャ１０２におけるチャージワイヤ１０２ａ
の清掃機構を例にとって説明する。図において，チャー
ジワイヤ１０２ａにフェルト材等の清掃部材を挟持させ
摺動するように構成されたクリーニングパッド６０１
に，駆動ワイヤ６０２を取付け，この駆動ワイヤ６０２
を駆動プーリ６０３に巻回する構成とし，更に，この駆
動プーリ６０３のギア部と駆動源となるＤＣモータ６０
５の出力軸に固定されたウォームギア６０４を歯合させ
る。また，６０６はクリーニングパッド６０１のホーム
ポジションを検知するために，例えば，フォトインタラ
プタを用いたホームポジション検知器である。

【００２６】以上のように構成されたチャージワイヤ清
掃機構の動作例について図５及び図６を用いて説明す
る。通常，クリーニングパッド６０１は駆動ワイヤ６０
２に張架された状態で駆動プーリ６０３に巻回されてホ
ームポジションに位置している。この状態で制御部３０
０からの制御信号によりクリーニングパッド制御手段５
０１は，ＤＣモータ６０５をＯＮする。ＤＣモータ６０
５がＯＮされると，ウォームギア６０４により駆動プー
リ６０３を回転し，クリーニングパッド６０１がチャー
ジワイヤ１０２ａを挟持した状態で摺動し，チャージワ
イヤ１０２ａに付着したトナーや記録紙から発生する紙
粉等の異物を除去する。また，上記では帯電チャージャ
１０２のチャージワイヤ１０２ａの清掃機構について説
明したが，除電チャージャ５０３の清掃機構についても
同様に構成され，同様の動作を行う。

【００２７】図７は，上記実施例の測定電位を示すグラ
フである。図７（ａ）は帯電処理後及び除電処理後の電
位ムラを示すグラフであり，図７（ｂ）は初期及び経時
（所定時間経過後）の帯電処理後及び除電処理後に測定
された表面電位の平均値を各々示している。帯電チャー
ジャ１０２の帯電ムラを検知する場合には，感光体ドラ
ム１０１面を帯電チャージャ１０２で帯電処理した後，
前述した如く配設された電位センサ１１１をＡ位置から
Ｂ位置へ移動させ，感光体ドラム１０１の表面電位を複
数地点で検出して得られた表面電位値を制御部３００に
取り込み，その間の変動量Ｖ_max −Ｖ_min を得る。即
ち，この変動量Ｖ_max −Ｖ_min が帯電ムラとなる。ま
た，除電後における感光体ドラム１０１面の電位ムラを
求める場合には，感光体ドラム１０１面を帯電チャージ
ャ１０２により帯電処理し，更に除電チャージャ５０３
により除電処理を実行した後，上記と同様に電位センサ
１１１にＡ位置からＢ位置へ移動させ，感光体ドラム１
０１の表面電位を複数地点で検出して得られた表面電位
値を取り込み，その間の変動量Ｖ_max −Ｖ_min を得る。
即ち，この変動量Ｖ_max −Ｖ_min が除電ムラとなる。

【００２８】また，帯電チャージャ１０２に装備された
チャージワイヤ１０２ａの汚れを検知する場合には，感
光体ドラム１０１面を帯電チャージャ１０２により帯電
処理した後，電位センサ１１１をＡ位置からＢ位置へ移
動させ，その間に複数回測定値を取り込んで初期の値
（イ）を得て，その値或いはその平均値（Ｖａ）をＲＡ
Ｍ３０３に格納する。予め設定された時間経過後に再
度，同様の測定を実行してある時間経過後の値（ロ）を
得る。ここでＲＡＭ３０３に格納してある初期の値（Ｖ
ａ）と，この経時の値（Ｖｂ）をＣＰＵ３０１により比
較（Ｖａ−Ｖｂ）して，チャージワイヤ１０２ａの汚れ
に相当する電位差を求める。

【００２９】このように感光体ドラム１０１の表面電位
の初期値と経時値との差により，チャージワイヤ１０２
ａの汚れ量が検出される。この汚れ量検出に基づいて制
御部３００はクリーニングパッド制御手段５０１に対し
て制御信号を出力し，チャージワイヤ清掃手段５０２を
作動させ，前述の如くチャージワイヤ１０２ａの清掃を
実行することにより，汚れによる帯電不足を解消する。

【００３０】また，上記帯電チャージャ１０２或いは除
電チャージャ５０３の除帯電ムラ，または各ワイヤによ
る汚れの測定値が，予め設定されている基準値以上の場
合，上記ワイヤの自動清掃を実行した後に基準値内に復
帰しない場合には，その旨を操作パネル５０４に，例え
ば，「サービスマンコール−チャージャ異常・・」等の
メッセージを点灯する。この指示により，その後の処置
（サービスマンによるメンテナンス処理）が迅速に実行
され，画像品質に大きく影響する表面電位の維持安定化
が図れる。

【００３１】なお，本実施例では，画像形成装置として
複写機の例を説明したが，本発明はこれに限定されるも
のでなく，電子写真プロセスを用いたファクシミリやレ
ーザプリンタ等にもそのまま適用することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように，本発明による画像
形成装置によれば，感光体の主走査方向における複数箇
所での表面電位データを区間平均し，その平均値に対す
る或る区間の平均値の低下分を帯電部材の汚れ量として
検出する。そして，検出された区間部分に対応する除電
手段の発光部材への供給電圧を，検出結果に基づいて制
御するため，チャージワイヤの汚れによる電位変動を排
除して安定した画像品質を確保することができる。

【００３３】また，感光体の主走査方向における複数箇
所での表面電位データを格納し，該格納された複数の電
位データと，所定時間経過後に測定された電位データと
を比較して，その結果を帯電部材の汚れ量として検出
し，チャージワイヤ清掃手段を自動的に駆動してチャー
ジワイヤの汚れを除去するため，チャージャ系の信頼性
向上と画像の安定化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像形成装置の概略構成を示す説
明図である。

【図２】本発明による電位センサの動作を示す説明図で
ある。

【図３】本発明による画像形成装置の制御系を示すブロ
ック図である。

【図４】図３に示した実施例の電位測定例を示すグラフ
である。

【図５】本発明による画像形成装置の他の制御系を示す
ブロック図である。

【図６】本発明によるチャージワイヤの清掃機構を示す
説明図である。

【図７】図５に示した実施例の測定電位を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１０１ 感光体ドラム １０２ａ チャ
ージワイヤ １０８ ＱＬ １１１ 電位
センサ ３０１ ＣＰＵ ３０２ ＲＯ
Ｍ ３０３ ＲＡＭ ３１０ 電圧
制御手段 ５０１ クリーニングパッド制御手段 ５０２ チャ
ージワイヤ清掃手段 ５０３ 除電チャージャ ５０４ 操作
パネル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広野 龍夫 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 山田 一成 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 大崎 真実 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 三浦 哲郎 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 坂内 和典 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 柳田 雅人 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体の主走査方向における表面電位を
   検出する電位検出手段と，発光部材を感光帯の主走査方
   向に配列した除電手段と，前記電位検出手段により検出
   された感光体の複数箇所における表面電位データを区間
   平均し，該平均値に対する区間の平均値の低下分を帯電
   手段の汚れ量として判断する制御手段とを有し，前記制
   御手段により判断された汚れ量に基づいて該当区間に対
   して前記除電手段への供給電圧を制御することを特徴と
   する画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記除電手段への供給電圧の制御は，装
   置本体の電源投入時に実行されることを特徴とする請求
   項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 感光体の主走査方向の表面電位を検出す
   る電位検出手段と，前記電位検出手段により検出された
   前記感光体の複数箇所での初期における表面電位データ
   を格納する電位データ格納手段と，前記電位データ格納
   手段に格納された電位データと所定時間経過後に前記電
   位検出手段により検出された電位データとを比較し，そ
   の結果を帯電手段の汚れ量として判断する制御手段とを
   具備することを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 感光体の主走査方向の表面電位を検出す
   る電位検出手段と，前記電位検出手段により検出された
   前記感光体の複数箇所での初期における表面電位データ
   を格納する電位データ格納手段と，前記電位データ格納
   手段に格納された電位データと所定時間経過後に前記電
   位検出手段により測定された電位データとを比較し，そ
   の結果を帯電手段の汚れ量として判断する制御手段と，
   前記帯電手段を清掃する清掃手段とを有し，前記制御手
   段により前記帯電手段の汚れがあると判断されたとき，
   前記清掃手段を制御することを特徴とする画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は，判断した汚れ量が予め
   設定されている基準値外にあるとき，その旨を表示手段
   に示唆することを特徴とする請求項３または４記載の画
   像形成装置。