JPH11237814A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置のプロセス装置をユニットを組
み合わせて構成するに際して、感光体の装着状態を容易
に検知できるようにする。 【解決手段】 画像形成装置のプロセス装置を、現像器
ユニット１０と感光体ユニット２０とを組み合わせて構
成する装置において、転写ローラ２６に対して電圧制御
装置３０を配置しているものを用い、装置の初期の動作
時に転写ローラ２６に所定の値の電圧を印加して、電圧
降下検出回路３２により検知する電圧の変化の情報にし
たがって、制御回路３１が感光体の装着の有無と異常を
検知できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光体ドラムを設
けたユニットを、装置本体に着脱可能に配置する画像形
成装置に関し、特に、転写手段に設けた電流検出手段を
用いて、感光体ドラムの装着状態を検知可能な装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真方式の画像形成装置に
おいては、感光体の表面を一様に帯電させる帯電器と、
感光体上に画像の光を照射して静電潜像を形成する手段
と、感光体上の静電潜像をトナー画像として顕像化する
現像手段とを設けている。そして、前記感光体上のトナ
ー画像を、転写手段により記録媒体としての用紙に転写
し、前記トナー画像を担持する用紙を定着装置を通して
定着することにより、記録紙として排出させるようにし
ている。前記画像形成装置においては、感光体ドラムに
一様な帯電を行わせる帯電器や転写手段に対して、各々
所定の値の電圧を印加する電源手段と、現像装置の構成
部材に対して所定の電圧を印加し、トナーを帯電させる
電源手段等を配置している。

【０００３】一般の複写機やプリンタのような画像形成
装置では、比較的大型の装置においては、感光体ドラム
と現像装置等の各部材を、複写機本体のプロセス装置装
着部に対して個別に装着可能に構成し、各構成部材を別
個に着脱できるようにしている。これに対して、小型の
画像形成装置においては、プロセス装置を１つのユニッ
トとして構成するものや、感光体ドラムと現像装置を別
個のユニットとして構成し、前記各ユニットを装置本体
に着脱可能に構成しているもの等がある。前記プロセス
装置を１つのユニットとして構成する場合には、感光体
ドラムの寿命に合わせてユニットを交換するのであり、
そのユニットの交換作業を容易に行うことができる。

【０００４】また、感光体ドラムのユニットと、現像装
置のユニットとを別個に構成している場合には、感光体
ドラムと現像装置の２つの構成部材において、寿命が一
致しないものを組み合わせてプロセス装置を構成したと
しても、各構成部材の寿命に対応させてそれぞれのユニ
ットを交換でき、各構成部材を有効に使用できるという
特徴を発揮できる。そして、前述したように、プロセス
装置の各構成部材を交換可能に構成することにより、プ
リンタ等の装置のメンテナンスを容易に行うことが可能
になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記プロセ
ス装置の各構成部材を交換可能に構成する場合には、各
ユニット等が所定の位置に確実にセットされていなけれ
ば当然コピーを作成できないものであり、各ユニットの
装着状態を検知するためのセンサを、各々所定の位置に
配置していた。ところが、組み合わせて装着するユニッ
トの数に対応させて、各々の装着状態を検知するための
センサを配置することは、センサの数が多くなることの
他に、前記センサの信号を処理するための回路を、その
制御装置に設けることが必要となり、画像形成装置の製
造コストにも大きな影響が生じる。また、余分な配線等
を装置内に配置することにより、画像形成装置のメンテ
ナンスにも大きな影響が生じるという問題がある。

【０００６】本発明は、前述したような従来のユニット
の検知手段の問題を解消するもので、プロセス装置の転
写手段に電圧を印加する電源を介して間接的にユニット
の装着状態の検知を行い得る装置を提供することを目的
としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、感光体と、感
光体上のトナー画像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記転写手段に電圧を印加する電源手段と、転写手段に
流入する電流を検出する検出手段と、検出手段で検出さ
れた電流にもとづき電源手段の電圧を制御する電圧制御
手段とを備えた画像形成装置に関する。本発明の請求項
１の発明は、前記検出手段で検出された電流にもとづ
き、感光体の有無を判定する判定手段を設けたことを特
徴とする。請求項２の発明は、前記検出手段で検出され
た電流にもとづき、電源手段の異常を判定する第２の判
定手段を備えたことを特徴とする。請求項３の発明は、
前記転写手段は、感光体に接触しつつ回転する導電体ロ
ーラであることを特徴とする。

【０００８】本発明においては、画像形成装置において
トナー画像の転写度合いを制御するための転写手段に流
入する電圧のモニター手段を設けることを利用し、その
手段を用いて感光体を含むユニットの有無の判断を容易
に行うことができる。そして、前記ユニットの装着状態
の検知のために、特別にセンサや信号回路、および判断
手段を設ける必要がないので、装置の製造コストを削減
でき、装置の構成を簡素化することが可能である。

【０００９】

【発明の実施の形態】図示される例にしたがって、本発
明の装置の構成を説明する。図１において、画像形成装
置の画像形成部に配置するプロセスユニットを、現像器
ユニット１０と感光体ユニット２０とを組み合わせて構
成する場合の例を示しているもので、前記２つのユニッ
トの詳細な構成と動作等は後で説明する。前記プロセス
装置において、感光体ユニットに設ける感光体ドラム２
１には、帯電ローラ２２により一様な帯電を行わせた
後、ＬＥＤにより構成される書き込み装置２５からの光
を照射して静電潜像を形成し、その静電潜像に対して現
像ローラ１４からトナーを供給し、トナー画像として可
視像化させる。前記感光体ドラム２１に形成されるトナ
ー画像は、転写ローラ２６に対応する転写位置で、用紙
の裏面から前記転写ローラにより所定の電位が印加され
ることにより用紙に移転される。そして、トナー画像を
用紙に転写した後で、感光体ドラムに残留するトナー
は、メモリ除去ブラシ２３により掻き乱されて付着力が
弱められた状態で、帯電ローラによりさらに分散され
て、現像ローラ１４に回収される。

【００１０】前記プロセス装置において、転写ローラに
電圧を印加してトナー画像を用紙に転写する際に、環境
条件等により一定の電圧を印加するのみでは、転写度合
いが一定とならないという問題がある。そこで、前記ト
ナー画像の転写度合いを制御するために転写ローラにお
ける電圧の変化をモニタし、その電圧値の変化に対応さ
せて、転写ローラに印加する電圧を制御する手段を設け
ており、前記印加電圧の制御のための手段としては、図
１に示すような電圧制御装置３０を、転写ローラ２６に
対して設けている。前記電圧制御装置３０は、転写ロー
ラに電圧を印加するための高圧電源３４と、転写ローラ
に流入する電流の変化を検出するための電圧降下検出回
路３２、前記電圧降下検出回路により検知された電流値
にもとづいて、高圧電源から印加する電圧を制御する制
御回路３１とを組み合わせて構成している。

【００１１】前記電圧制御装置３０においては、電圧降
下検出回路３２により検知した電圧情報を制御回路３１
に伝達し、メモリ３３内のテーブル３３ａを参照し、電
圧情報に対応する制御データを読み出し、読み出した制
御情報にもとづいて高圧電源３４から設定された制御電
圧を印加させる。そして、前記電圧制御装置３０におい
ては、転写ローラ２６に所定の値の電圧を印加して、感
光体ドラムに形成しているトナー画像を用紙に転写させ
る作用を制御するものであるが、トナー画像の転写を行
わない状態では、前記電圧制御装置３０は作動されない
ものである。

【００１２】これに対して、本発明においては、前記電
圧制御装置３０を用いて感光体ユニットの装着を検知す
る動作を行わせるもので、画像形成装置の電源をＯＮに
した際に、電圧制御装置３０を作動させて転写ローラ２
６に印加する動作を行わせる。その動作の最初に電圧を
印加する際には、制御回路に接続されている制御用のテ
ーブル３３ａには、初期段階での電圧の印加の条件が設
定されているので、その初期条件に応じて、高圧電源３
４から所定の値の電圧を印加する。前記電圧の印加の動
作を行うことにより、感光体ユニットが正常に装着され
ている場合に、電圧降下検出回路３２で検知されるデー
タは正常値の範囲になるので、表示部３５にはユニット
が正確に装備されていることが表示される。

【００１３】前記電圧制御装置の初期の動作において、
感光体ユニットが正常に装着されていない場合には、転
写ローラに印加した電圧に対して、電圧降下検出回路３
２で検知される電圧は基準電圧に対して低くなる。ま
た、感光体ドラムに異常が発生している場合には、負荷
抵抗が小さくなるために、基準電圧よりも大きい値が得
られる。そこで、電圧制御装置の制御回路においては、
前記電圧降下検出回路３３により検知された値を、メモ
リ３３内のテーブル３３ａのデータと比較して、装置の
異常と正常状態とを判断して表示部３５に表示させ、オ
ペレータに伝達することができる。したがって、前記転
写ローラに対して、初期に一定の値の電圧を印加し、電
圧降下検出回路による検知結果にもとづいて判断するこ
とにより、感光体ドラムの装着の有無、感光体ドラムの
異常状態、または、電源手段の異常等を容易に判断で
き、この状態を表示部を介して表示する。

【００１４】

【実施例】以下に、本発明を適用可能な画像形成装置の
全体の構成を、図２、３にしたがって説明する。本発明
の対象とする検知手段を設ける画像形成装置１には、そ
の本体の下部に給紙カセット２を装着して、給紙を行う
ものとして構成している。前記給紙カセット２には、用
紙を載置するボトムプレート２ａと、用紙の分離を行う
ための分離爪２ｂとを設けている。また、給紙カセット
からの給紙のためにピックアップローラ３を設けてお
り、前記ローラ３としては、半月ローラを用いている。
前記給紙カセットから送り出した用紙を案内する用紙搬
送路には、搬送ローラ装置４、５を配置し、転写ローラ
２６による画像転写部の下流部には定着装置２８を設け
て、排出ローラ装置２９を介してコピーを排出させる経
路を構成する。そして、前記ローラ装置５により、感光
体ドラム２１に形成されるトナー画像にタイミングを合
わせて用紙を送りながら、転写ローラ２６から電圧を印
加することにより、感光体ドラムに形成したトナー画像
を用紙に転写するように構成している。

【００１５】本実施例に示す画像形成装置においては、
給紙カセット２からの用紙搬送路の途中の部分に、装置
本体の側板７を開閉可能に設けて、用紙搬送路での紙詰
り等が生じた際に、側板と一体に設けたガイド板を開い
てジャム処理を行う際等に使用する。また、前記側板７
の上部分に設けた開口を介して手差しトレイ６を設けて
おり、その給紙路に対応させて手差し給紙ローラ８を配
置し、搬送ローラ装置５に向けて用紙を送る別の給紙系
統を構成している。さらに、前記用紙搬送路には用紙の
検知のためのセンサＳ１、Ｓ２等を配置して、前記セン
サの検知情報を用いて用紙搬送路内での用紙の搬送の制
御を行うようにしている。

【００１６】前記画像形成装置本体において、そのフレ
ームの上部に配置するプロセスユニットは、現像器ユニ
ット１０と感光体ユニット２０とを組み合わせて構成し
ている。前記プロセスユニットを構成する２つのユニッ
ト１０、２０は、装置本体の上部に設けた上蓋部材９を
支点９ａを介して開いた状態で、上側に向けて取出すこ
とができるように設けられている。また、前記上蓋部材
９には、感光体ドラムに対して画像の書き込みを行うた
めの画像書き込み装置２５を設けて、前記上蓋部材９を
閉じた状態で、感光体ドラム２１に対する画像書き込み
装置の書き込み位置に自動的に設定される。

【００１７】前記プロセスユニットに設ける現像器ユニ
ット１０は、１成分トナーを収容するトナー容器１１内
でトナーの攪拌を行う攪拌器１２と、感光体ドラムに対
応させて配置する現像ローラ１４、および、前記現像ロ
ーラ１４に対してトナーを帯電させながら供給する供給
ローラ１３と、現像ローラ１４の表面に付着させたトナ
ーを薄層として形成するブレード１５とを配置してい
る。前記供給ローラ１３と現像ローラ１４とは、圧接さ
れる状態で同一方向に駆動されることにより、２つのロ
ーラの間でトナーを摩擦により帯電させ、現像ローラの
表面にトナーを付着させるようにする。そして、前記現
像ローラ１４の表面に付着されたトナーは、ブレード１
５が押圧されることにより一定の厚さの薄層として形成
され、感光体ドラム２１に対する現像位置に向けて露出
される。

【００１８】前記現像器ユニットと組み合わせられる感
光体ユニット２０では、感光体ドラム２１と、前記感光
体ドラムに対して一様な帯電を行わせるための帯電ロー
ラ２２を設けており、前記感光体ドラム２１は本体フレ
ームのアースに接続されて接地されている。また、前記
感光体ユニット２０のフレームの下部にはメモリ除去ブ
ラシ２３を設けて、感光体ドラムに残留するトナーを掻
き乱してそのトナーの付着力を弱める作用を行わせる。

【００１９】前述したように構成してなるプロセスユニ
ットにおいて、現像器ユニット１０に設ける供給ローラ
１３は、軸にスポンジ状の導電性を有する弾性体または
導電性の繊維を有する植毛体を所定の厚さで設けた弾性
体ローラとして構成することができる。そして、前記供
給ローラ１３の軸には、図示を省略した給電部材から−
５００〜−７００Ｖ、望ましくは−６００Ｖ前後の値の
バイアス電圧が印加される。また、前記現像ローラ１４
はステンレス等の金属製のローラ軸に、導電性のゴム
（シリコンゴム、ウレタンゴム、ＮＢＲ）を所定の厚さ
で被覆したもので構成されており、そのローラ表面を平
滑なものとして構成する。前記現像ローラ１４に対して
は−２００〜−４００Ｖ、望ましくは−３００Ｖ前後の
値のバイアス電圧が印加される。また、前記現像ローラ
１４に対して配置するブレード１５は、現像ローラ１４
の表面に形成するトナーの薄層の均一に設定するための
もので、ウレタン樹脂シートまたはステンレス製の板部
材からなるバネ性を有するものとして構成する。そし
て、前記ブレード１５に対しては−３００Ｖ〜−５００
Ｖの範囲、望ましくは−４００Ｖ前後の値のバイアス電
圧が印加される。

【００２０】前記供給ローラ１３と現像ローラ１４との
軸芯間距離は、２つのローラの半径の合計よりも若干小
さく設定されており、両ローラを同一方向（矢印Ｘ方
向）に回転させることにより、両ローラの接触部では圧
接されながら反対方向に摺動される状態となる。そし
て、両ローラの摩擦作用と各々のローラに印加されてい
る電圧の差により両ローラ間でトナーが帯電されて、現
像ローラ１４の表面にトナーが付着される。さらに、前
記現像ローラ１４の表面に付着されたトナーをブレード
１５により均一な厚さに形成し、感光体ドラムに向けて
露出させ、感光体ドラムに形成された潜像にトナーを移
転させてトナー画像を形成する。

【００２１】前記現像器ユニット１０に組み合わせて配
置する感光体ユニット２０には、感光体ドラム２１と、
表面が植毛部材等により構成されるブラシローラのよう
な帯電ローラ２２とを設けている。そして、感光体ドラ
ム２１に対して画像書き込み装置２５を配置して画像の
書き込みを行うとともに、感光体ドラムに形成したトナ
ー画像を転写ローラにより用紙に転写する。また、前記
画像書き込み装置２５はＬＥＤヘッドアレイより構成さ
れるもので、画像情報出力装置からの情報にもとづい
て、ＬＥＤを発光させて感光体ドラムに光を照射する。
前記感光体ドラム２１の表面はアースされた光導電体よ
りなるもので、帯電ローラ２２により−７５０Ｖの帯電
が行われ、画像書き込み装置２５より光が照射された部
位、すなわち画像情報の黒に対する部分の電位が−８０
Ｖ程度となり、光の照射部位と非照射部位（画像情報の
白に対応する部分）とで電位差が生じ、画像情報に対応
する静電潜像が形成される。

【００２２】前記感光体ドラムに形成される静電潜像に
対して、現像ローラ１４の表面に付着している略−６８
０Ｖに帯電しているトナーが接すると、トナーは感光体
ドラム２１の表面の光照射部位に吸引され、感光体ドラ
ムの表面にはトナー画像が形成される（反転現像）。前
記トナー画像の転写位置では、用紙の裏面から転写ロー
ラにより８００〜２ｋＶのバイアス電圧が印加されるこ
とによって、用紙にトナー画像が転写される。前記トナ
ー画像が転写された用紙は、感光体ドラムの回転により
定着器２８に向けて送られる。また、前記トナー画像を
用紙に転写した後で、感光体ドラムの表面に残留するト
ナーは、帯電ローラ２２により掻き乱されて感光体ドラ
ムの表面に分散されるとともに、感光体ドラムの表面の
帯電と同じ電位に帯電される。そして、感光体ドラムが
現像ローラ１４に接する位置で、両者の間の電位差によ
り現像ローラ１４側に移転され、容器部から新たに供給
されるトナーに混合されて再使用される。

【００２３】前記図２、３に示される装置においては、
前記プロセスユニットの感光体ユニットの装着状態と装
置の異常等を検知するために、前記図１に示すような電
圧制御装置を設けて、感光体ドラムの装着状態を検知す
ることができる。また、前記２つのユニットを組み合わ
せてプロセス装置を構成する時に、例えば、画像形成装
置本体のプロセス部に２つのユニットを組み合わせた状
態で装着する場合と、現像器ユニットを装着した後で感
光体ユニットを装着する場合のいずれにおいても、感光
体ユニットが正常に装着されているか否かを、容易に検
知することができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明の装置は、前述したように構成し
ているものであるから、画像形成装置においてトナー画
像の転写度合いを制御するために、転写手段に流入する
電圧のモニター手段を設けることを利用し、その手段を
用いて感光体を含むユニットの有無の判断を容易に行う
ことができる。そして、前記ユニットの装着状態の検知
のために、特別にセンサや信号回路、および判断手段を
設ける必要がないので、装置の製造コストを削減でき、
装置の構成を簡素化することが可能である。また、本発
明においては、前記転写ローラに対して、初期に一定の
値の電圧を印加し、電圧降下検出回路による検知結果に
もとづいて判断することにより、感光体ドラムの装着の
有無、感光体ドラムの異常状態、または、電源手段の異
常等を容易に判断でき、表示部を介して表示することに
よって、装置の正常な動作を保証することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の制御装置の構成を示す説明図であ
る。

【図２】 図１の制御装置を適用可能な画像形成装置の
説明図である。

【図３】 図２の画像形成装置に配置するプロセス装置
の説明図である。

【符号の説明】

１ 画像形成装置、 ２ 給紙カセット、 ３
ピックアップローラ、８ 給紙ローラ、 １０ 現
像器ユニット、 １１ トナー容器、１２ 攪拌
機、 １３ 供給ローラ、 １４ 現像ローラ、２
０ 感光体ユニット、 ２１ 感光体ドラム、 ２
２ 帯電ブラシ、２３ メモリ除去ブラシ、 ２５
書き込み装置、２６ 転写ローラ、 ２８ 定
着装置、 ２９ 排出ローラ装置、３０ 電圧制御
装置、 ３１ 制御回路、 ３２ 電圧降下検出回
路、３３ メモリ、 ３４ 高圧電源、 ３５
表示部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体と、感光体上のトナー画像を記録
   媒体に転写する転写手段と、前記転写手段に電圧を印加
   する電源手段と、転写手段に流入する電流を検出する検
   出手段と、検出手段で検出された電流にもとづき電源手
   段の電圧を制御する電圧制御手段とを備えた画像形成装
   置であって、前記検出手段で検出された電流にもとづ
   き、感光体の有無を判定する判定手段を設けたことを特
   徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記検出手段で検出された電流にもとづ
   き、電源手段の異常を判定する第２の判定手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記転写手段は、感光体に接触しつつ回
   転する導電体ローラであることを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の画像形成装置。