JPH11272073A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 像担持体上に潜像を形成し、現像手段の現像
剤担持体に担持する現像剤により該潜像を現像するよう
にした画像形成装置において、該像担持体と現像剤担持
体とのギャップが変化し、形成される画像の質が低下す
るのを防止すること。 【解決手段】 潜像が形成される像担持体１０５と、現
像剤担持体１０９Ａに担持する現像剤により該潜像を現
像する現像手段１０９とを有する画像形成装置におい
て、該像担持体と現像剤担持体とのギャップをギャップ
検知手段１５２により検知し、該ギャップ検知手段によ
る検知結果に応じて、制御手段１００４により現像手段
の移動手段を制御することにより、該像担持体と現像剤
担持体とのギャップを所定値に補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体としての
感光体ドラム、及び感光体ドラム上に形成された潜像を
現像する現像器を有する複写機、プリンタ、ファクシミ
リ等の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、感光体ドラム上に電子写真方式に
より静電潜像を形成し、該潜像を現像器により現像剤を
用いて現像するようにした画像形成装置において、感光
体ドラムと現像器のスリーブローラとの間に所定のギャ
ップを保持することが必要であるが、該ギャップの補正
制御は行っていなかった。

【０００３】また、感光体ドラムと現像器内のスリーブ
ローラ間の所定のギャップを要する現像プロセス条件下
において、従来、ドラム面と対向する現像器側に所定の
ギャップを確保する構成として、現像器側にコロを設
け、該コロをドラム面に突き当てる事により所定のギャ
ップを確保していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、感光体ドラムと現像器のスリーブローラとの
ギャップはミクロンオーダーのギャップであるため、例
えば現像器の挿抜によりギャップが変わり、画像濃度の
再現性が不安定となる要因となるおそれがあった。

【０００５】また、感光体ドラムと現像器内のスリーブ
間の所定のギャップを要する現像プロセス条件下におい
て、従来、ドラム面と対向する現像器側に所定のギャッ
プを確保する構成として現像器側にコロを設け、ドラム
面に突き当てる事によりギャップを確保する構成におい
ては、感光体ドラムと現像器内のスリーブローラとで回
転ムラ、振動の影響を受け合う場合があった。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、発光素子と受光素子を具備し、像担持体としての感
光体ドラムと現像剤担持体としてのスリーブローラとの
ギャップである距離を検知するする検知手段を有し、感
光体ドラムと現像器のスリーブローラとのギャップを管
理補正制御することにより、安定した画像の再現性の向
上をはかった画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の手段は、潜像が形成される像担持体と、現
像剤担持体に担持する現像剤により該潜像を現像する現
像手段とを有する画像形成装置において、該像担持体と
現像剤担持体とのギャップを検知するギャップ検知手段
と、該ギャップ検知手段による検知結果に応じて該像担
持体と現像剤担持体とのギャップを所定値に補正する補
正手段を有することを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下に図面を
参照して本発明の実施形態を説明する。

【０００９】図２は本発明の画像形成装置の１実施形態
を示す断面構成図である。

【００１０】図２において、１００は画像形成装置の１
例である複写装置本体、２００は原稿の自動給送を行う
循環式自動原稿送り装置即ちフィーダー（以下ＲＤＦと
記す）、２５０は仕分け装置即ちソータであり、これら
ＲＤＦ２００とソータ２５０は本体１００に対して自在
に組合わせ使用出来るようになっている。

【００１１】図２において、１０１は原稿載置台として
の原稿台ガラスである。また、１０２は画像読取り手段
としての光学系であり、原稿照明ランプ（露光ランプ）
１０３と、走査ミラーと、レンズ１４３と、モータ１０
４等から構成されており、モータ１０４により走査しつ
つ露光ランプ１０３で原稿を照明し、原稿からの反射光
を走査ミラーとレンズにより像担持体としての感光体ド
ラム１０５に照射する。

【００１２】前記感光体ドラム１０５の回りには、１次
帯電器１０６と、ブランク露光ユニット１０７と、電位
センサー１０８と、現像手段としての現像器１０９と、
転写手段としての帯電器１１０と、分離手段としての帯
電器１１１と、クリーニング装置１１２とが装備されて
いて、これら感光体ドラム１０５等により画像形成手段
が構成されている。

【００１３】感光体ドラム１０５はメインモータ１１３
により図２に示す矢印の方向に回転するもので、１次帯
電器１０６によりコロナ帯電されており、光学系１０２
から原稿の反射光が照射されると、電子写真方式により
静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器１０９
により現像剤を用いて現像されてトナー像として可視化
される。

【００１４】一方、上段カセット１１４あるいは下段カ
セット１１５からピックアップローラ１１６，１１７を
介し、給紙ローラ１１８，１１９により本体１００内に
送られた転写紙等のシートが、レジストローラ１２０に
よりトナー像の先端と転写紙の先端とが一致するように
タイミングがとられた後、感光体ドラム１０５に給送さ
れ、転写帯電器１１０によりトナー像が転写される。こ
の転写後、転写紙は分離帯電器１１１により感光体ドラ
ム１０６から分離され、搬送ベルト１２１により定着手
段としての定着器１２２に導かれて加圧、加熱により定
着され、この後排出ローラ１２３により本体１００の外
に排出される。また、感光体ドラム１０５はクリーニン
グ装置１１２により、その表面の転写後の残留トナーが
清掃される。

【００１５】また、本体１００には、例えば４０００枚
の転写紙を収納し得るデッキ１２４が装備されている。
デッキ１２４のリフタ１２５は、給紙ローラ１２６に転
写紙が常に当接するように転写紙の量に応じて上昇す
る。また、図２において、１２７は排紙フラッパであ
り、両面記録側ないし多重記録側と排出側（ソータ２５
０）の経路を切り替える。排出ローラ１２３から送り出
された転写紙は、この排紙フラッパ１２７により両面記
録側ないし多重記録側に切り替えられる。また、１２８
は下搬送パスであり、排出ローラ１２３から送り出され
た転写紙を反転パス１２９を介し転写紙を裏返して再給
紙トレイ１３０に導く。

【００１６】また、１３１は両面記録と多重記録の経路
を切り替える多重フラッパであり、これを左方向に倒す
事により転写紙を反転パス１２９に介さず、直接下搬送
パス１２８に導く。１３２は経路１３３を通じて転写紙
を感光体ドラム１０５側に給紙する給紙ローラである。
１３４は排紙フラッパ１２７の近傍に配置されて、該排
紙フラッパ１２７により排出側に切り替えられた転写紙
を機外に排出する排出ローラである。

【００１７】両面記録（両面複写）や多重記録（多重複
写）時には、排紙フラッパ１２７を上方に上げて、複写
済みの転写紙を搬送パス１２８，１２９を介して裏返し
た状態で再給紙トレイ１３０に格納する。このとき、両
面記録時には多重フラッパ１３１を右方向へ倒し、また
多重記録時には該多重フラッパ１３１を左方向へ倒して
おく。

【００１８】次に行う裏面記録時や多重記録時には、再
給紙トレイ１３０に格納されている転写紙が、下から１
枚づつ給紙ローラ１３２により経路１３３を介して本体
のレジストローラ１２０に導かれる。本体から転写紙を
反転して排出する時には、排紙フラッパ１２７を上方へ
上げ、フラッパ１３１を右方向へ倒し、複写済みの転写
紙を搬送パス１２９側へ搬送し、転写紙の後端が第１の
送りローラ１４０を通過した後に反転ローラ１４２によ
って第２の送りローラ側へ搬送し、排出ローラ１３４に
よって、転写紙を裏返して機外へ排出される。

【００１９】なお、転写紙の搬送路には、不図示の複数
の転写紙検出用のセンサーがあり、各々のセンサーに対
して、所定タイミングまでに転写紙が到達しないことの
検知（遅延ジャム検知）、所定タイミングまでに転写紙
がセンサーから抜けないことの検知（滞留ジャム検
知）、などの紙詰まり検知（ジャム検知）が行われ、紙
詰まりが検出された場合には、所定動作後に装置を停止
させ、所定の紙詰まり表示（ジャム表示）が行われる。

【００２０】図３は上述の装置本体１００に設けた操作
部６００の配置構成例を示す。

【００２１】図３において、６０１はリセットキーで、
コピーモードを標準モードにするとき使用する。６０２
はストップキーで、コピーを中止するとき使用する。６
０３はスタートキーで、コピーを開始するとき使用す
る。６０４はテンキーで、コピー枚数の設定、テンキー
からの数値入力に使用する。６０５はクリアキーで、コ
ピー枚数を１にするとき、テンキーからの数値入力をク
リアするときに使用する。６０６は暗証キーで、暗証モ
ード設定時に使用する。６０７は予熱キーで、予熱モー
ドの設定／解除時に使用する。予熱モードの設定時には
定着器の温度を下げて消費電力を少なくすることができ
る。６０８は割り込みキーで、割り込みコピーをすると
き使用する。６０９はユーザーモードキーで、仕様設
定、タイマー設定など、ユーザーモードの設定／解除時
に使用する。６１０はガイドキーで、モードの説明を表
示させるときに使用する。

【００２２】７００はメッセージディスプレーで、３２
０＊２４０ドットの透過型ＬＣＤ（液晶）ユニット７０
１と、冷陰極管からなるバックライト７０２で構成さ
れ、表面には１５＊２０のキーマトリックスのタッチパ
ネル７０３が配置され、各種設定モード表示や各種状態
表示、また、タッチパネルのキー入力に対応したキー表
示などが行われる。

【００２３】図４はメッセージディスプレー７００の表
示及びキー配置例を示し、７１０は倍率、選択給紙カセ
ット、コピー枚数などの表示部である。７１１は縮小／
拡大キーで、定型変倍の縮小／拡大時に使用する。７１
２は等倍キーで、倍率を等倍（１００％）に戻すとき使
用する。７１３は用紙選択キーで、オート用紙選択、上
段ペーパリフタ１１９、下段ペーパリフタ１１５、ペー
パデッキ１２４、マルチ手差し１５０を選択するとき使
用する。７１４はズームキーで、ズームモードの設定時
に使用する。７１５は少し小さめキーで、原稿の画像を
少し縮小（９３％）してコピーするときに使用する。７
１６はコピー濃度キーで、コピー濃度をマニュアルで調
整するとき使用する。７１７はＡＥキーで、ＡＥモード
（自動濃度調整）の設定／解除時に使用する。７１８は
ソーターキーで、ソートモード、ステイプルソートモー
ド、グループモード選択時に使用する。７１９は両面キ
ーで、両面モードの設定／解除時に使用する。７２０は
応用モードキーで、基本画面に出ていない応用モードを
選択するとき使用する。

【００２４】図１は本発明の画像形成装置の制御系の１
例を示すブロック図である。

【００２５】本図において、１００４は制御回路（コン
トローラ）で、ＣＰＵ１００４ａ、ＲＯＭ１００４ｂ、
ＲＡＭ１００４ｃ等から構成され、ＲＯＭ１００４ｂに
格納されたプログラムに基づいて複写シーケンスを総轄
制御する。

【００２６】サーミスタ３０２は、定着ローラ１４４の
表面温度を検出し、３０１でＡ／Ｄ変換された値がコン
トローラ１００４に入力される。コントローラ１００４
は、サーミスタ３０２の検出値により、定着ローラ１４
４の表面温度が所定値になるように制御している。

【００２７】また、Ａ／Ｄ３０１には、後述する、Ｓ−
Ｄ間ギャップ検知センサー１５２が接続されており、各
センサーからの入力値がＡ／Ｄ変換され、制御回路１０
０４に入力される。

【００２８】高圧制御部３０３は、１次帯電器１０６、
転写帯電器１１０等の帯電系、及び、現像器１０９等に
所定の電位を印加する高圧ユニット３０４の制御を行
う。

【００２９】モータ制御部３０５は、各種ステッピング
モータやメイン駆動モータ等のモータ３０６の駆動を制
御する。また、Ｓ−Ｄ制御用モータ３０６１の駆動につ
いても制御する。

【００３０】ＤＣ負荷制御部３０７は、ピックアップロ
ーラ１１６用等のソレノイド、レジストローラ１２０用
等のクラッチ、及び、ファン等の駆動を制御する。

【００３１】３０８は、転写紙の紙づまり検知用等のセ
ンサー類で、コントローラ１００４に入力される。

【００３２】ＡＣドライバー１０００は、原稿照明ラン
プ１０３等のＡＣ負荷３１０、及び、定着ヒータ３１１
へのＡＣ電源供給を制御する。また、原稿照明ランプ１
０３、定着ヒータ３１１等の異常を検出し、シャットオ
フ機能付きのメインスイッチ１００１をオフ状態にす
る。

【００３３】電源１１００は、コントローラ１００４等
にＤＣ電源を供給し、入力電源プラグ３１１から、メイ
ンスイッチ１００１、ドアスイッチ１００７を介した商
用電源が電源１１００に入力される。

【００３４】ペーパーデッキ１２４は、転写紙の積載枚
数を増やすための給紙装置、フィーダー２００は、複数
枚の原稿を自動的にセットするための自動原稿送り装
置、ソーター２５０は、排出される転写紙を仕分けする
ための仕分け装置である。

【００３５】操作部６００は、前述したように、タッチ
パネル７０３、ＬＣＤ７０１、バックライト７０２等で
構成され、制御部１００４に接続される。

【００３６】図５は、本発明に係わるＳ−Ｄ間ギャップ
検知センサーを示す構成図で、現像器１０９内に設けら
れたスリーブローラ１０９Ａ上に、磁気により付着させ
たトナーを、感光体ドラム１０５面上に、ジャンピング
現像をすることでドラム面上に潜像を形成する。

【００３７】このジャンピング現像をする際、像担持体
としてのドラム１０５と、現像器内の現像剤担持体とし
てのスリーブローラとのギャップ即ち距離（以下Ｓ−Ｄ
間ギャップと呼ぶ）は、本実施形態の画像形成装置では
２００ミクロンである。しかしながら、このＳ−Ｄ間ギ
ャップが変化してしまうと、画像ムラ、画像の濃度う
す、などの画像不良を引き起こすことになる。そこで現
像手段に取り付けた、後述するギャップ検知手段である
センサー１５２により、ドラム面との距離を検出し、ド
ラム面とスリーブローラとの距離が一定となるよう、ド
ラム１０５に対して、現像器１０９の位置を同図中の太
矢印の方向に移動補正する事により安定した潜像が得ら
れるようにする。

【００３８】同図中、Ｓ−Ｄ間ギャップ検知センサー１
５２について、本実施形態では、光反射型のＰＳＤ（半
導体位置検出素子）を用いて、ＰＳＤとドラム面上との
距離を検出することにより、Ｓ−Ｄ間ギャップを検出し
ている。

【００３９】同図において、制御回路１００４の信号を
受けて、ＬＥＤ駆動回路２００３により駆動されたＬＥ
Ｄ２００２から照射された光ビームは、レンズ２００１
を通って感光体ドラム１０５により反射され、レンズ２
００４を介してＰＳＤ２００５に入力される。ＰＳＤ２
００５に入力された光ビームは、ＰＳＤ駆動・信号処理
回路２００６によりスポット光の重心位置が演算・サン
プルホールドされ、Ａ／Ｄ３０１によりＡ／Ｄ変換さ
れ、制御回路１００４のＣＰＵ１００４ａに入力され
る。ここで、Ｓ−Ｄ間ギャップが本実施形態の所定値で
ある２００ミクロンの場合には、ＬＥＤ２００２からの
光ビームは、実線で示した経路でＰＳＤ２００５に入力
されるが、Ｓ−Ｄ間ギャップが開いた際の４００ミクロ
ンの場合、点線の経路でＰＳＤ２００５に入力され、Ｐ
ＳＤ２００５に入力されるスポット光の重心位置の違い
により、Ｓ−Ｄ間ギャップ検出している。

【００４０】図７は、ドラムとスリーブローラとの距離
と、Ｓ−Ｄ間ギャップ検知センサー１５２の出力との関
係の説明図で、ドラムとスリーブローラとの距離Ｌに対
する、Ｓ−Ｄ間ギャップ検知センサー１５２の出力Ｏを
示したものである。

【００４１】本実施形態では、ドラムとスリーブローラ
との所定距離を予め制御回路１００４のＲＯＭ１００４
ｂに記憶しておき、ＣＰＵ１００４ａは、Ｓ−Ｄ間ギャ
ップ検知センサー１５２の検知値と前記記憶された所定
距離を比較判断し、検知値と所定距離との差が所定範囲
内に収まるように、即ち出力Ｏが所定値Ｏ１となるよう
に、現像器の移動手段であるモータ３０６１を制御す
る。該モータはＳ−Ｄ間ギャップが所定値になるように
現像器を図６中の太矢印方向に移動する。このようにし
て、Ｓ−Ｄ間ギャップは所定の値とすることができる。

【００４２】現像器を移動するモータとしては、ＤＣモ
ータ、ＡＣモータ、ステッピングモータ等を用いること
ができ、また、ギャップセンサーは、光反射型以外の公
知のものを使用したり、図示例とは逆に、像担持体側に
配設することができ、また、ギャップの調整は、現像手
段全体の移動とせずに現像剤担持体の移動により行うよ
うにすることができる。

【００４３】図９は、本発明に係わる画像形成装置のコ
ントローラ１００４の表示処理のフローチャートの１例
である。

【００４４】コピーボタンが押されるか否か判断する
（９−１）コピーボタンが押された事を検知するとドラ
ムと現像器のスリーブローラとのギャップＬｘが所定値
Ｌであるか否か比較判断し（９−２）、もし所定値Ｌで
ある際にはコピーを開始する（９−８）。もし、所定値
でない際には所定値との大小比較をし、所定値よりも小
さい際には（９−４）、Ｓ−Ｄ間ギャップ制御モータ３
０６１により、Ｓｓ（ドラムに近づける）方向に現像器
を移動させ（９−６）、所定ギャップとなったか判断す
る（９−３）。また、所定値よりも大きい際には（９−
５）、Ｓ−Ｄ間ギャップ制御モータにより、Ｓｌ（ドラ
ムに近づける）方向に現像器を移動させ（９−７）、所
定ギャップとなったか判断する（９−３）。もし、再調
整が必要な際には所定値との大小比較をさらに行い、ス
テップ（９−４）、（９−５）、（９−７）を繰り返
し、ギャップが所定値となるように制御し、所定値とな
った際にコピー動作をスタートする。

【００４５】以上のように、本実施形態では、Ｓ−Ｄギ
ャップセンサにより感光体ドラムとスリーブローラとの
ギャップを検出し、その検知結果が入力された制御回路
１００４によりＳ−Ｄギャップ制御モータ３０６１によ
り現像器を移動し、感光体ドラムとスリーブローラとの
ギャップを自動的に所定値に制御することができ、その
ため、常に良好な現像を行い、ひいては良好な画像形成
を行うことができる。また、ギャップセンサは非接触式
であり、感光体ドラムを傷つけたりすることがなく、ま
た、感光体ドラムの振動を受けたりすることなく高精度
でギャップを検出することができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
像担持体と現像剤担持体とのギャップを検知する検知手
段の検知結果に基づき、現像剤担持体の移動手段を制御
し、該移動手段により現像剤担持体を移動して該ギャッ
プを所定値とし、該ギャップを自動的に管理補正するこ
とができ、画像濃度の安定、画像の再現性の向上を可能
とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の制御系の１実施形態を
示すブロック図。

【図２】本発明の画像形成装置の１実施形態を示す断面
構成図。

【図３】図２の画像形成装置本体に設けた操作部の配置
構成図。

【図４】図２のメッセージディスプレー部の表示及びキ
ー配置図。

【図５】本発明に係わる感光体ドラムと現像器の現像ス
リーブとのギャップおよびギャップ検知センサーを示す
構成図。

【図６】本発明に係わる感光体ドラムと現像器の現像ス
リーブとのギャップを補正するフローチャート。

【図７】Ｓ−Ｄ間ギャップとＳ−Ｄ間ギャップセンサの
出力との関係説明図

【符号の説明】

１０５…感光体ドラム １０９…現像器 １０９Ａ…スリーブローラ ３０５…モータ制御部 ３０２…サーミスタ １５２…Ｓ−Ｄ間ギャップセンサー １００４…制御回路（コントローラ） １００４ａ…ＣＰＵ １００４ｂ…ＲＯＭ １００４ｃ…ＲＡＭ ２００６…ＰＳＤセンサー ３０６１…Ｓ−Ｄギャップ制御モータ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潜像が形成される像担持体と、現像剤担
   持体に担持する現像剤により該潜像を現像する現像手段
   とを有する画像形成装置において、該像担持体と現像剤
   担持体とのギャップを検知するギャップ検知手段と、該
   ギャップ検知手段による検知結果に応じて該像担持体と
   現像剤担持体とのギャップを所定値に補正する補正手段
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記ギャップ検知手
   段は、発光素子と受光素子を具備する光反射型検知手段
   であることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記補正手段は、前
   記現像剤担持体を前記像担持体に対し近接、離隔方向に
   移動する移動手段と、該ギャップが所定値になるように
   該移動手段を制御する制御手段を有することを特徴とす
   る画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記移動手段は、Ｄ
   Ｃモータ、ＡＣモータ、又はステッピングモータのいず
   れか１つのモータを有することを特徴とする画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかにおいて、前記
   ギャップ検知手段は、前記現像手段側に配設したことを
   特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜４のいずれかにおいて、前記
   ギャップ検知手段は、前記像担持体側に配設したことを
   特徴とする画像形成装置。