JP2002268296A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2002268296A
JP2002268296A JP2001070998A JP2001070998A JP2002268296A JP 2002268296 A JP2002268296 A JP 2002268296A JP 2001070998 A JP2001070998 A JP 2001070998A JP 2001070998 A JP2001070998 A JP 2001070998A JP 2002268296 A JP2002268296 A JP 2002268296A
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image forming
optical sensor
charging
voltage
sensor
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Akira Sawada
彰 沢田
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 帯電ローラの汚れを検出するにあたり、光セ
ンサの配置を考慮することで、中央部のみならず、汚れ
に対して不利な帯電ローラの端部での汚れを検出するこ
とで、端部での帯電能力不足による地汚れを防止する。 【解決手段】 感光体ドラムに接触あるいは近接して配
設される帯電部材と、該帯電部材により帯電された前記
感光体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、静電潜像
にトナーを付着させて顕像化する現像手段と、前記帯電
部材に電圧を印加する電圧印加手段と、前記感光体ドラ
ム表面の反射濃度を検知する光センサとを備え、前記帯
電部材に印加する電圧を変化させ、変化の前後の前記光
センサの出力比に応じて前記電圧印加手段から出力する
印加電圧を変えることができる画像形成装置において、
前記光センサ(10)がトナー濃度センサを兼ねた構成と
し、その光センサ(10)を感光体ドラム(1)の長手方
向の、現像幅端部(20)とトナー濃度センサ相当位置
(21)を含む両者の間に設置する構成にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は複写機、プリンタ、
ファクシミリ装置などの、帯電ロ−ラを用いた画像形成
装置に関し、特に帯電ローラの汚れ防止に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】複写機やファクシミリ装置などの画像形
成装置では、感光体、現像装置、帯電装置などを一体の
ケ−スの内に納めて作像ユニットを構成し、画像形成装
置全体としての小型化に資するようにすることが多くな
ってきている。この種の作像ユニットではロ−ラ帯電方
式を代表とする接触帯電装置が多く使用される。帯電ロ
−ラをはじめ帯電ブラシ、帯電ブレードなどを感光体に
圧接させて電圧を印加することにより感光体を均一に帯
電させるというものである。
【0003】帯電ローラーでは、スポンジなどのクリ−
ニング部材を帯電ロ−ラに接触させて適当量だけ食い込
ませ、連れ回りによって回転する帯電ロ−ラの表面との
摺接により帯電ロ−ラの表面からトナ−その他の異物を
除去するようになっている。しかしながら、現実の使用
ではトナーをはじめとする異物が付着し、接触帯電部材
の帯電能力を低下させ、経時的な地肌汚れの原因とな
る。そのため帯電電位を補正するための制御方法が多く
発明されている。
【0004】例えば、特開平11−095529号公報
に示された従来技術では、感光体表面の反射濃度を検出
する光センサの出力に基づいて帯電部材に印加する直流
電圧を定めることにより、安価な構成で、環境変化、経
時変化によらず安定した帯電電位、安定した画像を得
る。また、本出願人より発売されているIMAGIO4
550では、廉価かつ安定した補正方法として、光セン
サを利用した帯電ローラーの印加電圧の制御を行ってい
る。この方法は帯電印加電圧を変化させ、その時の光セ
ンサの出力の変動により帯電ローラーの汚れの検出を行
うものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では光センサが中央部にある場合には、最もクリーニ
ングが安定した中央部で帯電ローラーの汚れを検出する
ことになり、帯電ローラー汚れに対して不利な端部で帯
電ローラー汚れが進行しているにもかかわらず、光セン
サによる汚れの検知はできず、その結果、狙いの制御が
端部の帯電ローラ汚れに追いつかずに、端部で帯電能力
不足による地汚れが発生するという不具合があった。
【0006】本発明は、斯かる従来技術の不具合を解決
することを目的とし、帯電ローラーの汚れを検出するに
あたり、光センサの配置を考慮することで、中央部のみ
ならず、汚れに対して不利な帯電ローラーの端部での汚
れを検出することで、端部での帯電能力不足による地汚
れを防止することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明では、感光体に接触あるいは近
接して配設される帯電部材と、該帯電部材により帯電さ
れた前記感光体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
静電潜像にトナーを付着させて顕像化する現像手段と、
前記帯電部材に電圧を印加する電圧印加手段と、前記感
光体表面の反射濃度を検知する光センサとを備え、前記
帯電部材に印加する電圧を変化させ、変化の前後の前記
光センサの出力比に応じて前記電圧印加手段から出力す
る印加電圧を変えることができる画像形成装置におい
て、前記光センサがトナー濃度センサを兼ねた構成と
し、その光センサを、前記感光体の長手方向の、現像幅
端部とトナー濃度センサ相当位置を含む両者の間に設置
する構成にした。
【0008】また、請求項2記載の発明では、請求項1
記載の発明において、さらに、前記感光体の長手方向中
央に対して、前記両者の間と線対称の位置に光センサを
設置する構成にした。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明に係る帯電装置を
用いた画像形成装置の構成図である。図1は画像形成装
置の断面を示しており、像担持体である感光体ドラム1
の周囲に近接あるいは接触して、感光体ドラム1上に一
様な電荷を帯電させる帯電ロ−ラ2、感光体ドラム1上
に静電潜像を形成するための露光手段である露光装置
3、静電潜像を顕像化してトナ−像とする現像装置4、
トナ−像を転写紙に転写する転写ベルト6、感光体ドラ
ム1上の残留トナ−を除去するクリ−ニング装置8、感
光体ドラム1上の残電荷を除電する除電ランプ9、帯電
ローラ印加電圧及び現像のトナー濃度を制御するための
光センサ10が配置されている。また、この現像装置4
には、図示しないトナ−補給装置よりトナ−補給口を介
してトナ−が補給される。
【0010】斯かる画像形成装置の作像動作は次のよう
に行われる。感光体ドラム1は除電ランプ9により除電
され、表面電位が0〜−150Vの基準電位に平均化さ
れる。次に帯電ロ−ラ2により帯電され、表面電位が−
1000V前後となる。次に露光装置3で露光され、光
が照射された部分(画像部)は表面電位が0〜−200
Vとなる。そして、現像装置4によりスリーブ上のトナ
−が上記画像部分に付着する。トナー像が作られた感光
体ドラム1は回転移動し、転写紙先端部と前記トナー像
の画像先端部とが転写ベルト6上で一致するようなタイ
ミングで転写紙が給紙部5より送られ、転写ベルト6上
で感光体ドラム1の表面のトナー像が転写紙に転写され
る。その後、転写紙は定着部7へ送られ、熱と圧力によ
りトナーが転写紙に融着されてコピーとして排出され
る。
【0011】感光体ドラム1上に残った残留トナーはク
リーニングブレード8により掻き落とされ、その後、感
光体ドラム1は除電ランプ9により残留電荷が除電され
てトナーの無い初期状態となり、再び次の作像工程へ移
る。前記において、帯電ロ−ラ2は、金属製の芯金の外
周に、吸湿性が小さく、抵抗値が安定している導電性ゴ
ムを成形したものであり、導電性ゴムの表面を感光体ド
ラム1の表面に接触させた状態で芯金に高電圧を印加す
ることによって、感光体ドラム1の表面を一様に帯電す
る。
【0012】また、帯電ロ−ラ2の表面をクリ−ニング
するためのクリ−ニングパッド(発泡体)を、クリ−ニ
ングパッド保持部材に例えば両面テ−プなどの接着剤で
貼り付けてある。帯電ロ−ラ2は常に感光体ドラム1の
表面に接触し続け、周知のように感光体ドラム1の表面
に付着している微小なトナ−によって表面が汚れて帯電
ムラを起こしやすいが、その表面にクリ−ニングパッド
を圧接させてクリ−ニングし、付着しているトナ−を取
り除くことによって帯電ロ−ラ2が汚れた場合に生じる
帯電ムラを防止できるようになっている。光センサ10
は発光部と受光部とよりなり、発光部は発光量が可変と
なっている。この光センサ10は一般的に2成分現像の
トナー濃度制御に使われるものと共通のものなので特に
詳しくは説明しない。
【0013】次に、帯電電位の制御について説明する。
帯電ローラ2の汚れを取るために前述のようにクリーニ
ングパッドが装着されているが、それでも作像工程上ト
ナーをはじめとする付着物が帯電ローラ2に付着し、放
電能力が低下し、その結果、地肌汚れを引き起こすこと
は避けがたい。クリーニングパッドを付けることが出来
ない帯電ブレードではなおさらである。
【0014】そのため、従来例では地肌の汚れを反射光
量低下として光学的に検出し、帯電ローラ2に印加する
電圧を制御するものがある。この方式の基本理念は感光
体ドラム1上の地汚れを目で見て判断するのと同じ原理
である。即ち、帯電印加電圧を例えばVg= −1600V とVd
p=Vg−400 (= −1200V )と2種類印加する。印加電圧
が小さいほど帯電電位も低くなるので、ネガポジ現像に
おいては後者の方がより地汚れする。即ち、前者の光セ
ンサ出力をVsg 、後者の光センサ出力をVsdpとすると、
光センサ出力はVsg >Vsdpとなり、Vgを上げ下げして両
者の比を例えば0.90>Vsdp/Vsg>0.85の間に調節するこ
とにより帯電ローラ2の汚れによる電位低下を検知し、
その分のVgを例えば+30Vとして、Vg= −1630V とVdp=Vg
−400 (= −1230V )とすることにより、Vsg に変化は
少ないが、Vsdpは現像γが大きい領域に設置されるので
変化が大きくなり、Vsdp/Vsgの値は1 に近づく。
【0015】次に、光センサ10の配置位置について説
明する。従来例では光センサ10は中央近傍に配置され
ることが多いが、この実施例では図2に示すように光セ
ンサ10を現像幅端部20とトナー濃度センサ位置21
(この実施例では光センサ10がトナー濃度センサを兼
ねるので、トナー濃度センサ14は不要であるが、説明
の都合上従来位置に示している)の間に置いている。な
お、図2に示した符号22は現像幅中心線である。これ
は光センサ10をトナー濃度制御と帯電部材汚れ検知の
両方の目的に使うためである。即ち、光センサ10の設
置位置は現像剤の流れの安定している位置に設置される
トナー濃度センサ14の直下近傍か周辺が有利である。
一方、帯電部材汚れの検知には、より汚れによる電位低
下が発生しやすい端部で検知するのが有利である。二つ
の条件を掛け合わせると、トナー濃度センサ14の直下
近傍で端部方向、すなわち光センサ10は、感光体ドラ
ム1の長手方向でトナー濃度センサ14の直下と現像幅
端部の間に配置するのが最も望ましいことが分かる。
【0016】ところで、通常、帯電ローラ2など帯電部
材には端部が2カ所あるので、トナーによる汚染もまた
端部2カ所に発生することが多い。前記した実施例で
は、両端部がおおむね同等(このような場合が多い)に
進行するとして考えているが、まれには、図2の例で右
側端部から汚染が進行し、図2に示すレイアウトでは対
応しきれないことがある。さらなる精度向上のため、こ
のような例に対しても対応するために、本発明の他の実
施例では、図3に示すように光センサ10aに対して現
像幅中心線22の線対称略同等の位置(現像幅中心線2
2に対するトナー濃度センサ位置21の線対称位置23
と現像幅端部24の間)に光センサ10bを配置し、よ
り完全な検知を行う。
【0017】図4に、出願人の商品IMAGIO4570を用い
て、従来例と本発明の実施例(図2に対応)との2条件
で試験を行い、帯電電位低下による地汚れ発生レベルの
検証を行った結果を示す。従来例では帯電ローラ2の端
部が汚れ、ハーフトーン部に電位ムラによる濃度ムラが
12万枚プリント時に出始め、16万プリントで地肌の汚れ
ランクが3 となり地汚れが問題になった。しかしなが
ら、この実施例では、帯電ローラ2が汚れ、放電能力が
下がってきても、印加電圧を適正に上昇させるために、
ハーフトーンムラは18万枚、端部の地肌汚れは25万枚ま
で発生しなかった。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
請求項1記載の発明では、帯電部材に電圧を印加する電
圧印加手段と、感光体表面の反射濃度を検知する光セン
サとを備え、前記帯電部材に印加する電圧を変化させ、
変化の前後の前記光センサの出力比に応じて前記電圧印
加手段から出力する印加電圧を変えることができる画像
形成装置において、トナー濃度センサを兼ねた光センサ
が、前記感光体の長手方向の、現像幅端部とトナー濃度
センサ相当位置を含む両者の間に設置されるので、ひと
つのセンサでトナー濃度も正しく検出できるし、帯電ロ
ーラ汚れの早期検知と制御も可能になる。
【0019】また、請求項2記載の発明では、請求項1
記載の発明において、さらに、前記感光体の長手方向中
央に対して、前記両者の間と線対称の位置に光センサが
設置されるので、汚れの発生しやすい帯電部材両端部の
汚れを監視し制御することができ、したがって、より適
切な制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る帯電装置を用いた画像形成装置の
構成図である。
【図2】本発明の一実施例を示す画像形成装置要部の説
明図である。
【図3】本発明の他の実施例を示す画像形成装置要部の
説明図である。
【図4】本発明の効果を示す画像形成装置を用いた試験
結果の説明図である。
【符号の説明】
1 感光体ドラム 2 帯電ローラ 3 露光装置 4 現像装置 8 クリーニング装置 9 除電ランプ 10 光センサ 14 トナー濃度センサ 20 現像幅端部 21 トナー濃度センサ位置 22 現像幅中心線 23 現像幅中心線に対するトナー濃度センサの線対称
位置 24 現像幅端部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 感光体に接触あるいは近接して配設され
    る帯電部材と、該帯電部材により帯電された前記感光体
    に静電潜像を形成する潜像形成手段と、静電潜像にトナ
    ーを付着させて顕像化する現像手段と、前記帯電部材に
    電圧を印加する電圧印加手段と、前記感光体表面の反射
    濃度を検知する光センサとを備え、前記帯電部材に印加
    する電圧を変化させ、変化の前後の前記光センサの出力
    比に応じて前記電圧印加手段から出力する印加電圧を変
    えることができる画像形成装置において、前記光センサ
    がトナー濃度センサを兼ねた構成とし、その光センサを
    前記感光体の長手方向の、現像幅端部とトナー濃度セン
    サ相当位置を含む両者の間に設置する構成にしたことを
    特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の画像形成装置において、
    さらに、前記感光体の長手方向中央に対して、前記両者
    の間と線対称の位置に光センサを設置する構成にしたこ
    とを特徴とする画像形成装置。
JP2001070998A 2001-03-13 2001-03-13 画像形成装置 Pending JP2002268296A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016090909A (ja) * 2014-11-10 2016-05-23 コニカミノルタ株式会社 画像形成装置
JP2017207570A (ja) * 2016-05-17 2017-11-24 コニカミノルタ株式会社 画像形成装置および制御プログラム

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JP2016090909A (ja) * 2014-11-10 2016-05-23 コニカミノルタ株式会社 画像形成装置
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