【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に、用紙を像担持体から分離する分離手段が正常に動作しているか否かを判別する機能を有する画像形成装置に関するものである。なお、本発明の画像形成装置としては、複写機、プリンタ（ＬＥＤプリンタ、レーザビームプリンタ、等）、あるいはファクシミリ等、およびそれらのカラー装置が含まれる。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子写真方式を用いた画像形成装置は、例えば特許文献１に示すように、像担持体となる電子写真感光体およびこの電子写真感光体に作用するプロセス手段（帯電、露光、現像、転写、除電、定着等）を有し、これらのプロセス手段を用いて電子写真感光体から用紙への転写を繰り返すことによって印字処理を行なっている。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３２６１０２７号公報
【０００４】
また、特許文献２に示すように、転写手段の用紙搬送方向下流側に転写後の用紙を像担持体から分離させるために分離手段をプロセス手段の一部として配設したものもある。
【０００５】
【特許文献２】
特開平１０−１８６８７１号公報
【０００６】
これらの一連のプロセス手段において、その中の１つにでも故障や不具合等の異常があると当然のことながら十分な印字品質は得られないために、従来からプロセス手段の異常を検知する様々な方法が知られている。例えば、分離手段が断線していた場合には用紙が像担持体に巻き付いてしまいジャムが頻発するという問題があり、分離手段の異常検知を行う場合に、従来から除電手段に流れ込む電流値を検知し、電流値が少ない時に断線と判断する方法がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のように分離手段に流れ込む電流値を検知する場合、その電流値を検知するための専用の回路が必要となり、部品点数が増え、コストアップにもなってしまうという問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、像担持体と、像担持体の表面を一様に帯電する帯電手段と、像担持体にトナー像を現像する現像手段と、像担時体に現像されたトナー像と逆極性の電圧を印加してトナー像を用紙に転写する転写手段と、像担持体に現像されたトナーと同極性の電圧を印可して用紙を分離する分離手段と、像担持体の電荷を除電する除電手段と、用紙を転写位置まで搬送する搬送手段と、該搬送手段により搬送される用紙の搬送位置によって帯電手段、現像手段、転写手段、除電手段、および分離手段の動作を制御して印字処理を行う制御手段と、を備えてなる画像形成装置において、用紙の先端が転写位置に達する時点から前記像担持体上の前記帯電手段に対応する位置が前記転写位置に到達するまでの時間分を溯った時点を基点とし、該基点以降に前記帯電手段の動作を所定時間停止すると共に、少なくとも該所定時間中に前記帯電手段に対向している像担持体の領域が前記転写位置を通過する間は前記転写手段から像担持体への流れ込み電流値より前記分離手段から像担持体への流れ込み電流値を大きく設定して印字処理を行う画像形成装置としたものである。
【０００９】
このような構成により、テスト印字として上述の印字処理を行うことで、前記分離手段の動作確認をテスト印字された用紙を目視することで行うことができるようになる。
【００１０】
【発明の実施形態】
以下に図面を用いて本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明が適用される画像形成装置の一実施例を示し、図上時計回りに回転する像担持体（感光体ドラム）１の周囲に、その回転方向に沿って帯電器２、現像器４、転写ローラ５、分離器１３、クリーニング器６、及び除電器７が配設されている。
【００１１】
現像器４には、現像ローラ４１が配設され、現像ローラ４１の表面は像担持体１の表面と所定間隔離間している。そして、現像器４は不図示のトナーコンテナから適宜所定量のトナーが供給可能に構成されている。
【００１２】
像担持体１の上部には像担持体１の表面に画像のドットを形成する光学伝送機構３が設けられ、光学伝送機構３は図示しないレーザ光源からのレーザ光をポリゴンミラー、反射ミラーを介して帯電器２と現像ローラ４１との間の像担持体１表面に画像ドットを結像する光学系として構成している。
【００１３】
また、特許文献３と同様に、画像形成装置の下部には、後述する装置全体を制御する制御回路が収納される基部が設けられ、基部の上側には給紙カセットが外部から着脱可能に配置され、給紙カセットには転写前の用紙が載置され、制御回路の指令により適宜載置された用紙を用紙先端検知手段８およびレジストローラ９まで搬送可能に構成されている。また、転写ローラ５の搬送方向下流側には、定着手段があり、像担持体１と転写ローラ５の間を通過した用紙Ｐは定着手段により定着される。そして、定着後の用紙は、搬送ローラにより装置外に排紙される。
【００１４】
【特許文献３】
特開平１０−２５４２３１号公報
【００１５】
次に、具体的な構成およびプロセス条件について説明すると、像担持体１は、電荷発生材と電子輸送材および正孔輸送材を樹脂バインダー中に分散させた感光層を略φ３０のアルミ管に塗工してなる分散型の単層感光体ドラムとし、図上時計周りに線速略９３ｍｍ／ｓで回転させる。帯電器２は、スコロトロン帯電器とし、４４０Ｖに一様に帯電させる。光学伝送機構３は、レーザ光ユニットとし、波長７８０ｎｍ、光量１．０μＪ／ｃｍ２のレーザ光を照射し静電潜像を形成する。
【００１６】
また、現像ローラ４１を磁石体を内包したアルミスリーブとし、アルミスリーブ上へＤＣ３３０Ｖに振幅１．６５ｋＶ、周波数２．４ｋＨｚ、ＤＵＴＹ比５０％の矩形波を重畳した現像バイアスを印加して静電潜像へ現像する。このときのドラムとアルミスリーブのギャップは０．３ｍｍとした。
【００１７】
像担持体１上に現像されたトナーは、−８００Ｖ〜１２００ＶＤＣを印加した転写ローラ５によって用紙に転写される。また、転写バイアスは定電流制御とし、１５〜３０μＡの間で任意に設定できるようにした。転写を終えた用紙Ｐは分離器１３である分離チャージャによって像担持体１から分離される。分離チャージャは、像担持体１と転写ローラ５から所定の距離離間させて配置し、鋸刃状の板金に１〜５ｋＶの電圧を印加して放電させて像担持体１への流れ込み電流が一定になるように制御した。また、分離電流は１０〜２５μＡの間で任意に設定できるようにした。転写されずに像担持体１上に残った残留トナーは、クリーニング器６の像担持体１に圧接したゴムブレード６１によってクリーニングされる。ゴムブレード６１は、硬度６５°のウレタンゴムを用い、厚み、自由端、くいこみ量を調整して、像担持体１に対する圧接力が１７ｇ／ｃｍとなるように調整した。
【００１８】
次に、制御回路の構成について説明する。
図２は、プロセスタイミングを決定するための制御回路を示す。エンジン制御装置１１がコントローラ１０からプリント信号を受けると、駆動・給紙手段１２を介して駆動及び給紙を開始する。また、このとき略同時期に高圧発生手段１４を介して帯電器２に所定の電圧を印加すると共に除電器７をオンにする。次に、用紙先端検知手段８が用紙の先端を検知すると、所定の時間を計測し、高圧発生手段１４を介して画像形成手段１５に所定の電圧を随時印加する。なお、画像形成手段１５は、像担持体１やプロセス手段など、印字処理する際に動作させる手段を示すものとする。なお、本実施例は、用紙先端検知手段８により用紙先端の検知を行ったが、給紙動作からの時間経過カウントによりソフト的に用紙先端の到達を判断するようにしてもよい。
【００１９】
図３は、本発明の画像形成装置の画像形成手段１５におけるそれぞれのタイミングを示すものである。通常印字時は、転写電流よりも分離電流の方が小さくなるように設定し、実線で示すタイミングで画像形成を行う。すなわち、転写電流を１５μＡ、分離電流を１０μＡに設定するとともに、図３に示すように、駆動開始（メインモータＯＮ）とともに除電器７を動作させ、所定時間後、帯電器２を動作させる。次に、用紙先端検知手段８が用紙の先端を検知すると、所定のタイミングで現像ローラ４１への現像バイアス、転写ローラ５への転写バイアス、および分離器１３への分離バイアスを順次動作させる。この時、現像バイアス、転写バイアス、および分離バイアスは用紙先端部から動作を開始するようにしている。したがって、現像バイアスの駆動タイミングは、像担持体１の線速と、転写位置と現像位置の位置関係から決められる。本実施例では、像担持体１の現像位置から転写位置までに到達する時間、すなわち現像器１で像担持体１に初めて現像した領域となる用紙先端に対応する領域が転写位置に達するまでの時間である２６０ｍｓｅｃ溯った時点で動作開始するようにしている。
【００２０】
一方、本発明は、分離器１３の異常検知を行うテストパターン印字を行う時は、転写電流よりも分離電流の方が大きくなるように設定し、図３の破線で示すタイミングで画像形成を行うことを特徴とする。すなわち、転写電流を１５μＡ、分離電流を３０μＡと設定するとともに、図３に示すように、用紙の先端が転写位置に達する時点から像担持体１上の帯電器２に対応する位置が転写位置に到達するまでの時間分を溯った時点を基点とし、基点以降に帯電器２の動作を所定時間停止して印字処理を行うことを特徴とする。本実施例では、用紙先端が転写位置に達する時点より５００ｍｓｅｃ溯った点Ａが基点であり、それ以降の任意時間から帯電器２を停止し、基点Ａから像担持体１が一周する点Ｂまでの間に帯電器２を再度ＯＮする。本実施例では、点Ｂまでに帯電器２の停止を復帰させるようにした。これは、転写メモリによる黒帯の乱れを避けるため、すなわち像担持体１が転写ローラ５の履歴を避けるためである。
【００２１】
このテストパターン印字時、帯電以前のドラム表面電位は略０Ｖなので、帯電器２による帯電を停止している間は光学伝送機構３により露光されたのと同様の状態となり、黒帯を現像することになる。その際、分離器１３が正常に動作していれば、分離電流より転写電流が小さいので十分に転写できず、用紙にかすれた画像が形成されて印字される。一方、分離器１３が断線していれば、分離器１３の分離電流が全く影響しないために用紙に十分に転写することができ、明瞭な黒帯を印字される。
【００２２】
これより、テストパターンを印字して黒帯がかすれている場合は分離器１３が正常に動作していることを示し、そうでない場合は分離器１３が正常に動作していないと判断できるようになる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明から明らかなように本発明によれば、用紙の先端が転写位置に達する時点から像担持体上の前記帯電手段に対応する位置が前記転写位置に到達するまでの時間分を溯った時点を基点とし、基点以降に帯電手段の動作を所定時間停止して印字処理を行うことにより、除電手段の断線検知を行うのに特別な回路を設ける必要がない画像形成装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置を示す図である。
【図２】本発明の制御回路内を示す構成ブロック図である。
【図３】本発明の画像形成装置の各手段における動作タイミングを示すものである。
【符号の説明】
１：像担持体
２：帯電器
３：光学伝送機構
４：現像器
５：転写ローラ
６：クリーニング器
７：除電器
８：用紙先端検知手段
９：レジストローラ
１０：コントローラ
１１：エンジン制御装置
１２：駆動・給紙手段
１３：分離器
１４：高圧発生手段
１５：画像形成手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic method, and more particularly, to an image forming apparatus having a function of determining whether a separating unit for separating a sheet from an image carrier is operating normally. Note that the image forming apparatus of the present invention includes a copying machine, a printer (eg, an LED printer, a laser beam printer, or the like), a facsimile, and a color device thereof.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An image forming apparatus using a conventional electrophotographic method includes an electrophotographic photosensitive member serving as an image carrier and process means (charging, exposure, development, transfer , Static elimination, fixing, etc.), and the printing process is performed by repeating the transfer from the electrophotographic photosensitive member to the paper using these process means.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3261027
In addition, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-163, there is a device in which a separating unit is provided as a part of a process unit in order to separate a sheet after transfer from an image carrier downstream of a transfer unit in a sheet conveying direction.
[0005]
[Patent Document 2]
JP-A-10-186871
In such a series of process means, if one of them has an abnormality such as a failure or a defect, of course, a sufficient print quality cannot be obtained. Methods are known. For example, if the separation unit is disconnected, the paper may be wrapped around the image carrier, causing frequent jams.When detecting an abnormality in the separation unit, the current value flowing into the static elimination unit is conventionally detected. However, there is a method of determining disconnection when the current value is small.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a current value flowing into the separating means is detected as in the related art, a dedicated circuit for detecting the current value is required, and there is a problem that the number of parts increases and the cost increases.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above problems, and has an image carrier, a charging unit for uniformly charging the surface of the image carrier, a developing unit for developing a toner image on the image carrier, and an image carrier. A transfer unit that applies a voltage having a polarity opposite to that of the toner image developed on the image carrier to transfer the toner image to a sheet, and a separation unit that applies a voltage having the same polarity as the toner developed on the image carrier to separate the sheet Means, charge elimination means for eliminating charge on the image carrier, conveyance means for conveying the sheet to the transfer position, charging means, developing means, transfer means, charge elimination means depending on the conveyance position of the sheet conveyed by the conveyance means, And a control unit for controlling the operation of the separation unit and performing a printing process, the position corresponding to the charging unit on the image carrier from the time when the leading edge of the sheet reaches the transfer position. Until the transfer position is reached Starting from the point in time where the time is set back, the operation of the charging means is stopped for a predetermined time after the base point, and at least the area of the image carrier facing the charging means passes through the transfer position during the predetermined time. In the meantime, the image forming apparatus performs a printing process by setting the value of the current flowing from the separation unit to the image carrier larger than the value of the current flowing from the transfer unit to the image carrier.
[0009]
With such a configuration, by performing the above-described printing process as test printing, the operation of the separation unit can be confirmed by visually observing the test-printed sheet.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied. A charging device 2 is provided around an image carrier (photosensitive drum) 1 rotating clockwise in FIG. A developing device 4, a transfer roller 5, a separator 13, a cleaning device 6, and a static eliminator 7 are provided.
[0011]
A developing roller 41 is provided in the developing device 4, and the surface of the developing roller 41 is separated from the surface of the image carrier 1 by a predetermined distance. The developing device 4 is configured to be able to appropriately supply a predetermined amount of toner from a toner container (not shown).
[0012]
An optical transmission mechanism 3 for forming image dots on the surface of the image carrier 1 is provided above the image carrier 1, and the optical transmission mechanism 3 transmits laser light from a laser light source (not shown) via a polygon mirror and a reflection mirror. Thus, the optical system is configured to form image dots on the surface of the image carrier 1 between the charger 2 and the developing roller 41.
[0013]
Similarly to Patent Document 3, a base for housing a control circuit for controlling the entire apparatus described below is provided below the image forming apparatus, and a paper cassette is detachably mounted on the upper side of the image forming apparatus from the outside. The sheet before transfer is placed on the sheet cassette, and the sheet properly placed according to a command from the control circuit can be transported to the sheet leading edge detecting means 8 and the registration roller 9. A fixing unit is provided downstream of the transfer roller 5 in the transport direction, and the sheet P passing between the image carrier 1 and the transfer roller 5 is fixed by the fixing unit. Then, the sheet after fixing is discharged out of the apparatus by the conveying roller.
[0014]
[Patent Document 3]
JP-A-10-254231
Next, the specific configuration and process conditions will be described. In the image carrier 1, a photosensitive layer in which a charge generating material, an electron transporting material, and a hole transporting material are dispersed in a resin binder is applied to an aluminum tube of approximately φ30. This is a dispersion type single-layer photoreceptor drum, which is rotated clockwise in the drawing at a linear velocity of about 93 mm / s. The charger 2 is a scorotron charger, and is uniformly charged to 440V. The optical transmission mechanism 3 is a laser light unit, and irradiates a laser beam having a wavelength of 780 nm and a light amount of 1.0 μJ / cm 2 to form an electrostatic latent image.
[0016]
Further, the developing roller 41 is an aluminum sleeve containing a magnet body, and a developing bias in which a rectangular wave having an amplitude of 1.65 kV, a frequency of 2.4 kHz and a duty ratio of 50% is superimposed on DC 330 V is applied onto the aluminum sleeve, and an electrostatic latent is applied. Develop into an image. At this time, the gap between the drum and the aluminum sleeve was 0.3 mm.
[0017]
The toner developed on the image carrier 1 is transferred to a sheet by a transfer roller 5 to which -800 V to 1200 VDC is applied. Further, the transfer bias is set to a constant current control, and can be arbitrarily set between 15 and 30 μA. The sheet P after the transfer is separated from the image carrier 1 by a separation charger which is a separator 13. The separation charger is disposed at a predetermined distance from the image carrier 1 and the transfer roller 5, and is applied with a voltage of 1 to 5 kV to a saw-toothed sheet metal to discharge, so that a current flowing into the image carrier 1 is constant. It controlled so that it might become. The separation current can be set arbitrarily between 10 and 25 μA. The residual toner remaining on the image carrier 1 without being transferred is cleaned by a rubber blade 61 of the cleaning device 6 which is pressed against the image carrier 1. The rubber blade 61 is made of urethane rubber having a hardness of 65 °, and the thickness, the free end and the amount of indentation are adjusted so that the pressing force against the image carrier 1 is adjusted to 17 g / cm.
[0018]
Next, the configuration of the control circuit will be described.
FIG. 2 shows a control circuit for determining the process timing. When the engine control device 11 receives a print signal from the controller 10, it starts driving and paper feeding via the driving / paper feeding means 12. At this time, at the same time, a predetermined voltage is applied to the charger 2 via the high voltage generator 14 and the neutralizer 7 is turned on. Next, when the sheet leading edge detecting unit 8 detects the leading edge of the sheet, a predetermined time is measured, and a predetermined voltage is applied to the image forming unit 15 via the high voltage generating unit 14 as needed. Note that the image forming unit 15 is a unit that operates when performing a printing process, such as the image carrier 1 and a process unit. In this embodiment, the leading edge of the sheet is detected by the leading edge detecting means 8, but the arrival of the leading edge of the sheet may be determined by software based on the elapsed time count from the sheet feeding operation.
[0019]
FIG. 3 shows respective timings in the image forming means 15 of the image forming apparatus of the present invention. During normal printing, the separation current is set to be smaller than the transfer current, and an image is formed at the timing indicated by the solid line. That is, the transfer current is set to 15 μA, the separation current is set to 10 μA, and as shown in FIG. 3, the drive is started (the main motor is turned on), and the neutralizer 7 is operated, and after a predetermined time, the charger 2 is operated. Next, when the sheet leading edge detecting means 8 detects the leading edge of the sheet, the developing bias to the developing roller 41, the transfer bias to the transfer roller 5, and the separating bias to the separator 13 are sequentially operated at a predetermined timing. At this time, the developing bias, the transfer bias, and the separation bias start operating from the leading end of the sheet. Therefore, the drive timing of the developing bias is determined based on the linear velocity of the image carrier 1 and the positional relationship between the transfer position and the developing position. In the present embodiment, the time required for the image carrier 1 to reach the transfer position from the development position, that is, the time required for the region corresponding to the leading edge of the sheet, which is the region where the image carrier 1 is first developed by the developing device 1, to reach the transfer position. The operation is started at the time when the time is 260 msec.
[0020]
On the other hand, according to the present invention, when performing test pattern printing for detecting abnormality of the separator 13, the separation current is set to be larger than the transfer current, and image formation is performed at the timing indicated by the broken line in FIG. It is characterized by the following. That is, the transfer current is set to 15 μA and the separation current is set to 30 μA. As shown in FIG. 3, the position corresponding to the charger 2 on the image carrier 1 is set to the transfer position from the time when the leading edge of the sheet reaches the transfer position. A printing process is performed by stopping the operation of the charger 2 for a predetermined time after the base point, starting from a point in time when the time until the arrival reaches the base point. In this embodiment, the point A is 500 msec before the leading edge of the sheet reaches the transfer position. The point A is the base point. The charger 2 is stopped from an arbitrary time thereafter, and from the base point A to the point B where the image carrier 1 makes one rotation. During this time, the charger 2 is turned on again. In the present embodiment, the stop of the charger 2 is restored up to the point B. This is to avoid disturbance of the black band due to the transfer memory, that is, to avoid the history of the transfer roller 5 of the image carrier 1.
[0021]
At the time of printing this test pattern, the drum surface potential before charging is almost 0 V, so that while the charging by the charger 2 is stopped, the state becomes the same as that exposed by the optical transmission mechanism 3 and the black belt is developed. become. At this time, if the separator 13 is operating normally, the transfer current is smaller than the separation current, so that the transfer cannot be performed sufficiently, and a faint image is formed on the paper and printed. On the other hand, if the separator 13 is disconnected, the separation current of the separator 13 has no effect at all, so that it can be sufficiently transferred to paper, and a clear black band is printed.
[0022]
Thus, the test pattern is printed so that if the black band is faint, it indicates that the separator 13 is operating normally. If not, it can be determined that the separator 13 is not operating properly. Become.
[0023]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the time from the time when the leading edge of the sheet reaches the transfer position to the time when the position corresponding to the charging unit on the image carrier reaches the transfer position goes back. By using this as the base point and stopping the operation of the charging unit for a predetermined time after the base point to perform the printing process, an image forming apparatus that does not require a special circuit to detect disconnection of the charge removing unit is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an image forming apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a configuration block diagram showing the inside of a control circuit of the present invention.
FIG. 3 shows the operation timing of each unit of the image forming apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Image carrier 2: Charging device 3: Optical transmission mechanism 4: Developing device 5: Transfer roller 6: Cleaning device 7: Static eliminator 8: Sheet leading edge detecting means 9: Registration roller 10: Controller 11: Engine control device 12: Driving / paper feeding means 13: separator 14: high pressure generating means 15: image forming means
