JP2004233626A

JP2004233626A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004233626A
Application number: JP2003021727A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Nakase; 貴大中瀬
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-01-30
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2004-08-19

Abstract

【課題】転写帯電器やポスト帯電器の帯電ワイヤ汚れなどによるムラの原因を容易に特定することで、確認に使用する転写材とダウンタイムを大幅に削減する画像形成装置の提供。
【解決手段】転写効率が同じになるような転写電流とポスト電流の少なくとも２種類以上の組合せで画像を出力することができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体などの像担持体および像担持体上の現像剤をポスト帯電器により帯電し、像担持体上の現像剤を転写帯電器により転写材を帯電させて転写材に像担持体上の現像剤を転写する複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置において画像上に許容できないレベルのスジ状の不具合が発生した場合、ユーザが装置を止めてサービスマンを呼び、サービスマンは画像の状態から不具合があると想定される構成部品を交換し、どの構成部品が原因かを切り分け、目視にてその原因がポスト帯電器か転写帯電器かそれ以外かを切り分け、対処していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、構成部品の交換による不具合発生場所の限定は、まずサービスマンが想定される交換部品を全て準備し、順次部品を交換しながらその都度画像を出力して原因を特定する必要があり、サービスマンの手間がかかり、紙などの転写材も大量に消費した。
【０００４】
また、ポスト帯電器か転写帯電器かの切り分けは目視で行うことによる作業の曖昧さと、目視をするために帯電器を本体から取り出すことにより、新たにゴミの付着などによる不具合を引き起こしてしまうことがあった。さらには、ユーザが画像にスジ状の不具合を発見してから、サービスマンが装置を回復させるまでのダウンタイムが非常に長かった。
【０００５】
そこで本発明は、画像の不具合がポスト帯電器か転写帯電器かそれ以外によるものかを少ない出力画像から判断し、軽度のスジならばサービスマンが現地で装置を調整せずに自動調整をすることで画像上のスジを軽減し、ダウンタイムを減らすことができる手段を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
転写効率が一定になるような転写電流とポスト電流の少なくとも２種類の組合せで画像の出力をすることで、画像上に出るスジ状の不具合がポスト帯電器によるものか、転写帯電器によるものか、それ以外によるものかを特定することができる。
【０００７】
ポスト帯電器のポスト電流と転写帯電器の転写電流を少なくとも２種類の組合せで同一転写材上に画像形成することで、消費する転写材を一つに減らすことができる。
【０００８】
画像形成された転写材を入力装置に読み込ませて、ポスト帯電器のポスト電流と転写帯電器の転写電流を自動調整することで、ユーザだけでも画像のスジ状の不具合を軽減することができ、ダウンタイムを減らすことができる。
【０００９】
画像形成された転写材を入力装置に読み込ませ、外部に画像データを送信し、外部で画像データを解析し、その解析結果の基づいてポスト帯電器のポスト電流と転写帯電器の転写電流を外部から調整することで、解析方法や処置方法が新たに確立された場合でも、解析装置のみを新しくすればその解析装置に繋っている装置は常に最新の方法で解析、処置を行うことができる。
【００１０】
形成された画像を解析した結果から、異常がなく何も処置しなかった場合、異常がありポスト帯電器のポスト電流や転写帯電器の転写電流を調整した場合、異常があるがポスト帯電器や転写帯電器以外が原因であり何も処置しなかった場合などの不具合のレベルを識別する情報や必要な処置を、ユーザまたはサービスマンに通知することで、ユーザはその装置が現在どのような不具合を抱えているかを把握でき、サービスマンは何を処置すればよいかを事前に知ることができる。
【００１１】
なお、さらに詳細に説明すれば、本発明は下記の構成によって前記課題を解決できた。
【００１２】
（１）感光ドラムおよび感光ドラム上の現像剤を帯電するポスト帯電器と、感光ドラム上の現像剤を転写材に転写させる転写帯電器を備える画像形成装置において、転写効率が一定になるポスト電流と転写電流の少なくとも２種類の組合せで画像の出力が可能なことを特徴とする画像形成装置。
【００１３】
（２）ポスト電流と転写電流の少なくとも２種類の組合せで同一転写材上に画像形成することができることを特徴とする前記（１）記載の画像形成装置
（３）画像形成された転写材を入力装置に読み込ませることで、ポスト電流と転写電流を自動調整することを特徴とする前記（１）または（２）記載の画像形成装置。
【００１４】
（４）画像形成された転写材を入力装置に読み込ませ、外部に画像データを送信し、外部で画像データを解析し、その解析結果の基づいてポスト電流と転写電流を外部から調整することを特徴とする前記（３）記載の画像形成装置。
【００１５】
（５）形成された画像を解析した結果から、異常がなく何も処置しなかった場合、異常がありポスト電流と転写電流を調整した場合、異常があるがポスト帯電器と転写帯電器以外が原因であり何も処置しなかった場合などの不具合のレベルを識別する情報や必要な処置を、ユーザまたはサービスマンに通知することを特徴とする前記（３）または（４）記載の画像形成装置。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１７】
【実施例１】
本画像形成装置は、図４に示すようにドラム型の電子写真感光体５（以下、感光ドラムという）の周囲に、前露光１１、１次帯電器１、現像装置７、ポスト帯電器１２、転写帯電器８、分離帯電器９、クリーニング装置１０を備えている。そして、画像形成時には、１次帯電器１によりプラスに帯電された矢印方向（時計方向）に回転している感光ドラム５上に露光装置（不図示）により画像露光６が与えられ、入力される画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に、現像部位にてプラスの現像バイアスが印加された現像装置７の現像ローラにより、帯電された現像剤（トナー）を付着させて、現像剤像（トナー像）として可視像化する。現像剤としては、例えば非磁性一成分ネガ現像剤を用いることができる。
【００１８】
感光ドラム５の現像剤像の形成された部位がポスト帯電器１２と対向した位置に到達すると、ポスト帯電器１２が感光ドラム５および感光ドラム５上の現像剤をマイナス帯電し、プラスに帯電している感光ドラム電位を減衰させ、さらにネガ現像剤にマイナス電荷を付与する。
【００１９】
そして、現像剤像が感光ドラム５と転写帯電器８間の転写ニップ部に達すると、このタイミングに合わせて用紙などの転写材Ｐが転写ニップ部に給紙され、現像剤と逆極性であるプラスの転写バイアスが印加された転写帯電器８により転写材Ｐがプラスに帯電し、感光ドラム５と転写材Ｐ間に発生する静電力によって感光ドラム５上の現像剤像が転写材に転写される。
【００２０】
そして、マイナスの分離バイアスが印加された分離帯電器９によって、現像剤像が転写された転写材Ｐを感光ドラム５から分離して定着装置（不図示）に搬送し、不図示の定着ローラと加圧ローラ間の定着ニップにて現像剤像を転写材に加熱、加圧して定着した後に外部に出力する。また、上記転写後に感光ドラム５上に残留している転写残トナーはクリーニング装置１０によって除去されて回収され、感光ドラム５上に残っている電位は前露光１１によって除去される。
【００２１】
高速に出力を行う画像形成装置は、感光ドラム上５上の現像剤像を転写材Ｐに転写する転写ニップ部や感光ドラム５から転写材Ｐを分離する分離ニップ部を通過する時間が短くなる。弊害として転写効率が低下し、尾引きなどの画質の低下や再転写が発生する。その対策としてポスト帯電器１２を備えることが多い。
【００２２】
以下、本実施例のポスト帯電器について説明する。ポスト帯電器１２は図２に示すようにポストシールド３と帯電線（ポストワイヤ２）を有し、ポストシールド３はグランドに接地され、ポストワイヤ２には定電圧のＡＣ成分７ｋＶと定電流のＤＣ成分−２００μＡが印加されている。ポストワイヤ２のＡＣ成分とＤＣ成分により、一次帯電器１によりプラスに帯電された感光ドラム電位は３００Ｖから２００Ｖに減衰する。また、ＤＣ成分は感光ドラム５上のネガ現像剤に電荷を付与し、現像剤のトリボ（単位質量あたりの電荷量）を−７μＣ／ｇから−１０μＣ／ｇに増加させる。転写ニップ部では転写帯電器８によりプラスにＤＣ成分が印加され、プラスに帯電した転写材Ｐとネガ現像剤間の静電力がプラスに帯電した感光ドラム５とネガ現像剤間の静電付着力を打ち破って転写材Ｐに現像剤が付着する。前述したように感光ドラム電位を減衰させることと現像剤のトリボを増加させることで、感光ドラム５と現像剤間の静電付着力は小さくなり、転写効率が上がり、尾引きなどの画質の低下が防ぐことができる。また、感光ドラム電位が減衰しているため、現像剤が転写部で再び感光ドラム５上に転写されてしまう再転写も発生しない。
【００２３】
転写ワイヤ４の電流量を増加させると転写材の電位が上がり、転写効率は上がる。また、ポスト電流を増加させても転写効率は上がる。このような関係から図３に示すように両者を調整することで同じ転写効率を得ようとした時に、ポスト電流と転写電流の組合せは複数存在する。例えばＡのようにポスト電流を−５０μＡ、転写電流を４００μＡに設定した場合と、ポスト電流を−３５０μＡ、転写電流を２００μＡに設定した場合の転写効率は共に９０％である。ただし、転写電流を増加させポスト電流を減少させていくと、転写ワイヤ４と転写シールド１３間でのリークや、感光ドラム電位が減哀しないために再転写が発生したり、現像剤のトリボ不足により尾引きが悪化してしまう。逆にポスト電流を増加させて転写電流を減少させていくと転写帯電器同様にポストワイヤ２とポストシールド３間でリークが発生したり、現像剤のトリボ過多によりかぶり（白地部へのトナー飛翔）や飛び散り等の画質低下が起こる。よって、通常は必要な転写効率を設定し、その後にリークや再転写、尾引き、飛び散り、カブリを考慮して問題の無い範囲に転写電流とポスト電流を設定する。本実施例では転写電流３００μＡ、ポスト電流−２００μＡを初期設定とすることで弊害は無く効果的にポスト転写帯電と帯電を行っている。
【００２４】
また、何れの帯電器も電流を増加させるとワイヤの汚れによる放電ムラが画像に出やすくなる。例えば転写効率が同じ９０％の場合でも転写電流が多く、ポスト電流が少ないＡ設定の場合には、転写ワイヤ４の放電ムラによる画像への影響が強くなる。逆の転写電流が少なく、ポスト電流が多いＢ設定の場合にはポストワイヤ２の放電ムラによる画像への影響が強くなる。
【００２５】
前述したような転写電流を多くしてポスト電流を少なくした場合と、転写電流を少なくしてポスト電流を多くした場合とで転写ワイヤとポストワイヤの汚れによる画像の不具合の出方が異なることを利用して、同じ転写効率でもＡ設定の方がスジが悪い場合には転写ワイヤ、Ｂ設定の方がスジの出方が悪い場合にはポストワイヤ、どちらも変化が無ければ転写ワイヤおよびポストワイヤ以外とスジの発生している原因個所を切り分けることが可能となる。
【００２６】
この方法を使用して、画像上にスジ状の不具合が生じた場合の整備に必要とされる転写材の量を減らす方法と、整備までにかかるダウンタイムを減らす方法を以下に説明する。
【００２７】
本実施の形態では画像にスジが出た場合、スジの出ている原因を図１のフローチャートに従って特定する。事前の検討により、転写電流が４００μＡでポスト電流が−５０μＡの場合と、転写電流が２００μＡでポスト電流が−３５０μＡの場合は共に転写効率が９０％になることが分かっている。これを利用して、図５に示すようにＡ３のハーフトーン画像を形成している前半半分は転写電流を増加して４００μＡ流し、ポスト電流を下げて−５０μＡ印加する。次に後半半分では転写電流を減少させて２００μＡ流し、ポスト電流を上げて−３５０μＡ印加する。今、形成されたＡ３のハーフトーン上にはスジが出ているとする。図１のフローチャートに従うと、前半の方がスジが濃く出ていた場合はこの画像上のスジの原因は転写帯電器８であると特定される。後半の部分がスジが濃く出ていた場合は、その原因はポスト帯電器１２であると特定される。さらに、前後半で差が無ければ転写帯電器、ポスト帯電器以外と特定される。
【００２８】
このように、ある画像形成中に転写効率が一定となるように転写電流とポスト電流を２点以上振って画像を形成し、スジの出方の違いを確認することで、従来のように帯電器を交換してのスジの発生源の確認や、その発生源を目視で確認することなく、転写材１枚で発生源を詳細に限定することが可能となる。
【００２９】
（実施例２）
実施例２では、実施例１と同一機能を有する部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。本実施例では形成された画像の解析から転写電流およびポスト電流の自動調整、そしてユーザとサービスマンヘの通知について図７のフローチャートに従って説明する。
【００３０】
ユーザが画像上にスジ状の不具合を確認した際に、メンテナンスモードで画像を出力する。メンテナンスモードは図６のように転写電流とポスト電流の調整パラメータをα設定（転写電流５００μＡ、ポスト電流０μＡ）からβ設定（転写電流１００μＡ、ポスト電流−４００μＡ）まで連続的に変化させてＡ３のハーフトーンを画像形成中する。ただし、この条件で転写電流とポスト電流を変化させた場合には転写効率は一定に保たれることが事前の検討で分かっている。このとき、α設定の転写電流５００μＡは転写ワイヤ４から転写シールド１３にリークしないギリギリの値であり、ポスト電流０μＡは転写効率が９０％となる値である。β設定のポスト電流−４００μＡはポストワイヤ２からポストシールド３にリークしないギリギリの値であり、転写電流１００μＡは転写効率が９０％となる値である。ポスト帯電器１２までの作像の流れ、および転写後は実施例１と同様である。
【００３１】
次に前述のようにメンテナンスモードにて転写材に形成された画像を入力装置に置き、解析装置へ画像を送信する。このとき同時に、画像形成装置がその画像を出力したときの転写電流とポスト電流のデータも解析装置へ送信する。解析装置はある位置に特定のスジが出ていないかを確認し、出ている場合は調整パラメータがα設定とβ設定のどちらが濃くスジが出ているか判断し、スジが転写帯電器８によるものか、ポスト帯電器１２によるものか、それら以外のものかを判断する。
【００３２】
調整パラメータがαとβに設定された時のスジの状態に変化がない時は転写帯電器８およびポスト帯電器１２以外が原因と判断し、遠隔で処置が可能な場合には行い、不可能な場合にはユーザとサービスマンにその旨を通知し、サービスマンが処置を行う。
【００３３】
調整パラメータがβ設定の時のほうがスジが悪い場合にはポスト帯電器１２が原因と判断し、スジのレベルが設定された許容レベル以下になるように調整パラメータを初期設定（転写電流３００μＡ、ポスト電流−２００μＡ）よりもα設定側のα１（転写電流４００μＡ、ポスト電流−５０μＡ）に設定する。つまりは転写電流を増加させポスト電流を下げることでポストワイヤによるスジを低減させる。逆に調整パラメータがα側の時の方がスジが悪い場合には初期設定よりβ設定側のβ１（転写電流２００μＡ、ポスト電流−３５０μＡ）に設定することで転写ワイヤ３によるスジを低減することができる。このとき、調整パラメータを一気にαやβに設定しないのは、再転写、尾引き、飛び散り、かぶりを考慮した時、初期設定の状態に近い方がバランスが良いからであり、αやβのように調整パラメータを調整可能な一番端に設定すると再転写や尾引き、または、飛び散りやかぶりが悪化するからである。
【００３４】
また、前記対応で画像上のスジが許容量以内に収まるようであれば、サービスマンにその機械の残りの調整可能な調整パラメータがあとどの程度余裕があるかを通知する。具体的には、前記のα１に設定した場合には転写電流は残り＋１００μＡ、ポスト電流は＋５０μＡ調整可能であると通知し、β１の場合にも転写電流は残り−１００μＡ、ポスト電流は−５０μＡ調整可能であると通知する。
【００３５】
転写電流とポスト電流の調整を行っても画像上のスジが許容量以上の場合には、ハード構成上リークせずにスジが低減できる限界、つまりはスジの原因によって調整パラメータをα設定、またはβ設定に転写電流とポスト電流を解析装置が遠隔で設定してスジ低減モードで動作させる。ユーザにはスジの原因や処置の状況を通知する。また、サービスマンにもその旨を通知すると同時に処置を行うように通知する。
【００３６】
このように、転写電流とポスト電流とを振って形成された画像を入力装置に読み込ませ、画像解析してスジの発生個所を特定することで、サービスマンが手を介することなく転写帯電器とポスト帯電器によるスジを軽減させることが可能になる。さらに、外部に画像を送信して外部で画像を解析することで、常に新しい方法で解析できるため、解析精度を高く保つことができ、対応も常にそのときの最高の状態を保つことができる。また、解析の結果をサービスマンに知らせることで事前に対応を知ることができスムーズに整備をすることが可能となる。さらには、転写電流とポスト電流の調整で消せないようなスジが発生した場合においても、ユーザに確認を取った上でスジ低減モードに入ることで、サービスマンが対応するまで装置を稼動させることができるため、装置を完全に停止しているダウンタイムを減らすことができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、転写効率が同じになるような転写電流とポスト電流を２種類以上の組合せで画像を出力することが可能であれば、各々の組合せで画像を出力するだけで、画像上のスジが転写帯電器によるものかポスト帯電器によるものか、それ以外かを特定することができる。
【００３８】
請求項２に記載の発明によれば、一つの転写材中に請求項１で示したような転写電流とポスト電流の組合せで画像を形成することで、一つの転写材のみで画像上のスジが転写帯電器によるものかポスト帯電器によるものか、それ以外かを特定することができる。
【００３９】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または請求項２の方法で出力された画像を入力装置から読み取り、画像解析し、画像上のスジの原因を特定し、転写帯電器、またはポスト帯電器が原因であれば、転写電流とポスト電流を調整してスジを目立たないように自動調整することで、軽度であればユーザだけで画像の不具合を解消でき、レベルが悪い場合でも軽減させることができ、ダウンタイムを減らすことができる。
【００４０】
請求項４の発明によれば、画像の解析能力などが時代と共に上がって行き、その不具合に対する対応能力も上がっていった場合に、外部で解析、装置の調整を行うため、常に最新の解析方法と対応を取ることが可能となる。
【００４１】
請求項５の発明によれば、ユーザ、またはサービスマンに装置の不具合のレベルを通知することで、現在の状態を把握することができ、スムーズな対応が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スジの発生個所を特定するフローチャート
【図２】ポスト帯電器と転写帯電器の概略図
【図３】転写効率を固定した時の転写電流とポスト電流とスジのレベルの関係を表す図
【図４】実施例１、２に関わる画像形成装置の概略図
【図５】実施例１に関わる解析用の画像出力の転写電流とポスト電流条件を表す図
【図６】実施例２に関わる転写電流とポスト電流とスジのレベルの関係を表す図
【図７】実施例２に関わる画像に不具合が発生してからサービスマンが処置するまでのフローチャート
【符号の説明】
１一次帯電器
２ポストワイヤ
３ポストシールド
４転写ワイヤ
５感光ドラム
６露光手段
７現像装置
８転写帯電器
９分離帯電器
１０クリーニング装置
１１前露光
１２ポスト帯電器
１３転写シールド
Ｐ転写材
Ａ転写効率が一定時の転写電流多くポスト電流が少ない状態
Ｂ転写効率が一定時の転写電流が少なくポスト電流が多い状態
α 転写効率が一定時の転写電流がリーク限界ぎりぎりまで多くポスト電流が少ない状態
β 転写効率が一定時の転写電流が少なくポスト電流がリーク限界までぎりぎりまで高い状態
α１画像上のスジの原因がポストワイヤの場合に転写電流とポスト電流を調整した値
β１画像上のスジの原因が転写ワイヤの場合に転写電流とポスト電流を調整した値

Claims

感光ドラムおよび感光ドラム上の現像剤を帯電するポスト帯電器と、感光ドラム上の現像剤を転写材に転写させる転写帯電器を備える画像形成装置において、転写効率が一定になるポスト電流と転写電流の少なくとも２種類の組合せで画像の出力が可能なことを特徴とする画像形成装置。
ポスト電流と転写電流の少なくとも２種類の組合せで同一転写材上に画像形成することができることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置
画像形成された転写材を入力装置に読み込ませることで、ポスト電流と転写電流を自動調整することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
画像形成された転写材を入力装置に読み込ませ、外部に画像データを送信し、外部で画像データを解析し、その解析結果の基づいてポスト電流と転写電流を外部から調整することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
形成された画像を解析した結果から、異常がなく何も処置しなかった場合、異常がありポスト電流と転写電流を調整した場合、異常があるがポスト帯電器と転写帯電器以外が原因であり何も処置しなかった場合などの不具合のレベルを識別する情報や必要な処置を、ユーザまたはサービスマンに通知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。