JP2009025447A - 潜像担持体欠陥検知方法及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な方法で潜像担持体の欠陥を検知できる潜像担持体欠陥検知方法及びその潜像担持体検知方法を用いて潜像担持体の欠陥を検知できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】導電性基体と導電性基体上に設けられた絶縁性を有する感光層とからなる潜像担持体１に対向し潜像担持体表面に電圧を印加する電圧印加部材である印加部材５５などによって、潜像担持体表面に電圧を印加したときに発生する放電の音に基づいて、潜像担持体表面の欠陥を検知する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置及びその画像形成装置に設けられる潜像担持体の欠陥を検知する潜像担持体欠陥検知方法に関するものである。

従来より、現像装置に設けられた現像剤担持体と潜像担持体との間に、交流電圧に直流電圧を重畳した高電圧を印可して、現像剤担持体から潜像担持体に形成された潜像へトナーを転移させて現像を行う画像形成装置が知られている。

特許文献１には、潜像担持体と現像装置の現像剤担持体との間に矩形波の交流電圧に直流電圧を重畳した現像バイアスを印可する画像形成装置が提案されている。ここで、現像バイアスとして正弦波の交流電圧を用いると、特許文献１に記載されているように正弦波の交流バイアスでは平均値とピーク値との差が大きく、この差が大きいことによって潜像担持体と現像剤担持体との間に放電が生じる場合がある。これに対し、特許文献１に記載されているように矩形波の交流電圧は正弦波の交流電圧に比べて平均値とピーク値との差が小さい。よって、特許文献１に記載の画像形成装置のように、現像バイアスに矩形波の交流電圧を用いることによって潜像担持体と現像剤担持体との間で放電が生じるのを防止することが可能となる。

特公平６−３４１２８号公報

しかしながら、現像剤担持体と潜像担持体との間で放電が発生するのは上述したような理由によるものだけではない。一般に潜像担持体は導電性基体上に絶縁性の感光層が設けられているが、クリーニング部材や帯電部材などによって潜像担持体表面が摺擦され経時で感光層が削られると導電性基体表面が露出する場合がある。また、潜像担持体の製造時に導電性基体表面が露出するような孔などが感光層に生じてしまう場合もある。このように導電性基体表面が露出するような欠陥が潜像担持体にあると、現像剤担持体から導電性基体表面に電流がリークし放電が起こるといった問題が生じる。その結果、異常画像の発生や機械が破損してしまうことがある。

本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、簡単な方法で潜像担持体の欠陥を検知できる潜像担持体欠陥検知方法及びその潜像担持体検知方法を用いて潜像担持体の欠陥を検知できる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、導電性基体と該導電性基体上に設けられた絶縁性を有する感光層とからなる潜像担持体に対向し該潜像担持体表面に電圧を印加する電圧印加部材によって、該潜像担持体表面に電圧を印加したときに発生する放電の音に基づいて、該潜像担持体表面の欠陥を検知することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の潜像担持体欠陥検知方法において、上記放電の音が、あらかじめ設定した音の大きさのしきい値を超えた場合に、上記潜像担持体表面に欠陥があると判断することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の潜像担持体欠陥検知方法において、上記電圧印可部材に交流電圧を印可することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の潜像担持体欠陥検知方法において、上記電圧印可部材に印可する交流電圧のピーク値は、湿度によって制御することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３または４の潜像担持体欠陥検知方法において、湿度が高い場合は、湿度が低い場合に比べて上記電圧印可部材に印可する交流電圧のピーク値が小さいことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、導電性基体と該導電性基体上に設けられた絶縁性を有する感光層とからなる、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体の表面に電圧を印加する電圧印加部材とを備えた画像形成装置において、請求項１、２、３、４または５の潜像担持体欠陥検知方法により該潜像担持体の欠陥を検知する潜像担持体欠陥検知手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の画像形成装置において、上記潜像担持体欠陥検知手段は、上記放電の音を集音する集音器と、該集音器によって集音された該放電の音の大きさに基づいて上記潜像担持体の欠陥の有無を判断する判断手段とからなることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項６または７の画像形成装置において、上記潜像担持体上の潜像を現像剤によって現像する現像手段を有しており、上記電圧印加部材は、該現像手段に設けられた現像剤担持体であることを特徴とするものである。

本発明においては、導電性基体上の絶縁性を有する感光層に孔などがあることで導電性基体表面が露出するような欠陥があると、電圧印加部材によって潜像担持体に電圧を印加したときに、電圧印加部材から導電性基体表面に電流がリークし放電が生じる。そして、放電時には放電に伴う音が発生するので、その音に基づいて潜像担持体表面に上記欠陥があるのを検知することができる。

以上、本発明によれば、簡単な方法で潜像担持体の欠陥を検知することができるという優れた効果がある。

［実施形態１］
［実施例１］
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る潜像担持体の欠陥発見方法により、潜像担持体の欠陥を発見する装置の概略構成図である。潜像担持体１と、潜像担持体１に電圧を印可する印可部材５５と、交流電圧電源５４と、直流電圧電源５３を備えている。潜像担持体１と印可部材５５は、非接触である。

本実施形態では、印可部材５５と潜像担持体１との間に、交流電圧に直流電圧を重畳した電圧を印可する。また印可部材５５、或いは潜像担持体１の近傍に、潜像担持体１に電圧を印可した際に生じる音を集音するマイク５０を設置する。集音された音は解析装置５２で音圧データに変換され、マイクロコンピュータ５１に送られる。マイクロコンピュータ５１には、あらかじめ設定した音圧［ｄＢ］のしきい値が記憶されており、図２に示すように送られてきた音圧データが、そのしきい値を超えた場合は放電と検知し、潜像担持体１に欠陥があると判断する。また印可電圧は直流電圧を重畳しなくても良い。

［実施例２］
本実施例では、印可部材５５、或いは潜像担持体１の近傍に湿度センサ５６を備え、湿度を検知する。湿度センサ５６で検知された湿度データは、マイクロコンピュータ５１に送られる。マイクロコンピュータ５１は、その湿度データに基づき、潜像担持体１に印可する電圧を制御する。

図４と図５とは、印可部材５５が潜像担持体１に印可する電圧の波形を示す。交流電圧に直流電圧を重畳する。図４に示すように、印可電圧のピーク値Ｖａ［Ｖ］が大きいと放電が起こりやすいことが実験から判明している。また湿度が高いと、放電が起こりやすいことも実験から判明している。

すなわち、湿度が低い時に印可電圧が低いと、潜像担持体１に欠陥があっても放電が起きず、潜像担持体１の欠陥を見逃してしまう。そこで本実施形態では、湿度が低い時に潜像担持体１に印可する電圧は、湿度が高い時に潜像担持体１に印可する電圧より高くする。本実施例では、印可部材５５により潜像担持体１に印可する交流電圧のピーク値Ｖａ［Ｖ］を、湿度が３０［％］未満の場合は２．２［ｋＶ］、湿度が３０［％］以上６０［％］未満の場合は２．１［ｋＶ］、湿度が６０［％］以上８０［％］未満の場合は２．０［ｋＶ］、湿度が８０［％］以上の場合は１．９［ｋＶ］とする。交流電圧の周波数は１．５［ｋＨｚ］、重畳する直流電圧は−６００［Ｖ］とする。電圧印可時は、潜像担持体１を回転させた方がよい。潜像担持体１の欠陥の判断方法は、実施例１と同様であるので説明を省略する。

［実施形態２］
［実施例３］
本実施形態では、実施例１、２で説明した潜像担持体の欠陥発見方法を画像形成装置に適用する。
図６は本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。導電性基体上に少なくとも絶縁性の感光層を有する潜像担持体１の周りには、帯電装置２、クリーニング装置３、レーザ光Ｌを発光する光書込装置４、トナーを供給して潜像担持体１上の潜像を顕像化する現像剤担持体としての現像スリーブ５を含む現像装置７、及び転写手段６等が配置されている。現像装置７の近傍には、放電音を検知する為のマイク５０を設置する。また、現像装置７にはトナー濃度センサ４８等が設けられている。さらに、現像装置７の近傍にはトナー補給部４９が設けられており、図示しないトナー搬送経路により現像装置７にトナーを補給する。ここでは、現像装置７には２成分現像剤を用いる。

図６に示すプリンタの右上側には、オペレーションパネル３０及び外装部３１が配置されている。プリンタの左側に配置されたメイン制御部３４には、電源３５、プリント基板３６（エンジンドライバーボード）及びコントローラボード３７等の電装、制御装置が収納されている。また、給紙トレイ３２がピン３３により回動可能に取り付けられている。排紙トレイ部２２を構成しているカバー３８は回転支点３９を中心に開放可能に取り付けられている。また、プリンタ下側には矢印ａ方向に脱着可能な給紙カセット１０が配置されており、この給紙カセット１０内の転写紙Ｐは、中板１１で支えられ、図示しないスプリング等の付勢手段によってアーム１２を介して給紙ローラ１３に押し付けられている。そして、図示しないモータ等の駆動源によって給紙ローラ１３が回転することにより給紙カセット１０内の転写紙Ｐは、分離パッド１４で重送を防止されながらレジストローラ１５まで搬送され、潜像担持体１上の画像と同期するようにタイミングが取られて、転写手段６に向かって送り出されるようになっている。転写手段６によって潜像担持体１から画像を転写された転写紙Ｐは、定着手段１６に搬送され、ヒータ１７を内蔵した定着ローラ１８と、これに圧接対向する加圧ローラ１９との間を通り、加熱加圧されてトナー像が定着するようになっている。その後、画像形成済みの転写紙Ｐは、排紙ローラ２０によって画像面を下側にして排紙口２１より排紙トレイ部２２上に排出される。なお、排出される転写紙のサイズに対応するために、排紙ストッパ４０は矢印ｂ方向において可動に構成されている。

図７は本実施形態に係るプリンタの実施例３における、潜像担持体１の欠陥発見手段の概略構成図である。なお、潜像担持体１の欠陥の判断方法は、実施例１と同様であるので説明を省略する。

また、本実施例では、作像を行わないときに印加部材５５によって潜像担持体１に電圧を印加する。例えば、予め設定された非作像時に潜像担持体の欠陥を検知する欠陥検知モードを実行することで、印加部材５５から潜像担持体１に電圧を印加する。

［実施例４］
本実施例は、実施例３で説明した潜像担持体１の欠陥発見手段に加えて、図８に示すように潜像担持体１の欠陥を報知する欠陥報知手段５７を設けた構成である。また、潜像担持体１に電圧を印可する印可部材として現像スリーブ５を兼用している。これにより、潜像担持体の欠陥を検知するため専用に潜像担持体１に電圧を印加する印加部材などを設ける必要がないので、部品点数をできるだけ増やすことなく潜像担持体１の欠陥を検知することができる。

実施例３と同様に潜像担持体１の欠陥を検知した場合には、マイクロコンピュータ５１により報知装置、例えば操作パネル上の欠陥報知表示ＬＥＤ５８を点灯することによって報知する。この報知は例えば、サービスマンを呼んでもらう旨を表示するサービスマンコールの表示である。なお、リセットスイッチＳＷ１を押すことによって、欠陥報知表示ＬＥＤ５８の点灯を停止することができる。上記表示をうけて呼ばれたサービスマンは、潜像担持体１の交換を行う。

このように、欠陥報知手段５７によって潜像担持体１の欠陥発生を知ることができれば、欠陥発生後すみやかにメンテナンスを行える為、潜像担持体１の欠陥による異常画像の発生を早急に抑えることができる。また画像形成装置としてモノクロ機を用いて説明したが、カラー画像形成装置に用いることも可能である。

以上、各実施形態によれば、導電性基体と導電性基体上に設けられた絶縁性を有する感光層とからなる潜像担持体１に対向し潜像担持体表面に電圧を印加する電圧印加部材である印加部材５５などによって、潜像担持体表面に電圧を印加したときに発生する放電の音に基づいて、潜像担持体表面の欠陥を検知する。つまり、導電性基体上の絶縁性を有する感光層に孔などがあることで導電性基体表面が露出するような欠陥があると、印加部材５５によって潜像担持体１に電圧を印加したときに、印加部材５５から導電性基体表面に電流がリークし放電が生じる。そして、放電時には放電に伴う音が発生するので、その音に基づいて潜像担持体表面に上記欠陥があるのを検知することができる。よって、潜像担持体１をプリンタなどの画像形成装置に搭載する前に、簡単な方法で潜像担持体の欠陥を検知することができる。さらに、潜像担持体１を画像形成装置に搭載した後にも、簡単な方法で潜像担持体の欠陥を検知することができる。
また、各実施形態によれば、上記放電の音が、あらかじめ設定した音の大きさのしきい値を超えた場合に、潜像担持体表面に欠陥があると判断する。これにより、放電に伴って発生した音に基づく潜像担持体表面の欠陥検知を精度良く行うことができる。
また、各実施形態によれば、印可部材５５に交流電圧を印可することで、潜像担持体の欠陥を発見し易くすることができる。
また、各実施形態によれば、印可部材５５に印可する交流電圧のピーク値を湿度によって制御することで、潜像担持体の欠陥を検知するのに適切な電圧を印加部材５５から潜像担持体１へ印加することができるので、確実に潜像担持体の欠陥を検知することができる。
また、各実施形態によれば、湿度が高い場合は、湿度が低い場合に比べて印可部材５５に印可する交流電圧のピーク値を小さくすることで、必要以上の電圧印加による潜像担持体膜層の破壊を防止することができる。
また、実施形態２によれば、導電性基体と導電性基体上に設けられた絶縁性を有する感光層とからなる、潜像を担持する潜像担持体１と、潜像担持体１の表面に電圧を印加する電圧印加部材である印加部材５５などとを備えた画像形成装置であるプリンタにおいて、上述したような潜像担持体欠陥検知方法により潜像担持体１の欠陥を検知する潜像担持体欠陥検知手段を有することにより、経時で潜像担持体１の絶縁性を有する感光層が削れ導電性基体が露出するような孔が開いた欠陥を検知することができる。
また、各実施形態によれば、上記潜像担持体欠陥検知手段は、上記放電の音を集音する集音器であるマイク５０と、マイク５０によって集音された上記放電の音の大きさに基づいて潜像担持体１の欠陥の有無を判断する判断手段であるマイクロコンピュータ５１とからなるものである。これにより、非常に簡単な構成で潜像担持体１の欠陥を検知することができる。なお、上記潜像担持体検知手段に、マイク５０によって集音された音を音圧データに変換する解析装置５２を加えることでより精度良く上記欠陥を検知することができる。
また、実施形態２によれば、潜像担持体１上の潜像を現像剤によって現像する現像手段である現像装置７を有しており、上記電圧印加部材は、現像装置７に設けられた現像剤担持体である現像スリーブ５である。これにより、部品点数をできるだけ増やすことなく、プリンタに搭載された潜像担持体１の欠陥を検知することができる。

本発明の潜像担持体欠陥発見方法を適用する潜像担持体欠陥発見装置の概略構成図。 放電音と判断するしきい値の音圧を示すグラフ。 実施例２の概略構成図。 放電が発生し易い印可電圧の波形図。 放電が発生し難い印可電圧の波形図。 本発明を適用する画像形成装置の構成図。 実施例３の概略構成図。 実施例４の概略構成図。

符号の説明

１ 潜像担持体
５ 現像スリーブ
７ 現像装置
５０ マイク
５５ 印加部材
５６ 湿度センサ
５７ 欠陥報知手段
５８ 欠陥報知表示ＬＥＤ

Claims (8)

1. 導電性基体と該導電性基体上に設けられた絶縁性を有する感光層とからなる潜像担持体に対向し該潜像担持体表面に電圧を印加する電圧印加部材によって、該潜像担持体表面に電圧を印加したときに発生する放電の音に基づいて、該潜像担持体表面の欠陥を検知することを特徴とする潜像担持体欠陥検知方法。
2. 請求項１の潜像担持体欠陥検知方法において、
   上記放電の音が、あらかじめ設定した音の大きさのしきい値を超えた場合に、上記潜像担持体表面に欠陥があると判断することを特徴とする潜像担持体欠陥検知方法。
3. 請求項１または２の潜像担持体欠陥検知方法において、
   上記電圧印可部材に交流電圧を印可することを特徴とする潜像担持体欠陥検知方法。
4. 請求項３の潜像担持体欠陥検知方法において、
   上記電圧印可部材に印可する交流電圧のピーク値は、湿度によって制御することを特徴とする潜像担持体欠陥検知方法。
5. 請求項３または４の潜像担持体欠陥検知方法において、
   湿度が高い場合は、湿度が低い場合に比べて上記電圧印可部材に印可する交流電圧のピーク値が小さいことを特徴とする潜像担持体欠陥検知方法。
6. 導電性基体と該導電性基体上に設けられた絶縁性を有する感光層とからなる、潜像を担持する潜像担持体と、
   該潜像担持体の表面に電圧を印加する電圧印加部材とを備えた画像形成装置において、
   請求項１、２、３、４または５の潜像担持体欠陥検知方法により該潜像担持体の欠陥を検知する潜像担持体欠陥検知手段を有することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６の画像形成装置において、
   上記潜像担持体欠陥検知手段は、上記放電の音を集音する集音器と、該集音器によって集音された該放電の音の大きさに基づいて上記潜像担持体の欠陥の有無を判断する判断手段とからなることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項６または７の画像形成装置において、
   上記潜像担持体上の潜像を現像剤によって現像する現像手段を有しており、
   上記電圧印加部材は、該現像手段に設けられた現像剤担持体であることを特徴とする画像形成装置。

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