JP2980998B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2980998B2
JP2980998B2 JP3055706A JP5570691A JP2980998B2 JP 2980998 B2 JP2980998 B2 JP 2980998B2 JP 3055706 A JP3055706 A JP 3055706A JP 5570691 A JP5570691 A JP 5570691A JP 2980998 B2 JP2980998 B2 JP 2980998B2
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秀夫 七瀧
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の目的】
【産業上の利用分野】この発明は、静電複写機、同プリ
ンタなど静電転写プロセスを利用する画像形成装置に関
するものである。
【0002】
【従来技術と解決すべき課題】走行する像担持体と、こ
れに圧接して同期走行する転写ローラ、転写ベルトなど
の接触タイプの転写手段をそなえ、両者の圧接部位を転
写部位として、該転写部位に紙などの転写材を通過させ
て、この時までに像担持体に形成されて転写部位に到来
するトナー像と当接させるとともに、前記転写手段に転
写バイアスを印加し、よって形成される電界の作用で像
担持体側のトナー像を転写材に転移させるように構成し
た画像形成装置は従来から周知である。
【0003】このような画像形成装置において、転写の
さいに所望の転写電流を得るために印加バイアスを制御
する手段として定電圧ないしは電流制御が行なわれるの
が普通である。
【0004】このような場合、転写手段として、たとえ
ば転写ローラについて云うと、この種のローラはゴムな
どの弾性材から構成されており、温湿度の変化による抵
抗値の変化が極端であるので、定電圧制御を行なった場
合、過大な抵抗値による転写電流不足、過小な抵抗値に
よる電荷の突き抜けなど問題の発生を免れず、また、定
電流制御の場合、この種の画像形成装置では、種々なサ
イズの転写材に対して1個の像担持体を使用しているの
が普通であるので、転写材サイズによっては、像担持体
と転写ローラとが直接当接することが当然あり、これに
よる局部的な抵抗値の差異によって転写材の存在する部
分の電流が不足して転写不良を生ずることがある。
【0005】上記のような問題を解決する手段として、
前回転時、隣接転写材の紙間など転写材が存在しない領
域でバイアスを印加して、この時の電圧、電流を測定し
て転写ローラの抵抗値を検知し、これによって転写時に
所望の転写電流が得られるようなバイアスを印加するよ
うな方式が提案され、たとえば低湿環境下で転写ローラ
の抵抗値が増大している場合には、転写バイアス電圧を
上昇させて転写不良の発生を阻止できるなど一定の効果
が期待できる。
【0006】しかしながら、このような手段をとる場
合、前述のように、転写ローラはゴムなどで構成されて
いるのが普通であるので、使用につれて摩耗したりその
電気的特性が変化したりして、バイアスを変化させても
良質の画像が得られないような状態になっても制御を実
行しようとするので好適なバイアスが得られず、画質の
劣化を生じたり、像担持体を損傷したりする不都合を生
ずることがあった。
【0007】本発明は、上記のような、接触タイプの転
写手段を使用する画像形成装置において、非画像領域で
印加するバイアスによって得られる電圧または電流値を
もとに転写手段の寿命を判定し、転写手段交換の時期を
知ることによって、前述のような、該手段の特性変化に
よる画質劣化の問題を回避できるような画像形成装置を
提供することを目的とするものである。
【0008】
【発明の構成】
【課題を解決する手段】上記の目的を達成するため、本
発明は、像担持体と、像担持体と圧接して転写部を形成
する転写手段と、非転写時に転写手段を定電流制御し、
この時得られる電圧値に基づいた電圧値で転写時に転写
手段を定電圧制御する転写電圧制御手段とを有する画像
形成装置において、前記定電流制御時に得られた電圧値
が所定範囲内であるとき前記定電圧制御による転写動作
を行い、所定範囲外であるときには転写手段の寿命がき
た旨の表示を行うことを特徴とする画像形成装置であ
る。
【00010】このように構成することによって、転写
ローラ、転写ベルトなど、接触型の転写手段をそなえた
画像形成装置において、該転写手段をその寿命かぎり長
期にわたって有効に、かつ常時画質の劣化を招来するこ
となく利用することが可能となる。
【00011】
【実施例の説明】図1は本発明の実施態様を示す画像形
成装置の概略側面図であって、紙面に垂直方向に軸線を
有し、矢印A方向に回転走行する像担持体1の表面に、
図示の場合OPC感光層が形成されているものとし、該
感光層が一次帯電器3によって一様に負帯電されたの
ち、該帯電面に画像変調されたレーザビーム6が照射さ
れ、所定部分の電位が減衰して静電潜像が形成される。
【00012】その後、この潜像が、像担持体と現像器
8が対向して形成される現像部位に到来すると、該現像
器8からマイナス帯電したトナーがこれに供給されてト
ナー像となり、像担持体1の回転にともなって、トナー
像が像担持体1と転写ローラ2が当接して形成される転
写部位に至ると、これにタイミングを合わせて転写材P
が該転写部位に供給され、これとともにバイアス手段1
1によって転写ローラ2にトナーと逆極性の転写バイア
スが印加されて、像担持体側のトナー像は転写材に転移
する。転写ローラとしては、たとえば、EPDMにカー
ボンを分散させて体積抵抗が107 〜1010Ωcm程度、
硬度を25〜30°(アスカーC硬度)程度に調整した
ものを好適に使用することができる。
【00013】その後転写材は不図示の定着部位に至
り、転写に寄与せず像担持体1に残る残留トナーはクリ
ーナ9によって除去されて次の画像形成工程に入り得る
状態となる。
【00014】次にバイアス手段11について説明す
る。
【00015】バイアス手段11は、高圧電源12、定
電流駆動回路13、定電圧駆動回路14およびこれを制
御するためのD/Aコンバータ付きのサブCPU15か
らなり、このサブCPU15はA/Dコンバータおよび
メモリーを内蔵するメインCPU16によって制御され
るようになっている。
【00016】上記メインCPU16からの信号によっ
て、サブCPU15は第2図に示すタイミングチャート
の前回転時の領域Aにおいて、制御バイアスとして定電
流駆動回路13によって、高圧電源12を介して転写ロ
ーラ2に所定値の電流を流し、このときの電圧VT を検
知し、これによって転写時に定電圧制御を行なうものと
する。
【0017】制御時のバイアス値の一例として、所定電
流値として20μA程度の電流値を選び、このとき得ら
れる電圧値で転写時に定電圧制御を行うことによって良
好な結果が得られることが判明している。
【00018】なお図示のチャートでは前回転時に逆バ
イアスを印加しているが、これはほぼ−1500V程度
の逆バイアスを印加することによって転写ローラ2に付
着しているトナーを静電反発力によって像担持体1にも
どして該ローラを清掃するためである。
【00019】第3図は低温低湿環境(L/L;15°
C、10%RH)、常温常湿環境(N/N;25°C、
50%RH)、高温高湿環境(H/H;32.5°C、
85%RH)の各環境下で、前回転時20μAの制御を
行なった場合の転写バイアス電圧を示している。
【00020】図示実線Aは初期における転写ローラの
状態で、点線Dで囲まれた領域は使用可能の範囲、点線
より上方は電圧が上がりすぎて、電荷の突き抜けや像担
持体の損傷を発生するおそれのある範囲、点線より下方
の範囲は、転写電流が不足して転写不良を発生しやすい
範囲である。
【00021】一般的に、転写ローラを使い込むと次第
に抵抗値が下がり2点鎖線Bの方にシフトするが、低温
低湿環境下では転写ローラの脱湿、表面に付着する物質
の影響などで抵抗値があがり、図示1点鎖線Cの方向に
シフトすることもある。
【00023】いずれも数万ないし数十万枚通紙後に生
ずる現象であるが、このほかにも、転写ローラの摩耗に
よってその電気的特性が変化して、前述の点線枠Dから
はみ出すこともある。
【00024】いずれにしても点線枠Dからはみ出した
場合には、その転写ローラは寿命がきたと考えることが
できる。
【0025】そこで、CPU16によって20μA制御
時の転写ローラ2の電圧Vをモニタして、これがV
min≦V≦Vmaxのような関係にあるときには正常と判
断して操作を継続し、Vmin>V、あるいはVmax<V
Tとなったときには、表示部5にこれを表示して転写ロ
ーラを交換する。
【00026】転写ローラを長期にわたって使用する
と、その周方向に抵抗ムラが生じ、異常画像が発生する
ことがある。
【0027】このような場合には、定電流制御時に像担
持体の1回転以上にわたって転写バイアスVを測定
し、最大値と最小値との差ΔVを求めることによって
転写ローラの交換時期を知ることができる。
【00028】たとえば 前記第2図に示すチャートの
領域Aにおいて、メインCPU16に取り込まれた電圧
を256分割して最大値と最小値をCPUのメモリーに
取り込んで差ΔV Tを求めた。この場合、ΔVT がVT
に対して±20%程度ではほぼ許容出来る画質のものが
得られたが、±40%を越えると局部的な転写不良、電
荷の突き抜け、トナーの飛び散りなどが発生することが
判明した。
【00029】そこで図2のチャートの領域Aを丁度像
担持体が1回転する時間とし、256回のサンプリング
の平均値V’T を求めこ、れによって許容値ΔVTO
V’T ×0.4を算出してこのとき同時に求めたΔVT
と比較した。
【00030】その結果、V’T に関しては、前記実施
態様におけるVmin 、Vmax を用い、Vmin >V’T
たはVmax <V’T となった場合に転写ローラを交換
し、またΔVT に関しては、ΔVT >ΔVTOとなったら
ローラを交換するように表示する。
【00031】このような仕方で判定を行なったとこ
ろ、抵抗ムラによる画質の劣化を防止し、抵抗値のシフ
トについても、上記のように平均値V’T を用いること
でローラの円周方向のムラの影響を回避して高精度の判
定が可能となった。
【00032】図5は他の実施態様を示すもので、図1
に図示の装置の転写ローラへバイアスを印加する部分の
みを示してある。
【00033】前回転時の制御バイアス印加時に定電圧
駆動回路19によって定電圧制御を行ない、この時の電
流値iT を転写ローラの1からN周分だけ平均した値
i’ T によって転写ローラの抵抗値を知って転写バイア
スを決定する。
【00034】すなわち、検出電流値i’T に相当する
信号を電源18からメインCPU16のA/Dコンバー
タに入力して適正転写バイアスVTCを決定する。
【00035】i’T とVTCの関係は、 VTC =C1
i’T +C2 (ここでC1 、C2 は定数)から演算で求
めてもよいし、また、第6図に示すようなルックアップ
テーブルをCPU内部にあるいは外部メモリーとして用
意して、これから適正バイアス値を求めてもよい。
【0036】このようにして求めたVTCを用い、前述
の実験例と同様に、Vmin>VTCあるいはVmax <V
TCとなったときに交換時期の表示をすればよい。
【00037】また、転写ローラ1周にわたってiT
求め、最大値と最小値からΔiTを算出して円周方向の
抵抗ムラの判定を行なうこともできる。
【00038】このような構成とすることによって、定
電流制御手段が不要となるのでコスト的に有利であり、
また、入力電流値が小さすぎた場合、断線などの異常が
でたときそのメッセージを表示できて、ローラ交換時期
の表示以外に、自己診断を行なうことが出来る。
【00039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるとき
は、像担持体とこれに圧接する転写ローラなど接触タイ
プの転写手段を使用する画像形成装置において、上記両
者の間に転写材が存在しないときに転写手段に所定のバ
イアスを印加し、このとき得られた電圧あるいは電流値
によって転写手段の寿命を判定出来るので、長期の使用
による転写手段の摩耗、特性劣化などを事前に回避し
て、転写手段を有効に使用できるとともに常時良好な画
像を得るのに顕著な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施態様を示す画像形成装置の概略側
面図、
【図2】同上の作動を示すタイミングチャート、
【図3】同上作動態様を説明する図
【図4】他の実施態様を説明する説明図、
【図5】他の実施態様を示す画像形成装置の転写バイア
ス印加手段を示すブロック図、
【図6】同上に使用するルックアップテーブル。
【符号の説明】
1 像担持体 2 転写ローラ 3 一次帯電器 5 表示部 11 バイアス手段 12 転写バイアス印加用高圧電源 13 定電流駆動回路 14 定電圧駆動回路 15 サブCPU 16 CPU
フロントページの続き (72)発明者 大塚 康正 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 弓納持 貴康 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 笹目 裕志 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 七瀧 秀夫 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 長谷川 浩人 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−223779(JP,A) 特開 平2−77073(JP,A) 特開 平2−123385(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 15/16 G03G 15/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】像担持体と、像担持体と圧接して転写部を
    形成する転写手段と、非転写時に転写手段を定電流制御
    し、この時得られる電圧値に基づいた電圧値で転写時に
    転写手段を定電圧制御する転写電圧制御手段とを有する
    画像形成装置において、 前記定電流制御時に得られた電圧値が所定範囲内である
    とき前記定電圧制御による転写動作を行い、所定範囲外
    であるときには転写手段の寿命がきた旨の表示を行うこ
    とを特徴とする画像形成装置。
JP3055706A 1991-02-28 1991-02-28 画像形成装置 Expired - Fee Related JP2980998B2 (ja)

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CN100340930C (zh) * 2003-01-15 2007-10-03 三星电子株式会社 检测转印辊寿命的方法和采用该方法的电子照相成像设备

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