JP3000759B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3000759B2 JP3299653A JP29965391A JP3000759B2 JP 3000759 B2 JP3000759 B2 JP 3000759B2 JP 3299653 A JP3299653 A JP 3299653A JP 29965391 A JP29965391 A JP 29965391A JP 3000759 B2 JP3000759 B2 JP 3000759B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法・静電記録
法・磁気記録法などの適宜の作像プロセスによる、複写
機・プリンタなどの画像形成装置に関する。
【0002】より詳しくは、画像形成装置本体と、この
画像形成装置に装着可能で電子写真感光体・静電記録誘
電体・磁気記録磁性体などの像担持体を有するプロセス
カートリッジと、画像形成装置本体に設けられ像担持体
に接触して像担持体上のトナーを転写材に転写する転写
部材と、を有する画像形成装置に関する。
【0003】
【従来の技術】上記のようなプロセスカートリッジ着脱
式の画像形成装置は知られている。また像担持体面に形
成担持させた可転写トナー像を紙などの転写材に転写す
る転写手段としては、ローラ型・ベルト型などの転写部
材を像担持体面に当接させ、この像担持体と転写部材の
当接部(転写部位)に転写材を導入し、転写部材には転
写バイアスを印加して像担持体側のトナー像を転写材面
側へ転移させる構成の接触転写手段が多く採択されてい
る。
【0004】接触転写で適切な転写を行なうためには、
転写時に転写材の単位面積当たりに流れる転写電流を転
写材の抵抗や巾などにかかわらず、ある範囲内に保って
適量の電荷を転写材に付与するようにする必要がある。
電荷量が不足すると転写不良を起こしたり、転写材のト
ナー保持力が弱くなって、トナーの飛び散りなど画像の
乱れを生ずる。また過大な電荷を付与すると、トナーが
本来の帯電極性とは逆極性に帯電して画像がにじんでし
まう現象が起こる。
【0005】上述のように一定範囲の電流を必要するこ
とから、転写バイアス印加に当たって「定電流制御」を
行なうと、転写部材が転写材の大小サイズによって直接
像担持体に接触したり、しなかったりする事態が発生
し、転写材部分のみにほぼ一定の電流を流すと言う所期
の目的を達成することが困難であった。
【0006】そこで、この定電流制御の欠点を回避する
ために「定電圧制御」とすることが考えられるが、転写
部材として利用されるローラやベルトなどは、材質によ
って差異はあるが、その抵抗値が環境、特に湿度によっ
て大きく変化し、また転写材として多用されている紙も
その抵抗の環境依存性が大であるので、転写材のサイや
種類、環境にかかわらず、安定した転写を行なうことも
また困難であった。
【0007】これらの欠点を解消するために、特に環境
によって転写部材の抵抗、転写材の抵抗が変化するのを
同時に補正すべく、転写部位に転写材が存在しないとき
には「定電流制御」を行ない、転写材が存在するときに
は、前記定電流制御時の電圧に一定電圧を加えた電圧で
「定電圧制御」するような画像形成装置が提案されてい
る。
【0008】
【発明が解決しようとしている課題】プロセスカートリ
ッジ着脱式の画像形成装置においてはプロセスカートリ
ッジが画像形成装置本体に装着されていないと画像形成
が行なえない。本発明は画像形成装置本体にプロセスカ
ートリッジが装着されていないことを操作者に容易に認
識させることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、画像形成装置
本体と、この画像形成装置本体に装着可能で像担持体を
有するプロセスカートリッジと、画像形成装置本体に設
けられ像担持体に接触して像担持体上のトナー像を転写
材に転写する転写部材と、を有する画像形成装置におい
て、前記転写部材を定電流制御し、この時の転写部材の
電圧が所定値以上の時にプロセスカートリッジが未装着
である警告を行なう手段を有することを特徴とする画像
形成装置、である。
【0010】〈作 用〉 画像形成装置本体に対して像担持体を有するプロセスカ
ートリッジが装着されておらず、したがって画像形成装
置本体側の転写部材が像担持体に接触していない状態時
には負荷のインピーダンスが非常に大きいため転写部材
を定電流制御すると電圧が非常に大きくなる。
【0011】この場合の電圧は、画像形成装置本体に対
してプロセスカートリッジが装着されていて画像形成装
置本体側の転写部材がプロセスカートリッジ側の像担持
体に接触している状態時に転写部材を定電流制御した時
の転写部材の電圧よりも格段に大きいものとなるから、
転写部材を定電流制御した時の転写部材の電圧が所定値
以上の時は画像形成装置本体に対してプロセスカートリ
ッジが未装着であるとすることができる。
【0012】本発明はこの場合には警告手段を作動させ
ることで操作者に画像形成装置本体にプロセスカートリ
ッジが装着されていないことを認識させるものである。
転写部材の定電流制御は前述したように接触転写で通常
行なわれており、この転写部材の定電流制御を利用する
ことで、マイクロスイッチ等の特別なプロセスカートリ
ッジの有無検知機構を設けることなくプロセスカートリ
ッジの未装着を検知でき、コスト上のメリットがある。
【0013】
【実施例】〈実施例〉(図1〜図6) (1)画像形成装置の全体的概略構成 図1に本発明に従う画像形成装置の一例の概略構成を示
した。
【0014】本例の画像形成装置は、原稿台往復動型、
プロセスカートリッジ着脱式の転写式電子写真複写機で
ある。
【0015】1は像担持体としての回転ドラム型の電子
写真感光体(以下、感光ドラムと記す)である。本例の
感光ドラム1はOPC感光体からなるもので、不図示の
駆動系により矢示の時計方向に所定の周速度(プロセス
スピード)をもって回転駆動される。
【0016】2は感光ドラム1面に対して圧接させた接
触帯電部材としての帯電ローラであり、この帯電ローラ
2に対して電源回路3より所定の帯電バイアス電圧が印
加されることで、回転感光ドラム1面が所定の極性・電
位に接触式で一様に帯電(一次帯電)処理される。本実
施例では負帯電処理される。
【0017】4は複写機の上面板上に略水平に配設した
往復動型原稿台ガラスであり、この原稿台ガラス4上に
原稿を画像面下向きにして所定の載置基準に合せて載置
し、その上に原稿押え板5をかぶせることで原稿をセッ
トする。
【0018】複写開始信号により原稿台ガラス4が図面
上左右方向に往復移動駆動され、スリット露光部6を通
過していく過程で原稿台ガラス4上のセット原稿の下向
き画像面が照明ランプ7により一辺側から他辺側に順次
に照明され、その照明光の原稿面反射光が短焦点レンズ
アレイ8により、前記帯電ローラ2による帯電処理後の
感光ドラム1面に結像露光9されることで、回転感光ド
ラム1面に原稿画像に対応した静電潜像が形成される。
その形成潜像は次いで現像装置10により正帯電トナー
により正規現像される。
【0019】11は感光ドラム1面に圧接させた接触転
写部材としての転写ローラである。この転写ローラ11
に対して電源回路12により正帯電トナーとは反対極性
の負の転写バイアスが印加される。
【0020】13は給紙トレイであり、この給紙トレイ
上の積載転写材Pが給紙ローラ14と分離パッド15の
共動により1枚宛複写機内へ給送され、レジストローラ
対16を経て、感光ドラム1と転写ローラ11との当接
部(転写部位)に適切なタイミングをもって供給され
て、該供給転写材面に感光ドラム1面側のトナー像が順
次に転写されていく。
【0021】転写部位を通った転写材は感光ドラム1面
から分離されて搬送装置18により定着装置19へ導入
されて像定着を受け、コピー(プリント)として排紙ト
レイ20上へ排出される。
【0022】転写材に対するトナー像転写後の感光ドラ
ム1面はクリーニング装置17で転写残りトナー等の残
留付着物の除去を受けて清浄面化され、繰り返して作像
に供される。
【0023】本例の複写機は、感光ドラム1、帯電ロー
ラ2、現像装置10、クリーニング装置17の4つのプ
ロセス機器について、それらを互いに所定の位置関係を
もって組み込んで、それらを一括して複写機本体に対し
て着脱自在のプロセスカートリッジ21としてある。
【0024】プロセスカートリッジ21を複写機本体に
対して十分に挿入装着することで、複写機本体側とプロ
セスカートリッジ21側とが機械的・電気的に相互カッ
プリングして複写機として作動可能状態となる。
【0025】図2は本実施例の複写機の動作タイミング
チャートである。
【0026】複写開始信号にもとずいてメインモータが
オンとなり、スタンバイ状態から感光ドラム1の前回転
動作、作像動作がなされ、所定枚数分の複写が終了して
感光ドラムの後回転動作がなされ、次の複写開始信号ま
で再びスタンバイとなる。
【0027】(2)転写ローラ11の定電流制御 本実施例においては、図3の制御フローチャートのよう
に、前回転動作中(非通紙期間)に転写ローラ11に対
して電源12から一定電流が流される(定電流制御、ス
テップ〜)。この電流は転写極性と同極性、すなわ
ちマイナスの電流としている。
【0028】そしてこのときの転写ローラ11の電圧V
が電源回路12にて検知され、制御回路22で所定の下
限電圧V0 ′又は所定の上限電圧V1 ′と比較され(ス
テップ)、 V0 ′<V<V1 ′ であれば、転写ローラ11の抵抗値は転写プロセスを適
切に実行できる抵抗値状態にあると判断され、複写機は
前回転動作に引続いて作像動作に移行して複写が実行さ
れる(ステップ〜)。
【0029】また、ステップで V<V0 ′又はV>V1 ′ のときは、転写ローラ11の抵抗値は低過ぎ又は高過ぎ
の状態にあると判断され、制御回路22により、複写機
の操作盤等に設けた表示器23が作動され、その旨の警
告表示がなされる。また複写機の以後の動作が中止(禁
止)される(ステップ→)。
【0030】これにより、転写ローラ11の環境変動、
耐久等にもとづく抵抗値の低過ぎ状態又は高過ぎ状態に
起因する転写不良画像が出力される不経済が防止され
る。この場合においてその原因が転写ローラ11の耐久
又は経時的変化と判断されるときは転写ローラ11の交
換をおこなう。
【0031】図4は転写ローラの抵抗値と印加電圧の関
係を示すグラフ、図5は前回転動作時、すなわち転写材
が転写部位に存在していないときの転写ローラ抵抗値と
印加電圧の関係を示すグラフである。(c)は電流Im
ax.、(d)は電流Imin.、(e)は前回転動作
時の設定定電流時のラインである。
【0032】図4の説明を行なう。(a)は画像上の
「にじみ」が発生する限界の転写ローラ抵抗と印加電圧
の関係、(b)は画像上の「飛びちり」が発生する限界
の転写ローラ抵抗と印加電圧の関係であり、(a)のラ
インより下側かつ(b)のラインより上側を同時に満た
す領域が画質を満足する。またV1 は装置の上限電圧で
あり、出力限界である。従って斜線部に対応する抵抗値
(R0 〜R1 )が適正な転写を実行させ得る転写ローラ
抵抗値範囲である。このR0 <R<R1 を満たす転写ロ
ーラ電圧値Vは図5より V0 ′<V<V1 ′ であることがわかる。そこで本実施例はV0 ′を下限電
圧とし、V1 ′を上限電圧として上述の制御を行なわせ
たものである。
【0033】以上は転写ローラ11についての制御系で
あるが、帯電ローラ3についても上記転写ローラ11と
同様の制御系にてその抵抗値状態の適否を判断させ、該
帯電ローラ3の抵抗値不良状態にともづく帯電不良に起
因する不良画像の無駄出力を防止することができる。
【0034】(3)プロセスカートリッジ21の未装着
検知、警告 本実施例は転写ローラ11の抵抗値情報からプロセスカ
ートリッジ21の装着の有無を判断させたものである。
【0035】図1の複写機において、プロセスカートリ
ッジ21は複写機本体に対して紙面に垂直の方向より挿
脱される。転写ローラ11はプロセスカートリッジ21
の挿脱過程時は不図示の上下動手段によりプロセスカー
トリッジ21とは干渉しない下方の逃げ位置に保持さ
れ、プロセスカートリッジ21が装着されると感光ドラ
ム1に当接するようになっている。
【0036】本実施例では、図6の動作フローチャート
のように、複写機に複写開始信号が入力した後、メイン
モータが回転し、同時に転写ローラに電圧が印加され、
定電流制御を行なう。このときの印加電圧Vを検知させ
る(ステップ〜)。検知電圧Vが所定の一定電圧V
0 以下のときは複写動作を引続き続行させる(ステップ
→)。
【0037】逆に、所定の一定電圧V0 以上のときは、
複写動作を中止させ、またカートリッジ未装着の警告表
示を行なわせる(ステップ→)。
【0038】これはカートリッジ21の未装着時は転写
ローラ11は感光ドラム1に当接していないため、イン
ピーダンスが非常に大きくなることを利用しているもの
である。
【0039】〈参考例1〉(図7・図8) 本参考例において転写ローラ11は不図示の上下動機構
により感光ドラム1と抵抗値検知ローラ25との間を上
下移動制御されるようになっていて、複写機のメイン電
源スイッチONによる感光ドラム1の前多回転駆動が開
始されるのとほぼ同時に転写ローラ11を下方へ移動動
作させて抵抗検知ローラ25に当接状態に保持させる
(感光ドラム1とは非接触、図8のステップ・)。
この状態において転写ローラ11を電源回路12により
定電流制御してこのときの電圧Vを検知させる(ステッ
プ・)。
【0040】以下、実施例1の場合と同様に、その電圧
Vと、所定の下限電圧V0 ′又は所定の上限電圧V1
との比較を行なわせ、 V0 ′<V<V1 ′ のときは転写ローラ11を上方へ移動させて感光ドラム
1に当接させて複写動作を実行させる(ステップ〜
)。
【0041】V<V0 ′、又はV>V1 ′ のときは転写ローラ11の抵抗値が不適当であるので、
その旨の警告表示及び複写動作を中止する制御を行なわ
せて不良画像が出力される無駄を防止する(ステップ
→)。
【0042】〈参考例2〉(図9) 前述図1の複写機において、26は湿度センサである。
複写開始信号のONで湿度センサ26により周囲の温度
状態を検知させる(ステップ1・2)。
【0043】次にモータが回転し、複写機の前回転動作
中に転写ローラ11が電源回路12により定電流制御さ
れる(ステップ3・4)。
【0044】このときの検知電圧Vによって制御回路2
2にて転写ローラ11の抵抗値Rが演算される(ステッ
プ5・6)。
【0045】一方、前記ステップ2の湿度検知値に応じ
て抵抗Rの補正値R′の演算が制御回路22にてなされ
る(ステップ7)。例えば 相対湿度0%〜20%のときは R×101 、 相対湿度20%〜60%までは R×1、 相対湿度60%〜100%までは R×10-1 とする。
【0046】このとき補正後の抵抗値R′が一定範囲内 R0 <R′<R1 のときは引続き複写動作に入る(ステップ8・9)。即
ち、転写動作に入る転写ローラの抵抗R(検知電圧V)
の所定範囲は、上述した3通りの湿度に応じて異なる。
【0047】また補正後の抵抗値R′が一定範囲外のと
きは転写ローラ11の抵抗値の経時変化が大き過ぎると
判断し、以後の複写動作を中止制御させ、また異常検知
の警告表示を行なわせる(ステップ8→10)。即ち、
検知電圧Vが前記所定範囲外であるとき複写動作を中止
する、また警告表示するのであるが、その範囲は上述し
た3通りの湿度に応じて異なる。
【0048】以上の実施例・参考例において転写ローラ
11は感光ドラム1に接触する転写ベルト、転写ドラム
等であってもよい。
【0049】
【0050】また、制御は必ずしも画像形成前に行なう
必要はなく、画像形成後、画像形成途中でもかまわな
い。また、印加電圧の極性は転写電圧や帯電電圧と同極
性に限らず、逆極性でもかまわない。
【0051】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、プロセス
カートリッジ着脱式の画像形成装置において、画像形成
装置本体にプロセスカートリッジが装着されていない場
合に、それを操作者に容易に警告・認識させることがで
きる。プロセスカートリッジの有無検知を転写部材の定
電流制御を利用して行なったことで、マイクロスイッチ
等の特別なプロセスカートリッジの有無検知機構を設け
ることなくプロセスカートリッジの未装着を検知でき、
コスト上のメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例の画像形成装置の構成略図
【図2】 動作タイミングチャート
【図3】 制御フローチャート
【図4】 転写ローラの抵抗値と印加電圧の関係グラフ
【図5】 転写ローラの抵抗値と印加電圧の関係グラフ
【図6】 プロセスカートリッジの未装着検知、警告の
制御フローチャート
【図7】 参考例1の装置の要部図
【図8】 制御フローチャート
【図9】 参考例2の装置の制御フローチャート
【符号の説明】
1 像担持体としての感光ドラム 2 接触帯電ローラ 3 帯電バイアス印加電源回路 11 接触転写ローラ 12 転写バイアス印加電源回路 21 プロセスカートリッジ 22 制御回路 23 警告表示手段 25 抵抗値検知ローラ 26 湿度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 克彰 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 細井 敦 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 木村 茂雄 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 草加 健作 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5−45962(JP,A) 特開 平5−107880(JP,A) 特開 平2−39183(JP,A) 特開 平2−287380(JP,A) 特開 平4−168465(JP,A) 特開 平1−304514(JP,A) 特開 平5−53488(JP,A) 特開 平4−280262(JP,A) 特開 平4−101182(JP,A) 特開 平3−38665(JP,A) 特開 昭63−206770(JP,A) 特開 平5−80664(JP,A) 特公 平7−60288(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 21/00 370 - 540 G03G 21/14 G03G 15/02 G03G 15/14 - 15/16 G03G 13/02 G03G 13/14 - 13/16

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像形成装置本体と、この画像形成装置
    本体に装着可能で像担持体を有するプロセスカートリッ
    ジと、画像形成装置本体に設けられ像担持体に接触して
    像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写部材と、
    を有する画像形成装置において、 前記転写部材を定電流制御し、この時の転写部材の電圧
    が所定値以上の時にプロセスカートリッジが未装着であ
    る警告を行なう手段を有する ことを特徴とする画像形成
    装置。
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JP4564798B2 (ja) * 2003-11-28 2010-10-20 株式会社リコー 異常判定装置及び画像形成装置
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