JP3439946B2 - 感光体の表面電位認識装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を用
いた画像形成装置の感光体ドラムの表面電位を容易に認
識することを可能にした感光体ドラムの表面電位認識装
置に関し、特に感光体ドラムの表面電位の異常な上昇で
も感光体ドラムの表面電位を正確に認識できる装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来は、例えば特開平４−２５１８５９
に示すように表面電位センサを画像形成装置に取り付
け、その表面電位測定に用いられるプローブを感光体ド
ラム長手方向にスキャンすることで、感光体ドラムの表
面電位と、その長手方向帯電ムラを検知していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単価が
高い表面電位センサを取り付けることはコストアップに
なり、このセンサのプローブを軸方向にスキャンするた
めには機構も複雑になってコストアップにつながる。ま
た、スキャンをする機構を付けるためにはスペースも必
要になる。

【０００４】また、ａ−Ｓｉ感光体のような表面が硬い
感光体ドラムを用いた場合に、プリント枚数の増加に伴
ってコロナ帯電器が塵埃，オゾン等で汚染された場合、
本来の感光体ドラムへの帯電が行われず、表面電位が増
加することが知られているが、ユーザーではプローブ等
を用いて表面電位の変化をいちいち認識することができ
ず、画像に現れて初めて気がつくため、故障してからの
対策をうつか、事前にクリーニングをマメにして画像形
成装置の故障を防止するよう行われている。

【０００５】かかる課題を解決するために、出願人は本
願に先立って、帯電、露光、再帯電の工程を行って感光
体ドラムの表面電位の状態を簡単な構成で認識できる方
法を出願した（特願平８−１９９２８０）。この方法で
は、帯電、再帯電の２つの帯電工程が行われ、帯電され
た感光体ドラムの表面を露光手段により表面電位を落と
し、再帯電の工程で、その露光した領域へ再度電荷注入
するもので、再帯電の工程で電荷注入された際に感光体
ドラムへの流れ込み電流を測定し、これにより感光体ド
ラムの表面電位が簡単に認識できるものである。

【０００６】しかしながら、実際に画像形成装置に感光
体の表面電位認識装置を装着するような構成にした場
合、以下のような課題を有する。 感光体ドラム又は帯電器に寿命，故障等がきて感光体
ドラムの表面電位の変化が著しく変化した場合には、画
像，装置に影響するために、早急にユーザーへその変化
を知らせる必要がある。

【０００７】工場での生産時において、個々の感光体
ドラムの流れ込み電流にバラツキがあり、感光体の流れ
込み電流で表面電位を判断していると、感光体ドラムを
交換したときに感光体の表面電位が一定でも流れ込み電
流が変化することがあり、誤って表面電位情報を認識し
てしまうことがある。

【０００８】本発明は上述の課題に鑑みて成されたもの
であり、感光体ドラムの故障等による表面電位の変化を
早急に察知することができ、さらに感光体ドラムを交換
したときの感光体のバラツキによる流れ込み電流の変化
があっても表面電位の誤認識を防止した良好な装置を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために、導電性基体を介して感光層が形成された
感光体の表面を帯電する帯電手段と、その帯電後に前記
感光体表面の一部分を露光する露光手段と、その露光後
に前記感光体表面を再帯電する再帯電手段と、前記導電
性基体側から抵抗体を介して接地され、前記再帯電後に
前記抵抗体の両端の電圧値で前記感光体の流れ込み電流
を測定する測定手段を有し、その測定された電流値を前
記感光体の表面電位情報として認識するよう構成された
感光体の表面電位認識装置において、前記装置に、予め
前記抵抗体の両端にかかる基準電圧値が記憶され、前記
測定手段により測定された電圧値と前記基準電圧値とを
比較可能に構成する。

【００１０】これにより、測定された電圧を、基準電圧
と比較することで、感光体表面電位の異常上昇および減
少が容易に検知することができる。また、抵抗体に可変
抵抗を用い、少なくとも前記感光体を含む新たなプロセ
スユニットに交換した場合に、前記電圧値間の比較によ
り前記測定された電圧値と予め決められた基準電圧値と
が異なるときには、前記可変抵抗の抵抗値を可変するこ
とで前記基準電圧値に調整可能にした構成とする。

【００１１】これにより、感光体ドラムのバラツキがあ
っても電圧値を変換できるので、感光体のバラツキによ
っても流れ込み電流が調整することができ、表面電位情
報が正確に把握できる。ここで、プロセスユニットと
は、少なくとも感光体を含むものを指すが、これに限定
されず、帯電器及び除電器を含めたユニットをいう。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
図１は本発明の表面電位認識を行う装置を搭載した画像
形成装置の概略説明図である。１は感光体ドラムであ
り、アルミ等の金属素菅表面に光導電体層を積層してあ
る。また、金属素菅には電流測定装置１ａが接続されて
おり、後述の感光体ドラム１〜ＧＮＤ間に流れる電流を
計測する。なお、Ｒは可変抵抗器である。

【００１３】２は帯電器であり、コロナワイヤー２ａ，
グリッド２ｃ，シールドケース２ｄからなり、コロナワ
イヤー２ａには高圧電源２ｂが接続されており、これに
より、感光体ドラム１表面に向けて放電可能に構成され
ている。また、グリッド２ｃ及びシールドケース２ｄか
らツェナーダイオード２ｅを介してＧＮＤに接続されて
いる。図示しないが、本発明では感光体ドラム１と帯電
器２でそれらを一体的にユニットに収めたプロセスユニ
ットを構成している。

【００１４】３は半導体レーザー等の露光器であり、４
は現像器、５は転写器、６はクリーニング、７は光除電
器である。通常の電子写真プロセスでは、まず、感光体
ドラム１は帯電器２で一様な表面電位に帯電させ、次に
感光体ドラム１表面に画像情報が露光され、その部分の
表面電位は急激に落とされる。Ａ点は帯電器を出た直後
を示し、Ｂ点は露光点である。その後、現像器４で現
像、転写器５で転写、未転写トナーを転写するプロセス
を経たのち、Ｃ点の除電器７で感光体ドラム１に強い光
を当て感光体ドラム１の表面電位を落とす。除電された
感光体ドラム１は、再び帯電→露光→現像→転写→クリ
ーニング→除電というプロセスを繰り返す。

【００１５】本発明の認識装置は、通常の電子写真プロ
セスを行わないときに作動するようになる。つまり、装
置の立ち上がり状態のときとか、プロセスが停止してい
るときに作動するよう構成されている。その状況を説明
すると、まず感光体ドラム１表面を帯電器２により帯電
する。この場合、感光体ドラム１に帯電を行う際、帯電
直前の感光体ドラム１の表面電位と、帯電直後のその表
面電位との差の値に比例した電流が感光体ドラム１〜Ｇ
ＮＤ間を流れる（以下、「流れ込み電流」という）。

【００１６】しかし、この流れ込み電流を測定するので
は、感光体ドラム１の部分的な領域に帯電ムラが発生す
るのを理解することができない。従って、表面電位を測
りたい部分を露光し（以下、ここを「露光領域」とい
う）、次に現像、転写、除電（クリーニングは特に関係
しない）を行わずに再び二周目でその露光領域を再帯電
させる。

【００１７】一方、再帯電時に感光体に流れ込む電流を
測定する手段として感光体ドラム１〜ＧＮＤ間に可変抵
抗Ｒをつなぎ、感光体ドラム１の二周目にかかる抵抗Ｒ
の両端の電圧を測定することで、感光体ドラム１〜ＧＮ
Ｄ間を流れる電流値を測定するものであるいま、感光体
の表面電位が所定の電圧Ｖになるように設定したとき
に、感光体ドラム１〜ＧＮＤ間を流れ込み電流Ipc(A)が
流れたとし、その時、感光体ドラム１〜グリッド間には
Ｒ (Ω) の抵抗が使われていたとする。すると、この抵
抗Ｒの両端にかかる電圧Ｖ(V) は、 Ｖ＝Ipc Ｒ・・・・・・・・・・・(1) となる。よって、(1) 式の関係より電圧Ｖを測定すれば
ドラム流れ込み電流Ipcを測定することができる。この
流れ込み電流は先に出願した特願平８−１９９２８０に
記載した様に帯電電位の軸ムラ等の表面電位情報として
用いられる。

【００１８】また、この測定された電圧Ｖを、予め定め
られた基準電圧と比較することで、感光体表面電位の上
昇および減少を容易に検知することができる。

【００１９】この基準電圧と比較することに関して図２
のブロック図を用いて説明する。１ｂは制御部であり、
制御部１ｂは、電流測定装置１ａを用いて感光体ドラム
１に流れ込む電流Ipc を測定し、処理部１ｄへその値を
出力して、軸ムラ等の検知を行う（特願平８−１９９２
８０の処理を行う）。さらに制御部１ｂは可変抵抗Ｒに
かかる電圧値Ｖ１の情報を演算し比較部１ｅに出力する
ように構成されている。比較部１ｅは基準電圧値が記憶
された記憶部１ｃの基準電圧値と制御部から受け取った
電圧値の情報とを比較して、電圧値Ｖ１が基準電圧から
外れた場合には警告部１ｆに出力してユーザに警告する
ように構成されている。このようにして基準電圧値と比
較できるように構成すれば、感光体ドラム１の寿命等が
早急にキャッチできるものである。

【００２０】ここで、基準電圧値とは、上限及び下限値
を持つ一定幅を有した値であり、その中に測定された電
圧値があれば基準電圧と異ならないものと見做してい
る。従って、基準電圧値と異なるとは、基準電圧値の範
囲外に測定された電圧値が存在することをいう。

【００２１】一方、１ｈは感光体交換検知部である。プ
ロセスユニットが交換されたことがこの部分で検知され
た場合には、その情報は制御部１ｂに受け渡される。プ
ロセスユニットが交換された後最初に行う電流測定で
は、制御部１ｂは電流測定装置１ａにおいて測定された
電圧値を新たな基準電圧値として、変更部１ｇに渡し、
変更部１ｇは測定された電圧値を新たな基準電圧値とし
て、その値を記憶部１ｃに書き込む。

【００２２】また、他の実施の形態としてはプロセスユ
ニットが交換されたことが感光体交換検知部１ｈで検知
された場合には、上記の方法とは別に電流測定装置１ａ
の可変抵抗Ｒの値を変化させ、測定される電圧値Ｖ１を
基準値の中心の値とする方法で構成する。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の構成によれば、特に表面電位センサを設置したりする
ことなく、簡単な構成で表面電位の異常を初期の段階か
ら早急に検知することができ、その検知がプロセスユニ
ット等の感光体ドラムを交換した際にも誤検知を防ぐこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の表面電位認識装置を搭載した
画像形成装置の概略説明図であり、（ｂ）は基準電圧を
比較するブロック図である。

【符号の説明】

１：感光体ドラム １ａ：電流測定装置 １ｂ：制御装置 １ｃ：記憶部 １ｄ：処理部 １ｅ：比較部 １ｆ：警告部 １ｇ：変更部 ２：帯電器 ３：測定器 ４：現像器 ５：転写器 ６：クリーニング ７：光除電器

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電性基体を介して感光層が形成された感
   光体の表面を帯電する帯電手段と、その帯電後に前記感
   光体表面の一部分を露光する露光手段と、その露光後に
   前記感光体表面を再帯電する再帯電手段と、前記導電性
   基体側から抵抗体を介して接地され、前記再帯電後に前
   記抵抗体の両端の電圧値で前記感光体の流れ込み電流を
   測定する測定手段を有し、その測定された電流値を前記
   感光体の表面電位情報として認識するよう構成された感
   光体の表面電位認識装置において、前記装置には、予め
   前記抵抗体の両端にかかる基準電圧値が記憶され、前記
   測定手段により測定された電圧値と前記基準電圧値とを
   比較可能に構成し、前記抵抗体に可変抵抗を用い、少な
   くとも前記感光体を含む新たなプロセスユニットに交換
   した場合に、前記電圧値間の比較により前記測定された
   電圧値と予め決められた基準電圧値とが異なるときに
   は、前記可変抵抗の抵抗値を可変することで前記基準電
   圧値に調整可能にしたことを特徴とする感光体の表面電
   位認識装置。
2. 【請求項２】前記電圧値間の比較により前記測定された
   電圧値と予め決められた基準電圧値とが異なるときに
   は、警告を行う警告手段を備えたことを特徴とする請求
   項１記載の感光体の表面電位認識装置。