JPH03296787A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複写機、プリンター　ファクシミリ等の画像
形成装置に係り、詳しくは、像担持体表面を研摩する手
段を備えた画像形成装置に関するものである。

〔従来の技術〕

この種の画像形成装置においては、感光体や誘電体等の
像担持体に静電潜像を形成し、これをトナーによって可
視像化すると共に、そのトナー像を転写材に転写して像
担持体を繰返し使用するので、トナーや紙粉、又は紙に
含まれた添加物等が像担持体表面に薄い膜状に固着する
所謂フィルミング現象が発生する恐れがある（以下、膜
状の固着物をフィルミングという）。かかる現象が発生
すると、像担持体の特性（例えば、光減衰特性等）が劣
化しトナー像の部分的な濃度上昇や地汚れが生じたり、
高温環境下で像担持体表面の抵抗が著しく低下し画像な
がれを生じたりして、トナー像の画質を著しく低下させ
る。

そこで従来より像担持体上のフィルミングを除去する各
種の方法が提案されており、研摩材（フェルトなど）や
研摩ファーブラシ（金属や樹脂製など）で像担持体表面
を研摩しながらフィルミングを除去し、あるいはブレー
ドを静電像担持体に圧接させてフィルミングを掻き取る
ごとき方法がその代表例であり（例えば特開昭６２−１
１９５６７号公報、特開昭６０−１０７０７６号公報、
特開昭６０−１１９５８９号公報等）、又、現像剤、ク
リーニング剤を静電像担持体に圧接させてフィルミング
を掻き取る方法も提案されている（特願昭６３−３０５
１４４号、特願平１−２１８７号）。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、研摩手段の機械的バラツキ（像担持体表面と
の接触圧のバラツキや像担持体表面に直接接触する研摩
部材自体の強度等のバラツキ）や像担持体表面高度のバ
ラツキ、更には部品の経時劣化等により、研摩能力のバ
ラツキが生じ、研摩能力が過小である場合には、フィル
ミング除去が不十分になり、−時的、あるいは部分的に
フィルミングが発生してしまう。そこで、像担持体上の
フィルミングを完全に除去しようとする場合には、多少
像担持体表面自体まで研摩するように研摩能力を設定す
る必要があり、研摩をするに従って像担持体表面が摩耗
していく。かかる像担持体表面の多少の摩耗は、フィル
ミングを完全に除去するためにやむを得ないが、逆に研
摩能力が過多である場合には、像担持体表面の摩耗が急
速に進んで。

像担持体表面の寿命を必要以上に短くしたり、像担持体
である感光体等の膜厚と帯電電位との間に下式（１）の
関係があるので、膜厚が急速に薄くなると著しい帯電電
位の低下が発生し、適正な画像濃度が得られず、又、像
担持体の表面電位を検出して帯電装置の出力や現像バイ
アスを自動的に制御することにより像担持体の帯電電位
の変動に係らず一定の画像濃度を得ようとしても、制御
可能な範囲を越えてしまい適正な画像濃度が得られない
という間原点がある。

ε　　・　ε　　・　Ｓ （式中、■は感光体の帯電電位、Ｑは感光体上の電荷量
、ｄは感光体膜厚、ε　は感光体比誘電率、ε　は真空
の誘電率、Ｓは感光体の表面積を示す）本発明は、従来
技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは、研摩手段の機械的バラツ
キや像担持体表面高度のバラツキ、更には部品の経時劣
化等により。

研摩能力のバラツキが生じている場合に、自動的に所望
の研摩能力になるように研摩手段を制御する画像形成装
置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、像担持体表面を
研摩する手段を備えた画像形成装置において、像担持体
の帯電特性を検出する手段と、研摩手段の研摩能力を制
御する手段とを設け、帯電特性検出出力に応じて研摩能
力を制御することを特徴とするものである。ここで、帯
電特性とは、像担持体の膜厚に左右されるところの帯電
に関する性質を言い、帯電電位のほか、膜厚によって帯
電電荷量が左右されるものでは帯電電荷量も含まれる。

第１図は、本発明の機能ブロック図である。

〔作用〕

上記のように構成された本発明は、像担持体の帯電特性
を検出して、研摩手段の機械的バラツキや像担持体表面
高度のバラツキ、更には部品の経時劣化等により、研摩
能力のバラツキが生じている場合に、帯電特性検出出力
に応じて所望の研摩能力になるように研摩手段を制御す
るように作用するものである。

〔実施例〕

本発明を画像装置である複写機に適用した実施例を第２
図乃至第５図に基づいて説明する。

先ず、複写機全体の概略について説明する。

第２図において、コンタクトガラス１上の原稿（不図示
）が、これに対して並行に移動しながら原稿照射を行う
照明手段を含む光学系（不図示）によって、−様帯電器
２で既に一様に帯電されている潜像担持体であるドラム
状の感光体３に結像投影され、これにより感光体３上に
静電潜像が形成される。この静電潜像は、感光体の右側
方に設けられた現像装置４のトナーによりトナー像化さ
れ、このトナー像は、給紙部から搬送されてきた転写紙
に転写チャージャ５により転写される。トナー像が転写
された転写紙は１分離チャージャ６により感光体から分
離され、定着装置（不図示）を通ってコピー紙として機
外に排出される。

一方、転写後の感光体３は感光体３の左側方に設けられ
たクリーニング装置７によって残留トナーが除去されて
から除電ランプ８で残留電荷が除電されて、−様帯電器
２による次の帯電に備えられる。

次に、感光体３の研摩について説明する。

クリーニング装置７の上方に研摩手段である研摩ブラシ
９が感光体に当接するように設けられ、モーター１０に
より回転駆動される。又、コンタクトガラス１の一側端
の端部には、感光体の帯電特性である帯電電位を検出す
べく、測定用潜像を感光体に形成するための基準濃度板
１１が設けられている。上記測定用潜像は、複写すべき
原稿の露光走査工程において、基準濃度板１１の像が露
光光学系によって感光体上の原稿画像領域外に潜像とし
て形成されることによって得られ、その電位が現像装置
上方に設けられた表面電位センサー１２で測定されて後
述する研摩ブラシ９の回転駆動制御に用いられる。

研摩ブラシ９を回転させるモーターエ０の駆動は、マイ
クロコンピュータ−１３によって制御される。マイクロ
コンピュータ−１３は主にマイクロプロセッサ（ＣＰＵ
）１４と、メモリ１５と。

インターフェース（工１０）１６とから構成されている
。マイクロコンピュータ−１３のインターフェース１６
には、１コピ一動作が照明装置の原稿照射スタート位置
に設けられたマイクロスイッチ１７で検出されディジタ
ル信号として入力されると共に、感光体の帯電電位が表
面電位センサー１２で検出されＡ／Ｄ変換器（不図示）
を介してディジタル信号として入力される。又、インタ
ーフェース１６からは、Ｄ／Ａ変換器（不図示）を介し
てモーター１０へ駆動信号が出力される。メモリ内のＲ
ＡＭ　（読み出し書き込みメモリ）には、１回の研摩動
作当りの研摩ブラシ９の回転駆動時間設定値を記憶させ
る駆動時間レジスタが設けられており、初期状態では１
０分間が記憶されている。ＲＡＭには、累積のコピー枚
数を記憶する枚数レジスタも設けられ、これは、土泥デ
ィジタル信号により１づつ大きな数値に置き換えられて
記憶されていく。メモリ内のＲＯＭ　（読みだし専用メ
モリ）には、後述する観点で実験的に求められた累積コ
ピー枚数ごとの感光体の帯電電位の上限値、下限値が予
めデータテーブルとして記憶されている。

以上の構成において、感光体３の研摩は、１回の研摩動
作である所定時間の研摩ブラシ９の回転駆動を２００枚
のコピー毎に行うことにより実施される。研摩動作１回
当りの回転駆動時間は、製品出荷時に１０分間に初期設
定されており、この１°０分間の研摩により平均して０
．０３ｐｍの厚さだけ感光体３表面を研摩する（本実施
例における感光体３としては、当初の膜厚が２５μｍの
ものを用いている。）、この研摩能力である研摩動作１
回当りの研摩量には、研摩ブラシ９の感光体３に対する
当接圧のバラツキ等によりバラツキが存在するので、こ
の研摩能力が一定の許容範囲を越えているか否かを判断
し、許容範囲を越えていれば研摩能力を許容範囲内のも
のにすべく、研摩動作１回当りの回転駆動時間を補正す
ることにより、研摩能力を制御する（研摩動作１回当り
の回転駆動時間と研摩能力の間には第５図に示す関係が
ある）。この研摩能力が許容範囲内か否かの判断は、研
摩能力が一定の許容範囲内のものであれば累積コピー枚
数と感光体膜厚の関係が、縦軸に感光体膜厚、横軸に累
積コピー枚数を取った第３図第１象限に示すような上限
と下限の間に収まる一方、感光体膜厚と帯電電位の間の
前記（１）式の関係（縦軸に感光体膜厚、横軸に帯電電
位を取った第３図第２象限にこの関係を示す）があるの
で、研摩能力が一定の許容範囲内のものであれば、累積
コピー枚数ｎに応じて感光体の帯電電位Ｖｎも一定の上
限値Ｖ、ｎと下限値Ｖ、ｎの間に収まることを利用して
行う。このため、予め、研摩能力が一定の許容範囲内に
ある場合の累積コピー枚数ｎに応じた帯電電位の上限値
Ｖ、ｎ、下限値Ｖ、ｎを実験で求めてデータテーブルと
してＲＯＭに記憶させておく。

第４図において、先ず、枚数レジスタに記憶されている
累積コピー枚数を読み出して、２００の倍数か否かによ
って研摩動作を行うタイミングか否かを判断する（ステ
ップ■）。研摩動作を行うタイミングであると判断する
と、基準濃度板を照射することにより測定用潜像を形成
しくステップ■）、この帯電電位を表面電位センサー１
２で検出する（ステップ■）。インターフェース１６か
ら読み込んだこの検出値Ｖｎと、累積コピー枚数に応じ
て、データテーブルをルックアップして読み出した帯電
電位の上限値Ｖ、ｎとを比較する（ステップ■）。検出
値Ｖｎが上限値Ｖ、ｎを越えると判断すると、ＲＡＭの
駆動時間レジスタに記憶されている回転駆動時間に所定
のΔＴ秒だけ加算して駆動時間レジスタに記憶し直すこ
とにより研摩動作１回当りの回転駆動時間を延長補正す
る（ステップ■）。そして駆動時間レジスタから回転駆
動時間を読み出し、この回転駆動時間の間Ｄ／Ａ変換器
を介してモーターに駆動信号を出力して研摩ブラシ９を
回転駆動させる（ステップ■）。

検出値Ｖｎが上限値Ｖ、ｎを越えていないと判断する（
ステップ＄てＮ）と、検出値Ｖｎと帯電電位の下限値〜
“２ｎとを比較しくステップ■）、検出値Ｖｎが下限値
Ｖ２ｎより小さいと判断すると、ＲＡ　Ｍの駆動時間レ
ジスタに記憶されている回転駆動時間から所定の△Ｔ秒
たけ減算して駆動時間レジスタに記憶し直すことにより
研摩動作１回当りの回転駆動時間を短縮補正する（ステ
ップ■）。

そして駆動時間レジスタから回転駆動時間を読み出し、
この回転駆動時間の間Ｄ／Ａ変換器を介してモーターに
駆動信号を出力して研摩ブラシ９を回転駆動させる（ス
テップ■）。検出値Ｖｎが下限値Ｖ、ｎよりも大きいと
判断する（ステップ■でＮ）と、何ら研摩動作１回当り
の回転駆動時間を補正をすることなく、駆動時間レジス
タから回転駆動時間を読み出し、この回転駆動時間の間
Ｄ／Ａ変換器を介してモーターに駆動信号を出力して研
摩ブラシ９を回転させる（ステップ■）。

なお、累積のコピー枚数が増えるにつれ感光体の膜厚が
薄くなっていき、上述のように、感光体の帯電電位が低
下していくので、このような感光体の帯電電位の低下が
生じても一定の画像濃度が得られるように電位センサー
１２で感光体の表面電位を検出して現像バイアスを自動
的に制御している。これに替え、感光体膜厚が薄くなる
ことによる感光体の帯電電位の低下を防止すべく電位セ
ンサー１２で感光体の表面電位を検出して一様帯電器２
の出力を制御しても良い。この場合は、上記の感光体帯
電電位の上限値Ｖ、ｎ、下限値Ｖ、ｎを一様帯電器２の
出力値毎に実験で求めて回転駆動時間の補正に用いる。

上記実施例では、帯電特性を検出する手段として、コン
タクトガラス１の一側端の端部に設けられた基準濃度板
１１を用いて測定用潜像を形成したが、これに替え、−
様帯電された部分をイレーサーで必要な大きさに区切っ
て測定用潜像を形成したり、−様帯電された部分をその
まま測定用潜像としても良い。

又、上記実施例では研摩ブラシ９による研摩能力を制御
するのに、研摩動作１回当りの研摩ブラシ９の回転駆動
時間を制御しているが、これに替え、研摩ブラシ９の回
転速度、研摩ブラシ９の感光体表面への当接力（食い込
み量）、研摩動作を行う頻度等を制御しても良い。これ
らと研摩能力との間には第６図乃至第８図の関係がある
。

更に、累積画像形成動作量である累積コピー枚数を照明
装置の移動を検出して求めたが、これに替え、感光体駆
動時間などを検出して求めても良い。又、上記実施例で
は、研摩能力を制御する時期と研摩動作を行う時期を一
致させたが、別々の時期に行っても良い。更に、累積画
像形成動作量で研摩動作の時期や研摩能力制御の時期を
決めるのではなく、研摩装置自体の作動回数、作動時間
によりこれらを決めても良い。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、研摩能力のバラツキ
が生じている場合に、帯電特性検出出力に応じて所望の
研摩能力になるように研摩手段を制御するので、像担持
体表面の寿命を必要以上に短くすることなくフィルミン
グを除去でき、適正な画像濃度が得られるという優れた
効果がある。

また、研摩手段の機械的バラツキ（像担持体表面との接
触圧のバラツキや像担持体表面に直接接触する研摩部材
自体の強度等のバラツキ）や像担持体表面高度のバラツ
キ等の製造工程上での管理負担を軽減することもできる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の機能ブロック図である。第２図乃至
第５図は、本発明の実施例に係る複写機を説明するため
の図面であり、第２図は複写機全体の概略構成図、第３
図は感光体膜厚とコピー枚数、帯電電位との関係を示す
特性図、第４図は感光体の研摩動作を説明したフローチ
ャート、第５図は研摩動作１回当りの研摩ブラシ駆動時
間と研摩能力の関係を示す特性図である。第６図は研摩
ブラシ回転速度と研摩能力の関係を示す特性図、第７図
は研摩ブラシの食い込み量と研摩能力の関係を示す特性
図、第８図は研摩動作の頻度と研摩能力の関係を示す特
性図である。 ９・・・研摩ブラシ、１ｏ・・・モーター　１２・・・
表面電位センサー １３・・・マイクロコンピュータ−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体表面を研摩する手段を備えた画像形成装
   置において、像担持体の帯電特性を検出する手段と、研
   摩手段の研摩能力を制御する手段とを設け、帯電特性検
   出出力に応じて研摩能力を制御することを特徴とする画
   像形成装置。
2. （２）所定量の画像形成動作毎に感光体表面を所定量研
   摩する画像形成装置において、累積画像形成動作量を計
   数する手段と、感光体の帯電特性を検出する手段と、累
   積画像形成動作量と帯電特性検出出力に応じて研摩能力
   を制御する手段とを設けたことを特徴とする画像形成装
   置。