JPH0789250B2

JPH0789250B2 - 画像記録装置

Info

Publication number: JPH0789250B2
Application number: JP61022767A
Authority: JP
Inventors: 信昭西岡
Original assignee: ミノルタ株式会社
Priority date: 1986-02-04
Filing date: 1986-02-04
Publication date: 1995-09-27
Anticipated expiration: 2010-09-27
Also published as: US4797705A; JPS62180381A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は静電転写式の画像記録装置に関する。

従来の技術この種の記録装置には、一般に、回転する感光体を備
え、帯電，露光，現像，現像像の用紙への転写，除電，
クリーニングの一工程で画像記録を行っている。

この工程のうち、静電気を発生すべきところすなわち帯
電，転写（除電を含むこともある）の工程には、通常一
般に、ワイヤ電極をもった帯電ユニット，転写ユニット
が用いられる。これらのユニットは夫々に高圧電源と接
続され、高圧電源が印加されると、ワイヤ電極はコロナ
放電し静電気を発生する。

ところが、そのワイヤ電極は、トナーによる汚れやサビ
等による劣化により性能が減退したり、紙づまり等によ
り切れてしまったりすることがある。ワイヤ電極が切れ
た場合、それが短絡をおこすと大電流が流れ大変に危険
である。このため、従来より、この防止策として、高圧
電源系に短絡検出回路を設け、短絡を検出すると高圧電
源の作動を停止するようにしている。

また、この種の記録装置の多くはマイクロプロセサによ
りシーケンス制御されているが、上記短絡検出は常時こ
のマイクロプロセサにより監視するようにしており、例
えば、ワイヤ電極の断線による出力短絡がどうかを判別
した後「断線」有無の信号出力を行う構成をとっている
（特開昭54−21727号公報など）。

発明が解決しようとする問題点ところが、高圧電源系（ユニット化されることが多いの
で、以下、高圧ユニットという）に、短絡検出回路を設
けたり，またマイクロプロセサ制御の場合には、適用す
る電圧値が大幅に相違する「断線」有無の信号出力部を
設けたりしなければならず、高圧ユニット自体のコスト
アップを招いている。

また、上記の短絡検出回路は、短絡したときのみ、即ち
ワイヤ電極が切れそれが導体に接触した場合に限り検出
できるもので、短絡以外の場合、たとえば単なる断線
（導体に接触しないオープン状態）に対しては用をなさ
ない。通常、この短絡以外の場合においては、排出され
るコピー紙をオペレータが見て判断し得るものである
が、無人で稼動するケースもあり、このようなことも考
慮して基本的にワイヤ電極の断線等を含めた高圧ユニッ
ト系全体の不具合を検出できるようにすることが望まれ
る。

このため、本発明は、高圧ユニットのコストダウンを図
るとともに、コストをかけずに高圧ユニット系の不良一
般についてこれを判別できるようにすることを目的とす
る。

目的を達成するための手段本発明は、シート上に画像を形成する画像記録装置であ
って、感光体と、感光体を帯電する帯電手段と、帯電さ
れた感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、感
光体上に形成された静電潜像を静電潜像と同極性のトナ
ーでもって現像する反転現像手段と、トナー像を感光体
上からシート上へ転写する転写手段と、感光体上の非静
電潜像部またはシート上の非静電潜像部に対応する領域
に付着するトナーの量を検出する検出手段と、検出手段
からの出力に基づいて帯電手段の不良を判定する判定手
段とを備えたことを基本的な特徴とする。

具体的には、上記判定手段が、感光体上の静電潜像が形
成されていない領域またはこの領域に対応するシート上
の領域に所定料のトナー付着が検出されたとき帯電手段
の不良と判定することを特徴とする。

実施例以下、本発明を添付図面に図解する実施例によって説明
する。

第１図は一実施例の画像記録装置の要部を示している。
（１）は、図中反時針方向に回転するドラム状の感光体
である。この感光体（１）の回りには、帯電ユニット
（２），現像器（３），転写ユニット（４），分離ユニ
ット（５），クリーニング器（６），イレーサランプ
（７）が一定の関係で配置されている。これらのエレメ
ントは、マイクロコンピュータ（20）（以下、CPUとい
う）によってシーケンス制御される。

感光体（１）はシステムスピードSmm/sで回転駆動され
る。CPU（20）が高圧ユニット（８）を能動化すると、
帯電ユニット（２）のワイヤ電極（2W）に高電圧の帯電
出力V₀が印加され、感光体（１）は一様に帯電される。
そして、画像情報をもったレーザビーム等の光（９）に
より露光され感光体（１）上に静電潜像が形成される。
次いで、この静電潜像は現像器（３）により顕像化され
る。この画像記録装置は光（９）が当った部分のみにト
ナーが着く、反転現像を行っており、トナーは静電潜像
と同極性の電荷を持っている。このトナー像は、光
（９）の露光タイミングと同期して駆動されるタイミン
グローラ（10）により送り出されシステムスピードSmm/
sで搬送される用紙（11）に、転写ユニット（４）上で
転写される。即ち、CPU（20）が高圧ユニット（12）を
能動化して転写ユニット（４）のワイヤ電極（4W）に高
電圧V₁を印加し、発生した静電気によりトナー像を用紙
（11）の方へ引き付ける。トナー像を転写された用紙
（11）は分離ユニット（５）により感光体（１）から分
離される。感光体（１）上の残留トナーはクリーニング
器（６）で掻き取られ、残留している電荷はイレーサラ
ンプ（７）による照明で除去される。この画像記録プロ
セスが繰り返し行なわれる。

転写ユニット（４）とクリーニング器（６）の中間に、
記録画像の濃度を調整するために、ホトセンサ（13）が
設けられている。ホトセンサ（13）は感光体（１）上に
光を投射する投光器と感光体（１）からの反射光を受光
する受光器とからなり、受光器の出力は、電圧比較器
（14）を介してCPU（20）に入力れている。ホトセンサ
（13）は、第２図に示すように、露光開始点（EPs）か
ら露光終了点（EPe）で規定される記録画像域（I₁）を
終端から副走査方向に距離Ｂを隔てた位置に形成される
像パターン（IP）の画像濃度を検出する（以下、この像
パターンをAIDCマークという）。

即ち、画像記録（潜像）を終了し、副走査方向に距離Ｂ
をおいてタイミングでCPU（20）自身が光（９）の投影
を制御してAIDCマーク（潜像）を感光体（１）に書き込
み、感光体（１）上に顕像化されたままの状態にあるAI
DCマーク（IP）の画像濃度を検出する。検出信号は、第
１図に示されるように、電圧比較器（14）の反転入力に
入力される。電圧比較器（14）の非反転入力には、濃淡
設定用のスイッチ（15）で切換えられる基準電圧（16）
が入力され、濃度検出信号が設定条件を逸脱するとCPU
（20）の入力ポート（IN1）に濃度不適切の信号が入力
される。この信号により、CPU（20）は、画像濃度を適
正化するように例えば現像器（３）内蔵のトナー供給用
モータ（図示せず）に制御信号を送る。このようにし
て、スイッチ（15）で設定された濃度に自動的に調整さ
れる。

本発明はこのホトセンサ（13）の出力を利用して、主と
して帯電ユニット（２）及びその高圧ユニット（８）の
作動状態を監視する。このため、第１図に示すように、
電圧比較器（17），スイッチ（18）で切換えられる基準
電圧（19）を設け、ホトセンサ（13）の出力を比較器
（17）の反転入力に入力し、この入力を基準電圧（19）
と比較し、設定条件を逸脱するとCPU（20）の入力ポー
ト（IN2）に異常信号を入力するように構成している。
例えば、上記の帯電系が全く動作しないと、反転現像に
より感光体（１）には一面にトナーが付着する。これを
AIDCマーク（IP）を検出するタイミングと異なるタイミ
ングで検出し、高い濃度が認められれば帯電系の不作動
と判定できる。また、スイッチ（18）により基準電圧
（19）を何段かに切換えて系統的に調べれば、ワイヤ電
極（2W）の劣化や接続ないし端子の接触不良等も判別す
ることができる。

CPU（20）は、電圧比較器（17）からの信号すなわち入
力ポート（IN2）のデータの取込みタイミングを制御す
る。第３図に、画像記録プロセスと関連付けてこのタイ
ミングを図解する。なお、図中、L1〜L4は第１図に示し
た感光体（１）の外周に沿う距離を示し、L1は帯電位置
から露光位置まで,L2は露光位置から現像位置まで,L3は
現像位置から転写位置まで,L4は転写位置からホトセン
サ（13）の検出点までの距離をそれぞれ示す。

第３図（ｅ）に示すように、ホトセンサ（13）によりAI
DCマーク（IP）の濃度検出を該マークの中心位置で行う
ときには、このマークの露光タイミングから（L2＋L3＋
L4＋C/2）/S後にCPU（20）は入力ポート（IN1）のデー
タを取り込む。同図（ｆ），（ｇ）は分りやすくするた
めに同図（ｅ）と時間軸を一致させて示しており、高圧
系とりわけ帯電系の検出は、（L2＋L3＋L4＋Ｃ）/S時間
後で次の記録画像（I₂）の前のタイミング（T₁）や
（T₃）でCPU（20）が入力ポート（IN2）のデータを取り
込むようにする。また、このタイミングはAIDCマークに
かからないタイミングであれば任意の時点でよいので、
同図（ｆ）に合わせて示すように、記録画像（I₁）の後
で（L2＋L3＋L4）/S時間後の（T₂）のタイミングであっ
てもよい。

同図（ｆ）の（t₁）〜（t₃）のサンプリングタイミング
は、転写系の動作状態を調べるもので、例えばこのよう
に記録画像のあたところを３回サンプリングして感光体
上にわずかでもトナーが残留しているかを調べる。サン
プリングデータに低濃度をすべて認めると、転写系の転
写効率の劣化が判定できる。もちろん、スイッチ（18）
により適切な基準電圧（19）を設定する。

同図（ｇ）はAIDCマーク濃度検出センサ（13）をさらに
活用して、感光体（１）への用紙を巻着きを検出するタ
イミングを示している。記録画像のあるべき感光体
（１）上の表面濃度を検出する。用紙の巻着きがない
と、トナーはすべて転写されその感光体（１）の検出点
は鏡面に近い状態であるが、用紙が巻着いていると検出
点は用紙地肌となる。この両者の差を利用する。もちろ
ん、電圧比較器（17）とは異なる電圧比較器を設ける。

第４図，第５図，第６図に他の実施例を示す。上記実施
例のように感光体上のAIDCマークの濃度を検出する以外
に、第５図に示すように、連続紙（21）の有効印字エリ
ア以外に印刷され、この印刷されたAIDCマーク（IP′）
の濃度のホトセンサで検出する方式のものがある。第４
図に示す要部構成はこの方式のものに適合する。第１図
と同一参照符号のものは同一ないし相当のものを示して
いる。電圧比較器（22）は転写系の不都合を検出するた
めのもので、反転入力にホトセンサ（13）の出力を入力
する。非反転入力には、スイッチ（23）で切換え可能な
基準電圧（24）を入力する。電圧比較器（22）の出力は
CPU（20）の入力ポート（IN3）に入力する。電圧比較器
（22）は転写系の不都合の検出専用で、基準電圧（24）
のレンジは帯電系の基準電圧（19）とは異なり、低濃度
でも充分に検出できるレベルをもつ。CPU（20）は入力
ポート（IN3）への入力データの取込みタイミングを制
御する。

第６図にその取込みタイミングのタイムチャートを示
す。転写ユニット（４）の転写位置とホトセンサ（13）
の検出位置間の距離はL5である。L6は露光開始点（EP
s）とAIDCマーク（IP′）の中心間距離である。同図
（ｅ）に示すように、ホトセンサ（13）によりAIDCマー
クの濃度検出を露光開始点より（L2＋L3＋L5＋L6）/S後
に行い、概ね同タイミング（T₁₂）で、転写系の入力ポ
ート（IN3）のデータを合わせて取り込む。帯電系の入
力ポート（IN2）には、タイミング（T₁₂）から（L6/S）
時間前のタイミング（T₁₀）かもしくは後のタイミング
（T₁₁）で取り込むようにCPU（20）により制御する。

CPU（20）は予め組込まれた制御プログラムにより入力
ポートにおける取込みタイミングを与える。取込んだデ
ータは、警告用の表示器を点灯させたりメッセージを表
示したり、また、帯電系もしくは転写系の異常を処理す
る制御用に使用される。

なお、上記実施例では、AIDCマークの濃度検出，帯電系
不良による濃度検出あるいは転写系不良による濃度検出
それぞれに検出レベルが相違することから、個別に電圧
比較器を設ける（または比較すべき基準電圧を切り換え
る）ようにしたが、ホトセンサ（13）の出力をA/D変換
器により複数ビットのディジタル信号に変換し、これを
CPU（20）の入力ポートに入力するように構成してもよ
い。また、CPUがA/D変換器を内蔵するタイプのものであ
れば、ホトセンサ（13）の出力を直接CPUのアナログ入
力ポートに入力するように構成してもよい。CPUはこの
１つの入力ポートにおけるデータの取込みタイミング制
御し、取込んだデータを予め設定されたデータと比較
し、比較結果に応じて予め決められた制御動作を行うよ
うに構成される。

発明の効果本発明によれば、反転現像の性質に着目し、感光体また
はシートの非潜像部上のトナーの付着量を検出すること
によって帯電手段の高圧系の作動状態を判定するように
したので、高圧系に異常検出用の特別な手段を構成する
必要がなく高圧ユニットのコストダウンを達成できると
共に、短絡を伴うワイヤ電極切れだけでなく、短絡を伴
わないワイヤ電極切れや高圧電源の出力低下、ワイヤ電
極の汚損による放電出力の低下なども判定することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部構成図、第２図はAIDC
マークの説明図、第３図はCPUにおけるデータ取込みタ
イミングを説明するためのタイムチャート、第４図は他
の実施例の要部構成図、第５図は連続紙におけるAIDCマ
ークの説明図、第６図はタイムチャートである。１……感光体、２……帯電ユニット、2W……ワイヤ電
極、３……現像器、４……転写ユニット、８……高圧ユ
ニット、９……露光光、11……用紙、13……ホトセン
サ、14,17,22……電圧比較器、20……マイクロコンピュ
ータ（CPU）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シート上に画像を形成する画像記録装置で
あって、感光体と、感光体を帯電する帯電手段と、帯電された感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段
と、感光体上に形成された静電潜像を静電潜像と同極性のト
ナーでもって現像する反転現像手段と、トナー像を感光体上からシート上へ転写する転写手段
と、感光体上の非静電潜像部またはシート上の非静電潜像部
に対応する領域に付着するトナーの量を検出する検出手
段と、検出手段からの出力に基づいて帯電手段の不良を判定す
る判定手段とを備えた画像記録装置。
【請求項２】判定手段が、感光体上の静電潜像が形成さ
れていない領域またはこの領域に対応するシート上の領
域に所定量のトナー付着が検出されたとき帯電手段の不
良と判定することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の画像記録装置。