JPH03170957A - 電子画像形成装置の画像形成動作制御装置 - 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」二の利用分軒〕 木発門は、画像形成動作制御装置、’！′ｉに、・：ｉ
｝電装置により帯電させられる感光体トラｌ、を川も）
゛で画像を形成する画像形成装置の画像形成動作制御装
置に関する． 〔従来の技術及びその課題〕 画像形成装置、たとえば複写機やレーザプリンタでは一
般に、回転する感光体ドラム上に静電潜像を形成し、そ
の潜像をトナーで現像し、得られたトナー画像を転写紙
に転写するようになっている。そして、転写工程後に感
光体ドラム上に残されたトナーは、クリーニング装置に
よって除去される． 前記感光体ドラムとして、最近、有機系の感光体を用い
た感光体ドラムが採用されている．ところが、この種の
感光体ドラムは表面強度が比較的低いため、クリーニン
グ装許のブレードによって感光体層が早期に削られてし
まうという問題が発生ずる．感光体層が削られて薄くな
るということは、表面電位が下がる、あるいは感度が早
くなる方向へ変化するといった問題に繋がり、その結果
として感光体ドラムの寿命が短くなってしまう．そこで
、その問題を解消するために、感光体ドラムに対するブ
レードの圧接力を弱く設定すれば、酸化された表面層が
除去されないため、ｎ機感光体の酸化に基づいて感光体
ドラムの帯電性が劣化する。

一方、特問昭６４−９１１６０号に示された画像形成装
置では、スコｒｊトロンのグリッド電流を検出するごと
により感光体ドラムの特性劣化を検出し、感光体ドラム
のメンテナンスの必要性を表示するようになっている．
ところが、この｛ハ威では、グリッド電流の変化を、：
１ンバレーターを用い゜Ｃ二値的に処理するだけであり
、単に感光体ドラムの良・不良の１′リ断が行えるにす
ぎない。

本発明の目的は、電子画像形成装置の感光体ドラムの変
化の程度を簡単な構成によって検１１１シ、画像形成動
作を適切に制御することのできる画像形戚動作制ｆｉｌ
ｌ装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕 本発明に係る両像形成動イ１制御装許は、イ１ト電装置
により帯電させられる感光体ドラムを用いて両像を形戊
ずる画像形成装置の画像形成動作制ｉ■装置である。こ
の制御装置は、帯電装置の感光体１・′ラｌ、側に配置
されたグリッドと、グリッドに流れる電流を検出するグ
リッド電流検出手段と、グリッド電流検出手段による検
出桔果に基づいて両性形成装置の画像形成動作を制御す
る画像形成動作制御手段とを備えている。

〔作用〕

画像形成装置は、ＩＦ電装置により４１ト電させられる
感光体ドラムを用いて画像を形成する。この際、画像形
戊動作制御装置では、グリッド電流検出手段がグリッド
に流れる電流を検出する。本発明者の検討によれば、こ
のグリッド電流は、感光体］′ラムの使用が進むにした
がって直線的に変化する。

故に、グリッド電流を制御パラメータとすることにより
、直接的に感光体ドラムの状熊ソ測定ずることなく、画
像形成装置の画像形成動作を適切に制御することができ
る．したがって、グリッド電流検出手段による結果に基
づいて、画像形成動作制御手段は画像形成装置の画像形
成動作を制御する．これによって、感光体ドラムの変化
の程度をａ　ｔｒ＝−な構或によって検出し、画像形成
動作を適切に制御することができる。

〔実施例〕

第１図は、本発明の一実施例を採用した複写機の一例を
示している。

第１図におい゜Ｃ，複写機本体１の上面にＡ↓原縞台２
が固定されており、原稿台２１には開閉ｌ１在の原稿押
え３が配置されている。複−ｖａ本体１０図右側には、
バイパストレイ４と、１対の給紙カセット５．６とが着
脱自在に装着されている。複写機本体１の図ｋ側には、
複写済の用紙がＪＪＦ出される俳紙トレイ７が装着され
ている。

複写機本休Ｉの内部において、その上部には原ｖ４読み
取りのための露光装置８が設けられている。

この露光装同８は、光源，ミラー等から構成されている
。また、複写機本体ｌの中央部には、静電潜像が形成さ
れる感光体ドラム９が配置され゜Ｃいる．ここでは、感
光体ドラム９はたとえばＩＴ機感光体によって構成され
ている。感光体ドラノ・９の周囲には、感光体ドラム９
を所定の電荷に４ｊＦ電させる主幣電製置ｌＯ、静電潜
像を現像ずる現像装置１１、用紙にトナー像を転写する
ための転写装置１２、感光体ドラム９から用紙を分離ず
るための川紙分離装ｉ１３及び感光体ドラム９−Ｉ：．
の残留トノ一一を除去するクリーニング装Ｗ１　４が配
置され′ζいる。

バイパストレイ４及び給紙カセット５．６と感光体ドラ
ム９等によって構成される画像形成部との間及びその画
像形成部よりも下流側には、それぞれ、用紙を搬送する
給紙搬送路１７及びＵＦ．紙搬送路ｌ８が設けられてい
る。給紙カセット５．６の給紙搬送路１７側端部には、
給紙カセット５．６内の用紙を給紙搬送路ｌ７側に１枚
ずつ送るための給紙ローラ１６ａ，１６ｂが設けられて
いる。

また、排紙搬送路Ｉ８と排紙トレイ７との問には、搬送
されてきた用紙上の転写像を定着するための定着装置２
０と、定着後の用紙を排出するための排出口−ラ１９と
が配置されている。

前記クリーニング装置ｌ４は、クリーニング部１４ａと
、クリーニング部１４ａで掻き落とされたトナーを外部
に排出するためのスクリューコンベア１４ｂと、それら
を収納するためのハウジング１４ｃとを有している。

第２図に示すように、クリーニング部１４ａは、感光体
ドラム９に圧接するブレード２１を有している。ブレー
ド２Ｉは、たとえばウレタンゴムからなる弾性部材であ
り、感光体ドラム９の中心線と平行な方向に延びている
。ブレード２１の基部（上端部）はブレードホルダ２２
に固定されている。ブレードホルダ２２の上端は、ハウ
ジングＩ４ｃ（第ｌ図）に回転自在に支持された支軸２
３に固定されている。なお、支軸２３の回転中心は、感
光体ドラム９の中心線と平行である。

支軸２３には、カムフォロワ２４の基部が固定されてい
る。カムフォロワ２４は、感光体ドラム９から離れる方
向に、支軸２３から突出するように延びている。そのカ
ムフォロワ２４の突出部２４ａの上面にはカム２５が圧
接している。カム２５の回転中心には、ステッピングモ
ータ２６の出力軸が固定されている。また、突出部２４
ａには、ハウジング１４ｃ（第１図）に設けられたビン
に上端が係止されたスプリング２７の下端が連結されて
いる．スプリング２７は伸長状態で配置されており、こ
れによって突出部２４ａは常特上方に付みされ“Ｃいる
． 第３図に示すように、力ｌ、２５はその回転中心Ｏｌが
偏心し゜ζ配置されている。また、力ｌ、２５のカム面
２５ａ（外周面）は、回転中心０，に最も近い部分から
始まる切欠き面２Ｂをイｒしている。

そし゛Ｃ、カム２５のカム面２５ａは、切欠き面２８の
一端から矢印Ｘ方向にいくにしたがって同転中心０１か
ら徐々に遠ざかるように設定されている，この力Ｊ、面
２５ａに、第２図の力ｌ１ソオロワ２４の突出部２４ａ
が当接し“ζいる。なお、力Ｊ、面２５ａのうち最も中
心０１に近いａ部分であっても、クリーニング装１１４
の基本的なクリーニング動作は維持され得るように、力
ｌ、面２５ａの形状が設定されている。

第４図に示すように、前記主ｊｊ｝電装置１０は、感光
体ドラム９の中心線と平行に延びる電ＩＥ印加用ワイ・
Ｉ’　１　０　ａと、ワイヤＩＯａを外方からＭうシー
ルドゲースｉ０ｂと、感光体ドラム９及びワイヤｌＯａ
の問に配置されたグリッド１　（ｌ　ｃ．とから構成さ
れている。ずなわら、この主ＩＦ電装ｎ１０は、いわゆ
るスコロトロンである。ワ・ｆヤ１０ａには、電圧値の
変更が可能な定電流電源４０が接続されている。また、
グリッド１０ｃには、グリッドｌｏｃに流れる電流を測
定するためのグリット電流センサ３６が配置されている
。グリッド１０ｃと電源４１との間には、グリッドｌ　
（ｌ　ｃを所定電位に維持するための定電圧電源４１が
接続されている。

さらに、この複写機は、第５図に示す制ｉｆｆｌ１部３
０を有している。制御部３０は、ＣＰＵ３　１、ＲＯ　
Ｍ　３　２、ＲＡＭ３３及びＩ／０ボー１−　：Ｉ　／
Ｉを備えたマイクロコンピュータを含んでいる。制御部
３０のＩ／Ｏボート３４には、八Ｄ変１桑器３５を介し
て上述のグリッド電流センサ３６が接続され゜ζいる。

また、Ｌ．述のステッピングモータ２６は、］′ライバ
ー３７を介してＩ／Ｏボート３４に接続されている。さ
らに、Ｉ／Ｏボート３４には、複機本体ｌの上而に設け
られたキーパネル３８や他の入出力部が接続され゜ζい
る。

２Ｃお、Ｒ　Ｏ　Ｍ　３　２　ニは、制御プ【１グラｌ
ｘ等に加えてグリッド電流に関する情報が記憶されてい
る。

本発明者の検討結果によれば、感光体ドラム９の使川が
進んで表面電位が低下すれば、それにＩＩ−１＞してグ
リッド電流も変化する。また、このグリッド電流の変化
は、■次関数によっ“で表現され得る。

したがって、主４ｊ｝電装置１０のワイヤＩＯａへのサ
プライ電流及びグリッド電圧に関する種々の条件のもと
で、コピー枚数が増えるにしたがっ″ζグリッド電流が
理想的にはどのように変化ずべきかが、ｒ？ＯＭ３　２
内にコピー枚数をパラメータとした１次式として記憶さ
れている。実際の実験に基づくデータの数例を第ｌ表に
示す。なお、第Ｉ表において、ＩＯＯＫはコピー枚数１
０万枚を、ＳＰは感光体ドラｌ１の表面電位を意味して
いる。

第ｌ表 このようなデータから、第７図に示すようにグリッド電
流と表面電位との関係が１次式で表される．一方、ＲＡ
Ｍ３　３には不揮発性のメモリが含まれている．このＲ
ＡＭ３　３の不揮発性メモリには、感光体ドラム９の使
用回数を複写枚数に換録して記憶するトータルカウンタ
ーＴＴと、ブレード調整時期の算出のために使用される
カウンターＣ′Ｆと、ステッピングモータ２６によるカ
ム２５の設定位置を記？．１するカム位ＩＰＮとのため
の記憶領域が設けられている．この複写機では、未使用
の段階で、トータルカウンターＴＴ及びカウンターＣＴ
には０が設定されており、カム位置ＰＮには第３図のカ
ム面２５ａのＣ位置がセットされている． 次に、第６Ａ図〜第６Ｃ図に示す制御フローチャートに
したがって、上述の実施例の動作を説明する． 図示しないメインスイッチをＯＮすれば、第６Ａ図のス
テップＳｌにおいて、複写枚数を１に設定したり、定着
装ｉ１２０を所定温度にセットしたりする等の初期設定
が行われる．次に、ステップＳ２では、キーパネル３８
のプリントキーが押されたか否かを判断する．プリント
キーが押されていなければステップＳ３に移行し、感光
体ドラム９の取替え時期がきているか否か’ｌ’ｌＪ断
ずる．ここでは、トータルカウンターＴＴがドラム９の
寿命としての所定枚数（通常ｌＯ万枚程度）に達したか
否かが判断される．判断がＮｏであればステップＳ４に
移行する．ステップＳ４では、メンテナンス時にサービ
スマン等によってリセットモードへの移行が指示された
か否かを判断する．リセットモ一ドへの移行が指示され
ていなければステップＳ５に移行する．ステップＳ５で
は、複写枚数の再設定等の他の処理が必要に応じて行わ
れる．ステップＳ５での処理が終わればステップＳ２に
戻る． ここで、複写動作の開始のためにキーパネル３８のプリ
ントキーが押されれば、プログラムはステップＳ２から
ステップＳ６に移行する．ステップＳ６では、第６Ｂ図
に示す複写動作サブルーチンが実行される．第６Ｂ図の
ステップＳ７では、カウンターＣＴがインクリメントさ
れる．ステップＳ８では、トータルカウンターＴＴがイ
ンクリメントされる。次に、ステップＳ９では、ブレー
ド２１の圧接力の調整時期に達したか否かを判断する．
この判断は複写枚数に換算して行われ、カウンターＣＴ
Ｏ値がたとえば２０００に達しているか否かによって判
断される．ブレードｔＡ整時期に達していなければ、ス
テップ５１０に移行する．ステップＳＩＯでは複写動作
が開始される。次に、ステップＳｌｌにおいて、カム２
５を指定位置ＰＮにステッピングモータ２Ｇによってセ
ットする．初期の状態では、この結果、カム２５のカム
面２５ａのＣ部分が突出部２４ａに当接する．これによ
って、回転中心Ｏｌからカム面２５ａまでの距離に応じ
た圧接力で、ブレード２ｌが感光体ドラム９に圧接する
．続いて、ステップＳ１２において残りの複写動作が行
われる． 一連の複写動作においては、まず、給紙カセット５．６
等から指定された用紙が感光体ドラム９側に給紙される
とともに、露光装置８によって原稿台２に載置された原
稿の画像情報が読み込まれる．また、得られた画像情報
が感光体ドラム９を用いて用紙に転写される．さらに、
画像が転写された用紙が、定着装置２０において定着処
理された後、排紙トレイ７に排出される．一方、転写工
程の終わった感光体ドラム９の表面は、クリーニング装
置ｌ４内でクリーニング処理される．この場合には、ク
リーニング装置１４のブレード２ｌが感光体ドラム９の
表面に圧接することにより、感光体ドラム９の表面に付
着した残留１・ナーを除去ずる。除去された残留トナー
はスクリューコンベア１４ｂによっ“ζ外部に排出され
る。なお、ブレード２１が圧接した状態で感光体ドラム
９が同転することにより、ブレード２１はトナーの除去
に加えて感光体ドラム９の表面を僅かに削り取る。

これによっ゛ζ、感光体ドラム９の表面の酸化層が除去
され、感光体ドラム９の表面には常に新鮮な有機感光体
が露出する．これによって、良好な複写動作が行われる
。

ステップＳ１３では、指定された所望枚数の複写動作が
終了したか否かが判断される。判断がＮＯであれば、再
びステップＳ７以下の処理が行われる．ステップ３１３
での判断がＹｅｓとなれば、ステップＳ１４に移行する
．ステップＳｌ４では、ステッピングモータ２６により
カム２５を回動させ、切欠き面２８を突出部２４ａ側に
配置する．これによって、突出部２４ａはスプリング２
７によって上方に持ち上げられ、支軸２３が回動して、
ブレード２１が感光体ドラム９から分離される．この結
果、ブレード２ｌが感光体ドラム９に対して長期間圧接
することによる感光体ドラム９の劣化が防止されるのみ
ならず、ブレード自身の永久歪も防止される。ステップ
Ｓ１４での処理が終われば第６Ａ図のメインルーチンに
戻る．上述のような複写動作を繰り返せば、ブレード２
ｌにより感光体ドラム９０表面は徐々に削り取られ、そ
の帯電能力は徐々に低下する。この結果、既に説明した
ように、帯電能力の変化に応じてグリッド電流も変化す
る．ここで、主帯電装置２０による帯電動作によって得
られるグリッド電流とコピー枚数との関係の一例を第８
図に示す。第８図において、破線Ａは感光体ドラム９の
使用可能限界に対応する値を示しており、破線Ａ以下で
は正常な複写動作が行えない．一点鎖ＡｌｉＢは、カム
面２５ａのＣ部分を使用した場合に生じるグリッド電流
の変化の一例を示している．二点鎖線Ｃは、この複写機
における感光体ドラム９のｆｌ想的なグリッド電流の変
化を示している． 第７図を参照して、最初のコピー枚数２０００枚までは
、グリッド電流の変化（実線Ｄ）は一点鎖線Ｂにしたが
う。コピー枚数が２０００枚に達すれば、第６Ｂ図のス
テップＳ９での判断がＹｃＳとなる。この結果、プログ
ラムはステップＳ１５に移行し、第６Ｃ図のブレード調
整サブルーチンが実行される。

第６Ｃ図において、ステップＳ１６では、グリッド電流
センサ３６を用いて帯電装置１０のグリッド電流が測定
される。次に、ステップ５１７において、測定されたグ
リッド電流とあらかしめＲＯＭ３２に記憶された理想的
なグリッド電流の変化（第８図の二点Ｍ線Ｃに相当）と
の比較がなされる．ここでは、サプライ電流及びグリッ
ド電圧の設定値に基づいて、それに対応ずるグリッド電
流の変化が、サプライ電流及びグリッド電流の各種設定
値に対応して記億されている情報から選択される。

次に、ステップ３１Ｂでは、ステップＳ１７における比
較の結果に基づいて、ブレード２ｌの圧接力が高すぎる
か否かを判断する．ブレード２ｌの圧接力が高すぎた場
合にはステップ３１９に移行し、ブレード２ｌの圧接力
を低くする方向に、カム位置ＰＮを１ステップ変更する
．たとえば、カム位置ＰＮがＣ位置に設定されている場
合にはｂ位置に変更される．ステップＳ１９での処理が
終わればステップＳ２０に移行する．ステップ３１８に
おいて判断がＮｏの場合には、直接ステップＳ２０に移
行する。ステップＳ２０では、ブレード２ｌの圧接力が
低すぎるか否かを判断ずる。

判断がＹｅｓの場合はステップ５２１に移行し、ブレー
ド２１の圧接力が高くなる方向に、カム位置ＰＮを１ス
テップ変更する．たとえば、カム位置ＰＮがＣ位置の場
合にはｄ位置に変更される．ステップＳ２１での処理が
終わればステップＳ２２に移行する．ステップＳ２０で
の判断がＮＯの場合は、そのままステップＳ２２に移行
する。第８図の例では、ステップ３１７での比較の結果
、グリッド電流の低下（すなわち表面電位の低下）が早
すぎ、ブレード２１の圧接力が高すぎると判断される．
したがって、プログラムは、ステップ３１Ｂからステッ
プＳ１９に移行して、ブレード２ｌの圧接力を低める方
向にカム位ＩＰＮが変更される。ステップＳ２２では、
次のブレード調整特朋をカウントするため、カウンター
ＣＴがリセットされる。ステップ３２２での処理が終わ
れば第６Ｂ図のメインルーチンに戻る． 第８図の例の場合には、最初のブレード調整によって、
ブレード２１の圧接力がより小さくなる方向にカム位置
ＰＮが１ステップ変更される。その結果、表面電位の低
下速度は減少する．しかし、第８図の例では、次のブレ
ード調整時Ｎ，Ｉ１　（コピー枚数４０００枚目）にお
いても、まだブレード２１の圧接力が高ずぎると判断さ
れるので、さらにブレード２１の圧接力を低める方向に
カム位ＨｐＮが変更される．さらに次のブレード調整時
期（コピー枚数６０００枚目）では、理想的なグリッド
電流の変化値（第８図の二点鎖線Ｃ）よりも実際のグリ
ッド電流の値の方が高くなっているので、ブレード２１
の圧接力が高くなる方向にカム位ＷＰＮが変更される．
このように、上述の実施例では、所定のコピー枚数ごと
にブレード調整がグリッド電流の変化を基準に行われる
ので、ブレード２ｌによる感光体ドラム９の圧接力が理
想に近い状態に保持される．したがって、感光体ドラム
９のブレード２ｌによる削り取り量が過剰となったり過
少となったりすることが防止され、長期にわたり感光体
ドラム９の状態を良好に維持することができる． 複写機の使用が進み、感光体ドラム９が使用限界に達す
れば、プログラムは第６Ａ図のステップＳ３からステッ
プ３２３に移行し、キーパネル３８のドラム寿命表示が
点灯される。ドラム寿命表示か点灯すれば、使用者は感
光体ドラム９の取替え時期であることがわかる．サービ
スマンにより感光体ドラム９が新しいものと取り替えら
れたときには、リセットモードが指定され、プログラム
はステップＳ４からステップＳ２４に移行する。

ステップＳ２４では、トータルカウンター′ＦＴ及びカ
ウンターＣＴがそれぞれ０にセットされ、カム位ＩＰＮ
がＣ位置にセットされる．ステップＳ２４での処理が終
われば再びメインルーチンに戻る。

［他の実施例〕 （ａ）　　ブレード２ｌの圧接力を変更する手段として
は、上述のカム２５に限定されることはない。たとえば
、多角形のカムを用いることにより、ブレード２ｌの圧
接力を変化させてもよい。また、ブレード２ｌに荷重を
付与するための重りを移動させることにより、ブレード
２１の圧接力を変化させることもできる． （ｔ））ブレード調整を２０００枚ごとの定間隔で行わ
ず、各コピー動作ごとにグリッド電流測定及びその比較
を行い、ブレード圧の制御を行うようにしてもよい。

（Ｃ）　　上述の実施例では、グリッド電流測定の結果
をブレードの圧接力調整量のパラメータとして使用した
．しかし、本発明はこれに限られることはなく、グリッ
ド電流の測定結果をパラメータとして、露光装置８の露
光量制御、ワイヤ１０ａの印加電圧制御、現像装Ｒｌｌ
の現像バイアス制御等に使用することもできる。

〔発明の効果〕

本発明に係る画像形成動作制御装置では、帝電装乙のグ
リッド電流をグリッド電流検出手段により検出し、その
検出結果に基づいて画像形成動作制御手段により画像形
成装置の画像形成動作を制御する。したがって、感光体
ドラムの変化の程度を簡単な構成によって検出し、適切
に画像形成動作を制御することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例が採用された複写機の縦断面
概略図、第２図はそのクリーニング部の縦断斜視部分図
、第３図はそのカムの正面拡大図、第４図はその主ＩＦ
電装置の概略構成図、第５図はその制御部の概略ブロッ
ク図、第６Ａ図．単ＧＴＪ図．第６Ｃ図はその制御フロ
ーチャート、第７図はグリッド電流と表面電位との関係
の一例を示すグラフ、第８図はコピー枚数とグリッド電
流との関係を示すグラフである． ９・・・感光体ドラム、ＩＯ・・・主帯電装置、１０ｃ
・・・グリッド、１４・・・クリーニング装置、２５・
・・カム、２６・・・ステッピングモー夕、３０・・・
制御部、３６・・・グリッド電流センサ． 特許出廟人　　三田工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）帯電装置により帯電させられる感光体ドラムを用
   いて画像を形成する画像形成装置の画像形成動作制御装
   置であって、 前記帯電装置の前記感光体ドラム側に配置されたグリッ
   ドと、 前記グリッドに流れる電流を検出するグリッド電流検出
   手段と、 前記グリッド電流検出手段による検出結果に基づいて、
   前記画像形成装置の画像形成動作を制御する画像形成動
   作制御手段と、 を備えた電子画像形成装置の画像形成動作制御装置。