(57)【要約】【課題】ドラムアースの接続不良による画像不良を防止する。【解決手段】帯電、現像、転写等の電流検知回路を設け、少なくとも２つ以上の電流出力が低下することを検知することにより、ドラムアースの接続不良を検知する。【選択図】　　　　図１
2004138838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体上に感光体部が形成された回転する感光手段と、導体の周りに抵抗体層がありその抵抗体層が感光手段に接している帯電手段と、帯電手段により帯電された感光体表面上を走査して感光体部表面に静電潜像を形成する光走査手段と、回転する導体の表面に塗布された帯電したトナーを感光手段表面に向けて飛翔させ光走査手段で形成された静電潜像に応じてトナー像を形成する現像手段と、感光手段に接して現像手段により形成されたトナー像を記録媒体上に転写させると共に感光手段との接触部にて記録媒体の挟持搬送を行う転写手段を具備した画像形成装置において、前記感光手段のアースは画像形成装置のアースと接続されるものであって、前記帯電手段による帯電電流の低下を検知する検知手段と、前記転写手段による転写電流の低下を検知する検知手段を有し、前記２つの検知手段の結果により、前記感光体のアースと画像形成装置のアースの接続が遮断されたと検知することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真技術を用いた画像形成装置における高圧電源制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の電子写真技術を用いた画像形成装置を表すブロック図である。
図５において１は感光体ドラムを表し、１１は感光ドラムの導体部、１２は感光体部である。なお導体部１１はグランドに接地される。
【０００３】
２は帯電ローラを表し、２１は帯電ローラの導体軸、２２は弾力性のある抵抗体である。ここで感光体部１２と抵抗体２２は接触しており、印字動作中は感光ドラム１および帯電ローラ２は図示しない駆動手段により矢印方向に回転を行う。
２３は帯電電源部を表し、印字動作中は交流電圧と直流電圧を重畳した電圧を帯電ローラ２の導体軸２１に印可する。このとき感光体部１２と抵抗体２２の接触部近傍ではコロナ放電が発生して感光体部１２の表面が帯電される。このとき感光体部１２の表面電位は帯電電源部２３により印可される直流電圧とほぼ等しい電位となる。なお帯電電源部２３で交流電圧を重畳するのはコロナ放電を促進して感光体部１２の表面電位を均一化するためである。
【０００４】
次に帯電された感光体部１２表面には走査手段（図示しない）よりレーザ走査光９が照射される。このときレーザ走査光９は画像信号に応じたｏｎ／ｏｆｆ制御が行われている。
【０００５】
感光体部１２の表面上にレーザ走査光９が照射されると、照射された感光体部１２の表面部分は生成された光電子により等価的に抵抗率が下がるため帯電電源部２３により帯電された表面電荷は減衰する。従ってレーザ走査光９が照射された部分の電位の絶対値は減少する。この結果感光体部１２の表面には静電潜像が形成される。
【０００６】
３は現像器を表し、３１は中空の導体ローラ部、３２は導体ローラ部３１の内部に埋め込まれたマグネットである。導体ローラ部３１の表面には弾性のある現像ブレード３３が接している。現像器３と現像ブレード３３の間には攪拌により負電位に帯電されているトナー１００が詰まっている。トナー１００自体は磁性体であり導体ローラ部３１の表面とマグネット３２で生じる電気鏡像効果による静電気力により導体ローラ部３１の表面にひきつけられる。導体ローラ部３１の表面上に付着したトナー１００の多くは現像ブレード３３により剥ぎ取られ表面近傍のみのトナー１００が導体ローラ部３１と感光体部１２との隙間部に運ばれる。なお感光体部１２と導体ローラ３１の間には微小な隙間（２００ミクロン以下）が設けてある。導体ローラ部３１には現像電源部３４が接続されている。
【０００７】
現像電源部３４は交流電圧と直流電圧が重畳された電圧を出力する。この現像電源部３４の電圧印可により感光体部１２と導体ローラ３１の隙間部には電界が生じて導体ローラ部３１の表面に付着したトナー１００が導電ローラ３１から飛翔する。ここで感光体部１２の表面においてレーザ走査光９が照射されていない部分は負電位に帯電しており、その表面電位は現像電源部３４の直流電圧より低くなるように設定されている。このためトナー１００に対しては直流的には導体ローラ３１に押し戻す方向に力が作用することになり、飛翔したトナー１００は現像器３に戻されることになる。
【０００８】
一方、感光体部１２の表面のうちレーザ走査光９が照射された部分は表面の負電荷が減衰しているので、その部分の電位は現像電源部３４の直流電圧より高くなる。このためトナー１００に対しては直流的には感光体部１２に引き付ける力が作用することになり、飛翔したトナー１００は感光体部１２に付着することになる。このようにして感光体部１２表面にはレーザ走査光９により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。感光体部１２の表面上に形成されたトナー像は転写ローラ４の方向に運ばれる。転写ローラ４は導体軸４１と弾性のある抵抗体４２より形成される。
【０００９】
なお抵抗体４２の表面は感光体部１２と接していて、記録媒体は抵抗体４２と感光体部１２との間を搬送される。また導電軸４１は転写電源部４３が接続されていて、記録媒体通過時に転写電源部４３は正の直流電圧を出力する。このとき感光体部１２の表面上にあるトナー１００は記録媒体の方向に引き付けられ感光体部１２上に形成されたトナー像が記録媒体に転写される。トナー像が転写された記録媒体はその後定着手段（図示しない）に搬送される。定着手段に搬送された記録媒体は定着手段内で加熱、加圧されることによりトナーが固着され機外へ排出される。なお記録媒体に転写されず感光体部１２上に残ったトナーはクリーニングブレード５により取り除かれ画像形成装置は次の印字動作に備える。
【００１０】
図６は従来の高圧電源回路のブロック図である。６−２から６−１０までは、帯電回路、６−２２から６−３１までは現像回路、６−４０から６−５５までは転写回路である。
【００１１】
まず帯電回路について説明する。
【００１２】
図６は従来の帯電電源回路のブロック図である。
【００１３】
図６において６−１はパルスを出力または停止し、その他画像形成装置全体の動作を制御するＣＰＵ、６−２はＣＰＵ６−１から出力されたパルス波形を増幅する増幅部、６−３は６−２で増幅された増幅信号と後述するフィードバック信号６−０を加算する加算器、６−４は加算器６−３から出力された出力波形の高周波成分を遮断して方形波を正弦波に変換するためのローパスフィルタ部、６−５はフィルタ部６−４からの出力を電流増幅する電流増幅回路、６−６は６−５の出力の直流成分をカットするためのカップリングコンデンサ、６−７はカップリングコンデンサ６−６を介して出力される電圧を昇圧するためのトランスであり、トランス６−７からは交流電圧が出力される。
【００１４】
６−１０はＤＣ高圧発生回路であり、ＣＰＵ６−１の駆動信号６−１１により駆動され、その出力はＡＣ／ＤＣ分離用抵抗６−１２に接続される。抵抗６−１２のもう一端はトランス６−７に接続され、６−１０から出力される高圧ＤＣ例えば−６００Ｖにトランス６−７から出力される高圧ＡＣ例えば１．８ｋＶが重畳され出力端６−０より出力される。
【００１５】
またトランス６−７は高圧分離用コンデンサ６−８に接続され。電流検出用抵抗６−９に接続される。カートリッジが本体に装着されると等価的に出力端６−０に負荷が接続されることになる。そのとき、帯電電源回路が起動すると、トランス６−７から高圧分離用コンデンサ６−８、電流検出用抵抗６−９を通過して電流が流れる。そのとき６−９の両端に生ずる電流をダイオード６−１４で整流し、整流した信号と基準電源発生回路６−１５の出力を比較回路６−１６で比較しその出力をフィードバック信号として６−２０に出力する。
【００１６】
即ち、設定した電流より電流検出用抵抗６−９で検出された電流が小さいと比較器の出力は正の信号を出力しトランスの出力電圧を大きくし、電流を多く流すように設定し、設定した電流より電流検出用抵抗６−９で検出された電流が大きいと比較器の出力は負の信号を出力して、トランスの出力電圧を小さく所定の電流値になるように動作するのである。
【００１７】
この方式は一定の電流出力を行うため定電流制御と呼ばれる。
【００１８】
次に現像回路について説明する。６−２２はＣＰＵ６−１から出力されたパルス波を増幅する増幅部，６−２３は増幅部６−２２の出力の直流成分をカットするためのカップリングコンデンサ、６−２４はカップリングコンデンサ６−２３を介して入力される電圧を昇圧するための昇圧部であり昇圧部６−２４からは昇圧された交流電圧が出力される。６−２５はダイオード、６−２６はコンデンサ、６−２７、６−２８抵抗、６−２９は電流制御手段である。昇圧部６−５より出力された交流電圧はダイオード６−２５、コンデンサ６−２６により整流・平滑化される。コンデンサ６−２６の両端には抵抗６−２７、６−２８および電流制御手段６−２９が接続され、電流制御手段６−２９は抵抗６−２７に一定の電圧降下が生じるようにコンデンサ６−２６から抵抗６−２７、６−２８に流れる放電電流の制御を行う。この結果帯電電源部の出力端には昇圧部６−５から出力される交流電圧と抵抗６−２７に生じる直流電圧が重畳された電圧が出力される。
【００１９】
最後に転写回路について説明する。６−４０はスイッチング部であり、ＣＰＵからの信号によりスイッチングされ、昇圧部６−４１はスイッチングされた電圧を昇圧する。６−４２は整流部であり昇圧部６−４１で昇圧された出力を整流し、ＤＣ電圧例えば、−１ｋＶの出力を生成する。
【００２０】
同じように、６−４３はスイッチングであり、ＣＰＵからの信号によりスイッチングされ、昇圧部６−４４はスイッチングされた電圧を昇圧する。６−４５は整流回路と倍電圧化回路であり、昇圧部６−４４からの出力を整流するとともに、電圧加算し、例えば５ｋＶの出力を生成する。トランス部６−４４の出力は負荷に接続されている。トランス部の６−４１と６−４４の極性が反対のため、出力がプラスとマイナスで異なる。また、スイッチング部６−４０、６−４３への信号はどちらかのみ駆動され、両方がアクティブにならないようになっている。また６−４６、６−４７、６−４８は抵抗であり、６−４６、６−４７はそれぞれの高圧出力を調整するのものであり、６−４８は負荷に流れる電流を検出するものであり、その出力電圧はＣＰＵにフィードバックされる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
説明した前記従来の高圧電源回路においては、負荷であるカートリッジのグランドレベルはドラムアースという共通端子で構成されていた。しかしながら、ドラムアースと画像形成装置本体のアースが外れた場合、画像の印字がされず、白紙が排出されるものの、画像形成装置は異常を検知できなかった。そのため、ユーザが大量の印字を行った後排出部にて異常を気づくことになっており、大量の紙が無駄になっていた。
【００２２】
高圧の出力をモニターすることにより検知する方法も考えられるが、高圧回路との故障の区別ができなかった。
【００２３】
即ち、カートリッジの入れなおしで回復できるモードを故障と判断する可能性があったため、高圧回路の故障の場合は特に停止動作は行っていなかった。
また高圧回路単体の故障も、外部負荷の変動を受けやすく、故障時の影響が少なかったため、特に普及機では故障と判断していなかった。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本　例は前記問題点を解決するために考案されたもので、帯電、転写の電流値をモニターし、電流値の変動によりドラムアースの接続不良を検知することができる。
【００２５】
今回は、記述しなかったが、現像の出力電流値をドラムアース接続不良の判断材料に加えても良い。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（実施例）
図１は本実施例の高圧電源部を表すブロック図である。
【００２７】
大部分は従来例と同じのため、ここでは異なる点のみ説明する。図１において６−１７はサンプルホールド回路であり、ダイオード６−１４の出力信号をサンプル信号６−１８でサンプルし、その値をホールドし、ＣＰＵ６−１に出力するものである。
【００２８】
サンプル信号６−１８は６−２に入力されるパルス信号の位相を９０°遅延させたものである。ドラムアースが正常に接続されているときの各信号のタイムチャートを図２に示す。
【００２９】
図２において、ａ）はＣＰＵ６−１から増幅部６−２に出力されるパルス信号ｂ）はダイオード６−１４の出力信号、ｃ）はサンプル信号６−１８、ｄ）はサンプルホールドされた信号である。
【００３０】
図１に示されるように、ドラムアースが正常に接続されていると、トランス６−７に正弦波電流が流れ、抵抗６−９に電圧が生じ、６−１４の出力は半波整流され、ｂ）のような波形が出力される。そして、６−２に入力されるパルス信号の位相を９０°遅延させたｃ）の信号でサンプルすることにより、ｄ）のようにピーク値をホールドでき、所定の電圧をＣＰＵは検知する。
【００３１】
次に図３にドラムアースの接続が外れた場合を示す。ｂ）がダイオード６−１４の出力である。ｂ）に示されるように半波整流波が出力されなくなる。ＣＰＵには０Ｖが入力されることになる。
【００３２】
同じように、転写回路での検知方法について述べる。ドラムアースが接続されている場合、転写電圧が倍整流回路６−４５からは出力された場合、電源から６−４８を介して電流が負荷に流れるため抵抗６−４８において、電圧降下が生ずる。しかしながら、ドラムアースが外れた場合は電流が流れないため、６−４８での電圧降下が生じない。従って、図７に示されるように、６−４９の電圧値が瞬間的に上昇する。ＣＰＵは６−４９により、異常を検知できる。
【００３３】
次に、図３に実際にドラムアース外れと判断する手段について記す。
【００３４】
図３において、Ｓ０１で各高圧を出力し、Ｓ０２で帯電ＡＣの電流値を監視する。電流値に異常がなければメインルーチンに戻る。異常があれば、次にＳ０３に移行し転写の電流を監視する。電流が下がっていなければメインルーチンに戻る。電流値が下がっていれば、ドラムアースが外れていると判断し、Ｓ０４に移行しプリントを停止し、カートリッジの入れなおしをユーザに報知する。
【００３５】
このように、帯電、転写両方の電流値の変動をみることにより、ユーザによる回復可能な誤動作を検知することができ、故障を誤検知することを防止できる。
【００３６】
【発明の効果】
印字を行った記録媒体の総記録媒体数を計上する記録媒体数計上手段、および定電圧制御を用いた帯電電源回路の増幅部に増幅率を段階的に切換える増幅率切換え手段を設け、記録媒体の総記録枚数に応じて帯電電源の交流電圧を段階的に下げることにより、感光体部における放電量の増加を抑制して感光体層の消耗を軽減することができ低コスト・省スペースで画像形成装置の高速化・高寿命化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の高圧電源部を表すブロック図
【図２】実施例１における正常時の帯電電源部の出力波形グラフ
【図３】実施例１における異常時の帯電電源部の出力波形グラフ
【図４】実施例１におけるシーケンス図
【図５】従来の電子写真技術を用いた画像形成装置を表すブロック図
【図６】従来の高圧電源回路のブロック図
【図７】実施例１における転写電源部の出力波形グラフ
【符号の説明】
１　　感光体ドラム
１１　　感光体ドラム導体部
１２　　感光体部
２　　帯電ローラ
２１　　帯電ローラ導体軸
２２　　抵抗体
２３　　帯電電源部
３　　現像器
３１　　現像器導体ローラ
３２　　マグネット
３３　　現像ブレード
３４　　現像電源部
４　　転写ローラ
４１　　転写ローラ導体軸
４２　　抵抗体
４３　　転写電源部
５　　クリーニングブレード
９　　レーザ走査光
１００　トナー
６−１　ＣＰＵ
６−２　増幅部
６−３　加算部
６−４　フィルター部
６−５　電流増幅部
６−６　カップリングコンデンサ
６−７　トランス
６−８　コンデンサ
６−９　抵抗
６−１０　高圧ＤＣ発生回路
６−１２　抵抗
６−１４　ダイオード
６−１５　基準電圧発生部
６−１６　比較器
６−１７　サンプルホールド部
６−１８　サンプル信号
６−２２　増幅部
６−２３　カップリングコンデンサ
６−２４　昇圧部
６−２５　ダイオード
６−２６　コンデンサ
６−２７　抵抗
６−２８　抵抗
６−２９　電流制御部
６−４０　スイッチング部
６−４１　トランス部
６−４２　整流部
６−４３　スイッチング部
６−４４　トランス部
６−４５　倍電圧整流回路部
６−４６　抵抗
６−４７　抵抗
６−４８　抵抗
【図１】
2004138838.tif 000003
【図２】
2004138838.tif 000004
【図３】
2004138838.tif 000005
【図４】
2004138838.tif 000006
【図５】
2004138838.tif 000007
【図６】
2004138838.tif 000008
【図７】
2004138838.tif 000009