(57)【要約】【課題】装置の大型化やコストアップを回避しつつ、帯電器の動作を確認することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】給紙動作及び露光動作を実行しないで帯電器８が動作を開始し、時刻Ｔ１４で高電圧発生装置２３が現像ローラ１６への現像バイアスの印加を開始するとともに、メインモータが定常回転に達する時刻Ｔ１３から感光体ドラム６が一周する時刻Ｔ１５までの間に濃度センサ１０によりトナー濃度の測定を行うモードを備えた。帯電器８に異常が生じている場合には、帯電器８により感光体ドラム６の表面が帯電されずその表面電位が低い状態となることにより帯状のトナー像が形成される結果、この帯状のトナー像が濃度センサ１０に対向している間、濃度センサ１０により検出されるトナー濃度が変化する。これを利用して、トナー濃度の変化があると、帯電器８に異常が生じているものと判定する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、前記像担持体の表面を一様に帯電する帯電手段と、前記帯電後の像担持体の表面を露光する露光手段と、前記露光後の像担持体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、前記像担持体上のトナー濃度を測定する濃度測定手段と、前記トナー像を記録紙に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
前記帯電手段により帯電された像担持体に対し、前記露光手段の動作を停止させた状態で前記現像手段による現像を行い、前記濃度測定手段によるトナー濃度を測定するモードを備えた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、プリンタや複写機等の画像形成装置の技術分野に属し、特に、帯電器が正常に動作しているか否かを確認することのできる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、帯電器により感光体ドラムの表面を一様に帯電し、露光器により読み取った原稿の画像に対応する静電潜像を感光体ドラムの表面に形成するとともに、この静電潜像の部分にトナーを付着させてトナー像として現像し、転写器によりこの感光体ドラムに形成されたトナー像を記録紙に転写することにより、原稿の画像を記録紙面上に形成する電子写真方式を用いた画像形成装置が広く知られている（例えば、下記特許文献１）。
【０００３】
ところで、このような一連のプロセスにおいて一つでも異常が生じていると、良質な画像形成が行われないこととなり、従来からその異常を発見する様々な技術が提案されている。
【０００４】
その中の一つとして、帯電器の異常を検出するものがあり、例えば帯電器に流れ込む電流の大きさを検知し、その電流値が少ないとき、帯電器内で断線が発生しているものと判断する技術が知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２５５４３３０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、帯電器に流れ込む電流の大きさに基づいて帯電器の異常を検出する方法では、その電流値を検知するための専用の回路が必要となるため、部品点数が増加して装置の大型化やコストアップを招来することとなる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、装置の大型化やコストアップを回避しつつ、帯電器の動作を確認することのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、像担持体と、前記像担持体の表面を一様に帯電する帯電手段と、前記帯電後の像担持体の表面を露光する露光手段と、前記露光後の像担持体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、前記像担持体上のトナー濃度を測定する濃度測定手段と、前記トナー像を記録紙に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、前記帯電手段により帯電された像担持体に対し、前記露光手段の動作を停止させた状態で前記現像手段による現像を行い、前記濃度測定手段によるトナー濃度を測定するモードを備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
この発明によれば、帯電手段により帯電された像担持体に対し、露光手段の動作を停止させた状態で現像手段による現像を行い、濃度測定手段によるトナー濃度を測定するモードが設定された場合において、前記帯電手段に異常が生じていないときには、像担持体の表面にトナー像が形成されない一方、異常が生じているときには、像担持体の表面にトナー像が形成される。これにより、濃度測定手段により像担持体のトナー濃度を測定することで、帯電手段に異常が生じているか否かを確認することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の内部構成を示す図である。
【００１１】
図１に示すように、画像形成装置１は、装置１の下部に位置する記録紙供給部２と、記録紙供給部２の上方に位置する画像形成部３と、画像形成部３の下流側に位置する定着部４とを備える。
【００１２】
記録紙供給部２は、給紙カセット５を備え、給紙カセット５に積層状態で載置された記録紙Ｐを、バネ等からなる付勢機構により該記録紙Ｐ側に付勢された図略の給紙ローラ等の回転動作により、最上位置の記録紙Ｐを１枚ずつ画像形成部３に給紙するとともに、画像形成部３の所定位置まで搬送すると、図略のレジストローラにより、後述する感光体ドラム６の表面に形成されたトナー像と記録紙Ｐの先端位置とを合わせるように搬送タイミングがとられた上で、感光体ドラム６と転写ローラ１１との間に搬送する。
【００１３】
画像形成部３は、回転可能に軸支された光導電性を有する感光体ドラム６と、レーザ走査ユニット７と、前記感光体ドラム６の周囲にその回転方向に沿って、帯電器８、現像部９、濃度センサ１０、転写ローラ１１、クリーニング部１２及び除電器１３を備えており、電子写真プロセスによって感光体ドラム６上に所定のトナー像を形成し、そのトナー像を記録紙Ｐに転写する。
【００１４】
帯電器８は、感光体ドラム６を一定極性（本実施形態では正極性）に帯電させるものである。
【００１５】
レーザ走査ユニット７は、詳細には図示しないが、レーザ発光器及びポリゴンミラーを含むユニット１４と反射鏡１５とを備え、原稿の画像データに応じて強弱がつけられたレーザ光をレーザ発光器から出力し、ポリゴンミラー及び反射鏡を介して、正極性に帯電している感光体ドラム６の露光領域に照射して、感光体ドラム６の表面に画像ドットを形成するものである。この照射されたレーザ光により、感光体ドラム６の表面電位を画像に応じて減少させて、感光体ドラム６の表面に、原稿画像データに応じた静電潜像を形成させる。この光照射は、ポリゴンミラーの回転によって、帯電器８と現像部９との間の露光領域へ、回転する感光体ドラム６の幅方向（図１において紙面に垂直な方向）に繰り返して走査される。
【００１６】
現像部９は、感光体ドラム６に対向配置された現像ローラ１６と、トナーを格納したトナーコンテナ１７とを備え、レーザ光により感光体ドラム６上の正電荷の減少した（電位の減少した）静電潜像の部分に、現像領域において同極、即ち正帯電したトナーを、現像ローラ１６を用いて付着させるものである。これにより、感光体ドラム６上に形成されていた静電潜像がトナーにより現像されて、感光体ドラム６の表面に可視像としてトナー像が形成される。
【００１７】
濃度センサ１０は、現像部９により現像処理が施された感光体ドラム６の表面のトナー濃度を測定するものである。
【００１８】
転写ローラ１１は、感光体ドラム６に対して非接触状態で対向配置されており、感光体ドラム６の転写領域において記録紙Ｐの裏面から負のコロナ放電を行って、感光体ドラム６上に形成されているトナー像を静電的に記録紙Ｐ上に転写させるものである。
【００１９】
クリーニング部１２は、感光体ドラム６の幅方向寸法と略同等の長さに形成された図略のクリーニングブレード１８を有し、図略の付勢手段の付勢力により、このクリーニングブレード１８の先端部を感光体ドラム６の表面に付勢することで、転写後の感光体ドラム６の表面に付着している残留トナーを掻き落とすように構成されている。
【００２０】
除電器１３は、詳細には図示しないが、感光体ドラム６の幅方向全域に渡って複数個のＬＥＤランプが１列または複数列に並んでアレイ状に構成されており、ＬＥＤランプ光を感光体ドラム６の表面に照射して、感光体ドラム６の残留電荷を除去するものである。
【００２１】
定着部４は、トナー像が転写された記録紙Ｐを加圧及び加熱することにより記録紙Ｐに転写されたトナーを該記録紙に定着させる定着処理を行うものであり、熱遮蔽ボックス１９と、ヒータを内蔵し、熱遮蔽ボックス１９内の上部に配設された定着ローラ２０と、熱遮蔽ボックス１９内の下部において定着ローラ２０に圧接して配設された加圧ローラ２１とを備える。
【００２２】
図２は、画像形成装置１の構成を示すブロック図である。
【００２３】
本実施形態においては、画像形成装置１に画像形成動作（原稿の画像を記録紙に形成する動作）を行わせるプリントモードの他、前述した帯電器８が正常に動作しているか否かを検査するための検査モードを備えており、コントローラ２２は、これらのモードの選択等の操作を入力したり、画像形成動作や前述の検査を開始する指示を入力するためのものである。
【００２４】
高電圧発生装置２３は、画像形成部３の各部に所定の駆動電圧を印加するものである。なお、図２における画像形成部３は、図１の画像形成部３に相当するものである。
【００２５】
駆動・給紙部２４は、記録紙供給部２の給紙ローラや、画像形成部３から図略の排紙部に搬送するためのローラ、あるいはこれらのローラを駆動するモータを含むものである。
【００２６】
制御部２５は、例えば制御プログラムを記憶するＲＯＭや一時的にデータを記憶するＲＡＭからなる記憶部が内蔵されたマイクロコンピュータからなり、コントローラ２２により選択されたモードに応じて、高電圧発生装置２３や駆動・給紙部２４等の動作を制御すべく、モード設定部２６、駆動制御部２７、高電圧発生装置制御部２８、濃度情報受信部２９、判定部３０及び報知部３１を備える。
【００２７】
モード設定部２６は、コントローラ２２の操作内容に応じて、画像形成装置１に画像形成動作を行わせるプリントモード、あるいは前述した帯電器８が正常に動作しているか否かを検査するための検査モードに設定するものである。
【００２８】
駆動制御部２７は、モード設定部２６により設定されたモードに応じて、駆動・給紙部２４の動作を制御するものである。高電圧発生装置制御部２８は、モード設定部２２により設定されたモードに応じて、画像形成部３の各部（感光体ドラム６や現像部９等）を駆動するための駆動電圧を該画像形成部３の各部に印加する高電圧発生装置２３の動作を制御するものである。なお、駆動制御部２７及び高電圧発生装置制御部２８の制御による画像形成装置１の各部の動作については後述する。
【００２９】
濃度情報受信部２９は、濃度センサ１０から伝送される感光体ドラム６の表面のトナー濃度の情報を受信するものである。
【００３０】
図３は、プリントモード及び検査モードの各モードにおける画像形成装置１の各部の動作を示すタイムチャートである。
【００３１】
図３（ａ）に示すように、プリントモードにおいては、コントローラ２２からプリント開始信号を受けると、記録紙供給部２の給紙ローラ等を駆動するメインモータをＯＮするとともに、除電器１３が動作を開始する（時刻Ｔ＝Ｔ１）。また、所定時間経過後の時刻Ｔ＝Ｔ２において、帯電器８が動作を開始する。
【００３２】
そして、記録紙供給部２から供給される記録紙Ｐが前記所定位置に到達すると、レーザ走査ユニット７は、感光体ドラム６への露光を開始し、高電圧発生装置２３は、現像ローラ１６への現像バイアスの印加（時刻Ｔ＝Ｔ３）及び転写ローラ１１への転写バイアスの印加（時刻Ｔ＝Ｔ４）を順次開始する。
【００３３】
一方、図３（ｂ）に示すように、検査モードにおいては、記録紙供給部２による給紙動作と、レーザ走査ユニット７による露光動作は実行されない。コントローラ２２から検査開始信号を受けると、記録紙供給部２の給紙ローラ等を駆動するメインモータがＯＮするとともに、除電器１３が動作を開始する（時刻Ｔ＝Ｔ１１）。ただし、この場合、メインモータがＯＮしても実際の給紙は行われない。また、所定時間経過後の時刻Ｔ＝Ｔ１２において、帯電器８が動作を開始する。
【００３４】
そして、所定のタイミング（時刻Ｔ＝Ｔ１４）で、高電圧発生装置２３は、現像ローラ１６への現像バイアスの印加を開始する。この場合、現像バイアスの印加については、記録紙Ｐの搬送とのタイミングを取る必要はなく、帯電器８が動作を開始したときに該帯電器８により帯電が行われる感光体ドラム６の領域が現像ローラ１６の位置に到達した以降であれば、印加タイミングは任意に設定可能である。
【００３５】
また、メインモータが定常回転に達したタイミング（時刻Ｔ＝Ｔ１３）から、感光体ドラム６が一周するタイミング（時刻Ｔ＝Ｔ１５）までの間に、レーザ走査ユニット７による露光動作を行わない状態で濃度センサ１０によるトナー濃度の測定を行う。
【００３６】
帯電器８が正常に動作している場合は、感光体ドラム６の表面は一様に帯電されたままその表面が現像部９まで到達するから、感光体ドラム６の表面にトナー像が形成されることはなく、濃度センサ１０により検出されるトナー濃度は、時刻Ｔ＝Ｔ１３からＴ１５までの間、一定となる。
【００３７】
一方、帯電器８内で断線が生じ、高電圧発生装置２３から所定の駆動電圧が供給されない異常が生じている場合には、帯電器８により感光体ドラム６の表面が帯電されず、感光体ドラム６の表面電位が低い状態となることにより、帯状のトナー像が形成されることとなり、その結果、この帯状のトナー像が濃度センサ１０の検出位置に対向している間、濃度センサ１０により検出されるトナー濃度が変化することとなる。
【００３８】
図２に戻り、判定部３０は、濃度センサ１０から伝送される濃度情報に基づき、帯電器８に異常が生じているか否かを判定するものである。すなわち、上記のタイムチャートにおいては、時刻Ｔ＝Ｔ１３からＴ１５までの間において、濃度センサ１０により検出されるトナー濃度が変化したか否かを判別し、トナー濃度が変化していない場合には、帯電器８は正常であると判定する一方、トナー濃度が変化した場合には、帯電器８に異常が生じているものと判定する。
【００３９】
報知部３１は、判定部３０により帯電器８に異常が生じていると判定されると、その旨を操作者に報知するものである。報知部３１は、画像形成装置１に例えば表示部が備えられている場合には、その表示部に文字等による表示で報知したり、あるいは音声を出力する音声出力部が備えられている場合には、その音声出力部による音声の出力で報知したりする。
【００４０】
このように、帯電器８による感光ドラム６の表面の帯電処理を行い、レーザ走査ユニット７による露光を行わないで、現像部９による現像処理を行うとともに、濃度センサ１０により感光体ドラム６の表面のトナー濃度を測定する検査モードを備えたため、このトナー濃度の測定結果に基づいて、帯電器８に異常が生じているか否かの確認を行うことができる。
【００４１】
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、次の変形形態（１）〜（３）も採用可能である。
【００４２】
（１）上記実施形態においては、コントローラ２２により検査モードが設定された場合に、帯電器１２の異常チェックを行うように構成したが、これに限られず、画像形成装置１の電源を投入したときや必要に応じて自動的に動作するようにしてもよい。
【００４３】
（２）上記実施形態では、帯電器８に異常が生じているとき、その旨を報知する報知部３１を備えたが、これに限らず、感光体ドラム６を目視できる場合には、目視により感光体ドラム６の異常チェックを行うようにしてもよい。
【００４４】
（３）上記実施形態では、１の画像形成部を備えた画像形成装置に本発明を適用したが、これに限らず、例えば、トナー画像を形成する画像形成部が複数の色毎に備えられ、それらの画像形成ユニットが、記録紙を搬送する搬送ベルト上にその記録紙の搬送方向に沿って配設されているとともに、その搬送方向に搬送される記録紙に対して各色のトナー画像を多重転写する、所謂タンデム方式の画像形成装置等にも適用可能である。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、帯電手段により帯電された像担持体に対し、露光手段の動作を停止させた状態で現像手段による現像を行い、濃度測定手段によるトナー濃度を測定するモードを備えたので、このモードが設定された場合において、前記帯電手段に異常が生じていないときには、像担持体の表面にトナー像が形成されない一方、異常が生じているときには、像担持体の表面にトナー像が形成され、これにより、濃度測定手段により像担持体のトナー濃度を測定することで、帯電手段に異常が生じているか否かを確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構成を示す図である。
【図２】画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】プリントモード及び検査モードの各モードにおける画像形成装置の各部の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１    画像形成装置
２    記録紙供給部
３    画像形成部
６    感光体ドラム
８    帯電器
９    現像部
１０  濃度センサ
１１  転写ローラ
２２  コントローラ
２３  高電圧発生装置
２４  駆動・給紙部
２５  制御部
２６  モード設定部
２７  駆動制御部
２８  高電圧発生装置制御部
２９  濃度情報受信部
３０  判定部
【図１】
2005024643.tif 000003
【図２】
2005024643.tif 000004
【図３】
2005024643.tif 000005