JP2005208223A

JP2005208223A - 電子写真装置

Info

Publication number: JP2005208223A
Application number: JP2004013120A
Authority: JP
Inventors: Mikio Motomura; 幹雄本村
Original assignee: Oki Data Corp
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2004-01-21
Filing date: 2004-01-21
Publication date: 2005-08-04

Abstract

【課題】電子写真装置において、残像を排除するために、転写工程後、感光体ドラムにＬＥＤ光源やレーザー光源を使用した除電光を照射することが行われている。しかしながら、感光体ドラムの光疲労や感度劣化等の経時変化に伴って、残像が悪化してしまう問題があった。
【解決手段】感光体ドラム１０１の周面近傍に、除電光を感光体１０１に照射する除電装置１０６と温度センサ１５を配置し、温度センサ１５の検出する温度に応じて除電光の光量を変えて、周囲温度に適した光量の除電光を感光体ドラム１０１に照射する。
【選択図】図２

Description

本発明は、デジタル複写機、プリンタ等の電子写真装置に関し、特に、残像（ゴースト）と呼ばれる画像欠陥を生じさせないための対策が施された電子写真装置に関する。

従来、この種の電子写真装置として、例えば、画像形成動作を実行する期間である画像形成サイクル期間中に画像形成１サイクル毎に設定された所定の画像形成サイクル除電期間だけ除電ランプを作動させる方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００―２６７５３１号公報（第１頁、図１）

電子写真装置の印字プロセスは、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程、定着工程により成り立っていることが一般的に知られている。近年の電子写真装置は、カラー化も含めて高速で、高精細な画像が要求されるだけでなく、色合い等の印字品位が、どんな環境で使用されても、プロセスユニットの寿命時まで変化を生じないことが要求されている。特に印字品位において、残像（ゴースト）と呼ばれる画像欠陥を生じさせないため、転写工程の後に除電工程を加えるプロセスが多くなってきた。

残像とは、帯電、露光、現像、転写を１サイクルの印字プロセスとしたとき、１サイクル目終了後の感光体表面電位に、露光した部分と未露光部分において履歴が残って電位差が生じ、このため２サイクル目の帯電において感光体表面が均一に帯電されず、２サイクル目の画像上に履歴画像が出てしまう現象である。除電工程とは、転写工程後の感光体表面電位のそのような電位差バラツキを消失するための工程であり、印字プロセス中に感光体全面に対して、ＬＥＤ光源やレーザー光源を使用した光を照射することが一般的である。

また、電子写真装置の高速化、長寿命化、高品質画像化が求められている中で、除電光の照射方法として前記した特許文献１に示したように、各プロセスユニットの印字サイクル毎に除電光光源を点灯消灯する方法が提案されている。しかしこの方法では、除電光の照射によって、帯電電位低下に伴う残像などの画像欠陥を解決することが出来ても、経時における感光体特性劣化（以下光疲労と称す）に起因する印字濃度の低下現象や、それに伴う残像などの画像欠陥を促進してしまうことがある。

この場合の画像欠陥は、光量の強い除電光などの照射によって光疲労した印字部に対応する感光体表面部が、他の部分と比べて露光後の電位上昇が大きいことに起因しており、またこの画像欠陥は、一般的に高温高湿環境において特に促進されることが知られている。また使用時間の増加に伴って生じる感光体表面の感光層の膜減りなどによる見かけ上の感度低下に伴う濃度低下や残像の悪化に対しても対応できない。

本発明の目的は、以上の問題点を解決すべく、感光体の光疲労を抑制し、或いは見かけ上の感度低下に対応して、感光体の使用時間量や被照射量等による経時変化に伴う残像の悪化を抑制し、感光体の寿命時期まで安定して残像による画像欠陥を排除することのできる電子写真装置を提供すること
にある。

本発明による電子写真装置は、表面に感光層を有する感光体と、該感光体表面を帯電する帯電手段と、該帯電手段によって帯電された前記感光体表面上に、静電潜像を形成する露光手段と、該露光手段によって形成された前記静電潜像上に現像剤像を形成する現像手段と、該現像手段によって形成された現像剤像を被転写材に転写する転写手段と、該感光体表面に除電光を照射するための除電手段とを備え、
前記除電手段が、前記感光体の使用状況に応じて前記除電光の状態を変更する変更手段を有することを特徴とする。

本発明によれば、感光体の経時変化に伴う残像の悪化を抑制することができるため、感光体の寿命時期まで安定して残像による画像欠陥を排除することができる。

実施の形態１．
図１は、本発明による電子写真装置の実施の形態１の構成を示す概略断面図である。

同図において、電子写真装置２００は、イエロー、マゼンダ、シアン及びブラックの各色の画像を各々に形成する４つのプロセスユニット２０１〜２０４を有し、これらが被転写材に相当する記録媒体２０５の搬送経路２２０の上流側から順に着脱自在に配置されている。これらプロセスユニット２０１〜２０４の内部構成は共通しているため、例えばシアンのプロセスユニット２０３を例に取り、これらの内部構成を説明する。

尚、以後、電子写真装置２００の、着脱自在なプロセスユニット２０１〜２０４を除いた部分を電子写真装置２００の本体と呼ぶことにする。

プロセスユニット２０３には、感光体ドラム１０１が矢印方向に回転可能に配置され、この感光体ドラム１０１の周囲には、その回転方向上流側から順に、感光体ドラム１０１の表面に電荷を供給して帯電させる帯電ローラ１０２、帯電された感光体ドラム１０１の表面に選択的に光を照射して静電潜像を形成する露光装置１０３が配設される。更に、静電潜像が形成された感光体ドラム１０１の表面に、シアン（所定色）のトナーを付着させ現像を発生させる現像装置１０４、感光体ドラム１０１上のトナーの現像を転写した際に残留したトナーを除去するクリーニングブレード１０５、及び感光体ドラム１０１の表面電位のバラツキを除去するための除電装置１０６が配設される。尚、これら各装置に用いられているドラム又はローラは、図示しない駆動源からギアなどを経由して動力が伝達され回転する。

又、電子写真装置２００は、その下部に、紙などの記録媒体２０５を堆積した状態で収納する用紙カセット２０６を装着し、その上方には記録媒体２０５を１枚ずつ分離させて搬送するためのホッピングローラ２０７が配設されている。更に、記録媒体２０５の搬送方向における、ホッピングローラ２０７の下流側にはピンチローラ２０８，２０９と共に記録媒体２０５を挟持することによって、記録媒体を搬送する搬送ローラ２１０及び、記録媒体２０５の斜行を修正し、プロセスユニット２０１に搬送するレジストローラ２１１を配設している。これらのホッピングローラ２０７、搬送ローラ２１０及びレジストローラ２１１は図示されない駆動源からギア等を経由して動力が伝達され回転する。

プロセスユニット２０１〜２０４の各感光体ドラムに対向する位置には、それぞれ半導電性のゴム等によって形成された転写ローラ２１２が配設されている。これら転写ローラ２１２には、感光ドラム１０１上に付着されたトナーによるトナー像を記録媒体２０５に転写する転写時に、各感光体ドラム１０１の表面電位とこれら各転写ローラ２１２の表面電位に電位差を持たせるための電位が印加されている。

定着装置２１３は、加熱ローラとバックアップローラとを有し、記録媒体２０５上に転写されたトナーを加圧・加熱することによって定着する。この下流の排出ローラ２１４，２１５は、定着装置２１３から排出された記録媒体２０５を、排出部のピンチローラ２１６、２１７と共に挟持し、記録媒体スタッカ部２１８に搬送する。これら定着装置２１３、排出ローラ２１４等は図示しない駆動源からギアなどを経由して動力が伝達され回転される。

次に、上記構成の電子写真装置２００の動作を説明する。まず、用紙カセット２０５に堆積した状態で収納されている記録媒体２０５がホッピングローラ２０７によって、上から１枚ずつ分離されて搬送される。続いて、この記録媒体２０５は、搬送ローラ２１０、レジストローラ２１１及びピンチローラ２０８，２０９に挟持されて、プロセスユニット２０１の感光体ドラム１０１と転写ローラ２１２の間に搬送される。その後、記録媒体２０５は、この感光体ドラム１０１及び転写ローラ２１２に挟持され、その記録面にトナー像が転写されると同時に感光体ドラム１０１の回転によって搬送される。

同様にして、記録媒体２０５は、順次プロセスユニット２０２〜２０４を通過し、その通過過程で、各露光装置１０３により形成された静電潜像を、現像装置１０４によって現像した各色のトナー像がその記録面に順次転写され、重ね合わせられる。

そして、その記録面上に各色のトナー像が重ね合わせたれた後、定着装置２１３によってトナー像が定着された記録媒体２０５は、排出ローラ２１４、２１５及びピンチローラ２１６、２１７に挟持されて、電子写真装置２００の外部の記録媒体スタッカ部２１８に排出される。以上の過程を経て、カラー画像が記録媒体２０５上に形成される。

尚、同図中のＸＹＺ座標は、記録媒体２０５の搬送方向にＸ軸をとり、感光体ドラム１０１の回転軸方向にＹ軸をとり、これら両軸と直交する方向にＺ軸を取っている。また、後述する他の図においてＸＹＺ座標が示される場合、これらの座標の軸方向は、共通する方向を示すものとする。

図２は、図１における、例えばプロセスユニット２０３に配設されている感光体ドラム１０１とその周辺部の部分拡大図である。

同図中、感光体ドラム１０１は、円筒状のアルミ素管支持体の外周面に有機感光層１０１ａを積層して形成され、帯電ローラ１０２は、金属シャフトに導電性ゴム層を積層して形成されている。露光装置１０３は、発光波長７４０ｎｍ、光量１μＪ／ｃｍ^２のＬＥＤ素子とレンズアレイとを組み合わせた構成とされ、ＬＥＤ素子は６００ｄｐｉの密度で配置されている。そしてこれらの各ＬＥＤ素子は、図示しない制御部からの電圧供給により画像データに従って各々独立に発光し、感光体ドラム１０１の表面上に静電潜像を形成する。

現像装置１０４（図１）に属し、感光体ドラム１０１の表面にトナーを付着させる現像ローラ１０４ａは、金属シャフトに導電性ゴムを積層して形成され、転写ローラ２１２は、金属シャフトに導電性発泡ゴムを積層して形成されている。クリーニングブレード１０５は、例えば厚さ２ｍｍの弾性ゴム板で形成され、転写工程後の感光体表面電位のバラツキを除去するための後述する除電装置１０６は、クリーニングブレード１０５と帯電ローラ１０２の間の、感光体ドラム１０１の外周面近傍に配設されている。記録媒体２０５は、前記したように感光体ドラム１０１及び転写ローラ２１２に挟持され、その記録面にトナー像が転写される。

図３は、本実施の形態で用いられる除電装置１０６を、Ｚ軸のプラス方向から見た要部構成を概略的に示す平面図であり、図４は、この除電装置１０６をＹ軸のプラス方向からみた要部構成を概略的に示す側面図である。

これらの各図に示すように、除電装置１０６は、直方体状のレンズアレイ１２と、このレンズアレイ１２の入光面１２ａに沿って一直線状に、略等間隔に複数配置されたＬＥＤ素子１１と、これら複数のＬＥＤ素子１１を、所定のタイミング及び発光量で発光駆動する光源制御部１４と、光源制御部１４と各ＬＥＤ素子１１とを電気的に接続する電圧供給ライン１３と備えている。レンズアレイ１２は、ＬＥＤ素子１１で発光した拡散光を、入光面１２ａの対向面となる出光面１２ｂと略垂直な方向に照射できるような反射率の大きいレンズが使用されている。

除電装置１０６は、このレンズアレイ１２が、複数のＬＥＤ素子１１で発光した光を入力し、その出光面１２ｂから略均一な除電光として出力するように構成され、レンズアレイ１２の長方形状の出光面１２ｂが、感光体ドラム１０１の周面に対向し、且つその長手方向が感光体ドラム１０１の軸方向に一致するように配置される。更に、レンズアレイ１２は、感光体ドラム１０１の潜像が形成される所定領域をカバーする長さを有し、この所定領域を照射できるように配置されている。

図５は、除電装置１０６（図４）の光源制御部１４の構成及び動作を説明するためのブロック図である。

光源制御部１４は、制御部１４ａと電圧供給部１４ｂとから構成されている。制御部１４ａは、例えばプロセスユニット２０３（図１）内にあって感光体ドラム１０１の近傍に配置された温度センサ１５（図２参照）からの温度情報を入力し、後述する表１の判定テーブルに基づいて各ＬＥＤ素子１１（図４）への供給電圧を決定し、電圧供給部１４ｂは、この決定に基づく供給電圧を各ＬＥＤ素子１１に供給する。以上のように構成されることにより、感光体ドラム近傍の温度に応じて各ＬＥＤ素子１１の発光による除電光の強さが制御される。以上のように、除電装置１０６は除電光の光量を変更する機能を有し、温度センサ１５と共に除電手段を構成している。

表１は、制御部１４ａが行う判定の基準を示すもので、入力する外部温度情報と、感光体ドラム１０１に照射する光量との関係を示す対応テーブルである。

制御部１４ａは、この対応テーブルに基づき、温度センサ１５によって検出される検出温度が１０℃以下の場合は電圧Ｖ_１を選択し、検出温度が１０℃〜２５℃の場合は電圧Ｖ_２を選択し、検出温度が２５℃以上の場合は電圧Ｖ_３を選択する。各電圧値は、除電光となる光を出力するＬＥＤ素子１１の特性によって決められるものである。この特性とは、ＬＥＤ素子１１の光量と電圧値の関係のことで、一般的にＬＥＤ素子使用範囲において光量と電圧値は１対１で対応しており、電圧値が大きいほど光量も大きくなる。

従って本実施の形態では、一例として、電圧Ｖ_１をＬＥＤ素子１１の光量が露光装置１０３のＬＥＤ素子の光量の５倍となる５μＪ／ｃｍ^２の光量に相当する電圧値に設定し、電圧Ｖ_２を同じく露光装置１０３のＬＥＤ素子の光量の３倍となる３μＪ／ｃｍ^２の光量に相当する電圧値に設定し、電圧Ｖ_３を同じく露光装置１０３のＬＥＤ素子の光量と同じ１μＪ／ｃｍ^２の光量に相当する電圧値に設定した。

次に、除電装置１０６の動作を重点的に、前記した電子写真装置２００全体にわたる動作説明も一部重複させながら、印字プロセスの動作を更に説明する。

印字開始直前で、記録媒体２０５が感光体ドラム１０１と転写ローラ２１２の間に挿入されていない時、制御部１４ａは、温度センサ１５から出力される温度情報を入力し、表１に示した対応テーブルに基づいて、そのときの温度値に対応する電圧値を決定し、電圧供給部１４ｂは、決定された電圧値の電圧を、電圧供給ライン１３を介して各ＬＥＤ素子１１に供給する。印字動作、即ち記録媒体２０５の搬送が始まると、感光体ドラム１０１は、所定のバイアス電圧がその金属シャフトに印加された帯電ローラ１０２により帯電され、露光装置１０３の図示しない複数のＬＥＤ素子、即ち波長７４０ｎｍ、光量１μＪ／ｃｍ^２のＬＥＤ素子によって感光体表面に静電潜像が形成される。

静電潜像は、金属シャフトに所定のバイアスが印加された現像ローラ１０４ａ上に付着したトナー（現像剤）によって現像される。そして、感光体ドラム１０１の表面上に形成されたトナー像は、所定のバイアスが金属シャフトに印加された転写ローラ２１２によって、記録媒体２０５に感光体ドラム１０１と転写ローラ２１２の接点において転写される。この転写後、記録媒体２０５に転写されずに感光体ドラム１０１の表面上に残ったトナーは、感光体ドラム表面に接触されたクリーニングブレード１０５によって掻き落とされる。

除電装置１０６では、上述の印字開始直前において決定された電圧値の電圧が、光源制御部１４の電圧供給部１４ｂから電圧供給ライン１３を通じて各ＬＥＤ素子１１へ供給され、各々のＬＥＤ素子１１はその電圧に応じた光量で発光し、この光はレンズアレイ１２を通じて、感光体ドラム１０１の表面に除電光として均等に照射される。以上のようにして、感光体ドラム１０１の周囲温度に応じて、除電装置１０６の除電光の強度を変え、周囲温度が高い場合には除電光が弱く、また周囲温度が低い場合には除電光が強くなるように制御される。

以上のように、本実施の形態１の電子写真装置によれば、温度情報に基づき除電光光量を決定し、各環境に最適な除電光光量を感光体ドラムに与えることにより、残像などの画像欠陥が生じないだけでなく、過度の光量による感光体ドラムの光疲労、即ち有機感光層内部のトラップ増加による濃度低下などの画像欠陥が抑制でき、安定して良好な記録画像を得ることができる。

尚、上記した本実施の形態では、除電装置の光源制御部１４及び温度センサ１５をプロセスユニット内に配設したものとして説明したが、これに限定されるものではなく、これらを電子写真装置２００の本体に設けるようにしてもよい。

また、上記した本実施の形態では、３つの範囲に分けた温度領域に応じて光量を３段階に変えるように設定したが、これに限定されるものではなく、光量が２或いは３以上の段階に変わるように設定されても良い。

更に、上記した本実施の形態では、電圧供給部１４ｂが所定の電圧を出力するように構成したが、各ＬＥＤ素子１１が、表１に示す対応光量を出力するように、各ＬＥＤ素子に供給する電流を制御するように構成しても良い。

実施の形態２．
図６は、本発明の電子写真装置に採用される実施の形態２の除電装置１１６の要部構成を示す部分斜視図であり、図７は、この除電装置１１６をＹ軸のプラス方向からみた側面図である。

この除電装置１１６を採用する電子写真装置が、前記した実施の形態１の電子写真装置２００と主に異なる点は、除電装置１１６において、異なる波長の除電光を出力するレンズアレイが２列、平行して配列されている点と、温度センサ１５に代えて後述するカウンタ２９（図８）が採用されているである。従って、この除電装置１１６を採用する電子写真装置が、前記した実施の形態１の電子写真装置２００と共通する部分には同符号を付して、或いは図面を省いて説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。

前記した実施の形態１では、温度により除電光光量を変更する事で、各温度条件での最適な光量を感光体表面に当て、残像や過度の光量による光疲労による画像欠陥の発生を抑制した。しかしながら、プロセスユニットの寿命までの間で、経時的に生じる感光体表面の感光層の膜減りや経時劣化に伴う感光体特性（感度）の劣化に対しては、実施の形態１のような温度情報に基づく光量変更では対応できない。本実施の形態では、この感光体特性（感度）の経時的変化に対応可能な電子写真装置を提供する。

図６、図７に示すように、除電装置１１６は、２つの光学ブロック２４，２５、光源制御部２８、この光源制御部２８と光学ブロック２４，２５と各々電気的に接続する電圧供給ライン２６，２７とからなる。光学ブロック２４は、直方体状のレンズアレイ１２と、このレンズアレイ１２の入光面１２ａに沿って一直線状に、略等間隔に複数配置された発光波長７４０ｎｍのＬＥＤ素子２１からなる高原であり、光学ブロック２５は同じく直方体状のレンズアレイ１２と、このレンズアレイ１２の入光面１２ａに沿って一直線状に、略等間隔に複数配置された発光波長６６０ｎｍのＬＥＤ素子２２からなる光源である。

レンズアレイ１２は、ＬＥＤ素子２１又は２２で発光した拡散光を、入光面１２ａの対向面となる出光面１２ｂと略垂直な方向に照射できるような反射率の大きいレンズが使用されている。除電装置１１６は、光学ブロック２４，２５の各レンズアレイ１２が、それぞれ複数のＬＥＤ素子２１，２２で発光した光を入力し、その出光面１２ｂからそれぞれ略均一な除電光として出力するように構成され、各レンズアレイ１２の長方形状の出光面１２ｂが、感光体ドラム１０１の周面に対向し、且つその長手方向が感光体ドラム１０１の軸方向に一致するように配置される。更に、各レンズアレイ１２は、感光体ドラム１０１の潜像が形成される所定領域をカバーする長さを有し、この所定領域を照射できるように配置されている。

図８は、除電装置１１６（図７）の光源制御部２８の構成及び動作を説明するためのブロック図である。

光源制御部２８は、制御部２８ａと電圧供給部２８ｂとから構成されている。制御部２８ａは、電子写真装置２００の本体に設置されたカウンタ２９から、カウント情報を入力し、後述する表２の判定テーブルに基づいて各光学ブロック２４，２５（図６）のどちらに電圧を供給するかを決定し、電圧供給部２８ｂは、この決定で選択された方の光学ブロックの各ＬＥＤ素子（２１か２２）に所定の電圧を供給する。

カウンタ２９は、例えばプロセスユニット２０３（図１）の使用状況を記録する。具体的には、プロセスユニット内の感光体ドラム１０１の累積回転数をカウントする。この累積回転数とは、プロセスユニットの未使用時からの感光体ドラム１０１の総回転数であり、例えば未使用のプロセスユニットに交換した際に、カウンタ２９が、自動或いは手動によりゼロリセットされ、その後の感光体ドラム１０１の回転数をカウントすることによって得られる。以上のように構成されることにより、感光体ドラム１０１の使用状況に応じて電圧供給される光学ブロックが決定され、感光体ドラム１０１に照射する除電光の波長が選択される。

以上のように、除電装置１１６は除電光の波長を変更する機能を有し、カウンタ２９と共に除電手段を構成している。

表２は、制御部２８ａが行う判定の基準を示すもので、入力するカウンタ２９のカウント数と、感光体ドラム１０１に照射する除電光の波長の対応関係を示す対応テーブルである。

制御部２８ａは、この対応テーブルに基づいて、カウンタ２９のカウント値が、プロセスユニットの寿命と判断されるカウント数の２／３未満の場合、発光波長６６０ｎｍのＬＥＤ素子２２が配設された光学ブロック２５に電圧供給するように判断し、カウンタ２９のカウント値が、プロセスユニットの寿命と判断されるカウント数の２／３以上の場合、発光波長７４０ｎｍのＬＥＤ素子２１が配設された光学ブロック２４に電圧供給するように判断する。

次に、除電装置１１６の動作を重点的に、前記した図１に示す電子写真装置２００全体にわたる動作説明も一部重複させながら、印字プロセスの動作を更に説明する。

印字開始直前で、記録媒体２０５が感光体ドラム１０１と転写ローラ２１２の間に挿入されていない時、制御部２８ａは、カウンタ２９のカウント情報を入力し、表２に示した対応テーブルに基づいて、そのときのカウント値に対応する発光波長の除電光を出力する光学ブロックを選択する。電圧供給部２８ｂは、選択された光学ブロックに通じる電圧供給ラインを介してその光学ブロックの各ＬＥＤ素子に所定の電圧を供給する。

印字動作、即ち記録媒体２０５の搬送が始まると、感光体ドラム１０１は、所定のバイアス電圧がその金属シャフトに印加された帯電ローラ１０２により帯電され、露光装置１０３の図示しない複数のＬＥＤ素子、即ち波長７４０ｎｍ、光量１μＪ／ｃｍ^２のＬＥＤ素子によって感光体表面に静電潜像が形成される。

静電潜像は、金属シャフトに所定のバイアスが印加された現像ローラ１０４ａ上に付着したトナー（現像剤）によって現像される。そして、感光体ドラム１０１の表面上に形成されたトナー像は、所定のバイアスを金属シャフトに印加された転写ローラ２１２によって、記録媒体２０５に感光体ドラム１０１と転写ローラ２１２の接点において転写される。この転写後、記録媒体２０５に転写されずに感光体ドラム１０１の表面上に残ったトナーは、感光体ドラム表面に接触されたクリーニングブレード１０５によって掻き落とされる。

除電装置１１６では、上述の印字開始直前において決定された光学ブロック、例えば、カウンタ２９のカウント値が、プロセスユニット寿命設定累積回転数の２／３以上の場合には光学ブロック２４のＬＥＤ素子２１に電圧が供給され、これらのＬＥＤ素子２１で発光する波長７４０ｎｍの光がレンズアレイ１２を通じて、感光体ドラム１０１の表面に除電光として均等に照射される。以上のようにして、感光体ドラム１０１の累積回転数が、プロセスユニット寿命設定累積回転数の２／３未満の場合には波長６６０ｎｍの除電光が感光体ドラム１０１に照射され、感光体ドラム１０１の累積回転数が、感度が劣化する領域である、プロセスユニット寿命設定累積回転数の２／３以上の場合には、感光体ドラム１０１にとってより高感度を示す波長７４０ｎｍの除電光が感光体ドラム１０１に照射される。

以上のように、本実施の形態２の除電装置１１６を備えた電子写真装置によれば、カウンタによる感光体ドラム累積回転数の情報に基づいて除電光の発光波長を変更するため、感光体ドラムの膜減りや経時劣化に伴う感度悪化に対して、最適な波長の除電光を感光体ドラムに与えることができ、見かけ上の感度低下に伴う残像などの画像欠陥が生じない安定して良好な記録画像を得ることができる。

尚、上記した本実施の形態では、プロセスユニット寿命設定累積回転数の２／３を除電光の発光周波数変更点としているが、これは、感光体ドラム１０１の見かけ上の感度劣化が、図９に示すようにプロセスユニット寿命設定累積回転数の２／３のあたりを境にして激しくなると想定してきめたもので、その限りではなく、感光体ドラムの特性に応じて適宜設定されるものである。

また、本実施の形態では、感光体ドラムの使用量に応じて、２種類の波長の除電光が選択的に照射されるものとしたが、これに限定されるものではなく、２種類以上の複数の波長の除電光が選択的に照射されるように構成してもよいなど、種々の態様を取り得るものである。

更に、本実施の形態では、カウンタ２９がカウント機能とリセット機能を有するように説明したが、これに限定されるものでなく、プロセスユニットの回転に同期するパルスを発生する手段を設け、制御部２８ａにこのパルスをカウントする手段、及びリセット手段を備えるように構成しても良いなど、種々の態様を取り得るものである。

実施の形態３．
図１０は、本発明の電子写真装置に採用される実施の形態３の除電装置１２６の要部構成を概略的に示す平面図である。

この除電装置１２６を採用する電子写真装置が、前記した実施の形態１の電子写真装置２００と主に異なる点は、除電装置１２６の光源を含む構成要素がプロセスユニットから電子写真装置本体側に移されている点と、前記した実施の形態２の除電装置１１６と同様に、状況に応じて、発光波長の異なる除電光を感光体ドラム１０１に照射する点である。従って、この除電装置１２６を採用する電子写真装置が、前記した実施の形態１の電子写真装置２００又は実施の形態２の除電装置１１６と共通する部分には同符号を付して、或いは図面を省いて説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。

図１０に示すように、例えばプロセスユニット２０３（図１）に配置された感光体ドラム１０１の周面近傍には、直方体状のレンズアレイ３７が配置されている。このレンズアレイ３７は、光経路３６から入力する光を長方形状の出光面３７ｂから略一様な除電光として出力し、その長方形状の出光面３７ｂが感光体ドラム１０１の周面に対向し、且つその長手方向が感光体ドラム１０１の軸方向に一致するように配置される。更にレンズアレイ３７は、感光体ドラム１０１の潜像が形成される所定領域をカバーする長さを有し、この所定領域を照射できるように配置されている。

一方、プロセスユニット外の電子写真装置２００（図１）の本体側には、発光波長の異なる２つ光源３１，３２、各光源から出力される光を光路設定器３５に導く光経路３３，３４が形成されている。この光路設定器３５内には、各光経路３３，３４を介して入力した光源３１，３２からの光を、前記した光経路３６に導くための反射鏡が所定の位置に設置されている。従って、光源３１が出力する波長７４０ｎｍの光は、光経路３３、光路設定器３５、及び光経路３６を経てレンズアレイ３７に入力され、その出光面３７ｂから均一な除電光として感光体ドラム１０１に照射される。光源３２が出力する波長６６０ｎｍの光も、同様にして、レンズアレイ３７の出光面３７ｂから均一な除電光として感光体ドラム１０１に照射される。光源制御部２８は、各電圧供給ライン２６，２７によって光源３１，３２とそれぞれ電気的に接続されている。

この光源制御部２８は、図８で説明した実施の形態２における光源制御部であり、制御部２８ａと電圧供給部２８ｂとから構成されている。制御部２８ａは、電子写真装置２００の本体に設置されたカウンタ２９から、カウント情報を入力し、後述する表３の判定テーブルに基づいて光源３１，３２（図１０）のどちらに電圧を供給するかを決定し、電圧供給部２８ｂは、この決定で選択された方の光源に所定の電圧を供給する。

カウンタ２９は、実施の形態２で説明したカウンタであるため、ここでの説明を省略する。以上のように構成されることにより、感光体ドラム１０１の使用状況に応じて電圧供給される光源が決定され、感光体ドラム１０１に照射する除電光の波長が選択される。尚、光経路３６と光路設定器３５とは、例えば接続部３５ａで光路の接続、分離が可能とされ、レンズアレイ３７及び光経路３６を含むプロセスユニット２０３を取り外す際には、この接続部３５ａで光路を分離する。以上のように、以上のように、除電装置１２６は除電光の波長を変更する機能を有し、カウンタ２９と共に除電手段を構成している。

表３は、制御部２８ａが行う判定の基準を示すもので、入力するカウンタ２９のカウント数と、感光体ドラム１０１に照射する除電光の波長の対応関係を示す対応テーブルである。

制御部２８ａは、この対応テーブルに基づいて、カウンタ２９のカウント値が、プロセスユニットの寿命と判断されるカウント数の２／３未満の場合、発光波長６６０ｎｍの光源３２に電圧供給するように判断し、カウンタ２９のカウント値が、プロセスユニットの寿命と判断されるカウント数の２／３以上の場合、発光波長７４０ｎｍの光源３１に電圧供給するように判断する。

次に、除電装置１２６の動作を重点的に、前記した図１に示す電子写真装置２００全体にわたる動作説明も一部重複させながら、印字プロセスの動作を更に説明する。

印字開始直前で、記録媒体２０５が感光体ドラム１０１と転写ローラ２１２の間に挿入されていない時、制御部２８ａは、カウンタ２９のカウント情報を入力し、表３に示した対応テーブルに基づいて、そのときのカウント値に対応する発光波長の光源を選択し、電圧供給部２８ｂは、選択された光源に通じる電圧供給ラインを介してその光源を発光すべく所定の電圧を供給する。

印字動作、即ち記録媒体２０５の搬送が始まると、感光体ドラム１０１は、所定のバイアス電圧をその金属シャフトに印加された帯電ローラ１０２により帯電され、露光装置１０３の図示しない複数のＬＥＤ素子、即ち波長７４０ｎｍ、光量１μＪ／ｃｍ^２のＬＥＤ素子によって感光体表面に静電潜像が形成される。

除電装置１２６では、上述の印字開始直前において決定された光源、例えば、カウンタ２９のカウント値が、プロセスユニット寿命設定累積回転数の２／３以上の場合には光源３１に電圧が供給され、この光源が発光する波長７４０ｎｍの光がレンズアレイ３７を通じて、感光体ドラム１０１の表面に除電光として均等に照射される。以上のようにして、感光体ドラム１０１の累積回転数が、プロセスユニット寿命設定累積回転数の２／３未満の場合には波長６６０ｎｍの除電光が感光体ドラム１０１に照射され、感光体ドラム１０１の累積回転数が、感度が劣化する領域である、プロセスユニット寿命設定累積回転数の２／３以上の場合には、感光体ドラム１０１にとってより高感度を示す波長７４０ｎｍの除電光が感光体ドラム１０１に照射される。

以上のように、本実施の形態３の除電装置１２６を備えた電子写真装置によれば、感光体ドラム累積回転数の情報に基づいて除電光の発光波長を変更するため、前記した実施の形態２の場合と同様の効果を得ることができる。更に、発光波長の違う２つの光源を電子写真装置の本体側に備えた構成としているため、プロセスユニットの小型化及びコストダウンを可能とするものである。

尚、上記した本実施の形態では、プロセスユニット寿命設定累積回転数の２／３を除電光の発光周波数変更点としているが、これは、感光体ドラム１０１の見かけ上の感度劣化が、図９のグラフに示すようにプロセスユニット寿命設定累積回転数の２／３のあたりを境にして激しくなると想定してきめたもので、その限りではなく、感光体ドラムの特性に応じて適宜設定されるものである。

実施の形態４．
図１１は、本発明の電子写真装置に採用される実施の形態４の光源制御部１４の構成を示すブロック図である。

この光源制御部１４を採用する電子写真装置が、前記した実施の形態１と主に異なる点は、光源制御部１４がカウンタ２９のカウント値に応じて各ＬＥＤ素子１１（図３）の発光による除電光の強さが制御される点である。尚、このカウンタ２９は、実施の形態２で説明した図８に示すカウンタ２９と全く同じ機能を有するものである。従って、この光源制御部１４を採用する電子写真装置が、前記した実施の形態１の電子写真装置２００と共通する部分には同符号を付して、或いは図面を省いて説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。

制御部１４ｃは、例えばカウンタ２９のカウント値が、プロセスユニットの寿命と判断されるカウント数の２／３未満の場合、表１に示す電圧Ｖ_３を選択し、カウンタ２９のカウント値が、プロセスユニットの寿命と判断されるカウント数の２／３以上の場合、表１に示す電圧Ｖ_１を選択する。電圧供給部１４ｂは、この決定に基づく供給電圧を各ＬＥＤ素子１１に供給する。以上のように構成されることにより、感光体ドラムが比較的新しく、その感度が正常の際には除電光の光量を抑え、感光体ドラムの経時に伴う感度劣化に対応して除電光の光量を多くすることができる。

以上のように、本実施の形態４の光源制御部１４を採用した電子写真装置によれば、前記した実施の形態２の効果と同等の効果を得ることができる。

実施の形態５．
図１２は、本発明の電子写真装置に採用される実施の形態５の光源制御部２８の構成を示すブロック図である。

この光源制御部２８を採用する電子写真装置が、前記した図７に示す実施の形態２の除電装置１１６を採用した電子写真装置と主に異なる点は、光源制御部２８が温度センサ１５の温度情報に応じて除電光の波長を選択する点である。尚、この温度センサ１５は、実施の形態１で説明した図２に示す温度センサ１５と全く同じ機能を有するものである。従って、この光源制御部２８を採用する電子写真装置が、前記した実施の形態２で説明した電子写真装置と共通する部分には同符号を付して、或いは図面を省いて説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。

制御部２８ｃは、温度センサ１５の温度情報に基づき、例えば検出温度が１０℃未満の場合には、発光波長７４０ｎｍのＬＥＤ素子２１が配設された光学ブロック２４に電圧供給するように判断し、検出温度が１０℃以上の場合には、発光波長６６０ｎｍのＬＥＤ素子２２が配設された光学ブロック２５に電圧供給するように判断する。電圧供給部２８ｄは、この決定で選択された方の光学ブロックの各ＬＥＤ素子（２１か２２）に所定の電圧を供給する。以上のように構成されることにより、感光体ドラム近傍の温度が所定値（１０℃）未満の場合には、発光波長７４０ｎｍの除電光が照射され、それ以上の場合には発光波長６６０ｎｍの除電光が照射される。

以上のように、本実施の形態５の光源制御部２８を採用した電子写真装置によれば、感光体ドラム近傍の温度に応じて最適な波長の除電光が照射されるので、前記した実施の形態１の効果と同等の効果を得ることができる。

本発明による電子写真装置の実施の形態１の構成を示す概略断面図である。プロセスユニット２０３に配設されている感光体ドラム１０１とその周辺部の部分拡大図である。実施の形態１で用いられる除電装置１０６を、Ｚ軸のプラス方向から見た要部構成を概略的に示す平面図である。除電装置１０６をＹ軸のプラス方向からみた要部構成を概略的に示す側面図である。除電装置１０６の光源制御部１４の構成及び動作を説明するためのブロック図である。本発明の電子写真装置に採用される実施の形態２の除電装置１１６の要部構成を示す部分斜視図である。除電装置１１６をＹ軸のプラス方向からみた側面図である。除電装置１１６の光源制御部２８の構成及び動作を説明するためのブロック図である。感光体ドラム１０１の見かけ上の感度の経時変化を示すグラフである。本発明の電子写真装置に採用される実施の形態３の除電装置１２６の要部構成を概略的に示す平面図である。本発明の電子写真装置に採用される実施の形態４の光源制御部１４の構成を示すブロック図である。本発明の電子写真装置に採用される実施の形態５の光源制御部２８の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１１ＬＥＤ素子、１２レンズアレイ、１２ａ入光面、１２ｂ出光面、１３電圧供給ライン、１４光源制御部、１４ａ，１４ｃ制御部、１４ｂ，１４ｄ電圧供給部、１５温度センサ、２１ＬＥＤ素子、２２ＬＥＤ素子、２４光学ブロック、２５光学ブロック、２６電圧供給ライン、２７電圧供給ライン、２８光源制御部、２８ａ，２８ｃ制御部、２８ｂ，２８ｄ電圧供給部、２９カウンタ、３１光源、３２光源、３３光経路、３４光経路、３５光路設定器、３５ａ接続部、３６光経路、３７レンズアレイ、３７ｂ出光面、１０１感光体ドラム、１０１ａ有機感光層、１０２帯電ローラ、１０３露光装置、１０４現像装置、１０４ａ現像ローラ、１０５クリーニングブレード、１０６除電装置、１１６除電装置、１２６除電装置、２００電子写真装置、２０１〜２０４プロセスユニット、２０５記録媒体、２０６用紙カセット、２０７ホッピングローラ、２０８，２０９ピンチローラ、２１０搬送ローラ、２１１レジストローラ、２１２転写ローラ、２１３定着装置、２１４排出ローラ、２１５排出ローラ、２１６ピンチローラ、２１７ピンチローラ、２１８記録媒体スタッカ部。

Claims

表面に感光層を有する感光体と、
該感光体表面を帯電する帯電手段と、
該帯電手段によって帯電された前記感光体表面上に、静電潜像を形成する露光手段と、
該露光手段によって形成された前記静電潜像上に現像剤像を形成する現像手段と、
該現像手段によって形成された現像剤像を被転写材に転写する転写手段と、
該感光体表面に除電光を照射するための除電手段と
を備え、
前記除電手段が、前記感光体の使用状況に応じて前記除電光の状態を変更する変更手段を有することを特徴とする電子写真装置。
前記変更手段が前記除電光の光量を変更することを特徴とする請求項１記載の電子写真装置。
前記変更手段が前記除電光の波長を変更することを特徴とする請求項１記載の電子写真装置。
前記除電手段は、前記感光体近傍の温度を測定する温度センサを備え、前記変更手段が該温度に応じて前記除電光の状態を変更することを特徴とする請求項２又は３記載の電子写真装置。
前記除電手段は、前記感光体の動作量を検出する感光体動作量検出手段を備え、前記変更手段が、前記感光体の動作量に応じて前記除電光の状態を変更することを特徴とする請求項２又は３記載の電子写真装置。
前記変更手段は、互いに発光波長の異なる光源を複数有し、選択的に光源を発光させることを特徴とする請求項３記載の電子写真装置。
少なくとも前記感光体が前記電子写真装置の本体から着脱自在に装着されるプロセスユニットに配設され、前記光源も該プロセスユニットに配設されたことを特徴とする請求項６記載の電子写真装置。
少なくとも前記感光体が前記電子写真装置の本体から着脱自在に装着されるプロセスユニットに配設され、前記光源は前記電子写真装置の本体に配設されたことを特徴とする請求項６記載の電子写真装置。