JP3207877B2 - 静電記録装置 - Google Patents

静電記録装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式の静電記
録装置に係り、特に、感光体シートをドラム面に巻き付
けたものを感光体ドラムとして用いる反転現像方式の静
電記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】感光体シートをドラム面に巻き付けたも
のを感光体ドラムとして用いる静電記録装置に関する従
来技術として、例えば、特開昭49−40737号公報
等に記載された技術が知られている。
【0003】この従来技術は、ドラム内に格納されたス
トックロールから感光体シートをドラムの一部に設けら
れた開口部から外に引き出し、ドラム面に巻き付けた
後、再び、上記開口部よりドラム内に入れ、テイクアッ
プロールで巻き上げる構成の感光体ドラム、いわゆる、
感光体シート巻き取り方式のドラムを用いる静電記録装
置に関するものであり、正規現像方式の複写機のドラム
キャップ表面にトナーが付着しないようにドラムキャッ
プをアース電位とし、表面にアルマイト処理膜等の高抵
抗の皮膜を形成しているものである。
【0004】また、この種の静電記録装置に関する従来
技術として、例えば、特開平2−139583号公報等
に記載され、本発明者等が提案した技術が知られてい
る。
【0005】この従来技術は、感光体シートをドラム面
に巻き付けたものを感光体ドラムとして用い、感光体の
表面電位を測定するためにドラムキャップを利用するも
のである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】一般に、プリンタ等の
反転現像方式の静電記録装置は、現像時にキャップの表
面にトナーを付着させないために、キャップの表面電位
を現像バイアス電圧よりも充分高い電圧に保持し、か
つ、キャップの表面に誘電体皮膜を形成してトナー電荷
による鏡像力を小さくしておく必要がある。鏡像力を小
さくするために、キャップ表面に体積抵抗率が109Ω
cm以下の誘電体皮膜を形成してトナー電荷による鏡像
力を小さくする方法については、すでに本発明者等が特
願平2−12571号として提案した技術がある。
【0007】キャップの表面電位を現像バイアス電圧よ
りも充分高い電圧に保持するために、キャップとアース
との間にコンデンサを接続し、帯電器からの充電電流に
よってコンデンサを充電してキャップに電位を与える方
法がある。この方法は、新たな電源を必要としないとい
うメリットがある。
【0008】前述の方法において、キャップ表面に形成
する誘電体皮膜の体積抵抗率を、109Ωcm以下、膜
厚を20〜100μmとすれば、膜の抵抗は100KΩ
以下となる。この場合、膜の抵抗が大きくなると、充電
電流が小さくなり、充電速度への影響があらわれる。ま
た、キャップの表面電位は、充電電流、充電時間、コン
デンサ容量に依存する。
【0009】以下、これについて図面により説明する。
図12は帯電器からの充電電流によってコンデンサを充
電してキャップに電位を与える方法を説明する図であ
る。図12において、1はドラム、2は感光体シート、
3はストックロール、4はテイクアップロール、5はキ
ャップ、6はコンデンサ、7は電圧制御素子、10は現
像機ロール、12は現像機、13は現像バイアス電源、
16は帯電器である。
【0010】図示例の静電記録装置は、図12(a)に
示すように、ドラム1内に格納したストックロール3か
ら、感光体シート2をアルミ等のドラム1の表面に引き
出して巻き付けた後、テイクアップロール4に巻き取る
ように構成されている。開口部は、アルミ等のキャップ
5が設けられ、キャップ5には、コンデンサ6とバリス
タ等の電圧制御素子7とによる並列回路が接続される。
また、キャップ表面には、体積抵抗率が107Ωcmの
誘電体皮膜20が形成されている。
【0011】静電記録装置の起動前(休止中)、キャッ
プ5に接続されたコンデンサ5には、電荷の蓄積がない
ものとする。静電記録装置が起動されてドラムの回転が
始まり、キャップ部が高圧電源17、18が接続されて
いる帯電器16の下を通過する際、コロナ放電による充
電電流によって、コンデンサ5が充電される。このと
き、帯電器からドラムへ流れ込む充電電流をId、充電
時間をTj、ドラムの移動速度をυd、帯電器幅をWc
キャップの幅をWd、コンデンサの容量をCjとすると、
コンデンサの電位Vc(キャップ5の表面電位に等し
い)は、次式で与えられる。
【0012】
【数1】
【0013】
【数2】 Tj=Wc/υd ……(2)
【0014】
【数3】 Ij=Id×(Wd/Wc) ……(3) すなわち、キャップのコンデンサ5の充電電圧Vcは、
コンデンサ容量Cj、ドラムの移動速度υdに反比例し、
帯電器幅Wc、帯電器からドラムへの流れ込み充電電流
dに比例する。
【0015】装置が高速機になると、充電時間Tjが小
さくなり、装置の小型化を考えるとキャップ幅Wdも小
さくなる。また、Idをむやみに大きくすることは、感
光体の劣化、電源の大容量化につながり好ましくない。
一方、キャップ5が、帯電器16の位置から離れると、
コンデンサ6の充電電荷は、コンデンサに並列に接続さ
れた電圧制御素子7を介してリークし、キャップの表面
電位は低下していく。
【0016】図12(b)は、キャップの表面電位の変
化を示したもので、ドラムの一回転に要する時間をTk
とすると、キャップの表面電位Vcは上昇−減少を繰り
返し、段階的に高くなっていく。ここで、Tcはキャッ
プが帯電器に入ってから現像機に到達するまでの時間、
dは現像機を出てから再び帯電器に入るまでの時間、
Gは帯電器16のグリッドの電圧である。現像機通過
時のキャップの電位VBは、一回転時はVB1、二回転時
はVB2、三回転時はVB3、四回転時はVB4と順次高くな
っていく。
【0017】このようなキャップ電位の履歴がある場
合、次のような幾つかの問題点が生ずる。
【0018】 (1)キャップ表面へのトナー付着現象 現像機12のバイアス電圧をVDとすると、図示例で
は、ドラムの三回転までは、VD≧VBとなる。従って、
キャップ部5は現像され、キャップ表面にトナー21が
付着する。付着したトナーは、クリーナで除去されるた
め、トナーの無駄な消費が増加し、また、回転中のトナ
ー飛散により、用紙や装置内の汚染原因となる。
【0019】 (2)感電現象 用紙のジャム、プリンタ障害等によって感光体ドラムを
緊急停止させ、感光体ドラムに巻き付いた用紙を排除
し、あるいは、ドラムのチェックを行う場合がある。こ
の場合、ドラム停止後、時間Tj後にもキャップのコン
デンサには電荷が残り、キャップの表面電位はVjとな
っている。このため、Vjが大きい場合、キャップへの
接触により、感電事故を発生させる。
【0020】 (3)キャップと感光体ドラムの段差の影響 キャップ表面と感光体ドラムの表面との間に段差がある
ため、転写方式としてベルト転写方式を採用した場合、
感光体ドラムにベルトを押しつける押しつけローラによ
り、ベルト面に傷が生じる場合がある。このため、画質
低下、ベルトの劣化を生じさせる恐れがある。また、現
像ギャップを均一に保持する上でも問題がある。
【0021】本発明の目的は、前述した先行技術の問題
点を解決し、キャップ表面にトナーが付着することがな
く、感電事故を発生させることを防止することのでき、
かつ、高画質の記録を行うことのできる感光体シートを
ドラム面に巻き付けたものを感光体ドラムとして用いる
反転現像方式の静電記録装置を提供することにあり、ま
た、ドラムキャップの有効利用を図ることのできる静電
記録装置を提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、前記目
的は、次のような手段を備えることにより達成される。
【0023】
【0024】()用紙のジャム、プリンタ障害等によ
って感光体ドラムが緊急停止し、点検する必要が生じた
場合、キャップ部に接続されたコンデンサに蓄積された
電荷を放電除去する手段を設ける。
【0025】()停止時、感光体ドラムが、キャップ
部が帯電器に対向した状態で停止する機構を備える。
【0026】()ベルト転写方式を採用し、ベルトを
リトラクトする機構を有する静電記録装置において、リ
トラクト状態から転写ベルトを押しつけローラにより感
光体ドラムに押しつける際、ローラがキャップ部とドラ
ムとの境界部に当たらないようにする。
【0027】()ドラムキャップの長さ方向の端部が
ドラムの端部よりも内側にくるような構成にする。
【0028】()ドラムキャップを電流測定電極とし
て利用する。
【0029】
【0030】
【作用】)用紙のジャム、プリンタ障害等によって
感光体ドラムが緊急停止したとき、キャップ部に接続さ
れたコンデンサに蓄積された電荷が除去されているた
め、ドラムに巻き付いた用紙を排除し、あるいは、ドラ
ムのチェックをする際、人体がキャップに接触しても感
電しない。
【0031】()感光体ドラムは、キャップ部が帯電
器に対向した状態で停止するため、障害回復後、再起動
させるとき、帯電器によりキャップに接続されたコンデ
ンサを急速充電することができるため、再起動開始(復
帰)時間を短くすることができる。
【0032】()転写方式としてベルト転写方式を用
いる場合、ドラム回転中、キャップエッジ部を転写ベル
トに押しつけないようにすることにより、ベルト面に傷
がつかないようにすることができる。
【0033】()キャップがドラム端部の内側にある
ため、現像ギャップを確保するためのギャップ出し用コ
ロを、ドラム端部上を移動させることができ、キャップ
とドラムの段差の影響を回避することができる。
【0034】()ドラムのキャップを電流測定電極と
して使用し、転写ベルトに流れる電流、現像材中を流れ
る電流等を測定することができるので、新たな電極を設
けることなく、転写ベルト、現像材等の性能と寿命を評
価することができる。
【0035】
【実施例】以下、本発明による静電記録装置の実施例を
図面により詳細に説明する。
【0036】[実施例1]図1は本発明の第1の実施例
の構成を示す図であり、この実施例は、キャップの電位
が所定値に上昇するまで、現像ロールをリトラクトして
おき、キャップの電位が所定値に上昇するまでの間に、
キャップに現像剤が付着しないようにしたものである。
図1において、8はキャップ検出手段、9は表面電位検
出手段、14は制御部、15は露光器、19はリトラク
ト機構であり、他の符号は図12の場合と同一である。
【0037】図1に示す本発明の第1の実施例におい
て、感光体シート2をアルミドラム1の表面に巻き付け
た感光体ドラムのアルミキャップ5には、コンデンサ6
とバリスタ7との並列回路がアースとの間に接続されて
いる。キャップ5の表面には、体積抵抗率が109Ω以
下のアルミホーロ膜20が形成されている。グリッド付
の帯電器(スコロトロン)16は、コロナワイヤ、グリ
ッドを備えて構成されており、これらは、それぞれ高圧
電源17と18とにより荷電される。
【0038】感光体シート2とコンデンサ6とは、帯電
器16によって生成されるコロナ電荷により、それぞれ
帯電、あるいは、充電される。キャップ検出手段8、表
面電位検出手段9は、それぞれ、ドラム1上のキャップ
5を検出し、その表面電位を検出して、その検出信号を
制御部14に与える。現像機12に設けられ、その表面
に現像剤層11が形成された現像ロール10は、バイア
ス電源13によりバイアス電圧が与えられている。
【0039】この現像ロール10は、リトラクト機構1
9が連結されており、その位置が制御される。すなわ
ち、制御部14は、現像機入り口近傍に設けられた表面
電位測定手段9により、キャップ表面の電位VBをモニ
ターし、電位VBが所定値、例えば、バイアス電源13
の電圧VDよりも充分大きな値になるまで、現像剤層が
キャップ表面に接触しないように、リトラクト機構19
を動作させて現像ロール10をリトラクトする。これに
より、キャップ表面へのトナーの付着を防止することが
できる。VBがVDよりお大きくなった時点でリトラクト
を停止すれば、図示装置は、以後、正常な記録動作を行
うことができる。
【0040】前述において、キャップ表面電位の所定値
は、未露光部の感光体の表面電位と略略同じ値に選んで
もよい。また、使用する現像剤としては、トナーのみを
用いる一成分現像剤、トナーとキャリアとを用いる二成
分現像剤のいずれであってもよい。
【0041】 [実施例2]図2は本発明の第2の実施例を説明する現
像剤層の高さの変化を説明する図である。この本発明の
第2の実施例は、キャップの表面電位が所定値になるま
で、現像ロール10の回転を停止させ、現像剤の穂立ち
高さを小さくして、キャップの電位が所定値に上昇する
までの間に、キャップに現像剤が付着しないようにした
ものである。
【0042】トナー21とキャリア22を用いた二成分
現像剤を使用する場合、現像ロール10は、スリーブロ
ール10aとマグネットロール10bとにより構成され
る。そして、スリーブロール10aの回転によって、現
像剤が現像位置に供給される。このときの現像位置にお
ける現像剤の高さDMを穂立ち高さという。穂立ち高さ
Mは、現像ロールが静止すると高さDMNに低くなる。
【0043】本発明の第2の実施例は、前述した現像剤
の穂立ち高さの性質を使用するものであり、現像ロール
が回転時に現像剤が感光体に接触し、現像ロールが静止
時に現像剤が感光体に接触しないように現像機をセッテ
ィングするものである。そして、現像ロールは、キャッ
プ表面の電位VBをモニターし、VBが所定値、例えば、
バイアス電源13の電圧VDよりも充分大きな値になる
まで、その回転が止められるように制御される。これに
より、キャップ表面へのトナー付着を防止することがで
きる。
【0044】 [実施例3]図3は本発明の第3の実施例を説明する図
であり、キャップの表面電位VBと現像バイアス電圧VD
の関係を示す図である。この本発明の第3の実施例は、
キャップの電位が所定値に上昇するまで、現像機のバイ
アス電圧をキャップ電位より小さくしておくことによ
り、キャップの電位が所定値に上昇するまでの間に、キ
ャップに現像剤が付着しないようにしたものである。
【0045】キャップの表面にはカーボンを添加したテ
フロン系の樹脂膜(体積抵抗率:108Ω・cm)が形
成されている。カーボンの添加量を変えることにより、
体積抵抗率を変えることができる。そして、反転現像方
式の場合、現像バイアス電圧VDがキャップの表面電位
Bよりも高いとトナーがキャップの表面に付着するこ
とになる。
【0046】図3aはVD>VBの場合に、トナーが電位
Bのキャップ表面に付着することを示しており、図3
bはVD<VBの場合に、トナーが電位VBのキャップ表
面には付着しないことを示している。
【0047】本発明の第3の実施例は、帯電器からキャ
ップへの流れ込み電流によってキャップに接続されたコ
ンデンサを充電しながら、感光体の電荷受容面の非露光
部の帯電電位とキャップ表面の電位VBをモニターし、
キャップの表面電位VBが、感光体の電荷受容面の非露
光部の帯電電位にほぼ等しくなるまで、現像バイアス電
圧VDをキャップ表面の電位VBよりも充分低い値にす
る、すなわち、逆バイアスに制御するものである。これ
により、キャップ表面へのトナーの付着を防止すること
ができる。
【0048】次に、キャップに接続されたコンデンサに
蓄積された電荷を除去する方法に関する実施例を図面に
より説明する。
【0049】 [実施例4]図4は本発明の第4の実施例を説明する図
である。この本発明の第4の実施例は、ドラム停止時に
アース電位にある接触子をキャップに接触させて、コン
デンサの電荷を放電させるものである。
【0050】この実施例は、ドラム停止時にアース電位
に接続されている外部接触端子23をキャップに接触さ
せることによってコンデンサ6に蓄積された電荷を除去
するものである。接触端子23は、通常、リトラクトさ
れており、用紙のジャム修復、ドラム交換等の人体が感
光体ドラムに接触するような場合に、接触端子23をキ
ャップに接触させる。接触時の火花発生を防止するた
め、接触端子23とアース間に抵抗を設けてもよい。
【0051】なお、キャップの表面にアルマイト、アル
ミホーロー膜等の硬質誘電体被膜が形成されている場合
には、新たな抵抗は不要である。接触端子23のキャッ
プへの接触は、用紙のジャム修復、ドラム交換信号に基
づいて制御される。
【0052】 [実施例5]図5は本発明の第5の実施例を説明する図
である。この本発明の第5の実施例は、ドラムの内部に
遠心力によって動作する電荷除去端子を設け、ドラムが
停止したときに、自動的にコンデンサの電荷を放電させ
るものである。
【0053】ドラム内部には、電荷除去端子24が設け
られており、この電荷除去端子24の一端はキャップに
電気的に接続されている。電荷除去端子24は、ドラム
が回転中〔図5(a)〕は遠心力Fによってアース端子か
ら離れている。ドラム停止時〔図5(b)〕、電荷除去端
子24は、アース端子と接触し、コンデンサの電荷の除
去を行う。この場合、比較的弱いバネにより、電荷除去
端子24を遠心力Fが働く方向と逆方向に引いておく
と、ドラムがどのような位置で停止した場合にも、電荷
の放電を確実に行うことができる。
【0054】 [実施例6]図6は本発明の第6の実施例を説明する図
である。この本発明の第6の実施例は、ドラム停止時に
マグネットスイッチを動作させ、これにより、コンデン
サの電荷を放電させるものである。
【0055】この実施例は、ドラム内にマグネットスイ
ッチ25を備えて構成され、スイッチ25の一端がキャ
ップ5に接続され、他端が抵抗を介してアースに接続さ
れている。ドラムの停止時、外部の制御回路14からの
指令により、マグネット26に電流を流し、マグネット
スイッチ25がキャップとアース間を接続し、コンデン
サ6に蓄積された電荷を除去する。この実施例は、前述
した本発明の第4及び第5の実施例に比べ、電気的に容
易に制御することができるという特長がある。
【0056】なお、前述した本発明の第4、第6の実施
例において、電荷除去操作は、用紙のジャム修復、ドラ
ム交換信号等によって行われ、一定期間後、装置の扉の
開閉可能信号をモニターに送るようにすることができ
る。より確実には、キャップの表面電位を表面電位測定
手段により測定し、その値が人間がキャップに接触して
も感電しない程度まで充分低下したことを確認した後、
装置の扉開閉可能信号をモニターに出力するようにして
もよい。
【0057】また、前記扉の開閉可能信号を、この静電
記録装置を使用して記録を行わせている装置、例えば、
ワープロ、パソコン、ワークステーション等に送り、そ
の表示部に表示させるようにすることもできる。
【0058】 [実施例7]図7は本発明の第7の実施例を説明する図
であり、キャップに接続されるコンデンサの放電と充電
の制御方法の実施例のシーケンスを説明する図である。
【0059】図7(a)において、いま、用紙のジャム修
復、ドラム交換等の指令が制御部14から駆動モータの
制御部27と帯電器電源17、18に送られ、ドラム駆
動モータの回転と帯電器の動作が停止したものとする。
このとき、ドラム1は、キャップ5を帯電器16の下の
位置にして停止する。そして、マグネット26に電流が
流され、マグネットスイッチ25がキャップとアースと
の間を接続し、コンデンサに蓄積された電荷が、放電に
より減少する。
【0060】用紙のジャム修復、ドラム交換等が終了
し、動作の開始が指示されると、まず、帯電器電源1
7、18から帯電器16に電圧が印加されて、帯電器1
6はコロナ放電を開始する。これにより、電流Icがキ
ャップ部に流れ、コンデンサを充電する。一定時間Tc
経過後、キャップ電位Vcは所定電位になる。この電位
はグリッド電圧とバリスタ電圧とにより決まる。この
後、ドラム1の回転が始り、プリント動作に移る。
【0061】この本発明の実施例は、前述のようにコン
デンサの充電を、ドラムの回転開始前に行うように制御
しているので、これにより、キャップの高速充電が可能
となり、プリント動作への復帰を迅速に行うことが可能
となる。
【0062】なお、前述の実施例は、表面電位測定手段
9により、キャップの表面電位を確認してからプリント
動作に移るようにすることもできる。また、露光は、キ
ャップが露光部15を通過してから行われる。ドラムの
回転周期は、Tkであり、キャップ電位は、バリスタに
よる自己放電と帯電器による充電を繰り返し、図示のよ
うに変化するが、動作中、キャップの電位が現像機のバ
イアス電圧以下となることはない。
【0063】また、前述において、キャップが帯電器の
下で停止していて、コンデンサに対する充電が行われる
場合、感光体に対するダメージを与えないために、キャ
ップ5の幅は、帯電器の幅よりも広くとれる装置構成が
必要であり、この実施例は、このような静電記録装置に
用いて好適である。
【0064】 [実施例8]図8は本発明の第8の実施例の構成を示す
図である。この本発明の第8の実施例は、感光体シート
巻き取り方式の感光体ドラムとベルト転写方式を用いた
静電記録装置に本発明を適用した実施例であり、2個の
現像機を有し、2回転で2色印刷が可能なカラー静電記
録装置である。
【0065】図8において、現像機12a、12bは、
リトラクト可能なように構成されており、帯電器16に
よる充電により、キャップの電位が感光体の表面電位と
同程度の充分高い電位になった時点からプリント動作が
開始される。
【0066】図示実施例において、第1色目の現像が第
1現像機12aにより行われ、感光体上に第1色目のト
ナー画像が形成される。感光体ドラム1は、回転して第
2現像機12b、転写ベルト29、クリーナ部28を通
過するが、これらはリトラクトされているため、第1色
目のトナー画像は、かき取られることなく、感光体ドラ
ム1は、再び、帯電器16の下を通過して帯電され(再
帯電)、露光器15により第2色目の露光が行われた
後、リトラクトされている第1現像機12aを通過し、
リトラクト状態から復帰した第2現像機12bにより第
2色目のトナー画像が形成される。前述のように感光体
ドラムの2回転で、感光体ドラム上に2色トナー画像が
形成される。その後、転写ベルト29により、用紙32
にトナー画像が転写される。
【0067】前述において、帯電器30は、転写ベルト
29に電荷を与えるための帯電器でであり、トナーと逆
極性の直流電源31が接続される。なお、図示実施例
は、この他に、転写後の用紙除電器、ベルトの清掃機等
が備えられているが、図では記載を省略した。
【0068】感光体上のトナー画像を用紙に転写するた
めには、感光体ドラムの1回転目でリトラクトされてい
た転写ベルト29を、押し当てローラ33a、33bに
より感光体ドラム1に押し当てる必要があり、これによ
り、ドラムとベルトのニップ領域を確保する。転写ベル
ト29がキャップ部により傷つけられないようにするた
めには、押し当てローラ33a、33bが、転写ベルト
29を介してキャップ端部5a、5bを押し付けないよ
うにする必要がある。
【0069】このための方法として、図示実施例は、次
の2つの方法を使用することができる。
【0070】(1)押し当てローラ33aと33bとの
間の距離Lをキャップの幅よりも広くする。言い替えれ
ば、ニップ幅をキャップの幅よりも広くする。
【0071】(2)キャップ部の端部5bが押し当てロ
ーラ33aの位置を通過した後、転写ベルト29を押し
当てローラ33a及び33bにより感光体ドラム1に押
し当てる。
【0072】これらの方法により、押し当てローラ33
a、33bを転写ベルトを挟んでドラムキャップのエッ
ジ部に押しつけることを防止することができるので、金
属ドラム1とキャップ5間に存在する隙間、段差等によ
り、ベルトが機械的なダメージを受けることを防止する
ことができる。
【0073】[実施例9]図9は本発明の第9の実施例
を説明する図であり、現像機の現像ギャップを確保する
ためのドラム形状の実施例を説明する図である。以下で
は、感光体ドラム上で複数色のトナー画像を形成する場
合、2色目以降の現像機として非接触現像機を用いる場
合について説明する。
【0074】非接触現像の場合、現像ロール10上の現
像材が感光体2の表面に接触しないように現像ロールの
表面と感光体表面との間の距離を一定に保持する必要が
ある。この距離は、現像材が1成分現像材の場合、約
0.05〜0.3mm、2成分現像材の場合、約0.1
〜0.5mm程度である。
【0075】本発明の第9の実施例は、前述の現像ロー
ルの表面と感光体表面との間の距離を一定距離に確保す
るため、図9に示すように、現像機に、ギャップ出しの
ためのコロ35を現像ロール10に設けて構成してい
る。また、ドラム1のキャップ5は取り外しするため、
ドラム1とキャップ5の間には段差ができる。このた
め、ギャップ出し用のコロ35がキャップ5の上を移動
すると段差の影響を受けるので、図示実施例は、この影
響を受けないようにするために、ドラムの長さをキャッ
プ5の長さよりも長くし、段差の影響をなくすように構
成されている。
【0076】また、キャップの表面がドラムの表面より
も外側に飛び出していると、現像ロール10の表面を傷
つけるため、図9に示す実施例では、現像剤層がキャッ
プ5に接触しないように、キャップ5の表面がドラム1
の表面よりも0.1〜0.5mm内側にへこませた構造
とされている。
【0077】一方、キャップ端部とドラム端部と間のド
ラム表面上にはコロ35が移動するため、この部分に、
トナー等が付着するとギャップの均一性が低下する。特
に、現像機から飛散してくるトナーは電荷を持っている
ため、ドラムのような金属体上にトナーが付着すると、
鏡像力が大きく働き、除去しにくくなる。
【0078】そこで、図9に示す実施例は、少なくと
も、コロが移動するドラム領域の表面に誘電体皮膜36
を形成している。ドラムの材質がアルミニウムの場合に
は、アルマイト処理を行うことによりこの誘電体皮膜3
6を形成することができる。また、代わりに、アルミホ
ーロー膜を形成しても良い。同様に、図9に示す実施例
おいて、ベルト押しつけローラ33a、33b、ベルト
駆動ローラ34a、34b、34cの表面に誘電体皮膜
を設けることができ、これにより、これらに対するトナ
ーの付着を防止することができる。ここで用いる誘電体
皮膜は、低誘電率の皮膜でよく、その体積抵抗率は高抵
抗でもよく、キャップ表面に形成する誘電体皮膜と同じ
低抵抗のものでもよい。
【0079】 [実施例10]図10は本発明の第10の実施例を説明
する図であり、ドラムのキャップ5を電流検出電極とす
る静電記録装置の実施例を示す図である。
【0080】図10において、ドラム1の内部には、前
述した実施例の場合と同様に、コンデンサ及びとバリス
タの並列回路と、電流検出回路38が設けられ、キャッ
プ5とこれらの間にはスイッチ37が設けられており、
スイッチ37は、電流検出回路38とコンデンサ及びバ
リスタの並列回路との切り替えを行う。
【0081】スイッチ37は、通常、コンデンサとバリ
スタの並列回路をキャップに接続しているが、キャップ
5を電流検出電極として使用する場合、電流検出回路3
8をキャップ5に接続する。図10に示す例は、キャッ
プを転写ベルト29に接触して、この位置で、帯電器3
0から転写ベルト29を通してキャップに流れ込む電流
を検出している。
【0082】通常、転写ベルト29は、使用中にコロナ
放電にさらされ、また、機械的に摩耗するため、劣化し
て転写ベルトの抵抗が低下する。従って、定期的に電流
検出回路38をキャップに接続し、帯電器30から転写
ベルト29をとうしてキャップに流れ込む電流を検出す
ると、転写ベルト29の劣化により、検出電流値が増加
することになる。
【0083】図示本発明の実施例は、この電流値をモニ
タし、この値が予め設定された値以上になった場合にベ
ルトの寿命と判断し、交換信号を出力しあるいはこのこ
とを表示させるようにすることができる。この場合、電
流検出回路38は、ベルト一周分の電流の平均値を検出
しても良く、また、最大値を検出しても良い。
【0084】また、前述のような、流れ込み電流の検出
は、その検出電流値に基づいて、帯電器電源31の設
定、調整、さらに、帯電器電源の制御を行うように使用
することもできる。
【0085】さらに、キャップ5は、現像機の現像材層
と接触しているため、定期的にモニタ期間を設け、キャ
ップが現像機の現像ロールと対抗するようにドラムを静
止させ、電流検出回路38により、バイアス電源13か
らキャップに流れ込む電流を検出することにより、バイ
アス電源値、現像材層の厚みの最適化、現像材の疲労度
等を評価することもできる。
【0086】クリーナ28で回収された現像材(トナ
ー)の再利用により、低コスト化を図る方法が知られて
いる。図10において、39はクリーナ28から現像機
へ現像剤を回収するためのフィードバック系である。回
収された現像材中には、紙粉40がトナー21と混在す
ることになり、紙粉41の量が少ない場合には問題ない
が、多くなると、印刷品質の劣化が顕著になる。
【0087】このような場合、図10に示す本発明の実
施例は、紙粉が多くなるとその吸湿により現像材層の抵
抗が低下する現象を利用して、現像ロールからキャップ
に流れ込む電流を検出することにより、現像ロール表面
に形成された現像材層中の紙粉量を相対的に評価するこ
とができる。なお、現像機内の現像材中の紙粉量の検出
は、新たに別の電流検出回路41を設け、バイアス電源
13から電流検出回路41に流れ込む電流を検出し、こ
れにより紙粉量の評価を行うようにすることもできる。
【0088】前述したように、ドラムのキャップを電流
検出電極として使用することにより、転写ベルトの寿命
評価、現像材の寿命、現像材中の紙粉量の評価等を行う
ことが可能となる。
【0089】 [実施例11]図11は本発明の第11の実施例を説明
する図であり、静電記録装置のオンライン診断システム
の実施例を示す図である。図11において、42a、4
2bは静電記録装置、45は中央情報処理装置、43
a、43bは各静電記録装置付属の表示部、44a、4
4b、44cはモデムである。
【0090】図示実施例において、中央情報処理装置4
5は、コンピューター等により構成され、複数の静電記
録装置42a、42bの機械状態、印刷枚数、現像材の
残存量等の情報を集め、これらの情報を処理する。静電
記録装置42a、42bの機械状態、印刷枚数、現像材
の残存量等の情報は、各静電記録装置付属の表示部43
a、43bに表示してもよく、また、モデム44a、4
4b、44cを用い、通信回線を通じて中央情報処理装
置45に送るようにしても良い。
【0091】用紙のジャム等、その場で対処できる障害
等の情報は、直接、表示部43a、43bに表示する。
通信回線としては、公衆回線、企業内の専用回線等を使
用することができる。
【0092】静電記録装置42a、42bの機械状態の
情報としては、第10の実施例で説明した転写ベルトの
寿命状態を評価するためのベルトからの流れ込み電流、
現像材の寿命、現像材中の紙粉量の評価を行うための現
像ロールからの流れ込み電流等のデータ情報がある。さ
らに、機械状態の情報として、感光体の表面電位、露光
系の光強度変化等の情報を、中央情報処理装置45に送
ることができる。
【0093】中央情報処理装置45は、これらの情報を
分析し、統計処理等を行い、転写ベルトの寿命状態、現
像材の寿命、現像材中の紙粉量、感光体寿命、LD、L
ED等の露光系の寿命の評価、判断を行い、この結果を
モデムを介して静電記録装置に送り、付属の表示部に表
示させることができる。また、中央情報処理装置45が
サービスセンター等に設置されている場合、中央情報処
理装置45に送られた情報に基づいて、転写ベルトの交
換、現像材、感光体、LD、LEDの交換、現像装置内
の清掃等のため、サービスマンが対応する静電記録装置
設置場所に出向くことができる。
【0094】前述した本発明の第11の実施例によれ
ば、前述のように、遠隔地に設置された静電記録装置の
機械状態等の診断を行うことができる。
【0095】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、次のよう
な効果を得ることができる。
【0096】(1)感光体シート巻き取り方式の感光体
ドラムを用いた反転現像方式の静電記録装置において、
感光体シート取り出し口に設けるキャップの表面電位が
現像バイアス電圧よりも低い場合にも、キャップの表面
にトナーが付着することを防止することができる。
【0097】また、これを実現する方法として、現像機
を機械的にリトラクトする方法、現像バイアス電圧を電
気的に制御する方法等を提案しており、これらをマシー
ン仕様に応じて選択することができる。
【0098】(2)静電記録装置の動作中、キャップに
接続されたコンデンサには700〜900Vの直流電圧
が印加されており、従来、用紙ジャム、ドラム交換作業
等により、静電記録装置停止時も、ほぼ同じ電圧がかか
っていたが、本発明により、静電記録装置停止時に直ち
に電荷を除去することができるので、たとえ、キャップ
に接触しても感電することはない。なお、電荷除去後に
トビラの開閉可能信号を発するようなシーケンスを使用
することにより、より安全性の向上を図ることができ
る。
【0099】(3)感光体ドラムが停止した際、キャッ
プに接続されたコンデンサの電荷が除去されるが、キャ
ップ部が帯電器に対向して停止させられるため、障害回
復後、再起動させる場合、帯電器によりキャップに接続
されたコンデンサを急速充電することができ、キャップ
の表面電位を、急速に非露光部の感光体表面電位とほぼ
同一にすることができるため、再起動開始(復帰)時間
を短くすることができる。ちなみに、従来、再起動に数
秒〜数十秒かかっていたものを、本発明により、1秒以
内とすることができる。
【0100】(4)キャップの表面電位を、表面電位測
定手段により、モニターしているので、この測定値によ
って前述した一連の対策を確実に実施することができ
る。
【0101】(5)感光体シート巻き取り方式の感光体
ドラムとベルト転写方式とを用いた静電記録装置の場
合、キャップとドラムの段差部に転写ベルトを押しつけ
ることを防止することができる。一般に、ベルトには一
定のテンションが加えられており、ベルトに傷がつく
と、転写不良を発生させ、さらに、ベルトの亀裂、ベル
トの切断を発生させるが、本発明は、ベルト面に傷を付
けるという不具合を生じさせないので、前述した問題点
を解消することができる。
【0102】(6)現像機ロールと感光体との空隙、す
なわち、現像ギャップを均一にすることができるため、
特に、高速カラー現像に必要な非接触現像の特性を向上
させることができる。
【0103】(7)ドラムのキャップを電流検出電極と
して、転写ベルト、現像材層等に流れる電流を測定する
ことができるので、転写ベルトの寿命評価、現像材の寿
命、現像材中の紙粉量の評価等を行うことができる。
【0104】(8)複数の静電記録装置から、転写ベル
トの寿命状態を評価するためのベルトからの流れ込み電
流、現像材の寿命、現像材中の紙粉量の評価を行うため
の現像ロールからの流れ込み電流等のデータ情報を通信
回線等を用いて中央情報処理装置に集めることができる
ので、各装置毎にそれぞれのデータ情報の分析、統計処
理、それぞれの過去のデータとの比較検討等を行うこと
により、それぞれの静電記録装置にたいして、適切な状
況の判断と最適な対応を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を説明する図である。
【図2】本発明の第2の実施例を説明する図である。
【図3】本発明の第3の実施例を説明する図である。
【図4】本発明の第4の実施例を説明する図である。
【図5】本発明の第5の実施例を説明する図である。
【図6】本発明の第6の実施例を説明する図である。
【図7】本発明の第7の実施例を説明する図である。
【図8】本発明の第8の実施例を説明する図である。
【図9】本発明の第9の実施例を説明する図である。
【図10】本発明の第10の実施例を説明する図であ
る。
【図11】本発明の第11の実施例を説明する図であ
る。
【図12】帯電器からの充電電流によってコンデンサを
充電してキャップに電位を与える方法を説明する図であ
る。
【符号の説明】
1 ドラム 2 感光体シート 5 キャップ 6 コンデンサ 7 電圧制御素子 9 電位測定手段 10 現像機ロール 11 現像剤層 12 現像機 13 現像バイアス電源 16 帯電器 19 現像機リトラクト機構 21 トナー 23 接触端子 27 転写ベルト 35 ギャップ出し用ローラ 38 電流検出回路
フロントページの続き (72)発明者 詫間 康夫 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 伊川 辰夫 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 平2−139583(JP,A) 特開 昭59−193472(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 21/00 370 - 540 G03G 21/00 350 G03G 15/08

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 感光体シートをドラムに巻き付けて構成
    した感光体ドラムの感光体シート取り出し口のドラムキ
    ャップとアースとの間にコンデンサ、あるいは、コンデ
    ンサと電圧制御素子の並列回路を接続し、帯電器からの
    充電電流によってコンデンサを充電する構成の反転現像
    方式の静電記録装置において、感光体ドラムの回転停止
    時、キャップとアース間に接続されたコンデンサに蓄積
    された電荷を放電除去し、その後、表面電位測定手段に
    よりキャップの表面電位を測定し、測定値が、予め設定
    された値よりも小さい場合に、装置のトビラの開閉可能
    信号を、静電記録装置のモニターに出力し、あるいは、
    該静電記録装置に記録を行わせている装置に出力するこ
    とを特徴とする静電記録装置。
  2. 【請求項2】 前記感光体ドラムは、停止時、前記キャ
    ップが帯電器に対向した位置となるような状態で停止す
    ることを特徴とする請求項1記載の静電記録装置。
  3. 【請求項3】 装置の起動時、前記感光体ドラムの停止
    状態で、前記コンデンサを帯電器からの充電電流によっ
    て充電し、キャップ電位が所定値になった後、前記感光
    体ドラムの回転を開始させることを特徴とする請求項1
    記載の静電記録装置。
  4. 【請求項4】 ベルト転写方式により、感光体の電荷受
    容面上に形成されたトナー画像を被転写シートに転写す
    転写ベルトをさらに備え、キャップのエッジ部と感光
    体ドラムとの段差部に前記ベルトを押しつけないよう
    に、段差部が通過する期間、転写ベルトを感光体に押し
    つける押しつけローラを転写ベルトからリトラクトする
    ことを特徴とする請求項1記載の静電記録装置。
  5. 【請求項5】 前記転写ベルトと感光体ドラムとのニッ
    プ部を構成する2個の押しつけローラ間距離をドラムキ
    ャップ幅よりも大きくしことを特徴とする請求項4記
    載の静電記録装置。
  6. 【請求項6】 前記ドラムキャップに電流測定部を接続
    して、ドラムキャップが転写ベルトに電荷を与える帯電
    器に対向したとき、前記帯電器から転写ベルトを通って
    キャップに流れる電流を測定し、この測定値に基づい
    て、前記帯電器の電源の設定、転写ベルトの寿命評価を
    行うことを特徴とする請求項4記載の静電記録装置。
  7. 【請求項7】 前記ドラムキャップの長さ方向の端部が
    ドラムの端部よりも内側となるように構成し、キャップ
    端部とドラム端部との間のドラム表面上を、現像ロール
    表面と感光体ドラムとの間の距離を一定に保つためのギ
    ャップ出し用コロを移動させることを特徴とする請求項
    1記載の静電記録装置。
  8. 【請求項8】 前記キャップ端部とドラム端部との間の
    ドラム表面の少なくともコロが移動するドラム表面に誘
    電体皮膜を形成したことを特徴とする請求項7記載の静
    電記録装置。
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