JPH01230077A - 静電記録装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電子写真方式の複写機や光プリンタ等の静
電記録措置に関する。

〔従来の技術〕

静電記録装置は、例えば第１０図に示すように、感光体
４の表面を一様に帯電させた後露光して静電潜像を形成
し、そこに現像器７によってトナーを付着させて現像し
、そのトナー像を転写チャージャ８によって記録紙２に
転写するようになっている。

このような静電記録装置における現像器７には。

現像剤であるトナーを感光体面へ搬送するための現像ロ
ーラ７ａと、この現像ローラ７ａにトナーを補給するた
めの補給ローラ７ｂと、この現像器７内のトナーを撹拌
するためのアジテータ７Ｃとが設けられている。

そして、補給ローラ７ｂには負のバイアス電圧−Ｅ（一
定値）が印加され、現像ローラ７ａにはそのバイアス電
圧−Ｅを抵抗Ｒ１とＲ２で分圧した負の現像バイアス電
圧−Ｅ′が印加されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来はこの現像バイアス電圧が一定に保たれて
いたため、外部温度環境の変化により現像状態が変化し
て、地汚れ２文字のつぶれ等が生じたり記ｔａ砺像の濃
度が変わってしまったりして画像品質が低下するという
問題があった。

この発明は上記の点に鑑みてなされたもので、外部温度
環境が変化しても画像品質が低下しないようにすること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は上記の目的を達成するため、感光体に形成し
た静電潜像に現像器によってトナーを付着させて現像し
、そのトナー像を記録紙に転写するようにした静電記録
装置において、現像器の現像ローラに印加する現像バイ
アス電圧に温度特性を持たせて現像の温度特性を補正す
る回路を設けたものである。

また、電源から供給される電圧を分圧して現像バイアス
電圧を生成する回路基板現像器の近傍に設け、 その基板に上記現像バイアス電圧に温度特性を持たせる
感熱抵抗素子を設けて現像の温度特性を補正する回路を
構成するとよい。

さらに、その回路により所定の温度範囲内でのみ現像バ
イアス電圧に温度特性を持たせるようにしてもよい。

〔作　用〕

この発明によれば、外部温度環境が変化しても、現像バ
イアス電圧に持たせた温度特性により現像の温度特性が
補正され、常に均一な現像作用がなされる。

また、現像器の近傍に設けた回路基板で必要な現像バイ
アス電圧を生成し、それに温度特性を持たせて、現像の
温度特性を補正することができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例に基づいて具体的に説明する。

第９図は、この発明を実施した静電記録装置の一種であ
るレーザプリンタの内部機構の概略を示す断面図である
。

このレーザプリンタにおいて、給紙トレイ１がら記録紙
２が矢印Ａ方向に給送され、レジストローラ対３によっ
てタイミングをとられてドラム状の感光体４へ搬送され
る。

感光体４は矢示方向に回転駆動され、その際、帯電チャ
ージャ５によって表面を一様に帯電された後、レーザ光
学系６からのレーザ光りを照射されて露光され、静電潜
像が形成される。

この静電潜像は、現像器７を通るとき現像ローラ７ａに
よってトナーを付着されて現像されて可視像（トナー像
）となり、この可視像は感光体４へ搬送された記録紙２
に転写チャージャ８により転写される。

この転写された記録紙２上のトナー像は、定着装置９の
定着ローラ１日によって定着される。そして、この定着
装置９を出た記録紙２は、搬送路１０によって上方へ搬
送され、プリンタ本体の上面に設けられた排紙部１１へ
矢印Ｂ方向に排出される。

一方、転写後の感光体４は、クリーニングブレード１３
を有するクリーニング装置１２によって残留トナーが除
去される。感光体４から除去されたトナーは、羽根車１
４によってトナー回収室１５に回収され、ここに収容さ
れる。

またプリンタ本体内の上方にはエンジンドライ／＜ＰＣ
Ｂ（プリント回路基板）１７及びコントローラＰＣＢ１
８が装着されている。

第１図はこの実施例による現像バイアス電圧制御回路を
示す回路図である。

この実施例では、補給ローラフｂには従来と同様に一定
の負のバイアス電圧−Ｅを印加するが、現像ローラ７ａ
には温度特性を持った負のバイアス電圧−Ｅ′を印加す
るようにしている。

そのため、次のように構成された回路基板２０を現像器
７の近傍に設けている。すなわち、一定のバイアス電圧
−Ｅを供給する電源入力端子ＩＮとアース端子ＧＮＤと
の間に、負の温度特性を有する感熱抵抗素子であるサー
ミスタＴＨと抵抗ＲＢとの直列回路を設け、その分圧点
すの電圧ｖｂを出力端子ＯＵＴから現像バイアス電圧−
Ｅ′として現像ローラ７ａに印加するようにしている。

さらに、この直列回路に並列に、定電圧素子であるツェ
ナダイオードＺＤと抵抗ＲＡとの直列回路を設け、その
分圧点ａと上記分圧点すとの間にダイオードＤを接続（
アノード側をａ点にカソード側をｂ点に接続）している
。

ここで、ツェナダイオードＺＤのツェナ電圧をＶｚ、サ
ーミスタＴＨによる電圧降下をｖｔｈとすると、アース
に対するａ点の電圧Ｖａ及びｂ点の電圧をｖｂは９次式
で表わされる。

Ｖａ＝−Ｅ＋Ｖｚ（一定） Ｖｂ＝−Ｅ＋Ｖｔｈ そして、周囲温度が低い時はサーミスタＴＨの抵抗値が
大きいので、その電圧降下ｖｔｈが大きいため、ｂ点の
電圧Ｖｂ（負の電圧）の絶対値が小さくなり、ａ点の電
圧より高くなるのでダイオードＤは非導通状態になる。

そのため、周囲温度に応じたｂ点の電圧ｖｂ（温度が低
くなる程絶対値が小さくなる負の電圧）が現像バイアス
電圧−Ｅ′となる。

周囲温度が高くなって、サーミスタＴＨの抵抗値が小さ
くなり、その電圧降下ｖｔｈがツェナ電圧Ｖｚより小さ
くなると、Ｖａ≧Ｖ　Ｉ）となってダイオードＤが導通
状態になるため、ｖｂはＶａよりダイオードＤの順方向
電圧降下分だけ低い電圧に固定され、それが現像バイア
ス電圧−Ｅ′となる。

したがって、現像バイアス電圧−Ｅ′と温度Ｔとの関係
は第２図に示すようになり、サーミスタＴＨによる電圧
降下ｖｔｈとツェナダイオードＺＤのツェナ電圧Ｖｚが
ほぼ同じになる温度がＴＡである。周囲温度がＴＡ以上
になると現像バイアス電圧は一定になり、温度特性によ
る変化範囲が制限される。

この温度ＴＡは、ツェナダイオードＺＤのツェナ電圧Ｖ
ｚの選択により適宜決定することができる。

なお、第３図は補給ローラ７ｂに印加されるバイアス電
圧が一６５０ｖ、感光体４に形成される静電潜像の非露
光部電位が一９００Ｖで露光部電位が一１００ｖである
場合の反転現像下での地汚れＣＢ光部へのトナー付着に
よる汚れ）特性を示したものである。

同図において、縦軸のレベルが下がる程（レベルを表わ
す数値が小さくなる程）地汚れが増加することを表わす
。また、横軸は周囲温度を表わし、各線それぞれ現像バ
イアス電圧が一４００Ｖ。

−４５０Ｖ、−５００Ｖの場合の地汚れ特性を表わす。

同図から明らかなように、周囲温度が２０℃より高い場
合には現像バイアス電圧がいずれの値であっても地汚れ
は少ないが、周囲温度が２０℃以下になると、現像バイ
アス電圧の絶対値を小さくする程地汚れが少なくなる。

従って、上記のような条件下での反転現像の場合には、
第２図における温度ＴＡは２０”Ｃに設定し、周囲温度
が２０℃より高い場合には現像バイアス電圧−Ｅ′を一
５００ｖに固定し、また周囲温度が２０℃以下になった
場合には温度の低下と共に現像バイアス電圧−Ｅ″′の
絶対値を小さくするようにすれば、現像の汚れ（地汚れ
）を有効に防止することができる。

第４図はこの発明の別の実施例による現像バイアス電圧
制御回路を示す回路図である。

この実施例では、上述の実施例とは異なる現像の温度特
性を補正するために、上述の実施例とは異なる温度特性
を持った負のバイアス電圧−Ｅ′を現像ローラ７ａ′に
印加するようにしたものである。なお、現像の温度特性
の相違は、現像ローラ７ａ′と上述の実施例の現像ロー
ラ７ａとの特性の相違に起因するものである。

第６図及び第７図は、この実施例で補正しようとする現
像の温度特性を示すものであり、第６図は温度と画像濃
度との関係を示し、第７図は温度と文字等のつぶれとの
関係を示している。なお、この第６図、第７図において
、各線はそれぞれ現像バイアス電圧が一４００Ｖ、−４
５０Ｖ。

−５００Ｖの場合の特性を示し、また第７図の縦軸のレ
ベルは、そのレベルが下がる程（レベルを表わす数値が
小さくなる程）文字等のつぶれが多いことを表わす。

第６図から明らかなように、周囲温度が２０℃以下にな
ると画像濃度が急激に低下するが、現像バイアス電圧が
低い（絶対値が大きい）と画像濃度の低下が少ない。

また、第７図を参照すると、周囲温度が２０℃を越えた
場合に、現像バイアス電圧が低い（絶対値が大きい）と
現像ローラ７ａ′へのトナーの付着量が多くなって文字
等のつ、娶れが多くなるが。

現像バイアス電圧の絶対値が小さいと文字のつぶれは少
ない。

従って、周囲温度が変化しても画像濃度が低下しないよ
うにし、かつ文字等のつぶれを少なくするためには、第
５図に示すように、周囲温度が２０℃より高くなった場
合には現像バイアス電圧の絶対値を小さくして（この例
では一４００Ｖ）その値に現像バイアス電圧を固定し、
また、周囲温度が２０℃以下になった場合には、温度の
低下に伴って現像バイアス電圧の絶対値を大きくすれば
良い。

そのため、この実施例では次のように構成された回路基
板３０を設けている。すなわち、一定のバイアス電圧−
Ｅを供給する電源入力端子ＩＮとアース端子ＧＮＤとの
間に、感熱抵抗素子であるサーミスタＴＨ１、ＴＨｚと
抵抗ＲＣとこの抵抗ＲＣよりも抵抗値が小さい抵抗Ｒ１
）との直列回路を設け、抵抗ＲＣとＲ１）との接続点Ｃ
の電圧ＶＣを現像バイアス電圧−Ｅ′として現像ローラ
７ａ′に印加するようにしている。

さらに、サーミスタＴＨ２と抵抗ＲＣとの接続点にベー
スを接続したトランジスタＴｒ＋　と、そのトランジス
タＴｒ１のエミッタにベースを接続したトランジスタＴ
ｒｚと、このトランジスタＴｒｚのエミッタ電圧を一定
に保つためのツェナダイオードＺＤ１と、上記サーミス
タＴＨＩ。

ＴＨ２と抵抗ＲＣとの直列回路に並列に接続したツェナ
ダイオードＺＤ２とを設けている。

第８図は、この実施例の回路基板３０の形状例を示すも
のであり、各電極端子にはリン青銅板等を使用する。

以上の構成において１周囲部度が低い時には、サーミス
タＴＨＩ　、ＴＨ２の抵抗値が大きいので、その電圧降
下が大きくなってトランジスタＴｒ１のベース電位が上
がる。これによってアースから抵抗Ｒ１）を介してトラ
ンジスタＴｒ１　、Ｔｒｚのコレクタ、エミッタに流れ
る電流が増加し、抵抗Ｒ［）での電圧降下が大きくなる
。従って接続点Ｃにおける負の電圧の絶対値は温度の低
下と共に大きくなり、この電圧が現像バイアス電圧−Ｅ
′として現像ローラ７ａ′に印加される。

一方、周囲温度が高くなった時には、サーミスタＴ　Ｈ
１ｒ　Ｔ　Ｈ２の抵抗値が小さくなってトランジスタＴ
ｒｘのベース電位が下がる。このため、それまで抵抗Ｒ
［）を介してトランジスタＴｒｙ。

Ｔｒｚのコレクタ、エミッタに流れていた電流が、サー
ミスタＴ　Ｈｉ　ｒ　Ｔ　Ｈｚと抵抗ＲＣの直列回路に
多く流れるようになる。そして抵抗ＲＣの抵抗値は抵抗
Ｒ［］の抵抗値より大きいため、抵抗ＲＣでの電圧降下
が大きくなって接続点Ｃの負の電圧は絶対値が小さくな
る方向に動こうとするが、ツェナダイオードＺＤ２があ
るために、接続点Ｃの負の電圧はツェナダイオードＺＤ
２のツェナ電圧Ｖｚｚに維持され、現像バイアス電圧−
Ｅ′は一定に保たれる。

なお、ツェナダイオードＺＤｚのツェナ電圧ＶＺを一４
００ｖに設定し、かつ周囲温度が２０℃以下になった時
に温度の低下と共に現像バイアス電圧−Ｅ′の絶対値が
大きくなるようにサーミスタＴ　Ｈ１＋　Ｔ　Ｈｚ及び
抵抗ＲＣ，ＲＤを選択すれば、第５図に示すような温度
特性を有する現像バイアス電圧を得ることができ、周囲
温度が変化しても画像濃度が低下したり、文字等のつぶ
れが多くなったりするのを防止することができる。

以上のように、上述の実施例によれば、現像バイアス電
圧を温度特性を持たせて制御することにより、現像の温
度特性を補正して、周囲温度カー変化しても均一な現像
作用がなされるようにすることができ、画像品質の安定
化を図ること力へできる。

なお、この発明はレーザプリンタに限るものではなく、
ＬＥＤプリンタや液晶シャッタプリンタ等の他の光プリ
ンタ、あるいは電子写真方式の複写機やファクシミリ、
印刷機等の各種静電記録装置にも同様に適用できる。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明によれば、周囲温度
が変化しても均一な現像作用がなされ。

画像品質を常に一定に保つことができる。

また、回路基板に感熱抵抗素子を設けて現像バイアス電
圧に温度特性を持たせるようにした場合には、低コスト
で効果的な現像バイアス制御を行うことが可能となる。

さらに、所定の温度範囲内で現像バイアス電圧に温度特
性を持たせるようにした場合には、周囲の温度に応じて
適切な現像の温度特性の補正を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における現像バイアス電圧
制御回路を示す回路図、 第２図は同じくその回路による現像バイアス電圧と温度
との関係を示す線図、 第３図は地汚れ特性を示す線図、 第４図はこの発明の別の実施例における現像バイアス電
圧制御回路を示す回路図、 第５図は同じくその回路による現像バイアス電圧と温度
との関係を示す線図、 第６図は温度と画像濃度との関係を示す線図、第７図は
温度と文字のつぶれとの関係を示す線図、第８図は第４
図の実施例における回路基Ｆｉ３０の形状例を示す外観
図、 第９図はこの発明を実施したレーザプリンタの内部機構
の概略を示す断面図、 第１０図は従来の現像バイアス電圧供給回路の一例を示
す回路図である。 １・・・給紙装置　　　　　　２・・・記録紙３・・・
レーザストローラ対　４・・・感光体５・・・帯電チャ
ージャ　　　６・・・レーザ光学系７・・・現像装置 ７ａ、７ａ’　・・・現像ローラ ７ｂ・・・補給ローラ　　　　８・・・転写チャージャ
９・・・定着装置　　　　　　１１・・・排紙部１２・
・・クリーニング装置　２０．”１０・・・回路基板Ｔ
Ｈ，ＴＨＩ　ＴＨ２・・・サーミスタＺＤ、ＺＤＩ　、
ＺＤ２・・・ツェナダイオードＲＡ　、ＲＢ　ｒ　ＲＣ
ｒ　ＲＤ　”’抵抗Ｄ・・・ダイオード Ｔｒ１＋　Ｔｒｚ・・・トランジスタ 第１図 第３図 第４区 ｉ５図 第８図 箪１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　感光体に形成した静電潜像に現像器によつてトナー
   を付着させて現像し、そのトナー像を記録紙に転写する
   ようにした静電記録装置において、前記現像器の現像ロ
   ーラに印加する現像バイアス電圧に温度特性を持たせて
   現像の温度特性を補正する回路を設けたことを特徴とす
   る静電記録装置。 ２　感光体に形成した静電潜像に現像器によつてトナー
   を付着させて現像し、そのトナー像を記録紙に転写する
   ようにした静電記録装置において、電源から供給される
   電圧を分圧して現像バイアス電圧を生成する回路基板を
   前記現像器の近傍に設け、 前記回路基板に前記現像バイアス電圧に温度特性を持た
   せる感熱抵抗素子を設けて現像の温度特性を補正する回
   路を構成したことを特徴とする静電記録装置。 ３　上記現像の温度特性を補正する回路が所定の温度範
   囲内でのみ現像バイアス電圧に温度特性を持たせるよう
   にした請求項１又は２記載の静電記録装置。