JPH0254281A - 電子写真記録装置 - 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〕 本発明は複写機、プリンタ等に代表される電子写真記録
装置に関する。

〔従来の技術〕

第２図は従来の電子写真記録装置の構成を表している。

同図において１は矢印ａ方向に回転される感光ドラムで
あり、その表面にＳｅ系、ＣｄＳ系、アモルファスシリ
コン系、有機感光体（ＯＰＣ）等よりなる感光体を有し
ている。２は１次帯電躇であり、感光ドラム１の表面を
所定の電位に帯電させる。３は半導体レーザ、ＬＥＤ等
よりなる露光光源であり、記録信号に対応した光を発生
し、感光ドラム１の感光体を露光し、静電潜像を形成さ
せる。４は例えばキャリアとトナーよりなる２成分現像
剤により潜像を現像する現像装置、１０はトナーを感光
！（ラム１に付着させる現像ロールである。５はシート
ガイドであり、記録用紙１１の図中矢印すで示す方向へ
の移動をガイドする。６は転写帯電器であり、感光ドラ
ム１上のトナー像を記録用紙１１上に転写させる。７は
定着装置であり、記録用紙１１に転写されたトナー像を
定着させる。８は除電用光源であり、感光ドラム１に光
を照射し、その電位を中和（除［）する。

９はクリーニング装置であり、感光ドラム１上のトナー
の残液、紙粉等を除去する。

第３図はスコロトロン方式の１次帯電器２により感光ド
ラム１を帯電させるための原理を表している。同図にお
いて２１は１次帯電器２の内部に配置されたコロナワイ
ヤであり、高圧電［２４により所定の直流電圧（例えば
−６ＫＶ）が印加されている。２２はグリッドであり、
ツェナーダイオード２５により所定の電位（例えば−６
００Ｖ）にバイアスされている。２６はシールドケース
であり、接地されている。

しかしてその動作を説明するに、コロナワイヤ２１は一
６ＫＶ、グリッド２２は一６００Ｖ（７）電位に設定さ
れているため、コロナワイヤ２１よリグリッド２２に向
けてコロナシャワーが発生し、感光ドラム１の表面はグ
リッド２２で規定する電位（−６００Ｖ）に−様に帯電
される。−様に帯電した感光体上に露光光源３より出力
された記録信号に対応した光が照射され、Ｗ！８光され
る。感光体上の露光部分の電位はＯ乃至−５０Ｖに低下
する。

現像装置４においてトナーは例えば−４５０Ｖに帯電さ
れている。感光体の非露光部分との電位差（１５０Ｖ＝
１−６００＋４５０１）より、露光部分との電位差（４
００Ｖ＝１−５０＋４５０１）の方が大きいので、トナ
ーは殆ど露光部分に付着し、静電潜像が現像される。

このようにして現像された感光ドラム１上のトナー像は
転写帯電器６による正電位のバイアスにより記録用紙１
１上に転写される０図示せぬ手段により感光体ドラム１
から剥離された記録用紙１１は定着袋Ｗ７に案内され、
そこでトナー像が定着される。

転写が終了した感光ドラム１には除電用光源８が出力す
る光が一様に照射され、感光体が除電される。さらにク
リーニング装置９は感光ドラム１上のトナーの残渣、紙
粉等を除去する。

以上が印刷の１サイクルである。

露光光源３としてＬＥＤを用いる場合、発光効率が良い
のでより長波長のものが好ましい。しかしながらＳｅ系
、ＣｄＳ系、アモルファスシリコン系等の感光体は有機
感光体に較べ、長波長領域において優れた分光感度特性
を有するものが少ない、また有機感光体の方が取扱いが
容易であり、耐環境性に優れ、また廃棄処理上の問題も
少ないので、最近では感光体として有機感光体が用いら
れることが多い。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら有機感光体はＳｅ系、ＣｄＳ系、アモルフ
ァスシリコン系等の感光体に較べ、硬度が小さいので、
現像装置４、転写帯電器６、クリーング装置９等におけ
る他の部材との接触によって摩耗し易い欠点がある。

例えば直系８０ｍｍのアルミパイプ上に約１７μｍのフ
タロシアニン系の有機感光体を塗布した感光ドラム１を
、約１７０ｍｍ／ｓの周速度で使用し、フェライトキャ
リアを含む２成分現像剤で約５万枚の印刷を行ったとき
、感光体の厚さは約１３μｍに減少する。

このように印刷量の増加に伴い感光体が薄くなると、感
光ドラム１の非露光部分の帯電電位は第４図に示すよう
に徐々に低下する（零電位に近くなる）。トナーの電位
分布は一４５０ｖを中心としているが、それより高い（
負の方向に大きい）電位のトナーも存在する。その結果
非露光部分の電位が低下すると、この高電位のトナーと
非露光部分の電位差が大きくなり、非露光部分に高電位
のトナーが付着する現像（カブリ現象）が発生する。

これを防止するために例えばグリッド２２で設定する非
露光部の電位をもっと大きくすることも考えられる。し
かしながらこの電位を大きくし過ぎると、−４５０Ｖよ
り低い（零電位に近い）電位のトナーとの間の電位差が
大きくなり、このトナーが非露光部分に付着する現象（
逆カブリ現象）が発生する。

従って第４図に実線で示すように、感光ドラム１の電位
を一６００Ｖａ度に設定すれば、カブリ現象が発生する
迄約５万枚程度の印刷が可能であるが、感光ドラム１の
電位を一６００Ｖに設定すると、逆カブリ現象が発生す
る電位に対する余裕が小さくなる。そこで逆カブリ現象
の発生を防止するためグリッド２２の電位を一５７０Ｖ
程度に低下させると、同図に破線で示すように約３万枚
程度印刷したときカブリ現象が発生することになる。

斯かるカブリ現象及び逆カブリ現象の両方を防止するた
め、例えば１次帯電器２と露光光源３との間に表面電位
計を配置して感光ドラム１の電位を測定し、測定結果に
対応して帯電電位を補正することが考えられる。

しかしながらこのようにするとコスト高になるばかりで
なく、表面電位計を実装するためのスペースが必要とな
り、装置が大型化する。また表面電位計で正確な測定を
行うには、零電位に設定された所定の部材により表面電
位計の電位を校正する必要があるが、感光ドラム１の表
面の電位は必ずしも正確にＯｖにはならない。従って一
旦測定値が変化したとき容易に校正することができない
ので、測定値を長期間保証することが困雅になる。

本発明は斯かる状況に鑑みなされたもので、カブリ現象
及び逆カブリ現象の発生を防止しつつ、多くの枚数の印
刷を可能にするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の電子写真記録装置は、表面に感光体を有する感
光ドラムと、感光ドラムを所定の電位に帯電させる帯電
器と、帯電された感光体を露光し、潜像を形成する露光
光源と、潜像を現像する現像装置と、感光ドラムの使用
時間を測定するタイマと、感光ドラムの使用時間に対応
して帯電器の帯電電位を変更する変更手段とを備える。

〔作用〕

感光ドラムの通算使用時間がタイマにより測定される。

通算使用時間が所定値に達したとき、１次帯電器による
帯電電位がより高い値に設定し直される。

従ってカブリ現象及び逆カブリ現象を発生させることな
く、感光ドラムを正確な電位に帯電させ、多くの印刷が
可能になる。

〔実施例〕

本発明の電子写真記録装置の基本的構成は第２図におけ
る場合と同様であるが、第１図に示すように１次帯電器
２により感光ドラｔｘ　１を一様に帯電させるための構
成が異なっている。第１図において２５Ａ、２５Ｂはグ
リッド２２の電位を設定するツェナーダイオード、４１
はツェナーダイオード２５Ｂを短絡可能な変更手段とし
てのスイッチである。

第５図は本発明の電子写真記録装置のブロック図である
。同図において３１は入力手段であり。

例えばマイクロコンピュータ等よりなる制御回路３２に
所定の指令を入力するとき操作される。３３はモータ駆
動回路であり、感光ドラム駆動モータ３４を介して感光
ドラム１を駆動する。３５はタイマ駆動回路であり、タ
イマ３６を駆動する。

第６図はタイマ３６を電解型積算通電時間計で構成した
場合の実施例を表している。同図において５１は直流電
源、５２は抵抗である。５５はガラス管であり、その両
端にｉ′１！極５３．５４が取り付けられているととも
に、その内部には水銀５６と電解液５７が封入されてい
る。５８はスイッチであり、経時動作の開始と中止に対
応してオン又はオフされる。

しかして入力手段３１を操作して印刷の開始を指令する
と、制御回路３２はモータ駆動回路３３を制御して印刷
動作を開始させる。このときモータ駆動回路３３は感光
ドラム駆動モータ３４を駆動し、感光ドラム１を第２図
において矢印ａの方向に回転させる。

またこのとき１次帯電器２が感光ドラム１を一様に１ｔ
Ｆ　Ｗｉさせる。当初スイッチ４１はオンされているの
で、ツェナーダイオード２５Ｂは短絡されている。従っ
てグリッド２２（その結果感光ドラム１）はツェナーダ
イオード２５Ａが規定する電位（例えば−５７０Ｖ）に
設定される。

以下記録信号に対応して露光光源３が潜像を形成し、現
像装置４が現像し、転写帯電器６により記録用紙１１に
転写されたトナー像を定着装置７が定着する動作、並び
に転写終了後感光ドラム１が除電用光源８が照射する光
により除電され、クリーニング装置９によりクリーニン
グされる動作は前述した場合と同様である。

このようにして印刷が行われるとき、モータ駆動回路３
３は感光ドラム駆動モータ３４を駆動すると同時にタイ
マ３６を駆動する。

タイマ３６は駆動されたときそのスイッチ５８がオンさ
れる。これにより電源５１、スイッチ５８、抵抗５２．
電極５３．５４の経路で一定の電流が流れる。このとき
電解液５７を通して正側から負側に水銀５６が電解析出
するので電解液５７は負側から正側に（第６図中左方向
に）移動する。

移動する水銀の量はファラデーの法則により通電電気量
に比例するので、電解液５７の位置が通電時間に対応す
る。感光ドラム１が駆動されている間スイッチ５８はオ
ンされ、感光ドラム１の駆動が中止されたときスイッチ
５８はオフされる。このようにしてタイマ３６は感光ト
ラム１の積算通電時間を計時し、表示する。

タイマ駆動回路のスイッチ５８をオンにする時間と、感
光ドラム１が駆動されている時間との比を適当に変える
ことにより、タイマのフルスケールとドラムの時間を合
わせることが可能となる。

タイマ３６は例えば５万枚の印刷が行われた時間がフル
スケールに対応するように電流値通電時間比が設定され
ている。サービスマンは定期点検時等においてこのタイ
マ３６の表示（電解液５７の位置）をチエツクし、電解
液５７が例えばガラス管５５の中央に達したとき、スイ
ッチ４１をオフする。これによりツェナーダイオード２
５Ｂが２５Ａに直列に接続され、ツェナーダイオード２
５Ｂの分だけグリッド２２の電位が高くなる。ツェナー
ダイオード２５Ｂの電圧は、感光体のそれまでの厚さ減
少による降下電圧に略対応させである。例えば電解液５
７が略中夫の位置に移動する迄の時間感光体が使用され
、それにより感光体が薄くなりその帯ｆｆｉ電位が一５
７０ｖから一５２０Ｖまで低下するとき、ツェナーダイ
オード２５Ｂの電圧は両者の差の５０Ｖに設定される。

これによりグリッド２２の電位は一５７０Ｖから５０Ｖ
だけ高＜−６２０Ｖに設定される。従って感光体は当初
より薄くなったとしてもその電位は再び一５７０ｖに設
定される。その結果第７図に示すように、カブリ現象及
び逆カブリ現象を発生させずに約５万枚の印刷が可能に
なる。

第８図はツェナーダイオードの数をさらに増加した実施
例を表している。この実施例においてはツェナーダイオ
ード２５Ａの他に、３個のツェナーダイオード２５Ｂ、
２５Ｇ、２５Ｄを配置し、各ダイオードに並列にスイッ
チ４１．４２．４３を接続している。このようにするこ
とによりさらに細かい電位の調整が可能になる。

グリッド電圧設定用の素子としてツェナーダイオードの
代わりにバリスタを用いることもまた可能であり、同様
の効果を得ることができる。

タイマ３６は電解液５７が最も正側（図中右側）に達し
たとき、感光ドラム１、クリーニング装置９等とともに
定期交換部品として新しい部品と交換される。

タイマ３６は例えば所定のクロックをカウントする構成
にする等して制御回路３２に内蔵させることも可能であ
る。しかしながらそのようにすると、非通電時における
積算値を記憶しておくのにバックアップ電源等が必要に
なり、非通電時における管理が困難になる。従って実施
例のように電解型積算通電時間割を用いるのが好ましい
。

〔発明の効果〕

以上の如く本発明によれば感光ドラムの使用時間に対応
してその帯電電圧を変更するようにしたので、カブリ現
象及び逆カブリ現象の発生を防止するとともに、多量の
印刷が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子写真記録装置の１次帯電の説明図
、 第２図は従来の電子写真記録装置の植成図、第３図は従
来の電子写真記録装置の１次帯電の説明図、 第４図は従来の電子写真記録装置の特性図、第５図は本
発明の電子写真記録装置のブロック図。 第６図は本発明のタイマのブロック図、第７図は本発明
の電子写真記録装置の特性図、第８図は本発明の電子写
真記録装置の１次帯電の他の実施例の説明図である。 １・・・感光ドラム ２・・・１次帯電器 ・露光光源 ・現像装置 ２５゜ ２５Ａ乃至２５Ｄ・ ・ツェナーダイオ− ド ３６　・ ・タイマ ４１．４２．４３ ・スイッチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 表面に感光体を有する感光ドラムと、 感光ドラムを所定の電位に帯電させる帯電器と、帯電さ
   れた感光体を露光し、潜像を形成する露光光源と、 潜像を現像する現像装置と、 感光ドラムの使用時間を測定するタイマと、感光ドラム
   の使用時間に対応して帯電器の帯電電位を変更する変更
   手段とを備える電子写真記録装置。