JPH04211281A - 電子写真プリント装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光体を帯電、露光、
現像、転写してプリント動作を行う電子写真プリント装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な電子写真プリント装置は、光導
電性物質で構成される感光体の表面を均一に帯電し、入
力画像情報に対応して照射される光で感光体表面を選択
的に露光することにより静電潜像を形成し、この静電潜
像に対して感光体表面に付着するトナーを供給すること
により静電潜像を現像して顕像化させる。一方、用紙を
帯電してその静電引力により顕像化されたトナー像を感
光体表面から用紙に転写させる。そして転写後、用紙は
トナー像を熱および圧力により用紙に定着する定着処理
を受けて排出され、感光体は静電吸引に対抗してその表
面に残ったトナーを除去するクリーニング処理と不要な
電荷を除去する除電処理を受ける。

【０００３】ところでＥＥＨ（ｅｄｇｅ　ｅｍｉｔｔｅ
ｒ　ａｒｒａｙ　ｈｅａｄ）タイプの電子写真プリント
装置は、一列にアレイされた端面発光素子で構成され、
感光体に隣接して配置されるラインヘッドを有し、これ
ら発光素子を選択的に駆動することにより感光体をライ
ン単位に露光する。この端面発光素子としては、例えば
発光ダイオード、半導体レーザ、ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏ
ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ　）　素子が用いられる。発
光ダイオードおよび半導体レーザはその周辺温度に依存
した出力特性を有し、プリント動作において出力を一定
に保つよう周辺温度の変化に応じて制御される。 これに対してＥＬ素子はその周辺温度にほとんど依存し
ない出力特性を有し、発光ダイオードあるいは半導体レ
ーザが受けるような制御を受けない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の電
子写真プリント装置では、たとえ発光素子の出力が一定
に保たれても、印字品質が劣化することがある。これは
除電効果が感光体の周辺温度により変化するために起き
る。例えば感光体の周辺温度が低いとき、不要電荷が感
光体から完全に除去されず、これが帯電時において感光
体の電位を上昇させ、感光体の感度を低下させる。この
感光体感度の低下は、感光体表面上に描かれる静電潜像
の線素を細くし、印字された文字や図面を不鮮明にする
。

【０００５】そこで本発明は、感光体の周辺温度が変化
しても良好な印字品質を維持できる電子写真プリント装
置を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、感光体と、こ
の感光体の表面を帯電する帯電手段と、静電潜像を形成
するために感光体の帯電表面を選択的に露光する露光手
段と、この露光手段により形成された静電潜像を現像す
るために感光体表面に付着する現像剤を供給する現像手
段と、用紙を帯電し現像された像を用紙に転写する転写
手段と、像転写後に感光体表面に残された不要な電荷を
除去してこの感光体表面を再び帯電可能にする除電手段
と、感光体の周辺温度を測定する温度検出手段と、この
温度検出手段によって測定された温度が複数の連続する
温度レンジのどの温度レンジに属するかを検出し、検出
された温度レンジが高いほど露光量を少なくするよう露
光手段を制御すると共にその検出温度レンジ内において
測定温度が高いほど現像剤供給量を少なくするよう現像
手段を制御する制御手段を設けたものである。

【０００７】

【作用】このような構成の本発明装置においては、感光
体の周辺温度が温度検出手段により測定され、この温度
がどの温度レンジに属するかが制御手段により検出され
る。制御手段は検出温度レンジが高いほど露光量を少な
くするよう露光手段を制御すると共に検出温度レンジ内
において測定温度が高いほど現像剤供給量を少なくする
よう現像手段を制御する。すなわち感光体の感度が周辺
温度の変化に伴って変化したとき感光体の露光量が制御
される。しかしこの制御では感光体の感度変化を大まか
に補償できるが、感度変化を充分に補償することができ
ない。そこで現像剤の供給量が検出温度レンジ内におい
て測定温度が高いほど低減され、これが露光量の調整で
補償できなかった感光体感度の変化を補償する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【０００９】図１は電子写真プリント装置の内部構造を
示すもので、１は上部が回動により開放できるキャビネ
ットである。このキャビネット１の略中央に配置され時
計回り方向に回転する感光ドラム２、およびこの感光ド
ラム２および各種機構を駆動する駆動モータ３を設けて
いる。

【００１０】前記感光ドラム２の周囲には、帯電部４、
露光ユニット５、現像器６、転写部７、クリーニング装
置９、除電装置１０が電子写真プロセスによってプリン
ト動作を行なうために配置されている。

【００１１】前記感光ドラム２は光導電性物質で構成さ
れる感光体表面を有している。前記帯電部４は感光ドラ
ム２の感光体表面を均一に帯電し、前記露光ユニット５
は入力画像情報に対応して照射される光で選択的に露光
することにより感光体表面上に静電潜像を形成し、前記
現像器６はこの静電潜像に対応して感光体表面に付着す
るトナーを供給することにより静電潜像を現像し、前記
転写部７は用紙を帯電してその静電引力によりトナー像
を感光体表面から用紙に転写し、前記クリーニング装置
９は転写後静電吸引に対抗して感光体表面に残ったトナ
ーを除去し、前記除電装置１０は再び帯電体表面を帯電
できるように転写後不要な電荷を感光体表面から除去す
るようになっている。

【００１２】この電子写真プリント装置はさらに除電部
８、用紙カセット１１、ピックアップローラ１２、定着
器１３、排紙ローラ１４Ａおよび１４Ｂ、ファンモータ
１５、直流電源装置１６、開放検出スイッチ１７、およ
び温度センサ１８を設けている。

【００１３】前記用紙は前記用紙カセット１１に重ねて
収容され、前記ピックアップローラ１２により所定のタ
イミングで一枚ずつ取り出され、搬送路ＰＨを介して前
記転写部７に供給されるようになっている。

【００１４】前記除電部８は感光ドラム２の下に位置す
る前記転写部７に隣接して配置され、その転写部７によ
って帯電された用紙を転写後除電するようになっている
。

【００１５】用紙はこの後トナー像を熱および圧力によ
り用紙に定着するために前記定着器１３に供給され、さ
らに前記排紙ローラ１４Ａおよび１４Ｂによってキャビ
ネット１の上面に排出されるようになっている。

【００１６】前記排紙ローラ１４Ａおよび１４Ｂ、ピッ
クアップローラ１２は前記駆動モータ３の駆動力により
作動されるようになっている。前記ファンモータ１５は
キャビネット１の内部の熱を外部に放出し、前記開放検
出スイッチ１７はキャビネット１の上部が開放されたこ
とを検出するようになっている。前記温度センサ１８は
感光ドラム２に隣接して設けられ、その感光表面の周辺
温度を検出するようになっている。

【００１７】図２は回路構成を示し、プリント動作の制
御に必要な各種データ処理を行なうマイクロプロセッサ
２１、このマイクロプロセッサ２１の制御プログラムを
格納するＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）２２、外
部のホストコンピュータから送られる画像情報および各
種コマンドを含むマイクロプロセッサ２１の入出力デー
タを一時的に格納するＲＡＭ（ラムダム・アクセス・メ
モリ）２３、後述の周辺回路をマイクロプロセッサ２１
に接続するためのＩ／Ｏポート２４を設けている。前記
マイクロプロセッサ２１はＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、Ｉ
／Ｏポート２４とバスライン２５を介して接続されてい
る。

【００１８】前記Ｉ／Ｏポート２４には、モータドライ
ブ回路２６、露光ユニット５、高圧電源回路２７、トナ
ーセンサ回路３０、オペーレーションパネル３１、用紙
センサ３２、温度測定部３３、ファンモータ１５、イン
タフェース３４及びディップスイッチ３５が接続されて
いる。

【００１９】前記モータドライブ回路２６は駆動モータ
３を駆動制御し、前記高圧電源回路２７は帯電部４、現
像器６及び転写部７に高電圧を供給するようになってい
る。前記トナーセンサ回路３０は現像器６内に設けられ
るトナーエンプティセンサ２８およびトナーフルセンサ
２９から出力信号を取り込み、前記オペーレーションパ
ネル３１はプリント動作の制御に必要な情報を入力する
ために操作されるようになっている。

【００２０】前記用紙センサ３２は搬送中の用紙の位置
を検出し、前記温度測定部３３は前記温度センサ１８を
設けている。前記開放検出スイッチ１７は２４Ｖの電力
を直流電源装置１６から露光ユニット５、モータドライ
ブ回路２６、高圧電源回路２７及びファンモータ１５に
供給する電源ラインに挿入され、前記キャビネット１の
上部が開放したときにこの電力供給を遮断するようにな
っている。前記現像器６におけるトナーの供給量は前記
高圧電源回路２７から現像器６に印加されるバイアス電
圧に応じて調整可能であり、このバイアス電圧は前記Ｉ
／Ｏポート２４を介してマイクロプロセッサ２１により
制御されるようになっている。

【００２１】図３は前記露光ユニット５の構造を詳細に
示すもので、この露光ユニット５は露光制御回路５１、
ＥＥＨ（ｅｄｇｅ　ｅｍｉｔｔｅｒ　ａｒｒａｙ　ｈｅ
ａｄ）　５２、ブロックドライバ５３及びコモンドライ
バ５４で構成されている。前記露光制御回路５１はブロ
ックドライバ５３およびコモンドライバ５４を制御し、
ブロックドライバ５３およびコモンドライバ５４は協同
して前記ＥＥＨ５２を駆動するようになっている。前記
ＥＥＨ５２は前記感光ドラム２に近接して配置されてい
る。

【００２２】前記ＥＥＨ５２は図４に示すように、感光
ドラム２の感光体表面をライン単位に露光するために一
列にアレイされたＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓ
ｃｅｎｃｅ　）　素子７１と、これらＥＬ素子７１を選
択的に発光させるために設けられたブロック電極ＣＨ及
びコモン電極ＣＭとで構成されている。

【００２３】前記各ＥＬ素子７１は図５に示すようなコ
モン信号及びブロック信号の供給により発光するように
なっている。コモン信号は最大値＋２６０Ｖおよび最小
値−２３２Ｖの交流電圧パルスであり、ブロック信号は
振幅が０〜＋２８Ｖの直流電圧パルスである。これらＥ
Ｌ素子の出力、すなわち感光ドラム表面の露光量はブロ
ック信号と共に供給されるコモン信号の交流電圧パルス
数を増減することにより変更可能になっている。

【００２４】前記露光制御回路５１はマイクロプロセッ
サ２１から供給される１ライン分の画像情報および露光
量指定データを受け取る毎にこれらを前記ＥＥＨ５２に
よる露光用の露光制御データに変換するようになってい
る。前記ブロックドライバ５３は露光制御データが供給
される毎にブロック電極ＣＨにブロック信号を順次供給
し、前記コモンドライバ５４はブロック信号がこの露光
制御データに応じて特定されるＥＬ素子のブロック電極
ＣＨに供給される間にこれらＥＬ素子のコモン電極ＣＭ
にコモン信号を順次供給するようになっている。この露
光制御データは露光量指定データ対応したパルス数指定
データを含み、このデータがコモンドライバ５４からコ
モン電極ＣＭに供給されるコモン信号の交流電圧パルス
数を２個から４個のうちのいずれかに決定する。前記Ｅ
Ｌ素子７１の出力はこの交流電圧パルス数が２個、３個
、および４個のときそれぞれ０．２ｍＷ、０．２５ｍＷ
、０．３ｍＷに設定される。

【００２５】図６は前記温度測定部３３の構成を示すも
ので、この温度測定部３３は抵抗６１及びツェナーダイ
オード６２の直列回路が前記直流電源回路１６から５Ｖ
の電圧が供給される電源端子間に接続され、演算増幅器
６４の非反転入力端子（＋）　が抵抗６３を介して前記
抵抗６１及びツェナーダイオード６２の接続点に接続さ
れると共に前記温度センサ１８を介して接地され、前記
演算増幅器６４の反転入力端子（−）　が抵抗６６を介
してその演算増幅器６４の出力端子に接続されると共に
抵抗６５を介して接地されている。前記温度センサ１８
は例えば温度変化に応じて内部抵抗が変化するサーミス
タで構成されている。

【００２６】前記演算増幅器６４の出力端子はＡ／Ｄ変
換器６７の入力端子ＶＩＮに接続され、このＡ／Ｄ変換
器６７の出力端子ＯＵＴ及びクロック端子ＣＬＫが前記
Ｉ／Ｏポート２４と接続されている。すなわち、演算増
幅器６４が温度センサ１８の抵抗値に応じて決まる非反
転入力電圧を増幅し、Ａ／Ｄ変換器６７が演算増幅器６
４の出力電圧をクロック周期でＡ／Ｄ変換する。このＡ
／Ｄ変換器６７の出力信号はＩ／Ｏポート２４を介して
マイクロプロセッサ２１に供給される。

【００２７】次にこの電子写真プリント装置のプリント
動作を説明する。

【００２８】プリント動作が開始されると、感光ドラム
２が回転し、帯電部４、露光ユニット５、現像器６、転
写部７、クリーニング装置９、除電装置１０により順次
処理される。帯電部４が感光ドラム表面を均一に帯電す
ると、この帯電表面が露光ユニット５のＥＥＨ５２から
入力画像情報に対応して照射される光で走査され選択的
に露光される。この露光により、静電潜像が感光ドラム
表面上に形成されると、現像器６が感光ドラム表面にト
ナーを供給する。このトナーは静電潜像に対応して感光
ドラム表面に付着し、この静電潜像をトナー像として顕
像化する。

【００２９】転写部７は給紙カセット１１から供給され
る用紙を帯電し、その静電引力によりトナー像を感光ド
ラム表面から用紙に転写させる。転写後、クリーニング
装置９が静電吸引に対抗して感光ドラム表面に残ったト
ナーを除去し、除電装置１０が不要な電荷を感光ドラム
表面から除去する。除電後、感光ドラム２は再び帯電可
能な状態になる。

【００３０】用紙は転写後、除電部８、定着器１３によ
り除電および定着処理を受け、排紙ローラ１４Ａ及び１
４Ｂにより外部に排出される。

【００３１】このような動作において、ＥＥＨ５２のＥ
Ｌ出力および現像器６のバイアス電圧は、プリントされ
る画像を構成するドットの径を３００ドット／インチの
プリント密度において標準的な８５μｍに維持するため
に温度センサ１８によって測定される感光ドラム表面の
周辺温度に基づいて調整される。

【００３２】図７において、一点鎖線は無電荷状態から
帯電された感光ドラム表面の電位を表わし、点線は転写
後除電された感光ドラム表面の電位を表わす。感光ドラ
ム表面の除電効率は感光ドラム２の周辺温度の低下によ
り悪化し、これが除電後の電位を高くし、その感度を低
下させる。もしプリント動作がこのような状態で続けら
れると、その結果不鮮明な画像が用紙にプリントされて
しまう。

【００３３】このため、マイクロプロセッサ２１は各プ
リント動作において感光ドラム表面の帯電に先立って温
度センサ１８により測定された周辺温度を読み取り、こ
の測定温度が０℃以上１２℃未満の第１温度レンジ、１
２℃以上２２℃未満の第２温度レンジ、２２℃以上３５
℃未満の第３温度レンジのいずれに属するかを検出する
。もしいずれの範囲にも属さない場合にはエラーにする
。

【００３４】マイクロプロセッサ２１は測定温度が第１
温度レンジに属するとき第１露光量指定データ、第２温
度レンジに属するとき第２露光量指定データ、第３温度
レンジに属するときに第３露光量指定データを露光制御
回路５１に供給する。露光制御回路５１は第１露光量指
定データ、第２露光量指定データ、および第３露光量指
定データにそれぞれ対応してコモンドライバ５４からＥ
ＥＨ５２にコモン信号として供給される交流電圧パルス
の数を４個、３個、および２個に設定し、ＥＥＨ５２の
ＥＬ出力をこの交流電圧パルス数に応じて図８に示すよ
うに０．３ｍＷ、０．２５ｍＷ、および０．２ｍＷに設
定する。すなわち、ＥＥＨ５２のＥＬ出力は測定温度が
属する温度レンジが高い程低減されるように調整され、
図７に実線で示すように０℃以上１２℃未満の第１温度
レンジにおいて０．３ｍＷに設定され、１２℃以上２２
℃未満の第２温度レンジにおいて０．２５ｍＷに設定さ
れ、２２℃以上３５℃未満の第３温度レンジにおいて０
．２ｍＷに設定される。

【００３５】この実施例のＥＬ素子では、感光ドラム表
面の周辺温度が１７℃のとき、ドットが８５μｍ径でプ
リントされる。もし、ＥＬ素子の出力が常に一定である
とすると、ドット径は図９に示すように周囲温度の上昇
により増大し、周囲温度の低下により減少する。周囲温
度が３５℃まで上昇すると、ドット径が２３７ドット／
インチのプリント密度に相当する１０７μｍになる。ま
た、周囲温度が０℃まで低下すると、ドット径が４００
ドット／インチのプリント密度に相当する６３μｍにな
る。しかし、ＥＬ出力は上述したように０．３ｍＷ、０
．２５ｍＷ、０．２ｍＷのいずれかに調整されるため、
ドット径の変化は図１０に示すように８５μｍを中心に
した範囲に限定される。

【００３６】さらに、マイクロプロセッサ２１は高圧電
源回路２７から現像器６に印加されるバイアス電圧を図
１２に示すように調整し、各温度レンジ内において測定
温度が高い程トナー供給量を減少させる。これは、ＥＬ
出力の段階的な調整によって補償できないドット径の変
化をさらに微調整し、ドット径を図１１に示すようにほ
ぼ８５μｍに維持する。

【００３７】このように感光体２の感度が周辺温度の変
化に伴って変化しても露光量の調整及びトナー供給量の
調整の両調整によって確実に補償できることになり、印
字品質の劣化を確実に防止できる。換言すれば感光体２
の周辺温度が変化しても常に良好な印字品質を維持でき
ることになる。

【００３８】しかもＥＬ出力を３段階に調整するのみで
ほぼ均一なドット径を得ることができるので、ＥＬ出力
を無段階に調整する必要がなく調整制御が簡単である。

【００３９】なお、この発明は上述した実施例に限られ
ず、発明の要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能で
ある。実施例では、ＥＬ素子の出力がコモン信号として
コモン電極に供給される交流電圧パルスの数を変更する
ことにより調整されるようになっているが、この調整を
例えばブロック電極に供給される直流電圧パルスの電圧
レベルを変更することによっても行なうことができる。 また、上述の実施例の感光ドラムは違うタイプの感光体
に変更することもできる。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、感
光体の周辺温度が変化しても良好な印字品質を維持でき
る電子写真プリント装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す内部構造図。

【図２】同実施例における回路ブロック図。

【図３】同実施例における露光ユニットの構成を詳細に
示す図。

【図４】同実施例における発光ヘッドの構造を詳細に示
す図。

【図５】同実施例におけるＥＬ素子に印加される電圧の
波形を示す図。

【図６】同実施例における温度測定部の構成を詳細に示
す図。

【図７】同実施例における感光ドラムの周辺温度とドラ
ム表面電位及びＥＬ素子の出力の関係を示すグラフ。

【図８】同実施例におけるコモンドライバから発生され
る交流電圧パルスの数とＥＬ素子の出力との関係を示す
グラフ。

【図９】同実施例においてＥＬ素子出力が一定のときに
ＥＬ素子によりプリントされるドット径と感光ドラム表
面の周辺温度との関係を示すグラフ。

【図１０】同実施例においてＥＬ素子出力が調整される
場合にＥＬ素子によりプリントされるドット径と感光ド
ラム表面の周辺温度との関係を示すグラフ。

【図１１】同実施例においてトナー供給量及びＥＬ素子
出力の両方が調整される場合にＥＬ素子によりプリント
されるドット径と感光ドラム表面の周辺温度との関係を
示すグラフ。

【図１２】同実施例においてトナー供給量を決定するた
めに現像器に供給されるバイアス電圧と感光ドラム表面
の周辺温度との関係を示すグラフ。

【符号の説明】

２…感光体ドラム、４…帯電部、５…露光ユニット、６
…現像器、７…転写部、１０…除電装置、１８…温度セ
ンサ、２１…マイクロプロセッサ、５１…露光制御回路
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　感光体と、この感光体の表面を帯電す
   る帯電手段と、静電潜像を形成するために前記感光体の
   帯電表面を選択的に露光する露光手段と、この露光手段
   により形成された静電潜像を現像するために感光体表面
   に付着する現像剤を供給する現像手段と、用紙を帯電し
   現像された像を用紙に転写する転写手段と、像転写後に
   感光体表面に残された不要な電荷を除去してこの感光体
   表面を再び帯電可能にする除電手段と、前記感光体の周
   辺温度を測定する温度検出手段と、この温度検出手段に
   よって測定された温度が複数の連続する温度レンジのど
   の温度レンジに属するかを検出し、検出された温度レン
   ジが高いほど露光量を少なくするよう前記露光手段を制
   御すると共にその検出温度レンジ内において測定温度が
   高いほど現像剤供給量を少なくするよう前記現像手段を
   制御する制御手段を設けたことを特徴とする電子写真プ
   リント装置。
2. 【請求項２】　　露光手段は、エレクトロルミネッセン
   ス素子のアレイからなり、そのアレイに印加される電気
   信号をパルス信号とし、そのパルス信号数の変更により
   出力レベルを調整することを特徴とする請求項１記載の
   電子プリント写真装置。