JPH04219769A - 電子写真装置 - 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、画像形成装置、例えば
、電子写真プリンタ等の静電潜像形成法を採用した電子
写真装置に係り、特に、一様帯電された感光ドラムと、
当該感光ドラム上に露光により作られた潜像を現像化す
る現像部とを有し、反転現像法を用いて現像を行う電子
写真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図１６に示すような電子写真プリ
ンタ、複写機等の電子写真装置があった。従来例に係る
電子写真装置にあっては、同図に示すように、静電潜像
が作成される感光ドラム１と、作成された潜像をトナー
により現像化を行う現像器２と、当該感光ドラム１上に
静電潜像を作成するために露光を行う露光手段３と、を
有するものである。尚、トナーにより現像化されたトナ
ー像は用紙に転写定着することにより、記録画像が得ら
れる。

【０００３】静電潜像を作成するには、まず、暗所で、
感光ドラム１を一様に帯電し、ついで、光を照射するこ
とにより、感光ドラム１を一時導電性にすることにより
、帯電した電荷を取り去り、感光ドラム表面上に電荷の
パターンを作成し、所望の画像パターンに従って露光す
ることにより、潜像が作成される。ところで、現像には
、静電潜像の電荷がある部分に潜像の電荷と逆極性に帯
電したトナーを付着させる正現像と、静電潜像の電荷の
ない部分に潜像の電荷と同極性に帯電したトナーを付着
させる反転現像法がある。感光ドラム１の表面を一様に
帯電させ、露光した場合、一般に、感光ドラム上の電荷
が完全に無くならず、感光ドラム１の表面電位が１００
Ｖ程度になるような電荷が残っている。この明部電位と
、現像バイアス電位の電位差を利用して、感光ドラム１
上にトナーを付着させるのが反転現像法である。具体的
には、図６に示すように、現像バイアス電位と明部電位
の差は、絶対値で２００　〜４００Ｖ程度である。また
、感光ドラム１を露出する光量は、図７に示すように明
部電位が充分に低く、露光量が多少変化しても明部電位
が殆ど変化しない露光量に設定される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、感光ドラム
１の温度が低下すると、図８に示すように、いくら露光
量を増やしても明部電位は、通常の場合より１００Ｖ程
度上昇するため、明部電位と現像バイアスの電位差が小
さくなり、潜像への付着トナー量が少なくなり、印字濃
度が低下してしまい、電源投入後暫くして、装置内の温
度が上昇して感光ドラムの温度が上昇し、明部電位が所
定の電位になるまで、印字濃度が所定の濃度に達しない
ことがある。この現象は特に、冬場に電子写真装置を動
作させた直後に起こる虞れが多いという問題点を有して
いた。

【０００５】そこで、本発明は濃度変化の現れにくい高
品質の画像が得られる電子写真装置を提供することを目
的としてなされたものであり、そのために、第一の発明
及び第二の発明は環境温度が変化して明部電位が上昇し
ても、明部電位と現像バイアス電位との差が一定であれ
ば濃度変化が起こらないことを利用するものであり、第
三の発明は露光量を少なくすれば図８に示すように明部
電位が上昇することを利用して、露光量を変化させるこ
とにより、明部電位と現像バイアス電位の差を一定にし
て、印字濃度の変化が起こらないようにするものである
。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の技術的課題を解決
するため、第一の発明は図１に示すように、感光ドラム
１と、一様帯電された感光ドラム１上に露光により作ら
れた潜像を現像化する現像部２とを有し、反転現像法を
用いて現像を行う電子写真装置において、感光ドラム１
の周囲の環境温度の検出を行う環境温度検出部６と、一
様帯電された感光ドラム１上に露光により生じた明部電
位との差が一定となるように現像バイアス電位を制御す
る第一の現像バイアス電位指示部４と、を有するもので
ある。又、図２には第一の発明の実施態様として請求項
２に記載されているように、前記第一の現像バイアス電
位指示部４として、電位制御部４ａと環境温度・明部電
位間関係出力部４ｂとを設けたものを示す。

【０００７】第二の発明は図３に示すように、感光ドラ
ム１と、一様帯電された感光ドラム１上に露光により作
られた潜像を現像化する現像部２とを有し、反転現像法
を用いて現像を行う電子写真装置において、感光ドラム
１の現像部２の近傍の明部電位を測定する明部電位測定
部８と、当該測定部８により測定された感光ドラム１上
の明部電位に基づき、明部電位と現像バイアス電位との
差が一定となるように、現像バイアス電位の制御を行う
第二の現像バイアス電位指示部７とを有するものである
。

【０００８】第三の発明は図４に示すように、感光ドラ
ム１と、一様帯電された感光ドラム１上に潜像を露光す
るための露光手段３とを有し、反転現像法を用いて現像
を行う電子写真装置において、感光ドラム１の周囲の環
境温度の検出を行う環境温度検出部６と、当該環境温度
検出部６により検出された温度に基づいて、一様帯電さ
れた感光ドラム１上の露光手段３によって露光された部
分の明部電位が、一定となるように露光手段３の露光量
をかえるように制御を行う露光量指示部１０とを、有す
るものである。尚、図５には第三の発明の実施態様とし
て、請求項５に示すように前記露光量指示部１０として
、露光量制御部１０ａ及び環境温度・露光量間関係出力
部１０ｂを設けたものを示す。

【０００９】

【作用】続いて、第一の発明の電子写真装置の動作を説
明する。感光ドラム１上に潜像を作成するには、先ず、
感光ドラム１の表面を一様に帯電する。帯電後、当該表
面が露光されると、光が照射された部分は一時的に伝導
性を有し、電荷が移動消失する。一般には、光の照射に
より感光ドラム１上の電荷は完全にはなくならず、感光
ドラム１の表面電位はある程度の大きさ、すなわち、前
述した明部電位（表面電位）をもっている。明部電位は
環境温度とともに変化し、環境温度が低下すると図８に
示すように、明部電位が上昇する。ところで、反転現像
法では、トナーは潜像の電荷と逆極性に帯電されている
ためトナーは明部電位と現像バイアス電位との差に相当
する電位差に比例した大きさで引き付けられる。したが
って、トナーの濃度を一定に保つには当該電位差を一定
に保つ必要がある。そこで、環境温度検出部６により、
感光ドラム１の周囲の環境温度が検出されると、第一の
現像バイアス電位指示部４は検出された環境温度に基づ
いて、一様帯電された感光ドラム１上に露光により生じ
た明部電位との差が一定となるような現像バイアス電位
の指示を現像部２に対して行う。こうして、明部電位と
現像バイアス電位との差が一定になるように制御されて
いるため、潜像の電荷と同極性に帯電されているトナー
は常に一定のクーロン力で、露光により生じた電荷の無
い部分に引き付けられることになる。

【００１０】一方、第二の発明では第一の発明と異なり
、感光ドラム１の周囲の環境温度を検出する代わりに、
直接、明部電位の測定を前記明部電位測定部８により測
定するものである。

【００１１】−さらに、第三の発明は第一及び第二の発
明と異なり、前記第一の現像バイアス電位指示部４，７
の代わりに露光量指示部１０を設けたものである。これ
により、現像部２に対する現像バイアス電位の制御を行
う代わりに、露光量指示部１０は図８に示すような露光
量と明部電位との間の関係を利用して、明部電位を一定
にするように検出された環境温度に基づいて、露光量を
変えるように指示を行う。尚、環境温度検出部６により
検出された環境温度と露光量との関係の例を図１４に示
す。

【００１２】

【実施例】図９に第一の発明の第一の実施例に係る電子
写真装置を示す。同図に示すように、本装置は表面に潜
像が作成され、アルミニュウム素管に有機感光体、セレ
ン系感光体等を設けた感光ドラム１１と、感光ドラム１
１上に作成された潜像を現像化するための、二成分磁気
ブラシ現像器、または一成分現像器等の現像器１２と、
例えば、レーザ光学系を用いた露光手段１３と、コロト
ロン、スコロトロン等の感光ドラム１１を一様に帯電さ
せる一様帯電手段９と、感光ドラム１１上に現像された
像を用紙に転写する転写器３２と、転写し終わった前記
感光ドラム１１上に残留している静電気を徐電するため
に用いる徐電ランプ３１と、を有するものである。

【００１３】さらに、前記現像器１２は同図に示すよう
に、現像バイアス電位（電圧）が印加されている現像ロ
ーラ１２ａと、当該現像バイアス電位を印加するための
可変現像バイアス電源１２ｂとを有するものである。ま
た、本実施例では感光ドラム１１の周囲の環境温度の検
出を行う環境温度検出部６として、サーミスタ１６ａと
、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器
１６ｂとを有し、一様帯電された感光ドラム１１上に露
光により生じた明部電位との差が一定となるように現像
バイアス電位を制御する第一の現像バイアス電位指示部
１４と、を有する。当該第一の現像指示部１４は同図に
示すように、予め求めた感光ドラム１１周囲の環境温度
と明部電位との関係を示す信号を出力する環境温度・明
部電位関係出力部４ｂとしての温度テーブル１４ｂと、
前記環境温度検出部１６により検出された環境温度及び
前記温度テーブル１４ｂから出力された環境温度と明部
電位との関係を示す信号に基づいて前記現像器１２の可
変現像バイアス電源１２ｂの制御を行う電位制御部１４
ａとを有するものである。

【００１４】さらに、図１０に第一の実施例に係る感光
ドラム１１を示す。同図に示すように、感光ドラム１１
は、導電性部材で形成された筒体であり、当該ドラム１
１の両端の位置には円板状に形成されたフランジ２４が
設けられている。当該フランジ２４は導電性部材で中空
に形成された主軸２２により回転自在に保持され、当該
主軸２４はフレーム２５に固定され、主軸２４には前記
温度検出部１６のサーミスタ１６ａが設けられている。

【００１５】続いて、第一の実施例に係る電子写真装置
の動作について説明する。感光ドラム１１は、一様帯電
手段９で一様に帯電される。ついで、露光手段１３は印
字信号にしたがって、印字部分を露光し、露光された部
分は導電性が与えられるため、印字電荷が無くなり、静
電潜像が形成される。その際、感光ドラム１１の主軸２
２に設けられたサーミスタ１６ａは当該感光ドラム１１
の周囲の環境温度を検出し、Ａ／Ｄ変換器１６ａを介し
て第一の現像バイアス電位指示部１４にある電位制御部
１４ａに入力する。当該電位制御部１４ａは検出された
環境温度と、温度テーブル１４ｂから出力された環境温
度と明部電位との間の関係を表す信号とを用いて前記現
像器１２の可変現像バイアス電源１２ｂに対し現像バイ
アス電位の制御を行う。これによって、環境温度が変化
しても、明部電位と一定の電位差をもつ現像バイアス電
位を印加するので、一定の濃度をもつ潜像が得られるこ
とになる。尚、本実施例では前記環境温度検出手段にサ
ーミスタ１６ａを用いたがサーミスタの代わりに赤外線
センサを用いても良い。

【００１６】次に、図１１に第二の発明に係る第二の実
施例を示す。本実施例は第一の実施例と異なり、環境温
度検出部１６による温度補正を行う代わりに明部電位測
定部１８を設けて、現像位置で感光ドラム１１上の明部
電位の測定を行う点である。また、本実施例では第一の
実施例とは異なり、測定された明部電位と現像バイアス
電位との差が一定となるように、現像バイアス電位の制
御を行う第二の現像バイアス電位指示部１７を設けたも
のである。尚、図１１で符号１８ｂはアナログ・デジタ
ル変換器を示すものである。

【００１７】続いて、本実施例の動作について説明する
。感光ドラム１１を一様帯電手段９で一様に帯電し、次
に露光手段１３で所望の印字パターンを現像の有効範囲
に露光して、感光ドラム１１上に静電潜像を作成する。 その際、現像の有効範囲外の現像されない領域をも当該
露光手段１３により一様に露光する。この現象の有効範
囲外の露光は、現像位置において明部電位を正確に測定
するために行うものである。次に、現像位置で明部電位
の測定の様子を図１２及び図１３に示す。同図において
、明部電位測定部１８の表面電位センサ１８ａは現像ロ
ーラ１２ａの脇に設けられている。表面電位センサ１８
ａは、本例では振動型のセンサを用いている。該センサ
１８ａにより得られた表面電位は前記第二の現像バイア
ス電位指示部１７に一定の電圧を加えた値を現像ローラ
１２ａに現像バイアス電位を印加する可変現像バイアス
電源１２ｂに対し、指示する。例えば、明部電位が−５
０Ｖのときは、現像バイアス電圧が−３５０Ｖ　，明部
電位が１５０Ｖのときは、現像バイアス電位−４５０Ｖ
　というように、明部電位と現像バイアス電圧の差が−
３００Ｖ　となるように、現像バイアス電位を制御する
。

【００１８】続いて、第三の発明に係る第三の実施例に
ついて説明する。図１５に示すように、本実施例は第一
及び第二の実施例と異なり、前記第一の現像バイアス電
位指示部１４及び第二の現像バイアス電位指示部１７の
代わりに一様帯電された感光ドラム１１上の明部電位が
一定となるように露光手段１３の露光量を変えるように
制御を行う露光量指示部２０を設けたものである。本例
では当該露光手段１３としてレーザ光学系を用いている
。さらに、前記露光量指示部１４は図１５に示すように
、明部電位が一定の場合に、予め求めた感光ドラム１１
周囲の環境温度と露光量との関係を示す信号を出力する
露光量・環境温度間関係出力部１０ｂとしての、温度テ
ーブル２０ｂと、当該関係を示す信号及び検出された環
境温度に基づいて、前記露光手段１３のＬＤパルス幅の
制御を行うことにより露光量の制御を行うＬＤパルス幅
制御部２０ａ途を有するものである。尚、感光ドラム１
１は図１０に示した構造と同じである。また、環境温度
検出部１６は図９に示した第一の実施例の場合と同じで
ある。

【００１９】本実施例は次のように動作する。まず、感
光ドラム１１は一様帯電手段９で一様に帯電される。つ
いで、露光手段１３によって、印字信号にしたがって印
字部分が露光され、印字部分の電荷が無くなり、静電潜
像が形成される。露光手段１３の露光量は、前記温度検
出手段１３より出力された環境温度の信号及び温度テー
ブル２０ｂからの信号により、レーザの発光パワーが制
御される。こうして環境温度が変わっても一定の明部電
位の潜像が形成される。尚、本実施例では露光量の制御
をレーザの発光パワーの制御を行うことにより、露光量
の制御を行うようにしたが、当該場合に限られることな
く、例えば、発光パワーは一定にして、１ドット当たり
の発光時間を変化させて、露光量の制御を行っても良い
。この場合には図１５の露光量指示部２０の前記ＬＤパ
ルス幅制御部２０ａの代わりに各発光素子の発光時間を
変化させるＬＤパルス幅制御部を設けたものである。

【００２０】尚、以上説明した第一、第二及び第三の実
施例にあっては、前記露光手段１３はレーザ光学系を用
いているが当該場合に限られることなく、例えば、ＬＥ
Ｄアレイとセルフォックレンズを用いても良い。また、
第二及び第三の実施例において前記環境温度検出部とし
て、サーミスタの代わりに赤外線センサを用いても良い
。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、第一及び第二の発
明によれば、環境温度検出部または明部電位測定部を設
け、検出または測定された環境温度または明部電位に基
づいて前記第一の現像バイアス電位指示部または第二の
現像バイアス電位指示部によび明部電位との電位差を一
定に保つようにしている。したがって、濃度差の小さい
高品質の印刷を行うことができることになる。また、第
三の発明によると、環境温度検出部により検出された環
境温度に基づいて前記露光量指示部は前記露光手段に対
し、明部電位が一定となるように、露光量の指示を行う
ようにしている。したがって、第一及び第二の発明と同
様に濃度差の小さい高品質の印刷を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の発明に係る原理ブロック図

【図２】第一
の発明の実施態様に係るブロック図

【図３】第二の発明
に係る原理ブロック図

【図４】第三の発明に係る原理ブ
ロック図

【図５】第三の発明の実施態様に係るブロック
図

【図６】本（第一から第四の）発明に係る現像バイア
ス電位と明部電位の差を示す図

【図７】本（第一から第四の）発明に係る規定露光量を
示す図

【図８】本（第一から第四の）発明に係る表面電位と露
光量との関係を示す図

【図９】第一の実施例に係るブロック図

【図１０】第一
の実施例及び第三の実施例に係る感光ドラムの内部を示
す断面図

【図１１】第二の実施例を示すブロック図

【図１２】第
二の実施例の明部電位測定部の概略を示す平面図

【図１３】第二の実施例の明部電位測定部を示す斜視図

【図１４】第三の発明に係る明部電位を一定にした場合
の露光量と環境温度との関係を示す図

【図１５】第三の実施例を示すブロック図

【図１６】従
来例に係る電子写真装置を示す概略図

【符号の説明】

１　　感光ドラム ２　　現像器 ３　　露光手段 ４　　第一の現像バイアス電位指示部 ６　　環境温度検出部 ７　　第二の現像バイアス電位指示部 ８　　明部電位測定部 １０　　露光量指示部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　感光ドラム（１）と、一様帯電された
   感光ドラム（１）上に露光により作られた潜像を現像化
   する現像部（２）とを有し、反転現像法を用いて現像を
   行う電子写真装置において、当該感光ドラム（１）の周
   囲の環境温度の検出を行う環境温度検出部（６）と、一
   様帯電された感光ドラム（１）上に露光により生じた明
   部電位との差が一定となるように現像バイアス電位を制
   御する第一の現像バイアス電位指示部（４）と、を有す
   ることを特徴とする電子写真装置。
2. 【請求項２】　　請求項１に記載された電子写真装置の
   前記現像バイアス電位指示部は、予め求めた感光ドラム
   （１）周囲の環境温度と明部電位との関係を示す信号を
   出力する環境温度・明部電位間関係出力部（４ｂ）と、
   前記環境温度検出部（６）により検出された環境温度，
   及び当該出力部（４ｂ）から出力された当該環境温度と
   明部電位との関係を示す信号に基づいて前記現像部（２
   ）に対し現像バイアス電位の制御を行う電位制御部（４
   ａ）と、を有することを特徴とする請求項１記載の電子
   写真装置。
3. 【請求項３】　　感光ドラム（１）と、一様帯電された
   感光ドラム（１）上に露光により作られた潜像を現像化
   する現像部（２）とを有し、反転現像法を用いて現像を
   行う電子写真装置において、感光ドラム（１）の現像部
   （２）の近傍の明部電位を測定する明部電位測定部（８
   ）と、当該測定部（８）により測定された感光ドラム（
   １）上の明部電位に基づき、明部電位と現像バイアス電
   位の差が一定となるように、現像バイアス電位の制御を
   行う第二の現像バイアス電位指示部（７）とを有するこ
   とを特徴とする電子写真装置。
4. 【請求項４】　　感光ドラム（１）と、一様帯電された
   感光ドラム（１）上に潜像を露光するための露光手段（
   ３）とを有し、反転現像法を用いて現像を行う電子写真
   装置において、感光ドラム（１）の周囲の環境温度の検
   出を行う環境温度検出部（６）と、当該環境温度検出部
   （６）により検出された温度に基づいて、一様帯電され
   た感光ドラム（１）上の明部電位が一定となるように露
   光手段（３）の露光量を変えるように制御を行う露光量
   指示部（１０）とを、有することを特徴とする電子写真
   装置。
5. 【請求項５】　　請求項４記載の電子写真装置の前記露
   光量指示部（１０）について、明部電位が一定である場
   合に、予め求めた感光ドラム（１）周囲の環境温度と露
   光量との関係を示す信号を出力する露光量・環境温度間
   関係出力部（１０ｂ）と、当該関係を示す信号及び検出
   された環境温度に基づいて、前記露光手段（３）の露光
   量の制御を行う露光量制御部（１０ａ）とを有すること
   を特徴とする請求項４記載の電子写真装置。
6. 【請求項６】　　請求項５記載の電子写真装置の前記露
   光量制御部について、露光手段（３）の発光パワーを変
   えることにより、露光量を変えることを特徴とする請求
   項４記載の電子写真装置。
7. 【請求項７】　　請求項５記載の電子写真装置の前記露
   光量制御部について、露光手段（３）の発光時間を変え
   ることにより、露光量を変えることを特徴とする請求項
   ４記載の電子写真装置。