JPH06202399A - 電子写真記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前回の電源投入・遮断からどの程度時間が経
過しているかを判別し、それに基づいて適切でかつ無駄
のない初期化工程を行うことを可能にする電子写真記録
装置を提供することを目的とする。 【構成】 電源投入時に定着器の温度を検出する温度検
出手段と、上記温度検出手段による検出値が所定の温度
条件に合致するか否かを判別する判別手段と、上記判別
手段の判別結果に基づいて前回の電源遮断からの経過時
間を推定して該推定内容に基づいて電源投入後の初期化
工程を制御する制御手段と、を具備したこものである

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真記録装置に係
り、特に、停止状態の電子写真記録装置に電源を投入し
たときに、定着器の温度を検出することによりそれ依然
の運転履歴（電源投入履歴）を推測し、それに基づいて
各種初期化工程を制御するようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真記録装置としては、乾式二成分
現像剤を用いた乾式二成分現像法を使用したものと、湿
式二成分現像剤を用いた湿式二成分現像法を使用したも
のがあり、この内、乾式二成分現像法を使用したものと
して、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）プリンタがあ
る。その構成を図４を参照して説明する。まず、感光ド
ラム１があり、この感光ドラム１は、内側にアルミニウ
ム製の基材１ａを有し、その外側に感光体１ｂを備えた
構成になっている。上記感光体１ｂは、外被が負帯電性
の安定した有機光導電体（ＯＰＣ）を用いた光導電層か
ら構成されている。そして、上記感光ドラム１は図示し
ないメインモータにより図中矢印ａ方向に回動するよう
に設置されている。上記感光ドラム１の図中左上には一
次帯電器３が設置されている。この一次帯電器３には一
次帯電用高圧電源５が接続されている。そして、上記一
次帯電器３によって感光ドラム１の感光体１ｂを一様に
負電位（−Ｖ_L 、例えば、一次帯電器３に−４．７KVの
電位を与える）を帯電させる（図中その部分を−で示
す）。

【０００３】一次帯電器３の図中右側にはＬＥＤプリン
トヘッド７が設置されている。このＬＥＤプリントヘッ
ド７は、ＬＥＤアレイからなる光源と結像素子等から構
成されている。上記ＬＥＤプリントヘッド７によって感
光ドラム１の感光体１ｂに印刷情報に対応した光を照射
することにより、感光体１ｂ上の電荷を選択的に中和さ
せて（図中その部分を＋で表示する）、感光体１ｂ上に
静電潜像を形成するものである。尚、これはいわゆる反
転現像方式であり、それ以外にも、静電潜像部分が電荷
を保持するように構成する正規現像方式がある。上記Ｌ
ＥＤプリントヘッド７の図中下方位置には現像器９が設
置されている。この現像器９によって感光体１ｂ上に形
成された静電潜像にトナーを付着させ、静電潜像を顕像
化するものである。

【０００４】上記現像器９の構成についてさらに詳しく
説明すると、まず、マグネットローラ１１があり、この
マグネットローラ１１は、固定マグネット１１ａと、こ
の固定マグネット１１ａの外周に矢印ｂ方向に回転可能
に設置されたアルミニウム製のシリンダ１１ｂとから構
成されている。又、上記マグネットローラ１１には現像
用バイアス高圧電源１３が接続されていて、高圧バイア
ス電圧（−Ｖ_S 、例えば、−３７０Ｖ）が選択的に印加
されるようになっている。又、マグネットローラ１１の
図中上方にはブレード１４が設置されている。又、図示
しない槽があって該槽内にはキャリア粒子１５とトナー
粒子１７が収容されている。上記キャリア粒子１５とト
ナー粒子１７が前述した乾式二成分現像剤の成分であ
り、キャリア粒子１５は、例えば、その粒径が８０μｍ
程度であってフェライト製である。又、トナー粒子１７
は、例えば、その粒径が１０μｍ程度であって黒色樹脂
微粉末からなる。そして、上記キャリア粒子１５の外周
にトナー粒子１７が付着するような構成になっている。

【０００５】ここで、上記構成の現像器９によってどの
ようなメカニズムで静電潜像の顕像化が行われていくか
を説明する。まず、混合・攪拌により摩擦帯電されたト
ナー粒子１７がキャリア粒子１５に付着していき、それ
がブレード１４の作用によって集められていく（図中符
号Ａで示す部分）。そして、マグネットローラ１１のシ
リンダ１１ｂが回転することにより、キャリア粒子１５
とマグネットローラ１１との磁気吸引力によって、シリ
ンダ１１ｂの表面に薄いトナー層が形成されていく（図
中符号Ｂで示す部分）。又、感光ドラム１の感光体１ａ
に近接した場所では、マグネットローラ１１の固定マグ
ネット１１ａの磁力線に沿って、トナー層がブラシ状に
起立した状態になる（図中符号Ｃで示す部分）。

【０００６】その際、感光体１ｂ上の露光された箇所
（図中＋で示す箇所）の電位は、マグネットローラ１１
側の電位より高くなっており、よって、マイナス電荷を
帯びているトナー粒子１７は、上記ブラシ状になってい
る部分を介して感光体１ｂ上の露光された部分に付着し
ていく。一方、キャリア粒子１５はそのままマグネット
ローラ１１側に磁気保持された状態で槽内に収容されて
いく。つまり、トナー粒子１７は順次消耗されていくの
に対して、キャリア粒子１５は繰り返し使用されること
になる。

【０００７】感光ドラム１の図中下方には転写帯電器１
９が設置されている。感光体１ｂ上に付着されたトナー
粒子１７は、この転写帯電器１９の作用によって、印字
媒体である用紙２１上に転写されていくことになる。ト
ナー粒子１７が転写された用紙２１は定着器２３方向に
搬送され、この定着器２３の作用によってトナー粒子１
７の用紙２１への定着が行われる。それによって、印刷
が完了することになる。尚、上記定着器２３は、一対の
加圧ローラ２５ａ、２５ｂと、加圧ローラ２５ａ側に内
蔵された加熱手段としてのヒータ２７等から構成されて
いる。又、この定着器２３においては、その表面温度
を、印字を行っていない待機時には１２０℃、印字中は
１５５℃程度になるように制御する構成になっている。
又、感光体１ｂ上に残存しているトナー粒子１７は、ク
リーニングユニット２９によって除去・捕集されること
になる。

【０００８】ところで、感光体ドラム１に負電荷（−Ｖ
_L 、例えば、−４．７KV）が帯電されていない状態で、
マグネットローラ１１に高圧バイアス電圧（−Ｖ_S 、例
えば、−３７０Ｖ）が印加されると、負電荷が帯電され
ているトナー粒子１７は、より電位が高い感光ドラム１
の感光体１ｂ側に付着されていってしまい、それによっ
て、大量のトナー粒子１７が不必要に消費されてしまう
ことになる。又、マグネットローラ１１に高圧バイアス
電圧が印加されず、低レベルの正電荷を帯びたキャリア
粒子１５が磁力のみによってマグネットローラ１１側に
付着している場合において、感光ドラム１の感光体１ｂ
に負電荷（−Ｖ_L 、例えば、−４．７KV）が帯電される
と、キャリア粒子１５が感光体１ｂ側に付着されてしま
うことになる。

【０００９】ここで、電源投入直後の電子写真記録装置
の状態を考察してみると、それ以前に電源が投入・遮断
されてから充分な時間が経過していない場合には、感光
ドラム１の感光体１ｂ上に残留電荷が残存している。通
常、上記残留電荷が消滅するのには１０分程度の時間を
要する。よって、次に電源を投入した直後の状態として
は、前回の電源投入・遮断から充分な時間（例えば、１
０分以上）が経過していれば、感光体１ｂ上に残留電荷
が残存していない状態にあり、つまり、上記した仮定の
内、感光体ドラム１に負電荷（−Ｖ_L 、例えば、−４．
７KV）が帯電されていない状態に相当する。この場合に
は、上記したようにトナー粒子１７の感光体１ｂ側への
大量の付着が懸念される。これに対して、前回の電源投
入・遮断から充分な時間（例えば、１０分以上）が経過
していない場合には、感光体１ｂ上に残留電荷が残存し
ている可能性があり、つまり、上記仮定の内、感光ドラ
ム１の感光体１ｂに負電荷（−Ｖ_L 、例えば、−４．７
KV）が帯電されている状態に相当する。この場合には、
キャリア粒子１７の感光体１ｂ側への付着が懸念される
ことになる。

【００１０】従来、この種の問題に対しては、キャリア
粒子１５の損失防止を優先するような構成を採用してい
る。すなわち、一旦、電源をオフにした後再度電源をオ
ンにして使用する場合に、感光体１への帯電を開始する
と同時にマグネットローラ１１へのバイアス電圧の印加
を開始するようにしている。マグネットローラ１１への
バイアス電圧の印加を開始すれば、仮に、感光体１ａに
残留電荷があった場合でも、キャリア粒子１５の感光体
１ａ側への付着を防止することができることになる。そ
の際、感光体１ａ上の帯電されていない部分について
は、トナー粒子１７が付着してしまうことになるが、そ
れについては容認することになる。上記運転方法を図５
に示す。すなわち、電源がオンになって感光体１への帯
電が開始されると同時にマグネットローラ１１への電圧
の印加が開始されるようになっている。そして、感光体
１ｂの帯電レベルが所定の値に上がるのに必要な時間
（ｔ₁）をおいて、メインモータを駆動して感光ドラム
１を回転させるようにしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成による
と次のような問題があった。すなわち、従来の運転方法
によると、電源をオンにしたときのキャリア粒子１５の
不必要な消耗を防止することはできるものの、トナー粒
子１７の消耗（トナー粒子１７の感光体１ｂ側への大量
の付着）を防止することはできないという問題があっ
た。すなわち、従来の運転方法の場合には、電源をオン
にした場合に、感光体１ｂ上に残留電荷が残存している
ことを前提にするものである。感光体１ｂ上に残留電荷
が残存している場合には、上記したように、少量のトナ
ー粒子１７の感光体１ｂ側への付着はあるものの、キャ
リア粒子１５の感光体１ｂ側への付着を防止することが
できる。しかしながら、感光体１ｂ上に常に残留電荷が
残存しているとは限らず、前述したように、前回の電源
投入・遮断から充分な時間が経過している場合には、そ
のような残留電荷は消滅している。そのような場合に、
感光体１への帯電を開始すると同時にマグネットローラ
１１へのバイアス電圧の印加を開始すれば、感光体１ｂ
の帯電されていない部分に負帯電されたトナー粒子１７
が大量に付着することになってしまうものである。

【００１２】又、電源投入時には、各種の初期化工程が
行われることになるが（例えば、キャリア粒子１５とト
ナー粒子１７の攪拌）、それら初期化工程は、前回の電
源投入・遮断からどの程度時間が経過しているかによっ
て本来異なるものである。しかしながら、従来の場合に
は、上記したマグネットローラ１１への電圧の印加の場
合と同様に、特に、そのような運転履歴を判別して初期
化工程の内容を変えるようなことは行っておらず、その
ため、場合によっては無駄な作業を行っているという問
題があった。

【００１３】本発明はこのような点に基づいてなされた
ものでその目的とするところは、前回の電源投入・遮断
からどの程度時間が経過しているかを判別し、それに基
づいて適切でかつ無駄のない初期化工程を行うことを可
能にする電子写真記録装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本願発明による電子写真記録装置は、電源投入時に定着
器の温度を検出する温度検出手段と、上記温度検出手段
による検出値が所定の温度条件に合致するか否かを判別
する判別手段と、上記判別手段の判別結果に基づいて前
回の電源遮断からの経過時間を推定して該推定内容に基
づいて電源投入後の初期化工程を制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とするものである。

【００１５】又、電源投入時に定着器の温度を検出する
温度検出手段と、上記温度検出手段の検出値に基づいて
該検出値が予め設定された所定温度より低い場合には前
回の電源遮断から充分な時間が経過していて感光体上に
残留電荷がないものと判別するとともに、上記検出温度
が予め設定された所定温度以上の場合には前回の電源遮
断から充分な時間が経過しておらず感光体上に残留電荷
があるものと判別する判別手段と、上記判別手段による
判別により前回の電源遮断から充分な時間が経過してい
ると推定される場合には感光体の帯電を開始してからそ
の帯電領域が現像器に対向する場所に来てから現像器に
現像バイアス電圧を印加するとともに、前回の電源投入
から充分な時間が経過していないと推定される場合には
感光体の帯電を開始すると同時に現像器に現像バイアス
電圧を印加する制御手段と、を具備したことを特徴とす
るものである。

【００１６】

【作用】すなわち、本発明の第１請求項の場合には、電
源投入時に、まず、温度検出手段によって定着器の温度
を検出する。次に、温度検出手段による検出値が所定の
温度条件に合致するか否かを判別手段により判別する。
そして、判別手段の判別結果に基づいて、制御手段によ
り、前回の電源遮断からの経過時間を推定して該推定内
容に基づいて電源投入後の初期化工程を制御するもので
ある。

【００１７】又、第２請求項の場合には、初期化工程の
制御の一例として、現像器のマグネットローラへの電圧
の印加を制御する場合を示すものである。すなわち、電
源をオンにして使用する場合に、それ以前の運転履歴、
すなわち、以前に電源が遮断されてから充分に時間が経
過していて感光体上に残留電荷がない場合と、以前に電
源が遮断されてから充分な時間が経過していなくて感光
体上に残留電荷がある場合とで、異なる運転方法を行う
ように構成したものであり、かつ、それを判別する場合
に、電子写真記録装置の定着器の温度を検出し該検出温
度を根拠にするものである。すなわち、検出温度が予め
設定された所定温度より低い場合には以前に電源が遮断
されてから充分な時間が経過していて感光体上に残留電
荷がないものと判別する。この場合には、キャリア粒子
の感光体側への付着の心配はなく、専ら、トナー粒子の
付着が心配される。そこで、感光体の帯電を開始してか
らその帯電領域が現像器に対向する場所に来てから現像
器に現像バイアス電圧を印加するようにする。つまり、
感光体の帯電を開始すると同時に現像器に現像バイアス
電圧を印加すると、トナー粒子が負電荷を帯びて帯電さ
れていない感光体側に大量に付着してまうからであり、
それを防止するために、帯電領域が現像器に対向する場
所に来るのを待って現像器に現像バイアス電圧を印加す
るものである。これに対して、検出温度が予め設定され
た所定温度以上の場合には以前に電源が遮断されてから
充分な時間が経過しておらず感光体上に残留電荷がある
ものと判別する。この場合には、トナー粒子の感光体側
への大量の付着の心配はなく、専ら、キャリア粒子の付
着が心配される。そこで、感光体の帯電を開始すると同
時に現像器に現像バイアス電圧を印加する。仮に、同時
に印加しないとすると、僅かに正帯電されたキャリア粒
子が感光体の負帯電の部分に付着していってしまうから
であり、それを防止するために、同時に印加してキャリ
ア粒子を負帯電の状態にするものである。

【００１８】

【実施例】以下、図１乃至図３を参照して本発明の一実
施例を説明する。尚、従来と同一部分には同一符号を付
して示しその説明は省略する。まず、本実施例の場合に
は、定着器２３の加圧ローラ２５ａの表面温度を温度検
出手段１０１によって検出する。そして、一旦、停止状
態にある電子写真記録装置を起動するべく電源をオンに
した場合には、まず、上記温度検出手段１０１によっ
て、定着器２３の加圧ローラ２５ａの表面温度を検出す
る。その検出温度が予め設定された所定温度（本実施例
の場合には６０℃）より低い場合には、それ以前に電源
が投入・遮断されてから充分に時間が経過していて、感
光ドラム１の感光体１ｂに残留電荷が存在しないものと
判断する。そして、その場合には、図３に示すようなタ
イミンクで運転を行っていく。

【００１９】すなわち、まず、感光ドラム１の感光体１
ｂへの帯電を開始し、その後時間（ｔ₂ ）が経過した
後、メインモータを起動して感光体１を回転させる。こ
の時間（ｔ₂ ）とは、従来例の説明で示した時間
（ｔ₁ ）と同じものであり、感光体１ｂの帯電レベルが
所定の値に上がるのに充分な時間を意味している。次
に、メインモータを起動してから時間（ｔ₃ ）が経過し
た後、マグネットローラ１１に電圧を印加する。この時
間（ｔ₃ ）とは、感光体１ｂの帯電された領域がマグネ
ットローラ１１に対向する位置にくるタイミングを考慮
して決定されたものである。つまり、この場合には、以
前に電源が投入・遮断されてから充分に時間が経過して
いて、感光体１ｂ上の残留電荷が存在しない状態である
ので、キャリア粒子１５の感光体１ａ側への付着の心配
はなく、専ら、トナー粒子１７の感光体１ａ側への付着
が懸念される。仮に、感光体１ａへの帯電開始と同時に
マグネットローラ１１に電圧を印加した場合には、トナ
ー粒子１７が負電荷を帯びて帯電されていない感光体１
ｂ側に大量に付着されてしまうことになる。そこで、感
光ドラム１の感光ドラム１ｂの帯電された領域がマグネ
ットローラ１１に対向する位置にくるまで、マグネット
ローラ１１への電圧の印加を待つようにしたものであ
る。

【００２０】これに対して、温度検出手段１０１によっ
て検出された温度が所定温度（６０℃）以上の場合に
は、それ以前に電源が投入・遮断されてから充分な時間
が経過しておらず、感光ドラム１の感光体１ｂに残留電
荷が存在しているものと判断する。そして、その場合に
は、図２に示すようなタイミンクで運転を行っていく
（これは従来の運転方法と同じである）。すなわち、ま
ず、感光ドラム１の感光体１ｂへの帯電を開始すると同
時に、マグネットローラ１１に電圧を印加する。そし
て、その後、時間（ｔ₁ ）が経過した後、メインモータ
を起動して感光ドラム１を回転させるものである。つま
り、この場合には、以前に電源が投入・遮断されてから
充分な時間が経過しておらず、感光体１ｂ上の残留電荷
が存在しているものと予想される。よって、トナー粒子
１７の感光体１ｂ側への大量の付着の心配はなく、専
ら、キャリア粒子１７の感光体１ｂ側への付着が懸念さ
れる。仮に、感光体１ａへの帯電開始と同時にマグネッ
トローラ１１に電圧を印加しなかった場合には、僅かに
正電荷を帯びたキャリア粒子１７が負電荷に帯電されて
いる感光体１ｂ側に付着されてしまうことになる。そこ
で、感光ドラム１の感光体１ｂへの帯電を開始すると同
時に、マグネットローラ１１に電圧を印加することによ
り、キャリア粒子１５の感光体１ｂ側への付着を防止す
るものである。尚、この場合には、感光体１ｂの帯電さ
れていない部分にトナー粒子１７が僅かに付着すること
になる。

【００２１】以上本実施例によると次のような効果を奏
することができる。すなわち、一旦、停止された電子写
真記録装置の電源を再度オンにして使用する場合、それ
以前に電源が投入・遮断されてから充分に時間が経過し
て、感光体１ｂ上に残留電荷が存在しているか否かを判
別し、それによって、マグネットローラ１１への電圧の
印加のタイミングを変えるようにしたので、キャリア１
５の感光体１ｂ側への付着を防止できることはもとよ
り、トナー粒子１７の感光体１ｂ側への大量の付着を防
止することができるようになった。特に、前回の電源投
入・遮断から充分な時間が経過していて、感光体１ｂ上
に残留電荷が残存していない場合に、従来の運転方法に
よれば大量のトナー粒子１７が感光体１ｂ側に付着して
しまっていたが、本実施例の場合には、図３に示すよう
な運転方法を採用することにより、そのような大量のト
ナー粒子１７の感光体１ｂ側への付着を防止することが
できるようになった。

【００２２】又、本実施例の場合には、上記判別に際し
て、定着器２３の加圧ローラ２５ａの表面温度を検出し
て、その検出温度に基づいて判別するようにしており、
その部分の温度は電子写真記録装置の電源投入履歴を正
確に検知する上で好都合の場所であり、よって、上記判
別を高い精度で行うことができる。これは、キャリア粒
子１５及びトナー粒子１７の感光体１ｂ側への付着を防
止する上で極めて効果的である。又、温度検出手段１０
１であるが、通常、定着器２３にはその加熱温度を制御
するために温度検出器が設けられており、よって、その
温度検出器を温度検出手段１０１として兼用すれば、特
に別個のものを設ける必要もなく好都合である。

【００２３】尚、本発明は前記一実施例に限定されるも
のではない。まず、前記一実施例では所定温度としては
６０℃にしているがそれに限定されるものではなく、任
意に最適な温度を設定すればよい。又、前記一実施例で
は電源投入時の現像器のマグネットローラへの電圧の印
加のタイミングを例にとって説明しているが、定着器の
温度を検出してそれに基づいて運転履歴を推定し、該推
定内容に基づいてどのような制御を行うかについては、
これを特に限定するものではない。例えば、キャリア粒
子とトナー粒子の攪拌作業の内容を制御するようにして
もよい。又、電子写真記録装置自体の構成としては、図
示したものに限定されないことは勿論である。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明による電子写
真記録装置によると、電源投入時に、定着器の温度を検
出し、それに基づいて運転履歴を推定し、該推定に基づ
いて初期化工程を制御するようにしているので、運転履
歴に合致した適切な初期化工程を施すことができる。
又、それを現像器への現像バイアス電圧の印加のタイミ
ング制御に適用した場合には、キャリア粒子の感光体側
への付着を防止できることはもとより、トナー粒子の感
光体側への大量の付着を防止することができるようにな
った。又、定着器温度を検出して、その検出温度に基づ
いて判別することで、電源投入履歴を正確に検知するこ
とができ、上記判別を高い精度で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図で電子写真記録装置
の構成を示す図である。

【図２】本発明の一実施例を示す図で以前に電源がオン
されてから充分な時間が経過していない場合の電子写真
記録装置の運転方法を示す図である。

【図３】本発明の一実施例を示す図で以前に電源がオン
されてから充分な時間が経過した場合の電子写真記録装
置の運転方法を示す図である。

【図４】従来例を示す図で電子写真記録装置の構成を示
す図である。

【図５】従来例を示す図で電子写真記録装置の運転方法
を示す図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム １ａ 基材 １ｂ 感光体 ３ 一次帯電器 ７ ＬＥＤプリントヘッド ９ 現像器 １１ マグネットローラ １３ 現像用高圧電源 １５ キャリア粒子 １７ トナー粒子 １９ 転写器 ２１ 用紙 ２３ 定着器 １０１ 温度検出手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源投入時に定着器の温度を検出する温
   度検出手段と、上記温度検出手段による検出値が所定の
   温度条件に合致するか否かを判別する判別手段と、上記
   判別手段の判別結果に基づいて前回の電源遮断からの経
   過時間を推定して該推定内容に基づいて電源投入後の初
   期化工程を制御する制御手段と、を具備したことを特徴
   とする電子写真記録装置。
2. 【請求項２】 電源投入時に定着器の温度を検出する温
   度検出手段と、 上記温度検出手段の検出値に基づいて該検出値が予め設
   定された所定温度より低い場合には前回の電源遮断から
   充分な時間が経過していて感光体上に残留電荷がないも
   のと判別するとともに、上記検出値が予め設定された所
   定温度以上の場合には前回の電源遮断から充分な時間が
   経過しておらず感光体上に残留電荷があるものと判別す
   る判別手段と、 上記判別手段による判別により前回の電源遮断から充分
   な時間が経過していると推定される場合には感光体の帯
   電を開始してからその帯電領域が現像器に対向する場所
   に来てから現像器に現像バイアス電圧を印加するととも
   に、前回の電源投入から充分な時間が経過していないと
   推定される場合には感光体の帯電を開始すると同時に現
   像器に現像バイアス電圧を印加する制御手段と、を具備
   したことを特徴とする電子写真記録装置。