JPH0643721A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用する感光体の特性値に対応して帯電電圧
と露光用のレーザ出力を自動的に補正することを目的と
する。 【構成】 感光体ドラム10を収容するカートリッジ40に
感光体の特性値を信号化した入力カード50を付属させて
置き、カートリッジ40の上部本体Ｉへの装着に際して同
時に入力カード50を上部本体Ｉの差込み部60に挿入し、
入力カード50側の特定した位置と個数の突起の組合せに
より検出部70の検出スイッチＳＷを不作動状態として感
光体の特性値のレベルを装置の制御部に入力することに
よって帯電電圧およびレーザ出力の電力を自動的に補正
するように構成したことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機・プリンタ等転
写材へ画像形成を行う電子写真方式の画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を用いるアナログ複写機や
半導体レーザ・ＬＥＤ走査系による複写機・プリンタ等
の画像形成装置において、耐用寿命を有する各種感光
体、現像剤キャリア、クリーニング部材や現像剤トナー
の消耗時等での補給・交換のために画像形成手段の一部
をカートリッジ化して、これら画像形成手段の要部を一
体化した部材を装置外へ取り出し、メンテナンス或は交
換を行うよう構成されたものが提案されている。また、
画像形成手段によって像形成される転写材の搬送路を開
放してジャム処理時に転写材を取り出し易くする様な構
成も種々提案されてきている。

【０００３】これらの代表的な構成として特公昭58-543
92号公報に開示されている様な、感光体ドラム、現像
器、クリーナー等を一体的に支持部材に取付け、装置本
体より引抜き可能とし、各ユニットの交換や補修を容易
化する提案がなされており、次いでこれら画像形成手段
の主要部を一体化して使い捨てとしたものが特開昭57-1
54255号公報に、また同様の使い捨てカートリッジを用
いるもので、半導体レーザによるドット露光走査書込み
によって感光体ドラム上に潜像形成を行うプリンタ構成
が特開昭59-147366号公報等にて開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記のユ
ニットに内蔵される各機材には、特性にバラツキのある
ものが含まれるため、単にユニットを新規のものと交換
するだけでは不充分であって、その特性に見合った装置
本体側の出力の補正を必要とする。

【０００５】特に感光体に関しては、感度のバラツキは
直接形成される画像の画質に影響を与えるため、適正な
濃度を保てるよう帯電電位や露光量の調整を要する。

【０００６】本発明はこの点を解決して改良した結果、
極めて簡単な装置と簡易な作業によってユニットの交換
により自動的に装置本体側の出力を補正し、それによっ
て常に濃度が適正で画質の優れた画像を記録することの
出来る画像形成装置の提供を目的としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、少くとも像
形成体を含む画像形成部をプロセスカートリッジに収容
して交換可能とした画像形成装置において、前記プロセ
スカートリッジは入力部材を付属していて、該入力部材
を装置の入力部に装着することにより、前記画像形成部
の備える特性に対応して装置側の出力補正が行われるこ
とを特徴とする画像形成装置によって達成される。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の画像形成装置の一実施例とし
てカラー画像形成装置の構成を示す構成断面図である。

【０００９】まず構成と作動について説明する。

【００１０】図において10は像担持体である感光体ドラ
ムで、ＯＰＣ感光層をドラム上に塗布したもので接地さ
れて時計方向に駆動回転される。12はスコロトロン帯電
器で、感光体ドラム10周面に対しＶ_Hの一様な帯電をＶ_G
に電位保持されたグリッドとコロナ放電ワイヤによるコ
ロナ放電によって与えられる。このスコロトロン帯電器
12による帯電に先だって、前プリントまでの感光体の履
歴をなくすために発光ダイオード等を用いたＰＣＬ11に
よる露光を行って感光体周面の除電をしておく。

【００１１】感光体への一様帯電ののち像露光手段13に
より画像信号に基づいた像露光が行われる。像露光手段
13は図示しないレーザダイオードを発光光源とし回転す
るポリゴンミラー131、ｆθレンズ等を経て反射ミラー1
32により光路を曲げられ走査がなされるもので、感光体
ドラム10の回転（副走査）によって潜像が形成される。
本実施例では文字部に対して露光を行い、文字部の方が
低電位Ｖ_Lとなるような反転潜像を形成する。

【００１２】感光体ドラム10周縁にはイエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）等のトナー
とキャリアとから成る現像剤をそれぞれ内蔵した現像器
14が設けられていて、先ず１色目の現像がマグネットを
内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブ141によ
って行われる。現像剤はフェライトをコアとしてそのま
わりに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポリ
エステルを主材料として色に応じた顔料と荷電制御剤、
シリカ、酸化チタン等を加えたトナーとからなるもの
で、現像剤は層形成棒によって現像スリーブ141上に300
〜600μｍの層厚に規制されて現像域へと搬送される。

【００１３】現像域における現像スリーブ141と感光体
ドラム10との間隙は層厚（現像剤）よりも大きい0.4〜
1.0mmとして、この間にＶ_ACのＡＣバイアスとＶ_DCのＤ
Ｃバイアスが重畳して印加される。Ｖ_DCとＶ_H、トナー
の帯電は同極性であるため、Ｖ_ACによってキャリアから
離脱するきっかけを与えられたトナーはＶ_DCより電位の
高いＶ_Hの部分には付着せず、Ｖ_DCより電位の低いＶ_L部
分に付着し顕像化（反転現像）が行われる。

【００１４】１色目の顕像化が終った後２色目の画像形
成行程にはいり、再びスコロトロン帯電器12による一様
帯電が行われ、２色目の画像データによる潜像が像露光
手段13によって形成される。このとき１色目の画像形成
行程で行われたＰＣＬ11による除電は、１色目の画像部
に付着したトナーがまわりの電位の急激な低下により飛
び散るため行わない。

【００１５】再び感光体ドラム10周面の全面に亘ってＶ
_Hの電位となった感光体のうち、１色目の画像のない部
分に対しては１色目と同様の潜像がつくられ現像が行わ
れるが、１色目の画像がある部分に対し再び現像を行う
部分では、１色目の付着したトナーにより遮光とトナー
自身のもつ電荷によってＶ_M′の潜像が形成され、Ｖ_DC
とＶ_M′の電位差に応じた現像が行われる。この１色目
と２色目の画像の重なりの部分では１色目の現像をＶ_L
の潜像をつくって行うと、１色目と２色目とのバランス
が崩れるため、１色目の露光量を減らしてＶ_H＞Ｖ_M＞Ｖ
_Lとなる中間電位とすることもある。

【００１６】３色目、４色目についても２色目と同様の
画像形成行程が行われ、感光体ドラム10周面上には４色
の顕像が形成される。

【００１７】一方、給紙カセット21より給紙機構22によ
って給送された記録紙Ｐは、転写ベルト31を張架した転
写ベルト装置30によって転写域へと給送され、感光体ド
ラム10周面上の多色像が一括して記録紙Ｐ上に移され
る。

【００１８】転写ベルト31はウレタンゴムの基体の外側
ＦＬＣ層を形成した10⁶〜10¹⁴Ω・cm抵抗を持つ厚さ0.4
〜1.0mmの無端状のゴムベルトで、回転中に片寄り防止
のため、端部にリブを設けることもある。

【００１９】なお、除電機構等を設ければＰＥＴなどの
フィルムや、これらを塗布したものなど高抵抗ベルトで
も良い。

【００２０】この転写ベルト31を張架する保持ローラ3
2，33の上流側保持ローラ32の軸32ａに対してはＶ_PCの
電圧が印加されており、この軸32ａに転写ベルト31を介
して設置する位置には記録紙Ｐへの電荷付与手段として
導電性のブラシ34が接地、又は非線形素子抵抗体を介し
て接地されている。給送されて来た記録紙Ｐはブラシ34
と転写ベルト31の間に進入し、ブラシ34より記録紙Ｐに
対して電荷が注入され、記録紙Ｐと転写ベルト31との間
に吸着力が生じる。このあと記録紙Ｐは感光体ドラム10
と転写ベルト31とで形成されるニップ部（転写域）35に
進入し、転写ベルト31裏面よりコロナ放電器36あるいは
これに代えてバイアスローラにより転写電界が付与さ
れ、記録紙Ｐ上に多色像が転移する。

【００２１】感光体ドラム10より分離した記録紙Ｐは、
転写ベルト31を張架する下流側の保持ローラ33の軸33ａ
を対向電極としてＡＣコロナ放電による除電を受けたの
ち、あるいはＡＣコロナ放電を受けながら転写ベルト31
から分離する。37はクリーニングブレードで回転する転
写ベルト31に付着したトナーを除去する。この転写ベル
ト装置30の転写ベルト31は多色像形成中は下流側の保持
ローラ33の軸33ａを回動中心として感光体ドラム10より
離間されている。

【００２２】転写ベルト装置30から分離した多色像を保
持した記録紙Ｐは、少くとも一方のローラ内部にヒータ
を有する２本の圧着ローラからなる定着装置23へと搬送
され、圧着ローラ間で熱と圧力を加えられることにより
付着トナーは溶融し、記録紙Ｐ上に固定されたのち、装
置外へ排出される。

【００２３】転写後の感光体ドラム10周面上に残った残
留トナーはＡＣコロナ放電器を用いた除電器15により除
電を受けたのち、クリーニング装置16にいたり感光体に
当接したゴム材から成るクリーニングブレード16ａによ
ってクリーニング装置16内に掻き落とされ、スクリュー
等により排出後、回収ボックスへ貯留される。なお上記
の除電器15はその配置によっては、図１に示すように記
録紙の除電を兼ねることが可能である。

【００２４】クリーニング装置16によって残留トナーを
除去された感光体ドラム10はＰＣＬ11による露光を受け
たのちスコロトロン帯電器12によって一様帯電を受け、
次の画像形成サイクルにはいる。多色像形成中はクリー
ニングブレード16ａは感光体表面から離間され、除電器
15によるＡＣ除電はＯＦＦ状態に保たれる。

【００２５】前記の感光体ドラム10、ＰＣＬ11、スコロ
トロン帯電器12、除電器15およびクリーニング装置16
は、図２にある如くクリーニングによって回収される廃
トナーを収めるトナーボックス17を含めてカートリッジ
40に収容され、一体化された状態で装置に装着される。

【００２６】前記カートリッジ40はプリント枚数が例え
ば６万枚に達した時点で新規のものと交換されるため、
装置の上部本体Ｉを蝶番Ｈを支点として時計方向に開放
した状態で上部本体Ｉ内に着脱される。

【００２７】前記カートリッジ40は装置側に対する感光
体の特性値の入力部材として図３に示すような入力カー
ド50を付属していてストラップＳを介して一体としてい
る。

【００２８】前記入力カード50は例えば硬質の合成樹脂
等によって形成された板状の部材で、一点鎖線をもって
示す位置から容易に折り取りの可能な例えば６枚の突起
52を備えている。

【００２９】前記入力カード50は、カートリッジ40の装
着の際に上部本体Ｉに設けたカード差込み部60に挿入さ
れ、差込み部60の備える弾性部材61が一対の角穴51に係
合することによって差込み位置に保持される。

【００３０】前記入力カード50は特定した突起52を折り
取ることにより感光体ドラム10のもつ感光体の特性値を
装置側に入力することが出来るようになっていて、折り
取る突起52の位置あるいは個数を特定することにより複
数の感光体の特性値の情報を電気信号として制御部に入
力することが出来る。

【００３１】すなわち、前記差込み部60の上部には制御
部に接続する検出スイッチＳＷを内蔵した感光体特性値
の検出部70が設置されていて、入力カード50が挿入され
ても内蔵する６個の検出スイッチＳＷの内特定の突起52
に対応する検出スイッチＳＷが作動されず、その作動さ
れない検出スイッチＳＷの位置と数の組合せによって数
多くの感光体の特性値の信号を装置本体の制御部に入力
するようになっている。

【００３２】感光体の特定値の信号の入力により、制御
部から前記の帯電器12および１又は像露光手段13の各電
源に対し電圧あるいは電力の補正信号が出力される。

【００３３】すなわち、感光体の特性値が規定値以上で
ある場合には、突起52は１個も折り取らず従って検出ス
イッチＳＷはすべてが作動して制御部には規定の信号Ｏ
が入力されて、その結果図４に示す如く例えば帯電器12
には規定の750Ｖの帯電電圧が印加され、一方レーザ出
力も規定の１ｍＷの電力の投与によって作動される。

【００３４】一方、感光体の特性値が規定値以下である
場合にはそのレベルに応じて入力カード50によって入力
される信号１，２，３・・・により帯電電圧に関しては
＋1.5Ｖづつ補正された電圧が印加され、レーザ出力に
関しては最高３ｍＷ迄の範囲内で＋10％づつ補正した電
圧が供給される。

【００３５】なお入力カード50の差込んだときの条件等
を確認する手段としては、例えば装置本体の操作盤のテ
ンキーの「４」と「７」を同時に押した状態でメインス
イッチを押した場合に、チェックモードとなり入力カー
ド50によって制御されるプロセス条件が液晶等を用いた
表示部に表示するようなことがなされる。

【００３６】

【発明の効果】本発明により、感光体の特性体に見合っ
た帯電電圧ならびにレーザ出力の設定が自動的に行われ
ることとなり、その結果感光体を交換しても常に濃度の
適正な高品質の画像の得られる画像形成装置が提供され
ることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の構成図である。

【図２】前記装置の要部図である。

【図３】カートリッジの入力部材の説明図である。

【図４】帯電電圧とレーザ出力の補正値を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

Ｉ 上部本体 II 下部本体 10 感光体ドラム 11 ＰＣＬ 12 スコロトロン帯電器 15 除電器 16 クリーニング装置 17 トナーボックス 40 カートリッジ 50 入力カード 51 角穴 52 突起 60 差込み部 61 弾性部材 70 検出部 ＳＷ 検出スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/04 １１６ 9122−2Ｈ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少くとも像形成体を含む画像形成部をプ
   ロセスカートリッジに収容して交換可能とした画像形成
   装置において、前記プロセスカートリッジは入力部材を
   付属していて、該入力部材を装置の入力部に装着するこ
   とにより、前記画像形成部の備える特性に対応して装置
   側の出力補正が行われることを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 前記出力補正が像形成体に対する帯電電
   圧の補正であることを特徴とする請求項１の画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 前記出力補正が像形成体に対する露光用
   レーザ光量の出力補正であることを特徴とする請求項１
   の画像形成装置。