JP2664170B2 - Electrophotographic recording device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真記録装置に係り、特に環境安定性に
秀れた電子写真記録装置を提供するものである。 〔従来の技術〕 従来の電子写真記録装置は、特公昭62−2314号公報，
特公昭61−19032号公報に記されているように帯電，光
像露光，現像，転写，定着，クリーニング工程とを経て
記録紙にトナー画像を形成する。この装置に用いられる
光導電性を有する感光体は多数枚の画像プリントができ
る必要があり、数万〜数十万頁以上の耐久性が要求され
ている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 感光体を繰り返し使用していると、特に帯電工程での
ストレスを受け感光体表面が性能劣化を来すことがあ
る。劣化要因はコロナイオンの衝突エネルギあるいはコ
ロナ発生時に生ずるオゾンや窒素酸化物の影響と考えら
れる。感光体表面が劣化すると水分を吸着，吸水しやす
くなるたに、感光体の表面抵抗や体積抵抗が低下して解
像度低下，像流れ現象が表われ、良質な画像が得られな
くなる問題があった。この感光体表面の劣化は基本的に
は避け難いが、使用上その弊害が現われない様にするこ
とは可能である。そのひとつの方法として、使用時にド
ラムを加熱して感光体表面の吸水した水分を除去する方
法である。然し乍ら、この方法は記録を可能とするまで
に時間がかかる、感光体に接触又は近接する現像剤や感
光体自体の性能を低下させるなどの問題があり改善が望
まれていた。 本発明はかかる従来の問題を改善し、良質な画像が長
期間にわたって得られるようにすることを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の特徴は、電子写真記録装置の動作前の感光体
の温度が基準温度以下であれば感光体に設けた加熱手段
によって感光体を基準温度以上の第１温度レベルT₂に所
定時間加熱し、その後第１温度レベルT₂より低くかつ基
準温度より高い第２温度レベルT₁に加熱する加熱モード
と、感光体の温度が基準温度以上であれば加熱手段によ
って第２温度レベルT₁に加熱する加熱モードを有する加
熱制御手段を備えたところにある。 〔作用〕 このようにすることで感光体並びに現像剤を与える総
熱量を少なくすることができるとともに、吸水した水分
を除去するに必要な時間が短くなるので、長期間に亘っ
て良質な画像が得られかつ、記録開始可能となる時間が
短くできる。 〔実施例〕 第１図は本発明を適用したプリンタの実施例である。
以下、この動作を説明する。 感光体が設けられたドラム１は暗所にて帯電器２で一
様に帯電され、光像である光ビーム３が当られて電荷潜
像が形成される。これを現像器４にて現像し感光体ドラ
ム上にトナー像が形成される。続いて、記録紙５がドラ
ム１に重ねられ、転写器６の作用の下でトナー像が転写
される。このとき、転写器６からのコロナが紙の背面に
印加されている。ドラム上に残留するトナーはクリーナ
７に設けられたゴムブレード15により削落される。最後
に、イレーザ８にてドラム１上に残留する電荷が消去さ
れる。このようにして、ドラムは再び使用可能となり、
繰り返し作像に供せられる。現像器４は現像剤10を攪拌
搬送フィン12,現像ロール11にてドラム１表面の感光体
面まで回動せしめ、感光体表面上の潜像電荷にトナーを
吸着せしめ現像する。現像によりトナーが消費されるの
で、トナーフィードローラ14にてトナー13を補給する。
このようにしてドラム１上の感光体を繰り返し使用する
と、コロナ帯電器2,転写器６にて発生するコロナに感光
体が繰り返し曝されるために、感光体が劣化して感光体
表面域は内部に水分が吸着，吸水されやすくなる。その
結果、感光体の表面抵抗，体積抵抗が低殻するので解像
度低下や像流れ現象が発生し、良好な画像が得られ難く
なる。係る問題はプリンタの動作を停止し、所定時間を
経過した後、再びプリンタを行う際に発生しやすい。そ
の理由はプリンタ休止中に感光体が水分を吸水するから
である。このような問題をなくすためには、ドラム１内
にヒータ９を設けてドラムを所定温度に加熱し、吸水し
た水分を追い出すことにより可能となる。然し乍ら、係
る方法の欠点は単に所定温度に加熱したのでは使用可能
状態となるまでに時間がかかり、プリント待ち時間が長
くなって不便になること、感光体や感光体に接触または
近接せる現像剤の性能を低下させるなどの副作用が生じ
ることである。 本発明はこのような副作用をなくすためにドラムを加
熱する温度を２段階に設定することでかかる問題を解決
した。第２図により以下説明する。 第２図はプリンタの電源を投入した後のドラム１の温
度変化を示したものである。電源投入時のドラム温度は
室温T_Rにほぼ等しい。電源投入と同時にヒータ９が通電
状態になり、ドラム１の温度（感光層温度に略等しい）
は第２図の曲線のごとく上昇し、T₂に達した所でヒータ
９の通電を停止する。以後、所定の時間t₁まで温度T₂に
なる様制御する。この制御はドラムの温度をサーミスタ
等の温度検出素子で測定し、ヒータ９への通電を制御す
ることで行うことができる。その後、制御温度をT₁とな
し、以後プリンタ電源を切断するまでT₁の温度となる様
に制御する。プリンタでの記録可能となるのは時間t₁以
降である。ここで、T₁は室温より３〜５℃高い温度であ
るが、室温T_Rは四季を通じ変動するので、プリンタが使
用される環境温度の上限を想定し、例えばT_R＝30℃と仮
定し、T₁＝35℃とする。T₂はT₁より３〜15℃高い温度で
ある。このようにすると感光層の表面または内部に吸
着，吸水した水分は初めから定常使用状態T₁で加熱され
るよりも一度T₂で加熱された方が遥かに短い期間t₁で感
光層外に放出されるので早い時期にプリント可能状態と
なる。例えば、感光体がアモルファスシリコンである場
合、吸水しやすい感光体では室温より３℃高い温度にド
ラムを加熱した場合には最悪ケースを想定するとプリン
ト可能となる時間は10分以上を必要とする。しかしなが
ら、室温よりも10℃高い温度とした場合には、１分以内
で使用可能となる。その後、ドラム温度は下げても良
い。即ちT₂＝T_R＋10,T₁＝T_R＋３℃に設定すればt₂＝１
分で使用可能となる。 従来、ドラム温度を加熱して使用する場合、使用可能
となる時間を短くするためには、その温度を高くする必
要があった。例えば上述のアモルファスシリコンの例で
は、初めからT_R＋10℃に仮定していた。そのために、感
光体に与える総熱量が多くなり、感光体の劣化や現像剤
の劣化が早まる欠点があったが、本発明によれば係る欠
点が除去される。 また、より好ましい方法はドラム温度が電源投入時に
T_Rより高い（T₁に略近い）場合にはT₂にまで加熱するプ
ロセスを省略し、温度T₁で制御するプロセスに入りプリ
ント動作可能状態となる様に制御プログラムを設定する
ことである。この様な場合は、プリンタの使用を停止し
て電源を切断した後再び使用したいために電源を投入す
るときに相当する。 また、現像器が動作しない間、もしくはドラムをT₂に
加熱している時間（第２図時間０〜t₁）には現像器４の
現像剤がドラムと接触または極度に接近していないよう
にしている。これは高い温度に加熱されたドラムに長時
間現像剤が接触あるいは近接しているとその部分の現像
剤が劣化したり、接触部の感光体にトナーが融着したり
する不都合を生ずるためである。これを防止するには、
例えば第１図において、現像動作を必要としないときに
は現像ロール11から現像剤が除かれているようにすれば
良い。具体的には現像器動作停止時にまず攪拌，搬送フ
ィン12の回転を停止し、現像ロール11上の現像剤が現像
器内に戻された後、現像ロール11の回転を停止すれば良
い。 〔発明の効果〕 上述したように本発明によれば、感光体温度が基準温
度より低い場合は加熱を初めに高い温度で短期間加熱
し、次に低い定常温度に加熱し、更に基準温度より高い
場合はすぐに定常温度に加熱するので、プリント動作可
能となるまでの時間が短縮できるものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an electrophotographic recording apparatus, and more particularly to an electrophotographic recording apparatus having excellent environmental stability. [Prior Art] A conventional electrophotographic recording apparatus is disclosed in JP-B-62-2314,
As described in JP-B-61-19032, a toner image is formed on a recording sheet through charging, light image exposure, development, transfer, fixing and cleaning steps. The photoconductive photoreceptor used in this apparatus needs to be able to print a large number of images, and is required to have a durability of tens of thousands to several hundred thousand pages or more. [Problems to be Solved by the Invention] When the photoreceptor is repeatedly used, the performance of the photoreceptor surface may be degraded due to stress in the charging step. The deterioration factors are considered to be the impact energy of corona ions or the effects of ozone and nitrogen oxides generated during corona generation. Deterioration of the surface of the photoreceptor makes it easy to adsorb and absorb water. However, the surface resistance and volume resistance of the photoreceptor decrease, resulting in a reduction in resolution and image bleeding. . Although the deterioration of the photoreceptor surface is basically unavoidable, it is possible to prevent the adverse effects from appearing in use. As one of the methods, there is a method in which a drum is heated at the time of use to remove moisture absorbed on the surface of a photoreceptor. However, this method has problems that it takes a long time to enable recording, and that the performance of the developer contacting or close to the photoconductor or the performance of the photoconductor itself is deteriorated. An object of the present invention is to improve such a conventional problem so that a high-quality image can be obtained over a long period of time. [Means for Solving the Problems] The feature of the present invention is that if the temperature of the photoconductor before operation of the electrophotographic recording apparatus is equal to or lower than the reference temperature, the photoconductor is heated to a temperature equal to or higher than the reference temperature by a heating unit provided on the photoconductor. heating the first temperature level T ₂ at a predetermined time, if then the heating mode to heat higher than the second temperature level T ₁ and the reference temperature lower than the first temperature level T _2, the temperature of the photosensitive member reference temperature or higher there is to provided with a heating control means having a heating mode for heating by the heating means to a second temperature level T _1. [Function] By doing so, the total amount of heat applied to the photoconductor and the developer can be reduced, and the time required to remove the absorbed water is shortened, so that a high-quality image can be obtained for a long period of time. The time that can be obtained and the start of recording can be shortened. Embodiment FIG. 1 shows an embodiment of a printer to which the present invention is applied.
Hereinafter, this operation will be described. A drum 1 provided with a photoreceptor is uniformly charged by a charger 2 in a dark place, and is irradiated with a light beam 3, which is a light image, to form a charge latent image. This is developed by the developing device 4 to form a toner image on the photosensitive drum. Subsequently, the recording paper 5 is overlaid on the drum 1, and the toner image is transferred under the operation of the transfer device 6. At this time, the corona from the transfer device 6 is applied to the back of the paper. The toner remaining on the drum is scraped off by a rubber blade 15 provided on the cleaner 7. Finally, the charge remaining on the drum 1 is erased by the eraser 8. In this way, the drum can be used again,
Used repeatedly for image formation. The developing device 4 rotates the developer 10 to the photosensitive member surface on the surface of the drum 1 by the agitating / conveying fins 12 and the developing rolls 11, and adsorbs toner to latent image charges on the photosensitive member surface to perform development. Since the toner is consumed by the development, the toner feed roller 14 supplies the toner 13.
When the photoreceptor on the drum 1 is used repeatedly in this manner, the photoreceptor is repeatedly exposed to the corona generated by the corona charger 2 and the transfer unit 6, so that the photoreceptor is deteriorated and the surface area of the photoreceptor is reduced. Moisture is easily absorbed and absorbed inside. As a result, the surface resistance and the volume resistance of the photoreceptor are low, so that the resolution is reduced and the image flow phenomenon occurs, and it becomes difficult to obtain a good image. Such a problem is likely to occur when the operation of the printer is stopped and the printer is restarted after a predetermined time has elapsed. The reason is that the photoconductor absorbs water while the printer is stopped. In order to eliminate such a problem, it is possible to provide a heater 9 in the drum 1 to heat the drum to a predetermined temperature and drive out the absorbed water. However, the disadvantages of this method are that simply heating it to a predetermined temperature takes a long time to be ready for use, which increases the waiting time for printing, which is inconvenient, and the developer which comes into contact with or close to the photoconductor or the photoconductor. Side effects such as a decrease in the performance of the device. The present invention solves such a problem by setting the temperature for heating the drum in two stages in order to eliminate such side effects. This will be described below with reference to FIG. FIG. 2 shows a temperature change of the drum 1 after the power of the printer is turned on. Drum temperature at power is substantially equal to the room temperature T _R. The heater 9 is turned on at the same time as the power is turned on, and the temperature of the drum 1 (substantially equal to the photosensitive layer temperature)
Rises as shown by the curve in FIG. ₂ , and stops the energization of the heater 9 when it reaches T2. Thereafter, control which become temperature T ₂ to a predetermined time t _1. This control can be performed by measuring the temperature of the drum with a temperature detecting element such as a thermistor and controlling the power supply to the heater 9. Thereafter, the control temperature T ₁ ungated, controlled so as to be a temperature of T ₁ before disconnecting the subsequent printer power. Recordable as made in the printer is the time t ₁ or later. Here, T ₁ is is 3 to 5 ° C. above room temperature, so room temperature T _R varies throughout the four seasons, assuming the upper limit of the environmental temperature where the printer is used, assuming for example a T _R = 30 ° C. , T ₁ = 35 ° C. T ₂ is a temperature ₃ to 15 ° C. higher than T ₁ . In or on the way to the photosensitive layer adsorption, water moisture is out of the photosensitive layer at a time T ₂ in a heated it is much shorter period t ₁ than heated at steady use state T ₁ from the start Since it is released, it becomes ready for printing at an early stage. For example, when the photosensitive member is made of amorphous silicon, if the photosensitive member is likely to absorb water, and if the drum is heated to a temperature higher than room temperature by 3 ° C., the time required for printing is 10 minutes or more assuming the worst case. However, when the temperature is set to be higher than room temperature by 10 ° C., it can be used within one minute. Thereafter, the drum temperature may be reduced. That is, if T ₂ = T _R +10 and T ₁ = T _R + 3 ° C., t ₂ = 1
Available in minutes. Conventionally, when a drum is used while being heated, it has been necessary to increase the temperature in order to shorten the usable time. For example, in the above-mentioned example of amorphous silicon, it was assumed that T _R + 10 ° C. from the beginning. For this reason, the total amount of heat applied to the photoreceptor is increased, and there is a defect that the deterioration of the photoreceptor and the deterioration of the developer are accelerated. However, according to the present invention, such a defect is eliminated. Also, a more preferable method is that the drum temperature is
When the temperature is higher than T _R (substantially close to T ₁ ), the process of heating up to T ₂ is omitted, and the control program is set to enter the process of controlling at the temperature T _{1 so} that the printing operation is enabled. . Such a case corresponds to stopping the use of the printer, turning off the power, and then turning on the power to use the printer again. Further, while the developing unit is not operating or the drum time is heated to T ₂ (FIG. 2 time 0 to t ₁₎ as the developer in the developing device 4 is not in contact with or extremely close to the drum, I have to. This is because if the developer is in contact with or in close proximity to the drum heated to a high temperature for a long time, the developer in that part may be deteriorated or the toner may be fused to the photoconductor in the contact part. is there. To prevent this,
For example, in FIG. 1, when the developing operation is not required, the developer may be removed from the developing roll 11. More specifically, when the operation of the developing device is stopped, the stirring and rotation of the transport fins 12 are first stopped, and after the developer on the developing roller 11 is returned into the developing device, the rotation of the developing roller 11 may be stopped. [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, when the photoconductor temperature is lower than the reference temperature, heating is first performed at a high temperature for a short period of time, and then heated to a lower steady-state temperature. When the temperature is high, the temperature is immediately increased to the steady temperature, so that the time until the printing operation becomes possible can be shortened.

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例を適用したプリンタの概略構成
図、第２図は本発明による感光体ドラムの加熱温度の時
間変化を示す図である。 １……感光体ドラム、２……帯電器、３……光ビーム、
４……現像器、５……記録用紙、６……転写器、７……
クリーナ、８……イレーザ、９……ヒータ。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a printer to which an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is a diagram showing a temporal change of a heating temperature of a photosensitive drum according to the present invention. 1 photoreceptor drum, 2 charger, 3 light beam,
4 ... developing unit, 5 ... recording paper, 6 ... transfer unit, 7 ...
Cleaner, 8 ... Eraser, 9 ... Heater.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 昭 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 平１−97971（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−8556（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−153671（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−65052（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−2081（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−35873（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−106257（ＪＰ，Ｕ)   ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Akira Shimada               4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Co., Ltd.               Hitachi Research Laboratory, Hitachi Research Laboratory                (56) References JP-A-1-97971 (JP, A)                 JP-A-57-8556 (JP, A)                 JP-A-61-153671 (JP, A)                 JP-A-62-65052 (JP, A)                 JP-A-63-2081 (JP, A)                 JP-A-57-35873 (JP, A)                 62-106257 (JP, U)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 １．光導電性を有する感光体を帯電，光像露光，現像す
ることによりトナー像を形成する電子写真記録装置にお
いて、前記電子写真記録装置の動作前の前記感光体の温
度が基準温度以下であれば前記感光体に設けた加熱手段
によって前記感光体を前記基準温度以上の第１温度レベ
ルT₂に所定時間加熱し、その後前記第１温度レベルT₂よ
り低くかつ前記基準温度より高い第２温度レベルT₁に加
熱する加熱モードと、前記感光体の温度が前記基準温度
以上であれば前記加熱手段によって前記第２温度レベル
T₁に加熱する加熱モードを有する加熱制御手段を備えた
ことを特徴とする電子写真記録装置。 ２．特許請求の範囲第１項において、前記基準温度は室
温であることを特徴とする電子写真記録装置。(57) [Claims] In an electrophotographic recording apparatus that forms a toner image by charging, photoimage-exposing, and developing a photoconductor having photoconductivity, if the temperature of the photoconductor before operation of the electrophotographic recording apparatus is equal to or lower than a reference temperature. wherein said photosensitive member by a heating means provided on the photosensitive member by heating the reference temperature or more first temperature level T ₂ at a predetermined time, then the and first lower than the temperature level T ₂ higher than the reference temperature second temperature level heating mode and, wherein the temperature of the photosensitive member by said heating means if the reference temperature equal to or higher than the second temperature level for heating to T ₁
Electrophotographic recording apparatus characterized by comprising a heating control means having a heating mode for heating the T _1. 2. 2. An electrophotographic recording apparatus according to claim 1, wherein said reference temperature is room temperature.