JPH0529909B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は少なくとも電子写真感光体を内蔵し、
電子写真装置本体に着脱交換可能な電子写真プロ
セスカートリツジに関する。

第１図で如上のカートリツジを使用する電子写
真装置の一例を説明する。

第１図は電子写真装置本体Ｃの断面図を示して
いる。図において、１はガラス等の透明部材より
なる原稿載置台で、レールＲ上を矢印ａ方向に往
復動する。２は集束性光伝送体（商品名：セルフ
オツク）やバーレンズ等の小径結像素子アレイで
あり、原稿載置台１上に置かれた原稿Ｏは照明ラ
ンプＬによつて照射され、その反射光像はアレイ
２によつて矢印方向に回転する電子写真感光ドラ
ム３上にカートリツジ１４に設けた開口１５、フ
イルタ１６を通してスリツト露光される。また４
はドラム３にコロナ放電を印加して、像露光時に
像光の照射された部分においては徐電される電荷
を感光体に与える感光体感光化の為の帯電気であ
り、例えば酸化亜鉛感光層あるいは有機半導体感
光層等を被覆された感光ドラム３上に一様帯電を
行なう。この感光化帯電器４により一様に帯電さ
れたドラム３は、素子アレイ２によつて画像露光
が行なわれ静電画像が形成される。この静電潜像
は、次に現像器５により顕画化される。一方積載
台Ｓ上のシートＰは、給送ローラ６と感光ドラム
３上の画像と同期するようタイミングをとつて回
転するレジストローラ７によつて、ドラム３上に
送り込まれる。そして、転写帯電器８によつて感
光ドラム３上のトナー像は、シートＰ上に転写さ
れる。その後、分離手段９ａによつてドラム３か
ら分離されたシートＰは、ガイド９によつて定着
装置１０に導かれシートＰ上のトナー像が定着さ
れた後に、排出ローラ１１によりトレイ１２上に
排出される。一方、転写後のドラム表面に残留し
たトナーはクリーニング器１３によつてクリーニ
ングされ、上記画像形成工程が繰り返される。

上記において電子写真プロセスカートリツジ
は、枠体１４ａ内にドラム３、帯電器４、現像器
５、クリーニング器１３を内蔵している。そして
このカートリツジ１４は第２図に示す様に電子写
真装置本体Ｃに対して抜き差し自在、即ち着脱自
在に設けられており、本体に装填する際には本体
側に固定されたガイド１５にプロセスカートリツ
ジ１４の枠体１４ａの摺動部１４ｂが係合して案
内される。またＤは本体Ｃの前扉であつて本体Ｃ
に対して開閉可能で、第２図では下側をヒンジに
して本体Ｃに結合されている。

而して、本体Ｃに装着するカートリツジ１４
は、感光体の寿命等を目安にして新品カートリツ
ジ１４と交換されるものである。

以上においてはカートリツジ１４は感光体の他
に感光化帯電器４、現像器５、クリーニング器１
３を内蔵しているが、更に転写帯電器８も内蔵し
てもよく、或いは逆に感光化帯電器４、及び、又
は現像器５、及び、又は転写帯電器８、及び、又
はクリーニング器１３はカートリツジ１４に内蔵
させるのでなく、本体側に取り付けてもよい。い
ずれにせよ感光体だけでカートリツジに内蔵して
その交換の便を計るものである。

さて、感光体はその製造環境に応じて、その製
造ロツト毎等に帯電能がばらつくのが普通であ
る。そして感光体の帯電能がばらつくと一定の帯
電条件では所定の潜像電位が得られず、暗部電位
が高くなり過ぎたり、逆に低くなり過ぎたりす
る。従つて感光体の帯電能に応じて帯電条件を調
節することが好ましいが、前記のようなプロセス
カートリツジの場合、使用者が一々カートリツジ
に応じ本体側の調節手段の調節するようにするこ
とは使用者に負担を掛け、また調節忘れも生じや
すいことから不都合である。

本発明は以上の各種不都合を解決することを目
的とするものである。

以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第３，４，５図の実施例で、カートリツジ１４
内には感光体３とともに感光化帯電器４が内蔵さ
れており、そして帯電器４は高電圧が印加され、
コロナ放電を行なう線状の電極１７と、この電極
１７の周囲の一部を囲むシールド部材１８と、第
３，４図では更にグリツド１９とを有している。
そしてカートリツジ１４内には感光体帯電電位を
調節する調節手段２０が内蔵されている。図示例
においては手段２０は定電圧素子（バリスタ、ツ
エナーダイオード等）２１と可変抵抗２２を直列
に接続し、可変抵抗２２側を接地している。また
カートリツジ１４には電極１７に連結された接点
２４が設けられており、カートリツジ１４を本体
Ｃ内の所定の位置に差し込み装填すると、接点２
４は本体Ｃ側に設けられた接点２５に連結する。
この接点２５は本体Ｃ側に設けられた高圧電源２
３に連結されているから、上記接点２４，２５が
連結すると電極１７に高圧印加可能な状態とな
る。

第３図においてはシールド部材１８は電気的に
接地され、グリツド１９に調節手段２０が連結さ
れ、第４図においてはシールド部材１８、グリツ
ド１９に調節手段２０が連結され、第５図におい
てはシールド部材１８に調節手段２０が連結され
ている。

第３図の動作を先ず説明する。

カートリツジ１４を先ず複写装置本体Ｃにセツ
トし、コピースイツチをONして複写動作を開始
すると高圧電源２３が作動し、帯電器４の電極１
７がコロナ放電を開始する。コロナ放電で発生し
たコロナ電流は、一部は帯電器のシールド部材１
８に、一部はグリツド１９に、一部は感光体３に
流れる。グリツド１９に流れたコロナ電流は定電
圧素子２１に印加されグリツド１９がある電位に
保たれる。

一方、感光部材の電位は、帯電器のグリツド電
位に左右されることが知られている。例えば第９
図に示すように横軸にグリツド電圧、縦軸に感光
体の表面電位をとると、グリツド電圧と表面電位
はほぼ比例し、電極１７へ流れる電流値１には余
り依存しない。またグリツドの効果として、感光
部材の表面電位を均一にする効果が大であるこ
と、環境変化に対するコロナ電流値の変化を比較
的少くできること等の効果が知られている。

尚、帯電器４のグリツド１９は、一定間隔（例
えば２mmおき）に複数（例えば５本）のタングス
テン又はステンレススチールのワイヤーが張られ
ており、ドラムの回転方向についての上流側の一
部にはグリツドが張られていない。このようにす
ることによつて、グリツドによる電位を一定にす
る効果を落とすことなく、一次帯電器の帯電効率
を上げることができる。（これは以下の実施例で
も同様である。） 以上において、感光体３の帯電能に応じて可変
抵抗２２の抵抗値を調節して手段２０の発生する
電圧を調節することにより、高圧電源２３がどの
カートリツジの電極１７にも一定の電流を流す電
源であつても、帯電器４による帯電後の感光体表
面電位を感光体帯電能がカートリツジによりばら
ついていても一定に保つことができる。而して如
上の調節はカートリツジ組立時等において工場等
で実施でき、使用者の手を煩わせることはない。

尚、以上の場合の高圧電源２３は定電流トラン
スを用いており、グリツドに流れる電流を安定化
してグリツドで発生する電圧をほぼ一定に保ち、
従つて、感光体の表面電位はほぼ一定に保たれる
ことになる。このように定電流トランスを用いる
と湿度、温度等の環境の変化に対して感光体表面
電位がより安定となる。しかし、定電圧トランス
であつても、グリツドに接続された電圧発生部材
の定電圧特性のため、グリツドはほぼ一定電位に
保たれるため、本発明の主旨に反するものではな
い。（これらのことは以下の実施例についても同
様である。） 帯電器４のグリツド１９とシールド部材１８を
第４図に示すように接続し、同一の電位に保つて
もよい。このようにするとシールド部材１８に印
加される電圧によつて感光体の方向に流れる電流
が増え、帯電器４の帯電効率を上げることがで
き、少い一次電流で高い表面電位を得ることがで
きる。

第５図のように帯電器４のシールド部材１８に
印加するバイアス電圧をカートリツジ内感光体に
応じて調節手段２０で変える方法を用いてもよ
い。

この方法では、感光体上の電位が比較的均一に
とれる場合、簡単な方法として有効である。

特にACコロナ放電による帯電の場合、シール
ド部材への印加電圧を変えることによつて感光体
電位を制御する効果が大きく、有効である。

第６図はカートリツジ１４が感光ドラム３と、
グリツド１９と、バリスタ２１と可変抵抗２２を
直列接続したグリツドの電圧発生手段（調節手
段）２０とを内蔵しているものである。

帯電器４の電極１７、シールド部材１８は、複
写装置本体Ｃ側に取りつけられており、カートリ
ツジ１４を装置本体Ｃに押入セツトすると、グリ
ツド１９はシールド部材１８の開口部を介して電
極１７に対向する位置に配置されることになり、
放電器４が完成することになる。この図ではシー
ルド部材１８は電気的に接地されているが、電圧
発生手段２０に連結されるようになつていてもよ
い。この場合、カートリツジ１４側に手段２０に
連結された接点を設け、また本体Ｃ側にもシール
ド部材に連結された接点を設け、カートリツジ１
４を本体Ｃ内差し込みセツトした場合に、両接点
が接合し、手段２０とシールド部材１８を連結す
るようにする。

第７図は、カートリツジ１４が感光体３と、バ
リスタ２１と可変抵抗２２を直列接続した電圧発
生手段（調節手段）２０とを内蔵しているもので
ある。

帯電器４（電極１７、シールド部材１８、グリ
ツド１９）は本体Ｃに取りつけられている。２６
は手段２０に連結された接点、２７はシールド部
材１８とグリツド１９に連結された接点であり、
接点２６はカートリツジ１４に、接点２７は本体
Ｃ側に夫々設けられており、カートリツジ１４を
本体Ｃ内所定位置に差し込みセツトすると、両接
点２６，２７が接続して手段２０とシールド部材
１８、グリツド１９が接続される。

第７図でグリツド１９は廃止してもよく、或い
はシールド部材１８は電気的に接地してもよい。

以上のように調節手段（電圧発生手段）は、定
電圧素子（バリスタ、ツエナーダイオード等）と
可変抵抗とを組合せることが望ましい。つまり調
節手段は前記したように一定電圧を発生させる機
能と、この電圧を調整できる機能の両方を持つこ
とが望ましいからである。またツエナーダイオー
ド、バリスタ等の定電圧素子は、その製造ロツト
によつて発生電圧が最大±５％程度ばらつくこと
が知られており、このばらつきを補正することも
必要である。

従つて、定電圧素子でシールド部材やグリツド
に印加する電圧の90％程度の電圧を発生させ、残
りの10％程度を可変抵抗で発生させかつ調整可能
にすることによつて、電圧発生部材の２つの機
能、定電圧性と、電圧を調整できることの両方を
満足させることができる。即ち、第１０図に示す
ように、Ａは感光体のばらつきをグリツド電圧に
換算したものであり、Ｂは定電圧素子のばらつき
を示しており、Ｂの範囲は感光体のばらつきの範
囲Ａとかさならないようにする。

従つて、可変抵抗の調整範囲は、ＡとＢを合わ
せた部分Ｃとなり、この範囲の電圧が発生できる
ように可変抵抗の抵抗値を選択する。例えば第４
図に示すような構成のカートリツジにおいて、電
極１７への電流値として−500μA流すと、電圧発
生手段２０には約−490μA流れる。そこで定電圧
素子として定格−600Vのバリスタを用い、最大
400KΩの可変抵抗を用いれば、感光体のばらつ
きと、バリスタのばらつきを補正することができ
る。

更にまた第８図に示すように定電圧素子２０は
本体Ｃ側に設け、カートリツジ１４内には感光体
３の電気特性に対応して抵抗値を設定する可変抵
抗２２を設けるようにしてもよい。図で２８は可
変抵抗に接続された接点、３０はグリツド１９に
接続された接点で夫々カートリツジ１４に設けら
れており、一方、２９，３１は定電圧素子２１に
接続された接点で本体Ｃ側に設けられている。而
してカートリツジ１４を本体Ｃ内所定位置に差し
込みセツトすると接点２８，３０が夫々接点２
９，３１に接続し、グリツド１９が定電圧素子２
１、可変抵抗２２に連結される。

第８図の方式は第４図乃至７図の方式のものに
も適用できる。

尚、図示例の定電圧素子を高圧側に、可変抵抗
を低圧側に接続することによつて、可変抵抗とし
て絶縁抵抗の低い小型のものを用いることができ
る。勿論、可変抵抗を高圧側に、定電圧素子を低
圧側（接地側）に配置してもよい。

また以上の例では可変抵抗を使用したが、カー
トリツジ毎に、感光体の帯電能の如き特性に対応
した抵抗値を有する固定抵抗を選択して、それを
カートリツジ内に用いてもよい。

或いは抵抗は廃止して、カートリツジ毎に、感
光体の前記特性に対応した電圧特性を有する定電
圧素子を選択し、それをカートリツジ内に用いて
もよい。

また第３〜第７図のカートリツジには、上記構
成に加えて現像器及びクリーナー、前露光手段等
を付加してもよい。

以上本発明によれば、電子写真プロセスカート
リツジごとに感光体の特性に対応して帯電電位を
一定化するようにしているから、どのカートリツ
ジを使用しても同等の良好な画像を得ることがで
きるものである。

尚、本発明はコンピユータ、ワードプロセツ
サ、フアクシミリ送信機等からの被記録信号に応
じて変調されたレーザービームやLEDの光で画
像を記録する電子写真にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の適用できる電子写真
装置例の説明図、第３図乃至第８図は本発明の実
施例の説明図、第９図はグリツド効果の説明図、
第１０図は調節範囲の説明図である。 ３は電子写真感光体ドラム、４は帯電器、１７
は電極、１８はシールド部材、１９はグリツド、
２１は定電圧素子、２２は可変抵抗である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも電子感光体を内蔵し、電子写真装
   置本体に着脱可能な電子写真プロセスカートリツ
   ジにおいて、 上記感光体を帯電する帯電手段に接続して感光
   体の特性に応じて感光体の帯電電位を調節するこ
   とができる調節手段を有し、この調節手段は可変
   抵抗素子を備えることを特徴とする電子写真プロ
   セスカートリツジ。 ２ 上記プロセスカートリツジは、上記感光体
   の、帯電手段、現像手段、クリーニング手段のう
   ちの少なくとも一つを備える特許請求の範囲第１
   項記載の電子写真プロセスカートリツジ。 ３ 少なくとも電子感光体を内蔵する、電子写真
   プロセスカートリツジが着脱可能な電子写真装置
   において、 上記感光体を帯電する帯電手段に電力を供給す
   る電源を有し、上記プロセスカートリツジは上記
   帯電手段に接続して感光体の特性に応じて感光体
   の帯電電位を調節することができる調節手段を有
   し、この調節手段は可変抵抗素子を備えることを
   特徴とする電子写真装置。 ４ 上記プロセスカートリツジは、上記感光体
   の、帯電手段、現像手段、クリーニング手段のう
   ちの少なくとも一つを備える特許請求の範囲第３
   項記載の電子写真装置。