JP2676353B2

JP2676353B2 - 静電潜像形成装置

Info

Publication number: JP2676353B2
Application number: JP63017635A
Authority: JP
Inventors: 幸雄佐々木
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1988-01-28
Filing date: 1988-01-28
Publication date: 1997-11-12
Anticipated expiration: 2012-11-12
Also published as: JPH01191872A

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕プリンタ、ファクシミリ、複写機等の記録方式に用い
られる電子写真装置、特に感光体上に静電潜像を形成す
る装置に関し、コロナ放電器を不要とし、装置を小型化すると共に、
鮮明な画像を得ることができ、かつオゾンの発生を防止
可能な静電潜像形成装置を実現することを目的とし、少なくとも、透明導電層及び光導電層を有する感光体
と、前記感光体の光導電層側に配置され、かつ電圧印加手
段によって電圧を印加され、導電性及び磁性を有する可
撓性電極を、該光導電層側に保持した磁石と、前記感光体を挟んで、前記磁石と対向する位置に配置
された画像露光手段と、前記磁石と対向する位置における前記感光体と画像露
光手段との間に配置された、画像露光用の光が通過する
孔を有する超電導体と、を有するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の記録
方式に用いられる電子写真装置、特に感光体上に静電潜
像を形成する装置に関する。

〔従来の技術〕

現在の複写機或いは高速・高印字品位のプリンタは、
電子写真記録方式を用いたものが一般的である。この方
式は、記録媒体に感光体を用い、一様帯電・画像露光・
現像・転写・定着・クリーニング・除電の工程で記録が
行われる、いわゆるカールソンプロセスである。

第３図に従来の静電潜像形成装置を示す。この図を用
いて、以下にカールソンプロセスの概略を説明する。ま
ず、記録媒体である感光体ドラム１を、コロナ放電器２
を用いて一様に帯電する。次に、画像露光手段３によっ
て、所定の画像露光を行って、感光体１上に静電潜像を
形成する。感光体１上の静電潜像は、現像剤を充填した
磁気ブラシ現像器４で可視像化される。感光体１上の可
視像は、コロナ放電器を使用した転写器６によって、記
録紙５に静電転写される。さらに、記録紙５上に転写さ
れた画像は、定着器９で記録紙５に固定される。

一方、転写後感光体１上に残った現像剤は、クリーナ
ー７で感光体１上より除去され、次いで、感光体１は除
電ランプ８で初期化される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上説明したように、カールソンプロセスでは、可視
像化される前の静電潜像は、二つの工程から形成され
る。すなわち、コロナ放電器２を用いた一様帯電工程
と、画像露光手段３による画像露光工程の二つである。
このため、装置スペースを多くとるという問題があっ
た。

さらに、一様帯電工程で用いるコロナ放電器は、数kV
の高電圧をコロナワイヤに印加する構成であるため、高
圧電源が必要であるとともに、湿度・粉塵等の影響を受
け易いので、信頼性が低いという欠点がある。

また、コロナ放電器で発生するオゾンが臭気を発生す
るとともに、近年オゾンの人体への有害性が問題となっ
ている。

本発明の技術的課題は、従来の静電潜像形成装置にお
けるこのような問題を解消すべく、コロナ放電器を不要
とし、装置を小型化すると共に、鮮明な画像を得ること
ができ、かつオゾンの発生を防止可能な静電潜像形成装
置を実現することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明による静電潜像形成装置の基本原理を
説明する側面図である。10は感光体であり、少なくと
も、透明導電層10b及び光導電層10cからなっている。12
は磁石であり、前記感光体10の光導電層10c側に配置さ
れ、かつ電圧印加手段13によって電圧を印加されてい
る。しかも導電性及び磁性を有する可撓性電極11を、光
導電層10c側に保持している。

15は画像露光手段であり、前記感光体10を挟んで、前
記磁石12と対向する位置に配置されている。

そのため、画像露光手段15によって、前記感光体10を
透明導電層10b側より画像露光することによって、感光
体10表面に静電潜像16が形成される。

14は超電導体であり、磁石12と対向する位置における
感光体10と画像露光手段15との間に配置され、画像露光
用の光が通過する孔を有している。

可撓性電極11としては、導電性及び磁性を有する微粒
子、または導電性及び磁性を有する繊維などが使用でき
る。そして、透明導電層10bと磁石12の間に、電圧印加
手段13によって、光導電層10cのキャリアの極性（図で
はプラス）と逆極性の電圧が印加される。

〔作用〕

上記構成において、感光体10を画像露光手段15で画像
露光とすると、光導電層10cでは正孔・電子対ができ
る。そのうち、磁石12に印加されているマイナス電位に
引かれた正孔が、感光体表面近傍に移動して静電潜像16
となる。

上記は、超電導体14を設けない場合である。この方式
では、感光体表面近傍に移動した潜像電荷16は、感光体
と接触していて導電性を有する可撓性電極11のために放
電することがままある。

ところが、感光体10を挟んで磁石12と対向する位置
に、画像露光用スリットを設けた超電導体14を配置す
る。このような構成では、超電導体14により、磁石の発
する磁束をはじくマイスナー効果のため、磁性を持つ可
撓性電極11は感光体10に対し、非常に狭い空隙をもたせ
る事ができる。このことによって、形成された潜像電荷
16が可撓性電極11の持つ電荷を中和することを防ぐとと
もに、可撓性電極11が感光体10を擦ることによって、感
光体10に与える機械的なダメージをも低減される。

以上の方法で形成された静電潜像は、第３図において
説明したように、現像工程で可視像化され、次いで記録
紙に転写されて記録画像となる。

〔実施例〕

次に本発明による静電潜像形成装置が実際上どのよう
に具体化されるかを実施例で説明する。第２図に本発明
を画像記録装置に実施した例を示す。図中、17は感光体
ドラムである。この感光体ドラム17は、アクリルの透明
基体17a上に、ITO（酸化インジウム）蒸着膜の透明導電
層17bを設け、さらに光導電層17cとして機能分離型の有
機光導電層を設けたものである。ここで用いた光導電層
17cは、正孔移動型である。この感光体ドラム17の透明
導電層17bは、アースに接続され、感光体ドラム17自体
は図中矢印方向に回転する。

可撓性電極として、導電性及び磁性を有する微粒子19
を使用し、永久磁石18に吸着させている。微粒子19とし
ては、粒径10〜50μｍのフェライトを使用している。磁
石18には、電源20でマイナス電圧を印加している。

感光体17を挟んで、磁石18と対向する位置に、画像露
光用スリットを設けた超伝導材料より成る小片21と、画
像露光手段22を設けてある。超電導材料の小片21には、
Ｙ−Ba−Cu−Ｏ系セラミックを用いている。超伝導材の
小片21には、磁石18の発する磁束をはじくマイスナー効
果があるため、微粒子19が超電導体の小片21で反発さ
れ、磁性を持つ微粒子19と感光体17の間に、非常に狭い
空隙が形成される。このことによって、感光体17の表面
近傍に形成される潜像が、微粒子19の持つ電荷と中和す
ることを防ぐとともに、微粒子19が感光体17を擦ること
によって、感光体17に与える機械的なダメージをも低減
している。

画像露光手段22は、露光光源にLEDアレイを、集光レ
ンズにセルフォックレンズアレイを用いたLEDアレイ光
学系が適している。

４は磁気ブラシ現像器で、マグネットローラとスリー
ブから成る。以上のような現像器４に、フェライトキャ
リアと絶縁性トナーから成る二成分現像剤を充填する。
トナーがマイナス帯電するように、キャリアとトナーの
選択を行った。そして、現像器４には、電源24でプラス
の現像バイアスが印加されている。現像剤の搬送は、マ
グネットローラ及びスリーブの回転で行なう。

５は記録紙で、俗にいう普通紙を用いている。６は転
写用導電性ゴムローラで、電源23によって転写電圧が印
加されている。記録紙５に静電転写されたトナー像は、
熱ローラ定着器９によって記録紙５に定着され、半永久
的な記録画像となる。一方、転写後感光体ドラム17上に
残った残留トナー像は、ブレードクリーナー７で除去さ
れる。25は、光導電層17c内の潜像電荷を除去する除電
光源である。

次に、上記構成の記録装置の画像形成過程を説明す
る。まず、微粒子19を充填した磁石18と、感光体17の透
明導電層17bの間に、電源20によって、光導電層17cのキ
ャリアの極性（プラス）と逆極性の電圧を印加する。こ
の状態で、図中矢印方向に感光体ドラム17を回転させな
がら、LEDアレイ光学系22で画像露光する。すると、感
光体17の光導電層17Cでは正孔・電子対ができ、そのう
ち磁石12に印加されているマイナス電位に引かれて正孔
だけが、感光体表面近傍に移動してプラス電荷の静電潜
像となる。この時、超電導材の小片21のマイスナー効果
により、磁性微粒子19と感光体17間には、空隙が形成さ
れているため、静電潜像は微粒子19の電荷と中和するこ
とがない。

次に、感光体17の表面近傍に形成されたプラス電荷の
静電潜像は、電源24で現像バイアスを印加された磁気ブ
ラシ現像器４において、マイナス帯電したトナーにより
可視像化される。そして感光体17上のトナー像は、電源
23で転写電圧が印加された転写ローラ６により、記録紙
５に静電転写される。転写されたトナー像は、定着器９
で記録紙５に定着され、半永久的な記録画像となる。一
方、転写後感光体ドラム17上に残った残留トナーは、ブ
レードクリーナ７で除去される。さらに、光導電層17C
内の潜像電荷は、除電光源25で除去され、画像記録の１
サイクルが終了する。

本実施例によれば、画像露光手段22および除電光源25
を感光体ドラムの内側に配置したことで、装置の小型化
が実現できる。

この実施例では、静電潜像形成用の可撓性電極とし
て、フェライトから成る微粒子19を使用したが、同様
に、可撓性電極として、導電性及び磁性を有する繊維、
例えば磁性粉を分散させたカーボン繊維等を使用しても
前記の実施例と同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、コロナ放電器を使用し
ない静電潜像形成装置を実現できるため、人体に有害な
オゾンの発生がなく、また従来のような数kVという高圧
電源も不要となり、信頼性が高く、鮮明な画像が得られ
る。従来、感光体上に静電潜像を形成するのに、一様帯
電、画像露光の２工程必要であったが、本発明によっ
て、潜像形成工程を一つの工程に簡略化できるため、装
置が小型、簡素化される。そして、磁石と対向する位置
における感光体と画像露光手段との間に配置した超電導
体のマイスナー効果により、磁石の発する磁束をはじく
ことができて、静電潜像形成時に、導電性及び磁性を有
する可撓性電極と感光体の間に非常に狭い空隙を形成す
ることができる。このため、潜像電荷が可撓性電極の持
つ電荷と中和することを防ぎつつ、感光体の光導電層と
可撓性電極との間に強い電界を形成することができて、
鮮明な画像を得ることができる。更に可撓性電極が感光
体を擦ることがなくなって、感光体に機械的なダメージ
を与えるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による静電潜像形成装置の基本原理を説
明する側面図、第２図は本発明の実施例を示す側面図、
第３図は従来の静電潜像形成装置の側面図である。図において、４は現像器、５は記録紙、９は定着器、1
0、17は感光体、10a、17aは透明基体、10b、17bは透明
導電層、10c、17cは光導電層、11、19は可撓性電極（微
粒子）、12、18は磁石、14、21は超電導体、15、22は画
像露光手段をそれぞれ示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、透明導電層（10b）及び光導
電層（10c）を有する感光体（10）と、前記感光体（10）の光導電層（10c）側に配置され、か
つ電圧印加手段（13）によって電圧を印加され、導電性
及び磁性を有する可撓性電極（11）を、該光導電層（10
c）側に保持した磁石（12）と、前記感光体（10）を挟んで、前記磁石（12）と対向する
位置に配置された画像露光手段（15）と、前記磁石（12）と対向する位置における前記感光体（1
0）と画像露光手段（15）との間に配置された、画像露
光用の光が通過する孔を有する超電導体（14）と、を有することを特徴とする静電潜像形成装置。
【請求項２】前記の導電性および磁性を有する可撓性電
極（11）として、導電性及び磁性を有する多数の粒子を
用いたことを特徴とする請求項（１）記載の静電潜像形
成装置。
【請求項３】前記の導電性および磁性を有する可撓性電
極（11）として、導電性及び磁性を有する多数の繊維を
用いたことを特徴とする請求項（１）記載の静電潜像形
成装置。