JPH0229757A - 電子写真装置の感光体ドラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真装置の感光体ドラムに係り、詳しく
は、ドラム基体に周設された感光体の表面に静電潜像を
形成する電子写真装置の感光体ドラムに関するものであ
る。

〔従来の技術〕

一般に、電子写真装置である複写機において複写を行う
場合には、ドラム基体の外周に感光体が周設されてなる
感光体ドラムが回転し、この感光体を帯電チャージャに
て均一に帯電させるように成っている。そして、光源か
ら原稿面に照射された光の反射光を感光体上に導いて露
光し、感光体表面に静電潜像を形成した後、この静電潜
像に着色剤であるトナーを付着させて現像し、感光体表
面にトナー像を形成することになる。このようにして形
成されたトナー像は、用紙上に転写された後、加熱定着
されることになる。

ここで、上記の静電潜像とは、均一に帯電させられた感
光体上の電荷が、露光における光の強さに従って減衰し
、感光体上に生じた電位差によって形成された潜像であ
る。

ところで、上記の複写機で原稿として写真の画像面を複
写しようとする場合、例えば黒色と濃い灰色と薄い灰色
および白色とで構成されるような階調性を有するモノク
ロ写真を複写すると、上記した各色の階調性によって露
光における光の強さが異なり、感光体上で階調性による
電位差を有した静電潜像を形成することになる。

しかしながら、この静電潜像を現像して用紙上に転写し
、加熱定着させてみると、モノクロ写真上の黒色と濃い
灰色、または濃い灰色と薄い灰色との間で色の濃淡によ
る違いが識別し難いものとなり、階調性を有するモノク
ロ写真に対して階調再現性の悪い印刷画像となってしま
う。つまり、上記モノクロ写真上の黒色と濃い灰色、ま
たは濃い灰色と薄い灰色との間では、階調性によって感
光体上の静電潜像に生じた電位差から、付着するトナー
量に差異を有したトナー像として現像されて用紙上に転
写された後、定着されることになるが、トナーが均一に
定着されてしまうと、単に定着されたトナー量によって
色の濃淡をあられすのは困難であり、とくに定着したト
ナーが用紙上の印刷画像を塗り潰せるだけの量であると
、上記モノクロ写真の階調性が定着したトナーの厚みに
よってあられれることになり、この印刷画像はトナーの
色−色で塗り潰されて、階調再現性の極めて悪い印刷画
像となってしまう。

このような階調性の悪さを解決するために、原稿である
写真等の画像面をコンタクトスクリーンと呼ばれるフィ
ルムシートで覆った状態で複写して印刷画像を網点分解
する方法が用いられている。上記のコンタクトスクリー
ンは、透明のフィルムシート上に白色のドツトを１００
　ＤＰＩ以下の範囲で印刷したものであり、これで写真
等の画像面を覆うことによって静電潜像上では白色のド
ツトにあたる部分が除電されてトナーが付着しないよう
になる。そして、定着後の印刷画像において、モノクロ
写真上で黒色にあたる部分はトナーの付着量が多いため
に白色のドツトにあたる部分がほとんど塗り潰される一
方、灰色にあたる部分では、灰色が薄くなっていくに従
って白色のドツトにあたる部分が広く残り、この白色の
ドツトにあたる部分とトナーが定着した部分とのコント
ラストによって印刷画像に濃淡がはっきりと現れるよう
になり、階調再現性が向上される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記従来の電子写真装置の感光体ドラムでは
、階調性を有するモノクロ写真を複写する場合等におい
て、露光される際の光の強さによって良好なりｒＩｌｌ
再現性を得るためには、モノクロ写真等の画像面をコン
タクトスクリーンで覆って複写等を行うことが必要とな
る。このコンタクトスクリーンを用いずに複写等を行っ
た場合には、原稿であるモノクロ写真等の階調性によっ
て強さの異なった光で感光体が露光されているにも拘ら
ず、得られた印刷画像は極めて階調再現性の劣ったもの
となってしまう、また、コンタクトスクリーンでは、印
刷される白色のドツトが複写機の光学系等に制約されて
１００　ＤＰＩ以上になると使用不可能になってしまう
ばかりか、写真等の原稿を縮小もしくは拡大して複写す
る場合には、それぞれドツト数の異なるコンタクトスク
リーンを用いなければならないという不都合をも有して
いた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る電子写真装置の感光体ドラムは、上記の課
題を解決するために、ドラム基体の外周面に感光体が周
設され、原稿面からの反射光により上記感光体の表面に
潜像が形成される感光体ドラムにおいて、上記ドラム基
体における感光体との接触面に無数の凹凸部が形成され
ていることを特徴としている。

〔作　用〕

上記の構成により、ドラム基体の凹凸部における凹部に
比べて凸部にあたる部分の感光体は厚みが薄くなるため
に、帯電される電圧も凹部あたる部分に比べて低いもの
となり、現像の際に、凸部にあたる部分にはトナーが付
着せず、形成されたトナー像はトナーの付着しない部分
を細かな点として無数に有することになる。

このために、原稿等の画像が有する階調性に応じて異な
った強さの光が感光体の表面を露光させる場合には、感
光体ドラム自体が網点分解能効果を有することになり、
良好な階調再現性の印刷画像を得ることができる。また
、上記の網点分解能効果は複写の場合にも光学系等に制
約されるようなことはなく、原稿等の画像を縮小もしく
は拡大して印刷を行う場合においても、常に感光体ドラ
ム上に一定の網点分解能効果があられれて印刷画像の階
調再現性を向上させることができ、縮小もしくは拡大し
て印刷を行う場合に、コンタクトスクリーンを交換する
ような面倒な作業をなくすことができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第５図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。

本発明に係る電子写真装置の感光体ドラムが適用された
複写機１６は、第１図に示すように、上部に原稿１４の
載置される原稿台１３が設けられている。原稿台１３の
下方には、原稿１４を照明する光源１２と、原稿１４か
らの反射光を感光体ドラムｌ上に導くためのレンズ１１
とが設けられている。

本実施例の感光体ドラム１は、アルミニウム製のドラム
基体２に帯状の感光体３が周設されたものであり、上記
ドラム基体２は、第２図にも示すように、その周面上に
格子状の凹凸部２ａが形成されている。この凹凸部２ａ
は第３図にも示すように、２μｍの高低差を有した０、
２ｍ平方の凹部２ａ″と、０．２ｍ平方の凸部２ａ’　
とを交互に配したものが０．２園のピッチを挟んで形成
されたものである。

そして、上記の凹凸部２ａに感光体３を周設した場合、
第４図に示すように、凹部２ａ″にあたる感光体３の厚
みがｄ、そして凸部２ａ’にあたる感光体３の厚みがｄ
′となり、凹部２ａ＃に比べて凸部２ａ’にあたる感光
体３の厚みが薄く形成されることになる。

感光体ドラム１の周囲には、感光体３の除電を行う除電
ランプ１０、感光体３を帯電させるメインチャージャ９
、露光により感光体３の表面に形成された静電潜像を現
像する現像槽７、現像されたトナー像を用紙２０のに転
写する転写チャージャ６、および転写後に感光体３０表
面に付着しているトナーを除去するクリーニング装置８
が順に設けられている。

また、感光体ドラム１の下方における転写チャージャ６
０前後方向には、図示しない給紙部から送られて来た用
紙２０を感光体ドラム１の下面へと搬送する上下一対の
搬送ローラ４と、感光体ドラムｌから用紙２０に転写さ
れたトナー像を加熱定着させるための上下一対のヒート
ローラ５とが配設されており、さらに用紙２０の送り出
し方向には排紙口１５が設けられている。

上記の構成において、例えば黒色と濃い灰色と薄い灰色
と白色とで構成されるような階調性を有する原稿の複写
を行う場合には、原稿台１３が原稿である原稿１４とと
もに矢印Ａ方向へ移動する一方、感光体ドラムｌは、矢
印Ｂ方向に回転している。この感光体ドラムｌの回転に
伴って、感光体ドラム１の感光体３が、メインチャージ
ャ９付近を通過するときに帯電されて電荷が蓄積される
。

電荷が蓄積された感光体ドラム１は、レンズ１１０辺り
を通過するときに、光源１２から原稿１４に照射された
光の反射光によって露光され、露光された部分だけが除
電されて静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像
槽７付近を通過するときにトナーが付着し、トナー像と
して現像される。

ここで、上記のドラム基体２に形成された凹凸部２ａの
凹部２ａ“にあたる感光体３の厚みがｄ、そして凸部２
ａ′にあたる感光体３の厚みがｄ′となっているために
、帯電後の電圧が感光体３上で均一とはならない、つま
り、電圧をＶ、電荷をＱ、静電容量をＣ１単位面積をＳ
、厚みをＤ、誘電率をεとすれば、 Ｑ−Ｃ−Ｖより　Ｖ＝Ｑ／Ｃ Ｃ＝ε・（Ｓ／Ｄ　） よって、Ｖ＝（Ｑ／ε・Ｓ）・Ｄ となり、電圧Ｖと厚みＤとの間には理論上、比例関係が
成り立つ。従って上記の感光体３上では、第５図に示す
ように、凹部２ａ″にあたる感光体３の電圧よりも凸部
２　ａ　ｌにあたる感光体３の電圧の方が低くなり、凹
部２ａ＃のエツジにあたる感光体３のエツジ部３ａでは
、エツジ効果によって電圧がさらに高められる。このた
め、現像に際して元々、凹部２ａ″に比べて電圧が低い
凸部２ａ′にあたる感光体３上にはトナーが付着し難く
、感光体３上に形成されたトナー像はトナーの付着しな
い部分を細かな点として無数に有することになる。

一方、搬送ローラ４では、図示しない給紙部から送り込
まれた用紙２０が上記搬送ローラ４の対間から感光体ド
ラム１の下面に沿った方向へと搬送される。それゆえ、
感光体ドラム１の感光体３上に形成されたトナー像は、
転写チャージャ６によって用紙２０に転写され、その後
、ヒートローラ５にて加熱定着される。このとき、原稿
１４上で黒色にあたる部分は、トナーの付着量が多いた
めに上記したトナーの付着しない部分をほとんど塗り潰
すようにして定着される一方、原稿１４上で灰色にあた
る部分では、灰色が薄くなっていくに従ってトナーの付
着量が少なくなるために、トナーの付着しない部分を塗
り潰すことなく、大きく残すようにして定着される。定
着された印刷画像は、トナーの定着していない部分と、
トナーが定着した部分とのコントラストによって濃淡を
はっきりと判別できるものとなる。

定着後の用紙２０は、排紙口１５から排出される。そし
て、転写後の感光体ドラムｌは、感光体３上に残存付着
するトナーがクリーニング装置８によって除去された後
、除電ランプ１０によって除電されて次の複写にそなえ
ることになる。

このように、感光体ドラムｌを構成するドラム基体２の
周面上に凹凸部２ａが形成されていると、原稿１４の有
する階調性から異なった強さの光によって感光体３が露
光された場合に、感光体ドラム自身が網点分解能効果を
有して良好な階調再現性の印刷画像を得ることができる
。また、上記の網点分解能効果は光源１２やレンズ１１
等の光学系に制約されるようなことはな（、縮小複写も
しくは拡大複写を行う場合においても、常に感光体３上
に一定の網点分解能効果があられれて良好な階調再現性
の印刷画像を得ることができ、コンタクトスクリーンを
用いた場合のように、縮小複写もしくは拡大複写を行う
際にコンタクトスクリーンを交換するような面倒な作業
をもなくすことができる。

なお、本実施例では、凹凸の高低差が２μｌ、凹凸が０
．２閤平方、そしてピッチが０．２ａｍとなっているが
、これらの数値に限定されるものではなく、通常、高低
差は０．３ａ糟以上であればよ（、実験によると２μ−
前後で最も階調再現性が良くなり、凹凸は０．１４５−
平方から０．２９８−平方の範囲で最も階調再現性が良
くなり、ピッチは０．１４５園から０．２９８−の範囲
で最も階調再現性が良（なるという結果が得られた。ま
た、本実施例の凹凸は、四部と凸部とが交互に形成され
たものがピッチを挟んで並べられたものであるが、この
他に、凸部を連続形成したものが凹部となるピッチを挟
んで並べられたものでも階調再現性を向上させることが
できる。

〔発明の効果〕

本発明に係る電子写真装置の感光体ドラムは、以上のよ
うに、ドラム基体の外周面に感光体が周設され、原稿面
からの反射光により上記感光体の表面に潜像が形成され
る感光体ドラムにおいて、上記ドラム基体における感光
体との接触面に無数の凹凸部が形成されている構成であ
る。

これにより、感光体ドラム自身が網点分解能効果を有し
て良好な階調再現性を得ることができるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示すものであ
って、第１図は本発明を用いた複写機を示す概略構成図
、第２図は感光体ドラムのドラム基体を示す斜視図、第
３図はドラム基体の周面に形成された凹凸を示す斜視図
、第４図はドラム基体に感光体を周設させた状態を示す
断面図、第５図は感光体の厚みの違いに対応した帯電後
の電圧を示すグラフである。 １は感光体ドラム、２はドラム基体、２ａは凹凸部、２
　ａ　Ｉは凸部、２ａ“は凹部、３は感光体１１はレン
ズ、１２は光源、１４は原稿、１６は複写機（電子写真
装置）、２０は用紙である。 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ドラム基体の外周面に感光体が周設され、原稿面か
   らの反射光により上記感光体の表面に潜像が形成される
   感光体ドラムにおいて、 上記ドラム基体における感光体との接触面に無数の凹凸
   部が形成されていることを特徴とする電子写真装置の感
   光体ドラム。