JPH027063B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明では電子写真装置に関し、感光面の帯電
処理後で且つ現像処理後以前に前記感光面に当接
する感光体の搬送用のローラの汚れが問題となる
一成分磁気ブラシ法により現像を行なう場合に適
用して有用なものである。 電子写真装置は、その代表的な一例を第１図に
示す如く、光導電性絶縁層からなる感光面１ａを
静電潜像担体として形成したロール状の感光体１
を平板状に引き伸し乍ら帯電器２により静電荷を
一様に帯電させ、これに露光器３により原画像を
露光して原画像に対応したパターンで静電荷が残
つてなる静電潜像を感光面１ａに形成し、続いて
現像器４で前記感光面１ａにトナーを付着するこ
とにより原画像に対応したパターンでトナーがが
選択的に吸着されてなる画像を現像し、最後に定
着器５によりトナーを定着させるというものであ
る。 このとき、現像器４における現像方式としては
二成分磁気ブラシ法が汎用されている。これは、
キヤリア粒子の表面に多数のトナー粒子を付着さ
せた二成分現像剤を静電潜像若しくはそれ以外の
部分に接触させてトナー粒子のみを潜像部に吸着
（正規像）させるか若しくは非潜像部に吸着（反
転現像）させるものである。更に詳言すると、キ
ヤリア粒子とトナー粒子とに互に反対極性の静電
荷を保有させてトナー粒子をキヤリア粒子上に付
着させ、このようにして混合した二成分からなる
る現像剤を、第１図に示すように、永久磁石４ａ
の周辺を回転する非磁性のスリーブ４ｂに吸着さ
せ、永久磁石４ａ若しくはスリーブ４ｂの回転と
ともに感光面１ａの近くまで運ぶ。このとき前記
キヤリア粒子は強磁性粒子を含むか、若しくは全
体として強磁性を示すので前記永久磁石４ａによ
つて感光面１ａの近傍で二成分現像剤の磁気ブラ
シが形成される。この磁気ブラシが永久磁石４ａ
の回転若しくはスリーブ４ｂの回転に伴ない感光
面１ａに摺接し、これによつトナー粒子が感光面
１ａ上の潜像部若しくは非潜像部に選択的に吸着
されるのである。また他の現像方式として液体現
像法が汎用されている。これは、カーボンブラツ
ク等の顔料を絶縁性の液体中に分散させた液体現
像剤を用いて現像を行なうもので、液体現像剤中
の色材である顔料は現像剤中の化学成分の種類・
量で決まる正又は負のいずれかの電荷を有してい
る。この正又は負の電荷に働く静電気力により現
像が行なわれるもので、静電潜像の形成された感
光面にこの顔料を付与すると潜像パターンに応じ
て選択的に顔料が付着して画像となるものであ
る。 ところで、かかるる二成分磁気ブラシ法若しく
は液体現像法による現像においては、トナー粒子
が潜像部に吸着される、即ち正現像（ポジ）にな
るか、若しくはトナー粒子が非潜像部に吸着され
る、即ち反転現像（ネガ）になるかはトナー粒子
の極性と感光面の帯電極性の組合せによつて一義
的に決定される。即ち、感光面を負に帯電させる
とトナー粒子が正極性の場合正現像となる。反転
現像を行なう場合はトナー粒子が負極性になる現
像剤を選択するか若しくはトナー粒子がが正極性
のままの場合は正に帯電した感光面を用意する必
要がある。したがつて二成分磁気ブラシ法及び液
体現像法ともに正現像及び反転現像の選択の柔軟
性に欠けるものとなつている。 上述の問題点を解決するものとして、近年一成
分磁気ブラシ法と呼称される現像方式が提案され
ている（例えば特公昭56−2705号）。これは強磁
性キヤリア粒子を使用せずにトナー粒子のみが現
像に使用されるもので、永久磁石４ａを内部に配
置した導電性のスリーブ４ｂに、強磁性体を含有
するとともに導電性のトナー粒子を吸着して感光
面１ａの近くまで運び前記トナー粒子のみからな
る磁気ブラシを形成する。このとき前記スリーブ
４ｂを接地しておけば、トナー粒子とスリーブ４
ｂとの間には磁気ブラシである導電路がが形成さ
れているので、トナーブラシには感光面１ａ上の
静電荷による電場によつてそれと反対極性の電荷
が誘起される。この結果、前記電荷に起因する電
気力が永久磁石４ａに起因する電気力とは逆向き
の磁気力より大きくなつたときトナー粒子は感光
面１ａに吸着される。したがつて、この場合は潜
像部にトナーが吸着され正現像となる。一方、前
記スリーブ４ｂに感光面１ａと略同電位のバイア
スを印加しておけば、トナーブラシは感光面１ａ
の潜像部と略同電位となつているので、この部分
ではトナー粒子との間に前記電気力は殆んど発生
せず、非潜像部との間に作用する前記磁気力より
も大きい電気力によりトナーが吸着される。した
がつて、この場合は非潜像部にトナーが吸着され
反転現像となる。 このように一成分磁気ブラシ法による現像にお
おいてはスリーブ４ｂを接地するか、スリーブ４
ｂにバイアスをかけることによつて簡単に正現像
及び反転現像を選択することができるので、正現
像及び反転現像の両方を必要とするリーダプリン
タ等に採用して好適なものとなる。 ところが、この一成分磁気ブラシ法による現像
においては、第２図に示すように、潜像部６の電
荷が何らかの原因で若干消失している場合、電位
パターンの窪み６ａとなり、この部分が正現像に
おいては濃淡ムラとなり、また反転現像において
は白であるべき部分が黒く汚れる所謂カブリとな
る。二成分磁気ブラシ法による現像においては、
スリーブ４ｂに例えば潜像部６と非潜像部７との
間の電位等、適当なバイアスV_bをかけてやるこ
とによりり前記窪み６ａの影響を除去することが
できるが、一成分磁気ブラシ法による現像におい
てはそのようなことができない。一成分磁気ブラ
シ法による現像においては、バイアスをかけるに
しても潜像部６と略同電位のバイアスをかけるの
が普通であるが、それより高いバイアスであれ、
低低いバイアスであれ感光面１ａとトナー粒子と
の間に電位の傾きが生起されこれに起因しトナー
粒子に作用する電気力が永久磁石４ａの磁気力よ
り大きい場合はトナー粒子が吸着されてしまうか
らである。即ち、一成分磁気ブラシ法による現像
においては感光面１ａの電位パターンの状態がそ
のまま現像の質を決定する要素となる。 前述の如き窪み６ａが生起される起因は種々考
えられるが、本願発明者の種々の実験の結果、感
光体１の搬送機構におい帯電処理後、現像処理以
前に感光面１ａに当接するローラが重要な要素に
なつていることが判明した。更に詳言すると、第
１図に示すように、この種の電子写真装置にはロ
ール状の感光体１を引き出す一対のローラ８，８
ａ、帯電器２による帯電処理後の感光体１の搬送
方向を90゜転換するとともにローラ９，９ａに懸
架されたベルト１０と共働して感光体１を露光器
３に搬送するローラ１１、露光処理後の感光体１
を現像器４に搬送する一対のローラ１２，１２
ａ、現像器４のスリーブ４ｂの下方から感光材１
を受けるローラ１３及び圧力定着を行なうための
定着器５の一対のワークローラ１４，１４ａとバ
ツクアツプローラ１４ｂ等を有するが、このうち
帯電処理後、現像処理以前に感光面１ａに当接す
るローラ１１，１２を絶縁体で形成すると、感光
体１の基板である導電層の粉末若しくはトナー粒
子等によりローラ１１，１２が汚れた場合には現
像面に濃淡ムラ（正現像の場合）やカブリ（反転
現像の場合）を生起してしまう。これは、前記絶
縁体としては通常塩化ビニール、ABS、フエノ
ール樹脂を使用しており、このため感光面１ａが
ローラ１１，１２に当接した場合、ローラ１１，
１２の汚れにより感光面１ａの電荷が不均一に減
衰するためであると考えられる。一方、ローラ１
１，１２を金属で形成すると、このロール１１，
１２は軸受部分等を介して本体フレームと同電位
となつてしまうので、ローラ１１，１２の表面と
感光面１ａとの間で放電が起り現像面の濃度が落
ちる（正現像の場合）か、若しくは全面にカブリ
を生起する（反転現像の場合）という問題を招来
する。 本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、感光
面の帯電処理後、現像処理以前に感光面に当接す
るローラの構造を工夫することにより濃淡ムラや
カリのない質の良い現像面を一成分磁気ブラシ法
により得る電子写真装置を提供することを目的と
する。かかる目的を達成する本発明は、感光面の
帯電処理後、現像処理以前に感光面に当接するロ
ーラを導電性部材で形成するともに他の部分を絶
縁して電気的に浮かせたフローテイングローラと
するとともに、前記帯電器のシールドケースに発
生する電圧を利用して前記ローラにバイアスをか
けるようにした点をその技術思想の基礎とするも
のである。 以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明
する。本実施例では第１図に示すローラ１１，１
２、即ち感光面１ａの帯電処理後、現像処理以前
に感光面に当接するローラは例えば金属、金属酸
化物、カーボン、樹脂表面に金属を蒸着させたも
の、金属粉含有樹脂、導電性ゴム等の導電性部材
で形成するとともに他の部分と絶縁したフローテ
イングローラとなつている。このとき感光体１の
みを介してローラ１１と相対向するベルト１０は
絶縁体で形成するか、若しくは感光体１がローラ
１１とベルト１０との間を通過しているとき感光
体１によりローラ１１とベルト１０とが電気的に
絶縁される構造となつている必要がある。絶縁さ
れていないときは感光体１の感光面１ａと接する
ローラ１１がベルト１０を介して感光体１の最下
層である導電層と電気的に接続され、ローラ１１
が前記導電層と同電位になり、ローラ１１と帯電
された感光面１ａとの間で放電が発生するからで
ある。同様のことが感光体１をニツプするローラ
１２，１２ａ間でも成立する。ローラ１２ａは絶
縁体で形成するか、若しくは感光体１がローラ１
２，１２ａ間を通過しているときに感光体１によ
りローラ１２，１２ａが電気的に絶縁される構造
としなければならない。更に、本実施例の主要部
である帯電器２及びローラ１１の近傍部分を抽出
してて第３図に示すように、帯電器２のシールド
ケース２ａはその一部分２ｂが絶縁材２ｃにより
他の部分２ｄと絶縁されており、このうちの一部
分２ｂが前記ローラ１１に電気的に接続されると
ともに抵抗１６を介してアースされている。した
がつて帯電器２のコロナワイヤ２ｅに高電圧が印
加されるとコロナ放電により感光体１の感光面１
ａが帯電すると同時にシールドケース２ａの一部
分２ｂにも電圧が発生し、この電圧によりローラ
１１がバイアスされる。 かかる本実施例は次の知見を基礎とするもので
ある。即ち、感光面１ａの帯電処理後、現像処理
以前に感光面１ａに当接するローラ１１を導電性
部材で形成するとともに他の部分と絶縁したフロ
ーテイングローラとし、更にローラ１１に適当な
バイアスをかけた場合には美麗な現像面を得るこ
とができるが、この方式にはバイアス用の電源を
設けなければなららず構成が複雑になるというこ
との他に最適のバイアス値が環境及び感光体１の
ロツトにより変動するということが判明した。更
に詳言すると、少なくとも飽和帯電した酸化亜沿
紙を感光体１とした場合、ミクロにみると、感光
面１ａを形成する酸化亜沿膜は、感光体１が置か
れている環境、特に水分の量及び感光体１のロツ
トの違いによる品質の違いに起因してマクロにみ
た帯電電圧がが似ていてもミクロな帯電状況にバ
ラツキを生じている。そこで、バイアスをかけす
ぎた場合にはローラ１１から感光体１へ放電し、
バイアスが低すぎた場合には感光体１からローラ
１１へ電荷が逃げることに起因してカブリを生じ
るので、感光体１の置かれている環境及及びロツ
トが変わる度にバイアス電圧の調整が必要になる
のである。下表は２つのロツトＡ，Ｂから選択し
た酸化亜沿ペーパである感光体１を温度と湿度が
異なる３種の環境において最適のバイアス値の範
囲を調べたものである。但しマクロな表面電位の
測定では、どの場合も帯電後の表面電位は−400
〜−450Vであつた。同表を参照すれば環境及び
ロツトの違いにより最適なバイアス値の範囲にバ
ラツキがあることが分かる。

【表】 そこで、本実施例の如く帯電器２のシールドケ
ース２ａによりローラ１１をバイアスしてやる点
に思い至り実験を行なつたところ良好な結果を得
た。即ち、環境条件及びロツトが変化しても濃淡
ムラやカブリを生起することはない。これは次の
様な理由によるものと推定される。即ち、コロナ
ワイヤ２ｅからふりそそぐ電流は略一定であると
考えられ、また感光体１を通して対向電極２ｆに
電流が漏洩しており、しかもこの漏洩電流は感光
体１の状態、即ち湿度が高く多くの水分を含んで
いる状態や逆に湿度が低く水分をあまり含まない
状態で、前者の場合は多く流れ後者の場合は小さ
く流れるというように変化すると考えられるの
で、シールドケース２ａの一部分２ｂから抵抗１
６を介してアースに流れる電流は前者の場合が大
きく、後者の場合が小さくなる。したがつて、こ
れに伴ないローラ１１のバイアス電圧が変化し、
この変化により最適範囲に自動調整される。この
自動調整機能は実験によつても確認できた。本実
施例では、シールドケース２ａの一部分２ｂとロ
ーラ１１を電気的に接続し、さらに抵抗１６を介
して接地しているが、これは、環境等により抵抗
値が変化する感光体１を介して対向電極２ｆに流
れる電流と、シールドケース２ａの他の部分２ｄ
よりアースに流れる電流と、抵抗１６を介してア
ースに流れる電流とにより、ローラ１１に印加さ
れる電圧を広い環境範囲で最適となるよう調節す
るためのものである。特に非常に低湿な時は、感
光体１を介してその電流漏洩がほとんどなくなる
ので、ローラ１１に印加される電圧が高くなり過
ぎる。これを防止するのが抵抗１６の役割で、抵
抗１６を介してアースに電流を漏洩させることに
より、ローラ１１にかかる電圧を抑える効果を果
すものであるが、通常の使用環境では抵抗１６を
介しての接地は必ずしも必要ではない。 更に本実施例においてシールドケース２ａを２
分割したのはシールドケース２の他の部分２ｄに
この種のシールドケース２ａの本来的な機能をも
たせるためである。即ち、シールドケース２ａが
ない場合、感光面１ａを帯電するに当つて帯電ム
ラを生起する。そこで、一般にシールドケース２
ａを設けてこれをアースしている。これにならつ
て本実施例におけるシールドケース２ａも他の部
分２ｄをアースしているのである。また、シール
ドケース２ａによる帯電ムラの除去により大きな
影響をもつのはシールドケース２ａのうち感光面
１ａにより近い方であるため、本実施例では感光
面１ａから最も離れてい一部分２ｂからバイアス
をとることにした。なお、抵抗１６は10MΩ〜
10GΩ程度とする。 かかる本実施例のように構成すれば、例えロー
ラ１１，１２が汚れていても、一成分磁気ブラシ
法により現像器で形成された現像面に濃淡ムラや
カブリを生起することはない。これはローラ１
１，１２をこの種の電子写真装置で考えられる汚
染物質で故意に汚してやつても美麗な現像面が得
られることで確認できた。 以上実施例とともに具体的に説明したように本
発明によれば、ローラのバイアス電圧を最適値に
自動調整して一成分磁気ブラシによる現像におい
て特に問題となる感光面の電位パターンを乱す要
因を除去し得るので、一成分正現像における現像
面の濃淡ムラや、一成分反転現像における現像面
のカブリを除去し美麗な現像面を得る。このとき
白い部分が黒く汚れるということで視覚的には濃
淡ムラよりも悪印象を生起する点を考慮すれば本
発明の上記効果は一成分反転現像の際より顕著で
あるといい得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子写真装置を示す概略構成図、第２
図はその感光体の電位パターンを示す説明図、第
３図は本発明の実施例の主要部を抽出して示す縦
断面図である。 図面中、１は感光体、１ａは感光面、２は帯電
器、２ａはシールドケース、２ｂは一部分、２ｃ
は絶縁材、２ｄは他の部分、４は現像器、１１，
１２はローラ、１６は抵抗である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一成分磁気ブラシ法により現像を行なう電子
   写真装置において、感光体の感光面の、帯電器に
   おけける帯電処理後で且つ現像器における現像処
   理以前に前記感光面に当接する感光材の搬送機構
   のローラを導電性部材で形成し他の部分と絶縁す
   るとともに、前記帯電器のシールドケースの一部
   分をこのシールドケースの他の部分と絶縁しこの
   うちの一部分を前記ローラと電気的に接続したこ
   とを特徴とする電子写真装置。