JPH0611944A - 電子写真記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】感光体を安定的に帯電して画質を保ったまま
で、経済性が良くかつ安全性も高い電子写真記録装置を
提供する。 【構成】感光ドラム１の周辺に、この感光ドラム１の周
面に沿って、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転
写装置５、クリーニング部６および除電装置７を順に配
置する。帯電装置２は、感光ドラム１に接触配置した帯
電ローラ２１と、この帯電ローラ２１に定電流制御した
電圧を印加する直流定電流高圧電源とから構成する。帯
電装置２は、感光ドラム１の表面を、定電流制御した電
圧による帯電ローラ２１からの放電により負極性の所定
電位に均一帯電する。現像装置４は静電潜像が形成され
た感光ドラム１に、正極性に帯電したトナーを接触させ
て静電潜像を顕像化する。転写装置５は、負極性の電圧
により感光ドラム１に付着したトナーを記録紙に転写す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プロセスによ
って画像の記録を行う電子写真記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真記録装置における帯電装置とし
ては、一般的にスコロトロン帯電器が用いられている。
なぜならば、スコロトロン帯電器は帯電性能が高く、安
定的な帯電が行えるためである。

【０００３】ところがこのスコロトロン帯電器は、例え
ば５００Ｖの帯電電位を得ようとした場合に５ｋＶ程度
と非常に高い電圧を必要とするため、経済性が悪い上に
安全性に問題がある。また、コロナ放電に伴ってオゾン
が発生するため、このオゾンにより感光体や現像剤を始
めとした周囲の各種部位、さらには人体へ悪影響を及ぼ
すおそれがある。

【０００４】一方、例えば５００Ｖの帯電電位を得よう
とした場合に０．５〜１ｋＶ程度と、比較的低い電圧で
良く、かつオゾンの発生もない接触帯電器がある。これ
は、感光体の表面に接触させて配置された接触子に電圧
を印加する構成をなす。

【０００５】しかしこの接触帯電器では、周囲の環境や
製造バラツキなどの諸条件によって接触子の電気的な抵
抗値が変化した場合に放電量が変化する。このため、周
囲の環境や製造バラツキなどの諸条件に応じて帯電電位
が異なってしまう。図７は従来の接触帯電器での特性を
示す図である。このように接触帯電器は、帯電性能が低
く均一な帯電を行い難い。従って、濃度ムラなどが生じ
ることになり、画質を劣化させてしまうため適用し難
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の電
子写真記録装置は、帯電装置にスコロトロン帯電器を用
いた場合には、経済性が悪い上に安全性に問題がある。
また帯電装置に接触帯電器を用いた場合には、感光体の
帯電が不安定で、画質に悪影響がある。

【０００７】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは、感光体を安定
的に帯電して画質を保ったままで、経済性が良くかつ安
全性も高い電子写真記録装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、感光性導電部
材よりなり、所定方向に回転する例えば感光ドラムなど
の無端状の感光体と、この感光体に接触配置された例え
ば帯電ローラ等の接触子と、この接触子に定電流制御し
た所定極性（例えば負極性）の電圧を印加する例えば直
流定電流高圧電源などの電源手段とを有し、前記感光体
の表面を前記所定極性の所定電位に均一帯電する例えば
帯電装置などの帯電手段と、この帯電手段に対して前記
感光体の回転方向下流側に配置され、記録すべき画像に
応じて前記感光体の表面を部分的に露光して前記感光体
に静電潜像を形成する例えば露光装置などの露光手段
と、この露光手段に対して前記感光体の回転方向下流側
に配置され、前記所定極性とは逆極性に帯電した現像剤
を前記静電潜像に応じて前記感光体の表面に付着させて
前記感光体に現像剤像を形成する例えば現像装置などの
現像手段と、この現像手段に対して前記感光体の回転方
向下流側に配置され、記録用紙に対して前記所定極性の
電圧を印加することにより前記現像剤像を前記記録用紙
に転写する例えば転写装置などの転写手段と、この転写
手段に対して前記感光体の回転方向下流側、かつ前記接
触子に対して前記感光体の回転方向上流側に配置され、
前記感光体の表面の電荷を除去する例えば除電装置など
の除電手段とを具備した。

【０００９】

【作用】このような手段を講じたことにより、感光体
は、感光体に接触配置され定電流制御された所定極性の
電圧が印加された接触子から安定的に電荷が供給されて
前記所定極性の所定電位に均一帯電される。そして露光
手段による露光、現像手段による現像および転写手段に
よる転写が終了したのちには、除電手段によって除電が
なされたのち、さらに帯電手段によって再帯電される。
このとき、現像手段では現像剤の帯電極性を感光体の帯
電電位とは逆極性とし、転写手段は現像剤の帯電極性と
は逆極性、すなわち感光体の帯電電位と同極性の電圧に
より転写がなされるので、感光体は帯電後、除電が行わ
れるまで帯電電位とは逆極性の電圧が作用しない。

【００１０】従って、感光体の帯電電位は常に所定極性
に保たれるので除電手段による除電が良好に行え、帯電
手段による再帯電に先立って感光体の電位が均一にさ
れ、定電流制御された所定極性の電圧が印加された接触
子からの安定的な電荷供給により安定的に帯電される。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
き説明する。図１は本実施例に係る電子写真記録装置の
要部構成を一部破断して示す図である。図中、１は感光
ドラムであり、図示しない駆動系によって回転駆動され
るものとなっている。この感光ドラム１の周囲にはこの
感光ドラム１の周面に沿って、帯電装置２、露光装置
３、現像装置４、転写装置５、クリーニング部６および
除電装置７が順に配置されている。

【００１２】このうち帯電装置２は、感光ドラム１に接
触配置された帯電ローラ２１と、帯電ローラ２１に定電
流制御した電圧を印加する直流定電流高圧電源とより構
成される。なお、帯電ローラ２１は例えば導電性ウレタ
ンよりなり、１０⁸ Ωcmの抵抗率を有する。また直流定
電流高圧電源は、−１０μＡに定電流制御し、−２ｋＶ
程度まで出力する電圧容量を有する。

【００１３】露光装置３は、具体的な構成の図示は省略
するが、例えばレーザ光などを記録すべき画像の画デー
タに応じてＯＮ／ＯＦＦする周知のレーザスキャナ等で
ある。

【００１４】現像装置４は、現像剤としてのトナー（図
示せず）を貯留したホッパー４１の開口部に、その一部
がホッパー４１の内部に位置する状態で円筒状の第１ス
リーブ４２を設けてなる。またホッパー４１の内部には
第１スリーブに平行に第２スリーブ４３を設ける。そし
て、第１，第２のスリーブ４２，４３には、現像バイア
ス用高圧電源４４が発生する負極性で所定電圧の現像バ
イアスが印加されている。４５はブレードであり、第１
のスリーブ４２に担持されてホッパー４１の外部へと導
かれるトナーの量を一定に保つとともに、トナーを正極
性に摩擦帯電するためのものである。４６はアジテータ
であり、ホッパー４１内のトナーの攪拌および第１およ
び第２のスリーブ４２，４３への搬送を行うものであ
る。なお、第１，第２のスリーブ４２，４３およびアジ
テータ４６は、それぞれ図示しない駆動系によって回転
駆動されるものとなっている。

【００１５】転写装置５は、感光ドラム１に当接する転
写ローラ５１と、この転写ローラ５１に負極性で所定電
圧の転写電圧を印加する転写用高圧電源５２とから構成
されている。

【００１６】クリーニング部６は、感光ドラム１に当接
配置され、感光ドラム１に付着したトナーを掻き落とす
クリーナブレード６１と、このクリーナブレード６１に
よって掻き落とされたトナーを受け回収する回収容器６
２とから構成される。除電装置７は、感光ドラム１の全
幅に亙って光を照射することにより感光ドラム１上の電
荷を除去する。

【００１７】次に以上のように構成された電子写真記録
装置の動作を説明する。まず感光ドラム１の表面は、帯
電装置２によって帯電される。帯電装置２では、定電流
制御した電圧を直流定電流高圧電源２２から帯電ローラ
２１に印加しているので、帯電ローラ２１に供給される
電荷量は常に一定であり、周囲の環境や製造バラツキな
どの諸条件によって帯電ローラ２１の電気的な抵抗値が
変化しても、放電量は一定となる。従って、周囲の環境
や製造バラツキなどの諸条件に影響されずに安定的に感
光ドラム１の帯電が行われる。図２は、このような帯電
装置２による感光ドラム１の帯電特性を示す図である。
この図からも分かるように、帯電ローラ２１の抵抗値が
異なっていても、帯電電位はほとんど変わらない。また
図３は、帯電後における感光ドラム１の表面電位を示す
図である。この図に示すように、感光ドラム１の表面
は、例えば−６００Ｖに均一帯電される。

【００１８】続いて、帯電された感光ドラム１の表面
は、露光装置３によって画像情報に応じて露光される。
この際、露光装置３は、白画像に対応する領域に光を照
射し、黒画像に対応する領域には光を照射しない。これ
により、白画像に対応する領域を低電位とした静電潜像
を感光ドラム１に形成する。図４は露光後における感光
ドラム１の表面電位を示す図である。この図に示すよう
に、非露光領域の電位は帯電時の電位（例えば−６００
Ｖ）となっており、また露光領域の電位は例えば−５０
Ｖ程度に減衰している。

【００１９】現像装置４では、ホッパー４１内に貯留さ
れたトナーは自重またはアジテータ４６により供給ロー
ラ４３の近傍へと移動し、供給ローラ４３の回転によっ
て現像ローラ４２へと供給される。現像ローラ４２は供
給されたトナーを担持し、ホッパー４１の外部へと導
き、感光ドラム１の表面に接触させる。この際、現像ロ
ーラ４２に担持されたトナーは、ブレード４５によって
薄層化されるとともに、正極性に摩擦帯電される。現像
バイアス用高圧電源４４が発生する現像バイアスは、帯
電装置２による帯電電位（例えば−６００Ｖ）と露光領
域の表面電位（例えば−５０Ｖ）との間に設定されてい
る。従って、感光ドラム１の非露光領域については現像
ローラ４２よりも感光ドラム１の方が負の電位が高いの
で、正極性に帯電しているトナーは感光ドラム１側に吸
着され、また感光ドラム１の露光領域については現像ロ
ーラ４２の方が感光ドラム１よりも負の電位が高いの
で、正極性に帯電しているトナーは現像ローラ４２側に
吸着される。かくして、感光ドラム１のうちの黒画像に
対応する非露光領域にのみトナーが付着し、感光ドラム
２に形成された静電潜像がトナーによって顕像化され
る。

【００２０】このようにして感光ドラム１に付着したト
ナーは、転写ローラ５１に転写用高圧電源５２から印加
された負極性の転写電圧により、感光ドラム１と転写ロ
ーラ５１との間に挿通された記録紙（図示せず）に転写
される。

【００２１】こののち、転写装置５において記録紙に転
写し切れずに感光ドラム１に残留したトナーをクリーニ
ング装置６によって除去する。さらに除電装置７によっ
て感光ドラム１に帯電した電荷を除去したのち、帯電装
置２で再帯電する。

【００２２】ところで、定電流制御された電圧の印加に
よる放電によって帯電を行っている場合、元の電位が不
均一である場合には帯電電位を均一にすることはできな
い。すなわち、感光ドラム１の表面電位が不均一であれ
ば、帯電後の電位も不均一となる。このため、感光ドラ
ム１の電位は、帯電ローラ２１との接触位置に到達する
際には均一となっていることが必要である。

【００２３】一方、感光ドラム１は例えばＯＰＣ（有機
感光体）であり、負帯電性となっている。このような負
帯電性の感光ドラム１は、負極性の電荷に対しては感光
導電性が大きく、露光によって電荷除去が良好に行われ
るが、正極性の電荷に対しては感光導電性が小さく、滞
留しやすい特性がある。このため、感光ドラム１が正極
性に帯電していると、この正極性の電荷は除電装置７に
よる露光では除去し切れず残留してしまい、電位が不均
一となってしまうおそれがある。

【００２４】ここで感光ドラム１の帯電電位を乱す要素
としては、現像バイアスおよび転写電圧がある。すなわ
ち、現像ローラ４２および転写ローラ５１を介して感光
ドラム１に現像バイアスおよび転写電圧が印加されるた
め、この際に帯電が行われる。しかし、現像バイアスお
よび転写電圧はともに負極性であるため、これらの影響
は、図４に破線で示すように感光ドラム１の帯電電位を
負極性側へ上昇させる如く作用する。かくして、感光ド
ラム１の帯電電位が正極性になってしまうことはない。

【００２５】このように帯電電位が負極性となっていれ
ば、除電装置７による露光で良好に電荷除去がなされ、
除電後の帯電電位は図５に示すように例えば−５０Ｖ程
度で均一となる。従って、感光ドラム１の電位は帯電ロ
ーラ２１との当接位置に到達するときには均一となって
いるので、帯電装置２による帯電が前述のようになされ
ると、感光ドラム１の帯電電位は図６に示すように−６
００Ｖで均一となる。

【００２６】かくして本実施例によれば、プロセス中に
おいて感光ドラム１の帯電電位が正極性に転じることを
防止した上で、定電流制御された電圧による放電での接
触帯電を行っているので、接触帯電でありながら、周囲
の環境や製造バラツキなどの諸条件に影響されずに安定
的に帯電を行った上で、均一な帯電電位を得ることがで
きる。またこのように接触帯電であるから、電源として
は例えば−２ｋＶと比較的低電圧なもので良く、経済性
に優れる。またオゾンの発生もなく、安全である。

【００２７】なお本発明は上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば上記実施例では、接触子としてローラ
状の帯電ローラ２１を適用しているが、ブレード、固定
ブラシまたは回転ブラシなどであっても良く、その形状
は任意で良い。このほか、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々の変形実施が可能である。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、感光性導電部材よりな
り、所定方向に回転する例えば感光ドラムなどの無端状
の感光体と、この感光体に接触配置された例えば帯電ロ
ーラ等の接触子と、この接触子に定電流制御した所定極
性（例えば負極性）の電圧を印加する例えば直流定電流
高圧電源などの電源手段とを有し、前記感光体の表面を
前記所定極性の所定電位に均一帯電する例えば帯電装置
などの帯電手段と、この帯電手段に対して前記感光体の
回転方向下流側に配置され、記録すべき画像に応じて前
記感光体の表面を部分的に露光して前記感光体に静電潜
像を形成する例えば露光装置などの露光手段と、この露
光手段に対して前記感光体の回転方向下流側に配置さ
れ、前記所定極性とは逆極性に帯電した現像剤を前記静
電潜像に応じて前記感光体の表面に付着させて前記感光
体に現像剤像を形成する例えば現像装置などの現像手段
と、この現像手段に対して前記感光体の回転方向下流側
に配置され、記録用紙に対して前記所定極性の電圧を印
加することにより前記現像剤像を前記記録用紙に転写す
る例えば転写装置などの転写手段と、この転写手段に対
して前記感光体の回転方向下流側、かつ前記接触子に対
して前記感光体の回転方向上流側に配置され、前記感光
体の表面の電荷を除去する例えば除電装置などの除電手
段とを具備したので、感光体を安定的に帯電して画質を
保ったままで、経済性が良くかつ安全性も高い電子写真
記録装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る電子写真記録装置の
要部構成を一部破断して示す図。

【図２】 図１中の帯電装置２による帯電特性を示す
図。

【図３】 図１中の感光ドラム１の帯電後における表面
電位を示す図。

【図４】 図１中の感光ドラム１の露光後における表面
電位を示す図。

【図５】 図１中の感光ドラム１の除電後における表面
電位を示す図。

【図６】 図１中の感光ドラム１の再帯電後における表
面電位を示す図。

【図７】 従来技術を説明する図。

【符号の説明】

１…感光ドラム、２…帯電装置、２１…帯電ローラ、２
２…直流定電流高圧電源、３…露光装置、４…現像装
置、５…転写装置、５１…転写ローラ、５２…転写用高
圧電源、６…クリーニング部、７…除電装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光性導電部材よりなり、所定方向に回
   転する無端状の感光体と、 この感光体に接触配置された接触子と、この接触子に定
   電流制御した所定極性の電圧を印加する電源手段とを有
   し、前記感光体の表面を前記所定極性の所定電位に均一
   帯電する帯電手段と、 この帯電手段に対して前記感光体の回転方向下流側に配
   置され、記録すべき画像に応じて前記感光体の表面を部
   分的に露光して前記感光体に静電潜像を形成する露光手
   段と、 この露光手段に対して前記感光体の回転方向下流側に配
   置され、前記所定極性とは逆極性に帯電した現像剤を前
   記静電潜像に応じて前記感光体の表面に付着させて前記
   感光体に現像剤像を形成する現像手段と、 この現像手段に対して前記感光体の回転方向下流側に配
   置され、記録用紙に対して前記所定極性の電圧を印加す
   ることにより前記現像剤像を前記記録用紙に転写する転
   写手段と、 この転写手段に対して前記感光体の回転方向下流側、か
   つ前記接触子に対して前記感光体の回転方向上流側に配
   置され、前記感光体の表面の電荷を除去する除電手段と
   を具備したことを特徴とする電子写真記録装置。