JPH0667555A

JPH0667555A - 作像装置

Info

Publication number: JPH0667555A
Application number: JP22139492A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Uchimoto; 吉博内本; Hirofumi Nakagawa; 裕文中川
Original assignee: YUNIKO KK
Current assignee: YUNIKO KK
Priority date: 1992-08-20
Filing date: 1992-08-20
Publication date: 1994-03-11

Abstract

(57)【要約】【目的】電子写真方式を使用した複写機，プリンタ装
置，あるいはファクシミリ装置における作像装置からの
オゾンやＮ_OX等の有害物質の発生量を低減させること。【構成】作像ローラ１０は、金属製の芯金１１，半導電
層１２，光半導体層１３，多孔性絶縁性被膜１４とから
構成されている。露光部３０によって作像ローラ１０の
表面に露光すると、光半導体層１３には導電状態の部分
が生成され、この部分が潜像ドラム３０と対面する位置
まで回転すると、多孔性絶縁性被膜１４の微小孔から放
電し、対面する潜像ドラム２０の誘電体層２２の表面に
帯電して潜像が生成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オゾンやＮ_OX等の有害
物質の発生量が低減される電子写真方式を使用した複写
機，プリンタ装置，あるいはファクシミリ装置における
作像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を使用した複写機，
プリンタ装置，あるいはファクシミリ装置においては、
多数のコロナ帯電器が用いられている。例えば、帯電工
程においては、コロナ帯電器を用いて感光ドラム等の画
像形成部材の表面を均一な電位に帯電している。また、
転写工程においても、コロナ帯電器を用いて感光ドラム
上に形成されているトナー像を記録紙側に転写し、また
記録紙を感光ドラムから分離するためにも除電用のコロ
ナ帯電器が用いられている。

【０００３】これらの帯電工程，転写工程，あるいは除
電工程で用いられているコロナ帯電器は、シールドケー
ス内に装着されているコロナワイヤに例えば６KV程度の
高電圧を印加し、この高電圧によってコロナワイヤの周
囲空間をイオン化し、電離作用によって生じた放電電荷
により感光ドラム等の画像形成部材の表面を一様に帯電
させるように構成されている。

【０００４】しかし、このようなコロナ帯電器は、コロ
ナワイヤとシールドケースとの隙間が広いために、６KV
程度の高電圧を要するので、人体にとって有害なオゾ
ン，Ｎ _OXが多量に発生するという問題があった。このオ
ゾン，Ｎ_OXの発生量を低減するには、コロナ電圧を低く
する必要があり、そのために、ブラシ帯電方式やローラ
帯電方式のような接触帯電方式が提案されている。

【０００５】ブラシ帯電方式は、構造が簡単にはなる
が、ブラシが倒れる問題や、クリーニングが完全にでき
ない問題や、放電制御が困難となる問題や、生成された
画像にブラシによる掃き目が生じるという問題等がある
ので、種々のローラー帯電方式が特開昭６４−７３３６
４，特開昭６４−７３３６５，特開昭６４−７３３６
７，特開平２−２８６６９等において提案されている。

【０００６】本出願人が特開平２−２８６６９において
提案した放電装置を、図４に基づいて概説する。金属製
のベース電極部材91の外周面上に例えばカーボン粒子92
が含浸されている導電性ゴム層93を形成する。ゴム材料
中に多量のカーボン粒子92を含浸させると、カーボン粒
子は鎖状になって多数の導電路94を形成するものと考え
られる。この鎖状カーボン粒子の導電路94の一端はベー
ス電極部材91の表面に接触し、他端は導電性ゴム層93の
表面上に露出する。

【０００７】従って、ゴム層93の表面にはカーボン粒子
の粒径である１μｍ以下程度の微小突起が多数形成され
ることになる。そして、前記ゴム層93の上に例えば厚さ
２０μｍの多孔性絶縁皮膜95を形成して放電体96を構成
する。この放電体96を、感光ローラ等の被帯電物97の表
面に当接させる。この被帯電物97は、アルミニウム製の
ベースドラム98上に感光層が形成されている。そして、
前記放電体96と被帯電物97との間に直流高電圧を印加す
る。

【０００８】ゴム層93の表面に露出したカーボン粒子が
放電電極の放電先端部を構成するので、その近傍におい
て気中放電が生じ、発生した放電電荷が被帯電物97の方
向へ放出され、被帯電物97の表面を均一に帯電させる。
この場合、放電先端部の曲率を極めて大きくできるとと
もに、放電電極と被帯物との隙間を極めて微小な距離に
できるので、放電開始電圧を低くすることができる。よ
って、オゾンの発生は低減されるのである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】確かに、上述したよう
な帯電ローラ方式によれば、オゾンの発生を低減でき
る。しかし、更なる要求としての装置の構造のシンプル
化に関しては、十分に対応できるものではなかった。即
ち、被帯電部97の表面を帯電させる機構と帯電させた電
荷を露光によって潜像化する機構との二つの機構を要す
るので装置を十分にシンプルにするとはできなかったの
である。

【００１０】本発明は、電極部材，半導電層，光半導体
層，あるいはその上に多孔性絶縁性被膜を形成した放電
体に直接露光して放電体の表面に放電しやすい状態を生
成し、対面する被帯電部材の表面に放電による潜像を生
成する装置を提供することを目的としているものであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の作像装置におい
ては、電極部材，体積固有抵抗が１０⁴〜１０¹⁰Ω・cm
の半導電層，及び光半導体層を有する放電体と、この放
電体を絶縁状態で支持する支持部材と、前記電極部材に
放電電圧を印加する電源装置と、前記光半導体層の所望
の部分に露光する露光装置とを備え、前記光半導体層の
所望の部分に露光させることによって電荷を生成し、前
記電源装置からの電流供給により当該部分の前記光半導
体層の表面から放出される放電電荷によって被帯電部材
表面の所定の部分を帯電させるように構成した。

【００１２】また、前記放電体の表面の少なくとも一部
に多孔性絶縁性被膜を設けてもよい。

【００１３】

【作用】本発明によれば、電極部材１，比抵抗が１０⁴
〜１０¹⁰Ω・cmの半導電層２，光半導体層３を有する放
電体５に、電源装置６による放電電圧を印加する。被帯
電部材７はベース電極８と誘電体層９とから構成されて
いる。即ち、前記放電体５と前記被帯電部材７とに放電
電圧が印加されるのである。

【００１４】光半導体層の露光しない部分Ａは、前記半
導電層と光半導体層が非導通状態となっているので、表
面は同一電荷に帯電する。前記光半導体層に露光する
と、露光した部分Ｂは導通状態となるので、露光した部
分の表面において気中放電が開始し、その部分から放電
電荷が放出される。この放電電荷によって、前記被帯電
部材７の誘電体層９の表面は帯電して潜像Ｃが形成され
るのである。

【００１５】この潜像Ｃを現像部において、トナーを付
着させることによって現像し、転写・定着すると、電子
写真式の複写機やプリンタ装置が実現できる。なお、前
記放電体５の表面の少なくとも一部に多孔性絶縁性被膜
４を形成すると、放電電荷は孔の部分から放出される。
また、前記放電体５の表面が多孔性絶縁性被膜４で覆わ
れて、前記半導電層と光半導体層が露出しない。更に、
多孔性絶縁性被膜４の膜厚によって、放電電圧の制御が
容易になる。

【００１６】前記光半導体層としては、被帯電体の極性
に合わせて、Ｐ型半導体もしくはＮ型半導体，又は積層
タイプもしくはバインダータイプの各種類から選定する
ことができる。図１，図４，図５，図６に、放電体の各
種の組み合わせの例を示す。図１における光半導体層３
は、ＣＴ材（電荷輸送材）層とＣＧ材（電荷発生材）層
とが積層された積層タイプであって、表面には多孔性絶
縁性被膜４が形成されている。

【００１７】図４における光半導体層３は、ＣＴ材層と
ＣＧ材層とが積層された積層タイプであって、表面には
多孔性絶縁性被膜４を備えていない。図５における光半
導体層３は、ＣＴ材の中にＣＧ材が分散されたバインダ
ータイプであって、表面には多孔性絶縁性被膜４が形成
されている。図６における光半導体層３は、ＣＴ材の中
にＣＧ材が分散されたバインダータイプであって、表面
には多孔性絶縁性被膜４を備えていない。

【００１８】

【実施例】以下に本発明の作像装置の実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。図２において、１０は作像ロー
ラ、２０は潜像ドラム、３０は露光部である。そして、
前記作像ローラ１０は、電極部材としての金属製の芯金
１１，半導電層１２，光半導体層１３，及びこの作像ロ
ーラ１０の表面を覆う多孔性絶縁性被膜１４とから構成
されている。更に、潜像消去用のイレーサランプ１５と
クリーニング装置１６を備えている。

【００１９】前記潜像ドラム２０は、アルミニウム製の
ベース電極２１の表面に誘電体層２２が形成されてい
る。また、トナーを供給する現像部２３，転写部２４，
クリーニング部２５，被帯電体除電装置２６も備えてい
る。前記露光部３０は、レーザービームもしくはLED ア
レイ等によって露光する装置である。

【００２０】そして、高圧直流電源４０が、前記作像ロ
ーラ１０の芯金１１と前記潜像ドラム２０のベース電極
２１とに接続されている。前記作像ローラ１０は回転す
る前記潜像ドラム２０に従って回転する。

【００２１】上記構成において、別途光学的に読み取っ
た原稿の画像から順次生成される一次元データもしくは
別途生成されたイメージ画像から順次生成される一次元
データに応じたパターンを、前記露光部３０は、回転す
る前記作像ローラ１０の表面に順次露光する。

【００２２】露光のパターンに応じて、前記作像ローラ
１０の光半導体層１３には導電状態（電荷が移動可能な
状態）のパターンが生成される。この導電状態のパター
ンが前記潜像ドラム３０と対面する位置まで回転する
と、前記パターンに応じて多孔性絶縁性被膜１４の微小
孔から放電開始する。この放電によって対面する潜像ド
ラム２０の誘電体層２２の表面が帯電する。即ち、潜像
ドラム２０の誘電体層２２の表面には、前記露光された
パターンに応じた潜像が生成されるのである。

【００２３】現像部２３においては、前記潜像に反対電
荷のトナーを付着させて現像し、転写部２４において
は、現像されたパターンのトナーを用紙Ｐに転写する。
用紙Ｐに転写されたトナーは加熱ローラ等によって定着
されて、複写もしくは印刷が完了するのである。

【００２４】前記潜像ドラム２０の表面は、転写後にク
リーニング装置２５によってクリニングされ、被帯電体
除電装置２６によって初期化状態になる。また、前記作
像ローラ１０の表面にランプ１５で一様な露光を与える
ことによって、光半導体層の状態を均一にする。

【００２５】このようにして、露光パターンに応じた潜
像を潜像ドラム２０に生成することが可能となるのであ
る。上記作像装置の等価回路図を示した図３において、
５１は電源装置４０、５２は電極１１、５３は半導電層
１２、５４は露光によってスイッチ５５がオンする光半
導体１３、５６は放電ギャップ、５７は誘電体層２２に
対応している。

【００２６】上記露光位置は、前記作像ローラ１０と潜
像ドラム２０との対面部分と、対面部分から僅かに先だ
った位置との間の部分であれば良い。即ち、図２に破線
で示した露光装置３１の位置でもよい。なお、前記多孔
性絶縁性被膜１４がなくても放電して潜像ドラム２０に
潜像を生成するすることができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明の作像装置によれば、光半導体層
を備えた放電体に直接露光することによって放電しやす
い状態にし、対面する被帯電部材の表面との間で放電さ
せ、被帯電部材の表面を帯電させて潜像を生成すること
ができるので、電子写真式の複写機やプリンタ装置がシ
ンプルな構造になるとともに、低い電圧で帯電させるこ
とができるので、オゾンガスの発生を大幅に低減するこ
とができ、人体への悪影響を抑えることができるという
効果が得られるのである。また、放電体の表面を多孔性
絶縁性被膜で覆うことにより、前記半導電層と光半導体
層が露出しないので、放電体の耐久性が向上し、表面が
クリーニングされやすくなり、放電電圧の制御が容易に
なるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の作像装置の原理を示す模式図である。

【図２】本発明の実施例の作像装置を用いた電子写真装
置の要部の構造図である。

【図３】本発明の実施例の作像装置の等価回路図であ
る。

【図４】本発明の放電体の別の構成例を示す模式図であ
る。

【図５】本発明の放電体の別の構成例を示す模式図であ
る。

【図６】本発明の放電体の別の構成例を示す模式図であ
る。

【図７】従来例の帯電装置の原理を示す模式図である。

【符号の説明】

１０作像ローラ（放電体）２０潜像ドラム（被帯電部材）３０露光部１１金属製の芯金（電極部材）１２半導電層１３光半導体層１４多孔性絶縁性被膜４０電源装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極部材，体積固有抵抗が１０⁴〜１０¹⁰
Ω・cmの半導電層，及び光半導体層を有する放電体と、
この放電体を絶縁状態で支持する支持部材と、前記電極
部材に放電電圧を印加する電源装置と、前記光半導体層
の所望の部分に露光する露光装置とを備え、前記光半導
体層の所望の部分に露光させることによって電荷を生成
し、前記電源装置からの電流供給により当該部分の前記
光半導体層の表面から放出される放電電荷によって被帯
電部材表面の所定の部分を帯電させることを特徴とする
作像装置。
【請求項２】電極部材，体積固有抵抗が１０⁴〜１０¹⁰
Ω・cmの半導電層，光半導体層，及びこれらの表面の少
なくとも一部に設けられた多孔性絶縁性被膜とを有する
放電体と、この放電体を絶縁状態で支持する支持部材
と、前記電極部材に放電電圧を印加する電源装置と、前
記光半導体層の所望の部分に露光する露光装置とを備
え、前記光半導体層の所望の部分に露光させることによ
って電荷を生成し、前記電源装置からの電流供給により
当該部分の前記光半導体層の表面から放出される放電電
荷によって被帯電部材表面の所定の部分を帯電させるこ
とを特徴とする作像装置。