JPH07199611A

JPH07199611A - 静電潜像担持体支持体、電子写真装置及び電子写真画像形成方法

Info

Publication number: JPH07199611A
Application number: JP35164193A
Authority: JP
Inventors: Mikio Kinoshita; 幹夫木下
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-12-31
Filing date: 1993-12-31
Publication date: 1995-08-04

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】高品位の画像を形成可能な電子写真装置及び
それを用いた電子写真画像形成法と、これに使用される
静電潜像担持体を提供する。【構成】絶縁体または抵抗体に接続された複数の電極
１２を有する静電潜像担持体支持体１ｃがあり、この複
数の電極１２に電極電位調整手段３１が接続されてい
る。この電極電位調整手段により、静電潜像形成領域４
１、現像領域５１、転写領域６１内の複数の電極１２の
それぞれの電位は、所定の電位に維持される。中空の円
筒状静電潜像担持体支持体の上に、誘電体層１４を介
し、静電潜像担持体２がある。現像領域５１内の複数の
電極の電位を制御することにより、対向電極の電位を０
電位とすることも可能であり，さらに、対向電極の形状
に応じ、現像領域内の電界を変化させることも可能であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、印刷機などに利用される電子写真装置及び電子写真
画像形成方法と、この電子写真装置に使用される静電潜
像担持体とに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真装置として、導電性を有
する静電潜像担持体支持体上に支持された静電潜像担持
体と、静電潜像担持体に電荷を付加するためのコロナ放
電等の帯電手段と、帯電された感光体に画像情報に対応
する光強度分布をもった光を照射し、静電潜像担持体上
に静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像に従ってト
ナーを付着させる現像手段と、トナーを紙などの被画像
形成体に転写する転写手段と、被画像形成体上のトナー
を定着させる定着手段と、被画像形成体の搬送手段や操
作板などの周辺的な電機機械系からなることを特徴とす
る電子写真装置が知られている（電子写真学会編集“電
子写真技術の基礎と応用”（昭和６３年６月１５日コロ
ナ社発行、ｐ２８、４６、４７）。

【０００３】この電子写真装置による画像形成では、静
電潜像担持体近傍の電界を制御する必要があるが、これ
らの電子写真装置では静電潜像担持体下部に存在する静
電潜像担持体支持体側の電位を、空間的に変化するもの
とすることができず、静電潜像担持体上部の近傍の電界
は、静電潜像担持体上部に設置された電極により制御さ
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この場
合には、静電潜像担持体上部の電界を精度良く制御させ
ることは困難であった。特に、静電潜像担持体の平坦性
を確保した状態で、この静電潜像担持体の微細な一部の
領域側で強く、この領域から離れるに連れ、弱くなるよ
うな電界を形成することは極めて困難であった。

【０００５】このため、表面のみに作用する引力により
静電潜像担持体の好ましくない場所へ吸着されたトナー
を効果的に剥離させるためには、上部電極に高電位を印
加する、あるいは磁気力など電気力以外の力を用いる必
要性が生じていた。

【０００６】さらに、好ましい場所へ付着したトナーが
誤って脱離した場合、静的な電界、あるいは磁界で、こ
の好ましいトナーの上部への脱離を抑制することは困難
であった。このため、画像の乱れ等が生じやすかった。
また、上部電極の絶縁性を確保する必要性があり、電子
写真装置の高性能化、小型化、低コスト化の実現には、
一定の限度があった。

【０００７】本発明は、上記の点を解決しようとするも
のでその第１の目的は、高品位の画像を形成可能な電子
写真装置及びそれを用いた電子写真画像形成法と、これ
に使用される静電潜像担持体支持体の提供にある。

【０００８】本発明の第２の目的は電子写真装置の低コ
スト化、及び、小型化を可能とする電子写真装置及びそ
れを用いた電子写真形成方法と、これに使用される静電
潜像担持体支持体の提供にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の静電潜
像担持体支持体は、抵抗体、絶縁体に支持された抵抗
体、または絶縁体に接続された複数の電極を有してい
る。この静電潜像担持体支持体は、静電潜像担持体支持
面の電位分布を、複数の電極に印加する電位関係の制御
により制御可能な構造としたことを特徴としている。

【００１０】請求項２に記載の静電潜像担持体支持体
は、請求項１において、電極間距離を２００μｍ以下と
したことを特徴としている。

【００１１】請求項３に記載の静電潜像担持体支持体
は、請求項１または２において、抵抗体の全部または一
部を、光導電性物質としたことを特徴としている。

【００１２】請求項４に記載の静電潜像担持体支持体
は、請求項１、２または３において、静電潜像担持体支
持面を、０．０１〜１０μｍの膜厚範囲の誘電体で被覆
したことを特徴としている。

【００１３】請求項５に記載の電子写真装置は、抵抗
体、絶縁体に支持された抵抗体、または絶縁体に接続さ
れた複数の電極を有し、静電潜像担持体支持面の電位分
布を、該複数の電極に印加する電位関係の制御により制
御可能な構造としたことを特徴とする静電潜像担持体支
持体を具備している。この上に静電潜像担持体が保持さ
れる。そして、本発明による電子写真装置は、上記複数
の電極の全部または一部の電位を調整する電極電位調整
手段と、この静電潜像担持体に静電潜像を形成する静電
潜像形成手段と、現像領域内において、該静電潜像担持
体感光体にトナーを付着させる現像手段と、転写領域内
において、該トナーを紙などの被画像形成体に転写する
ための転写手段とを有することを特徴とする。

【００１４】請求項６に記載の電子写真画像形成方法
は、抵抗体、絶縁体に支持された抵抗体、または絶縁体
に接続された複数の電極を有し、静電潜像担持体支持面
の電位分布を、該複数の電極に印加する電位関係の制御
により制御可能な構造としたことを特徴とする静電潜像
担持体支持体と、静電潜像担持体と、該複数の電極の全
部または一部の電位を調整することが可能な電極電位調
整手段と、静電潜像形成領域において、静電担持体に静
電潜像を形成する静電潜像形成手段と、現像領域におい
て、該感光体にトナーを付着させる現像手段と、転写領
域内において、該トナーを紙などの被画像形成体に転写
するための転写手段とを有することを特徴とする電子写
真装置による電子写真画像形成方法において、現像領域
内の電極の一部または全部の電位を調整することを特徴
としている。

【００１５】請求項７に記載の電子写真画像形成方法
は、請求項６の方法において、現像領域内の電極の一部
または全部の電位を時間的に変化させたことを特徴とし
ている。

【００１６】請求項８に記載の電子写真画像形成方法は
請求項６または７において、現像領域内の電極の一部ま
たは全部の電位を空間的に変化させたことを特徴として
いる。

【００１７】請求項９に記載の電子写真画像形成方法
は、抵抗体、絶縁体に支持された抵抗体、または絶縁体
に接続された複数の電極を有し、静電潜像担持体支持面
の電位分布を、該複数の電極に印加する電位関係の制御
により制御可能な構造としたことを特徴とする静電潜像
担持体支持体と、静電潜像担持体と、該複数の電極の全
部または一部の電位を調整することが可能な電極電位調
整手段と、帯電領域内において、帯電手段により該静電
潜像担持体感光体を帯電させる帯電手段と、露光領域内
の該感光体に画像に対応する強度分布を有する光を照射
する露光手段と、現像領域において、該感光体にトナー
を付着させる現像手段と、転写領域内において、該トナ
ーを紙などの被画像形成体に転写するための転写手段と
を有し、帯電手段の要素として、帯電ベルト、帯電ロー
ラ、帯電ブラシ等を使用することを特徴とする電子写真
装置による電子写真画像形成方法において、帯電領域内
の電極の一部または全部の電位を正または負とすること
を特徴としている。

【００１８】請求項１０に記載の電子写真画像形成方法
は、抵抗体、絶縁体に支持された抵抗体、または絶縁体
に接続された複数の電極を有し、静電潜像担持体支持面
の電位分布を、該複数の電極に印加する電位関係の制御
により制御可能な構造としたことを特徴とする静電潜像
担持体支持体と、静電潜像担持体と、該複数の電極の全
部または一部の電位を調整することが可能な電極電位調
整手段と、静電潜像形成領域において、静電潜像担持体
に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、現像領域に
おいて、該感光体にトナーを付着させる現像手段と、転
写領域内において、該トナーを紙などの被画像形成体に
転写するための転写手段とを有することを特徴とする電
子写真装置による電子写真画像形成方法において、転写
領域内の電極の一部または全部の電位を正または負に調
整することを特徴としている。

【００１９】

【作用】本発明によれば、先ず、静電潜像担持体が静電
潜像担持体支持体により、静電潜像担持体支持面におい
て支持可能となる。上記のごとく、静電潜像担持体支持
体に設置された複数の電極に印加する電位により、静電
潜像担持体支持面の電位分布を、静電潜像担持体支持面
内で変化させ得る構造となっている。

【００２０】例えば、抵抗体で静電潜像担持体支持体を
構成し、内部に複数の電極を配置すれば、静電潜像担持
体支持体の電位分布は、電極の電位と抵抗体の抵抗に応
じ変化させることができる。電極の個数を増やせば、よ
り精密に電位を制御することが可能となる。また、絶縁
体上に抵抗体層を設置し、この上に複数の電極を配置し
てもよく、絶縁体上に複数の電極を配置し、この電極が
配置された絶縁体を抵抗体層で被覆して良い。電極が密
に配置されている場合には、絶縁体上に配置された複数
の電極のみでもよい。

【００２１】静電潜像担持体下面の電位分布は、静電潜
像担持体支持面の電位分布に応じ定まる。この電位分布
は、複数の電極の電位関係により定まる。静電潜像担持
体支持面を誘電体層でコーティングしない場合には、静
電潜像担持体下面の電位は、静電潜像担持体下面に存在
する電極、あるいは抵抗体層の電位にほぼ一致する。誘
電体層で静電潜像担持体支持面をコーティングする場合
には、静電潜像担持体下面の電位は、静電潜像担持体下
面に存在する電極、あるいは抵抗体層の電位と一致しな
いが、誘電体層の膜厚、誘電率及び、静電潜像担持体の
膜厚、誘電率、抵抗率を既知として、静電潜像担持体下
面に存在する電極、あるいは抵抗体層の電位と一定の関
係にある。

【００２２】誘電体層を設置する目的は、静電潜像担持
体支持面の電位を急峻に変化させた場合、抵抗体から静
電潜像担持体へキャリアが拡散し、静電潜像を劣化させ
ることを防ぐためである。いずれの場合も、静電潜像担
持体下面の電位分布を、静電潜像担持体支持体に設置さ
れた複数の電極に印加する電位を制御することにより制
御することが可能となる。即ち、静電潜像担持体下面各
部の電位を一定に維持したり、勾配をもたせて時間的、
空間的に、微細な空間分解能をもって変化させることが
容易に可能となる。

【００２３】また、レーザー光により静電潜像を得る場
合、抵抗体に非一様な電流が流れ、電位分布にムラが生
じる場合があるが、抵抗体の一部または全部を光導電性
材料で構成すれば、電位分布の一様性が著しく向上す
る。

【００２４】次に、この静電潜像担持体支持体を使用し
た電子写真装置とこれを用いた電子写真画像形成方法の
作用を述べる。上記のごとく、本発明による電子写真装
置は、抵抗体、絶縁体に支持された抵抗体、または絶縁
体に接続された複数の電極を有し、静電潜像担持体支持
面の電位分布を、該複数の電極に印加する電位関係の制
御により制御可能な構造としたことを特徴とする静電潜
像担持体支持体と、静電潜像担持体と、該複数の電極の
全部または一部の電位を調整する電極電位調整手段と、
該静電潜像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手
段と、現像領域内の該静電潜像担持体感光体にトナーを
付着させる現像手段と、転写領域内において、該トナー
を紙などの被画像形成体に転写するための転写手段とを
有することを特徴としている。

【００２５】公知の静電潜像形成手段、現像手段、転写
手段は本発明においても使用可能である。しかし、上記
のごとき構成となしたため、現像領域、転写領域の電極
の一部または全部を公知の電源に接続することにより、
それぞれの領域の静電潜像担持体下面の電位を独立に制
御することが可能となり、それぞれに最適な電位を得る
ことが可能となる。また、時間的に変化する電位や、空
間的に勾配をもたせた電位分布を得ることも可能とな
る。

【００２６】このため、現像プロセスにおいても、独特
の効果を生じさせることも可能である。一般に、静電潜
像担持体上部の電界は、静電潜像担持体に付着した電荷
の面密度、静電潜像担持体支持面の電位、上部電極の電
位、トナーなどの（荷電された）誘電体の有無、及び、
これらの幾何学的配置により定まる。この様な因子に応
じ定まる電界を制御する目的で、静電潜像担持体の電極
電位を調整することが可能となる。

【００２７】例えば、静電潜像担持体上部の電極として
ローラ状のものを選択した場合、静電潜像担持体と上部
の距離は場所により変化する。好ましくない場所に付着
したトナーを電界により除去する場合、上部電極との距
離の増加に伴い、電界が弱くなる傾向にある。ここで、
電極間距離の増加に応じ、上部電極に対応する下部電極
の電位差を調整することにより、上部電極との電位差を
増加させれば、好ましくない場合のトナー除去性能が向
上する。

【００２８】特に、電極間距離を２００μｍ以下とした
場合には、電位分布を微細な空間的分解能をもって制御
することができる。例えば、静電潜像担持体上部の空間
で、静電潜像担持体側のある電極近傍で強く、上部電極
側で弱くなる電界を発生させることが可能となる。この
様な電界の向きを、トナーに対し、斥力となる向きにす
れば、静電潜像担持体上部の空間で、静電潜像担持体表
面で、最大の斥力となる電界が得られる。この電界によ
り、好ましくない部分に付着したトナーを効果的に除去
し、かつ、好ましい部分に付着したトナーの脱離を最小
限度に留めることが可能となる。

【００２９】また、短い間隔を有する電極間に、時間的
に変化する交流電位を印加すれば、トナーをこの電極間
で、振幅が微細な振動運動させることができる。この場
合、トナーの振動は、静電潜像担持体に近接する部分で
生じるため、振動の方向は、静電潜像担持体の面にほぼ
平行となる。このため、トナー付着部の荷像の一様性の
向上、画像の濃淡の制御、好ましくない部分へのトナー
付着防止、好ましくない部分へ付着したトナーの除去等
を効果的に行うことができる。

【００３０】以上の効果は静電潜像担持体支持面の電位
分布を微細な空間分解能をもって変化させ得る本発明に
固有の効果である。なお、静電潜像担持体上部の電界を
さらに精密に制御する目的で、静電潜像担持体上部に付
加的な電極を複数設置し、この電極の電位に分布をもた
せても良い。

【００３１】また、静電潜像形成手段として、帯電ベル
ト、帯電ローラ、帯電ブラシ等を用いた帯電手段を含む
ものを使用する場合があるが、この帯電手段により静電
潜像担持体を帯電させる場合、下部電極を所定の電位、
例えば、＋１ｋＶ、あるいは−１ｋＶとすれば、これら
の帯電ベルト、帯電ローラ、帯電ブラシ等の電位を０電
位とすることも可能である。この場合これらの帯電ベル
ト、帯電ローラ、帯電ブラシ等に付着するトナーや埃の
除去が極めて容易となる。

【００３２】さらに、これらの帯電ベルト、帯電ロー
ラ、帯電ブラシ等と静電潜像担持体との電位差を一定に
保持し、これらの帯電ベルト、帯電ローラ、帯電ブラシ
等の電位、０電位を通過する交流電位とすれば、帯電粒
子の除去が極めて容易となる。転写プロセスにおいては
外部の電極電位を０とした状態で、転写領域内の電極電
位を正または負とすることにより、転写を効果的に行う
ことができる。

【００３３】

【実施例】以下に、本発明の実施例を、詳細に述べる。
図１は、本発明による静電潜像担持体支持体の一実施例
を示す図である。中空の円筒状の抵抗体１１内部に、直
線状の複数の電極１２が複数本設置されている。図示の
実施例では１６本である。直線の向きと、円筒の向きは
平行である。

【００３４】抵抗体１１の材料は、導電性樹脂、ガラス
や樹脂などの円筒状絶縁体上に配置した導電性ゴム、導
電性を有する酸化錫、酸化亜鉛等の焼結体等公知の抵抗
体、絶縁体、及びそれらの組み合わせが用いられる。抵
抗体１１の抵抗率は、１０⁰〜１０¹⁵Ωｃｍの範囲のも
のが選択される。複数の電極１２の材料は、アルミニウ
ム、金、白金、低抵抗率を有する酸化亜鉛、酸化インジ
ウム、酸化錫等の透明電極等である。

【００３５】静電潜像担持体支持体１は、静電潜像担持
体支持面２１を有している。静電潜像支持面２１を介
し、静電潜像担持体２が電気的接続された状態で支持さ
れる構造となっている。図示の実施例では静電潜像担持
体支持体１と静電潜像担持体２とが直線電気的に接続さ
れる。静電潜像担持体支持面を誘電体層で被覆する円筒
状静電潜像担持体支持体もある。この場合、誘電体層の
膜厚範囲は、０．０１〜１０μｍである。

【００３６】本静電潜像担持体支持体に支持される静電
潜像担持体の材料は、セレン、酸化亜鉛、有機光導電性
材料、強誘電体、焦電材料、電界誘起強誘電−反強誘電
相転移材料等、電荷付着の分布による静電潜像を担持し
得るものである。

【００３７】複数の電極１２のそれぞれは、公知の電源
に接続可能な構造となっている。図１に示す電極構造の
場合は、電源側には、円筒状の静電潜像担持体支持体１
の回転に対応可能な配線がなされる。例えば、スライド
式の接点を有するもの等である。複数の電極１２の一部
または全部に所定の電圧を印加することにより、複数の
電極１２間の電位分布が定まり、静電潜像担持体支持面
２１の電位分布を定めることが可能となる。

【００３８】ここで、同電位の複数の電極２１にはさま
れた領域では、電位はほぼ一定に保たれる。また、異な
る電位の複数の電極２１にはさまれた領域での電位分布
は、抵抗体１１の抵抗の分布に応じた勾配をもって変化
する。かくして、静電潜像支持面２１の電位分布を、複
数の電極２１の電極間距離程度の空間的分解能をもっ
て、変化させることが可能となる。

【００３９】また、複数の電極２１の一部または全部の
電極に時間的に変化する電位を与えることにより、静電
潜像支持面２１の電位を時間的に変化させることも可能
となる。

【００４０】図２は、本発明による静電潜像担持体支持
体１の第２の実施例を示し（ａ）は側面図であり、
（ｂ）は正面図である。静電潜像支持体１ｂは、絶縁体
１３と、抵抗体層１１と、複数の電極１２を有してい
る。円筒状の絶縁体１３の上部に抵抗体層１１があり、
この上に複数の電極１２がある。

【００４１】なお、複数の電極１２は、抵抗体層１１内
部、または抵抗体層１１と絶縁体１３との境界、あるい
は抵抗体層１１の表面に設置しても良い。第２の実施例
では、絶縁体１３の機械的強度を十分なものにすれば、
抵抗体層１１の膜厚を極めて薄いものとすることが可能
となる。従って、抵抗体１１の製造コスト低下に寄与す
る。

【００４２】そしてさらに、複数の電極１２の間隔を十
分密にすることにより、静電潜像担持体支持体支持面２
１の電位分布を、精密な空間分解能をもって制御するこ
とが可能となる。特に、複数の電極１２の電極間距離
を、２００μｍ以下とした場合には、この静電潜像担持
体上部の電界を、急激に変化する非一様電界とすること
が可能となり、後述する電子写真画像形成プロセスによ
り、高品質の画像を低コストで実現することが可能とな
る。

【００４３】なお、抵抗体層１１の抵抗率と膜厚は、電
極間に印加する電圧や、静電潜像形成時に、抵抗体に流
れる電流等に応じ定められるが、静電潜像形成プロセス
中に生じる電流による静電潜像担持体支持体の電位の不
均一が生じない程度の低抵抗率とし、電極間に十分強い
電位差を印加可能である程度に高抵抗率であることが好
ましい。好ましい抵抗体の抵抗率の範囲は、１０⁰〜１
０¹⁰Ωｃｍ、膜厚範囲は０．０１〜１００μｍである。
なお、図２は模式図で、図における抵抗体層、電極、静
電潜像担持体の膜厚や電極間隔などは、実際のサイズに
比例するものではない。

【００４４】静電潜像担持体支持体１の形成を可能とす
る形成方法としては、一例として、次の形成プロセスが
ある。

【００４５】複数の電極形成プロセスとしては、先ず、
円筒状の絶縁性樹脂表面に、円筒の軸に平行な直線状の
凹凸模様を形成する。凹凸の形成方法は、射出形成、あ
るいは金型によるプレス等である。この上に真空蒸着
法、スパッタ法等により、アルミニウム薄膜を形成す
る。そして、研磨により、凸部のアルミニウムを除去
し、複数の線状のアルミニウムを用いて電極１２を形成
する。アルミニウムからなる電極１２に替わり、酸化亜
鉛、酸化インジウム、酸化錫等の透明電極を形成しても
よい。

【００４６】プラスチックなど、耐熱性に劣る絶縁性部
材に抵抗体層を形成する場合、プラズマ蒸着法（特公平
１−５３３５１）による薄膜膜形成等、低温で良好な密
着性、反応性を有する薄膜形成法が使用される。抵抗体
は、所定の抵抗率を有する酸化亜鉛、アモルファスシリ
コン、多結晶シリコン薄膜が上記薄膜形成方法を用い、
電極と絶縁体上に形成される。

【００４７】電極パターンの形成方法としては、上記以
外に、フォトリソグラフィーを利用するもの、印刷によ
るもの、など様々な方法がある。また、電極や抵抗体が
配置されたフィルムを接着させる方法もある。

【００４８】また、抵抗体の全部または一部を光導電性
物質とした静電潜像担持体支持体がある。これはレーザ
ービームを用いた静電潜像形成プロセスに対応するもの
で、静電潜像担持体に蓄えられた電荷による大電流が抵
抗体に流れる場合の静電潜像担持体支持体支持面の電位
分布の好ましくないムラの発生を抑制するものである。
光導電性材料としては、酸化亜鉛、アモルファスシリコ
ン、有機光導電性物質等がある。

【００４９】なお、電極間距離が静電潜像担持体の膜厚
と同程度以下の場合には、抵抗体層１１は必ずしも必要
ではない。

【００５０】本実施例は、円筒状の静電潜像担持体１に
対応する静電潜像担持体支持体について述べたが、これ
に限定されること無く、平面や曲面状の静電潜像担持体
支持体でもよい。また、電極の形状や配置も、上記のよ
うな線状のものに限定されず、任意でよい。

【００５１】以上の様に、静電潜像担持体の静電潜像担
持体支持体側の面の電位を、時間的に変化させることが
可能であり、かつ、精密な空間分解能をもって制御可能
な静電潜像担持体支持体の実施例を述べた。次に、これ
を用いた電子写真装置と電子写真画像形成法の実施例を
述べる。

【００５２】図３に、本発明による電子写真装置の一実
施例の概念図を示す。先ず、絶縁体または抵抗体に接続
された複数の電極１２を有する静電潜像担持体支持体１
ｃがあり、この複数の電極１２の全部または一部に所定
の電位関係を維持するための電極電位調整手段３１が接
続されている。この電極電位調整手段により、静電潜像
形成領域４１、現像領域５１、転写領域６１内の複数の
電極１２のそれぞれの電位は、所定の電位に維持され
る。電位分布は、静電潜像形成手段４０、現像手段５
０、転写手段６０の特性に応じ制御される。

【００５３】図示の実施例では、中空の円筒状静電潜像
担持体支持体１が使用されている。この上に、誘電体層
１４を介し、公知の静電潜像担持体２がある。説明の簡
易性のため、本実施例では静電潜像担持体２に、負帯電
のトナーが付着するものとする。

【００５４】この他に、電子写真装置１０１を使用可能
なものとするための公知の付帯機構、例えば、被画像形
成体搬送機構、被画像形成体保持選択機構、トナーを被
画像形成体に定着させる定着機構、静電潜像担持体に付
着した電荷を一様にするための除電機構、残留トナーを
除去するトナー除去機構、が付加され、スイッチを含む
操作機構、表示機構、等が必要に応じ付加されるが、こ
れらは図示されていない。

【００５５】本発明の静電潜像形成手段４０は、光導電
性を有する静電潜像担持体支持体に対応する帯電部材と
露光手段からなるもの、あるいは、電極等を用い静電潜
像担持体に画像に対応する誘電分極を生じさせ、焦電効
果を利用し強電界を得るもの、等である。

【００５１】光導電性を有する静電潜像担持体として
は、セレン、アモルファスシリコン、有機光導電性高分
子材料、酸化亜鉛、光導電性をもたせた物質を混合した
ＰＮＺＳＴ等の電界誘起強誘電−反強誘電相変化材料等
である。光導電性を有する静電潜像担持体支持体に対応
する帯電部材には、コロナ放電を利用するもの、あるい
は、帯電ローラ、帯電ベルト、帯電ブラシ等である。

【００５２】現像領域５１において、静電潜像担持体支
持体２に対向する対向電極の電位と形状、及び静電潜像
画像担持体に付着した電荷の分布、現像領域に存在する
誘電体の空間的分布、荷電誘電体の空間的分布、そし
て、静電潜像支持体支持面の電位分布等に応じた電界が
実現される。現像手段５１は、公知の構造のものも使用
可能である。

【００５３】本発明では、現像領域内の複数の電極の一
部または全部の電位を制御することにより、対向電極の
電位を０電位とすることも可能である。さらに、対向電
極の形状に応じ、現像領域内の電極を時間的または空間
的に変化させることにより、現像領域内の電界を変化さ
せることも可能である。この場合、静電潜像担持体支持
体側の電極の電位が変化するが、この電極はトナーの付
着を受けないので、電位制御が容易である。これによ
り、トナーの付着や脱離を制御性良く行うことが可能と
なる。

【００５４】特に、静電潜像担持体支持体の電極間隔
が、２００μｍ以下である場合に、従来に無い効果を生
じせることが可能となる。以下にこれを示す。複数の電
極の電位、及び対向電極の電位の空間的分布を制御する
ことにより、静電潜像担持体が除電状態を仮定して、図
４の矢印に模式的に示す電界分布を得ることができる。
即ち、複数の電極１２のある電極１２ａを中心とし、こ
の近傍でほぼ電界強度が距離に反比例する電界である。
このような電界をトナーに対する反発力として使用すれ
ば、除電状態の静電潜像担持体に付着する好ましくない
トナーの除去に利用できる。

【００５５】ここで、電界による反発力は、上記のよう
に、電極１２ａ近傍の静電潜像担持体上部空間で最も強
く、上部の空間で弱いため、対向電極１５と電極１２ａ
との電位差が比較的小さな場合でもトナーを、最表面の
みで作用する吸着力に打ち勝ち、トナーを静電潜像担持
体２から脱離させることができる。ここで、電界による
反発力が過大な場合、本来付着すべきトナーが誤って剥
離されてしまう場合がある。この場合においても、上部
の電界が弱いため、剥離部近傍にトナーを再付着させる
ことができる。

【００５６】なお、図４では、対向電極の電位を、剥離
すべき部分の表面電位と、トナーが付着すべき部分の表
面電位との間に存在する適切な電位に維持すれば、剥離
すべきトナーは対向電極に付着し、本来付着すべき部分
のトナーは、対向電極に到達することができず、周囲の
トナーが付着すべき部分に到達するようにすることが可
能となる。

【００５７】これは、静電潜像担持体側で強く、対向電
極側で弱い電界を得たために生じた効果であるが、この
様な電界を、対向電極の電位分布のみを変化させること
により得ることは不可能で、この効果は静電潜像担持体
側の電位分布を制御する本発明に固有のものである。

【００５８】なお、抵抗体や電極の電気伝導をになうキ
ャリアが、静電潜像担持体に保持された静電潜像に与え
る悪影響を避けるため、静電潜像担持体と静電潜像担持
体支持体との間に、誘電体層を設置しても良い。この場
合、誘電体層の膜厚は、概ね０．０１〜１０μｍであ
る。

【００５９】さらに、対向電極側に付加的な電極を設置
し電界を制御すれば更に精密な電界の制御が可能であ
る。好ましい部分から剥離された負帯電のトナーが静電
潜像担持体２に再付着する領域を制限することも可能と
なる。この場合本来トナーが付着すべき部分から剥離れ
たトナーは剥離部の近傍に再付着することになるので、
トナー付着部の一様性が更に向上される。もちろん、こ
の場合、本来トナーが付着すべきでない電位を有する部
分から剥離されたトナーが対向電極に到着することが可
能な電位分布が存在する。

【００６０】また、図５に示すように、一定の間隔を有
する電極間に電界を印加することができる。この場合、
電極間で強い電界が発生する。そして、電極間に存在す
る静電潜像担持体上部の電界は、静電潜像担持体の面に
ほぼ平行となる。ここで、電極間に時間的に変化する電
位、例えば、交流電位を印加すれば、静電潜像担持体上
部に付着したトナー粒子を、トナー付着面に平行に、往
復運動させることができる。

【００６１】トナーの往復運動の振幅は、電極間の距離
以下のレベルであるので、電極の間隔を上記のように微
細なものとすれば、画像の分解能以下とすることがで
き、画像のにじみなどの悪影響を任意に小さなものとす
ることができる。吸着力は、表面のみで作用するという
特徴を有する力であるが、この力は温度や湿度、あるい
は表面の清浄度により大きく変動し、画像の安定性に悪
影響をおよぼすが、この力は振動運動する粒子にはあま
り作用しないため、静電潜像が生じさせる電界に応じた
力がトナーに主として作用する。

【００６２】このため、好ましい場所に到達したトナー
を静電潜像担持体表面近傍に束縛した状態で振動させ、
好ましい場所に到達したトナーは、振動運動とともに上
部の電極へ脱離させることが可能となる。上記は、磁気
による力を利用した現像方法においても応用可能であ
る。

【００６３】さらに、転写領域において、転写領域の電
位を、トナーの極性に応じ、正または負、あるいは交流
電位との組み合わせとすれば、対向電極を０電位にする
ことができ、簡易な装置構造が実現される。

【００６４】また、本発明において、帯電ローラ、帯電
ベルト、帯電ブラシの電位を０電位とし、帯電領域の電
極電位を正または負電位にバイアスすることにより静電
潜像担持体を帯電させることも可能である。

【００６５】図６に、この場合の電子写真装置の概念図
を示す。先の電子写真装置１０１において、帯電手段と
して帯電ローラ２０１が選択され、この帯電ローラ２０
１に接触する部分の電極電位を調整可能な構造となって
いる。そして、露光手段２０２が設置され、帯電ローラ
２０１と露光手段２０２とで、静電潜像形成手段４０を
構成している。この場合、帯電したごみの除去が極めて
容易になり、これらの付着による帯電ムラが極めて抑制
され、高画質が維持される。また、帯電ローラ２０１の
電気的絶縁を維持する必要が無く、簡易な装置構造が実
現され、電子写真装置の小型化、低コスト化に寄与す
る。

【００６６】

【発明の効果】以上のように、本発明にかかる静電潜像
担持体支持体、電子写真装置、電子写真画像形成方法の
詳細を述べた。本発明による静電潜像担持体支持体で
は、複数の電極が静電潜像担持体支持体に付属し、この
電極の全部または一部に印加する電位を制御することに
より、静電潜像担持体上部の電界を、微細な空間的分解
能をもって制御し得る構造となった。また、静電潜像担
持体側のある部分で強く、該部分から離れるに連れ、弱
くなるような電界を生じさせることが可能となった。こ
のため、以下の効果が生じた。即ち、良好な画像が得ら
れる電子写真画像形成方法が可能となった。また、これ
を用いた電子写真装置では、静電潜像担持体上部に存在
する対向電極の一部を０電位とすることが可能となり、
装置の小型化、低コスト化が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による静電潜像担持体支持体の第１の実
施例を示す斜視図である。

【図２】本発明による静電潜像担持体支持体の第２の実
施例を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。

【図３】本発明による電子写真装置の一実施例の概念図
である。

【図４】本発明による電子写真装置における複数の電極
の電位、及び対向電極の電位の空間的分布を制御するこ
とに得られる一例の電界分布を示す説明図である。

【図５】複数の電極の電位、及び対向電極の電位の空間
的分布を図４とは異るように制御して得られる他の例の
電界分布を示す説明図である。

【図６】帯電ローラの電位を０電位とし、帯電領域の電
極電位を正または負電位にバイアスすることにより静電
潜像担持体を帯電させる例を示す、本発明による電子写
真装置の概念図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ，１ｃ静電潜像担持体支持体２静電潜像担持体１１抵抗体１２電極１３絶縁体１４誘電体層１５対向電極２１静電潜像支持面３１電極電位調整手段４０静電潜像形成手段４１電極電位調整手段５０現像手段５１現像領域６０転写手段１０１電子写真装置２０１帯電ローラ２０２露光手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】抵抗体、絶縁体に支持された抵抗体、ま
たは絶縁体に接続された複数の電極と、静電潜像担持体
支持面とを有し、該静電潜像担持体支持面の電位分布
を、該複数の電極に印加する電位関係の制御により制御
可能な構造としたことを特徴とする静電潜像担持体支持
体。
【請求項２】請求項１において、電極間距離を２００
μｍ以下としたことを特徴とする静電潜像担持体支持
体。
【請求項３】請求項１または２において、抵抗体の全
部または一部を光導電性物質としたことを特徴とする静
電潜像担持体支持体。
【請求項４】請求項１、２または３において、静電潜
像担持体支持面を、０．０１〜１０μｍの膜厚範囲の誘
電体でコーティングしたことを特徴とする静電潜像担持
体支持体。
【請求項５】抵抗体、絶縁体に支持された抵抗体、ま
たは絶縁体に接続された複数の電極を有し、静電潜像担
持体支持面の電位分布を、該複数の電極に印加する電位
関係の制御により制御可能な構造としたことを特徴とす
る静電潜像担持体支持体と、静電潜像担持体と、該複数
の電極の全部または一部の電位を調整する電極電位調整
手段と、該静電潜像担持体に静電潜像を形成する静電潜
像形成手段と、現像領域内において、該静電潜像担持体
感光体にトナーを付着させる現像手段と、転写領域内に
おいて、該トナーを紙などの被画像形成体に転写するた
めの転写手段とを有することを特徴とする電子写真装
置。
【請求項６】抵抗体、絶縁体に支持された抵抗体、ま
たは絶縁体に接続された複数の電極を有し、静電潜像担
持体支持面の電位分布を、該複数の電極に印加する電位
関係の制御により制御可能な構造としたことを特徴とす
る静電潜像担持体支持体と、静電潜像担持体と、該複数
の電極の全部または一部の電位を調整することが可能な
電極電位調整手段と、静電潜像形成領域内において、該
静電潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段、現
像領域内において、該感光体にトナーを付着させる現像
手段と、転写領域内において、該トナーを紙などの被画
像形成体に転写するための転写手段とを有することを特
徴とする電子写真装置による電子写真画像形成方法にお
いて、該現像領域内の該複数の電極の一部または全部の
電位を調整し、現像領域内の電位分布を制御することを
特徴とする電子写真画像形成方法。
【請求項７】請求項６において、現像領域内の複数の
電極の一部または全部の電位を、時間的に変化させたこ
とを特徴とする電子写真画像形成方法。
【請求項８】請求項６または７において、現像領域内
の複数の電極の一部または全部の電位を空間的に変化さ
せ、現像領域内の電界の分布が非一様となる電位分布を
得ることを特徴とする電子写真画像形成方法。
【請求項９】抵抗体、絶縁体に支持された抵抗体、ま
たは絶縁体に接続された複数の電極を有し、静電潜像支
持面の電位分布を、該複数の電極に印加する電位関係の
制御により制御可能な構造としたことを特徴とする静電
潜像担持体支持体と、静電潜像担持体と、該複数の電極
の全部または一部の電位を調整することが可能な電極電
位調整手段と、帯電領域内において、帯電手段により該
静電潜像担持体感光体を帯電させる帯電手段と、露光領
域内の該感光体に画像に対応する強度分布を有する光を
照射する露光手段と、現像領域内の該感光体にトナーを
付着させる現像手段と、転写領域内において、該トナー
を紙などの被画像形成体に転写するための転写手段とを
有し、帯電手段の要素として、帯電ベルト、帯電ロー
ラ、帯電ブラシ等を使用することを特徴とする電子写真
装置による電子写真画像形成方法において、該帯電領域
内の該複数の電極の一部または全部の電極電位を正また
は負とすることを特徴とする電子写真画像形成方法。
【請求項１０】抵抗体、絶縁体に支持された抵抗体、
または絶縁体に接続された複数の電極を有し、静電潜像
担持体支持面の電位分布を、該複数の電極に印加する電
位関係の制御により制御可能な構造としたことを特徴と
する静電潜像担持体支持体と、静電潜像担持体と、該複
数の電極の全部または一部の電位を調整することが可能
な電極電位調整手段と、静電潜像形成領域において、該
静電潜像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段
と、現像領域内の該感光体にトナーを付着させる現像手
段と、転写領域内において、該トナーを紙などの被画像
形成体に転写するための転写手段とを有することを特徴
とする電子写真装置による電子写真画像形成方法におい
て、該転写領域内の該複数の電極の一部または全部の電
位を正負に調整することを特徴とする電子写真画像形成
方法。