JPS62177570A - 電子写真印刷装置 - 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〕 本発明は接触帯電法を利用する電子写真印刷装置に用い
る接触帯電８ａの構成を改良した電子写真印刷ｌＡ置に
関する。

〔従来の技術〕

従来の接触帯電法を利用する電子写真印刷装置に用いる
接触帯電器は、高抵抗導電性繊維から成るブラシに１匡
圧を印加するもので、光導電体と導電性支持体とから成
る感光体表面に前記接触帯電ブラシを接触させることに
よって繊維先端から局所的な放電により感ツと体表面を
帯電させる。次にこの帯電した感光体に像露光すること
により前記感光体上に静電潜像を形成し、この潜像をト
ナーによる現像後、感光体上のトナーを紙などに転写・
定着して印刷を行なうものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、前述の従来技術である接触帯電法を利用する電
子写真印刷装置において、感光体表面にはピンホールと
呼ばれる微小面積の導１ｔＬ箇所又は低抵抗箇所が゛存
在することがあり、接触帯電ブラシが前記感光体表面の
ピンホールに接触すると、接触帯電ブラシが導電性を有
するためピンホールに触れている箇所に過電流が流れて
電源の電圧が降下し、接触帯電ブラシが感光体表面のピ
ンホール以外の箇所で接触している部分においても帯電
が行なわれなくなる。つまり接触帯電ブラシの一部分が
感光体表面のピンホールと接触している間は、接触帯電
器は上記の理由でその機能を果たさなくなって、感光体
表面の該当箇所は除電された様な状態になる現象が起こ
る。さらに、これを改良するために電源容認を増して所
定電圧に保持する如く電源を構成すると、ピンホモルを
通じて電流の流れた部分は過大な電流が流れることにな
り、その過電流のためにピンホール部で感光体が発熱し
ピンホールが拡大する現象が起きる。以後拡大されたピ
ンホール部分は回復不可能で永久的に導電体となるため
に帯電されなくなる部分も拡がりていく。従って電源容
はを大きくする如く対策は不可能である。前記のような
ピンホールにおけ９１Ｊ−り現象の結果、電子写真印刷
装置の感光体が帯電されるプロセスにおいては、感光体
表面には帯電される箇所とピンホールの存在のために帯
電されない比較的大面積の箇所が生じ、さらに電流によ
る発熱で経時的にピンホールが拡大することにより帯電
されない箇所も拡大することになるため、感光体が帯電
・像露光・現像のプロセスを経過した後に得られる印刷
された画像は、印刷原稿とは無関係に印刷される箇所と
印刷されない箇所が生じてしまい、正常な印刷記録が得
られず、印刷記録としては満足できないという問題点を
有する。

そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、感光体表面にピンホールが存在
しても常に正常な印刷記録が得られ、又ピンホールが存
在する感光体のドラムやベルトを、ここに電流が流れる
ために起こる劣化から防止する接触帯電器の構成を有す
る電子写真印刷装置を提供するところにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の電子写真印刷装置は、接触帯電器が複数の互い
に分離絶縁された接触帯電ブラシと、該接触帯電ブラシ
の過電流を検知すると過電流を制御する制御部を有する
電源とからなることを特徴とする。

〔作用〕

本発明の上記の構成によれば、接触帯電ブックが感光体
上のピンホールに接触した時には正常の場合より大きい
電流が流れ、この過電流が検知されて電流を遮断する如
く制御部が作用するために過電流が流れなくなり、感光
体上のピンホールが拡大して劣化することはなくなる。

又複数の互いに分離絶縁された接触帯電ブラシは、各々
感光体表面の異った領域を帯電させる如く配置されてお
り、１つの接触帯電ブラシがピンホールに接触したため
に感光体表面の帯電されなかった領域は、前記ピンホー
ルに接触した接触帯電ブラシ以外の別の接触帯電ブラシ
によって接触帯電されて補われるために、帯電されない
部分の面積は大巾に減少し実用上問題のない面積にまで
小さくなる。

尚、感光体の静電潜像の形成・現像・転写等のプロセス
は公知であり、本発明は感光体の帯電に関するものであ
るため、以下の実施例においても帯電以外の作用につい
て説明は省略する。

〔実施例〕

第１図は本発明の電子写真印刷装置の実施例である接触
帯電器の構成を示す図であって、図中１は光導１ル体、
２Ａ及び２Ｂは接触帯電ブラシ、３Ａ及び３Ｂは制御部
、４は導電性支持体、５Ａ及び５Ｂは電源を表わし、又
図中の矢印は光導電体１と導電性支持体４とから成る感
光体の進行方向を表わす。接触帯電ブラシ２人及び２Ｂ
は各々制御部３Ａ及び５Ｂを有する電源５Ａ及び５Ｂに
接続され電圧が印加されている。前記電源５Ａ及び５Ｂ
の極性は光導電体１の性質に従うが、図中では正帯電の
場合を示した。最初に第２図を用いて第１図中の制御部
３Ａ及び３Ｂの作用を説明する。＠２図中６はピンホー
ルを表わし、ピンホールは通常微小面積であるために図
中には直線で示しである。又第１図と同じ構成要素には
同じ記号を付しである。ｔｇ２図は光導電体１のピンホ
ール６が接触帯電ブラシ２を通過する様子を示す図であ
り、第２図（α）は等速度で矢印で示す方向に進む光導
電体１のピンホール６と、接触帯電ブラシ２の接触が始
まった状態を表わし、第２ｖ４（Ａ）は接触が終わった
状態を表わす。第２図（α）からＣｂ）で表わされる状
態になるまでの間は、ピンホール６は接触帯電ブラシ２
と常に接触しているために、所定の電圧を印加すると所
定値以上の電流が流れ前述の亙圧降下やピンホールの成
長が起こる。従って上記期間中は過電流を流さないよう
に制御する必要がある。そこで制御部３は、流れる電流
を常に監視していて、前記電流が予め設定された一定値
を起えて過１江流であることを検知すると、所定の短時
間の間に電源５をオフ状態にして過１ル流を流さないよ
うにする機構を有する。

ここで電源５のオフ状態とは、開放又は電圧非印加状態
を表わす。又、電源５をオフ状態にした後は、例えば接
触帯電ブラシ２の幅を５閣、光導電体１と導電性支持体
４とから成る感光体の進む速度を毎秒５０ｍｍとすると
、ピンホール６が接触帯電ブラシ２を通過するのに要す
る時間はα１秒となり、その［Ｌ１秒間は電源５はオフ
状態を保持する必要がある。つまり前記例の場合は、過
電流を検知して電源５がオフ状態になってから［１１秒
後に元のオン状態に復帰して再び電源５を接触帯電プツ
シ２と接続するような機能を制御部３に持たせる。又前
記例の場合接続状態への切替時のリーク状態を防ぐため
、１２０ミリ秒のオフ時間を設けることがより望ましい
。以上のように制御部３の、過電流を検知して電源５を
オフ状態にした後に、元のオン状態に復帰するまでの時
間は接触帯電ブラシ２の幅と、感光体の進む速度とから
設定する。第１図の本実施例では、接触帯電ブラシ２人
と２Ｂは、互いに交差する様な位置関係にあり、前記接
触帯電ブラシ２人と２Ｂは各々光導電体１の表面を帯電
させる領域が異なる。詳しく説明すると、第５図は第１
の実施例で示した接触帯電ブラシ２人及び２Ｂを用いて
光導電体１の表面を帯電させる様子を表わす図であって
、図中１は光導電体、６はピンホールを表わす。第３図
（α）の斜線部分は、接触帯電ブラシ２Ａによって帯電
された領域を示し、接触帯電ブラシ２人がピンホール６
に接触している間は前記接触帯電ブラシ２Ａは制御部３
Ａが作用するためにオフ状態になり、ピンホール６を通
過するまで電圧が印加されないために、ピンホール６を
中心に接触帯電ブラシ２人の幅の概ね２倍の幅をもった
部分はその間帯電されない。第３図（ｂ）の斜線部分は
接触帯電ブラシ２Ｂによって帯電された領域を示し、第
３図（α）の説明と同様にピンホール６を中、Ｃ＋’に
接触帯′亀プ２シ２Ｂの幅の概ね２倍の幅をもった部分
は帯電されない、第３図（Ｃ）の斜線部分）ま、接触帯
電ブラシ２人及び２Ｂのうち少なくとも一方によって帯
電される領域を示し、第３図（αン及び（ｂ）に示され
ていた帯電されない領域を示す空白部分は接触帯電ブラ
シ２Ａ又（よ２Ｂで再度帯′亀されるためどちらか一方
によって帯電される箇所は斜線で示すように示されるた
め第３図（Ｃ）において帯電されない領域は概オコプラ
シ幅の２倍を一辺とする正方形で示されるわずかな面積
でピンホール６を中心にその近傍の斜線を施さない領域
だけになる。しかし実際には、図に【ま示さないが、接
触帯電ブラシ２人及び２Ｂ力・らの放電現象によって光
導電体１の表面は帯電されるために、接触帯電ブラシ２
人及び２Ｂが直接に【ま接触していない状態におい、で
も、前・記ブラシのある１閣辺は帯電されることにより
、第３図ＣＣ）のピンホール６近傍の帯電されない領域
を示す空白部分も周辺部は実際には帯電され、光導電体
１の表面においてはピンホール乙のごく近傍ヲ除くすべ
ての部分は帯電されることになる。−力筒３図（ｃ）に
おいて接触帯電ブラシ２Ａ及び２Ｂの両方によって帯電
された領域について説明すると、接触帯電法においては
接触帯電ブラシ２人及び２Ｂからの放電現象によって光
導電体１の表面は帯１にされ、前記光導電体１の表面の
帯電電位は、実験結果によると （接触帯電ブラシへの印加電圧）−４００ボルト程度が
得られており、上式に示す様に光導電体１の表面の帯電
電位は接触帯電ブラシへの印加電圧のみに依存するため
、接触′ｆＩ電ブラシ２人及び２Ｂへの印加電圧が等し
ければ帯電される回数には関係なく光導電体１の表面は
定電位に帯電されることになる。結局、本実施例におい
ては、光導電体１の表面はピンホール６のごく近傍を除
−て均一に同電位に帯電される。尚、電源５Ａは接触帯
電ブラシ２Ａへ、又電源５Ｂは接触帯電ブラシ２Ｂへと
、それぞれ接触帯電ブラシ２人及び２Ｂに対応づけられ
て独立に接続されていて、電源５Ａ及び５Ｂから接触帯
電ブラシ２人及び２Ｂへの印加電圧は通常５００ｖ〜１
５００Ｖ程度である。

又接触帯電ブラシ２人及び２Ｂの幅は、直接には接触し
ない部分も放電現象で補なって帯電させる必要があり、
帯電のされない領域を少なくするためには５Ｍ以内であ
ることが望ましい。

第４図は本発明の電子写真印刷装置の第２の実施例であ
る接触帯電器の構成を示す図であって、第１の実施例と
同じ構成要素には同じ記号を付しである。図中７は時分
割駆動部、８は電流制御部を表わす。本実施例において
は、接触帯電ブラシ２Ｃ及び２Ｄは互いに逆向きに湾曲
していて、互いに光導電体１の表面の異なった領域を帯
電させる。電流制御部８は該電流制御部８に流れる電流
を常に監視していて、監視している電流が既に設定しで
ある値を超える場合には、前記設定値以上の電流を流さ
ない様に過電流を制限する定電流コントロール機能を有
する電流制限回路である。又前記設定値は光導電体１を
保護する目的のため、通常監視観測される電流の１６１
〜１０倍程度に抑えることが望ましい。接触帯電ブラシ
２０及び２Ｄが図中には示さないピンホール６に接触し
ている間は前記設定値の電流が流れ、該電流は接触帯電
ブラシ２Ｃ及び２Ｄがピンホール６に接触しているかど
うかを確認するためのモニタ電流であるため、設定値の
電流が監視観測される間は接触帯電ブラーシ２Ｃ及び２
Ｄへの印加電圧は下げられ、ピンホール６を通り過ぎて
通常の電流値が観測されるとただちに前記印加電圧は通
常の値へと復帰する機能を有する。電流制御部８を有す
る′電源５は時分割駆動部の時分割による駆動で複数の
箇所へ、図中では２ケ所へ電圧を供給する。ここでは帯
電の様子は第１の実施例に準するので省略する。本実施
例の上記構成によれば、接触Ｗ！電ブラシ２Ｃ及び２Ｄ
ＩＩｇの最大距離を短かくすることが可能となるため、
接触帯電器全体としての小型化が可能となることを特徴
とする。又過電流を検知すると過電流を制御する制御部
を有する電源が１個で良いため、コストダウンを特徴と
する特徴を有する。

第５図は本発明の電子写真印刷装置の第３の実施例であ
る接触帯電器の構成を示す図であって、第１．第２の実
施例と同じ構成要素には同じ記号を付しである。本実施
例においては、接触帯電ブラシ２Ｚ及び２１Ｆは数回屈
曲している形で、互いに鏡映の位ｔにあり光導電体１の
表面の異なった領域を帯電させる。電源５と電流＃師部
８と時分割駆動部７は、第２の実施例と同じ機構のため
詳しい説明は省略する。又帯電の様子は第１の実施例に
準するので省略する。本実施例の上記構成によれば、接
触帯電ブラシ２Ｅ及び２１の屈曲回数を最適化すること
により、接触帯電ブラシ２■及び２？の交差角度を大き
くすることができるために、光導電体１の表面において
の帯電抜は現象はさらに起きにくくなる。又接触帯電ブ
ラシ２Ｅ及び２？間の最大距離を第１図の場合でもさら
に短かくすることが可能となるために、接触帯電器全体
としての小型化が可能となることを特徴とする第６図は
本発明の電子写真印刷装置の第４の実施例である接触帯
［器のの構成を示す図であって゛、第１．第２．第３の
実施例と同じ構成要素には同じ記号を付しである。本実
施例においては、接触帯電ブラシ２Ｇ、２Ｈ，２工、２
Ｊ及び２にはそれぞれ細くまばらにブラシを構成する繊
維が植えである形であり、統計的に互いに光導電体１の
表面の異なった領域を帯電させる。

第７図は本実施例に使用する接触帯電ブラシ２の形状と
光導電体１の帯電の様子を表す図で、図中の白円印は接
触帯電ブラシ２を構成する繊維の位置を示す。接触帯電
ブラシ２の繊維は疎な状態。

で不規則に植えてあり、光導電体１と接触する部分は白
円印で示される接触帯電ブラシ２の繊維の位置で示され
るように全体の中で小領域となるために、１本の接触帯
電ブラシによって光導電体１の帯電される部分を短時間
では少ない領域となる。接触帯電ブラシ２を構成する繊
維のうちで図には示さないピンホール６に接触する繊維
が存在する時間は短時間であり、この瞬間に導電性繊維
の接触している部分のみが帯電不能となる。前記理由に
よって帯電抜けする部分は接触帯電ブラシの中での確率
的に起る一部の領域となる。第６図で示される本実施例
に用いる電源５と電流制御部８と時分割駆動部７は第２
の実施例と同じ機構のため詳しい説明は省略するが、光
導電体１の表面において図には示さないピンホール乙の
ために、接触帯電ブラシ２Ｇによって帯電されなかった
領域は次なる接触帯電ブラシ２Ｈ９２工、　２Ｊ　、　
２Ｋによって次々と補なわれて帯電され、第１，２゜３
の実施例と同様に光導電体１の表面はピンホール６を除
いて均一に同電位に帯電される。すなわち複数の接触帯
電ブラシを構成する繊維は疎であり、複数のブラシでそ
れらの繊維位置が一致することはないからである。本実
施例の上記構成によれば、帯電抜けする部分は次なる接
触帯電ブラシによって補なわれて帯電し、前記帯電抜け
する部分は少ない領域であるために補なわれ易くなり、
さらに帯電抜は現象は起きにくくなる。又細くまばらに
ブラシの繊維が植えである形の接触帯電ブラシを複数本
（ｇＪ中では５本）並べるだけであるため、！ｌｉ！触
帯電ブラシの製造に精度がいらず、構成、配置が簡単で
あることを特徴とする。又、本実施例におい°Ｃ図には
示さないが第１の実施例で用いた制御部３を有する電源
５を使用する場合について説明すると、帯電は局所的放
電によるため、接触帯電ブラシがこれを構成する各繊維
のうちの１／１ｏ〜１／１ｏｏ　　程度のものが帯電に
寄与し、従って各特定の繊維が確率的に帯電作用を行う
ものである。この場合一本の繊維がピンホールを通過後
側の繊維がこのピンホールに過電流を流すことは希であ
る。例えば、図には示さないピンホール乙の大きさを１
μｍ１感元体の進む速度を毎秒５０順とすると、ピンホ
ール６に接触した一本の繊維が、このピンホール６を通
過するのに要する時間は２０μ秒である。以上の理由か
ら制御部３は、本例の場合過電流を検知して電源５がオ
フ状態になってから２０１１秒望ましくは２２μ秒経過
後に再び電源５をオン状Ｌ１するような機能を持たせる
ことが可能である。本例の場合は、電源５がオフ状態に
なっている時間がきわめて短かいため、帯電抜けする領
域もきわめて少ない領域となるために、次なる接触帯電
ブラシによって補なわれやすくなる。つまり帯電抜は現
象はさらに起きにくくなることを特徴とする。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、接触帯電器は、複数
の互いに分離絶縁された接触帯電ブラシと、接触帯電ブ
ラシの過電流を検知すると過電流を制御する制御部を有
する電源とからなるため、接触帯電ブラシがピンホール
に接触した時に過電流を流さなくなり、その結果として
光導電体表面のピンホールが拡大する現象がなくなる。

このため、従来は光導電体が劣化した場合感光体のドラ
ムやベルトは交換しなくてはならなかつたが、上記の理
由でピンホール拡大による劣化がなくなり、光導電体か
らなる感光体のドラムやベルトの長痔命化を可能とする
。効果を有する。又複数本の接触帯電ブラシを組み合わ
せて使用するために、光導電体表面の帯電抜は現象がピ
ンホールのごく近傍に限定され印刷記録として満足でき
る良好画像のものが得られるという効果を有する。

尚、トナー現像の際にはトナーは光導電体表面に静電気
力により付着するが、電子写真印刷装置にはエッヂ効果
と呼ばれる実際の原稿よりも線部が太く現像される効果
が作用することにより、ピンホール部近傍は帯電してい
なくてもそのまわりの部分が帯電していれば、トナー現
像後は付着したトナーによってピンホールは埋められる
ために、印刷された紙等は均一濃度の良好画像が得られ
、又ペタ黒の再現性も良好である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子写真印刷装置の実施例に用いる接
触帯電器の構成を示す図。 ＠２図（α）、（ｂ）は本発明の電子写真印刷装置の一
実施例における光導電体のピンホールと接触帯電ブラシ
の接触の様子を示す断面図。 第３図（α）、（ｂ）、（Ｃ）は本発明の電子写真印刷
装置の一実施例における光導電体表面の帯電の様子を示
す図。 第４図は本発明の電子写真印刷装置の第２の実施例に用
いる接触帯電器の構成を示す図。 第５図は本発明の電子写真印刷装置の第３の実施例に用
いる接触帯電器の構成を示す図。 第６図は本発明の電子写真印刷装置の第４の実施例に用
いる接触帯電器の構成を示す図。 第７図は本発明の電子写真印刷装置ｌの第４の実施例に
用いる接触帯電ブラシの形状と光導電体の帯電の様子を
示す図。 １・・・・・・・・・光導電体 ２・・・・・・・・・接触帯電ブラシ ３・・・・・・・・・制御部 ４・・・・・・・・・導電性支持体 ５・・・・・・・・・電源 ６・・・・・・・・・ピンホール ７・・・・・・・・・時分割駆動部 ８・・・・・・・・・電流制御部 （ｂ） 第２図 第３図 ８　　ｔま制御 第４図 ８　　　電法、十目ｙ郁

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）接触帯電法を利用する電子写真印刷装置において
   、接触帯電器が複数の互いに分離絶縁された接触帯電ブ
   ラシと、該接触帯電ブラシの過電流を検知すると過電流
   を制御する制御部を有する電源とからなることを特徴と
   する電子写真印刷装置。
2. （２）過電流を制御する制御部は、過電流を検知すると
   電源をオフ状態にし、一定時間後に元のオン状態に復帰
   する如く構成されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の電子写真印刷装置。
3. （３）過電流を制御する制御部は、該制御部に流れる電
   流を常に監視し、又監視該電流を所定の値以下に保つ電
   流制限回路であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の電子写真印刷装置。
4. （４）過電流を制御する制御部を有する電源が、複数の
   互いに分離絶縁された接触帯電ブラシに対応づけられて
   独立に複数あることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の電子写真印刷装置。
5. （５）過電流を制御する制御部を有する単一の電源が、
   複数の互いに分離絶縁された接触帯電ブラシに、時分割
   により順次接続される如く構成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の電子写真印刷装置。