JPS62235969A - 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〕 本発明は電子写真方式のプリンタ、複写機等の電子写真
印刷装置に関する。

〔従来の技術〕

電子写真方式の複写機は事務の合理化、省力化に不可欠
で既に大量に利用されている。

更に近年この技術がプリンタにも適用されている。

電子写真方式のプリンタは分解能が高く高品質印刷が可
能であり１、更に高速印刷が可能であるという特徴を有
している。計算機の処理速度の向上に伴い、多鼠のデー
タを短時間に出力できる印刷装置への要求が高く更に計
算機の応用分野の拡大に伴い、文書作成、画像印刷等の
能力がプリンタに要求され高速、高分解能の電子写真ペ
ージプリンタの応用分野が広がっている。

従来の電子写真方式複写機及びプリンタ（以下電子写真
方式印刷装置と記す）においては、第４図に示すような
プロセスで画像が印刷される。すなわち、アルミニウム
からなる素管の外周表面に＠層形成された光導電層を有
する感光ドラム１０１を定速回転させる。感光ドラム１
０１周９ｆｌのは帯電器１０２．露光部（光ビーム１０
３で示し複写機における原稿露光装置、プリンタにおけ
る光走査系は図では省略した。）、現像器１０４．転写
チャージャー１０５．クリーナー１０６．イレーザ１０
７が順次配置されている。以下プリンタの場合でプロセ
スを説明する。帯電部１０２では、コロトロンが用いら
れ直径５０μｍ程度のタングステン線とこの周囲に配さ
れたハウジングの間に、４〜６ＫＶ程度の高電圧を印加
してコロナ放電を生じさせ、発生するイオンで感光ドラ
ム１０１０表面を４００〜６００ｖに帯電させる。光導
電層の特性に応じて、正又は負に帯電する如く帯電極性
を選択する。

負帯電の場合で説明すると、光導電層表面は接地された
導電性基材である素管に対して、−４００〜−６００ｖ
程度に帯電する。次に、露光部においては画像信号に応
じて光導電層を選択的に光ビーム１０３で露光する。光
照射を受けた部分は光導電性によって帯電１ｑ１荷がほ
ぼ消失し、表面電位は基材とほぼ同電位まで変化するた
め光照射の有無に応じて光導電層表面に静電潜像が形成
される。感光ドラム１０１表面の選択的露光は例えば、
ポリゴンミラーによって走査されたレーザー光で行なう
方法感光ドラム外周面に近接して配置された液晶シャッ
タアレイで光源の光を選択的に遮断し、シャッタ面の像
をドラム上に結像して行なう方法が知られている。

現像器１０４では、感光ドラム１０１上の静電潜像をＦ
ナー粉で現像し顕像化する。例えば、成分現像剤を用い
た反転現像システムにおいてはトナーを非磁性スリーブ
と摩擦しトナーを帯電させる。今の例では、トナーを負
帯電させ、永久磁石を内蔵し感光ドラム素管に対し負電
位を有する如く現像バイアス電位を与えた非磁性スリー
ブの回転により感光ドラム１０１表面を摺擦する磁性ト
ナーが静電力により残留電荷をもたない部分に選択的に
付着し感光ドラム１０１上の残留電荷パターンに応じた
トナー像を形成する。

転写は転写チャージャー１０５により感光ドラム１０１
表面のトナー像を記録紙（転写材）１０８に転写する。

記録紙１０８は、感光ドラム１０１と微小な間隔を維持
しつつ、感光ドラム周速と同一速度で搬送され、トナー
の帯電極性と逆極性、今の場合正に記録紙１０８背面を
帯電させる如くコロトロンに生ずるコロナ放電により感
光体１０１表面のトナーが静電力で記録紙ＩＰ−吸引さ
れ転写される。

記録紙上のトナー像は、定着器１０９において加熱され
、記録紙に固着される。熱以外に圧力を印加したローラ
ー間を通すことにより記録紙に固着する圧力定着も知ら
れている。

クリーナー１０６は、記録紙に転写されずに残留する感
光ドラム１０１表面のトナーをゴムツブレードを押し当
てて除来しクリーニングする。

イレーザ１０７においてはＬｌ！：Ｔ）、タングステン
灯等により感光ドラムを一様に露光し、光導電性により
残留電荷を中和消滅させて除電し静電潜像を消去する。

以上の画像形成に用いられる記録紙はホッパー１１１に
収容され送り出しローラ１１０により１枚づつ供給され
、感光体の動作と同期して調整ａ−ラ１１３により転写
位置に送られ定着器を経てスタッカー１１２に積載収納
される。以降印刷される記録紙はスタッカー上に次々と
積層される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の電子写真印刷装置においては静電潜像の消去にＩ
ａｌＤ　、タングステン灯等を光源とするイレーザが用
≠られている。

しかしながらイレーザは以下の様な問題点を有している
。まず電子写真印刷装置では粉体トナーが用いられるた
め機内に浮遊するトナーが存在しこれが機内を汚染する
。イレーザ表面に光吸収性トナーが付着すると光源から
の光が吸収され光量ムラ、光量不足を生じ除電不良とな
る。このため定期的に光照射部にたまったトナーを拭き
取る等のメインテナンスを必要とした。

またイレーザは基板上に光源となるランプを配置する構
造でありイレーザ自体のスペース及び感光体まで光を導
く光路を確保する必要があり装置の小型化に障害となる
。特に感光体がドラム状の場合この外周に電子写真プロ
セス各要素を配置するスペースが限られるためドラムの
小径化が実現できない。

更にイレーザは螢光釘等ライン状光源を用いることも可
能であるがこの場合光源全長にわたって光量を一様に保
つことが困難である。また点灯光源を複数個配列して疑
似ライン状光源とする場合は光源直近の部分が多くの光
量を受けるため光量ムラが生ずる。従って感光体を一様
に光除電することが困難であり除電ムラや感光体上の静
電潜像の履歴が残る等画像に濃度ムラを生じた。

更に又、トナーの転写材への固着は熱溶着することが一
般的でありトナーはガラス転移点が８０〜１００℃の熱
可塑性樹脂で構成されるため例えば５０℃程度の環境下
では軟化付着する性質を有する。イレーザランプは自身
が発熱するとともに輻射熱で感光体表面等を加熱するこ
とになりこれら部材にトナーを付着させる。

従ってイレーザランプによる光除電を用いた電子写真印
刷装置においては信頼性が低い、保守を要する、画像不
良を生ずる、装置の小形化ができな°いという問題点を
有していた。

本発明はこれらの問題を解決するもので、信頼性が高く
、操作性が良好で、良好な画像品質が得られ、装置の小
型化が可能な電子写真印刷装置ｅを実現することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、感光体を帯電させ選択的に露光して静電潜像
を形成し帯電トナーで前記潜像を現像し転写材に転写す
る電子写真印刷装置において、感光体の帯電はブラシチ
ャージャーで行い、該ブラシチャージャーはクリーナ部
の直後に配置し前記感光体の導電性基材に対し一定の電
位を印加し静電潜像を有する感光体を接触擦過し、該感
光体を一様に帯電させる如く構成したものである。

〔作用〕

本発明の上記構成によれば感光体はブラシチャージャー
に印加された電圧より低い一定の電位に帯電する。従っ
て感光体を光照射して除電するイレーザが不要となるた
めイレーザを用いることに起因する問題点、即ち、信頼
性の低いこと、保守を留すること、画像不良を生ずるこ
と、装置の小形化ができないこと等の問題点を解消し、
信頼性が高く、操作性が良好で、良好な画像が得られ、
装置の小形化が可能な電子写真印刷装置が実現できる。

以下でこの理由を説明する。

従来例で述べたコロ）０ンチヤージヤーヲ用イた帯電器
によって感光体を帯電させる場合感光体は直前の１＃電
潜像の影響を受ける。これをｇ３ＦＩＩＪにおいて説明
する。横軸に場所を対応させ縦軸に各部の表面電位をと
り、 実線・・・・・・初期に一様帯電した感光体を露光、現
像、転写した後の表面電位の空間分布 破線・・・・・・実線の状態の感光体をコロトロンで帯
電した後の表面電位の空間分布 をとり、 領域Ａ・・・・・・初期の帯電後露光部で露光を受けず
転写部において転写材を介して転写コロ トロンを通過した領域 領域Ｂ・・・・・・初期の帯電後露光部で露光を受は除
電された後転写部において転写材を介し て転写コロトロンを通過した領域 領域Ｃ・・・・・・初期の帯電後露光部で露光を受は除
電された後転写材を介ざずに転写コロト ロンを通過した領域 領域Ｄ・・・・・・初期の帯電後露光部で露光を受けず
転写材を介さずに転写コロトロンを通過 した領域 を示す。

ここで領域りは転写材より巾の広い感光体を用いた場合
転写材の外側にある感光体の部分に相当する、領域Ｃは
像露光中が転写材中より大きい場合の転写材より外側に
出た被露光部分に相当する。

本図は転写部では帯電部と逆極性のチャージャーを用い
る場合、いわゆる反転現像の場合であるが正転現像の場
合でもＡ−Ｄに相当する領域でコロトロンチャージャー
通過後の椎電位に差が現われるという事情は同様である
。この図において明らかな様に一様でな一表面電位を有
する感光体を帯電部でコロトロンで帯電させた場合帯電
前の表面を位分布な反訣して表面電位分布を生じてしま
いこれに像露光、現像を行っても露光した光学像に対応
する像が得られず直前の像の履歴が残る。同様に紙中を
狭い紙中から広い紙中に変えた場合もトナーが意図しな
い領域に付着する等して画像品質の低下を生ずる。従っ
てコロトロンで帯電を行う場合にはこれに先行して命中
一様に光照射を行って除電し一様な電位分布とする必要
がある。この場合イレーザが不可欠であった。

本発明者らは帯電にブラシチャージャーを用いることに
よりイレーザランプによる一様光照射を行わずに高画質
を得られることを見出した。ブラシチャージャーは４電
性力−ボン粒子を分散させた高抵抗レーヨン繊維束から
なりこの繊維束に感光ドラムの導電性基材に対して一定
の電圧を印加しつつ繊維先端が感光体表面を擦過する如
く帯電装置が構成される。ブラシチャージャーによる感
光体の帯電は周知のＰａａｃｈｅｎ曲線で示される如く
放電現象によって行われると考えられる。すなわち多数
本の感光体に接触する繊維の内、数ミクロンの空隙を有
する繊維の先端から確率的に局所的放電が生じ感光体を
帯電させる。接触する繊維は極めて多数本であり感光体
は実質上一様に帯電される。すなわち本発明者等の実験
によればＶＢ・・・・・・ブラシチャージャーへの印加
電圧ＶＳ・・・・・・帯電後の感光体表面電位とすると ｌＶａ−Ｖｇｌ＝３５０Ｖ となることが確認された。

従って帯電前の表面電位分布状態にかかわらず帯電後の
表面電位は一様である。そのため帯電前に表面電位を一
様にするため光照射による一様除電を行う必要はない。

本発明の上記構成によればイレーザを用いることなく電
子写真印刷装置が構成でき、イレーザを用いることによ
る種々の問題点を解消し信頼性が高く、操作１宅か良好
で、良好な画質が得られ、装置の小形化が可能な電子写
真印刷装置が実現できる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を用いて説明する。第１図は本発
明の構成になる印刷装置の構成図である、アルミニウム
素管（導電性基材）の外周表面に積層形成された光導電
層を有する感光ドラム１の周囲にブラシチャージャー帯
電器２．露光部（ｙｔ。

ビーム３で示す）、現像器４．転写チャージャー５、ク
リーナ６を配して構成される。前述の従来例とは帯電器
がブラシチャージャーであること１、イレーザを持たな
φ点が異る。ブラシチャージャーは第２図に示すように
レーヨンにカーボンヲ分散してなる繊維束２−１を金属
板２−２で押圧固定して構成される。

感光ドラム１は帯電器２で光導１１！層表面を一様に帯
電しこれを現像器４において帯電トナーで現像する。ト
ナー像は転写部５で転写材８に静電力により転写する。

転写チャージャーではトナー帯電極性と逆極性に転写材
背面を帯電させる。この時感光ドラム１の転写材から外
れて直接チャージャーに面した場合（例えば種々の巾を
有する紙に転写する如く構成した装置で小さい巾の用紙
を用いた時、紙中から外れた感光ドラムの部分に相当す
る）はトナーと逆極性に帯電される。転写材８は定着器
９を通過しトナー像を固着し出力される。感光ドラム１
はクリーナ６で残留トナーを除去して再び帯電器２に達
するー。ここでは先の作用の項で述べた如く印加電圧に
応じて一定、一様電位に帯電される。従って転写部での
帯電の影響、静′ＲＬ潜像の影響等の履歴は残らず帯電
器を通過した感光ドラムは一様な電位を有する。このた
めランプによって光照射し除電する如く構成する必要は
なくイレーザは不要である。

〔発明の効果〕

感光体を帯電させ選択的に側光して静電潜像を形成し帯
電トナーで前記潜像を現像し転写材に転写する電子写真
印刷装置において、感光体の帯電はブラシチャージャー
で行い、該ブラフチャージャーはクリーナ直接に配置し
、前記感光体の導電性基材に対し一定の電位を印加し、
ｒＩｐ電溜像を有する感光体を接触擦過し、該感光体を
一様に帯電させる如く構成することにより、イレーザを
不要とし、信頼性が高く、操作性が良好で、良好な画像
が得られ、装置の小型化が可能な電子写真印刷装置が実
現できる。

更に帯電はブラシチャージャーによって行うためオゾン
の発生量はほとんどなくオゾン除去手段を必要とせず感
光体の長寿命化が可能であるという利点も有する。また
帯電器に印加する電圧がコロトロンの場合の１／〜１／
４となり、電流は１／８〜１／１゜となり電源が小形、
低価格化できるという利点も有する。

【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構成を示す図。 第２図は゛ブラシチャージャーの斜視図。 第３図は感光ドラムの帯電状態を示す図。 第４図は従来の電子写真印刷装置の構成を示す図。 １．１０１・・・・・・感光ドラム ２　　　　・・・・・・ブラシチャージャー１０２・・
・・・・・・・・・・コロトロンチャージャー第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 感光体を帯電させ選択的に露光して静電潜像を形成し帯
   電トナーで前記潜像を現像し転写材に転写する電子写真
   印刷装置において、 感光体の帯電はブラシチャージャーで行い、該ブラシチ
   ャージャーはクリーナ部の直後に配置し前記感光体の導
   電性基材に対し一定の電位を印加し、静電潜像を有する
   感光体を接触擦過し、該感光体を一様に帯電させる如く
   構成したことを特徴とする電子写真印刷装置。