JPS63125967A - 電子写真法用の像露光装置 - 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】 （発明の属する技術分野） 本発明は、帯電−露光−現像プロセスを有するレーザー
複写機、レーザービーム・プリンター等の電子写真装置
における像露光装置に関するものである。

〔従来技術の説明〕

近年、コンピューターの発達、普及にともない、その出
力装置として、レーザービーム・プリンター及びレーザ
ー複写機等のレーザーを光源とした電子写真装置が、静
粛、高速かつ高画質のプリントが得られるものであるこ
とから、その需要が急速に高まっている。

第４図に模式的に示す装置は、こうしたレーザ？Ｅ子写
真装置の典型例であり、定速回転している感光体ドラム
１の円周上に沿って、帯電器２、外部から人力した文字
コードに対応したレーザービームの入射路３、現像器４
、クリーナー５及び除電光源６をそれぞれ配置している
。

こうしたレーザー電子写真装置はパーソナルコンピュー
ター、ファクシミリ等への用途拡大に伴ない、その小型
化、低価格化、イージーメンテナンスが必須の要件とし
て求められている。

また、これらのレーザー電子写真装置の感光体としては
、半導体レーザー（７７０〜７９０ｎｍ）波長域に高い
感度を有し、かつ高い表面硬度を有するアモルファスシ
リコン感光体が用いられ、これにより高速複写機や終日
プリント出力を続けるレーザービーム・プリンターにお
ける安定した高画買のプリントを、長いメンテナンス間
隔及び低ランニングコストで供給することが可能となっ
ている。

しかしながら、アモルファスシリコン感光体は、上述の
ごとく高速複写機やレーザービーム・プリンターに適し
た感光体である反面、その製造においては、シランガス
を分解し金属シリンダー上に堆積させる方法がとられる
ためその製造コストが高いものになってしまう、そして
現状では、アモルファスシリコン感光体の低価格化を図
ろうとすると、できるだけシリンダー径を小さくし、堆
積面積を小さくすることが必要とされる。

更に、アモルファスシリコン感光体については、一般に
暗減衰が大きいことから、帯電から現像までを可能な限
り早くすることが、現像コントラスト、即ち画像濃度を
濃くとるためには望ましい、また、アモルファスシリコ
ン感光体は、非５ス電率が高く、したがってその分帯電
能に幾分か問題がある。こうしたアモルファスシリコン
感光体の問題を排除する対策として、感光体の感光層の
膜厚を厚くして、帯電電圧を上げる等の方法がとられて
いるが、これらの方法は有効なものではあるものの、製
造コストを上昇させたり、あるいは異常放電のための画
像欠陥の発生の防止に工夫を要するなどして、結局は製
品をコスト高なものにしてしまう。

こうしたことから、アモルファスシリコン感光体そのも
のの改善もさることながら、その各種の利点を有効に生
かすその使用についての改善されたプロセスの提供が望
まれているところである。

（発明の目的） 本発明は、上述のごとき従来のレーザー電子写真装置に
おける諸問題を克服して、安定した画像を長時間提供し
つる装置を提供することにある。

即ち、本発明の主たる目的は、アモルファスシリコン感
光体を用いるレーザー電子写真システムについて、その
小型化、低価格化を可能にする装置を提供することにあ
る。

本発明の他の目的は、アモルファスシリコン感光体を用
いるレーザー電子写真システムについて、アモルファス
シリコン感光体の有する各種利点を生かすプロセス構成
を有する装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

本発明者は、従来の装置における前述の諸問題を克服し
て、上述の本発明の目的を達成すへく鋭意研究を重ねた
ところ、小型化、低価格化を達成するためには、プロセ
スの一部省略ないし、一部共通化により部材の買・量の
低減を図ることが必要であるという知見を得、さらに研
究を続けて以下の知見を得た。

即ち、レーザー電子写真装置のうち、像露光入射路は空
洞部を有しているとともに、レーザーを光源とするプリ
ンターや複写機の場合、像露光入射路ドツトのフラッシ
ュ露光の集合体に近い形にあるため、露光直後の帯電能
が他の感光体に比較して低いアモルファスシリコン感光
体を用いた場合には、像露光入射路としての独立の光路
を設けずとも、必要なコントラストが充分に確保できる
ものであるという知見を得た。

本発明は、これらの知見に基づき完成せしめたものであ
り、本発明は、アモルファスシリコン感光体を用いたレ
ーザー走査光学系を有する電子写真システムにおいて、
ｆ電と同時に像露光を行なうようにしたことを特徴とす
るものである。

上記構成の本発明の像露光装置は、帯電器内にて像露光
を行なうことが可能となり、その結果、装置全体の小型
化、低価格化が可能となるものである。

また、本発明においては、感光体ドラムの小径化を組み
合わせることにより、帯電・露光器から現像器までの距
離を大幅に短縮することが可能となるため、暗減衰の大
きいアモルファスシリコン感光体を用いる場合において
も高い現像コントラストを得ることが可能となる。

更に、装置全体の大きさが同一であフても、帯電部と露
光部とが共通化されるため、帯電器ハウスを大きくする
ことが可能となり、インピーダンスを低下させることが
できるので、帯電能力を上ｉヂることができ、その分、
高圧トランスの小型化及びコストダウンが可能となる。

また、帯電器ハウスを大ぎくすることにより、帯電器内
のワイヤー・ハウス間のギャップが広がるため、より高
い電圧をかけても、即ち、電流量を増しても異常放電を
発生して感光体にダメージを与えるということなく帯電
を行なうことができる。

また更に、本発明においては、帯電器ハウスがクリーナ
ー又は、現像器の一部を共有するような装置構成とする
ことにより、より一層の小型化、低価格化を図ることが
できる。

なお、本発明の装置にあっては、感光体として、一般に
はアモルファスシリコン、好ましくは１０〜４０１）（
子量％の水素を含むアモルファスシリコンで構成される
ものが１呆用される。

〔実施例〕

以下、図示の装置例により本発明の装置をより詳しく説
明するが、本発明はこれらによって限定されるもの丸は
ない。

第１〜３図は、本発明の典型的実施例装置を模式的に示
す断面略図であり、図中、１はアモルファス感光体、２
は帯電器、３はレーザー入射路、４は現像器、５はクリ
ーナー、６は除電光源をそれぞれ示している。

犬１ｄ生上 本例は第１図に示す装置であり、レーザー入射路３は、
帯電器２ハウス（シールド板）の背面部にあけられたス
リット状のすき間から入射し、帯電器２内の１本ないし
複数本の帯電線　（図示せず）の最も回転下流側と帯電
器２との間であって、かつアモルファスシリコン感光体
１面上に直交入射するようにされている。アモルファス
シリコン感光体１の外直径は、小型化、低価格化をはか
るため、１０〜７０ｍｍであることが望ましく、該感光
体基板の表面は、グレーティング加工ないしブラスト加
工を施して、基板表面における干渉を防止したものを用
いることが望ましい。

本例の装置を用いた画像形成は、以下のようにして行な
われる。

即ち、■７．０にＶの電圧を印加した帯電器２によりｅ
帯電すると同時に帯電器２ハウス（シールド板）の背面
部にあけられたスリット状のすき間からレーザー光に像
露光を行なう。この際、レーザー露光スポットは一般的
に直径４０〜２００μ、２００〜５００ｄｐ＋の解像度
を有するものを用いられるが、本例ではレーザースポッ
トφ６０μ、　４００ｄｐｌのものを用いて画像出しを
行なう。該帯電・露光を経て形成された静電潜像に現像
器４によりトナー像を形成し、該トナー像は給紙部（図
示せず）から供給される転写紙上に転写し、該転写紙は
定着器（図示せず）へ送られる。トナーの残留している
感光体１はクリーナ５によりトナーがかきとられ、除電
光６により除電され、再び帯電・露光位置にかえるよう
になっている。

次に第１図の装置における電位の変化について説明する
。第５図は第１図に示した■乃至■の位置における電位
変化を示す図である。

第５図に示すごとく、■ではコロナ帯電により表面電位
が上昇しはじめ■でほぼ所定の電位（４００〜ｌ１００
ｖ　）に達し、■でレーザー露光を受けた部分の電位が
低下する。■部では被露光部は帯電能が低下しているた
め、帯電の影響をほとんど受けず、暗部は帯電と暗減衰
のマツチングにより若干電位低下をしている。０部では
、電位が減衰しながら現像プロセスに入る。

以上、説明したように本発明の装置は、帯電器内で像露
光する事により、従来例（第４図）に比べ、コントラス
トが上がるとともに、現像器が帯電器側に近づくことに
より、減衰の大きなアモルファスシリコン感光体の欠点
を補い、特徴である高画質・高寿命のプリントを出力す
る事が可能と□なった。

支底里ユ 本例は第２図に示す装置であり、帯電器２ハウスが更に
現像器の一部を共有するようにされている。第２図にお
いて、前述の第１図と同一符号を付したものは、同一内
容のものを示しており、２−１は帯電器２の内に張られ
たＩＦ電線、２−２．２−３はｆ電器ハウス、４−１は
現像スリーブ、４−２はトナー送り出しローラー、７は
給紙ガイド部、８は搬送ベルト、９は転写帯電器、ｌＯ
はおり返しミラー、１）は回転多面体を夫々示している
。

本例の装置を用いた画像形成は以下のようにして行なわ
れる。即ち、φ３０のアルミシリンダー上にアモルファ
スシリコン感光層を３０Ｍ成膜した感光体１をプロセス
スピード９０ｍｍ／ｓｅｃで回転させｅ７、θｌｔＶを
印加した帯電器２により正帯電させると同時に回転多面
体１）を介し趙露光されるレーザー光像露光をおり返し
ミラー１０を介し、帯電器２の内に張られた帯電線２−
１の最も回転下流側と帯電器ハウス２−２との間を通し
、感光体面上に照射する。

こめ際、帯電器ハウス２−２が現像器４の一部を共有す
る。こうして帯電・露光を経過した感光体１は次いで現
像スリーブ４−１上のトナーにより現像され、転写部へ
進行する。この図において４−２はトナー送り出しロー
ラーである。転写部において、給紙ガイド部７より同一
プロセススピードで送り込まれた転写紙（不図示）にｅ
５ＨＶを印加した転写帯電器９によりトナーを転写し、
搬送ベルト８により定着器（不図示）に送られ、定着す
る。

クリーナー５、感光体１、帯電器２、現像器４は一体化
にする事も可能である。

上記、構成の本実施例装置においては、帯電器２から現
像スリーブ４−１の間隔は、構成角において４５°　と
することが可能となった。即ち、第４図に示す従来例装
置においては帯電器２′　と現像スリーブの構成角が９
０°であることと比較すると、本例の場合には従来例装
置の場合の半分の角度にすることが可能となるものであ
る。　第６図は、アモルファスシリコン感光体の暗減衰
を示す図であり、図中ａは従来装置における現像時点を
表わし、ｂは本実施例装置における現像時点を表わして
いる。即ち、本発明装置においては、帯電器２と現像ス
リーブ４−１の間隔が短縮されることにより、ｂ点にお
ける現像が可能となるため、充分な現像コントラストを
得ることができるものである。

次に、本実施例装置を用いた場合の効果を、キャノン製
複写機ＮＰ９０３０を用いた場合の効果と比較したとこ
ろ、キャノン製複写機ＮＰ９０３０がプロセススピード
１８０ｍ／ｓｅｃであるのに対し、本実施例装置の場合
にはプロセススピードを９０ｍ／ｓｅｃに落としても、
同一の現像コントラストが得られた。

同林に、装置の小型化にともない発生するプロセススピ
ードのダウンすなわち低速化に対しても、本発明の装置
構成をとることにより十分な現像コントラストを得るこ
とが可能であった。

更に、第２図に示す本実施例装置を用いて実験したとこ
ろ、帯電器ハウス２−２　と　２−３の間隔を１４■か
ら１８＋ａａ＋に広げることにより電圧を７ＫＶから８
ＫＶ　、電流を６５０μ八から８００μ八に上昇させる
ことが可能となり、現像位置電位を３５０ｖから３８０
ｖに上昇させることが可能となった。

火ｉ■旦 本例は第３図に示す装置であり、現像器を２個配置する
とともに、帯電器ハウスをクリーナのクリーニングブレ
ードと共有させることにより、より一層小型化し、２色
の現像器を小さいスペースに組み込むことを可能にした
ものである。

第３図において、前述の第２図と同一符号を付したもの
は同一内容のものを示しており、４−３．４−４は現像
器、５−１はクリーニングブレードを示している。

〔発明の効果の概要〕

本発明の装置は、アモルファスシリコン感光体を用いる
レーザービーム・プリンター等のレーザー電子写真シス
テムにおいて、像露光光路を帯電器内に通し、帯電と像
露光を同時に行なうようにすることにより、暗減衰が大
きく、露光直後の帯電能が低いというアモルファスシリ
コン感光体の問題が解消できるとともに、装置の小型化
、低価格化を可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１乃至３図は、本発明の実施例装置を模式的に示す断
面略図であり、第４図は、従来例装置を模式的に示す断
面略図である。第５図は、第１図に示す装置における位
置■乃至■の電位変化図であり、第６図はアモルファス
シリコン感光体の口ａ減衰カーブを示す図である。 図について １・・・・・アモルファス感光体、２・・・・・帯電器
２−１・・・・・帯電線、２−２．２−３・・・・・帯
電器ハウス、３・・・・・レーザー入射路、４・・・・
・現像器、４−１・・・・・現像スリーブ、　４−２・
・・・・　トナー送り出しローラー、　４−３．４−４
・・・・・現像器、５・・・・・クリーナー、５−１・
・・・・クリーニングブレード、６・・・・・除電光源
、７・・・・・給紙ガイド部、８・・・・・搬送ベルト
、９・・・・転写帯電器ｌＯ・・・・・おり返しミラー
、１）・・・・・回転多面体特許出願人　　　キャノン
株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）アモルファスシリコン感光体を用いたレーザー走
   査光学系を有する電子写真法システムにおいて、帯電と
   同時に像露光を行なうようにしたことを特徴とする像露
   光装置。
2. （２）レーザー露光の位置を、１本ないし複数本の帯電
   線の最も回転下流側と帯電ハウスとの間で、感光体面上
   に直交入射されるようにした特許請求の範囲第（１）項
   に記載された像露光装置。
3. （３）帯電器ハウスがクリーナーないし現像器の一部を
   共有するようにした特許請求の範囲（１）項又は第（２
   ）項に記載された像露光装置。
4. （４）アモルファスシリコン感光体が１０〜４０原子％
   の水素を含有するアモルファスシリコンで構成されてい
   る特許請求の範囲第（１）乃至（３）項のいずれかに記
   載された像露光装置。
5. （５）アモルファスシリコン感光体がその外直径が１０
   〜７０ｍｍであるドラム状感光体である特許請求の範囲
   第（１）乃至（４）項のいずれかに記載された像露光装
   置。