JPS6221168A - 電子写真装置の感光体 - 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） この発明は電子写真装置の感光体に関し、特にたとえば
電子複写機やプリンタなどのような、電子写真装置の感
光体に関する。

（従来技術） 従来の電子写真装置ないし静電記録装置では、その感光
体の支持体の電位は、接地されるかあるいは成る電位に
固定されるかして、いずれの場合も一定の電位に保たれ
ている。

（発明が解決しようとする問題点） たとえば、文書または写真などのように原稿の質が異な
る場合には、前者の場合ではコントラストを強くまた後
者の場合ではよりソフトなコントラストで現像する必要
がある。そのような場合、従来では、トナー付着量すな
わち帯電量をコントロールするために、帯電電位針を設
け、それによって各プロセスにおけるバイアスなどを変
更するようにしている。ところが、このような帯電電位
計は高価であり、電子写真装置それ自体を高価なものに
してしまう。また、文書や写真に応じてコントラストを
切り換えるスイッチが設けられたものもあるが、そのよ
うなスイッチでは帯電電荷量を２段階にコントロールす
るだけで、必ずしも最適なコントロールは行なえなかっ
た。

それゆえに、この発明の主たる目的は、各プロセスに応
じて最適な電位を設定できる支持体を有する、電子写真
装置の感光体を提供することである。

（問題点を解決するための手段） この発明は、簡単にいえば、同時に異なる電位に設定す
ることができるように電気的に区画された複数の部分を
有する支持体を備える、電子写真装置の感光体である。

（発明の効果） この発明によれば、支持体のそれぞれの部分において同
時に異なる電位を設定することができるので、たとえば
帯電プロセス、現像プロセス、転写プロセスなどのそれ
ぞれのプロセスのタイミングで、その部分をそのプロセ
スに応じた最適な電位に設定することができる。したが
って、たとえば原稿の種類に応じた最適のコントラスト
を得るためなどのために、従来に比べて、より微細な電
位コントロールが容易に行なえる。しかも高価な帯電電
位針などを用いる必要もない。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行なう以下の実施例の詳細な説明か
ら一層明らかとなろう。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示す図解図である。感光
体ドラム１０は、中空円筒状の支持体１２とその表面に
形成された光導電層１４を含む。

支持体１２は、後に詳細に説明するように、この発明に
したがって、同時に異なる電位が設定できるように、電
気的に複数の部分に区画されている。

支持体１２の中空部には、その中心に１つの絶縁ローラ
１５が配置され、この絶縁ローラ１５によって回転され
得るようにその回りに複数の導電ローラ１６．１８．２
０，２２，２４．２６および２８が配置される。導電ロ
ーラ１６は帯電プロセスにおいて支持体１２のその部分
の電位の設定のために用いられ、そのために、この導電
ローラ１６は帯電電圧回路３０に接続されている。導電
ローラ１８は、露光時においてその部分の支持体１２に
流れ込む電流を検出するために用いられ、その目的でこ
の導電ローラ１８は電圧取出回路３２に接続される。導
電ローラ２０は現像プロセスにおいて支持体１２のその
部分の電位を設定するために用いられ、そのために、こ
の導電ローラ２０は現像電圧回路３４に接続されている
。導電ローラ２２体、転写プロセスにおいて支持体１２
のその部分の電位の設定のために用いられ、その目的で
転写電圧回路３６に接続される。導電ローラ２４は、分
離プロセスにおいて支持体１２のその部分が分離に最適
な電位になるように設定するために用いられ、この導電
ローラ２４は分離電圧回路３８に接続される。さらに、
導電ローラ２６は、クリーニングプロセスにおいてそれ
が接触する支持体１２の部分をクリーニングに最適な電
位にするために用いられ、その目的で、この導電ローラ
２６はクリーニング電圧回路４０に接続される。

最後に、導電ローラ２８は、直接アースに接続される。

感光体ドラム１０の周側面近傍の前述の帯電電圧設定ロ
ーラ１６に対向する位置には、帯電用高圧回路４３に接
続された帯電用コロトロン４２が配置され、さらに感光
体ドラム１０の回転方向下流側には、現像電圧設定ロー
ラ２０．転写電圧設定ローラ２２および分離電圧設定ロ
ーラ２４にそれぞれ対向して、現像ブラシ３３．転写用
コロトロン４４および分離用コロトロン４６が配置され
る。現像ブラシ３３は現像バイアス回路３５に、転写用
コロトロン４４および分離用コロトロン４６は高圧回路
４５および４７に、それぞれ接続される。クリーニング
電圧設定ローラ２６に対向して、感光体ドラム１０の周
側面に接触するようにクリーニングブレード４８が設け
られる。除電ランプ５０は、感光体ドラム１０の周側面
近傍であってかつ前述の除電電圧設定ローラ２８に対向
して設けられる。

このような電子写真装置において、まず、帯電用コロト
ロン４２が高圧回路４３によって付勢され、感光体ドラ
ムＩＯの感光体１４の表面に所定の電荷が一様に帯電さ
れる。

感光体１４の帯電は、コロナ放電による電流の一部を感
光体１４上に載せる形で行なわれる。この帯電プロセス
において、その都度除電しないとすれば、第２図に示す
ように、１回目に比べて２回目、２回目に比べて３回目
のように、その表面電位の上昇は段々鈍くなる。これは
感光体１４の表面電位が帯電用コロトロン４２のケース
（アース電位）に対して高くなってコロナ電流が感光体
１４上に到達しにくくなるためである。たとえば長さ３
０ｃｍのセレンドラムの表面電位と流れる電流との関係
を第３図に示す。従来では、たとえばアモルファスシリ
コンドラムのように帯電しにくい感光体の場合、帯電用
コロトロン４２への印加電圧を上げるかまたはコロトロ
ン４２のケースの幅を広くして帯電時間を長くさせるよ
うにしていた。しかしながら、帯電用コロトロン４２へ
の印加電圧の上昇は、オゾンや窒化物を発生するばかり
でなく、感光体の劣化や空気の汚染を引き起こすし、ま
たケースの幅を大きくすることはスペースの点から好ま
しくない。

この実施例では、帯電プロセスにおいて、支持体１２の
その部分は、帯電電圧設定ローラ１６を介して、帯電電
圧回路３０の（−）電位に設定されている。すなわち、
帯電用コロトロン４２によ・って帯電されるとき、その
部分の支持体１２はこの帯電用コロトロン４２０ケース
の電位すなわちアースより低く設定される。そのため、
帯電用コロトロン４２への印加電圧すなわち高圧回路４
３の電圧を太き（しなくても、感光体１４の表面上に効
率よく帯電させることができるし、またその電圧回路３
０の（−）電圧をコントロールすれば、そのような帯電
量の微妙な調整が可能になる。

このようにしてその表面にたとえばプラス帯電された感
光体ドラム１０が矢印方向に回転され、次いで露光部に
もたらされる。露光部プロセスにおいては、原稿からの
光像が感光体ドラム１０の感光体１４の表面に照射され
る。このとき、その支持体１２のその部分においては、
露光電流取り出し用ローラ１８を通して、所定の抵抗３
２を介してアースに接続されているため、その露光量に
応じた電流量をその抵抗３２の両端から取り出すことが
できる。このような電流量は現像の地肌の黒さに関係し
、あるいは反転現像を用いたプリンタプロセスでは文字
（黒）部の量に比例する。そして、前者は地かぶりを無
くすために、帯電量。

露光量あるいは現像バイアスなどへのフィードバック情
報として、後者はまたトナー消費量を示す情報としてそ
れぞれ有効に利用できる。すなわち、このように電流取
り出しローラ１８によって露光プロセスにおける露光時
め電流を取り出すようにすれば、上述のようなそれぞれ
のファクタを細かく制御することができる。

感光体ドラム１０がさらに回転され、露光プロセスにお
いて静電潜像が形成された支持体１２の部分が現像部に
もたらされる。この現像プロセスでは、現像ブラシ３３
から、デベロッパが供給され、（−）帯電されたトナー
が静電潜像の部分に付着する。このとき、支持体１２の
その部分は現像電圧設定ローラ２０を介して現像電圧回
路３４の（−）電位に接続されている。したがって、従
来のように現像ブラシ３３に現像バイアスを印加する必
要がなく、したがってそのシャーシからの絶縁を図る必
要もなく、現像ブラシ３３ひいては現像器の取り付けが
非常に簡素化できる。

現像プロセスで現像されたトナー像が、感光体ドラム１
０の回転に応じて転写部および分離部に順次もたらされ
る。転写プロセスでは、図示しない給紙機構から供給さ
れた記録紙に、転写用コロトロン４４によって、トナー
像が転写される。たとえば、（−）帯電したトナーを転
写する場合、記録紙を転写用コロトロン４４により（＋
）に帯電させ、感光体ドラム１０に圧接することによっ
てそのトナーが記録紙の上に付着される。しかし、その
記録紙と感光体ドラム１０の表面との間に隙間があると
、トナーがこの隙間を移動する際に自己の電荷で反発し
あい、像の形が乱れてしまうことがある。これに対して
、この実施例では、その転写プロセスにある支持体１２
のその部分は転写電圧設定ローラ２２を通して転写電圧
回路３６の（−）電圧に設定されている。したがって、
この転写プロセスにおいては、記録紙が感光体ドラム１
０へより密着することになり、加えて、（−）に帯電さ
れたトナーは記録紙の方にさらに強く引かれるため、転
写効率を上昇させることができる。

このような効果は、厚みの厚い記録紙や湿気で帯電しに
くくなった記録紙あるいは短くて搬送力のつけにくいは
がきや名刺などの場合に特に有効である。

分離プロセスでは、記録紙の裏面から分離コロトロン４
６によってＡＣコロナ放電することにより、紙を除電し
て静電気による感光体ドラム１０への紙の付着力を弱め
てその記録紙を感光体ドラム１０から分離する。この実
施例では、その分離プロセスにおける支持体１２のその
部分は、分離電圧設定ローラ２４を介して分離電圧回路
３８に接続されていて、この分離プロセスにおいて支持
体１２のその部分には、記録紙と同電荷よりのＡＣ電圧
が与えられる。そうすれば、記録紙の感光体ドラム１０
からの分離がスムーズにでき、記録紙の搬送性や画質の
保持性能を向上させることができるばかりでなく、分離
がスムーズに行なわれることによって後のクリーニング
部における残留トナーの、クリーニングが容易になる。

感光体ドラム１０がさらに回転され、クリーニング部に
もたらされる。クリーニングプロセスでは、支持体１２
のその部分には、クリーニング電圧設定ローラ２６を通
してクリーニング電圧回路４０の（−）もしくは（−）
よりのＡＣ電圧が印加される。そうすれば、第４図に示
すようにトナーは感光体ドラム１０から離れやすくなり
、従来に比べて、クリーニングプロセスにおけるクリー
ニングブレード４８などへの負担が軽減され得る。

最後に、除電プロセスでは、支持体１２のその部分は導
電ローラ２８を通してアースに接続されていて、したが
って従来と同じような除電プロセスが実行される。

この実施例のように、支持体のそれぞれの部分を同時に
異なる電位に設定できるようにすれば、それぞれのプロ
セスの進行に応じて支持体のその部分を最適の電位に設
定することができるので、各プロセスの効率を高め、ま
たプロセスの安定性の向上が期待できる。

第５図〜第９図は、それぞれ、この発明の異なる実施例
を示す図である。第５図の例では、金属などの導電性粉
末１２１を、樹脂もしくはセラミックスなどの絶縁体１
２２中に分散させて面研磨を施すことによって感光体ド
ラム１０の支持体１２を形成する。したがって、この例
では、導電性粉末１２１のそれぞれの部分は、絶縁体１
２２によって囲まれ為ために、その部分において個別の
異なる電位を印加ないし設定することができるのである
。

なお、この第５図のような実施例は、たとえばポーラス
な絶縁体に導電物質を含浸させることによっても形成す
ることができる。

第６図の例では、非常に薄い絶縁被膜を有する導電性ワ
イヤ１２３を絶縁体１２２中に埋め込む。

具体的には、そのような導電ワイヤ１２３を筒状に並べ
て加熱などで接着してから面研麿を施す。

この例でも、導電ワイヤ１２３のそれぞれは絶縁体１２
２によって電気的に分離されているので、それぞれの部
分に個別的に所望の電位を設定することができる。

第７図の例では、絶縁性フィルム１２４の上に、互いに
間隔を隔てて導電膜１２５を形成し、その上にそれらを
被覆するように感光体１４を形成する。それぞれの導電
膜１２５への電圧の供給は、第７図（Ａ）に示すように
、感光体１４の側から行なってもよく、またフィルム１
２４にやや導電性をもたせてそのフィルム１２４の裏側
から行なってもよい。

第８図に示す例では、感光体１４の下面に互いに分離さ
れた電極１４１を形成し、この感光体１４を電極１４１
の相互間の絶縁部として利用し、さらにその下を別の導
電部１２６と絶縁体１２２とで形成された機械的強度の
強い支持体１２で補強している。

第９図の例では、支持体１２にその面方向に適当な抵抗
値を持たせることによって、それぞれの部分に個別的に
異なる電位を設定することができるようにしている。こ
の第９図の例では、支持体１２の厚みを薄くすることで
、厚み方向には導体として、またその面方向には高抵抗
層として作用させるようにして、感光体１４の支持体１
２として、部分的に異なる電位が設定できるようになっ
ている。

なお、第１図実施例では、感光体ドラム１０の支持体１
２のそれぞれ異なる部分に異なる電位を設定するために
、導電ローラを用いた。しかしながら、このような電位
付与手段としてはその他にブラシのような他の任意の手
段が利用できることは勿論である。

また、縮小や小さな原稿などを複写する際に、画像とし
て形成されるべきではない部分については、帯電プロセ
スおよび現像プロセスにおいて、その支持体１２に別の
電位を与えれば、トナーの付着を完全に防止できる。

なお、上述の実施例では、感光体としてドラム形状に形
成された場合について説明した。しかしながら、この発
明は、感光体としてベルト状あるいはシート状に形成さ
れたものにも適用できることは当然である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構造図解図である。 第２図は感光体を同じ帯電用コロトロンで３回帯電させ
たときの表面電位の変化の従来例を示すグラフである。 第３図は感光体の表面電位とそこへの流れ込み電流との
関係の従来例を示すグラフである。 第４図はクリーニングプロセスにおけるトナーおよび電
荷の状態を説明するための図解図である。 第５図は感光体ドラムの一実施例を示す図解図であり、
第５図（Ａ）はその断面図を示し、第５図（Ｂ）はその
裏面図を示す。 第６図は感光体ドラムの他の例を示す図解図であり、第
６図（Ａ）はその平面図を示し、第６図（Ｂ）はその斜
視図を示す。 第７図は感光体ドラムのさらに他の例を示す図であり、
第７図（Ａ）はその部分斜視図を示し、第７図（Ｂ）は
その部分断面図を示す。 第８図は感光体ドラムのなおも他の例を示す断面図であ
る。 第９図は感光体ドラムのその他の例を示す断面図である
。 図において、１０は感光体ドラム、１２は支持体、１４
は感光体、１６〜２８は導電ローラ、１２１は導電性粉
末、１２２は絶縁体、１２３は導電ワイヤ、１２４はフ
ィルム、１２５は導電膜、１２６は導電部、１４１は電
極を示す。 特許出願人　　三洋電機株式会社 代理人　弁理士　山　１）義　人 （ほか１名） 第１図 第２図　　　　第３図 第４図 ・ｔ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　同時に異なる電位に設定することができるように電
   気的に区画された複数の部分を有する支持体を備える、
   電子写真装置の感光体。 ２　前記支持体の複数の部分を異なる電位に設定するた
   めの手段を備える、特許請求の範囲第１項記載の電子写
   真装置の感光体。