JPH02213877A - 電子写真記録方法 - 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、感光体の露光部に一成分からなるトナーを付
着させる反転現像法を用いた電子写真記録方法に関する
ものである。

（従来の技術） 従来、電子写真記録方法を用いたプリンタ装置において
は、一般に感光体表面の電荷が消去された部分にトナー
を付着させる反転現像法が用いられており（特公昭６２
−２３３１０号公報参照）、中でも磁気の作用を利用し
てトナーを搬送する磁気ブラシ現像方法が広く採用され
ている。

しかしながら、この方法の場合、トナーとキャリアの濃
度比を常に一定に制御しなければならないこと、両者を
十分撹拌して摩擦帯電させなければならないこと、及び
実際に紙に付着し消費されるトナー量に対してキャリア
量の比がおよそ２０倍であること等により、現像装置が
大変複雑となり、大型になるという問題があった。

一方、最近ワークステーションやパソコンが高性能化す
るにしたがい、それらの出力装置として、高速で普通紙
記録が可能な電子写真方式のブリンクが使用されるよう
になり、低価格で小型かつ保守が容易なプリンタが求め
られている。

そこで、トナーを一成分で用いるとともに、該トナーを
担持した弾性の現像ロールを感光体に圧接して現像する
現像方式が採用されている。

上記従来の一成分接触現像法及び磁気ブラシ現像法にお
ける現像特性を第４図に示す。

感光体を全面露光した後、現像バイアス電位を変化させ
つつ、負極性のトナーを現像したときのトナー付着量を
表しである。図において、一成分接触現像法はＡの曲線
で、磁気ブラシ現像法はＢの曲線で示される。

上記一成分接触現像法においては、感光体と現像ロール
の間隙は、トナー１層から３層分の厚さにほぼ等しく、
トナーの平均粉径を１０μｍとすると大きくて３０μｍ
である。一方、磁気ブラシ現像法においては、磁気作用
に伴うトナ一連鎖を形成するためトナーは厚くされ、通
常薄いものでも０゜３　ｍｍから１．５ｍｍ程の間隙が
設定される。このため、バイアス電位が同じ場合、現像
間隙に発生する電界強度は、一成分接触現像法の方がか
なり大きくなる。

そして、現像されるトナーはこの電界強度に大きく依存
するため、図に示すように、現像バイアス電位の変化に
対するトナーの付着量は、一成分接触現像法の場合、磁
気ブラシ現像法に比較して鋭く立ち上がる。

また、磁気ブラシ現像法の場合、バイアス電位が０（ｖ
）であるとトナーはほとんど付着しないが、一成分接触
現像法の場合はかなりの量が感光体に付着する。

上記従来の一成分接触現像法を用いて現像する場合の現
像電位モデルを第５図に示す。

図において、現像電位モデルは大きく初期設定、記録、
記録終了の３つの区間に分けることができる。

初期設定区間においては、スタート信号に応じて感光体
が回転し始めると、帯電手段が感光体の表面を設定電位
に上昇させ、その設定電位を保持する。

次に、記録区間においては、露光手段が画像信号に応じ
て感光体上に光を照射して静電潜像を形成し、現像手段
がそれを可視像にする。

そして記録終了区間においては、記録が終了し、感光体
上の残留トナーが除去され、表面の電位が設定電位から
０（ｖ）近（の残留電位にまで除去されて、感光体が停
止する。

ここで、現像ロールに印加されるバイアス電位■８は、
感光体の表面が設定電位■、に立ち上げられて記録が開
始されるまでの間に立ち上がり、また、記録が終了して
、感光体の表面が上記設定電位■、から立ち下がるまで
の間に立ち下がるように制御される。そして、該バイア
ス電位■８は、０　（Ｖ）と感光体の設定電位との間の
値になるように設定される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の電子写真記録方法においては
、第５図に示されるように、記録の開始時と終了時にお
いては感光体の電位が０　（Ｖ）に近く、設定電位■８
にないため、トナーが感光体に付着して無駄に消費され
るという問題点があった。

本発明の目的は、上記従来の電子写真記録方法の問題点
を解決して、記録の開始時と終了時においてトナーを無
駄に消費することのない電子写真記録方法を提供するも
のである。

（課題を解決するための手段） そのために本発明は、帯電した一成分トナーを担持した
現像ロールを感光体に接触させ、該感光体に形成された
静電潜像の電荷が消失した部分に上記一成分トナーを付
着させる電子写真記録方法において、上記感光体の表面
電位が設定値にないときに、上記一成分トナーと同極性
の電圧を感光体に印加するようにしである。

また、上記感光体の表面電位が設定値にあるときには、
感光体を接地するようにしである。

（作用） 本発明は、感光体の表面電位が設定値にないときに、一
成分トナーと同極性の電圧が感光体に印加され、また、
上記感光体の表面電位が設定値にあるときには、感光体
が接地されるようにしであるので、記録の開始時と終了
時において感光体の表面の電位が上昇する。したがって
、無駄にトナーを消費することがなくなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図は本発明の電子写真記録方法を採用した電子写真
記録装置の概略構成図、第２図は本発明の電子写真記録
方法における映像電位モデルを示す図、第３図は本発明
の電子写真記録方法におけるバイアス選択信号のタイム
チャートである。

図において、１は図示矢印方向に回転する感光体であっ
て、その周囲に画像形成手段が順に並べられている。

すなわち、２は感光体１の表面を一様に帯電する帯電手
段であり、例えばスコロトロン放電器、コロトロン放電
器等が用いられる。３は電気信号を光に変換する露光手
段であり、上記感光体１上の表面を画像信号に応じて光
照射して静電潜像を形成する。該露光手段３は、ＬＥＤ
アレイ、液晶シャッタアレイ、レーザ等の光源と結像レ
ンズを組み合わせて形成される。

続いて現像手段４において、上記静電潜像の光が照射さ
れた部分、すなわち電荷が消去された部分に、上記静電
潜像と同極性に帯電させられた非磁性のトナー５が付着
され現像される。

そして、転写手段６においては、転写部に送紙される記
録紙７の裏側にトナー５の帯電極性とは逆極性の電荷が
与えられ、感光体１上に現像されたトナー５は静電的に
転移される。該転写手段６は、通常コロナ放電器等によ
り形成される。

上記転写プロセスにおいて、記録紙７に転移しない感光
体１上の残留トナー５はクリーニング手段８により除去
される。また、該クリーニング手段８の前後いずれかに
、感光体１上の残留電荷を除去する除電手段９が設けら
れており、感光体１は、帯電手段２の手前に到達するま
でにトナーの付着がなく、しかも不均一な電荷分布のな
い状態になっており、新たな記録に対応することが可能
となる。

上記クリーニング手段８としては、図に示すようなプレ
ーＦ方式の外に、ブラシクリーニング方式、ファーブラ
シ方式等いずれの方式をも利用することかできる。また
、クリーニング手段８と除電手段９は前後逆に配置され
てもよい。

ところで、ここで用いた感光体１は導電性支持体Ｉａ上
にキャリア発生層とキャリア輸送層からなる光導電層１
ｂを順に積層した有機系感光体で構成されており、帯電
の極性は負極性となる。感光体１としては、その外にＳ
ｅ系、Ｓｉ系、ＣｄＳ、　ＺｎＯ等いずれも使用するこ
とができる。

また、現像手段４は、図示矢印方向に回転する現像ロー
ル４１と、該現像ロール４１にトナー５を供給する塗布
ロール４２と、現像ロール４１に付着したトナー５の厚
さを長手方向に一定にするとともにトナー５を摩擦帯電
する規制ブレード４３と、トナー５を収容するトナー収
容槽４４から構成されている。

上記現像ロール４１は、金属支持軸に導電性ゴムを積層
したもの、又はその表面にコーティング層を形成したも
のを用いることができる。導電性ゴムはシリコン、クロ
ロプレン等にカーボンブランク等を分散混入して得られ
る。

ここで、現像に際しては帯電したトナー５を担持した現
像ロール４１が、図示しない圧力付与手段により感光体
１に圧接させられる。またこの場合、電荷が消去した部
分にトナーを付着させる反転現像法であるため、現像ロ
ール４１には現像バイアス手段１０が設けられ、現像バ
イアス選択信号１２により、その出力が制御されるよう
になっている。

また、記録時以外の時に現像ロール４１から感光体１ヘ
トナー５が付着するのを防止するために、感光体バイア
ス手段１１が設けられており、この出ノｊは感光体バイ
アス選択信号１３によりオン・オフされる。

次に、本発明の実施例の電子写真記録方法の動作を説明
する。

感光体１と現像ロール４１が回転する前に、操作者が感
光体バイアス手段１１を感光体バイアス選択信号１３に
よりオンにすると、この状態で感光体１が回転し、帯電
手段２がオンとなり感光体ｌを帯電する。感光体１の表
面電位がおよそ設定値■５に達する頃、感光体バイアス
手段１１が感光体ハイアス選択信号１３によりオフにさ
れ、これと同時、又はこれよりやや遅れて現像バイアス
手段１０が現像バイアス選択信号１２によりオンにされ
る。

この状態で、−様かつ均一に帯電された感光体１は、露
光手段３により画像信号に対応して光照射され静電潜像
が形成され、続いて該静電潜像は現像手段４により現像
される。そして、感光体１と同極性に帯電した現像ロー
ル４１上のトナー５が、光が照射して表面の電荷が消失
した感光体１の所定部分に付着する。

該感光体１上に現像されたトナー５は、転写部において
記録紙７が重ねられ、転写手段６によりトナー５とは逆
性の電荷が与えられると、記録紙７に転移する。その後
、記録紙７上のトナー５像は図示しない定着手段により
定着される。

一方、感光体上の残留トナー５と残留電荷は、それぞれ
クリーニング手段８と除電手段９により取り除かれる。

次に、第２図及び第３図に示すように、感光体１が回転
を始める前に、感光体バイアス手段１１がオン、現像バ
イアス手段１０がオフにされる。そのときの感光体１の
表面電位はＶＰＩＩ、現像ロール４１の電位はＯｍであ
る。

したがって、感光体１の電位は現像ロール４１の電位よ
り高く、同極性のトナー５は感光体１に付着しない。バ
イアス電位ＶＰＢは、第４図の特性から、一成分現像方
式においてトナーが付着しないような電位（１５０Ｖ以
上）が選択される。

上記帯電手段２がオンされて、感光体ｌの表面電位が設
定値■３に近づくと、感光体バイアス手段１１は感光体
バイアス選択信号１３によりオフになり、その後現像バ
イアス手段１０が現像バイアス選択信号１２によりオン
になる。

一方、現像ロール４１はバイアス電位ＶＤＢに、感光体
１の導電性支持体１ａは０（ｖ）になる。この時点では
感光体１表面の電位は帯電手段により設定電位■、に達
する。

この状態で記録が開始され、露光手段により画像信号に
応じて照射されると、感光体１の照射された部分の電荷
は消失し、その部分の電位は残留電位■８に減衰する。

次に現像手段４において、現像ロール４１の電位より感
光体１の電位が低い部分にはクーロン力によりトナー５
が付着し、高い部分には付着しない。

記録の終了時では、始めに現像バイアス手段１０が現像
バイアス選択信号１２によりオフにされ、やや遅れて帯
電手段２がオフにされる。感光体１の表面電位が設定値
から低下する際に、感光体バイアス手段１１は感光体バ
イアス選択信号１３によりオンにされる。

そして、開始時と同様に、感光体１の表面電位はＶＰＢ
、現像ロール４１の電位は０（ｖ）となり、感光体１の
表面電位■□が現像ロール４１の電位より高いため、同
極性のトナー５は感光体１に付着しない。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

例えば、本実施例では、現像トナーとして非磁性のトナ
ーを用いているが、磁性のトナーを用いても同様の効果
が得られる。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明によれば感光体バ
イアス手段を設け、記録の開始と終了時には現像ロール
電位より感光体表面電位を高く設定するように制御して
いるので、記録の開始、終了時におけるトナーの無駄な
使用を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子写真記録方法を採用した電子写真
記録装置の概略構成図、第２図は本発明の電子写真記録
方法における映像電位モデルを示す図、第３図は本発明
の電子写真記録方法におけるバイアス選択信号のタイム
チャート、第４図は従来の一成分接触現像法及び磁気ブ
ラシ法における現像特性を示す図、第５図は従来の一成
分接触現像法を用いて現像する場合の現像電位モデルを
示す図である。 １・・・感光体、２・・・帯電手段、３・・・露光手段
、４・・・現像手段、５・・・トナー、６・・転写手段
、７・記録紙、８・・・クリーニング手段、９・・・除
電手段、１０・・現像バイアス手段、１１・・・感光体
バイアス手段、１２・・・現像バイアス選択信号、１３
・・・感光体バイアス選択信号、４１・・・現像ロール
、４２・・・塗布ロール、４３・・・規制ブレード、４
４・・・トナー収容槽。 特許出願人　沖電気工業株式会社 代理人　弁理士　川　合　　誠（外１名）彫 賢 員１ １ν 彰 菅

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 帯電した一成分トナーを担持した現像ロールを感光体に
   接触させ、該感光体に形成された静電潜像の電荷が消失
   した部分に上記一成分トナーを付着させる電子写真記録
   方法において、 （ａ）上記感光体の表面電位が設定値にないときに、上
   記一成分トナーと同極性の電圧を感光体に印加するとと
   もに、 （ｂ）上記感光体の表面電位が設定値にあるときには、
   感光体を接地することを特徴とする電子写真記録方法。