JPH0675485A - 電子写真記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】感光体を安定的に帯電して画質を保ったまま
で、経済性が良くかつ安全性も高い電子写真記録装置を
提供する。 【構成】帯電装置２を、感光ドラム１に接触配置された
帯電ローラ２１と、それぞれ異なる所定の第１および第
２の電流値のそれぞれに定電流制御した所定極性の第１
帯電電圧および第２帯電電圧をそれぞれ発生可能で、こ
の第１帯電電圧および第２帯電電圧を択一的に帯電ロー
ラ２１に印加する直流定電流高圧電源２２とを具備して
構成する。さらに主制御部８は、感光ドラム１の帯電動
作時において、感光ドラム１の表面のうちの、転写装置
５による転写位置に記録紙Ｐが挿通されていない期間に
転写位置を通過した領域が帯電ローラ２１の接触位置を
通過する期間にのみ、第２帯電電圧を帯電ローラ２１に
供給し、他の期間には第１帯電電圧を帯電ローラ２１に
供給するよう直流定電流高圧電源２２を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プロセスによ
って画像の記録を行う電子写真記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真記録装置における帯電装置とし
ては、一般的にスコロトロン帯電器が用いられている。
なぜならば、スコロトロン帯電器は帯電性能が高く、安
定的な帯電が行えるためである。

【０００３】ところがこのスコロトロン帯電器は、例え
ば５００Ｖの帯電電位を得ようとした場合に５ｋＶ程度
と非常に高い電圧を必要とするため、経済性が悪い上に
安全性に問題がある。また、コロナ放電に伴ってオゾン
が発生するため、このオゾンにより感光体や現像剤を始
めとした周囲の各種部位、さらには人体へ悪影響を及ぼ
すおそれがある。

【０００４】一方、例えば５００Ｖの帯電電位を得よう
とした場合に０．５〜１ｋＶ程度と、比較的低い電圧で
良く、かつオゾンの発生もない接触帯電器がある。これ
は、感光体の表面に接触させて配置された接触子に電圧
を印加する構成をなす。

【０００５】しかしこの接触帯電器では、周囲の環境や
製造バラツキなどの諸条件によって接触子の電気的な抵
抗値が変化した場合に放電量が変化する。このため、周
囲の環境や製造バラツキなどの諸条件に応じて帯電電位
が異なってしまう。図７は従来の接触帯電器での特性を
示す図である。このように接触帯電器は、帯電性能が低
く均一な帯電を行い難い。従って、濃度ムラなどが生じ
ることになり、画質を劣化させてしまうため適用し難
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の電
子写真記録装置は、帯電装置にスコロトロン帯電器を用
いた場合には、経済性が悪い上に安全性に問題がある。
また帯電装置に接触帯電器を用いた場合には、感光体の
帯電が不安定で、画質に悪影響がある。

【０００７】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは、感光体を安定
的に帯電して画質を保ったままで、経済性が良くかつ安
全性も高い電子写真記録装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、例えば感光ド
ラムなどの感光体を帯電するための帯電手段を、前記感
光体に接触配置された例えば帯電ローラなどの接触子
と、それぞれ異なる所定の第１および第２の電流値のそ
れぞれに定電流制御した所定極性の第１帯電電圧および
第２帯電電圧をそれぞれ発生可能で、この第１帯電電圧
および第２帯電電圧を択一的に前記接触子に印加する例
えば直流定電流高圧電源などの帯電電源手段とを具備し
て構成し、さらに前記感光体の帯電動作時において、前
記感光体の表面のうちの、転写手段による転写位置に記
録紙が挿通されていない期間に前記転写位置を通過した
領域が前記接触子の接触位置を通過する期間にのみ、前
記第２帯電電圧を前記接触子に供給し、他の期間には前
記第１帯電電圧を前記接触子に供給するよう前記前記帯
電電源手段を制御する例えば主制御部などの制御手段を
備えた。

【０００９】

【作用】このような手段を講じたことにより、感光ドラ
ムは、帯電電源手段により所定の電流値に定電流制御し
た所定極性の帯電電圧が印加された接触子からの電荷注
入により帯電される。

【００１０】このとき前記感光体の表面のうちの、前記
転写位置に前記記録紙が挿通されていない期間に前記転
写位置を通過した領域が前記接触子の接触位置を通過す
る期間には、第２の電流値に定電流制御した第２帯電電
圧が接触子に印加され、他の期間には第１の電流値に定
電流制御した第１帯電電圧が接触子に印加される。

【００１１】従って、前記転写位置に前記記録紙が挿通
されていない期間に前記転写位置を通過した領域は通常
とは異なる第２の電流値に定電流制御した第２帯電電圧
により帯電がなされ、元の電位差が補償される。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
き説明する。図１は本実施例に係る電子写真記録装置の
要部構成を一部破断して示す図である。図中、１は感光
ドラムであり、図示しない駆動系によって回転駆動され
るものとなっている。この感光ドラム１の周囲にはその
周面に沿って、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、
転写装置５、クリーニング部６および除電装置７が順に
配置されている。

【００１３】このうち帯電装置２は、感光ドラム１に接
触配置された帯電ローラ２１と、帯電ローラ２１に定電
流制御した電圧を印加する直流定電流高圧電源２２とよ
り構成される。帯電ローラ２１は例えば導電性ウレタン
よりなり、１０⁸ Ωcmの抵抗率を有する。直流定電流高
圧電源２２は図２に示す構成をなし、電圧検出選択回路
２２ａが外部から供給される電流値切換信号に応じて２
つの期間電流経路を選択することにより、それぞれ異な
る第１および第２の電流値Ｉａ，Ｉｂに定電流制御した
第１および第２帯電電圧を択一的に発生可能である。ま
た直流定電流高圧電源２２は、−２０μＡ程度、−２ｋ
Ｖ程度まで出力する電圧容量を有する。露光装置３は、
具体的な構成の図示は省略するが、記録すべき画像の画
データに応じてＯＮ／ＯＦＦする周知のＬＥＤ等であ
る。

【００１４】現像装置４は、現像剤としてのトナー（図
示せず）を貯留したホッパー４１の開口部に、その一部
がホッパー４１の内部に位置する状態で円筒状の現像ロ
ーラ４２を設けてなる。またホッパー４１の内部には現
像ローラ４２に平行に供給ローラ４３を設ける。そし
て、現像ローラ４２および供給ローラ４３には、現像バ
イアス用高圧電源４４が発生する負極性で所定電圧の現
像バイアスが印加されている。４５はブレードであり、
現像ローラ４２に担持されてホッパー４１の外部へと導
かれるトナーの量を一定に保つとともに、トナーを負極
性に摩擦帯電するためのものである。４６はアジテータ
であり、ホッパー４１内のトナーの攪拌および現像ロー
ラ４２、供給ローラ４３へのトナーの搬送を行うもので
ある。なお、現像ローラ４２、供給ローラ４３およびア
ジテータ４６は、それぞれ図示しない駆動系によって回
転駆動されるものとなっている。

【００１５】転写装置５は、転写ローラ５１と、この転
写ローラ５１に正極性で所定電圧の転写電圧を印加する
転写用高圧電源５２とから構成された周知の接触転写器
となっている。

【００１６】クリーニング部６は、感光ドラム１に当接
配置され、感光ドラム１に付着したトナーを掻き落とす
クリーナブレード６１と、このクリーナブレード６１に
よって掻き落とされたトナーを受け回収する回収容器６
２とから構成される。除電装置７は、感光ドラム１の全
幅に亙って光を照射することにより感光ドラム１上の電
荷を除去する。

【００１７】８は本電子写真記録装置を総括的に制御す
る主制御部である。この主制御部８は、電子写真記録装
置における周知の一般的な制御を行う機能に加えて、直
流定電流高圧電源２２が帯電ローラ２１に供給する電流
値の切換制御を行う機能を有している。

【００１８】次に以上のように構成された電子写真記録
装置の動作を説明する。まず感光ドラム１の表面は、帯
電装置２によって例えば−６６０Ｖに均一帯電される。
帯電装置２では、通常、第１電流値Ｉａ（例えば−９μ
Ａ）に定電流制御した電圧を直流定電流高圧電源２２か
ら帯電ローラ２１に印加しているので、帯電ローラ２１
に供給される電荷量は常に一定であり、周囲の環境や製
造バラツキなどの諸条件によって帯電ローラ２１の電気
的な抵抗値が変化しても、放電量は一定となる。従っ
て、周囲の環境や製造バラツキなどの諸条件に影響され
ずに安定的に感光ドラム１の帯電が行われる。図３は、
このような帯電装置２による感光ドラム１の帯電特性を
示す図である。この図からも分かるように、帯電ローラ
２１の抵抗値が異なっていても、帯電電位はほとんど変
わらない。

【００１９】続いて、帯電された感光ドラム１の表面
は、露光装置３によって画像情報に応じて露光される。
この際、露光装置３は、黒画像に対応する領域に光を照
射し、白画像に対応する領域には光を照射しない。これ
により、黒画像に対応する領域を低電位とした静電潜像
を感光ドラム１に形成する。

【００２０】現像装置４では、ホッパー４１内に貯留さ
れたトナーは自重またはアジテータ４６により供給ロー
ラ４３の近傍へと移動し、供給ローラ４３の回転によっ
て現像ローラ４２へと供給される。現像ローラ４２は供
給されたトナーを担持し、ホッパー４１の外部へと導
き、感光ドラム１の表面に接触させる。この際、現像ロ
ーラ４２に担持されたトナーは、ブレード４５によって
薄層化されるとともに、負極性に摩擦帯電される。現像
バイアス用高圧電源４４が発生する現像バイアスは、帯
電装置２による帯電電位（−６６０Ｖ）と露光領域の帯
電電位（−５０Ｖ）との間に設定されている。従って、
感光ドラム１の非露光領域については現像ローラ４２よ
りも感光ドラム１の方が負の電位が高いので、負極性に
帯電しているトナーは感光ドラム１では反発して現像ロ
ーラ４２側に吸着され、また感光ドラム１の露光領域に
ついては現像ローラ４２の方が感光ドラム１よりも負の
電位が高いので、負極性に帯電しているトナーは現像ロ
ーラ４２では反発して感光ドラム１側に吸着される。か
くして、感光ドラム１のうちの黒画像に対応する露光領
域にのみトナーが付着し、感光ドラム２に形成された静
電潜像がトナーによって顕像化される。

【００２１】このようにして感光ドラム１に付着したト
ナーは、転写ローラ５１に転写用高圧電源５２から印加
された負極性の転写電圧により、感光ドラム１と転写ロ
ーラ５１との間に挿通された記録紙Ｐに転写される。

【００２２】こののち、転写装置５において記録紙Ｐに
転写し切れずに感光ドラム１に残留したトナーをクリー
ニング装置６によって除去する。さらに除電装置７によ
って感光ドラム１に帯電した電荷を除去したのち、帯電
装置２で再帯電する。

【００２３】ところで、頁間などで感光ドラム１と転写
ローラ５１との間（転写位置）に記録紙Ｐが挿通されて
いない状態では、感光ドラム１と転写ローラ５１とが直
接接触してしまうため、正極性である転写電圧の影響を
直接受け、感光ドラム１の表面電位が正極性に転移して
しまう。図４（ａ）は転写位置を通過したのちの表面電
位の一例を示す図である。図中、Ａで示す領域が転写電
圧の影響を直接受けて正極性に転移した領域である。

【００２４】ここで、感光ドラム１は例えばＯＰＣ（有
機感光体）であり、負帯電性となっている。このような
負帯電性の感光ドラム１は、負極性の電荷に対しては感
光導電性が大きく、露光によって電荷除去が良好に行わ
れるが、正極性の電荷に対しては感光導電性が小さく、
滞留しやすい性質がある。このため、表面電位が負極性
である領域は、除電後は元の電位によらずに均一な電位
となるが、感光ドラム１が上述のように正極性に帯電し
ていると、この正極性の電荷は除電装置７による露光で
は除去し切れず残留してしまう。図４（ｂ）は、図４
（ａ）に示す電位状態にある領域を除電した後の電位状
態を示す図である。この図に示すように領域Ａは、正常
に除電された領域との間に電位差Ｖｄが残留する。

【００２５】定電流制御された電圧の印加による放電に
よって帯電を行っている場合、元の電位が不均一である
場合には帯電電位を均一にすることはできない。すなわ
ち、上述のように帯電電位が不均一となっている部分を
再帯電すると、帯電後の電位も不均一となる。

【００２６】そこで本実施例では次のような処理を行っ
ている。すなわち、主制御部８は基本的には第１電流値
Ｉａ（−９μＡ）に定電流制御した第１帯電電圧を直流
定電流高圧電源２２に発生させるが、表面電位が正極性
に転移した領域Ａが帯電ローラ２１との接触位置（帯電
位置）を通過する期間にのみ、第１電流値Ｉａよりも高
い第２電流値Ｉｂに定電流制御した第２帯電電圧を直流
定電流高圧電源２２に発生させる。

【００２７】帯電装置２は接触帯電方式をなしている
が、接触帯電方式においては、帯電ローラ２１への供給
電流を上昇させていくと、供給電流の上昇に比例して表
面電位が上昇する。そしてこの帯電ローラ２１への供給
電流と表面電位との関係は、感光ドラム１の元の電位が
正極性および負極性のいずれであっても同様である。従
って、前述のように帯電ローラ２１に供給する電流値を
高めると、より大きな表面電位の変化を引き起こすこと
ができる。ここで帯電ローラ２１に印加されるのは負極
性の電圧であるので、領域Ａは他の領域に比較して大き
く負極性側に引き戻される。

【００２８】さて第２電流値Ｉｂは、表面電位を電位差
Ｖｄ分に亙り負極性側に引き戻すのに必要な電流値を第
１電流値Ｉａに加えた値に設定されている。具体的に
は、例えば帯電ローラ２１への供給電流と帯電後の感光
ドラム１の表面電位との関係が図５に示す特性にあり、
かつ電位差Ｖｄが５００Ｖであったとすると、表面電位
を電位差Ｖｄ分に亙り負極性側に引き戻すのに必要な電
流値は−１０μＡとなり、第２電流値Ｉｂは−１９μＡ
に設定される。

【００２９】また表面電位が正極性に転移する領域が転
写位置に記録紙Ｐが通視されていない期間（主に頁間）
に転写位置を通過した領域であるので、転写位置への通
紙タイミングから帯電ローラ２１に供給する電流値の切
換えタイミングを容易にとることができる。具体的に
は、主制御部８は、頁間において転写位置の通紙が無く
なった時点（図６中のＴ１時点）から、感光ドラム１表
面のある点が転写位置から帯電位置まで移動するのに要
する時間ＴＡが経過した時点（図６中のＴ３時点）に帯
電ローラ２１に供給する電流値を第２電流値Ｉｂに切換
える。また転写位置の通紙が再開された時点（図６中の
Ｔ２時点）から時間ＴＡが経過した時点（図６中のＴ４
時点）に帯電ローラ２１に供給する電流値を第１電流値
Ｉａに戻す。かくして帯電ローラ２１に第２電流値の電
流が供給されている期間は、転写位置の通紙が無い期間
に転写位置を通過した領域が帯電位置を通過する期間と
なる。

【００３０】このように本実施例によれば、転写電圧の
影響で表面電位が正極性に転移し、除電装置で除電し切
れずに残留した電位差が、帯電装置の再帯電の際に補償
され、再帯電後の感光ドラム１の表面電位は図４（ｄ）
に示すように均一となる。

【００３１】かくして、接触帯電でありながら、周囲の
環境や製造バラツキなどの諸条件に影響されずに、かつ
転写電圧の影響を除去して安定的に帯電を行った上で、
均一な帯電電位を得ることができる。またこのように接
触帯電であるから、電源としては例えば−２ｋＶと比較
的低電圧なもので良く、またオゾンの発生もない。

【００３２】なお本発明は上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば上記実施例では、接触子としてローラ
状の帯電ローラ２１を適用しているが、ブレード、固定
ブラシまたは回転ブラシなどであっても良く、その形状
は任意で良い。

【００３３】また各部の電圧や帯電電位などの具体値
は、上記実施例に挙げたものには限定されず、任意であ
って良い。このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々の変形実施が可能である。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、例えば感光ドラムなど
の感光体を帯電するための帯電手段を、前記感光体に接
触配置された例えば帯電ローラなどの接触子と、それぞ
れ異なる所定の第１および第２の電流値のそれぞれに定
電流制御した所定極性の第１帯電電圧および第２帯電電
圧をそれぞれ発生可能で、この第１帯電電圧および第２
帯電電圧を択一的に前記接触子に印加する例えば直流定
電流高圧電源などの帯電電源手段とを具備して構成し、
さらに前記感光体の帯電動作時において、前記感光体の
表面のうちの、転写手段による転写位置に記録紙が挿通
されていない期間に前記転写位置を通過した領域が前記
接触子の接触位置を通過する期間にのみ、前記第２帯電
電圧を前記接触子に供給し、他の期間には前記第１帯電
電圧を前記接触子に供給するよう前記前記帯電電源手段
を制御する例えば主制御部などの制御手段を備えたの
で、感光体を安定的に帯電して画質を保ったままで、経
済性が良くかつ安全性も高い電子写真記録装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る電子写真記録装置の
要部構成を一部破断して示す図。

【図２】 図１中の直流低電圧高圧電源２２の具体的構
成を示す回路図。

【図３】 図１中の帯電装置２による帯電特性を示す
図。

【図４】 図１中の感光ドラム１の表面電位の遷移状態
の一例を示す図。

【図５】 帯電ローラ２１に印加する電流値と感光ドラ
ム１の表面電位との関係を示す図。

【図６】 帯電ローラ２１に印加する電流値の切換えタ
イミングを示す図。

【図７】 従来技術を説明する図。

【符号の説明】

１…感光ドラム、２…帯電装置、２１…帯電ローラ、２
２…直流定電流高圧電源、３…露光装置、４…現像装
置、５…転写装置、６…クリーニング部、７…除電装
置、８…主制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真プロセスにより画像の記録を行
   うものであり、転写手段は感光体に記録紙を重ねた状態
   で前記記録紙の背面に前記感光体の帯電電位とは逆極性
   の転写電圧を印加するものである電子写真記録装置にお
   いて、 前記感光体を帯電するための帯電手段は、前記感光体に
   接触配置された接触子と、それぞれ異なる所定の第１お
   よび第２の電流値のそれぞれに定電流制御した所定極性
   の第１帯電電圧および第２帯電電圧をそれぞれ発生可能
   で、この第１帯電電圧および第２帯電電圧を択一的に前
   記接触子に印加する帯電電源手段とを具備して構成し、 さらに前記感光体の帯電動作時において、前記感光体の
   表面のうちの、前記転写手段による転写位置に前記記録
   紙が挿通されていない期間に前記転写位置を通過した領
   域が前記接触子の接触位置を通過する期間にのみ、前記
   第２帯電電圧を前記接触子に供給し、他の期間には前記
   第１帯電電圧を前記接触子に供給するよう前記前記帯電
   電源手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とする
   電子写真記録装置。