JPS6054673B2 - 電子写真装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、反復使用する表面に絶縁層を有する三層構
成の感光体を用いる電子写真装置において、使用後の感
光体の不均一な電荷が、次回の複写時に悪影響を及ぼす
事を防止するための有効な方法に関するものである。

従来用いられているこの種の電子写真装置では、一般
に円筒状又はベルト状の感光体（以下、感光層とも記す
）の周りに複数個のコロナ放電器の帯電器を設け、装置
の動作に連動して帯電状態又は停止状態の２つの状態に
切り換え、潜像形成、転写等を行なうのが普通である。

このような装置においては帯電器の作動を終了した直後
には、一般に感光層の表面電位は不均一になつているこ
とが多く、そのままの状態で長時間放置した場合、周知
の通り、次回の使用時に画像が不均一になるなどの悪影
響をあたえる。このような悪影響をさけるため、例えば
米国特許２２９７６９１号明細書に記載されているよう
な、導電体表面に光導電性絶縁材料を設けた感光層を用
いるゼログラフ法においては、周知の通り、感光層の全
面に光を照射し、電荷を放置させれば良い。しかし、特
公昭４２−２３９Ｗ号公報に開示されているような、導
電性支持体、光導電層、絶縁層を有する三層構成の感光
層を使用する電子写真法においては、感光層に光を照射
しても、それだけでは電荷は失なわれず、同時に又は順
時に一次帯電とは逆極性の若しくはＡＣによるコロナ放
電を施して感光体表面の電位を均一に均している。本発
明は、上記逆極性若しくはＡＣコロナ放電器の放電制御
を安価でかつ簡単な構成にて達成する電子写真装置を提
供を目的とするものである。

この目的を達成する本発明とは、絶縁層、光導電層、導
電性支持体を基本構成とする三層構成体、前記感光体に
ほぼ一様に一次帯電を施す手段、原画像光の照射と略同
時に前記一次帯電と逆極性のコロナ放電又は交流コロナ
放電を施す二次コロナ放電手段、次いで感光体表面にほ
ぼ一様に照射光を与える手段を用いて潜像形成を行なう
電子写真装置において、コロナ放電器に印加する電圧を
発生する高圧発生装置とが、入力電源電圧が印加される
一次巻線と、該コロナ放電器に印加する電圧を出力する
二次巻線と、負荷回路の接続された三次巻線とを具備す
る高圧変圧器を有し、通常の潜像形成過程以外の感光体
相対移動中に、該三次巻線負荷回路を制御することによ
り、該コロナ放電器に印加された電圧のうち一方の極性
のみを該コロナ放電器のコロナ放電限界電圧以下の電圧
に落し、その極性のコロナ放電のみを停止させて感光体
の除電を行なうことを特徴とする電子写真装置である。
従つて本発明によれば、小型で安価な高圧発生装置を用
いた簡単な制御方法により、感光体表面の電位分布を均
一にすることができ、次回の画像形成への悪影響を防ぐ
ことが可能となる。

以下本発明による実施例の１つを従来例と比較しつつ詳
細に述べる。

第１図は表面に絶縁層を有する２層構成の感光体を用い
た従来より公知の電子写真装置を示したものである。

第１図において、１は金属ドラム上に設けられた感光層
であり、特公昭４２−２３９１０号公報に開示されてい
る導電性支持体、光導電層、絶縁層の三層構成から成る
ものである。感光層１は約＋６．３ＫＶの電圧が印加さ
れた１次コロナ放電器２によソー様に約１４００■に帯
電され、次いで約一６．５ＫＶの電圧が印加された２次
コロナ放電器３により除電されると同時に原画像の照射
３ａを受ける。その結果感光層１の表面絶縁層上には表
面電荷密度の差による静電潜像が形成される。次に全面
露光ランプ４により感光層１の全面を一様に露光して原
画像の明暗に応じて表面電位に差を生ぜしめ、コントラ
ストの高い静電潜像を上記絶縁層上に形成する。この時
感光層の表面電位は原画像の暗部に対応する部分で＋５
００Ｖ１明部のそれでＯ■になる。次いで現像器５によ
り、潜像上にトナーを付着させ、感光層１上に可視像を
形成し、給紙ガイド６より送られてきた転写紙７に約＋
６．３Ｋ■の電圧を印加したコロナ帯電器８によりこの
可視像をコロナ転写する。転写を終つた紙は分離され、
搬送ローラ９を介して定着器（図示せず）に送られる。
一方転写し終わつた感光層１は、クリーナ１０により感
光層１上の残留トナーが除去・回収され、再び前述の複
写過程が繰り返される。上述の如き電子写真装置におい
ては一般に一連の画像形成工程が終わつた直後には、感
光層１の表面はきわめて不均一に帯電された状態であり
、このままの状態で放置することは次回の画像形成に悪
影響を及ぼす。

第２図に第１図で示した電子写真装置の転写紙が転写を
終了した直後の電位分布を示す。

２次コロナ放電器３から転写帯電器８の間ｄの感光層表
面は、原画像をすべて照射した後、感光ドラムに余計な
トナーが付着するのを防ぐため、第１図のシャッター１
１によりランプ４の光を照射されつつ（ブランク露光）
２次コロナ放電器３により除電されるため、約−１５０
■である。

また転写帯電器８と１次コロナ放電器２の間ｅの表面電
位は約＋７００Ｖであり１次コロナ放電器２と２次コロ
ナ放電器の間ｆは前述のように約＋１４００■である。
このような不均一な電位分布を均一にするため、従来よ
り転写紙へのトナー像の転写が終了した後、１次コロナ
放電器２及び転写放電器８のコロナ放電を停止させ、第
１図のシャッター１１を開いてランプ４から感光層１に
光を与えつつ、２次放電器のみで適当な時間（例えばド
ラム１回転の間）除電することにより、感光層１の全面
を約−２００Ｖ前後の均一な電位に保ち、上記のような
不都合をなくしている。このような動作を行なわせるた
めに、従来は第３図に示すように、オン−オフのタイミ
ングの異なる１次及び転写放電器用の高圧トランスと、
２次放電器に電圧を印加する高圧トランスを第３図Ａ，
ＢのトランスＴ，，Ｔ２の如く計２個設け、夫々のトラ
ンスの入力電圧のオン−オフを制御することによつてコ
ロナ放電器の作動を制御していた。

しかしながら、この方法では結局トランスが２個必要と
なるためコストが高くなり、又形状的にも大きなものと
なり、コンパクト化を指向する近年の電子写真装置にふ
さわしくないものであつた。第４図は、上述の欠点を改
良した本発明による高圧発生装置の実施例を示す回路図
てある。

第４図の高圧トランスＴは３次巻線Ｎ３を有し、この３
次巻線にはダイオードＤ１抵抗Ｒ１コンデンサＣ１スイ
ッチＳからなる負荷回路Ｌが接続されている。通常の動
作中にはＳは開かれており、２次巻線Ｎ２の出力は夫々
前記（＋）又は（−）の出力を発生し、導線Ａ，ｂ，ｃ
を通して各帯電器に伝えられて潜像形成、転写等が行な
われる。この時無負荷状態の３次巻線の出力電圧は約５
０■である。最終の転写紙が転写し終わると、そのタイ
ミングを受けてスイッチＳが入れられ、３次巻線にも２
次巻線出力と同様に（＋）極性の負荷が加えられる。こ
こに用いたトランスは、１次巻線Ｎ１、２次巻線Ｎ２及
び３次巻線Ｎ３が漏洩磁束で結合されているので、トラ
ンスの垂下特性により相対的に２次側の（＋）の高圧出
力が低下する。（−）側の出力も僅かに低下するがほぼ
一定に保たれる。なお、図においてＤｌ，Ｄ２は半波整
流用のダイオード、Ｃｌ，Ｃ２はリップルを減少させる
コンデンサ、Ｒｌ，Ｒ２は出力を得るための抵抗、また
Ｃ，は共振コンデンサで、入力変動に対して出力の変動
が微小となるように挿入されている。

第５図は第４図の高圧発生装置を用いた電子写真装置の
シーケンスを示すタイミングチャートの１例である。

図においてスイッチＳは最後の転写が終了した後にオン
し、その結果第４図の負荷回路Ｌで（＋）極性の電流が
消費され、トランスＴの２次巻線Ｎ２の（＋）出力電圧
は放電限界電圧以下に落ち、１次及び転写コロナ放電器
の放電は停止する。上述の時の（＋）出力及び（−）出
力は負荷抵抗Ｒの大きさに依存する。

このＲを変えて２次側出力を測定した時の概略の特性を
第６図に示す。図中縦軸は出力電圧（ＫＶ）を絶対値て
表わしており、（−）出力の曲線イ，口はトランスの構
造の差によるもので、曲線イはほぼ理想的なトランスの
場合を示している。Ｒ１は（＋）出力ハが放電限界電圧
以下に落ちる時の負荷抵抗Ｒの値で、トランスの性能そ
の他の条件によつて決まる値である。即ち、１次コロナ
放電器及び転写放電器のコロナ放電を停止するためには
、夫々の印加電圧をＯ■にする必要はない。第７図Ａ１
に夫々のコロナ放電器の電圧・電流特性を示す。

また第７図Ｂ，Ｃに実験で用いた一次及び転写放電器の
断面形状も示す。第７図Ｂは一次放電器、Ｃは転写放電
器の形状で、夫々の寸法は１１＝１．＝１３＝１４＝２
０職、放電線と感光層との距離１は９．５７１ｒｍで測
定した。第７図Ａから明らかなように、両者共約３．５
〜３．７ＫＶが放電限界であり、従つて３．５ＫＶ以下
の電圧になればコロナ放電は停止させることがてきる。

従つて第６図におけるＲ１の値に負荷抵抗Ｒを選べば、
１次及び転写放電器はコロナを発生しなくなる。一方、
２次放電器（−）の印加電圧は、第６図の曲線イのよう
であれば通常時と同じ程度の出力（約−６．５ＫＶ）が
得られ理想的であるが、曲線口のように負荷抵抗がＲ１
のとき若干出力が低下（約−５．５Ｋ■）しても、除電
能力を十分維持でき、前記目的を達成することができる
。このように、本発明によればトランスが本質的に１・
個ですみ、簡単な構造の３次巻線負荷回路によつて（＋
）側のコロナ放電オン・オフ制御を行なうことができる
ため、安価でコンパクトな高圧発生装置によるコロナ放
電制御が達成可能となる。なお、第７図のグラフでは、
横軸に印加電圧一（Ｋ■）、縦軸に放電電流（μＡ）を
絶対値で示してある。第４図に示した高圧発生装置を用
い、第５図のシーケンスで感光体の除電を行なつた時の
感光体の表面電位の様子を第８図及び第９図に示す。

第１８図は、転写終了直後において、第２図の如き電位
分布を示す感光層に第４図の負荷回路ＬのスイッチＳを
閉じて２次コロナ放電器３のみを作動させ、約半回転さ
せた後の電位分布を示すものである。また第９図は感光
ドラムを更に１回転させた後の電位分布を示すもので、
これによりほぼ均一な電位に保つことができ、長時間放
置後も次回の使用時に画像の大きな不均一性はほとんど
見られなかつた。第９図においても若干電位の不均一が
あり、更に１回転することにより電位分布は一層均一に
はなるが、この場合、表面電位は−３００■近くまで下
がり、感光層をこのように低い場合にした場合、次回の
使用時に静電潜像の電位が低くなりすぎ、コントラスの
大きな良画像が得られない場合が多い。そのため、第８
図のような電位分布にした後、更に２次コロナ放電器３
の印加電圧を下げ、除電能力を低めた状態で１回転又は
２回転させると−２００Ｖ前後のほとんど均一に近い電
位分布が得られる。第１０図はこのような印加電圧の切
換えの１列を示す回路図で、第４図の負荷回路Ｌの負荷
抵抗Ｒに並列に負荷Ｒａ及びＲａと直列にスイッチＳａ
を入れ、合成の負荷抵抗の値を小さくし、負荷回路Ｌ″
に流れる電流を小さくして２次コロナ放電器の印加電圧
を下げるようにしたものである。

第１１図は第１０図の回路による高圧発生装置を有する
電子写真装置のタイミングチャートを示すもので、転写
終了後スイッチＳをオンして感光体を半回転または１回
転させた後、スイッチＳａを閉じてトランスＴの（−）
出力、即ち２次コローナ放電器への印加電圧を更に下げ
て感光体表面の電位を−２００Ｖ前後のほぼ均一な値に
収束させるものである。

この時トランスＴの（＋）出力はいずれもコロナ限界電
圧以下であり、コロナ放電は為されない。なお、本発明
の実施例において、３次巻線の負荷回路は第４図、第１
０図に示したダイオードを有するもののみでなく、他の
整流素子を用いたものやトランジスタを用いた負荷回路
など種々のものが適用可能である。

また、本発明の実施例の説明に当つては、１次コロナ放
電器に（＋）、２次コロナ放電器に（−）電圧を印加し
た例を示したが、各コロナ放電器への印加電圧の極性は
上記とは逆でもよく、また２次コロナ放電圧にＡＣを印
加した場合も同様に１次及び転写コロナ放電器をオフし
て感光体の除電等の動作を行なわせることが可能である
。

この場合上記ＡＣはバイアス電圧を印加した偏倚ＡＣで
もよい。また実施例で示したものの他に感光体除電用の
コロナ放電器等他のコロナ放電器を組み合わせることも
可能である。以上述べたように、本発明では、三層感光
体にｊ静電潜像を形成する電子写真装置において、高圧
発生装置の３次巻線に負荷回路を接続してこれを装置の
動作タイミングに応じて制御し、特定極性のコロナ放電
器の印加電圧のみコロナ限界電圧以下に落とし、他のコ
ロナ放電器によつて感光体表面の除電を行なうようにし
たから、小型で安価な高圧発生装置を用いながら、簡単
な制御方法により、複写終了後感光ドラムの電位分布を
均一にし、次回の複写に不都合な影響を与えないように
することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は従来の電子写真装置の概略を示す説明
図、第４図は本発明の実施例を示す高圧発生装置の回路
図、第５図は第４図の高圧発生装置を用いた電子写真装
置のシーケンスを示すタイミングチャート、第６図は本
発明によるコロナ放電特性を示すグラフ、第７図Ａは第
７図Ｂ，Ｃに示した形状のコロナ放電器による電圧・電
流特性を示すグラフ、第８図・第９図は本発明を適用し
た後の感光体の表面電位の様子を示す説明図、第１０図
は本発明の他の実施例を示す回路図、第１１図は第１０
図の回路を適用した電子写真装置のタイミングチャート
を表わす。 図において、２・・・・・・１次コロナ放電器、３・・
・２次コロナ放電器、８・・・・・・転写帯電器、Ｔ・
・・・・・高圧トランス、Ｎ１・・・・・・１次巻線、
Ｎ２・・・・・・２次巻線、Ｎ３・・・・・・３次巻線
、Ｌ・・・・・・負荷回路、Ｒ，Ｒａ・・・・負荷抵抗
、Ｓ，Ｓａ・・・・・・スイッチを表わす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絶縁層、光導電層、導電性支持体を基本構成とする
   三層構成体、前記感光体にほぼ一様に一次帯電を施す手
   段、原画像光の照射と略同時に前記一次帯電と逆極性の
   コロナ放電又は交流コロナ放電を施す二次コロナ放電手
   段、次いで感光体表面にほぼ一様に照射光を与える手段
   を用いて潜像形成を行なう電子写真装置において、コロ
   ナ放電器に印加する電圧を発生する高圧発生装置が、入
   力電源電圧が印加される一次巻線と、該コロナ放電器に
   印加する電圧を出力する二次巻線と、負荷回路の接続さ
   れた三次巻線とを具備する高圧変圧器を有し、通常の潜
   像形成過程以外の感光体相対移動中に、該三次巻線負荷
   回路を制御することにより、該コロナ放電器に印加され
   た電圧のうち一方の極性のみをコロナ放電器のコロナ放
   電限界電圧以下の電圧に落し、その極性のコロナ放電の
   みを停止させて感光体の除電を行なうことを特徴とする
   電子写真装置。 ２ 上記負荷回路は少なくとも１つの整流素子を有し、
   特定極性のコロナ放電器の印加電圧のみをコロナ放電限
   界電圧以下に落とすことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の電子写真装置。 ３ 上記負荷回路は、特定極性のコロナ放電器の印加電
   圧を放電限界電圧以下に落としたままで他のコロナ放電
   器への印加電圧を切換える手段を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の電子写真装置。