JPS6161389B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真の帯電装置に関するもので特
に感光体表面に絶縁層を有する極性反転型潜像形
成法に有用なる装置を提供するものである。

導電性基板上に感光層、絶縁層を順次積層し一
体化した感光材料は例えば感光層表面に保護等の
効果から非常に有用とされ従来より数多くの提案
が為されている。上記感光体を繰り返えし使用す
る場合に於いては上記絶縁層表面の残留電荷の取
り扱い技術が主要となる訳で、プロセスも絶縁層
を有しない感光材を使用する場合とは大きく異な
る。その代表的なプロセスは例えば米国特許USP
第3041167号に代表される如きものであり、以
下、その概略を図面を参照し乍ら説明する。

第１図は感材の構成を示す。１は導電性基板、
２は光導電性層、３は透明絶縁層をそれぞれ表わ
す。第２図ａ〜ｃは上記感光体を用いた場合の潜
像形成法について示す。第２図ａに於いて、上記
感光体の絶縁層表面にコロナ帯電器４を用いて１
次帯電を施す。感光体がSeの如きＰ型半導体の
場合には上記一次帯電は負極性であるのが望まし
い訳でこの場合には絶縁層表面は負極性に帯電さ
れることになる。上記絶縁層上に負電荷が乗ると
正電荷が基板端から感光層内に注入され光導電性
層と絶縁性層の境界付近の光導電性層内部に捕獲
され第２図ａの状態を作る。この場合は導電性基
板と感光層間に注入阻止層が無くあるいは小さい
ので容易に基板側より電荷が注入される場合であ
る。逆に基板側からの電荷注入が行なわれない場
合に光導電性層が正負いずれの電荷をも輸送可能
又は光が光導電性層全体で吸収される場合には上
記一次帯電と同時あるいは直后に一様露光を感光
体に施すことにより上記状態と同様状態をもたら
すことは可能である。次に光導電性層と絶縁層界
面にのみ電荷を残すために第２図ｂに示す如く暗
所にて帯電器５にて一次帯電とは逆の極性にて、
即ちこの場合には正極性にて２次帯電を施す。２
次帯電により絶縁層表面の電荷は除電されて第２
図ｂの状態を作り出す。２次帯電の後第２図ｃで
示す如く画像露光を施すと露光部では光導電によ
り光導電性層と絶縁層間に存在する正電荷は放電
され又暗部では正電荷が残るために潜像となる訳
である。この方法の場合１次帯電と２次帯電の強
さを適当に調整することにより絶縁層上の電荷を
正にも負にもすることが可能であり、静電コント
ラストは自由に選択が出来る。本方式にて繰り弁
えし使用する場合には、絶縁層表面に残留する電
荷と感光層内部に残留する電荷の両方を消去する
必要がある。その場合従来の絶縁層を有しない感
材の場合は光照射のみでの放電が可能であつたが
絶縁層上の電荷を除電するには更にもう一つの除
電器が必要となる。望ましくは絶縁層の除電と同
時に感材の除電を行なうことである。この様な除
電を施しても長時間繰り返えし連続にて潜像形成
除電の工程を行なう場合に感光材内部電荷及び絶
縁層表面電荷を充分に除電出来ず結果として特に
非画像部（明部）の電位が除々に上昇する現象が
見られる。これを示すのが第３図である。図示の
イは未露光での状態を示し、ロは露光部での電位
の変化を示す。この様に非画像部の電位が除々に
増大すると現像する場合にサイクルを追う毎に非
画像部が汚れ（カブリ）を生じ画像の品位を著し
く低下させることとなる。この現象を生じる原因
としては以下のことが考えられる。

上記の如く完全に絶縁層上の電荷あるいは感光
層内部の電荷が除電し切れていない場合にコロナ
放電器の特性として極性及び電位に応じて放電す
るため一次帯電と２次帯電のバランスがくずれど
ちらかに偏重を生じ、一担偏重を生じた場合には
その傾向が除々に増加する。

しかるに絶縁層上にて１次帯電により付与され
た電荷を完全に消去することは１次帯電と２次帯
電がそれぞれ別個に設けられていることでもあり
又電源電圧等の変動もあり不可能に近いことであ
る。従つて画像背景部の汚れの増大を防止する手
段として考えられることは残留電位を検知してそ
れと同等あるいは近い同極性バイアスを現像器に
印加することで実質的に現像を制御する手段であ
るが、この場合には上記検知手段及び可変バイア
ス装置を要し、装置の複雑化、コストの増大をも
たらすこととなる。我々は、上記の如く絶縁層上
の電荷を完全除去する手段あるいは背景部の電位
上昇に応じて現像制御する等の複雑且つ不充分な
方法をとることなく常に安定した画像背景部電位
を維持する方法について考察し、且つ現像をつぶ
さに観察した結果、非常に簡易且つ安定な帯電法
を見出すに至り、単に帯電のみでの制御を可能と
し、除電への負担を大巾に軽減せしめることに成
功した。本方式は更に感光層上に同じ透明絶縁層
を有する他のプロセスによる潜像形成法にも有用
である。その代表例として表面絶縁層を直流コロ
ナ放電により一様に帯電し、次いで光像露光と同
時に逆極性の直流又は交流コロナによる二次帯電
を行なつた後全面露光を行なつて潜像形成する方
法がある。しかるに本方式に於ける帯電々位も印
加電圧の変動、周囲の温湿度雰囲気により大きく
変動することが判明している。この様な欠点に対
しても本発明に於ける帯電法は著しい効果を及ぼ
すことが確認された。

本発明の目的は絶縁層を有する感光材の画像背
景部に於ける残留電位の上昇を抑え常に安定した
画像品位をもたらす帯電方法及び装置の提供にあ
る。更に詳しくは前記１次帯電と２次帯電の強度
のバランスを何ら検知手段を用いることなく互い
の強度に応じての補正を自動的に行なうことで結
果的に潜像形成直後の絶縁層上の電荷を常に０に
保つ帯電方法及び装置を用いることで従来の複雑
な除電機構を必ずしも要しない効果をもたらすも
のである。

本発明の目的は、表面に絶縁層を有する感光体
に静電潜像を形成する為の帯電装置において、感
光体を一様帯電する第１コロナ帯電器及び一様帯
電された感光体の絶縁層表面の電荷を除電する第
２コロナ帯電器と、これら帯電器に電圧印加する
２つの電源と、第１コロナ帯電器に設けられてス
クリーングリツドにバイアス電圧を印加するバイ
アス電圧供給手段と、が周囲から電気的に絶縁状
態に設けられており、前記第１コロナ帯電器と第
２コロナ帯電器のシールド電極とを電気的に結合
すると共に電源の一端を放電電極と、他端をシー
ルド電極とに電気的に結合し、かつ前記バイアス
電圧供給手段の一端をスクリーングリツドに、他
端を前記シールド電極に電気的に結合させた事に
より達成される。

本発明の概略を図面をもとに説明する。

本発明に於ける第１帯電器と第２帯電器は第４
図ａ，ｂに示す如く構成される。１０，１０′は
コロナ帯電器に於けるシールド電極であり、１
１，１１′はタングステンの細いワイヤー等から
なる放電電極であり、１６は細い金属線からなる
スクリーングリツドを示す。１２，１２′はそれ
ぞれ異極性出力をもつ電源であり、１７はスクリ
ーングリツド１６に印加するバイアス電圧供給手
段であるバイアス電源である。この場合１２が
負、１２′が正、１７が負極性とする。放電電極
には図の如く電源より１３，１３′の如く結線さ
れ、スクリーングリツド１６には、バイアス電源
より１８の如く結線され、又各々のシールド間も
１４で示す様に電気的に結合される。更にシール
ド間の結線は各々の２種の電源に共通にフイード
バツクされる如く結線１５により結ばれており
又、バイアス電源の正側の端子は、結線１９によ
つて２種の電源と結線されている。３種の電源、
シールド電極１０，１０′及びスクリーングリツ
ド１６は完全に大地からは電気的に絶縁した状態
に置かれている。シールド電極及びスクリーング
リツド１６を他部材より電気的に絶縁することで
電極電位は自由に変動し、且つ電源を浮かし、シ
ールド電極とスクリーングリツド１６に流れる電
流を電源にフイードバツクすることで、互いの電
流量を補正し合うことが可能となるものである。
例えば本例に於いては、ある瞬間において１次帯
電の負コロナが過剰に流れた場合シールド電極１
０及び結合部１４はより負帯電となり、１４にて
結合される第２帯電器のシールド電極１０′は10
と等電位となり、実質的に放電電極１１′とシー
ルド電極１０′間の電位間は増大して第２帯電器
における正コロナが増大することでバランスがと
られる。又結合線１４及び結合線１９は更にこれ
も周囲と絶縁された電源にそれぞれ共通に結合さ
れていることから、第１帯電器のシールド１０を
介して結合部１４に流れた過剰電流is及びスクリ
ーングリツド１６を介してバイアス電源１７及び
結合線１９に流れた過剰電流igはその極性から第
２帯電器電源１２′の負側に流入し第２帯電器電
源の出力を付勢する。第２帯電器についても同様
に正コロナが増大することで結合部１４，１５を
通し第１帯電器用電源１２の正側に流入し第１帯
電器の電源出力を更に付勢する。実質上は互いの
シールド電極、及びスクリーングリツドよりの電
流は互いに干渉していずれかの過剰部分がその対
応する電源にフイードバツクされる。しかるに、
第１次及び第２次の帯電電流ip，ip′は絶対値等
しく、異符号の電流となることが判る。又、上記
例中に於て、スクリーングリツド１６に印加する
バイアス電圧としてバイアス電源１７のかわりに
第５図ａ、第５図ｂに示す様に、スクリーングリ
ツド１６に流れこむ電流によつて電圧を発生する
所の電気抵抗素子２０を設けて、スクリーングリ
ツドに自己バイアスが印加される様な方法も有効
であることが当業者には明らかである。

上記例以外に前記の如く他のプロセス即ち第１
帯電に正極の直流高圧、第２帯電に交流高圧を印
加する場合にも有効であることは、当業者にも明
らかである。

上記の如く帯電器及び電源を構成することによ
り、第１帯電器の放電のバランスを何ら検知、フ
イードバツク、調整手段を要することなく制御
し、前記の異常な画像背景部電位の増大や又周囲
環境変動、電源電圧変動等による静電潜像の変動
を解消することが可能となつた。

第６図は、残留電位増大防止の効果を示す。又
本発明の構成にて、従来の電源をそれぞれ接地す
る方法と比較するに、シールド電極側に放電され
る電流がフイードバツクされることから感材を帯
電するに必要な最低の電流しか消費せず電源の出
力が抑制可能となり、異常放電等による故障も防
止でき、又更には実質上の電源に対する要求度が
低下し電源自体のコストも低減できる効果も見出
せた。

【図面の簡単な説明】

第１図は感材の構成を示す断面図、第２図ａ〜
ｃは第１図の感材を用いた場合の潜像形成法を示
す図、第３図は従来方法に於ける非画像部のサイ
クル毎の電位変化を示す図、第４図ａ，ｂは本願
発明の一実施例である帯電装置を示す図、第５図
ａ，ｂは本願発明の別の一実施例である帯電装置
を示す図、第６図は本発明に於けるサイクル毎の
電位変化を示す図。 図中符号、１……導電性基板、２……光導電性
層、３……透明絶縁性層、４，５……コロナ放電
器、１０，１０′……シールド電極、１１，１
１′……放電電極、１３，１３′，１４，１５，１
８，１９……結線、１６……スクリーングリツ
ド、１２，１２′，１７……電源、２０……電気
抵抗素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 表面に絶縁層を有する感光体に静電潜像を形
   成する為の帯電装置において、感光体を一様帯電
   する第１コロナ帯電器及び一様帯電された感光体
   の絶縁層表面の電荷を除電する第２コロナ帯電器
   と、これら帯電器に電圧印加する２つの電源と、
   第１コロナ帯電器に設けられたスクリーングリツ
   ドにバイアス電圧を印加するバイアス電圧供給手
   段と、が周囲から電気的に絶縁状態に設けられて
   おり、前記第１コロナ帯電器と第２コロナ帯電器
   のシールド電極とを電気的に結合すると共に電源
   の一端を放電電極と、他端をシールド電極とに電
   気的に結合し、かつ前記バイアス電圧供給手段の
   一端をスクリーングリツドに、他端を前記シール
   ド電極に電気的に結合させたことを特徴とする電
   子写真の帯電装置。