JPH05216336A - 電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 静電潜像保持体の非画像部である未露光部と
トナーを付着した現像ローラ表面との電位差が変わるこ
となく、画像部である露光部と上記現像ローラ表面との
電位差を可変調整して濃度調整を行うようにする。 【構成】 均一に帯電された静電潜像保持体１の表面を
ビーム１１により露光して静電潜像を形成し、この静電
潜像に現像装置４によりトナーを付着させて可視像化し
た後転写媒体に転写記録する。このものにおいて、静電
潜像保持体１の導電性基体１ａにバイアス電源１６によ
りバイアス電圧を印加し、このバイアス電圧をボリウム
１７により可変調整して可視化像の濃度調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンタ等に
利用される電子写真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、アルミニウム等の導電性基体の表
面に感光層を形成した静電潜像保持体の周囲に帯電装
置、露光装置、現像装置、転写装置等を配置した電子写
真装置は、以下に示すプロセスに従い可視化像を形成し
ていた。

【０００３】先ず、静電潜像保持体の表面を帯電装置に
より均一に帯電する。次に、均一に帯電された静電潜像
保持体の表面を画像情報に基づき露光装置によりビーム
で露光して静電潜像を形成する。次に、静電潜像保持体
上に形成された静電潜像に現像装置によりトナーを付着
させて可視像化する。こうして、可視像化されたトナー
像を転写装置により転写媒体に転写して画像記録を行う
ものとなっていた。

【０００４】ここで、前記静電潜像保持体の導電性基体
は０Ｖ［ボルト］に接地されていた。また、帯電装置に
より均一に帯電された静電潜像保持体表面の電位は約−
６５０Ｖに制御されており、露光装置により露光を行う
と露光部分の電位は約−５０Ｖに低下していた。なお説
明の便宜上、電位の上昇、下降は電圧値の絶対値に基づ
くものとする。

【０００５】一方、現像装置は通常、静電潜像保持体に
対向する位置に現像ローラを備えており、この現像ロー
ラの表面に負極性に帯電したトナーを付着させていた。
また、現像ローラの表面には静電潜像保持体の未露光部
の電位に近い電位（例えば約−５２５Ｖ）のバイアス電
圧が印加されていた。

【０００６】図５に静電潜像保持体の露光部と未露光部
の電位と現像ローラ表面のバイアス電位との関係を示
す。図示するように現像ローラの表面と静電潜像保持体
の露光部とには大きな電位差が生じ、これによって現像
ローラから静電潜像保持体の露光部にトナーが転移して
付着し、可視化像を形成するようになっていた。

【０００７】また一般に、この種の電子写真装置におい
ては可視化像の濃度を調整できるように、現像ローラに
印加されるバイアス電位を所定範囲Ｐの中で可変できる
ようになっていた。すなわち、可視化像の濃度を低くし
たい場合には上記バイアス電位を低く調整する。こうす
ることにより、現像ローラの表面と静電潜像保持体の露
光部との電位差が小さくなってトナーの露光部への転移
量が減少し、可視化像の濃度が低くなる。逆に可視化像
の濃度を高くしたい場合には上記バイアス電位を高く調
整する。こうすることにより、現像ローラの表面と静電
潜像保持体の露光部との電位差が大きくなってトナーの
露光部への転移量が増加し、可視化像の濃度が高くな
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現像ロ
ーラのバイアス電位を変化させることにより可視化像の
濃度を可変調整する従来の電子写真装置においては、次
のような課題があった。すなわち、現像ローラのバイア
ス電位を変化させた場合には、静電潜像保持体の露光部
と現像ローラ表面との電位差が変化するのみならず、未
露光部と現像ローラ表面との電位差も変化する。従っ
て、現像ローラのバイアス電位を低く調整すると未露光
部と現像ローラ表面との電位差が大きくなり、トナーへ
の電荷注入等により正極性に帯電されたトナー粒子が非
画像部である上記未露光部に付着して、画像品質の低下
を生じるおそれがあった。

【０００９】そこで本発明は、静電潜像保持体の非画像
部である未露光部とトナーを付着した現像ローラ表面と
の電位差が変わることなく、画像部である露光部と上記
現像ローラ表面との電位差を可変調整でき、画像品質の
低下を生じることなく安定に可視化像の濃度調整を行う
ことができる電子写真装置を提供しようとするものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、均一に帯電さ
れた静電潜像保持体の表面をビームにより露光して静電
潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付着させて可視
像化した後転写媒体に転写記録する電子写真装置におい
て、静電潜像保持体の導電性基体にバイアス電圧を印加
するバイアス電源と、このバイアス電源により印加され
るバイアス電圧を可変調整して可視化像の濃度を調整す
る濃度調整手段とを備えたものである。

【００１１】

【作用】このような構成の本発明であれば、均一に帯電
された静電潜像保持体の表面がビームにより露光される
と、静電荷が導電性基体をリークするが、このとき感光
層での電荷トラップ等の影響により静電潜像保持体の表
面と導電性基体との間には数１０Ｖで一定の電位差が残
る。これにより、静電潜像保持体の露光部電位は、該静
電潜像保持体の導電性基体に印加されるバイアス電位と
上記数１０Ｖの電位差（一定値）との和となる。すなわ
ち、静電潜像保持体の導電性基体に印加されるバイアス
電位を可変することによって露光部電位が変化し、可視
化像の濃度が調整される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。

【００１３】図１は電子写真装置の要部構成図である。
図中１は静電潜像保持体としての感光ドラムであって、
アルミニウム等の導電性基体１ａの表面に感光層１ｂを
形成して構成されている。この感光ドラム１は図示しな
い駆動モータにより図中時計方向に回転制御されるよう
になっており、その周囲に電子写真プロセスに従い帯電
チャージャ２、露光装置３、現像装置４、転写チャージ
ャ５、クリーニング装置６、除電ランプ７が順次配設さ
れている。

【００１４】帯電チャージャ２は、帯電電源８から負の
高圧が印加されることによって感光ドラム１の表面を均
一に帯電するもので、帯電電位を制御するためのグリッ
ド９及びツェナダイオード１０を備えている。

【００１５】露光装置３は、上記帯電チャージャ２によ
って均一に帯電された感光体ドラム１の表面を画像情報
に基づきビーム１１で露光して静電潜像を形成するもの
である。

【００１６】現像装置４は、上記感光体ドラム１の表面
に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視像化す
るもので、トナーが収納された本体１２の感光体ドラム
１と対向する位置に現像ローラ１３を備え、この現像ロ
ーラ１３の表面に負極性に帯電したトナーを付着させる
とともに、現像電源１４により上記現像ローラ１３の表
面に一定の負のバイアス電圧を印加するようになってい
る。因みに、トナーとしては絶縁性磁性トナーを使用す
る。そして、現像ローラとして内部に磁石を配置し、表
面スリーブと磁石を逆回転させることにより感光ドラム
１との対向面にトナー粒子を搬送するとともに、トナー
粒子を負極性に帯電させている。

【００１７】転写チャージャ５は、上記感光体ドラム１
の表面にてトナーにより可視像化された像を、図示しな
い搬送機構により感光体ドラム１と転写チャージャ５と
の間に搬送されてきた転写媒体に転写するもので、転写
電源１５により正の高圧が印加されて動作する。

【００１８】クリーニング装置６は、転写後の上記感光
体ドラム１に残ったトナーを除去するものであり、除電
ランプ７は、上記感光体１に残った電荷を除去するもの
である。

【００１９】また、感光体ドラム１の導電性基体１ａに
はバイアス電源１６が接続されており、このバイアス電
源１６のバイアス電圧は濃度調整手段を構成するボリウ
ム１７によって可変調整できるようになっている。

【００２０】このような構成の本実施例においては、記
録動作時、先ず感光体ドラム１は帯電チャージャ２によ
りその表面が均一に帯電される。図２（ａ）は感光体ド
ラム１の感光層１ｂに静電荷２１が帯電している状態を
示している。ここで、帯電電位はグリッド９の作用によ
りツェナダイオード１０のツェナ電位ＶG にほぼ等しい
一定の電位となり、感光体ドラム１の導電性基体１ａに
印加されるバイアス電位Ｖb と、静電荷２１の帯電によ
るドラム表面と導電性基体１ａとの間の電位差Ｖh との
和にほぼ等しくなる。従って、感光体ドラム１の導電性
基体１ａに印加するバイアス電位Ｖb を変化させると、
その変化分だけ電位差Ｖh が逆極性に変化し、バイアス
電圧Ｖb と電位差Ｖh との和は変化しない。すなわち、
バイアス電位Ｖb の変化に応じてドラム表面に帯電され
る静電荷２１の量が変化する。

【００２１】次いで、帯電チャージャ２により均一に帯
電された感光体ドラム１の表面が露光装置により画像情
報に基づきビーム１１で露光されて静電潜像が形成され
る。ここで、感光体ドラム１の表面の露光された部分
は、図２（ｂ）に示すように静電荷２１が導電性基体１
ａにリークする。このとき、感光層１ｂでの電荷トラッ
プ等の影響により感光ドラム１の表面と導電性基体１ａ
との間には数１０Ｖで一定の電位差Ｖh1が残る。これに
より、感光ドラム１の露光部の電位Ｖr は、導電性基体
１ａに印加されるバイアス電位Ｖb と一定の電位差Ｖh1
との和となる。すなわち、感光ドラム１の導電性基体１
ａに印加されるバイアス電位Ｖb を可変することによっ
て露光部の電位Ｖr が変化する。

【００２２】次いで、感光体ドラム１の表面に形成され
た静電潜像が現像装置４の現像ローラ１３と対向する
と、現像電源１４により電圧が印加された現像ローラ１
３と感光体ドラム１との間の電界の作用によりトナーが
転移して感光体ドラム１の露光部分に付着し、静電現像
が可視化される。

【００２３】ここで、今、帯電チャージャ２により帯電
された後の感光体ドラム１の表面電位を−６５０Ｖとす
る。また、現像電源１４により現像ローラ１３の表面に
印加される電位を−６００Ｖとする。そして、バイアス
電源１６より感光体ドラム１の導電性基体１ａに印加さ
れるバイアス電圧Ｖb を０Ｖとすると、図３（ａ）に示
すように感光体ドラム１の未露光部電位は約−６５０Ｖ
であり、露光部電位は約−５０Ｖである。従って、現像
ローラ１３の表面と感光体ドラム１の露光部とには約−
５５０Ｖもの大きな電位差を生じる。

【００２４】また、ボリウム１７によりバイアス電圧Ｖ
b を−２５０Ｖに変化させると、図３（ｂ）に示すよう
に感光体ドラム１の未露光部電位は約−６５０Ｖで変化
しないが、露光部電位は約−３００Ｖとなり、バイアス
電圧Ｖb に比例して上昇する。従って、現像ローラ１３
の表面と感光体ドラム１の露光部とには約−３００Ｖの
電位差を生じる。

【００２５】現像ローラ１３の表面と感光体ドラム１の
露光部との電位差が大きいと、現像ローラ１３から露光
部にトナーが転移して付着し、静電潜像が可視化され
る。この場合において、トナーの転移量は電位差が大き
ければ大きいほど多くなる。すなわち、感光体ドラム１
の導電性基体１ａに印加されるバイアス電圧Ｖb を−２
５０Ｖとしたときには、０Ｖのときに比べてトナーの転
移量が多いので、濃度の高い可視化像が得られる。

【００２６】一方、感光体ドラム１の未露光部と現像ロ
ーラ１３との電位差は、バイアス電圧Ｖb が０Ｖのとき
と−２５０Ｖのときとで変化なく安定している。従っ
て、ボリウム１７によりバイアス電源１６のバイアス電
圧Ｖb を変化させて可視化像の濃度を調整しても、感光
体ドラム１の未露光部と現像ローラ１３との電位差は不
変であるので、未露光部にトナーが付着するおそれがな
く、濃度の調整に関わらず常に安定した高品質の画像を
出力できるようになる。

【００２７】また、使用環境や長期の使用等により感光
体ドラム１の未露光部電位が低下する場合があるが、本
実施例では現像ローラ１３のバイアス電圧が固定であり
未露光部との電位差を充分に確保しているので、未露光
部電位がバイアス電位を下回るにはかなりの期間を要す
る。従って、使用環境の影響を受けにくい上、装置の長
寿命化をも図り得る。

【００２８】参考として、本実施例装置を使用しバイア
ス電源１６を適宜変化させた場合の転写用紙上での画像
濃度特性Ａ、転写用紙上での反射率差特性Ｂ、ドラム上
での反射率差特性Ｃを図４にそれぞれ示す。なお、転写
用紙上での反射率差特性Ｂは、転写前と転写後の用紙の
反射率をそれぞれ測定して差を取ったものであり、ドラ
ム上での反射率差特性Ｃは、感光体ドラム１の感光層１
ｂをテープで剥離して反射率を測定し、テープのみの反
射率との差を取ったものである。図４から明らかなよう
に、可視化像の濃度は感光体ドラム１のバイアス電位と
現像ローラ１３の電位とによって決定される。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、静
電潜像保持体の導電性基体にバイアス電圧を印加し、こ
のバイアス電圧を可変調整して可視化像の濃度を調整す
るようにしたので、静電潜像保持体の非画像部である未
露光部とトナーを付着した現像ローラ表面との電位差が
変わることなく、画像部である露光部と上記現像ローラ
表面との電位差を可変調整でき、画像品質の低下を生じ
ることなく安定に可視化像の濃度調整を行うことができ
る電子写真装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例の要部構成図。

【図２】 同実施例における感光体ドラムの各部の電位
の関係を示す模式図。

【図３】 同実施例における感光体ドラムの露光部及び
未露光部の電位と現像ローラのバイアス電位との関係を
示す図。

【図４】 同実施例における現像特性を示す図。

【図５】 従来例における感光体ドラムの露光部及び未
露光部の電位と現像ローラのバイアス電位との関係を示
す図。

【符号の説明】

１…感光体ドラム（静電潜像保持体）、２…帯電チャー
ジャ、３…露光装置、４…現像装置、５…転写チャージ
ャ、１３…現像ローラ、１４…現像電源、１６…バイア
ス電源、１７…ボリウム（濃度調整手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 均一に帯電された静電潜像保持体の表面
   をビームにより露光して静電潜像を形成し、この静電潜
   像にトナーを付着させて可視化した後、この可視化像を
   転写媒体に転写記録する電子写真装置において、 前記静電潜像保持体の導電性基体にバイアス電圧を印加
   するバイアス電源と、このバイアス電源により印加され
   るバイアス電圧を可変調整して可視化像の濃度を調整す
   る濃度調整手段とを具備したことを特徴とする電子写真
   装置。