JPS62245277A - 電子写真装置の除電及び帯電方法 - 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） この発明は有機光半導体よりなる感光体を導電性ブラシ
で帯電させる型の電子写真装置において（従来の技術） 従来よりセレン系、酸化亜鉛系或いは有機光半導体系の
光電材料を用いた感光ドラムに帯電ブラシを用いて帯電
を行う種々の構造の電子写真装置が開発され利用されて
いる（例えば１文献Ｉ：特開昭５９−３０５４８号、文
献■：特開昭５８−１４７７５７号及び文献Ｉ：特開昭
６０−１３６７７２号）、これら電子写真装置において
は１通常は、ドラム状の感光体（以下、感光ドラムとい
う）を帯電させる前段階で除電ランプを用いて感光ドラ
ムに光照射（除電光という）を行い、よって当該感光ド
ラムの帯電電位を接地電位のような一定の基準電位にす
ることにより、前回の潜像形成の時の露光部分の電位が
未露光部分の電位よりも低い状態に保持されたままにあ
ることに起因して生じる恐れのある残像が、次回の再生
像に生じないように構成されている。

例えば、文献Ｉに開示されている装置では、有機感光層
に対してクリーナと帯電器との間に設けた除電ランプに
よっτ帯電プロセス、ｌ−７士５１１１個に給電を行っ
ている。

また、文献■に開示されている装置では、帯電用ブラシ
の前段に除電用ブラシを具えると共に、さらにその前段
に除電ランプを設けた構造となっており、従ってこの従
来例では高絶縁層を表面層として具えている感光ドラム
に対する除電を、帯電とは別プロセスで、光照射と除電
ブラシとによって行っている。

さらに、文献■に開示されている装置では、導電性ブラ
シをクリーナとして共用する構造であるが、導電性ブラ
シの前段に設けた除電ランプを用いて帯電とは別プロセ
スで除電を行っている。

（発明が解決しようとする問題点） このように、導電性ブラシを用いて感光ドラムに帯電を
行う従来の電子写真装置では、いづれにしても感光ドラ
ムの均一な除電を行う必要があるため、除電光によって
帯電プロセスとは別個のプロセスによって行わねばなら
ず、従って、除電光発生用の除電ランプを設ける必要が
あり、結局は電子写真装置の構成が複雑化すると共に、
高価となるという問題点があった。

そこで、この出願に係る発明者等は種々の実験を重ね研
究を行ったところ、有機光半導体の光導電材料から成る
感光ドラムの場合には、帯電ブラシに印加する電圧を適
切に設定することによって除電と帯電とを同時に行わせ
ることが出来、しかも、その場合、前回の潜像形成時に
露光された部分が次回の再生像に残像として現われない
ことを発見した。

従って、この発明の目的は上述した従来の問題点に鑑み
、同一の帯電ブラシで除電と帯電とを同時に行うように
した電子写真装置の除電及び帯電方法を提供することに
ある。

（問題点を解決するための手段） この発明の目的の達成を図るため、この発明の電子写真
装置の除電及び帯電方法では次のような手段を講じる。

先ず、この除電及び帯電方法に適用出来る感光ドラムを
、導電性基材上に電荷発生層及び電荷輸送層を順次に積
層して成る有機光半導体感光ドラムとする。

そして、この感光ドラムに対して導電性ブラシを用いて
除電及び帯電を行うに当り、この感光ドラムの帯電電位
を飽和させるような電圧をこの導電性ブラシに印加する
。

この場合、好ましくは電荷輸送層の厚みを１０〜２０４
ｍの範囲内の値、特に１０〜１５ｐｍの範囲内の値とす
るのが良い。

（作用） このように、帯電ブラシに印加する電圧を有機光半導体
感光ドラムの帯電電位を飽和させるに適切な電圧とした
ので、この印加電圧によって感光ドラムの電位は飽和帯
電電位となる。この飽和帯電電位では、前回プロセスで
の潜像形成時における感光ドラムの露光部分及び未露光
部分の電位は同電位となるため、結局は除電と帯電とが
同時に行われることとなる。

従って、この発明の方法によれば、従来必要とされてい
た除電ランプを設けずに、また、従来の上らＬ−除電）
−帯電とを別個のプロセスで行ワスに、帯電ブラシに所
定の電圧を印加するという単純な操作によって、除電と
帯電とを同時に行える。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の電子写真装置の除電及
び帯電方法の実施例につき説明する。

第１図はこの発明の詳細な説明に供する図であって、こ
の方法を実施するための装置の構造を示す概略図及び第
２図はこの発明が適用される有機光半導体感光ドラムの
構造を説明するための部分的断面図である。

第１図に示す電子写真装置は、有機光半導体（以下ＯＰ
Ｃと略称する）感光ドラム１０、その周囲に除電及び帯
電兼用の導電性ブラシ（帯電ブラシともいう）　１２、
原稿を読み取って感光ドラム１０に潜像を形成するため
の光ヘッド１４、潜像を現像するためトナーＩＢを収容
した現像器１Ｂ及び記録紙２０に像を転写するための転
写器２２を主として具えており、導電性ブラシ１２以外
は従来の構成と同−又は類似の構成となっているのでそ
の詳細な説明を省略する。また、この図には感光ドラム
１０の表面に付着した残留トナーを落すための除電効果
の無いクリーニング装置を示していないが、現像器１８
の前段或いは転写器ｉ２の後段に設定することが出来る
。

この図示の実施例では、導電性ブラシ１２に後述するよ
うに、感光ドラム１０の除電及び帯電を行うに適切な電
圧を印加するための保護用抵抗２４及び定電圧電源２Ｂ
を導電性ブラシ１２及び大地間に順次に接続して具えて
いる。

感光ドラムｌＯは、第２図に部分的断面図で示すように
、主として、導電基材３０、その上側に順次に８１層形
成された電荷発生層３２及び電荷輸送層３４から成って
いる。従来からも知られているように、導電性基材３０
を例えば金属その他の任意好適な材料で形成し、電荷発
生層（ＣＧＬ）３２を例えばフタロシアニン、その他の
任意好適な光半導体材料で形成し、さらに、電荷輸送層
（ＣＴＬ）３４は低導電性の材料１例えば絶縁性のポリ
エステルやポリカーボ等と光導電性のある有機物質（Ｃ
Ｔ剤）との混合材料、で形成する。

この電荷輸送層３４の厚みを厚くするのは表面電位を高
くしかつ静電容量を小さくするために有利である。この
実施例では、この電荷輸送層３４の厚みを後述する理由
によってｌθ〜２０ｐｍの範囲内の値に設定し、好まし
くは１１０−１５１Ｌの範囲内の値とする。また、電荷
発生層３２の厚みを０．１ｇｍ程度としている。従って
、この電荷発生層３２の静電容量は実質的に無視するこ
とが出来る。

次に、この電子写真装置の動作につき簡単に説明する。

感光ドラムｌＯが回転軸０の回りを矢印Ａで示す方向に
回転して電子写真処理を行うとする。この感光ドラム１
０が回転するとき、この感光ドラムｌＯに接触している
帯電ブラシ１２に定電圧電源２６から保護用抵抗２４を
介して例えば−１０００〜−１５００Ｖの範囲内の適当
な電圧を印加して、感光ドラムｌＧの感光ドラム１０の
表面を一定電位従ってこの場合には感光ドラムの飽和電
位にすることによって除電と帯電とを同時に行う。

次に、光ヘッド１４によって感光ドラム１０に静電潜像
を形成し、この静電潜像に従って、現像器１Ｂによって
トナー１Ｂが選択的に感光ドラム１０上に付着する。続
いて、転写器２２において記録紙２０にトナー１Ｂを転
写し、記録紙２０を図示していない定着器によって定着
し送出する。

次に、第３図〜第６図を参照してこの発明による方法で
除電と帯電とを同時に行える理由につき説明する。

先ず、第３図は、前回の処理プロセス終了後に除電を行
わないで帯電させた場合、感光ドラム１０の表面電位が
その露光済み部分及び未露光部分で異なっていることを
示した電位分布図であり、横軸に感光ドラム１０の表面
に取った任意の方向の距＠Ｘをプロットし、縦軸に表面
電位をプロットして示しである０図中ａは前回のプロセ
スで潜像形成を行った際の露光済み部分及びｂは未露光
部分をそれぞれ示す、この第３図からも理解出来るよう
に、一般にコロナ帯電では除電光を与えないと、１部分
の領域はｂ部分の領域よりも帯電電位が低くなり、除電
光を与えた場合にはａ及びｂ両部分の領域共に、同一値
の電位まで低下して均一な帯電電位が得られる。

次に、除電光なしで帯電ブラシ１２で感光ドラム１０を
帯電させた場合につき説明する。第４図は電荷輸送層３
４の厚みを１５１Ｌｍとした場合に及び第５図は電荷輸
送層３４の厚みを３０ｐｍとした場合につきａ及びｂの
部分の領域での表面電位（縦軸）が帯電ブラシ電圧（横
軸）従って定電圧電源２Ｂの電圧に対してどのように変
化するかをそれぞれ示した帯電ブラシ電圧−表面電位特
性曲線図である。

第４図から理解出来るように、帯電ブラシ電圧が負に大
きくなるに従って、ａ部とｂ部との差が減少し、約−１
２００Ｖ程度以下の負の電圧となるとａ及びｂの両部会
での表面電位に差が無くなり、いわゆる飽和帯電電位と
なる。

これに対し、第５図からも理解出来るように。

電荷輸送層３４の厚みが３０ｇｍと厚くなると、帯電ブ
ラシ電圧が負の大きな値となっても、ａ及びｂの両部会
の表面電位の差はほぼ一定であり、飽和しない。

第６図は帯電ブラシ電圧を一１０００Ｖに固定した場合
の電荷輸送層３４の厚み（横軸）の変化に対して、表面
電位（縦軸）がどのように変化するかを示す電荷輸送層
の厚み一表面電位特性曲線を示す図である。

第６図から理解出来るように、電荷輸送層３４の厚みを
薄くしていくとａ部分とｂ部分とでの表面電位の差が無
くなるが、この層３４が厚いとその差。

は大となる。

上述した第３図〜第６図の実験結果から、帯電ブラシ電
圧を高くしていくと、感光ドラム１０の帯電電圧が飽和
し、帯電電圧が飽和すると帯電前の露光の有無による帯
電電位の差が発生しないことがわかる。従って、この現
象を利用すれば、除電光を用いずに帯電ブラシに印加す
る電圧によって有機光感光ドラム１０の除電及び帯電を
同時に行うことが出来る。

通常、電子写真装置における感光ドラムの必要帯電電位
は−４００〜−７００ｖ程度の範囲の電圧であるので、
この帯電電位の範囲から帯電ブラシ電圧と、電荷輸送層
の厚みとを決めることが必要となる。

ところで、第４図及び第６図示した実験結果からも明ら
かなように、電荷輸送層の厚みに対してａ部分とｂ部分
との間で表面電位に差が無くなるような帯電ブラシ電圧
が存在するので、この厚み　　・と帯電ブラシ電圧とを
決めてやれば、帯電ブラシの帯電のみで均一な帯電を得
ることが出来る。

従って、上述したこの発明の場合には、除電光を使用せ
ずに導電性ブラシ（帯電ブラシ）１２のみで感光ドラム
１０に帯電を行わせるには、電荷輸送層３４の厚みを１
０〜２０ｇ、ｍの範囲内の適当な値に設定し、帯電ブラ
シ１２に帯電電位が飽和する帯電ブラシ電圧を付与すれ
ば良い、この場合好ましくはこの厚みの範囲１０〜１５
ｇｍの範囲とするのが良い、電荷輸送層３４の厚みが２
０１Ｌｍより大となると、帯電電位を飽和させるために
は帯電電位が実用上使用する範囲を越えてしまい、又、
飽和しない帯電電位で使用する場合は帯電前の露光の有
無による帯電電位の差が発生してしまい好ましくない、
また、この厚みを１０＃Ｌｍより薄くすると、飽和帯電
電位が一４００ｖよりも接地電位（Ｏｖ）に近くなりす
ぎて帯電電位としては不適当な電位となってしまい好ま
しくない。

次に、表面電位、帯電電位及び電荷輸送層の厚みの関係
の具体例を示す。

例えば感光ドラム１０の表面電位を一４００ｖとした場
合には、帯電ブラシ電圧を−ｔｏｏｏｖとすると、電荷
輸送層３４の厚みを約１０４ｍにする。

また、例えばこの表面電位を一６５０ｖとした場合には
、帯電ブラシ電圧を一１２００Ｖとすると、電荷輸送層
３４の厚みを約ｌｏμｍにする。

この発明は上述した実施例にのみ限定されるものではな
いこと明らかである０例えば、電子写真装置の感光ドラ
ムは有機光半導体材料で形成した感光ドラムを用いるも
のであれば、その構造は問わない、また、電子写真装置
の自体の構造はもとより、導電性ブラシ構造又はその他
の構造は設計に応じて適切に設定することが出来る。

また、上述した実験結果は使用する電荷発生層及び電荷
輸送層のそれぞれの材料によって、多少変動するが、こ
の発明に何等影響を及ぼすものではない。

（発明の効果） 上述した説明から明らかなように、この発明の除電及び
帯電方法によれば、帯電ブラシ電圧を高くしていくと、
感光ドラムの帯電電圧が飽和し、帯電電圧が飽和すると
帯電前の露光の有無に゛よる帯電電位の差が発生しない
ことに基づいて、帯電ブラシに電圧を印加して感光ドラ
ムの帯電電位を飽和させるので、特別な除電光を外部か
ら感光ドラムに照射しなくても除電を行うことが出来る
と同時に、この除電と共に帯電も同時に行われる。

従って、この発明によれば、除電ランプを設ける必要が
ないので、従来よりも電子写真装置の構造の簡単化かつ
低価格化を図ることが出来る。

また、帯電とは別プロセスでの除電を行わないで済むの
で、従来よりも電子写真処理の迅速化を図ることが出来
る。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の電子写真装置の除電及び帯電方法の
説明に供する電子写真装置の構造を示す概略図。 第２図はこの発明に適用する感光ドラムの構造を説明す
るための部分的断面図。 第３図は除電されない状態にある感光ドラムに帯電させ
た場合の表面電位分布図。 第４図及び第５図はこの発明の説明に供する帯電ブラシ
電圧−表面電位特性曲線図、　。 第６図はこの発明の説明に供する電荷輸送層の厚み一表
面電位特性曲線図である。 １０・・・感光ドラム １２・・・導電性ブラシ（帯電ブラシ）１４・・・光学
ヘッド、　　　１Ｂ・・・トナー１８・・・現像器、　
　　　　２０・・・記録紙２２・・・転写器、２４・・
・保護用抵抗２Ｂ・・・定電圧電源、３０・・・導電基
材３２・・・電荷発生層、　　　３４・・・電荷輸送層
。 特許出願人　　　　沖電気工業株式会社代理人　弁理士
　　　　大　　垣　　　孝′−′、ＩＯ１喪１Ｌドヲム
　　　　１６．トナー　　　　　　Ｚ２：転零偽１２　
　導電性ブラシ　　　ｆｇ、３晩４１認　　　　ｚ４：
係籠Ｉ＠体坑１４　　梵↑へｌド　　　　２０記ｍ練　
　　　ｚ６°足電五電逓この斃朝のｉ！明１；探するｖ
Ｌ！神〔時国第１図 瞥兜ドラムのｈ性的＋１’１面口 第２図 ！−梵ドラムの表面電４を分々目 第３図 −５００−１ｏｏｏ　　　−１５００ ’＄４１７°＞　シ＠ｈ　（Ｖ） １１龜デラシ４１ル一＆面１ｍ特性曲補Ｕり第４図 −ｓｏｏ　　　−ｔｏｏθ　　−／Ｊ″００那−電７゛
フシ儂、圧、（Ｖ） キ電ブラシ！五−表１ト富４立Ｗｒ性曲縁図第５図 １０　　　　２０　　　　ＪＯ 電荷輸送層の厚さ 電宥輸り盾の厚杆−表面電位特性曲殊図第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性基材上に電荷発生層及び電荷輸送層を順次
   に積層して成る有機光半導体感光ドラムと、導電性ブラ
   シとを少なくとも具える電子写真装置において除電及び
   帯電を行うに当り、 感光ドラムの帯電電位を飽和させる電圧を導電性ブラシ
   に印加して除電及び帯電を行うことを特徴とする電子写
   真装置の除電及び帯電方法。
2. （２）電荷輸送層の厚みを１０〜２０μｍの範囲内の値
   とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電
   子写真装置の除電及び帯電方法。