JPH07152294A - 画像形成装置における前帯電・除電方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 起動直後でも画像形成にばらつきを生じず、
かつ除電後の残留電位が高い場合でも均一な画像を形成
する。 【構成】 本発明の画像形成装置１１の前帯電・除電に
於いては、前帯電・除電工程のうちの少なくとも１回の
除電を接触除電方式で行う。接触除電方式は、非接触除
電方式の場合と比べて、感光体膜の表面電位を均一に行
うことができる。具体的には、上記前帯電・除電工程で
は、主帯電器１４とブランクランプ２４とを使用して前
帯電・除電を行うこと、および／または転写器１８と除
電ブラシとを使用して前帯電・除電を行うことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真技術を用いた
画像形成装置における前帯電・除電方法に関し、特に、
単層有機感光体ドラムに帯電及び画像露光を行うことに
より画像を形成する画像形成装置前帯電・除電方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、静電複写装置あるいは印刷装
置等として、電子写真技術を用いた画像形成装置の開発
が活発に進められてきている。

【０００３】図３は、従来の電子写真技術を用いた画像
形成装置１の系統図である。画像形成装置１は、表面に
感光体膜２が形成された回転可能な感光体ドラム３、感
光体膜２に所定量の電荷を一様に与えるための主帯電器
４、感光体膜２を露光し、感光体膜２上に静電潜像を形
成するための光学装置５、感光体膜２上の静電潜像を現
像するための現像装置６、感光体膜２に形成されている
トナー像を記録紙７に転写する転写器８、感光体ドラム
３上に残留したトナーを除去するクリーニングブレード
を備えるクリーニング装置９、及び感光体ドラム３上に
残留している電荷を除去して、感光体ドラム３の表面電
位を所定の均一な電位に設定するための除電ランプ１０
等を備える。

【０００４】画像形成装置１によれば、主帯電器４によ
って、感光体膜２に所定量の電荷を一様に与えた後、光
学装置５によって感光体膜２に光が照射され、感光体膜
２上に静電潜像が形成される。その後、現像装置６によ
って、トナーが感光体膜２上に供給され、静電潜像が顕
像化される。感光体ドラム３上のトナー像は、転写器８
によって記録紙７に転写される。転写後に、感光体ドラ
ム３上に残留したトナーは、クリーニング装置９によっ
て除去される。次に、除電ランプ１０によって感光体膜
２上に光が照射され、感光体膜２上に残留している電荷
が除去され、感光体膜２の表面電位が所定の電位に均一
化される。この後、主帯電器４によって、感光体ドラム
３に再び帯電が行われる。

【０００５】従来技術に於いて、感光体膜２を構成する
感光体材料として、無機材料あるいは有機材料が用いら
れている。無機材料として、Ｓｅ系材料、アモルファス
Ｓｉ系材料等が用いられている。近年、安全性や加工容
易性の点で、有機材料が多く用いられている。有機材料
を用いた有機感光体は、積層有機感光体と単層有機感光
体とに類別される。これらのなかでも、製造の容易さな
どの観点から、単層有機感光体が望ましい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単層有
機感光体膜は、除電の後も、概して高い残留電位を有
し、使用にしたがって残留電位が上昇する。このような
問題点を有する感光体膜２では、画像形成装置１を起動
した直後、感光体ドラム３の１回転目における帯電能と
２回転目以降の帯電能との間に大きな差が生じる。その
結果、図４に示すように、１回転目の帯電時の表面電位
と２回転目以降の表面電位との間に大きな差が生じ、画
像間でばらつきが起こるという問題点が生じる。

【０００７】また、除電後の残留電位が高い場合に、除
電ランプによる除電は表面電位の帯電ムラが生じ易く、
均一な画像が形成できない。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、起動直後でも画像形成にばらつきを
生じず、かつ除電後の残留電位が高い場合でも均一な画
像を形成することのできる画像形成装置の前帯電・除電
方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置の
前帯電・除電方法は、感光体膜を備える感光体部材と、
該感光体膜を帯電させる帯電手段と、帯電した該感光体
膜に画像に対応する光を照射する露光手段と、露光され
た該感光体膜を現像する現像手段と、該現像手段により
現像された該感光体膜上の像を記録紙に転写するための
転写手段と、転写後の表面電位を所定の電位に除電する
ための除電手段とを備える画像形成装置の前帯電・除電
方法であって、画像形成工程の前に、該感光体膜に対し
少なくとも１回の前帯電・除電を行う前帯電・除電工程
を有し、該前帯電・除電工程のうちの少なくとも１回の
除電を接触除電方式で行っており、そのことのよって上
記目的が達成される。

【００１０】前記画像形成装置が、ブランクランプを有
する場合は、前記前帯電・除電工程のうちの１回の前帯
電・除電を、前記帯電手段と該ブランクランプとを使用
して行うことができる。

【００１１】前記除電手段が、接触除電方式である場合
は、前記前帯電・除電工程のうちの１回の前帯電・除電
を、前記転写手段と該除電手段とを使用して行うことが
できる。

【００１２】前記画像形成装置が、ブランクランプを有
し、かつ前記除電手段が、接触除電方式である場合は、
前記前帯電・除電工程のうちの１回の前帯電・除電を、
前記帯電手段と該ブランクランプとを使用して行い、か
つ前記前帯電・除電工程のうちの１回の前帯電・除電
を、前記転写手段と該除電手段とを使用して行うことが
できる。

【００１３】前記ブランクランプの発光波長を、該感光
体膜の吸光度特性における最大吸光度の半値幅内に収め
るとよい。

【００１４】

【作用】本発明の画像形成装置の前帯電・除電に於いて
は、前帯電・除電工程のうちの少なくとも１回の除電を
接触除電方式で行う。接触除電方式は、非接触除電方式
の場合と比べて、感光体膜の表面電位を均一に行うこと
ができる。従って、除電後の残留電位が高い場合であっ
ても、均一な画像を形成することができる。

【００１５】具体的には、上記前帯電・除電工程では、
帯電手段とブランクランプとを使用して前帯電・除電を
行うこと、および／または転写手段と除電手段とを使用
して前帯電・除電を行うことができる。

【００１６】ブランクランプの発光波長を、該感光体膜
の吸光度特性における最大吸光度の半値幅内に収めるこ
とにより、ブランクランプからの光が感光体膜に良好に
吸収され、残留キャリアの発生を抑制する。

【００１７】

【実施例】本発明の実施例について以下に説明する。

【００１８】本実施例の画像形成装置では、画像形成装
置の起動直後に前帯電・除電を行うことにより、起動直
後に発生する画像形成のばらつきを抑制する。

【００１９】以下に、一例として正帯電型の単層有機感
光体膜を用いる場合について、本発明の実施例を説明す
る。

【００２０】図１は、本発明の実施例の画像形成装置１
１の構成を示す系統図である。この画像形成装置１１
は、図１に示されるように、アルミニウム等の金属材料
からなるドラム基体３０の表面に単層型有機感光体から
なる感光体膜１２が形成された回転可能な感光体ドラム
１３、感光体膜１２に所望量の電荷を一様に与える主帯
電器１４、感光体膜１２を露光し、感光体膜１２上に静
電潜像を形成するための光を発生する光学装置１５、感
光体膜１２上の静電潜像をトナーで現像するための現像
装置１６、感光体ドラム１３上のトナー像を記録紙１７
等に転写する転写器１８、トナー像の転写後に、感光体
ドラム１３上に残留しているトナーを除去するクリーニ
ング装置１９、及び感光体ドラム１３上に残留している
電荷を除去して、感光体膜１２上の電位を所定の電位に
均一化させるための除電ブラシ２０等を備える。

【００２１】主帯電器１４は、スコロトロンチャージャ
ーが採用され、コロナ放電を行う放電ワイヤ２１と、放
電ワイヤ２１を囲み、感光体ドラム１３側に開口してい
るシールドケース２２と、シールドケース２２の該開口
部に設けられている金属製のグリッド２３とを備える。
主帯電器１４の放電ワイヤ２１に、コロナ放電に必要な
電流を供給するための電源２５が接続される。シールド
ケース２２は接地される。

【００２２】一般に、感光体膜１２の飽和帯電電位Ｖｓ
が、５００〜１０００Ｖ、特に７００〜８５０Ｖの範囲
となるように主帯電を行うことが望ましい。そのため
に、コロナ放電を行うに際して、４〜７ｋＶの高電圧
を、主帯電器１４の放電ワイヤ２１に印加することが望
ましい。

【００２３】画像露光用に用いられる光学装置１５は、
レンズや反射鏡等からなる光学系、あるいはレーザー光
発振器等が用いられる。現像装置１６は、１成分系現像
剤あるいは２成分系現像剤の帯電したトナーを、感光体
膜１２の表面に供給する現像ローラ１６ａを備える。転
写器１８は、主帯電器１４と同様なコロナチャージャー
あるいは接触式帯電器が用いられる。

【００２４】主帯電器１４と光学装置１５との間にはブ
ランクランプ２４が配置され、このブランクランプ２４
は周辺部や編集などを行う場合の不要部分に光を照射し
て表面電位を未現像電位まで除電する。具体的には、例
えば現像バイアス電位が２９０Ｖであれば、表面電位を
２００Ｖまで除電する。ブランクランプ２４としては、
赤色、黄色、緑色等のＬＥＤ（発光ダイオード）をマト
リクス上に配列したもの等が使用される。ブランクラン
プ２４の発光波長が、感光体膜１２の吸光度特性におけ
る最大吸光度の半値幅内に収まるようにブランクランプ
２４を選択することが好ましい。このように選択するこ
とにより、ブランクランプ２４から感光体膜１２に照射
された光が、感光体膜１２に良好に吸収されるので、感
光体膜１２の深部にキャリアが発生することが防止され
る。従って、ブランクランプ２４を後述する前帯電・除
電における除電手段として使用した場合に、残留キャリ
アを低減することができる。なお、ブランクランプ２４
は、本発明に必ずしも必要ではなく、ブランクランプを
有しない画像形成装置であっても本発明を適用できる。

【００２５】本実施例に於ける除電ブラシ２０は、感光
体膜１２の表面と接触する。除電ブラシ２０には、ＡＣ
電圧が印加され、それにより除電が行される。

【００２６】本実施例の感光体膜１２は、正帯電型単層
有機感光体膜であり、結着樹脂と電荷輸送媒質と電荷発
生物質とを相互に分散して形成される。電荷発生物質
は、それ自体公知の有機の光導電性顔料が何れも使用さ
れる。特に、フタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料、
キナクリドン系顔料、ピラントロン系顔料、ジスアゾ系
顔料、トリスアゾ系顔料等の光導電性有機顔料を単独
で、あるいは２種以上の組合せで用いる。

【００２７】電荷輸送媒質としては、樹脂媒質中に電荷
輸送物質を分散させたものが使用される。電荷輸送物質
としては、それ自体公知の正孔輸送物質或いは電子輸送
物質が何れも本発明の目的に使用される。適当な正孔輸
送物質の例は、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、フェナ
ントレン、Ｎ−エチルカルバゾール、２，５−ジフェニ
ル−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（４
−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジア
ゾール、ビス−ジエチルアミノフェニル−１，３，６−
オキサジアゾール、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）
−２，２’−ジメチルトリフェニルメタン、２，４，５
−トリアミノフェニルイミダゾール、２，５−ビス（４
−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−トリアゾー
ル、１−フェニル−３−（４−ジエチルアミノスチリ
ル）−５−（４−ジエチルアミノフェニル）−２−ピラ
ゾリン、ｐ−ジエチルアミノベンツアルデヒド−（ジフ
ェニルヒドラゾン）などの何れか、あるいはこれらの複
数の組合せで用いられる。適当な電子輸送物質の例は２
−ニトロ−９−フルオレノン、２，７−ジニトロ−９−
フルオレノン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレ
ノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノ
ン、２−ニトロベンゾチオフェン、２，４，８−トリニ
トロチオキサントン、ジニトロアントラセン、ジニトロ
アクリジン、ジニトロアントキノンなどの何れか、ある
いはこれらの複数の組合せで用いられる。

【００２８】結合剤樹脂としては、種々のもの、例え
ば、スチレン系重合体、スチレン−ブタジエン共重合
体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−
マレイン酸共重合体、アクリル系重合体、スチレン−ア
クリル系共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、ポ
リ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ
エステル、アルキッド樹脂、ポリアミド、ポリウレタ
ン、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリアリレー
ト、ポリスルホン、ジアリルフタレート樹脂、シリコー
ン樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリ
エーテル樹脂、フェノール樹脂や、エポキシアクリレー
ト、ウレタンアクリレート等の光硬化型樹脂等、各種の
重合体が例示される。なお、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾ
ール等の光導電性ポリマーも結着樹脂として使用でき
る。

【００２９】感光体膜１２中に存在させる電荷発生物質
は、結着樹脂１００重量部当たり０．１及至５０重量
部、特に０．５及至３０重量部の範囲にあるのが適当で
あり、一方電荷輸送物質は結着樹脂１００重量部当たり
２０及至５００重量部、特に３０及至２００重量部の範
囲にあるのが適当である。また、感光体膜１２の厚み
は、１０及至４０μｍ、特に２２及至３２μｍの範囲に
あるのが、高い表面電位、耐刷性及び感度の点でよい。

【００３０】感光体ドラム１２の導電性からなるドラム
基体３０としては、アルミニウム素管や該アルミニウム
素管をアルマイト処理したものおよび導電性樹脂性基板
が一般に使用される。感光体膜１２としての有機感光体
層の形成は、樹脂を、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドのようなアミド系溶媒；
テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル；ジ
メチルスルホキシド；ベンゼン、トルエン、キシレン等
の芳香族溶媒；メチルエチルケトン等のケトン類；Ｎ−
メチル−２−ピロリドン；フェノール、クレゾール等の
フェノール類等の溶媒に溶解し、これに電荷発生物質を
分散させて塗布用組成物とする。この組成物を導電性の
ドラム基体３０に塗布し、感光体膜１２を形成させる。

【００３１】本発明は、正帯電型有機単層感光体の場合
に顕著な利点が秦せられ、正帯電型のものでは、主帯電
時にオゾンの発生が少ないことも利点である。正帯電型
の場合、電荷発生物質としては、ペリレン系顔料、アゾ
顔料或いはこれらの組合せを使用するのがよく、電荷輸
送物質としては２，６−ジメチル−２’，６’−ジｔｅ
ｒｔ−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン誘導
体、３，３’−ジメチル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ
キス−４−メチルフェニル（１，１’−ビフェニル）−
４，４’−ジアミン等のジアミン系化合物、フルオレン
系化合物、ヒドラゾン系化合物を使用するのがよい。

【００３２】次に、図２に示すフローチャートに基づい
て本実施例の画像形成装置１１における前帯電・除電の
動作を説明する。この前帯電・除電は、画像形成装置１
１を起動させるときに行われる。

【００３３】まず、画像形成装置１１の起動が指示され
ると、前帯電・除電がスタートする。ステップＳ１で、
画像形成装置１１がブランクランプを有するか否かを判
断する。本実施例のようにブランクランプ２４を有する
場合は、処理はステップＳ２に進み、主帯電器１４がオ
ンになる。続いて、ステップＳ３に進み、ブランクラン
プ２４により、感光体膜１２の表面電位は未現像電位ま
で低下される。

【００３４】以上ステップＳ１〜Ｓ３の処理により、感
光体膜１２に対して、帯電、除電処理を行った状態、即
ち感光体ドラム１３が１回転したときと同じ状態にな
る。

【００３５】ステップＳ１で、画像形成装置１１がブラ
ンクランプを有しないと判断された場合、およびステッ
プＳ３の処理が終了すると、処理はステップＳ４に進
む。ステップＳ４では、転写器１８に備えられるチャー
ジャーがオンになり、感光体膜１２は帯電される。次
に、処理はステップＳ５に進み、除電ブラシ２０によ
り、感光体膜１２の表面電位は未現像電位まで低下され
る。以上により前帯電・除電は終了する。

【００３６】以上ステップＳ４およびＳ５の処理によ
り、感光体膜１２に対して、帯電、除電処理を行った状
態と同じ状態になる。従って、ブランクランプ２４を有
する画像形成装置１１の場合は、感光体ドラム１３の１
回転により、２回の帯電、除電が行われた状態と同じ状
態となり、ブランクランプ２４を有しない画像形成装置
の場合は、感光体ドラム１３の１回転により、１回の帯
電、除電が行われた状態と同じ状態になる。

【００３７】このように、前除電を行うことにより、感
光体ドラム１３の１回転目に顕著に見られる（図４参
照）不十分な表面電位のときに画像形成を行うことを避
けることができる。その結果、画像形成装置１１の起動
直後に生じる表面電位のばらつきによる画像形成のばら
つきが低減され、均一な画像形成を行うことができる。
また、画像形成装置１１がブランクランプ２４を有する
場合は、１回の前帯電・除電が、感光体ドラム１３の２
回転に対応するので、より安定した画像形成を、画像形
成装置１１の起動直後から行うことができる。

【００３８】本実施例では、除電手段として、除電ブラ
シ２０を用いているが、除電ランプを用いることも可能
である。但し、除電ランプを使用する場合は、感光体膜
１２の暗減衰が大きくなる。また、除電ブラシ２０のよ
うに接触除電方式のものを使用する場合の方が、除電ラ
ンプを使用する場合と比べて、除電が均一に行われるの
で、除電後電位が高い場合でも均一な画像形成が行われ
る。従って、除電手段としては接触除電方式のものが好
ましい。

【００３９】上記実施例では、ドラム状の基体に感光体
膜を形成したものを感光体部材として用いたが、ベルト
状の基体に感光体膜を形成したものを用いてもよい。

【００４０】また、上記実施例では、本発明の画像形成
装置を静電複写機として説明したが、本発明の画像形成
装置は、静電複写機にかかわらず、電子写真方式によっ
て画像形成を行う画像形成装置であればよい。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の画像形成装置によれば、感光体膜に前帯電・除電を行
っているので、画像形成装置の起動直後の帯電能のばら
つきを安定化することができ、画像を均一に形成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の画像形成装置１１の系統図
である。

【図２】本実施例の前帯電・除電の動作を示すフローチ
ャートである。

【図３】従来技術の画像形成装置１の系統図である。

【図４】図３の画像形成装置の起動直後における感光体
膜２の表面電位の様子を示すグラフである。

【符号の説明】

１１ 画像形成装置 １２ 感光体膜 １３ 感光体ドラム １４ 主帯電器 １６ 現像装置 １９ クリーニング装置 ２０ 除電ブラシ ２１ 放電ワイヤ ２２ シールドケース ２３ グリッド ２４ ブランクランプ ２５ 電源 ３０ ドラム基体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山里 一郎 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内 (72)発明者 寺田 卓司 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内 (72)発明者 水田 泰史 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内 (72)発明者 深見 季之 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内 (72)発明者 堤 真洋 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体膜を備える感光体部材と、該感光
   体膜を帯電させる帯電手段と、帯電した該感光体膜に画
   像に対応する光を照射する露光手段と、露光された該感
   光体膜を現像する現像手段と、該現像手段により現像さ
   れた該感光体膜上の像を記録紙に転写するための転写手
   段と、転写後の表面電位を所定の電位に除電するための
   除電手段とを備える画像形成装置の前帯電・除電方法で
   あって、 画像形成工程の前に、該感光体膜に対し少なくとも１回
   の前帯電・除電を行う前帯電・除電工程を有し、 該前帯電・除電工程のうちの少なくとも１回の除電を接
   触除電方式で行う画像形成装置の前帯電・除電方法。
2. 【請求項２】 前記画像形成装置が、ブランクランプを
   有し、 前記前帯電・除電工程のうちの１回の前帯電・除電を、
   前記帯電手段と該ブランクランプとを使用して行う請求
   項１に記載の画像形成装置の前帯電・除電方法。
3. 【請求項３】 前記除電手段が、接触除電方式であっ
   て、 前記前帯電・除電工程のうちの１回の前帯電・除電を、
   前記転写手段と該除電手段とを使用して行う請求項１に
   記載の画像形成装置の前帯電・除電方法。
4. 【請求項４】 前記画像形成装置が、ブランクランプを
   有し、かつ前記除電手段が、接触除電方式であって、 前記前帯電・除電工程のうちの１回の前帯電・除電を、
   前記帯電手段と該ブランクランプとを使用して行い、か
   つ前記前帯電・除電工程のうちの１回の前帯電・除電
   を、前記転写手段と該除電手段とを使用して行う請求項
   １に記載の画像形成装置の前帯電・除電方法。
5. 【請求項５】 前記ブランクランプの発光波長が、該感
   光体膜の吸光度特性における最大吸光度の半値幅内に収
   まる請求項２または４に記載の画像形成装置の前帯電・
   除電方法。