JP2000029359A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 除電装置から光を照射して感光体の表面を除
電させた場合に、感光層内に発生したキャリア対が、感
光体の表面を再度帯電させる時までに簡単に放出され
て、帯電装置により感光体の表面が常に適切な電位に帯
電されるようにする。 【解決手段】 感光層12が形成された感光体10の表面を
帯電装置20により帯電させ、帯電された感光体の表面に
潜像形成装置30により潜像を形成し、この潜像を現像装
置40により現像し、現像された像を転写装置50により転
写させた後、除電装置70から感光体の表面に光を照射し
て感光体の表面を除電させる画像形成装置において、除
電装置から光が照射された後、帯電装置により感光体表
面が再度帯電させるまでの時間が、感光層内に発生した
キャリア対が再結合するまでの時間より短い場合に、除
電装置と帯電装置との間に交流チャージャー80を設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機やプリン
ター等の画像形成装置に係り、特に、感光層が形成され
た感光体の表面を帯電させ、帯電された感光体の表面に
潜像を形成し、この潜像を現像装置により現像した後、
この感光体の表面に現像された像を記録媒体に転写さ
せ、その後、この感光体の表面に光を照射して感光体の
表面を除電させるようにした画像形成装置において、除
電装置による光の照射により感光層内に発生したキャリ
ア対が感光体の表面を再度帯電させるまで残って、帯電
させた感光体の表面電位が低下するのを防止するように
した点に特徴を有するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機やプリンター等の画像
形成装置においては、一般に、図１に示すように、導電
性基体１１の表面に感光層１２が形成された感光体１０
を使用し、この感光体１０を回転させ、このように回転
する感光体１０の表面を帯電装置２０により帯電させ、
このように帯電された感光体１０の表面に潜像形成装置
３０から画像情報に応じた露光を行い、感光体１０の表
面に潜像を形成した後、この感光体１０の表面に現像装
置４０からトナー４１を供給して、感光体１０の表面に
潜像に対応したトナー像を形成し、このトナー像を転写
装置５０により記録媒体（図示せず）に転写させるよう
にしていた。

【０００３】そして、このようにトナー像を記録媒体に
転写させた後、この感光体１０の表面に残留するトナー
４１をクリーニング装置６０によって除去し、その後、
この感光体１０の表面に除電装置７０から光を照射し
て、感光体１０の表面に残留する電荷を除電させ、その
後、この感光体１０の表面を上記の帯電装置２０により
再度帯電させ、このような操作を繰り返して画像形成を
行うようにしていた。

【０００４】ここで、上記のように除電装置７０から感
光体１０の表面に光を照射させた場合、この感光体１０
の表面における感光層１２内においてキャリア対が発生
し、感光体１０の表面に残留する電荷と逆極性のキャリ
アが感光層１２の表面に移動して、感光体１０の表面に
残留する電荷を除電させる一方、感光層１２内に残った
キャリア対は、一般に帯電装置２０によって感光体１０
の表面を再度帯電させるまでに再結合して消滅するよう
になっていた。

【０００５】しかし、画像形成装置における画像形成速
度を速めるため、上記の感光体１０の回転速度を速くし
た場合、除電装置７０による光の照射によって発生した
感光層１２内のキャリア対が再結合される前に、感光体
１０が帯電装置２０に導かれて帯電が行われ、上記のよ
うに感光層１２内に残ったキャリア対において、感光体
１０の帯電極性と逆極性のキャリアが感光層１２の表面
に移動して、帯電された感光体１０の表面電位を低下さ
せるという問題があった。特に、感光層１２を構成する
材料に有機材料を用いた感光体１０においては、この感
光層１２において発生したキャリア対が再結合するまで
の時間が長く、除電装置７０から光を照射した後、この
感光体１０の表面を帯電装置２０によって帯電させた場
合に、感光体１０の表面が充分な電位に帯電されなくな
るという問題があった。

【０００６】そこで、従来においては、上記のように除
電装置７０による光の照射により発生して感光層１２内
の残ったキャリア対によって感光体１０の表面の帯電電
位が低下するのを防止するため、上記の帯電装置２０の
出力を高くする等の方法が用いられたが、このように帯
電装置２０の出力を高くすると、帯電時に発生するオゾ
ン等の量が増加して、感光体１０の表面に形成された感
光層１２が劣化したり、またコストが高くつく等の問題
があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、感光層が
形成された感光体の表面を帯電させ、帯電された感光体
の表面に潜像を形成し、この潜像を現像装置により現像
した後、この感光体の表面に現像された像を記録媒体に
転写させ、その後、この感光体の表面に光を照射して感
光体の表面を除電させる画像形成装置における上記のよ
うな問題を解決することを課題とするものである。

【０００８】すなわち、この発明においては、上記のよ
うな画像形成装置において、感光体の表面に除電装置か
ら光を照射して感光体の表面を除電させた場合に、感光
体における感光層内に発生したキャリア対が、帯電装置
により感光体の表面を再度帯電させる時まで感光層内に
残るのを防止し、帯電装置によって感光体の表面が常に
適切な表面電位に帯電されるようにすることを課題とす
るものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る画像形成
装置においては、上記のような課題を解決するため、感
光層が形成された感光体と、この感光体の表面を帯電さ
せる帯電装置と、帯電された感光体の表面に潜像を形成
する潜像形成装置と、感光体の表面に形成された潜像を
現像する現像装置と、現像された像を感光体の表面から
記録媒体に転写させる転写装置と、転写後における感光
体の表面に光を照射して感光体の表面を除電させる除電
装置とを有し、除電装置による光の照射から上記の帯電
装置によって感光体の表面を再度帯電させるまでの時間
が、除電装置による光の照射によって感光体の感光層内
に発生したキャリア対が再結合するまでの時間より短く
なった画像形成装置において、上記の除電装置と帯電装
置との間に交流チャージャーを設けたのである。

【００１０】ここで、この発明における画像形成装置の
ように、除電装置と帯電装置との間に交流チャージャー
を設け、除電装置から感光体の表面に光を照射して、感
光体の表面を除電させた後、この交流チャージャーから
交流の放電を行うと、上記の除電装置からの光の照射に
より感光層内に発生して再結合されずに残っているキャ
リア対が感光層内を移動して放出され、帯電装置によっ
て再度感光体の表面を帯電させた場合に、その帯電電位
が低下するということがなくなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態に係る
画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。

【００１２】この実施形態における画像形成装置も、図
２に示すように、前記の図１に示した画像形成装置と同
様に、導電性基体１１の表面に感光層１２が形成された
感光体１０を使用し、この感光体１０を回転させ、この
ように回転する感光体１０の表面を帯電装置２０により
帯電させた後、帯電された感光体１０の表面に潜像形成
装置３０から画像情報に応じた露光を行って、感光体１
０の表面に潜像を形成し、その後、この感光体１０の表
面に現像装置４０からトナー４１を供給して、感光体１
０の表面に潜像に対応したトナー像を形成し、このトナ
ー像を転写装置５０により記録媒体（図示せず）に転写
させるようになっている。

【００１３】そして、このようにトナー像を記録媒体に
転写させた後、この感光体１０の表面に残留するトナー
４１をクリーニング装置６０によって除去し、その後、
この感光体１０の表面に除電装置７０から光を照射し
て、感光体１０の表面に残留する電荷を除電させるよう
にしている。

【００１４】ここで、この実施形態における画像形成装
置においては、上記の除電装置７０と帯電装置２０との
間に交流の放電を行う交流チャージャー８０を設けてい
る。

【００１５】そして、上記の除電装置７０により感光体
１０の表面に光を照射した後、この交流チャージャー８
０により交流の放電を行い、その後、上記の帯電装置２
０によって感光体１０の表面を再度帯電させ、上記のよ
うな操作を繰り返して画像形成を行うようにしている。

【００１６】ここで、上記のように除電装置７０により
感光体１０の表面に光を照射した後、交流チャージャー
８０により交流の放電を行うと、除電装置７０による光
の照射によって感光層１２内に発生し、再結合されずに
感光層１２内に残っているキャリア対が感光層１０内を
移動して放出され、帯電装置２０により感光体１０の表
面を再度帯電させた場合に、感光層１２内に残ったキャ
リア対によって感光体１０の表面の帯電電位が低下する
ということがなく、感光体１０の表面が適切に電位に帯
電されるようになる。

【００１７】

【実施例】次に、上記の実施形態に示すように、除電装
置７０と帯電装置２０との間に交流チャージャー８０を
設け、この交流チャージャー８０から交流の放電を行う
ようにした具体的な実施例について説明すると共に、交
流チャージャー８０から交流の放電を行わないようにし
た比較例のものと比較し、除電装置７０により感光体１
０の表面に光を照射した後、交流チャージャー８０から
交流の放電を行った場合に、感光体１０の表面が帯電装
置２０によって適切な電位に帯電されるようになること
を明らかにする。

【００１８】（実施例１及び比較例１）この実施例１及
び比較例１においては、導電性基体に直径が１００ｍｍ
になったアルミニウムドラムを使用し、このアルミニウ
ムドラム上に電荷発生層と電荷輸送層とが積層された機
能分離型の感光層が形成された感光体１０を用いるよう
にした。

【００１９】ここで、アルミニウムドラム上に電荷発生
層を形成するにあたっては、下記の化１に示すビスアゾ
化合物からなる電荷発生材料を０．４５重量部、ポリエ
ステル樹脂（東洋紡績社製：バイロン２００）を０．４
５重量部、シクロヘキサノンを５０重量部の割合にし、
これらをサンドグラインダーにより分散させた電荷発生
用塗液を上記のアルミニウムドラム上に乾燥膜厚が０．
３μｍになるように塗布して、電荷発生層を形成した。

【００２０】

【化１】

【００２１】また、この電荷発生層上に電荷輸送層を形
成するにあたっては、下記の化２に示す１，１−ジフェ
ニル−４，４−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−
１，３−ブタジエンからなる電荷輸送材料が１０重量
部、ポリカーボネート樹脂（帝人化成社製：パンライト
Ｋ−１３００）が１０重量部、ジクロルメタンが１８０
重量部の割合になった電荷輸送層用塗液を上記の電荷発
生層上に塗布し、これを乾燥させて膜厚が２５μｍにな
った電荷輸送層を形成した。

【００２２】

【化２】

【００２３】そして、この感光体１０について、ＤＦ
（ｄｅｌａｙｅｄ ｆｉｅｌｄ）法により、発生キャリ
ア量とディレイドタイム（ｄｅｌａｙｅｄ ｔｉｍｅ）
との関係を調べて、その結果を図３に示すと共に、キャ
リア寿命ｔ₁ として、光照射後に発生したキャリア数が
（１／ｅ）になる時間を求めたところ、上記の感光体１
０においては、そのキャリア寿命ｔ₁ が約２２０ｍｓｅ
ｃであった。

【００２４】次に、上記の感光体１０を使用し、図４に
示すように、この感光体１０の表面を帯電させる帯電装
置２０と、この感光体１０の表面に残留する電位を除電
させる除電装置７０とを感光体１０の中心に対して所要
角度θを介した位置に設けると共に、除電装置７０より
感光体１０の回転方向下流側において交流チャージャー
８０を帯電装置２０と除電装置７０との間の中間θ／２
の位置に設けた。

【００２５】そして、上記の感光体１０を周速５００ｍ
ｍ／ｓで回転させると共に、上記の帯電装置２０から感
光体１０の表面電位が約−８００Ｖに帯電される条件で
放電を行って、感光体１０の表面を帯電させ、このよう
に帯電された感光体１０の表面電位を帯電装置２０より
感光体１０の回転方向下流側に設けた電位測定計９０に
よって測定し、また上記の除電装置７０から帯電された
感光体１０の表面に対して２０Ｌｕｘ・ｓｅｃの光量の
光を照射して、感光体１０の表面を除電させるようにし
た。

【００２６】そして、実施例１においては、このように
除電された感光体１０の表面に対して、上記の交流チャ
ージャー８０により周波数が１００Ｈｚ、電流値の最大
値が＋３０μＡ，最小値が−６０μＡの正弦波電流によ
る放電を行い、その後、この感光体１０の表面を上記の
帯電装置２０によって再度帯電させ、このように帯電さ
れた感光体１０の表面電位を上記の電位測定計９０によ
って測定するようにした。

【００２７】一方、比較例１においては、上記の交流チ
ャージャー８０による放電を行わないようにし、それ以
外については、実施例１の場合と同様にして、感光体１
０の表面を帯電装置２０によって再度帯電させ、このよ
うに帯電された感光体１０の表面電位を上記の電位測定
計９０によって測定するようにした。

【００２８】そして、感光体１０の中心に対して除電装
置７０と帯電装置２０とがなす角度θを変更させて、除
電装置７０から光を照射した後、この感光体１０の表面
が帯電装置２０によって帯電されるまでの時間ｔ₂ を変
更させ、上記の交流チャージャー８０から交流の放電を
行う実施例１の場合と、交流チャージャー８０から放電
を行わない比較例１の場合とにおいて、それぞれ再度帯
電された感光体１０の表面電位を上記の電位測定計９０
により測定し、その結果を図５に示した。

【００２９】この結果、上記の交流チャージャー８０か
ら交流の放電を行うようにした実施例１においては、除
電装置７０から光を照射した後、感光体１０の表面が帯
電装置２０によって帯電されるまでの時間ｔ₂ が、キャ
リア寿命ｔ₁ である２２０ｍｓｅｃより短い場合におい
ても、感光体１０の表面が一定の表面電位に帯電され
た。これに対して、交流チャージャー８０から放電を行
わなかった比較例１においては、除電装置７０から光を
照射した後、感光体１０の表面が帯電装置２０によって
帯電されるまでの時間ｔ₂ が、キャリア寿命ｔ₁ である
２２０ｍｓｅｃより短くなるに従って、帯電された感光
体１０の表面電位が低下した。

【００３０】（実施例２及び比較例２）この実施例２及
び比較例２においては、上記の実施例１及び比較例１の
場合と使用する感光体１０だけを変更させた。

【００３１】ここで、この実施例２及び比較例２におい
ても、導電性基体に直径が１００ｍｍになったアルミニ
ウムドラムを使用し、このアルミニウムドラム上に電荷
発生層と電荷輸送層とが積層された機能分離型の感光層
を形成するようにした。

【００３２】そして、この実施例２及び比較例２におい
ては、アルミニウムドラム上に電荷発生層を形成するに
あたり、下記の化３に示すビスアゾ化合物からなる電荷
発生材料を０．４５重量部、ポリエステル樹脂（東洋紡
績社製：バイロン２００）を０．４５重量部、シクロヘ
キサノンを５０重量部の割合にし、これらをサンドグラ
インダーにより分散させた電荷発生用塗液を上記のアル
ミニウムドラム上に乾燥膜厚が０．３μｍになるように
塗布して、電荷発生層を形成した。

【００３３】

【化３】

【００３４】また、この電荷発生層上に電荷輸送層を形
成するにあたっては、下記の化４に示すＮ−エチルカル
バゾール−３−カルボアルデヒドフェニルニトラゾン
（ＭＰＨ）からなる電荷輸送材料が１０重量部、ポリカ
ーボネート樹脂（帝人化成社製：パンライトＫ−１３０
０）が１０重量部、ジクロルメタンが１８０重量部の割
合になった電荷輸送層用塗液を上記の電荷発生層上に塗
布し、これを乾燥させて膜厚が２５μｍになった電荷輸
送層を形成した。

【００３５】

【化４】

【００３６】そして、この感光体１０についても、上記
の実施例１及び比較例１の場合と同様に、ＤＦ法により
発生キャリア量とｄｅｌａｙｅｄ ｔｉｍｅとの関係を
調べて、その結果を図６に示すと共に、キャリア寿命ｔ
₁ を求めた。この結果、上記の感光体１０においては、
そのキャリア寿命ｔ₁ が約１１０ｍｓｅｃと短くなって
いた。

【００３７】また、上記の感光体１０を使用し、図３に
示すように、上記の実施例１及び比較例１の場合と同様
にして、感光体１０の周囲に帯電装置２０と電位測定計
９０と除電装置７０と交流チャージャー８０とを設け、
実施例２においては、上記の実施例１の場合と同様に、
交流チャージャー８０により周波数が１００Ｈｚ、電流
値の最大値が＋３０μＡ，最小値が−６０μＡの正弦波
電流による放電を行って、帯電装置２０により再度帯電
された感光体１０の表面電位を電位測定計９０によって
測定する一方、比較例２においては、上記の比較例１の
場合と同様に、交流チャージャー８０による放電を行わ
ないようにし、帯電装置２０によって再度帯電された感
光体１０の表面電位を電位測定計９０によって測定する
ようにした。

【００３８】そして、この実施例２及び比較例２におい
ても、上記の実施例１及び比較例１の場合と同様に、感
光体１０の中心に対して除電装置７０と帯電装置２０と
がなす角度θを変更させて、除電装置７０から光を照射
した後、この感光体１０の表面が帯電装置２０によって
帯電されるまでの時間ｔ₂ を変更させ、交流チャージャ
ー８０から交流の放電を行う実施例２の場合と、交流チ
ャージャー８０から放電を行わない比較例２の場合とに
おいて、それぞれ再度帯電された感光体１０の表面電位
を上記の電位測定計９０により測定し、その結果を図７
に示した。

【００３９】この結果、上記の交流チャージャー８０か
ら交流の放電を行うようにした実施例２においては、除
電装置７０から光を照射した後、感光体１０の表面が帯
電装置２０によって帯電されるまでの時間ｔ₂ が、キャ
リア寿命ｔ₁ である１１０ｍｓｅｃより短くなっても、
感光体１０の表面が一定の表面電位に帯電された。これ
に対して、交流チャージャー８０から放電を行わなかっ
た比較例２においては、除電装置７０から光を照射した
後、感光体１０の表面が帯電装置２０によって帯電され
るまでの時間ｔ₂ が、キャリア寿命ｔ₁ である１１０ｍ
ｓｅｃより短くなるに従って、帯電装置２０により帯電
された感光体１０の表面電位が低くなった。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
画像形成装置においては、除電装置と帯電装置との間に
交流チャージャーを設け、除電装置から感光体の表面に
光を照射して、感光体の表面を除電させた後、この交流
チャージャーから交流の放電を行うようにしたため、除
電装置による光の照射により感光層内に発生し、再結合
されずに感光層内残っているキャリア対が、交流チャー
ジャーによる放電によって感光層内を移動して放出され
るようになった。

【００４１】このため、画像形成装置における画像形成
速度を速めたり、感光層に有機材料を用いた感光体を使
用した場合において、除電装置による光の照射から帯電
装置によって感光体の表面を再度帯電させるまでの時間
が、除電装置による光の照射によって感光体の感光層内
に発生したキャリア対が再結合するまでの時間より短く
なった画像形成装置においても、帯電装置によって感光
体の表面を帯電させた場合に、その表面電位が低下する
ということがなく、感光体が適切な表面電位に帯電され
て、良好な画像形成が安定して行えるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の画像形成装置の概略説明図である。

【図２】この発明の一実施形態に係る画像形成装置の概
略説明図である。

【図３】実施例１及び比較例１において使用した感光体
ついて、ＤＦ法により測定した発生キャリア量とｄｅｌ
ａｙｅｄ ｔｉｍｅとの関係を示した図である。

【図４】実施例１，２及び比較例１，２において、除電
後に帯電装置によって再度帯電された感光体の表面電位
を測定するのに使用した装置の概略説明図である。

【図５】実施例１及び比較例１において、除電装置から
光を照射した後、この感光体の表面を帯電装置によって
帯電させるまでの時間ｔ₂ と、再度帯電された感光体の
表面電位との関係を示した図である。

【図６】実施例２及び比較例２において使用した感光体
ついて、ＤＦ法により測定した発生キャリア量とｄｅｌ
ａｙｅｄ ｔｉｍｅとの関係を示した図である。

【図７】実施例２及び比較例２において、除電装置から
光を照射した後、この感光体の表面を帯電装置によって
帯電させるまでの時間ｔ₂ と、再度帯電された感光体の
表面電位との関係を示した図である。

【符号の説明】

１０ 感光体 １２ 感光層 ２０ 帯電装置 ３０ 潜像形成装置 ４０ 現像装置 ５０ 転写装置 ７０ 除電装置 ８０ 交流チャージャー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 公幸 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H027 DA38 EA01 ED15 EF09 2H035 AA05 AA11

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光層が形成された感光体と、この感光
   体の表面を帯電させる帯電装置と、帯電された感光体の
   表面に潜像を形成する潜像形成装置と、感光体の表面に
   形成された潜像を現像する現像装置と、現像された像を
   感光体の表面から記録媒体に転写させる転写装置と、転
   写後における感光体の表面に光を照射して感光体の表面
   を除電させる除電装置とを有し、除電装置による光の照
   射から上記の帯電装置によって感光体の表面を再度帯電
   させるまでの時間が、除電装置による光の照射によって
   感光体の感光層内に発生したキャリア対が再結合するま
   での時間より短くなった画像形成装置において、上記の
   除電装置と帯電装置との間に交流チャージャーを設けた
   ことを特徴とする画像形成装置。