JP2002091252A

JP2002091252A - 画像形成装置及び画像形成方法

Info

Publication number: JP2002091252A
Application number: JP2000276930A
Authority: JP
Inventors: Akira Inoue; 亮井上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-09-12
Filing date: 2000-09-12
Publication date: 2002-03-27
Also published as: US6553196B2; US20020031371A1

Abstract

(57)【要約】【課題】コピー開始後即時に電位制御を実行可能と
し、ファーストコピータイムを短縮することが可能な画
像形成装置及び画像形成方法を提供する。【解決手段】露光されることにより潜像が形成される
感光ドラム１と、感光ドラム１を帯電する帯電磁気ブラ
シ帯電器２と、感光ドラム１における光メモリを消去す
るために光を照射する主除電照射装置８とを備え、主除
電照射装置８は、照射過程の少なくとも一部において、
光メモリを消去するための最小の露光量よりも多い露光
量で、感光ドラム１を照射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の画
像形成装置及びこのような画像形成装置に適用されて好
適な画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の画像形成装置は、
第１の像担持体に対して適宜の画像形成プロセスにて可
転写画像を形成担持させ、その可転写画像を第２の像担
持体に転写させ、第１の像担持体は繰り返して画像形成
に使用する方式・構成の装置である。

【０００３】たとえば、複写機、レーザービームプリン
タ等の画像形成装置は基本的には、第１の像担持体とし
て回転ドラム型を一般的とする電子写真感光体と、該回
転感光体の面を所定の極性・電位に一様に帯電させる帯
電手段とを備える。

【０００４】さらに、該回転感光体の帯電処理面静電潜
像を形成させる画像露光手段と該静電潜像をトナー像と
して現像する現像手段と、該トナー像を感光体面から第
２の像担持体（記録媒体）としての転写紙に転写させる
転写手段とを備える。

【０００５】さらに、転写紙側に転写させたトナー像を
永久固着像として定着させる定着手段と、転写紙側への
トナー像転写後の回転感光体面被転写残トナーを除去し
て感光体面を清掃する感光体クリーニング手段（クリー
ナ）とを備える。

【０００６】定着手段で像定着処理された転写紙が画像
形成物（コピー、プリント）として排出される。

【０００７】クリーニング手段で清掃された感光体面は
繰り返して画像形成に供される。従来の電子写真方式或
いは静電記録式画像形成装置に用いられる感光体とし
て、セレン系感光体、アモルファスシリコン（以下、ａ
−Ｓｉ）感光体、有機感光体等が実用化されているが、
その中でも特にａ−Ｓｉの感光体が安定性、耐久性の面
で優れていることが知られている。

【０００８】ａ−Ｓｉの感光体は表面が高硬度である反
面帯電器から発生するオゾンによって生じるコロナ生成
物の影響で、感光体表面が湿度に敏感になるので水分を
吸着しやすくなり、これが感光体表面の電荷の横流れの
原因となり、画像流れといわれる画像品質低下を引き起
こす欠点を有している。

【０００９】このような画像流れを防止するために、実
公平１−３４２０５号公報に記載されているようなヒー
タによる加熱や、特公平２−３８９５６号公報に記載さ
れているようなマグネットローラーと磁性トナーから形
成されたブラシにより感光体表面の摺擦し、コロナ生成
物を取り除く方法、特開昭６１−１００７８０号公報に
記載されているような弾性ローラーによる感光体表面の
摺擦でコロナ生成物を取り除く方法等が用いられてい
る。

【００１０】一方、帯電方式としてはコロナ帯電に変わ
って接触帯電装置が実用化されてきている。

【００１１】これは、被帯電体としての感光体に、ロー
ラ型（帯電ローラ）、ファーブラシ型、磁気ブラシ型、
ブレード型等の導電性帯電部材に所定の帯電バイアスを
印加して感光体面の所定の極性・電位に帯電させるもの
でコロナ帯電器に比べて、低オゾン、低電力等の有利性
がある。

【００１２】接触帯電の帯電機構（帯電のメカニズム、
帯電原理）にはコロナ帯電系と、接触注入帯電系の２種
類が混在しており、どちらが支配的であるかにより各々
の特性が現れる。

【００１３】コロナ帯電系は接触帯電部材と被帯電体と
の間の微小隙間に生じるコロナ放電などの放電現象を用
い、その放電生成物で被帯電体を帯電する系である。こ
のコロナ帯電系はコロナ帯電器の場合よりは格段に少な
いけれども、微量のオゾンは発生する。

【００１４】接触注入帯電系は、接触帯電部材から被帯
電体に直接電荷が注入される事で被帯電体表面が帯電す
る系である。

【００１５】直接帯電あるいは注入帯電とも称される。
特開平６−３９２１号公報等には感光体表面にあるトラ
ップ凖位または電荷注入層の導電粒子等の電荷保持部材
に帯電ローラ・ファーブラシ・導電性磁性粒子を磁気的
に拘束した磁気ブラシ等の接触帯電部材で電荷を注入し
て接触注入帯電を行う方法が提案されている。接触注入
帯電は放電現象を用いないため、被帯電体と帯電部材が
接触した部位のみ帯電される。

【００１６】このため帯電ムラのない良好な帯電を行う
ためには帯電部材と被帯電体に周速差または移動方向を
互いにして、被帯電体と帯電部材の接触確率を十分に高
くすることが望ましい。

【００１７】また、接触注入帯電は帯電を開始するしき
い値電圧がなく、帯電に必要とされる電圧は所望する感
光体表面電位分のみであり、低電力かつオゾンレスの帯
電方式である。

【００１８】接触注入帯電が可能となる被帯電体として
は例えば有機感光体の場合は感光層表面に電荷保持部材
としての導電性の微粒子を分散させた電荷注入層を設け
る必要があるが、ａ−Ｓｉの感光体を始めとした無機感
光体では電荷注入層をあらためて設けなくても表面に結
晶の欠陥に基づくトラップ凖位が多く存在し、注入され
た電荷はこのトラップ凖位に保持されて注入帯電が可能
となる。

【００１９】接触注入帯電は放電生成物がまったく発生
しないために、ａ−Ｓｉの感光体とを接触注入帯電を組
み合わせた場合、ａ−Ｓｉの感光体の欠点である画像流
れが根本的に解決できるという大きな利点がある。

【００２０】従って、ａ−Ｓｉの感光体を常時ヒーター
で加熱したり、磁性粒子または弾性部材で感光体表面を
摺擦する手段を設ける必要もなく、消費電力の節約や装
置の簡略化を図ることができる。

【００２１】ａ−Ｓｉの感光体の特性として、光照射領
域と暗領域を同時に帯電した場合、暗領域に比べ光照射
領域が極端に電位の減衰（暗減衰）が大きく、光メモリ
（残像現象）が発生しやすいという問題がある。

【００２２】すなわち、ａ−Ｓｉ系感光体は多くのタン
グリングボンド（未結合手）を有しており、これが局在
凖位となって光キャリアーの一部を捕捉してその走行性
を低下させ、あるいは光生成キャリアーの再結合確率を
低下させる。

【００２３】したがって、画像形成プロセスにおいて、
露光によって生成された光キャリアーの一部は、次工程
の帯電時にａ−Ｓｉ系感光体に電界がかかると同時に局
在凖位から開放され、露光部と非露光部とでａ−Ｓｉ系
感光体の表面電位に差が生じて、これが最終的に光メモ
リに起因する画像ムラとなって現れる。

【００２４】そこで、主除電工程において均一露光を行
うことによりａ−Ｓｉ系感光体内部に潜在する光キャリ
アーを過多にし全面で均一になるようにして、光メモリ
を消去することが一般的である。

【００２５】このとき、主除電光源から発する主除電光
の光量を増やしたり、該主除電光の波長をａ−Ｓｉ系感
光体の分光感度ピーク（約６００〜７００ｎｍ）に近づ
けることにより、より効果的に光メモリを消去すること
が可能である。

【００２６】ａ−Ｓｉは熱生成キャリアによる暗減衰も
無視できず、温度によっても電位が変動しやすい。この
ため感光体の温度制御に加え、下記に示すような電位安
定化手法を用いることで、環境変動による画像劣化を防
いでいる。

【００２７】すなわち、感光体潜像電位を電位センサー
で計測したり、静電潜像に現像した画像濃度などを検知
し、その検知信号を前記画像形成過程の帯電手段や画像
形成露光手段にフィードバックして所望の電位を得られ
るよう制御し電子写真画像を安定化する方法が、例えば
米国特許第２９５６４８７号明細書に記載されている。
このような画像安定化手段は装置の電源投入時や画像形
成過程開始時、または終了時に行われるのが一般的であ
る。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術の場合には、下記のような問題が生じて
いた。ａ−Ｓｉのようにエレクトロントラップとして働
く局在凖位を多く持つ感光体の場合、画像形成開始後は
主除電光による光キャリアの蓄積が進むために、電位が
低下する現象が生じる。

【００２９】帯電行程を重ねるうちにトラップされる光
キャリアは定常状態に入り、電位は安定してくるが、電
位が低下しているうちは電位制御の工程に入ることがで
きず、ファーストコピータイムが自ずと長くなってしま
うという問題がある。

【００３０】電位が安定する状態とは、主除電光による
光キャリアの発生および蓄積と、光キャリアの再結合ま
たは帯電によるトラップされたキャリアの放出による光
キャリアの消滅のバランスが定常状態になることであ
り、主除電光の光量、波長、または帯電電圧によって異
なる。

【００３１】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、コピ
ー開始後即時に電位制御を実行可能とし、ファーストコ
ピータイムを短縮することが可能な画像形成装置及び画
像形成方法を提供することにある。

【００３２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る画像形成装置は、露光されることによ
り潜像が形成される像担持体と、前記像担持体を帯電す
る帯電手段と、前記像担持体における光メモリを消去す
るために光を照射する除電照射手段とを備え、前記除電
照射手段は、前記照射過程の少なくとも一部において、
前記光メモリを消去するための最小の露光量よりも多い
露光量で、前記像担持体を照射する。

【００３３】また、前記照射過程の少なくとも一部は、
少なくとも前記像担持体の一周期分の過程である。

【００３４】また、前記除電照射手段は、前記像担持体
に形成された潜像を現像してシート材に転写する画像形
成動作と、該シート材の次のシート材に対する画像形成
動作との間の動作時において、前記光メモリを消去する
ための最小の露光量よりも多い露光量で、前記像担持体
を照射する。

【００３５】また、前記除電照射手段は、画像形成装置
の電源がＯＮされた後であって、前記像担持体に形成さ
れた潜像を現像してシート材に転写する最初の画像形成
動作の前の動作時において、前記光メモリを消去するた
めの最小の露光量よりも多い露光量で、前記像担持体を
照射する。

【００３６】また、前記帯電手段は、磁気ブラシを用い
た電荷注入方式の帯電手段である。

【００３７】また、前記帯電手段は、導電性のファーブ
ラシである。

【００３８】また、前記帯電手段は、コロナ帯電器であ
る。

【００３９】さらに、本発明に係る画像形成方法は、露
光することにより像担持体に潜像を形成する工程と、前
記像担持体を帯電する工程と、前記像担持体における光
メモリを消去するために、照射過程の少なくとも一部に
おいて、前記光メモリを消去するための最小の露光量よ
りも多い露光量で、前記像担持体を照射する工程とを備
える。

【００４０】また、前記照射する工程の照射過程の少な
くとも一部は、少なくとも前記像担持体の一周期分の過
程である。

【００４１】また、前記照射する工程は、前記像担持体
に形成された潜像を現像してシート材に転写する画像形
成動作と、該シート材の次のシート材に対する画像形成
動作との間の動作時において、前記光メモリを消去する
ための最小の露光量よりも多い露光量で、前記像担持体
を照射する。

【００４２】また、前記照射する工程は、画像形成装置
の電源がＯＮされた後であって、前記像担持体に形成さ
れた潜像を現像してシート材に転写する最初の画像形成
動作の前の動作時において、前記光メモリを消去するた
めの最小の露光量よりも多い露光量で、前記像担持体を
照射する。

【００４３】また、前記帯電する工程は、磁気ブラシを
用いた電荷注入方式による工程である。

【００４４】また、前記帯電する工程は、導電性のファ
ーブラシによる工程である。

【００４５】また、前記帯電する工程は、コロナ帯電器
による工程である。

【００４６】このように、本発明によれば、例えば少な
くとも像担持体の一周期分の過程といった、照射過程の
少なくとも一部において、光メモリを消去するための最
小の露光量よりも多い露光量で像担持体を照射している
ため、一度に光キャリアを飽和させることができ、即座
に電位を安定させることができると共に、像担持体の暗
減衰にも関わらず必要とされる電位を効率よく得ること
ができる。

【００４７】ここで、光メモリとは、像担持体におい
て、光照射領域と暗領域（非光照射領域）を同時に帯電
した場合、暗領域に比べ光照射領域が電位の減衰が大き
いことによって生ずる像担持体の表面電位のムラのこと
をいう。

【００４８】また、除電照射動作は、画像形成装置がＯ
Ｎされて最初の画像形成動作前、又は、画像形成動作と
画像形成動作との間に行なわれるため、各シート材毎に
適切な除電動作を実行することができる。

【００４９】また、帯電手段として、磁気ブラシ、ファ
ーブラシ及びコロナ帯電器等といったものを使用できる
ため、その適用範囲を拡大することができる。

【００５０】すなわち、本発明では、画像形成開始後少
なくとも像担持体一周分は光メモリによるゴーストを除
くために必要な光量以上の光照射を主除電光によって行
い、光キャリアが徐々に蓄積されることを防ぎ、局在凖
位にトラッブされる光キャリアの定常状態を一度の帯電
で作り出し、画像形成直後に電位制御を行い、ファース
トコピータイムを短縮する。

【００５１】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。

【００５２】また、以下の図面において、既述の図面に
記載された部材と同様の部材には同じ番号を付す。ま
た、以下の説明において、本発明に係る画像形成装置の
各実施形態の説明は、本発明に係る画像形成方法の各実
施形態の説明を兼ねる。

【００５３】（第１の実施形態）まず、本発明に係る画
像形成装置の第１の実施形態について図１を参照して説
明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の第１の実
施形態の概略側面図である。

【００５４】１は、本発明の構成要素たる像担持体とし
ての円筒状ａ−Ｓｉの感光ドラムで矢印方向に１５０ｍ
ｍ／ｓｅｃで回転する。２は、本発明の構成要素たる帯
電手段としての磁気ブラシを用いた電荷注入方式の磁気
ブラシ帯電器、３は感光ドラム上にレーザービームＬを
照射して形成した静電潜像に対応してトナー像を形成す
る現像器である。

【００５５】４は感光ドラム１に形成したトナー像を転
写材Ｐに静電転写する転写ローラー、５は転写工程後に
感光ドラム１上に残留した転写残トナーを回収するクリ
ーナー、６は転写材上のトナーを熱定着する定着器であ
る。

【００５６】７は感光ドラム１上の電位を検知する電位
センサー、８は、本発明の構成要素たる除電照射手段と
しての転写後の感光ドラムに残留した電位を消去するた
めの主除電光照射装置である。

【００５７】９は主除電光照射装置８の光量を制御する
制御装置、Ｓ１は帯電電圧を帯電器２に印加する電源、
Ｓ２は現像バイアスを印加する電源、１０は電位センサ
ー７の測定値に基づきＳ１およびＳ２の出力値を変化さ
せる制御装置である。

【００５８】以上の構成において、既によく知られた電
子写真のプロセスに基づいて、帯電、露光、現像、転
写、定着、クリーニング工程を繰り返す。

【００５９】この工程において本実施形態では電位セン
サー７で測定した電位をもとに磁気ブラシ帯電器２に印
加する帯電電圧を制御している。

【００６０】本実施形態では装置の電源投入時に初期電
位制御を行い帯電電位および現像電位を設定し、画像形
成時には電位補正を行いスタンバイ中の機内温度の変化
による電位変動を補正している。

【００６１】初期電位制御の過程について述べる。まず
帯電電圧を所定のＶｈ、Ｖｌに設定しそれぞれの帯電電
圧時について画像露光Ｌ_OOとＬ_FFを行い感光ドラム電位
を測定する。その値をもとに帯電電圧に対する感光ドラ
ム電位のＬ_OO曲線とＬ_FF曲線を求める。

【００６２】Ｌ_OO曲線から所定の定数を引いた曲線をＬ
_CONT曲線としＬ_CONT曲線とＬ_FF曲線の差から適正なコン
トラスト電位が得られるように帯電電圧値と現像直流電
圧値を算出する。

【００６３】電位補正では電位制御時の感光ドラム電位
と画像形成開始命令を受けた時の感光ドラム電位を比較
しその差から帯電電圧を補正する。

【００６４】本実施形態の画像形成シーケンスを図２に
示す。図２は、図１に示される画像形成装置の動作シー
ケンス図である。

【００６５】装置の電源がＯＮされると定着器６の加熱
が開始されると同時に初期電位制御が行われる。この時
帯電バイアスはＯＮ、主除電光照射装置（除電光ラン
プ）８は画像形成時の所定の光量１０［ｌｘ・ｓ］で発
光する。

【００６６】ここで、初期電位制御に入る前工程として
帯電バイアスがＯＮになり感光ドラム一周分の間、主除
電光照射装置８の光量は画像形成中よりも高い光量２４
［ｌｘ・ｓ］で発光する。

【００６７】これにより感光ドラムの電位は安定した状
態で精度の高い電位制御が可能になる。定着器６が所定
の温度まで到達するとスタンバイ状態に入る。

【００６８】そして、画像形成開始の命令を受けると、
電位制御時と同様に感光ドラム一周分のみ画像形成中よ
りも高い光量２４［ｌｘ・ｓ］で主除電光照射装置８は
発光して、その後画像形成時の所定の光量１０［ｌｘ・
ｓ］となり電位補正が行われる。

【００６９】こうして適正な感光ドラム電位と現像コン
トラストに制御された状態で画像形成工程に入る。もち
ろん、上記光量は１０［ｌｘ・ｓ］や２４［ｌｘ・ｓ］
に限定されるものではなく、特に高い出力の光量として
は、２４［ｌｘ・ｓ］ではなくとも、光メモリを消去す
るための最小の露光量よりも多い露光量であれば良い。
また、高い光量での発光期間も、ドラム一周分に限定さ
れるのではなく、より長い期間であって良い。

【００７０】次に本実施形態の電位制御工程についてさ
らに詳しく述べる。精度の高い電位制御を行うためには
感光ドラム電位が安定した状態でなければならない。

【００７１】ところが、ａ−Ｓｉの感光ドラムをはじめ
とするエレクトロントラップを感光層中に多く含む感光
ドラムでは、光キャリアの蓄積のために図３の比較例に
示すような初期帯電特性を示す。図３は、図１に示され
る画像形成装置と従来の画像形成装置における感光ドラ
ム表面電位の遷移のグラフである。

【００７２】図３のグラフの横軸はコピーをスタートし
てから、すなわちドラムモータ、主除電光、帯電バイア
スがＯＮしてからの経過時間、縦軸は電位センサーによ
り検出した感光ドラムの表面電位である。

【００７３】比較例では帯電バイアスがＯＮされてから
感光ドラム電位が安定するまでにある程度の時間を要し
てしまうのである。

【００７４】画像形成命令を受けた後は、より早く画像
が出力されることが好ましいのであるが、ａ−Ｓｉのよ
うな感光ドラムを用いた場合には即座に電位制御工程に
移ることができず、ファーストコピータイムが長くなっ
てしまう。

【００７５】そこで本実施形態では画像形成命令を受
け、感光ドラム１が回転しはじめて最初の一周の間は画
像形成中より主除電光照射装置８の光量を大きくするこ
とで即座に感光ドラムの電位を安定させている。

【００７６】本実施形態で用いた主除電光照射装置８は
中心発光波長６６０ｎｍのＬＥＤであり光量制御手段に
より、１５０ｍｍ／ｓｅｃで回転する感光ドラムに対し
て画像形成中は、１０［ｌｘ・ｓ］、電位制御または電
位補正前工程では２４［ｌｘ・ｓ］で発光するように制
御されている。

【００７７】発光光量の制御は図示しない感光ドラム位
置検出手段により検知した信号に基づいて切り替えてい
る。この時完全に一回転する前に光量が切り替わってし
まうと電位のニップルが生じることがあり注意が必要で
ある。

【００７８】ａ−Ｓｉの感光ドラムは暗減衰が大きく必
要とされる電位を効率よく得るためには主除電光照射装
置８の光量をなるべく少なくすることが望ましい。

【００７９】一方、像露光による残留光キャリアによる
ドラムメモリは除電光照射装置８の光量が多いほど改善
される傾向にあり、除電光照射装置８の光量はドラムメ
モリが許容レベルとなる最小の光量に設定されるのが一
般的である。本実施形態ではその適正光量が１０［ｌｘ
・ｓ］であった。

【００８０】しかし、すべての電位制御工程にわたっ
て、適正光量で発光していると除々に光キャリアが飽和
状態に向かうために、電位が除々に低下してしまう。本
実施形態のように電位制御工程（または電位補正工程）
において、初期の感光ドラム一周分のみ適正光量より強
い光量で主除電光照射装置８を発光させ、一度で光キャ
リアを飽和させることによって、即座に電位を安定させ
ることができる。

【００８１】次に、本実施形態の画像形成装置の構成に
ついて図１を用いて詳しく述べる。本実施形態で用いた
現像器は、固定されたマグネットロール１４を内包した
回転するスリーブ１５が設けられ、現像容器１７内の現
像剤をブレード１８で薄層にスリーブ１５上にコーティ
ングし現像部へ搬送している。

【００８２】スリーブと感光ドラムの間隔は５００μｍ
でスリーブ上の現像剤の担持量は４０ｍｇ／ｃｍ²に設
定してある。このときスリーブ１５は矢印方向に１５０
ｍｍ／ｓｅｃの周速度で回転している。

【００８３】現像剤は２成分現像剤で負帯電性の８μｍ
トナーと正帯電性の５０μｍの磁性キャリアが重量トナ
ー濃度５％で混合されている。

【００８４】トナー濃度は図示しない光学式トナー濃度
センサーによって制御され、トナーホッパー２０内のト
ナーが供給ローラ２３によって補給される。

【００８５】容器内の現像剤は攪拌部材２１，２２によ
り均一に攪拌される。スリーブ１５には電源Ｓ２から２
ｋＶｐｐ、２ｋＨｚの交番電界に可変の直流電圧Ｖｄｃ
を重畳した現像バイアスが印加される。薄層にコーティ
ングされ、現像部に搬送された現像剤は前記ＡＣ＋ＤＣ
電圧による電界によって感光ドラム１上に現像に寄与す
る。

【００８６】磁気ブラシ帯電器２は回転可能なスリーブ
３０とスリーブ３０内に固定されたマグネットローラ３
１を備え、画像形成時にはスリーブ３０に電源Ｓ１より
可変の直流電圧Ｖｃに４００Ｖｐｐ、１ｋＨｚの交番電
界を重畳した電圧が印加される。帯電バイアスとしては
交番電界を作用することにより、帯電能の向上と、ポジ
ゴーストの防止に効果がある。

【００８７】磁性粒子はマグネットローラ３１による磁
気拘束力によってスリーブ３０上に保持され、スリーブ
との間隔は７００μｍに設定されたブレード３２により
層厚規制された後、感光ドラム１に接触しスリーブ３０
は矢印方向に２００ｍｍ／ｓｅｃの周速度で回転してい
る。

【００８８】感光ドラムの非当接時のスリーブ上の磁性
粒子の担持量は１７０ｍｇ／ｃｍ²であった。

【００８９】ニップにおけるａ−Ｓｉの感光ドラム１と
スリーブ３０のギャップは５００μｍ、帯電部のスリー
ブ３０上でのマグネットによる磁束密度は８００×１０
^-4Ｔである。磁気ブラシの磁性粒子としては平均粒径が
２５μｍ、抵抗値が５×１０ ⁶Ω／ｃｍ、飽和磁化が２
００ｅｍｕ／ｃｍ²のものを用いた。

【００９０】磁気ブラシ注入帯電は導電性の磁性粒子を
被帯電体に接触させ、電荷を直接注入する帯電方法であ
る。コロナ帯電や、放電現象を用いたローラー帯電に比
べ、注入帯電方式は放電がまったく生じないために、放
電性生物に起因する感光ドラム表面の抵抗変動が起こら
ないという利点がある。

【００９１】ａ−Ｓｉドラムは特に放電生成物による表
面抵抗変動が起きやすく、高湿環境では表面抵抗の低下
による静電潜像のボケや流れが発生しやすい。

【００９２】このため、感光ドラムのシリンダ内にヒー
ターを備え、加熱することでこの現象を抑制する必要が
あった。このような感光ドラムに対して注入帯電方式を
用いると、放電性生物による影響がないためにヒーター
依存度を下げることができる。

【００９３】注入帯電方式を用いる場合、有機半導体を
用いる感光ドラムでは表層に酸化錫などの導電粒子を分
散するなどして、電荷の注入サイトを設けてやる必要が
あるが、ａ−Ｓｉの感光ドラムでは、特別な処方を与え
ることなく表面に十分な電荷注入サイトを有しており非
常に優れた帯電特性を持つ。

【００９４】本発明の感光ドラム１には図４に示される
ａ−Ｓｉの感光ドラムを用いた。図４は、図１に示され
る画像形成装置に具備されるａ−Ｓｉの感光ドラムの断
面模式図である。

【００９５】φ６０のＡｌシリンダである導電性支持体
と、導電性支持体の表面上に順次堆積された電荷注入阻
止層と光導電層と表面層からなる。

【００９６】ここで電荷注入阻止層は導電性支持体から
光導電層への電荷の注入を阻止するためのものであり、
光導電層はシリコン原子を主原料とする非晶質材料で構
成され光導電性を示す。

【００９７】さらに、表面層はシリコン原子と炭素原子
を含み表面に形成される電子潜像の保持と膜の耐久性の
向上を担っている。

【００９８】ａ−Ｓｉの感光ドラムは表面硬度が非常に
高く、半導体レーザ等の長波長に高い感度を示し、しか
も繰り返し使用による劣化もほとんど認められないこと
から電子写真用感光ドラムとして好適である。

【００９９】クリーナー５はクリーニングブレード３３
を備えたクリーナー容器と感光ドラム上から除去したト
ナーを図示しない廃トナー容器に搬送するスクリュー３
４からなる。

【０１００】本実施形態の電位制御では現像コントラス
ト電位ＶＦＦ−Ｖｃｏｎｔが２００Ｖに制御されるよう
に設定されておりその時のＶｃはおよそ７５０Ｖ、Ｖｄ
ｃはおよそ−２５０Ｖであった。

【０１０１】本実施形態の電位制御工程、電位補正また
は電位制御前工程は一例であり、例えばａ−Ｓｉの感光
ドラムの特性や感光ドラムの回転速度によっては主除電
光照射装置８の適正発光光量や波長、電位制御前工程に
おける主除電光照射装置８の発光光量は本実施形態で示
したものの限りではない。

【０１０２】また同様に電位制御前工程を感光ドラム一
周分だけではなく２周またはそれ以上であっても効果を
得ることができる。

【０１０３】以上のように、電位制御工程に入る前に主
除電光照射装置８を適正光量よりも大きい光量で発光さ
せることにより、即座に電位制御を行うことが可能とな
りファーストコピータイムを短縮させることができた。

【０１０４】（第２の実施形態）次に、本発明に係る画
像形成装置の第２の実施形態について説明する。本実施
形態は帯電手段として導電性のファーブラシを用いるこ
とを特徴とするものである。本実施形態の画像形成装置
の概略側面図を図５に示す。

【０１０５】帯電装置をファーブラシとした以外、その
他の装置や画像形成過程などは大凡第１の実施形態と同
様であるため、詳しい説明は省略する。

【０１０６】本実施形態において用いたファーブラシ４
０は外径が７ｍｍの芯金に毛足長さが３ｍｍ植毛密度が
１０万本／ｉｎｃｈ²、抵抗値が１×１０⁶Ωの導電性繊
維を植毛した総外径１３ｍｍの円筒形状をしたものを用
いた。

【０１０７】また、感光ドラム１とのニップ幅は約３ｍ
ｍ、回転方向は感光ドラム１に対しカウンター方向で、
回転速度は感光ドラム１が１５０ｍｍ／ｓｅｃに対しフ
ァーブラシ４０は１５０ｍｍ／ｓｅｃで回転する。また
電源Ｓ３より電圧が印加されており、電圧は性装置によ
り可変となっている。

【０１０８】ファーブラシによってもその電気抵抗を適
正化することで注入帯電が可能となる。磁気ブラシ注入
帯電に比べ接触密度が小さくなり帯電均一性に劣る欠点
があるが、装置構成が単純であることから用いられてい
る。

【０１０９】本実施形態においても電位制御前工程時に
は主除電光照射装置８の光量を適正光量よりも大きくす
ることで即座に電位を安定させることができ、ファース
トコピータイムの短縮を図ることができた。

【０１１０】（第３の実施形態）次に、本発明に係る画
像形成装置の第３の実施形態について説明する。本実施
形態は帯電手段としてコロナ帯電器を用いることを特徴
とするものである。

【０１１１】本実施形態の画像形成装置の概略側面図を
図６に示す。感光ドラム内にはドラムを加熱するための
ヒータとその温度制御のための制御装置が設けられてい
る（不図示）。

【０１１２】それ以外の装置及び画像形成過程は第１の
実施形態と同様のものであり必要のない限りここでの説
明は省略する。

【０１１３】放電用ワイヤ４５には電源Ｓ４より−１０
００μＡの定電流制御による帯電バイアスが印加されて
いる。グリッド４６は印加バイアス制御可能な電源Ｓ５
に接続されており、電位制御および電位補正時にはこの
グリッド印加バイアスを変化させている。

【０１１４】コロナ帯電方式はオゾンなどの放電性生物
の影響でドラムを加熱する必要がある等、不利な点もあ
るが、その構成の簡単さや高耐久性等の点で広く用いら
れている。

【０１１５】本実施形態のように非接触で感光ドラムに
電荷を与える帯電方式においても、電位制御前工程時に
は除電光量を適正光量よりも大きくすることで即座に電
位を安定させることができ、ファーストコピータイムの
短縮を図ることができた。

【０１１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像形成開始後、例えば少なくとも像担持体一周分は、
主除電光によって光メモリによるゴーストを除くために
必要な光量以上の光照射を行い、局在凖位にトラップさ
れる光キャリアを定常状態にせしめ、コピー開始後即時
に電位制御を実行できるようにすることにより、ファー
ストコピータイムを短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態の
概略側面図である。

【図２】図１に示される画像形成装置の動作シーケンス
図である。

【図３】図１に示される画像形成装置と従来の画像形成
装置における感光ドラム表面電位の遷移のグラフであ
る。

【図４】図１に示される画像形成装置に具備されるａ−
Ｓｉの感光ドラムの断面模式図である。

【図５】本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態の
概略側面図である

【図６】本発明に係る画像形成装置の第３の実施形態の
概略側面図である

【符号の説明】

１感光ドラム２磁気ブラシ帯電器３現像器４転写ローラー５クリーナー６定着器７電位センサー８主除電光照射装置９，１０制御装置１４マグネットロール１５スリーブ１７現像容器１８ブレード２０トナーホッパー２１，２２攪拌部材２３供給ローラ３０スリーブ３１マグネットローラ３２ブレード３３クリーニングブレード３４スクリュー４０ファーブラシ４５放電用ワイヤ４６グリッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】露光されることにより潜像が形成される
像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体における光メモリを消去するために光を照
射する除電照射手段とを備え、前記除電照射手段は、前記照射過程の少なくとも一部に
おいて、前記光メモリを消去するための最小の露光量よ
りも多い露光量で、前記像担持体を照射する画像形成装
置。
【請求項２】前記照射過程の少なくとも一部は、少なくとも前記像担持体の一周期分の過程である請求項
１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記除電照射手段は、前記像担持体に形成された潜像を現像してシート材に転
写する画像形成動作と、該シート材の次のシート材に対
する画像形成動作との間の動作時において、前記光メモ
リを消去するための最小の露光量よりも多い露光量で、
前記像担持体を照射する請求項１又は２に記載の画像形
成装置。
【請求項４】前記除電照射手段は、画像形成装置の電源がＯＮされた後であって、前記像担
持体に形成された潜像を現像してシート材に転写する最
初の画像形成動作の前の動作時において、前記光メモリ
を消去するための最小の露光量よりも多い露光量で、前
記像担持体を照射する請求項１から３のいずれか１項に
記載の画像形成装置。
【請求項５】前記帯電手段は、磁気ブラシを用いた電荷注入方式の帯電手段である請求
項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記帯電手段は、導電性のファーブラシである請求項１から４のいずれか
１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記帯電手段は、コロナ帯電器である請求項１から４のいずれか１項に記
載の画像形成装置。
【請求項８】露光することにより像担持体に潜像を形
成する工程と、前記像担持体を帯電する工程と、前記像担持体における光メモリを消去するために、照射
過程の少なくとも一部において、前記光メモリを消去す
るための最小の露光量よりも多い露光量で、前記像担持
体を照射する工程とを備える画像形成方法。
【請求項９】前記照射する工程の照射過程の少なくと
も一部は、少なくとも前記像担持体の一周期分の過程である請求項
８に記載の画像形成方法。
【請求項１０】前記照射する工程は、前記像担持体に形成された潜像を現像してシート材に転
写する画像形成動作と、該シート材の次のシート材に対
する画像形成動作との間の動作時において、前記光メモ
リを消去するための最小の露光量よりも多い露光量で、
前記像担持体を照射する請求項８又は９に記載の画像形
成方法。
【請求項１１】前記照射する工程は、画像形成装置の電源がＯＮされた後であって、前記像担
持体に形成された潜像を現像してシート材に転写する最
初の画像形成動作の前の動作時において、前記光メモリ
を消去するための最小の露光量よりも多い露光量で、前
記像担持体を照射する請求項８から１０のいずれか１項
に記載の画像形成方法。
【請求項１２】前記帯電する工程は、磁気ブラシを用いた電荷注入方式による工程である請求
項８から１１のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項１３】前記帯電する工程は、導電性のファーブラシによる工程である請求項８から１
１のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項１４】前記帯電する工程は、コロナ帯電器による工程である請求項８から１１のいず
れか１項に記載の画像形成方法。