JP2005031110A - Image forming apparatus, printing apparatus and method for forming image - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体に静電潜像を形成する技術に関し、特に、画像を印刷する印刷装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
帯電させた感光体に画像形成用の光を照射して静電潜像を形成し、静電潜像上に付与したトナーを印刷用紙に転写して画像を印刷する電子写真方式の印刷装置が従来より様々な分野で使用されている。印刷装置では、トナーを印刷用紙に転写した後、感光体を除電することにより静電潜像が消去され、感光体を再度帯電させることで次の静電潜像の形成が繰り返される。静電潜像の形成および感光体の除電には感光体に含まれる電荷発生材料の吸収率が高い波長の光が利用され、一般的に、除電時には静電潜像形成時における光量の5〜50倍の光量にて感光体に光が照射される。
【0003】
ところが、感光体の除電時において照射される光量が過剰である場合には、続く帯電時に感光体が帯電しにくくなるという弊害が生じ、逆に光量不足である場合には感光体に残像が発生する、いわゆる、履歴現象が生じてしまう。そこで、特許文献1では、高γ型感光体において静電潜像形成時および除電時のそれぞれにおける光量を適切な関係にする手法が開示されており、特許文献2では、正帯電単層型有機感光体において暗電位特性曲線の勾配に基づいて除電時の適正な光量を決定する手法が提案されている。また、特許文献3では、画像形成用の光の波長よりも150nm以上短い波長帯をカットしつつ除電用光源からの光を感光体に照射し、励起された感光体の部分に交流電界を作用させることにより残像が発生することなく、静電潜像を形成する技術が開示されている。
【0004】
【特許文献1】
特開平4−337762号公報
【特許文献2】
特開平8−194415号公報
【特許文献3】
国際公開WO98/44393号パンフレット
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
電子写真方式の印刷装置において使用される感光体には様々な種類のものが知られているが、近年、電荷発生材料を樹脂に分散させた電荷発生材料分散型の感光体の実用化が進められている。電荷発生材料分散型の感光体は高感度な特性を有するため、より高精度に静電潜像を形成することが実現される。
【0006】
ところが、電荷発生材料分散型の感光体では電荷発生材料と樹脂との界面に電気的な障壁が生じ、感光体内に電荷が残留してしまうことが知られている。これにより、静電潜像の形成および感光体の除電の繰り返しに従って感光体内に残留する電荷が増加して帯電後の感光体の表面電位が低下したり、照射光量に対する感光体の感度に変化が生じ(いわゆる、感度シフト)、高精度な静電潜像を安定して形成することができないという問題がある。そこで、一般的にはCT剤と呼ばれる電荷移動錯体を混入することにより電荷発生材料分散型の感光体の実用化が図られているが、それでも感光体の特性は次第に劣化してしまう恐れがある。
【0007】
また、特許文献1ないし3の技術を利用した場合でも電荷発生材料分散型の感光体においては、静電潜像の形成および除電の繰り返しによる感光体の特性の劣化を抑制することは困難である。
【0008】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、電荷発生材料分散型の感光体上に高精度な静電潜像を繰り返し形成する手法を提供し、高精度な画像を印刷媒体上に安定して印刷することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、電荷発生材料分散型の感光体に静電潜像を形成する画像形成装置であって、感光体を保持するとともに導体により形成された保持部と、前記感光体に分散された電荷発生材料の分光吸収率の分布において吸収率が相対的に低い特定波長帯に含まれる波長の光を前記感光体に照射する除電器と、除電後の前記感光体に電荷を付与する帯電器と、帯電後の前記感光体に光を照射して静電潜像を形成する画像形成部とを備える。
【0010】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置であって、前記特定波長帯が、前記電荷発生材料による吸収率が最大値の30%以下となる波長帯に含まれる。
【0011】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置であって、前記特定波長帯が、400ナノメートル以上550ナノメートル以下の波長帯に含まれる。
【0012】
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置であって、除電前または除電中の前記感光体の表面に電荷を付与する手段をさらに備える。
【0013】
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の画像形成装置であって、前記電荷を付与する手段が、コロナ放電器である。
【0014】
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の画像形成装置であって、前記コロナ放電器が交流式である。
【0015】
請求項7に記載の発明は、請求項5または6に記載の画像形成装置であって、前記除電器および前記コロナ放電器に対して前記感光体を相対的に移動する機構をさらに備え、前記感光体上において前記除電器により光が照射される光照射領域が、前記コロナ放電器により電荷が付与される電荷付与領域よりも前記感光体の相対移動方向側に広がる。
【0016】
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の画像形成装置であって、前記電荷付与領域が、前記光照射領域に包含される。
【0017】
請求項9に記載の発明は、画像を印刷する印刷装置であって、請求項1ないし8のいずれかに記載の画像形成装置と、前記感光体上に形成された静電潜像に印刷用の微粒子を付与して現像する手段と、前記感光体上の微粒子を印刷媒体に転写する手段と、印刷媒体上の微粒子を前記印刷媒体に定着させる手段とを備える。
【0018】
請求項10に記載の発明は、導体の保持部に保持された電荷発生材料分散型の感光体に静電潜像を形成する画像形成方法であって、感光体に分散された電荷発生材料の分光吸収率の分布において吸収率が相対的に低い特定波長帯に含まれる波長の光を前記感光体に照射して除電する工程と、除電後の前記感光体に電荷を付与し、帯電させる工程と、帯電後の前記感光体に光を照射して静電潜像を形成する工程とを有する。
【0019】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る印刷装置1の構成を示す図である。印刷装置1は、モータ21に減速機を介して接続された感光体ドラム22を備え、感光体ドラム22は図1中の中心軸J1を中心に回転可能に支持される。感光体ドラム22は、アルミニウム等の金属により形成されるとともに中心軸J1を中心とする円筒部材221を有し、円筒部材221は電気的に接地される。円筒部材221の外周面には、電荷発生材料である無金属フタロシアニンを樹脂中に分散して形成される感光体222が一様に塗布される(または、蒸着される)。なお、感光体222には必要に応じて電荷移動錯体(いわゆる、CT剤)が混入される。
【0020】
感光体ドラム22の周囲には、図1における上方から反時計回りに、イオンを発生して感光体222を帯電させる帯電器31、画像形成用の光を出射して感光体222に静電潜像を形成する画像形成部32、感光体222上に形成された静電潜像に印刷用の微粒子であるトナーを付与して現像する現像部33、感光体222上のトナーを印刷用紙9に転写する転写部34、感光体222の表面をクリーニングするクリーナ35、並びに、特定波長の光を出射して感光体222を除電する除電器36が配置される。印刷装置1には、さらに、転写部34から排出される印刷用紙9上のトナーを印刷用紙9に定着させるローラ37が設けられる。
【0021】
図2は、印刷装置1が印刷用紙9に画像を印刷する処理の流れを示す図である。なお、実際には図2中のステップS12〜S18はほぼ並行して行われる。以下、帯電器31、画像形成部32、現像部33、転写部34、クリーナ35、除電器36およびローラ37について説明しつつ図2に沿って印刷装置1による印刷処理について説明を行う。
【0022】
印刷装置1では、モータ21が駆動することにより感光体ドラム22が中心軸J1を中心に反時計回り(すなわち、図1中の矢印71が示す回転方向)に回転を開始する(ステップS11)。これにより、感光体222が周囲に配置された各周辺構成(すなわち、帯電器31、画像形成部32、現像部33、転写部34、クリーナ35および除電器36)に対して連続的に移動し、これらの周辺構成による感光体222に対する処理が開始される。
【0023】
帯電器31は、例えば、プラスイオンを発生するコロナ放電器であり、発生したプラスイオンは感光体222上へと付与される。正確には、帯電器31に対向する位置へと到達する感光体222の一部(以下、「対象部位」と呼ぶ。)に電荷が順次付与され、対象部位の表面が正に帯電する(ステップS12)。なお、以下の説明において、帯電器31による帯電後の感光体222の対象部位の円筒部材221に対する表面電位を帯電電位と呼ぶ。
【0024】
帯電後の対象部位は画像形成部32の光の照射位置へと連続的に移動する。画像形成部32は、波長710nmの光を出射する複数の発光ダイオード(LED)が配列されたもの(いわゆる、LEDヘッド)であり、外部から入力される画像データに応じた画像形成用の光が感光体222に向けて出射され、感光体222の対象部位に静電潜像が形成される(ステップS13)。なお、画像形成部32は、必ずしも波長710nmの光を出射するLEDヘッドである必要はなく、例えば、半導体レーザから光が出射されてもよい。
【0025】
図3は、電荷発生材料である無金属フタロシアニンの分光吸収率を示す図である。図3に示すように、画像形成部32から出射される光の波長(710nm)は無金属フタロシアニンの吸収率が相対的に高い波長帯に含まれるため、感光体222の対象部位において光が照射された部位は表面に帯電した電荷が感光体222内に移動して除去される。また、光が照射されない部位は帯電状態がそのまま維持されるため、感光体222の表面には電荷の分布による画像(すなわち、静電潜像)が形成される。このとき、画像形成用の光が照射された部位の表面電位は円筒部材221と同じ電位にはならず僅かな電位差が生じる。以下の説明では、画像形成用の光が照射された部位の円筒部材221に対する表面電位を残留電位と呼ぶ。
【0026】
続いて、感光体222上の静電潜像が形成された部分(対象部位)は現像部33へと移動し、正に帯電した有色のトナーが表面に付与される(ステップS14)。付与されたトナーは感光体222上の対象部位において電荷が除去された部位にのみ付着して静電潜像が現像され、現像後の対象部位は転写部34に対向する位置へと移動する。
【0027】
転写部34は、マイナスイオンを発生するコロナ放電器であり、感光体222との間に介在させた印刷用紙9にマイナスイオンを付与して印刷用紙9を負に帯電させることにより、感光体222上のトナーが印刷用紙9上に転写される(ステップS15)。トナーが付着した印刷用紙9は、ヒータを有するローラ37へと移動して熱が付与されつつ加圧され、トナーが熱溶融して印刷用紙9に定着する(ステップS16)。なお、転写部34は必ずしもコロナ放電器である必要はなく、また、トナーを印刷用紙9に定着させる機構もローラ37に限定されない。
【0028】
転写部34を通過した感光体222の対象部位は、クリーナ35へと続けて移動する。クリーナ35は感光体222の表面に当接するブレード351を有しており、感光体222の対象部位に残留したトナー(すなわち、印刷用紙9に転写されなかったトナー)や付着した紙粉等の不要物は、ブレード311により除去されて感光体222の表面がクリーニングされ、感光体222が機械的に初期状態に戻される(ステップS17)。表面がクリーニングされた感光体222の対象部位は除電器36に対向する位置へと連続的に移動する。なお、クリーニングは必須のものではなく、転写効率の良い手段や別の手段でクリーニングステップを要しない場合もある。
【0029】
図1に示すように除電器36は、表示灯等に利用されるタングステン小型電球であるランプ361、波長480nmの光を分離して導く干渉フィルタ362および反射板363を有し、ランプ361から出射された光のうち干渉フィルタ362を透過した光が感光体222上の対象部位に照射される。このとき、干渉フィルタ362は、図3に示す無金属フタロシアニンの分光吸収率の分布において、吸収率が相対的に低い波長帯に含まれる波長の光を透過するため、照射された光の一部は感光体222の表層部において吸収されずに深層部にまで到達して電荷発生材料を励起する。これにより、内部に電荷が残留することが抑制されつつ感光体222が除電され、感光体222が静電的に初期状態に戻される(ステップS18)。
【0030】
ここで、図3に示す無金属フタロシアニンの分光吸収率の分布では、400nm以上550nm以下の波長帯を、吸収率が相対的に低い波長帯として特定することができるが、一般的には、電荷発生材料による吸収率が最大値の30%以下となる波長帯に含まれる光を照射することにより残留電位を低くすることができる。なお、830nm以上の波長の光も吸収率が相対的に低いが、感光体222に対して熱による影響が生じることを防止するには、400nm以上550nm以下の波長帯に含まれる波長の光を利用することが好ましい。さらに好ましくは、430nm以上520nm以下の波長帯に含まれる波長の光であり、電荷発生材料による吸収率が最大値のおよそ20%以下となる。
【0031】
印刷装置1では、ステップS12〜S18の処理が感光体222上のいずれかの部位に対して並行して行われ、入力される画像データに応じた画像の全体が印刷用紙9上に印刷されるまでこれらの処理が継続される。必要な枚数の印刷が終了すると感光体ドラム22の回転が停止され(ステップS19)、印刷装置1による印刷処理が終了する。
【0032】
次に、印刷装置1においてCT剤が混入された単層分散型の感光体222を用いて図2中のステップS12〜S18の印刷処理を繰り返した場合における帯電電位および残留電位の測定結果について述べる。なお、除電器36により感光体222に照射される光の光量(以下、「除電光量」という。)は、画像形成部32により照射される光量(以下、「画像形成光量」という。)の50倍としている。これは、残像が発生しない条件を超える条件として求められたものである。
【0033】
図1の印刷装置1では、上記条件において印刷処理の初期における帯電電位が700Vであり、残留電位が100Vであるのに対して、印刷処理が5000回繰り返された後には帯電電位は680Vになり、残留電位は120Vとなった。
【0034】
ここで、図1に示す印刷装置1の比較例として、電荷発生材料による吸収率が相対的に高い波長680nmの光を出射するLEDを除電器に設けた場合の測定結果について説明する。除電光量は残像が発生しない条件として求められた画像形成光量の30倍としている。比較例の装置では、上記条件において印刷処理の初期の帯電電位は図1の印刷装置1と同じであったが、印刷処理が5000回繰り返された後には帯電電位が620Vに減少し、残留電位が150Vに上昇した。
【0035】
このように、図1の印刷装置1と比較例の印刷装置とを比較すると、印刷処理の初期における帯電電位および残留電位は同じであるが、印刷処理を5000回繰り返すことにより、比較例の装置では帯電電位が80V減少し、残留電位が50V上昇するが、図1の印刷装置1では帯電電位の減少が20Vに、残留電位の上昇が20Vにそれぞれ抑えられ、感光体222の感度の低下が抑制されることが判る。
【0036】
比較例の除電器では、電荷発生材料による吸収率が相対的に高い波長帯に含まれる波長の光を利用するため、感光体の表層部において光が吸収されてしまい感光体の深層部に多くの電荷が残留してしまうが、図1の印刷装置1の除電器36では、吸収率が相対的に低い波長帯に含まれる波長の光を利用するため、前述のように感光体222の深層部にまで光が到達して電荷発生材料を励起し、電荷が除去されることにより上記測定結果が得られると考えられる。
【0037】
次に、印刷装置1においてCT剤を混入しない単層分散型の感光体222を用いて図2に示す印刷処理を繰り返した場合における画像形成光量に対する感光体222の表面電位の変化について説明する。
【0038】
ここで、除電光量はCT剤を混入しない感光体222に対して残像が発生しない条件を超える画像形成光量の200倍としている。この条件により、印刷装置1では、印刷処理の初期における帯電電位が700V、残留電位が100Vとなり、画像形成光量に対する感光体222の表面電位の変化は図4中の線61に示すようになった。図4の線61により、CT剤を混入しない感光体222はインダクション効果が高く、画像形成光量に対する表面電位の変化は、いわゆる、高γ型感光体としての特性を示すことが判る。
【0039】
続いて、印刷装置1において印刷処理を5000回繰り返すと、画像形成光量に対する表面電位の変化は図4中の線62に示すようになった。これにより、印刷処理の初期(すなわち、線61に示す変化)と比較して表面電位の変化を示す曲線62が0.25μJ/cm2だけシフトしていることが判る。
【0040】
一方で、比較例に係る装置(ここでは、タングステン小型電球と波長680nmの光を透過する干渉フィルタとが組み合わされた除電器を有する印刷装置)において、除電光量をCT剤を混入しない感光体に対して残像が十分に発生しない条件である画像形成光量の100倍として、画像形成光量に対する表面電位の変化を調べると、印刷処理の初期では図1の印刷装置1と同じく、図4中の線61に示すようになった。また、帯電電位および残留電位も同じであった。そして、比較例の装置において印刷処理を5000回繰り返すと、画像形成光量に対する表面電位の変化は図4中の線63に示すようになり、印刷処理の初期と比較して表面電位が急激に変化する光量が、0.4μJ/cm2だけ小さくなり、図1の印刷装置1よりも感度シフトが大きいことが判る。
【0041】
以上のように、図1の印刷装置1では電荷発生材料分散型の感光体222が円筒部材221に保持され、除電器36により電荷発生材料の吸収率が相対的に低い波長帯に含まれる波長の光が照射されて感光体222が適切に除電される。これにより、画像形成装置としての役割を果たす円筒部材221、除電器36、帯電器31および画像形成部32により、感光体222の帯電電位の低下、および、残留電位の上昇、並びに、感度シフトが抑制され、高精度な静電潜像を感光体222上に安定して繰り返し形成することができる。その結果、印刷装置1では、印刷処理が繰り返された場合であっても、高精度な画像を安定して印刷用紙9に印刷することができる。
【0042】
図5は、他の例に係る印刷装置1aの構成を示す図である。図5の印刷装置1aでは、図1の印刷装置1と比較して除電器36aのみが相違しており、ランプ361および干渉フィルタ362が除かれて波長470nmの光を出射するLED364(ピーク波長が470nmであり、発光波長帯は465〜480nmである。)が除電器36aに設けられる。他の構成は図1と同様であり同符号を付している。
【0043】
図5の印刷装置1aにおいてCT剤が混入された感光体222を用い、除電器36aによる除電光量が、残像が発生しない条件として求められた画像形成光量の50倍とした場合の帯電電位および残留電位の測定結果では、印刷処理の初期における帯電電位が700Vであり、残留電位が100Vであるのに対して、印刷処理が5000回繰り返された後には帯電電位が690Vに減少し、残留電位が120Vに上昇した。このように、前述のCT剤が混入された感光体を有する比較例の装置では印刷処理を5000回繰り返すことにより帯電電位が80V減少し、残留電位が50V上昇したのに対して、図5の印刷装置1aでは帯電電位の減少が10Vに、残留電位の上昇が20Vにそれぞれ抑えられる。
【0044】
以上のように、図5の印刷装置1aではLED364から電荷発生材料の吸収率が比較的低い波長の光が照射され、感光体222が適切に除電される。その結果、高精度な静電潜像を感光体222上に繰り返し形成することができ、高精度な画像を印刷媒体上に安定して印刷することができる。なお、図5の印刷装置1aにおいても、図1の印刷装置1と同様に、感度シフトが抑制される。
【0045】
図6は、本発明の第2の実施の形態に係る印刷装置1bの構成を示す図である。図6の印刷装置1bでは、図1の印刷装置1と比較してコロナ放電器38がさらに設けられ、コロナ放電器38は感光体ドラム22と除電器36との間に取り付けられる。他の構成は図1と同様であり同符号を付している。
【0046】
コロナ放電器38は、高電圧の電流を供給する高圧電源383、および、高圧電源383に接続されるコロナワイヤ381を有し、コロナワイヤ381は感光体222側に開口するとともに電気的に接地されるコロナハウス382内に設けられる。コロナハウス382は除電器36側にも開口しており、除電器36からの光は、コロナハウス382を介して発散しつつ感光体222上に照射される。これにより、図2のステップS18では、感光体222上においてコロナ放電器38により電荷が付与される電荷付与領域が、除電器36により光が照射される光照射領域に包含され、除電中の感光体222に電荷が付与されることとなる。
【0047】
図6の印刷装置1bにおいてコロナ放電器38を直流式とし、CT剤を混入しない感光体222を用いた場合の画像形成光量に対する感光体222の表面電位の変化について説明する。ここでは、除電器36による除電光量が画像形成光量の80倍とされるとともに、高圧電源383として高電圧の直流電流を出力するものが用いられ、コロナワイヤ381に+6KVの直流電流が付与される。
【0048】
上記条件により、図6の印刷装置1bでは、印刷処理の初期における帯電電位が700V、残留電位が100Vとなり、印刷処理の初期における画像形成光量に対する表面電位の変化は図4中の線61と同じとなった。そして、印刷処理が5000回繰り返された後には、画像形成光量に対する表面電位の変化は図4中の線64に示すようになり、印刷処理の初期と比較して表面電位が急激に変化する光量が、0.15μJ/cm2だけ小さくなった。このように、直流式のコロナ放電器38が設けられた印刷装置1bでは、感度シフトをさらに抑制することができる。
【0049】
次に、コロナ放電器38を交流式とし、CT剤を混入しない感光体222を用いた場合の画像形成光量に対する感光体222の表面電位の変化について説明する。高圧電源383としては高電圧の交流電流を出力するものが用いられ、コロナワイヤ381に5KV、500Hzの交流電流が付与される。なお、除電器36による除電光量は、直流式のコロナ放電器38を用いた場合と同様に、画像形成光量の80倍としている。
【0050】
上記条件により、印刷処理の初期における帯電電位が700V、残留電位が100Vとなり、印刷処理の初期における画像形成光量に対する表面電位の変化は図4中の線61と同じとなった。そして、印刷処理が5000回繰り返された後には、画像形成光量に対する表面電位の変化は図4中の線65に示すようになり、印刷処理の初期と比較して0.1μJ/cm2だけシフトしており、感度シフトがさらに抑制されることが判る。
【0051】
以上のように、図6の印刷装置1bではコロナ放電器38がさらに設けられ、除電中の感光体222の表面に重畳して電荷が付与される。これにより、感光体222に対して強い電界を作用させつつ除電器36より電荷発生材料の吸収率が相対的に低い波長帯に含まれる波長の光が照射され、感光体222内の電荷が効率よく除去される。その結果、印刷装置1bでは高精度な静電潜像を繰り返し形成し、高精度な画像を安定して印刷することができる。また、感光体222上におけるコロナ放電器38による電荷付与領域が除電器36による光照射領域に包含されることにより、印刷装置1bではさらに効率よく感光体222を除電することができる。
【0052】
なお、印刷装置では除電中の感光体222のみならず、除電前の感光体222の表面にコロナ放電器38により電荷が付与されてもよく、光照射領域が電荷付与領域よりも感光体222の除電器36およびコロナ放電器38に対する相対移動方向側に広がっておれば、感光体222内の電荷を効率よく除去しつつコロナ放電器38からの電荷が感光体222の表面に残留することが防止される。
【0053】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ってきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【0054】
電荷発生材料は必ずしも無金属フタロシアニンである必要はなく、例えば、チタニルフタロシアニン等であってもよい。チタニルフタロシアニンでも、無金属フタロシアニンと同様に、波長400nm以上550nm以下を吸収率が相対的に低い波長帯として特定することができる。
【0055】
上記第2の実施の形態において、感光体222に電荷を付与する機構は、必ずしもコロナ放電器38である必要はなく、例えば、ブラシやローラを利用して感光体222に電荷が付与されてもよい。
【0056】
円筒部材221は、導体であれば金属以外の材料により形成されてもよい。また、感光体222は必ずしも円筒部材221に保持される必要はなく、印刷装置の設計によっては、例えば、導体により形成された板状部材上に塗布されて保持されてもよい。この場合、例えば、除電器36およびコロナ放電器38が感光体に対して平行に移動する機構が設けられることにより、感光体がこれらの構成に対して相対的に移動してもよい。
【0057】
ランプ361は必ずしもタングステン小型電球である必要はなく、電荷発生材料の分光吸収率の分布において吸収率が相対的に低い波長帯に含まれる波長の光を出射するものであれば、例えば、ハロゲンランプ、蛍光灯、キセノンランプ、あるいは、クリプトンランプ等であってもよい。
【0058】
画像が印刷される印刷媒体は、必ずしも印刷用紙9である必要はなく、例えば印刷用のフィルム等であってもよい。
【0059】
【発明の効果】
本発明によれば、電荷発生材料分散型の感光体を適切に除電して高精度な静電潜像を感光体上に繰り返し形成することができ、これにより、高精度な画像を印刷媒体上に安定して印刷することができる。
【0060】
また、請求項3の発明では、感光体に熱による影響が生じることを防止することができる。
【0061】
また、請求項4ないし6の発明では、感光体を効率よく除電することができる。
【0062】
また、請求項7の発明では、コロナ放電器により付与される電荷が感光体の表面に残留することを防止することができ、請求項8の発明では、感光体をさらに効率よく除電することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】印刷装置の構成を示す図である。
【図2】印刷用紙に画像を印刷する処理の流れを示す図である。
【図3】無金属フタロシアニンの分光吸収率を示す図である。
【図4】画像形成光量に対する感光体の表面電位の変化を示す図である。
【図5】印刷装置の他の例を示す図である。
【図6】第2の実施の形態に係る印刷装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
1,1a,1b 印刷装置
9 印刷用紙
21 モータ
31 帯電器
32 画像形成部
33 現像部
34 転写部
36,36a 除電器
37 ローラ
38 コロナ放電器
221 円筒部材
222 感光体
S12,S13,S18 ステップ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for forming an electrostatic latent image on a photoreceptor, and more particularly to a printing apparatus that prints an image.
[0002]
[Prior art]
There is an electrophotographic printing apparatus that forms an electrostatic latent image by irradiating a charged photoreceptor with image forming light, and transfers the toner applied on the electrostatic latent image to printing paper to print the image. It has been used in various fields. In the printing apparatus, after the toner is transferred to the printing paper, the electrostatic latent image is erased by discharging the photosensitive member, and the formation of the next electrostatic latent image is repeated by charging the photosensitive member again. Light having a wavelength with a high absorption rate of the charge generating material contained in the photosensitive member is used for forming the electrostatic latent image and removing the charge of the photosensitive member. The photoconductor is irradiated with light with 50 times the amount of light.
[0003]
However, if the amount of light irradiated at the time of charge removal of the photoconductor is excessive, the photoconductor becomes difficult to be charged during subsequent charging. Conversely, if the amount of light is insufficient, an afterimage is generated on the photoconductor. A so-called history phenomenon occurs. Therefore,
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-4-337762
[Patent Document 2]
JP-A-8-194415
[Patent Document 3]
International Publication WO 98/44393 Pamphlet
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Various types of photoreceptors are known for use in electrophotographic printing apparatuses, but in recent years, charge generation material dispersed photoreceptors in which a charge generation material is dispersed in a resin have been put into practical use. It has been. Since the charge-generating material-dispersed photoconductor has high sensitivity characteristics, it is possible to form an electrostatic latent image with higher accuracy.
[0006]
However, it is known that an electric barrier is generated at the interface between the charge generating material and the resin in the charge generating material-dispersed photoconductor, and the charge remains in the photoconductor. As a result, the charge remaining in the photoconductor increases as the electrostatic latent image is formed and the photoconductor is neutralized, and the surface potential of the photoconductor after charging decreases, or the sensitivity of the photoconductor changes with respect to the amount of irradiation light. This occurs (so-called sensitivity shift), and there is a problem that a high-precision electrostatic latent image cannot be stably formed. Thus, in general, a charge-generating material-dispersed photoconductor has been put into practical use by mixing a charge transfer complex called a CT agent, but there is still a possibility that the characteristics of the photoconductor will gradually deteriorate. .
[0007]
Further, even when the techniques of
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a method for repeatedly forming a high-accuracy electrostatic latent image on a charge-generating material-dispersed photoconductor so that a high-precision image can be stably formed on a print medium. The purpose is to print.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the specific wavelength band is included in a wavelength band in which an absorptance of the charge generation material is 30% or less of a maximum value.
[0011]
A third aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the first aspect, wherein the specific wavelength band is included in a wavelength band of 400 nanometers or more and 550 nanometers or less.
[0012]
A fourth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, further comprising means for applying a charge to the surface of the photoconductor before or during neutralization.
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourth aspect, the means for applying the charge is a corona discharger.
[0014]
A sixth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the fifth aspect, wherein the corona discharger is an AC type.
[0015]
The invention according to claim 7 is the image forming apparatus according to claim 5 or 6, further comprising a mechanism for moving the photosensitive member relative to the static eliminator and the corona discharger, A light irradiation region where light is irradiated by the static eliminator on the photosensitive member is spread on the relative movement direction side of the photosensitive member relative to a charge applying region where a charge is applied by the corona discharger.
[0016]
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the seventh aspect, the charge application region is included in the light irradiation region.
[0017]
A ninth aspect of the present invention is a printing apparatus for printing an image, wherein the image forming apparatus according to any one of the first to eighth aspects and the electrostatic latent image formed on the photoreceptor are used for printing. Means for applying and developing the fine particles, means for transferring the fine particles on the photoconductor to a print medium, and means for fixing the fine particles on the print medium to the print medium.
[0018]
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided an image forming method for forming an electrostatic latent image on a charge generating material-dispersed photosensitive member held by a conductor holding portion, wherein the charge generating material dispersed in the photosensitive member is formed. A step of irradiating the photoconductor with light having a wavelength included in a specific wavelength band having a relatively low absorption rate in the distribution of spectral absorptance, and a step of applying charge to the photoconductor after charge removal and charging And irradiating the charged photoreceptor with light to form an electrostatic latent image.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
[0020]
Around the
[0021]
FIG. 2 is a diagram illustrating a flow of processing in which the
[0022]
In the
[0023]
The
[0024]
The charged target portion continuously moves to the light irradiation position of the
[0025]
FIG. 3 is a diagram showing the spectral absorptance of metal-free phthalocyanine, which is a charge generation material. As shown in FIG. 3, the wavelength (710 nm) of the light emitted from the
[0026]
Subsequently, the portion (target portion) where the electrostatic latent image is formed on the
[0027]
The
[0028]
The target portion of the
[0029]
As shown in FIG. 1, the
[0030]
Here, in the spectral absorptance distribution of the metal-free phthalocyanine shown in FIG. 3, a wavelength band of 400 nm or more and 550 nm or less can be specified as a wavelength band having a relatively low absorptance. Residual potential can be lowered by irradiating light contained in a wavelength band in which the absorption rate by the generated material is 30% or less of the maximum value. Light having a wavelength of 830 nm or longer also has a relatively low absorptance, but in order to prevent the
[0031]
In the
[0032]
Next, the measurement results of the charging potential and the residual potential when the printing process in steps S12 to S18 in FIG. 2 is repeated using the single layer
[0033]
In the
[0034]
Here, as a comparative example of the
[0035]
As described above, when the
[0036]
In the static eliminator of the comparative example, light having a wavelength included in a wavelength band in which the absorption rate by the charge generation material is relatively high is used. Therefore, light is absorbed in the surface layer portion of the photoconductor, and much in the deep layer portion of the photoconductor. 1 remains in the deep layer of the
[0037]
Next, a change in the surface potential of the
[0038]
Here, the charge removal light amount is set to 200 times the image formation light amount exceeding the condition that no afterimage is generated on the
[0039]
Subsequently, when the printing process was repeated 5000 times in the
[0040]
On the other hand, in an apparatus according to a comparative example (here, a printing apparatus having a charge eliminator in which a tungsten light bulb and an interference filter that transmits light having a wavelength of 680 nm are combined), a charge removal amount is applied to a photoconductor that does not mix a CT agent. On the other hand, when the change in the surface potential with respect to the image formation light quantity is examined as 100 times the image formation light quantity, which is a condition that the afterimage is not sufficiently generated, the line in FIG. 4 is the same as the
[0041]
As described above, in the
[0042]
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a printing apparatus 1a according to another example. 5 is different from the
[0043]
In the printing apparatus 1a of FIG. 5, the charge potential and the residual when the
[0044]
As described above, in the printing apparatus 1a of FIG. 5, light having a wavelength with a relatively low absorption rate of the charge generation material is emitted from the
[0045]
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a printing apparatus 1b according to the second embodiment of the present invention. In the printing apparatus 1b of FIG. 6, a
[0046]
The
[0047]
A change in the surface potential of the
[0048]
Under the above conditions, in the printing apparatus 1b of FIG. 6, the charging potential in the initial stage of the printing process is 700V and the residual potential is 100V, and the change in the surface potential with respect to the amount of image forming light in the initial stage of the printing process is the same as the
[0049]
Next, a change in the surface potential of the
[0050]
Under the above conditions, the charging potential in the initial stage of the printing process was 700 V and the residual potential was 100 V, and the change in the surface potential with respect to the amount of image forming light in the initial stage of the printing process was the same as the
[0051]
As described above, in the printing apparatus 1b of FIG. 6, the
[0052]
In the printing apparatus, not only the
[0053]
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
[0054]
The charge generation material is not necessarily metal-free phthalocyanine, and may be, for example, titanyl phthalocyanine. Similarly to metal-free phthalocyanine, titanyl phthalocyanine can specify a wavelength of 400 nm or more and 550 nm or less as a wavelength band having a relatively low absorption rate.
[0055]
In the second embodiment, the mechanism for applying a charge to the
[0056]
The
[0057]
The
[0058]
The print medium on which the image is printed is not necessarily the
[0059]
【The invention's effect】
According to the present invention, a charge generating material-dispersed photoconductor can be appropriately neutralized to repeatedly form a high-accuracy electrostatic latent image on the photoconductor, whereby a high-accuracy image can be formed on a print medium. Can be printed stably.
[0060]
In the invention of claim 3, it is possible to prevent the photosensitive member from being affected by heat.
[0061]
In the inventions according to claims 4 to 6, it is possible to efficiently remove the charge from the photoreceptor.
[0062]
In the invention of claim 7, it is possible to prevent the charge applied by the corona discharger from remaining on the surface of the photoreceptor, and in the invention of claim 8, the photoreceptor can be more efficiently discharged. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a printing apparatus.
FIG. 2 is a diagram illustrating a flow of processing for printing an image on printing paper.
FIG. 3 is a graph showing the spectral absorptance of metal-free phthalocyanine.
FIG. 4 is a diagram illustrating a change in the surface potential of the photoconductor with respect to the amount of image forming light.
FIG. 5 is a diagram illustrating another example of the printing apparatus.
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a printing apparatus according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
1,1a, 1b printing device
9 Printing paper
21 Motor
31 Charger
32 Image forming unit
33 Development section
34 Transfer section
36, 36a Static eliminator
37 Laura
38 Corona discharger
221 Cylindrical member
222 photoconductor
Steps S12, S13, S18
Claims (10)
感光体を保持するとともに導体により形成された保持部と、
前記感光体に分散された電荷発生材料の分光吸収率の分布において吸収率が相対的に低い特定波長帯に含まれる波長の光を前記感光体に照射する除電器と、
除電後の前記感光体に電荷を付与する帯電器と、
帯電後の前記感光体に光を照射して静電潜像を形成する画像形成部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus for forming an electrostatic latent image on a charge generating material-dispersed photoconductor,
A holding portion that holds the photosensitive member and is formed of a conductor;
A static eliminator that irradiates the photoconductor with light having a wavelength included in a specific wavelength band having a relatively low absorptance in the distribution of spectral absorptance of the charge generation material dispersed in the photoconductor;
A charger for applying a charge to the photoreceptor after charge removal;
An image forming unit that forms an electrostatic latent image by irradiating the charged photoreceptor with light;
An image forming apparatus comprising:
前記特定波長帯が、前記電荷発生材料による吸収率が最大値の30%以下となる波長帯に含まれることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the specific wavelength band is included in a wavelength band in which an absorption rate by the charge generation material is 30% or less of a maximum value.
前記特定波長帯が、400ナノメートル以上550ナノメートル以下の波長帯に含まれることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming apparatus, wherein the specific wavelength band is included in a wavelength band of 400 nm or more and 550 nm or less.
除電前または除電中の前記感光体の表面に電荷を付与する手段をさらに備えることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
An image forming apparatus, further comprising means for applying a charge to the surface of the photoconductor before or during neutralization.
前記電荷を付与する手段が、コロナ放電器であることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 4,
An image forming apparatus characterized in that the means for applying electric charge is a corona discharger.
前記コロナ放電器が交流式であることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 5, wherein
An image forming apparatus, wherein the corona discharger is an AC type.
前記除電器および前記コロナ放電器に対して前記感光体を相対的に移動する機構をさらに備え、
前記感光体上において前記除電器により光が照射される光照射領域が、前記コロナ放電器により電荷が付与される電荷付与領域よりも前記感光体の相対移動方向側に広がることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 5, wherein:
A mechanism for moving the photoreceptor relative to the static eliminator and the corona discharger;
An image is characterized in that a light irradiation region irradiated with light by the static eliminator on the photoconductor expands in a relative movement direction side of the photoconductor than a charge application region to which a charge is applied by the corona discharger. Forming equipment.
前記電荷付与領域が、前記光照射領域に包含されることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 7,
The image forming apparatus, wherein the charge application region is included in the light irradiation region.
請求項1ないし8のいずれかに記載の画像形成装置と、
前記感光体上に形成された静電潜像に印刷用の微粒子を付与して現像する手段と、
前記感光体上の微粒子を印刷媒体に転写する手段と、
印刷媒体上の微粒子を前記印刷媒体に定着させる手段と、
を備えることを特徴とする印刷装置。A printing device for printing an image,
An image forming apparatus according to any one of claims 1 to 8,
Means for applying and developing fine particles for printing on the electrostatic latent image formed on the photoreceptor;
Means for transferring fine particles on the photoreceptor to a printing medium;
Means for fixing fine particles on the print medium to the print medium;
A printing apparatus comprising:
感光体に分散された電荷発生材料の分光吸収率の分布において吸収率が相対的に低い特定波長帯に含まれる波長の光を前記感光体に照射して除電する工程と、
除電後の前記感光体に電荷を付与し、帯電させる工程と、
帯電後の前記感光体に光を照射して静電潜像を形成する工程と、
を有することを特徴とする画像形成方法。An image forming method for forming an electrostatic latent image on a charge-generating material-dispersed photoreceptor held by a conductor holding part, comprising:
Irradiating the photosensitive member with light having a wavelength included in a specific wavelength band having a relatively low absorptance in the distribution of spectral absorptance of the charge generating material dispersed in the photosensitive member;
A step of applying a charge to the photoreceptor after charge removal and charging;
Irradiating the charged photoreceptor with light to form an electrostatic latent image;
An image forming method comprising:
Priority Applications (1)
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-
2003
- 2003-07-07 JP JP2003192615A patent/JP2005031110A/en active Pending
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