JP2769704B2

JP2769704B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2769704B2
Application number: JP63288290A
Authority: JP
Inventors: 清志酒井; 悌互 ▲榊▼原; 昇司雨宮
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-11-15
Filing date: 1988-11-15
Publication date: 1998-06-25
Anticipated expiration: 2013-06-25
Also published as: JPH02134654A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、一般には潜像担持体に静電潜像を形成し、
該潜像を現像手段にて顕像化する画像形成装置に関する
ものであり、特に潜像担持体として光導電体からなる感
光体を使用し、一様帯電及び画像露光により潜像を形成
する電子写真方式の画像形成装置に関するものである。

従来の技術従来、特に、潜像担持体として光導電体からなる感光
体を使用し、一様帯電及び画像露光により潜像を形成す
る電子写真方式の画像形成装置、即ち電子写真装置の中
には、感光体の表面電位が変化した場合に帯電或いは露
光量を変化させ、一定品質の画像が得られるように、感
光体の表面電位を測定する装置を備え、該装置による測
定結果に対応して感光体の表面電位を制御する方式を採
用するものがあった。

発明が解決しようとする課題しかしながら、従来装置においては、表面電位測定装
置は１つしか設けられておらず、感光体の表面電位を測
定している位置においては正確な電位制御を可能にして
いるが、感光体表面電位の測定位置と現像位置とは一致
しておらず、そのために表面電位測定位置と現像位置と
の間で、感光体の暗減衰による表面電位のずれが生ず
る。

この暗減衰量は感光体の使用状況（環境、温度、湿
度、耐久枚数等）によって変化する。特に感光体が有機
光導電体で形成された場合には、長期の使用により、帯
電器より発生するコロナ生成物であるO₃、NOX、HNO₃等
により感光体が劣化され電荷保持能力が低下し、著しく
暗減衰量を増加させる。

又、有機光導電体は抵抗値の温度及び湿度依存性が無
機光導電体に比べ大きく、使用環境により暗減衰量は大
きく変化することが知られている。

更に又、760nm以上の波長の光に感度を有する感光体
は、一般に赤外メモリーが大きいため暗減衰の変動が非
常に大きいことも知られている。

更には、特に感光体に帯電する電荷の極性と現像に用
いられる現像剤の電荷の極性が同一である反転現像系で
は、反転カブリ、現像キャリア引き等の弊害が生じ易
く、感光体の暗部電位と現像DCバイアスとの電位差を大
きくすることができない。従って、電位差が150V以下と
いう少ない電位差の場合、初期時には良好な画質を得る
ことができても、耐久（長期使用）、環境変動等によ
り、暗減衰の増加と共に地カブリ、黒ポチという画質の
劣化が発生するという欠点があった。

更に、現像器を２個以上有する電子写真装置を用いる
場合、第１現像位置と第２現像位置では暗減衰量及び耐
久等による暗減衰の変化量が異なるために、第１現像剤
による画像と第２現像剤による画像の濃度が異なった
り、耐久等により第１現像剤による画像と第２現像剤に
よる画像濃度のバランスがくずれるという欠点があっ
た。

従来技術の中に、現像器を２つ有する装置に対しては
第１現像器位置と第２現像器位置の暗減衰の補正を行な
う提案がある。しかしながら、環境、温湿度の変化、耐
久等による暗減衰の変動まで補正する点についての提案
はなされていない。

このように、感光体の表面電位は、感光体が有する特
性のために、測定位置においては正確に電位制御が行な
われていても、現像位置においては、感光体の暗減衰量
が変化するために適正な画質を維持できないという問題
があった。

又、先の提案の中では、暗減衰を測定し、現像条件を
変化させる提案がなされているが、一般的に現像条件を
変化させると画質（解像力など）が変化する傾向があ
り、あまり好ましくない。

更に、特開昭61−238070号は、第２電位センサーが現
像部の下流側に位置しているため、第２電位センサーは
トナーによる汚れをうけやすく、正しく電位を測定する
のには不利な構成となっている。

従って、本発明の目的は、顕像化されるに先立って、
潜像担持体上に形成された潜像の表面電位を測定するた
めに２個の表面電位測定手段を現像部の上流側に設ける
ことにより、耐久環境変動等による潜像担持体の暗減衰
の変化を正しくとらえ、より正確な電位制御を可能と
し、安定した高品質の画像を維持することのできる画像
形成装置を提供することである。

本発明の他の目的は、潜像担持体が有機光導電材料か
らなるような不安定な感光体であったとしても安定した
高品質の画像を維持することのできる画像形成装置を提
供することである。

本発明の他の目的は、潜像担持体として760nm以上の
波長の光を吸収するような不安定な感光体を使用して
も、高品質の画像を維持することのできる画像形成装置
を提供することである。

本発明の更に他の目的は、カブリ、反転が発生しやす
い反転現像系の画像形成プロセスであっても安定した高
品質の画像を維持することのできる画像形成装置を提供
することである。

本発明の更に他の目的は、現像器を２つ以上持つよう
なフルカラー画像形成プロセスにおいても安定した高品
質の画像を維持することのできる画像形成装置を提供す
ることである。

課題を解決するための手段上記諸目的は、本発明に係る画像形成装置により達成
される。要約すれば本発明は、潜像担持体に静電潜像を
形成し、該潜像を現像手段にて顕像化する画像形成装置
において、現像手段にて顕像化されるに先立って前記潜
像担持体に形成された潜像の電位を測定するために、第
１の電位センサーと、該第１の電位センサーより所定距
離離間して第２の電位センサーを設けたことを特徴とす
る画像形成装置である。

本発明によれば、潜像担持体としては、有機光導電物
質からなる感光体を使用することができる。又、感光体
は760nm以上の波長の光を吸収するものであってもよ
い。

好ましくは、２個の電位センサーは距離0.1U（mm）
（ここで、Ｕは画像形成プロセススピード（mm/sec）で
ある。）以上離れて配置される。又、本画像形成装置
は、感光体に帯電する電荷の極性、即ち、静電潜像の電
荷の極性と現像に用いられる現像剤の電荷の極性が同一
である反転現像系にて顕像化する構成とすることも可能
である。

更に、本発明によれば、現像手段を２つ以上有し、多
色画像を得ることのできるフルカラーコピーシステムの
画像形成装置が好適に提供される。

実施例次に、本発明に係る画像形成装置を図面に即して更に
詳しく説明する。

第１図は本発明を電子写真複写装置に具現化した実施
例を示す。本実施例にて、潜像担持体である、ドラム状
の電子写真感光体１が回転自在に担持され、その周囲
に、１付帯電器４、露光手段８、現像器７、転写帯電器
９、クリーナ６、除電ランプ５が配置される。斯る各部
材の構成及び作用は当業者には周知であるのてこれ以上
の説明は省略する。

本発明に従えば、現像器７と露光手段８との間に第１
表面電位センサー２及び第２表面電位センサー３が配置
される。表面電位センサー２、３はそれぞれ電位測定回
路12、13に接続されている。

上記構成において、１次帯電器４によってマイナス帯
電された感光体１は第１表面電位センサー２及び電位測
定回路12で表面電位が測定され、更に感光体は電位が暗
減衰しながら第２表面電位センサー３の位置に至り、該
表面電位センサー３及び電位測定回路13にて表面電位が
測定される。

電位測定回路12、13からの信号はDCコントローラ14に
て、第１及び第２表面電位センサーで測定した電位の差
から現像器７の位置での電位を算出し、現像器７の位置
での表面電位が制御電位設定部16にて設定された値とな
るように高圧トランス15を制御し、帯電器４による一様
帯電量を調整する。このとき、制御された電位は電位表
示部17に表示される。

実施例１上記構成の画像形成装置にて、現像剤の電荷はプラス
のものを用いて画像耐久を行った。

本実施例では、第１表面電位センサー２と第２表面電
位センサー３の距離は20mmで、プロセススピードは170m
m/secであり、感光体１は外径が80mmのアルミニウムシ
リンダ上に以下の方法で作製した有機光導電体を有する
ものであった。

アルミニウムシリンダ上にカゼインのアンモニウム水
溶液（カゼイン11.2g、28％アンモニア水1g、水222ml）
をコーティング法で塗工し、乾燥して塗工量1.0g/m²の
下引層を形成した。

次に、下記式（１）で示される電荷発生物質1.0重量部と、ブチラール樹脂
（エスレックBM−2:積水化学（株）製）１重量部と、イ
ソプロピルアルコール30重畳部とをボールミル分散機で
４時間分散した。この分散液を先に形成した下引層の上
に浸漬コーティング法で塗工し、乾燥して電荷発生層を
形成した。この時の膜厚は0.3μｍであった。

次に、下記式（２）で示される電荷輸送物質１重量部と、ポリカーボネート
樹脂（ユーピロンＳ−2000:三菱ガス化学（株）製）１
重量部と、ジクロルメタン６重量部とを混合し、撹拌機
で撹拌溶解した。この液を電荷発生層の上に浸漬コーテ
ィング法で塗工し、乾燥して電荷輸送層を形成した。こ
の時の膜厚は16μｍであった。

このようにして作製した感光体を前述の方法で制御し
ながら耐久を行なったが、200000枚耐久後の画像でも初
期の画像と変らず、良質の画像を得ることができた。感
光体電位は表１に示す。

比較例１実施例１で用いた装置で第２電位センサー３を用いず
に、第１電位センサー２のみで電位制御を行なって耐久
をしたが、耐久とともに暗減衰が増加し、20000枚付近
から画像濃度が低下し画像が大幅に劣化した。感光体電
位は表１に示す。

比較例２実施例１で用いた装置をそのまま用いて、プロセスス
ピードだけを、220mm/secにした。この場合、感光体が
第１電位センサー２と第２電位センサー３との間を移動
する時間が0.09秒となり、非常に短時間のため、２つの
センサーが同一の電位を示してしまい、暗減衰量を測定
することができずに、耐久をしても電位制御が正しく働
かず、比較例１と同様に20000枚付近からカブリが発生
し良質な画像が得られなかった。感光体電位は表１に示
す。

実施例１及び比較例２から、２個の電位センサーは距
離0.1U（mm）（ここで、Ｕはプロセススピード（mm/se
c）である。）以上離れて配置されるのが好ましいこと
が分かる。

実施例２実施例１の装置で感光体を有機光導電体から、アモル
ファスシリコン（ａ−Si）感光体に代え、又、帯電器４
による帯電極性をプラスに、画像露光手段８を780nmの
半導体レーザーに代えた以外はすべて実施例１と同様の
構成にて実験をした。

ａ−Si感光体を使用した場合でも200000枚耐久後にお
いても、良質な画像を得ることができた。また、この耐
久の途中で35℃、90％の環境で10000枚、10℃、５％の
環境で10000枚の耐久を行なったが、ともに良品な画像
が得られた。感光体電位は表１に示す。

本実施例より、本発明に従えば、使用する感光体が76
0nm以上の波長の光を吸収するような不安定な感光体で
あっても安定した高品質の画像を維持することができる
ことが分かる。

比較例３実施例２で用いた装置で第２電位センサー３を用いず
に第１電位センサー２のみで電位制御を行なって耐久を
したが、30000枚付近からカブリが発生し、さらに35
℃、90％の環境ではカブリが更にひどくなり良質な画像
を得ることができなかった。感光体電位は表１に示す。

実施例３本実施例は、第２図に図示されるフルカラー電子写真
複写装置を使用して画像出しの実験を行なった。

フルカラー電子写真複写装置は、第１図に示した現像
器７の代りに４つの現像器、即ち、マゼンタ現像器7M、
イエロー現像器7Y、シアン現像器7C及びブラック現像器
7Bを備え、又、転写帯電器９が設けられた転写位置に、
転写材を把持し感光体上の画像を重ね転写するための転
写ドラム10が配置される点で相違している。斯るフルカ
ラー電子写真複写装置の構成及び作動は当業者には周知
であるのでこれ以上の説明は省略する。

本実施例においても、本発明に従ってマゼンタ現像器
7Mと露光手段８との間に第１表面電位センサー２及び第
２表面電位センサー３が配置され、先の実施例と同様に
して帯電器４の作動を制御する。

本実施例では、実施例１で用いた外径80mmのアルミニ
ウムシリンダの代りに外径108mmのアルミニウムシリン
ダを用い、前記式（１）の電荷発生材料の代りに、下記
式（３）で示される電荷発生材料を用い、前記式（２）の電荷輸
送材料の代りに下記式（４）で示される電荷輸送材料を用いた。

この装置を用いて耐久テストを行ったところ、50000
枚のフルカラーコピーでも、安定した良質なフルカラー
画像を得ることができた。感光体電位は表１に示す。

比較例４実施例３で用いた装置で第２電位センサー３を用いず
に第１電位センサー２のみで電位制御を行なって耐久を
したが、2000枚付近からカブリが発生し、5000枚付近か
ら黒ポチも目立つようになり、良質な画像を得ることが
できなかった。感光体電位は表１に示す。

発明の効果以上説明したように、本発明に係る画像形成装置は、（１）１つの潜像担持体に２個の表面電位測定センサー
を顕画像部、即ち現像手段の上流側に設けることによ
り、耐久環境変動等による潜像担持体の暗減衰の変化を
正しくとらえることができ、より正確な電位制御を実施
でき、安定した高品質の画像を維持することができる。

（２）使用する潜像担持体が有機物からなるような不安
定な感光体であっても安定した高品質の画像を維持する
ことができる。

（３）使用する潜像担持体が760nm以上の波長の光を吸
収するような不安定な感光体であっても使用することが
でき、安定した高品質の画像を維持することができる。

（４）カブリ、反転が発生しやすい反転現像系の画像形
成システムでも安定した高品質の画像を維持することで
きる。

（５）現像器を２つ以上持つようなフルカラーコピーシ
ステムの画像形成装置に具現化したとしても安定した高
品質の多色画像を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る画像形成装置の一実施例である
電子写真複写装置の概略断面図である。第２図は、本発明に係る画像形成装置の一実施例である
フルカラー電子写真複写装置の概略断面図である。 1:潜像担持体（感光体） 2:第１電位センサー 3:第２電位センサー 4:帯電器 7:現像器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−257776（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−91972（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−60474（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−195154（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/00 303 G03G 15/01 G03G 21/00 370 - 540

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像担持体に静電潜像を形成し、該潜像を
現像手段にて顕像化する画像形成装置において、現像手
段にて顕像化されるに先立って前記潜像担持体に形成さ
れた潜像の電位を測定するために、第１の電位センサー
と、該第１の電位センサーより所定距離潜像担持体の回
転方向に離間して第２の電位センサーを設けたことを特
徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記潜像担持体は、有機光導電物質からな
る感光体である請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記潜像担持体は、760nm以上の波長の光
を吸収する感光体である請求項１の画像形成装置。
【請求項４】前記第１及び第２の電位センサーは、距離
0.1U（mm）（ここで、Ｕは画像形成プロセススピード
（mm/sec）である。）以上離れて配置される請求項１の
画像形成装置。
【請求項５】前記静電潜像は、静電潜像の電荷の極性と
前記現像手段に用いられる現像剤の電荷の極性が同一で
ある反転現像系にて顕像化する請求項１の画像形成装
置。
【請求項６】前記現像手段は２つ以上設けられ、多色画
像を得る請求項１の画像形成装置。