JPH01191890A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、像担持体としてアモルファスシリコン感光体
を用いた転写方式の画像形成装置に関する。

〔従来の技術〕

アモルファスシリコン（非晶質シリコン系、以ドａ−Ｓ
ｉと記す）は優れた光導電材料として注目され、該ａ−
Ｓｉを感光層とする感光体は高速度電子写真装置・レー
ザビームプリンタ　（ＬＢＰ）等に像担持体として！【
込む感光体として賞用されている。

即ちａ−３ｉ感光体は他の光導電材料（Ｓｅ−ＣｄＳ＊
　　ＺｎＯ等の無機材料やポリビニルカルバゾール・フ
タロシアニン等の有機材料）を感光層とする感光体に比
べて、感光層の表面硬度が高＜　（ＪＩＳ規格、ビッカ
ース硬さ１０００　Ｋｇ／ｍｓ＋２以上）、耐摩耗性・
耐傷付性・耐衝撃性等に格段に優れる、耐熱性・耐湿性
・耐コロナイオン性・電位安定性等にも優れる、光感度
もよく半導体レーザ（７７０ｎｍ〜８００ｎｓ）などの
長波長光に高い感度を示し、光感度劣化をほとんど示さ
ない、毒性も全くない等の種々の特徴があり、それ等の
本来的な諸特性は長期にわたる繰返し使用でも物理的・
化学的な劣化や変性が殆ど認められない長寿命感光体で
ある。

而して該ａ−９ｉ感光体を用いた転写方式の画像形成装
置（電子写真装置・　ＬＰＢ等）は他の感光体を用いた
ものと同様に感光体に対して。

ａ、感光体面を一様に帯電する主帯電工程、ｂ、その帯
電面に原稿画像のスリット露光・レーザビーム走査露光
等による光像霧光をして露光パターンに対応した静電潜
像を形成する光像露Ｃ１形成静電潜像を現像剤（トナー
）で現像する現像工程、 ｄ、現像像を転写材に転写させる転写工程、ｅ、感光体
の反復使用のために、像転写後の感光体面を清浄面化す
るクリーニング工程、を基本的に含む画像形成プロセス
を適用して画像形成物（現像像が転写され、像定着処理
された転写材）を出力させる構成になっている。

ところでａ−Ｓｉ感光体は他の感光体に比べて多くのグ
ングリングポンド（未結合手）を有しており、これが局
在準位となって露光による光生成キャリアの一部を捕捉
してその走行性を低下させ、あるいはキャリアの再結合
確率を低下させる。つまり、光メモリを生じやすい。

そのため画像形成プロセスの光像露光工程や他の例えば
ブランク露光等の露光工程で感光体の露光明部に一旦生
成されたキャリアの一部は、感光体の反復使用過程でそ
の感光体面部分が再び主帯電工程で帯電を受けるときも
局在準位に捕捉されたまま再結合せずに残りやすく（光
メモリの保持）、その光メモリのある感光体面に主帯電
工程で再帯電の電界がかかると同時に捕捉キャリアが局
在準位から開放され、その結果光メモリの露光明部対応
部分と露光暗部対応部分（非露光部）との間で感光体表
面電位に差が生じ、その電位差パターン（光メモリパタ
ーン）がゴーストと称される画像むらとなって出力画像
にあられれやすい。

そこで従来はクリーニング工程と主帯電工程との間に除
電露光工程を設けて感光体面を均一露光して感光体内部
に潜在するキャリアを光メモリの露光明部対応部分も露
光暗部対応部分も何れも過多にして全体均一なキャリア
状態にすることにより光メモリを消去する手段が一般に
採用されている。

除電露光工程の光量を増やしたり、光波長をａ−Ｓｉ感
光体の分光感度ピーク　（おおむね８８０〜７００ｎａ
＋）にちかずけることにより、より効果的に光メモリ、
従ってゴーストを消去することが回部である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしａ−Ｓｉ感光体は前述したように光メモリを生じ
ゃす〈除電露光工程の光を強くしたり、波長を長くして
ａ−９ｉ感光体の分光感度ピークにちかずけすぎると、
該除電露光により感光体内部に過多に生成された潜在キ
ャリアが実質的に再結合し終わるまえに感光体面が主帯
電工程に突入して主帯電を受ける状態を生じ、感光体面
の主帯電効率を著しく低下させるといった弊害があった
。

即ち感光体の主帯電工程はその初期過程はその前工程の
除電露光により感光体内部に過多に生成されて残存する
キャリアの再結会期として費やされてしまい、その後が
主帯電電荷による表面電位上昇期となるといったステッ
プを踏むことになるため、感光体が除電露光を受け、次
い、で主帯電工程に進入する直前時において感光体内部
に存在する再結合するには至っていないキャリア量が多
い状態にあればセミシミ効率が低下して主帯電工程によ
る感光体面の最終的な表面電位は低いものとなり、キャ
リア砥が少ない状態にあれば帯電効率が上昇して表面電
位は高いものとなる。つまり主帯電工程直前時での感光
体内部のキャリア量状態が、主帯電工程による最終的な
感光体表面電位の高低、すなわち帯電能（主帯電効率）
に大きく影響する。

従って、感光体の光メモリ消去のために除電露光を受け
た感光体面は該除電露光により感光体内部に過多に生成
したキャリアがおおむね再結合を終えるに要する一定時
間（おおむね１００ｍ　ｓｅｃ以上）後に主帯電工程に
進入して主帯電を受けることが帯電効率を上げる上で望
ましいのであるが、例えばプロセススピード（感光体の
面移動駆動速度）　３００　ａｍ／ｓｅｃ以上の高速複
写機などでは感光体面が除電露光工程から主帯電工程へ
至るまでの時間を上記１００膳Ｓｅｃ以上とることは実
際上困難であリ、そのために除電露光工程の露光強度や
光線波長に制約を受け、ある程度のゴーストの発生は割
り切らざるを得ないのが現状であった。

本発明の目的は除電露光手段により感光体の光メモリに
起因するゴーストを消去する場合において、プロセスス
ピードが高速の場合でも感光体の主帯電工程における感
光体の帯電能は低下させることなくゴーストを消去する
ことを可能にすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、像担持体としてアモルファスシリコン感光体
を用いた転写方式の画像形成装置において、画像転写部
通過後の該感光体面を清浄面化するクリーニング機構を
中にして該クリーニング機構の感光体面移動方向上流側
の位置と下流側の位置に夫々、該感光体面に対して８Ｂ
０ｎｍ以上の波長光を主体とする光線を露光する第１の
除電露光手段と、　８８０ｎｍ以下の波長光を主体とす
る光線を露光する第２の除電露光手段を設けた、ことを
特徴とする画像形成装置を要旨とする。

〔作　用〕

■　画像転写部を通過し、若干の転写残り現像剤が付着
残存している感光体面はクリーニング機構へ至る前に第
１の除電露光手段により　６６０ｎ■以上の波長光を主
体とする光線、即ち感光体内部にキャリアを高効率で生
成させやすい長波光の露光を受けて効率的な光メモリ消
去作用を受ける。

（ゆ　該露光により感光体内部に過多に生成したキャリ
アは、該除電露光手段がクリーニング機構の感光体面移
動方向上流側にあり感光体面が該除電露光手段から主帯
電工程へ至るまでの移動距離長が長くなるので、該露光
を受けた感光体面が主帯電工程へ再進入するまでにキャ
リア再結合期間としての十分な余裕時間（例えば９０〜
２７０ｍ　５ｅｃ）を取ることが可能となる。

■　又該露光時に転写残り現像剤が付着していて光を十
分には受けなかった感光体面部分や、転写材当接先端部
４同後端部なと感光体面の光メモリ消去不均一部分（露
光不均一部分）は、クリーニング機構通過後の清浄感光
体面が次いで第２の除電露光手段により　８Ｂ０ｎ腸以
下の波長光を主体とする光線を均一に受けることにより
その不均一部分のムラ取りがなされる。

この露光工程で感光体面に与える８Ｂ０ｎｍ以下の短波
光はａ−３ｉ感光体の光メモリに関して波長依存性が低
く、長波光露光よりも光キャリアの生成効率は低いけれ
ども上記ムラ取りの作用は十分に有する。又該露光にも
とずき生成するキャリアは感光層表面数ミクロンの深さ
に高密度で発生し、互いの衝突確率が高いので該露光を
受けた感光体面が主帯電工程へ再進入するまでの時間が
比較的短くてもその時間内で再結合がかなり進行するこ
とから感光体の主帯電工程における帯電能に実質的に悪
影響しない。

（［株］　つまり画像転写部通過後に第１の除電露光手
段、クリーニング機構、第２の除電露光手段を経て主帯
電工程へ再進入する感光体面は、感光体の面移動速度（
プロセススピード）が高速テあっても主帯電工程への進
入時点では光メモリが全面均一に十分に消去されていて
且つ感光体内部のキャリアについてその再結合が実質的
に終了している状態にあり、従って主帯電工程での帯電
効率が高く、シかも感光体の光メモリによるゴースト現
象も生じない。

〔実施例〕

第１図は一実施例装置の概略構成を示したもので、本例
は像担持体として回転ドラム型のａ−５ｉ感光体ｌを用
いた高速度のレーザビームプリンタ　（ＬＢＰ）である
。

ａ−Ｓｉ感光体１は中心軸１ａを中心に矢示ａ方向にプ
ロセススピード（回転周速度）　４４０　ａｍｌｓｅｔ
：で回転駆動され、その回転過程で感光体周囲に配設さ
れた作像プロセス機器による下記の作像工程を順次に受
けて像形成が実行される。

■　主帯電器２によって＋７．４　ＫＶのコロナ放電を
付与され一様に帯電される− ■　その−様帯電面に不図示のレーザビーム走査露光器
により目的の画像情報のレーザビーム走査書込み露光（
光像露光、おおむね４８０〜８２０ｉｓ、ないし　７７
０〜７９０　ｎｍのレーザ光）３がなされ、書込みパタ
ーンに対応した静電潜像が次に形成されていく。

■　該静電潜像が現像器４によりトナー像として現像さ
れる。

■　不図示の給紙部から転写材Ｐがシートパス５を通し
て感光体１と転写帯電器６との間に供給され、転写材Ｐ
の表面側に感光体１面側のトナー像が順次に転写されて
いく。

■　転写帯電器６の位置を通過した転写材Ｐは分離帯電
器７によりその裏面に除電電荷を受けて除電され感光体
１面から分離され易くなり、分離補助づめ９と相まって
感光体１面から順次に分離される。

Ｉ知　　感光体１面から分離された転写材Ｐは搬送ベル
ト８により不図示の定着器へ導入されて像定着を受け、
画像形成物（コピー）として装置外へ排出される。

感光体１面側のトナー像の転写材Ｐ面側への転写効率は
おおむね８０〜３８％であり、若干の転写残りトナー分
が感光体１面側に残留する。

（３転写材分離後の感光体１面は光メモリ消去即ちゴー
スト消去のために感光体クリーニング機構１１の感光体
面移動方向上流側に配設した第１の除電露光器（クリー
ナ前除電露光器）１０により若干の転写残りトナーが付
着残存しているままの面に６８０ｎｍ以上の波長光を主
体とする光！ＪｉＩｌ　Ｏａをもって均一露光を受ける
。

■）　次いでクリーニング機構１１により転写残りトナ
ー、その他の付着汚損物の除去がなされる。

■　クリーニング機構１１で転写残りトナー等の汚損物
の除去された感光体１面はクリーニング機構１１の感光
体面移動方向下流に配設した第２の除電露光器（クリー
ナ後除電露光器）１２により　１３ｆｌｏｎｍ以下の波
長光を主体とする光線１２ａをもって均一露光を受ける
。

１◆　而してクリーナ前除１ｒＬ＝光器１０・クリーニ
ング機構１１φクリーナ後除電露光器１２で物理的にも
電気的にも均一な清浄面にされた感光体１面が再び主帯
電器２により主帯電を受けて繰返して作像に供される。

主帯電器２で再帯電される感光体面は前記〔作用〕の項
で説明したように、感光体の面移動速度（プロセススピ
ード）が高速であっても主帯電工程への進入時点では光
メモリが全面均一に十分に消去されていて且つ感光体内
部のキャリアについてその再結合が実質的に終了してい
る状態にあり、従って主帯電工程での帯電効率が高く、
しかも感光体の光メモリによるゴースト現象も生じない
。

第１及び第２の除電露光器１０・１２の露光光源は適宜
のものを選択使用できるが例えばＬＥＩＩなどは好まし
い光源の１つである。第１の除電露光器ｌＯはフユーズ
ランプにフィルタをかけて構成したものにすると帯電能
に対する影響は小さく、コスト面でも好ましい。

例−１ 上述第１図例の高速度レーザビームプリンタにおいて、
第１の除電露光器ｌＯによる感光体１面の露光を波長８
ＢＯｎ層・光膚４ＬＪ／ｃ層２、第２の除電露光器１２
によるそれを波長８１０ｎ■・光量４　ｋ　Ｊ／ｃｒａ
２に設定して画像出力を実行した。

出力画像には感光体の光メモリに起因するゴースト発生
は認められなかった。又主帯電器２で一様帯電を受けた
感光体の表面電位を現像器４に対応する位置で測定した
ところ常に約３８０　ｖの高い電位が維持され、即ち感
光体１の高効率の帯電能が維持され、高濃度・高コント
ラストの高品位画像が安定に出力された。

例−２ 例−１において第１の除’１ｉａ光器ｌＯによる露光波
長を８６０ｎｍに限らずそれ以上の、　ａ−９ｉ感光体
の分光感度ピーク　（おおむね６８０〜７００ｎｍ）に
近い種々の長波光に設定しく露光光量は何れの場合も４
　ｇ　Ｊ／ｃｉ＋２に設定）、又第２の除電露光器１２
による露光波長を　６１０ｎ園に限らず８８０ｎｍ以下
の種々の短波光に設定しく露光光量は何れの場合も４　
ｈ　Ｊ／ｃｍ２に設定）１画像出力を実行した。

何れの場合も例−１の場合と同様に感光体１の高効率の
帯電能が維持され、感光体の光メモリに起因するゴース
トのない高濃度・高コントラストの高品位画像が安定に
出力された。

なお第１の除電露光器１０による露光は、現在電子部品
市場において低コストで入手可能なＬＥＤを考慮すると
ゴースト除去効果と帯電能のマツチングにおいて８Ｅｆ
Ｏｎｓの波長光が最も好ましく、ムラ取りを目的とした
第２の除電露光器１２による露光はそれ以下、好ましく
は、帯電能の光量依存性の少ない６１０ｎｓ以下の波長
光が望ましい。

比較例−１ 例−１・例−２において第２の除電露光器１２は消灯不
使用状態にし、第１の除電露光器ｌＯのみによる感光体
の除電露光（ｓｏｏｎ腸・４＃ＬＪ／ｃ■２）を行って
画像出力を行うと、第２の除電露光器１２によるムラ取
り効果がないために転写残り現像剤が付着していて除電
露光を十分に受けなかった感光体面部分や、転写材当接
先端部・同後端部などの感光体面の光メモリ消去不均一
部分に起因するゴーストの発生が認められる。

比較例−２ 逆に第１の除電露光器ｌＯは消灯不使用状態にし、第２
の除電露光器１２のみによる感光体の除電露光（６１０
ｎ層＊　４　ＩＬＪ／ｃ＋ｓ２）を行って画像出力を行
うと光メモリの消去効果が不十分でゴーストの発生が認
められる。この場合該第２の除電露光器１２による露光
波長がより短波であるほど光メモリの消去効果は少なく
、例えば５Ｅｉ５ｎｍでは露光光量を１０　ｇ　Ｊ／ａ
ｓ２に増強してもゴーストの発生が認められる。

比較例−３ 除電露光器を従来のようにクリーニング機構１１と主帯
電器２との間だけに設け、該除電露光器により　５６５
〜７００　ｎｍの種々の波長光（露光光量は何れの場合
も４　ＪＬ　Ｊ／ｃ醜２と１０　ＪＡ　Ｊ／ｃ■２に設
定）を露光して各場合におけるゴースト消去効果と、主
帯電器２による感光体の帯電能（例−１と同様の感光体
表面電位測定）を調べた。その結果を下表に示す。

即ち、露光波長が長くなるにしたがってゴースト消去効
果については大きくなるが、光生成キャリアが十分に再
結合する余裕のないまま感光体面が主帯電器２の帯電電
界を受けるので感光体の帯電能については露光波長が長
くなるにしたがって加速度的に低下して高濃度・高コン
トラストの高品位画像の形成がなされなくなっていく。

（発明の効果〕 以上のように本発明に依れば除電露光手段によりａ−５
ｉ感光体の光メモリに起因するゴーストを消去する場合
において、プロセススピードが高速の場合でも感光体の
主帯電工程における感光体の帯電能は低下させることな
くゴーストを消去することが可能となり、ａ−９ｉ感光
体の長所を最大限に引き出して、高品位画像を安定に出
力させることができる画像形成装置を構成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例画像形成装置の概略構成図である。 ■は回転ドラム型のａ−９ｉ感光体、２は主帯電器、３
は光像露光光、４は現像器、６は転写帯電器、７は分離
帯電器、１１はクリーニング機構、１０Φ１２は第１及
び第２の除電露光器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、像担持体としてアモルファスシリコン感光体を用い
   た転写方式の画像形成装置において、画像転写部通過後
   の該感光体面を清浄面化するクリーニング機構を中にし
   て該クリーニング機構の感光体面移動方向上流側の位置
   と下流側の位置に夫々、該感光体面に対して６６０ｎｍ
   以上の波長光を主体とする光線を露光する第１の除電露
   光手段と、６６０ｎｍ以下の波長光を主体とする光線を
   露光する第２の除電露光手段を設けた、ことを特徴とす
   る画像形成装置。