JPH07152226A

JPH07152226A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH07152226A
Application number: JP5300562A
Authority: JP
Inventors: Mitsushi Tsujita; 充司辻田; Sakushiro Tanaka; 作白田中; Yukifumi Terada; 幸史寺田; Takuji Terada; 卓司寺田; Ichiro Yamasato; 一郎山里
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1993-11-30
Filing date: 1993-11-30
Publication date: 1995-06-16

Abstract

(57)【要約】【目的】高効率な帯電を行うことができる画像形成装
置を提供する。【構成】主帯電器１４は、コロトロンチャージャーが
採用され、複数の突起２１ａが板状の基体２１ｂの同一
端部に形成されている放電部材２１を備えている。放電
部材２１はコロナ放電を行い、感光体膜１２に放電電流
を供給する。主帯電器１４はシールドケース２２を備
え、該シールドケース２２は、放電ワイヤ２１を囲み、
感光体ドラム１３側に開口している。主帯電器１４の放
電部材２１に、コロナ放電に必要な電流を供給するため
の電源２５が接続されている。シールドケース２２は接
地されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真技術を用いた
画像形成装置に関し、特に、単層有機感光体ドラムに帯
電及び画像露光を行うことにより画像を形成する画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、静電複写装置あるいは印刷装
置等として、電子写真技術を用いた画像形成装置の開発
が活発に進められてきている。

【０００３】図１５は、従来の電子写真技術を用いた画
像形成装置１の系統図である。画像形成装置１は、表面
に感光体膜２が形成された回転可能な感光体ドラム３、
感光体膜２に所定量の電荷を一様に与えるための主帯電
器４、感光体膜２を露光し、感光体膜２上に静電潜像を
形成するための光学装置５、感光体膜２上の静電潜像を
現像するための現像装置６、感光体膜２に形成されてい
るトナー像を記録紙７に転写する転写器８、感光体ドラ
ム３上に残留したトナーを除去するクリーニングブレー
ドを備えるクリーニング装置９、及び感光体ドラム３上
に残留している電荷を除去して、感光体ドラム３の表面
電位を所定の均一な電位に設定するための除電ランプ１
０等を備えている。前記主帯電器４は、感光体膜２にコ
ロナ放電を行う放電ワイヤ４ｂと、放電ワイヤ４ｂを囲
み、感光体膜２側に開口したシールドケース４ａとを備
える。

【０００４】画像形成装置１によれば、主帯電器４によ
って、感光体膜２に所定量の電荷を一様に与えた後、光
学装置５によって画像に対応する光が感光体膜２に照射
され、感光体膜２上に静電潜像が形成される。その後、
現像装置６によって、トナーが感光体膜２上に供給さ
れ、静電潜像が顕像化される。感光体ドラム３上のトナ
ー像は、転写器８によって記録紙７に転写される。転写
後に、感光体ドラム３上に残留したトナーは、クリーニ
ング装置９によって除去される。次に、除電ランプ１０
によって感光体膜２上に光が照射され、感光体膜２上に
残留している電荷が除去され、感光体膜２の表面電位が
所定の電位に均一化される。この後、主帯電器４によっ
て、感光体ドラム３に再び帯電が行われる。これらの一
連の過程が、感光体ドラム３の回転に応じて、連続して
繰り返し行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本従来技術に於いて、
放電ワイヤ４ｂは、シールドケース４ａの中心に配置さ
れている。ここで、感光体膜２が正帯電型単層有機感光
体から構成される場合、感光体膜２は、電荷輸送媒質中
に電荷発生媒質が分散した構成を有している。電荷輸送
媒質として、ホールを良好に輸送する媒質は知られてい
るが、電子を良好に輸送する媒質は知られていない。従
って、単層有機感光体では、ホール輸送能力が良好な材
料を電荷輸送媒質として用いることで、正帯電型の感光
体を実現することができる。

【０００６】積層有機感光体と比較し、製造の容易さの
点でも、単層有機感光体が望ましい。しかしながら、単
層感光体膜は、除電の後も、概して高い残留電位を有し
ている。前記のような電荷輸送媒質を用いて作成された
感光体膜２に対する除電ランプ１０による除電のための
光の照射によって、感光体膜２中にホールと電子とのキ
ャリア対が発生する。感光体膜２中に除電光によって発
生した電子が残存したまま、感光体膜２の帯電が行われ
ると、帯電時に感光体膜２の表面に分布する正電荷によ
り、この残留電子が移動し、表面電位を低下させてしま
う。従って、十分な帯電電位を得るためには、主帯電器
４による放電量を増大させる必要があり、コロナ放電に
よってＮＯｘ、Ｏ₃の発生量が増大し、感光体膜２の特
性が劣化するという不都合を生じる。

【０００７】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、高効率な帯電を行うこと
ができる画像形成装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、導電性を有する基体、及び該基体の表面に形成され
ている感光体膜を備える回転可能な感光体部材と、該感
光体部材の近傍に配置されて、該感光体膜を帯電する鋸
歯状放電部材と、該鋸歯状放電部材を囲むシールドケー
スとを備える帯電手段と、該感光体部材の回転方向に関
して、該帯電手段よりも上流側に配置され、帯電手段に
よる帯電に先だって感光体膜に光を照射し、感光体膜の
表面電位を均一にする除電手段と、帯電した該感光体膜
に画像に対応する光を照射する露光手段と、該感光体部
材の回転方向に沿って、該露光手段よりも下流側に配置
されている現像手段とを備え、該シールドケースの感光
体膜側端部と感光体膜との距離が予め定める範囲内に定
められ、該除電手段と帯電手段との距離は、感光体膜の
除電された部分が帯電手段に臨む位置に到達したとき
に、除電手段からの除電のための光の照射によって感光
体膜内に発生したキャリアが実質的に失われる時間、感
光体部材が回転する距離に選ばれ、そのことによって、
上記目的が達成される。

【０００９】本発明に於いて、前記除電手段と前記帯電
手段との距離は、該除電手段の帯電手段側の端部と、帯
電手段の中心との間で定められる場合がある。

【００１０】本発明に於いて、前記除電手段と前記帯電
手段との距離は、該除電手段の中心と、帯電手段の中心
との間で定められる場合がある。

【００１１】本発明に於いて、前記シールドケースの感
光体膜側端部と前記感光体膜との距離が定められる予め
定める範囲は、０．５ｍｍ以上で３．０ｍｍ以内の範囲
である場合がある。

【００１２】本発明に於いて、前記空間電荷が失われる
時間は、少なくとも５０ミリ秒以上に定められる場合が
ある。

【００１３】本発明に於いて、前記帯電手段に於いて、
シールドケースの感光体膜側の端面と放電ワイヤとの距
離ａ、及びシールドケースの感光体膜側と反対側の端面
と放電ワイヤとの距離ｂとは、下式

【００１４】

【数３】１≦ａ≦（ａ＋ｂ）／２ …（１）の関係を満足するように選ばれる場合がある。

【００１５】本発明に於いて、前記放電ワイヤの直径
が、８μｍ以上で１００μｍ以下に選ばれる場合があ
る。

【００１６】本発明に於いて、前記帯電手段はスコロト
ロンに選ばれ、該帯電手段のグリッドとシールドケース
とにグリッド電圧Ｖｇ及びシールド電圧Ｖｓとがそれぞ
れ印加される場合がある。

【００１７】本発明に於いて、前記グリッド電圧Ｖｇ及
びシールド電圧Ｖｓとは、下式

【００１８】

【数４】Ｖｇ／２≦Ｖｓ≦２Ｖｇ …（２）の関係を満足するように選ばれる場合がある。

【００１９】本発明に於いて、前記グリッドの前記感光
体膜に臨む表面が電気絶縁性である場合がある。

【００２０】本発明に於いて、前記帯電手段の鋸歯状放
電部材は、シールドケースの中心よりも、前記回転方向
下流側に配置されている場合がある。

【００２１】本発明に於いて、前記鋸歯状放電部材の先
端が、シールドケースの中心よりも、前記感光体部材側
に配置されている場合がある。

【００２２】

【作用】本発明によれば、帯電手段は、鋸歯状放電部材
を有している。除電手段と帯電手段との距離は、感光体
膜の除電された部分が帯電手段に臨む位置に到達したと
きに、除電手段からの除電のための光の照射によって感
光体膜内に発生したキャリア対が実質的に失われる時
間、感光体部材が回転する距離に選ばれる。これによ
り、鋸歯状放電部材の除電作用によって感光体膜中にキ
ャリアが発生した場合、除電された感光体膜の部分が帯
電手段に臨む位置に到達したときには、該キャリアは実
質的に失われている。従って、帯電手段によって感光体
膜が帯電される際に、残留キャリアが感光体膜表面に分
布したキャリアと結合して帯電特性が低下する事態が防
止される。しかも、帯電手段による放電量を増大するこ
となく帯電特性の低下を防止できるため、コロナ放電に
よって生じるＮＯｘ、Ｏ₃の発生量を減少することがで
き、感光体膜の特性の劣化を防止することができ、高効
率な帯電を行うことができる。

【００２３】

【実施例】本発明の画像形成装置は、鋸歯状放電部材を
有する帯電手段によって感光体膜が帯電される際に、残
留キャリアによって帯電特性が低下する事態を防止する
ものである。

【００２４】以下に、一例として正帯電型の単層有機感
光体膜を用いる場合について、本発明の実施例を説明す
る。

【００２５】（実施例１）図１は、本発明の一実施例の
画像形成装置１１の構成を示す系統図であり、図２は、
本実施例に於ける主帯電器１４の放電部材２１の正面図
である。本実施例は、画像形成装置１１に於て、感光帯
膜１２の帯電特性の低下を防止するものである。この画
像形成装置１１は、図１に示されるように、アルミニウ
ム等の金属材料からなるドラム基体３０の表面に単層型
有機感光体からなる感光体膜１２が形成され、角速度ω
で矢符Ａ１方向に定速回転可能な感光帯部材である感光
体ドラム１３、感光体膜１２に所望量の電荷を一様に与
える帯電手段である主帯電器１４、感光体膜１２に画像
に対応する光を照射して感光帯膜１２を露光し、感光体
膜１２上に静電潜像を形成する露光手段である光学装置
１５、感光体膜１２上の静電潜像をトナーで現像するた
めの現像手段である現像装置１６、感光体ドラム１３上
のトナー像を記録紙１７等に転写する転写器１８、トナ
ー像の転写後に、感光体ドラム１３上に残留しているト
ナーを除去するクリーニング装置１９、及び感光体ドラ
ム１３上に残留している電荷を除去して、感光体膜１２
上の電位を所定の電位に均一化させるための除電手段で
ある除電ランプ２０を備えている。前記感光体膜１２と
して、例としてＳｅ系などの無機材料を用いる無機感光
体膜や、有機材料を積層して構成する有機感光体膜が用
いられてもよい。

【００２６】除電ランプ２０は、除電駆動回路２４に接
続される。除電駆動回路２４は、除電ランプ２０に点灯
用の電力を供給する電源３５に接続される。除電駆動回
路２４は、除電ランプ２４を所定の発光光量及び発光タ
イミングで点灯駆動する。本実施例の画像形成装置１１
の製造時に於いて、除電ランプ２０による帯電時露光量
は、予め定める基準露光量Ｅ１に定められる。感光体膜
１２の感度は基準露光量Ｅ１に対応する基準感度Ｒ１と
なる。

【００２７】主帯電器１４は、コロトロンチャージャー
が採用され、図２に示されるように、相互に間隔Ｌ１
（例として２ｍｍ）を隔てる複数の突起２１ａが、板状
の基体２１ｂの同一端部に形成されている放電部材２１
を備えている。前記突起２１ａは、図２の正面視に於て
略三角形状をなし、基体２１ｂに対し角度θ１（例とし
て９６゜）をなし、高さｈ（例として４ｍｍ）に形成さ
れる。放電部材２１は、例としてＳＵＳ４３０などのス
テンレス鋼から、板状に形成される。放電部材２１はコ
ロナ放電を行い、感光体膜１２に放電電流を供給する。
主帯電器１４はシールドケース２２を備え、該シールド
ケース２２は、放電ワイヤ２１を囲み、感光体ドラム１
３側に開口している。主帯電器１４の放電部材２１に、
コロナ放電に必要な電流を供給するための電源２５が接
続されている。シールドケース２２は接地されている。

【００２８】図３は、本実施例の主帯電器１４付近の拡
大断面図である。本実施例に於て、シールドケース２２
の感光体膜１２側の端部と放電部材２１の図２に示す突
起２１ａの先端との感光体ドラム１３の半径方向に沿っ
た距離ａ、及びシールドケース２２の感光体膜１２と反
対側の端面と放電部材２１との前記半径方向に沿った距
離ｂとは、下式

【００２９】

【数５】１≦ａ≦（ａ＋ｂ）／２ …（１）の関係を満足するように選ばれる。

【００３０】また、除電ランプ２０の主帯電器１４側端
部と、主帯電器１４の中心との角度θは、感光体膜１２
の除電ランプ２０によって除電された部分が主帯電器１
４に臨む位置に到達したときに、除電ランプ２０の除電
作用によって感光体膜１２内に発生した空間電荷が失わ
れる時間だけ、感光体ドラム１３が回転する角度に選ば
れる。本実施例に於いて、前記角度θは、感光体ドラム
１３が所定の角速度ωで回転したときに、２０ミリ秒の
時間が経過するように選ばれる。

【００３１】図４は、前記角度θを前述したように選ぶ
原理を説明する図である。図４（１）で示すように、除
電が行われる以前は、感光体膜１２は、帯電している。
しかしながら、単層感光体膜１２は、除電の後も、概し
て高い残留電位を有している。除電が行われると、感光
体膜１２の表面電位は均一になるが、除電ランプ２０か
ら照射される光によって、感光体膜１２中にホールと電
子とのキャリア対が発生する。感光体膜１２中に除電光
によって発生したキャリア対の電子が残存したまま、感
光体膜１２の帯電が行われると、帯電時に感光体膜１２
の表面に分布する正電荷により、この残留電子が表面に
移動する。

【００３２】除電ランプ２０と主帯電器１４との距離が
短い場合、図４（２）及び同図（３）に示すように、感
光体膜１２には、比較的多くのキャリア（電子）が残存
している。この状態で帯電を行うと、従来技術で説明し
たように、帯電電位（暗電位）が低くなる。一方、除電
ランプ２０と主帯電器１４との距離が長い場合、図４
（４）及び同図（５）に示すように、帯電位置に於ける
感光体膜１２中の残留キャリアの数を格段に減少するこ
とができる。これは、除電後、帯電位置迄感光体膜１２
が移動する期間で、残留キャリア（電子）がドラム基体
３０に移動するなどして、実質的に失われるからであ
る。ここで、残留キャリアが実質的に失われるとは、感
光体膜１２中の残留キャリアの数或は密度が、感光体膜
１２の帯電特性を低下させ、感光体膜１２の暗電位及び
明電位を不所望に変動させて記録紙１７に於ける画像濃
度に濃度むらを生じない程度にであることである。この
場合、帯電電位（暗電位）を高くすることができ、帯電
効率を向上することができる。本実施例に於いて、本件
発明者が実験を行った。その結果が、図５〜図７に示さ
れている。図５は、前記角度θに相当する感光体膜１２
の回転時間Ｔと、感光体膜１２の暗電位の変化との関係
を示している。除電ランプ２０の主帯電器１４側の端部
と、主帯電器１４の中心との距離を、前記時間２０ミリ
秒に選ぶのは、以下の理由による。除電ランプ２０の主
帯電器１４側の端部と、主帯電器１４の中心との距離
が、時間換算で定められる時間２０ミリ秒は、除電ラン
プ２０の中心と、主帯電器１４の中心との距離が、時間
換算で定められる５０ミリ秒に等価である。

【００３３】図５に於いて、暗電位が上昇することは、
空間電荷が減少していることを示している。この空間電
荷の減少変化が少なくなる点が、前記時間５０ミリ秒の
点である。時間Ｔを図５の範囲Ｈ１内に選ぶと、従来技
術で説明したように、帯電特性が低下する。しかも、画
像形成装置１１を使用することにより、感光体膜１２の
感度は時間の経過と共に低下する。従って、図５の時間
Ｔは、図５の左側に移動する。これにより、感光体膜１
２の感度の低下が急速に拡大する。

【００３４】時間Ｔを範囲Ｈ２内に選ぶと、画像形成装
置１１を使用して感光体膜１２の感度が低下しても、前
記時間Ｔが５０ミリ秒以上であるため、感光体膜１２の
動作上の感度低下は発生しない。

【００３５】また、図３に示した距離ａ、ｂが、前記
（１）式を満足するように選ばれるのは、以下の理由に
よる。放電部材２１を感光体膜１２側に近接させること
により、放電部材２１への印加電圧が低くても、所望の
電位となるように感光体膜１２を帯電させるために必要
な流れ込み電流をより多く得ることができる。このこと
は、図６及び図７を参照して説明される。図６に於い
て、距離ａが小さいほど、小さな印加電圧で大きな流れ
込み電流が発生していることが分かる。

【００３６】また、コロナ放電によるＯ₃及びＮＯｘの
発生量は、放電部材２１への印加電圧が大きいほど多い
ことが知られている。そのため、前述したように距離ａ
を小さくして、同一流れ込み電流に対する放電部材２１
への印加電圧を抑制する。これにより、Ｏ₃及びＮＯｘ
の発生量を抑制でき、これらによる感光体膜１２への影
響を抑制できる。従って、印加電圧が高い場合と比較
し、継時変化による暗電位及び明電位の変化を小さくで
きる。図７に於いて、距離ａが小さいほど、継時変化に
よる感光体膜１２の感度の変化が抑制されていることが
分かる。

【００３７】このようにして、本実施例に於いて、除電
ランプ２０の中心と、主帯電器１４の中心との距離は、
感光体膜１２の除電された部分が、主帯電器１４に臨む
位置に到達したときに、除電ランプ２０の除電作用によ
って感光体膜１２内に発生した空間電荷が失われる時間
だけ、感光体ドラム１３が回転する距離に選ばれる。こ
れにより、除電作用によって感光体膜１２中にキャリア
が発生した場合、除電された感光体膜１２の部分が、主
帯電器１４に臨む位置に到達したときには、該キャリア
は失われている。従って、主帯電器１４によって感光体
膜１２が帯電される際に、キャリアの再結合が生じて帯
電特性が低下する事態が防止される。しかも、主帯電器
１４による放電量を増大することなく帯電特性の低下を
防止できるため、コロナ放電によって生じるＮＯｘ、Ｏ
₃の発生量を減少することができ、感光体膜１２の特性
の劣化を防止することができ、高効率な帯電を行うこと
ができる。

【００３８】（実施例２）図８は、本発明の実施例２の
主帯電器１４ａの断面図である。本実施例は、前記実施
例と類似し、対応する部分には、同一の参照符号を付
す。本実施例の主帯電器１４ａは、鋸歯状の放電部材２
１を有している。図８に於けるシールドケース２２の感
光体ドラム１３側の端部であって、感光ドラム１３の回
転方向Ａ１上流側端部を原点とし、図８に示すようにＸ
軸及びＹ軸を設定した場合、放電部材２１の位置Ｐの座
標（ｘ、ｙ）は、下式のように定められる。

【００３９】

【数７】Ｌ／２≦ｘ≦Ｌ …（５）

【００４０】

【数８】１≦ｙ≦Ｍ／２（いずれも単位ｍｍ） …（６）他の構成は、前記実施例１と同様である。

【００４１】このように、放電部材２１の位置を定める
ことにより、感光体ドラム１３の回転方向上流側と下流
側とで、放電強度分布が変化し、図９に示されるよう
に、放電強度の中心が、前記回転方向下流側へずれる。
このため、除電により発生したホール及び電子のキャリ
アが存在している間は、放電部材２１は感光体膜１２に
対して帯電をほとんど行わず、該キャリアが実質的に消
滅した後に、感光体膜１２に対する主要な帯電が行われ
ることになる。これにより、帯電特性が向上される。

【００４２】従って、本実施例に於いて、前記実施例１
で述べた効果と同様な効果を達成できるに加え、前記帯
電特性が更に向上されるという効果を実現することがで
きる。

【００４３】（実施例３）図１０は、本発明の実施例３
の画像形成装置１１ａの一部分の断面図である。本実施
例は、前記実施例１と類似し、対応する部分には、同一
の参照符号を付す。本実施例の特徴は、主帯電器１４と
してスコロトロンを用いたことである。従って、主帯電
器１４は、グリッド２３を有している。また、シールド
ケース２２は、ツェナーダイオード４１を介して接地さ
れ、グリッド２３は他のツェナーダイオード４０を介し
て接地されている。これにより、シールドケース２２及
びグリッド２３にそれぞれ電圧が印加されている。他の
構成は、前記実施例１と同様である。

【００４４】本実施例に於いて、除電ランプ２０の主帯
電器１４側の端部と、主帯電器１４の中心との距離は、
前記実施例１と同様に定められる。更に、本実施例に於
いて、スコトロトンを用いることにより、図１１に示す
ように、除電工程から帯電工程にかけて、感光体膜１２
の電位が安定化される。以下、図１を併せて参照する。
本実施例に於いて、主帯電器１４として、スコロトロン
チャージャーを用いることにより、帯電時に、感光体ド
ラム１３の帯電位置に於ける表面電位は、予め定められ
る上限値に到達し、該上限値に保持される。これは、以
下の理由による。放電部材２１への電源２５からの電源
電流Ｉｃｃは、放電により、シールドケース２２への放
電電流Ｉｓｃと、グリッド２３への放電電流Ｉｇｃと、
感光体ドラム１３への放電電流Ｉｐｃとに分流される。
放電部材２１からの放電電流が、グリッド２３を経て感
光体膜１２の表面に到達するには、グリッド２３の電位
よりも感光体膜１２の表面電位が低いことが必要であ
る。

【００４５】帯電位置に於ける感光体膜１２に放電部材
２１からの放電によって、放電電流Ｉｐｃが供給される
と、感光体膜１２の表面電位は、次第に上昇する。上昇
する該表面電位がグリッド２３の電位と概ね一致する
と、それ以降、グリッド２３と感光体膜１２との間に放
電は発生しない。放電部材２１に供給される電源電流Ｉ
ｃｃは、全て放電電流Ｉｓｃ、Ｉｇｃとなる。従って、
感光体膜１２の表面電位は、グリッド２３のグリッド電
位によって決定され、該グリッド電位に到達した後、概
ねグリッド電位に近い電位に保持される。

【００４６】また、本実施例に於て、シールドケース２
２とグリッド２３とにシールド電圧Ｖｓ、及びグリッド
電圧Ｖｇをそれぞれ印加しているので、放電部材２１へ
の印加電圧が低くても、所望の暗電位に感光体膜１２を
帯電させるのに必要な流れ込み電流を得ることができ
る。この作用は、図１２に示されている。グリッド電圧
Ｖｇ及びシールド電圧Ｖｓをそれぞれ８００Ｖとする
と、グリッド電圧Ｖｇを８００Ｖ、シールド電圧Ｖｓを
０Ｖとする場合と比較し、放電部材２１への印加電圧が
低くても、大きな流れ込み電流が得られていることが分
かる。

【００４７】また、図１３及び図１４は、前記実施例１
に於ける図６及び図７に対応する図面である。図１３及
び図１４から、本実施例に於いても、前記実施例１と同
様に、放電部材２１が感光体膜１２に近接しているほ
ど、大きな流れ込み電流を得ることができることが分か
る。

【００４８】本実施例に於いて、このような主帯電器１
４ａを用いることにより、前記各実施例で述べた効果に
加え、放電部材２１への電流量を抑制できるという大き
な効果を実現することができる。

【００４９】また、本発明に於いて、除電ランプ２０と
主帯電器１４との間に、遮光壁を設けることにより、除
電ランプ２０のフレア光による帯電特性の低下を防止す
ることができる。

【００５０】本発明の各種の変形例を以下に説明する。

【００５１】前記各実施例に於て、除電ランプ２０と主
帯電器１４との距離は、除電ランプ２０の主帯電器１４
側の端部と主帯電器１４の中心との距離として定められ
ている。本発明の他の実施例として、除電ランプ２０と
主帯電器１４との距離を、除電ランプ２０の中心と、主
帯電器１４の中心との距離として定めるようにしてもよ
い。本実施例に於て、前記距離は、除電ランプ２０の中
心から、主帯電器１４の中心まで、感光体ドラム１３が
角速度ωで回転している場合、時間５０ミリ秒で移動す
る距離に定められる。

【００５２】このような実施例に於いても、前記各実施
例で述べた効果と同様な効果を達成することができる。

【００５３】主帯電器１４として、スコロトロンチャー
ジャーを用いる場合、一般に、感光体膜２の飽和帯電電
位Ｖｓが、５００〜１０００Ｖ、特に７００〜８５０Ｖ
の範囲となるように主帯電を行うことが望ましい。その
ために、コロナ放電を行うに際して、４〜７ｋＶの高電
圧を、主帯電器１４の放電部材２１に印加することが望
ましい。

【００５４】画像露光用に用いられる光学装置１５は、
レンズや反射鏡等からなる光学系、あるいはレーザー光
発振器等が用いられる。現像装置１６は、１成分系現像
剤あるいは２成分系現像剤の帯電したトナーを、感光体
膜１２の表面に供給する現像ローラ１６ａを備える。転
写器１８は、主帯電器１４と同様なコロナチャージャー
あるいは接触式帯電器が用いられる。

【００５５】感光体膜１２に帯電させるに先だって、感
光体膜１２を除電し、除電後の感光体膜１２の表面電位
を例として１００Ｖ以下であるようにする。そのため
に、除電ランプ２０の除電光量は、感光体膜１２の種類
によっては、感光体膜１２上に於いて、５LUX・SEC以
上、特に１０LUX・SEC以上であることが望ましい場合が
ある。特に、本実施例の感光体膜１２に於て上記除電光
量が好ましい。一方、２００LUX・SEC以上とすると、感
光体膜１２の光疲労による品質の劣化が生じる。除電ラ
ンプ２０として、ハロゲンランプ、蛍光灯ランプ、冷陰
極線管、赤色、緑色等のネオンランプ等の可視光光源が
いずれも使用可能である。あるいは、赤色、黄色、緑色
等のＬＥＤ（発光ダイオード）等の単色光光源も使用可
能である。

【００５６】本実施例の感光体膜１２は、正帯電型単層
有機感光体膜であり、結着樹脂と電荷輸送媒質と電荷発
生物質とを相互に分散して形成される。電荷発生物質
は、それ自体公知の有機の光導電性顔料が何れも使用さ
れる。特に、フタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料、
キナクリドン系顔料、ピラントロン系顔料、ジスアゾ系
顔料、トリスアゾ系顔料等の光導電性有機顔料を単独
で、あるいは２種以上の組合せで用いる。

【００５７】電荷輸送媒質としては、樹脂媒質中に電荷
輸送物質を分散させたものが使用される。電荷輸送物質
としては、それ自体公知の正孔輸送物質或いは電子輸送
物質が何れも本発明の目的に使用される。適当な正孔輸
送物質の例は、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、フェナ
ントレン、Ｎ−エチルカルバゾール、２，５−ジフェニ
−ル１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（４
−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジア
ゾール、ビス−ジエチルアミノフェニル−１，３，６−
オキサジアゾール、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）
−２，２’−ジメチルトリフェニルメタン、２，４，５
−トリアミノフェニルイミダゾール、２，５−ビス（４
−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−トリアゾー
ル、１−フェニル−３−（４−ジエチルアミノスチリ
ル）−５−（４−ジエチルアミノフェニル）−２−ピラ
ゾリン、ｐ−ジエチルアミノベンツアルデヒド−（ジフ
ェニルヒドラゾン）などの何れか、あるいはこれらの複
数の組合せで用いられる。適当な電子輸送物質の例は２
−ニトロ−９−フルオレノン、２，７−ジニトロ−９−
フルオレノン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレ
ノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノ
ン、２−ニトロベンゾチオフェン、２，４，８−トリニ
トロチオキサントン、ジニトロアントラセン、ジニトロ
アクリジン、ジニトロアントキノンなどの何れか、ある
いはこれらの複数の組合せで用いられる。

【００５８】結合剤樹脂としては、種々のもの、例え
ば、スチレン系重合体、スチレン−ブタジエン共重合
体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−
マレイン酸共重合体、アクリル系重合体、スチレン−ア
クリル系共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、ポ
リ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ
エステル、アルキッド樹脂、ポリアミド、ポリウレタ
ン、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリアリレー
ト、ポリスルホン、ジアリルフタレート樹脂、シリコー
ン樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリ
エーテル樹脂、フェノール樹脂や、エポキシアクリレー
ト、ウレタンアクリレート等の光硬化型樹脂等、各種の
重合体が例示される。なお、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾ
ール等の光導電性ポリマーも結着樹脂として使用でき
る。

【００５９】感光体膜１２中に存在させる電荷発生物質
は、結着樹脂１００重量部当たり０．１及至５０重量
部、特に０．５及至３０重量部の範囲にあるのが適当で
あり、一方電荷輸送物質は結着樹脂１００重量部当たり
２０及至５００重量部、特に３０及至２００重量部の範
囲にあるのが適当である。また、感光体膜１２の厚み
は、１０及至４０μｍ、特に２２及至３２μｍの範囲に
あるのが、高い表面電位、耐刷性及び感度の点でよい。

【００６０】感光体ドラム１２の金属からなるドラム基
体３０としては、アルミニウム素管や該アルミニウム素
管をアルマイト処理したものが一般に使用される。本発
明に於いて、ドラム基体３０は、前記金属に限定される
ものではなく、導電性を有する材料であればよい。例と
して、導電性樹脂や導電フィルム等が挙げられる。

【００６１】感光体膜１２としての有機感光体層の形成
は、樹脂を、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−
ジメチルアセトアミドのようなアミド系溶媒；テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル；ジメチルス
ルホキシド；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族
溶媒；メチルエチルケトン等のケトン類；Ｎ−メチル−
２−ピロリドン；フェノール、クレゾール等のフェノー
ル類等の溶媒に溶解し、これに電荷発生物質を分散させ
て塗布用組成物とする。この組成物を導電性のドラム基
体３０に塗布し、感光体膜１２を形成させる。

【００６２】本発明は、正帯電型有機単層感光体の場合
に顕著な利点が秦せられ、正帯電型のものでは、主帯電
時にオゾンの発生が少ないことも利点である。正帯電型
の場合、電荷発生物質としては、ペリレン系顔料、アゾ
顔料或いはこれらの組合せを使用するのがよく、電荷輸
送物質としては２，６−ジメチル−２’，６−ジｔｅｒ
ｔ−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン誘導体、
３，３’−ジメチル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス
−４−メチルフェニル（１，１’−ビフェニル）−４，
４’−ジアミン等のジアミン系化合物、フルオレン系化
合物、ヒドラゾン系化合物を使用するのがよい。

【００６３】以上の実施例では、すべてドラム状の基体
に感光体膜を形成したものを感光体部材として用いた
が、ベルト状の基体に感光体膜を形成したものを用いて
もよい。

【００６４】また、以上の実施例では、本発明の画像形
成装置を静電複写機として説明しが、本発明の画像形成
装置は、静電複写機にかかわらず、電子写真方式によっ
て画像形成を行う画像形成装置であればよい。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、帯電手段は、鋸歯状放
電部材を有している。除電手段と帯電手段との距離は、
感光体膜の除電された部分が帯電手段に臨む位置に到達
したときに、除電手段の除電作用によって感光体膜内に
発生した空間電荷が失われる時間、感光体部材が回転す
る距離に選ばれる。これにより、鋸歯状放電部材の除電
作用によって感光体膜中にホールと電子とのキャリアが
発生した場合、除電された感光体膜の部分が帯電手段に
臨む位置に到達したときには、残留キャリアは実質的に
失われている。従って、帯電手段によって感光体膜が帯
電される際に、感光体膜の表面に分布したキャリアによ
って、前記残留キャリアが表面に移動し、感光体膜の帯
電特性が低下する事態が防止される。しかも、帯電手段
による放電量を増大することなく帯電特性の低下を防止
できるため、コロナ放電によって生じるＮＯｘ、Ｏ₃の
発生量を減少することができ、感光体膜の特性の劣化を
防止することができ、高効率な帯電を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の画像形成装置１１の系統図
である。

【図２】本実施例の主帯電器１４の鋸歯状放電部材２１
の正面図である。

【図３】画像形成装置１１の主帯電器１４付近の拡大断
面図である。

【図４】角度θを選ぶ原理を説明する図である。

【図５】角度θに相当する感光体膜１２の回転時間Ｔと
感光体膜１２の暗電位の変化との関係を示すグラフであ
る。

【図６】印加電圧と流れ込み電流との関係を示すグラフ
である。

【図７】継時変化による表面電位の変化を示すグラフで
ある。

【図８】本発明の実施例２の画像形成装置の主帯電器１
４ａの断面図である。

【図９】本実施例の効果を説明するグラフである。

【図１０】本発明の他の実施例の画像形成装置１１ａの
系統図である。

【図１１】コロトロンとスコロトロンの角度θに相当す
る感光体膜１２の回転時間Ｔと感光体膜１２の暗電位の
変化との関係を示すグラフである。

【図１２】印加電圧と流れ込み電流との関係を示すグラ
フである。

【図１３】印加電圧と流れ込み電流との関係を示すグラ
フである。

【図１４】継時変化による表面電位の変化を示すグラフ
である。

【図１５】従来の電子写真技術を用いた画像形成装置１
の系統図である。

【符号の説明】

１１、１１ａ画像形成装置１２感光体膜１３感光体ドラム１４主帯電器１６現像装置１９クリーニング装置２０除電ランプ２１鋸歯状放電部材２２シールドケース２３グリッド２４除電駆動回路２５電源３０ドラム基体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者寺田卓司大阪市中央区玉造一丁目２番28号三田工業株式会社内 (72)発明者山里一郎大阪市中央区玉造一丁目２番28号三田工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性を有する基体、及び該基体の表面
に形成されている感光体膜を備える回転可能な感光体部
材と、該感光体部材の近傍に配置されて、該感光体膜を帯電す
る鋸歯状放電部材と、該鋸歯状放電部材を囲むシールド
ケースとを備える帯電手段と、該感光体部材の回転方向に関して、該帯電手段よりも上
流側に配置され、帯電手段による帯電に先だって感光体
膜に光を照射し、感光体膜の表面電位を均一にする除電
手段と、帯電した該感光体膜に画像に対応する光を照射する露光
手段と、該感光体部材の回転方向に沿って、該露光手段よりも下
流側に配置されている現像手段とを備え、該シールドケースの感光体膜側端部と感光体膜との距離
が予め定める範囲内に定められ、該除電手段と帯電手段との距離は、感光体膜の除電され
た部分が帯電手段に臨む位置に到達したときに、除電手
段からの除電のための光の照射によって感光体膜内に発
生したキャリアが実質的に失われる時間、感光体部材が
回転する距離に選ばれる画像形成装置。
【請求項２】前記除電手段と前記帯電手段との距離
は、該除電手段の帯電手段側の端部と、帯電手段の中心
との間で定められる請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記除電手段と前記帯電手段との距離
は、該除電手段の中心と、帯電手段の中心との間で定め
られる請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記シールドケースの感光体膜側端部と
前記感光体膜との距離が定められる予め定める範囲は、
０．５ｍｍ以上で３．０ｍｍ以内の範囲である請求項１
に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記空間電荷が失われる時間は、少なく
とも５０ミリ秒以上に定められる請求項１に記載の画像
形成装置。
【請求項６】前記帯電手段に於いて、シールドケース
の感光体膜側の端面と放電ワイヤとの距離ａ、及びシー
ルドケースの感光体膜側と反対側の端面と放電ワイヤと
の距離ｂとは、下式【数１】１≦ａ≦（ａ＋ｂ）／２ …（１）の関係を満足するように選ばれる請求項１に記載の画像
形成装置。
【請求項７】前記放電ワイヤの直径が、８μｍ以上で
１００μｍ以下に選ばれる請求項１に記載の画像形成装
置。
【請求項８】前記帯電手段はスコロトロンに選ばれ、
該帯電手段のグリッドとシールドケースとにグリッド電
圧Ｖｇ及びシールド電圧Ｖｓとがそれぞれ印加される請
求項１に記載の画像形成装置。
【請求項９】前記グリッド電圧Ｖｇ及びシールド電圧
Ｖｓとは、下式【数２】Ｖｇ／２≦Ｖｓ≦２Ｖｇ …（２）の関係を満足するように選ばれる請求項８に記載の画像
形成装置。
【請求項１０】前記グリッドの前記感光体膜に臨む表
面が電気絶縁性である請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記帯電手段の鋸歯状放電部材は、シ
ールドケースの中心よりも、前記回転方向下流側に配置
されている請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記鋸歯状放電部材は、その先端がシ
ールドケースの中心よりも、前記感光体部材側に位置す
るように配置されている請求項１に記載の画像形成装
置。