JPH0743986A

JPH0743986A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0743986A
Application number: JP5188521A
Authority: JP
Inventors: Mitsushi Tsujita; 充司辻田; Ichiro Yamasato; 一郎山里; Sakushiro Tanaka; 作白田中; Yukifumi Terada; 幸史寺田; Keisuke Sumita; 圭介住田; Mikio Kadoi; 幹男角井; Sakae Saito; 栄斎藤; Takuji Terada; 卓司寺田
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1993-07-29
Filing date: 1993-07-29
Publication date: 1995-02-14

Abstract

(57)【要約】【目的】感光体膜の経時変化または現像形成装置周辺
の環境の変化等によって感光体膜の暗減衰の程度が変動
しても、その変動の原因を問わず、均一濃度の画像を形
成することができる画像形成装置を提供する【構成】暗減衰検出手段で検出された帯電膜の暗減衰
の程度の変動に応じて帯電器の帯電能力を変化させるこ
とにより、帯電器直下の感光体膜の電位を変化させ、現
像器付近の感光体膜の電位を所望の値に維持する。

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９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に転写し、記録紙７を感光体ドラム
３から分離する転写・分離帯電器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１０等を
備えている。

【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によって感光体膜２に光が照射され、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・分
離帯電器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】従来技術において、感光体膜２を構成する
感光体材料として、無機材料あるいは有機材料が用いら
れている。無機材料としては、Ｓｅ系材料、アモルファ
スＳｉ系材料等が用いられるが、近年、安全性や加工容
易性の点で、感光体材料には有機材料が多く用いられて
いる。有機材料を用いた有機感光体は、積層有機感光体
と単層有機感光体とに類別される。

【０００６】積層有機感光体は、電荷発生層と電荷輸送
層とが積層された構成である。電荷輸送層を形成する材
料の内、ホールの輸送能力が良好な材料は多く開発され
ているが、電子を輸送する能力が優れた材料は未だ開発
されていない。このため、積層型有機感光体は、負帯電
型のものが殆どである。しかし、コロナ放電を利用する
帯電器を用いて負帯電型の感光体を帯電させる場合に
は、オゾンの発生が多く、安全性や環境性の点でオゾン
対策が新たに必要となるといった問題点があった。

【０００７】上記問題点を克服するために、電荷輸送媒
質中に電荷発生媒質を分散させた単層有機感光体が提案
されている。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、容易に正
帯電型の感光体を実現することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】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。また、この高い残留電位
を示す感光体膜中に残留するキャリアによって、帯電時
の帯電電位が低くなるという問題点を有している。ま
た、前記使用時間が少ない期間は良好な帯電能を有して
いる感光体膜も、使用時間が長くなるに従って疲労し、
トラップサイトが増大し、帯電能が低下するという問題
点が発生する。上述の従来技術において、更に次のよう
な問題がある。すなわち、感光体膜２の単位面積に主帯
電器４によって所定量の電荷を与えた後、時間の経過に
伴って、その電荷の一部が失われる暗減衰が発生すると
いう問題である。このため、感光体ドラム３の回転に従
って、感光体膜２において着目する任意の領域が、帯電
位置（主帯電器４近傍）から現像位置（現像装置６近
傍）まで移動する間に、その領域の帯電量が減少してし
まうことになる。

【０００９】この感光体膜２の表面電位が露光によらず
に減少することは、一般に暗減衰と呼ばれている。この
暗減衰の程度は、感光体膜の帯電保持能や画像形成装置
１の設置されている環境等の種々の要因で変化する。感
光体膜２の帯電保持能や画像形成装置１の設置されてい
る環境等が画像形成装置１毎に異なる場合、暗減衰の程
度も画像形成装置１毎に変動することになる。また、感
光体膜２の帯電保持能や画像形成装置１の設置されてい
る環境等が経時的に変動してしまう場合、暗減衰の程度
も経時的に変動することになる。暗減衰の程度の変動
は、現像位置での感光体膜２の帯電量の変動を引き起こ
し、均一な濃度で画像を形成することが阻害される。

【００１０】従来の画像形成装置１に於いて、その設置
環境に係わらず、また、暗減衰の経時変化を考慮せず、
全ての画像形成装置１に、暗減衰による表面電位の減少
をを補償する同一のデータが設定されていた。このデー
タは、例として感光体ドラム３の製造時に於いて計測さ
れた暗減衰の程度に対応する初期データである。

【００１１】従って、暗減衰の程度が、感光体膜の帯電
保持能や画像形成装置１の設置されている環境等の種々
の要因で変動した場合、従来の画像形成装置１は、初期
データによって、変動した暗減衰を補償することが出来
ず、均一な濃度の画像を形成することができなくなって
しまう。また、暗減衰が、画像形成装置１の長期にわた
る使用に伴う経時変化を生じる場合に於いても同様であ
る。この場合に於いて、画像形成装置１は、変動した暗
減衰を前記初期データによって補償することができず、
均一な濃度の画像を形成することができなくなってしま
う。

【００１２】特に、正帯電型の単層有機感光体膜は、使
用初期において良好な帯電能及び帯電保持能を有してい
ても、使用時間の経過にしたがって、帯電能及び帯電保
持能が低下するという問題点を有している。従って、正
帯電型有機感光膜に於ける暗減衰の程度が経時的に変動
することに起因して、画像形成装置が均一な画像を形成
することが出来ないという問題は、このような正帯電型
の単層有機感光体膜の実用化にとって、特に解決の急が
れる問題のひとつである。

【００１３】本発明はこのような現状に鑑みてなされた
ものであり、感光体膜における暗減衰が種々の原因で変
動しも、その変動の原因にかかわらず、均一な濃度の画
像を形成することができる画像形成装置を提供すること
が本発明の目的である。

【００１４】

【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と、該基体の表面に形成されて
いる感光体膜とを備えた回転可能な感光体ドラムと、該
感光体ドラムの近傍に配置されて、該感光体膜を帯電さ
せるための帯電手段と、該帯電手段によって帯電された
該感光体膜に静電潜像を形成するための光を照射する露
光手段と、該感光体ドラム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、該静電潜像を現像するた
めの現像手段と、該感光体膜の暗減衰の程度の変動を検
出する暗減衰検出手段とを有する画像形成装置であっ
て、該帯電手段が、該暗減衰検出手段で検出された該暗
減衰の程度の変動に基づいて該帯電手段の帯電能力を変
化させることにより該帯電手段直下の該感光体膜の電位
を変化させ、該暗減衰の程度の変動を補償することによ
り上記目的が達成される。

【００１５】前記帯電手段は、放電手段及び、該放電手
段と前記感光体ドラムとの間に設けられた導電性部材を
有するグリッドを備えており、該グリッドは開口率を変
化させることのできる開口部を有しており、前記暗減衰
検出手段で検出された前記暗減衰の程度の変動に基づい
て該グリッドの該開口部の該開口率を変化させることに
より該帯電手段直下の前記感光体膜の電位を変化させ該
暗減衰の程度の変動を補償してもよい。

【００１６】前記グリッドは、第１の開口部分を備えた
第１のグリッド部分と、該第１の開口部分と重なるよう
に形成された第２の開口部分を備え、該第１のグリッド
部分に接して該第１のグリッド部分よりも前記感光体ド
ラム側に配置された第２のグリッド部分とを有し、該第
２のグリッド部分が該第１のグリッド部分に対して相対
的に移動することによって、該第１の開口部分と重なる
該第２の開口部分の面積を変化させ、前記開口率を変化
させてもよい。

【００１７】前記第１の開口部分の形状、及び前記第２
の開口部分の形状はそれぞれが平行四辺形であり、該平
行四辺形の長辺の方向は、前記感光体ドラムの回転方向
に対して斜めに傾いていてもよい。

【００１８】前記第２のグリッド部分の前記感光体ドラ
ム側の表面は絶縁処理されていてもよい。

【００１９】前記暗減衰検出手段は、前記現像手段の近
傍に配置され前記感光体膜の該現像手段の該近傍の電位
を検出するセンサと、該センサの検出した該電位と基準
電位とを比較する比較手段とを有していてもよい。

【００２０】

【作用】本発明の画像形成装置では、まず、回転する感
光体ドラムの表面に形成された感光体膜が、帯電手段に
よって一様に帯電される。続いて、感光体膜に、画像情
報を含んだ光が照射され、光が照射された部分の電位が
低下する。現像手段は、このような感光体膜上の電位分
布に応じて、現像剤を感光体膜に付着させ、感光体膜上
に画像を形成する。

【００２１】感光体膜上の光が照射されない部分の表面
電位は、暗減衰により低下する。暗減衰検出手段は、感
光体膜上の暗減衰の程度の変動を検出する。

【００２２】帯電手段は、暗減衰検出手段で検出された
感光体膜の暗減衰の程度の変動に応じて帯電手段直下の
感光体膜の電位を変化させることにより、暗減衰の程度
の変動を補償する。

【００２３】画像形成装置を長期使用することによる感
光体膜の経時変化や、画像形成装置の設置環境の変化な
どに起因して、暗減衰の程度にばらつきが生じた場合で
あっても、帯電手段によって暗減衰の程度の変動が補償
されることにより、現像手段直下の感光体膜の電位は常
に一定の所望の値に維持され得る。

【００２４】このことにより、本発明の画像形成装置
は、感光体膜の暗減衰の程度にばらつきが生じた場合で
あっても、常に均一な画像濃度の画像を提供することが
できる。

【００２５】

【実施例】本発明の実施例について、以下に説明する。

【００２６】図１に、本発明の実施例の画像形成装置２
０の構成が示されている。図１に示されるように、実施
例の画像形成装置２０は、アルミニウム等の金属材料か
らなるドラム基体２２の表面に単層型有機感光体からな
る感光体膜２３が形成された、矢印Ｓの向きに回転する
感光体ドラム２４を有している。

【００２７】本実施例の感光体膜２３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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】感光体膜２３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０．１〜５０重量部、
特に０．５〜３０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〜
５００重量部、特に３０〜２００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、１０〜４
０μｍ、特に２２〜３２μｍ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。

【００３１】感光体ドラム２４のドラム基体２２には、
導電性を有する部材が用いられる。一般には、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
のが使用されるが、導電性樹脂、あるいは導電性フィル
ムからなるものを用いることもできる。感光体膜２３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２２に塗布し、感光体膜
２３を形成させる。

【００３２】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ｔｅ
ｒｔ−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。

【００３３】また、画像形成装置２０は、感光体ドラム
２４の周囲に、感光体膜２３に所望量の電荷を一様に与
える主帯電器２５、感光体膜２３を露光し、感光体膜２
３上に静電潜像を形成するための光を発生する露光器２
６、感光体膜２３上の静電潜像をトナーで現像するため
の現像装置２７、感光体膜２３上に形成されたトナー像
を記録紙２８等に転写し、記録紙２８を感光体ドラム２
４から分離するする転写分離帯電器２９、トナー像の転
写後に、感光体ドラム２４上に残留しているトナーを除
去するクリーニング装置３０、及び感光体ドラム２４上
に残留している電荷を除去して感光体膜２３上の電位を
所定の電位に均一化させるための除電ランプ３１等を備
えている。現像装置２７付近には、感光体膜に対向する
ように、感光体膜の表面電位を測定するための表面電位
センサ４０が配置され、表面電位センサ４０は制御モー
タ４２を制御するための制御手段４４に接続されてい
る。制御手段４４は、表面電位センサ４０によって測定
された感光体膜の表面電位と基準電位を比較する比較手
段を有する。制御モータ４２はグリッド３７に接続され
ている。

【００３４】主帯電器２５には、スコロトロンチャージ
ャーが採用され、コロナ放電を行う放電ワイヤ３５と、
放電ワイヤ３５を囲み、感光体ドラム２４側に開口して
いるシールドケース３６と、シールドケース３６の開口
部に設けられている金属製のグリッド３７とを備えてい
る。シールドケース３６は接地されており、主帯電器２
５の放電ワイヤ３５には、コロナ放電に必要な電流を供
給するための電源３８が接続されている。コロナ放電に
よって感光体膜を帯電させる場合、一般に、感光体膜２
３の飽和帯電電位Ｖｓが、５００〜１０００Ｖ、特に７
００〜８５０Ｖ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２５の放電ワイヤ３５に
印加することが望ましい。

【００３５】主帯電器２５による帯電時に、感光体ドラ
ム２４の帯電位置の表面電位は、予め定められる上限値
に到達し、その上限値に保持される。これは、以下の理
由による。放電ワイヤ３５への電源３８からの電源電流
Ｉｃｃは、放電により、シールドケース３６への放電電
流Ｉｓｃと、グリッド３７への放電電流Ｉｇｃと、感光
体ドラム２４への放電電流Ｉｐｃとに分流される。帯電
位置の感光体膜２３に放電ワイヤ３５からの放電によっ
て放電電流Ｉｐｃが供給されると、感光体膜は帯電さ
れ、感光体膜２３の表面電位は上昇する。感光体膜２３
の表面電位がある電位に達すると、それ以降、グリッド
３７と感光体膜２３との間に放電は発生しない。その結
果、放電ワイヤ３５に供給される電源電流Ｉｃｃは、全
て放電電流Ｉｓｃ、Ｉｇｃとなる。感光体膜２３の表面
電位は、グリッド３７のグリッド電位、グリッド３７の
開口部の大きさ及びグリッド３７と感光体膜２３との距
離によって決定された電位に保持される。

【００３６】画像露光用に用いられる光学装置２６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２７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
２３の表面に供給する現像ローラ３９を備える。転写分
離帯電器２９には、主帯電器２５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。

【００３７】除電ランプ３１は、感光体膜２３の電位が
１００Ｖ以下、望ましくは４０Ｖ程度の電位に落ちるよ
うな光量の除電光を照射する。本実施例の除電光量は、
感光体膜２３上で、５LUX・SEC以上、特に１０LUX・SEC以
上であることが望ましい。除電ランプ３１の除電光量
が、５０LUX・SEC以上になると、感光体膜２３の光疲労
による品質の劣化が生じる。除電ランプ３１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。

【００３８】図２〜６に本実施例の主帯電器２５の詳細
を示す。図２は、本実施例の主帯電器２５を斜め上方か
らみた図である。図２では、主帯電器２５の構成を分か
りやすくするために、シールド３６及び固定グリッド５
１の一部は省略して描かれている。図３は、本実施例の
主帯電器２５を縦方向（図２の矢印Ａ方向）からみた図
である。図４は、本実施例の主帯電器２５を横方向（図
２の矢印Ｂ方向）からみた図である。

【００３９】本実施例では、主帯電器２５の帯電器幅Ｗ
１は２２ｍｍ、帯電器長Ｗ２は３２０ｍｍに設定されて
いる。また、本実施例における感光体ドラム２４の径は
７８ｍｍであり、グリッド３７と感光体ドラム２４との
距離は１．５ｍｍに設定されている。

【００４０】図２〜６に示されるように、グリッド３７
は、シールドケース３６と感光体ドラム２４との間に、
シールドケースに対して固定して配置された固定グリッ
ド板５１と、固定グリッド板５１よりも感光体ドラム２
４側に配置され、レール５３に挟まれて固定グリッド板
５１に沿って移動する可動グリット板５２を有してい
る。固定グリッド板５１は複数の開口部６０を有し、可
動グリッド板５２も固定グリッド板５１の複数の開口部
６０と同じ大きさの複数の開口部６１を有している。図
５に示されるように、本実施例では固定グリッド板５１
の複数の開口部６０及び可動グリッド板５２の複数の開
口部６０の形は、どちらも平行四辺形であり、その底辺
ｍ１の長さ及び感光体ドラム２４の回転方向ｓに沿った
長さｈは、それぞれ例として１．１ｍｍ及び１６．５ｍ
ｍである。また、固定グリッド板５１の複数の開口部６
０及び可動グリッド板５２の複数の開口部６１の長辺ｍ
２は、感光体ドラム２４の回転方向ｓに対して斜め方向
にθの角度で伸びるように形成されている。これは、放
電ワイヤ３５によって、固定グリッド板５１の複数の開
口部６０及び可動グリッド板５２複数の開口部６１を通
して帯電される感光体膜２３が、一様にむらなく帯電さ
れるようにするためである。θの値は、本実施例では３
０度である。なお、固定グリッド板５１及び可動グリッ
ド板５２はどちらも導電性の物質により形成されてお
り、可動グリッド板５２の感光体ドラム側の面は、絶縁
処理されている。また、可動グリッド板５２は、その一
端にギヤ５５を有しており、可動グリット板５２のギヤ
５５は、制御モーター４２のシャフト５７の先端に取り
付けられたギヤ５８と噛み合って接している。制御手段
４４によって制御される制御モータ４２によって、可動
グリッド板５２のギヤ５５と噛み合ったギヤ５８が回転
し、その結果可動グリット５２は矢印Ｃ方向又はＣ’方
向に移動する。

【００４１】図５には、固定グリッド板５１の開口部６
０と可動グリッド板５２の開口部６１が完全に重なった
結果、グリッド３７の開口部のシールドケース３６の開
口部に対する開口率が最大になった場合の固定グリッド
板５１と可動グリッド板５２との相対的位置関係が示さ
れている。この状態では、固定グリッド板５１の開口部
６０と可動グリッド板５２の開口部６１とは全く重なっ
ており、グリッド３７の開口率は最大となっている。

【００４２】図６には、制御モータ４２の動きによって
可動グリッド板５２が図５の状態から矢印Ｃ方向に移動
した結果、グリッド３７の開口率が図５に示される状態
に比べて小さくなった場合の固定グリッド板５１と可動
グリッド板５２との相対的位置関係が示されている。こ
の状態では、固定グリッド板５１の開口部６０と可動グ
リッド板５２の開口部６１とは一部が重なっており、グ
リッド３７の開口率は最大値よりも小さくなっている。

【００４３】本実施例では、グリッド３７の開口部のシ
ールドケース３６の開口部に対する開口率は、最大のと
き（図５に示す状態）９０％であり、最小のとき６０％
である。

【００４４】以下に本実施例の作用について説明する。

【００４５】主帯電器２５は、矢印Ｓ方向に回転する感
光体ドラム２４表面の感光体膜２３を順次帯電させる。
表面電位センサ４０は、主帯電器２５によって帯電され
た後暗減衰よって減衰した感光体膜２３の表面電位Ｖｓ
を読み取り、制御手段４４に伝える。制御手段４４の中
の比較手段は、表面電位センサ４０が読み取った表面電
位Ｖｓを、画像形成装置の製造時に決められた基準電位
Ｖｏと比較し、表面電位Ｖｓの基準電位Ｖｏからの変動
量ΔＶｓｐ（＝Ｖｏ−Ｖｓ）を提供する。制御手段４４
には、図７のグラフに示されるような、表面電位Ｖｓの
基準電位Ｖｏからの変動量ΔＶｓｐと、現像器直下の表
面電位を所望の値にするために、製造時に決められたグ
リッド３７の基準開口率に対して増すべき開口率ΔＳｒ
との関係が記憶されている。制御手段４４に記憶され
る、第７図のグラフに示されるΔＶｓｐとΔＳｒとの関
係は、現像位置に於いて所定の表面電位を実現しようと
する場合、表面電位センサ４０によって測定される表面
電位の変動量ΔＶｓｐに対して補正すべきグリッド３７
の開口率を提供する。

【００４６】ΔＶｓｐとΔＳｒとの関係は、以下のよう
にして定められる。画像形成装置の製造時等に、画像形
成装置を長期使用することにより、あるいは温度、湿
度、振動などの周辺雰囲気が異なる環境下で使用するこ
とにより変化する、感光体膜２３の表面電位の基準電位
からの変化量を表面電位センサ４０を使って計測する。
現像位置の表面電位の変化量は、上記のように計測され
た表面電位の変化量を使って、感光体ドラム表面の帯電
位置から表面電位センサ直下までの距離と帯電位置から
現像位置直下までの距離との比率に基づいて求められ
る。この現像位置の表面電位の変化量を補うように、グ
リッド３７の開口率を基準値から変化させ帯電位置の帯
電電位を変化させる。このとき得られたグリッド３７の
開口率の変化量から、現像位置の表面電位を一定にする
ために必要な開口率の変化量を求めることができる。

【００４７】制御手段４４は、図７に示される上記の関
係に基づいて、表面電位センサ４０によって検出された
表面電位Ｖｓの変動量ΔＶｓｐに応じて、制御モータ４
２を回転させる。制御モータ４２の回転によりシャフト
５７に接続されたギヤ５８及び可動グリッド５２のギヤ
５５を介して可動グリッド５２が移動し、グリッド３７
の開口率を現像器直下の表面電位が所望の値になるよう
変化させる。

【００４８】感光体膜２３の経時変化等によって暗減衰
の量が増え、表面電位センサ４０によって検出された表
面電位Ｖｓの変動量ΔＶｓｐが所望の値に比べて大きく
なった場合、制御手段４４は制御モータ４２を動かし、
グリッド３７の開口率を増やすように可動グリッド５２
を移動させる。グリッド３７の開口率が増えることによ
り、感光体膜２３の帯電電位は上昇し、表面電位Ｖｓの
変動量ΔＶｓｐは所望の値まで減少される。その結果、
現像器直下の表面電位は、本画像形成装置の製造時に決
められた所望の値に維持される。

【００４９】一方、感光体膜２３の暗減衰の量が減小
し、表面電位センサ４０によって検出された表面電位Ｖ
ｓの変動量ΔＶｓｐが所望の値に比べて小さくなった場
合、制御手段４４は制御モータ４２を動かし、グリッド
３７の開口率を減らすように可動グリッド５２を移動さ
せる。グリッド３７の開口率が減少することにより、感
光体膜２３の帯電電位は下がり、表面電位Ｖｓの変動量
ΔＶｓｐは所望の値まで増大される。その結果、現像器
直下の表面電位は、本画像形成装置の製造時に決められ
た所望の値に維持される。

【００５０】本実施例の画像形成装置が上記のように作
動することにより、感光体ドラムの暗減衰の程度に変動
が生じた場合であっても、表面電位センサによって検出
される感光体膜の表面電位に応じて感光体膜の帯電電位
を調節し、現像器直下の感光体膜の電位を常に一定に保
つことが出来る。この結果、暗減衰が感光体膜の経時変
化によって変化した場合、あるいは画像形成装置の設置
環境などに起因して暗減衰がばらついた場合等であって
も、暗減衰の程度の変化を補償して、均一な画像濃度の
画像を形成することが可能となる。

【００５１】なお、本実施例では、感光体膜に正帯電型
の感光体膜を使用しているが、正帯電用の放電ワイヤで
は放電むらは発生しにくいので、本実施例のようにグリ
ッドの開口率に変化を与えた場合であっても、常に均一
な画像濃度の画像を提供することができる。

【００５２】本発明の実施例では、暗減衰の程度の変動
を検出する手段として表面電位センサを用いたが、表面
電位センサに限らず、暗減衰の程度の変動を検出できる
手段であればどの様な手段を用いてもよい。

【００５３】また、本実施例では、本発明の画像形成装
置を静電複写機として説明したが、本発明の画像形成装
置は、静電複写機にかかわらず、ファクシミリ、プリン
タ等の感光体膜の帯電、画像露光、及び徐電によって画
像形成を行う画像形成装置であればどの様な複写機にも
対応可能である。

【００５４】

【発明の効果】本発明の画像形成装置は、感光体ドラム
の暗減衰の程度に変動が生じた場合であっても、暗減衰
の検出結果に応じて感光体膜の帯電電位を調節し、現像
器直下の感光体膜の電位を常に一定に保つことが出来
る。この結果、暗減衰が感光体膜の経時変化によって変
化した場合、あるいは画像形成装置の設置環境などに起
因して暗減衰がばらついた場合等であっても、暗減衰の
程度の変化を補償して、均一な画像濃度の画像を形成す
ることが可能となる。

【００５５】図８は、表面電位の計測と感光体ドラムの
帯電電位の調節とを行わない従来技術の画像形成装置の
現像位置の表面電位と、本実施例の画像形成装置の現像
位置の表面電位とを比較した図である。図８のライン９
０は従来技術の場合であり、ライン９１は本実施例の場
合である。図８から分かるように、従来技術の装置で
は、現像位置の電位は使用に伴って次第に減少するのに
対し、本実施例の画像形成装置では、現像位置に於ける
電位が一定である。本発明の画像形成装置を使用して、
従来の装置を使用した場合に比べて画像濃度が一定に維
持され、画像濃度むらの防止された画像形成装置を実現
することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の画像形成装置を表す概略図で
ある。

【図２】本発明の実施例の画像形成装置の主帯電器を表
す概略図である。

【図３】実施例の画像形成装置の主帯電器を縦方向から
みた場合の概略図である。

【図４】実施例の画像形成装置の主帯電器を横方向から
みた場合の概略図である。

【図５】実施例の画像形成装置のグリッドを表す概略図
である。

【図６】実施例の画像形成装置のグリッドを表す概略図
である。

【図７】実施例の制御手段４４に記憶されているデータ
を説明するグラフである。

【図８】本発明の画像形成装置によって得られる効果を
表す図である。

【図９】従来技術の画像形成装置を表す概略図である。

【符号の説明】

２０画像形成装置２３感光体膜２４感光体ドラム２５主帯電器２７現像装置３５放電ワイヤ３６シールドケース３７グリッド３８電源４０表面電位センサ４２制御モータ４４制御手段５１固定グリッド５２可動グリッド６０固定グリッドの複数の開口部６１可動グリッドの複数の開口部

フロントページの続き (72)発明者寺田幸史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)発明者住田圭介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)発明者角井幹男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)発明者斎藤栄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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性を有する基体と、該基体の表面に
形成されている感光体膜とを備えた回転可能な感光体ド
ラムと、該感光体ドラムの近傍に配置されて、該感光体膜を帯電
させるための帯電手段と、該帯電手段によって帯電された該感光体膜に静電潜像を
形成するための光を照射する露光手段と、該感光体ドラム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、該静電潜像を現像するための現像手
段と、該感光体膜の暗減衰の程度の変動を検出する暗減衰検出
手段とを有する画像形成装置であって、該帯電手段は、該暗減衰検出手段で検出された該暗減衰
の程度の変動に基づいて該帯電手段の帯電能力を変化さ
せることにより該帯電手段直下の該感光体膜の電位を変
化させ、該暗減衰の程度の変動を補償する、画像形成装
置。
【請求項２】前記帯電手段は、放電手段及び、該放電
手段と前記感光体ドラムとの間に設けられた導電性部材
を有するグリッドを備えており、該グリッドは開口率を変化させることのできる開口部を
有しており、前記暗減衰検出手段で検出された前記暗減衰の程度の変
動に基づいて該グリッドの該開口部の該開口率を変化さ
せることにより該帯電手段直下の前記感光体膜の電位を
変化させ該暗減衰の程度の変動を補償する、請求項１に
記載の画像形成装置。
【請求項３】前記グリッドは、第１の開口部分を備え
た第１のグリッド部分と、該第１の開口部分と重なるように形成された第２の開口
部分を備え、該第１のグリッド部分に接して該第１のグ
リッド部分よりも前記感光体ドラム側に配置された第２
のグリッド部分とを有し、該第２のグリッド部分が該第１のグリッド部分に対して
相対的に移動することによって、該第１の開口部分と重
なる該第２の開口部分の面積を変化させ、前記開口率を
変化させる、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記第１の開口部分の形状、及び前記第
２の開口部分の形状はそれぞれが平行四辺形であり、該
平行四辺形の長辺の方向は、前記感光体ドラムの回転方
向に対して斜めに傾いている、請求項３に記載の画像形
成装置。
【請求項５】前記第２のグリッド部分の前記感光体ド
ラム側の表面は絶縁処理されている、請求項２、３、及
び４に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記暗減衰検出手段は、前記現像手段の
近傍に配置され前記感光体膜の該現像手段の該近傍の電
位を検出するセンサと、該センサの検出した該電位と基
準電位とを比較する比較手段とを有している、請求項
１、２、３、４、及び５に記載の画像形成装置。