JPH10143035A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 像担持体要因による帯電後の表面電位のむら
を少なくし、良好な画質の可視画像を得るようにする。 【解決手段】 アモルファスシリコンの感光ドラム１上
に残留している残留電荷を除去するランプ３０の前露光
量を、感光ドラム１の帯電後の電位分布に応じて前露光
量制御装置４０によって制御して感光ドラム１が要因と
なる帯電後の表面電位のむらを減少させるようにする。
この場合、感光ドラム１の帯電後の表面電位のむらを電
位計によって予め測定し、測定した電位を電位分布記憶
装置４１に記憶させ、この記憶に基づいてランプ３０の
前露光量を制御する。または電位計によって感光ドラム
１の帯電後の表面電位を測定し、測定値に基づいて前露
光量制御装置４０によってランプ３０の露光量を制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームプリ
ンタ、静電記録装置などの画像形成装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】最近の画像形成装置、特に高速機の分野
において、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体
（以下「感光ドラム」という）として、高耐久、高寿命
という特徴を有するアモルファスシリコンドラムを用い
た画像形成装置の検討が行われている。

【０００３】このアモルファスシリコンドラムは、導電
性基体上にアモルファスシリコンをコーティングし、さ
らに保護層として表面層を施して構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、ア
モルファスシリコンドラムには、ＯＰＣなど他の感光体
に比べて、その製造時の塗工むらに起因する帯電後の電
位分布のむらが大きく、高品位なトナー画像を得るため
の妨げとなるといった問題点があった。

【０００５】具体的にはアモルファスシリコンドラムの
表面電位をコロナ帯電器により４００Ｖに均一に帯電し
ようとしたときに、感光ドラムの軸方向には約３０〜４
０Ｖの、また感光ドラムの周方向には約５０Ｖもの電位
のむらが生じてしまう。このことに起因してトナー画像
にも濃淡のむらが形成されてしまい、高品位のトナー画
像を得る妨げとなっていた。

【０００６】この問題点を解決する手段としては、製造
工程での塗工むらなどを減少させるような工夫や比較的
塗工むらなどの少ない感光ドラムだけ選択することによ
って解決することも可能であるが、それらには技術的な
困難さや製造コストが高くなってしまうという問題があ
り、実現は困難である。

【０００７】そこで、本発明は、上記のような問題点を
解決するためになされたもので、像担持体が要因の帯電
後の表面電位のむらを少なくし、良好な画質の可視画像
を得るようにした画像形成装置を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明に係る画像形成装置は、像担
持体を均一に帯電させる帯電装置と、該帯電装置により
帯電された像担持体を露光して静電潜像を形成する露光
装置と、該静電潜像を現像剤により可視画像化して前記
像担持体にトナー画像を形成する現像装置と、該トナー
画像を記録材に転写させた後の、前記像担持体上に残留
している残留電荷を除去する前露光器とを備えたもので
あって、前記像担持体の帯電後の電位分布に応じて前記
前露光器の前露光量を前露光量制御装置によって制御す
ることを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明によれば、前記前露光
量制御装置は、前記帯電後の電位分布を電位分布測定手
段によって測定し、かつ該電位分布測定手段によって測
定した電位を電位分布記憶装置に記憶させ、該電位分布
記憶装置に記憶されている電位分布に基づいて前記前露
光器の前露光量を制御する。

【００１０】請求項３記載の発明によれば、前記前露光
量制御装置は、前記帯電後の電位分布が電位分布測定手
段によって測定され、かつ該電位分布測定手段が測定し
た電位に基づいて前記前露光器の前露光量を制御する。

【００１１】請求項４記載の発明によれば、前記電位分
布測定手段は、前記像担持体の周方向の電位を測定する
電位計である。

【００１２】請求項５記載の発明によれば、前記電位分
布測定手段は、前記像担持体の軸方向の電位を測定する
走査型表面電位計である。

【００１３】請求項６記載の発明によれば、前記電位分
布測定手段は、前記像担持体の周方向の電位を測定する
電位計および軸方向の電位を測定する走査型表面電位計
を備えたものである。

【００１４】請求項７記載の発明によれば、前記像担持
体は、アモルファスシリコンのドラム型電子写真感光体
である。

【００１５】［作用］以上の構成に基づいて、像担持体
上に残留している残留電荷を除去する前露光器の前露光
量を、前記像担持体の帯電後の電位分布に応じて前露光
量制御装置によって制御して像担持体が要因となる帯電
後の表面電位のむらを減少させるようにする。

【００１６】この場合、像担持体の帯電後の表面電位の
むらを電位分布測定手段により予め測定し、測定した電
位を電位分布記憶装置に記憶させ、この記憶に基づいて
前記前露光器の前露光量を制御する。

【００１７】または前記像担持体の帯電後の表面電位の
むらを電位分布測定手段により測定し、測定した電位に
基づいて前記前露光器の前露光量を制御する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図面に基づいて詳細に説明する。 〈第１の実施の形態〉図１は、本発明に係る画像形成装
置の第１の実施の形態を示す概略構成図である。同図に
おいて、感光ドラム１は、円筒状の導電基体上に光導電
層を設けたもので、図示矢印Ｒ１方向に回転自在に軸支
されている。また、光導電層は、アモルファスシリコン
に表面層をコーティングして構成されている。

【００１９】そして、前記感光ドラム１の周囲には、そ
の回転方向に沿って順に、感光ドラム１の表面を均一に
帯電するスコロトロン帯電器（帯電装置）２、原稿１５
を読み取り、画像信号に基づいて感光ドラム１を露光
し、静電潜像を形成する露光装置３、上記静電潜像にト
ナーを付着させてトナー画像を形成する現像装置４、前
記感光ドラム１上に形成されたトナー画像を記録材であ
る転写紙Ｐ上に転写するコロナ転写帯電器（転写帯電装
置）８、トナー画像が転写された転写紙Ｐを感光ドラム
１から分離する静電分離帯電器（分離帯電装置）９、ト
ナー画像を転写した後に、感光ドラム１上に残留してい
る残留トナーを除去するクリーニング装置１３、および
感光ドラム１の残留電荷を除去する前露光器（ランプ）
３０などが配置されている。また、トナー画像が転写さ
れた転写紙Ｐは、感光ドラム１から分離された後に定着
装置１２に搬送され、ここにおいて表面のトナー画像が
定着され、所望のプリント画像が形成されて画像形成装
置本体の外部に排出される。

【００２０】露光装置３は、原稿１５の読取りを行うイ
メージスキャナ部１８と、イメージスキャナ部１８から
の出力に基づいて露光光２３を生成する露光光生成部２
５とを備えている。

【００２１】イメージスキャナ部１８は、原稿ガラス台
１４上に載置されている原稿１５を照明ランプ１６によ
り走査して読み取り、読み取った画像情報を光電変換素
子１９によって電気信号に変換するもので、照明ランプ
１６によって走査した原稿１５からの反射光は、ミラー
１７ａ、１７ｂ、１７ｃに導かれてレンズ１７ｄによ
り、光電変換素子１９上に結像される。

【００２２】露光光生成部２５は、光電変換素子１９に
よって電気変換された画像信号を画像処理してレーザド
ライバ２４において画像信号に応じてレーザの発光を変
調するもので、この光電変換素子１９によって電気変換
された信号は、Ａ／Ｄコンバータ２１によりデジタル化
された後、画像処理部２２において画像濃度に比例した
２５６階調の画像信号に変換される。この画像信号は、
信号発生部としてのレーザドライバ２４に送られ、画像
信号に応じてレーザスキャナ部２０よりのレーザの発光
を変調する。画像信号に応じて変調されたレーザ光は画
像情報としてポリゴンミラー２８、ミラー１７ｅを介し
て感光ドラム１に静電潜像を書き込む。

【００２３】本実施の形態の感光ドラム１には、高耐
久、長寿命といった特徴を有するアモルファスシリコン
ドラムが用いられている。

【００２４】ところが、上述したようにアモルファスシ
リコンドラムには、ＯＰＣなど他の感光体に比べて、そ
の製造時の塗工むらに起因する帯電後の電位むらが大き
く、高品位なトナー画像を得るための妨げとなってい
た。このため、製造工程での塗工むらなどを減少させる
工夫をしたり、塗工工程後に比較的塗工むらなどの少な
い感光ドラムだけを選択したりすることによって帯電後
の電位むらの小さい感光ドラムを使用することが考えら
れるが、前者では、技術的な困難さがともない、また後
者では、製造コストが高くなってしまうという問題があ
り、実際に使用することは困難である。

【００２５】そのため、本発明者らは、別の解決方法と
して、塗工むらなどの大きい感光ドラム１でも画像形成
装置における蛍光灯などのランプ３０の光量を工夫して
高品位なトナー画像を得るようにしたものを考えるに至
った。

【００２６】図２は、画像形成装置の現像装置４の位置
に設置した電位分布測定手段としての電位計にてアモル
ファスシリコンドラムの帯電後の電位をプロットした
図、すなわちドラムの周方向位置と第１現像位置でのド
ラムの表面電位との関係を示す図である。縦軸が表面電
位であり、横軸が感光ドラム１の周方向の位置に対応し
ている。図２から明らかなように現像装置４位置での目
標ドラム電位を４００Ｖとしたときに約５０Ｖの幅で±
方向に電位のふれがあった。この感光ドラム１を用いて
画像形成をすると、前述の電位むらに対応した濃度むら
のあるトナー画像が得られた。この現象は特にハーフト
ーン画像において顕著であり、これが高画質化の妨げと
なっている。

【００２７】この現像位置での電位を均一にし、電位む
らを打ち消すには、スコロトロン帯電器２に印加するバ
イアスを制御することによっても可能であるが、本発明
では、感光ドラム１の残留電荷を除去するランプ３０の
前露光量を制御して行うようにした。すなわち、同一帯
電条件において、図３に示すように前露光量が大きい
程、現像位置での表面電位が小さくなり、前露光量が小
さい程、現像位置での電位が大きくなることを利用して
現像位置での電位むらを打ち消し、電位を均一にする。
図３は、前露光量と現像位置でのドラムの表面電位との
関係を示す図である。

【００２８】したがって、図２に示すようなアモルファ
スシリコンの感光ドラム１の塗工むらに起因する電位む
らがあったとき、４００Ｖよりも電位の高い位置に相当
する感光ドラム１の箇所に前露光を照射する時は前露光
量を大きく、すなわちランプ３０に印加する電圧を大き
くし、４００Ｖよりも電位の低い位置に相当する感光ド
ラム１の箇所に前露光を照射するときは前露光量を小さ
く、すなわちランプ３０に印加する電圧を小さくする。

【００２９】具体的にはそれぞれの感光ドラム１の表面
電位の周方向分布を測定し、そのデータを電位分布記憶
装置４１に記憶させ、この電位分布記憶装置４１を画像
形成装置本体に接続し、そのデータに応じて前露光量制
御装置４０により前露光量を制御する。

【００３０】図４は、本実施の形態に係る前露光量制御
装置４０により感光ドラム１の電位むらを補正した後
の、ドラム周方向位置と現像位置での表面電位との関係
を示す図である。本実施の形態では、ドラム周方向の１
６点について補正点として表面電位を測定し、測定した
表面電位データに応じて前露光量制御装置４０によりラ
ンプ３０の前露光量を制御することにより、感光ドラム
１の周方向の表面電位をほぼ均一にすることができる。
さらに、補正点を増やすことでさらに補正効果を高める
ことができることが予想される。

【００３１】本実施の形態では、アモルファスシリコン
の感光ドラム１の塗工むらに起因するドラム周方向の電
位むらを測定し、ランプ３０に入力する電圧を前露光量
制御装置４０により制御し、前露光量を制御することに
より電位むらに起因する濃度むらの少ない良好なトナー
画像を形成することができる。 〈第２の実施の形態〉次に、第２の実施の形態を図５に
基づいて説明する。

【００３２】本実施の形態は、電位分布測定手段を画像
形成装置内部に設けた構成である。第１の実施の形態の
構成では、１本の感光ドラム１につき電位分布記憶装置
４１が１つ必要となり、また例えば感光ドラム１の交換
が必要なときには電位分布記憶装置４１も同時に交換し
なければならないなどのやや煩雑な面があったのを改良
したものである。

【００３３】図５は、第２の実施の形態に係る画像形成
装置を示す概略構成図である。本実施の形態は、現像位
置近傍に電位分布測定手段としての表面電位計４２を設
け、この表面電位計４２によって測定した電位分布デー
タに応じて前露光量制御装置４０により前露光量を制御
するもので、図５において図１と同一または均等な構成
部分には同一符号を付して重複説明を省略する。

【００３４】本実施の形態では、画像形成装置本体内の
現像位置近傍に表面電位計４２を設けることによって、
感光ドラム１ごとに必要であった電位分布記憶装置が不
要になる。また、任意の時に測定補正が可能であるため
に、長期間の使用や経過（耐久）に伴う感光層の劣化な
どにより電位分布が初期と耐久後で変わったときでも適
切な補正が可能となる。

【００３５】本実施の形態においても、アモルファスシ
リコンの感光ドラム１の塗工むらに起因するドラム周方
向の電位むらを画像形成装置内部の表面電位計４２で測
定し、ランプ３０に入力する電圧を前露光量制御装置４
０により制御し、前露光量を制御することにより電位む
らに起因する濃度むらの少ない良好なトナー画像を形成
することができ、またそれを耐久後も維持することがで
きる。また、本実施の形態では、電位分布記憶装置４１
を必要とせず、感光ドラム１の交換時に同時に交換しな
ければならないという煩雑さをなくすことができる。 〈第３の実施の形態〉次に、第３の実施の形態を図６お
よび図７に基づいて説明する。

【００３６】本実施の形態は、感光ドラム１の軸方向の
電位むらを前露光量で補正するように改良したものであ
る。図６に示すようにアモルファスシリコンの感光ドラ
ム１の塗工むらに起因する電位むらは、感光ドラム１の
軸方向にも存在する。

【００３７】この感光ドラム１の軸方向の電位むらを緩
和するために、ドラム軸方向の任意の点の電位を測定す
る電位分布測定手段としての走査型表面電位計４３を感
光ドラム１の軸方向に沿って摺動可能に、かつ感光ドラ
ム１の周囲の所定位置に設け、走査型表面電位計４３で
測定した電位分布に応じて感光ドラム１の軸方向のそれ
ぞれの位置における前露光器３０を構成するそれぞれの
発光ダイオード３０ａ…の前露光量を前露光制御装置に
より制御することで、第１の実施の形態および第２の実
施の形態で説明した周方向の電位むらの補正と同様に軸
方向の電位むらを補正することができる。

【００３８】また、第１の実施の形態および第２の実施
の形態で説明した周方向の電位むら補正と本実施の形態
で説明した軸方向の電位むら補正とを組み合わせること
で、ドラム全域において電位むらに起因する濃度むらの
少ない良好なトナー画像を得ることができる。この場
合、周方向の電位むらを電位計４２により測定するとと
もに、軸方向の電位むらを走査型表面電位計４３により
測定し、これらの測定値をそれぞれ前露光制御装置に送
出してランプ３０およびそれぞれの発光ダイオード３０
ａの前露光量を制御しても、また予め周方向の電位むら
および軸方向の電位むらを測定し、この測定値を電位分
布記憶装置に記憶させ、この記憶データ値に基づいて前
露光制御装置を介してランプ３０およびそれぞれの発光
ダイオード３０ａの前露光量を制御するようにしてもよ
い。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
像担持体上に残留している残留電荷を除去する前露光器
の前露光量を、前記像担持体の帯電後の電位分布に応じ
て前露光量制御装置によって制御するようにしたので、
像担持体が要因となる帯電後の電位分布のむらに起因す
る濃度むらの少ない良好な画質のトナー画像を形成する
ことができる。

【００４０】この場合、電位分布測定手段によって像担
持体の帯電後の表面電位を測定し、測定値に基づいて前
露光量制御装置によって前露光器の露光量を制御するよ
うにしたので、感光ドラム１の交換時に電位分布記憶装
置４１を一緒に交換する必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の第１の実施の形態
を示す概略構成図である。

【図２】現像装置の位置に設置した電位計にてアモルフ
ァスシリコンドラムの帯電後の電位をプロットしたドラ
ムの周方向位置に対する第１現像位置でのドラムの表面
電位の関係を示す図である。

【図３】前露光量と第１現像位置でのドラムの表面電位
との関係を示す図である。

【図４】第１の実施の形態に係る前露光量制御装置によ
り感光ドラムの電位むらを補正した後のドラム周方向位
置と第１現像位置での表面電位との関係を示す図であ
る。

【図５】本発明に係る画像形成装置の第２の実施の形態
を示す概略構成図である。

【図６】アモルファスシリコンドラムを用いたドラム軸
方向位置と、第１現像位置でのドラム表面電位との関係
を示す図である。

【図７】本発明に係る画像形成装置の第３の実施の形態
を示す感光ドラムと前露光器と走査型表面電位計との概
略構成図である。

【符号の説明】

１ 像担持体（感光ドラム） ２ 帯電装置（スコロトロン帯電器） ４ 現像装置 ３０ 前露光器（ランプ） ３０ａ 発光ダイオード ４０ 前露光量制御装置 ４１ 電位分布記憶装置 ４２ 電位分布測定手段（表面電位計） ４３ 電位分布測定手段（走査型表面電位計）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体を均一に帯電させる帯電装置
   と、該帯電装置により帯電された像担持体を露光して静
   電潜像を形成する露光装置と、該静電潜像を現像剤によ
   り可視画像化して前記像担持体にトナー画像を形成する
   現像装置と、該トナー画像を記録材に転写させた後の、
   前記像担持体上に残留している残留電荷を除去する前露
   光器とを備えた画像形成装置において、 前記像担持体の帯電後の電位分布に応じて前記前露光器
   の前露光量を前露光量制御装置によって制御する、 ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記前露光量制御装置は、 前記帯電後の電位分布を電位分布測定手段によって測定
   し、 かつ該電位分布測定手段によって測定した電位を電位分
   布記憶装置に記憶させ、 該電位分布記憶装置に記憶されている電位分布に基づい
   て前記前露光器の前露光量を制御する、 ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記前露光量制御装置は、 前記帯電後の電位分布が電位分布測定手段によって測定
   され、 かつ該電位分布測定手段が測定した電位に基づいて前記
   前露光器の前露光量を制御する、 ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記電位分布測定手段は、前記像担持体
   の周方向の電位を測定する電位計である、 ことを特徴とする請求項２または請求項３記載の画像形
   成装置。
5. 【請求項５】 前記電位分布測定手段は、前記像担持体
   の軸方向の電位を測定する走査型表面電位計である、 ことを特徴とする請求項２または請求項３記載の画像形
   成装置。
6. 【請求項６】 前記電位分布測定手段は、前記像担持体
   の周方向の電位を測定する電位計および軸方向の電位を
   測定する走査型表面電位計を備えたものである、 ことを特徴とする請求項２または請求項３記載の画像形
   成装置。
7. 【請求項７】 前記像担持体は、アモルファスシリコン
   のドラム型電子写真感光体である、 ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１
   記載の画像形成装置。