JPH10186978A - 除電方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置の除電不足から生じる画質欠陥
を防止し、高画質を長期にわたって安定して供給する簡
便な除電方法及びその装置を提供することを目的とす
る。 【解決方法】 感光体表面を帯電させる帯電工程、この
帯電した感光体表面に露光して静電潜像を形成する露光
工程、この静電潜像をトナーで現像して感光体表面に未
定着トナー像を形成せしめる現像工程、この未定着トナ
ー像をシートに転写させる転写工程、このシートを感光
体表面から剥離する剥離工程、及び感光体表面上に残留
したトナーをクリーニングするクリーニング工程を有す
る画像形成装置に適用され、現像工程後転写工程前に、
又は剥離工程後クリーニング工程前に、又はクリーニン
グ工程後帯電工程前に感光体表面の除電を行う除電方法
において、感光体表面の幅方向中央部の有効画像領域に
対する除電よりもこの有効画像領域両側の非有効画像領
域に対する除電を大きくすることにより、当該除電後に
おける非有効画像領域の残留電位を有効画像領域の残留
電位より低くする

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の画
像形成装置に用いられる除電方法及びその方法が適用さ
れる除電装置に関し、特に一回の画像形成プロセス終了
後に感光体上に残留した帯電電位を除電器によって確実
に除去し、初期状態に戻すことが可能なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式の画像形成装置の一般的な画
像形成プロセスは、帯電手段により感光体表面を帯電さ
せ、この帯電した感光体表面に光露光して静電潜像を形
成させ、この静電潜像をトナーで現像して感光体表面に
未定着トナー像を形成し、転写手段によりこの未定着ト
ナー像をシートに転写させ、この転写後に感光体表面か
ら分離されたシート上の未定着トナー像を定着して記録
画像を形成し、感光体表面をクリーニングし、感光体表
面の電荷を除電手段により除電するものが一般的であ
る。また、分離後クリーニング前または現像後転写前に
除電手段で除電し、感光体表面の電荷を除去する構成を
とる画像形成装置も提案されている。

【０００３】クリーニング後帯電前の除電では、感光体
表面の電荷を除去し次工程の帯電工程において均一な帯
電を実現するためのものである。また、現像後転写前の
除電では、感光体表面に静電気力によって付着している
トナー像の吸着力を弱め、次工程の転写工程において、
より良好なシートへのトナー像の転写を実現するための
ものである。さらに、分離後クリーニング前の除電は、
感光体表面に静電気力によって付着した残留トナーの吸
着力を弱め、次工程のクリーニング工程において、より
良好なクリーニングを実現するためのものである。した
がって、いづれの除電においても、各除電に必要な最低
除電能力以上の除電能力で感光体表面を均一に除電する
ことが必要であり、一部においても、特に感光体表面の
有効画像領域に対応する除電手段の除電能力が最低除電
能力を下まわると、すぐさまその部分で、「かぶり」や
「くろすじ」といった画質欠陥が生じることとなるた
め、感光体表面上を均一に除電を行なうことは、画像形
成装置において重要な問題である。

【０００４】しかしながら、先ず第一に除電手段の構造
的に画像形成装置を稼働させていない初期状態において
も感光体表面上で均一な除電を図ることが難しいという
問題が存在する。つまり、除電手段としては、複数の発
光体を一定間隔で列状に配列したものを感光体表面幅方
向に沿って配設した光除電器によるものや、架張したワ
イヤからなり、そのワイヤから放電される電荷によって
除電をおこなうコロトロン除電器によるものが存在す
る。ここで、例えば、光除電器によるものでは、図１０
に示すように、感光体表面幅方向の略中央部分、例えば
図１０中のＢではＢの左右両側の発光体１３から光が照
射されるが、感光体表面幅方向の端部、例えば図１０中
のＡでは除電手段８の中央寄りの発光体１３からしか光
が照射されない。この結果、感光体表面幅方向の端部の
除電能力が感光体表面幅方向の中央部の除電能力よりも
低くなるという問題が存在する。また、コロトロン除電
器による除電手段でも同様の問題が存在する。

【０００５】この問題に対して、例えば、特開平１−３
０７７８８号公報には、光除電器を感光体表面幅方向に
沿って往復運動させる技術が提案されている。しかし、
この技術では、新たに往復運動をさせるためのモータ
ー、モーターの回転運動を往復運動に変換するためのロ
ーラーとワイヤ、モーターの回転方向を制御するモータ
ー制御部を設ける必要があり、装置が複雑になるととも
に、高価格化を招くという別の問題が生じる。さらに、
光除電器が感光体幅方向に沿って往復運動するため、光
除電器が往復運動する移動距離分、感光体幅方向に装置
を大きくする必要もある。

【０００６】また、特開昭６３−２３９４８３号公報に
は、光除電器と感光体表面との距離を中央部に比べて両
端部で短くする技術が提案されてる。しかし、この技術
では、光除電器の中央部が盛り上がる状態となり、その
分、装置が大きくなるという新たな問題が生じる。

【０００７】さらに、これら従来の技術においては、そ
のいずれも装置の初期状態における除電能力を感光体表
面幅方向全域にわたって均一にし、これによって感光体
表面幅方向において残電位を図１１に示すように、一定
にすることを目的としたものであり、長期間装置を稼働
させた場合に特に端部において除電能力が低下し、画質
欠陥を生じるという問題を解決することはできない。

【０００８】すなわち、画像形成装置を稼働させるにし
たがって、感光体表面上で均一な除電を図ることがます
ます難しくなるという第二の問題が生じる。長期にわた
って画像形成装置を稼働させると、まず第一段階とし
て、除電手段の周りには感光体が回転することによって
起こる空気流や帯電手段により生成される放電生成物を
除去するための吸引手段によって起こされる空気流によ
って機内外の圧力差が生じ、機外の塵埃が機械端部から
はいりこみやすく、また、感光体周りにあるクリーナー
や現像手段から機械稼働中に端部からトナーが吹き出し
やすく、さらに、これらの塵埃やトナーは静電気を帯び
ており、特に除電手段の端部に塵埃やトナーが付着して
しまい、除電手段の端部の除電能力が低下する。

【０００９】一旦、除電手段の端部の除電能力が低下す
ると、第二段階として、一種の悪循環に陥り、急速に除
電手段の除電能力はその端部から低下を続ける。つま
り、クリーニング後帯電前の除電において、除電手段の
端部の除電能力が低下していると、感光体表面幅方向の
端部の電位が高いまま、さらに帯電、露光、現像の工程
を経ることとなり、その部分に通常より多くトナーが付
着する。また、現像後転写前の除電においても、除電手
段の端部の除電能力が低下していると、感光体表面に静
電気力によって付着しているトナー像の吸着力を十分に
弱めることができず、通常よりも多くのトナーが感光体
表面に残留することとなる。この残留トナーが多いの
は、当然除電能力の低下している感光体表面幅方向の端
部においてである。さらに、分離後クリーニング前の除
電においても、除電手段の端部の除電能力が低下してい
ると、感光体表面に静電気力によって付着した残留トナ
ーの吸着力を十分に弱めることができず、次工程のクリ
ーニング工程において、大きな負担を掛け、クリーニン
グ不良が発生しやすくなってしまう。クリーニング不良
が発生すると、その部分でトナーがクリーニング部から
浮遊し、さらに除電手段が汚れることになる。ここで、
多くの残留トナーが強い吸着力を有したままクリーニン
グ部に進入してくる感光体表面幅方向の端部に対向する
除電手段の端部が最も汚れてしまうこととなる。

【００１０】このように、一旦除電手段の端部の除電能
力が低下すると、ますますその部分での除電能力が低下
し、さらに除電能力の低下は端部から中央部へ進行して
くる。クリーニング後帯電前の除電手段（光除電器）の
除電能力の経時変化を図１２に示す。感光体表面幅方向
における感光体表面上の光量分布を初期状態図１２
（ａ）から次第に稼働時間が累積し図１２（ｂ）、さら
に稼働時間が累積し図１２（ｃ）、このため、長期にわ
たって画像形成装置を稼働させると、光除電器の端部か
ら汚れていき、感光体表面上の光量分布も感光体表面幅
方向の両端部から低下していく。なお、それぞれのグラ
フの細線は適切な除電を行うのに必要な最低除電光量を
示し、感光体上の有効画像領域ｂにおいて、除電能力が
この値を下まわると（以下、最低除電光量という）、
「かぶり」や「くろすじ」等の画質欠陥が生じる。

【００１１】以下、除電能力の低下を初期状態から、画
質欠陥が生じるまで図１２を用いて説明する。初期状態
の光量分布グラフ図１２（ａ）においては、感光体上の
有効画像領域ｂ、非有効画像領域ａの何方も最低除電能
力を越える光量を受けている。感光体表面幅方向の中央
部に形成される有効画像領域ｂとはシート１７の最大サ
イズが一般的で、露光手段によって潜像が感光体１に書
き込まれる最大サイズと一致する。それに対して感光体
表面幅方向の両端部に形成される非有効画像領域ａは帯
電手段２で感光体１を帯電できる最大サイズから有効画
像領域ｂを引いた大きさに一致し、画像形成には関係の
ない領域である。また、この最低除電光量を著しく越え
て除電を行うことは、感光体の劣化を促進し、感光体の
寿命を縮めるため、また、消費電力や発生熱を抑えるた
め、妥当でない。また、この初期状態においても、非有
効画像領域ａの端部において除電能力が低下している
が、これは上述した図１０に示すような除電手段の構造
的な理由による。

【００１２】画像形成装置の稼働時間が累積した状態の
光量分布グラフ図１２（ｂ）は、徐々に感光体表面幅方
向の両端部に形成される非有効画像領域ａから光量が低
下している状態を示している。これは上述のように、感
光体表面幅方向の両端部に形成される非有効画像領域ａ
に対応する光除電器の両端部が画像形成装置の稼働時間
に従って、トナーや埃によって汚れてしまうからであ
る。非有効画像領域ａにおいては最低除電光量を下回っ
ているが、上述のようにこの領域は画像形成に無関係な
ので、画質欠陥は生じない。有効画像領域ｂにおいては
確かに両端部から光量の低下は見られるが、まだこの状
態では最低除電光量を上回っているので、画質欠陥は生
じない。

【００１３】さらに画像形成装置の稼働時間が累積した
状態の光量分布グラフ図１２（ｃ）は、感光体上の非有
効画像領域ａの光量分布は大きく最低除電光量を下回っ
ている。有効画像領域ｂの光量分布においても最低除電
光量を下回っていため、「かぶり」や「くろすじ」等の
画質欠陥が生じる。

【００１４】このような、画像形成装置を稼働するにし
たがって生じてくる、除電手段の除電能力の経時的低下
という第二の問題に対して、発光体の汚染を防止すると
いう観点から、実開昭６１−１４５９６３号公報には、
発光体に汚染防止用のスクリーンを設け、さらにそのス
クリーンに帯電防止剤を塗布し、発光体の除電能力の低
下を防止しようとする技術が提案されているが、この技
術においては上記スクリーンの掃除や、交換に人的、物
的なコストが掛かるうえ、この掃除や鋼管を怠った場合
に十分な除電能力を得ることができないという新たな問
題がある。また、発光体の汚染を掃除する観点から、特
公平２−２２９５３号公報には発光体と感光体ドラムの
間に円柱状または円筒状の透光部材とその透光部材に接
触する掃除部材を配設し、その透光部材を回転させて透
光部材を掃除し、発光体の除電能力の低下を防ぐ技術が
提案させているが、透光部材を回転させる回転機構が必
要であるなど装置が複雑になり、装置の大型化、高価格
化の新たな問題が生じる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑み、本発明者が鋭意研究を重ねた結果、感光体表面
には、有効画像領域ｂを中心としてその両端に非有効画
像領域ａが存在し、非有効画像領域ａでの除電量不足は
直接画質欠陥には繋がらないこと、除電手段の一部の
除電能力を上げれば、感光体上ではその除電能力を上げ
た部分に対応する部分を中心に、なだらかに除電量が上
昇して分布すること、感光体上の除電量の低下は、除
電手段の端部からの汚れにしたがって、感光体幅方向の
端部から徐々に中央部にかけて進行すること、これらの
点に着目してなされたものであり、長期にわたって画像
形成装置を稼働させ、除電手段の両端部が汚れても、画
質欠陥のない画像を安定して形成することができる画像
形成装置を簡単な装置で提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、感光体表面を帯電させる帯電工程、この
帯電した感光体表面に露光して静電潜像を形成する露光
工程、この静電潜像をトナーで現像して感光体表面に未
定着トナー像を形成せしめる現像工程、この未定着トナ
ー像をシートに転写させる転写工程、このシートを感光
体表面から剥離する剥離工程、及び感光体表面上に残留
したトナーをクリーニングするクリーニング工程を有す
る画像形成装置に適用し、現像工程後転写工程前に、又
は剥離工程後クリーニング工程前に、又はクリーニング
工程後帯電工程前に感光体表面の除電を行う除電方法に
おいて、感光体表面の幅方向中央部の有効画像領域に対
する除電よりもこの有効画像領域両側の非有効画像領域
に対する除電を大きくすることにより、当該除電後にお
ける非有効画像領域の残留電位を有効画像領域の残留電
位より低くするものである。

【００１７】このような除電方法を採ることによって、
感光体の前記非有効画像領域の除電量が高くなるのはも
ちろん、それにともなって、感光体の前記有効画像領域
の特に両端部の除電量もなだらかに上昇し、長期に渡っ
て画像形成装置を稼働させ、除電手段の両端部が汚れて
も、有効画像領域では上述の最低除電量を下まわりにく
くなり、後述する効果を奏することとなる。また、除電
量が最大になる部分は非有効画像領域であることから、
除電量が高いことによる画像欠陥は生じない。

【００１８】また、本発明は上記方法を適用する装置と
して、帯電、露光、現像、転写、剥離、及びクリーニン
グの各工程を有する画像形成装置に適用され、現像工程
後転写工程前に、又は剥離工程後クリーニング工程前
に、又はクリーニング工程後帯電工程前に配設されて感
光体表面の除電を行う除電手段を備えた除電装置におい
て、感光体表面幅方向の両端部に形成されている非有効
画像領域に対応する除電手段の両端部の除電能力を、感
光体表面でこれら非有効画像領域の間に位置する有効画
像領域に対応する除電手段の中央部の除電能力よりも高
くしたことを特徴とする除電装置である。

【００１９】このような除電装置の構成によって、感光
体表面幅方向の両端部に形成されている非有効画像領域
に対応する除電手段の両端部の除電能力を、感光体表面
でこれら非有効画像領域の間に位置する有効画像領域に
対応する除電手段の中央部の除電能力よりも高くし、結
果として、当該除電後の感光体の残留電位を前記有効画
像領域より前記非有効画像領域を低くすることができ、
上述した除電方法を実現することができ、その作用を奏
することができる。

【００２０】さらに、このような除電装置の構成に、前
記除電手段の除電能力を検出する検出する検出手段と、
その検出結果に基づいて前記除電手段の両端部の除電能
力が中央部の除電能力より高くなるように制御を行なう
制御手段を設けていることによって、上述した作用効果
をより一層長期に渡って持続することができる。

【００２１】以下、課題を解決するための手段を図１を
用いて詳細に説明する。感光体１に所定の間隔をおいて
相対峙する除電手段８について、分離後クリーニング前
または現像後転写前に全面露光し、感光体１表面の電荷
を除去するに際に用いる除電手段８の除電能力を、初期
状態の感光体表面幅方向の除電量分布を図１（ａ）のよ
うになるように、除電効果の劣化が著しい感光体表面幅
方向の両端部において予め上げておく。

【００２２】まず、除電手段８の除電能力を予め上げる
部分であるが、画像の「かぶり」「白抜け」等の画質欠
陥を防止するためには、これらの画質欠陥が最も発生し
やすい図１における、感光体１表面幅方向のＱ１、Ｑ２
部分の除電量を増加させる必要がある。何故なら、上述
のように塵埃、トナーは除電手段８の端部から付着しや
すく、よって、除電手段８の両端部から徐々に除電能力
が低下するためである。一方、非有効画像領域ａの除電
量の高低は非有効画像領域ａでは画像を形成しないた
め、画質には影響はない。したがって、画質に影響があ
る有効画像領域ｂにおいて最も除電量の低下が生じやす
いのはその両端部である感光体１表面幅方向のＱ１、Ｑ
２となる。また、感光体１表面幅方向の全ての領域の除
電量を上げるのは、感光体１自身の劣化を早めてしま
い、消費電力、発生熱の上昇を招くなど弊害が多いた
め、妥当でない。

【００２３】したがって、除電手段８の除電能力を予め
上げておく位置は、感光体１表面幅方向の両端部に形成
されている非有効画像領域ａに対応する除電手段の両端
部ということになる。非有効画像領域ａに対応する除電
手段の両端部における除電能力を上げておけば、非有効
画像領域ａに隣接する感光体１表面幅方向の有効画像領
域ｂ中のＱ１、Ｑ２近傍の除電量もそれにともなって上
がるからである。

【００２４】次に、除電手段８の除電能力をどの程度上
げるかであるが、感光体１表面幅方向の両端部に形成さ
れている非有効画像領域ａに対応する除電手段８の両端
部の除電能力を、感光体１表面の有効画像領域ｂに対応
する除電手段の中央部の除電能力に対し、１０〜１００
％とする。除電手段８の両端部の除電能力がこれより低
いと、画像形成装置の長期にわたる稼働時の除電能力劣
化に対応しきれず、除電手段の両端部の除電能力がこれ
より高いと感光体の劣化を早め、寿命を縮めることにな
るからである。

【００２５】また、このように除電手段の両端部の除電
能力を中央部に比べて高くすることで画質に悪影響が生
じるか否かについて検討する。本発明では、感光体表面
に形成する非有効画像領域ａ、有効画像領域ｂの両端部
の除電量が高くなる。まず、非有効画像領域ａに関して
であるが、除電手段の端部において除電能力を上げるも
のであるため、その部分に対峙する非有効画像領域ａの
除電量が最も高くなる。しかし、そもそも非有効画像領
域ａは画像の形成に無関係なので、形成される画像の画
質には影響がない。

【００２６】有効画像領域ｂの端部でも非有効画像領域
ａよりは除電量は低いが、従来の除電手段によるよりは
除電量が高くなる。除電手段の両端部の除電能力を、感
光体１表面の有効画像領域ｂに対応する除電手段の中央
部の除電能力に対し、１００％とした場合であっても、
有効画像領域ｂでの除電能力の上昇は許容範囲であり、
通常は画像欠陥は生じない。また仮に除電量が高いとし
ても、初期状態では感光体１、帯電手段の各画像形成手
段の条件がよいため、それぞれの能力が高く、除電手段
通過後の感光体１上の有効画像領域ｂの両端部の電位が
低くても、次工程の帯電手段によって所望の帯電電位間
で有効画像領域ｂの両端部以外の領域とかわらず帯電で
きるので、画質欠陥の問題は生じない。初期状態から、
画像形成装置の稼働を続けると、上述のように除電手段
が汚れることから、除電量が高すぎる問題は解消され
る。

【００２７】さらに、有効画像領域ｂとはシートの最大
サイズであり、常にシートの最大サイズの画像形成を行
なうとは限らない、その最大サイズのシートを使用する
場合であっても、感光体等が比較的新しいときは、帯電
電位は除電量が高くても影響されないほか、シートの端
部には余白を設けるのが一般的であるので画像欠陥が生
じることはない。万一端部に除電量が高いことによる影
響がでても、その余白部分にトナーが載りにくくなるだ
けであり画質上影響はない。

【００２８】次に、感光体表面幅方向の両端部に形成さ
れる非有効画像領域ａに対応する除電手段の両端部の除
電能力を予め高めておく手段について、例えば、以下の
手段が挙げられる。

【００２９】第一に、前記除電手段が感光体の幅方向に
複数配列した発光体８０と、その発光体８０からの光を
通すスリット状の開口部を有し、開口部からの光をこの
感光体表面に照射する光除電器であり、前記感光体表面
の非有効画像領域に対応する開口部の両端部の面積が前
記感光体表面の有効画像領域に対応する開口部の中央部
の面積より広く形成することによって（図２（ａ）参
照）、感光体の非有効画像領域ａに照射する光量が有効
画像領域ｂに照射する光量よりも多くなり、当該除電後
の感光体の残留電位を前記有効画像領域より前記非有効
画像領域を低くすることができる。また、発光体８０に
は、例えば、発光ダイオード等の発光素子、除電ランプ
等があり、以下においても同様である。なお、この開口
部８４を広く形成することは比較的容易に実施すること
ができる。

【００３０】第二に、除電手段が感光体表面幅方向に沿
って配列された複数の発光体８０を備えた光除電器であ
り、前記感光体表面の非有効画像領域に対応する光除電
器の両端部に位置する発光体を、前記感光体表面の有効
画像領域に対応する光除電器の中央部に位置する発光体
８０よりも、高発光な発光体８１で構成することによっ
て（図２（ｂ）参照）、感光体の非有効画像領域ａに照
射する光量が有効画像領域ｂに照射する光量よりも多く
なり、当該除電後の感光体の残留電位を前記有効画像領
域より前記非有効画像領域を低くすることができる。な
お、この手段は発光体を高発光のものに変えることで、
比較的容易に実施することができる。

【００３１】第三に、除電手段が感光体表面幅方向に沿
って配列された複数の発光体８０を備えた光除電器であ
り、前記感光体表面の非有効画像領域に対応する光除電
器の両端部に位置する発光体を、前記感光体表面の有効
画像領域に対応する光除電器の中央部に位置する発光体
８０よりも、感光体に対して感度の高い波長を発生する
発光体８２で構成することによって（図２（ｃ）参
照）、感光体の非有効画像領域ａに感光体に対する感度
が高い波長の光が多く照射し、当該除電後の感光体の残
留電位を前記有効画像領域より前記非有効画像領域を低
くすることができる。つまり、感光体の特性に応じて、
その感光体に対する除電能力が最大となる波長は特定の
ものが予め決まっており、その波長よりも短い波長の
光、長い波長の光はどちらも除電能力がその特定の波長
の光よりも劣る。したがって、例えば、感光体に対する
除電能力が最大の波長の光を発生する発光体を光除電器
の両端部に配設し、それよりも除電能力が劣る波長の光
を発生する発光体を光除電器の中央部に配設すること
で、上記の構成を実現することができる。但し、第一、
第二の手段に比べて、波長の違いにより感光体感度を変
えることはその調整等が困難となる。

【００３２】第四に、前記光除電器が発光体間に前記開
口部８４の発光体８０に対する開口幅を定める複数の光
非透過性仕切り板８６を備え、前記光除電器の両端部に
位置する開口部の開口幅を前記感光体表面の有効画像領
域に対応する光除電器の中央部に位置する開口部の開口
幅よりも広くすることによって（図２（ｅ）参照）、感
光体の非有効画像領域ａに照射する光量が有効画像領域
ｂに照射する光量よりも多くなり、当該除電後の感光体
の残留電位を前記有効画像領域より前記非有効画像領域
を低くすることができる。つまり、不透明な仕切り板８
６を開口部８４に設ける場合、発光体８０から照射され
る光量は、その仕切り板間の間隔の広いほど多くなるた
めである。なお、仕切り板８６の間隔を変更することは
比較的容易であるが、適当な間隔に調整することが困難
であるため、第一、第二の手段に比べてその実施が多少
困難である。

【００３３】第五に、除電手段が電荷を放出するワイヤ
８７を備えたコロトロン除電器であり、前記感光体表面
の非有効画像領域に対応するワイヤの両端部におけるワ
イヤ径を前記感光体表面の有効画像領域に対応するワイ
ヤの中央部におけるワイヤ径よりも細いワイヤ８７’を
配設することによって（図３（ａ）参照）、コロトロン
除電器の両端部において電荷を放出しやすくし、その部
分の除電能力を高めることができ、当該除電後の感光体
の残留電位を前記有効画像領域より前記非有効画像領域
を低くすることができる。但し、本手法では径の異なる
ワイヤ８７’が必要となる。

【００３４】第六に、除電手段が電荷を放出するワイヤ
８７と、該ワイヤから放電される電荷を通すスリット状
の開口部８９を有し、開口部８９からの電荷を感光体表
面に向けて放出するコロトロン除電器であり、前記感光
体表面の非有効画像領域に対応する前記開口部の端部の
面積を前記感光体表面の有効画像領域に対応する前記開
口部の中央部の面積よりも広くすることによって（図３
（ｂ）参照）、感光体の非有効画像領域ａに放出される
電荷が有効画像領域ｂに放出される電荷よりも多くな
り、当該除電後の感光体の残留電位を前記有効画像領域
より前記非有効画像領域を低くすることができる。な
お、この開口部８９を広く形成することは比較的容易に
実施することができる。

【００３５】さらに、このような除電装置の構成に、前
記除電手段の除電能力を検出する検出する検出手段と、
その検出結果に基づいて前記除電手段の両端部の除電能
力が中央部の除電能力より高くなるように制御を行なう
制御手段を設けてることもできる。

【００３６】検知手段は、感光体表面幅方向の両端部に
形成されている非有効画像領域に対応する除電手段の両
端部の除電能力を計測し、その計測結果を制御手段に出
力するものである。また、この検知手段を取り付ける位
置は、除電手段の両端部の除電能力を計測するものであ
るため、感光体表面幅方向の両端部に対応する位置に設
けることが望ましい。さらに、感光体表面幅方向の中央
部に対応する位置にもこの検知手段を設けることによっ
て、前記両端部の除電能力と前記中央部の除電能力の両
方を計測し、その計測結果を制御手段に出力してもよ
い。

【００３７】このような検知手段として、例えば、第一
に、除電手段に併設され、直接除電量を計測する除電量
センサーによって前記除電手段の両端部の除電能力を計
測するものがある（図４（ａ）参照）。つまり、この除
電量センサーは、除電手段が光除電器である場合には、
照射される光の光量や波長を計測し、除電手段がコロト
ロン除電器である場合には、放出される電荷量を計測す
るものである。除電量センサーの特徴として、直接除電
手段の除電量を計測するため、計測値が正確であるとい
う利点を有するが、新たにセンサーを取り付ける必要が
あるため、コストがかかる。

【００３８】第二に、感光体回りに配設される感光体電
位センサーによって、感光体が除電され、さらに帯電さ
れた後の感光体表面幅方向の両端部に形成されている非
有効画像領域の感光体表面電位を計測するものがある
（図４（ｂ）参照）。感光体電位センサーの特徴とし
て、まず、本発明によって防ごうとする「かぶり」や
「くろすじ」等の画質欠陥につながる感光体電位の上昇
を確実に計測することができる。しかも、感光体電位セ
ンサーを予め備えている画像形成装置も存在し、そのセ
ンサーを前記非有効画像領域の計測に用いることができ
るため、コストが少なくて済む。

【００３９】第三に、感光体回りに配設されるトナー濃
度センサーによって、現像工程後の感光体表面幅方向の
両端部に形成されている非有効画像領域の「かぶり」、
「くろすじ」トナーを計測するものがある（図４（ｃ）
参照）。トナー濃度センサーの特徴として、まず、本発
明によって防ごうとする「かぶり」や「くろすじ」等の
画質欠陥を確実に計測することができる。しかも、多く
の画像形成装置においては、トナーの濃度制御のため、
トナー濃度センサーを予め備えているため、そのセンサ
ーを前記非有効画像領域の計測に用いることができるた
め、コストが少なくて済む。

【００４０】制御手段は、検知手段から入力された計測
結果により、前記除電手段の両端部の除電能力が初期状
態の除電能力に比べて低下した場合に当該除電能力を回
復するように除電手段の制御を行なうものである。除電
能力を回復させるには、例えば、除電手段に供給する電
圧を上昇させることによって行なわれる。この場合、除
電手段全体に供給する電圧を上昇させ、除電手段の除電
能力を一律に上昇させることも出来るが、前記除電手段
の両端部のみに供給する電圧のみを上昇させ、前記除電
手段の両端部の除電能力を上昇させる方が、感光体表面
幅方向の中央部に位置する有効画像領域の電位を下げす
ぎ、結果として画質欠陥を生じるおそれが無いため望ま
しい。

【００４１】

【発明の実施による形態】次に、実施例に基づいて、本
発明の好適な実施の形態を説明する。 実施例１ 図５は本発明の取り付け状態での断面図を示し、図６は
感光体と本発明にかかる発光体の位置関係を示す図であ
る。感光体１を帯電手段２により帯電し、露光手段３に
よって光露光し、潜像を形成し、トナーを現像手段４に
より現像させ、現像したトナー像をシート１０に転写手
段５を用いて転写し、転写後のシート１７を感光体面か
ら分離手段６によって分離したのち、定着手段９によっ
てシート上のトナー像が定着される。また、感光体上の
残トナーをクリーニング手段７でクリーニングし、感光
体面と略平行かつ帯電手段２の手前に配設された除電手
段８によって感光体上に残った帯電電位をキャンセルす
る。

【００４２】本実施例では、感光体表面幅方向に沿って
配列された複数の発光体８０を備えた光除電器を用い、
前記感光体表面の非有効画像領域に対応する光除電器の
両端部に位置する発光体を、前記感光体表面の有効画像
領域に対応する光除電器の中央部に位置する発光体８０
よりも、高発光な発光体８１で構成されている（図２
（ｂ）参照）。このような構成によって、感光体表面の
これら非有効画像領域の間に位置する有効画像領域に対
応する光除電器の中央部の除電能力より、約３０％の高
くした。

【００４３】図５に本実施例にかかる画像形成装置の初
期状態（図５（ａ））と汚れが光除電器に付着した状態
（図５（ｂ））の感光体表面幅方向の光量分布を示す。
初期状態において感光体表面上の非有効画像領域ａの除
電量が有効画像領域ｂの除電量に比べて高くなっている
ことが分かる。このことによって、汚れ１４が付着した
後においても、有効画像領域ｂ、特にその両端部の除電
量はそれ程低くならず、画質欠陥が生じない状態である
ことがわかる。

【００４４】図８に従来の光除電器と本発明の光除電器
を使用したときに除電後の感光体残電位を比較したもの
を示す。横軸に光除電器の使用時間をとり、縦軸に光除
電器通過後の感光体上残電位をとっている。この画像形
成装置の場合、光除電器通過後の感光体上の電位が８０
Ｖ以上になると画質欠陥が生じるので、それ以下に抑え
ることを目標としている。従来の光除電器では、およそ
２２５０時間使用すると画質欠陥が生じてしまうのに対
し、本発明にかかる光除電器ではおよそ４５００時間ま
で欠陥のない画像を得ることができ、光除電器の寿命を
約２倍にすることができた。なお、本実施例の各種の使
用条件は、感光体は光感度が５００から８００ｎｍ域に
ある有機感光体を用い、感光体の回転スピードは３００
ｍｍ／ｓｅｃで、光除電器進入前の感光体電位を１００
から１０００Ｖのときに感光体残電位を観察した結果で
ある。

【００４５】実施例２ 本実施例と実施例１との相違は、光除電器の除電能力を
検出する検出する検出手段として除電量センサー、その
検出結果に基づいて光除電器の両端部の除電能力が中央
部の除電能力より高くなるように制御を行なう制御手段
として電圧制御装置を設けていることである。その取付
け状態の除電装置を図９に示す。

【００４６】光除電器に併設され、直接除電量を計測す
る除電量センサー２１（図４（ａ）参照）を光除電器８
の両端部、中央部に合計３つ配設した。つまり、この除
電量センサー２１は、光除電器の発光体８０から照射さ
れる光の光量を計測し、その結果を電圧の高さに変換し
て制御装置２５に出力している。

【００４７】電圧制御装置２５には、電源が供給されて
いる。また、光除電器８の端部に配設した除電量センサ
ー２１から出力される電気信号の電圧と、光除電器８の
中央部に配設した除電センサー２１から出力される電気
信号の電圧とを比較し、光除電器の除電能力を観察し、
光除電器の端部の除電能力が中央部の除電能力に比べて
低下している場合には、前記光除電器の端部に配設して
いる高発光発光体８１に供給する電圧を光除電器の端部
と中央部の除電能力が同じになるまで上昇させる。

【００４８】このような制御を行なうことによって、よ
り長期に渡って画像形成装置を稼働させ、光除電器の両
端部が汚れても、有効画像領域では上述の最低除電量を
下まわりにくくなり、後述する効果を奏することとな
る。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、長期にわたって画像形
成装置を稼働させ、除電手段の両端部が汚れても、画質
欠陥のない画像を安定して提供することができる。つま
り、以下のような効果が期待できる。 （１）従来に比べて端部の除電能力を上げているので、
汚れやすい除電手段の端部がトナー等による汚れで劣化
が生じても、除電能力が下がることく、良好な画質を長
期間にわたって確保できる。 （２）端部の発光量を増やすために、端部に発光源を配
設したり、端部の発光開口部を大きくすることで容易に
達成することができるので、特別な装置を追加すること
なく、長期間除電能力を確保できるので、装置が大きく
なったり、高価格となることがない。 （３）基本的に端部の有効画像領域ｂ外の除電能力を上
げるため、有効画像領域ｂ内の除電むらによる画質不良
は発生しない。 （４）最も汚れやすい部分に対応させて除電量をあらか
じめ設定するので、ばらつきなく除電むらによる画質欠
陥は発生しない。 （５）除電能力が除電手段の端部から劣化しても、画質
欠陥が生じないので、メンテナンスの回数を減らすこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は本発明にかかる除電手段の感光体表面幅方向
の除電量分布の稼働時間に対する変化を示している。

【図２】は本発明にかかる光除電器の除電手段の例を示
したものである。

【図３】は本発明にかかるコロトロン除電器の除電手段
の例を示したものである。

【図４】は検知手段の例とその取付け位置を示してい
る。

【図５】は本発明にかかる除電手段を有する画像形成装
置を示している。

【図６】は本発明にかかる除電手段と感光体との位置関
係を示している。

【図７】は本発明にかかる除電手段による初期状態と汚
れ付着後の感光体表面幅方向の光量分布を示している。

【図８】は除電手段通過後における感光体上の電位の上
昇を従来の除電手段と、本発明にかかる除電手段とで比
較したものである。

【図９】は検知手段と制御手段を取り付けた除電手段を
示している。

【図１０】は感光体表面幅方向に発光体が一定の間隔で
並んで配設され、感光体表面幅方向の端部の光量が落ち
込んでしまう様子を示している。

【図１１】は従来の除電手段を通過後の感光体表面幅方
向の残電位の分布示したものである。

【図１２】は従来の除電手段の感光体表面幅方向の除電
量分布の稼働時間に対する変化を示している。

【符号の説明】

１…感光体、２…帯電手段、３…露光手段、４…現像手
段、５…転写手段、６…分離手段、７…クリーニング手
段、８…除電手段、９…定着手段、１０…シート、８０
…発光体、８１…高発光発光体、８２…高感度発光体、
８４…開口部、８６…光非透過性仕切り板、８７…ワイ
ヤ、８７’…細径ワイヤ、８９…シールド部材開口部、
２０…除電量センサー、２１…感光体電位センサー、２
２…トナー濃度センサー、２５…電圧制御手段

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体表面を帯電させる帯電工程、この
   帯電した感光体表面に露光して静電潜像を形成する露光
   工程、この静電潜像をトナーで現像して感光体表面に未
   定着トナー像を形成せしめる現像工程、この未定着トナ
   ー像をシートに転写させる転写工程、このシートを感光
   体表面から剥離する剥離工程、及び感光体表面上に残留
   したトナーをクリーニングするクリーニング工程を有す
   る画像形成装置に適用され、 現像工程後転写工程前に、又は剥離工程後クリーニング
   工程前に、又はクリーニング工程後帯電工程前に感光体
   表面の除電を行う除電方法において、 感光体表面の幅方向中央部の有効画像領域に対する除電
   よりもこの有効画像領域両側の非有効画像領域に対する
   除電を大きくすることにより、当該除電後における非有
   効画像領域の残留電位を有効画像領域の残留電位より低
   くする特徴とする除電方法。
2. 【請求項２】 帯電、露光、現像、転写、剥離、及びク
   リーニングの各工程を有する画像形成装置に適用され、
   現像工程後転写工程前に、又は剥離工程後クリーニング
   工程前に、又はクリーニング工程後帯電工程前に配設さ
   れて感光体表面の除電を行う除電手段を備えた除電装置
   において、 感光体表面幅方向の両端部に形成されている非有効画像
   領域に対応する除電手段の両端部の除電能力を、感光体
   表面でこれら非有効画像領域の間に位置する有効画像領
   域に対応する除電手段の中央部の除電能力よりも高くし
   たことを特徴とする除電装置。
3. 【請求項３】 前記除電手段の両端部の除電能力を検出
   する検出手段と、その検出結果に基づいて前記除電手段
   の両端部の除電能力が中央部の除電能力より高くなるよ
   うに制御を行なう制御手段を設けていることを特徴とす
   る請求項２に記載の除電装置。
4. 【請求項４】 前記除電手段が感光体の幅方向に複数配
   列した発光体と、前記発光体からの光を通すスリット状
   の開口部を有し、開口部からの光をこの感光体表面に照
   射する光除電器であり、前記感光体表面の非有効画像領
   域に対応する開口部の両端部の面積が前記感光体表面の
   有効画像領域に対応する開口部の中央部の面積より広く
   形成されている請求項２に記載の除電装置。
5. 【請求項５】 前記光除電器が発光体間に前記開口部の
   発光体に対する開口幅を定める複数の光非透過性仕切り
   板を備え、前記光除電器の両端部に位置する開口部の開
   口幅を前記感光体表面の有効画像領域に対応する光除電
   器の中央部に位置する開口部の開口幅よりも広くした請
   求項４に記載の除電装置。
6. 【請求項６】 除電手段が感光体表面幅方向に沿って配
   列された複数の発光体を備えた光除電器であり、前記感
   光体表面の非有効画像領域に対応する光除電器の両端部
   に位置する発光体を、前記感光体表面の有効画像領域に
   対応する光除電器の中央部に位置する発光体よりも、高
   発光な発光体で構成した請求項２に記載の除電装置。
7. 【請求項７】 除電手段が感光体表面幅方向に沿って配
   列された複数の発光体を備えた光除電器であり、前記感
   光体表面の非有効画像領域に対応する光除電器の両端部
   に位置する発光体を、前記感光体表面の有効画像領域に
   対応する光除電器の中央部に位置する発光体よりも、感
   光体に対して感度の高い波長を発生する発光体で構成し
   た請求項２に記載の除電装置。
8. 【請求項８】 除電手段が電荷を放出するワイヤを備え
   たコロトロン除電器であり、前記感光体表面の非有効画
   像領域に対応するワイヤの両端部におけるワイヤ径を前
   記感光体表面の有効画像領域に対応するワイヤの中央部
   におけるワイヤ径よりも細くした請求項２に記載の除電
   装置。
9. 【請求項９】 除電手段が電荷を放出するワイヤと、該
   ワイヤから放電される電荷を通すスリット状の開口部を
   有し、開口部からの電荷を感光体表面に向けて放出する
   コロトロン除電器であり、前記感光体表面の非有効画像
   領域に対応する前記開口部の端部の面積を前記感光体表
   面の有効画像領域に対応する前記開口部の中央部の面積
   よりも広くした請求項２又は８のいずれかに記載の除電
   装置。