JPS63267957A - 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】 イ、発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は画像形成装置に関する。

更に詳しくは、感光体にコロナ放電処理（帯電・除電）
を含む作像プロセスを適用して画像形成物を得る画像形
成装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、電子写真装置などの画像形成装置における感光体
としては５ｅＩＩＣｄＳ・　ＺｎＯ等の無機光導電性材
料をはじめ、ポリビニルカルバゾール・フタロシアニン
等の有機光導電性材料（ｏｐｃ）を感光層材料とする単
層型又は積層型の種々のものが実用されている。

一方近年注目されている光導電性材料としてアモルファ
スシリコン（非晶質シリコン系、以下へ−Ｓｉと記す）
があり１例えば独国公開第２，７４Ｅｌ、９８７号公報
・同第２，８５５，７１８号公報には電子写真用像形成
部材としての応用が、又同２，９３３，４１１号公報に
は光電変換読取装置への応用が開示されている。

該Ａ−９ｉを感光層とする感光体は前記のような従来の
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１０００Ｋｇ／　ｍｍ２以上）、耐摩
耗性争耐傷付性争＃衝撃性等に格段に優れる、耐熱性・
耐温性・耐コロナイオン性・電位安定性等にも優れる、
光感度もよく特に長波長光に高感度を有している、光感
度劣化をほとんど示さず、室内光程度の光照射に対して
特性劣化を生じない、毒性も全くない等の種々の特長が
あり、長寿命の優秀なものである。

Ａ−Ｓｉ感光体も含めて従来の各種の感光体の帯電・除
電手段としては、現在殆どの場合ワイヤ電極（５０〜　
１００＃Ｌｍφの金めつきタングステン線等の金属線）
とシールド板を主構成部材とするコロナ放電器（コロト
ロン・スコロトロン）が利用されている。即ち該コロナ
放電器のワイヤ電極に高電圧（４〜８ＫＶ程度）を印加
することにより発生するコロナ電流を感光体面に作用さ
せて感光体面の帯除電を行うものである。コロナ放電器
は均−帯除電性に優れる。

しかしコロナ放電に伴ないかなり多量のオゾン（０３）
の発生をみる０発生オゾンは空気中の窒素を酸化して窒
素酸化物（ＮＯり等を生成する。

更にはその生成窒素酸化物等は空気中の水分と反応して
硝酸などを生じさせる。そして窒素酸化物・硝酸等のコ
ロナ放電生成物は感光体や周辺の機器に付着堆積してそ
れ等の面を汚損する。コロナ放電生成物は吸湿性が強く
、その付着を生じた感光体面は付着コロナ放電生成物の
吸湿による低抵抗化で実質的に電荷保持能力が全面的に
或は部分面的に低下して、画像ボケや所謂画像流れ（感
光体表面電荷が面方向にリークして静電荷潜像パターン
が崩れる或は形成されない）等を生じさせる原因となっ
ている。

又コロナ放電器のシールド板内面に付着したコロナ放電
生成物は電子写真装置の稼動中のみならず夜間等の装置
休止中に揮発遊離していき、それが該放電器の放電開口
に対応している感光体面部分領域に付着して吸湿しその
感光体面部分領域を低抵抗化させる。そのため装置休止
後の装置再稼動時に最初に出力される１枚目或は数枚の
コピーについて、上記装置休止中の放電器開口に対応す
る部分面に画像ボケ会画像流れを生じ易い、特にコロナ
放電器がＡＣコロナ放電器である場合にこの現象が顕著
に認められる。

特に、感光体がＡ−Ｓｉ感光体である場合には、上記の
コロナ放電生成物による問題が大きくなる。

即ちＡ−Ｓｉ感光体は他の感光体に比べて帯除電効率が
低く（所定の帯除電電位を得るに必要なコロナ放電電流
量が多く）、そのために該Ａ−３ｉ感光体についてのコ
ロナ放電による帯除電処理は他の感光体の場合よりも放
電器に対する印加電圧を高くして放電電波量を大幅に増
大させる構成がとられる。　Ａ−Ｓｉ感光体は特に高速
電子写真装置で用いられる場合が多く、このような場合
の放電電流量は例えば２０００ｐＡにものぼるものもあ
る。コロナ放電電流量とオゾン発生量は比例的関係にあ
ることから、感光体がＡ−Ｓ　ｉ感光体であり、それを
コロナ放電で帯除電処理する系においては特にオゾン発
生量が多くなり、そのために前記コロナ放電生成物の発
生による問題が特に大きいものとなる。

又Ａ−Ｓｉ感光体の場合は、前述したようにその表面硬
度が他の感光体に比べて極めて高いことが逆作用して、
現像剤に外添した研磨剤やクリーナの当接部材で削られ
ないので該感光体面に付着したコロナ放電生成物がいつ
までも残留し易い。

そこで従来は感光体に該感光体を加温するヒータを内蔵
させたり、温風送風装置により温風を感光体面に送風し
て感光体表面を加温（３０〜５０℃）して乾燥状態に保
たせることにより感光体表面に付着しているコロナ放電
生成物の吸湿による感光体面の実質的な低抵抗化を押え
て画像ボケや画像流れ現象があられれるのを防止する処
置がとられている。特にＡ−９ｉ感光体の場合はこの加
温乾燥手段は不可欠なものとして組込まれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

而して、従来装置においては少なくとも感光体面近傍の
空気湿度状態が実際上高い状態にあるか、低い状態にあ
るかには無関係に感光体加温乾燥手段の加温乾燥作用を
常時（装置のメイン電源スィッチがオンされている間）
受ける。

しかし実際上感光体面の付着コロナ放電生成物の吸湿に
よる感光体面の実質的な低抵抗化にもとず〈画像ボケ・
画像流れ現象を生じるのは、少なくとも感光体面近傍の
空気湿度状態が一般的に相対湿度約３０％ＲＨよりも高
い湿度状態時であり、それ以下の低湿度状態時には感光
体面の付着コロナ放電生成物の吸湿度合は小さくて感光
体を積極的に加温乾燥しなくとも実質的に画像ボケ・画
像流れ現象は生じない。

従って上記のような低湿度状態時においても感光体面を
積極的に加温乾燥することは電力的に無駄であると共に
、むしろその不必要な積極加温乾燥及び装置内昇温で装
置内及び感光体面近傍の空気湿度状態が過低湿化して次
のような新たな問題を生じさせる原因となっている。

即ち少なくとも感光体面近傍の空気湿度が過低湿化状態
になると、感光体面に対向して配設されているコロナ放
電器内で現像剤やその外添剤（チタン酸ストロンチウム
・シリカなど）等の微粒子が舞いやすくなり、それがコ
ロナ放電線やグリッド線等に付着してそれ等の線（ワイ
ヤ）が汚染され、放電むらを生じ易くなる。その結果正
現像（感光体面の非露光部を現像する方式）においては
画像にスジ状の白抜は部１画像全面に広がるウロコ状の
黒モヤ、局部的に発生する周期性のない黒点（０，１〜
０．３　ａｍφ）等が発生して出力画像の品質が著しく
低下する０反転現像（感光体の露光部を現像する方式）
の場合も正現像の場合と画像Ｂ淡が反転しただけで全く
同様の画像欠陥を発生して出力画像の品質が著しく低下
する。又ワイヤ汚れを生じるとその汚れ部近傍と感光体
面間で異常放電が誘発されて感光体面を破壊し画像欠陥
を発生し易くなる。

本発明は原則的には同じく感光体加温乾燥手段により感
光体表面を積極加温乾燥状態に保つものであるが、その
手段を適切に制御して画像ボケ・画像流れ現象を厳に防
止すると共に、上記のような装置内及び感光体面近傍空
気の過低湿化による問題を除去することを目的とする。

口、発明の構成 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、感光体にコロナ放電処理を含む作像プロセス
を適用して画像形成物を得る画像形成装置において、感
光体面近傍或は装置内の湿度を検出する湿度センサと、
該センサの検出湿度値に応じて検出湿度値が予め定めた
基準湿度値以下の時は感光体加温乾燥手段を不作動状態
に保ち、それ以上の時は作動状態に保つ制御手段を有す
る、ことを特徴とする画像形成装置を要旨とする。

〔作　用〕

即ち感光体面近傍或は装置内の空気湿度状態が基準湿度
値（例えば約３０％ＲＨ）以上の高湿環境時には感光体
加温乾燥手段（感光体加温ヒータ・温風送風装置等）が
作動状態に保持されて感光体面の積極乾燥がなされ、感
光体面に付着のコロナ放゛を生成物の吸湿による感光体
面の実質的な低抵抗化にもとずく画像ボケ・画像流れ現
象が押えられる。

そして感光体面の積極乾燥を行わなくとも画像ボケ・画
像流れ現象を実質的に生じない基準値以下の低湿環境時
には感光体加温乾燥手段が不作動状態に保持されて過低
湿化が押えられる。従って電力の節減がなされると共に
、過低湿化による問題も回避される。

〔実施例〕

第１図は本発明に従う画像形成装置の一実施例の概略構
成図である。本例の装置はドラム型のＡ−９ｉ感光体を
用いた。カールソンプロセスによる転写式電子写真装置
である。

■は支軸１ｄを中心に矢示方向に所定の周速で回転駆動
されるドラム型のＡ−Ｓｉ感光体であり、高純度Ａ１％
のドラム基体１ｂの外周面にはＡ−Ｓ　ｉ感光層１ａが
形成してあり、又内周面には感光体加温乾燥手段として
の面ヒータｌｃ（以下ドラムヒータと記す）を添着しで
ある。

感光体１はその回転過程で前露光器（イレーザ）２によ
り全面露光を受けて残存電位の除電がなされ、次いでコ
ロナ放電器３で正又は負の一様帯電を受け、次いで像露
光部４で光像露光Ｌ（スリー、）露光、レーザビーム走
査露光等、露光装置は図に省略）を受けることにより露
光像パターンに対応した静電潜像が順次に形成される。

その潜像は次いで現像器５で正現像又は反転現像され、
その現像像が転写用コロナ放電器６により、該放電器６
と感光体１との間に不図示の給紙部から給送された転写
材Ｐ面に順次に転写される。像転写を受けた転写材Ｐは
感光体面から順次に分離されて不図示の像定着器を経て
画像形成物として装置外へ出力される。像転写後の感光
体１面はクリーニング装置７で転写残り現像剤の除去を
受けて清炸化され繰返して像形成に供される。

８・９は感光体１面を一様帯電するコロナ放電器３と、
転写用コロナ放電器６内の湿度を検知する第１と第２の
２つの湿度センサ（高分子湿度センサ、神業（株）製、
商品名シンエイヒューメント）ＩＰＲ−ＭＱ）　、　　
１０は感光体１面の電位を計測する表面電位センサであ
る。

第２図はドラムヒータＩＣ及び放電器３ψ６についての
制御系のブロック図、第３図はその制御フロー図である
。

（１）装置のメイン電源スィッチがオンされると（第３
図、ステップ■）、装置はウオーミングアツプ期間に入
り、感光体１の前回転、像定着器ヒータへの通電、現像
器内現像剤の撹拌等の動作が開始されると共に、第１及
び第２の湿度センサ８・９による放電器３・６内の湿度
即ち感光体面近傍の空気湿度測定がなされる。この装置
のウオーミングアツプ期間中は装置の画像形成動作は自
動的に禁止されている。

（２）第１−第２のセンサ８・９による測定湿度値が放
電器３・６内の何れについても約３０％Ｒ）＋（本例の
場合の基準湿度値）以上であるか（ＹＥＳ）、否か（Ｎ
Ｏｌ一方のセンサ側がＹＥＳで、他方のセンサがＮＯの
場合もＮＯ）が判断回路２０で判断される（ステップ■
）。

（３）　ＹＥＳの場合は感光体を加温乾燥すべくドラム
ヒータｌｃの電源オンやオフ回路２１がオンに保たれて
電源２２からドラムヒータｌｃへの通電が行われる（ス
テップ■）。

（４）　ＮＯの場合は感光体を加温乾燥する必要性がな
い場合であるからドラムヒータｌｃの電源オン・オフ回
路２１がオフに保たれて電源２２からドラムヒータｌｃ
への通電が遮断された状態に保たれる（ステップ■）。

（５）装置はその後ウオーミングアツプ期間を終了し１
画像形成動作可能な待１１（スタンバイ）状態となり（
ステップ（Φ）、その後の画像形成開始信号にもとすい
て画像形成動作が実行される。

（６）第１及び第２の湿度センサ８・９による放電器３
・６内の湿度測定は、装置のメイン電源スィッチがオン
にされている期間中子め定めたインターバル（例えば１
〜８０分）で間欠的に繰返して実行されて放電器３・６
内の湿度状態がモニタされる。そして各測定時点毎にス
テップ■の判断がなされ、それにもとずきドラムヒータ
ｌｃへの通電のオン・オフ制御が適切になされ、感光体
面の乾燥状態が管理される。連続的な湿度モニターピラ
ムヒータ制御とすることもできる。

又本実施例装置では前記判断回路２０によるドラムヒー
タ電源オン番オフ回路２１のオンφオフ切換えに連係さ
せて放電器３・６の出力コロナ放電？ｔｉ流値を適当に
自動制御するようにしである。　・即ちＡ−Ｓｉ感光体
ｌは温度が低い場合は高い場合よりも帯除電効率が上昇
する特性がある。つまり湿度環境が基準湿度値よりも低
湿であり、そのために前述のようにドラムヒータｌｃへ
の通電がオフに保たれていて感光体が加温されず低温状
態にあるときの感光体の帯電除電効率は、湿度環境が基
準湿度値よりも高湿であり、そのためにドラムヒータＩ
Ｃへの通電がオンに保たれていて感光体が加温状態にあ
るときのそれよりも良い状態にある。

従って前者の感光体低温状態時はコロナ放電器の出力コ
ロナ放電電流値を低減（感光体加温状態時の例えば２０
〜３０％減）させても感光体面の所定の帯除電電位を十
分に確保させることができる。

コロナ放電器の出力放電器放電電流値の低減は、消費電
力の節減、コロナ放電による発生オゾン量の低減（従っ
て画像流れ現象等の発生原因となるコロナ放電生成物の
低減）、印加電圧の低減による異常放電の確率減少、周
期性のない局所的高電位点の発生及びそれによる感光体
の局所的絶縁破壊の発生抑制等に大いに有効である。

そこで本実施例では判断回路２０での前述の高湿判断（
ＹＥＳ）・低湿判断（ＮＯ）にもとずくドラムヒータＩ
Ｃへの通電オン・オフ制御に連係させて、低湿判断時つ
まり感光体が非加温の低温状態時は、高圧電源３１・３
２による放電器３１１６に対する印加電圧を制御する回
路３０により各放電器３・６に対する印加電圧を各放電
器からの出力コロナ放電電流が予め定めた感光体低温状
態時用の適正値（感光体加温状態時用の放電電流値より
も低い値）となるように制御させる（ステップ■）、或
は特開昭８０−１７８４８８号・特願昭８１−１１０５
０２号等に開示の方式により適正に電位制御させるよう
にしである。電位センサｌＯはその電位制御用の感光体
表面電位計測部材である。

上記実施例のようにドラムヒータ自動オンφオフ制御構
成とした電子写真装置について実際に２５℃・３７％Ｒ
Ｈの環境下で５万枚の繰返し複写を実行したところ、終
始高品質の鮮明な複写画像形成物（コピー）が出力され
た。この間放電器３・６内の湿度は３０±３％で推移し
ていた。

一方、ドラムヒータに常時通電して感光体を常時加温乾
燥状態に保つ従来構成の装置の場合は、同じく２５℃・
３７％ＲＨの環境下で５万枚の繰返し複写を実行したと
き放電器内の湿度は外部環境湿度よりも大幅に低い１８
±２％ＲＨの通気湿状態で推移し、１万枚の複写枚数を
越えたときから複写画像にウロコ状の濃度むらが発生し
、２万枚の複写枚数を越えた時点から局所的な点やスジ
状の濃度むらが発生し、それが５万枚複写までに増加し
続けた。

ハ、発明の効果 以上のように本発明に依れば感光体加温乾燥手段の制御
により感光体面の乾燥状態が常に適切に制御されて、画
像ボケ・画像流れ現象の発生が防１トされると共に、装
置内及び感光体面近傍空気の通気湿化による弊害も除去
され、高品質の画像形成物を長期にわたって安定に出力
させることが可能となるもので、所期の目的がよく達成
される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明装置の一実施例を示したもので、第１図は
装置の概略構成図、第２図は制御系のブロック図、第３
図は制御フロー図である。 １は回転ドラム型のＡ−３ｉ感光体、ＩＣはドラムヒー
タ、３・６はコロナ放電器、８・９は湿度センサ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光体にコロナ放電処理を含む作像プロセスを適
   用して画像形成物を得る画像形成装置において、 感光体面近傍或は装置内の湿度を検出する湿度センサと
   、該センサの検出湿度値に応じて検出湿度値が予め定め
   た基準湿度値以下の時は感光体加温乾燥手段を不作動状
   態に保ち、それ以上の時は作動状態に保つ制御手段を有
   する、 ことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）感光体はアモルファスシリコン感光体であり、基
   準湿度値は相対湿度約３０％ＲＨとした、特許請求の範
   囲第１項に記載の画像形成装置。
3. （３）湿度センサの検出湿度と基準湿度値との対比にも
   とずく感光体加温乾燥手段の不作動・作動制御を連続的
   に或は所定のインターバルをもって間欠的に行う、特許
   請求の範囲第１項に記載の画像形成装置。
4. （４）感光体加温乾燥手段の不作動・作動制御に連係さ
   せてコロナ放電手段の出力コロナ放電電流値の制御を行
   わせる、特許請求の範囲第１項に記載の画像形成装置。