JPH0222678A - 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】 本発明は、一般に、電子写真複写機の如き電子写真プロ
セスを用いる画像形成装置に関し、特に潜像担持体とし
て用いられる１個のアモルファスシリコンの電子写真感
光ドラム上に画像情報に応じて潜像を形成し、この潜像
を、該感光ドラムの周囲に配設された少なくとも２個以
上の現像器を用いて現像して可視画像化する際に、これ
ら少なくとも２個以上の現像器の配置位置の差による暗
減衰の影響を排除して現像することができ、この現像さ
れた可視画像を転写材搬送装置により担持し搬送される
転写材上に転写して画像を得るようにした画像形成装置
に関するものである。

本発明は、電子写真複写装置のみならずコンビーユタ、
ファクシミリ、ＣＡＤ等の情報機器の端末装置として用
いられる種々のプリンタ等にて具現化し得るが、本明細
書では、電子写真を応用したレーザビームプリンタに関
連して説明する。

び　　の　　　　占 近年１例えば電子写真プロセスを用いて画像を形成する
画像形成装置として、レーザビームプリンタが提供され
るようになり、このレーザビームプリンタは、高画質、
高速度、低騒音といった多くのメリットを有している。

このようなレーザビームプリンタを用いて画像を形成す
る際に１画像の色を黒色のみならず、赤色、青色等のよ
うに種々の色彩を有する画像が要求されるようになって
きている。このように複数色を用いて画像を形成するこ
の種の画像形成装置では、所定のプロセスを介して形成
される潜像を担持する像担持体としての感光ドラムを、
通常は１個備えており、この感光ドラムの周囲には、該
潜像を複数色の色にて現像するために現像器が少なくと
も２個以上配設されたものが知られている０例えば、従
来、黒色現像剤を収納した黒現像器と赤色現像剤を収納
した赤現像器の２個の現像器を有する画像形成装置とし
ての複写機が知られており、このような複写機では、こ
れらの現像器を用いて、形成された潜像を黒色及び赤色
に形成して２色表示することができ、その結果、グラフ
あるいは表などを明瞭に識別、表示することが可能とな
り、これはユーザーにとって非常に便利なものである。

また、感光ドラムにアモルファスシリコンを用いるよう
なアモルファスシリコン感光ドラムは。

表面硬度が高く、半導体レーザー（７７０ｎｍ〜８００
ｎｍ）などの長波長光に高い感度を示し、しかも繰り返
し使用による劣化も殆ど認められないなどの特徴を有し
ており、特に、高速複写機やＬＢＰ　（レーザービーム
プリンター）などの電子写真用感光体として賞月されて
いる。

しかし、かかるアモルファスシリコン感光ドラムは、多
くのダングリングボンド（未結合手）を有しており、局
在準位が多く、暗減衰が大きいために、感光化のための
帯電器と距離を異にして、２情景りの現像器を装置内に
配設する場合には、それぞれの現像位置での表面電位に
電位差が生じるため、第１の現像器と第２の現像器によ
る画像の画質に差が現われるという欠点があった。

この暗減衰量は、感光ドラムの温度、前露光波長−強度
によっても変化するため、アモルファスシリコン感光ド
ラムを用いる電子写真複写装置などのような画像形成装
置においては、高精度の温調精度を有するドラムヒータ
、あるいはＬＥＤアレイによる前露光手段等を配設する
のが一般的である。

例えば、感光ドラム表面−Ｌに膜厚３０ルのアモルファ
スシリコンを被膜したアモルファスシリコン感光ドラム
に、帯電器にて−様な帯電を行なったとき、この帯電器
に近い第１の現像器の位置で得た暗部電位４８０Ｖに対
し、第１の現像器より遠い位置の第２の現像器の位置で
得られる暗部電位は４００Ｖであり、これら２つの現像
器の間では６０Ｖ〜８０Ｖの電位差があるため、それぞ
れの現像器で現像された画像の画質に差が現われる。ま
た１画像において、一定置上の画像濃度を得るためには
、電位の低い第２の現像器の位置での暗部電位により感
光体に付与する帯電績を決定する必要があり、そのため
に第１の現像器位置での暗部電位が必要以上に高くなり
、したがって、第１の現像器を使用する場合に帯電量が
必要以上に大きいばかりでなく、現像トナーの消費量も
必要以上に多くなる欠点があった。

また、従来から感光ドラム上の潜像電位を電位センサで
計測し、この計測結果に基づいて、■主帯電器の帯電能
力の環境変動・ワイヤーの汚れ。

光学系の汚れ等に起因する潜像電位の変動を修正し、絶
えず安定した画質を確保すること、■原稿に所定の露光
量を与えその表面電位から適正露光量を割だし自動的に
設定すること等がなされており、特に安定した特性を有
するアモルファスシリコン感光ドラムとの組み合わせに
おいて、きわめて高い安定性を得る事が可能となってい
る。

しかし、上記したように、１個の感光ドラムの周囲に２
個の現像器を配置するという配置方式において、感光）
’ラムとしてアモルファスシリコン感光トラムを用いた
場合に、アモルファスシリコン感光ドラムは、前述した
ように、暗減衰が非常に大きいために、第１現像器と第
２現像器の電位差が約６０Ｖ〜８０ｖも生じてしまい、
したがって、第２現像器の位置で電位を設定すると、第
１現像器位置での電位が高すぎてしまうためにカブリが
生じてしまうというような弊害もあった。

そのため特開昭６１−２０９６２号、特開昭６１−１２
０１７５号に開示されているように、第１現像器及び第
２現像冴の位置にて同一電位にするために、主帯電出力
を調整する必要があり、この調整を行なうため、電位制
御システムにより第２現像器選択時には第１現像器選択
時よりも出力を多くするように制御しなければならない
と言う問題があった。また、一方、赤色現像剤のような
カラートナーには非磁性トナーを使用するために、感光
ドラムが高速回転になるほど、トナー飛散が一層発生し
て、光学系や帯電器等の汚れを誘発し、良好な画像が得
られなくなるばかりでなく磁性、非磁性トナー双方を良
好にクリーニングするためのクリーナ構成の最適化の検
討も要求されるという問題がある。

が　　しよう　　る したがって、本発明の目的は、アモルファスシリコン感
光ドラムが像担持体として用いられる画像形成装置にお
いて、該アモルファスシリコン感光ドラム上に所定の潜
像形成プロセスを介して形成される潜像を、複数色の現
像剤にて可視画像化するために、異なる位置に配置され
る少なくとも２個以上の現像器により現像する際、略一
定の帯電電流を用いても、アモルファスシリコン特有の
大きな暗減衰の影響を排除し、カプリのない現像を行な
って無駄な現像剤の消費を防止すると共に、安定したコ
ントラスト及び良好な画質を得ることができる画像形成
装置を提供することである。

上記目的は本発明の画像形成装置により達成される。す
なわち、要約すれば本発明は、アモルファスシリコンを
主成分とする光導電層を有する感光体に、所定の帯電及
び露光工程を介して潜像を形成し、該潜像を複数色の現
像剤にて可視画像化するために、該感光体の移動経路に
沿って少なくとも該感光体を帯電する主帯電器と、異な
る位置に配置され１選択的に使用される少なくとも２個
以上の現像器とを備えた画像形成装置であって、該主帯
電器から、使用される各現像器までに要する該感光体の
移動時間が路間−となるように該感光体の移動速度を変
化させることを特徴とする画像形成装置である。

すなわち、アモルファスシリコン感光ドラムを用いた画
像形成装置において、使用される現像器の上帯′纜器に
対する遠近に応じてアモルファスシリコン感光ドラムの
回転速度を変化させ、各現像器位置までの暗減衰量を同
一にさせることにより、主帯電電流値を一定のままで、
主帯電器から遠近異なる場所に設置された各現像器位置
でも同一の電位を得させることができ、現像剤によるカ
ブリのない、均一な現像像を得ることが可能となるばか
りでなく、第１現像器使用時のアモルファスシリコン感
光ドラムの回転速度を遅くすることによって赤色現像剤
のようなカラートナーの飛散を防止することが回部とな
り、長期にわたり安定したコントラスト、画ｊｔ等を確
保することができる。

実ｊＬ例 以下１本発明を、その一実施例に基づいて添付図面を参
照しつつ説明する。

第１図を参照すると、２個の現像器を有する画像形Ｉ＆
装置に本発明を実施した概略側面断面図が示されており
、この２色現像を行なう画像形成装置は、主にアモルフ
ァスシリコンから成る光Ｊ電層を侑する、感光体として
のアモルファスシリコン感光ドラムｌを備えており、こ
のアモルファスシリコン感光ドラムｌは、直径的１８０
ｍｍの円筒形状をしており、矢印方向に回転する。アモ
ルファスシリコン感光ドラムｌの周囲には、その回転方
向に沿って、主帯電器２、潜像形成手段３、表面電位セ
ンサー１１．赤色現像剤を収容している第１の現像器４
ａ、黒色現像剤を収容している第２の現像器４ｂ、転写
材給紙ローラ１０．転写帯電器５、分離帯電器６、クリ
ーナ７、除電露光器８が、それぞれ、配設されている。

このような構成にて、電子写真プロセスに基づいて、ま
ず、帯電、露光、現像、転写が行なわれる。すなわち、
主帯電器２により、アモルファスシリコン感光ドラムｌ
の表面上を一様に帯電した後、潜像形成手段３にてアモ
ルファスシリコン感光ドラムｌ上を露光して、原稿情報
に応じた潜像をアモルファスシリコン感光ドラム１上に
形成し、現像器４ａ、４ｂを選択的に使用して、すなわ
ち現像器４ａの現像剤にて、そして次の潜像形成プロセ
スの後には現像器４ｂの現像剤にて、この潜像を現像し
て可視画像化し、この可視画像を、転写材給紙ローラ１
０によって供給されてくる転写材に転写帯電器５にて転
写し、可視画像が転写された転写材は、分離帯電器６に
て分離される。

その後、分離された転写材は、分離帯電器６の後役に配
置される転写材搬送装！１９上に載置されて１図示しな
い定着装置へ搬送され、定着装置にて転写材上に転写さ
れた可視画像は永久画像として定着される。

一方、アモルファスシリコン感光ドラムｌ上の可視画像
を転写材に転写する際、アモルファスシリコン感光ドラ
ムｌ上に残留した現像剤は、クリーング装置７にてクリ
ーニングされ、次の画像形成プロセスに備え、上記工程
を繰り返す。

このときの本発明による上記画像形成プロセスを第２図
ａ、第２図す及びこれらの図に基づく実験例を参照して
、さらに説明する。

第２図ａは、第１図に示した２色現像を行なう画像形成
装置において、アモルファスシリコン感光ドラム上の表
面電位を測定するために、主帯電器２１表表面位センサ
１１、第１現像器４ａ、第２現像器４ｂの配置関係を示
した図であり、これらは、主帯電器２の配置位置を０度
としたとき、表面電位センサ１１は４４度の位置にあり
、第１現像器４ａは、６３度の位置にあり、そして第２
現像器４ｂは、１１５度の位置にあるように配置される
。

第２図すは、第２図ａに示した主帯電器２１表表面位セ
ンサ１１．第１現像器４ａ、第２現像器４ｂの配ｍ関ａ
において、アモルファスシリコン感光ドラム１を回転さ
せた場合に、これらの位置関係（角度）を横軸に取り、
アモルファスシリコン感光ドラム上に設けたセンサーに
より測定された表面電位を縦軸に取り、アモルファスシ
リコン感光ドラム表面上の電位の減衰状態を示したもの
である。

第２図すにおいて、曲線Ａはアモルファスシリコン感光
ドラム１の回転速度、すなわち第１図の矢印Ａ方向へ移
動する回転速度が３４０　ｍ　ｍ　／　ｓｅｃの時のア
モルファスシリコン感光ドラムの暗減衰カーブを表わし
１曲線Ｂはアモルファスシリコン感光ドラム１の回転速
度が３４０ｍｍ／ｓｅｃ固定のままで、従来の電位制御
により第１現像器位置の電位を４００Ｖにしたときの暗
減衰カーブである。また、曲線Ｃは本発明によるアモル
ファスシリコン感光ドラムｌの回転速度を２６０ｍｍ／
ｓｅｃにコントロールして、第１現像器位置の電位を４
００Ｖにしたときの暗減衰カーブである０本発明は、主
帯電器等を用いた所定の潜像形成プロセスにより形成さ
れた潜像を現像するために用いられる各現像器までのア
モルファスシリコン感光ドラムの回転速度毫異ならせる
ようにして、主帯電器により一様に帯電されたアモルフ
ァスシリコン感光ドラムの各現像器位置における暗減衰
を揃えるようにして、各現像器位置において暗部電位を
同一電位となるようにしている。すなわち、アモルファ
スシリコン感光ドラムを帯電するための主帯電器から、
使用される各現像器までに要する感光体としてのアモル
ファスシリコン感光ドラムの移動時間が略同一となるよ
うにアモルファスシリコン感光ドラムの移動速度を変化
させるものである。

なお、上記実施例では、感光体としてドラム形状のもの
について述べたが、本発明は、これに限らず、ベルト形
状のものについても適用できることは言うまでもない。

（実験例１） 第１図に示した画像形成装置において、像担持体に用い
られる感光ドラムとして、直径的１０８ｍｍの円筒状ア
ルミニウム基体上に、厚さが約３０終のアモルファスシ
リコン感光層を成膜したアモルファスシリコン感光ドラ
ムを用い、このアモルファスシリコン感光ドラムＬに、
前述した所定の潜像形成プロセスを介して形成される潜
像を現像して、複数色の可視画像を得るために、第２現
像器（黒現像剤）を使用するときはアモルファスシリコ
ン感光ドラムｌの回転速度を３４０ｍｍ／ｓｅｃで矢印
Ａ方向（第１図参照）に回転させ、第１現像器（カラー
トナーとしての赤現像器）を使用するときはアモルファ
スシリコン感光ドラムｌの回転速度を２６０ｍｍ／ｓｅ
ｃで矢印Ａ方向（第１図参照）に回転させ、各現像器で
それぞれ連続１万枚の耐久を行なった結果、現像剤によ
るカブリ、飛散等の画像欠陥のない高品質の画像を得る
ことができた。

なお、カラートナーは、アモルファスシリコン感光ドラ
ムが高速回転になると、飛散が発生し易くなるので、上
記したように、カラートナー使用時は第１現像位置で低
速回転となるように使用することが効果的で、かつ容易
なカラートナーの飛散防止対策である。また１通常に使
用される場合には、カラートナーとしての赤現像器は、
黒現像剤の使用頻度に比較して略２％の割合であること
から、第１現像器の赤現像器を用いるためにアモルファ
スシリコン感光ドラムの回転速度を低下しても画質、コ
ピー生産性等には回答悪影響を及ぼさない。

（￥験例２） 比較例として、実験例１にて用いたアモルファスシリコ
ン感光ドラムｌを、第１図の矢印入方向へ回転させる際
、その回転速度を３４０ｍｍ／ｓｅｃに固定し、第２現
像器の位置で暗部電位が４ＯＯＶになるように主帯電電
流値を設定すること以外は、実験例１の耐久と同様の実
験を行なった結果、第１現像憲にて形成される赤画像は
電位が取れ過ぎてカブリが発生した。また、アモルファ
スシリコン感光ドラムｌの回転速度が３４０ｍｍ／　ｓ
　ｅ　ｃと高速のために、非磁性カラートナーに発生し
易い飛散が生じてしまい、長期間にわたり良好な画像を
堆り続けることが困難であった。

（実験例３） また、他の比較例として、第１現像器を黒現像器、第２
現像器を赤現像器に置き換え、実験例１と同様の実験を
行なったところ、第２現像器により形成される赤現像像
においては、アモルファスシリコン感光ドラム１の回転
速度が３４０ｍｍ／ｓｅｅと高速回転による飛散・が発
生し、良好な画像は得られなかった。

（実験例４） さらに、他の比較例として、実験例３と同様に第１現像
器を黒現像器、　ｔＪ４２現像器を赤現像器に置き換え
、実験例２と同様の実験を行なったところ、第１現像器
として黒現像器を設置したために第２現像器の赤現像器
にて赤現像像を形成する場合に若干第１現像器の黒トナ
ーが混入して、黒トナーの混色が発生してしまい、黒ず
んだ赤色の画像になり、鮮明な赤色の画像を得ることが
できなかった。

久」ＬＤ」Ｌｚ 以上説明したように１本発明の画像形成装置によれば、
所定の潜像形成プロセスを介してアモルファスシリコン
感光ドラム上に形成される潜像を複数色にて現像するた
めに配置される複数個の現像器に対し、使用される現像
器の主帯電器に対する遠近位２に応じて、アモルファス
シリコン感光ドラムの移動速度、すなわち回転速度を変
化させることにより、例えば第１現像器のカラートナー
を使用するときは、第２現像塁の黒トナーを使用すると
きよりも、アモルファスシリコン感光ドラムの回転速度
を遅くさせることにより、第１、第２現像器位を迄に至
るアモルファスシリコン感光ドラムの暗減衰量を揃える
ことが可能となり、したがって、暗部電位を同一にする
ことができ、その結果、略同一帯電電流で本発明の画像
形成装置の使用が可能となって、安定したコントラスト
及び良好な画質を確保することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明によるアモルファスシリコン感光ドラ
ムを用いた画像形成装置の一実施例の概略側面断面図で
ある。 第２図ａは、第１図に示した画像形成装置において、ア
モルファスシリコン感光ドラム上の表面電位を測定する
ために、アモルファスシリコン感光ドラムの周囲に配設
される主帯電器１表面電位センサ、第１現像器、第２現
像器の配置関係図である。 第２図すは、第２図ａに示した主帯電器、表面電位セン
サ、第１現像器、第２現像器の配置関係において、アモ
ルファスシリコン感光ドラムを回転させた場合のアモル
ファスシリコン感光ドラム表面上の電位の減衰状態を示
した図である。 １：アモルファスシリコン感光ドラム ２：主帯電器 ３：潜像形成手段 ４ａ：第１現像器 ４ｂ：第２現像器 ５：転写帯電器 ６・分離帯’を器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）アモルファスシリコンを主成分とする光導電層を有
   する感光体に、所定の帯電及び露光工程を介して潜像を
   形成し、該潜像を複数色の現像剤にて可視画像化するた
   めに、該感光体の移動経路に沿って少なくとも該感光体
   を帯電する主帯電器と、異なる位置に配置され、選択的
   に使用される少なくとも２個以上の現像器とを備えた画
   像形成装置であって、該主帯電器から、使用される各現
   像器までに要する該感光体の移動時間が略同一となるよ
   うに該感光体の移動速度を変化させることを特徴とする
   画像形成装置。