JPH063901A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 現像スリーブと感光体ドラムとの間に電圧を
印加しながら、感光体ドラムに導電性磁性トナーを接触
させて感光体ドラムを帯電し、同時に、露光装置にて露
光し、現像する電子写真装置である。電子写真装置は、
湿度センサ２９を備えており、この湿度センサ２９から
の検出信号に基づいて制御回路部２７が、光照射位置変
位用モータ２８を駆動して、感光体ドラム１表面の露光
位置を、高湿度環境下では、トナー溜まりの後部位置の
第２露光位置に、標準環境下では、トナー溜まりの前部
位置の第１露光位置へと切り換える。 【効果】 高湿度環境下での露光部の再帯電を防止し
て、あらゆる環境下において、画質の安定した、掠れの
ない鮮明な画像を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光体表面に現像剤で
あるトナーを接触させて感光体表面を帯電させると共
に、書き込み信号に応じた露光を行うことにより、感光
体表面にトナー像を形成する画像形成装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、トナーを用いた画像形成には、カ
ールソンプロセスの応用による電子写真方式が広く用い
られている。上記カールソンプロセスを採用した装置
は、図１２に示すように、表面に感光層を有する感光体
ドラム３１の周囲に、帯電器３２、露光器３３、現像器
３４、転写器３５、定着器３６、クリーナ３７、除電器
３８を順次設けて構成されている。

【０００３】上記の構成において、まず、暗所において
帯電器３２で感光体ドラム３１表面が均一に帯電され
る。次に、露光器３３により光を照射し、光の照射され
た部分の帯電電荷が除去されて、静電潜像が形成され
る。次いで、この静電潜像に、現像器３４内における感
光体ドラム３１上の帯電電荷と逆極性に帯電されたトナ
ー３９が付着することにより、トナー３９による可視像
が形成される。

【０００４】その後、記録材４０をこの可視像に重ね、
記録材４０の裏側より転写器３５でコロナ放電を行っ
て、トナー３９と逆極性の電荷を与えることにより、ト
ナー像が記録材４０に転写される。転写されたトナー像
は、定着器３６の熱、圧力などにより記録材４０に定着
され、永久像となる。一方、記録材４０に転写されずに
感光体ドラム３１上に残った残留トナー３９ａは、クリ
ーナ３７により除去される。また、感光体ドラム３１上
の静電潜像は、除電器３８から光が照射されて除電され
た後、再度、帯電器３２による帯電から始まるプロセス
が繰り返されて、連続的な画像形成が行われる。

【０００５】ところで、上記のようにカールソンプロセ
スを応用した電子写真方式では、感光体ドラム３１の帯
電や、記録材４０にトナー３９を転写するために、通
常、コロナ放電器が用いられている。このコロナ放電器
においては、印加電圧が数ｋＶと高い電圧を必要とする
上、例えば温度変化によって感光体ドラム３１表面の帯
電量が変動する等の環境変化による影響を受け易い。ま
た、コロナ放電時にオゾンが発生するため、環境衛生上
の問題も生じるものとなっている。

【０００６】そこで、例えば特公平２−４９００号公報
には、上記のようなコロナ帯電を必要としない画像形成
方法が開示されている。その方法においては、図１３に
示すように、感光体５０が、ガラス等の透明基体５１上
に、In₂O₃ 等からなる透明導電層５２、Se等の光導電層
５３、ポリエチレン・テレフタレイトフィルムやバリレ
ン等からなる絶縁層５４を順次積層して構成されてい
る。

【０００７】そして、上記感光体５０の表面に、導電性
トナー５５を付着させたトナー保持体としての磁石５６
を近づけると共に、この磁石５６と透明導電層５２との
間に電圧を加えた状態で、透明基体５１側より露光する
と、光の照射部では光導電層５３の抵抗が低下し、電荷
が絶縁層５４の下まで注入される。これにより、磁石５
６と感光体５０との間には強い電界が加わり、露光領域
に対応する導電性トナー５５に反対極性の電荷が注入さ
れる。

【０００８】この結果、絶縁層５４を挟んで帯電した導
電性トナー５５と透明導電層５２より注入された電荷と
が逆極性の電荷対を形成することで互いに引き付けあっ
た状態となる。この後、磁石５６を感光体５０より遠ざ
けても、上記露光領域における導電性トナー５５のみが
感光体５０表面に止まることとなる。これにより、コロ
ナ帯電を用いずとも、感光体５０表面にトナー像を形成
することができる。そして、このようにして感光体５０
表面に形成されたトナー像を、前記カールソンプロセス
方式と同様に、感光体５０の表面から記録材４０の表面
へとトナー像の転写を行い、導電性トナー５５を加熱し
て溶融定着させる定着装置に送り込むことによって、記
録材４０に永久像としての画像形成を行うことができ
る。

【０００９】このような画像形成方法を用いた具体的な
装置を、本発明の説明図である図８を参照して説明する
と、感光体５０としての感光体ドラム１は、透明支持体
１ａ上に透明導電層１ｂ及び光導電層１ｃが形成された
構成を有し、Ａ方向に回転するようになっている。ま
た、上記感光体ドラム１に対向して配されている磁石５
６としてのトナー保持体５は、感光体ドラム１の長手方
向に沿って延びると共に、円周方向にＮ極性とＳ極性と
の磁石を交互に配設した磁気ローラ５ａと、非磁性の例
えばアルミニウムやマルテンサイト系のステンレス鋼で
構成され、磁気ローラ５ａの外周面を覆うようにして設
けられた現像スリーブ５ｂとから構成されており、磁気
ローラ５ａのＢ方向の回転に伴って、発生する交番磁界
によって、導電性磁性トナーＴを現像スリーブ５ｂの表
面に保持すると共に、現像スリーブ５ｂの表面をＣ方向
に搬送するようになっている。

【００１０】そして、透明導電層１ｂと現像スリーブ５
ｂとの間に電圧を印加しながら、感光体ドラム１の表面
に導電性磁性トナーＴを接触させることにより、感光体
ドラム１の表面を導電性磁性トナーＴと同極性に帯電さ
せると共に、導電性磁性トナーＴと感光体ドラム１との
接触部位を、透明支持体１ａ側から図示しない露光装置
にて露光することにより、感光体ドラム１の表面にトナ
ー像を形成するようになっている。尚、トナー像が転写
された後の感光体ドラム１表面に残留する導電性磁性ト
ナーＴは、現像スリーブ５ｂの磁気力等により、回収さ
れるようになっている。

【００１１】また、このとき、感光体ドラム１とトナー
保持体５とは近接して配されているため、感光体ドラム
１との接触域内の導電性磁性トナーＴは、感光体ドラム
１の回転に伴って自然搬送されて、感光体ドラム１と現
像スリーブ５ｂとの対向中心点、即ち、感光体ドラム１
の中心と現像スリーブ５ｂの中心とを結ぶ線よりも、感
光体回転方向側にトナー溜まりを形成している。

【００１２】そして、このように、帯電、露光、現像、
クリーニングを同時に行う画像形成装置においては、各
部の設定条件は互いに関連し合っており、設定条件の違
いが大きく複写画像に影響することとなる。そこで、通
常は、各々、標準環境状態における条件に設定されてお
り、例えば、露光位置は、標準環境下における導電性磁
性トナーＴの帯電特性や、導電性磁性トナーＴと感光体
ドラム１との配設位置の関係等から考慮して、上記トナ
ー溜まりの前部位置の第１露光位置Ｌ₁ に設定されてい
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成においては、各部が標準環境状態における条件に設
定されているため、環境条件の変化に対応できず、特に
高湿度時において、画質が安定せず、複写画像に掠れが
生じる等の問題点を有している。これは、感光体ドラム
１表面における露光部と非露光部との電位差が減少する
ことに起因している。電位差減少の原因としては、標準
環境下では、充分大きな抵抗を有し、感光体ドラム１へ
の帯電特性が低く、露光部に何ら影響を及ぼさなかった
トナー溜まりの導電性磁性トナーＴが、高湿度環境下で
は、抵抗が低下し、感光体ドラム１への帯電特性が高く
なり、露光部を再帯電させるためと考えられている。

【００１４】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あって、露光装置による感光体表面の露光位置を、環境
変化、特に湿度変化に伴って移動させることにより、環
境変化による露光部と非露光部との電位差の減少を回避
し、画質の安定した、掠れのない鮮明な画像を得ること
ができる画像形成装置を提供することを目的としてい
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
画像形成装置は、上記の課題を解決するために、透明支
持体上に透明導電層および光導電層が設けられた回動可
能な感光体と、表面に現像剤を保持した現像剤保持部材
とを対向して配し、上記透明導電層と現像剤保持部材と
の間に電圧を印加しながら感光体表面に現像剤を接触さ
せて感光体表面を帯電させると共に、上記感光体と現像
剤との接触域内を、露光装置にて感光体の透明支持体側
から書き込み信号に応じた露光を行い、感光体表面にト
ナー像を形成する画像形成装置において、上記画像形成
装置が配設されている環境下の環境条件を検出する環境
条件検出手段と、この環境条件検出手段の出力信号に基
づき上記露光装置による感光体の露光位置を移動させる
露光位置変更手段とが設けられていることを特徴として
いる。

【００１６】また、本発明の請求項２記載の画像形成装
置は、上記の課題を解決するために、上記請求項１の画
像形成装置において、上記環境条件検出手段が、湿度セ
ンサであることを特徴としている。

【００１７】また、本発明の請求項３記載の画像形成装
置は、上記の課題を解決するために、上記請求項１、又
は請求項２記載の画像形成装置において、上記露光位置
変更手段が、湿度の上昇に伴って、露光位置を感光体と
現像剤保持部材との対向中心点より感光体の回転方向に
移動させることを特徴としている。

【００１８】

【作用】上記の請求項１の構成によれば、環境条件検出
手段が、画像形成装置が配設されている環境下における
環境条件、即ち、温度や湿度等を検出する。そこで、例
えば請求項２記載の構成のように、環境条件検出手段を
湿度センサとすることにより、湿度を検出することがで
きる。そして、この検出信号に基づいて、例えば請求項
３記載の構成のように、露光位置変更手段が、湿度セン
サの出力信号に基づき、湿度上昇があれば、露光位置を
感光体と現像剤保持部材との対向中心点より感光体の回
転方向に移動させる。これにより、露光後の感光体に接
触する現像剤の量が減少するため、例え、高湿度とな
り、現像剤の感光体への帯電特性が高くなったとして
も、露光部の再帯電が防止されて、露光部と非露光部と
の電位差減少を回避することができる。

【００１９】

【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図１１
に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００２０】本実施例の画像形成装置である電子写真装
置は、図２に示すように、装置内でＡ方向に回転可能な
円筒状の感光体ドラム（感光体）１を備えている。この
感光体ドラム１の右方には現像装置２が、感光体ドラム
１内には露光装置７が、また、感光体ドラム１の上方に
は転写・定着ベルト８がそれぞれ配設されている。

【００２１】上記感光体ドラム１は、図４に示すよう
に、光学的に透明な円筒状の透明支持体１ａの表面に、
In₂O₃ やSnO₂等のスパッタ膜による透明導電層１ｂと、
Se、ZnO 、CdS 、あるいは非晶質Si等の光導電性物質に
よる光導電層１ｃとが順次積層されて構成されている。
尚、本実施例では、上記の透明導電層１ｂとして、膜厚
0.５μｍのIn₂O₃ 層が形成され、また、光導電層１ｃと
して、膜厚３μｍの非晶質Si層が形成されている。

【００２２】上記現像装置２は、図２に示すように、現
像剤としての導電性磁性トナーＴを貯留する現像槽３
と、現像槽３内で回転可能に設けられ、導電性磁性トナ
ーＴを撹拌する撹拌ローラ４と、現像槽３の開口部３ａ
において感光体ドラム１との対向位置に配設された現像
材保持部材としてのトナー保持体５と、現像槽３の開口
部３ａにおけるトナー保持体５の下方位置に固設された
ドクターブレード６とから構成されている。

【００２３】上記トナー保持体５は、感光体ドラム１の
長手方向に沿って延びると共に、円周方向にＮ極性とＳ
極性との磁石を交互に配設した磁気ローラ５ａと、非磁
性の導電性部材、例えばアルミニウムやマルテンサイト
系のステンレス鋼で構成され、磁気ローラ５ａの外周面
を覆うようにして設けられた現像スリーブ５ｂとからな
り、磁気ローラ５ａのＢ方向の回転に伴って、発生する
交番磁界によって、導電性磁性トナーＴを現像スリーブ
５ｂ表面に保持して、磁気ローラ５ａの回転方向である
Ｂ方向とは逆方向のＣ方向に搬送するようになってい
る。

【００２４】また、上記ドクターブレード６は、現像ス
リーブ５ｂ表面に保持されてＣ方向に搬送される導電性
磁性トナーＴの搬送量を所定量に調整するようになって
いる。

【００２５】上記導電性磁性トナーＴは、スチレンアク
リル共重合体等からなる樹脂に鉄粉やフェライトなどの
磁性体粉、カーボンブラック等を練り合わせて粉砕し、
数μｍから数十μｍにした粉末で構成されている。

【００２６】上記感光体ドラム１内に配設された露光装
置７は、発光ダイオードに短焦点レンズを組み合わせた
ＬＥＤアレイにて構成されるもので、図示しない露光制
御手段からの書き込み信号に応じて、上記トナー保持体
５に向かって光を照射するようになっており、この照射
光は、感光体ドラム１の透明支持体１ａおよび透明導電
層１ｂを介して光導電層１ｃに集光されるようになって
いる。

【００２７】また、露光装置７には、露光装置７を感光
体ドラム１の中心を支点として変位させる後述の光照射
位置変位用モータ２８が備えられており、この光照射位
置変位用モータ２８の駆動が、後述する制御回路部２７
にて制御されることにより、光照射位置（露光位置）
を、図７の（ａ）及び図８に示すトナー溜まりの前部位
置である露光位置角度θ₁ ＝１２°の第１露光位置Ｌ₁
と、図７の（ｂ）及び図８に示すトナー溜まりの後部位
置である露光位置角度θ₂ ＝１７°の第２露光位置Ｌ₂
との間で切り換えるようになっている。尚、上記の露光
位置角度とは、感光体ドラム１の中心と磁気ローラ５ａ
の中心とを結ぶ線と、光照射位置（露光位置）と感光体
ドラム１の中心を結ぶ線とのなす角度である。

【００２８】上記転写・定着ベルト８は、機械的な強度
に優れ、かつ耐熱性の高いポリイミド樹脂を主体とした
フィルム材料を用いて無端ベルト形状に形成されてい
る。この転写・定着ベルト８は、図２に示すように、感
光体ドラム１の上方に配設されている導電性弾性部材か
らなる転写ローラ９と、この転写ローラ９の左側でやや
上方位置に配設されている後述の加熱装置１０と、この
加熱装置１０よりもさらに左側下方に配設されているテ
ンションローラ１１とを外側から囲むように、これらに
巻き掛けられている。そして、転写・定着ベルト８は、
感光体ドラム１と転写ローラ９との間において、これら
感光体ドラム１と転写ローラ９とにより挟装され、矢印
方向に移動するようになっている。

【００２９】尚、上記転写・定着ベルト８は、その材質
として、フィルム状のポリイミド樹脂が用いられている
が、特に、この材質に限定されるものではなく、少なく
とも後述するように導電性磁性トナーＴを転写する表面
が絶縁性を有しているものであれば、例えば基材として
の電気鋳造ニッケルベルト等の金属ベルトに、フッ素コ
ーティングを施したものや、ポリアミド樹脂のその他の
部材にて構成したものであってもよい。また、上記転写
・定着ベルト８の厚みは、特に限定されるものではない
が、熱伝導性および機械的強度を考慮すると、１０μｍ
〜２００μｍ程度の厚みが好ましく、画像の光沢を適度
なものとするために、表面を粗面として形成してもよ
い。

【００３０】上記加熱装置１０は、後述するように、転
写・定着ベルト８表面に転写される導電性磁性トナーＴ
を加熱溶融させるためのもので、アルミナセラミック基
板に面状のMo系発熱抵抗体１０ａを印刷し、その上に、
ガラスコートを印刷積層したセラミックヒータにて構成
されている。そして、上記加熱装置１０は、発熱抵抗体
１０ａへの通電によって、所定の加熱温度まで迅速に昇
温するようになっており、この加熱面が、転写・定着ベ
ルト８の表面に直に接するように配置されている。

【００３１】また、上記加熱装置１０の上側の部位に
は、転写・定着ベルト８を介して加熱装置１０の方向に
押圧力を作用させながら回転する加圧ローラ１２が配設
されており、この加圧ローラ１２は、後述の記録材搬送
手段１４により搬送されてくる転写紙Ｐを、転写・定着
ベルト８との圧接部にて挟装するようになっている。

【００３２】さらに、上記電子写真装置には、図３に示
すように、転写・定着ベルト８を下側から冷却する冷却
ファン２４と、装置の駆動源であるメインモータ１３
と、上記転写・定着ベルト８と加圧ローラ１２との圧接
部に転写紙Ｐを搬送する前述の記録材搬送手段１４と、
装置内から転写紙Ｐを排出する出紙手段２１と、電子写
真装置が配設されている環境下における湿度を検出する
湿度センサ２９と、上記露光装置７に備えられた光照射
位置変位用モータ２８の駆動を制御する制御回路部２７
とが設けられている。

【００３３】上記記録材搬送手段１４は、前述の感光体
ドラム１、現像装置２、および転写・定着ベルト８の上
方側に配設されており、その構成部材として、図示しな
い転写紙供給開口部から転写・定着ベルト８と加圧ロー
ラ１２との圧接部までを繋ぐ搬送経路をなす一対の搬送
ガイド板１５と、転写紙供給開口部の近傍に配された給
紙アクチュエータ１６および給紙ローラ１８・１８と、
搬送ガイド板１５の経路途中に配されたレジストローラ
１９・１９と、このレジストローラ１９・１９の回転を
制御する給紙ソレノイド２０とを備えている。

【００３４】上記出紙手段２１は、転写・定着ベルト８
と加圧ローラ１２との圧接部の左側方に配設されてお
り、その構成部材として、転写・定着ベルト８と加圧ロ
ーラ１２との圧接部から図示しない転写紙排出開口部ま
でを繋ぐ出紙経路をなす一対の出紙ガイド板２２と、転
写・定着ベルト８と加圧ローラ１２との圧接部の近傍に
配された出紙アクチュエータ２３と、出紙ガイド板２２
の末端側に配された搬送ローラ２５・２５とを備えてい
る。

【００３５】環境条件検出手段の一例としての上記湿度
センサ２９は、図１に示すように、制御回路部２７に接
続されており、検出結果を制御回路部２７へと出力する
ようになっている。

【００３６】上記制御回路部２７は、増幅器３０と、上
限リミッター３１及び下限リミッター３２が接続されて
いる差動増幅器３３と、三角波が入力されているデュー
ティ変換回路３４と、インバータ３５とからなり、上述
の光照射位置変位用モータ２８に接続されている。そし
て、湿度センサ２９から入力されたＤＣ的な信号を、増
幅器３０及び差動増幅器３１を介してデューティ変換回
路３４に入力し、デューティ変換回路３４にて三角波を
用いてデューティ変換を行った後、インバータ３５にて
ＡＣ信号に変化する。このＡＣ信号により、上記の光照
射位置変位用モータ２８は以下のように駆動される。

【００３７】即ち、湿度センサ２９にて検出された値
が、標準環境を示す範囲内の値であったならば、露光装
置７による露光位置が露光位置角度θ₁ ＝１２°の第１
露光位置Ｌ₁ となるように光照射位置変位用モータ２８
は駆動され、一方、湿度センサ２９にて検出された値
が、高湿度環境を示す範囲内の値であったならば、露光
装置７による光照射位置変位用モータ２８が露光位置角
度θ₂ ＝１７°の第２露光位置Ｌ₂ となるように光照射
位置変位用モータ２８は駆動される。つまり、この制御
回路部２７と、光照射位置変位用モータ２８にて本発明
の露光位置変更手段が構成されている。

【００３８】そして、このような、光照射位置変位用モ
ータ２８を駆動するための信号は、上述の露光制御手段
からの書き込み信号が発生している時間以外に出力され
るようになっている。

【００３９】尚、このように、環境条件に応じて露光位
置を、第１露光位置Ｌ₁ と第２露光位置Ｌ₂ とで切り換
えるような構成とした理由については、動作説明の後で
説明する。

【００４０】次に、上記構成の電子写真装置における動
作について説明する。

【００４１】まず、図示しない転写紙供給手段により１
枚の転写紙Ｐが転写紙供給開口部より送り込まれると、
この転写紙Ｐの先端部が給紙アクチュエータ１６を押し
上げることで、入紙検知スイッチ（図示せず）が転写紙
Ｐの供給を検知して入紙検知信号をメインモータ１３に
送信し、駆動源としてのメインモータ１３が回転駆動さ
れる。次に、上記メインモータ１３の回転が図示しない
回転伝達機構を介して給紙ローラ１８・１８に伝達され
ることで給紙ローラ１８・１８が回転され、この給紙ロ
ーラ１８の回転に伴って、転写紙Ｐはレジストローラ１
９・１９に搬送される。

【００４２】上記のようにしてレジストローラ１９・１
９に搬送された転写紙Ｐは、レジストローラ１９・１９
が給紙ソレノイド２０の制御により回転が停止されるこ
とで、一旦搬送が停止された状態となる。このとき、各
給紙ローラ１８・１８は、転写紙Ｐの後端側を挟装した
状態にあると共に、そのローラ表面の抵抗が小さいた
め、転写紙Ｐの搬送の停止に伴い転写紙Ｐの両面でスリ
ップした状態となっている。

【００４３】ここで、電子写真装置は待機状態となり、
所定時間内に印字開始信号が発生しない場合には、メイ
ンモータ１３は停止する。一方、待機状態で、印字開始
信号が発生した場合には、上記回転伝達機構によりレジ
ストローラ１９・１９以外のすべての回動部が回転す
る。

【００４４】次に、図４ないし図６、及び図８、図９に
基づいて導電性磁性トナーＴの現像処理について説明す
る。

【００４５】まず、磁気ローラ５ａのＢ方向への回転に
より生じる交番磁界によって、現像槽３内に貯留された
導電性磁性トナーＴが、図４に示すように、現像スリー
ブ５ｂ表面に保持されると共に、現像スリーブ５ｂの表
面上を感光体ドラム１の回転方向であるＡ方向とは逆方
向のＣ方向に搬送される。このとき、上記の現像スリー
ブ５ｂ表面に保持された導電性磁性トナーＴと感光体ド
ラム１との接触部では、現像スリーブ５ｂと透明導電層
１ｂとの間に印加される数十Ｖの電圧により、帯電され
た導電性磁性トナーＴが、感光体回転方向に向かって自
然搬送されて、トナー溜まりを形成する。

【００４６】そして、現像スリーブ５ｂから導電性磁性
トナーＴを通して、感光体ドラム１表面の光導電層１ｃ
に電荷注入が行われ、光導電層１ｃは、現像スリーブ５
ｂと略同電位に帯電される。即ち、図９の（ａ）の模式
図に示すように、感光体ドラム１と、現像スリーブ５ｂ
と導電性磁性トナーＴとは、一種のコンデンサを構成し
ていると考えることができ、その等価回路は、図９の
（ｂ）に示すようになる。この場合、導電性磁性トナー
Ｔと光導電層１ｃが離れる部分では、導電性磁性トナー
Ｔは、磁気ローラ５ａより発生する磁気力に支配的に作
用されるため、感光体ドラム１には付着しない。

【００４７】次に、図５に示すように、予め電子写真装
置が配設されている環境の湿度に対応した所定の露光位
置Ｌ、つまり、標準環境下においては、図８に示す上記
トナー溜まりの前部位置の第１露光位置Ｌ₁ にて、一
方、高湿度環境下においては、図８に示す上記トナー溜
まりの後部位置の第２露光位置Ｌ₂ にて、露光装置７か
ら書き込み信号に応じたＬＥＤが順次選択されて露光が
行われると、光導電層１ｃに注入されていた電荷は中和
されて、光導電層１ｃの表面電位は、透明導電層１ｂと
略同電位になり、光導電層１ｃと現像スリーブ５ｂとの
間に電位差が生じる。

【００４８】したがって、導電性磁性トナーＴは、図６
に示すように、電荷注入された状態で、現像スリーブ５
ｂと感光体ドラム１表面との間に働く電界や、感光体ド
ラム１と導電性磁性トナーＴとの間に働くファンデルワ
ールス力等の作用を受け、磁気ローラ５ａの磁気力を振
り切って、感光体ドラム１表面に付着して、書き込み信
号に応じたトナー像が感光体ドラム１表面に形成され
る。

【００４９】上記のように、感光体ドラム１表面に形成
されたトナー像は、図３に示すように、このトナー像の
注入電荷と逆の極性の電圧が、転写ローラ９に印加され
ることで、感光体ドラム１と転写ローラ９との圧接部に
て転写・定着ベルト８表面に転写される。一方、加熱装
置１０上の転写・定着ベルト８と加圧ローラ１２との圧
接部で、転写・定着ベルト８表面のトナー像と転写紙Ｐ
とが対応するように、図示しないエンジンコントローラ
のＣＰＵより給紙ソレノイド２０に信号が出力されるこ
とで、前述したレジストローラ１９・１９の回転停止状
態が解除され、転写紙Ｐが、その先端部と転写・定着ベ
ルト８の先端部と一致するようなタイミングで、転写・
定着ベルト８と加圧ローラ１２との圧接部に搬送され
る。

【００５０】そして、上記のトナー像を転写した転写・
定着ベルト８および転写紙Ｐが、加熱装置１０と加圧ロ
ーラ１２との間で重ね合わせて搬送されることにより、
転写紙Ｐへのトナー像の転写および定着が同時に行われ
る。すなわち、転写紙Ｐが転写・定着ベルト８と加圧ロ
ーラ１２との間で圧接されて送り出される際に、加熱装
置１０により加熱溶融された導電性磁性トナーＴに対す
る離型性は、転写紙Ｐよりも転写・定着ベルト８表面の
方が良好なため、転写・定着ベルト８表面の導電性磁性
トナーＴのほとんどが転写紙Ｐ上に転写・定着される。
尚、感光体ドラム１表面に残留した導電性磁性トナーＴ
は、現像スリーブ５ｂの磁気力等により、再び現像槽３
に回収される。

【００５１】その後は、上記のトナー像を転写・定着し
た転写紙Ｐが、出紙アクチュエータ２３を押し上げ、搬
送ローラ２５・２５の回転により転写紙排出開口部を通
して装置から排出される。そして、転写紙Ｐが装置外に
排出されてから所定時間が経過した後に、加熱装置１０
の発熱抵抗体１０ａへの通電と、メインモータ１３の駆
動が停止されて、上記のような一連の動作が終了する。

【００５２】次に、標準環境下においては第１露光位置
Ｌ₁ にて露光し、高湿度環境下においては第２露光位置
Ｌ₂ にて露光するような構成とした理由を説明する。

【００５３】上記のように、感光体ドラム１と現像スリ
ーブ５ｂとに電圧を印加した状態で、感光体ドラム１に
導電性磁性トナーＴを接触させ、帯電、露光、現像を同
時に行う電子写真装置においては、高湿度時、露光後の
感光体ドラム１に接触する導電性磁性トナーＴの量が、
画質に影響を与えると考えられる。そこで、露光後の感
光体ドラム１に接触する導電性磁性トナーＴの量を変化
させる手段として、露光位置を変化させることにし、各
露光位置にて、環境条件、特に湿度を段階的に変化さ
せ、各条件下における、感光体ドラム１の表面電位を測
定し、各条件下で得られた画像を比較した。具体的に
は、露光位置が図７の（ａ）に示す第１露光位置Ｌ₁ に
設定されている電子写真装置と、露光位置が図７の
（ｂ）に示す第２露光位置Ｌ₂ に設定されている電子写
真装置とを用いて行った。尚、上記電子写真装置は、露
光位置が固定されている以外は、本実施例の電子写真装
置と同様の構成を有するものである。

【００５４】この場合、感光体ドラム１としては、ドラ
ム径３０ｍｍ，膜厚３μｍのアモルファスシリコン感光
体を使用し、光源としては、露光量２μＪ／ｃｍ² のＬ
ＥＤヘッドを使用し、現像装置２のトナー保持体５とし
ては、非磁性導電性スリーブと８極の磁極を備えた磁力
約７００ガウスの磁気ローラを使用し、現像剤として
は、トナー抵抗１．０×１０¹²Ωｃｍ，現像剤抵抗１．
７×１０³ Ωｃｍ，トナー粒径１２μの２成分現像剤を
使用し、現像バイアスは７０Ｖ、プロセススピードは５
０ｃｍ／ｓｅｃとした。

【００５５】各条件下において、感光体ドラム１の表面
電位を測定した結果を、図１０に示す。曲線Ａは、非露
光部の電位を、曲線Ｂは、第１露光位置Ｌ₁ にて露光し
た露光部の電位を、曲線Ｃは、第２露光位置Ｌ₂ にて露
光した露光部の電位を示している。

【００５６】第１露光位置Ｌ₁ で露光した場合、標準環
境である２４℃４２％から高湿度環境である３５℃９０
％まで、温度及び湿度、特に湿度を上昇させると、約１
Ｖであった電位が約３０Ｖまで上昇し、著しい電位上昇
がみられた。一方、第２露光位置Ｌ₂ で露光した場合、
標準環境である２４℃４２％から高湿度環境である３５
℃９０％に変化させたとしても、約１Ｖから約５Ｖまで
の上昇に止まり、露光部の電位上昇が抑えられている。

【００５７】このことから、感光体ドラム１表面におけ
る露光位置を移動させること、つまり、露光位置を感光
体ドラム１の回転方向側に移動させることにより、露光
後の感光体ドラム１に接触する導電性磁性トナーＴの量
を減少させ、高湿度環境下における露光部と非露光部と
の電位差を大きく取ることができることがわかった。

【００５８】一方、得られた画像みると、第１露光位置
Ｌ₁ で露光して得た画像の場合、標準環境である２４℃
４２％においては、鮮明であるが、湿度の上昇と共に、
掠れた部分が発生し、高湿度環境である３５℃９０％に
おいては、甚だ画質の低いものであった。これとは反対
に、第２露光位置Ｌ₂ で露光して得た画像の場合、高湿
度環境である３５℃９０％においては、鮮明であるが、
標準環境である２４℃４２％においては、掠れが発生し
ていた。これは、導電性磁性トナーＴの感光体ドラム１
への帯電特性と、感光体ドラム１と導電性磁性トナーＴ
との位置関係等の影響によるものと考えられる。

【００５９】このことから、標準環境下においては、露
光後、ある程度の導電性磁性トナーＴとの接触がある方
が画質が安定し、高湿度環境下においては、露光後、導
電性磁性トナーＴと接触しない方が画質が安定すること
がわかった。

【００６０】このような結果から、本実施例の電子写真
装置においては、標準環境下では第１露光位置Ｌ₁ 、高
湿度環境下では第２露光位置Ｌ₂ と露光位置を切り換え
るようになっている。

【００６１】以上のように、本実施例の電子写真装置に
おいては、電子写真装置が配設されている環境下におけ
る湿度を湿度センサ２９が検出し、制御回路部２７は、
この湿度センサ２９からの出力信号に基づき露光装置７
による光照射位置を、高湿度環境下においてはトナー溜
まりの後部位置である第２露光位置Ｌ₂ 、標準環境下に
おいてはトナー溜まりの前部位置である第１露光位置Ｌ
₁ というように切り換えるので、常に、湿度に対応した
露光位置にて露光が行われるようになっている。

【００６２】これにより、高湿度環境下においては、露
光後の感光体ドラム１に接触する導電性磁性トナーＴの
量が減少するので、導電性磁性トナーＴの感光体ドラム
１への帯電特性が高くなったとしても、露光部の再帯電
を防止し、非露光部と露光部との電位差が大きい状態で
維持されるので、掠れた画像となることがなく、画質の
安定した鮮明な画像を得ることができる。一方、標準環
境下においては、従来通り設定条件にて露光が行われる
ので、高湿度環境に対応した補正等により、画質が影響
されることなく、画質の安定した、掠れのない鮮明な画
像が得られる。

【００６３】つまり、電子写真装置が配設されている環
境に左右されることなく、あらゆる環境下において、掠
れ等のない、鮮明な画像を得ることができる。

【００６４】また、上記構成によれば、加熱により転写
ベルト８の表面にて溶融したトナーは、これに重ねて転
写紙Ｐが押しつけられることによって、転写される。し
たがって、コロナ放電器等の転写器を必要とせず、さら
に、装置全体を小型化することができると共に、転写定
着が同時に行われるので、トナー像の汚れが解消され、
これによっても、画質を向上させることができる。

【００６５】さらに、感光体ドラム１表面を帯電させる
ためのコロナ放電器等の帯電器を設ける必要がないた
め、帯電工程でオゾンを発生する恐れがなくなる。しか
も、露光装置７が、感光体ドラム１内に配設されている
ため、装置全体を極めて小型に構成することができると
共に、露光装置７への汚れの付着が回避されるため、露
光装置７からの照射光量を長期にわたって安定して維持
することが可能となり、これによっても、良質の画質を
得ることができる。

【００６６】また、上記の実施例においては、第１露光
位置Ｌ₁ と第２露光位置Ｌ₂ の２つの露光位置に切り換
えるようにしているが、これに限定されるものではな
く、さらに細かく露光位置を切り換えることにより、よ
り一層、あらゆる環境においても、画質の安定した掠れ
のない鮮明な画像を得ることができる。尚、同様に、本
実施例にて用いた露光位置角度についても、これらに限
定されるものではない。

【００６７】また、これ以外においても、本発明の範囲
内で種々の変更が可能であり、例えば、図１１に示すよ
うに、転写ベルト８と当接した後の感光体ドラム１上に
残留する導電性磁性トナーＴを回収するためのゴム等か
らなるスクレーパ２６を、現像スリーブ５ｂの上方に設
けてもよく、また、表面側から光導電層１ｃ、透明導電
層１ｂが透明支持体１ａ上に順次重ねて設けられた感光
体ドラム１に代えて、電荷保持特性を向上させるため
に、光導電層１ｃと透明導電層１ｂとの間にブロッキン
グ層を設けた構成の感光体を用いることも可能である。
さらに、導電性磁性トナーＴ以外に、電子写真装置用の
トナーであれば、他のトナーを用いて現像する機構にも
本発明を適用させることができる。

【００６８】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の画像形成装置
は、以上のように、画像形成装置が配設されている環境
下の環境条件を検出する環境条件検出手段と、この環境
条件検出手段の出力信号に基づき上記露光装置による感
光体の露光位置を移動させる露光位置変更手段とが設け
られている構成である。

【００６９】また、請求項２記載の画像形成装置は、請
求項１記載の画像形成装置において、環境条件検出手段
が、湿度センサである構成である。

【００７０】また、請求項３記載の画像形成装置は、上
記請求項１、又は請求項２記載の画像形成装置におい
て、露光位置変更手段が、湿度の上昇に伴って、露光位
置を感光体と現像剤保持部材との対向中心点より感光体
の回転方向に移動させる構成である。

【００７１】これにより、湿度が上昇した場合、露光位
置が移動して、露光後の感光体に接触する現像剤の量が
減少するため、例え、現像剤の感光体への帯電特性が高
くなったとしても、露光部の再帯電が防止されて、露光
部と非露光部との電位差減少を回避することができる。
この結果、環境変化に左右されない、画質の安定した、
掠れのない鮮明な画像を得ることができるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の電子写真装置における、露
光装置の光照射位置を制御する制御回路部を示すブロッ
ク図である。

【図２】上記電子写真装置における感光体ドラム、現像
装置、露光装置、および転写・定着ベルトを示す縦断面
図である。

【図３】上記電子写真装置を構成する各種の構成部材を
示す概略の構成図である。

【図４】上記感光体ドラムの表面が導電性磁性トナーと
の接触により帯電された状態を示す説明図である。

【図５】上記感光体ドラムの表面が露光により中和され
た状態を示す説明図である。

【図６】上記感光体ドラムの表面にトナー像が形成され
た状態を示す説明図である。

【図７】上記電子写真装置に備えられた露光装置による
光照射位置（露光位置）を示すものであり、（ａ）は標
準環境下における第１露光位置を示す説明図で、（ｂ）
は高湿度環境下における第２露光位置を示す説明図であ
る。

【図８】上記感光体ドラム表面に形成されたトナー溜ま
りと、第１露光位置と、第２露光位置との位置関係を示
す説明図である。

【図９】（ａ）は上記電子写真装置における感光体ドラ
ムと現像スリーブと導電性磁性トナーとを示す模式図で
あり、（ｂ）はその等価回路図である。

【図１０】上記感光体ドラムにおける表面電位の環境依
存性を示すグラフである。

【図１１】上記電子写真装置に備えられた現像装置に、
スクレーパを設けた場合の構成図である。

【図１２】従来のカールソンプロセスを採用した画像形
成装置の構成を示す模式図である。

【図１３】従来の導電性トナーによる画像形成プロセス
を採用した画像形成装置の要部を示す断面模式図であ
る。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム（感光体） １ａ 透明支持体 １ｂ 透明導電層 １ｃ 光導電層 ５ｂ 現像スリーブ ７ 露光装置 ２７ 制御回路部（露光位置変更手段） ２８ 光照射位置変位用モータ（露光位置変更手段） ２９ 湿度センサ（環境条件検出手段） Ｔ 導電性磁性トナー（現像剤）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 足立 克己 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 西尾 幸人 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明支持体上に透明導電層および光導電層
   が設けられた回動可能な感光体と、表面に現像剤を保持
   した現像剤保持部材とを対向して配し、上記透明導電層
   と現像剤保持部材との間に電圧を印加しながら感光体表
   面に現像剤を接触させて感光体表面を帯電させると共
   に、上記感光体と現像剤との接触域内を、露光装置にて
   感光体の透明支持体側から書き込み信号に応じた露光を
   行い、感光体表面にトナー像を形成する画像形成装置に
   おいて、 上記画像形成装置が配設されている環境下の環境条件を
   検出する環境条件検出手段と、この環境条件検出手段の
   出力信号に基づき上記露光装置による感光体の露光位置
   を移動させる露光位置変更手段とが設けられていること
   を特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】上記環境条件検出手段が、湿度センサであ
   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】上記露光位置変更手段が、湿度の上昇に伴
   って、露光位置を感光体と現像剤保持部材との対向中心
   点より感光体の回転方向に移動させることを特徴とする
   請求項１、又は請求項２記載の画像形成装置。