JPH0744063A

JPH0744063A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0744063A
Application number: JP5186501A
Authority: JP
Inventors: Mitsushi Tsujita; 充司辻田; Yukifumi Terada; 幸史寺田; Sakushiro Tanaka; 作白田中; Ichiro Yamasato; 一郎山里; Takuji Terada; 卓司寺田
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1993-07-28
Filing date: 1993-07-28
Publication date: 1995-02-14

Abstract

(57)【要約】【目的】感光体膜における暗減衰が種々の原因で変動
しても、その変動の原因を問わず、均一濃度の画像を形
成することができる画像形成装置を提供する【構成】本発明の画像形成装置に於いて、感光体ドラ
ム１３は、導電性を有する基体３０と、基体３０の表面
に形成されている感光体膜１２とを備えている。感光体
膜１２は主帯電器１４によって帯電される。帯電された
感光体膜１２は、光学装置１５によって露光され、静電
潜像が形成される。感光体膜１２上の静電潜像は、現像
装置１６によって現像される。表面電位計２６は、感光
体膜１２に於ける暗減衰の程度を検出する。ヒータ２４
は、表面電位計２６で検出された感光体膜１２の暗減衰
の程度に対応して、感光体膜１２の温度を調節すること
により、暗減衰による表面電位の変動を補償する。更
に、この感光体膜１２の温度調節では表面電位の変動を
十分に補償できない場合は、主帯電器１４の帯電電位制
御手段を調節することにより、表面電位の変動を補償す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真技術を用いた
画像形成装置に関し、特に、単層有機感光体ドラムに帯
電及び画像露光を行うことにより画像を形成する画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、静電複写装置あるいは印刷装
置等として、電子写真技術を用いた画像形成装置の開発
が活発に進められてきている。

【０００３】図１０は、従来の電子写真技術を用いた画
像形成装置１の系統図である。画像形成装置１は、表面
に感光体膜２が形成された回転可能な感光体ドラム３、
感光体膜２に所定量の電荷を一様に与えるための主帯電
器４、感光体膜２を露光し、感光体膜２上に静電潜像を
形成するための光学装置５、感光体膜２上の静電潜像を
現像するための現像装置６、感光体膜２に形成されてい
るトナー像を記録紙７に転写する転写器８、感光体ドラ
ム３上に残留したトナーを除去するクリーニングブレー
ドを備えるクリーニング装置９、及び感光体ドラム３上
に残留している電荷を除去して、感光体ドラム３の表面
電位を所定の均一な電位に設定するための除電ランプ１
０等を備えている。

【０００４】画像形成装置１によれば、主帯電器４によ
って、感光体膜２に所定量の電荷を一様に与えた後、光
学装置５によって感光体膜２に光が照射され、感光体膜
２上に静電潜像が形成される。その後、現像装置６によ
って、トナーが感光体膜２上に供給され、静電潜像が顕
像化される。感光体ドラム３上のトナー像は、転写器８
によって記録紙７に転写される。転写後に、感光体ドラ
ム３上に残留したトナーは、クリーニング装置９によっ
て除去される。次に、除電ランプ１０によって感光体膜
２上に光が照射され、感光体膜２上に残留している電荷
が除去され、感光体膜２の表面電位が所定の電位に均一
化される。この後、主帯電器４によって、感光体ドラム
３に再び帯電が行われる。これらの一連の過程が、感光
体ドラム３の回転に応じて、連続して繰り返し行われ
る。

【０００５】従来技術に於いて、感光体膜２を構成する
感光体材料として、無機材料あるいは有機材料が用いら
れている。無機材料として、Ｓｅ系材料、アモルファス
Ｓｉ系材料等が用いられている。近年、安全性や加工容
易性の点で、有機材料が多く用いられている。有機材料
を用いた有機感光体は、積層有機感光体と単層有機感光
体とに類別される。

【０００６】積層有機感光体は、電荷発生層と電荷輸送
層とが積層された構成である。電荷輸送層を形成する材
料の内、ホールの輸送能力が良好な材料は多く開発され
ているが、電子を輸送する能力が優れた材料は未だ開発
されていない。このため、積層型有機感光体は、負帯電
型のものが殆どである。しかし、コロナ放電を利用する
帯電器を用いて負帯電型の感光体を帯電させる場合に
は、オゾンの発生が多く安全性が環境性の点でオゾン対
策が新たに必要となるといった問題点があった。上記問
題点を克服するために、電荷輸送媒質中に電荷発生媒質
を分散させた単層有機感光体が提案されている。単層有
機感光体では、ホール輸送能力が良好な材料を電荷輸送
媒質として用いることで、容易に正帯電型の感光体を実
現することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】積層有機感光体と比較
し、製造の容易さの点でも、単層有機感光体が望まし
い。しかしながら、単層感光体膜は、除電の後も、概し
て高い残留電位を有している。また、この高い残留電位
を示す感光層中に残留するフォトキャリアによって、帯
電時の帯電電位が低くなるという問題点を有している。
また、前記使用時間が少ない期間は良好な帯電能を有し
ている感光体膜も、使用時間が長くなるに従って疲労
し、トラップサイトが増大し、帯電能が低下するという
問題点が発生する。

【０００８】上述の従来技術において、更に次のような
問題がある。すなわち、感光体膜２の単位面積に主帯電
器４によって所定量の電荷を与えた後、時間の経過に伴
って、その電荷の一部が失われる暗減衰が発生するとい
う問題である。このため、感光体ドラム３の回転に従っ
て、感光体膜２において着目する任意の領域が、帯電位
置（主帯電器４に近接する位置）から現像位置（現像装
置６に近接する位置）まで移動する間に、その領域の帯
電量が減少してしまうことになる。

【０００９】この感光体膜２の表面電位が露光によらず
に減少することは、一般に暗減衰と呼ばれている。この
暗減衰の程度は、感光体膜の帯電保持能や画像形成装置
１の設置されている環境等の種々の要因で変化する。感
光体膜２の帯電保持能や画像形成装置１の設置されてい
る環境等が画像形成装置１毎に異なる場合、暗減衰の程
度も画像形成装置１毎に変動することになる。また、感
光体膜２の帯電保持能や画像形成装置１の設置されてい
る環境等が経時的に変動してしまう場合、暗減衰の程度
も経時的に変動することになる。暗減衰の程度の変動
は、現像位置での感光体膜２の帯電量の変動を引き起こ
し、均一な濃度で画像を形成することが阻害される。

【００１０】従来の画像形成装置１に於いて、その設置
環境に係わらず、また、暗減衰の経時変化を考慮せず、
全ての画像形成装置１に、暗減衰による表面電位の減少
を補償する同一のデータが設定されていた。このデータ
は、例として感光体ドラム３の製造時に於いて計測され
た暗減衰の程度に対応する初期データである。

【００１１】従って、暗減衰の程度が、感光体膜の帯電
保持能や画像形成装置１の設置されている環境等の種々
の要因で変動した場合、従来の画像形成装置１は、初期
データによって、変動した暗減衰を補償することが出来
ず、均一な濃度の画像を形成することができなくなって
しまう。また、暗減衰が、画像形成装置１の長期にわた
る使用に伴う経時変化を生じる場合に於いても同様であ
る。この場合に於いて、画像形成装置１は、変動した暗
減衰を前記初期データによって補償することができず、
均一な濃度の画像を形成することができなくなってしま
う。

【００１２】特に、正帯電型の単層有機感光体膜は、使
用初期において良好な帯電能及び帯電保持能を有してい
ても、使用時間の経過にしたがって、帯電能及び帯電保
持能が低下するという問題点を有している。従って、正
帯電型有機感光膜に於ける暗減衰の程度が経時的に変動
することに起因して、画像形成装置が均一な画像を形成
することが出来ないという問題は、このような正帯電型
の単層有機感光体膜の実用化にとって、特に解決の急が
れる問題のひとつである。

【００１３】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、感光体膜における暗減衰
が種々の原因で変動しても、その変動の原因を問わず、
均一濃度の画像を形成することができる画像形成装置を
提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、導電性を有する基体、及び該基体の表面に形成され
ている感光体膜を備える回転可能な感光体部材と、該感
光体部材の近傍に配置されて、該感光体膜を帯電させる
帯電手段と、帯電した該感光体膜に画像に対応する光を
照射する露光手段と、該感光体部材の回転方向に沿っ
て、該露光手段よりも下流側に配置されている現像手段
と、該感光体膜に於ける暗減衰の程度を検出する暗減衰
検出手段と、該暗減衰検出手段で検出された該暗減衰の
程度に基づいて、該感光体膜の温度を調節することによ
り、該暗減衰を補償する第１の補償手段と、該暗減衰検
出手段で検出された該暗減衰の程度に基づいて、該帯電
手段の該感光体膜の供給電荷量を調節することにより、
該暗減衰を補償する第２の補償手段とを備えており、そ
のことにより上記目的が達成される。

【００１５】本発明に於いて、前記第１の補償手段が、
前記第２の補償手段より優先して動作し、該第２の補償
手段が該第１の補償手段により補償できなかった暗減衰
を補償する場合がある。

【００１６】本発明に於いて、前記第１の補償手段が、
前記感光体膜に熱量を与えるための加熱手段と、前記暗
減衰検出手段で検出された前記暗減衰の程度に基づい
て、該加熱手段により該感光体膜に与えられる熱量を制
御する制御手段とを有する場合がある。

【００１７】本発明に於いて、前記第１の補償手段が、
前記感光体膜の温度を検出するための温度センサをさら
に備え、該温度センサによって検出された温度の基づい
て、前記加熱手段によって該感光体膜に与えられる熱量
を制御する場合がある。

【００１８】本発明に於いて、前記第２の補償手段が、
前記帯電手段の電源電流を調節する手段である場合があ
る。

【００１９】本発明に於いて、前記帯電手段がスコロト
ロン方式であり、前記第２の補償手段が、該帯電手段の
電位制御手段を調節する手段である場合がある。

【００２０】

【作用】本発明の画像形成装置に於いて、感光体部材
は、導電性を有する基体と、該基体の表面に形成されて
いる感光体膜とを備えている。感光体膜は帯電手段によ
って帯電される。帯電された感光体膜は、露光手段によ
って露光され、静電潜像が形成される。感光体膜上の該
静電潜像は、現像手段によって現像される。感光体部材
の感光体膜に於いて、帯電手段による帯電に基づく表面
電位が、露光が行われない場合でも時間経過に従って減
少する暗減衰が発生する。

【００２１】暗減衰検出手段は、該感光体膜に於ける暗
減衰の程度を検出する。第１の補償手段は、該暗減衰検
出手段で検出された該感光体膜の該暗減衰の程度に対応
して、該感光体膜の温度を調節することにより、該暗減
衰による表面電位の変動を補償する。第２の補償手段
も、該暗減衰検出手段で検出された該感光体膜の該暗減
衰の程度に対応して、該帯電手段の該感光体膜への供給
電荷量を調節することにより、該暗減衰による表面電位
の変動を補償する。

【００２２】これにより、該暗減衰の程度に経時変化が
生じた場合、あるいは画像形成装置の設置環境などに起
因して暗減衰が、画像形成装置毎にばらついた場合等、
暗減衰が感光体膜の製造直後の程度から変動した場合、
該暗減衰の程度の経時変化あるいは該ばらつきに起因す
る表面電位の変動を補償して、均一な画像濃度の画像を
形成することができる。

【００２３】また、第１の補償手段による補償は放電生
成物の増加がなく無害であるので、第１の補償手段を、
第２の補償手段より優先して動作させるようにすれば、
補償動作に伴う有害物質の発生を最小限に抑えることが
できる。

【００２４】

【実施例】本発明の画像形成装置は、表面電位を検出し
た後、検出された表面電位に基づいて、一定の範囲、た
とえば表面電位の低下量が約４０Ｖまでは、画像形成に
影響を与えるパラメータの一つである感光体ドラムの温
度を調節する。表面電位の変化量がその範囲を越えた場
合は、その越えた変化量分に応じて、主帯電器の電源電
流を調節する。そのことによって、現像位置での感光体
膜の帯電量の経時変化分が補償され、均一濃度の画像が
形成される。従って、本発明は、暗減衰の程度の変化
量、即ち表面電位の低下量が約４０Ｖ以上の感光体ドラ
ムに対する暗減衰の補償に関して有効である。

【００２５】以下に、一例として正帯電型の単層有機感
光体膜を用いる場合について、本発明の実施例を説明す
る。

【００２６】図１は、本発明の実施例の画像形成装置１
１の構成を示す系統図である。この画像形成装置１１
は、図１に示されるように、アルミニウム等の金属材料
からなるドラム基体３０の表面に単層型有機感光体から
なる感光体膜１２が形成された回転可能な感光体ドラム
１３、感光体膜１２に所望量の電荷を一様に与える主帯
電器１４、感光体膜１２を露光し、感光体膜１２上に静
電潜像を形成するための光を発生する光学装置１５、感
光体膜１２上の静電潜像をトナーで現像するための現像
装置１６、感光体ドラム１３上のトナー像を記録紙１７
等に転写する転写器１８、トナー像の転写後に、感光体
ドラム１３上に残留しているトナーを除去するクリーニ
ング装置１９、及び感光体ドラム１３上に残留している
電荷を除去して、感光体膜１２上の電位を所定の電位に
均一化させるための除電ランプ２０等を備えている。

【００２７】主帯電器１４は、スコロトロンチャージャ
ーが採用され、コロナ放電を行う放電ワイヤ２１と、放
電ワイヤ２１を囲み、感光体ドラム１３側に開口してい
るシールドケース２２と、シールドケース２２の該開口
部に設けられている金属製のグリッド２３とを備えてい
る。主帯電器１４の放電ワイヤ２１に、コロナ放電に必
要な電流を供給するための電源２５が接続されている。
シールドケース２２は接地されている。

【００２８】本実施例に於いて、主帯電器１４として、
スコロトロンチャージャーを用いることにより、帯電時
に、感光体ドラム１３の帯電位置に於ける表面電位は、
予め定められる上限値に到達し、該上限値に保持され
る。これは、以下の理由による。放電ワイヤ２１への電
源２５からの電源電流Ｉｃｃは、放電により、シールド
ケース２２への放電電流Ｉｓｃと、グリッド２３への放
電電流Ｉｇｃと、感光体ドラム１３への放電電流Ｉｐｃ
とに分流される。放電ワイヤ２１からの放電電流が、グ
リッド２３を経て感光体膜１２の表面に到達するには、
グリッド２３の電位よりも感光体膜１２の表面電位が低
いことが必要である。

【００２９】帯電位置に於ける感光体膜１２に放電ワイ
ヤ２１からの放電によって、放電電流Ｉｐｃが供給され
ると、感光体膜１２の表面電位は、次第に上昇する。上
昇する該表面電位がグリッド２３の電位と一致すると、
それ以降、グリッド２３と感光体膜１２との間に放電は
発生しない。放電ワイヤ２１に供給される電源電流Ｉｃ
ｃは、全て放電電流Ｉｓｃ、Ｉｐｃとなる。従って、感
光体膜１２の表面電位は、グリッド２３のグリッド電位
によって決定され、該グリッド電位に到達した後、グリ
ッド電位に保持される。

【００３０】感光体ドラム１３の現像位置付近には、表
面電位を測定するための表面電位計２６が、感光体ドラ
ム１３の回転を阻害することなく、配置されている。こ
の表面電位計２６は比較器２７に接続され、予め設定さ
れている最適な表面電位の基準値と表面電位計２６によ
って測定された表面電位との差を検出する。比較器２７
は、例としてマイクロコンピュータなどを含んで構成さ
れる制御装置２８に接続されている。制御装置２８は、
ヒータ２４および電源２５を制御する。制御装置２８に
はメモリ２９が接続されている。暗減衰の程度の検出
は、表面電位計２６および比較器２７により行われる。

【００３１】ドラム基体３０内表面には、感光体膜１２
の温度を上昇させるための、面状発熱体からなるヒータ
２４、および感光体膜１２の温度を測定するための温度
センサ３１が配設されている。

【００３２】主帯電器１４として、本実施例に於いてス
コロトロンチャージャーを用いる。一般に、感光体膜１
２の飽和帯電電位Ｖｓが、５００〜１０００Ｖ、特に７
００〜８５０Ｖの範囲となるように主帯電を行うことが
望ましい。そのために、コロナ放電を行うに際して、４
〜７ｋＶの高電圧を、主帯電器１４の放電ワイヤ２１に
印加することが望ましい。

【００３３】図２は本実施例の感光体ドラム１３、主帯
電器１４、現像装置１６、及び除電ランプ２０の配置状
態を示す系統図であり、図３は、主帯電器１４のグリッ
ド２３の平面図である。主帯電器１４の帯電器幅Ｗ１
は、例として２２ｍｍであり、グリッド２３の開口幅Ｗ
２は、例として１６ｍｍである。グリッド２３と感光体
ドラム１３との距離Ｌ１は、例として１．５ｍｍであ
る。主帯電器１４の感光体ドラム１３の回転方向に関す
る下流側端部と、現像装置１６との前記回転方向に沿う
角度θ１は、例として１２０°であり、除電ランプ２０
と主帯電器１４の前記回転方向上流側端部との回転方向
に沿う角度θ２は、例として３０°である。また、感光
体ドラム１３の径は、例としてφ７８ｍｍである。ま
た、グリッド２３のグリッド長Ｌ２は、例として３２０
ｍｍである。グリッド２３の開口部は、メッシュ状に形
成され、開口率は例として８０％である。

【００３４】画像露光用に用いられる光学装置１５は、
レンズや反射鏡等からなる光学系、あるいはレーザー光
発振器等が用いられる。現像装置１６は、１成分系現像
剤あるいは２成分系現像剤の帯電したトナーを、感光体
膜１２の表面に供給する現像ローラ１６ａを備える。転
写器１８は、主帯電器１４と同様なコロナチャージャー
あるいは接触式帯電器が用いられる。

【００３５】本実施例に於ける除電ランプ２０の除電光
量は、感光体膜１２の帯電電位が１００Ｖ以下の零電位
近くまで落ちきる光量、本実施例の場合では、感光体膜
１２上に於いて、５LUX・SEC以上、特に１０LUX・SEC以上
であることが望ましい。一方、５０LUX・SEC以上とする
と、感光体膜１２の光疲労による品質の劣化が生じる。
除電ランプ２０として、ハロゲンランプ、蛍光灯ラン
プ、冷陰極線管、赤色、緑色等のネオンランプ等の可視
光光源がいずれも使用可能である。あるいは、赤色、黄
色、緑色等のＬＥＤ（発光ダイオード）等の単色光光源
も使用可能である。

【００３６】本実施例の感光体膜１２は、正帯電型単層
有機感光体膜であり、結着樹脂と電荷輸送媒質と電荷発
生物質とを相互に分散して形成される。電荷発生物質
は、それ自体公知の有機の光導電性顔料が何れも使用さ
れる。特に、フタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料、
キナクリドン系顔料、ピラントロン系顔料、ジスアゾ系
顔料、トリスアゾ系顔料等の光導電性有機顔料を単独
で、あるいは２種以上の組合せで用いる。

【００３７】電荷輸送媒質としては、樹脂媒質中に電荷
輸送物質を分散させたものが使用される。電荷輸送物質
としては、それ自体公知の正孔輸送物質或いは電子輸送
物質が何れも本発明の目的に使用される。適当な正孔輸
送物質の例は、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、フェナ
ントレン、Ｎ−エチルカルバゾール、２，５−ジフェニ
ル−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（４
−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジア
ゾール、ビス−ジエチルアミノフェニル−１，３，６−
オキサジアゾール、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）
−２，２’−ジメチルトリフェニルメタン、２，４，５
−トリアミノフェニルイミダゾール、２，５−ビス（４
−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−トリアゾー
ル、１−フェニル−３−（４−ジエチルアミノスチリ
ル）−５−（４−ジエチルアミノフェニル）−２−ピラ
ゾリン、ｐ−ジエチルアミノベンツアルデヒド−（ジフ
ェニルヒドラゾン）などの何れか、あるいはこれらの複
数の組合せで用いられる。適当な電子輸送物質の例は２
−ニトロ−９−フルオレノン、２，７−ジニトロ−９−
フルオレノン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレ
ノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノ
ン、２−ニトロベンゾチオフェン、２，４，８−トリニ
トロチオキサントン、ジニトロアントラセン、ジニトロ
アクリジン、ジニトロアントキノンなどの何れか、ある
いはこれらの複数の組合せで用いられる。

【００３８】結合剤樹脂としては、種々のもの、例え
ば、スチレン系重合体、スチレン−ブタジエン共重合
体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−
マレイン酸共重合体、アクリル系重合体、スチレン−ア
クリル系共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、ポ
リ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ
エステル、アルキッド樹脂、ポリアミド、ポリウレタ
ン、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリアリレー
ト、ポリスルホン、ジアリルフタレート樹脂、シリコー
ン樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリ
エーテル樹脂、フェノール樹脂や、エポキシアクリレー
ト、ウレタンアクリレート等の光硬化型樹脂等、各種の
重合体が例示される。なお、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾ
ール等の光導電性ポリマーも結着樹脂として使用でき
る。

【００３９】感光体膜１２中に存在させる電荷発生物質
は、結着樹脂１００重量部当たり０．１及至５０重量
部、特に０．５及至３０重量部の範囲にあるのが適当で
あり、一方電荷輸送物質は結着樹脂１００重量部当たり
２０及至５００重量部、特に３０及至２００重量部の範
囲にあるのが適当である。また、感光体膜１２の厚み
は、１０及至４０μｍ、特に２２及至３２μｍの範囲に
あるのが、高い表面電位、耐刷性及び感度の点でよい。

【００４０】感光体ドラム１２の導電性からなるドラム
基体３０としては、アルミニウム素管や該アルミニウム
素管をアルマイト処理したもの、あるいは導電性樹脂製
基体が一般に使用される。感光体膜１２としての有機感
光体層の形成は、樹脂を、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドのようなアミド系溶
媒；テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテ
ル；ジメチルスルホキシド；ベンゼン、トルエン、キシ
レン等の芳香族溶媒；メチルエチルケトン等のケトン
類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン；フェノール、クレゾ
ール等のフェノール類等の溶媒に溶解し、これに電荷発
生物質を分散させて塗布用組成物とする。この組成物を
導電性のドラム基体３０に塗布し、感光体膜１２を形成
させる。

【００４１】本発明は、正帯電型有機単層感光体の場合
に顕著な利点が秦せられ、正帯電型のものでは、主帯電
時にオゾンの発生が少ないことも利点である。正帯電型
の場合、電荷発生物質としては、ペリレン系顔料、アゾ
顔料或いはこれらの組合せを使用するのがよく、電荷輸
送物質としては２，６−ジメチル−２’，６’−ジｔｅ
ｒｔ−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン誘導
体、３，３’−ジメチル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ
キス−４−メチルフェニル（１，１’−ビフェニル）−
４，４’−ジアミン等のジアミン系化合物、フルオレン
系化合物、ヒドラゾン系化合物を使用するのがよい。

【００４２】以下に、フローチャートを参照しながら、
本実施例の動作を説明する。

【００４３】図４は、本実施例の画像形成装置１１の動
作を示すフローチャートであり、図６は本実施例に於け
る感光体膜１２の表面電位の検出動作と、感光体膜１２
の温度補正動作とを詳細に説明するフローチャートであ
る。以下に説明する動作は、本実施例の画像形成装置１
１が、例として静電複写機である場合、メインスイッチ
の投入後のウォーミングアップ期間に、あるいは、複写
動作が行われていない期間に行われる。ウォーミングア
ップ期間に行われる場合、以下に説明する本実施例の補
正動作のための動作期間を独立に定める必要がなく、複
写動作に対して無駄となる時間の発生を防止することが
できる。

【００４４】図４のステップａ１に於いて、メインスイ
ッチが投入される。ステップａ２に於いて、詳しくは後
述するように、表面電位の測定が行われる。ステップａ
３に於いて、測定された表面電位が予め定められた表面
電位の基準値と等しいかどうかが判断される。ステップ
ａ３の判断が否定であれば、ステップａ４に於いて、詳
しくは後述される補正動作が実行される。

【００４５】該補正動作の終了の後、ステップａ５に於
いて、静電複写機が複写動作可能な待機状態に設定さ
れ、ステップａ６に於いて複写動作が実行される。ステ
ップａ７に於いて複写動作が終了し、メインスイッチが
遮断される。ステップａ３に於いて、判断が肯定であれ
ば、ステップａ５に於いて、静電複写機が複写動作可能
な待機状態に設定される。以下、ステップａ６、ａ７の
処理が行われる。

【００４６】図５に於けるステップｂ１に於いて、メイ
ンスイッチが投入される。ステップｂ２に於いて、感光
体ドラム１３が回転を開始し、主帯電器１４に電源２５
から放電電流Ｉｃｃが供給される。光学装置１５、現像
装置１６、転写器１８、クリーニング装置１９、及び除
電ランプ２０等は全て停止される。ステップｂ３に於い
て、感光体ドラム１３が１回転（例として１〜６秒間程
度）するまで待機する。待機時間は感光体ドラム１３が
少なくとも１回転する時間であればよい。この待機期間
の計測は、本実施例の画像形成装置１１のメインモータ
がパルス駆動される場合、このメインモータの駆動に用
いられるパルスを計数することによって実現するように
してもよい。また、画像形成装置１１が、該待機期間の
計測用にタイマあるいはカウンタを別途用いるようにし
てもよい。

【００４７】待機期間を設定するのは、感光体膜１２の
全表面に亘る帯電が終了するのを待機するためである。
前述したように、スコロトロンで構成される主帯電器１
４によって感光体ドラム１３に帯電を行う場合、感光体
膜１２の全面が飽和帯電電位Ｖｓまで帯電していない場
合があるからである。

【００４８】ステップｂ３の判断が肯定になると、ステ
ップｂ４に於いて、表面電位が、表面電位計２６によっ
て測定される。ステップｂ５に於いて、測定された表面
電位が、予め定められる表面電位の基準値と等しいかど
うかが判断される。

【００４９】ステップｂ５の判断が否定であれば、ステ
ップｂ６に於いて、感光体膜１２の温度が、設定可能な
温度範囲の下限値であるか否かを判断する。

【００５０】ステップｂ６の判断が否定であれば、ステ
ップｂ７に於いて、以下に説明する感光体膜１２の温度
に関する補正動作が実行される。

【００５１】図６に、感光膜膜１２における温度と現像
位置における表面電位の変化幅との関係を示す。図から
分かるように、感光体膜１２の温度が１℃上昇すれば、
表面電位がおよそ２Ｖ降下する。本発明では、この特性
を利用して暗減衰の程度の変化を補償する。表面電位計
２６により測定される表面電位が、暗減衰により降下し
た場合に、比較器２７により表面電位の降下量が求めら
れる。制御装置２８は、その表面電位の降下量に応じて
感光体膜１２の温度の降下させ、表面電位を基準値に維
持する。また、逆に画像形成装置１１の設置されている
環境などが変化して表面電位が上昇した場合には、その
表面電位の上昇量に応じて感光体膜１２の温度の上昇さ
せ、表面電位を基準値に維持する。従って、暗減衰の程
度に経時変化が生じた場合、あるいは画像形成装置の設
置環境などに起因して暗減衰が、画像形成装置毎にばら
ついた場合等、暗減衰が感光体膜の製造直後の程度から
変動した場合においても、その変動量に応じて感光体膜
１２の温度を制御するので、暗減衰の程度の経時変化あ
るいはばらつきを補償することができる。これにより、
均一な画像濃度を実現することができる。

【００５２】図７に基づいて、補正動作をより具体的に
説明する。本場合では、表面電位の基準値を、たとえば
８００Ｖに設定する。この場合、表面電位計２６により
測定される表面電位が、たとえば７８０Ｖのときには、
ヒータ２４の温度が、そのときに設定されている温度よ
り１０℃だけ低くなるように制御装置２８により調整さ
れる。また、測定される表面電位が、たとえば８２０Ｖ
のときには、ヒータ２４の温度が、そのときに設定され
ている温度より１０℃だけ高くなるように調整される。

【００５３】このようなヒータ２４の温度調整は、制御
装置２８がヒータ２４の制御電圧を調整することにより
行われる。図８に、ヒータ制御電圧とヒータ温度との関
係を示す。図から分かるように、ヒータ２４の温度を上
昇させる場合には、ヒータ制御電圧を上げ、逆にヒータ
２４の温度を降下させる場合には、ヒータ制御電圧を下
げる。ただし、ヒータ２４の制御可能な温度範囲は３０
℃〜６０℃であり、従って、表面電位の調整幅もほぼ６
０Ｖである。

【００５４】ヒータ２６の初期温度は、通常、温度範囲
の上限値近く、たとえば５０℃に設定される。これは、
ほとんどの場合で表面電位は低下し、上昇することは希
であるからである。

【００５５】なお、感光体膜１２を構成する感光体材料
として、セレン−テレル系材料を用いる場合は、感光体
膜１２の温度が４５度を越えると熱破壊してしまうの
で、そのことに留意して感光体膜１２の温度調整を行う
必要がある。

【００５６】上記補正動作に用いる図６に示す関係のデ
ータ、および感光体膜１２の温度調整に必要な種々のデ
ータ、例えば図７および図８に示すデータなどはメモリ
２９に記憶されている。

【００５７】さらに、本実施例の画像形成装置１１は、
図６、図７および図８に示す関係自体の、感光体膜１２
の劣化、画像形成装置の設置環境などに起因する変動を
も補償するように構成することもできる。上記メモリ２
９に記憶されているデータは、感光体膜１２の長期間に
亘る使用、あるいは温度、湿度、振動などの周辺雰囲気
の変化などによって変動する。従って、本発明におい
て、メモリ２９のデータを補正動作を行うたびに、最新
のデータに書き換える構成とする。すなわち、補正動作
を行うことによって変動する各種パラメータ、例えば温
度センサ３１によって測定される感光体膜１２の温度な
どのデータをフィードバックして、後の補正動作に用い
る。その結果、それぞれの画像形成装置１１に固有の特
性に従ってさらに精密に補正動作を行うことができ、表
面電位の十分な補償を実現できる。ステップｂ７の補正
処理が終了すると、ステップｂ９に於いて、画像形成装
置１１は、複写動作が可能な待機状態となる。ステップ
ｂ１０に於いて、複写動作が実行されて終了すると、ス
テップｂ１１に於いて、メインスイッチが遮断され、画
像形成装置１１の動作が停止する。この後、処理はステ
ップｂ１に戻る。

【００５８】ステップｂ６に於いて判断が否定である場
合、即ち感光体膜１２の温度が設定可能な温度範囲の下
限値である場合には、感光体膜１２の温度をその下限値
に維持したまま、ステップｂ８に於いて、以下に説明す
る主帯電器１４の電源２５の電流Ｉｃｃに関する補正動
作が実行される。

【００５９】この補正動作は、表面電位の降下量に基づ
いて制御装置２８が電源２５の電流Ｉｃｃを調整するこ
とによって、表面電位を調整することにより行われる。
このような補正は従来から行われており、具体的な手段
および方法は特に限定されるものではない。また、電源
２５の電流Ｉｃｃはそのままで、グリッド電圧を調節す
ることにより、放電電流Ｉｐｃを調整し、それにより表
面電位の調整を行うようにしてもよい。放電電流Ｉｃｃ
を調整するような補正は、オゾン、ＮＯxなどの感光体
膜１２に有害な物質の発生を伴う。本発明では、感光体
膜１２の温度調整という無害な補正動作を行った後に、
温度調整のみでは補正できなくなった場合に、主帯電器
１４の感光体膜１２への供給電荷量の調整による補正を
行う。従って、主帯電器１４の感光体膜１２への供給電
荷量の調整のみで補正を行う場合と比べて、本発明によ
る補正はより無害である。

【００６０】ステップｂ８の補正処理が終了すると、処
理はステップｂ９に移り、前述したステップｂ９以降の
処理を実行する。

【００６１】ステップｂ５に於いて判断が肯定である場
合も、処理はステップｂ９に移り、前述したステップｂ
９以降の処理を実行する。

【００６２】本件発明者の計測によれば、本実施例にお
けるような感光体膜１２の表面電位の調節とを行わない
従来技術の画像形成装置の現像位置に於ける電位と、本
実施例の画像形成装置１１の現像位置に於ける電位と
を、静電複写機として比較すると、図９に示す結果が得
られた。図９のライン３２は従来技術の場合であり、ラ
イン３３は本実施例の場合である。図９から解るよう
に、従来技術に於いて、現像位置の電位は使用に伴って
次第に減少するのに対し、本実施例の画像形成装置１１
は、現像位置に於ける電位がほぼ一定である。

【００６３】これにより、正規現像方式に於いて画像濃
度が一定に維持され、反転現像方式に於いて、画像濃度
むらであるカブリ現象が防止された画像形成装置１１を
実現することができた。

【００６４】なお、従来から、感光体ドラム１３内にヒ
ータが設置されていたが、これは、感光体ドラム１３の
温度を３５度前後に維持することにより、感光体ドラム
１３上の結露を防止するためである。静電式複写機とし
ての画像形成装置１１の感光体ドラム１３に於いて、感
光体ドラム１３の表面に於ける結露によって、感光体ド
ラム１３上に分布した電荷の消失や、形成された静電潜
像の破壊等が生じる場合があるからである。しかし、こ
の様な温度調整は、大まかなものであり、本実施例のよ
うに温度センサ３１を配して精密に温度調整するもので
はない。

【００６５】なお、上記実施例では、暗減衰の程度の検
出は、感光体膜１２の現像位置における表面電位を測定
することによって行っている。しかし、暗減衰の程度の
検出のための装置および方法は、特に限定されるもので
はなく、暗減衰の程度を検出することができる他の装置
および方法でもよい。たとえば、感光体膜１２に於ける
暗減衰によって発生するリーク電流Ｉｌｃを取り出す検
出体を、感光体ドラム１３に接続し、この検出体に検出
されるリーク電流Ｉｌｃの変動量から、暗減衰の程度を
検出するようにしてもよい。この場合も、暗減衰の程度
の経時的変化を十分に補償すべく、補正動作を行うたび
に前記リーク電流Ｉｌｃの変動量をメモリに記憶させ、
補正動作に使用する各種データをそれぞれの画像形成装
置における最新の特性に基づくデータとしておくことも
できる。

【００６６】上記実施例では、すべてドラム状の基体に
感光体膜を形成したものを感光体部材として用いたが、
ベルト状の基体に感光体膜を形成したものを用いてもよ
い。また、上記実施例では、本発明の画像形成装置を静
電複写機として説明したが、本発明の画像形成装置は、
静電複写機にかかわらず、電子写真方式によって画像形
成を行う画像形成装置であればよい。

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば、感光体ドラムに於ける
表面電位を検出した後に、該検出結果に基づいて、感光
体膜の温度を調節することにより、表面電位の変動を補
償する。更に、この感光体膜の温度調節では表面電位の
変動を十分に補償できない場合は、主帯電器の感光体膜
への供給電荷量を調節することにより、表面電位の変動
を補償する。これにより、暗減衰が経時変化を生じた場
合、あるいは画像形成装置の設置環境などに起因して暗
減衰が、画像形成装置毎にばらついた場合等、暗減衰が
感光体膜の製造直後の程度から変動した場合、より無害
に、暗減衰の程度の経時変化あるいはばらつきに起因す
る表面電位の変動を補償して、均一な画像濃度の画像を
形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の画像形成装置１１の系統図
である。

【図２】本実施例の配置状態を示す系統図である。

【図３】主帯電器１４のグリッド２３の平面図である。

【図４】本実施例の動作を説明するフローチャートであ
る。

【図５】本実施例の動作を説明するフローチャートであ
る。

【図６】感光膜膜１２における温度と表面電位の変化幅
との関係を示すグラフである。

【図７】表面電位の測定値と温度調整幅との関係を示す
グラフである。

【図８】ヒータ制御電圧とヒータ温度との関係を示すグ
ラフである。

【図９】本実施例の効果を説明するグラフである。

【図１０】従来技術の画像形成装置１の系統図である。

【符号の説明】

１１画像形成装置１２感光体膜１３感光体ドラム１４主帯電器１６現像装置１９クリーニング装置２０除電ランプ２１放電ワイヤ２２シールドケース２３グリッド２４ヒータ２５電源２６表面電位計２７比較器２８制御装置２９メモリ３０ドラム基体３１温度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/02 １０２ (72)発明者山里一郎大阪市中央区玉造一丁目２番28号三田工業株式会社内 (72)発明者寺田卓司大阪市中央区玉造一丁目２番28号三田工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性を有する基体、及び該基体の表面
に形成されている感光体膜を備える回転可能な感光体部
材と、該感光体部材の近傍に配置されて、該感光体膜を帯電さ
せる帯電手段と、帯電した該感光体膜に画像に対応する光を照射する露光
手段と、該感光体部材の回転方向に沿って、該露光手段よりも下
流側に配置されている現像手段と、該感光体膜に於ける暗減衰の程度を検出する暗減衰検出
手段と、該暗減衰検出手段で検出された該暗減衰の程度に基づい
て、該感光体膜の温度を調節することにより、該暗減衰
を補償する第１の補償手段と、該暗減衰検出手段で検出された該暗減衰の程度に基づい
て、該帯電手段の該感光体膜の供給電荷量を調節するこ
とにより、該暗減衰を補償する第２の補償手段とを備え
る画像形成装置。
【請求項２】前記第１の補償手段が、前記第２の補償
手段より優先して動作し、該第２の補償手段が該第１の
補償手段により補償できなかった暗減衰を補償する請求
項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記第１の補償手段が、前記感光体膜に
熱量を与えるための加熱手段と、前記暗減衰検出手段で
検出された前記暗減衰の程度に基づいて、該加熱手段に
より該感光体膜に与えられる熱量を制御する制御手段と
を有する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記第１の補償手段が、前記感光体膜の
温度を検出するための温度センサをさらに備え、該温度
センサによって検出された温度の基づいて、前記加熱手
段によって該感光体膜に与えられる熱量を制御する請求
項３に記載の画像形成装置
【請求項５】前記第２の補償手段が、前記帯電手段の
電源電流を調節する手段である請求項１に記載の画像形
成装置。
【請求項６】前記帯電手段がスコロトロン方式であ
り、前記第２の補償手段が、該帯電手段の電位制御手段
を調節する手段である請求項１に記載の画像形成装置。