(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転周速度ｖで回転可能に設けられ、画像データに対応した像を保持する像担持体を所定の初期表面電位に帯電させる帯電手段と、
この帯電手段により帯電された前記像担持体に光を照射して露光することにより前記像担持体に画像データに対応した静電潜像を形成する露光手段と、
前記像担持体に形成された静電潜像を現像し、現像剤像を形成する現像手段と、
前記像担持体に形成された現像剤像を所定の転写位置で被転写材に転写する転写手段と、
前記現像手段が配置されている位置と前記転写位置との間に位置し、前記像担持体を除電する除電手段と、を備え、
前記像担持体の初期表面電位をＶ０、除電後の残留電位をＶｅｒとし、前記除電手段により除電された後の像担持体の表面電位がＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２まで減衰するのに要する時間をｔ、Ｖｅｒまで減衰するのに要する時間をｔ’とすると、前記除電手段が配置される位置から前記転写位置までの距離Ａは、ｖ×ｔ＝Ｌ、ｖ×ｔ’＝Ｌ’の時、Ｌ＜Ａ＜Ｌ’で表わされる範囲内に規定されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
第１の像担持体に画像データの第１の色成分に対応した第１の現像剤像を形成する第１の現像剤像形成手段と、
前記第１の現像剤像形成手段により形成された第１の現像剤像を被転写材上に転写する第１の転写手段と、
回転周速度ｖで回転可能に設けられた第２の像担持体を所定の初期表面電位に帯電し、帯電した前記像担持体に露光を行って、前記画像データの第２の色成分に対応した静電潜像を形成した後、この静電潜像を現像して第２の現像剤像を形成する第２の現像剤像形成手段と、
前記第２の現像剤像形成手段により形成された第２の現像剤像を担持する前記像担持体を除電する除電手段と、
前記除電手段により除電が行われた第２の像担持体上の第２の現像剤像を、前記第１の現像剤像が転写された前記被転写材上に転写する第２の転写手段と、を具備し、
前記第２の像担持体の初期表面電位をＶ０、除電後の残留電位をＶｅｒとし、前記除電手段により除電された後の前記第２の像担持体の表面電位がＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２まで減衰するのに要する時間をｔ、Ｖｅｒまで減衰するのに要する時間をｔ’とすると、前記除電手段から前記第２の転写手段による転写位置までの距離Ａは、ｖ×ｔ＝Ｌ、ｖ×ｔ’＝Ｌ’の時、Ｌ＜Ａ＜Ｌ’で表わされる範囲内に規定されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
第１の像担持体に画像データの第１の色成分に対応した第１の現像剤像を形成する第１の現像剤像形成手段と、
前記第１の像担持体に被転写材を当接させ、前記第１の現像剤像を前記被転写材上に転写する第１の転写手段と、
前記第１の転写手段に第１の転写電圧を印加する第１の電圧印加手段と、
回転周速度ｖで回転可能に設けられた第２の像担持体を所定の初期表面電位に帯電し、帯電した前記像担持体に露光を行って、前記画像データの第２の色成分に対応した静電潜像を形成した後、この静電潜像を現像して第２の現像剤像を形成する第２の現像剤像形成手段と、
前記第２の現像剤像形成手段により形成された第２の現像剤像を担持する前記像担持体を除電する除電手段と、
前記除電手段により除電が行われた第２の像担持体上に、前記第１の現像剤像が転写された前記被転写材上に当接させ、この被転写材上に第２の現像剤像を転写する第２の転写手段と、
第２の転写手段に第２の転写電圧を印加する第２の電圧印加手段と、を具備し、
前記第２の像担持体の初期表面電位をＶ０、除電後の残留電位をＶｅｒとし、前記除電手段により除電された後の前記第２の像担持体の表面電位がＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２まで減衰するのに要する時間をｔ、Ｖｅｒまで減衰するのに要する時間をｔ’とすると、前記除電手段から前記第２の転写手段による転写位置までの距離Ａは、ｖ×ｔ＝Ｌ、ｖ×ｔ’＝Ｌ’の時、Ｌ＜Ａ＜Ｌ’で表わされる範囲内に規定されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
回転周速度ｖで回転可能に設けられた像担持体に画像データの第１の色成分に対応した第１の現像剤像を形成する第１の現像剤像形成手段と、
前記像担持体を所定の初期表面電位に帯電し、帯電した前記像担持体に露光を行って、前記画像データの第２の色成分に対応した静電潜像を形成した後、この静電潜像を現像して第２の現像剤像を形成する第２の現像剤像形成手段と、
前記第２の現像剤像形成手段により形成された第２の現像剤像を担持する前記像担持体を除電する除電手段と、
前記第１の現像剤像を被転写材上に転写した後、この被転写材上に前記除電手段により除電が行われた像担持体上の第２の現像剤像を多重転写する転写手段と、を備え、
前記像担持体の初期表面電位をＶ０、除電後の残留電位をＶｅｒとし、前記除電手段により除電された後の前記像担持体の表面電位がＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２まで減衰するのに要する時間をｔ、Ｖｅｒまで減衰するのに要する時間をｔ’とすると、前記除電手段から前記転写手段による転写位置までの距離Ａは、ｖ×ｔ＝Ｌ、ｖ×ｔ’＝Ｌ’の時、Ｌ＜Ａ＜Ｌ’で表わされる範囲内に規定されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
回転周速度ｖで回転可能に設けられ、画像データに対応した像を保持するとともに、一層の中に電荷発生部と電荷輸送部とが均一に分散された単層型有機感光体によって形成された像担持体を所定の初期表面電位に帯電させる帯電手段と、
この帯電手段により帯電された前記像担持体に光を照射して露光することにより前記像担持体に画像データに対応した静電潜像を形成する露光手段と、
前記像担持体に形成された静電潜像を現像し、現像剤像を形成する現像手段と、
前記像担持体に形成された現像剤像を所定の転写位置で被転写材に転写する転写手段と、
前記現像手段が配置されている位置と前記転写位置との間に位置し、前記像担持体を除電する除電手段と、を備え、
前記像担持体の初期表面電位をＶ０、除電後の残留電位をＶｅｒとし、前記除電手段により除電された後の像担持体の表面電位がＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２まで減衰するのに要する時間をｔ、Ｖｅｒまで減衰するのに要する時間をｔ’とすると、前記除電手段が配置される位置から前記転写位置までの距離Ａは、ｖ×ｔ＝Ｌ、ｖ×ｔ’＝Ｌ’の時、Ｌ＜Ａ＜Ｌ’で表わされる範囲内に規定されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
像担持体を初期表面電位Ｖ０に均一に帯電する帯電工程と、
この像担持体に光を照射して露光することにより静電潜像を形成する潜像形成工程と、
この静電潜像を現像することにより現像剤像を形成する現像工程と、
この現像剤像が形成されている像担持体を除電する除電工程と、
前記像担持体の除電後の残留電位をＶｅｒとしたときに、前記像担持体の表面電位がＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２からＶｅｒの間である時に被転写材に前記像担持体上に形成されている現像剤像を転写する転写工程と、
を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項７】
第１の像担持体を所定の電位に均一に帯電し、この第１の像担持体に画像データに対応した光を照射して露光することにより画像データの第１の色成分に対応した静電潜像を形成し、この静電潜像を第１の色成分の現像剤で現像することにより第１の現像剤像を形成する第１の現像剤像形成工程と、
前記第１の像担持体上に形成されている第１の現像剤像を被転写材に転写する第１の転写工程と、
第２の像担持体を初期表面電位Ｖ０に均一に帯電し、この第２の像担持体に画像データに対応した光を照射して露光することにより画像データの第２の色成分に対応した静電潜像を形成し、この静電潜像を第２の色成分の現像剤で現像することにより第２の現像剤像を形成する第２の現像剤像形成工程と、
この第２の現像剤像が形成されている第２の像担持体を除電する除電工程と、
前記第２の像担持体の除電後の残留電位をＶｅｒとしたときに、前記第２の像担持体の表面電位がＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２からＶｅｒの間である時に前記第２の像担持体上に形成されている第２の現像剤像を第１の現像剤像が転写されている被転写材に転写する第２の転写工程と、
を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項８】
像担持体を所定の電位に均一に帯電し、この像担持体に画像データに対応した光を照射して露光することにより画像データの第１の色成分に対応した静電潜像を形成し、この静電潜像を第１の色成分の現像剤で現像することにより第１の現像剤像を形成する第１の現像剤像形成工程と、
前記像担持体上に形成されている第１の現像剤像を被転写材に転写する第１の転写工程と、
前記第１の転写工程にて転写が行われた前記像担持体を初期表面電位Ｖ０に均一に帯電し、この像担持体に画像データに対応した光を照射して露光することにより画像データの第２の色成分に対応した静電潜像を形成し、この静電潜像を第２の色成分の現像剤で現像することにより第２の現像剤像を形成する第２の現像剤像形成工程と、
この第２の現像剤像が形成されている像担持体に光を照射することにより除電する除電工程と、
前記像担持体の除電後の残留電位をＶｅｒとしたときに、前記像担持体の表面電位がＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２からＶｅｒの間である時に前記像担持体上に形成されている第２の現像剤像を第１の現像剤像が転写されている被転写材に転写する第２の転写工程と、
を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】
一層の中に電荷発生部と電荷輸送部とが均一に分散された単層型有機感光体によって形成された像担持体を初期表面電位Ｖ０に均一に帯電する帯電工程と、
この像担持体に光を照射して露光することにより静電潜像を形成する潜像形成工程と、
この静電潜像を現像することにより現像剤像を形成する現像工程と、
この現像剤像が形成されている像担持体を除電する除電工程と、
前記像担持体の除電後の残留電位をＶｅｒとしたときに、前記像担持体の表面電位がＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２からＶｅｒの間である時に被転写材に前記像担持体上に形成されている現像剤像を転写する転写工程と、
を有することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像形成装置に係り、特に、電子写真方式のカラー複写機、カラープリンタなどに備えられている像担持体上に各色成分毎に現像された現像剤像を繰り返し被転写材に多重転写して画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のフルカラーの画像を形成する方法として、各色成分に対応してそれぞれ独立した感光体、露光装置、現像装置、転写装置、及びクリーニング装置を有する第１乃至第４ステーションを備えた画像形成装置が実用化されている。
【０００３】
この画像形成装置では、各ステーションに備えられている４つの感光体が水平に配置され、それぞれの感光体に接するように被転写材を搬送する絶縁性ベルトとコロナチャージャにより被転写材に各色の現像剤像が多重に転写される。すなわち、各色成分毎に各感光体上に形成された現像剤像を繰り返し被転写材に多重転写してカラー画像が形成される。
【０００４】
しかしながら、このようなコロナチャージャを用いた転写装置では、転写バイアスが６乃至９ｋＶと極めて高電圧であって危険であり、また人体に有害なオゾンが大量に発生する問題がある。
【０００５】
また、絶縁性ベルトを使用しているため、繰り返し転写バイアスを印加されることによりベルト持体が帯電するため、除電器を用いて絶縁性ベルトを除電する必要がある。
【０００６】
さらに、このような多重転写する際、例えば第１ステーションにおいて、第１色目の現像剤により形成された現像剤像が被転写材に転写された後、第２ステーションにおいて、この被転写材に第２色目の現像剤により形成された現像剤像を多重に転写する場合、第２ステーションでの感光体と被転写材との微小ギャップで放電が発生し、第１ステーションで被転写材上に転写された現像剤がチャージアップされる。被転写材上の現像剤像がチャージアップすることにより、第３ステーションでの転写電界が弱められ、その転写効率が悪化するという問題が生じる。
【０００７】
すなわち、多重転写する場合、第２及び第３ステーションにおける感光体と被転写材との間の放電により、前段のステーションで転写された現像材がチャージアップされることにより、後段のステーションでの転写電界が弱められるという問題がある。
【０００８】
上述したような問題を解決するために、特公昭６０−１０６２５号、及び特開平４−２８０５３０号によれば、１乃至２ｋＶ程度の比較的低電圧で転写プロセスが実行でき、且つオゾンの発生量を少なくできる転写装置が提案されている。この転写装置は、導電性ローラと、導電性カーボンを絶縁性樹脂に分散した半導電性ベルトとを有している。この半導電性ベルトは、帯電し続けることがないため、ベルトを除電するための除電器を必要としない。
【０００９】
また、現像剤像を転写する転写時において、感光体と被転写材が接触した後に、被転写材が電荷を持った感光体に静電吸着してしまうことを防止するために、被転写材に現像剤像を転写する前に、光ビームを照射して未露光部、すなわち現像剤が付着していない非画像部を除電する転写前光除電装置を適用する技術が知られている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の転写前光除電装置では、除電光を感光体に照射することにより感光体表面、特に未露光部の電位は、帯電前の電位まで低下させることとなり、任意の電位に制御することができない。
【００１１】
このため、現像剤のチャージアップを防止するために、転写前光除電装置を適用して感光体と被転写材との間の放電を防止したとしても、未露光部の電位が露光部、すなわち現像剤が付着している画像部の電位より低くなり、画像部に付着している現像剤が非画像部側に飛散する。
【００１２】
このように、非画像部に現像剤が飛散することにより、被転写材上に各色成分の現像剤が多重転写されることにより形成された画像の画質が劣化する問題が生じる。
【００１３】
そこで、この発明の目的は、現像剤のチャージアップ、及び現像剤の非画像部への飛散を防止することにより、良好な画質の画像を形成することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、
回転周速度ｖで回転可能に設けられ、画像データに対応した像を保持する像担持体を所定の初期表面電位に帯電させる帯電手段と、
この帯電手段により帯電された前記像担持体に光を照射して露光することにより前記像担持体に画像データに対応した静電潜像を形成する露光手段と、
前記像担持体に形成された静電潜像を現像し、現像剤像を形成する現像手段と、
前記像担持体に形成された現像剤像を所定の転写位置で被転写材に転写する転写手段と、
前記現像手段が配置されている位置と前記転写位置との間に位置し、前記像担持体を除電する除電手段と、を備え、
前記像担持体の初期表面電位をＶ０、除電後の残留電位をＶｅｒとし、前記除電手段により除電された後の像担持体の表面電位がＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２まで減衰するのに要する時間をｔ、Ｖｅｒまで減衰するのに要する時間をｔ’とすると、前記除電手段が配置される位置から前記転写位置までの距離Ａは、ｖ×ｔ＝Ｌ、ｖ×ｔ’＝Ｌ’の時、Ｌ＜Ａ＜Ｌ’で表わされる範囲内に規定されることを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【００１５】
また、この発明によれば、
第１の像担持体に画像データの第１の色成分に対応した第１の現像剤像を形成する第１の現像剤像形成手段と、
前記第１の現像剤像形成手段により形成された第１の現像剤像を被転写材上に転写する第１の転写手段と、
回転周速度ｖで回転可能に設けられた第２の像担持体を所定の初期表面電位に帯電し、帯電した前記像担持体に露光を行って、前記画像データの第２の色成分に対応した静電潜像を形成した後、この静電潜像を現像して第２の現像剤像を形成する第２の現像剤像形成手段と、
前記第２の現像剤像形成手段により形成された第２の現像剤像を担持する前記像担持体を除電する除電手段と、
前記除電手段により除電が行われた第２の像担持体上の第２の現像剤像を、前記第１の現像剤像が転写された前記被転写材上に転写する第２の転写手段と、を具備し、
前記第２の像担持体の初期表面電位をＶ０、除電後の残留電位をＶｅｒとし、前記除電手段により除電された後の前記第２の像担持体の表面電位がＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２まで減衰するのに要する時間をｔ、Ｖｅｒまで減衰するのに要する時間をｔ’とすると、前記除電手段から前記第２の転写手段による転写位置までの距離Ａは、ｖ×ｔ＝Ｌ、ｖ×ｔ’＝Ｌ’の時、Ｌ＜Ａ＜Ｌ’で表わされる範囲内に規定されることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００１６】
さらに、この発明によれば
第１の像担持体に画像データの第１の色成分に対応した第１の現像剤像を形成する第１の現像剤像形成手段と、
前記第１の像担持体に被転写材を当接させ、前記第１の現像剤像を前記被転写材上に転写する第１の転写手段と、
前記第１の転写手段に第１の転写電圧を印加する第１の電圧印加手段と、
回転周速度ｖで回転可能に設けられた第２の像担持体を所定の初期表面電位に帯電し、帯電した前記像担持体に露光を行って、前記画像データの第２の色成分に対応した静電潜像を形成した後、この静電潜像を現像して第２の現像剤像を形成する第２の現像剤像形成手段と、
前記第２の現像剤像形成手段により形成された第２の現像剤像を担持する前記像担持体を除電する除電手段と、
前記除電手段により除電が行われた第２の像担持体上に、前記第１の現像剤像が転写された前記被転写材上に当接させ、この被転写材上に第２の現像剤像を転写する第２の転写手段と、
第２の転写手段に第２の転写電圧を印加する第２の電圧印加手段と、を具備し、
前記第２の像担持体の初期表面電位をＶ０、除電後の残留電位をＶｅｒとし、前記除電手段により除電された後の前記第２の像担持体の表面電位がＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２まで減衰するのに要する時間をｔ、Ｖｅｒまで減衰するのに要する時間をｔ’とすると、前記除電手段から前記第２の転写手段による転写位置までの距離Ａは、ｖ×ｔ＝Ｌ、ｖ×ｔ’＝Ｌ’の時、Ｌ＜Ａ＜Ｌ’で表わされる範囲内に規定されることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００１７】
またさらに、この発明によれば、
回転周速度ｖで回転可能に設けられた像担持体に画像データの第１の色成分に対応した第１の現像剤像を形成する第１の現像剤像形成手段と、
前記像担持体を所定の初期表面電位に帯電し、帯電した前記像担持体に露光を行って、前記画像データの第２の色成分に対応した静電潜像を形成した後、この静電潜像を現像して第２の現像剤像を形成する第２の現像剤像形成手段と、
前記第２の現像剤像形成手段により形成された第２の現像剤像を担持する前記像担持体を除電する除電手段と、
前記第１の現像剤像を被転写材上に転写した後、この被転写材上に前記除電手段により除電が行われた像担持体上の第２の現像剤像を多重転写する転写手段と、を備え、
前記像担持体の初期表面電位をＶ０、除電後の残留電位をＶｅｒとし、前記除電手段により除電された後の前記像担持体の表面電位がＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２まで減衰するのに要する時間をｔ、Ｖｅｒまで減衰するのに要する時間をｔ’とすると、前記除電手段から前記転写手段による転写位置までの距離Ａは、ｖ×ｔ＝Ｌ、ｖ×ｔ’＝Ｌ’の時、Ｌ＜Ａ＜Ｌ’で表わされる範囲内に規定されることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００１８】
さらにまた、この発明によれば、
回転周速度ｖで回転可能に設けられ、画像データに対応した像を保持するとともに、一層の中に電荷発生部と電荷輸送部とが均一に分散された単層型有機感光体によって形成された像担持体を所定の初期表面電位に帯電させる帯電手段と、
この帯電手段により帯電された前記像担持体に光を照射して露光することにより前記像担持体に画像データに対応した静電潜像を形成する露光手段と、
前記像担持体に形成された静電潜像を現像し、現像剤像を形成する現像手段と、
前記像担持体に形成された現像剤像を所定の転写位置で被転写材に転写する転写手段と、
前記現像手段が配置されている位置と前記転写位置との間に位置し、前記像担持体を除電する除電手段と、を備え、
前記像担持体の初期表面電位をＶ０、除電後の残留電位をＶｅｒとし、前記除電手段により除電された後の像担持体の表面電位がＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２まで減衰するのに要する時間をｔ、Ｖｅｒまで減衰するのに要する時間をｔ’とすると、前記除電手段が配置される位置から前記転写位置までの距離Ａは、ｖ×ｔ＝Ｌ、ｖ×ｔ’＝Ｌ’の時、Ｌ＜Ａ＜Ｌ’で表わされる範囲内に規定されることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００１９】
またさらに、この発明によれば、
像担持体を初期表面電位Ｖ０に均一に帯電する帯電工程と、
この像担持体に光を照射して露光することにより静電潜像を形成する潜像形成工程と、
この静電潜像を現像することにより現像剤像を形成する現像工程と、
この現像剤像が形成されている像担持体を除電する除電工程と、
前記像担持体の除電後の残留電位をＶｅｒとしたときに、前記像担持体の表面電位がＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２からＶｅｒの間である時に被転写材に前記像担持体上に形成されている現像剤像を転写する転写工程と、
を有することを特徴とする画像形成方法が提供される。
【００２０】
さらにまた、この発明によれば、
第１の像担持体を所定の電位に均一に帯電し、この第１の像担持体に画像データに対応した光を照射して露光することにより画像データの第１の色成分に対応した静電潜像を形成し、この静電潜像を第１の色成分の現像剤で現像することにより第１の現像剤像を形成する第１の現像剤像形成工程と、
前記第１の像担持体上に形成されている第１の現像剤像を被転写材に転写する第１の転写工程と、
第２の像担持体を初期表面電位Ｖ０に均一に帯電し、この第２の像担持体に画像データに対応した光を照射して露光することにより画像データの第２の色成分に対応した静電潜像を形成し、この静電潜像を第２の色成分の現像剤で現像することにより第２の現像剤像を形成する第２の現像剤像形成工程と、
この第２の現像剤像が形成されている第２の像担持体を除電する除電工程と、
前記第２の像担持体の除電後の残留電位をＶｅｒとしたときに、前記第２の像担持体の表面電位がＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２からＶｅｒの間である時に前記第２の像担持体上に形成されている第２の現像剤像を第１の現像剤像が転写されている被転写材に転写する第２の転写工程と、
を有することを特徴とする画像形成方法が提供される。
【００２１】
またさらに、この発明によれば、
像担持体を所定の電位に均一に帯電し、この像担持体に画像データに対応した光を照射して露光することにより画像データの第１の色成分に対応した静電潜像を形成し、この静電潜像を第１の色成分の現像剤で現像することにより第１の現像剤像を形成する第１の現像剤像形成工程と、
前記像担持体上に形成されている第１の現像剤像を被転写材に転写する第１の転写工程と、
前記第１の転写工程にて転写が行われた前記像担持体を初期表面電位Ｖ０に均一に帯電し、この像担持体に画像データに対応した光を照射して露光することにより画像データの第２の色成分に対応した静電潜像を形成し、この静電潜像を第２の色成分の現像剤で現像することにより第２の現像剤像を形成する第２の現像剤像形成工程と、
この第２の現像剤像が形成されている像担持体に光を照射することにより除電する除電工程と、
前記像担持体の除電後の残留電位をＶｅｒとしたときに、前記像担持体の表面電位がＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２からＶｅｒの間である時に前記像担持体上に形成されている第２の現像剤像を第１の現像剤像が転写されている被転写材に転写する第２の転写工程と、
を有することを特徴とする画像形成方法が提供される。
【００２２】
さらにまた、この発明によれば、
一層の中に電荷発生部と電荷輸送部とが均一に分散された単層型有機感光体によって形成された像担持体を初期表面電位Ｖ０に均一に帯電する帯電工程と、
この像担持体に光を照射して露光することにより静電潜像を形成する潜像形成工程と、
この静電潜像を現像することにより現像剤像を形成する現像工程と、
この現像剤像が形成されている像担持体を除電する除電工程と、
前記像担持体の除電後の残留電位をＶｅｒとしたときに、前記像担持体の表面電位がＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２からＶｅｒの間である時に被転写材に前記像担持体上に形成されている現像剤像を転写する転写工程と、
を有することを特徴とする画像形成方法が提供される。
【００２３】
この発明の画像形成装置及び画像形成方法によれば、現像手段が配置されている位置と転写位置との間に位置して像担持体の未露光部を除電する除電手段が配置される位置から転写位置までの距離Ａは、ｖ×ｔ＝Ｌ、ｖ×ｔ’＝Ｌ’の時、Ｌ＜Ａ＜Ｌ’で表わされる範囲内に規定されている。すなわち、像担持体上に形成された静電潜像が現像され、現像剤像が形成された後、この除電手段によって光ビームが照射されることにより像担持体上の未露光部、すなわち露光手段により露光されることなく、ほぼ初期電位Ｖ０に維持されている部分が除電される。そして、この未露光部の表面電位が初期電位Ｖ０からＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２まで減衰してから、残留電位Ｖｅｒに達する以前に転写手段により所定の転写位置で被転写材に現像剤像が転写される。
【００２４】
このため、像担持体上のハーフトーンの電位レベルにある露光部に付着している現像剤が、除電により残留電位Ｖｅｒ以下のレベルまで低下した未露光部に飛散するような不具合を防止することができる。
【００２５】
したがって、良好な画質の画像を被転写材上に形成することができる。
また、複数の像担持体が所定の順に配置された画像形成装置及び画像形成方法において、この除電手段は、最前段より後段であって、且つ最後段より前段に配置された像担持体に対応して設けられている。すなわち、被転写材上に転写された第１の色成分の現像剤像に重ねて転写される第１の色成分とは異なる第２の色成分の現像剤像を保持している像担持体の未露光部を除電するように設けられている。
【００２６】
このため、第２の色成分の現像剤像を第１の色成分の現像剤像が転写されている被転写材上に重ねて転写する際に印加される転写バイアスにより、被転写材上に形成されている第１の色成分の現像剤像のチャージアップを防止できる。
【００２７】
したがって、第１及び第２の色成分とは異なる第３の色成分の現像剤像を重ねて転写する際に、チャージアップされた第１の色成分の現像剤像による転写効率の劣化を防止でき、良好な転写効率を維持しつつ多重に複数の現像剤像を単一の被転写剤に転写することができる。このため、良好な画質のフルカラー画像を提供することができる。
【００２８】
さらに、単一の像担持体に対して複数の色成分の現像剤を収容した現像手段を備えた画像形成装置及び画像形成方法において、除電手段は、被転写材上に転写された第１の色成分の現像剤像に重ねて転写される第１の色成分とは異なる第２の色成分の現像剤像を保持している像担持体の未露光部を除電するように設けられている。
【００２９】
このため、第２の色成分の現像剤像を第１の色成分の現像剤像が転写されている被転写材上に重ねて転写する際に印加される転写バイアスにより、被転写材上に形成されている第１の色成分の現像剤像のチャージアップを防止できる。
【００３０】
したがって、第１及び第２の色成分とは異なる第３の色成分の現像剤像を重ねて転写する際に、チャージアップされた第１の色成分の現像剤像による転写効率の劣化を防止でき、良好な転写効率を維持しつつ多重に複数の現像剤像を単一の被転写剤に転写することができる。このため、良好な画質のフルカラー画像を提供することができる。
【００３１】
またさらに、一層の中に電荷発生部と電荷輸送部とが均一に分散された単層型有機感光体によって形成された像担持体を利用した画像形成装置及び画像形成方法によれば、単層型有機感光体において、表面近辺に存在する電荷発生部により発生した電荷は、像担持体表面の電荷を即時に打ち消すことができるが、バルク中で発生した電荷は、像担持体表面まで輸送されるのに時間がかかり、比較的、表面電位の減衰が遅くなる。すなわち、この単層型有機感光体は、比較的低感度な感光体である。
【００３２】
このため、像担持体の表面電位を制御し易くなる。すなわち、像担持体の表面電位が初期表面電位Ｖ０からＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２まで減衰するのに要する時間ｔ、及び残留電位Ｖｅｒまで減衰するのに要する時間ｔ’が長くなり、ｔ及びｔ’で決定される除電手段の設置位置の範囲Ｌ＜Ａ＜Ｌ’を広げることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明に係る画像形成装置の実施の形態について詳細に説明する
図１には、この発明のカラー画像形成装置の一例が示されている。
【００３４】
図１に示すように、このカラー画像形成装置は、像担持体である感光体ドラム１ａを有している。この感光体ドラム１は、断面の直径が４０ｍｍ、幅が２６６ｍｍの円筒形の積層型有機感光体によって形成されている。この感光体ドラム１ａは、図中の矢印方向に回転可能に設けられている。
【００３５】
この感光体ドラム１ａの周囲には、感光体ドラムの回転方向に沿って、以下のような機構が配設されている。
すなわち、感光体ドラム１ａの表面を所定の電位に一様に帯電させる帯電手段として機能する帯電ローラ５ａが感光体ドラム１ａの表面に接触して配設されている。この帯電ローラ５ａは、例えば導電性ゴムローラによって形成されている。
【００３６】
この帯電ローラ５ａの下流側には、帯電した感光体ドラム１ａを露光して静電潜像を形成する露光手段として機能する露光装置７ａが配設されている。この露光装置７ａは、感光体ドラム１ａに対向する面に配置された蛍光体を有し、画像データに対応してこの蛍光体を発光させることにより、感光体ドラム１ａ上に静電潜像を形成する固体走査ヘッドによって形成されている。
【００３７】
露光装置７ａの下流には、所定の色成分の現像剤を収納し、この現像剤によって露光装置７ａにより形成された静電潜像を現像する現像手段として機能する現像器９ａが配設されている。この現像器９ａは、例えばイエロー系の現像剤を収納している。
【００３８】
この現像器９ａの下流には、感光体ドラム１ａに対して光ビームを照射して感光体ドラム１ａ上の電荷を除電する除電手段として機能する転写前除電器、すなわちＬＥＤランプ３ａが配設されている。
【００３９】
このＬＥＤランプ３ａは、図２に示すように、発光波長５６５ｎｍの複数の緑色ＬＥＤ３１を基板３２上に一列に配列したものである。このＬＥＤランプ３ａが発光する光の強度は、感光体ドラム１ａの電位を十分に低下できるように設定されている。
【００４０】
なお、感光体ドラムの電荷を除去する他の除電手段として、例えばコロナ帯電器やイオンジェットがこの画像形成装置に適用されてもよい。
ＬＥＤランプ３ａの下流側には、感光体ドラム１ａに対して所定の転写位置で当接され、被転写材である用紙Ｐを搬送する搬送手段としての搬送ベルト１１が設けられている。
【００４１】
この搬送ベルト１１は、半導電性の材料によって形成され、感光体ドラム１ａのドラム幅とほぼ等しい幅を有している。この搬送ベルト１１は、環状に形成され、搬送ベルト１１の上流側及び下流側にはそれぞれテンションローラ１３及び駆動ローラ１５が設けられている。この搬送ベルト１１は、テンションローラ１３及び駆動ローラ１５の外周に沿うように接触している。
【００４２】
なお、このカラー画像形成装置においては、テンションローラ１３と駆動ローラ１５との間の間隔は、例えば３００ｍｍである。テンションローラ１３及び駆動ローラ１５は、それぞれ図中の矢印ｉ及びｊ方向に回転可能に設けられている。駆動ローラ１５の回転にともなって、搬送ベルト１１が図中の矢印ｅ方向に駆動され、テンションローラが搬送ベルト１１の駆動にともなって従動される。
【００４３】
また、搬送ベルト１１の搬送速度は、感光体ドラム１ａの回転速度と等しく制御されている。
さらに、テンションローラ１３及び駆動ローラ１５は、接地され、半導電性の搬送ベルト１１の帯電を防止している。
【００４４】
また、感光体ドラム１ａが搬送ベルト１１に当接されている転写位置において、搬送ベルト１１を介して感光体ドラム１ａに対向する位置には、図示しないバイアス電源に接続された転写手段として機能する給電ローラ２３ａが設けられている。この給電ローラ２３ａを用いて、用紙Ｐ及び搬送ベルト１１を介して感光体ドラム１ａ上に形成された現像剤像に対してバイアス電圧が供給されることにより、現像剤像が用紙Ｐに転写される。
【００４５】
感光体ドラム１ａと用紙Ｐとの転写位置よりも下流側には、ブレードクリーニング装置１７ａ及び除電ランプ１９ａが設けられている。ブレードクリーニング装置１７ａは、現像剤像の転写後に感光体ドラム１ａ上に残留した現像剤をブレードにより掻き落として除去するものである。
【００４６】
また、除電ランプ１９ａは、タングステンランプによって形成され、転写後に感光体ドラム１ａの表面を光除電するものである。この除電ランプ１９ａによって感光体ドラム１ａの表面が除電され、画像形成プロセスの１サイクルを終了し、次の画像形成プロセスに未帯電の感光体ドラム１ａは、再び帯電ローラ５ａにより帯電される。
【００４７】
上述した感光体ドラム１ａ、帯電ローラ５ａ、露光装置７ａ、現像器９ａ、転写前除電器３ａ、ブレードクリーニング装置１７ａ、及び除電ランプ１９ａによって第１プロセスユニット１００ａが構成されている
このカラー画像形成装置は、図１に示すように、搬送ベルト１１の搬送方向に沿って同様の構成の第１プロセスユニット１００ａ、第２プロセスユニット１００ｂ、第３プロセスユニット１００ｃ、及び第４プロセスユニット１００ｄ（以下、総称してプロセスユニット１００とする）を備えている。
【００４８】
すなわち、各プロセスユニット１００のほぼ中心には、それぞれ感光体ドラム１ａと同一の感光体ドラム１ｂ、１ｃ、１ｄ（以下、総称して感光体ドラム１とする）が備えられている。
【００４９】
また、各プロセスユニット１００は、それぞれ感光体ドラム１の表面に接触して設けられた帯電ローラ５ａと同一の帯電ローラ５ｂ、５ｃ、５ｄ（以下、総称して帯電ローラ５とする）を有している。
【００５０】
帯電ローラ５の下流には、それぞれ順に、露光装置７ａと同一の露光装置７ｂ、７ｃ、７ｄ（以下、総称して露光装置７とする）、現像器９ａと同一の現像器９ｂ、９ｃ、９ｄ（以下、総称して現像器９とする）、転写前除電器３ａと同一の転写前除電器３ｂ、３ｃ、３ｄ（以下、総称して転写前除電器３とする）、ブレードクリーニング装置１７ａと同一のブレードクリーニング装置１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ（以下、総称してブレードクリーニング装置１７とする）、及び除電ランプ１９ａと同一の除電ランプ１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ（以下、総称して除電ランプ１９とする）が設けられている。
【００５１】
各現像器９は、異なる色成分に対応する現像剤を収容している。例えば、第１プロセスユニット１００ａの現像器９ａは、第１の色成分、例えばイエロー系の現像剤を収容している。第２プロセスユニット１００ｂの現像器９ｂは、第２の色成分、例えばマゼンタ系の現像剤を収容している。第３プロセスユニット１００ｃの現像器９ｃは、第３の色成分、例えばシアン系の現像剤を収容している。第４プロセスユニット１００ｄの現像器９ｄは、第４の色成分、例えばブラック系の現像剤を収容している。
【００５２】
なお、このような色成分に対応した現像剤を収容している現像器９は、この例に示したような順番で配置される必要はない。
各プロセスユニット１００は、搬送ベルト１１によって搬送される用紙Ｐと各感光体ドラム１とが当接する転写位置の近傍、すなわち、感光体ドラム１に対向する位置であって、且つ搬送ベルト１１の裏面に当接するように配設された転写手段としての給電ローラ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ（以下、総称して給電ローラ２３とする）を有している。この給電ローラ２３は、搬送ベルト１１の移動に従動して回転するように各感光体ドラム１に一対一に対応して配設されている。また、各給電ローラ２３は、それぞれ図示しないバイアス電源に接続されている。
【００５３】
次に、上述したような画像形成装置、すなわち、カラー画像形成装置の画像形成プロセスについて説明する。
まず、各プロセスユニット１００の感光体ドラム１が所定の回転数で回転される。
【００５４】
続いて、感光体ドラム１に接触している帯電ローラ５にＡＣ重畳ＤＣバイアスが印加され、感光体ドラム１の表面が一様に約−５００Ｖに帯電される。
続いて、帯電ローラ５によって一様に帯電された感光体ドラム１に対して、露光装置７から画像データに応じた光ビームが照射されることにより、感光体ドラム１上に画像データに対応した静電潜像が形成される。
【００５５】
続いて、この静電潜像は、現像器９に収納されている各色の予め十分に帯電された現像剤により現像され、現像剤像が形成される。
続いて、転写前除電器３により感光体ドラム１に対して光ビームが照射され、未露光部、すなわち現像剤像が形成されていない非画像部が除電される。
【００５６】
一方、用紙Ｐは、用紙Ｐの先端と現像剤像の先端とが整合するように感光体ドラム１の回転のタイミングにあわせて搬送ベルト１１上に送り出される。
用紙Ｐが吸着ローラ部２４へ搬送されてくると同時に吸着バイアスを印加する。それにより用紙Ｐの表面は、帯電し、ベルト反対側（テンションローラ１３側）は逆極性に帯電する。この帯電された電荷による静電力により用紙Ｐを搬送ベルトに吸着することができる。
【００５７】
用紙Ｐが転写位置に搬送されてくると、搬送ベルト１１には各々の給電ローラ２３からバイアス電圧として例えば約＋１０００Ｖの電圧が印加される。このバイアス電圧を印加することによって、感光体ドラム１と用紙Ｐ及び搬送ベルト１１を介して給電ローラ２３との間に転写電界が形成される。
【００５８】
すなわち、まず、第１プロセスユニット１００ａにおいて、感光体ドラム１ａと給電ローラ２３ａとの間に形成された転写電界により、感光体ドラム１ａ上の第１の色成分に対応する現像剤像が用紙Ｐ上に転写され、この現像剤像を担持した用紙Ｐは、搬送されて感光体ドラム１ｂに達する。
【００５９】
続いて、第２プロセスユニット１００ｂにおいて、感光体ドラム１ａと給電ローラ２３ａとの間の転写電界により、感光体ドラム１ｂに形成された第２の色成分に対応する現像剤像が先に転写された現像剤像上に重ねて転写される。
【００６０】
用紙Ｐは、さらに搬送されて、第３プロセスユニット１００ｃ、及び第４プロセスユニット１００ｄにおいても、同様に第３及び第４の色成分に対応する現像剤像が多重に転写される。
【００６１】
なお、搬送ベルト１１は、半導電性の部材によって形成されているため、搬送ベルト１１自体のチャージアップがなく、搬送ベルト１１の除電プロセスが不要である。
【００６２】
このように、多重転写により形成された像を担持した用紙Ｐは、搬送ベルト１１から図示しない定着装置に搬送され、像が用紙Ｐに熱定着される。
搬送ベルト１１から用紙Ｐが分離された後、搬送ベルト１１の表面は、ブレードクリーニング装置１６によってクリーニングされる。
【００６３】
次に、搬送ベルト１１の材料について詳細に説明する。
搬送ベルト１１の材料は、例えば熱硬化性ポリイミドであり、金型に注入された後のイミド化反応により、シームレスで、幅２７０ｍｍ、φ８０ｍｍの環状に形成される。搬送ベルト１１の厚さは、１００μｍである。
【００６４】
搬送ベルト１１の材料は、この例の他にもポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン）、ポリフッ化ビニリデン等の樹脂や、合成された種々のポリマーアロイや上述した複数の樹脂を積層した多層構造のベルトであってもよい。
【００６５】
搬送ベルト１１の１ｃｍ2 当りの厚さ方向の電気抵抗値は、概ね１０11Ω・ｃｍ2 である。この電気抵抗値の測定は、重さ１ｋｇのステンレス製の電極で挟持し、５００Ｖの電圧を印加し、面積が７．１ｃｍ2 の対向電極に流れる電流を測定して求めた。なお、この測定時における雰囲気は、常温・常湿である。
【００６６】
次に、転写前除電器としてのＬＥＤランプ３の設置位置を規定する方法について説明する。
図３に示すように、感光体ドラム１は、帯電ローラ５により所定の初期表面電位、例えば−５００Ｖに帯電された後、露光装置７により光ビームが照射されて露光される。この露光により、未露光部は、略初期表面電位に維持されているが、露光部は、中間電位、例えば−２００Ｖのハーフトーン電位となる。
【００６７】
そして、現像器９により現像剤が供給され、初期表面電位より低いハーフトーン電位にある露光部に選択的に現像剤が付着される。
そして、用紙Ｐに現像剤を転写する前に、転写前除電器３により光ビームが照射され、光除電される。
【００６８】
この時、比較例のように、初期表面電位を光除電によりハーフトーン電位より低い残留電位レベルまで感光体ドラム１の表面電位を下げきってしまう場合には、露光部に付着していた現像剤がさらに電位の低い未露光部に飛散するという問題が発生する。
【００６９】
一方、この発明の画像形成装置に備えられている転写前除電器３によれば、感光体ドラム１表面の電位を残留電位レベルまで下げきる前に、すなわち現像剤が未露光部に飛散するような現象が発生する前に、感光体ドラム１上の現像剤を用紙Ｐに転写できるような位置に転写前除電器３が配置されている。
【００７０】
すなわち、感光体ドラム１が帯電ローラ５によって帯電される初期表面電位をＶ０、感光体ドラム１が露光された後に残留する残留電位をＶｅｒとし、除電後の未露光部の表面電位がＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２まで減衰するのに要する時間をｔ、除電後の未露光部の表面電位がＶｅｒまで減衰するのに要する時間をｔ’、感光体ドラムの周速度をｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）とすると、ｖ×ｔ＝Ｌ（ｍｍ）と、ｖ×ｔ’＝Ｌ’（ｍｍ）との間の距離だけ転写位置より上流側、すなわち現像器側に転写前除電器３を設置して感光体ドラムに対して光ビームを照射する。
【００７１】
つまり、転写前除電器３が設置される転写位置から上流側の距離をＡ（ｍｍ）とすると、距離Ａは、Ｌ＜Ａ＜Ｌ’と規定することができる。
露光装置による露光強度がオン／オフのみの２値画像の場合、露光により感光体ドラムの表面電位は、残留電位Ｖｅｒとなる。したがって、除電後の感光体ドラムの表面電位は、Ｖｅｒ以上であり、且つその範囲内で低ければ低いほど好ましいので、転写前除電器の設置位置Ａは、転写位置からＬ’の方に近いところが望ましい。
【００７２】
露光強度を他段階に切り替えることによって多値の画像を形成することができる画像形成装置において、ハーフトーンの画像を形成する場合、転写前除電器の設置位置Ａは、なるべくＬに近いことが望ましい。つまり、ハーフトーン電位は、感光体ドラムの初期電位と残留電位との間の電位である。
【００７３】
したがって、ハーフトーン電位レベルの露光部に付着している現像剤を未露光部に飛散させないためには、除電後の感光体ドラムの表面電位がこのハーフトーン電位より低くならないようにする必要がある。その一方で、ハーフトーン電位の露光部には、現像器によって供給される現像剤の量も少なくなるため、ある程度の電位レベルで現像剤の飛散の量も少なくなる。この電位レベルがおおよそＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２の電位である。
【００７４】
図４には、この実施の形態で使用された感光体ドラムの光除電による光減衰曲線が示されている。この光減衰曲線は、スタテック測定法により測定したものである。図４に示すように、この感光体ドラムによれば、初期表面電位が−５００Ｖに帯電された後、光除電されることにより、約１秒後に残留電位のレベル約−１００Ｖまで表面電位が減衰するものである。
【００７５】
図５には、図４に示したような光減衰特性を有する感光体ドラムの転写位置での除電後の表面電位及びハーフトーン電位と現像剤の飛散状況との関係を測定した測定結果である。すなわち、図５に示すように、感光体ドラムの初期表面電位が−５００Ｖ、残留電位が−１００Ｖである場合、除電後の表面電位が約−３００Ｖ付近でハーフトーン電位より除電後電位が低くなっても現像剤が飛散する現象が防止されていることが分かる。つまり、この除電後電位−３００Ｖは、Ｖｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２＝−１００Ｖ＋（−５００Ｖ＋１００Ｖ）／２＝−３００Ｖで規定される通りである。
【００７６】
そして、図４に示すように、感光体ドラムの表面電位がＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２＝−３００Ｖまで減衰するのに要する時間ｔは、約０．３ｓｅｃ、残留電位Ｖｅｒ＝−１００Ｖまで減衰するのに要する時間ｔ’は、約１．０ｓｅｃであり、感光体ドラムの周速度ｖ＝５０ｍｍ／ｓｅｃとすると、Ｌ＝ｖ×ｔ＝５０×０．３＝１５ｍｍ、Ｌ’＝ｖ×ｔ’＝５０×１．０＝５０ｍｍとなる。
【００７７】
したがって、転写前除電器３は、感光体ドラムと用紙との転写位置から１５乃至５０ｍｍ上流側、すなわち現像器が配設されている側の位置に配設される。
このようにして規定された位置に転写前除電器を配設することにより、除電された非画像部の感光体ドラムの表面電位が画像部の電位より高い電位に制御することが可能となり、画像部に付着した現像剤の非画像部への飛散を防止することができる。
【００７８】
なお、図１に示したような第１乃至第４のプロセスユニット１００ａ、１００ｂ，１００ｃ，１００ｄを有するカラー画像形成装置において、上述したような方法で規定された位置に配置される転写前除電器は、少なくとも第２及び第３プロセスユニット１００ｂ及び１００ｃに適用される必要がある。
【００７９】
すなわち、まず、第１プロセスユニット１００ａにおいて、イエロー系の現像剤により感光体ドラム１ａ上に形成された静電潜像が現像され、用紙Ｐに転写される。
【００８０】
続いて、第２プロセスユニット１００ｂにおいて、転写前除電器が適用されていない場合、感光体ドラム１ｂ上の未露光部、すなわち非画像部の表面電位は、初期表面電位Ｖ０に維持された状態にある。この状態で感光体ドラム１ｂ上に形成されたマゼンタ系の現像剤による現像剤像を用紙Ｐに多重転写するために、転写バイアスが印加されて電界が形成されると、感光体ドラムと用紙Ｐとの間の微小ギャップで放電が発生する。この放電により、感光体ドラム上の電荷が既に用紙上に転写されているイエロー系現像剤に移動し、イエロー系現像剤をチャージアップさせる。
【００８１】
続いて、第３プロセスユニット１００ｃにおいて、用紙Ｐ上のチャージアップされたイエロー系現像剤の上に、例えば第３プロセスユニット１００ｃにおいて形成されたシアン系現像剤像を多重転写する際に、第３プロセスユニット１００ｃにおける転写電界は、チャージアップされたイエロー系現像剤の電荷により弱められ、シアン系現像剤の転写効率が悪化する。
【００８２】
同様に、第３プロセスユニット１００ｃにおける感光体ドラム１ｃと用紙Ｐとの間の微小ギャップで発生する放電により、第２プロセスユニット１００ｂで転写されたマゼンタ系現像剤がチャージアップされる。そして、第４プロセスユニット１００ｄにおいて、ブラック系現像剤を用紙Ｐ上に多重転写する際に、チャージアップされたマゼンタ系現像剤により、転写電界が弱められ、ブラック系現像剤の転写効率が悪化する。
【００８３】
したがって、このような転写効率の悪化を防止するためにも、少なくとも第２及び第３プロセスユニット１００ｂ及び１００ｃにおいて、上述したような規定方法に基づいて配置された転写前除電器３が適用される必要がある。
【００８４】
そして、上述した転写前除電器３が所定の位置に配設されることにより、現像剤の飛散を防止するとともに、転写効率の悪化による転写不良を防止することができる。これにより、用紙Ｐ上に複数の異なる色成分の現像剤を多重転写することによって形成されるカラー画像の画質を向上することができる。
【００８５】
また、上述したような転写前除電器は、図１に示したカラー画像形成装置の他に、図６に示したような中間転写方式のカラー画像形成装置に適用することも可能である。なお、以下の説明において、図１に示したカラー画像形成装置に適用された構成要素と同一の要素に関しては、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８６】
すなわち、このカラー画像形成装置は、図６に示したように、像担持体として機能する感光体ドラム１を有するとともに、この感光体ドラム１の周囲には、感光体ドラム１の回転方向に沿って、帯電ローラ５、露光装置７、現像部９’、転写前除電器３、中間転写体１１１、及びクリーニング装置２１を備えている。
【００８７】
現像部９’は、複数の色成分に対応した現像剤を感光体ドラム１に提供可能な現像器を有している。すなわち、現像部９’は、第１の色成分、例えばイエロー系の現像剤を収容し、感光体ドラム１上に形成された静電潜像を現像する第１現像器９ａ、第２の色成分、例えばマゼンタ系の現像剤を収容し、感光体ドラム１上に形成された静電潜像を現像する第２現像器９ｂ、第３の色成分、例えばシアン系の現像剤を収容し、感光体ドラム１上に形成された静電潜像を現像する第３現像器９ｃ、及び第４の色成分、例えばブラック系の現像剤を収容し、感光体ドラム１上に形成された静電潜像を現像する第４現像器９ｄを有している。
【００８８】
中間転写体１１１は、円筒状に形成され、所定の転写位置において感光体ドラム１の長手方向に沿って当接されている。そして、この中間転写体１１１は、感光体ドラム１の回転に従動して回転可能に設けられている。また、中間転写体１１１の内部の感光体ドラム１に対向する位置には、転写バイアスを感光体ドラム１に対して印加する給電ローラ２３が設けられている。
【００８９】
転写前除電器３は、感光体ドラム１と中間転写体１１１とが当接されている転写位置より上流側、すなわち現像部９’が設けられている側に、上述したような規定方法によって規定された位置に設けられている。
【００９０】
すなわち、転写前除電器３が設置される転写位置から上流側の距離Ａ（ｍｍ）は、Ｌ＜Ａ＜Ｌ’で規定される範囲内にある。なお、Ｌ及びＬ’は、既に規定した通りである。
【００９１】
図６に示したようなカラー画像形成装置によれば、まず、第１の画像形成プロセスにおいて、感光体ドラム１の表面が帯電ローラ５により、所定の電位、例えば−５００Ｖに一様に帯電される。
【００９２】
続いて、露光装置７により、帯電された感光体ドラム１の表面に向けて画像データに対応した光ビームが照射される。そして、感光体ドラム１上に画像データに対応した静電潜像が形成される。
【００９３】
続いて、第１現像器９ａに収容されているイエロー系の現像剤により、感光体ドラム１上の静電潜像が現像され、イエロー系現像剤像が形成される。
続いて、給電ローラ２３により、感光体ドラム１上に形成されたイエロー系現像剤像が中間転写体１１１上に保持された用紙Ｐに転写される。
【００９４】
そして、感光体ドラム１は、クリーニング装置２１により、表面がクリーニングされる。
続いて、同様に、第２の画像形成プロセスにおいて、感光体ドラム１が帯電され、露光された後、第２現像器９ｂに収容されているマゼンタ系現像剤により現像され、感光体ドラム１上に現像剤像が形成される。そして、この現像剤像を中間転写体１１１に転写する前に、転写前除電器３によって、感光体ドラム１に対して光ビームが照射されることにより、未露光部が除電される。そして、感光体ドラム１上の現像剤像は、中間転写体１１１上に保持されている用紙Ｐに重ねて転写される。
【００９５】
続いて、同様に、第３の画像形成プロセスにおいて、感光体ドラム１が帯電され、露光された後、第３現像器９ｃに収容されているシアン系現像剤により現像され、感光体ドラム１上に現像剤像が形成される。そして、この現像剤像を中間転写体１１１に転写する前に、転写前除電器３によって、感光体ドラム１に対して光ビームが照射されることにより、未露光部が除電される。そして、感光体ドラム１上の現像剤像は、中間転写体１１１上に保持されている用紙Ｐに重ねて転写される。
【００９６】
続いて、同様に、第４の画像形成プロセスにおいて、感光体ドラム１が帯電され、露光された後、第４現像器９ｄに収容されているブラック系現像剤により現像され、中間転写体１１１上に保持されている用紙Ｐに重ねて転写される。
【００９７】
続いて、図示しない定着装置に用紙Ｐが搬送され、加圧・溶融されて用紙上にカラー画像が定着される。
このように、図６に示したカラー画像形成装置では、少なくとも第２及び第３の画像形成プロセスにおいて、感光体ドラム１上の静電潜像が現像された後、現像剤像が所定の転写位置において中間転写体１１１に保持された用紙に転写される前に光ビームが照射される。そして、感光体ドラム１上の未露光部が除電される。
【００９８】
このため、第２の画像形成プロセスにおいて、給電ローラ２３から感光体ドラム１に対して転写バイアスを印加された際に、感光体ドラムと用紙との間の微小ギャップでの放電が防止でき、第１の画像形成プロセスにより転写された第１の色成分に対応する現像剤のチャージアップも防止できる。
【００９９】
したがって、第３の画像形成プロセスにおいて、チャージアップした現像剤により、転写効率を低下させるといった問題も防止でき、良好な画質のカラー画像を用紙上に形成することができる。
【０１００】
同様に、第３の画像形成プロセスにおいて、給電ローラ２３から感光体ドラム１に対して転写バイアスを印加された際に、感光体ドラムと用紙との間の微小ギャップでの放電が防止でき、現像剤のチャージアップも防止できる。
【０１０１】
したがって、第４の画像形成プロセスにおいて、チャージアップした現像剤により、転写効率を低下させるといった問題も防止でき、良好な画質のカラー画像を用紙上に形成することができる。
【０１０２】
ところで、上述したようなカラー画像形成装置において、感光体ドラムに適用されている積層型有機感光体は、電荷発生層と電荷輸送層とを有し、それぞれ機能を分離することにより高感度を達成しているものである。
【０１０３】
一方、単層型有機感光体は、一層の中に電荷発生サイトと電荷輸送サイトとが共存し、均一に分散されているものである。そのため、この単層型有機感光体は、分散状態によりその特性が左右され、機能分離型の積層型有機感光体と比較して若干感度が低い。
【０１０４】
図７には、スタテック測定法による単層型有機感光体の光減衰曲線Ａと、積層型有機感光体の光減衰曲線Ｂとが示されている。
図７に示すように、単層型有機感光体の場合、表面近辺に存在する電荷発生サイトにより発生した電荷は、感光体表面の電荷を即時に打ち消すことができるが、バルク中で発生した電荷は、感光体表面まで輸送されるのに時間がかかり、表面電位の減衰がブロードな曲線となる。
【０１０５】
既に述べたように、この発明は、感光体上に形成された現像剤像を用紙上に転写する前に、感光体上の未露光部の電位を除電し、感光体の表面電位をハーフトーン電位より下がらないところまで低下させるというものであるため、単層型有機感光体のように、ブロードな光減衰特性を有する感光体は好都合である。
【０１０６】
したがって、この単層型有機感光体を上述したようなカラー画像形成装置、すなわち図１に示したような第１乃至第４のプロセスユニットを有するカラー画像形成装置、及び図６に示したような単一の感光体ドラムに対して第１乃至第４現像器を有するカラー画像形成装置に適用することにより、より感光体の表面電位を制御し易くなる。すなわち、感光体の表面電位が初期表面電位Ｖ０からＶｅｒ＋（Ｖ０−Ｖｅｒ）／２まで減衰するのに要する時間ｔ、及び残留電位Ｖｅｒまで減衰するのに要する時間ｔ’が長くなり、ｔ及びｔ’で決定される転写前除電器の設置位置の範囲を広げることができる。
【０１０７】
なお、積層型有機感光体を使用したカラー画像形成装置の説明では、感光体が負に帯電する例について説明したが、正帯電型であってもよい。すなわち、正帯電有機感光体を適用した場合、帯電ローラによる帯電バイアスの極性は正、現像剤の帯電電荷は正、現像バイアスの極性は正、転写バイアスの極性は負となる。その他の画像形成プロセスは、上述した例と同様である。
【０１０８】
単層型正帯電感光体の材料の一例について説明する。
電荷発生感光材としてペリレン系有機顔料を１０重量部、電荷輸送材としてジアミン誘導体を８０重量部、ポリカーボネイト樹脂１００重量部を所定量のテトラヒドロフラン中に溶解分散し、これを感光層の塗布液として直径４０ｍｍのアルミ素管に２０μｍの厚さにディッピングコートすることにより、単層型正帯電有機感光体が形成される。
【０１０９】
上述したように、この発明の画像形成装置によれば、感光体ドラム上に形成された現像剤像を用紙に転写する前に、転写前除電器によって感光体ドラムに対して光ビームを照射することにより、感光体ドラム上の未露光部の電位が除電される。このため、現像剤のチャージアップを防止でき、転写効率の悪化を防止することができる。
【０１１０】
また、この転写前除電器は、感光体ドラム上の現像剤像が用紙に転写される転写位置より上流側に配置され、且つ感光体ドラム上に形成された現像剤像を用紙上に転写する前に、感光体上の未露光部、すなわち非画像部の電位を除電し、転写位置において感光体ドラムの表面電位をハーフトーン電位より下がらないところまで低下させるような位置に配置されている。このため、現像剤が非画像部に飛散するといった問題が解消される。
【０１１１】
したがって、良好な画質の画像を形成することができる。
なお、この発明の実施の形態において説明したカラー画像形成装置は、カラープリンタであってもよいし、スキャナ部を搭載することによりカラー複写装置としても適用することも可能である。
【０１１２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、現像剤のチャージアップ、及び現像剤の非画像部への飛散を防止することにより、良好な画質の画像を形成することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の画像形成装置の実施の形態に係る第１乃至第４のプロセスユニットを備えたカラー画像形成装置を概略的に示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示したカラー画像形成装置に適用される転写前除電器を概略的に示す断面図である。
【図３】図３は、この発明の原理を説明するための説明図である。
【図４】図４は、この発明の画像形成装置に適用される感光体の光減衰特性を示す図である。
【図５】図５は、図４に示した光減衰特性を有する感光体の転写位置での除電後の表面電位及びハーフトーン電位と現像剤の飛散状況との関係を測定した測定結果である。
【図６】図６は、この発明の画像形成装置の他の実施の形態に係るカラー画像形成装置を概略的に示す断面図である。
【図７】図７は、この発明の画像形成装置に適用される感光体としての単層型有機感光体及び積層型有機感光体の光減衰特性を示す図である。
【符号の説明】
１（１ａ〜１ｄ）…感光体ドラム
３（３ａ〜３ｄ）…転写前除電器
５（５ａ〜５ｄ）…帯電ローラ
７（７ａ〜７ｄ）…露光装置
９（９ａ〜９ｄ）…現像器
１１…搬送ベルト
１３…テンションローラ
１５…駆動ローラ
１７（１７ａ〜１７ｄ）…ブレードクリーニング装置
１９（１９ａ〜１９ｄ）…除電ランプ
２３（２３ａ〜２３ｄ）…給電ローラ
１００ａ…第１プロセスユニット
１００ｂ…第２プロセスユニット
１００ｃ…第３プロセスユニット
１００ｄ…第４プロセスユニット
１１１…中間転写体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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