(57)【要約】【課題】電荷輸送層の上に保護層が形成された像担持体の光曝露されていない部分の濃度を変えることなく、光曝露位置の濃度を回復できる。【解決手段】画像形成装置は、電荷輸送層上に電荷保護層が形成された感光体３１と、感光体３１を帯電する帯電器３２と、帯電器３２によって帯電された感光体３１の帯電面を画像データに基づいて露光して静電潜像を形成する露光装置３３と、感光体３１に形成された静電潜像をトナーで現像する現像器３４と、感光体３１に圧接されトナーを転写する中間転写ベルト２２と、転写後、感光体３１上に残存するトナーを除去するクリーニング装置３６と、感光体３１に所定の波長領域の光を照射することにより、感光体３１表面を加熱する加熱装置３７と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電荷輸送層上に電荷保護層が形成された像担持体と、
前記像担持体を帯電する帯電手段と、
前記帯電手段によって帯電された前記像担持体の帯電面を画像データに基づいて露光して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トナーで現像する現像手段と、
前記像担持体に圧接されトナーを転写する転写手段と、
前記転写後、前記像担持体上に残存するトナーを除去するトナー除去手段と、
前記像担持体に所定の波長領域の光を照射することにより、前記像担持体表面を加熱する加熱手段と、
を備えた画像形成装置。
【請求項２】
前記加熱手段は、光を照射する光照射手段と、前記光照射手段から照射された所定波長の光の透過を制限する波長制限手段と、
を備えた請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記波長制限手段は、４６０ｎｍ以下の波長及び６２０〜６８０ｎｍの波長の光の透過を制限する特性を有する
請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記波長制限手段は、４８０ｎｍ以下の波長及び５８０〜７２０ｎｍの波長の光の透過を制限する特性を有する
請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記波長制限手段は、５００ｎｍ以下の波長及び５４０〜７６０ｎｍの波長の光の透過を制限する特性を有する
請求項２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、吸湿した際に潜像電位が低下する感光体を用いて画像形成を行う電子写真装置について、この吸湿対策に関する技術が開示されている（特許文献１参照）。特許文献１の電子写真装置は、感光体が吸湿することにより一定の電位レベルを維持し得なくなったとき、制御手段により一定の電位レベルを回復するまで加熱手段を作動させて感光体を加熱乾燥するものである。
【特許文献１】特公昭６３−２８３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、電荷輸送層の上に保護層が形成された像担持体の光曝露されていない部分の濃度を変えることなく、光曝露位置の濃度を回復できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１の発明である画像形成装置は、電荷輸送層上に電荷保護層が形成された像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段によって帯電された前記像担持体の帯電面を画像データに基づいて露光して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トナーで現像する現像手段と、前記像担持体に圧接されトナーを転写する転写手段と、前記転写後、前記像担持体上に残存するトナーを除去するトナー除去手段と、前記像担持体に所定の波長領域の光を照射することにより、前記像担持体表面を加熱する加熱手段と、を備えている。
【０００５】
請求項２の発明である画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記加熱手段は、光を照射する光照射手段と、前記光照射手段から照射された所定波長の光の透過を制限する波長制限手段と、を備えている。
【０００６】
請求項３の発明である画像形成装置は、請求項２に記載の画像形成装置であって、前記波長制限手段は、４６０ｎｍ以下の波長及び６２０〜６８０ｎｍの波長の光の透過を制限する特性を有する。
【０００７】
請求項４の発明である画像形成装置は、請求項２に記載の画像形成装置であって、前記波長制限手段は、４８０ｎｍ以下の波長及び５８０〜７２０ｎｍの波長の光の透過を制限する特性を有する。
【０００８】
請求項５の発明である画像形成装置は、請求項２に記載の画像形成装置であって、前記波長制限手段は、５００ｎｍ以下の波長及び５４０〜７６０ｎｍの波長の光の透過を制限する特性を有する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、電荷輸送層の上に保護層が形成された像担持体の光曝露されていない部分の濃度を変えることなく、光曝露位置の濃度を回復することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明によれば、光の透過制限の程度に応じて、光曝露位置の濃度を回復させることができる。
【００１１】
請求項３に係る発明によれば、本発明の構成を備えないものに比べて、光曝露位置の濃度の回復具合を向上させることができる。
【００１２】
請求項４に係る発明によれば、本発明の構成を備えないものに比べて、光曝露位置の濃度の回復具合を向上させることができる。
【００１３】
請求項５に係る発明によれば、本発明の構成を備えないものに比べて、光曝露位置の濃度の回復具合を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
（画像形成装置の構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。画像形成装置は、所謂タンデム型と称されるものであり、装置本体２０の上方に原稿を読み取る画像読取りユニット２６と、４つの色成分（本実施の形態ではＹ：イエロ、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）を用いてそれぞれ画像を形成する作像エンジン２１（具体的には２１ａ〜２１ｄ）と、を備えている。
【００１６】
さらに、画像形成装置は、各作像エンジン２１の配列方向に沿って循環搬送される中間転写ベルト２２と、中間転写ベルト２２上の画像を用紙等の記録材Ｐに転写させる二次転写装置２３と、用紙等の記録材Ｐを収容する記録材供給カセット２４と、を備えている。そして、この記録材供給カセット２４からの記録材Ｐは、二次転写部位を経て定着器２５へと搬送される。
【００１７】
作像エンジン２１は、像担持体である感光体３１と、感光体３１を帯電する帯電器３２と、帯電された感光体３１上に静電潜像を書き込むレーザ装置等を含む露光装置３３と、感光体３１上の静電潜像を各色成分トナーにて可視像化する現像器３４と、感光体３１上のトナー像（画像）を中間転写ベルト２２に一次転写させる一次転写装置３５と、感光体３１上の残留トナーを除去するクリーニング装置３６と、詳しくは後述する加熱装置３７と、を備えている。
【００１８】
なお、クリーニング装置３６は、後述の図２に示すように、感光体３１を除電するための清掃前除電器３６ａを備えている。
【００１９】
中間転写ベルト２２は、４つの張架ロール４１〜４４に掛け渡されている。張架ロール４１は駆動ロールとして、張架ロール４２は従動ロールとして機能する。張架ロール４３は、傾動自在でベルトの幅方向の位置を補正するためのステアリングロールとして機能する。張架ロール４４は、二次転写装置２３に対向して中間転写ベルトを支持するためのバックアップロールとして機能する。ベルトクリーナ４５は、中間転写ベルト２２上の残留トナーを除去する。
【００２０】
画像読取りユニット２６は、原稿５１が載置される原稿設置台（プラテン）５２を有している。プラテン５２の下方には原稿読取り用の走査ユニット５３が配設されると共に、走査ユニット５３にて読み取った光像をミラーやレンズなどの光学系５４を介して画像読取り素子５５（ＣＣＤイメージセンサ）に取り込むようにしたものである。
【００２１】
（保護層の構成）
像担持体である感光ドラム３１は、架橋構造を有する保護層を備えたものであり、例えば下記のように製造されたものである。
【００２２】
下引き層
アセチルアセトンジルコニウムブトキシド    ２０重量部
（オルガチッククス  ＺＣ５４０  松本交商製）
γ−網のプロピルトリエトキシシラン    ２重量部
（Ａ１１００  日本ユニカ（株）製）
ポリビニルブチラール樹脂    １．５重量部
（エスレックスＢＭ−Ｓ  積水化学（株）製）
ｎ−ブチルアルコール    ７０重量部
【００２３】
上記成分からなる溶液を、アルミパイプ上の浸漬塗布した後、１５０°Ｃで１０分間乾燥させて膜厚０．９μｍの下引き層を形成した。
【００２４】
電荷発生層
Ｘ型無金属フタロシアニン    ５重量部、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（ＶＭＣＨ、ユニオンカーバイド社製）５重量部、酢酸、ｎ−ブチル  ２００重量部を、１ｍｍφのガラスビーズを用いたサンドミルで２時間分散して得られた分散液を、上記の下引き層上に浸漬塗布し、１００°Ｃで１０分間乾燥させて膜厚０．２μｍの電荷発生層を形成した。
【００２５】
電荷輸送層
Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１’］ビフェニル−４，４’−ジアミン  ４５重量部及びビスフェノールＺポリカーボネート樹脂（分子量：４万）  ５５重量部をクロルベンゼン８００重量部に加えて溶解し、電荷輸送用塗布液を得た。この塗布液を電荷発生層上に塗布し、１３０°Ｃ、４５分間の乾燥を行って膜厚が２２μｍの電荷輸送層を形成した。
【００２６】
保護層
下記の構造式（１）で表される化合物  ３．５質量部、レジトップＰＬ−４８５２（群栄化学製）  ３質量部、ポリビニルフェノール樹脂（Aldrich製）  ０．５質量部、イソプロピルアルコール  １０質量部、並びに、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ（ＢＨＴ）  ０．２質量部を加えて保護層用塗膜液を調整した。この塗布液を電荷輸送層の上に浸漬塗布法により塗布し、室温で３０分乾燥した後、１５０°Ｃで１時間加熱処理して硬化させ、膜厚約が４．０μｍの保護層を形成して感光体３１とした。
【００２７】
【化１】
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なお、感光体３１を形成する各層の組成は上記に限られることなく、種々の組成を持つ材料を使用することができる。
【００２８】
図２は、画像形成装置の作像エンジン２１の要部構成図である。作像エンジン２１は、感光体３１の外周側の一次転写体３５とクリーニング装置３６の間に、感光体３１の表面を加熱する加熱装置３７を備えている。
【００２９】
加熱装置３７は、感光体３１に光を照射するハロゲンランプ３７ａと、ハロゲンランプ３７ａの光を反射して感光体３１に照射させるリフレクタ３７ｂと、ハロゲンランプ３７ａ又はリフレクタ３７ｂからの光のうち所定帯域の光が透過するのを制限するフィルタ３７ｃと、を備えている。
【００３０】
以上のように構成された画像形成装置は、上述したような架橋構造を有する保護層を備えた感光体３１を用いることにより、クリーニングブレードなどによる磨耗に対して耐性を持たせることができ、感光体３１を長寿命化することができる。
【００３１】
しかしながら、保護層を設けたことにより帯電時に発生するオゾンや窒素酸化物などの帯電生成物が付着しやすくなる。特に、高温、多湿の気中に帯電生成物が浮遊している環境で感光体３１が停止していると、帯電生成物が気中の水分と結合して感光体３１の抵抗値を変化させる現象を生じる。この結果、現像プロセスから転写プロセスでは前述の抵抗値の変化がトナー濃度の変化となって現れ面内濃度ムラが生じたりして画質を劣化させる。
【００３２】
そこで、加熱装置３７は、所定帯域の光の透過を制限して感光体３１を加熱することにより、水分と結合して発生していたトラップ電荷を開放して、感光体３１に形成される潜像の濃度ムラを抑制している。
【００３３】
図３（Ａ）はプロセススピードが５２ｍｍ／ｓのときに発生する白抜けがどの程度改善されたかを示す図であり、（Ｂ）はプロセススピードが１６５２０８ｍｍ／ｓのときに発生する黒焦げがどの程度改善されたかを示す図である。なお、曝露条件は６００Ｌｕｘ３分間であり、加熱は乾燥機で行い、画出しはKutani２０％、６０％ハーフトーンで行った。なお、丸印は「ムラとして識別されなくなるまで改善」したこと、三角印は「改善はしているがムラとして識別できる」こと、バツ印は「改善効果なし」を示している。
【００３４】
白抜けの場合、昇温時間が４０℃で昇温時間が１分のときを除いて、いずれの条件でも改善されている。黒焦げの場合、昇温時間が８０℃で昇温時間が５分以上になると改善される。
【００３５】
図４は、ハロゲンランプの相対強度と波長分布を示す図である。図５は、図４のハロゲンランプに２種類のフィルタを設けた場合、フィルタがない場合の感光体の表面温度を示す図である。図６は、フィルタ３７ｃとして設けられたグリーンシートの透過率を示す図である。
【００３６】
図５に示すように、感光体の表面昇温は、フィルタなし、短波長カットフィルタ、グリーンシートの順に高くなっている。また、図６に示すように、グリーンシートのフィルム数が１枚よりも３枚の方が所定の帯域を確実にカットすることができる。
【００３７】
図７（Ａ）はＵＶＦ現象の分光スペクトルを示す図、（Ｂ）は除電後の減衰度を示す図である。図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、４００ｎｍ、７００ｎｍの帯域で濃度低下のピークが生じる。すなわち、中心帯域が約４００ｎｍ、７００ｎｍの帯域を除外して、他の帯域（例えば緑色光の帯域）を感光体に照射すれば、濃度低下が抑制されることが分かる。また、露光電位の低下は、白抜けと同様に波長依存性があることが分かる。よって、露光電位の低下及び白抜けは、感光体３１の保護層における光曝露による電荷の発生が原因であると推定される。
【００３８】
図８は、光曝露有無による回復状態及び全面白抜けを示す図である。
【００３９】
初期状態は明度８１％である場合、露光装置によって曝露された位置は明度９１％になり、曝露されなかった位置は明度８１．５％になった。このとき、ハロゲンランプ単独で３分間、感光体の表面温度が４０℃になるように加熱すると、曝露された位置は明度９０％になり、曝露されなかった位置は明度８８になった。
【００４０】
一方、露光装置によって曝露された位置が明度９０％の場合、グリーンシートを介してハロゲンランプから加熱すると、その位置の明度は８５％になった。また、曝露されなかった位置の明度が８１％の場合、グリーンシートを介してハロゲンランプから加熱すると、その位置の明度は８０．５％になった。
【００４１】
以上のことから、曝露された位置は、グリーンシートを介してハロゲンランプからの光によって加熱されると、明度が低下し、回復している。但し、ハロゲンランプ単独の光によって加熱された場合、明度はあまり低下していないため、回復していない。
【００４２】
また、曝露されなかった位置は、グリーンシートを介してハロゲンランプからの光によって加熱されても、明度はほとんど変化せず、加熱による影響はほとんどない。但し、ハロゲンランプ単独の光によって加熱された場合、明度は上昇してしまい、加熱によって大きな影響（白抜け）が生じている。
【００４３】
図９は、全面白抜けの発生程度を示す図である。○印は問題なし、△印は許容レベル、×印は許容できないことを示している。
【００４４】
また、全面白抜け評価は、
１．所定時間ハロゲンランプ（グリーンシートあり）にて加熱し、
２．１秒間放置し、
３．ＨＴ３０％画像の初期からの濃度低下ΔＥを測定する
という条件で行われた。
【００４５】
図９によると、感光体表面温度が３０℃の場合、加熱時間は１、２、３分のいずれでも濃度低下ΔＥはほとんどなく、問題はなかった。感光体表面温度が４０℃の場合、加熱時間は１、２分のいずれでも濃度低下ΔＥはほとんどなかったが、３分になると少し濃度低下ΔＥが生じたが、許容レベルである。感光体表面温度が５０℃の場合、加熱時間が１分のときは少し濃度低下ΔＥが生じたが、許容レベルである。しかし、加熱時間が２分を超えると、濃度低下ΔＥが大きくなり、許容できないレベルになった。
【００４６】
図１０は、フィルタ３７ｃとして３つのフィルタＡ、Ｂ、Ｃを用いたときの全面白抜け抑制効果を示す図である。
【００４７】
フィルタＡは、５００ｎｍ以下の波長及び５４０〜７６０ｎｍの波長をカットする特性を有している。フィルタＡによると、全面白抜け抑制効果は９０％であった。フィルタＢは、４８０ｎｍ以下の波長及び５８０〜７２０ｎｍの波長をカットする特性を有している。フィルタＢによると、全面白抜け抑制効果は８０％であった。フィルタＣは、４６０ｎｍ以下の波長及び６２０〜６８０ｎｍの波長をカットする特性を有している。フィルタＣによると、全面白抜け抑制効果は６０％であった。
【００４８】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で設計上の変更をされたものにも適用可能であるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】画像形成装置の作像エンジン２１の要部構成図である。
【図３】（Ａ）はプロセススピードが５２ｍｍ／ｓのときに発生する白抜けがどの程度改善されたかを示す図であり、（Ｂ）はプロセススピードが１６５２０８ｍｍ／ｓのときに発生する黒焦げがどの程度改善されたかを示す図である。
【図４】ハロゲンランプの相対強度と波長分布を示す図である。
【図５】図４のハロゲンランプに２種類のフィルタを設けた場合、フィルタがない場合の感光体の表面温度を示す図である。
【図６】フィルタとして設けられたグリーンシートの透過率を示す図である。
【図７】（Ａ）はＵＶＦ現象の分光スペクトルを示す図、（Ｂ）は除電後の減衰度を示す図である。
【図８】光曝露有無による回復状態及び全面白抜けを示す図である。
【図９】全面白抜けの発生程度を示す図である。
【図１０】フィルタとして３つのフィルタＡ、Ｂ、Ｃを用いたときの全面白抜け抑制効果を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
２２  中間転写ベルト
３１  感光体
３２  帯電器
３３  露光装置
３４  現像器
３６  クリーニング装置
３７  加熱装置
３７ａ  ハロゲンランプ
３７ｂ  リフレクタ
３７ｃ  フィルタ
【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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【図８】
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【図９】
2009086372.tif 000012
【図１０】
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