画像形成装置
【課題】装置の小型化、高速化に伴い、転写装置と帯電装置との間のスペースが小さくなったとしても、ゴーストの発生を効果的に低減することが可能な画像形成装置の提供。
【解決手段】感光層を有する感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、感光体表面を露光して静電潜像を形成させる露光手段と、感光体表面に除電光を照射する除電手段とを備えた画像形成装置であって、感光体は、０．９≦（｜Ｖ０（２）−ＶＬ｜）／（｜Ｖ０（１）−ＶＬ）≦１．０、及び２．０≦｜ＶＬ／Ｌ｜≦３．５の両式を同時に満たす。（ＶＬ：画像形成１サイクル目に露光された感光体表面部分の露光後表面電位値、Ｖ０（２）：画像形成１サイクル目に露光された感光体表面部分の画像形成２サイクル目における帯電電位値、Ｖ０（１）：画像形成１サイクル目に露光されなかった感光体表面部分の画像形成２サイクル目における帯電電位値、及びＬ：感光層の膜厚）
【解決手段】感光層を有する感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、感光体表面を露光して静電潜像を形成させる露光手段と、感光体表面に除電光を照射する除電手段とを備えた画像形成装置であって、感光体は、０．９≦（｜Ｖ０（２）−ＶＬ｜）／（｜Ｖ０（１）−ＶＬ）≦１．０、及び２．０≦｜ＶＬ／Ｌ｜≦３．５の両式を同時に満たす。（ＶＬ：画像形成１サイクル目に露光された感光体表面部分の露光後表面電位値、Ｖ０（２）：画像形成１サイクル目に露光された感光体表面部分の画像形成２サイクル目における帯電電位値、Ｖ０（１）：画像形成１サイクル目に露光されなかった感光体表面部分の画像形成２サイクル目における帯電電位値、及びＬ：感光層の膜厚）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスを用いて画像形成を行う印刷装置、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な電子写真プロセスでは、像担持体たる感光体の表面を帯電装置を用いて一様均一に帯電させる帯電工程、帯電工程において帯電された感光体の表面を露光装置を用いて露光し、入力された印字データに基づく静電潜像を形成させる露光工程、露光工程において形成された静電潜像を現像装置を用いて現像し、現像剤画像を形成させる現像工程、現像工程において形成された現像剤画像を転写装置を用いて所定の記録媒体に転写させる転写工程が繰り返されることにより、画像形成が行われる。
【０００３】
このような電子写真プロセスを用いて画像形成を行う画像形成装置の中には、ゴーストと称される画像欠陥を防止するために、転写装置と帯電装置との間にＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子等の光源を有する除電光装置を配置し、帯電工程前の感光体の除電を行う除電工程をさらに備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２０８２２３号公報
【０００５】
ところで、近年、上記電子写真プロセスを用いて画像形成を行う画像形成装置においては、さらなる装置の小型化、高速化が求められてきている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
昨今のさらなる装置の小型化、高速化に伴い、転写装置と帯電装置との間のスペースは必然的に小さくなる。すなわち、除電光装置から帯電装置までの距離が短くなるため、除電光装置による感光体の表面の除電が十分に行われないまま帯電工程に達してしまう場合があり、結果的にゴーストが発生することがあった。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、装置の小型化、高速化に伴い、転写装置と帯電装置との間のスペースが小さくなったとしても、ゴーストの発生を効果的に低減することが可能な画像形成装置を提供することである。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、感光層を有する感光体と、前記感光体表面を帯電させる帯電手段と、入力された印字データに基づく光を照射することにより前記帯電手段により帯電された前記感光体表面を露光して静電潜像を形成させる露光手段と、前記露光手段により形成された前記静電潜像に現像剤を供給して現像剤像を現像する現像手段と、前記現像手段により現像された前記現像剤像を被転写体に転写させる転写手段と、前記帯電手段による前記感光体表面の帯電前に、前記感光体表面に除電光を照射する除電手段を備え、前記帯電手段による帯電工程、前記露光手段による露光工程、前記現像手段による現像工程、及び前記転写手段による転写工程、前記除電手段による除電工程を一のサイクルとして画像形成を行う画像形成装置であって、前記感光体は、下記式１、及び式２を同時に満たすことを特徴とする。
０．９≦（｜Ｖ０（２）−ＶＬ｜）／（｜Ｖ０（１）−ＶＬ）≦１．０ （式１）
２．０≦｜ＶＬ／Ｌ｜≦３．５ （式２）
（但し、ＶＬは画像形成１サイクル目に露光手段により露光された感光体表面部分の露光後表面電位値［Ｖ］、Ｖ０（２）は画像形成１サイクル目に露光手段により露光された感光体表面部分の画像形成２サイクル目における帯電電位値［Ｖ］、Ｖ０（１）は画像形成１サイクル目に露光手段により露光されなかった感光体表面部分の画像形成２サイクル目における帯電電位値［Ｖ］、及びＬは感光層の膜厚［μｍ］を示す。）
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、装置の小型化、高速化に伴い、転写装置と帯電装置との間のスペースが小さくなったとしても、ゴーストの発生を効果的に低減することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】プリンタの概略構成を説明するための概略断面図である。
【図２】画像形成ユニットの概略構成を説明するための概略断面図である。
【図３】感光体ドラムの構成を説明するための概略構成図である。
【図４】感光体ドラムの製造工程を説明するためのフローチャートである。
【図５】光体ドラムサンプルの電気的特性を測定するための測定装置を説明する概略構成図である。
【図６】表面電位計から出力される感光体ドラムサンプルの表面電位値の推移を示す概略図である。
【図７】印字パターンを説明する図である。
【図８】ゴースト発生の有無を判断するための判断基準を説明する図である。
【図９】ゴーストレベルの評価結果をまとめたものである。
【図１０】初期印字でのゴーストの評価結果、及びゴースト以外のその他の印字品質の評価結果をまとめたものである。
【図１１】耐刷２０Ｋ印字後のゴーストの評価結果、及びゴースト以外のその他の印字品質の評価結果をまとめたものである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜可能である。
【００１２】
［第１の実施形態］
第１の実施形態では、感光体ドラム表面上の電位リセットを行うために所定の照射光量の除電光を照射する除電光装置を備え、画像形成プロセスに除電工程を有する画像形成装置において、作製した複数の感光体ドラムサンプルの表面電位の測定結果に基づき、例え、装置の小型化、高速化に伴い、転写装置と帯電装置との間のスペースが小さくなり、除電工程において十分な除電効果が得られない場合においても、ゴーストの発生を低減することが可能な画像形成装置について説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係る画像形成装置としてのプリンタ１００の概略構成を説明するための概略断面図である。プリンタ１００は、電子写真プロセスによるカラー画像を被転写体としての印字媒体Ｐに印刷することが可能なカラープリンタである。
【００１４】
プリンタ１００は、印刷前の印字媒体Ｐを収容する給紙カセット１０を始点とし、プリンタ１００の外筺を利用して形成された排出部１９を終点とする略Ｓ字状に形成された用紙搬送路に沿って、給紙ローラ１１、搬送ローラ１２、搬送ローラ１３、転写ベルト１４、定着装置１６、搬送ローラ１７、及び排出ローラ１８を備える。
【００１５】
そして、転写ベルト１４の上面部には、用紙搬送路上流側から順にブラック（ｋ）、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）の現像剤としてのトナーＴを収容した４つの独立した画像形成ユニット１５ｋ、画像形成ユニット１５ｙ、画像形成ユニット１５ｍ、画像形成ユニット１５ｃがプリンタ１００本体から着脱自在に装着されている。また、後述する各画像形成ユニットが備える感光体としての感光体ドラム１の直上には、入力された印字データに基づく光を感光体ドラム１表面に照射する露光手段としての露光ＬＥＤヘッド２０が配置されているとともに、転写ベルト１４の上面部を介した感光体ドラム１と対峙する位置には、感光体ドラム１に形成された現像剤像たるトナー像を印字媒体Ｐに転写させる転写手段としての転写ローラ２１が配置されている。
【００１６】
給紙カセット１０は、その内部に印字媒体Ｐを積層した状態で収納し、プリンタ１００下部に着脱自在に装着されている。そして、給紙カセット１０の上部に設けられた給紙ローラ１１は、給紙カセット１０に収納された印字媒体Ｐをその最上部から１枚ずつ取り出して用紙搬送経路に繰り出す。
【００１７】
搬送ローラ１２は、給紙ローラ１１により繰り出された印字媒体Ｐを挟持搬送する。また、搬送ローラ１３は、搬送ローラ１２により搬送された印字媒体Ｐの斜行を矯正し、印字媒体Ｐを転写ベルト１４に搬送する。
【００１８】
転写ベルト１４は、印字媒体Ｐを静電吸着して図１中矢印方向へ搬送する無端のベルト部材である。
【００１９】
画像形成ユニット１５ｋ、画像形成ユニット１５ｙ、画像形成ユニット１５ｍ、画像形成ユニット１５ｃは、露光ＬＥＤヘッド２０から照射された光によって感光体ドラム１表面に形成された静電潜像にトナーＴを付着させてトナー像を形成する。画像形成ユニット１５ｋ、画像形成ユニット１５ｙ、画像形成ユニット１５ｍ、画像形成ユニット１５ｃについては、後ほど詳細に説明する。
【００２０】
定着装置１６は、画像形成ユニット１５ｋ、画像形成ユニット１５ｙ、画像形成ユニット１５ｍ、画像形成ユニット１５ｃ以降の用紙搬送経路下流側に配置されており、定着ローラ１６１、加圧ローラ１６２、及びサーミスタ１６３等を備える。定着ローラ１６１は、例えば、アルミニウム等からなる中空円筒状の芯金にシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その上にＰＦＡ（テトラフルオロエチレンーパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）チューブを被服することによって形成されている。そして、その芯金内には、例えば、ハロゲンランプ等のヒータが設けられている。加圧ローラ１６２は、例えば、アルミニウム等からなる芯金にシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その上にＰＦＡを被覆した構成であり、バネから付与された加圧力により定着ローラ１６１との間に圧接部が形成されるように配設されている。サーミスタ１６３は、定着ローラ１６１の表面温度検出手段であり、定着ローラ１６１の近傍に非接触で配置されている。サーミスタ１６３が検出した定着ローラ１６１の表面温度の検出結果に基づき、上記ヒータを制御することで、定着ローラ１６１の表面温度は所定の温度に維持される。画像形成ユニット１５ｋ、画像形成ユニット１５ｙ、画像形成ユニット１５ｍ、画像形成ユニット１５ｃにおいて形成されたトナー像が転写された印字媒体Ｐが所定の温度に維持された定着ローラ１６１と加圧ローラ１６２とから形成される圧接部を通過することにより、印字媒体Ｐ上のトナーＴに熱、及び圧力が付与され、当該トナーＴは溶融し、トナー像が定着される。
【００２１】
搬送ローラ１７は、定着装置１６を通過した印字媒体Ｐを挟持搬送する。また、排出ローラ１８は、搬送ローラ１７により搬送された印字媒体Ｐをプリンタ１００の外筺を利用して形成された排出部１９に排出する。
【００２２】
露光ＬＥＤヘッド２０は、ＬＥＤ素子とレンズアレイとを有するＬＥＤヘッドであり、印字データに基づき該ＬＥＤ素子から照射される光が感光体ドラム１の表面に結像する位置となるように配置されている。
【００２３】
転写ローラ２１は、転写ベルト１４の上面部を介した感光体ドラム１と対峙する位置に配置され、高圧電源から印加された所定のバイアス電圧に基づき感光体ドラム１に形成されたトナー像を印字媒体Ｐに転写させる。
【００２４】
次に、図２を用いて画像形成ユニット１５ｋ、画像形成ユニット１５ｙ、画像形成ユニット１５ｍ、画像形成ユニット１５ｃについて説明する。図２は、画像形成ユニットの構成を説明するための概略構成図である。なお、画像形成ユニット１５ｋ、画像形成ユニット１５ｙ、画像形成ユニット１５ｍ、画像形成ユニット１５ｃは収容されるトナーＴのみが異なり、その他の構成は全て同一である。したがって、以下の説明においては、画像形成ユニット１５ｋを一例とし、トナーＴの各色を示すｋ、ｙ、ｍ、ｃの添字を省略して説明する。
【００２５】
画像形成ユニット１５は、露光ＬＥＤヘッド２０から照射された光によって感光体ドラム１表面に形成された静電潜像にトナーＴを付着させてトナー像を形成する。このような画像形成ユニット１５は、トナーカートリッジ７とドラムカートリッジ８とを備える。
【００２６】
トナーカートリッジ７は、トナーＴを収容する箱型容器であり、容器底部に設けられた供給口を介し収容したトナーＴをドラムカートリッジ８内のスポンジローラ５に供給する。
【００２７】
ドラムカートリッジ８は、感光体としての感光ドラム１と、帯電手段としての帯電ローラ２と、現像手段としての現像ローラ３、現像ブレード４、及びスポンジローラ５と、クリーニングブレード６と、除電手段としての除電光装置３０とを備える。
【００２８】
感光体ドラム１は、導電性支持体と感光層としての光導電層とによって構成された有機感光体である。そして、感光体ドラム１は、図２中の矢印方向に回転しながら、露光ＬＥＤヘッド２０から照射された光に基づく静電潜像を形成する。なお、感光体ドラム１の具体的な製造法等については、後ほど詳細に説明する。
【００２９】
帯電ローラ２は、例えば、ステンレス等の金属シャフトと半導電性エピクロロヒドリンゴムとによって構成されている。帯電ローラ２は、感光体ドラム１に対して所定の圧力をもって当接しており、図２中の矢印方向に回転しながら、高圧電源から印加された所定の電圧に基づき感光体ドラム１の表面を一様均一に帯電させる。
【００３０】
現像ローラ３は、例えば、ステンレス等の金属シャフトの外周にカーボンブラックを分散させたウレタンゴムを配設し、その表面はイソシアネート処理が施されている。そして、現像ローラ３は、感光体ドラム１の表面に圧接するように配置され、図２中の矢印方向に回転しながら、感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像にトナーＴを回転供給し、トナー像を反転現像する。
【００３１】
現像ブレード４は、例えば、ステンレス等の金属板から構成された板状部材であり、その一端は現像ローラ３の表面の所定位置に当接する位置に配置されている。現像ブレード４は、供給ローラ５から供給されたトナーＴの層厚を規制する。
【００３２】
スポンジローラ５は、例えば、ステンレス等の金属シャフトの外周に半導電性発泡シリコーンスポンジ層を配設した構成を有している。スポンジローラ５は、現像ローラ３の表面に圧接するように配置され、図２中の矢印方向に回転しながら、トナーカートリッジ７から供給されたトナーＴを攪拌帯電させるともに、帯電したトナーＴを現像ローラ３に供給する。
【００３３】
クリーニングブレード６は、例えば、ウレタン製のゴム部材であり、その一端は感光体ドラム１表面の所定位置に当接する位置に配置されている。クリーニングブレード６は、感光体ドラム１の表面に残留するトナーＴを掻き取ることで感光体ドラム１の表面をクリーニングする。
【００３４】
除電光装置３０は、レンズアレイと、該レンズアレイの入射面に沿って略等間隔に複数配置されたＬＥＤ素子やレーザ素子等からなる光源と、これらの複数の光源の発光タイミング、発光量を制御する除電光制御部とを備える。ここで、レンズアレイは、入射面を介して入射された光を除電光として出射する出射面を備え、少なくとも該出射面の長手方向長さは感光体ドラム１の軸方向長さと略同一の長さを有するように構成される。なお、除電光装置３０は、照射する除電光が感光体ドラム１表面の静電潜像形成領域全体をカバーできる位置となるように帯電ローラ２とクリーニングブレード６との間に配置される。
【００３５】
次に、本実施形態に係る感光体ドラム１の構成について説明する。図３は、感光体ドラム１の構成を説明するための概略構成図である。
【００３６】
感光体ドラム１は、ドラムギア２２、ドラムフランジ２３、そして、円筒型に加工された導電性支持体２５表面から順に、ブロッキング層２６、並びに電荷発生層２７、電荷輸送層２８からなる感光層２４が積層された構造となっている。
【００３７】
このような構成を有する感光体ドラム１の製造工程について図４のフローチャートを用いて説明する。
【００３８】
まず、Ｓｔｅｐ１において、導電性支持体のの原材料であるアルミ合金、本実施形態においては、アルミニウムにケイ素等を混合した合金であるＪＩＳ−Ａ３００系のアルミニウム合金ピレットをポートホール法にて押出し円筒管に加工する。
【００３９】
次に、Ｓｔｅｐ２において、Ｓｔｅｐ１で得られた押出し円筒管を切削加工にて、所定の肉厚、外径寸法に加工する。本実施形態では、外径を３０ｍｍ、長さ２４６ｍｍ、肉厚０．７５ｍｍとしたアルミ素管を導電性支持体２５とした（以下、アルミ素管２５と称する）。
【００４０】
そして、Ｓｔｅｐ３において、Ｓｔｅｐ２で得られたアルミ素管２５の表面洗浄処理を行い、アルミ素管２５表面の油分、空気中の各種塵埃等を十分に除去する。
【００４１】
次に、十分に洗浄したアルミ素管２５表面上にブロッキング層２６を形成する。本実施形態においては、ブロッキング層２６の層形成処理として、陽極酸化処理を行い、その後酢酸ニッケルを主成分とする封孔処理を行った。形成された陽極酸化皮膜をブロッキング層２６とした（以下、アルマイト層２６と称する）（Ｓｔｅｐ４）。
【００４２】
Ｓｔｅｐ５において、Ｓｔｅｐ４で得られたアルマイト層２６上に電荷発生層２７を形成する。電荷発生層２７の形成は、あらかじめ調合された電荷発生層用塗布液で満たされた液漕に、アルマイト層２６が形成されたアルミ素管２５を浸して塗布する浸漬塗布方法にて行う。本実施形態においては、約０．３μｍの膜厚となるように電荷発生層２７を塗布した。なお、本実施形態で用いた電荷発生層用塗布液は、オキソチタニウムフタロシアニン１０部を１，２−ジメトキシエタン１５０部に加え、サンドグラインドミルにて粉砕分散処理を行って作製した顔料分散液１６０部に、ポリビニルブチラール５部を１，２−ジメトキシエタン９５部に溶解した固形分濃度５％のバインダー溶液１００部を混ぜ合わせ、最終的に固形分濃度４％、１，２−ジメトキシエタン：４−メトキシ−４−メチルペンタノン−２＝９：１となるように調整した液体を電荷発生層用分散液とした。
【００４３】
そして、アルマイト層２６上に電荷発生層２７が塗布されたアルミ素管２５を乾燥することで、電荷発生層２７内の余分な溶媒を除去し、アルマイト層２６上に電荷発生層２７を定着させる（Ｓｔｅｐ６）。
【００４４】
次に、Ｓｔｅｐ７において、Ｓｔｅp６で得られた電荷発生層２７上に電荷輸送層２８をを形成する。電荷輸送層２８の形成は、あらかじめ調合された電荷輸送層用塗布液で満たされた液漕に、電荷発生層２７が形成されたアルミ素管２５を浸して塗布する浸漬塗布方法にて行う。電荷輸送層用塗布液は、主にバインダー樹脂と電荷輸送物質とを溶媒に溶解させた液体であり、本実施形態においては、以下に説明する電荷輸送層用塗布液を用いて感光体ドラムサンプルを作製した。
【００４５】
そして、電荷発生層２７上に電荷輸送層２８が塗布されたアルミ素管２５を乾燥することで、電荷輸送層２８内の余分な溶媒を除去し、電荷発生層２７上に電荷輸送層２８を定着させる（Ｓｔｅｐ８）。
【００４６】
本実施形態においては、図４のフローチャートに示した製造工程に従って複数の感光体ドラムサンプルを作製し、以下の検討に用いた。
【００４７】
＜サンプル１＞
バインダー樹脂として構造式１に示すポリカーボネート樹脂１００部、電荷輸送物質として構造式６に示す電荷輸送物質７０部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が２０μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００４８】
【化１】
【００４９】
【化２】
【００５０】
＜サンプル２＞
バインダー樹脂として構造式２に示すポリカーボネート樹脂１００部、電荷輸送物質として構造式７に示す電荷輸送物質７０部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が２０μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００５１】
【化３】
【００５２】
【化４】
【００５３】
＜サンプル３＞
バインダー樹脂として構造式３に示すポリカーボネート樹脂１００部、電荷輸送物質として構造式８に示す電荷輸送物質７０部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が２０μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００５４】
【化５】
【００５５】
【化６】
【００５６】
＜サンプル４＞
バインダー樹脂として構造式１に示すポリカーボネート樹脂３０部、構造式４に示すポリアリレート樹脂７０部、電荷輸送物質として構造式６に示す電荷輸送物質５０部及び構造式９に示す電荷輸送物質２０部、添加剤として構造式１０に示す添加剤１部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が２０μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００５７】
【化７】
【００５８】
【化８】
【００５９】
【化９】
【００６０】
＜サンプル５＞
バインダー樹脂として構造式２に示すポリカーボネート樹脂３０部、構造式４に示すポリアリレート樹脂７０部、電荷輸送物質として構造式７に示す電荷輸送物質５０部及び構造式９に示す電荷輸送物質２０部、添加剤として構造式１０に示す添加剤１部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が２０μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００６１】
＜サンプル６＞
バインダー樹脂として構造式３に示すポリカーボネート樹脂３０部、構造式４に示すポリアリレート樹脂７０部、電荷輸送物質として構造式８に示す電荷輸送物質５０部及び構造式９に示す電荷輸送物質２０部、添加剤として構造式１０に示す添加剤１部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が２０μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００６２】
＜サンプル７＞
バインダー樹脂として構造式１に示すポリカーボネート樹脂３０部、構造式５に示すポリエステル樹脂７０部、電荷輸送物質として構造式６に示す電荷輸送物質５０部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が１５μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００６３】
【化１０】
【００６４】
＜サンプル８＞
バインダー樹脂として構造式２に示すポリカーボネート樹脂３０部、構造式５に示すポリエステル樹脂７０部、電荷輸送物質として構造式７に示す電荷輸送物質５０部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が１５μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００６５】
＜サンプル９＞
バインダー樹脂として構造式３に示すポリカーボネート樹脂３０部、構造式５に示すポリエステル樹脂７０部、電荷輸送物質として構造式８に示す電荷輸送物質５０部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が１５μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００６６】
＜サンプル１０＞
バインダー樹脂として構造式１に示すポリカーボネート樹脂１００部、電荷輸送物質として構造式６に示す電荷輸送物質４０部及び構造式９に示す電荷輸送物質１０部、添加剤として構造式１０に示す添加剤１部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が１５μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００６７】
＜サンプル１１＞
バインダー樹脂として構造式２に示すポリカーボネート樹脂１００部、電荷輸送物質として構造式７に示す電荷輸送物質４０部及び構造式９に示す電荷輸送物質１０部、添加剤として構造式１０に示す添加剤１部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が１５μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００６８】
＜サンプル１２＞
バインダー樹脂として構造式３に示すポリカーボネート樹脂１００部、電荷輸送物質として構造式８に示す電荷輸送物質４０部及び構造式９に示す電荷輸送物質１０部、添加剤として構造式１０に示す添加剤１部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が１５μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００６９】
次に、上記構成を備えるプリンタ１００の画像形成プロセスについて説明する。
【００７０】
まず、プリンタ１００に対して印字データが入力されると、プリンタ１００は画像形成プロセスを開始する。画像形成プロセスの開始にあたって、給紙カット１０に収納された印字媒体Ｐは、給紙ローラ１１の回転により１枚ずつ用紙搬送経路に繰り出される。給紙ローラ１１により繰り出された印字媒体Ｐは、搬送ローラ１２により挟持搬送され、その後、搬送ローラ１３により斜行が矯正されながら、画像形成ユニット１５に搬送される。そして、画像形成ユニット１５に印字媒体Ｐが搬送されるまでの所定のタイミングにおいて下記に示す画像形成プロセスが開始される。
【００７１】
プリンタ１００に対して画像データが生成されると、感光体ドラム１は、図２中の矢印方向に一定周速度で回転する。そして、感光体ドラム１表面に当接して設けられた帯電ローラ２は、高圧電源から印加された、例えば、−１２００Ｖの帯電バイアスを感光体ドラム１表面に印加し、当該表面を一様均一に帯電させる。次に、感光体ドラム１表面に対向して設けられた露光ＬＥＤヘッド２０によって、画像データに対応した照射光が感光体ドラム１に照射され、光照射部分の電位が光減衰して静電潜像が形成される。
【００７２】
現像ローラ３は、前述したように感光体ドラム１に圧接して配設されており、高圧電源から、例えば、−３００Ｖの現像バイアスが印加されている。現像ローラ３は、例えば、−４５０Ｖの供給バイアスが印加されたスポンジローラ５により搬送されたトナーＴを吸着し回転搬送する。この回転搬送工程で、スポンジローラ５により下流にあって現像ローラ３に圧接して配設された現像ブレード４は、現像ローラ３に吸着したトナーＴを均一な厚さにならし、トナー層を形成する。
【００７３】
そして、現像ローラ３は、感光体ドラム１表面上に形成された静電潜像をトナーＴによって反転現像する。感光体ドラム１の導電性支持体と現像ローラ３との間には高圧電源によってバイアス電圧が印加されているため、感光体ドラム１と現像ローラ３との間には、感光体ドラム１に形成された静電潜像に伴う電気力線が発生している。このため、現像ローラ３上の帯電したトナーＴは、静電気力により感光体ドラム１上の静電潜像部分に付着し、トナー像が形成される。
【００７４】
次に、感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、高圧電源よって、例えば、＋１１００Ｖの転写バイアスが印加された転写ローラ２１により印字媒体Ｐに転写される。
【００７５】
その後、印字媒体Ｐは定着ローラ１６１と加圧ローラ１６２とを備えた定着装置１６に搬送される。トナー像が転写された印字媒体Ｐは、所定の表面温度に保たれた定着ローラ１６１と加圧ローラ１６２とにより形成される圧接部に搬送される。そして、定着ローラ１６１から付与される熱によりトナーＴが溶融され、さらに圧接部で加圧されることにより、トナー像は印字媒体Ｐ上に定着される。
【００７６】
トナー像が定着された印字媒体Ｐは、排出ローラ１７により挟持搬送された後、排出ローラ１８により排出部１９に排出される。
【００７７】
なお、トナー像が転写された後の感光体ドラム１表面には、若干のトナーＴが残留する場合がある。この残留したトナーＴは、クリーニングブレード６によって除去される。前述したように、クリーニングブレード６は、感光体ドラム１表面の所定の位置に当接するように配設されている。クリーニングブレード６が感光体ドラム１表面に当接した状態で感光体ドラム１が回転軸中心に回転することによって、転写されずに感光体ドラム１表面に残留したトナーＴが除去される。
【００７８】
そして、除電光装置３０は、感光体ドラム１表面上の電位リセットを行うために所定の照射光量の除電光を照射し、感光体ドラム１は次の画像形成プロセスに備える。
【００７９】
このように、本実施形態に係るプリンタ１００は、帯電ローラ２による感光体ドラム１表面の帯電工程、露光ＬＥＤヘッド２０による感光体ドラム１表面の露光工程、現像手段としての現像ローラ３、現像ブレード４、及びスポンジローラ５による現像工程、及び転写ローラ２１による転写工程、除電光装置３０による除電工程を一のサイクルとして画像形成を行うものである。
【００８０】
次に、ゴーストの発生を低減することが可能な画像形成装置を提供する上で検討した感光体ドラムの電気的特性について説明する。図５は、上述した感光体ドラムサンプルの電気的特性を測定するための測定装置を説明する概略構成図である。
【００８１】
測定装置は、プリンタ１００の主に画像形成ユニット１５を改造したものである。改造された画像形成ユニットは、感光体ドラム１たる感光体ドラムサンプルと帯電ローラ２とを有し、露光ＬＥＤヘッド２０と転写ローラ２１との間には表面電位計が配置されている。なお、表面電位計は、改造前の画像形成ユニット１５の現像ローラ３の配置位置となるように配置した。
【００８２】
改造された画像形成ユニットを改造されたプリンタに設置することにより、外部から入力された印字データに基づく画像形成プロセス動作が可能となっている。このように改造されたプリンタは、帯電ローラ２による帯電工程、露光ＬＥＤヘッド２０による露光工程、転写ローラ２１による転写工程のみで動作し、動作中の感光体ドラムサンプルの表面電位値を表面電位計にて測定することができる。また、改造されたプリンタは、帯電ローラ２への印加電圧Ｖｃｈと転写ローラ２１への転写電流Ｉｔｒを任意に設定することができるように構成されている。
【００８３】
図６は、外部から図５に示した測定装置（改造されたプリンタ）に送信される印字データ概略と、その印字データに基づいた画像形成プロセスにおいて、表面電位計から出力される感光体ドラムサンプルの表面電位値の推移を示す概略図である。
【００８４】
図６に示すように、本実施形態に係る印字データは、印字媒体Ｐにおける印字領域範囲の先頭からドラム１サイクル目（ドラム１周目）の距離の約１／２に対応する範囲に印字密度１００％のベタパターン部を有し、残り約１／２の距離に対応する範囲とその後のドラム２サイクル目（ドラム２周目）以降は全て印字密度０％の白パターン部を有している。
【００８５】
上記印字データにより表面電位計から出力される表面電位値の推移は、ドラム１サイクル目において、ベタパターン部では露光後電位値ＶＬ［Ｖ］となり、白パターン部では帯電工程による帯電電位値となっている。そして、ドラム２サイクル目においては、ドラム１サイクル目のベタパターン部に対応するドラム表面部分の帯電電位（露光部帯電電位）値はＶ０（２）［Ｖ］となり、ドラム１サイクル目の白パターン部に対応するドラム表面部分の帯電電位（非露光部帯電電位）値はＶ０（１）［Ｖ］となる。
【００８６】
画像形成プロセスのサイクルに除電工程が設けられていない場合、上記帯電電位値Ｖ０（２）［Ｖ］と帯電電位値Ｖ０（１）［Ｖ］との差がゴースト発生の原因となる。このようなゴーストの発生を低減するために、除電光装置による除電工程が設けられている。通常、除電光装置は、帯電電位値Ｖ０（２）［Ｖ］と帯電電位値Ｖ０（１）［Ｖ］との電位差をリセットするために所定の光量の除電光を照射するものであるが、昨今のさらなる装置の小型化、高速化に伴い、転写装置と帯電装置との間のスペースは必然的に小さくなっている。そのため、除電光装置から帯電装置までの距離が短くなるため、除電光装置による感光体の表面の除電が十分に行われないまま帯電工程に達してしまう場合がある。
【００８７】
しかしながら、感光体ドラムの電気的特性として、単に、帯電電位値Ｖ０（２）［Ｖ］と帯電電位値Ｖ０（１）［Ｖ］との電位差、すなわち、｜Ｖ０（１）−Ｖ０（２）｜の値でゴーストが生じない良好な条件を規定することは、様々な画像形成装置での帯電工程による帯電電位の設定値に対しての影響が異なることにより、一意的には困難である。すなわち、例えば、ゴーストの発生を低減する良好な電位差を｜Ｖ０（１）−Ｖ０（２）｜≦５０［Ｖ］で規定したとしても、帯電工程による帯電電位の設定値が−８００［Ｖ］の画像形成装置と−４００［Ｖ］の画像形成装置とを比較した場合、前者の帯電電位の設定値に対する上記５０［Ｖ］との規定値は相対的に小さく、画像形成プロセス条件としてゴーストが発生するほどの値ではないが、後者の帯電電位の設定値に対する上記５０［Ｖ］との規定値は相対的に大きく、画像形成プロセス条件としてゴーストが発生する場合がある。したがって、ゴーストに対する帯電電位値Ｖ０（２）［Ｖ］と帯電電位値Ｖ０（１）［Ｖ］との電位差の影響を規定する場合には、帯電電位値Ｖ０（２）［Ｖ］と帯電電位値Ｖ０（１）［Ｖ］との比率によって規定する方法が適切である。
【００８８】
ところで、感光体ドラムの電気的特性については、露光工程において電荷発生層で発生した電荷が電荷輸送層を介して感光体ドラム表面に向かって移動し、帯電工程において感光体ドラム表面に溜まった帯電電荷を相殺した結果としての感光体表面部分の露光後表面電位値ＶＬ［Ｖ］によって判断することができる。
【００８９】
しかしながら、感光層の膜厚Ｌ［μｍ］が大きいと、電荷の移動距離が長くなることになり、同じ測定条件でも感光層の膜厚によって、露光後表面電位値ＶＬ［Ｖ］は異なる。したがって、感光体ドラムの電気的特性は、単位感光層膜厚当りの電界強度に置き換えた｜ＶＬ｜／Ｌによって判断することになる。なお、感光層は有機物質であるため、温度湿度の影響を受けやすく、よって低温低湿環境ほど感光層を移動する電荷のスピードが遅くなるため、電気的特性の特徴が顕著となり、ゴーストへの影響が大きくなる。
【００９０】
そして、ゴースト発生の原因としては、上記ドラム２サイクル目におけるドラム表面部分の帯電電位（露光部帯電電位）値Ｖ０（２）［Ｖ］とドラム表面部分の帯電電位（非露光部帯電電位）値Ｖ０（１）［Ｖ］との差だけでなく、ドラム１サイクル目における露光工程及び除電工程において電荷発生層で発生した電荷が電荷輸送層内に滞留している量も原因となる。すなわち、上記の｜ＶＬ｜／Ｌの値が大きすぎると、ドラム１サイクル目における露光部に相当する感光層内の滞留電荷量が多いこととなり、ドラム２サイクル目におけるドラム表面部分の帯電電位（露光部帯電電位）値Ｖ０（２）［Ｖ］とドラム表面部分の帯電電位（非露光部帯電電位）値Ｖ０（１）［Ｖ］との差がなくとも、ドラム２サイクル目の露光工程において、ドラム１サイクル目の露光部に相当する電荷発生層で発生した電荷は滞留電荷の影響により、ドラム１サイクル目の非露光部に相当する電荷発生層で発生した電荷よりも移動速度が小さくなり、露光後表面電位に差が生じるため、印字画像としてはドラム１サイクル目の露光部が薄く浮き出る、いわゆるネガゴーストと呼ばれる画像欠陥が発生する。これに対して、｜ＶＬ｜／Ｌの値が小さすぎると、｜ＶＬ｜／Ｌの値が大きすぎる場合とは滞留電荷量が逆の量となり、ドラム２サイクル目の露光後表面電位に差が生じるため、印字画像としてはドラム１サイクル目の露光部が濃く浮き出る、いわゆるポジゴーストと呼ばれる画像欠陥が発生する。
【００９１】
以上の見識に基づき、作製した感光体ドラムサンプルの露光後表面電位値ＶＬ［Ｖ］、ドラム表面部分の帯電電位（露光部帯電電位）値Ｖ０（２）［Ｖ］、ドラム表面部分の帯電電位（非露光部帯電電位）値Ｖ０（１）［Ｖ］を図５に示す測定装置（改造されたプリンタ）を用いて測定し、（｜Ｖ０（２）−ＶＬ｜）／（｜Ｖ０（１）−ＶＬ｜）の値、｜ＶＬ｜／Ｌの値をそれぞれ算出してゴーストの発生を低減することが可能な感光体ドラムの電気的特性条件について検討した。
【００９２】
測定条件は以下の通りである。
感光体ドラムの回転速度：１２７ｒｐｍ
帯電工程〜露光工程：０．０５９ｓ
露光工程〜表面電位計：０．０７９ｓ
表面電位計〜転写工程：０．１５７ｓ
転写工程〜帯電工程：０．１７７ｓ
露光光量：０．８μＪ／ｃｍ２
露光波長：７６０ｎｍ
温度／湿度：１０℃／２０％
転写電流（Ｉｔｒ）：２０μＡ（本実施形態において最適な電流設定）
帯電電圧（Ｖｃｈ）：感光体ドラムサンプル毎に、転写電流ＯＦＦ状態（Ｉｔｒ＝０μＡ）において、表面電位が−５００Ｖとなるように設定した。
【００９３】
ここで、画像形成装置１００において、印字媒体Ｐの搬送速度を上げようとすると、それに比例して感光体ドラム１の回転速度が上がる関係にある。本実施形態においては、感光体ドラムサンプルの回転速度を１２７ｒｐｍとしたときの一例を示しているが、本測定装置を用いて感光体ドラムの回転速度を９０〜１８０ｒｐｍの範囲で変更させて同様の実験を行った場合においても、上記範囲内においては同様の結果が得られた。これは、図５に示す本測定装置を用いて良好な結果が得られる条件を満たす感光体ドラムを画像形成装置１００に実装し、９０〜１８０ｒｐｍの範囲で回転させた場合に本実施形態に示す効果が得られることを示す。
【００９４】
なお、上記測定条件は、本実施形態で使用した測定装置（改造されたプリンタ）での通常の画像形成プロセスの設定条件である。しかし、上記測定条件に限ったものではなく、感光体ドラムの回転速度が９０〜１８０ｒｐｍの範囲であれば、転写装置と帯電装置との間に除電光装置が配置されている各種の画像形成装置で、画像形成ユニットを構成する部材の位置関係が異なっていたとしても、図５に示すような測定装置として使用することができ、この場合、例えば、転写工程〜帯電工程：０．１７７ｓ以下にも設定可能である。
【００９５】
そして、図１に示すプリンタ１００を使用し、低温低湿（温度／湿度：１０℃／２０％）環境下において、図７に示すような印字パターンを印字することでゴースト発生の評価を行った。ここで、低温低湿環境下において、良好な結果が得られれば、常温常湿（例えば、温度／湿度：２３℃／５０％）、高温高湿（例えば、温度／湿度：４０℃／９３％）の環境下においても良好な結果が得られる。図７に示した印字パターンは、通常のオフィス用Ａ４サイズのＰＰＣ用紙を縦方向に印字したものであり、印字領域の上端から約５０ｍｍの幅には、白地にボールド文字列のパターンが形成され、印字領域の上端から約５０ｍｍより下端側の領域には、印字密度３０％のハーフトーンが形成されたものである。
【００９６】
上記ゴースト発生の評価における除電光照射光量は２．４μＪ／ｃｍ２とし、帯電電圧については、感光体ドラムサンプル毎に上述の測定装置での測定において設定した値を使用した以外は、通常の画像形成プロセスの設定条件とした。
【００９７】
ゴーストの発生の有無については、図８に示すような感光体ドラム周期での感光体ドラム２周目のハーフトーン印字部において、感光体ドラム１周目のボールド文字列パターンに対応する露光部と白地部分に対応する非露光部での感光体ドラム表面上の電位差が印字として現れるか否かで判断することができる。
【００９８】
ここで、判定基準としては、ゴースト印字が目視にて認識できないレベルのものを○、ゴースト印字が目視にて認識でき実使用上問題があるレベルを×とした。また、図８に示すように、ゴースト印字が薄く浮き出る場合をネガゴーストとし、濃く浮き出る場合をポジゴーストとした。
【００９９】
図９は、作製した感光体ドラムサンプルの露光後表面電位値ＶＬ［Ｖ］、ドラム表面部分の帯電電位（露光部帯電電位）値Ｖ０（２）［Ｖ］、ドラム表面部分の帯電電位（非露光部帯電電位）値Ｖ０（１）［Ｖ］、（｜Ｖ０（２）−ＶＬ｜）／（｜Ｖ０（１）−ＶＬ｜）の値、｜ＶＬ｜／Ｌの値、及びゴーストレベルの評価結果をまとめたものである。
【０１００】
図９に示すように、作製した感光体ドラムサンプルにおいて、サンプル１、サンプル２、及びサンプル１２では、ポジゴーストが観察され、サンプル７では、ネガゴーストが観察された。そして、サンプル３、サンプル４、サンプル５、サンプル６、サンプル８、サンプル９、サンプル１０、及びサンプル１１では、ゴーストの発生が認められず良好な結果が得られた。
【０１０１】
また、図９に示した実験結果を踏まえ、（｜Ｖ０（２）−ＶＬ｜）／（｜Ｖ０（１）−ＶＬ）の値を、０．９の前後、１．０の前後に設定して同様の実験を行ったところ、滞留電荷の影響を排した帯電電位の差をゴーストの発生要因とする（｜Ｖ０（２）−ＶＬ｜）／（｜Ｖ０（１）−ＶＬ）の値において、この値が０．９未満であればポジゴーストが発生し、この値が１．０よりも大きいとネガゴーストが発生することを確認できた。
【０１０２】
また、滞留電荷をゴーストの発生要因とする｜ＶＬ｜／Ｌの値において、この値が２．０未満であればポジゴーストが発生し、この値が３．５よりも大きいとネガゴーストが発生することが明らかとなった。
【０１０３】
以上の結果より、
０．９≦（｜Ｖ０（２）−ＶＬ｜）／（｜Ｖ０（１）−ＶＬ）≦１．０ （式１）
２．０≦｜ＶＬ｜／Ｌ≦３．５ （式２）
の両式を同時に満たす感光体ドラムを使用した画像形成装置によれば、例え、装置の小型化、高速化に伴い、転写装置と帯電装置との間のスペースが小さくなり、除電工程において十分な除電効果が得られない場合においても、ゴーストの発生を低減することができる。
【０１０４】
［第２の実施形態］
第２の実施形態は、第１の実施形態で示した（式１）、（式２）の両式を同時に満たす感光体ドラムを用いた画像形成装置において、ゴーストの発生を低減させるとともに、耐刷に伴う経時にて良好な印字品質を維持することを目的として、最適な除電光の照射光量を規定したものである。
【０１０５】
一般的に、除電光の照射光量が大きすぎると耐刷により感光体ドラムの電気的特性が光疲労劣化し、経時において、印字の濃度低下やコントラスト低下といった印字不良が発生することが知られている。本実施形態では、除電光の照射光量を０μＪ／ｃｍ２、０．５μＪ／ｃｍ２、０．６μＪ／ｃｍ２、１．２μＪ／ｃｍ２、２．４μＪ／ｃｍ２、４．８μＪ／ｃｍ２、５．０μＪ／ｃｍ２、及び７．２μＪ／ｃｍ２の６水準を設け、図１に示すプリンタ１００を使用し、帯電電圧については第１の実施形態での感光体ドラムサンプル毎に実施した測定装置（改造されたプリンタ）による測定で設定した値を使用した以外は、通常の画像形成プロセスに伴う条件下として、初期、並びに２０Ｋ枚印刷後のゴースト評価、及びゴースト以外のその他の印字品質の評価を行った。
【０１０６】
初期、並びに２０Ｋ枚印刷後のゴースト評価は、第１の実施形態と同様に、図１に示すプリンタ１００を使用し、低温低湿（温度／湿度：１０℃／２０％）環境下において、図７に示すような印字パターンを印字することで行った。図７に示した印字パターンは、通常のオフィス用Ａ４サイズのＰＰＣ用紙を縦方向に印字したものであり、印字領域の上端から約５０ｍｍの幅には、白地にボールド文字列のパターンが形成され、印字領域の上端から約５０ｍｍより下端側の領域には、印字密度３０％のハーフトーンが形成されたものである。
【０１０７】
ゴーストの発生の有無については、図８に示すような感光体ドラム周期での感光体ドラム２周目のハーフトーン印字部において、感光体ドラム１周目のボールド文字列パターンに対応する露光部と白地部分に対応する非露光部での感光体ドラム表面上の電位差が印字として現れるか否かで判断することができる。
【０１０８】
ここで、判定基準としては、ゴースト印字が目視にて認識できないレベルのものを○、ゴースト印字が目視にて認識でき実使用上問題があるレベルを×とした。また、図８に示すように、ゴースト印字が薄く浮き出る場合をネガゴーストとし、濃く浮き出る場合をポジゴーストとした。
【０１０９】
また、ゴースト以外のその他の印字品質の評価については、印字の濃度低下やコントラスト低下などの印字不良が目視にて認識できないレベルのものを○、印字不良が目視にて認識でき実使用上問題があるレベルのものを×とした。
【０１１０】
図１０は、第１の実施形態で示した１２種の感光体ドラムサンプルについての初期印字でのゴーストの評価結果、及びゴースト以外のその他の印字品質の評価結果を示したものである。
【０１１１】
図１０に示すように、初期印字におけるゴーストの評価では、除電光の照射光量が０μＪ／ｃｍ２で１２種の全ての感光体ドラムサンプルでゴーストが発生した。そして、第１の実施形態に係る（式１）、（式２）の両式を同時に満たす感光体ドラムサンプルであるサンプル３、サンプル４、サンプル５、サンプル６、サンプル８、サンプル９、サンプル１０、及びサンプル１１では、０．６μＪ／ｃｍ２以上の照射光量でゴーストの発生は認められず良好な結果が得られた。また、初期印字におけるゴースト以外のその他の印字不良は見受けられなかった。
【０１１２】
図１１は、第１の実施形態で示した１２種の感光体ドラムサンプルについての耐刷２０Ｋ印字後のゴーストの評価結果、及びゴースト以外のその他の印字品質の評価結果を示したものである。
【０１１３】
図１１に示すように、耐刷２０Ｋ印字後におけるゴーストの評価では、除電光の照射光量が０μＪ／ｃｍ２で１２種の全ての感光体ドラムサンプルでゴーストが発生した。そして、第１の実施形態に係る（式１）、（式２）の両式を同時に満たす感光体ドラムサンプルであるサンプル５、サンプル９、及びサンプル１０では、０．５μＪ／ｃｍ２、５．０μＪ／ｃｍ２、７．２μＪ／ｃｍ２の照射光量でゴーストの発生が認められた。
【０１１４】
耐刷２０Ｋ後での印字におけるゴースト以外のその他の印字品質の評価では、７．２μＪ／ｃｍ２の照射光量で１２種の全ての感光体ドラムサンプルで印字の濃度低下やコントラスト低下などの印字不良が認められた。また、５．０μＪ／ｃｍ２の照射光量では、サンプル１、サンプル４、サンプル５、サンプル８、サンプル９、及びサンプル１２で印字不良が目視にて認識できた。
【０１１５】
以上の結果より、第１の実施形態に係る式１）、（式２）の両式を同時に満たす感光体ドラムを備え、除電光の照射光量が０．６μＪ／ｃｍ２以上４．８μＪ／ｃｍ２以下の範囲にある除電工程を備えた画像形成装置を用いることにより、ゴーストの発生を低減させるとともに、耐刷に伴う経時にて良好な印字品質を維持することができる。
【０１１６】
本実施形態の説明においては、除電光装置を備えた画像形成装置としてプリンタを一例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、プリンタ以外にも、複写機、ファクシミリ、ＭＦＰなどにおいて、電子写真方式を採用する画像形成装置であれば適用可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
１ 感光体ドラム
２ 帯電ローラ
３ 現像ローラ
４ 現像ブレード
５ スポンジローラ
６ クリーニングブレード
７ トナーカートリッジ
８ ドラムカートリッジ
１０ 給紙カセット
１１ 給紙ローラ
１２ 搬送ローラ
１３ 搬送ローラ
１４ 転写ベルト
１５ｋ、１５ｙ、１５ｍ、１５ｃ 画像形成ユニット
１６ 定着装置
１７ 搬送ローラ
１８ 排出ローラ
１９ 排出部
２０ 露光ＬＥＤヘッド
２１ 転写ローラ
２２ ドラムギア
２３ ドラムフランジ
２４ 感光層
２５ 導電性支持体
２６ ブロッキング層
２７ 電荷発生層
２８ 電荷輸送層
３０ 除電光装置
１００ プリンタ
１６１ 定着ローラ
１６２ 加圧ローラ
１６３ サーミスタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスを用いて画像形成を行う印刷装置、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な電子写真プロセスでは、像担持体たる感光体の表面を帯電装置を用いて一様均一に帯電させる帯電工程、帯電工程において帯電された感光体の表面を露光装置を用いて露光し、入力された印字データに基づく静電潜像を形成させる露光工程、露光工程において形成された静電潜像を現像装置を用いて現像し、現像剤画像を形成させる現像工程、現像工程において形成された現像剤画像を転写装置を用いて所定の記録媒体に転写させる転写工程が繰り返されることにより、画像形成が行われる。
【０００３】
このような電子写真プロセスを用いて画像形成を行う画像形成装置の中には、ゴーストと称される画像欠陥を防止するために、転写装置と帯電装置との間にＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子等の光源を有する除電光装置を配置し、帯電工程前の感光体の除電を行う除電工程をさらに備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２０８２２３号公報
【０００５】
ところで、近年、上記電子写真プロセスを用いて画像形成を行う画像形成装置においては、さらなる装置の小型化、高速化が求められてきている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
昨今のさらなる装置の小型化、高速化に伴い、転写装置と帯電装置との間のスペースは必然的に小さくなる。すなわち、除電光装置から帯電装置までの距離が短くなるため、除電光装置による感光体の表面の除電が十分に行われないまま帯電工程に達してしまう場合があり、結果的にゴーストが発生することがあった。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、装置の小型化、高速化に伴い、転写装置と帯電装置との間のスペースが小さくなったとしても、ゴーストの発生を効果的に低減することが可能な画像形成装置を提供することである。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、感光層を有する感光体と、前記感光体表面を帯電させる帯電手段と、入力された印字データに基づく光を照射することにより前記帯電手段により帯電された前記感光体表面を露光して静電潜像を形成させる露光手段と、前記露光手段により形成された前記静電潜像に現像剤を供給して現像剤像を現像する現像手段と、前記現像手段により現像された前記現像剤像を被転写体に転写させる転写手段と、前記帯電手段による前記感光体表面の帯電前に、前記感光体表面に除電光を照射する除電手段を備え、前記帯電手段による帯電工程、前記露光手段による露光工程、前記現像手段による現像工程、及び前記転写手段による転写工程、前記除電手段による除電工程を一のサイクルとして画像形成を行う画像形成装置であって、前記感光体は、下記式１、及び式２を同時に満たすことを特徴とする。
０．９≦（｜Ｖ０（２）−ＶＬ｜）／（｜Ｖ０（１）−ＶＬ）≦１．０ （式１）
２．０≦｜ＶＬ／Ｌ｜≦３．５ （式２）
（但し、ＶＬは画像形成１サイクル目に露光手段により露光された感光体表面部分の露光後表面電位値［Ｖ］、Ｖ０（２）は画像形成１サイクル目に露光手段により露光された感光体表面部分の画像形成２サイクル目における帯電電位値［Ｖ］、Ｖ０（１）は画像形成１サイクル目に露光手段により露光されなかった感光体表面部分の画像形成２サイクル目における帯電電位値［Ｖ］、及びＬは感光層の膜厚［μｍ］を示す。）
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、装置の小型化、高速化に伴い、転写装置と帯電装置との間のスペースが小さくなったとしても、ゴーストの発生を効果的に低減することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】プリンタの概略構成を説明するための概略断面図である。
【図２】画像形成ユニットの概略構成を説明するための概略断面図である。
【図３】感光体ドラムの構成を説明するための概略構成図である。
【図４】感光体ドラムの製造工程を説明するためのフローチャートである。
【図５】光体ドラムサンプルの電気的特性を測定するための測定装置を説明する概略構成図である。
【図６】表面電位計から出力される感光体ドラムサンプルの表面電位値の推移を示す概略図である。
【図７】印字パターンを説明する図である。
【図８】ゴースト発生の有無を判断するための判断基準を説明する図である。
【図９】ゴーストレベルの評価結果をまとめたものである。
【図１０】初期印字でのゴーストの評価結果、及びゴースト以外のその他の印字品質の評価結果をまとめたものである。
【図１１】耐刷２０Ｋ印字後のゴーストの評価結果、及びゴースト以外のその他の印字品質の評価結果をまとめたものである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜可能である。
【００１２】
［第１の実施形態］
第１の実施形態では、感光体ドラム表面上の電位リセットを行うために所定の照射光量の除電光を照射する除電光装置を備え、画像形成プロセスに除電工程を有する画像形成装置において、作製した複数の感光体ドラムサンプルの表面電位の測定結果に基づき、例え、装置の小型化、高速化に伴い、転写装置と帯電装置との間のスペースが小さくなり、除電工程において十分な除電効果が得られない場合においても、ゴーストの発生を低減することが可能な画像形成装置について説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係る画像形成装置としてのプリンタ１００の概略構成を説明するための概略断面図である。プリンタ１００は、電子写真プロセスによるカラー画像を被転写体としての印字媒体Ｐに印刷することが可能なカラープリンタである。
【００１４】
プリンタ１００は、印刷前の印字媒体Ｐを収容する給紙カセット１０を始点とし、プリンタ１００の外筺を利用して形成された排出部１９を終点とする略Ｓ字状に形成された用紙搬送路に沿って、給紙ローラ１１、搬送ローラ１２、搬送ローラ１３、転写ベルト１４、定着装置１６、搬送ローラ１７、及び排出ローラ１８を備える。
【００１５】
そして、転写ベルト１４の上面部には、用紙搬送路上流側から順にブラック（ｋ）、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）の現像剤としてのトナーＴを収容した４つの独立した画像形成ユニット１５ｋ、画像形成ユニット１５ｙ、画像形成ユニット１５ｍ、画像形成ユニット１５ｃがプリンタ１００本体から着脱自在に装着されている。また、後述する各画像形成ユニットが備える感光体としての感光体ドラム１の直上には、入力された印字データに基づく光を感光体ドラム１表面に照射する露光手段としての露光ＬＥＤヘッド２０が配置されているとともに、転写ベルト１４の上面部を介した感光体ドラム１と対峙する位置には、感光体ドラム１に形成された現像剤像たるトナー像を印字媒体Ｐに転写させる転写手段としての転写ローラ２１が配置されている。
【００１６】
給紙カセット１０は、その内部に印字媒体Ｐを積層した状態で収納し、プリンタ１００下部に着脱自在に装着されている。そして、給紙カセット１０の上部に設けられた給紙ローラ１１は、給紙カセット１０に収納された印字媒体Ｐをその最上部から１枚ずつ取り出して用紙搬送経路に繰り出す。
【００１７】
搬送ローラ１２は、給紙ローラ１１により繰り出された印字媒体Ｐを挟持搬送する。また、搬送ローラ１３は、搬送ローラ１２により搬送された印字媒体Ｐの斜行を矯正し、印字媒体Ｐを転写ベルト１４に搬送する。
【００１８】
転写ベルト１４は、印字媒体Ｐを静電吸着して図１中矢印方向へ搬送する無端のベルト部材である。
【００１９】
画像形成ユニット１５ｋ、画像形成ユニット１５ｙ、画像形成ユニット１５ｍ、画像形成ユニット１５ｃは、露光ＬＥＤヘッド２０から照射された光によって感光体ドラム１表面に形成された静電潜像にトナーＴを付着させてトナー像を形成する。画像形成ユニット１５ｋ、画像形成ユニット１５ｙ、画像形成ユニット１５ｍ、画像形成ユニット１５ｃについては、後ほど詳細に説明する。
【００２０】
定着装置１６は、画像形成ユニット１５ｋ、画像形成ユニット１５ｙ、画像形成ユニット１５ｍ、画像形成ユニット１５ｃ以降の用紙搬送経路下流側に配置されており、定着ローラ１６１、加圧ローラ１６２、及びサーミスタ１６３等を備える。定着ローラ１６１は、例えば、アルミニウム等からなる中空円筒状の芯金にシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その上にＰＦＡ（テトラフルオロエチレンーパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）チューブを被服することによって形成されている。そして、その芯金内には、例えば、ハロゲンランプ等のヒータが設けられている。加圧ローラ１６２は、例えば、アルミニウム等からなる芯金にシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その上にＰＦＡを被覆した構成であり、バネから付与された加圧力により定着ローラ１６１との間に圧接部が形成されるように配設されている。サーミスタ１６３は、定着ローラ１６１の表面温度検出手段であり、定着ローラ１６１の近傍に非接触で配置されている。サーミスタ１６３が検出した定着ローラ１６１の表面温度の検出結果に基づき、上記ヒータを制御することで、定着ローラ１６１の表面温度は所定の温度に維持される。画像形成ユニット１５ｋ、画像形成ユニット１５ｙ、画像形成ユニット１５ｍ、画像形成ユニット１５ｃにおいて形成されたトナー像が転写された印字媒体Ｐが所定の温度に維持された定着ローラ１６１と加圧ローラ１６２とから形成される圧接部を通過することにより、印字媒体Ｐ上のトナーＴに熱、及び圧力が付与され、当該トナーＴは溶融し、トナー像が定着される。
【００２１】
搬送ローラ１７は、定着装置１６を通過した印字媒体Ｐを挟持搬送する。また、排出ローラ１８は、搬送ローラ１７により搬送された印字媒体Ｐをプリンタ１００の外筺を利用して形成された排出部１９に排出する。
【００２２】
露光ＬＥＤヘッド２０は、ＬＥＤ素子とレンズアレイとを有するＬＥＤヘッドであり、印字データに基づき該ＬＥＤ素子から照射される光が感光体ドラム１の表面に結像する位置となるように配置されている。
【００２３】
転写ローラ２１は、転写ベルト１４の上面部を介した感光体ドラム１と対峙する位置に配置され、高圧電源から印加された所定のバイアス電圧に基づき感光体ドラム１に形成されたトナー像を印字媒体Ｐに転写させる。
【００２４】
次に、図２を用いて画像形成ユニット１５ｋ、画像形成ユニット１５ｙ、画像形成ユニット１５ｍ、画像形成ユニット１５ｃについて説明する。図２は、画像形成ユニットの構成を説明するための概略構成図である。なお、画像形成ユニット１５ｋ、画像形成ユニット１５ｙ、画像形成ユニット１５ｍ、画像形成ユニット１５ｃは収容されるトナーＴのみが異なり、その他の構成は全て同一である。したがって、以下の説明においては、画像形成ユニット１５ｋを一例とし、トナーＴの各色を示すｋ、ｙ、ｍ、ｃの添字を省略して説明する。
【００２５】
画像形成ユニット１５は、露光ＬＥＤヘッド２０から照射された光によって感光体ドラム１表面に形成された静電潜像にトナーＴを付着させてトナー像を形成する。このような画像形成ユニット１５は、トナーカートリッジ７とドラムカートリッジ８とを備える。
【００２６】
トナーカートリッジ７は、トナーＴを収容する箱型容器であり、容器底部に設けられた供給口を介し収容したトナーＴをドラムカートリッジ８内のスポンジローラ５に供給する。
【００２７】
ドラムカートリッジ８は、感光体としての感光ドラム１と、帯電手段としての帯電ローラ２と、現像手段としての現像ローラ３、現像ブレード４、及びスポンジローラ５と、クリーニングブレード６と、除電手段としての除電光装置３０とを備える。
【００２８】
感光体ドラム１は、導電性支持体と感光層としての光導電層とによって構成された有機感光体である。そして、感光体ドラム１は、図２中の矢印方向に回転しながら、露光ＬＥＤヘッド２０から照射された光に基づく静電潜像を形成する。なお、感光体ドラム１の具体的な製造法等については、後ほど詳細に説明する。
【００２９】
帯電ローラ２は、例えば、ステンレス等の金属シャフトと半導電性エピクロロヒドリンゴムとによって構成されている。帯電ローラ２は、感光体ドラム１に対して所定の圧力をもって当接しており、図２中の矢印方向に回転しながら、高圧電源から印加された所定の電圧に基づき感光体ドラム１の表面を一様均一に帯電させる。
【００３０】
現像ローラ３は、例えば、ステンレス等の金属シャフトの外周にカーボンブラックを分散させたウレタンゴムを配設し、その表面はイソシアネート処理が施されている。そして、現像ローラ３は、感光体ドラム１の表面に圧接するように配置され、図２中の矢印方向に回転しながら、感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像にトナーＴを回転供給し、トナー像を反転現像する。
【００３１】
現像ブレード４は、例えば、ステンレス等の金属板から構成された板状部材であり、その一端は現像ローラ３の表面の所定位置に当接する位置に配置されている。現像ブレード４は、供給ローラ５から供給されたトナーＴの層厚を規制する。
【００３２】
スポンジローラ５は、例えば、ステンレス等の金属シャフトの外周に半導電性発泡シリコーンスポンジ層を配設した構成を有している。スポンジローラ５は、現像ローラ３の表面に圧接するように配置され、図２中の矢印方向に回転しながら、トナーカートリッジ７から供給されたトナーＴを攪拌帯電させるともに、帯電したトナーＴを現像ローラ３に供給する。
【００３３】
クリーニングブレード６は、例えば、ウレタン製のゴム部材であり、その一端は感光体ドラム１表面の所定位置に当接する位置に配置されている。クリーニングブレード６は、感光体ドラム１の表面に残留するトナーＴを掻き取ることで感光体ドラム１の表面をクリーニングする。
【００３４】
除電光装置３０は、レンズアレイと、該レンズアレイの入射面に沿って略等間隔に複数配置されたＬＥＤ素子やレーザ素子等からなる光源と、これらの複数の光源の発光タイミング、発光量を制御する除電光制御部とを備える。ここで、レンズアレイは、入射面を介して入射された光を除電光として出射する出射面を備え、少なくとも該出射面の長手方向長さは感光体ドラム１の軸方向長さと略同一の長さを有するように構成される。なお、除電光装置３０は、照射する除電光が感光体ドラム１表面の静電潜像形成領域全体をカバーできる位置となるように帯電ローラ２とクリーニングブレード６との間に配置される。
【００３５】
次に、本実施形態に係る感光体ドラム１の構成について説明する。図３は、感光体ドラム１の構成を説明するための概略構成図である。
【００３６】
感光体ドラム１は、ドラムギア２２、ドラムフランジ２３、そして、円筒型に加工された導電性支持体２５表面から順に、ブロッキング層２６、並びに電荷発生層２７、電荷輸送層２８からなる感光層２４が積層された構造となっている。
【００３７】
このような構成を有する感光体ドラム１の製造工程について図４のフローチャートを用いて説明する。
【００３８】
まず、Ｓｔｅｐ１において、導電性支持体のの原材料であるアルミ合金、本実施形態においては、アルミニウムにケイ素等を混合した合金であるＪＩＳ−Ａ３００系のアルミニウム合金ピレットをポートホール法にて押出し円筒管に加工する。
【００３９】
次に、Ｓｔｅｐ２において、Ｓｔｅｐ１で得られた押出し円筒管を切削加工にて、所定の肉厚、外径寸法に加工する。本実施形態では、外径を３０ｍｍ、長さ２４６ｍｍ、肉厚０．７５ｍｍとしたアルミ素管を導電性支持体２５とした（以下、アルミ素管２５と称する）。
【００４０】
そして、Ｓｔｅｐ３において、Ｓｔｅｐ２で得られたアルミ素管２５の表面洗浄処理を行い、アルミ素管２５表面の油分、空気中の各種塵埃等を十分に除去する。
【００４１】
次に、十分に洗浄したアルミ素管２５表面上にブロッキング層２６を形成する。本実施形態においては、ブロッキング層２６の層形成処理として、陽極酸化処理を行い、その後酢酸ニッケルを主成分とする封孔処理を行った。形成された陽極酸化皮膜をブロッキング層２６とした（以下、アルマイト層２６と称する）（Ｓｔｅｐ４）。
【００４２】
Ｓｔｅｐ５において、Ｓｔｅｐ４で得られたアルマイト層２６上に電荷発生層２７を形成する。電荷発生層２７の形成は、あらかじめ調合された電荷発生層用塗布液で満たされた液漕に、アルマイト層２６が形成されたアルミ素管２５を浸して塗布する浸漬塗布方法にて行う。本実施形態においては、約０．３μｍの膜厚となるように電荷発生層２７を塗布した。なお、本実施形態で用いた電荷発生層用塗布液は、オキソチタニウムフタロシアニン１０部を１，２−ジメトキシエタン１５０部に加え、サンドグラインドミルにて粉砕分散処理を行って作製した顔料分散液１６０部に、ポリビニルブチラール５部を１，２−ジメトキシエタン９５部に溶解した固形分濃度５％のバインダー溶液１００部を混ぜ合わせ、最終的に固形分濃度４％、１，２−ジメトキシエタン：４−メトキシ−４−メチルペンタノン−２＝９：１となるように調整した液体を電荷発生層用分散液とした。
【００４３】
そして、アルマイト層２６上に電荷発生層２７が塗布されたアルミ素管２５を乾燥することで、電荷発生層２７内の余分な溶媒を除去し、アルマイト層２６上に電荷発生層２７を定着させる（Ｓｔｅｐ６）。
【００４４】
次に、Ｓｔｅｐ７において、Ｓｔｅp６で得られた電荷発生層２７上に電荷輸送層２８をを形成する。電荷輸送層２８の形成は、あらかじめ調合された電荷輸送層用塗布液で満たされた液漕に、電荷発生層２７が形成されたアルミ素管２５を浸して塗布する浸漬塗布方法にて行う。電荷輸送層用塗布液は、主にバインダー樹脂と電荷輸送物質とを溶媒に溶解させた液体であり、本実施形態においては、以下に説明する電荷輸送層用塗布液を用いて感光体ドラムサンプルを作製した。
【００４５】
そして、電荷発生層２７上に電荷輸送層２８が塗布されたアルミ素管２５を乾燥することで、電荷輸送層２８内の余分な溶媒を除去し、電荷発生層２７上に電荷輸送層２８を定着させる（Ｓｔｅｐ８）。
【００４６】
本実施形態においては、図４のフローチャートに示した製造工程に従って複数の感光体ドラムサンプルを作製し、以下の検討に用いた。
【００４７】
＜サンプル１＞
バインダー樹脂として構造式１に示すポリカーボネート樹脂１００部、電荷輸送物質として構造式６に示す電荷輸送物質７０部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が２０μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００４８】
【化１】
【００４９】
【化２】
【００５０】
＜サンプル２＞
バインダー樹脂として構造式２に示すポリカーボネート樹脂１００部、電荷輸送物質として構造式７に示す電荷輸送物質７０部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が２０μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００５１】
【化３】
【００５２】
【化４】
【００５３】
＜サンプル３＞
バインダー樹脂として構造式３に示すポリカーボネート樹脂１００部、電荷輸送物質として構造式８に示す電荷輸送物質７０部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が２０μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００５４】
【化５】
【００５５】
【化６】
【００５６】
＜サンプル４＞
バインダー樹脂として構造式１に示すポリカーボネート樹脂３０部、構造式４に示すポリアリレート樹脂７０部、電荷輸送物質として構造式６に示す電荷輸送物質５０部及び構造式９に示す電荷輸送物質２０部、添加剤として構造式１０に示す添加剤１部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が２０μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００５７】
【化７】
【００５８】
【化８】
【００５９】
【化９】
【００６０】
＜サンプル５＞
バインダー樹脂として構造式２に示すポリカーボネート樹脂３０部、構造式４に示すポリアリレート樹脂７０部、電荷輸送物質として構造式７に示す電荷輸送物質５０部及び構造式９に示す電荷輸送物質２０部、添加剤として構造式１０に示す添加剤１部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が２０μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００６１】
＜サンプル６＞
バインダー樹脂として構造式３に示すポリカーボネート樹脂３０部、構造式４に示すポリアリレート樹脂７０部、電荷輸送物質として構造式８に示す電荷輸送物質５０部及び構造式９に示す電荷輸送物質２０部、添加剤として構造式１０に示す添加剤１部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が２０μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００６２】
＜サンプル７＞
バインダー樹脂として構造式１に示すポリカーボネート樹脂３０部、構造式５に示すポリエステル樹脂７０部、電荷輸送物質として構造式６に示す電荷輸送物質５０部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が１５μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００６３】
【化１０】
【００６４】
＜サンプル８＞
バインダー樹脂として構造式２に示すポリカーボネート樹脂３０部、構造式５に示すポリエステル樹脂７０部、電荷輸送物質として構造式７に示す電荷輸送物質５０部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が１５μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００６５】
＜サンプル９＞
バインダー樹脂として構造式３に示すポリカーボネート樹脂３０部、構造式５に示すポリエステル樹脂７０部、電荷輸送物質として構造式８に示す電荷輸送物質５０部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が１５μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００６６】
＜サンプル１０＞
バインダー樹脂として構造式１に示すポリカーボネート樹脂１００部、電荷輸送物質として構造式６に示す電荷輸送物質４０部及び構造式９に示す電荷輸送物質１０部、添加剤として構造式１０に示す添加剤１部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が１５μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００６７】
＜サンプル１１＞
バインダー樹脂として構造式２に示すポリカーボネート樹脂１００部、電荷輸送物質として構造式７に示す電荷輸送物質４０部及び構造式９に示す電荷輸送物質１０部、添加剤として構造式１０に示す添加剤１部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が１５μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００６８】
＜サンプル１２＞
バインダー樹脂として構造式３に示すポリカーボネート樹脂１００部、電荷輸送物質として構造式８に示す電荷輸送物質４０部及び構造式９に示す電荷輸送物質１０部、添加剤として構造式１０に示す添加剤１部を、テトラヒドロフラン：トルエン＝８０：２０の混合溶媒に溶解させた液体を電荷輸送層塗布液とし、前述した図４のフローチャートに示した製造工程に従って感光層の膜厚が１５μｍの感光体ドラムサンプルを作製した。
【００６９】
次に、上記構成を備えるプリンタ１００の画像形成プロセスについて説明する。
【００７０】
まず、プリンタ１００に対して印字データが入力されると、プリンタ１００は画像形成プロセスを開始する。画像形成プロセスの開始にあたって、給紙カット１０に収納された印字媒体Ｐは、給紙ローラ１１の回転により１枚ずつ用紙搬送経路に繰り出される。給紙ローラ１１により繰り出された印字媒体Ｐは、搬送ローラ１２により挟持搬送され、その後、搬送ローラ１３により斜行が矯正されながら、画像形成ユニット１５に搬送される。そして、画像形成ユニット１５に印字媒体Ｐが搬送されるまでの所定のタイミングにおいて下記に示す画像形成プロセスが開始される。
【００７１】
プリンタ１００に対して画像データが生成されると、感光体ドラム１は、図２中の矢印方向に一定周速度で回転する。そして、感光体ドラム１表面に当接して設けられた帯電ローラ２は、高圧電源から印加された、例えば、−１２００Ｖの帯電バイアスを感光体ドラム１表面に印加し、当該表面を一様均一に帯電させる。次に、感光体ドラム１表面に対向して設けられた露光ＬＥＤヘッド２０によって、画像データに対応した照射光が感光体ドラム１に照射され、光照射部分の電位が光減衰して静電潜像が形成される。
【００７２】
現像ローラ３は、前述したように感光体ドラム１に圧接して配設されており、高圧電源から、例えば、−３００Ｖの現像バイアスが印加されている。現像ローラ３は、例えば、−４５０Ｖの供給バイアスが印加されたスポンジローラ５により搬送されたトナーＴを吸着し回転搬送する。この回転搬送工程で、スポンジローラ５により下流にあって現像ローラ３に圧接して配設された現像ブレード４は、現像ローラ３に吸着したトナーＴを均一な厚さにならし、トナー層を形成する。
【００７３】
そして、現像ローラ３は、感光体ドラム１表面上に形成された静電潜像をトナーＴによって反転現像する。感光体ドラム１の導電性支持体と現像ローラ３との間には高圧電源によってバイアス電圧が印加されているため、感光体ドラム１と現像ローラ３との間には、感光体ドラム１に形成された静電潜像に伴う電気力線が発生している。このため、現像ローラ３上の帯電したトナーＴは、静電気力により感光体ドラム１上の静電潜像部分に付着し、トナー像が形成される。
【００７４】
次に、感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、高圧電源よって、例えば、＋１１００Ｖの転写バイアスが印加された転写ローラ２１により印字媒体Ｐに転写される。
【００７５】
その後、印字媒体Ｐは定着ローラ１６１と加圧ローラ１６２とを備えた定着装置１６に搬送される。トナー像が転写された印字媒体Ｐは、所定の表面温度に保たれた定着ローラ１６１と加圧ローラ１６２とにより形成される圧接部に搬送される。そして、定着ローラ１６１から付与される熱によりトナーＴが溶融され、さらに圧接部で加圧されることにより、トナー像は印字媒体Ｐ上に定着される。
【００７６】
トナー像が定着された印字媒体Ｐは、排出ローラ１７により挟持搬送された後、排出ローラ１８により排出部１９に排出される。
【００７７】
なお、トナー像が転写された後の感光体ドラム１表面には、若干のトナーＴが残留する場合がある。この残留したトナーＴは、クリーニングブレード６によって除去される。前述したように、クリーニングブレード６は、感光体ドラム１表面の所定の位置に当接するように配設されている。クリーニングブレード６が感光体ドラム１表面に当接した状態で感光体ドラム１が回転軸中心に回転することによって、転写されずに感光体ドラム１表面に残留したトナーＴが除去される。
【００７８】
そして、除電光装置３０は、感光体ドラム１表面上の電位リセットを行うために所定の照射光量の除電光を照射し、感光体ドラム１は次の画像形成プロセスに備える。
【００７９】
このように、本実施形態に係るプリンタ１００は、帯電ローラ２による感光体ドラム１表面の帯電工程、露光ＬＥＤヘッド２０による感光体ドラム１表面の露光工程、現像手段としての現像ローラ３、現像ブレード４、及びスポンジローラ５による現像工程、及び転写ローラ２１による転写工程、除電光装置３０による除電工程を一のサイクルとして画像形成を行うものである。
【００８０】
次に、ゴーストの発生を低減することが可能な画像形成装置を提供する上で検討した感光体ドラムの電気的特性について説明する。図５は、上述した感光体ドラムサンプルの電気的特性を測定するための測定装置を説明する概略構成図である。
【００８１】
測定装置は、プリンタ１００の主に画像形成ユニット１５を改造したものである。改造された画像形成ユニットは、感光体ドラム１たる感光体ドラムサンプルと帯電ローラ２とを有し、露光ＬＥＤヘッド２０と転写ローラ２１との間には表面電位計が配置されている。なお、表面電位計は、改造前の画像形成ユニット１５の現像ローラ３の配置位置となるように配置した。
【００８２】
改造された画像形成ユニットを改造されたプリンタに設置することにより、外部から入力された印字データに基づく画像形成プロセス動作が可能となっている。このように改造されたプリンタは、帯電ローラ２による帯電工程、露光ＬＥＤヘッド２０による露光工程、転写ローラ２１による転写工程のみで動作し、動作中の感光体ドラムサンプルの表面電位値を表面電位計にて測定することができる。また、改造されたプリンタは、帯電ローラ２への印加電圧Ｖｃｈと転写ローラ２１への転写電流Ｉｔｒを任意に設定することができるように構成されている。
【００８３】
図６は、外部から図５に示した測定装置（改造されたプリンタ）に送信される印字データ概略と、その印字データに基づいた画像形成プロセスにおいて、表面電位計から出力される感光体ドラムサンプルの表面電位値の推移を示す概略図である。
【００８４】
図６に示すように、本実施形態に係る印字データは、印字媒体Ｐにおける印字領域範囲の先頭からドラム１サイクル目（ドラム１周目）の距離の約１／２に対応する範囲に印字密度１００％のベタパターン部を有し、残り約１／２の距離に対応する範囲とその後のドラム２サイクル目（ドラム２周目）以降は全て印字密度０％の白パターン部を有している。
【００８５】
上記印字データにより表面電位計から出力される表面電位値の推移は、ドラム１サイクル目において、ベタパターン部では露光後電位値ＶＬ［Ｖ］となり、白パターン部では帯電工程による帯電電位値となっている。そして、ドラム２サイクル目においては、ドラム１サイクル目のベタパターン部に対応するドラム表面部分の帯電電位（露光部帯電電位）値はＶ０（２）［Ｖ］となり、ドラム１サイクル目の白パターン部に対応するドラム表面部分の帯電電位（非露光部帯電電位）値はＶ０（１）［Ｖ］となる。
【００８６】
画像形成プロセスのサイクルに除電工程が設けられていない場合、上記帯電電位値Ｖ０（２）［Ｖ］と帯電電位値Ｖ０（１）［Ｖ］との差がゴースト発生の原因となる。このようなゴーストの発生を低減するために、除電光装置による除電工程が設けられている。通常、除電光装置は、帯電電位値Ｖ０（２）［Ｖ］と帯電電位値Ｖ０（１）［Ｖ］との電位差をリセットするために所定の光量の除電光を照射するものであるが、昨今のさらなる装置の小型化、高速化に伴い、転写装置と帯電装置との間のスペースは必然的に小さくなっている。そのため、除電光装置から帯電装置までの距離が短くなるため、除電光装置による感光体の表面の除電が十分に行われないまま帯電工程に達してしまう場合がある。
【００８７】
しかしながら、感光体ドラムの電気的特性として、単に、帯電電位値Ｖ０（２）［Ｖ］と帯電電位値Ｖ０（１）［Ｖ］との電位差、すなわち、｜Ｖ０（１）−Ｖ０（２）｜の値でゴーストが生じない良好な条件を規定することは、様々な画像形成装置での帯電工程による帯電電位の設定値に対しての影響が異なることにより、一意的には困難である。すなわち、例えば、ゴーストの発生を低減する良好な電位差を｜Ｖ０（１）−Ｖ０（２）｜≦５０［Ｖ］で規定したとしても、帯電工程による帯電電位の設定値が−８００［Ｖ］の画像形成装置と−４００［Ｖ］の画像形成装置とを比較した場合、前者の帯電電位の設定値に対する上記５０［Ｖ］との規定値は相対的に小さく、画像形成プロセス条件としてゴーストが発生するほどの値ではないが、後者の帯電電位の設定値に対する上記５０［Ｖ］との規定値は相対的に大きく、画像形成プロセス条件としてゴーストが発生する場合がある。したがって、ゴーストに対する帯電電位値Ｖ０（２）［Ｖ］と帯電電位値Ｖ０（１）［Ｖ］との電位差の影響を規定する場合には、帯電電位値Ｖ０（２）［Ｖ］と帯電電位値Ｖ０（１）［Ｖ］との比率によって規定する方法が適切である。
【００８８】
ところで、感光体ドラムの電気的特性については、露光工程において電荷発生層で発生した電荷が電荷輸送層を介して感光体ドラム表面に向かって移動し、帯電工程において感光体ドラム表面に溜まった帯電電荷を相殺した結果としての感光体表面部分の露光後表面電位値ＶＬ［Ｖ］によって判断することができる。
【００８９】
しかしながら、感光層の膜厚Ｌ［μｍ］が大きいと、電荷の移動距離が長くなることになり、同じ測定条件でも感光層の膜厚によって、露光後表面電位値ＶＬ［Ｖ］は異なる。したがって、感光体ドラムの電気的特性は、単位感光層膜厚当りの電界強度に置き換えた｜ＶＬ｜／Ｌによって判断することになる。なお、感光層は有機物質であるため、温度湿度の影響を受けやすく、よって低温低湿環境ほど感光層を移動する電荷のスピードが遅くなるため、電気的特性の特徴が顕著となり、ゴーストへの影響が大きくなる。
【００９０】
そして、ゴースト発生の原因としては、上記ドラム２サイクル目におけるドラム表面部分の帯電電位（露光部帯電電位）値Ｖ０（２）［Ｖ］とドラム表面部分の帯電電位（非露光部帯電電位）値Ｖ０（１）［Ｖ］との差だけでなく、ドラム１サイクル目における露光工程及び除電工程において電荷発生層で発生した電荷が電荷輸送層内に滞留している量も原因となる。すなわち、上記の｜ＶＬ｜／Ｌの値が大きすぎると、ドラム１サイクル目における露光部に相当する感光層内の滞留電荷量が多いこととなり、ドラム２サイクル目におけるドラム表面部分の帯電電位（露光部帯電電位）値Ｖ０（２）［Ｖ］とドラム表面部分の帯電電位（非露光部帯電電位）値Ｖ０（１）［Ｖ］との差がなくとも、ドラム２サイクル目の露光工程において、ドラム１サイクル目の露光部に相当する電荷発生層で発生した電荷は滞留電荷の影響により、ドラム１サイクル目の非露光部に相当する電荷発生層で発生した電荷よりも移動速度が小さくなり、露光後表面電位に差が生じるため、印字画像としてはドラム１サイクル目の露光部が薄く浮き出る、いわゆるネガゴーストと呼ばれる画像欠陥が発生する。これに対して、｜ＶＬ｜／Ｌの値が小さすぎると、｜ＶＬ｜／Ｌの値が大きすぎる場合とは滞留電荷量が逆の量となり、ドラム２サイクル目の露光後表面電位に差が生じるため、印字画像としてはドラム１サイクル目の露光部が濃く浮き出る、いわゆるポジゴーストと呼ばれる画像欠陥が発生する。
【００９１】
以上の見識に基づき、作製した感光体ドラムサンプルの露光後表面電位値ＶＬ［Ｖ］、ドラム表面部分の帯電電位（露光部帯電電位）値Ｖ０（２）［Ｖ］、ドラム表面部分の帯電電位（非露光部帯電電位）値Ｖ０（１）［Ｖ］を図５に示す測定装置（改造されたプリンタ）を用いて測定し、（｜Ｖ０（２）−ＶＬ｜）／（｜Ｖ０（１）−ＶＬ｜）の値、｜ＶＬ｜／Ｌの値をそれぞれ算出してゴーストの発生を低減することが可能な感光体ドラムの電気的特性条件について検討した。
【００９２】
測定条件は以下の通りである。
感光体ドラムの回転速度：１２７ｒｐｍ
帯電工程〜露光工程：０．０５９ｓ
露光工程〜表面電位計：０．０７９ｓ
表面電位計〜転写工程：０．１５７ｓ
転写工程〜帯電工程：０．１７７ｓ
露光光量：０．８μＪ／ｃｍ２
露光波長：７６０ｎｍ
温度／湿度：１０℃／２０％
転写電流（Ｉｔｒ）：２０μＡ（本実施形態において最適な電流設定）
帯電電圧（Ｖｃｈ）：感光体ドラムサンプル毎に、転写電流ＯＦＦ状態（Ｉｔｒ＝０μＡ）において、表面電位が−５００Ｖとなるように設定した。
【００９３】
ここで、画像形成装置１００において、印字媒体Ｐの搬送速度を上げようとすると、それに比例して感光体ドラム１の回転速度が上がる関係にある。本実施形態においては、感光体ドラムサンプルの回転速度を１２７ｒｐｍとしたときの一例を示しているが、本測定装置を用いて感光体ドラムの回転速度を９０〜１８０ｒｐｍの範囲で変更させて同様の実験を行った場合においても、上記範囲内においては同様の結果が得られた。これは、図５に示す本測定装置を用いて良好な結果が得られる条件を満たす感光体ドラムを画像形成装置１００に実装し、９０〜１８０ｒｐｍの範囲で回転させた場合に本実施形態に示す効果が得られることを示す。
【００９４】
なお、上記測定条件は、本実施形態で使用した測定装置（改造されたプリンタ）での通常の画像形成プロセスの設定条件である。しかし、上記測定条件に限ったものではなく、感光体ドラムの回転速度が９０〜１８０ｒｐｍの範囲であれば、転写装置と帯電装置との間に除電光装置が配置されている各種の画像形成装置で、画像形成ユニットを構成する部材の位置関係が異なっていたとしても、図５に示すような測定装置として使用することができ、この場合、例えば、転写工程〜帯電工程：０．１７７ｓ以下にも設定可能である。
【００９５】
そして、図１に示すプリンタ１００を使用し、低温低湿（温度／湿度：１０℃／２０％）環境下において、図７に示すような印字パターンを印字することでゴースト発生の評価を行った。ここで、低温低湿環境下において、良好な結果が得られれば、常温常湿（例えば、温度／湿度：２３℃／５０％）、高温高湿（例えば、温度／湿度：４０℃／９３％）の環境下においても良好な結果が得られる。図７に示した印字パターンは、通常のオフィス用Ａ４サイズのＰＰＣ用紙を縦方向に印字したものであり、印字領域の上端から約５０ｍｍの幅には、白地にボールド文字列のパターンが形成され、印字領域の上端から約５０ｍｍより下端側の領域には、印字密度３０％のハーフトーンが形成されたものである。
【００９６】
上記ゴースト発生の評価における除電光照射光量は２．４μＪ／ｃｍ２とし、帯電電圧については、感光体ドラムサンプル毎に上述の測定装置での測定において設定した値を使用した以外は、通常の画像形成プロセスの設定条件とした。
【００９７】
ゴーストの発生の有無については、図８に示すような感光体ドラム周期での感光体ドラム２周目のハーフトーン印字部において、感光体ドラム１周目のボールド文字列パターンに対応する露光部と白地部分に対応する非露光部での感光体ドラム表面上の電位差が印字として現れるか否かで判断することができる。
【００９８】
ここで、判定基準としては、ゴースト印字が目視にて認識できないレベルのものを○、ゴースト印字が目視にて認識でき実使用上問題があるレベルを×とした。また、図８に示すように、ゴースト印字が薄く浮き出る場合をネガゴーストとし、濃く浮き出る場合をポジゴーストとした。
【００９９】
図９は、作製した感光体ドラムサンプルの露光後表面電位値ＶＬ［Ｖ］、ドラム表面部分の帯電電位（露光部帯電電位）値Ｖ０（２）［Ｖ］、ドラム表面部分の帯電電位（非露光部帯電電位）値Ｖ０（１）［Ｖ］、（｜Ｖ０（２）−ＶＬ｜）／（｜Ｖ０（１）−ＶＬ｜）の値、｜ＶＬ｜／Ｌの値、及びゴーストレベルの評価結果をまとめたものである。
【０１００】
図９に示すように、作製した感光体ドラムサンプルにおいて、サンプル１、サンプル２、及びサンプル１２では、ポジゴーストが観察され、サンプル７では、ネガゴーストが観察された。そして、サンプル３、サンプル４、サンプル５、サンプル６、サンプル８、サンプル９、サンプル１０、及びサンプル１１では、ゴーストの発生が認められず良好な結果が得られた。
【０１０１】
また、図９に示した実験結果を踏まえ、（｜Ｖ０（２）−ＶＬ｜）／（｜Ｖ０（１）−ＶＬ）の値を、０．９の前後、１．０の前後に設定して同様の実験を行ったところ、滞留電荷の影響を排した帯電電位の差をゴーストの発生要因とする（｜Ｖ０（２）−ＶＬ｜）／（｜Ｖ０（１）−ＶＬ）の値において、この値が０．９未満であればポジゴーストが発生し、この値が１．０よりも大きいとネガゴーストが発生することを確認できた。
【０１０２】
また、滞留電荷をゴーストの発生要因とする｜ＶＬ｜／Ｌの値において、この値が２．０未満であればポジゴーストが発生し、この値が３．５よりも大きいとネガゴーストが発生することが明らかとなった。
【０１０３】
以上の結果より、
０．９≦（｜Ｖ０（２）−ＶＬ｜）／（｜Ｖ０（１）−ＶＬ）≦１．０ （式１）
２．０≦｜ＶＬ｜／Ｌ≦３．５ （式２）
の両式を同時に満たす感光体ドラムを使用した画像形成装置によれば、例え、装置の小型化、高速化に伴い、転写装置と帯電装置との間のスペースが小さくなり、除電工程において十分な除電効果が得られない場合においても、ゴーストの発生を低減することができる。
【０１０４】
［第２の実施形態］
第２の実施形態は、第１の実施形態で示した（式１）、（式２）の両式を同時に満たす感光体ドラムを用いた画像形成装置において、ゴーストの発生を低減させるとともに、耐刷に伴う経時にて良好な印字品質を維持することを目的として、最適な除電光の照射光量を規定したものである。
【０１０５】
一般的に、除電光の照射光量が大きすぎると耐刷により感光体ドラムの電気的特性が光疲労劣化し、経時において、印字の濃度低下やコントラスト低下といった印字不良が発生することが知られている。本実施形態では、除電光の照射光量を０μＪ／ｃｍ２、０．５μＪ／ｃｍ２、０．６μＪ／ｃｍ２、１．２μＪ／ｃｍ２、２．４μＪ／ｃｍ２、４．８μＪ／ｃｍ２、５．０μＪ／ｃｍ２、及び７．２μＪ／ｃｍ２の６水準を設け、図１に示すプリンタ１００を使用し、帯電電圧については第１の実施形態での感光体ドラムサンプル毎に実施した測定装置（改造されたプリンタ）による測定で設定した値を使用した以外は、通常の画像形成プロセスに伴う条件下として、初期、並びに２０Ｋ枚印刷後のゴースト評価、及びゴースト以外のその他の印字品質の評価を行った。
【０１０６】
初期、並びに２０Ｋ枚印刷後のゴースト評価は、第１の実施形態と同様に、図１に示すプリンタ１００を使用し、低温低湿（温度／湿度：１０℃／２０％）環境下において、図７に示すような印字パターンを印字することで行った。図７に示した印字パターンは、通常のオフィス用Ａ４サイズのＰＰＣ用紙を縦方向に印字したものであり、印字領域の上端から約５０ｍｍの幅には、白地にボールド文字列のパターンが形成され、印字領域の上端から約５０ｍｍより下端側の領域には、印字密度３０％のハーフトーンが形成されたものである。
【０１０７】
ゴーストの発生の有無については、図８に示すような感光体ドラム周期での感光体ドラム２周目のハーフトーン印字部において、感光体ドラム１周目のボールド文字列パターンに対応する露光部と白地部分に対応する非露光部での感光体ドラム表面上の電位差が印字として現れるか否かで判断することができる。
【０１０８】
ここで、判定基準としては、ゴースト印字が目視にて認識できないレベルのものを○、ゴースト印字が目視にて認識でき実使用上問題があるレベルを×とした。また、図８に示すように、ゴースト印字が薄く浮き出る場合をネガゴーストとし、濃く浮き出る場合をポジゴーストとした。
【０１０９】
また、ゴースト以外のその他の印字品質の評価については、印字の濃度低下やコントラスト低下などの印字不良が目視にて認識できないレベルのものを○、印字不良が目視にて認識でき実使用上問題があるレベルのものを×とした。
【０１１０】
図１０は、第１の実施形態で示した１２種の感光体ドラムサンプルについての初期印字でのゴーストの評価結果、及びゴースト以外のその他の印字品質の評価結果を示したものである。
【０１１１】
図１０に示すように、初期印字におけるゴーストの評価では、除電光の照射光量が０μＪ／ｃｍ２で１２種の全ての感光体ドラムサンプルでゴーストが発生した。そして、第１の実施形態に係る（式１）、（式２）の両式を同時に満たす感光体ドラムサンプルであるサンプル３、サンプル４、サンプル５、サンプル６、サンプル８、サンプル９、サンプル１０、及びサンプル１１では、０．６μＪ／ｃｍ２以上の照射光量でゴーストの発生は認められず良好な結果が得られた。また、初期印字におけるゴースト以外のその他の印字不良は見受けられなかった。
【０１１２】
図１１は、第１の実施形態で示した１２種の感光体ドラムサンプルについての耐刷２０Ｋ印字後のゴーストの評価結果、及びゴースト以外のその他の印字品質の評価結果を示したものである。
【０１１３】
図１１に示すように、耐刷２０Ｋ印字後におけるゴーストの評価では、除電光の照射光量が０μＪ／ｃｍ２で１２種の全ての感光体ドラムサンプルでゴーストが発生した。そして、第１の実施形態に係る（式１）、（式２）の両式を同時に満たす感光体ドラムサンプルであるサンプル５、サンプル９、及びサンプル１０では、０．５μＪ／ｃｍ２、５．０μＪ／ｃｍ２、７．２μＪ／ｃｍ２の照射光量でゴーストの発生が認められた。
【０１１４】
耐刷２０Ｋ後での印字におけるゴースト以外のその他の印字品質の評価では、７．２μＪ／ｃｍ２の照射光量で１２種の全ての感光体ドラムサンプルで印字の濃度低下やコントラスト低下などの印字不良が認められた。また、５．０μＪ／ｃｍ２の照射光量では、サンプル１、サンプル４、サンプル５、サンプル８、サンプル９、及びサンプル１２で印字不良が目視にて認識できた。
【０１１５】
以上の結果より、第１の実施形態に係る式１）、（式２）の両式を同時に満たす感光体ドラムを備え、除電光の照射光量が０．６μＪ／ｃｍ２以上４．８μＪ／ｃｍ２以下の範囲にある除電工程を備えた画像形成装置を用いることにより、ゴーストの発生を低減させるとともに、耐刷に伴う経時にて良好な印字品質を維持することができる。
【０１１６】
本実施形態の説明においては、除電光装置を備えた画像形成装置としてプリンタを一例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、プリンタ以外にも、複写機、ファクシミリ、ＭＦＰなどにおいて、電子写真方式を採用する画像形成装置であれば適用可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
１ 感光体ドラム
２ 帯電ローラ
３ 現像ローラ
４ 現像ブレード
５ スポンジローラ
６ クリーニングブレード
７ トナーカートリッジ
８ ドラムカートリッジ
１０ 給紙カセット
１１ 給紙ローラ
１２ 搬送ローラ
１３ 搬送ローラ
１４ 転写ベルト
１５ｋ、１５ｙ、１５ｍ、１５ｃ 画像形成ユニット
１６ 定着装置
１７ 搬送ローラ
１８ 排出ローラ
１９ 排出部
２０ 露光ＬＥＤヘッド
２１ 転写ローラ
２２ ドラムギア
２３ ドラムフランジ
２４ 感光層
２５ 導電性支持体
２６ ブロッキング層
２７ 電荷発生層
２８ 電荷輸送層
３０ 除電光装置
１００ プリンタ
１６１ 定着ローラ
１６２ 加圧ローラ
１６３ サーミスタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光層を有する感光体と、
前記感光体表面を帯電させる帯電手段と、
入力された印字データに基づく光を照射することにより前記帯電手段により帯電された前記感光体表面を露光して静電潜像を形成させる露光手段と、
前記露光手段により形成された前記静電潜像に現像剤を供給して現像剤像を現像する現像手段と、
前記現像手段により現像された前記現像剤像を被転写体に転写させる転写手段と、
前記帯電手段による前記感光体表面の帯電前に、前記感光体表面に除電光を照射する除電手段を備え、
前記帯電手段による帯電工程、前記露光手段による露光工程、前記現像手段による現像工程、及び前記転写手段による転写工程、前記除電手段による除電工程を一のサイクルとして画像形成を行う画像形成装置であって、
前記感光体は、下記式１、及び式２を同時に満たすことを特徴とする画像形成装置。
０．９≦（｜Ｖ０（２）−ＶＬ｜）／（｜Ｖ０（１）−ＶＬ）≦１．０ （式１）
２．０≦｜ＶＬ｜／Ｌ≦３．５ （式２）
（但し、ＶＬは画像形成１サイクル目に露光手段により露光された感光体表面部分の露光後表面電位値［Ｖ］、Ｖ０（２）は画像形成１サイクル目に露光手段により露光された感光体表面部分の画像形成２サイクル目における帯電電位値［Ｖ］、Ｖ０（１）は画像形成１サイクル目に露光手段により露光されなかった感光体表面部分の画像形成２サイクル目における帯電電位値［Ｖ］、及びＬは感光層の膜厚［μｍ］を示す。）
【請求項２】
前記除電光の光量が少なくとも０．６μＪ／ｃｍ２以上４．８μＪ／ｃｍ２以下であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記感光体表面の電位値は、当該画像形成装置の前記現像手段の配設位置において測定された値であ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。
【請求項１】
感光層を有する感光体と、
前記感光体表面を帯電させる帯電手段と、
入力された印字データに基づく光を照射することにより前記帯電手段により帯電された前記感光体表面を露光して静電潜像を形成させる露光手段と、
前記露光手段により形成された前記静電潜像に現像剤を供給して現像剤像を現像する現像手段と、
前記現像手段により現像された前記現像剤像を被転写体に転写させる転写手段と、
前記帯電手段による前記感光体表面の帯電前に、前記感光体表面に除電光を照射する除電手段を備え、
前記帯電手段による帯電工程、前記露光手段による露光工程、前記現像手段による現像工程、及び前記転写手段による転写工程、前記除電手段による除電工程を一のサイクルとして画像形成を行う画像形成装置であって、
前記感光体は、下記式１、及び式２を同時に満たすことを特徴とする画像形成装置。
０．９≦（｜Ｖ０（２）−ＶＬ｜）／（｜Ｖ０（１）−ＶＬ）≦１．０ （式１）
２．０≦｜ＶＬ｜／Ｌ≦３．５ （式２）
（但し、ＶＬは画像形成１サイクル目に露光手段により露光された感光体表面部分の露光後表面電位値［Ｖ］、Ｖ０（２）は画像形成１サイクル目に露光手段により露光された感光体表面部分の画像形成２サイクル目における帯電電位値［Ｖ］、Ｖ０（１）は画像形成１サイクル目に露光手段により露光されなかった感光体表面部分の画像形成２サイクル目における帯電電位値［Ｖ］、及びＬは感光層の膜厚［μｍ］を示す。）
【請求項２】
前記除電光の光量が少なくとも０．６μＪ／ｃｍ２以上４．８μＪ／ｃｍ２以下であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記感光体表面の電位値は、当該画像形成装置の前記現像手段の配設位置において測定された値であ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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−４４９７６（Ｐ２０１３−４４９７６Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８３２３９（Ｐ２０１１−１８３２３９）
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
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