图像形成装置和图像形成方法

专利名称：图像形成装置和图像形成方法
技术领域：
本发明涉及一种设置有感光体的图像形成装置和图像形成方法。
技术背景在诸如电子照相式复印机等的图像形成装置中，例如通过对感 光鼓充电，选择性地对充电后的感光鼓进行曝光以形成静电潜像， 然后利用带有预定极性的电荷的调色剂将静电潜像显影从而得到调 色剂图像。这里，感光鼓设置有例如由金属制成的导电基体和设置 在基体表面的感光体。该感光体包括单层感光体，其既包含有电 荷生成材料又包含有电荷输送材料；以及多层感光体，其通过层压 含有电荷生成材料的电荷生成层和含有电荷输送材料的电荷输送层 而得到。典型地，在感光体上，在将感光体曝露于光下之后发生光感应 疲劳(光感应疲劳是指感光体的一部分曝露于光下，并且与其它部 分相比该部分的电气性能暂时改变的状态)，并且该曝光历史记录 残留在图像中。特别地，当仅有一部分感光体曝露于光下时，在曝 露于光下的部分与没有曝露于光下的部分之间存在图像浓度差异。 这样的历史记录是由于曝露于光下的感光体中生成的电荷被感光体 中的陷阱捕获而引起的。提出了这样一种方法S卩，在整个感光体发生光感应疲劳之后 再进行图像形成(参考专利文献1:日本专利申请公开No.5-88593)。 另外，在专利文献1中还披露了下述方法将感光体充电成极性与 典型的充电过程中所用极性相同，并且同时地或交替地将整个感光 体曝露于光下，从而使得整个感光体发生光感应疲劳。近年来，在上述感光体的最外层设置有保护层。在使用具有这
种保护层的感光体的情况下，如果将该感光体曝露于光下，那么会 观察到这样的现象即，与感光体没有曝露于光下的情况相比，所 得到的图像的浓度增加或减小。本发明的目的在于即使将具有保护层的感光体曝露于光下， 也可以减小所得到的图像的浓度变化。发明内容根据本发明的第一方面，提供一种图像形成装置，包括感光 体，其设置有电荷生成层和保护层；第一充电单元，当形成图像时所述第一充电单元对所述感光体进行充电；曝光单元，其利用具有 下述波长的光照射所述感光体对于所述光的波长，所述电荷生成 层的相对感光度大于所述保护层的相对感光度，其中，所述电荷生 成层的相对感光度是用所述电荷生成层在波长范围内的最大感光度 归一化的对于具有所述波长范围的光的感光度，并且所述保护层的 相对感光度是用所述保护层在波长范围内的最大感光度归一化的对 于具有所述波长范围的光的感光度；显影单元，其利用调色剂对通过所述第一充电单元和所述曝光单元形成在所述感光体上的静电潜 像进行显影；转印单元，其将显影在所述感光体上的图像转印到介 质上；光照射单元，其利用具有下述波长的光照射所述感光体对 于所述光的波长，所述保护层的相对感光度大于所述电荷生成层的 相对感光度；以及除去单元(除电单元)，其从由所述光照射单元 利用光照射的所述感光体上除去电荷。根据本发明的第二方面，在所述图像形成装置的第一方面中， 所述除去电荷的除去单元是将所述感光体充电成与所述第一充电单 元的极性相反的极性的第二充电单元。根据本发明的第三方面，在所述图像形成装置的第二方面中， 施加到所述第二充电单元上的电压的绝对值大于施加到所述第一充 电单元上的电压的绝对值。根据本发明的第四方面，在所述图像形成装置的第二或第三方 面中，所述感光体安装在图像形成单元上，所述图像形成单元可安 装在所述图像形成装置的主体上及从所述图像形成装置的主体上拆 卸下来；并且所述图像形成装置还包括控制器，在将所述图像形成 单元安装到所述主体上之后，所述控制器使所述光照射单元对所述 图像形成单元的感光体执行光照射操作并且使所述第二充电单元对 所述图像形成单元的感光体执行反向充电操作。根据本发明的第五方面，在所述图像形成装置的第四方面中， 所述控制器在使所述光照射单元执行光照射操作并且使所述第二充 电单元执行反向充电操作之后，还对形成在所述感光体上的图像执行浓度校正操作。根据本发明的第六方面，在所述图像形成装置的第一方面中， 所述除去电荷的除去单元是加热所述感光体的加热单元。根据本发明的第七方面，在所述图像形成装置的第六方面中， 所述显影单元设置有显影剂载体，所述显影剂载体与所述感光体相 对布置并且在旋转的同时保持所述调色剂；并且当所述显影剂载体 保持的调色剂与所述感光体接触时，所述加热单元以不超过调色剂 的玻璃化转变点的温度加热所述感光体。根据本发明的第八方面，在所述图像形成装置的第六方面中， 所述感光体安装在图像形成单元上，所述图像形成单元可安装在所 述图像形成装置的主体上及从所述图像形成装置的主体上拆卸下 来；并且所述图像形成装置还包括控制器，在将所述图像形成单元 安装到所述主体上之后，所述控制器使所述光照射单元对所述图像 形成单元的感光体执行光照射操作并且使所述加热单元对所述图像 形成单元的感光体执行加热操作。根据本发明的第九方面，在所述图像形成装置的第八方面中， 当所述控制器使所述光照射单元执行光照射操作并且使所述加热单 元执行加热操作时，所述控制器使所述显影单元从所述感光体退避。根据本发明的第十方面，在所述图像形成装置的第一至九方面 的任一方面中，所述光照射单元利用波长等于或长于400nm并且等 于或短于500nm的光照射所述保护层。根据本发明的第十一方面，在所述图像形成装置的第一至九方 面的任一方面中，所述图像形成装置还设置有其它光照射单元，在 所述转印单元进行转印之后，所述其它光照射单元利用具有下述波长范围的光照射所述感光体对于所述光的波长范围，所述电荷生 成层的相对感光度大于所述保护层的相对感光度。根据本发明的第十二方面，在所述图像形成装置的第十一方面 中，所述光照射单元和所述其它光照射单元沿着所述感光体的旋转 轴向在所述感光体的周向上平行布置；并且所述图像形成装置还包 括电源，所述电源在转换电压的同时将电力供应到所述光照射单元 和所述其它光照射单元。根据本发明的第十三方面，提供一种图像形成装置，包括感 光体，其设置有电荷生成层和保护层；第一充电单元，当形成图像 时所述第一充电单元对所述感光体进行充电；曝光单元，其利用具 有下述波长的光照射所述感光体对于所述光的波长，在所述电荷 生成层中比在所述保护层中更容易生成电荷对；显影单元，其利用 调色剂对通过所述第一充电单元和所述曝光单元形成在所述感光体 上的静电潜像进行显影；转印单元，其将显影在所述感光体上的图 像转印到介质上；光照射单元，其利用具有下述波长的光照射所述 感光体对于所述光的波长，在所述保护层中比在所述电荷生成层 中更容易生成电荷对；以及第二充电单元，其将由所述光照射单元 利用光照射的所述感光体充电成与由所述第一充电单元对所述感光 体充电的极性相反的极性。根据本发明的第十四方面，在所述图像形成装置的第十三方面 中，施加到所述第二充电单元上的电压的绝对值大于施加到所述第 一充电单元上的电压的绝对值。根据本发明的第十五方面，在所述图像形成装置的第十三或第 十四方面中所述图像形成装置还设置有其它光照射单元，在所述转 印单元进行转印之后，所述其它光照射单元利用具有下述波长范围 的光照射所述感光体对于所述光的波长范围，所述电荷生成层的 相对感光度大于所述保护层的相对感光度，其中，所述电荷生成层 的相对感光度是用所述电荷生成层在波长范围内的最大感光度归一
化的对于具有所述波长范围的光的感光度，并且所述保护层的相对 感光度是用所述保护层在波长范围内的最大感光度归一化的对于具 有所述波长范围的光的感光度。根据本发明的第十六方面，在所述图像形成装置的第十五方面 中，所述光照射单元和所述其它光照射单元沿着所述感光体的旋转 轴向在所述感光体的周向上平行布置；并且所述图像形成装置还包 括电源，所述电源在转换电压的同时将电力供应到所述光照射单元 和所述其它光照射单元。根据本发明的第十七方面，提供一种用于图像形成装置的图像 形成方法，所述图像形成装置包括具有电荷生成层和保护层的感光 体，所述图像形成方法包括当形成图像时对所述感光体进行充电； 利用具有下述波长的光照射所述感光体并曝光所述感光体对于所述光的波长，所述电荷生成层的相对感光度大于所述保护层的相对 感光度，其中，所述电荷生成层的相对感光度是用所述电荷生成层在波长范围内的最大感光度归一化的对于具有所述波长范围的光的 感光度，并且所述保护层的相对感光度是用所述保护层在波长范围 内的最大感光度归一化的对于具有所述波长范围的光的感光度；利 用调色剂对通过充电步骤和曝光步骤形成在所述感光体上的静电潜 像进行显影；对通过显影步骤而显影在所述感光体上的图像进行转 印；在转印步骤之后利用具有下述波长的光照射所述感光体对于 所述光的波长，所述保护层的相对感光度大于所述电荷生成层的相 对感光度；以及从通过照射步骤利用光照射的所述感光体上除去电 荷。根据本发明的第十八方面，在所述图像形成方法的第十七方面 中，当从所述感光体上除去电荷时，将所述感光体充电成与对所述 感光体进行充电时的极性相反的极性。根据本发明的第十九方面，在所述图像形成方法的第十七方面 中，当从所述感光体上除去电荷时加热所述感光体。根据本发明的第一方面，可以使构成感光体的保护层的光感应 疲劳均匀化，从而降低所得到图像的浓度的不均匀度。
根据本发明的第二方面，可以除去保护层中存在的多余的电荷。 根据本发明的第三方面，可以更可靠地除去保护层中存在的多余的电荷。根据本发明的第四方面，例如即使由于将图像形成单元放置在 图像形成装置外部而使感光鼓局部曝露在光下，也可使构成感光体 的保护层的光感应疲劳均匀化。根据本发明的第五方面，即使感光体的感光性发生变化，也可 抑制浓度的不均匀度。根据本发明的第六方面，可以除去保护层中存在的多余的电荷。根据本发明的第七方面，当由显影剂载体保持的调色剂与感光 体接触时，由于在不超过调色剂的玻璃化转变点的温度下加热感光 鼓，因此可以抑制调色剂的固着和凝结。根据本发明的第八方面，例如即使由于将图像形成单元放置在 图像形成装置外部而使感光鼓局部曝露在光下，也可使构成感光体 的保护层的光感应疲劳均匀化。根据本发明的第九方面，当加热感光鼓时，由于显影单元从感 光鼓退避，因此可以抑制调色剂的固着和凝结。根据本发明的第十方面，可以改善保护层的光灵敏度使其均匀化。根据本发明的第十一方面，可以除去在图像形成操作中残留在 感光体上的剩余电荷。根据本发明的第十二方面，与图像形成装置不具有本构造的情 况相比，可以减少电源的数量。根据本发明的第十三方面，可以使构成感光体的保护层的光感 应疲劳均匀化，从而降低所得到图像的浓度的不均匀度。根据本发明的第十四方面，可以更可靠地除去保护层中存在的 多余的电荷。根据本发明的第十五方面，可以除去在图像形成操作中残留在 感光体上的剩余电荷。根据本发明的第十六方面，与图像形成装置不具有本构造的情况相比，可以减少电源的数量。根据本发明的第十七方面，可以使构成感光体的保护层的光感 应疲劳均匀化，从而降低所得到图像的浓度的不均匀度。根据本发明的第十八方面，可以除去保护层中存在的多余的电荷。根据本发明的第十九方面，可以除去保护层中存在的多余的电荷。


基于以下各图对本发明的示例性实施例进行详细说明，其中 图1为显示作为应用第一示例性实施例的图像形成装置的打印 机的整体构造的视图；图2为示出黄色的图像形成部分的构造的示意图；图3为显示图像形成盒的构造的视图；图4为显示感光鼓的外周面的横截面的视图；图5为显示曝光波长与感光层中的电荷生成层和保护层的各感 光度之间关系的曲线图；图6为示出光照射装置中的发光部分的构造的视图；图7为示出图像形成装置中的图像形成部分的操作的时序图，-图8为显示设定操作的程序的流程图；图9为示出在光感应疲劳设定中图像形成部分的操作的时序图；图IO为显示评估实验中的条件和结果的列表的表格； 图11为示出第二示例性实施例中所用的黄色的图像形成部分 的构造的视图；以及图12为显示评估实验中的条件和结果的列表的表格。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对本发明的各示例性实施例进行详细说明。<第一示例性实施例>图1为显示作为应用第一示例性实施例的图像形成装置的打印 机1的整体构造的视图。该打印机1设置有根据各颜色的色调数据 形成图像的图像形成单元10、对纸张P进行传送的纸张传送单元40以及作为控制包括图像形成单元10和纸张传送单元40在内的打印 机1的操作的控制器实例的控制器50。图像形成单元IO设置有黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色 (青色)(C)以及黑色(K)的四个图像形成部分IIY、 IIM、 11C 和UK，其沿着水平方向以一定间隔平行布置；转印单元20，其将 形成在图像形成部分IIY、 IIM、 IIC和11K的各感光鼓12上的各 颜色调色剂图像叠加地转印到中间转印带21上；以及曝光单元30， 其利用激光照射各图像形成部分IIY、 IIM、 11C和11K。此外，打 印机1设置有定影单元29，该定影单元29利用热量和压力对已由转 印单元20 二次转印到纸张P上的调色剂图像进行定影。作为转印单元实例的转印单元20设置有驱动辊22，其驱动 中间转印带21;张紧辊23，其对中间转印带21施加一定的张力； 支撑辊24，其用于将叠加的彩色调色剂图像二次转印到纸张P上； 以及带清洁器25，其将中间转印带21上的残留调色剂等去除。作为 介质实例的中间转印带21在驱动辊22、张紧辊23以及支撑辊24之 间张紧，并且通过由带驱动电动机(图中未示出)旋转驱动的驱动 辊22使该中间转印带21以预定速度循环移动。例如，使用由几乎 不发生充电(快速电荷上升)的带材料(橡胶或树脂)制成的阻控 中间转印带作为中间转印带21。带清洁器25构造成在调色剂图像的 二次转印完成之后从中间转印带21的表面去除残留调色剂等。作为曝光单元实例的曝光单元30设置有激光二极管、调制器、 多面镜、各种透镜、反射镜等(图中未示出)，并且曝光单元30构 造成利用激光扫描并曝光各图像形成部分IIY、 IIM、 11C和11K 的感光鼓12。应该注意的是，在第一示例性实施例中，使用的激光 二极管具有780nm的振动波长。 纸张传送单元40设置有纸张堆叠部分41，其堆叠纸张P;拾 纸辊42，其从纸张堆叠部分41中取出纸张P并供应纸张P;分离辊 43，其一张接一张地分离由拾纸辊42供应的纸张P并传送纸张P; 以及传送路径44，其用于朝向二次转印位置传送已由分离辊43 —张 接一张分离的纸张P。此外，纸张传送单元40设置有定位辊45， 其按照适当的定时朝向二次转印位置传送在传送路径44中被传送的 纸张P;以及二次转印辊46，其设置在二次转印位置并且通过纸张P 压力接触支撑辊24从而将图像二次转印到纸张P上。此外，纸张传 送单元40还设置有将其上图像已由定影单元29定影过的纸张P排 出到打印机1外部的排出辊47和堆叠被排出辊47输出的纸张P的 输出纸张堆叠部分48。图2为示出黄色的图像形成部分IIY的构造的示意图。尽管将 黄色的图像形成部分IIY作为实例说明，但除了所用调色剂的颜色 不同以外，其它颜色的各图像形成部分IIM、 11C和11K具有相同 的构造。黄色的图像形成部分IIY设置有沿着箭头A的方向旋转的感光 鼓12。旋转地驱动感光鼓12的鼓驱动电动机12a与感光鼓12相连。 在感光鼓12的周围沿着箭头A的方向依次布置有充电装置13、显 影装置14、 一次转印装置15、光照射装置16以及感光体清洁器17。其中，作为第一充电单元、除去单元(除电单元)以及第二充 电单元实例的充电装置13设置有布置成与感光鼓12相接触的充电 辊13a和对充电辊13a供应充电偏压的充电电源13b。这里，充电辊 13a通过感光鼓12的驱动而旋转。充电电源13b选择性地将具有正 极性或负极性的直流充电偏压供应到充电辊13a。作为另一种选择， 充电电源13b也可将叠加在具有正极性或负极性的直流充电偏压上 的交流充电偏压施加到充电辊13a上。作为显影单元实例的显影装置14设置有与感光鼓12相对布置 的显影套筒14a、被显影套筒14a包围的磁辊14b以及将包括有调色 剂和磁性载体的双组分显影剂供给到由显影套筒14a和磁辊14b形 成的显影辊的供给部件14c。在第一示例性实施例中，磁辊14b固定，
而显影套筒14a旋转。在双组分显影剂中，调色剂带有负电荷。显影装置14还设置有旋转地驱动显影套筒14a的套筒驱动电动机14d 和将显影偏压供应到显影套筒14a上的显影电源14e。在第一示例性 实施例中，显影电源14e选择性地将具有正极性或负极性的直流显 影偏压供应到显影套筒14a上。作为另一种选择，显影电源14e也 可将叠加在具有正极性或负极性的直流充电偏压上的交流充电偏压 施加到显影套筒14a上。一次转印装置15设置有 一次转印辊15a，其布置成通过中间 转印带21与感光鼓12相对；以及一次转印电源15b，其将一次转印 偏压供应到一次转印辊15a。 一次转印辊15a在其与感光鼓12相对 的位置受到中间转印带21的驱动力而旋转，其中该中间转印带21 沿着与感光鼓12的旋转方向即箭头A方向相同的箭头B方向旋转。 一次转印电源15b将具有正极性的一次转印偏压供应到一次转印辊 15a上。光照射装置16设置有发光部分16a，其布置成与感光鼓12 相对；以及发光电源16b，其将用于发光的电力供应到发光部分16a。 稍后将说明光照射装置16的详细构造。感光体清洁器17设置有布置成与感光鼓12相接触的刮板部件17a。图1中所示的控制器50对上述鼓驱动电动机12a、充电电源 13b、套筒驱动电动机14d、显影电源14e、 一次转印电源15b以及 发光电源16b的操作进行控制。另外，控制器50对下述操作进行控 制即，通过图1所示的驱动辊22对中间转印带21的驱动、在纸 张传送单元40中的纸张传送、施加到二次转印单元的二次转印偏压 以及在定影单元29中的驱动和加热。在第一示例性实施例中，包含在各图像形成部分IIY、 IIM、 IIC和IIK中的感光鼓12、充电辊13a以及感光体清洁器17形成为 如图3 (显示图像形成盒60的构造的视图)所示的作为图像形成盒 60的一体单元。在图3中，"内侧"表示布置在图1中所示打印机 1的主体的背面侧的部分。相反，"外侧"表示布置在图1中正面侧
的部分。通过采用这种构造，可将图像形成盒60安装到打印机1的 主体上或从打印机1的主体上拆卸下来。图像形成盒60收容有沿着轴向设置在感光鼓12两端部的轴承 (图中未示出)，并且设置有支撑充电装置13和感光体清洁器17 的内侧机架61和外侧机架62。在内侧机架61的内侧，齿轮12b安 装到感光鼓12上。当将图像形成盒60安装在图1所示打印机1上 时，齿轮12b与设置在打印机1中的驱动齿轮(图中未示出)啮合， 并且将设置在打印机1中的鼓驱动电动机12a (参考图2)的驱动力 传递到感光鼓12。相反，在外侧机架62的外侧设置有把手部分63。 在将图像形成盒60安装到打印机1中或从打印机l上拆卸下来的操 作时使用该把手部分63。图4为显示感光鼓12的外周面的横截面的视图。在第一示例性实施例中，感光鼓12设置有导电基体121、形成 在导电基体121上的底层122 (undercoat layer,或称作"胶层")、 形成在底层122上的电荷生成层123、形成在电荷生成层123上的电 荷输送层124以及形成在电荷输送层124上的保护层125。另外，由 电荷生成层123、电荷输送层124以及保护层125形成感光层126。其中，导电基体121不受特别的限制只要其材料具有导电性即 可，例如使用诸如铝合金等的金属材料。应该注意的是，当将包括 有感光鼓12的图像形成盒60 (参考图3)安装到打印机1上时，导 电基体121接地。底层122用作粘结层，当对具有层叠结构的感光层126充电时， 该粘结层防止电荷从导电基体121注入感光层126并且将感光层126 一体地保持在导电基体121上。此底层122例如由含有金属氧化物 微粒和粘合树脂的材料制成。电荷生成层123随着光照生成载体对，即电子和空穴。该电荷 生成层123通过含有电荷生成材料和粘合树脂而形成。电荷输送层 124对电荷生成层123随着光照而生成的载体进行输送。例如通过涂 覆并干燥涂布剂来形成电荷输送层124，其中在该涂布剂中电荷输送 材料和粘合树脂溶解和/或分散在预定溶剂中。应该注意的是，在第送层124具有输送作为载体的空穴的功 能。设置保护层125以增加感光鼓12的外周面的抗磨损性，并且当 对感光鼓12充电时该保护层125防止电荷生成层123和电荷输送层 124发生化学变化。另外，保护层125由包含有至少一种或更多种的 电荷输送化合物的树脂制成并且具有微弱的电荷输送能力。这里，如下列举了底层122和感光层126 (电荷生成层123、电 荷输送层124以及保护层125)的构成实例。(构成实例1)由20重量份乙酰丙酮锆丁醇盐(Orgatics ZC540，由Matsumoto Kosho Co., Ltd制造)、2重量份y-氨基丙基三乙氧基硅烷(A1100， 由Nippon Unicar Company Limited制造)、1.5重量份聚乙烯醇縮丁 醛树脂(S-LEC BM-S，由Sekisui Chemical Co., Ltd制造)以及70 重量份正丁醇制备出溶液。将由铝管形成的导电基体121浸入该溶 液并被该溶液涂覆，然后在15(TC将该溶液干燥10分钟从而形成具 有O. 9pm膜厚的底层122。通过将5重量份X型非金属酞菁染料、5重量份氯乙烯-醋酸乙 烯酯共聚物(VMCH，由Union Carbide Corporation制造)以及200 重量份醋酸正丁酯分散在采用直径为lmm的玻璃珠的砂磨机中2小 时来制备分散溶液。将底层122浸入分散溶液并且被该分散溶液涂 覆，然后在10(TC将分散溶液干燥10分钟从而形成具有0.2^ii膜厚 的电荷生成层123。通过将45重量份的N,N'-联苯-N,N'-双(3-对甲苯基)-[1，1'〗-联苯_4,4'-二胺和55重量份的双酚Z型聚碳酸酯树脂(重均分子量 40000)溶解在800重量份的氯苯中得到电荷输送层的涂布剂。将电 荷输送层的涂布剂涂覆在电荷生成层123上，然后在B(TC将涂布剂 干燥45分钟从而形成具有22|im膜厚的电荷输送层124。通过添加3.5质量份的由以下结构式(I)表示的化合物、3质 量份的RESITOP PL-4852 (由Gunei Chemical Industry Co., Ltd制
造)、0.5质量份的聚乙烯苯酚树脂(由Aldrich Chemical Company Inc. 制造)、10质量份的异丙醇以及0.2质量份的3,5-二-t-丁基-4-羟基 甲苯(BHT)而制备出保护层的涂布剂。利用浸渍涂层法将保护层 的涂布剂涂覆在电荷输送层124上，在室温下风干30分钟，然后在 15(TC利用热量固化1小时从而形成具有4.0pm膜厚的保护层125。结构式(I) (构成实例2)由20重量份乙酰丙酮锆丁醇盐(Orgatics ZC540，由Matsumoto KoshoCo., Ltd制造)、2重量份Y-氨基丙基三乙氧基硅烷(A1100， 由Nippon Unicar Company Limited制造)、1.5重量份聚乙烯醇缩丁 醛树脂(S-LEC BM-S，由Sekisui Chemical Co., Ltd制造)以及70 重量份正丁醇制备出溶液。将由铝管形成的导电基体121浸入该溶 液并被该溶液涂覆，然后在15(TC将该溶液干燥10分钟从而形成具 有0.9拜膜厚的底层122。通过将5重量份X型非金属酞菁染料、5重量份氯乙烯-醋酸乙 烯酯共聚物(VMCH，由Union Carbide Corporation制造)以及200 重量份醋酸正丁酯分散在采用直径为lmm的玻璃珠的砂磨机中2小 时来制备分散溶液。将底层'122浸入分散溶液并且被该分散溶液涂 覆，然后在10(TC将分散溶液干燥10分钟从而形成具有0.2Mm膜厚 的电荷生成层123。应该注意的是，底层122和电荷生成层123与构 成实例1中的相同。通过将2重量份的由以下结构式(II)表示的电荷输送化合物 和3重量份的双酚Z型聚碳酸酯树脂(重均分子量40000)溶解在 20重量份的氯苯中制备出涂布剂。利用浸渍涂层法将该涂布剂涂覆
在电荷生成层123上，然后在ll(TC将涂布剂加热40分钟从而形成 具有22jum膜厚的电荷输送层124。将以下构成材料溶解在5重量份的异丙醇、3重量份的四氢呋 喃以及0.3重量份的蒸馏水中。将所得到的溶液与0.5重量份的离子 交换树脂(Amberlyst 15E)混合并在室温下搅拌24小时而进行水解。[构成材料]-以下结构式(III)的化合物2重量份-甲基三甲氧基硅烷2重量份 -四甲氧基硅烷0.3重量份 -硅胶0.1重量份-氟化接枝共聚物(ZX007C:由Fuji Kasei Kogyo Co., Ltd制造) 0.5重量份然后，通过将0.1重量份的三乙酰丙酮化铝(Al(aqaq)3)和0.4 重量份的3,5-二-t-丁基-4-羟基甲苯(BHT)添加到从水解溶液中过 滤并分离出离子交换树脂所得到的溶液中而制备出涂布溶液。利用 环型浸渍涂层法将涂布溶液涂覆在电荷输送层124上，在室温下风 干30分钟，然后在17(TC利用热量固化1小时从而形成具有4. Ojam 膜厚的保护层125。结构式(II) <formula>formula see original document page 21</formula>结构式(III)图5为显示曝光波长与感光层126中的电荷生成层123和保护 层125的各感光度之间关系的曲线图。在该曲线图中，水平轴表示 曝光波长(nm)，而竖直轴表示用图5中所示的400nm 850nm的波 长范围(预定波长范围)中的各最大感光度对电荷生成层123或保 护层125的感光度归一化的相对值。应该注意的是"用各最大感光 度对电荷生成层123或保护层125的感光度归一化的相对值"是指 当假设最大感光度为1.0时感光度的相对值。另外，构成实例1与构 成实例2不同之处在于保护层125的组成，但两者具有几乎相似的 光学性能。在第一示例性实施例中，如上所述，从曝光单元30照射出的激 光的振动波长为780nm。因此，电荷生成层123对于780nm附近波 长的感光度高于对短于780nm的波长范围的感光度。另外，电荷生 成层123对于550nm 750mn波长范围的感光度高于对500nm或更低 的波长范围的感光度。另一方面，保护层125对于500nm或更低的 波长范围的感光度高于对大于500nm的波长范围的感光度。也就是 说，电荷生成层123和保护层125具有的最大感光度所对应的波长 不同。■应该注意的是，电荷输送层124不同于电荷生成层123和保护 层125，电荷输送层124在400~850nm的波长范围内几乎不具有感 光度。图6为示出光照射装置16中的发光部分16a的构造的视图。 发光部分16a设置有基板161、作为安装在基板161上的光照射单元实例的除电光源162以及作为其它光照射单元实例的光感应疲劳光源163。
其中，通过沿着主扫描方向设置多个发射具有650nm波长的光 的LED (发光二极管)来构造除电光源162。另外，通过沿着主扫 描方向设置多个发射具有465nm波长的光的LED (发光二极管)来 构造光感应疲劳光源163。因此，除电光源162与光感应疲劳光源 163平行布置。此外，在第一示例性实施例中，图2中所示的发光电 源16b选择性地将用于发光的电力供应到除电光源162或光感应疲 劳光源163。接下来，将说明打印机1的图像形成操作。将由原始文档读取 装置(图中未示出)读取的原始文档的色材反射光图像和个人计算 机等(图中未示出)形成的色材图像数据例如作为R(红色)、G(绿 色)以及B (蓝色)各8位的反射率数据输入到图像处理单元(图 中未示出)中。在图像处理单元中，所输入的反射率数据受到诸如 包括图像斑点校正、位置偏移校正、亮度/色空间校正、灰度系数校 正、边框删除或颜色编辑、移动编辑等在内的多种图像编辑等的图 像处理。将受到图像处理的图像数据转换成黄色(Y)、品红色(M)、 蓝绿色(C)以及黑色(K)四种颜色的色材灰度数据，然后将该数 据输出到曝光单元30。在曝光单元30中，根据所输入的色材灰度数据将从激光二极管 (图中未示出)输出的各颜色的激光通过f-e透镜(图中未示出)输 出到多面镜(图中未示出)。在多面镜中，偏斜地扫描各颜色的入 射激光，并且通过图中未示出的图像形成透镜和多个反射镜照射图 像形成部分IIY、 IIM、 11C和11K的感光鼓12。在各图像形成部 分11Y、 IIM、 IIC和11K的感光鼓12中，扫描并曝光由充电装置 13充过电的表面，进而形成一定的静电潜像。在各图像形成部分 IIY、 IIM、 11C和11K的显影装置14中将形成在感光鼓12上的静 电潜像显影为黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)以及黑色(K) 各颜色的调色剂图像。与各图像形成部分IIY、 IIM、 11C和11K对应设置的一次转 印装置15将形成在各图像形成部分IIY、 IIM、 11C和11K的感光 鼓12上的调色剂图像依次转印到中间转印带21上。另外，光照射
装置16对一次转印之后的感光鼓12进行除电，然后感光体清洁器 17将残留的调色剂等去除以便为接下来的充电做准备。另一方面，在纸张传送单元40中，拾纸辊42与图像形成的定 时相适应地旋转并从纸张堆叠部分41中取出纸张P。通过传送路径 44将由分离辊43 —张接一张地分离纸张P传送到定位辊45并且暂 时停止。其后，定位辊45与其上叠加并转印有调色剂图像的中间转 印带21的传送定时相适应地旋转，然后将纸张P传送到由支撑辊24 和二次转印辊46形成的二次转印位置。通过夹持力和预定电场沿着 副扫描方向依次将已被叠加转印的调色剂图像二次转印到被传送到 二次转印位置的纸张P上。此外，定影单元29利用热量和压力对其 上二次转印有调色剂图像的纸张P进行定影处理，然后排出辊47将 该纸张P输出到设置在打印机1上部的输出纸张堆叠部分48中。应 该注意的是，在二次转印之后的中间转印带21上，带清洁器25将 残留的调色剂去除以为一次转印做准备。这里，将参照图7所示的时序图详细说明图像形成操作中的图 像形成部分11Y、 IIM、 11C和11K的操作。接收到图像形成开始指令的控制器50将控制信号输出到鼓驱 动电动机12a、充电电源13b、套筒驱动电动机14d、显影电源14e、 一次转印电源15b以及发光电源16b。在接收到控制信号之后，鼓驱 动电动机12a按照预定的圆周速度旋转地驱动感光鼓12。另外，充 电电源13b对充电辊13a施加负充电偏压使得感光鼓12的感光层126 的充电电位为-720V (负极性)。此外，套筒驱动电动机14d按照预 定的圆周速度驱动显影套筒14a，并且显影电源14e对显影套筒14a 施加这样的显影偏压即，具有1.0kV的幅值(峰间值)、6kHz的 频率以及60。/。的占空比的矩形波叠加在-580V (负极性)的直流分量 上。此外， 一次转印电源15b对一次转印辊15a施加带有正极性的 一次转印偏压。发光电源16b对除电光源162供应用于发光的电力。在被充电辊13a施加负充电偏压的感光鼓12中，在构成感光层 126的保护层125的表面上保持有负电荷，结果将感光鼓12的感光 层126充电成-720V。然后，曝光单元30利用具有780nm波长的激 光选择性地照射被充电成-720V的感光鼓12的感光层126。这里， 参考图5，构成感光层126的电荷生成层123对于780nm的曝光波 长具有高的感光度。因此，在感光层126中被激光照射的部分中， 在电荷生成层123中生成包括正负电荷的电荷对。然后，所生成的 正电荷由于电场的作用从电荷生成层123通过电荷输送层124而移 动到保护层125，进而正电荷与保护层125上的负电荷结合而消失。 另一方面，所生成的负电荷由于电场的作用从电荷生成层123通过 底层122而移动到导电基体121。因此，尽管被激光照射的感光层 126的图像区域的电位，即曝光部位的电位降低到-300V，但没有被 激光照射的背景区域的电位几乎保持为-720V。这样，在感光鼓12 的感光层126上形成包括图像区域和背景区域的静电潜像。应该注 意的是，如图5清晰可见，构成感光层126的保护层125对于780nm 的曝光波长具有低的感光度。因此，当曝光单元30利用光照射感光 层126时，在保护层125中几乎不生成电荷对。因此，在曝光处理 中，利用具有这样波长的光来照射感光层126:即，对于该波长在电 荷生成层123比在保护层125更容易生成电荷对。在显影装置14中，如上所述，将1.0kV (峰间值)的交流电叠 加在-580V直流电上的显影偏压施加到显影套筒14a上。因此，感光 鼓12的感光层126上的图像区域(-300V)相对于显影套筒14a为 正(+280V)。另一方面，感光层126上的背景区域(-720V)相对 于显影套筒14a为负(-140V)。因此，在处于负极充电状态下的显 影套筒14a上所保持的调色剂被静电地转印到感光层126的图像区 域上的同时，该调色剂不太可能被转印到背景区域上。于是，将对 应于图像区域的调色剂图像显影在感光鼓12上。在一次转印装置15中，如上所述，对一次转印辊15a施加正极 性的一次转印偏压。因此，处于负极充电状态下的感光鼓12的感光 层126上所附着的调色剂由于电场的作用被静电地转印到中间转印 带21上。于是，调色剂图像从感光鼓12转印到中间转印带21上。 应该注意的是，即使在感光层126通过与一次转印辊15a相对的部 位之后，构成由充电和曝光形成的静电潜像的负电荷仍残留在感光 层126上。由于将电力供应到光照射装置16中的除电光源162，因此除电 光源162打开并且光感应疲劳光源163关闭。因此，在一次转印之 后利用具有650nm波长的光照射感光鼓12的感光层126的整个区 域。这里，参照图5，构成感光层126的保护层125对于具有650nm 波长的光具有低的感光度。因此，即使除电光源162利用光照射感 光层126，但在保护层125中也几乎没有电荷对生成。另外，参照图 5，与保护层125不同，构成感光层126的电荷生成层123对于650nm 的曝光波长具有高的感光度。因此，通过除电光源162将光照射到 感光层126上，在电荷生成层123中生成包括正负电荷的电荷对。 然后，所生成的正电荷由于电场的作用从电荷生成层123通过电荷 输送层124而移动到保护层125，进而与残留在保护层125上的负电 荷结合而消失。另一方面，所生成的负电荷由于电场的作用从电荷 生成层123通过底层122而移动到导电基体121。结果，感光层126 的电位均匀地降低从而进行除电。此外，在除电光源162除电之后感光体清洁器17对感光鼓12 的感光层126进行清洁，进而充电辊13a再次将感光鼓12的感光层 126充电成-720V。随后，重复上述程序以形成并转印调色剂图像。其后，当完成图像形成操作时，控制器50将控制信号输出到鼓 驱动电动机12a、充电电源13b、套筒驱动电动机14d、显影电源14e、 一次转印电源15b以及发光电源16b。在接收到控制信号之后，鼓驱 动电动机12a停止驱动感光鼓12。另外，充电电源13b停止对充电 辊13a施加充电偏压。此外，套筒驱动电动机14d停止驱动显影套 筒14a，并且显影电源14e停止对显影套筒14a施加显影偏压。此外， 一次转印电源15b停止对一次转印辊15a施加一次转印偏压。然后， 发光电源16b停止对除电光源162供应用于发光的电力。与此同时，在打印机1中，根据需要更换图3中所示的图像形 成盒60。另外，例如在进行维护操作的情况下，可从打印机1中取 出图像形成盒60，并且在操作之后可将图像形成盒60再次安装在打 印机1上。
在第一示例性实施例中，在以这种方式将图像形成盒60安装在 打印机l上之后，将执行对图像调节的设定操作。图8为显示设定操作的程序的流程图。应该注意的是，当传感器等(图中未示出)检测到图像形成盒60安装在打印机1上时进行此处理。控制器50首先执行这样的光感应疲劳设定即，使构成所安装的图像形成盒60的感光鼓12的感光层126的保护层125均匀地发 生光感应疲劳(步骤101)。稍后将详细说明该光感应疲劳设定。当 完成光感应疲劳设定时，控制器50然后执行电位设定(步骤102)。 在电位设定中，充电辊13a调节感光鼓12的充电电位，并且曝光单 元30调节曝光部位的电位。当完成电位设定时，控制器50进一步 执行色调浓度设定(步骤103)，并且完成一系列处理。应该注意的 是，在色调浓度设定中，对形成在感光鼓12上的调色剂图像进行浓 度校正和色调校正。然后，将参考图9中所示的时序图详细地说明在上述光感应疲 劳设定中各图像形成部分IIY、 IIM、 11C和11K的操作。接收到光感应疲劳设定开始指令的控制器50将控制信号输出 到鼓驱动电动机12a、套筒驱动电动机14d以及发光电源16b。在接 收到控制信号之后，鼓驱动电动机12a按照预定的圆周速度旋转地 驱动感光鼓12。另外，套筒驱动电动机14d按照预定的圆周速度驱 动显影套筒14a。发光电源16b对光感应疲劳光源163供应用于发光 的电力。此外，在光感应疲劳设定中，控制器50将控制信号输出到 驱动辊22以旋转中间转印带21。应该注意的是，在设定开始时，控 制器50没有将控制信号输出到充电电源13b、显影电源Me以及一 次转印电源15b。因此，感光鼓12在没有受到充电辊13a的充电、 没有被曝光单元30曝光、没有由显影套筒14a施加显影偏压以及没 有由一次转印辊15a施加一次转印偏压的状态下进行旋转。由于将电力供应到光照射装置16中的光感应疲劳光源163，因 此光感应疲劳光源163打开并且除电光源162关闭。因此，利用具 有465nm波长的光照射感光鼓12的感光层126。这里，参照图5，
构成感光层126的保护层125对于465nm的曝光波长具有高的感光 度。因此，通过光感应疲劳光源163将光照射到感光层126上，在 保护层125上生成包括正负电荷的电荷对。另一方面，参照图5，构 成感光层126的电荷生成层123对于465nm的曝光波长具有低的感 光度。因此，当光感应疲劳光源163利用光照射感光层126时，在 电荷生成层123中几乎没有电荷对生成。因此，在光照射处理中， 利用具有这样波长的光来照射感光层126: g卩，对于该波长在保护层 125比在电荷生成层123更容易生成电荷对。这样，在光感应疲劳设定的第一步中，光感应疲劳光源163利 用波长为465mn的光对旋转的感光鼓12进行光照射操作。从开始进行光感应疲劳设定到感光鼓12至少旋转一次、优选为 几次或更多次而经过预定时间之后，控制器50将控制信号输出到充 电电源13b、显影电源14e以及发光电源16b。在接收到控制信号之 后，充电电源13b对充电辊13a施加正充电偏压(反向(reverse)充 电偏压)使得感光层126的充电电位为+860V (正极性)。另外，显 影电源14e对显影套筒14a施加包括+1000V (正极性)的直流分量 的正显影偏压(反向显影偏压)。此外，发光电源16b停止对光感 应疲劳光源163供应用于发光的电力。应该注意的是，此时，发光 电源16b没有对除电光源162供应用于发光的电力。在被充电辊13a施加正充电偏压的感光鼓12中，在构成感光层 126的保护层125的表面上保持有正电荷，结果将感光鼓12的感光 层126充电成+860V。曝光单元30没有利用激光照射被充电成+860V 的感光鼓12的感光层126。因此，感光鼓126在其被充电成+860V 的状态下移动到与显影套筒Ha相对的部位。在显影装置14中，如上所述，将带有直流电的+ 1000V的反向 显影偏压施加到显影套筒14a上。因此，感光鼓12的感光层126的 整个区域(+860V)相对于显影套筒14a为负(-140V)。因此，在 处于负极充电状态下的显影套筒14a上所保持的调色剂没有被转印 到感光层126上。于是，没有将调色剂图像显影在感光鼓12上。在一次转印装置15中，没有对一次转印辊15a施加一次转印偏
压。因此，即使在感光层126通过与一次转印辊15a相对的部位之 后，在感光层126上仍照原样保持+860V的电位。由于没有将电力供应到光照射装置16中的除电光源162和光感 应疲劳光源163上，因此除电光源162和光感应疲劳光源163两者 均关闭。这样，在光感应疲劳设定的第二步，利用充电辊13a对旋转的 感光鼓12进行反向充电操作。当从开始施加反向充电偏压后经过预定时间时，控制器50将控 制信号输出到鼓驱动电动机12a、充电电源13b、套筒驱动电动机14d 以及显影电源14e。在接收到控制信号之后，鼓驱动电动机12a停止 驱动感光鼓12。另外，充电电源13b停止对充电辊13a施加反向充 电偏压。此外，套筒驱动电动机14d停止驱动显影套筒14a，并且显 影电源14e停止对显影套筒14a施加反向显影偏压。其后，感光层126上的正电荷随着时间的流逝而均匀地衰减。 这里，将说明执行上述光感应疲劳设定的原因。 当将图像形成盒60安装在打印机1上时，在安装到打印机1上 之前暂时将图像形成盒60置于外部。此时，例如优选用具有遮光性 的薄板遮盖该图像形成盒60来对其进行储存，但也可以照原样放置 该图像形成盒60。这里，如图3清晰可见，在构成图像盒60的感光 鼓12中，存在被充电辊13a和感光体清洁器17的壳体遮盖的区域 和没有被壳体遮盖的曝露在外部的其它区域。因此，如果图像形成 盒60没有遮盖有薄板而是照原样放置，那么感光鼓12中曝露在外 部的区域选择性地曝露在外部光线下。结果，在感光鼓12中，在曝 露于外部光线下的区域与没有曝露在外部光线下的区域之间出现感 光层126的光感应疲劳程度的差异。相应地，当进行图像形成操作 时出现浓度变化。特别地，在第一示例性实施例中，如图5所示，构成感光层126 的保护层125对于400~500nm的波长范围具有相对高的感光度，当 将该保护层125曝露于处在此波长范围内的光下时可能发生光感应 疲劳。发生在保护层125的光感应疲劳比发生在电荷生成层123的光感应疲劳更难于减少，并且浓度变化的影响长时间地持续。这里，将基于本发明人实施的各实验来说明由保护层125的光感应疲劳而引起的图像不均匀度的发生因素。本发明人利用通常的三波长型日光色荧光灯进行光照射从而使得构成图像形成盒60的感光鼓12上的照度为600 lx。这里，如果照射时间为大约一分钟，那么即使当将受到该光照射之后的图像形成盒60安装在打印机1上而形成半色调图像(20%的浓度下文相同) 时，不会观察到感光层126的光曝露区域与非光曝露区域之间的浓 度差异。然而，当照射时间为三分钟并且将受到该光照射之后的图 像形成盒60安装在打印机1上而形成半色调图像时，会观察到感光 层126的光曝露区域与非光曝露区域之间的浓度差异。此时，发生 这样的现象即，当将图像形成操作时的感光鼓12的圆周速度设定 为52mm/sec时光曝露区域的浓度相对于非光曝露区域有所降低，并 且当将圆周速度设定为165mm/sec时光曝露区域的浓度相对于非光 曝露区域有所升高。此外，当照射时间设定为IO分钟并且将受到该 光照射之后的图像形成盒60安装在打印机1上而形成半色调图像 时，在将图像形成操作时的感光鼓12的圆周速度设定为52mm/sec 和将圆周速度设定为165mm/sec这两种情况下，光曝露区域的浓度 相对于非光曝露区域均有所下降。应该注意的是，如果使用不具有 保护层125的感光鼓12,那么即使当照射时间为三分钟时，也不会 观察到由于光曝露造成的浓度差异。这里，基于上述原因，推断出光曝露区域与非光曝露区域之间 的浓度差异缘于保护层125的光感应疲劳。另外，基于实验结果推断出在保护层125中，随着保护层125 对其具有感光度的光的照射，由于灵敏度增加造成的浓度增加与由于电荷沿着面方向的流动造成的浓度下降同时发生。如果利用具有 400~500nm的波长的光照射保护层125，那么在该保护层125中生成 具有正负电荷的电荷对。这里，保护层125中的陷阱将所生成的正 电荷即一些空穴捕获。在非光曝露区域中，载体在被陷阱捕获的同 时进行移动，但陷阱捕获空穴。因此，由于空穴从电荷输送层124
的转移速度明显增加，所以曝光时的灵敏度增加，于是造成待显影的调色剂图像的浓度增加。另一方面，如果利用具有400 500nm的 波长的光过度照射保护层125，那么在保护层125中存在大量可能没 有被陷阱捕获的空穴。由于这些空穴可在保护层125中自由移动、 电荷容易沿着面方向移动并且特别是当以低速进行打印时，待显影 的调色剂图像的浓度随之下降。本发明人考虑解决该问题并且发现可以以与通常充电极性相反 的极性(在第一示例性实施例中为正极性)来对感光鼓12充电一定 时间，即通过将构成感光层126的保护层125充电成正极性从而改 善浓度的变化。在此实验中，三波长型日光色荧光灯利用600 k的 光对在典型图像形成操作中被充电为-720V (负极性)的感光鼓12 部分地照射三分钟，然后感光鼓12以52mm/sec的圆周速度旋转五 分钟同时被充电成+ I000V (正极性)。其后，将受到反向充电的图 像形成盒60安装在打印机1上，并且以52mm/sec的圆周速度形成 半色调图像。然后，不会观察到光曝露区域与非光曝露区域之间的 浓度差异。然而，当将也受到反向充电的图像形成盒60安装在打印 机1上并且以165mm/sec的圆周速度形成半色调图像时，相应地出 现这样的现象即，光曝露区域的浓度相对于非光曝露区域有所增 加。另一方面，在光曝露之后即使当将图像形成盒60高度地充电成 通常极性(-1500V)时也不会观察到这种现象。基于上述结果，可以推断出可通过对感光鼓12的感光层126 (保护层125)反向充电来去除存在于保护层125中并自由移动的空 穴。另外，本发明人发现抑制电荷沿面方向的流动，结果可抑制 浓度下降。也就是说，通过对感光层126反向充电，由于过度光曝 露而存在大量自由移动的空穴的区域返回到空穴被陷阱捕获的状 态。为了基于上述实验和考虑因素进一步增加光曝露区域的灵敏 度，本发明人利用保护层125对其具有感光度的波长的光来照射构 成感光鼓12的感光层126的整个区域而增加整个区域的灵敏度，从 而在保护层125中产生均匀的光感应疲劳。然后，在保护层125发
生均匀的光感应疲劳之后，感光层126的整个区域，即保护层125 的整个区域被充电成与通常充电极性相反的极性，从而处于相似的 光曝露状态。这样处于下述状态即，除去保护层125中多余的自 由移动的电荷，并且抑制电荷沿面方向的流动。此时，由于保护层125中的陷阱捕获空穴，因此光灵敏度均匀地增加。然后，将说明达到上述构造所进行的评估实验及其评估结果。图IO为显示评估实验中的条件和结果的列表的表格。在该评估实验中，首先，三波长型日光色荧光灯利用600 lx的 光对安装在图像形成盒60上的感光鼓12照射三分钟。结果，在感 光鼓12上形成曝露在外部的光曝露区域和没有曝露在外部的非光曝 露区域。随后，将图像形成盒60安装在打印机1上，并且通过以 52mm/sec的圆周速度旋转分别形成20%和50%的半色调图像。这里，在实例S1中，在开始图像形成操作之前，光感应疲劳光 源163利用波长为465nm的光对感光层126 (保护层125)照射一分 钟。其后，充电辊13a施加反向充电偏压三分钟使得感光鼓12的表 面电位为+860V。此外，在充电辊13a施加反向充电偏压的同时，对 显影套筒14a施加+ 1000V的反向显影偏压。另外，在实例S2中，在与实例Sl几乎相同的条件下进行实验， 然而将反向充电偏压施加5分钟。此外，在实例S3中，在与实例Sl几乎相同的条件下进行实验。 然而，充电辊13a施加反向充电偏压使得感光鼓12的表面电位为 + 1360V。此外，在充电辊13a施加反向充电偏压的同时，对显影套 筒14a施加+ 1500V的反向显影偏压。另一方面，在实例S4中，直接开始图像形成操作，而没有在开 始图像形成操作之前利用光感应疲劳光源163进行光照射、利用充 电辊13a施加反向充电偏压以及施加反向显影偏压。另外，在实例S5中，与实例S4的条件相比，仅利用光感应疲 劳光源163进行光照射。此外，在实例S6中，与实例S4的条件相比，仅施加反向充电 偏压(+860V)并且对显影套筒14a施加相关的反向显影偏压
(+1000V)。应该注意的是，在图像形成操作开始之前感光鼓12的圆周速度 设定为52mm/sec，该圆周速度与图像形成操作进行时的圆周速度相 同。结果，在感光鼓12的保护层125发生光感应疲劳之后受到反向 充电的实例S1 S3中，可以确认图像的不均匀度得到减少(结果A: 未识别出图像的不均匀度或者结果B:几乎没有识别出图像的不均 匀度)。具体而言，在反向充电偏压的施加时间比实例Sl的施加时 间延长的实例S2中以及在反向充电偏压比实例Sl的反向充电偏压 高的实例S3中，得到非常好的结果(结果A:未识别出图像的不均 匀度)。可以认为这是由于由反向电荷供应到保护层125的每单位 面积的电荷量增加而引起的。另一方面，在没有对保护层125进行光感应疲劳和反向充电的 实例S4中以及在仅进行光感应疲劳的实例S5中，本发明人发现几 乎无法改善图像的不均匀度(结果D:清晰识别出图像的不均匀度)。 另外，在仅对保护层125进行反向充电的实例S6中，本发明人发现 与实例S4和S5相比图像的不均匀度有所改善，当由于没有改善光 曝露区域中的高浓度，因此与实例S1 S3相比图像不均匀度的改善 水平低(结果C:轻微识别出图像的不均匀度)〈第二示例性实施例〉图11为示出第二示例性实施例中所用的黄色的图像形成部分 11Y的构造的视图。应该注意的是，这里将黄色的图像形成部分11Y 作为实例。然而，除了所用彩色调色剂不同以外，其它颜色的各图 像形成部分11M、 IIC和IIK具有相同的构造。黄色的图像形成部分IIY的基本构造与第一示例性实施例中所 说明的构造基本相同。然而，第二示例性实施例与第一示例性实施 例的不同之处在于充电电源13b仅对充电辊13a供应负充电偏压 而不供应正充电偏压，在显影装置14与一次转印装置15之间设置 有作为除去单元和加热单元实例的加热装置18，并且显影装置14设 置有进退机构19。考虑到对显影装置14的显影辊上的调色剂的影响， 如稍后所述，加热装置18的安装位置优选在从感光鼓12的旋转方向看去的显影装置14的下游侧和一次转印装置15的上游侧。在第二示例性实施例中，加热装置18例如设置有加热金属丝和 风扇，并且具有将感光鼓12上的感光层126 (保护层125)加热到 大约40 6(TC的功能。另外，进退机构19布置成通过显影装置14的机架(图中未 标出附图标记)将显影套筒14a移动到显影套筒14a靠近感光鼓12 的显影位置，并且将显影套筒i4a移动到显影套筒14a从感光鼓12 退避的退避位置。在图像形成操作中，图像形成部分IIY、 IIM、 11C和11K基 本上执行与第一示例性实施例相同的操作。然而，在图像形成操作 中，进退机构19将显影装置14布置在靠近位置。另外，在图像形 成操作中，加热装置18不加热感光鼓12。在将图像形成盒60安装在打印机1上之后所执行的设定操作的 光感应疲劳设定中，图像形成部分IIY、 IIM、 11C和11K基本上 进行与第一示例性实施例相同的操作。然而，在第二示例性实施例 中，在光感应疲劳光源163对感光鼓12的整个区域进行光照射之后， 利用加热装置18对感光鼓12的感光层126 (保护层125)加热，而 以代替施加反向充电电压。另外，在利用加热装置18加热感光鼓12 时，进退机构19使显影装置14从感光鼓12退避。在第二示例性实施例中，当利用保护层125对其具有感光度的 光来照射构成感光鼓12的感光层126的整个区域时，保护层125出 现均匀的光感应疲劳，并且在整个区域中灵敏度增加。然后，在保 护层125发生均匀的光感应疲劳之后，通过将感光层126的整个区 域即保护层125加热到预定的温度范围，可除去存在于保护层125 中的多余电荷并且可抑制电荷沿面方向的流动。接下来，将说明达到上述构造所进行的评估实验及其评估结果。 图12为显示评估实验中的条件和结果的列表的表格。 在该评估实验中，首先，与第一示例性实施例相似，三波长型
日光色荧光灯利用600 lx的光对安装在图像形成盒60上的感光鼓12 照射3分钟。结果，在感光鼓12中形成曝露在外部的光曝露区域和 没有曝露在外部的非光曝露区域。随后，将图像形成盒60安装在打 印机1上，并且在感光鼓12以52mm/sec的圆周速度旋转的同时形 成20%和50%的半色调图像。这里，在实例S11中，在开始图像形成操作之前，光感应疲劳 光源163利用波长为465nm的光对感光层126 (保护层125)照射一 分钟。其后，利用加热装置18加热一分钟使得感光鼓12的表面温 度为4(TC。另外，在与实例Sll几乎相同的条件下对实例S12 S14 进行实验，但加热时间分别为3分钟、5分钟以及10分钟。此外， 分别在与实例S11 S14几乎相同的条件下对实例S15 S18进行实验， 但加热温度为5CTC。此外，在与实例Sll或实例S15几乎相同的条 件下对实例S19进行实验，但加热温度为6(TC。应该注意的是，在图像形成操作开始之前感光鼓12的圆周速度 设定为52mm/sec，该圆周速度与图像形成操作进行时的圆周速度相 同。结果，在全部实例S11 S19中，可以确认图像的不均匀度得到 减少(结果A:未识别出图像的不均匀度或者结果B:几乎没有识别 出图像的不均匀度)。如果感光层126的加热温度例如升高到大约 80°C，那么图像的不均匀度进一步减小。然而，例如当感光鼓12的 感光层126的温度过高时，储存在显影装置14中的调色剂可能彼此 凝结并附着在感光层126和显影辊的表面上，并且可能进一步固化。 此外，要求加强加热装置18的加热功能。因此，在显影辊上的显影 剂接触感光层126的位置上，例如在不超过调色剂的玻璃化转变点 的范围内优选增加感光层126的加热温度。另外，将如果加热温度 设定为小于40'C，那么无法充分抑制图像的不均匀度。因此，在本 实例中，从40 6(TC之间的范围中选择加热温度。在第一和第二示例性实施例中，已说明了作为实例的感光鼓12， 但本发明并不局限于此。作为另一种选择，也可采用感光带。另外，在第一示例性实施例中，利用充电装置13对感光鼓12
进行充电操作和反向充电操作，但本发明并不局限于此。例如，也 可利用一次转印装置15来对感光鼓12进行反向充电操作，并且可 将专门的反向充电装置安装在感光鼓12上。出于举例和说明的目的提供了本发明的示例性实施例的上述描 述。其本意并不是穷举或将本发明限制在所公开的确切形式。显然， 对于本技术领域的普通技术人员可以想到许多修改和变型。选择和 说明上述示例性实施例是为了更好地解释本发明的原理及其实际应 用，因此使得本技术领域的其他技术人员能够理解本发明所适用的 各种实施例并预见到适合于特定应用的各种修改。其目的在于通过 所附权利要求书及其等同内容限定本发明的范围。
权利要求
1. 一种图像形成装置，包括感光体，其设置有电荷生成层和保护层；第一充电单元，当形成图像时所述第一充电单元对所述感光体进行充电；曝光单元，其利用具有下述波长的光照射所述感光体对于所述光的波长，所述电荷生成层的相对感光度大于所述保护层的相对感光度，其中，所述电荷生成层的相对感光度是用所述电荷生成层在波长范围内的最大感光度归一化的对于具有所述波长范围的光的感光度，并且所述保护层的相对感光度是用所述保护层在波长范围内的最大感光度归一化的对于具有所述波长范围的光的感光度；显影单元，其利用调色剂对通过所述第一充电单元和所述曝光单元形成在所述感光体上的静电潜像进行显影；转印单元，其将显影在所述感光体上的图像转印到介质上；光照射单元，其利用具有下述波长的光照射所述感光体对于所述光的波长，所述保护层的相对感光度大于所述电荷生成层的相对感光度；以及除去单元，其从由所述光照射单元利用光照射的所述感光体上除去电荷。
2. 根据权利要求1所述的图像形成装置，其中， 所述除去电荷的除去单元是将所述感光体充电成与所述第一充电单元的极性相反的极性的第二充电单元。
3. 根据权利要求2所述的图像形成装置，其中，施加到所述第二充电单元上的电压的绝对值大于施加到所述第 一充电单元上的电压的绝对值。
4. 根据权利要求2或3所述的图像形成装置，其中， 所述感光体安装在图像形成单元上，所述图像形成单元可安装 在所述图像形成装置的主体上及从所述图像形成装置的主体上拆卸 下来；并且所述图像形成装置还包括控制器，在将所述图像形成单元安装 到所述主体上之后，所述控制器使所述光照射单元对所述图像形成 单元的感光体执行光照射操作并且使所述第二充电单元对所述图像 形成单元的感光体执行反向充电操作。
5. 根据权利要求4所述的图像形成装置，其中，所述控制器在使所述光照射单元执行光照射操作并且使所述第 二充电单元执行反向充电操作之后，还对形成在所述感光体上的图 像执行浓度校正操作。
6. 根据权利要求1所述的图像形成装置，其中， 所述除去电荷的除去单元是加热所述感光体的加热单元。
7. 根据权利要求6所述的图像形成装置，其中， 所述显影单元设置有显影剂载体，所述显影剂载体与所述感光体相对布置并且在旋转的同时保持所述调色剂；并且当所述显影剂载体保持的调色剂与所述感光体接触时，所述加 热单元以不超过调色剂的玻璃化转变点的温度加热所述感光体。
8. 根据权利要求6所述的图像形成装置，其中， 所述感光体安装在图像形成单元上，所述图像形成单元可安装在所述图像形成装置的主体上及从所述图像形成装置的主体上拆卸 下来；并且所述图像形成装置还包括控制器，在将所述图像形成单元安装 到所述主体上之后，所述控制器使所述光照射单元对所述图像形成 单元的感光体执行光照射操作并且使所述加热单元对所述图像形成 单元的感光体执行加热操作。
9. 根据权利要求8所述的图像形成装置，其中，当所述控制器使所述光照射单元执行光照射操作并且使所述加 热单元执行加热操作时，所述控制器使所述显影单元从所述感光体退避。
10. 根据权利要求1至9中任一项所述的图像形成装置，其中， 所述光照射单元利用波长等于或长于400nm并且等于或短于500nm的光照射所述保护层。
11. 根据权利要求1至9中任一项所述的图像形成装置，还包括其它光照射单元，在所述转印单元进行转印之后，所述其它光 照射单元利用具有下述波长范围的光照射所述感光体对于所述光的波长范围，所述电荷生成层的相对感光度大于所述保护层的相对 感光度。
12. 根据权利要求11所述的图像形成装置，其中， 所述光照射单元和所述其它光照射单元沿着所述感光体的旋转轴向在所述感光体的周向上平行布置；并且所述图像形成装置还包括电源，所述电源在转换电压的同时将 电力供应到所述光照射单元和所述其它光照射单元。
13. —种图像形成装置，包括 感光体，其设置有电荷生成层和保护层；第一充电单元，当形成图像时所述第一充电单元对所述感光体 进行充电；曝光单元，其利用具有下述波长的光照射所述感光体对于所 述光的波长，在所述电荷生成层中比在所述保护层中更容易生成电 荷对； 显影单元，其利用调色剂对通过所述第一充电单元和所述曝光单元形成在所述感光体上的静电潜像进行显影；转印单元，其将显影在所述感光体上的图像转印到介质上； 光照射单元，其利用具有下述波长的光照射所述感光体对于所述光的波长，在所述保护层中比在所述电荷生成层中更容易生成电荷对；以及第二充电单元，其将由所述光照射单元利用光照射的所述感光 体充电成与由所述第一充电单元对所述感光体充电的极性相反的极 性。
14. 根据权利要求13所述的图像形成装置，其中， 施加到所述第二充电单元上的电压的绝对值大于施加到所述第一充电单元上的电压的绝对值。
15. 根据权利要求13或14所述的图像形成装置，还包括其它光照射单元，在所述转印单元进行转印之后，所述其它光 照射单元利用具有下述波长范围的光照射所述感光体对于所述光的波长范围，所述电荷生成层的相对感光度大于所述保护层的相对 感光度，其中，所述电荷生成层的相对感光度是用所述电荷生成层 在波长范围内的最大感光度归一化的对于具有所述波长范围的光的 感光度，并且所述保护层的相对感光度是用所述保护层在波长范围 内的最大感光度归一化的对于具有所述波长范围的光的感光度。
16. 根据权利要求15所述的图像形成装置，其中， 所述光照射单元和所述其它光照射单元沿着所述感光体的旋转轴向在所述感光体的周向上平行布置；并且所述图像形成装置还包括电源，所述电源在转换电压的同时将 电力供应到所述光照射单元和所述其它光照射单元。
17. —种用于图像形成装置的图像形成方法，所述图像形成装 置包括具有电荷生成层和保护层的感光体，所述图像形成方法包括 当形成图像时对所述感光体进行充电；利用具有下述波长的光照射所述感光体并曝光所述感光体对于所述光的波长，所述电荷生成层的相对感光度大于所述保护层的 相对感光度，其中，所述电荷生成层的相对感光度是用所述电荷生 成层在波长范围内的最大感光度归一化的对于具有所述波长范围的 光的感光度，并且所述保护层的相对感光度是用所述保护层在波长 范围内的最大感光度归一化的对于具有所述波长范围的光的感光 度；利用调色剂对通过充电步骤和曝光步骤形成在所述感光体上的 静电潜像进行显影；对通过显影步骤而显影在所述感光体上的图像进行转印；在转印步骤之后利用具有下述波长的光照射所述感光体对于 所述光的波长，所述保护层的相对感光度大于所述电荷生成层的相 对感光度；以及从通过照射步骤利用光照射的所述感光体上除去电荷。
18. 根据权利要求17所述的图像形成方法，其中， 当从所述感光体上除去电荷时，将所述感光体充电成与对所述感光体进行充电时的极性相反的极性。
19. 根据权利要求17所述的图像形成方法，其中， 当从所述感光体上除去电荷时加热所述感光体。
全文摘要
本发明公开了一种图像形成装置和图像形成方法，该图像形成装置包括感光体，其设置有电荷生成层和保护层；第一充电单元，当形成图像时所述第一充电单元对所述感光体进行充电；曝光单元，其利用具有下述波长的光照射所述感光体对于所述光的波长，所述电荷生成层的相对感光度大于所述保护层的相对感光度；显影单元，其利用调色剂将通过第一充电单元和曝光单元形成在感光体上的静电潜像显影；转印单元，其将显影在所述感光体上的图像转印到介质上；光照射单元，其利用具有下述波长的光照射感光体对于所述光的波长，所述保护层的相对感光度大于所述电荷生成层的相对感光度；以及除去单元，其从由光照射单元利用光照射的所述感光体上除去电荷。
文档编号G03G15/02GK101398652SQ20081021080
公开日2009年4月1日 申请日期2008年8月18日 优先权日2007年9月28日
发明者金井丰, 青岛琢 申请人:富士施乐株式会社