JP2001142356A

JP2001142356A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001142356A
Application number: JP32675299A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Adachi; 克己足立
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-11-17
Filing date: 1999-11-17
Publication date: 2001-05-25

Abstract

(57)【要約】【課題】キャリア拡散による潜像劣化を抑制し高コン
トラストかつ高画質な画像を形成する。【解決手段】感光層５の層厚ｄ〔μｍ〕、潜像形成時
の感光体１の表面電荷密度の絶対値σｓ〔Ｃ／ｍ²〕、
画像形成装置の最小の解像度Ｒ〔ｄｐｉ〕の関係を、１
／Ｒ＞[１／（２５．４×１０³）]×[（０．０２１２×
ｌｎ（σｓ）＋０．１２８５）×ｄ²＋（−１．１０１
×ｌｎ（σｓ）−６．５３２）×ｄ]とする。また、σ
ｓを２．０×１０^-3未満とする。さらに、ｄ＜（１／
Ｒ）×（２５．４×１０³）×（０．７）を満たすよう
にする。解像度Ｒが１２００ｄｐｉ以上のとき、特に効
果的である。感光層５は有機系材料を含有する。また感
光層５は、ａ−Ｓｉ系材料層さらにはａ−Ｓｉ_(1-x)Ｇ
ｅ_x系材料層を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導電性基材上に感
光層を有する像担持体の表面を一様に帯電した後、形成
すべき画像情報に応じた光で露光して静電潜像を形成
し、該静電潜像を現像して可視化する画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタ、ＬＥＤ（Light Emitti
ng Diode）プリンタおよびデジタル複写機などの、電子
写真方式を用いた画像形成装置は像担持体である感光
体、帯電部材、露光部材および現像装置を備え、画像形
成プロセスでは、感光体表面を一様に帯電し、該感光体
表面を画像情報に応じたレーザビームやＬＥＤなどの光
で露光して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像剤（ト
ナー）によって現像して可視化する。その後、現像剤が
所定の記録材に転写され、定着されて固定化され、この
ようにして画像が形成される。

【０００３】近年の高画質化の要求に伴って、画像形成
装置の高解像度化が進んでおり、このために高解像度な
潜像の形成が必要とされている。潜像を高解像度に形成
する技術として特開平８−２６２７９０号公報には、感
光体上の孤立最小ドットの潜像形成時の電荷密度分布
と、トナー重量平均粒径と、トナーのＱ／Ｍ（Ｍ：トナ
ー重量、Ｑ：トナー帯電量）分布との関係を最適する技
術、あるいは感光体上の孤立最小ドットの潜像形成時の
電荷密度分布と、トナー重量平均粒径と、トナーのＱ／
Ｍ分布と、現像バイアスのＡＣ（交流）成分との関係を
最適化する技術が開示されており、これによって露光ス
ポット径をそれほど絞ることなく、１ドットを現像し、
かつグレースケールの高濃度領域の階調性を良好に再現
するようにしている。

【０００４】また、特開平８−２７２１９７号公報に
は、露光光のスポット面積と感光層厚との積を２０００
０μｍ³以下として、優れた解像度および階調性の画像
を形成するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】感光体表面を露光する
と、感光層内ではフォトキャリアが発生する。このキャ
リアが感光体の表面に到達し、感光体表面に帯電した電
荷を打消すことによって、静電潜像が形成される。しか
し、発生したキャリアは感光体表面に到達するまでに拡
散する。このため、潜像が劣化してしまい、潜像の解像
度は低いものとなる。上述の特開平８−２６２７９０号
および特開平８−２７２１９７号の公報では、いずれも
潜像劣化は考慮されていない。したがって、潜像の解像
度は低く、このような潜像を現像して形成された画像は
コントラストの低いものとなる。

【０００６】本発明の目的は、画像形成装置の最小の解
像度Ｒと、潜像形成時の感光体の表面電荷密度の絶対値
σｓと、感光層厚ｄと、を最適化して、キャリア拡散に
よる潜像劣化を抑制し、コントラストの高い画像を形成
することができる画像形成装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、導電性基材上
に感光層を有する像担持体の表面を一様に帯電した後、
形成すべき画像情報に応じた光で露光して静電潜像を形
成し、該静電潜像を現像して可視化する画像形成装置に
おいて、感光層厚をｄ〔μｍ〕とし、潜像形成時の像担
持体の表面電荷密度の絶対値をσｓ〔Ｃ／ｍ²〕とし、
画像形成装置の最小の解像度をＲ〔ｄｐｉ：dot perinc
h〕としたとき、

【０００８】

【数３】

【０００９】を満たすことを特徴とする画像形成装置で
ある。

【００１０】本発明に従えば、画像形成装置の最小の解
像度Ｒに対して、感光層厚ｄと潜像形成時の感光体の表
面電荷密度の絶対値σｓとの関係を式（Ｉ）を満たすよ
うに最適化した。式（Ｉ）から、所望の解像度Ｒを得る
のに必要な感光層厚ｄと表面電荷密度の絶対値σｓとが
判る。この式（Ｉ）は、キャリアの拡散を考慮したもの
であり、高解像度においてもキャリア拡散による潜像劣
化を抑制してコントラストの高い画像を形成することが
できる。

【００１１】なお、像担持体の走査方向は、通常、主走
査方向と副走査方向とであり、各方向毎の解像度が考え
られる。本発明における最小の解像度Ｒとは各方向の解
像度のうちの低い方の解像度を指す。この低い方の解像
度に対しては、露光条件の調整によるキャリア拡散の抑
制はできない。したがって、本発明のように像担持体に
おける条件、すなわち感光層厚ｄと、潜像形成時の像担
持体の表面電荷密度の絶対値σｓとを最適化することが
必要となる。

【００１２】また、電荷発生層と電荷輸送層とを積層し
た積層型の感光体を像担持体として用いる場合、本発明
の感光層厚ｄは電荷輸送層の厚さに相当する。

【００１３】また本発明は、前記表面電荷密度の絶対値
σｓ〔Ｃ／ｍ²〕が、０（零）を越えて２．０×１０^-3
未満であることを特徴とする。

【００１４】本発明に従えば、表面電荷密度の絶対値σ
ｓが２．０×１０^-3〔Ｃ／ｍ²〕未満としたので、解像
度の高い潜像が形成できてコントラストが高く、かつ欠
陥の無い高品質な画像を安定的に形成することができ
る。このため、画像形成装置の信頼性を向上することが
できる。

【００１５】なお、基本的に前記式（Ｉ）から表面電荷
密度の絶対値σｓ〔Ｃ／ｍ²〕は、σｓ＞０となる。ま
た、表面電荷密度の絶対値σｓが０（零）では感光体の
帯電ができないので、潜像形成が不可となる。したがっ
て、表面電荷密度の絶対値の下限値は、０（零）を越え
る範囲となる。

【００１６】また本発明は、前記感光層厚ｄ〔μｍ〕と
解像度Ｒ〔ｄｐｉ〕とが、

【００１７】

【数４】

【００１８】を満たすことを特徴とする。

【００１９】本発明に従えば、解像度Ｒと感光層厚ｄと
の関係を式（ＩＩ）を満たすように、すなわち解像度Ｒ
が高くなると感光層厚ｄが薄くなるように、最適化した
ので、解像度の高い潜像が形成できてコントラストが高
く、かつより高品質な画像を形成することができる。

【００２０】また本発明は、前記解像度Ｒ〔ｄｐｉ〕
が、１２００以上９６００以下の範囲であることを特徴
とする。

【００２１】本発明に従えば、上述の比較的高い解像度
Ｒにおいて、高コントラストで高品質な画像を形成する
ことができる。

【００２２】なお、解像度Ｒ〔ｄｐｉ〕が９６００以下
とされる理由は、次のようである。すなわち、種々の画
像を用いて評価を行った結果、人の視覚感度から粒状感
がほとんど認識されない解像度は６００ｄｐｉ程度で、
また識別可能な階調数は２５０階調程度であることが判
明している。したがって、６００ｄｐｉの画素サイズで
２５０階調を表現するには９６００ｄｐｉ相当であれば
達成可能である。

【００２３】また本発明は、前記像担持体の感光層が、
有機系材料を含有することを特徴とする。

【００２４】本発明に従えば、有機系材料を用いて感光
層を構成したので、安価に感光体および画像形成装置を
実現することができる。また、感光体の比誘電率εｒを
小さくできて感光体の内部電界を大きく取ることができ
るので、キャリア拡散をさらに抑制することができる。

【００２５】また本発明は、前記像担持体の感光層が、
アモルファスシリコン系材料層を有することを特徴とす
る。

【００２６】本発明に従えば、高解像度化に伴って感光
層を薄膜化した場合、長期使用によって感光層が削れる
おそれがあるが、アモルファスシリコン系材料層を有す
る感光層は耐摩耗性が高く、したがって感光層の削れを
防止してランニングコストを低減することができる。

【００２７】また本発明は、前記感光層が、さらにアモ
ルファスシリコンゲルマニウム層を有することを特徴と
する。

【００２８】本発明に従えば、さらに感光層がアモルフ
ァスシリコンゲルマニウム層を有することによって、長
波長域の光感度特性が向上し、半導体レーザなどの光書
込み光源のパワーを低減することができ、低コスト化を
図ることができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】図１は、潜像形成プロセスを説明
するための斜視図である。ここでは積層型の感光体１を
例に説明する。また説明に当たって、互いに直交するＸ
ＹＺ座標軸を、ＸＹ軸が感光体１の表面と平行となり、
Ｚ軸が厚み方向に平行となるようにして設定している。

【００３０】感光体１は、導電性基材２の上に感光層５
を有する。感光層５は、基材２の上に電荷発生層３を積
層し、該電荷発生層３の上に電荷輸送層４を積層して構
成される。電荷発生層３の層厚は電荷輸送層４の層厚に
比べて薄く、積層型の感光体１では本発明の感光層厚ｄ
を、ほぼ電荷輸送層４の層厚と考えることができる。ま
た、感光体１の表面とは感光層５の表面、ここでは電荷
輸送層４の表面を指す。

【００３１】画像形成プロセスの露光に先立つ帯電工程
では、感光体１の表面に電荷が与えられて表面が均一に
帯電される。このときの感光体１の表面の表面電荷密度
の絶対値をσｏとする。

【００３２】露光工程では、感光体１の表面に画像情報
に応じた露光光６が照射される。感光体１の表面電荷は
帯電直後から生じる暗減衰によって減少しており、露光
時の感光体１の表面の表面電荷密度の絶対値をσｓとす
る。

【００３３】露光光６が照射されると、電荷発生層３で
光エネルギが吸収されてフォトキャリアが発生する。該
キャリアは電荷輸送層４の内部を感光体１の表面に向け
て移動し、感光体１の表面電荷を打消し、このようにし
て静電潜像が形成される。

【００３４】移動するキャリアに対して作用する力とし
ては、感光体１の表面電荷による内部電界と、キャリア
間の反発力とが考えられる。すなわちキャリアは、内部
電界によって図１中のＺ軸に沿った厚み方向の力Ｆｚを
受け、また反発力によって図１中のＸＹ軸に沿った厚み
方向に直交する方向の力Ｆｘ・Ｆｙを受ける。したがっ
て、発生したキャリアは露光領域から厚み方向に対して
やや斜め方向に拡散しながら移動する。

【００３５】露光スポットの径をφ１とし、キャリアに
よって感光体１の表面電荷が打消された領域の幅をφ２
として、φ２−φ１で表わされるキャリアの拡散量（拡
散幅）Δφは、感光層厚ｄや表面電荷密度の絶対値σｓ
によって可変であるが、数μｍ〜数十μｍになることが
判明しており、高解像度化するに当たってはφ１に対す
るΔφの比率を考慮する必要が有る。

【００３６】解像度が３００ｄｐｉ（dot per inch）の
場合、画素径は２５．４×１０³／３００≒８５〔μ
ｍ〕であり、これを露光スポット径φ１とすると、拡散
量Δφが２０μｍのとき、φ１に対するΔφの比率は約
２０％となる。一方、解像度が１２００ｄｐｉの場合、
画素径は２５．４×１０³／１２００≒２１〔μｍ〕で
あり、φ１に対するΔφの比率は約１００％となる。こ
の場合、露光によって１ドットおきに潜像を形成する
と、ドット内の電荷だけでなくドット間の電荷をも打消
されてしまい、解像度の低い潜像形成状態となる。

【００３７】拡散量Δφは、ある程度の感光層厚ｄの範
囲内において、層厚ｄが厚いほど大きいと考えられる。
これは、層厚ｄが厚いとキャリアの移動距離が長くな
り、この移動の間に反発力Ｆｘ・Ｆｙを受けて図１中の
Ｘ・Ｙ軸方向にフォトキャリアが移動するためである。
また、拡散量Δφは、表面電荷密度の絶対値σｓが小さ
いほど大きいと考えられる。これは、表面電荷密度の絶
対値σｓが小さいと感光体１の内部電界Ｆｚも小さく、
キャリアの移動速度が低下する。これによってキャリア
の移動時間が長くなり、この移動の間に反発力Ｆｘ・Ｆ
ｙを受けて図１中のＸ・Ｙ軸方向にフォトキャリアが移
動するためである。

【００３８】本発明は第１に、画像形成装置の最小の解
像度Ｒ、すなわち最小の画素径に対して、感光層厚ｄと
潜像形成時の感光体１の表面電荷密度の絶対値σｓとの
関係を最適化して、キャリア拡散による潜像劣化を抑制
し、高解像度でコントラストの高い画像を形成するよう
にしたことを特徴とする。

【００３９】まず、感光層厚ｄと表面電荷密度の絶対値
σｓとの関係について説明する。導電性基材２の上に同
一材料を用いて感光層５を形成し、さらに表面電荷密度
の絶対値σｓを調整した。作製した感光体１の直径を３
０ｍｍとし、半減露光量を０．１５μＪ／ｃｍ²とし、
電荷輸送層４の比誘電率εｒを３．０とし、電荷輸送層
４の層厚ｄを５・１０・１５・２０・２５・３０μｍと
した。層厚ｄは渦電流式の膜厚測定計を用いて測定可能
である。また感光体１に照射した光の反射光の干渉スペ
クトルから求めることも可能である。表面電荷密度の絶
対値σｓの調整は、スコロトロンを用いてグリッドバイ
アスを変化させて行い、露光位置での表面電位Ｖｓｐ
〔Ｖ〕を測定し、感光層厚ｄ〔ｍ〕と比誘電率εｒとか
ら、σｓ＝εｏ・εｒ・Ｖｓｐ／ｄに従って求めた。な
お、εｏは真空の誘電率（８．８５４×１０^-12〔Ｆ／
ｍ〕）である。

【００４０】次に、感光体１の表面を７８０ｎｍの半導
体レーザビームを用いて露光し潜像を形成した。図２
は、露光したドット１１のパターンを示す図である。露
光光のスポット径を５０μｍとし、露光量を１μＪ／ｃ
ｍ²とした。スポット径は露光光の分布のピーク値に対
して１／ｅ²となる幅で表され、たとえばＣＣＤ（電荷
結合素子）カメラによって測定可能である。このスポッ
ト径がφ１である。なお、ドット１１は複数個形成し、
各々のドット１１の間の距離ｔを互いに影響し合わない
ような距離、たとえば２００μｍ〜３００μｍ程度とし
た。

【００４１】さらに、形成された潜像を現像して可視化
した。現像は暗所中で液体現像剤に感光体１を浸けるこ
とによって行った。また、可視像は拡大して観察し、画
素径（直径）を測定した。可視像の観察および画素径の
測定には、キーエンス社製の画像処理装置ＶＨ−７００
０を使用した。測定された画素径がφ２であり、φ２−
φ１がキャリアの拡散量Δφである。液体現像剤として
は、東洋インキ製のＥ−ｐｒｉｎｔ用現像剤を使用し
た。

【００４２】表１に感光層厚ｄと表面電荷密度の絶対値
σｓとの関係を示す。また図３は、感光層厚ｄとキャリ
アの拡散量Δφとの関係を、表面電荷密度の絶対値σｓ
毎に示すグラフである。

【００４３】

【表１】

【００４４】図３から、 △φ ＝Ａ・ｄ² ＋Ｂ・ｄ …（ＩＩＩ）の近似式が得られる。なお、係数ＡおよびＢは表面電荷
密度の絶対値σｓによって異なる。

【００４５】この式（ＩＩＩ）は感光層厚ｄが３０μｍ
以下の場合に適用される。感光層厚ｄが３０μｍを越え
る場合、層厚ｄの増加に伴って拡散量Δφはほぼ一定か
またはわずかに増加する傾向を示す。したがって、式
（ＩＩＩ）を適用することはできない。しかし、一般的
なプリンタや複写機などに用いられる感光体１の感光層
厚ｄは３０μｍ以下であり、この膜厚範囲において式
（ＩＩＩ）を適用することは非現実的ではない。

【００４６】また、キャリアにはキャリア同士の反発力
が作用し続けるため水平方向の移動は加速運動となって
式（ＩＩＩ）で表わされるような放物線運動とはならな
いと予想されるが、それに反し式（ＩＩＩ）で近似され
るということは、実際には、キャリア間の距離が短い電
荷発生層３の近傍での反発力が支配的であり、キャリア
がある程度拡散した状態では反発力が小さく移動の加速
度合いが減少し、キャリアは電荷発生層３の近傍で得た
速度で等速運動するためと考えられる。

【００４７】表２には、表面電荷密度の絶対値σｓ毎の
係数Ａ・Ｂを示す。

【００４８】

【表２】

【００４９】図４は、表面電荷密度の絶対値σｓと係数
Ａ・Ｂとの関係を示すグラフである。図４から、Ａ＝０．０２１２ × ｌｎ（σｓ）＋０．１２８５ …（ＩＶ）Ｂ＝ −１．１０１ × ｌｎ（σｓ）− ６．５３２ …（Ｖ）の関係が得られる。これらの式（ＩV）および（V）を前
記式（ＩＩＩ）に代入すると、 Δφ ＝（０．０２１２ × ｌｎ（σｓ）＋０．１２８５） × ｄ² ＋（−１．１０１ × ｌｎ（σｓ）−６．５３２）× ｄ …（ＶＩ）が得られる。

【００５０】一方、画像形成装置の最小の解像度をＲ
〔ｄｐｉ〕とすると、最小の画素径は２５．４×１０³
／Ｒ〔μｍ〕となる。ある解像度で潜像を解像させるに
は、１ドットおきに潜像を形成した場合、各ドットが分
離される必要がある。すなわち、潜像形成状態として
は、あるドットの周辺にドット径の１／２ずつキャリア
が拡散した状態が最低限許される状態である。したがっ
て、キャリアの拡散量Δφと解像度Ｒとの間の関係は、 Δφ ＜２５．４ × １０³／Ｒ …（ＶＩＩ）となる。

【００５１】式（ＶＩＩ）を式（ＶＩ）に代入すると、
上述の式（Ｉ）が得られる。この式（Ｉ）から、所望の
解像度Ｒを得るのに必要な感光層厚ｄと表面電荷密度の
絶対値σｓとが判る。

【００５２】なお、感光体１の走査方向は、通常、主走
査方向と副走査方向とであり、各方向毎の解像度が考え
られるが、上述の解像度Ｒとは、各方向の解像度のうち
の低い方の解像度を指す。レーザスキャン型では副走査
方向（感光体移動方向）側であり、ＬＥＤアレイ型では
主走査方向（感光体長手方向）側である。

【００５３】高い方の解像度に対しては、パルス幅変調
などの露光条件を制御することによってキャリア拡散を
抑制し、解像度の低下を防止することができるが、低い
方の解像度に対しては、画像形成装置の設定解像度によ
って決まる露光スポット径によって露光条件がほぼ決定
するので、露光条件の調整によるキャリア拡散の抑制は
できない。したがって、本発明のように感光体における
条件、すなわち感光層厚ｄと、潜像形成時の感光体の表
面電荷密度の絶対値σｓとを最適化することが必要とな
る。

【００５４】また本発明は第２に、表面電荷密度の絶対
値σｓを最適化して、さらに高画質な画像を安定的に形
成するようにしたことを特徴とする。表面電荷密度の絶
対値σｓが大きく、感光体１の内部の電界強度も大きい
とき、感光層５の塗布ムラや基材２などの下地層の不均
一性の影響によって、局所的に電界強度が高くなってそ
の領域にて絶縁破壊が生じると、反転現像の場合では、
図５に示されるような絶縁破壊部分が黒い斑点状（黒ポ
チ）１２となって現れる。表３には、一定の感光層厚ｄ
における表面電荷密度の絶対値σｓ毎の黒ポチ１２の発
生状態を示す。

【００５５】

【表３】

【００５６】表３から、表面電荷密度の絶対値σｓが約
２．０×１０^-3〔Ｃ／ｍ²〕を越えると、局所的な絶縁
破壊による黒ポチ１２が認められた。この傾向は感光層
厚ｄを変更した場合でも略同様であったが、特に感光層
厚ｄを薄くした場合、塗布ムラや下地層の不均一性によ
る影響を顕著に受けて、σｓが約２．２×１０^-3〔Ｃ／
ｍ²〕での黒ポチ１２の発生率が高かった。したがっ
て、画像形成装置の信頼性や安定性などを考慮すると、
表面電荷密度の絶対値σｓを２．０×１０^-3〔Ｃ／
ｍ²〕未満に設定することが好ましい。

【００５７】また本発明は第３に、感光層厚ｄと解像度
Ｒとの関を最適化して、より高品質な画像を形成するよ
うにしたことを特徴とする。実際の画像形成において
は、図６（Ａ）に示されるような各ドット１１が空間的
に粗な配置、すなわちドット１１の間の距離ｔが長い配
置である孤立ドットパターンや、図６（Ｂ）に示される
ような各ドット１１が密集した配置、すなわちドット１
１の間の距離ｔが短い配置である密集ドットパターンな
ど、様々なパターンを形成しなければならない。そこ
で、これらのパターンを形成するための、感光層厚ｄと
解像度Ｒとの関係について検討した。

【００５８】なお、表面電荷密度の絶対値σｓを約１．
８×１０^-3〔Ｃ／ｍ²〕とし、最も小さい露光スポット
径φ１やドット間の距離ｔを変化させて解像度Ｒを６０
０・９００・１２００・１８００・２４００ｄｐｉと
し、感光層厚ｄを５・１０・１５・２０・２５・３０μ
ｍとした。このときの画像形成状態の観察評価結果を表
４に示す。表４において、「○」は孤立ドットパターン
の画素形成状態が充分であり、かつ密集ドットパターン
の分離（解像）状態が充分であることを示し、「△」は
いずれか一方のみが充分であることを示し、「×」は両
方が不充分であることを示す。また図７は、表４にて
「○」と判定された条件のうちの、最小の露光スポット
径φ１と解像し得る最大の層厚ｄとの関係を示すグラフ
である。

【００５９】

【表４】

【００６０】図７から、感光層厚ｄと解像度Ｒとが、前
記式（ＩＩ）を満たすことによって、より良好な画像が
形成できることが判る。以下にこの理由を説明する。

【００６１】図８および図９は、画像部と非画像部との
矩形波状の、感光体１の表面電位分布を示す図である。
図８（Ａ）は膜厚ｄが厚くて解像度Ｒが低い場合を、図
８（Ｂ）は膜厚ｄが薄くて解像度Ｒが低い場合を、図９
（Ａ）は膜厚ｄが厚くて解像度Ｒが高い場合を、図９
（Ｂ）は膜厚ｄが薄くて解像度Ｒが高い場合をそれぞれ
示す。表面電位分布は、電子写真第ＩＩ部電子写真
プロセスの理論ＩＩＩ静電像の性質（共立出版、Ｒ・
Ｍ・シャファート著、井上英一監訳）に従って計算に
より求めた。計算に用いた数値は正規化し、図８および
図９中の表面電位（縦軸）および位置（横軸）は任意単
位としている。図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）は、ライン
状の各種潜像形成パターンをそれぞれ示す図である。

【００６２】まず図８を参照して解像度Ｒが低い場合を
考える。図８（Ａ）に示される膜厚ｄが厚い場合、実線
Ｌ１で示される表面電位分布は図１０（Ａ）に示される
孤立した潜像形成パターンに相当し、一点鎖線Ｌ２で示
される表面電位分布は図１０（Ｂ）に示される密集した
潜像形成パターンに相当する。図８（Ｂ）に示される膜
厚ｄが薄い場合、実線Ｌ３で示される表面電位分布は図
１０（Ａ）に示される孤立した潜像形成パターンに相当
し、一点鎖線Ｌ４で示される表面電位分布は図１０
（Ｂ）に示される密集した潜像形成パターンに相当す
る。

【００６３】Ｌ１〜Ｌ４において、画像部に相当する領
域の表面電位が現像電位Ｖを下回る状態がともに存在す
る。また、Ｌ１とＬ２との現像電位Ｖを下回る量の差
と、Ｌ３とＬ４との現像電位Ｖを下回る量の差とを比較
すると、後者、すなわち膜厚ｄが薄い方が小さい。つま
り、膜厚ｄを薄くすることで、孤立した潜像形成パター
ンと密集した潜像形成パターンとで、画像部に相当する
領域の表面電位の重なりが大きくなる。

【００６４】次に図９を参照して解像度Ｒが高い場合を
考える。図９（Ａ）に示される膜厚ｄが厚い場合、実線
Ｌ５で示される表面電位分布は図１０（Ｃ）に示される
孤立した潜像形成パターンに相当し、一点鎖線Ｌ６で示
される表面電位分布は図１０（Ｄ）に示される密集した
潜像形成パターンに相当する。図９（Ｂ）に示される膜
厚ｄが薄い場合、実線Ｌ７で示される表面電位分布は図
１０（Ｃ）に示される孤立した潜像形成パターンに相当
し、一点鎖線Ｌ８で示される表面電位分布は図１０
（Ｄ）に示される密集した潜像形成パターンに相当す
る。

【００６５】Ｌ６〜Ｌ８では画像部に相当する領域の表
面電位が現像電位Ｖを下回る状態が存在するが、Ｌ５で
は画像部に相当する領域の表面電位が現像電位Ｖを上回
っている。Ｌ５とＬ６とでは画像部に相当する領域の表
面電位の重なりは非常に小さく、現像電位Ｖが低い場合
では、Ｌ５の孤立した潜像形成パターンはほとんど現像
されない。現像電位Ｖを高くすれば孤立した潜像形成パ
ターンは現像されるが、密集した潜像形成パターンの非
画像部（白部）も現像されてしまい、密集した潜像形成
パターンのコントラストが低下する。Ｌ７とＬ８とでは
画像部に相当する領域の表面電位の重なりが大きく、孤
立した潜像形成パターンと密集した潜像形成パターンと
をともに現像することができる。

【００６６】したがって、解像度Ｒが高い場合には感光
層厚ｄを薄い方が好ましく、解像度Ｒと感光層厚ｄとが
上述の式（ＩＩ）の関係を満たすようにすることが好ま
しい。なお、図１０に示される潜像形成パターンにおい
て、解像度Ｒが低い場合の図１０（Ａ）および図１０
（Ｂ）に示されるパターンの画像部の幅ａと、解像度Ｒ
が高い場合の図１０（Ｃ）および図１０（Ｄ）に示され
るパターンの画像部の幅ｂとの関係は、ａ＞ｂである。

【００６７】また本発明は第４に、解像度Ｒが１２００
ｄｐｉ以上において効果的である。本発明は、キャリア
拡散による潜像劣化を抑制して、高コントラストで、高
画質な画像を形成するものである。電子写真方式を用い
たプリンタやデジタル複写機などの画像形成装置におい
て、一般的な感光層厚ｄ（２０〜３０μｍ）および表面
電荷密度の絶対値σｓ（１．０×１０^-3〔Ｃ／ｍ²〕程
度）では、キャリア拡散量Δφは２０μｍ以下である。
解像度Ｒが１２００ｄｐｉ以上、すなわち最小画素径が
２１μｍ以下の場合、拡散量Δφと最小画素径とが非常
に近い値となり、キャリアの拡散が画像形成に大きく影
響する。また、本発明での解像度Ｒとは、露光条件の調
整によるキャリア拡散の抑制ができない、主走査方向お
よび副走査方向の各方向の解像度のうちの低い方の解像
度であり、感光体１における条件の最適化が必要とな
る。したがって、解像度Ｒが１２００ｄｐｉ以上の場合
に本発明は非常に有効である。

【００６８】また本発明は第５に、感光層５が有機系材
料を含有することを特徴とする。感光層材料として有機
系材料を用いた場合、その他の材料と比べて安価に感光
体１を製造することができるである。近年、有機感光体
の開発が飛躍的に進み、種々の画像形成装置に有機感光
体が搭載されている。したがって、安価な有機感光体の
使用は画像形成装置の製造コストの低減にも有効であ
る。また、感光層材料として有機系材料を用いた場合、
感光体１の比誘電率εｒが約３程度と比較的小さくで
き、感光体１の内部電界（σｓ／（εｏ・εｒ））を大
きく取ることができて、キャリア拡散の抑制に有効に作
用する。

【００６９】また本発明は第６に、感光層５がアモルフ
ァスシリコン系材料層を有することを特徴とする。高解
像度化に伴って上述したように感光層５を薄膜化する必
要性が生じるが、その場合、長期使用によって感光層５
が削れるおそれがある。感光層５がアモルファスシリコ
ン系材料層を有すると、有機感光体に比べて耐摩耗性が
高くなる。したがって、感光層５の削れを防止して、ラ
ンニングコストを低減することができる。

【００７０】また本発明は第７に、感光層５が、アモル
ファスシリコン系材料層を有するとともに、さらにアモ
ルファスシリコンゲルマニウム層を有することを特徴と
する。これによって、長波長域の光感度特性が向上す
る。したがって、半導体レーザなどの光書込み光源のパ
ワーを低減することができ、低コスト化に有効である。

【００７１】

【実施例】以下、本発明の構成について、具体的に実施
例に基づいて説明する。図１１は、本発明の一実施形態
である画像形成装置２１の構成を示す図である。像担持
体である感光体２２は、アルミニウムなどから成る金属
ドラムを導電性基材２３とし、その外周面上にアモルフ
ァスシリコン（ａ−Ｓｉ）や有機光半導体（ＯＰＣ）な
どの感光層２４を薄膜状に形成して構成される。感光体
２２の周囲には、帯電部材２５、露光部材２６、現像装
置２７、転写部材２８、クリーニング部材２９および除
電部材３０が、この順番に配置されている。

【００７２】帯電部材２５は、タングステンワイヤなど
の帯電線と金属製のシールド板とグリット板とから成る
コロナ帯電器、帯電ローラおよび帯電ブラシなどで実現
される。露光部材２６は、たとえばレーザおよびＬＥＤ
で実現される。転写部材２８は、コロナ帯電器、帯電ロ
ーラおよび帯電ブラシなどで実現される。除電部材３０
は除電ランプなどで実現される。

【００７３】画像形成プロセスにおいて、感光体２２の
表面は、まず、帯電部材２５によって一様に帯電され
る。次に、露光部材２６によって画像情報に応じた光が
感光体２２の表面に照射されて静電潜像が形成される。
このとき、感光体２２の周速度は、たとえば１００ｍｍ
／ｓである。

【００７４】感光体２２の上に形成された静電潜像に
は、感光体２２と現像装置２７との間に形成される現像
電界によって、現像装置２７の内の現像剤（トナー）が
付着して、トナー像として可視化される。なお、図１１
には現像装置２７が備える現像電界を形成するためのバ
イアス電源は図示していない。トナー像は、転写部材２
８によって紙などの記録材３１の上に転写され、定着部
材３２によって定着される。トナー像が転写された後の
感光体２２の上に残留するトナーは、クリーニング部材
２９が備えるクリーニングブレードなどによって除去さ
れる。また、感光体２２の上の電荷は、除電部材３０に
よって除電される。

【００７５】（実施例１）本実施例では、画像形成装置
２１から現像装置２７を取外し、感光体２２の表面を帯
電部材２５によって帯電し、該表面に露光部材２６から
の光を照射して所望の潜像パターンを形成し、暗所中で
該感光体２２を取出し液体現像剤中に浸して潜像パター
ンを可視化し、このようにして形成された画素の状態を
顕微鏡で拡大して観察した。

【００７６】ここで、感光体２２の直径を３０ｍｍと
し、半減露光量を０．１５μＪ／ｃｍ²とし、比誘電率
εｒを３．０とし、感光層厚ｄを１５μｍとした。ま
た、表面電荷密度の絶対値σｓ〔Ｃ／ｍ²〕を３×１０
^-4、４．５×１０^-4（以上は不可の条件）、７×１
０^-4、１×１０^-3、１．５×１０^-3、１．８×１０
^-3（以上は良好な条件）とした。所望の表面電荷密度の
絶対値σｓを得るために帯電部材２５としてスコロトロ
ンを用い、グリッドバイアスを変化させた。また、表面
電荷密度の絶対値σｓは露光位置での表面電位Ｖｓｐ
（Ｖ）を測定し、感光層厚ｄ（ｍ）と比誘電率εｒか
ら、σｓ＝εｏ・εｒ・Ｖｓｐ／（ εｏ：真空の誘電
率８．８５４×１０^-12〔Ｆ／ｍ〕）に従って計算によ
って求めた。露光は、７８０ｎｍ半導体レーザビームを
用い、スポット径を２０〜２２μｍとし、露光量を約１
μＪ／ｃｍ²とした。潜像パターンは、図６（Ａ）およ
び図６（Ｂ）に示されるように、１２００ｄｐｉ（最小
画素径２１μｍ）相当のドットパターンを、互いに充分
孤立した状態（縦・横５ドット毎）と、密集した状態
（縦・横１ドット毎）との２種類形成した。現像には、
東洋インキ製Ｅ−ｐｒｉｎｔ用液体現像剤を使用した。

【００７７】画素の観察結果を表５に示す。なお、
「◎」は解像度が優れていることを、「○」は良好であ
ることを、「×」は不可であることをそれぞれ表してい
る。

【００７８】

【表５】

【００７９】表５から、解像度Ｒ（ｄｐｉ）、感光層厚
ｄ（μｍ）、表面電荷密度の絶対値σｓ〔Ｃ／ｍ^２〕が
前記式（Ｉ）を満たす本発明の請求範囲内の設定条件で
は、ドットの太りが小さく、密集したドットでも良好な
解像性が得られた。しかし、請求範囲外の設定条件で
は、キャリア拡散によるドットの太りが大きく、また密
集パターンでは充分な解像度が得られなかった。

【００８０】（実施例２）実施例１の画像形成装置２１
において、感光層厚ｄと表面電荷密度の絶対値σｓとを
変化させて、ハーフトーンパターンの印字を行い、感光
体２２の局所絶縁破壊による黒ポチ１２の発生状況を確
認した。

【００８１】なお、本実施例では現像装置２７として、
非磁性１成分接触現像装置を用いた。現像装置２７の現
像ローラの周速を感光体２２の周速の１．３倍に設定し
た。また、現像ローラへの印加電圧として、表面電荷密
度の絶対値σｓによって決まる表面電位の約１／２の値
を印加した。トナーとしては、一般に高抵抗トナーと呼
ばれるもので、ペレット状での抵抗率が約１０¹⁰Ωｃｍ
程度で、ポリエステル樹脂やステレン−アクリル共重合
体などの主樹脂にカーボンブラックを混合混練し、さら
に帯電制御剤や微小量の加硫制御剤を適量配合し、粉砕
・分級工程にて所望の体積平均粒径に調整した後、外添
剤としてシリカやチタニアなどを添加したものが使用で
きる。本実施例では体積平均粒径が約４μｍのポリエス
テルトナーを用いた。

【００８２】黒ポチ１２の発生状況を表６に示す。

【００８３】

【表６】

【００８４】表６から、表面電荷密度の絶対値σｓが約
２．０×１０^-3〔Ｃ／ｍ²〕以上では局所的な絶縁破壊
による黒ポチ１２が認められた。この傾向は感光層厚ｄ
を変更した場合でも概略同様であったが、特に感光層厚
ｄを薄くした場合に塗布ムラや下地層の不均一性による
影響を受けやすく、σｓが約２．２×１０^-3〔Ｃ／
ｍ²〕での黒ポチ１２の発生率が高かった。表面電荷密
度の絶対値σｓが２．０×１０^-3〔Ｃ／ｍ²〕未満で
は、黒ポチ１２の発生はなく、画像形成装置２１の信頼
性や安定性などを考慮してσｓを２．０×１０^-3〔Ｃ／
ｍ²〕未満に設定することが好ましい。

【００８５】（実施例３）感光体２２の表面電荷密度の
絶対値σｓを約１．８×１０^-3〔Ｃ／ｍ²〕とし、図６
に示される最小スポット径φ１と画素間ピッチｔとを調
整して解像度Ｒを６００・９００・１２００・１８００
・２４００ｄｐｉとし、感光層厚ｄを５・１０・１５・
２０・２５・３０μｍとしたときの画像形成状態を観察
した。その結果を表７に示す。

【００８６】表７において、「○」は孤立ドットパター
ンの画素形成状態が充分であり、かつ密集ドットパター
ンの分離（解像）状態が充分であることを示し、「△」
はいずれか一方のみが充分であることを示し、「×」は
両方が不充分であることを示す。また、表７にて「○」
と判定された条件のうちの、最小の露光スポット径φ１
と解像し得る最大の層厚ｄとの関係をプロットすると図
７のグラフが得られる。

【００８７】

【表７】

【００８８】表７から、解像度Ｒと感光層厚ｄが式（Ｉ
Ｉ）を満たすように設定することによって、より高画質
な画像を形成することができた。

【００８９】（実施例４）実施例３の結果から判るよう
に、解像度Ｒが高くなるにつれて、高画質な画像を得る
ための条件の設定範囲が狭くなってくる。現在市場に出
回っている電子写真方式を用いたプリンタやデジタル複
写機などの一般的な画像形成装置の構成条件（感光層厚
ｄ：２０〜３０μｍ程度、解像度Ｒ：６００ｄｐｉ）に
て、そのまま高解像度化を行った場合、充分な画像品質
を得るのは難しい。特に、解像度Ｒが１２００ｄｐｉ以
上では、感光層厚ｄの適正な設定などを行う本発明の適
用が有効である。

【００９０】（実施例５）感光体２２として、有機感光
体を用いた。有機感光体が有する導電性基材は、たとえ
ばアルミニウム・銅・亜鉛・ステンレス・ニッケル・導
電性樹脂から成る。導電性基材上には、通常、公知のバ
リヤ層（下引き層）が形成される。バリヤ層は、たとえ
ばアルミニウム陽極酸化皮膜・酸化アルミニウム・水酸
化アルミニウムから成る。なお、バリア層は無くてもか
まわない。

【００９１】導電性基材またはバリア層上には、電荷発
生層が形成される。電荷発生層に使用される電荷発生材
料としては、クロルダイアンブル等のビスアゾ系化合
物、ジブロモアンサンスロン等の多環キノン系化合物、
ペリレン系化合物、キナクリドン系化合物、フタロシア
ニン系化合物、およびアズレニュウム塩系化合物等が知
られており、これらを１種もしくは２種以上併用して使
用することが可能である。電荷発生層には化学増感剤と
して電子受容性材料、たとえばテトラシアノエチレン・
７，７，８，８−テトラシアノキノジメンタ等のシアノ
化合物、アントラキノン・ｐ−ベンゾキノン等のキノン
類、および２，４，７−トリニトロフルオレノン等のニ
トロ化合物を、または光学増感剤としてキサンテン系色
素、チアジン色素、およびトリフェニルメタ系色素等の
色素を添加してもかまわない。電荷発生層の膜厚は、
０．０５〜５μｍ、好ましくは０．１〜１μｍである。

【００９２】電荷発生層の形成には、上述の材料をバイ
ンダ樹脂とともに溶剤に溶解した塗液が使用される。バ
インダ樹脂としては、たとえばポリビニルブチラール、
ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアリレート、フ
ェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、およびシリコーン
樹脂等を用いることができる。溶剤としては、アセトン
・メチルエチルケトン・シクロヘキサノン等のケトン
類、酢酸エチル・酢酸ブチル等のエステル類、テトラヒ
ドロフラン・ジオキサン等のエステル類、ベンゼン・ト
ルエン・キシレン等の芳香族炭化水素類、およびＮ，Ｎ
−ジメチルホルムアミド・ジメチルスルホキシド等の非
プロトン性極性溶媒等を用いることができる。

【００９３】電荷発生層上には、電荷輸送層が形成され
る。電荷輸送層に使用される電荷輸送材料としては、ポ
リビニルカルバゾール・ポリシラン等の高分子化合物、
ヒドランゾン化合物、オキサジアゾール化合物、スチル
ベン化合物、およびトリフェニルメタン化合物等の低分
子化合物等を用いることができる。

【００９４】電荷輸送層の形成は、電荷発生層と同様
に、上述の材料をバインダ樹脂とともに溶剤に溶解また
は分散した塗液が使用される。バインダ樹脂としては、
たとえばポリカーボネート、ポリエステル、フェノキシ
樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン、ポリメチルメタク
リレート、ポリ塩化ビニル、およびシリコーン樹脂を用
いることができる。溶剤としては、ジクロロメタン・
１，２ジクロロエタン等のハロゲン系溶剤、アセトン等
のエステル類、テトラヒドロフラン・ジオキサン等のエ
ーテル類、ベンゼン・トルエン・キシレン等の芳香族炭
化水素類、およびＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド・ジメ
チルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒等を用いる
ことができる。

【００９５】電荷発生層と電荷輸送層とで感光層２４が
構成される。有機感光体を用いた場合、他の材料を用い
た場合に比べて安価に感光体２２および画像形成装置２
１を実現することができた。また、比較的広く使われて
いるポリカーボネートを用いて電荷輸送層を形成するこ
とによって、感光体２２の比誘電率εｒが約３程度と小
さくなり、感光体２２の内部電界（σｓ／（εｏ・ε
ｒ））を大きく取とることができた。これによって、キ
ャリアの拡散を効果的に抑制することができた。

【００９６】（実施例６）感光体２２の感光層２４をア
モルファスシリコン系材料層で構成した。この場合、高
解像度化に伴って感光層厚ｄを薄膜化した場合に懸念さ
れる長期使用による感光層２４の削れを、アルモファス
シリコン系材料の優れた耐摩耗性によって防止すること
ができた。

【００９７】アモルファスシリコン系材料を用いた感光
体２２としては、たとえばシンポジウム「アモルファス
シリコンデバイスはどこまできたか」論文集（主催：電
子写真学会）ｐ．６７〜ｐ．７０およびｐ．７１〜ｐ．
７４に記載されている構成のものを使用することがで
き、一般的なプラズマＣＶＤ（Chemical VaporDepositi
on）装置を用いて作製することができる。

【００９８】図１２は、アモルファスシリコン系材料層
を用いた感光体２２ａを示す断面図である。感光体２２
ａは、アルミニウムなどの導体性基材４１の上に、Ｂ
（ホウ素）を数１０ｐｐｍ（parts per million）〜数
１００ｐｐｍ添加した水素化アモルファスシリコン膜
（ａ−Ｓｉ：Ｈ、膜厚は２〜３μｍ）から成るブロッキ
ング層４２を積層し、ブロッキング層４２の上に、Ｂを
数１００ｐｐｂ（partsper billion）〜数ｐｐｍ添加し
た、弱いｐ型伝導あるいは真性の水素化アモルファスシ
リコン膜（膜厚は成膜時間によって調整）から成る感光
層４３を積層し、該感光層４３の上に、アモルファスシ
リコンカーボン膜（ａ−ＳｉＣ：Ｈ、膜厚は数１０００
オングストローム）から成る表面層４４を積層して、構
成される。なお、水素化アモルファスシリコン膜の特性
は成膜条件によって異なるので、ブロッキング層４２や
感光層４３中に含まれるＢの量は一意的に決まらず、上
述の範囲内で変動する。このような感光体２２ａは、正
帯電で用いられる。

【００９９】上述したブロッキング層４２にＰ（リン）
を添加した水素化アモルファスシリコン膜やアモルファ
スシリコンカーボン膜、またはアモルファスシリコンナ
イトライド膜（ａ−Ｓｉ_(1-x)Ｎ_x：Ｈ、ｘは組成比を表
す）を用い、感光層４３に真性の水素化アルモファスシ
リコン膜を用い、負帯電で使用してもかまわない。

【０１００】また、感光体２２の感光層２４を、前記ア
モルファスシリコン系材料層と、アモルファスシリコン
ゲルマニウム層とで構成した。この場合、感光層２４の
削れが防止できるとともに、７８０ｎｍ付近の長波長側
の光感度が向上して半導体レーザなどの書込み光源のパ
ワーを低減して低コスト化が可能となった。

【０１０１】図１３は、アモルファスシリコン系材料層
と、アモルファスシリコンゲルマニウム層とを用いた感
光体２２ｂを示す断面図である。感光体２２ｂは、導体
性基材４１の上にブロッキング層４２を積層し、該ブロ
ッキング層４２の上に電荷輸送層４５を積層し、該電荷
輸送層４５の上に電荷発生層４６を積層し、該電荷発生
層４６の上に表面層４４を積層して構成される。電荷輸
送層４５は、真性の水素化アモルファスシリコン膜から
成る。電荷発生層４６は、アモルファスシリコンゲルマ
ニウム膜（ａ−Ｓｉ_(1-x)Ｇｅ_x：Ｈ、ｘは組成比を表わ
す）４７と、真性の水素化アモルファスシリコン膜（ａ
−Ｓｉ：Ｈ）４８とから成る。電荷発生層４６の各層厚
はともに１〜数μｍである。感光層はこのような電荷輸
送層４５と電荷発生層４６とから構成される。表面層４
４とブロッキング層４２とは、図１２の感光体２２ａの
場合と同様である。

【０１０２】電荷発生層４６の水素化アモルファスシリ
コン膜４８は、短波長域の感度を保持し、アモルファス
シリコンゲルマニウム膜４７は、半導体レーザの発信波
長である７８０ｎｍ付近の感度を保持する。Ｇｅ（ゲル
マニウム）の組成比ｘは、成膜条件によって異なり、
０．４〜０．７程度の範囲に設定される。上述の構成は
正帯電用であるが、電荷発生層４６のアモルファスシリ
コンゲルマニウム膜４７をブロッキング層４２の上に積
層し、ブロッキング層４２として、上述したＰ（リン）
を添加した水素化アモルファスシリコン膜やアルモファ
スシリコンカーボン膜、またはアモルファスシリコンナ
イトライド膜を用いて、負帯電用としてもかまわない。

【０１０３】実施例５で作製した有機感光体および実施
例６で作製したアモルファスシリコン系材料層を用いた
感光体２２ａ，２２ｂで耐刷性の評価を行ったところ、
有機感光体では約２００００枚の印字後において、感光
層厚ｄの減少は平均値で３μｍ程度であり、部分的に下
地層（導電性基材）が露出して、ほとんど使用不可能な
状態であった。一方、アモルファスシリコン系材料層を
用いた感光体２２ａ，２２ｂでは、６００００枚の印字
後においても、感光層厚ｄの減少はほとんど観測され
ず、まだ充分使用に耐え得る状態であった。

【０１０４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、画像形成
装置の最小の解像度Ｒ、感光層厚ｄ、潜像形成時の像担
持体の表面電荷密度の絶対値σｓの関係を、式（Ｉ）を
満たすようにしたので、高い解像度においてコントラス
トの高い画像を形成することが可能となる。

【０１０５】また本発明によれば、さらに表面電荷密度
の絶対値σｓを最適化したので、局所的な絶縁破壊によ
る黒ポチの無い信頼性の高い画像を安定的に形成するこ
とが可能となる。

【０１０６】また本発明によれば、さらに感光層厚ｄと
解像度Ｒとの関係を、式（ＩＩ）を満たすようにしたの
で、高画質な画像を形成することができる。

【０１０７】また本発明によれば、解像度Ｒが１２００
ｄｐｉ以上において本発明を有効に適用することができ
る。

【０１０８】また本発明によれば、感光層材料として有
機系材料を用いたので、感光体および画像形成装置の製
造コストを低減することができる。

【０１０９】また本発明によれば、アモルファスシリコ
ン系材料層を有する感光層によって、感光層の削れを防
止してランニングコストを低減することができる。

【０１１０】また本発明によれば、アモルファスシリコ
ン系材料層と、アモルファスシリコンゲルマニウム層
と、を有する感光層によって、感光層の削れを防止して
ランニングコストが低減するとともに、長波長域の光感
度特性が向上して光書込み光源のパワーを低減して低コ
スト化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】潜像形成プロセスを説明するための斜視図であ
る。

【図２】ドット１１のパターンを示す図である。

【図３】感光層厚ｄとフォトキャリアの拡散量Δφとの
関係を示すグラフである。

【図４】表面電荷密度の絶対値σｓと係数Ａ・Ｂとの関
係を示すグラフである。

【図５】絶縁破壊部分が黒い斑点状（黒ポチ）１２とな
って生じる状態を示す図である。

【図６】図６（Ａ）は空間的に粗なドット１１の配置を
示す図であり、図６（Ｂ）は密集したドット１１の配置
を示す図である。

【図７】最小露光スポット径φ１と感光層厚ｄとの関係
を示すグラフである。

【図８】画像部と非画像部との矩形波状の、感光体１の
表面電位分布を示す図である。

【図９】画像部と非画像部との矩形波状の、感光体１の
表面電位分布を示す図である。

【図１０】潜像形成パターンを示す図である。

【図１１】本発明の一実施形態である画像形成装置２１
の構成を示す図である。

【図１２】アモルファスシリコン系材料層を用いた感光
体２２ａを示す断面図である。

【図１３】アモルファスシリコン系材料層とアモルファ
スシリコンゲルマニウム系材料層とを用いた感光体２２
ｂを示す断面図である。

【符号の説明】

１，２２，２２ａ，２２ｂ感光体２，２３，４１導電性基材３，４６電荷発生層４，４５電荷輸送層５，２４，４３感光層６露光光２１画像形成装置２５帯電部材２６露光部材２７現像装置２８転写部材２９クリーニング部材３０除電部材３１記録材３２定着部材４２ブロッキング層４４表面層４７アモルファスシリコン膜４８アモルファスシリコンゲルマニウム膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性基材上に感光層を有する像担持体
の表面を一様に帯電した後、形成すべき画像情報に応じ
た光で露光して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像し
て可視化する画像形成装置において、感光層厚をｄ〔μｍ〕とし、潜像形成時の像担持体の表
面電荷密度の絶対値をσｓ〔Ｃ／ｍ²〕とし、画像形成
装置の最小の解像度をＲ〔ｄｐｉ〕としたとき、【数１】を満たすことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記表面電荷密度の絶対値σｓ〔Ｃ／ｍ
²〕が、０（零）を越えて２．０×１０^-3未満であるこ
とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記感光層厚ｄ〔μｍ〕と解像度Ｒ〔ｄ
ｐｉ〕とが、【数２】を満たすことを特徴とする請求項１記載の画像形成装
置。
【請求項４】前記解像度Ｒ〔ｄｐｉ〕が、１２００以
上９６００以下の範囲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５】前記像担持体の感光層が、有機系材料を
含有することを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれ
かに記載の画像形成装置。
【請求項６】前記像担持体の感光層が、アモルファス
シリコン系材料層を有することを特徴とする請求項１〜
４のうちのいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】前記感光層が、さらにアモルファスシリ
コンゲルマニウム層を有することを特徴とする請求項６
に記載の画像形成装置。