JP3001761B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像形成装置、特に電子
写真方式の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７にはフルカラー画像を形成するため
のカラー画像形成装置の一例を示す。

【０００３】本例において、カラー画像形成装置は、像
担持体である感光ドラム１０１が矢印方向に回転自在に
担持され、該感光ドラム１０１の周りにコロナ帯電器１
０２、光学系１０３、現像装置１０４、転写装置１０
５、クリーニング器１０６が配置される。

【０００４】光学系１０３は、原稿走査部と色分解フィ
ルタからなり、色分解された光像、又はこれに相当する
光像Ｅを感光ドラム１０１に照射する例えば図示レーザ
ビーム露光装置である。

【０００５】帯電器１０２により一様に帯電された感光
ドラム１０１に、各分解色ごとに光像Ｅを照射し、潜像
を形成する。現像装置１０４は回転現像器とされ、中心
軸１０４ｂの周りに４個の現像器、つまりブラック現像
器１０４Ｂｋ、シアン現像器１０４ｃ、マゼンタ現像器
１０４ｍ、イエロー現像器１０４ｙを配置し、所定の現
像器を感光ドラム１０１に対向した現像位置へと回転さ
せて感光ドラム１０１上の潜像を現像し、感光ドラム１
０１上に樹脂を基体としたトナーにより画像を形成す
る。

【０００６】さらに、感光ドラム１０１上のトナー画像
は、記録材カセット１０７より搬送系及び転写装置５を
介して感光ドラム１０１と対向した位置に（図中点線で
示した紙パスに従って）供給された記録材に転写され
る。転写装置１０５は、本例では転写ドラム１０５ａ、
転写コロナ帯電器１０５ｂ、記録材を静電吸着させるた
めの吸着コロナ帯電器１０５ｃと対向する吸着ローラ１
０５ｇ、内側コロナ帯電器１０５ｄ、外側コロナ帯電器
１０５ｅとを有し、回転駆動されるように軸支された転
写ドラム１０５ａの周面開口域には誘電体からなる記録
材担持シート１０５ｆが円筒状に一体的に張設されてい
る。

【０００７】転写ドラム１０５ａが回転するに従って感
光ドラム上のトナー像は転写帯電器１０５ｂにより記録
材担持シート１０５ｆに担持された記録材上に転写され
る。

【０００８】記録材担持シート１０５ｆに吸着搬送され
る記録材には所望数の色画像が転写され、フルカラー画
像が形成される。

【０００９】このようにして所望数のトナー像の転写が
終了すると記録材は転写ドラム１０５ａから分離手段１
０８によって分離され、熱ローラ定着器を介してトレイ
１１０に排紙される。

【００１０】他方、転写後感光ドラム１０１は、表面の
残留トナーをクリーニング器１０６で清掃された後再度
画像形成工程に供せられる。

【００１１】感光体には前記のような電子写真プロセス
に応じた所定の感度、電気特性、光学特性を備えている
ことが要求されるが、さらに繰り返し使用される感光体
にあっては、その感光体の表面層、すなわち基体よりも
っとも離隔する層には、コロナ帯電、トナー現像、紙へ
の転写、クリーニング処理などの電気的、機械的外力が
直接に加えられるため、それらに対する耐久性が要求さ
れる。

【００１２】具体的には摺擦による表面の摩耗や傷の発
生、また高湿下においてコロナ帯電時に発生するオゾン
による表面の劣化などに対する耐久性が要求されてい
る。一方、トナーの現像、クリーニングの繰り返しによ
る表面層へのトナー付着という問題もあり、これに対し
ては表面層のクリーニング性を向上させることが求めら
れている。

【００１３】上記のような表面層に要求される特性を満
たすために種々の方法が検討されているが、その中でも
導電性金属粉体またはフッ素系樹脂を分散させた硬化性
樹脂を表面層に用いるという手段は効果的である。硬化
性樹脂にポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹
脂、もしくはグアナミン樹脂などの熱硬化性樹脂類及び
ポリアクリレート類に代表される光硬化性樹脂類が用い
られる。

【００１４】しかし、これらの樹脂を単独で表面層に用
いると、その表面抵抗率が非常に高いなどの理由から、
残留電荷が蓄積し耐久残電アップの問題が生じたり、表
面滑性が乏しいため、クリーニング性が劣悪だったりす
る。ゆえに、これらの樹脂に導電性金属粉体またはフッ
素系樹脂の分散を行ない、表面層及びその下層に蓄積す
る残留電荷量を減少し、表面滑性を向上させ前記特性を
満足する表面層を形成する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、表面層に導電性金属粉体、またはフッ素系樹
脂を分散した感光体をレーザビームを用いた画像形成装
置に用いると、画像階調性においてハイライト部分を再
現しにくいという問題点があった。

【００１６】特に複数の静電潜像を顕像化して重合し、
カラー画像形成を行なう装置では写真等のベタ画像を印
刷することが多く、上記感光体を用いるとハイライト部
分の再現不良が非常に目立つという問題点があった。

【００１７】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、その目的とするところは、ハイライト部の再
現性の良い画像形成装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、導電性支持体上の感光層の表面層
に一次粒径０．３μｍ以下の導電性金属粉体又はフッ素
系樹脂を含有している感光体上に、レーザビームを用い
て静電潜像を形成する画像形成装置において、基本画素
単位の面積をＳとし、前記感光体面上レーザビーム面積
をＳ´とするとき、 Ｓ´／Ｓ＜１／２ であることを特徴とする。

【００１９】また、複数の静電潜像を現像手段にて顕像
化して重合し、カラー画像形成を行なうようにしてもよ
い。

【００２０】また、静電潜像を現像手段にて顕像化し、
現像手段による現像は反転現像であるようにしてもよ
い。

【００２１】

【作用】上記構成の本発明にあっては、基本画素単位の
面積をＳとし、前記感光体面上レーザビーム面積をＳ´
とするとき、 Ｓ´／Ｓ＜１／２ にすることで、画像階調性において、ハイライト部分が
鮮明に再現できるようになる。

【００２２】本発明者らは上記現象が発現しうる要因を
以下のように考えている。画像上ハイライト部分の再現
不良は表面層を透過するレーザ光が散乱することにより
生じる。ゆえに、表面層を透過するレーザ光の散乱を小
さくするために 表面層にレーザ波長より短い長さの粒径の微粉体を含
有させる 上記により決定された微粉径に適したビーム径を設定
する の条件を設定する必要がある。本発明は、試行を繰り返
し上記条件を満足する値を経験的に見いだしたものであ
り、これにより画像階調性において、ハイライト部分を
鮮明に再現できる画像形成装置を完成することができ
た。以下に本発明の詳細な説明をする。

【００２３】本発明に適用する導電性金属粉体は、アル
ミニウム，銅，ニッケル，銀などの金属，酸化亜鉛，酸
化チタン，酸化スズ，酸化アンチモン，酸化インジウ
ム，酸化ビスマス，スズをドーブした酸化インジウム，
アンチモンをドーブした酸化スズ，酸化ジルコニウムな
どの金属酸化物及びそれらの中から一種あるいはそれ以
上が適宜選択され、一次粒子が０．３μｍ以下が好まし
い。

【００２４】また本発明に適用するフッ素系樹脂粉体と
しては、四フッ化エチレン樹脂，三フッ化塩化エチレン
樹脂，四フッ化エチレン六フッ化プロピレン樹脂、フッ
化ビニル樹脂，フッ化ビニリデン樹脂，二フッ化塩化エ
チレン樹脂及びそれらの共重合体の中から一種あるいは
それ以上が適宜選択されるが、特に低分子クレードで、
かつ一次粒子が０．３μｍ以下が好ましい。

【００２５】先記した条件によれば、この値は半導体レ
ーザビーム波長より短ければ良いため、短過ぎるように
みえるが、実施系ではどうしても若干、二次粒子、三次
粒子が生じてしまい、これを考慮し実験を行なった結
果、一次粒径の値として０．３μｍ以下が適当な値とな
った。

【００２６】表面層に分散される導電性金属粉体の含有
量は、表面層固形分重量に基いて５〜９０重量％が適当
であり、特に１０〜９０重量％が好ましい。含有率が５
重量％未満では抵抗値が高すぎ残電が高くなり、一方９
０重量％を越えると表面層として低抵抗となり、帯電能
の低下、ピンホールの原因となる。

【００２７】また表面層に分散されるフッ素系樹脂粉体
の含有量は、表面層固形分重量に基いて１〜５０重量％
が適当であり、特に２〜３０重量％が好ましい。含有率
が１重量％未満ではフッ素系樹脂による表面層改質効果
が十分でなく、一方５０重量％を越えると光透過性が低
下し、かつキャリヤの移動性も低下する。

【００２８】表面層を形成するためのバインダー樹脂
は、成膜性のある高分子物質であればよいが、単独でも
ある程度の硬さを有すること、キャリヤ輸送を妨害しな
いことなどの点から、ポリメタクリル酸エステル、ポリ
スチレン、メタクリル酸エステル／スチレン共重合体、
ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン等が好
ましい。

【００２９】また表面層を形成するための硬化性樹脂は
先記したような、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メ
ラミン樹脂、もしくはグアナミン樹脂などの熱硬化性樹
脂類及びポリアクリレート類に代表される光硬化性樹脂
類が用いられる。

【００３０】本発明で用いる電子写真感光体を製造する
場合、導電性支持体は、アルミニウム、ステンレス等の
金属や紙、プラスチック等の支持体上に導電性粒子を適
当なバインダー樹脂に分散した導電層を設けた円筒状シ
リンダーまたは、フィルムが用いられる。ただし、支持
体自身が導電性の場合には、導電性支持体は、導電層を
設けていなくても良い。

【００３１】これらの導電性支持体の上には、バリアー
機能と下引機能を持つ下引層（接着層）を設けることが
できる。

【００３２】下引層は感光層の接着性改良、塗工性改
良、導電性支持体の保護、導電性支持体上の欠陥の被
覆、導電性支持体からの電荷注入性改良、感光層の電気
的破壊に対する保護等のために形成される。下引層の材
料としては、ポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニル
イミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロー
ス、メチルセルソース、エチレン−アクリル酸コポリマ
ー、カゼイン、ポリアミド共重合ナイロン、にかわ、ゼ
ラチンなどが知られている。これらはそれぞれに適した
溶剤に溶解されて基体上に塗布される。その膜厚は、
０．２μｍ〜２μｍ程度である。電荷発生物質としては
シアニン系染料、アズレン系染料、スクエアリリウム系
染料、ビリリウム系染料、チシピリリウム系染料、フタ
ロシアニン系顔料、アントアントロン系顔料、ジベンズ
ピレンキノン系顔料、ピラントロン系顔料、モノアゾ顔
料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料などのアゾ系顔料、
インジゴ系顔料、キナクリドン系顔料、非対称キノシア
ニン、キノシアニンなどを用いることができる。電荷輸
送物質としては、ピレン、Ｎ−エチルカルバゾール、Ｎ
−イソプロピルカルバゾール、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニ
ルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチルカルバゾー
ル、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−
９−エチルカルバゾール、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジ
ノ−３−メチリデン−１０−エチルフェノチアジン、
Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−１０
−エチルフェノキサジン、ｐ−ジエチルアミノベンズア
ルデヒド−Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラゾン、ｐ−ジエチ
ルアミノベンズアルデヒド−Ｎ−α−ナフチル−Ｎ−フ
ェニルヒドラゾン、ｐ−ピロリジノベンズアルデヒド−
Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラゾン、１，３，３−トリメチ
ルインドレニン−ω−アルデヒド−Ｎ，Ｎ−ジフェニル
ヒドラゾン、ｐ−ジエチルベンズアルデヒド−３−メチ
ルベンズチアゾリノン−２−ヒドラゾンなどのヒドラゾ
ン類、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−
１，３，４−オキサジアゾール、１−フェニル−３−
（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチル
アミノフェニル）ピラゾリン、１−〔キノリル（２）〕
−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジ
エチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−〔ピリジル
（２）〕−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−
（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−〔６
−メトキシピリジル（２）〕−３−（ｐ−ジエチルアミ
ノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニルピラ
ゾリン、１−〔ピリジル（３）〕−３−（ｐ−ジエチル
アミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニ
ル）ピラゾリン、１−〔レピジル（２）〕−３−（ｐ−
ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノ
フェニル）ピラゾリン、１−〔ピリジル（２）〕−３−
（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−４−メチル−５−
（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−〔ピ
リジル（２）〕−３−（α−メチル−ｐ−ジエチルアミ
ノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピ
ラゾリン、１−フェニル−３−（ｐ−ジエチルアミノス
チリル）−４−メチル−５−（ｐ−ジエチルアミノフェ
ニル）ピラゾリン、１−フェニル−３−（α−ベンジル
−ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチル
アミノフェニル）ピラゾリン、スピロピラゾリンなどの
ピラゾリン類、２−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−
６−ジエチルアミノベンズオキサゾール、２−（ｐ−ジ
エチルアミノフェニル）−４−（ｐ−ジメチルアミノフ
ェニル）−５−（２−クロロフェニル）オキサゾールな
どのオキサゾール系化合物、２−（ｐ−ジエチルアミノ
スチリル）−６−ジエチルアミノベンズチアゾールなど
のチアゾール系化合物、ビス（４−ジエチルアミノ−２
−メチルフェニル）フェニルメタンなどのトリアリール
メタン系化合物、１，１−ビス（４−Ｎ，Ｎ−ジエチル
アミノ−２−メチルフェニル）ヘプタン、１，１，２，
２−テトラキス（４−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ−２−メ
チルフェニル）エタンなどのポリアリールアルカン類、
５−（４−ジフェニルアミノベンジリデン）−５Ｈジベ
ンゾ〔ａ，ｄ〕シクロヘプテン、１，２−ベンゾ−３−
（ｄ−フェニルスチリル）−９−ｎ−ブチルカルバゾー
ル等のスチルベン化合物などを用いることができる。

【００３３】本発明の電子写真感光体の調整方法を電荷
発生層上に電荷輸送層を積層する機能分離型感光体の場
合を例として説明する。

【００３４】前記の電荷発生物質を０．３〜１０倍量の
結着剤樹脂および溶剤と共にホモジナイザー、超音波、
ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、アトライタ
ー、ロールミルなどの方法でよく分散する。この分散液
を前記下引層を塗布した基体上に塗布、乾燥し、０．１
〜１μ程度の塗膜を形成させる。

【００３５】この例においては、表面層が電荷輸送層と
なるのでここにフッ素樹脂粉体を分散する。

【００３６】即ち、バインダー樹脂とフッ素系樹脂粉体
を溶剤と共にホモジナイザー、超音波、ボールミル、サ
ンドミル、アトライター、ロールミルなどで分散し、こ
れに電荷輸送物質と結着剤樹脂の溶液を添加し所望の電
荷輸送層液を調合する。

【００３７】電荷輸送物質とバインダー樹脂との混合割
合は２：１〜１：４程度である。

【００３８】溶剤としてはトルエン、キシレンなどの芳
香族炭化水素類、ジクロルメタン、クロルベンゼン、ク
ロロホルム、四塩化炭素などの塩素系炭化水素類などが
用いられる。この溶液を塗布する際には、例えば浸漬コ
ーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコ
ーティング法、ビードコーティング法、ブレードコーテ
ィング法、カーテンコーティング法などのコーティング
法を用いることができ、乾燥は１０〜２００℃、好まし
くは２０〜１５０℃の範囲の温度で５分〜５時間、好ま
しくは１０分〜２時間の時間で送風乾燥または静止乾燥
下で行なうことができる。形成した電荷輸送層の膜厚は
１０〜３０μ程度である。

【００３９】又、電荷発生層を電荷輸送層上に塗設する
感光体の場合には電荷発生層が表面層になるのでここに
分散安定化されたフッ素系樹脂粉体が含有される。この
電荷発生層分散液は、電荷発生層に用いる結着樹脂中に
フッ素系樹脂粉体を分散させた分散液を前述の様に調製
した電荷発生物質の分散液に添加・混合する方法によっ
て調製することができ、この分散液を電荷輸送層上に塗
布して本発明の感光体を得ることができる。

【００４０】感光層が保護層を有する場合には、保護層
が感光層の表面層となり、この保護層中に分散安定化さ
れたフッ素系樹脂粉体が含有される。この保護層は前述
の様に保護層を形成する樹脂中に分散安定化されたフッ
素系樹脂粉体の分散液を感光層上に塗布することによっ
て得ることができる。

【００４１】本発明において、基本画素面積をＳとし感
光体面上レーザビーム面積をＳ´とするとき、 Ｓ´／Ｓ＜１／２ にするために以下の方法を用いた。

【００４２】半導体レーザに、ＩｎＧａＡｓＰを用い
ることで、レーザ光の波長を短くし、回折力を小さくし
てビームウエストを細くし、ドラム面上ビーム径を小さ
くした。

【００４３】レーザ発振器より発散されたレーザ光を
焦点可変レンズにより平行光から発散光収束光に制御す
ることによりドラム面上にレーザのビームウエストを正
確に合わせ、ドラム面上でビームがボケることなく、ド
ラム面上ビーム径を小さくした。

【００４４】

【実施例】

［第１の実施例］ （実施例１）以下、図面を参照して本発明の実施例を詳
細に説明する。

【００４５】図１には本発明実施例のカラー画像形成装
置の概略断面図を示す。

【００４６】本例は、上部にデジタルカラー画像リーダ
部、下部にデジタルカラー画像プリンタ部を有する。

【００４７】リーダ部において、原稿３０を原稿台ガラ
ス３１上に載せ、露光ランプ３２により露光走査するこ
とにより、原稿３０からの反射光像を、レンズ３３によ
りフルカラーセンサ３４に集光し、カラー色分解画像信
号を得る。カラー色分解画像信号は、（図示しない）増
幅回路を経て、（図示しない）ビデオ処理ユニットにて
処理を施され、プリンタ部に送出される。

【００４８】プリンタ部において、像担持体である感光
ドラム１は後述するような表面層を有する感光体であ
り、矢印方向に回転自在に担持され、感光体１の周りに
前露光ランプ１１、コロナ帯電器２、レーザ露光光学系
３、電位センサ１２、色の異なる４個の現像器４ｙ，４
ｃ，４ｍ，４Ｂｋ、ドラム上光量検知手段１３、転写装
置５、クリーニング器６を配置する。

【００４９】レーザ露光光学系３において、リーダ部か
らの画像信号は、レーザ出力部（不図示）にてイメージ
スキャン露光の光信号に変換され、変換されたレーザ光
がポリゴンミラー３ａで反射され、レンズ３ｂ及びミラ
ー３ｃを通って、感光ドラム１の面に投影される。

【００５０】プリンタ部画像形成時には、感光ドラム１
を矢印方向に回転させ、前露光ランプ１１で除電した後
の感光ドラム１を帯電器２によりマイナスに一様に帯電
させて、各分解色ごとに光像Ｅを照射し、潜像を形成す
る。

【００５１】次に、所定の現像器を動作させて、感光ド
ラム１上の潜像を現像し、感光ドラム１上に樹脂を基体
としたネガトナーによるトナー画像を形成する。現像器
は、偏心カム２４ｙ，２４ｃ，２４ｍ，２４Ｂｋの動作
により、各分解色に応じて択一的に感光ドラム１に接近
するようにしている。

【００５２】さらに、感光ドラム１上のトナー画像を、
記録材カセット７より搬送系及び転写装置５を介して感
光ドラム１と対向した位置に供給された記録材に転写す
る。転写装置５は、本例では転写ドラム５ａ、転写帯電
器５ｂ、記録材を静電吸着させるための吸着帯電器５ｃ
と対向する吸着ローラ５ｇ、内側帯電器５ｄ、外側帯電
器５ｅとを有し、回転駆動されるように軸支された転写
ドラム５ａの周面開口域には誘電体からなる記録材担持
シート５ｆを円筒状に一体的に張設している。記録材担
持シート５ｆはポリカーボネートフィルム等の誘電体シ
ートを使用している。

【００５３】ドラム状とされる転写装置、つまり転写ド
ラム５ａを回転させるに従って感光ドラム上のトナー像
は転写帯電器５ｂにより記録材担持シート５ｆに担持さ
れた記録材上に転写する。

【００５４】このように記録材担持シート５ｆに吸着搬
送される記録材には所望数の色画像が転写され、フルカ
ラー画像を形成する。

【００５５】フルカラー画像形成の場合、このようにし
て４色のトナー像の転写を終了すると記録材を転写ドラ
ム５ａから分離爪８ａ，分離押し上げコロ８ｂ及び分離
帯電器５ｈの作用によって分離し、熱ローラ定着器９を
介してトレイ１０に排紙する。

【００５６】他方、転写後感光ドラム１は、表面の残留
トナーをクリーニング器６で清掃した後再度画像形成工
程に供する。

【００５７】記録材の両面に画像を形成する場合には、
定着器９を排出後、すぐに搬送パス切替ガイド１９を駆
動し、搬送縦パス２０を経て、反転パス２１にいったん
導いた後、反転ローラ２１ｂの逆転により、送り込まれ
た際の後端を先頭にして送り込まれた方向と反対向きに
退出させ、中間トレイ２２に収納する。その後再び上述
した画像形成工程によってもう一方の面に画像を形成す
る。

【００５８】また、転写ドラム５ａの記録材担持シート
５ｆ上の粉体の飛散付着、記録材上のオイルの付着等を
防止するために、ファーブラシ１４と記録材担持シート
５ｆを介して該ブラシ１４に対向するバックアップブラ
シ１５や、オイル除去ローラ１６と記録材担持シート５
ｆを介して該ローラ１６に対向するバックアップブラシ
１７の作用により清掃を行なう。このような清掃は画像
形成前もしくは後に行ない、また、ジャム（紙づまり）
発生時には随時行なう。

【００５９】また、本例においては、所望のタイミング
で偏心カム２５を動作させ、転写ドラム５ａと一体化し
ているカムフォロワ５ｉを作動させることにより、記録
材担持シート５ｆと感光ドラム１とのギャップを任意に
設定可能な構成としている。例えば、スタンバイ中また
は電源オフ時には、転写ドラムと感光ドラムの間隔を離
す。

【００６０】図２は画像処理部４０のブロック図で、図
１と同一部分は同一符号で示している。

【００６１】デジタル画像データ４２はＤ／Ａ変換器４
０２によってアナログ画像信号４０３に変換され、比較
器４１１の一方の端子に入力される。４０７はタイミン
グ信号発生回路で、基準クロック信号４３を入力して画
素クロック４０４やパターン信号発生器４０９へのスク
リーンクロック４０８を作成して出力している。パター
ン信号発生器４０９はスクリーンクロック４０８をもと
にパターン信号４１０を出力し、比較器４１１の他方の
端子に入力している。

【００６２】デジタル画像データ４２は画素クロック４
０４に同期して入力され、Ｄ／Ａ変換器４０２は画素ク
ロック４０４に同期してアナログ画像信号４０３を出力
する。スクリーンクロック４０８は画素クロック４０４
の周期を整数倍したクロック信号で、例えば三角波であ
る、パターン信号４１０の周期を規定している。

【００６３】アナログ画像信号４０３とパターン信号４
１０は比較器４１１により比較されて、アナログ画像信
号４０３の方が大きいときは０、小さいときは１とし
て、パルス幅変調された２値化画像データ４１が作成さ
れ出力される。

【００６４】図３は図２の各部のタイミングを示すタイ
ミングチャートである。

【００６５】ここでスクリーンクロック４０８は画素ク
ロック４０４の２倍の周期をもつクロックとしている。
デジタル画像データ４２が１６進数の００（白）からＦ
Ｆ（黒）に段階的に変化するとき、パターン信号４１０
によりパルス幅変調された２値化画像データ４１のパル
ス波形を示している。このようにパターン信号４１０の
振幅を変えることによって、デジタル画像データ４２の
入力レベルと２値化画像データ４１のパルス幅の関係を
変えることが出来る。

【００６６】図４は８ビットのデジタル画像データ４２
（００からＦＦまでの２５６個のデータ）を入力したと
き、画像処理部４０によってほぼ連続的なパルス幅変調
を行ない、２値化画像データ４１をフルカラー複写機の
画像形成部に入力し、レーザ光による露光から表面電位
への変換、表面電位から濃度への変換を行なった場合の
対応を示したセンシトメトリである。

【００６７】ここで画像処理部４０は階調性の良い画像
出力を得ることを目的としていたのであるから、デジタ
ル画像データ４２の入力レベルと再生画像の濃度の関係
はリニアであることが望ましい。しかるに図４でわかる
ようにリニアな部分は図中、△印（５０）から○印（５
１）までの部分である。よって５０の部分を入力レベル
が００、５１の部分の入力レベルをＦＦとすることによ
って、８ビットのデジタル画像に対し良好な階調性を得
られるようにする。

【００６８】２値化画像データ４１のパルス幅を入力レ
ベルに対応させ、図３に示したように白レベル（００）
に対するパルス幅をＰＷ０、黒レベル（ＦＦ）に対する
パルス幅をＰＷ１とする。一方、感光体１の電位センサ
１２によって測定される表面電位をそれぞれ白レベルに
対応する電位をＶ０、黒レベルに対応する電位をＶ１と
する。

【００６９】これらの電位Ｖ０、Ｖ１は透光状態の暗部
電位（Ｖｄ）、全点灯の際の明部電位（Ｖｌ）とは異な
る場合が多い。しかるに画像形成に使用している領域
は、△印（５０）から○印（５１）までの領域であり、
Ｖ０、Ｖ１を目標値に近付けて安定して良質な画像を形
成させている。

【００７０】図５は２値画像データ４１に基づいて、レ
ーザ露光光学系３により、２００line/inch で感光ドラ
ム１上に形成された静電潜像を示す。図中、右斜線部Ｓ
は基本画素単位の面積であり、左斜線部Ｓ´は感光体面
上レーザビーム面積である。

【００７１】図６はＳ´と主観評価による得られた画像
のハイライト再現との関係を表わす図である。図中、三
角印より下ではハイライト再現は良好であり、三角印よ
り上では不良が目立つ領域である。

【００７２】２００line/inch の時、ＳとＳ´の関係を
調べてみたところＳ´／Ｓ＜１／２の関係にあり、ま
た、Ｓ´／Ｓ＜１／２になるように感光ドラム１上レー
ザビーム面積を設定すれば、常に良好なハイライト部の
再現が可能となった。

【００７３】副走査方向２００line/inch 、主走査方向
４００line/inch の画素単位面積はＳ＝８．０×１０^-3
ｍｍ³ であり、本発明によれば良好なハイライト再現性
を得るためにレーザスポット径面積を１／２Ｓ＝４．０
×１０^-3ｍｍ³ と設定することを特徴とする。

【００７４】本発明では、図１のモデル図に示すよう
な、レーザ及びその周辺の光学系が適用される。図１に
おける構成において、光走査動作は以下のようになる。

【００７５】レーザ発振器（ＩｎＧａＡｓＰ半導体レー
ザ 波長６７５ｍｍ）から走査情報に応じて変調された
発散光をコリメータレンズにより平行光もしくは発散
光、収束光にしてシリンドリカルレンズに伝播し、シリ
ンドリカルレンズにより副走査方向のみ、光偏向器すな
わち回転多面鏡３ａの反射面上に集光し、走査方向はそ
のままのほぼ平行光にて照射し、前記多面鏡にて反射さ
れたレーザビーム光束は走査レンズ３ｂにより再度屈折
され、被照射体面１１上、すなわち感光体面上にビーム
ウエストを形成する。このとき感光体面上レーザビーム
スポットの大きさは３×１０^-3ｍｍ² 以下であった。

【００７６】以下に本発明における感光体の作成方法を
示す。

【００７７】１０％の酸化アンチモンを含有する酸化ス
ズで被覆した導電性酸化チタン粉体５０重量部、フェノ
ール樹脂２５重量部、メチルセロソルブ２０重量部、メ
タノール５重量部及びシリコーンオイル（ポリジメチル
シロキサンポリオキシアルキレン共重合体、数平均分子
量３０００）０．００２重量部をφ１ｍｍガラスビーム
を用いたサンドミル装置で、２時間分散して導電用塗料
を調製した。アルミシリンダー（φ１８０ｍｍ×３６
０）上に、上記塗料をディッピング塗工し、１４０℃で
３０分間乾燥させ、膜厚２０μｍの導電層を形成した。

【００７８】次にメトキシメチル化ナイロン樹脂（数平
均分子量３２０００）３０重量部とアルコール可溶性共
重合ナイロン樹脂（数平均分子量２９０００）１０重量
部をメタノール２６０重量部、ブタノール４０重量部の
混合溶媒中に溶解した液を上記導電層上にディッピング
塗工機で塗布し、乾燥後の膜厚が１μｍの下引層を設け
た。

【００７９】次に下記構造式〔化１〕のジスアゾ顔料

【００８０】

【化１】 を４重量部、ベンザール樹脂２重量部、及びテトラヒド
ロフラン４０重量部をφ１ｍｍガラスビーズを用いたサ
ンドミル装置で６０時間分散した後、シクロヘキサノン
／テトラヒドロフラン混合溶媒で稀釈し電荷発生層用塗
料を調製した。

【００８１】この塗工液を上記、下引層上に、ディッピ
ング塗工機で塗布し、乾燥後の膜厚が０．１μｍの電荷
発生層を設けた。

【００８２】次に下記構造式〔化２〕

【００８３】

【化２】 の電荷輸送材１０重量部及びポリカーボネート樹脂（数
平均分子量２５０００）１０重量部をジクロルメタン２
０重量部、モノクロルベンゼン４０重量部の混合溶媒中
に溶解し、この液を前記電荷発生層上にディッピング塗
工し１２０℃で６０分間乾燥させ、膜厚２０μｍの電荷
輸送層を形成した。

【００８４】次に、アクリルモノマー樹脂４重量部、酸
化スズ（平均一次粒径０．３μｍ）５重量部、光重合開
始剤１重量部をエタノール３０重量部の溶媒中に分散、
溶解し、この液を前記電荷輸送層上にディッピング塗工
しメタルハライドランプ（５６０ｍＷ／ｃｍ² ：３６０
ｎｍに中心感度を持つセンサにおける照度）で３０秒照
射した。これにより、膜厚３μｍの表面保護層を形成し
た。

【００８５】このようにして製造した電子写真感光体を
先記した構造のレーザビームプリンタにより画像出し評
価した。さらに画像階調性において、ハイライト部分を
鮮明に再現できた。また傷が無く、摩耗量も少ない等の
耐久安定性も確認することができた。

【００８６】（実施例２）実施例１における電子写真感
光体の表面保護層中の酸化スズ粒子（平均一次粒径０．
３μｍ）が１重量部含まれていること以外は、実施例１
と同様の条件で、作成されたサンプルの画像出し評価を
実施例１と同様に行った。

【００８７】（実施例３）実施例１における電子写真感
光体の表面保護層中のアクリルモノマー樹脂がエポキシ
樹脂であり、これが１０重量部含まれていること以外
は、実施例１と同様の条件で作成されたサンプルの画像
出し評価を実施例１と同様に行った。

【００８８】（比較例１）実施例１におけるレーザ発振
機がＧａＡｓＰ（波長７８０ｎｍ）であり、感光体面上
レーザビームスポットの大きさが４．３×１０^-3ｍｍ²
であること以外は実施例１と同様の条件で画像出し評価
を行った。

【００８９】（比較例２）実施例２におけるレーザ周辺
光学系上、フォーカスレンズがなくドラム面上レーザビ
ームスポットの大きさが５．８×１０^-3ｍｍ² であるこ
と以外は実施例２と同様の条件で画像出し評価を行っ
た。

【００９０】（比較例３）実施例１における電子写真感
光体中の表面保護層中の導電性金属粉体の平均一次粒径
が０．６μｍであること以外は、実施例１と同様の条件
で、作成されたサンプルの画像出し評価を実施例１と同
様に行った。

【００９１】（比較例４）実施例１における電子写真感
光体の表面保護層がなく、電荷輸送層が膜厚２５μｍで
あること以外は、実施例１と同様の条件で作成された感
光体の画像出し評価を実施例１と同様に行った。この結
果を表１に示す。この系の、連続耐久試験を行ったとこ
ろ、実施例１の系に対し１００倍もの感光体表面削れが
あった。

【００９２】（比較例５）比較例４におけるレーザ発振
機がＧａＡｓＰ（波長７８０ｎｍ）であり、ドラム面上
レーザビームスポットの大きさが４．３×１０^-3ｍｍ²
であること以外は比較例４と同様の条件で画像出し評価
を行った。

【００９３】この系も、連続耐久試験を行ったところ、
実施例１の系に対し１００倍もの感光体表面削れがあっ
た。

【００９４】（実施例４）実施例１と同様にして、アル
ミシリンダー上に、導電層、下引層、電荷発生層および
電荷輸送層を形成した。

【００９５】次にポリカーボネート樹脂（数平均分子量
２５０００）６重量部、上記電荷輸送材３重量部、ポリ
テトラフルオロエチレン（平均一次粒径０．３μｍ）１
重量部をジクロルメタン２００重量部、モノクロルベン
ゼン３００重量部の混合溶媒中に溶解し、この液を前記
電荷輸送層上にスプレー塗工し１２０℃で６０分間乾燥
させ、膜厚５μｍの表面保護層を形成した以外は、実施
例１と同様にして感光体を作成した。

【００９６】このようにして製造した電子写真感光体を
先記した構造のレーザビームプリンタにより画像出し評
価した。さらに画像階調性において、ハイライト部分を
鮮明に再現できた。また高湿環境下においても、クリー
ニング性を含めた耐久安定性を確認することができた。

【００９７】（実施例５）実施例４における電子写真感
光体の表面保護層がなく、電荷輸送層中にポリテトラフ
ルオロエチレン粒子（平均一次粒径０．３μｍ）が１０
％含まれていること以外は、実施例４と同様の条件で、
画像出し評価を行った。

【００９８】（実施例６）実施例４における電子写真感
光体の表面保護層中のポリテトラフルオロエチレン粒子
の平均一次粒径が０．１μｍであること以外は、実施例
４と同様の条件で、画像出し評価を行った。

【００９９】［第２の実施例］第１の実施例は２００li
ne/inch の場合について述べたが、更に高解像度の４０
０line/inch ，６００line/inch においてもＳとＳ´に
ついては同じ関係が成り立ち、ハイライト部を良好に再
現した。

【０１００】［第３の実施例］第１，第２の実施例とは
逆に低解像度にした１００line/inch ，１３３line/inc
h でも同様にＳ´／Ｓ＜１／２が成立しハイライト部を
良好に再現した。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明したように、導電性支持体上の
感光層の表面層に一次粒径０．３μｍ以下の導電性金属
粉体、またはフッ素系樹脂を含有している感光体上にレ
ーザビームを用いて静電潜像を形成する画像形成装置に
おいて、基本画素単位の面積をＳとし、前記感光体面上
レーザビーム面積をＳ´とするとき、Ｓ´／Ｓ＜１／２
とすることにより画像階調性においてハイライト部を良
好に再現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るカラー画像形成装置の
断面図である。

【図２】同装置の画像処理部のブロック図である。

【図３】同装置の画像処理部のタイミングチャートであ
る。

【図４】同装置の画像処理部のセンシトメトリを示す図
である。

【図５】同装置において、２００line/inch 時の潜像形
成を説明する図である。

【図６】同装置において、線数と感光ドラム上レーザビ
ーム面積とハイライト部再現の関係を示すグラフであ
る。

【図７】従来の画像形成装置の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（感光体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−30856（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−265244（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−216330（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−50975（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−197953（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 5/147 G03G 5/05 103 G03G 15/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性支持体上の感光層の表面層に一次
   粒径０．３μｍ以下の導電性金属粉体又はフッ素系樹脂
   を含有している感光体上に、レーザビームを用いて静電
   潜像を形成する画像形成装置において、 基本画素単位の面積をＳとし、 前記感光体面上レーザビーム面積をＳ´とするとき、 Ｓ´／Ｓ＜１／２ であることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 複数の静電潜像を現像手段にて顕像化し
   て重合し、カラー画像形成を行なう請求項１記載の画像
   形成装置。
3. 【請求項３】 静電潜像を現像手段にて顕像化し、現像
   手段による現像は反転現像である請求項１又は２記載の
   画像形成装置。