JPH09204077A

JPH09204077A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH09204077A
Application number: JP8082775A
Authority: JP
Inventors: Akio Tsujita; 明夫辻田; Masayasu Anzai; 正保安西; Tsuneaki Kawanishi; 恒明川西
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1995-07-14
Filing date: 1996-04-04
Publication date: 1997-08-05
Also published as: DE19628051B4; US5701560A; DE19628051A1

Abstract

(57)【要約】【課題】高速でかつ印刷品質の高い画像形成装置を提
供する。【解決手段】感光体が三セレン化砒素またはアモルフ
ァスシリコンを母材とする感光体１であって、露光に使
用する書き込み光の波長λ₀が７８０ｎｍ以下に規制さ
れ、現像後の感光体１を除電する除電光の波長λ₁が６
８０ｎｍ未満に規制され、露光後から現像開始までの時
間Ｔ₁が７０〜３００ｍ秒の範囲に規制されるように構
成されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機及びプリン
タなどの電子写真方式を利用する画像形成装置に係り、
特に反転現像方式を用いた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】反転現像方式は、プリンタ等に用いられ
る最もよく知られた現像方式の一つである。この電子写
真方式で用いられる感光体には、純Ｓｅ系感光体、Ｓｅ
Ｔｅ系感光体、三セレン化砒素（Ａｓ₂Ｓｅ₃）系感光
体、ＯＰＣ、アモルファスシリコン系感光体等が知られ
ている。

【０００３】近年、プリンタ（特に、ラインプリンタ）
は、その処理すべき情報量の増大に伴い、より高速の印
刷能力が望まれ、また、その画質も高品質で高精細なも
のが望まれている。ところで、高速印刷では、用紙や現
像剤との摩擦のため、感光体の磨耗が大きく、感光体の
膜硬度が高いＡｓ₂Ｓｅ₃系感光体（ビッカース硬度：
Ｈｖ≒１５０）が多用されつつある。アモルファスシリ
コン系感光体は、表面硬度がＨｖ≒１２００と非常に高
く、耐磨耗性に優れるが、製造コストが他の感光体の１
０倍以上であるため、ごく一部の機種にのみ採用されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、Ａｓ₂Ｓｅ₃
系感光体やアモルファスシリコン系感光体は、その膜の
体積抵抗が１×１０¹¹（Ω・ｃｍ）と小さいため、表面
電荷の保持能力が他の純Ｓｅ系感光体、ＳｅＴｅ系感光
体、ＯＰＣに比べ劣っている。その結果、現像もしくは
転写部での潜像パターンに乱れが生じ（十分なコントラ
スト電位が保持できない）、解像度低下等の画質低下を
生じやすくなる。

【０００５】特に最近では、露光光源部の小型化、低コ
スト化を図るため、露光光源に半導体レーザやＬＥＤを
採用することが強く望まれている。しかし、現状の半導
体レーザやＬＥＤは、ガスレーザに比べ光出力が小さ
く、プリンタ等の露光光源へ利用するには光の波長が約
６００ｎｍ以上の長波長でしか採用できないのが現状で
ある。これら長波長光（赤色光、通常は約６３０ｎｍ以
上）を露光光源に採用した場合は、この長波長光（赤色
光）は感光体中への浸透距離が深いため残像現像が生じ
やすくなり、その防止のため除電光にも同程度の波長の
光が用いられる。その結果、感光体が受ける光疲労が大
きくなり、感光体の電荷保持力はさらに低下する。

【０００６】さらに、現像剤に低抵抗現像剤を用いた場
合は、感光体表面電荷の現像剤へのリークが起こり、潜
像の乱れを生じる問題があった。また、表面硬度が高い
Ａｓ₂Ｓｅ₃系感光体やアモルファスシリコン系感光体
は、感光体自身が各画像形成プロセスにおける摩擦でも
殆ど削り取られないため、使用に伴って感光体の表面に
形成されたオゾンによる劣化層がそのまま残り機能低下
を生じる。さらにまた、前記劣化層によって感光体の表
面が粗面化し、現像剤や紙粉等が感光体表面に付着しフ
ィルミング現象を生じる場合が多い。

【０００７】この対策としては感光体表面を予め粗面化
し、清掃部材（クリーニングブラシやクリーニングブレ
ード）との摩擦力を大きくして清掃効率を上げることが
有効である。しかし、粗面化により表面積が大きくなっ
た感光体は表面方向への電荷のリークが大きくなり、潜
像の乱れがさらに顕著になる。この感光体表面電荷のリ
ークは、特に６００ｄｐｉ以上の解像度で画像形成する
場合に問題となる。

【０００８】本発明の目的は、画像形成速度が高速であ
っても、高い印刷品質を安定して実現できる画像形成装
置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、帯電した感光体を露光して感光体表面に静
電潜像を形成し、その潜像をトナーにより顕像化して、
そのトナー像を像担持体に転写する画像形成装置におい
て、前記感光体が三セレン化砒素またはアモルファスシ
リコンを母材とする感光体であって、前記露光に使用す
る書き込み光の波長λ₀が７８０ｎｍ以下に規制され、
現像後の感光体を除電する除電光の波長λ₁が６８０ｎ
ｍ未満に規制され、露光後から現像開始までの時間Ｔ₁
が７０〜３００ｍ秒の範囲に規制されるように構成され
ていることを特徴とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明は後述のように、感光体の
周囲に配設された画像形成プロセス（帯電、露光、現
像、転写、除電、清掃）条件をＡｓ₂Ｓｅ₃系感光体ま
たはアモルファスシリコン系感光体に適した条件に設定
し、更に、上記感光体自体の特性（不純物添加量、膜
厚、表面粗さ等）を最適化することで、高い印刷品質を
安定して実現できる。

【００１１】具体的には、Ａｓ₂Ｓｅ₃系感光体やアモ
ルファスシリコン系感光体の安定帯電を実現し、帯電の
ばらつきを小さくするとともに、露光プロセスで形成さ
れた潜像を転写プロセスまでその潜像を乱すことなく保
持する。さらに、この潜像を除去するための除電プロセ
スは、潜像を完全に除去するとともに、感光体へ与える
疲労を出来る限り小さくすることにある。

【００１２】感光体の表面粗さは、ＪＩＳに規定された
中心線平均粗さ( Ｒａ) が０．１２５〜１．５μｍの範
囲、好ましくは０．２〜０．７５μｍの範囲にあること
が望ましい。表面粗さが０．１２５μｍよりも小さい場
合には清掃部の摩擦力が十分ではなく、清掃効率の向上
が得られ難くフィルミングが生じる恐れがある。一方、
感光体の表面粗さが１．５μｍより大きいと表面電位に
バラツキが生じ、カブリ（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｎｏ
ｉｓｅ）等の画質低下を生じ易くなる。この表面粗さの
条件は、画像形成のプロセス速度が５００ｍｍ／秒〜２
０００ｍｍ／秒のように高速であるときに有効である。

【００１３】帯電器にはコロトロンまたはスコロトロン
を使用し、感光体が帯電器を通過する時間が５０ｍ秒以
上、好ましくは５５ｍ秒以上となるように帯電器幅を設
定する。Ａｓ₂Ｓｅ₃系感光体やアモルファスシリコン
系感光体は帯電能力が小さいため、帯電時間が５０ｍ秒
未満の場合は帯電のばらつきが大きくなり、暗減衰も極
端に低下する。また、高速プロセスにおける帯電のばら
つきを小さくする手段としては、スコロトロンによるソ
フト帯電とコロトロン帯電との組み合わせが有効とな
る。

【００１４】画像形成を行なう露光光源（書き込み光
源）の波長は、感光体の光疲労や画像解像度を考慮する
と短波長であることが望ましいが、最近では光源に小
型、低コストのＬＥＤやＬＤが多く採用され、Ａｓ₂Ｓ
ｅ₃系感光体やアモルファスシリコン系感光体の分光感
度特性および光波長特性を考慮すると、書き込み光の波
長λ₀はλ₀≦７８０ｎｍ、好ましくはλ₀≦６８０ｎ
ｍの範囲にあることが望ましい。λ₀＞７８０ｎｍの場
合は、感光体の光感度が小さくなるため潜像が形成し難
くなり、また、長波長光のため感光体へのダメージが大
きく、帯電能低下や解像度低下を生じる。

【００１５】除電光の波長λ₁も、感光体の光疲労や画
像解像度を考慮すると短波長であることが望ましいが、
最近では光源に小型、低コストのＬＥＤやＬＤが多用さ
れ、その光波長は６００ｎｍ以上（６００〜７２０ｎ
ｍ）の赤色光となる。長波長光（赤色光）は、感光体中
への浸透距離が深く、残像現象が発生しやすいから、除
電光の波長λ₁は、λ₁≦６８０ｎｍ（但し、光量は書
き込み光の４倍以上）が望ましい。一方、λ₁＜λ₀−
１００ｎｍの場合、前プロセスの潜像の影響が次プロセ
スに影響し、残像現象を生じやすくなる。また、λ₁＞
６８０ｎｍでは、除電光による感光体の光疲労が大きく
なり、帯電能低下や解像度低下を生じる。λ₁の好まし
い範囲は４５０〜６６０ｎｍである。従って露光光源の
波長λ₀と除電光の波長λ₁の関係は、λ₀−１００ｎ
ｍ≦λ₁≦６８０ｎｍとなる。

【００１６】潜像形成露光から現像開始までのプロセス
時間：Ｔ₁は、７０≦Ｔ₁≦３００ｍ秒であることが必
要で、特に１００≦Ｔ₁≦２５０ｍ秒が望ましい。７０
ｍ秒＞Ｔ₁の場合は、Ａｓ₂Ｓｅ₃系感光体やアモルフ
ァスシリコン系感光体の光応答性が悪いため（光キャリ
アの移動度がＳｅＴｅ系感光体に比べ約１桁小さい）、
現像部における像形成が十分でない（現像に必要なコン
トラスト電位が十分に確保できない）。また、Ｔ₁＞３
００ｍ秒では、Ａｓ₂Ｓｅ₃系感光体やアモルファスシ
リコン系感光体の電荷保持能が小さい（暗減衰が大き
い）ため、コントラスト電位（トナー付着部と未付着部
の感光体表面電位差）の低下が生じる。

【００１７】現像時間：Ｔ₂（感光体と現像ブラシの接
触時間）は、５０ｍ秒≦Ｔ₂≦２００ｍ秒が必要で、６
０ｍ秒≦Ｔ₂≦１００ｍ秒が望ましい。５０ｍ秒＞Ｔ₂
の場合は、現像時間が短いため、十分な画像濃度（１．
４Ｄ以上）を得ることが困難となり、また、Ｔ₂＞２０
０ｍ秒では逆に現像ブラシによる摩擦が大きくなり、カ
ブリ等の画質低下を生じやすくなる。

【００１８】現像条件（現像時間）を高速印刷プロセス
で満足させるため、多段現像方式や現像ロールの大径化
等の対策を行うことが望ましい。さらに、多段現像方式
の場合、現像ロールへ印加される現像バイアス電圧は、
感光体回転方向の下流側ほど小さくなるように設定する
ことが望ましい。これは、Ａｓ₂Ｓｅ₃系感光体やアモ
ルファスシリコン系感光体は表面電位の暗減衰が大きい
から、現像プロセス中における感光体のコントラスト電
位が徐々に低下するためである。

【００１９】また、同じ理由により、Ａｓ₂Ｓｅ₃系感
光体やアモルファスシリコン系感光体を採用した場合に
は、転写部のコントラスト電位にも注意する必要があ
る。その際、転写部直前のコントラスト電位は３００Ｖ
以上、好ましくは３５０〜５００であることが望まれ
る。転写部直前のコントラスト電位が３００Ｖよりも小
さい場合は、感光体上に付着したトナーを静電的に閉じ
込める力が弱くなり、転写時の静電引力や用紙との摩擦
によりトナー像が乱され、画像解像度の低下等の画質低
下を招きやすくなる恐れがある。

【００２０】転写器の後方に設置されたトナー除電用Ａ
Ｃコロナ帯電器へ印加されるＡＣ電流の周波数：νは５
００Ｈｚ≦ν≦７，０００Ｈｚであることが必要で、特
に５００Ｈｚ≦ν≦２，０００Ｈｚが望まれる。ν＜５
００Ｈｚでは感光体への影響が大きく、不帯電側の電位
バラツキが大きくなる。また、ν＞７，０００Ｈｚでは
帯電器シールドへの流れ込み電流が大きくなり、トナー
の除電効果が低下し易くなるためにクリーニング効率が
低下する。

【００２１】Ａｓ₂Ｓｅ₃やアモルファスシリコンを母
材とする感光体の膜厚は４０μｍ以上８０μｍ以下、好
ましくは５０μｍ以上７５μｍ以下である。感光体の膜
厚が４０μｍより薄い場合は、感光体の初期表面電位が
得られ難く、また感光体の絶縁破壊等の問題が生じやす
くなる（Ａｓ₂Ｓｅ₃系感光体の耐圧は約１５Ｖ／μｍ
程度である）。また、膜厚が８０μｍより厚い場合は、
残留電位の増大や光応答性の低下、解像度の低下等の問
題が生じ易くなる。

【００２２】高速印刷プロセスでは、感光体へヨウ素ま
たは塩素等のハロゲン元素の不純物添加が有効となり、
その添加量は１ｐｐｍ以上５００ｐｐｍ以下が望まし
い。添加量が１ｐｐｍより小さい場合は、不純物添加の
効果が少なく、光応答性が悪くなり、高速プロセス（露
光−現像間の時間が約１００ｍ秒以下）で十分な現像コ
ントラスト電位が得られ難くなり、特に低温時ではその
影響が大きく現れる。また、添加量が５００ｐｐｍより
多い場合は、感光体の膜抵抗（体積抵抗値）が極端に低
下するため、帯電能や暗減衰特性の低下が生じる。

【００２３】本発明に係る画像形成装置では、静電印加
と露光方式による静電潜像が感光体ドラム上に形成され
る。具体的な静電印加方法としては、コロナ放電を利用
した帯電方法（コロトロンもしくはスコロトロン）によ
り、感光体表面に比較的均一な電荷が保持される。

【００２４】次に、形成すべき画像を露光光源により感
光体表面に描く。その際、光が照射された部分の感光体
の表面電荷は、感光層内の光電効果により生成された電
子（または正孔）により打ち消され、露光後の感光体表
面には静電潜像が形成される。その後、現像部における
静電的なトナー付着により静電潜像を可視像とする。こ
の可視像は、その後の転写部において用紙に転写され
る。感光体表面に残されたトナー及び静電潜像は、その
後の除電及び清掃プロセスにより除去され、感光体は次
の印刷のための帯電に備える。

【００２５】近年、静電印加方式に使用される感光体材
料は、製造コストに優れるＯＰＣが主流になりつつあ
る。しかし、ラインプリンタ等の一部の高速プリンタや
高速複写機では、Ａｓ₂Ｓｅ₃系感光体が採用されてい
る。これは、Ａｓ₂Ｓｅ₃系感光体の表面硬度が大きく
また単層構造であるため、高速印刷プロセスにおける用
紙や現像剤に対する耐磨耗特性や耐環境特性（特に高温
特性）が良好であるためである。また、アモルファスシ
リコン系感光体も使われつつある。しかし、耐磨耗性に
優れるＡｓ₂Ｓｅ₃系感光体やアモルファスシリコン系
感光体は、その材料の体積抵抗がＯＰＣやＳｅＴｅ感光
体に比べ２桁〜４桁も小さい（Ａｓ₂Ｓｅ₃系感光体≒
１×１０¹¹Ω・ｃｍ）ため、感光体の電荷保持能力が低
く（感光体の表面電荷がリークしやすい）、また、表面
電位の暗減衰も大きいという問題がある。つまり、露光
部で生成された静電潜像が現像プロセスを経て転写部に
至るまでに潜像を保持できるコントラスト電位が小さく
なる。その結果、静電潜像の低電位部に静電付着させた
トナーを閉じ込める電界が小さくなり、トナー像の乱れ
が生じやすくなる。つまり、転写部での画像の解像度低
下が生じやすくなる。以下、Ａｓ₂Ｓｅ₃系感光体の場
合を例に挙げて説明する。

【００２６】図１は本発明に係る画像形成装置の概略図
の一例である。図中１は直径１５０〜４００ｍｍの感光
体ドラムで、周速（プロセス速度：ｖP ）５００〜２，
０００ｍｍ／秒で回転する。感光体ドラム１の周りには
帯電器２、現像機３、転写器４、ＡＣ除電器５、イレー
ズランプ６及びクリーニングブラシ、ブレード、ブロワ
ーの如きクリーニング装置７等が配置されている。

【００２７】転写器４の下側に給紙用リトラクタ８が、
上側に排紙用リトラクタ９が配置されている。感光体ド
ラム１の図中右上側には、半導体レーザ、ＬＥＤ、ガス
レーザの何れかの露光光源と、ポリゴンミラー、レンズ
等からなるスキャナユニット１０が配置されている。

【００２８】Ａｓ₂Ｓｅ₃系感光体やアモルファスシリ
コン系感光体の帯電時間は３０ｍ秒〜３００ｍ秒、好ま
しくは５０ｍ秒〜２００ｍ秒とする。これにより均一
で、且つ、帯電後の暗減衰の量を抑止できるとともに実
用的な帯電器の寸法とすることが可能である。

【００２９】帯電器２により一様に帯電された感光体ド
ラム１にスキャナユニット１０から画像光Ｘが照射さ
れ、感光体ドラム１には静電潜像が形成される。その静
電潜像は感光体ドラム１の回転に伴い現像機３の方に移
動し、現像機３によりトナーが供給されてトナー像とし
て顕像化される。感光体ドラム１上のトナー像は、転写
器４により用紙１１上に転写される。用紙１１は、給紙
用リトラクタ８により転写器４及び感光体ドラム１の方
へ搬送され、転写の終了した用紙１１は排紙用リトラク
タ９により図示しない定着装置へ送られ、トナー像は永
久像として定着される。

【００３０】転写の終了した感光体ドラム１は、イレー
ズランプ６により表面電荷を除電された後、残留トナー
をクリーニング装置７により除去され、次の画像形成に
備えられる。イレーズランプ６の配置は転写器４とＡＣ
除電器５との間でも良く、この方が残像現象の発生を抑
止するためには好ましい。イレーズ光の波長λe は、Ａ
ｓ₂Ｓｅ₃系感光体やアモルファスシリコン系感光体に
対してはλe ≦７８０ｎｍ、好ましくはλe ≦６８０ｎ
ｍであって、書き込み光の波長λ₀に対してはλ₀−１
００ｎｍ≦λe ≦λ₀＋５０ｎｍであるとき、残像現象
や光疲労を抑止する上で好ましく、特に６００ｎｍ≦λ
₀≦６８０ｎｍのとき有効である。

【００３１】図中の３ａは第１現像ロール、３ｂは第２
現像ロール、３ｃは第３現像ロールで、感光体ドラム１
の回転方向上流側から下流側に向けて第１現像ロール３
ａ、第２現像ロール３ｂ、第３現像ロール３ｃの順に配
置されている。１２はトナー、１３，１４，１５，１６
は所定位置に配置された電位センサである。

【００３２】この画像形成プロセスにおけるＡｓ₂Ｓｅ
₃系感光体ドラム１の表面電位の変化を図２に示す。同
図の横軸に帯電、露光、現像、再帯電、転写の画像形成
プロセスを示し、縦軸に感光体ドラムの表面電位を示し
ている。図中の実線は非露光部における表面電位、点線
は露光部における表面電位をそれぞれ示しており、現像
時における非露光部と露光部の表面電位差が現像コント
ラスト電位、転写直前おける非露光部と露光部の表面電
位差がトナー像コントラスト電位である。

【００３３】実線の非露光部の電位変化から分かるよう
に、帯電後の感光体表面電位は指数関数的に減少し、帯
電から転写までの間の約０．５秒で４００Ｖ程度の電位
低下が生じており、露光直後で７００Ｖ程度あったコン
トラスト電位が転写直前では約３００Ｖ程度になってし
まい、暗減衰が大きいため、潜像が崩れる。

【００３４】図３は潜像の崩れとトナー像の関係を示す
図で、同図（ａ）は現像直後で潜像の崩れが無い状態、
同図（ｂ）は転写直前で潜像が崩れた状態を示してい
る。同図（ａ）のように潜像の崩れが無い状態では静電
潜像に付着したトナー像の乱れを防止する静電的な壁の
高さＨが高いが、感光体ドラムの暗減衰が大きいため、
同図（ｂ）のように前記壁の高さＨが急激に低くなると
潜像が崩れる。そのため、トナー像を用紙へ転写する
際、用紙との擦れ等によりトナーが飛び散りやすくな
り、解像度の低下等の画質の低下を生じる。

【００３５】さらに、潜像書き込み光源や除電光源に、
半導体レーザやＬＥＤ等の赤色光（長波長光）を用いた
場合、感光体の電荷保持力はさらに低下する。これは長
波長光は感光体中への浸透距離が深く、感光層中に生成
される光キャリアの生成位置も深いため、高速印刷のよ
うな短いプロセス時間では生成光キャリが感光体中に残
留し易いためである。

【００３６】この解像度低下の防止策の１つとして露光
時の初期コントラスト電位を十分に大きくすることが考
えられる。しかし、感光膜の体積抵抗が小さく帯電能が
小さいＡｓ₂Ｓｅ₃系感光体を高速で使用し、大きなコ
ントラスト電位を持たせることは、帯電プロセスへの負
担が大きくなり、また、感光体自体の耐圧等の問題も生
じる（Ａｓ₂Ｓｅ₃系感光体の耐圧は約１５Ｖ／μｍ程
度である）。

【００３７】よって本発明では、耐印刷性に優れ長寿命
が期待できるＡｓ₂Ｓｅ₃系感光体やアモルファスシリ
コン系感光体を高速で使用しても、カブリや解像度低下
を生じることなく、安定して高品質印刷を行うことを目
的とし、帯電条件、現像条件、露光・除電条件並びに感
光体仕様を適正化した画像形成装置を提供するものであ
る。すなわち、帯電条件では帯電時間の適正化により感
光体電位の暗減衰特性とバラツキを改良し、現像条件で
は現像時間と現像バイアスの適正化により画像濃度とカ
ブリの両立を図った。さらに、感光体の光疲労（残像現
象、暗減衰低下）を軽減するため、書き込み光・除電光
条件の適正化を図った。

【００３８】まず、帯電条件について、帯電時間とドラ
ム電位保持率の関係を図４に示す。このテストでは、イ
レーズ光源に波長６００ｎｍのＬＥＤ（光量：３００を
μＷ／ｃｍ²）を用い、感光体はヨウ素を２０ｐｐｍ添
加したＡｓ₂Ｓｅ₃系感光体を使用して、各帯電時間で
のドラムの電位保持率を測定した。このドラムの電位保
持率は、例えば帯電時間が５５ｍ秒のとき、ドラム電
位：８００Ｖ（Ｖ₀) で５５ｍ秒間帯電し、その後３０
０ｍ秒間経過後にドラム電位（Ｖ₁) を測定し、Ｖ₁／
Ｖ₀×１００で求めた数値である（この場合、ドラムの
電位保持率は７０％）。

【００３９】同図から明らかのように、帯電時間が５５
ｍ秒より短い場合には、ドラムの電位保持率が急激に低
下している。一方、帯電時間が５５ｍ秒より長い場合に
は、ドラムの電位保持率はほぼ一定である。なお、帯電
時間の上限としては装置構成上、約２００ｍ秒程度であ
る。この傾向は、帯電器の形状や帯電電流、イレーズ条
件、感光体の不純物添加量（１〜５００ｐｐｍ）等の条
件において、ほぼ同一であった。このようにＡｓ₂Ｓｅ
₃系感光体は、比較的暗減衰が大きいため、帯電から３
００ｍ秒経過後のドラムの電位保持率を７０％以上とす
ることで、解像度を保持し、カブリが小さくできる。

【００４０】書き込み光と除電光の波長と、残像現象の
関係を図５に示す。このテストでは、書き込み光の光量
は感光体（Ａｓ₂Ｓｅ₃）の半減露光量の４倍、除電光
光量は半減露光量の１６倍で行った。残像現象の評価
は、１インチベタ黒画像の印刷後、１ライン間隔の横線
画像印刷を行い、目視で残像現象の有無を検査した。

【００４１】図中の○印は残像現象が発生しなかったも
の、●印は残像現象が発生したものを、それぞれ示す。
同図から明らかなように、書き込み光の波長：λ₀と除
電光波長：λ₁の関係が、λ₁≧λ₀−１００ｎｍであ
ると残像現象の発生が防止できることが分かる。

【００４２】図６に除電光の波長とドラムの電位保持率
の関係を示す。このテストにおけるドラムの電位保持率
は、図１中の電位センサ１３で測定された露光直後のド
ラム電位ＶA と、電位センサ１４で測定された現像直後
のドラム電位ＶB との電位の比（ＶB ／ＶA ×１００）
で求めた数値である。なお、電位センサ１３と電位セン
サ１４の間のプロセス時間は約３００ｍ秒である。

【００４３】この図から明らかなように、除電光の波長
が大きくなるとドラムの電位保持率が低下し、波長が６
８０ｎｍより大きくなるとドラムの電位保持率が５０％
より低くなり、転写部で十分なコントラスト電位（約３
００Ｖ）を保持することが困難となる。従って除電光の
波長は、６８０ｎｍ以下のものを使用する必要がある。

【００４４】次に感光体条件として、図７に感光体の膜
厚と残留電位ならびに限界ドラム表面電位の関係を示
す。このテストで、残留電位ならびにドラム電位の測定
は図１中の電位センサ１４で行った。図中の●印は残留
電位を、▲印は限界ドラム表面電位を示す。

【００４５】同図から明らかなように、感光体の膜厚の
増大に伴い残留電位と限界ドラム電位が増大する。ここ
で、残留電位の上昇は画像濃度の低下を招くため、一般
に残留電位は１００Ｖ以下が良好となるため、感光体の
膜厚は８０μｍ以下に規制する必要がある。また、限界
ドラム表面電位はピンホール等の絶縁破壊を生じず、安
定に使用できる表面電位である。よって、十分なコント
ラスト電位（現像部で約４００Ｖ以上）を得るために
は、感光体の膜厚は４０μｍ以上必要であることが分か
る。なお、この関係はアモルファスシリコン系感光体を
用いた場合でも同様である。よって感光体の膜厚は４０
〜８０μｍ、好ましくは５０〜７５μｍの範囲に規制す
る必要がある。

【００４６】高速プロセスに用いるＡｓ₂Ｓｅ₃系感光
体は、その光応答特性の改良のため、ヨウ素や塩素など
のハロゲン元素の添加が有効である。図８に、ヨウ素の
添加量と感光体の電子写真特性（初期電位、残留電位、
電位保持率、光応答時間）の関係を示す。

【００４７】この図から明らかなように、ヨウ素の微量
（１ｐｐｍ以上）の添加により光応答時間は著しく速く
なるが、添加量の増大に伴い帯電能や電圧保持率が低下
する。ヨウ素の添加量が５００ｐｐｍを越えると、ドラ
ムの電圧保持率が５０％以下となり、十分なコントラス
ト電位を保持することが困難となる。この傾向は塩素な
どの他のハロゲン元素においても同様に現れる。よって
ハロゲン元素の添加量は１〜５００ｐｐｍの範囲に規制
する必要がある。

【００４８】図９に、Ａｓ₂Ｓｅ₃系感光体の非露光部
の暗減衰曲線（Ａ）と露光部の光減衰曲線（Ｂ）を示
す。測定条件は書き込み光波長：６８０ｎｍ（光量：７
ｍＷ／ｃｍ²）で、感光体は５０ｐｐｍのヨウ素を添加
したＡｓ₂Ｓｅ₃系感光体を用いた。

【００４９】同図の光減衰曲線（Ｂ）から、残留電位が
ほぼ安定する（残留電位が約１００Ｖ以下となる）のに
露光後７０ｍ秒以上の時間が必要であることが分かる。
また、露光後の時間が８００ｍ秒を越えると、表面電位
の暗減衰により非露光部のドラム電位が４００Ｖ以下と
なり、十分なコントラスト電位が得られないため、カブ
リ等の画像不良を生じやすくなる。従って、露光から現
像開始までのプロセス時間Ｔ₁は、７０ｍ秒以上必要で
ある。

【００５０】図１０に露光から現像開始までの時間と限
界解像度の関係を示す。このテストは、Ａｓ₂Ｓｅ₃系
感光体を用い、書き込み光源には波長６８０ｎｍの半導
体レーザを使用し、イレーズ光源には６００ｎｍのＬＥ
Ｄ（光量：３００μＷ／ｃｍ²）を用いた。現像条件は
３本の現像ロールを備えた現像機で、現像剤は２成分現
像剤を用い、トナーには平均粒径が１１μｍのスチレン
アクリル系トナーとした。また、感光体表面電位は現像
機直前部で約８００Ｖ、現像コントラスト電位：３００
Ｖの条件である。感光体にはヨウ素を２０ｐｐｍ、５０
０ｐｐｍ添加したＡｓ₂Ｓｅ₃系感光体と無添加Ａｓ₂
Ｓｅ₃系感光体を用い、感光体の表面粗さは０．７５μ
ｍとした。

【００５１】また解像度の評価は、ＭＦ(Modulation Fu
nction）の測定によるドット再現性の評価にて行なっ
た。ここでＭＦとは画像のコントラストを変調度で評価
するものであり、１ドットオン１ドットオフ画像の画像
濃度をマイクロデンシトメータで測定し、その平均濃度
を基準として高濃度値と低濃度値の平値Ｄ_maxとＤ_min
を求め、以下の式により算出した。

【００５２】ＦＭ値＝（Ｄ_max−Ｄ_min）／（Ｄ_max＋
Ｄ_min）×１００（％）従ってＭＦ値が大きいほどドット再現性が良いことにな
り、今回はＭＦ値５０％以上を合格値とした。また解像
度の目標値は６００ｄｐｉである。

【００５３】この図１０から露光−現像時間が長くなる
ほど、得られる限界解像度は小さくなることが分かる。
これは感光体上に形成されたドットの潜像が時間の経過
に伴って崩れ、再現性が低下するためである。また、感
光体へのハロゲン元素（ここではヨウ素）の添加量が増
加するほど、同一露光−現像時間における限界解像度が
低下することが分かる。これはハロゲン元素の添加によ
り感光体の材料抵抗が低下し、潜像が崩れ易くなったた
めである。この図１０の結果から、目標である解像度６
００ｄｐｉを達成するためには、露光−現像時間を３０
０ｍ秒以内に設定する必要があることが分かる。

【００５４】図１１に、現像時間（現像ロールが複数本
の場合はそれらの合計）と、画像濃度、カブリ濃度の関
係を示す。図中の●印は現像時間と画像濃度の関係を示
し、▲印は現像時間とカブリ濃度の関係を示す。画像濃
度の評価はベタ黒印刷サンプルの画像の反射濃度測定
（測定機：ＧｒａｐｈｔｃｓＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍ
ｓＩｎｃ，社製商品名マクベス反射濃度計）で、カブ
リ濃度の評価は白紙印刷サンプルと未印刷紙の印刷濃度
非評価（測定機：ＨｕｎｔｅｒＡｓｓｏｃｉａｔｅｓ
ＬａｂｏｒａｔｏｒｙＩｎｃ，社製商品名ハンター
濃度計）で、それぞれ行った。

【００５５】同図に示すように、現像時間が５０ｍ秒以
上で、画像濃度が約１．４（Ｄ）以上となるが、現像時
間が長くなるに従いカブリ濃度も増加し、現像時間が２
００ｍ秒を越えると、カブリ濃度が約０．８％以上とな
る。従って、現像時間は５０〜２００ｍ秒、好ましくは
６０〜１００ｍ秒の範囲に規制する必要がある。

【００５６】現像バイアス条件と画像濃度、カブリ濃度
の関係を図１２に示す。このテストは、図１に示すよう
に３本の現像ロール３ａ〜３ｃを備えた現像機で、現像
剤は２成分現像剤を用い、トナーには平均粒径１１μｍ
のスチレンアクリル系トナーを使用した。また、感光体
の表面電位は現像機直前で約７５０Ｖである。

【００５７】同図に示すように３本の現像ロール（第１
ロール、第２ロール、第３ロール）に印加する現像バイ
アス電圧を種々変えた場合の画像濃度とカブリ濃度を調
べた結果、現像バイアス電圧を感光体回転方向の下流側
に向かって小さくすることで、カブリが低減できること
が分かった。

【００５８】図１３に、転写部のコントラスト電位と１
ドットラインの線幅の関係を示す。この測定は図１に示
す装置で行い、コントラスト電位の測定は図１中の電位
センサ１５で行った。また、書き込み光のドラム面上で
のスポット径は約１００μｍであり、２４０ｄｐｉ相当
の光学系を使用した。

【００５９】同図から明らかなように、転写部のコント
ラスト電位の低下に従い線幅が太くなり、解像度が低下
しているのが分かる。現像条件等により若干の線太りが
生じるため、限界の線幅を１２０μｍと設定すると、転
写部のコントラスト電位が３００Ｖ以上で、１ドットラ
インの線幅が１２０μｍ以下となることが分かる。

【００６０】図１４に、ＡＣ除電器の周波数とドラム電
位のばらつき、ならびに清掃効率の関係を示す。このテ
ストで、ＡＣ除電器の印加電圧は実行値で約５ｋＶと
し、電位のばらつきの測定は図１中の電位センサ１６で
行った。図中の●印はＡＣ除電器の周波数とドラム電位
のばらつきの関係を、▲印はＡＣ除電器の周波数と清掃
効率の関係を、それぞれ示す。

【００６１】同図から明らかなように、ＡＣ除電器の周
波数が５００Ｈｚより小さい場合、ドラム電位のばらつ
きが急激に増大し、１００Ｖ以上の電位のばらつきとな
る。また、周波数が増大するに従い清掃効率は徐々に低
下し、周波数が７，０００Ｈｚを越えると、清掃効率が
８５％以下となってしまうことが分かる。この傾向は、
印加電圧が２ｋＶ〜７ｋＶの範囲でほぼ同等であった。
これらの事から、ＡＣ除電器の周波数は５００〜７，０
００Ｈｚの範囲、好ましくは５００〜２，０００Ｈｚの
範囲が望ましい。

【００６２】次に本発明の具体例について説明する。（実施例１）図１に示す画像形成装置において、スキャ
ナユニット１０の書き込み露光光源にはＩｎＧａＡｌＰ
／ＧａＡｓ系の半導体レーザ（波長６８０ｎｍ）を使用
し、露光光量は感光体ドラム１表面で約６ｍＷに設定し
た。感光体ドラム１は、光応答性向上のためヨウ素を２
０ｐｐｍ添加したＡｓ₂Ｓｅ₃系感光体（形状：外径２
６２ｍｍ×長さ４３０ｍｍ、膜厚：６０μｍ）を用い
た。感光体ドラム１の回転数は６０ｒｐｍで、帯電器２
と現像機３間のプロセス時間は約１８０ｍ秒である。

【００６３】本発明による画像形成は、次のようにして
行った。まず、帯電器２に約＋７．５ｋＶの電圧印加に
より感光体ドラム１に約＋８００Ｖの表面電位を帯電さ
せる。帯電器２のコロナワイヤの直径は７０μｍ、各ワ
イヤ間距離ならびにドラムとワイヤ間距離は約１０ｍｍ
とし、帯電器２のドラム周方向の幅を８０ｍｍとした。

【００６４】次にスキャナユニット１０により像露光を
行い、感光体ドラム１の表面に潜像を形成する。ここ
で、本実施例では、レーザ露光スポット径は約７０μ
ｍ、解像度４８０ｄｐｉの仕様とした。現像機３は３本
の現像ロール３ａ〜３ｃを備えた多段式現像機を使用
し、各現像ロールの径は５０ｍｍで、現像時間は約９０
ｍ秒とした。現像剤は２成分現像剤を用い、トナー１２
は平均粒径が１１μｍのスチレンアクリル系トナーとし
た。現像バイアス電圧は感光体ドラム１の回転方向の上
流側から下流側に向けて４００Ｖ／３５０Ｖ／３００Ｖ
と設定した。

【００６５】現像機３により顕像化されたトナー像は、
転写器４で用紙１１に転写される。転写電圧は約−６．
０ｋＶとした。未転写の残留トナーはその後のＡＣ除電
器５（ＡＣ周波数：５００Ｈｚ、印加電圧：５ｋＶ）で
除電され、また、感光体ドラム１上の静電潜像はイレー
ズランプ６（１５Ｗ白色蛍光灯に赤色フィルタを介し、
波長約６６０ｎｍ、光量：３００μＷ／ｃｍ²の赤色
光）で除電される。その後、クリーニング装置７（本実
施例では、クリーニングにはファーブラシを用いた）に
より感光体ドラム１の表面はクリーニングされ、次の画
像形成に備えられる。

【００６６】１３，１４，１５は表面電位センサであ
る。センサ１３は露光直後、センサ１４は現像機直後、
センサ１５は転写直前に設置され、感光体ドラム１の表
面電位値の検出を行った。上記画像形成条件によるドラ
ム電位は、センサ１３の位置で非露光部電位：Ｖ0 ／露
光部電位：ＶR ＝８００Ｖ／９０Ｖ、センサ１４の位置
で６３０Ｖ／１０５Ｖ、センサ１５の位置で５００Ｖ／
１００Ｖであった。帯電後３００ｍ秒での電圧保持率は
７０％、残留電位は８５Ｖであった。

【００６７】以上の条件で、約５，０００頁の印刷試験
を行った結果、印刷サンプルは、ベタ濃度が１．４５
（Ｄ）、カブリ濃度が０．４％、解像度は４８０ｄｐｉ
相当の高精細の画質が得られた。また、長期間にわたり
これを維持でき、３００万頁の印刷においても、実用的
な画像が得られた。

【００６８】（実施例２）書き込み露光光源には赤色Ｌ
ＥＤ（波長６８０ｎｍ）を使用し、露光光量は感光体ド
ラム１表面で約６ｍＷに設定した。感光体ドラム１は、
光応答性向上のためヨウ素を３００ｐｐｍ添加したＡｓ
₂Ｓｅ₃系感光体（形状：外径２６２ｍｍ×長さ４３０
ｍｍ）を用い、感光体の膜厚は４０μｍとした。感光体
ドラム１の回転数は６０ｒｐｍで、帯電器２と現像機３
間のプロセス時間は約１５０ｍ秒である。帯電器２の幅
は１１０ｍｍとし、感光体の帯電時間を約１３３ｍ秒と
設定した。ＬＥＤ露光スポット径は約４０μｍ、解像度
６００ｄｐｉの仕様とした。

【００６９】現像機３は、実施例１と同一とし、現像時
間は約９５ｍ秒とした。現像剤は２成分現像剤を用い、
トナー１２は平均粒径が７μｍのスチレンアクリル系ト
ナーとした。現像バイアス電圧は感光体ドラム１の回転
方向の上流側から４００Ｖ／３５０Ｖ／３００Ｖと設定
した。イレーズランプ６は波長６６０ｎｍＬＥＤ（光
量：４００μＷ／ｃｍ²）を採用した。

【００７０】他の画像形成条件は実施例１と同一として
約５，０００頁の印刷試験を行ったところ、ドラム電位
は、電位センサ１３の位置で非露光部電位：Ｖ0 ／露光
部電位：ＶR ＝８００Ｖ／８０Ｖ、電位センサ１４の位
置で６３０Ｖ／１００Ｖ、電位センサ１５の位置で５１
０Ｖ／１００Ｖであった。帯電後３００ｍ秒での電圧保
持率は７０％、残留電位は７５Ｖであった。また印刷サ
ンプルは、ベタ濃度が１．４５（Ｄ）、カブリ濃度が
０．４５％、解像度は６００ｄｐｉ相当の高精細の画質
が得られた。また、長期間にわたりこれを維持でき、３
００万頁の印刷においても、実用的な画像が得られた。

【００７１】（実施例３）書き込み露光光源にＨｅＮｅ
レーザ（波長６３５ｎｍ）を使用し、露光光量は感光体
ドラム１表面で約６ｍＷに設定した。感光体ドラム１
は、光応答性向上のためヨウ素を１０ｐｐｍ添加したＡ
ｓ₂Ｓｅ₃系感光体（形状：外径２６２ｍｍ×長さ４３
０ｍｍ、膜厚：６０μｍ）を用いた。感光体ドラム１の
回転数は７２ｒｐｍで、帯電器２と現像機３間のプロセ
ス時間は約１２５ｍ秒である。

【００７２】本実施例による画像形成は以下のようにし
て行った。まず、帯電器２に約＋８．５ｋＶの電圧印加
により感光体ドラム１に約＋８００Ｖの表面電位を帯電
させる。帯電器２のコロナワイヤの直径は７０μｍ、各
ワイヤ間距離ならびにドラムとワイヤ間距離は約１０ｍ
ｍとし、帯電器２のドラム周方向の幅を１１０ｍｍとす
ることで、感光体の帯電時間を約１１１ｍ秒と設定し
た。

【００７３】次にスキャナユニット１０により像露光を
行い、感光体ドラム１の表面に潜像を形成する。ここ
で、本実施例では、レーザ露光スポット径は約７０μ
ｍ、解像度４８０ｄｐｉの仕様とした。

【００７４】現像機３は、現像ロールを３本備えた多段
式現像機を使用し、各現像ロール径は５０ｍｍで、現像
時間は約８０ｍ秒とした。現像剤は２成分現像剤を用
い、トナー１２は平均粒径が１１μｍのスチレンアクリ
ル系トナーとした。現像バイアス電圧は感光体ドラム１
の回転方向の上流側から下流側に向けて３５０Ｖ／３０
０Ｖ／２５０Ｖと設定した。

【００７５】現像機３により顕像化されたトナー像は、
転写器４で用紙１１に転写される。転写電圧は約−６．
０ｋＶとした。未転写の残留トナーはその後のＡＣ除電
器５（ＡＣ周波数：５ｋＨｚ、印加電圧：５ｋＶ）で除
電され、また、感光体上の静電潜像はイレーズランプ６
（１５Ｗ白色蛍光灯に赤色フィルタを介し、波長約６０
０ｎｍ、光量：２５０μＷ／ｃｍ²の赤色光）で除電さ
れる。

【００７６】上記画像形成条件によるドラム電位は、電
位センサ１３の位置で非露光部電位：Ｖ0 ／露光部電
位：ＶR ＝８００Ｖ／８５Ｖ、電位センサ１４の位置で
６８０Ｖ／１０５Ｖ、電位センサ１５の位置で５５０Ｖ
／１００Ｖであり、約５，０００頁の印刷試験を行った
結果、印刷サンプルは、ベタ濃度が１．３５（Ｄ）、カ
ブリ濃度が０．４％、解像度は４８０ｄｐｉ相当の高精
細の画質が得られた。また、長期間にわたりこれを維持
でき、３００万頁の印刷においても、実用的な画像が得
られた。

【００７７】（実施例４）書き込み露光光源にＡｒレー
ザ（波長４８８ｎｍ）を使用し、露光光量は感光体ドラ
ム１表面で約８ｍＷに設定した。感光体ドラム１は、光
応答性向上のためヨウ素を３ｐｐｍ添加したＡｓ₂Ｓｅ
₃系感光体（形状：外径２６２ｍｍ×長さ４３０ｍｍ）
を用い、感光体の膜厚は５０μｍとした。感光体ドラム
１の回転数は８０ｒｐｍで、帯電器２と現像機３間のプ
ロセス時間は約１２０ｍ秒である。帯電器２の幅は１１
０ｍｍとし、感光体の帯電時間を約１００ｍ秒と設定し
た。ＬＥＤ露光スポット径は約４０μｍ、解像度６００
ｄｐｉの仕様とした。

【００７８】現像機３は、現像ロールを４本備えた多段
式現像機を使用し、現像ロール径は５０ｍｍで、現像時
間は約９０ｍ秒とした。現像剤は２成分現像剤を用い、
トナー１２は平均粒径が７μｍのスチレンアクリル系ト
ナーとした。現像バイアス電圧は感光体ドラムの回転方
向の上流側から下流側に向けて４００Ｖ／３５０Ｖ／３
００Ｖ／２５０Ｖと設定した。イレーズランプ６は１５
Ｗ白色蛍光灯に青色フィルタ（ＢＰＢ４５）を介し、波
長約４５０ｎｍ、光量：２５０μＷ／ｃｍ²とした。

【００７９】他の画像形成条件は実施例３と同一として
約５，０００頁の印刷試験を行ったところ、ドラム電位
は、電位センサ１３の位置で非露光部電位：Ｖ0 ／露光
部電位：ＶR ＝８００Ｖ／７５Ｖ、電位センサ１４の位
置で７００Ｖ／８５Ｖ、電位センサ１５の位置で６１０
Ｖ／８５Ｖであり、印刷サンプルは、ベタ濃度が１．５
０（Ｄ）、カブリ濃度が０．３％、解像度は６００ｄｐ
ｉ相当の高精細の画質が得られた。また、長期間にわた
りこれを維持でき、３００万頁の印刷においても、実用
的な画像が得られた。

【００８０】（実施例５）書き込み露光光源に半導体レ
ーザ（波長６３５ｎｍ）を４個をアレイ状で使用し、露
光光量は感光体ドラム１表面で約８ｍＷに設定した。感
光体ドラム１は、光応答性向上のため塩素を５０ｐｐｍ
添加したＡｓ₂Ｓｅ₃系感光体（形状：外径２６２ｍｍ
×長さ４３０ｍｍ）を用い、感光体の膜厚は４５μｍと
した。感光体ドラム１の回転数は８０ｒｐｍで、帯電器
２と現像機３間のプロセス時間は約１２０ｍ秒である。
帯電器２の幅は８０ｍｍとし、感光体の帯電時間を約７
３ｍ秒と設定した。ＬＥＤ露光スポット径は約４０μ
ｍ、解像度６００ｄｐｉの仕様とした。

【００８１】現像機３は、現像ロールを４本備えた多段
式現像機を使用し、現像ロール径は５０ｍｍで、現像時
間は約９０ｍ秒とした。現像剤は２成分現像剤を用い、
トナー１２は平均粒径が７μｍのスチレンアクリル系ト
ナーとした。現像バイアス電圧は感光体ドラムの回転方
向の上流側から４００Ｖ／３５０Ｖ／３００Ｖ／２５０
Ｖと設定した。イレーズランプ６は波長６００ｎｍのＬ
ＥＤアレイ（光量：３５０μＷ／ｃｍ²）使用した。

【００８２】他の画像形成条件は実施例４と同一として
約５，０００頁の印刷試験を行ったところ、ドラム電位
は、（Ａ）位置で非露光部電位：Ｖ0 ／露光部電位：Ｖ
R ＝８００Ｖ／８５Ｖ、（Ｂ）位置で６６０Ｖ／１００
Ｖ、（Ｃ）位置で５００Ｖ／１００Ｖであり、印刷サン
プルは、ベタ濃度が１．４５（Ｄ）、カブリ濃度が０．
５％、解像度は６００ｄｐｉ相当の高精細の画質が得ら
れた。また、長期間にわたりこれを維持でき、３００万
頁の印刷においても実用的な画像が得られた。

【００８３】（実施例６）図１に示す装置において、ス
キャナユニット１０における書き込み露光光源にｎＧａ
ＡｌＰ／ＧａＡｓ系の半導体レーザ（波長６８０ｎｍ）
を使用し、露光光量は感光体ドラム１表面で約６ｍＷに
設定した。感光体ドラム１は、光応答性向上のためヨウ
素を２０ｐｐｍ添加したＡｓ₂Ｓｅ₃系感光体（形状：
外径２６２ｍｍ×長さ４３０ｍｍ、膜厚：６０μｍ）を
用い、表面粗さは０．３７５μｍとした。感光体ドラム
１の回転数は６０ｒｐｍで、露光部と現像機３間のプロ
セス時間は約１８０ｍ秒である。

【００８４】本発明による画像形成は、以下のようにし
て行った。まず、帯電器２に約＋７．５ｋＶの電圧印加
により感光体ドラム１に約＋８００Ｖの表面電位を帯電
させる。帯電器２のコロナワイヤの直径は７０μｍ、各
ワイヤ間距離ならびにドラムとワイヤ間距離は約１０ｍ
ｍとした。また、帯電器２のドラム周方向の幅を８０ｍ
ｍとした。

【００８５】次に、スキャナユニット１０により像露光
を行い、感光体ドラム１の表面に潜像を形成する。本実
施例では、レーザ露光スポット径は約４５μｍ、解像度
６００ｄｐｉの仕様とした。現像機３は、現像ロールを
３本備えた多段式現像機を使用し、現像ロール径は５０
ｍｍで、現像時間は約９０ｍ秒とした。現像剤は２成分
現像剤を用い、トナー１２は平均粒径が１１μｍのスチ
レンアクリル系トナーとした。現像バイアス電圧は感光
体ドラムの回転方向の上流側から下流側に向けて４００
Ｖ／３５０Ｖ／３００Ｖと設定した。

【００８６】現像機３により顕像化されたトナー像は、
転写器４で用紙１１に転写される。転写電圧は約−６．
０ｋＶとした。未転写の残留トナーはその後のＡＣ除電
器５（ＡＣ周波数：５００Ｈｚ、印加電圧：５ｋＶ）で
除電され、また、感光体上の静電潜像はイレーズランプ
６（１５Ｗ白色蛍光灯に赤色フィルタを介し、波長約６
６０ｎｍ、光量：３００μＷ／ｃｍ²の赤色光）で除電
される。その後、クリーニング装置７（本実施例では、
クリーニングにはファーブラシを用いた）により感光体
ドラム１の表面はクリーニングされ、次の画像形成に備
えられる。

【００８７】上記画像形成条件によるドラム電位は、電
位センサ１３の位置で非露光部電位：Ｖ0 ／露光部電
位：ＶR ＝８００Ｖ／９０Ｖ、電位センサ１４の位置で
６３０Ｖ／１０５Ｖ、電位センサ１５の位置で５００Ｖ
／１００Ｖであった。帯電後３００ｍ秒での電圧保持率
は７０％、残留電位は８５Ｖであった。

【００８８】以上の条件で、約５，０００頁の印刷試験
を行った結果、印刷サンプルは、ベタ濃度が１．４５
（Ｄ）、カブリ濃度が０．４％（カブリ濃度；Ｎはハン
ター色差濃度計で測定し次の式で求めた。Ｎ＝γmax −
γA 、γmax ；紙の反射率( 最大反射率) 、γA ；測定
領域A 中の平均反射率）、ＭＦ値は６８％、解像度は６
００ｄｐｉ相当の高精細の画質が得られた。また、長期
間にわたりこれを維持でき、３００万頁の印刷において
も、実用的な画像が得られた。

【００８９】（実施例７）書き込み露光光源には赤色Ｌ
ＥＤ（波長７８０ｎｍ）を使用し、露光光量は感光体ド
ラム１表面で約６ｍＷに設定した。感光体ドラム１は、
光応答性向上のためヨウ素を３００ｐｐｍ添加したＡｓ
₂Ｓｅ₃系感光体（形状：外径２６２ｍｍ×長さ４３０
ｍｍ）を用い、感光体の膜厚は４０μｍ、表面粗さは
０．７５μｍとした。感光体ドラム１の回転数は６０ｒ
ｐｍで、露光部と現像機３間のプロセス時間は約７０ｍ
秒である。帯電器２の幅は１１０ｍｍとし、感光体の帯
電時間を約１３３ｍ秒と設定した。ＬＥＤ露光スポット
径は約４０μｍ、解像度６００ｄｐｉの仕様とした。

【００９０】現像機３は、実施例６と同一とし、現像時
間は約９５ｍ秒とした。現像剤は２成分現像剤を用い、
トナー１２は平均粒径が７μｍのスチレンアクリル系ト
ナーとした。現像バイアス電圧は感光体ドラムの回転方
向の上流側から下流側に向けて４００Ｖ／３５０Ｖ／３
００Ｖと設定した。イレーズランプ６は波長６６０ｎｍ
ＬＥＤ（光量：４００μＷ／ｃｍ²）を採用した。

【００９１】他の画像形成条件は実施例６と同一として
約５，０００頁の印刷試験を行ったところ、ドラム電位
は、電位センサ１３の位置で非露光部電位：Ｖ0 ／露光
部電位：ＶR ＝８００Ｖ／８０Ｖ、電位センサ１４の位
置で６３０Ｖ／１００Ｖ、電位センサ１５の位置で５１
０Ｖ／１００Ｖであった。帯電後３００ｍ秒での電圧保
持率は７０％、残留電位は７５Ｖであった。また印刷サ
ンプルは、ベタ濃度が１．４５（Ｄ）、カブリ濃度が
０．４５％、ＭＦ値が６０％、解像度は６００ｄｐｉ相
当の高精細の画質が得られた。また、長期間にわたりこ
れを維持でき、３００万頁の印刷においても、実用的な
画像が得られた。

【００９２】（実施例８）書き込み露光光源にＨｅＮｅ
レーザ（波長６３５ｎｍ）を使用し、露光光量は感光体
ドラム１表面で約６ｍＷに設定した。感光体ドラム１
は、光応答性向上のためヨウ素を１０ｐｐｍ添加したＡ
ｓ₂Ｓｅ₃系感光体（形状：外径２６２ｍｍ×長さ４３
０ｍｍ、膜厚：６０μｍ）を用いた。また、表面粗さは
１．５μｍとした。感光体ドラム１の回転数は７２ｒｐ
ｍで、露光部と現像機３間のプロセス時間は約１２５ｍ
秒である。

【００９３】本実施例による画像形成は以下のようにし
て行った。まず、帯電器２に約＋８．５ｋＶの電圧印加
により感光体ドラム１に約＋８００Ｖの表面電位を帯電
させる。帯電器２のコロナワイヤの直径は７０μｍ、各
ワイヤ間距離ならびにドラムとワイヤ間距離は約１０ｍ
ｍとした。また、帯電器２のドラム周方向の幅を１１０
ｍｍとすることで、感光体の帯電時間を約１１１ｍ秒と
設定した。次に、スキャナユニット１０により像露光を
行い、感光体ドラム１の表面に潜像を形成する。ここ
で、本実施例では、レーザ露光スポット径は約３５μ
ｍ、解像度８００ｄｐｉの仕様とした。

【００９４】現像機３は、現像ロールを３本備えた多段
式現像機を使用し、現像ロール径は５０ｍｍで、現像時
間は約８０ｍ秒とした。現像剤は２成分現像剤を用い、
トナー１２は平均粒径が１１μｍのスチレンアクリル系
トナーとした。現像バイアス電圧は感光体ドラムの回転
方向の上流側から下流側に向けて３５０Ｖ／３００Ｖ／
２５０Ｖと設定した。

【００９５】現像機３により顕像化されたトナー像は、
転写器４で用紙１１に転写される。転写電圧は約−６．
０ｋＶとした。未転写の残留トナーはその後のＡＣ除電
器５（ＡＣ周波数：５ｋＨｚ、印加電圧：５ｋＶ）で除
電され、また、感光体上の静電潜像はイレーズランプ６
（１５Ｗ白色蛍光灯に赤色フィルタを介し、波長約６０
０ｎｍ、光量：２５０μＷ／ｃｍ²の赤色光）で除電さ
れる。

【００９６】上記画像形成条件によるドラム電位は、電
位センサ１３の位置で非露光部電位：Ｖ0 ／露光部電
位：ＶR ＝８００Ｖ／８５Ｖ、電位センサ１４の位置で
６８０Ｖ／１０５Ｖ、電位センサ１５の位置で５５０Ｖ
／１００Ｖであり、約５，０００頁の印刷試験を行った
結果、印刷サンプルは、ベタ濃度が１．３５（Ｄ）、カ
ブリ濃度が０．４％、ＭＦ値が５５％以上の高精細の画
質が得られた。また、長期間にわたりこれを維持でき、
３００万頁の印刷においても、実用的な画像が得られ
た。

【００９７】（実施例９）書き込み露光光源にＡｒレー
ザ（波長４８８ｎｍ）を使用し、露光光量は感光体ドラ
ム１表面で約８ｍＷに設定した。感光体ドラム１は、光
応答性向上のためヨウ素を３ｐｐｍ添加したＡｓ₂Ｓｅ
₃系感光体（形状：外径２６２ｍｍ×長さ４３０ｍｍ、
表面粗さ：０．７５μｍ）を用い、感光体の膜厚は５０
μｍとした。感光体ドラム１の回転数は８０ｒｐｍで、
露光部と現像機３間のプロセス時間は約８０ｍ秒であ
る。帯電器２の幅は１１０ｍｍとした。Ａｒ（アルゴ
ン）露光スポット径は約４０μｍ、解像度６００ｄｐｉ
の仕様とした。

【００９８】現像機３は、現像ロールを４本備えた多段
式現像機を使用し、現像ロール径は５０ｍｍで、現像時
間は約９０ｍ秒とした。現像剤は２成分現像剤を用い、
トナー１２は平均粒径が７μｍのスチレンアクリル系ト
ナーとした。現像バイアス電圧は感光体ドラムの回転方
向の上流側から下流側に向けて４００Ｖ／３５０Ｖ／３
００Ｖ／２５０Ｖと設定した。イレーズランプ６は１５
Ｗ白色蛍光灯に青色フィルタ（ＢＰＢ４５）を介し、波
長約４５０ｎｍ、光量：２５０μＷ／ｃｍ²とした。

【００９９】他の画像形成条件は実施例８と同一として
約５，０００頁の印刷試験を行ったところ、ドラム電位
は、電位センサ１３の位置で非露光部電位：Ｖ0 ／露光
部電位：ＶR ＝８００Ｖ／７５Ｖ、電位センサ１４の位
置で７００Ｖ／８５Ｖ、電位センサ１５の位置で６１０
Ｖ／８５Ｖであり、印刷サンプルは、ベタ濃度が１．５
０（Ｄ）、カブリ濃度が０．３％、ＭＦ値が７０％の高
精細の画質が得られた。また、長期間にわたりこれを維
持でき、３００万頁の印刷においても、実用的な画像が
得られた。

【０１００】（実施例１０）書き込み露光光源に半導体
レーザ（波長６３５ｎｍ）を４個をアレイ状で使用し、
露光光量は感光体ドラム１表面で約８ｍＷに設定した。
感光体ドラム１は、光応答性向上のため塩素を５０ｐｐ
ｍ添加したＡｓ₂Ｓｅ₃系感光体（形状：外径２６２ｍ
ｍ×長さ４３０ｍｍ）を用い、感光体の膜厚は４５μ
ｍ、表面粗さは０．３７５μｍとした。感光体ドラム１
の回転数は８０ｒｐｍで、露光部と現像機３間のプロセ
ス時間は約２００ｍ秒である。帯電器２の幅は８０ｍｍ
とし、感光体の帯電時間を約７３ｍ秒と設定した。半導
体レーザ露光スポット径は約４０μｍ、解像度６００ｄ
ｐｉの仕様とした。

【０１０１】現像機３は、現像ロールを４本備えた多段
式現像機を使用し、現像ロール径は５０ｍｍで、現像時
間は約９０ｍ秒とした。現像剤は２成分現像剤を用い、
トナー１２は平均粒径が７μｍのスチレンアクリル系ト
ナーとした。現像バイアス電圧は感光体ドラムの回転方
向の上流側から下流側に向けて４００Ｖ／３５０Ｖ／３
００Ｖ／２５０Ｖと設定した。イレーズランプ６は波長
６００ｎｍのＬＥＤアレイ（光量：３５０μＷ／ｃ
ｍ²）使用した。

【０１０２】他の画像形成条件は実施例９と同一として
約５，０００頁の印刷試験を行ったところ、ドラム電位
は、電位センサ１３の位置で非露光部電位：Ｖ0 ／露光
部電位：ＶR ＝８００Ｖ／８５Ｖ、電位センサ１４の位
置で６６０Ｖ／１００Ｖ、電位センサ１５の位置で５０
０Ｖ／１００Ｖであり、印刷サンプルは、ベタ濃度が
１．４５（Ｄ）、カブリ濃度が０．５％、ＭＦ値が６５
％の高精細の画質が得られた。また、長期間にわたりこ
れを維持でき、３００万頁の印刷においても実用的な画
像が得られた。

【０１０３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の画像形成装
置では、約１００頁／分以上の高速印刷プロセスにおい
ても、高解像度（約４００ｄｐｉ以上）の高品質印刷が
安定して可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における画像形成装置の概
略構成図である。

【図２】各画像形成プロセスにおけるドラム電位の特性
図である。

【図３】転写直前のトナー像の崩れを説明するための図
である。

【図４】帯電時間とドラムの電位保持率の関係を示す特
性図である。

【図５】書き込み光の波長と除電光の波長の関係を示す
特性図である。

【図６】除電光の波長とドラムの電位保持率の関係を示
す特性図である。

【図７】感光体の膜厚と残留電位、限界ドラム表面電位
の関係を示す特性図である。

【図８】ヨウ素添加の効果を示す特性図である。

【図９】露光後のドラム電位の変化を示す特性図であ
る。

【図１０】露光−現像時間と限界解像度の関係を示す特
性図である。

【図１１】現像時間と画像濃度、カブリ濃度の関係を示
す特性図である。

【図１２】現像バイアス電圧と画像濃度、カブリ濃度の
関係を示す特性図である。

【図１３】転写部のコントラスト電位とラインの線幅の
関係を示す特性図である。

【図１４】ＡＣ除電器の周波数とドラム電位のバラツキ
の関係を示す特性図である。

【符号の説明】

１感光体ドラム２帯電器３現像機４転写器５ＡＣ除電器６イレーズランプ７クリーニング装置１０スキャナユニット１１用紙１２トナー１３〜１６電位センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/04 １１１Ｇ０３Ｇ 15/04 １１１ 15/08 ５０１ 15/08 ５０１Ｚ 21/08 21/00 ３４２

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯電した感光体を露光して感光体表面に
静電潜像を形成し、その潜像をトナーにより顕像化し
て、そのトナー像を像担持体に転写する画像形成装置に
おいて、前記感光体が三セレン化砒素またはアモルファスシリコ
ンを母材とする感光体であって、前記露光に使用する書き込み光の波長λ₀が７８０ｎｍ
以下に規制され、現像後の感光体を除電する除電光の波長λ₁が６８０ｎ
ｍ未満に規制され、露光後から現像開始までの時間Ｔ₁が７０〜３００ｍ秒
の範囲に規制されるように構成されていることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項２】請求項１記載において、前記書き込み光
の波長λ₀が６００〜７２０ｎｍの範囲に規制されてい
ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項１記載において、前記除電光の波
長λ₁が４５０〜６６０ｎｍの範囲に規制されているこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれかの記載にお
いて、前記書き込み光の波長λ₀と除電光の波長λ₁が
下記の関係にあることを特徴とする画像形成装置。 λ₀−１００ｎｍ≦λ₁≦６８０ｎｍ
【請求項５】請求項１記載において、前記露光後から
現像開始までの時間Ｔ₁が１００〜２５０ｍ秒の範囲に
規制されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】請求項１記載において、前記感光体の膜
厚が４０〜８０μｍの範囲に規制されていることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項７】請求項１記載において、前記感光体にハ
ロゲン元素が１〜５００ｐｐｍ添加されていることを特
徴とする画像形成装置。
【請求項８】請求項１記載において、前記感光体の表
面粗さが中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．１２５〜１．５
μｍの範囲に規制されていることを特徴とする画像形成
装置。
【請求項９】請求項１記載において、前記感光体の帯
電時間が５５ｍ秒以上であることを特徴とする画像形成
装置。
【請求項１０】請求項１記載において、前記現像時間
が５０〜２００ｍ秒の範囲に規制されていることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項１１】請求項１記載において、前記現像に２
本以上の現像ロールが用いられ、各現像ロールに印加さ
れる現像バイアス電圧値が感光体回転方向の上流側から
下流側に向けて小さくなっていることを特徴とする画像
形成装置。
【請求項１２】請求項１記載において、前記像担持体
にトナー像を転写する直前のトナー付着部とトナー未付
着部の感光体表面電位差が３００Ｖ以上であることを特
徴とする画像形成装置。
【請求項１３】請求項１記載において、前記除電のた
めのトナー除電用ＡＣコロナ帯電器へ印加される電流の
周波数が５００〜７０００Ｈｚの範囲に規制されている
ことを特徴とする画像形成装置。