JP2006058905A

JP2006058905A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2006058905A
Application number: JP2005289964A
Authority: JP
Inventors: Akio Tsujita; 明夫辻田; Masayasu Anzai; 正保安西; Tsuneaki Kawanishi; 恒明川西
Original assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Current assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Priority date: 1995-07-14
Filing date: 2005-10-03
Publication date: 2006-03-02

Abstract

【課題】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。
【解決手段】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と、現像後の感光体を除電する除電光の波長λ₁が下記の関係にあることを特徴とする。
λ₀−１００ｎｍ≦λ₁≦６８０ｎｍ
【選択図】図５

Description

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。

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、ＳｅＴｅ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。

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１０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。

なお、アモルファスシリコン系感光体を使用する画像形成装置に関しては、例えば下記のような特許文献を挙げることができる。
特開平２−２１０３５８号公報特開平４−３５２１６１号公報特公平６−０７９１９２号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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と、現像後の感光体を除電する除電光の波長λ₁が下記の関係にあることを特徴とするものである。

λ₀−１００ｎｍ≦λ₁≦６８０ｎｍ

本発明は前述のような構成になっており、高品質印刷が安定して可能となる。

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。

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。

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（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｎｏｉｓｅ）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〜２０００ｍｍ／秒のように高速であるときに有効である。

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。

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、Ａｓ₂Ｓｅ₃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≦６８０ｎｍ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。

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（６００〜７２０ｎｍ）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、λ₀−１００ｎｍ≦λ₁≦６８０ｎｍとなる。

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。７０ｍ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＞３００ｍ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。

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、６０ｍ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＞２００ｍ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。

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。

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。

転写器の後方に設置されたトナー除電用ＡＣコロナ帯電器へ印加されるＡＣ電流の周波数：νは５００Ｈｚ≦ν≦７，０００Ｈｚであることが必要で、特に５００Ｈｚ≦ν≦２，０００Ｈｚが望まれる。ν＜５００Ｈｚ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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。図に示すように帯電器２とイレーズランプ６の間にクリーニング装置７が介在されている。

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。

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５０ｍ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。

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。

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λ₁は、Ａｓ₂Ｓｅ₃系感光体やアモルファスシリコン系感光体に対してはλ₁ ≦７８０ｎｍ、好ましくはλ₁ ≦６８０ｎｍであって、書き込み光の波長λ₀に対してはλ₀−１００ｎｍ≦λ₁ ≦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≦λ₀≦６８０ｎｍのとき有効である。

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３ａ、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。

この画像形成プロセスにおけるＡｓ₂Ｓｅ₃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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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３００ｍ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％）。

同図から明らかのように、帯電時間が５０ｍ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Ａｓ₂Ｓｅ₃系感光体は、比較的暗減衰が大きいため、帯電から３００ｍ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。

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。

図中の白丸印は残像現象が発生しなかったもの、黒丸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。

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。

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６８０ｎｍ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３００Ｖ）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。

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。図中の黒丸印は残留電位を、黒三角印は限界ドラム表面電位を示す。

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。

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。

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。

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：７ｍＷ／ｃｍ²）で、露光出力は感光体ドラム１表面で７ｍＷに設定した。感光体は５０ｐｐｍのヨウ素を添加したＡｓ₂Ｓｅ₃系感光体を用いた。

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。

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ＬＥＤ（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：３００Ｖの条件である。感光体にはヨウ素を２０ｐｐｍ、５００ｐｐｍ添加したＡｓ₂Ｓｅ₃系感光体と無添加Ａｓ₂Ｓｅ₃系感光体を用い、感光体の表面粗さは０．７５μｍとした。

また解像度の評価は、ＭＦ(Modulation Function)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。

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。

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６００ｄｐｉを達成するためには、露光−現像時間を３００ｍ秒以内に設定する必要があることが分かる。

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。図中の黒丸印は現像時間と画像濃度の関係を示し、黒三角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：ＧｒａｐｈｔｃｓＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓＩｎｃ，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：ＨｕｎｔｅｒＡｓｓｏｃｉａｔｅｓＬａｂｏｒａｔｏｒｙＩｎｃ，社製商品名ハンター濃度計）で、それぞれ行った。

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２００ｍ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。

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。

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。

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。

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。

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。図中の黒丸印はＡＣ除電器の周波数とドラム電位のばらつきの関係を、黒三角印はＡＣ除電器の周波数と清掃効率の関係を、それぞれ示す。

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５００〜７，０００Ｈｚの範囲、好ましくは５００〜２，０００Ｈｚの範囲が望ましい。

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、露光出力は感光体ドラム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。

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。

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７０μｍ、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。

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。

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。

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。

（実施例２）
書き込み露光光源には赤色ＬＥＤ（波長６８０ｎｍ）を使用し、露光出力は感光体ドラム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Ａｓ₂Ｓｅ₃系感光体（形状：外径２６２ｍｍ×長さ４３０ｍｍ）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、露光部と現像機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。

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。

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５１０Ｖ／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、３００万頁の印刷においても、実用的な画像が得られた。

（実施例３）
書き込み露光光源にＨｅＮｅレーザ（波長６３５ｎｍ）を使用し、露光出力は感光体ドラム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Ａｓ₂Ｓｅ₃系感光体（形状：外径２６２ｍｍ×長さ４３０ｍｍ、膜厚：６０μｍ）を用いた。感光体ドラム１の回転数は７２ｒｐｍで、露光部と現像機３間のプロセス時間は約１２５ｍ秒である。

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１０ｍｍ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。

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７０μｍ、解像度４８０ｄｐｉ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、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／３００Ｖ／２５０Ｖと設定した。

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６００ｎｍ、光量：２５０μＷ／ｃｍ²の赤色光）で除電される。

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。

（実施例４）
書き込み露光光源にＡｒレーザ（波長４８８ｎｍ）を使用し、露光出力は感光体ドラム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Ａｓ₂Ｓｅ₃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、露光部と現像機３間のプロセス時間は約１２０ｍ秒である。帯電器２の幅は１１０ｍｍ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６００ｄｐｉの仕様とした。

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／３００Ｖ／２５０Ｖと設定した。イレーズランプ６は１５Ｗ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。

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６１０Ｖ／８５Ｖであり、印刷サンプルは、ベタ濃度が１．５０（Ｄ）、カブリ濃度が０．３％、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。

（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、露光出力は感光体ドラム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、露光部と現像機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７３ｍ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。

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／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／ｃｍ²）使用した。

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：ＶR ＝８００Ｖ／８５Ｖ、（Ｂ）位置で６６０Ｖ／１００Ｖ、（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。

（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ｎＧａＡｌＰ／ＧａＡｓ系の半導体レーザ（波長６８０ｎｍ）を使用し、露光出力は感光体ドラム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。

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１０ｍｍとした。また、帯電器２のドラム周方向の幅を８０ｍｍとした。

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。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４００Ｖ／３５０Ｖ／３００Ｖと設定した。

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。

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。

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。

（実施例７）
書き込み露光光源には赤色ＬＥＤ（波長７８０ｎｍ）を使用し、露光出力は感光体ドラム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Ａｓ₂Ｓｅ₃系感光体（形状：外径２６２ｍｍ×長さ４３０ｍｍ）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６０ｒｐｍ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。

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／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。

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５１０Ｖ／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。

（実施例８）
書き込み露光光源にＨｅＮｅレーザ（波長６３５ｎｍ）を使用し、露光出力は感光体ドラム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Ａｓ₂Ｓｅ₃系感光体（形状：外径２６２ｍｍ×長さ４３０ｍｍ、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７２ｒｐｍで、露光部と現像機３間のプロセス時間は約１２５ｍ秒である。

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１０ｍｍとした。また、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。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３５μｍ、解像度８００ｄｐｉ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。

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。

（実施例９）
書き込み露光光源にＡｒレーザ（波長４８８ｎｍ）を使用し、露光出力は感光体ドラム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Ａｓ₂Ｓｅ₃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５０μｍ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。

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６１０Ｖ／８５Ｖであり、印刷サンプルは、ベタ濃度が１．５０（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。

（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、露光出力は感光体ドラム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、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６００ｄｐｉの仕様とした。

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／３００Ｖ／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／ｃｍ²）使用した。

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％、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。

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。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。転写直前のトナー像の崩れを説明するための図である。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。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。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。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。ヨウ素添加の効果を示す特性図である。露光後のドラム電位の変化を示す特性図である。露光−現像時間と限界解像度の関係を示す特性図である。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。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。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。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

Claims

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と、現像後の感光体を除電する除電光の波長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１記載の画像形成装置において、前記書き込み光の波長λ₀が６００ｎｍ〜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１記載の画像形成装置において、前記書き込み光および除電光の光源が半導体レーザ叉はＬＥＤであることを特徴とする画像形成装置。
請求項１ないし３のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記書き込み光に複数本のレーザビームを用いることを特徴とする画像形成装置。
請求項１記載の画像形成装置において、前記静電潜像を現像する現像機内に２本以上の現像ロールが備えられて、それら現像ロールによって前記トナーを前記感光体に供給することを特徴とする画像形成装置。