JP2002357943A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2002357943A
JP2002357943A JP2001165433A JP2001165433A JP2002357943A JP 2002357943 A JP2002357943 A JP 2002357943A JP 2001165433 A JP2001165433 A JP 2001165433A JP 2001165433 A JP2001165433 A JP 2001165433A JP 2002357943 A JP2002357943 A JP 2002357943A
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image
developing
forming apparatus
photosensitive member
color
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Katsumi Ito
功已 伊藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 a−Si系感光体のフルカラープリントの画
像ムラの解消。 【解決手段】 a−Si系感光体に対して、各色の現像
位置を同じにすることにより、帯電〜露光〜現像プロセ
ス処理の時間を同一にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真及び静電
記録装置等に用いられる現像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】像担持体表面に静電的に形成したトナー
像を、これに密着させた紙などのシート状の記録部材に
静電的に転写する画像形成装置において、転写部材とし
て導電性の転写ローラやコロナ帯電器を用いたものがよ
く知られている。この画像形成装置においては、転写部
材を像担持体に圧接もしくは近接させて、像担持体と転
写部材の間に転写ニップを形成し、転写ニッブ部に記録
材を通過させると共に、上述の転写部材にトナー像と逆
極性のバイアス電圧を印可することにより、像担持体上
のトナー像を記録部材表面に転写するものである。
【0003】上記のようにして画像形成される、電子写
真画像形成装置に用いられる、感光体としては、有機感
光体やアモルファスシリコン系感光体(以下、「a−S
系感光体」と称する。)等がよく用いられているが、前
記、a−Si系感光体は、表面硬度が高く、半導体レー
ザなどに高い感度を示し、しかも繰返し使用による劣化
もほとんど認められないことから、高速複写機やレーザ
ビームブリンタ(LBP)などの電子写真用感光体とし
て用いられている。
【0004】図4は、本発明の画像形成装置用感光体の
さらに他の層構成を説明するための模式的構成図であ
る。図4(a)に示す画像形成装置用感光体700は、
感光体用としての支持体701の上に、感光層702が
設けられている。該感光層702はa−Si:H、Xか
らなり光導電性を有する光導電層703で構成されてい
る。
【0005】また図4(b)に示す画像形成装置用感光
体700は、感光体用としての支持体701の上に、感
光層702が設けられている。該感光層702はa−S
i:H、Xからなり光導電性を有する光導電層703
と、a−Si系表面層704とから構成されている。
【0006】更に、図4(c)〜(f)の様に、a−S
i系電荷注入阻止層705を設けたり、光導電層703
がa−Si:H、Xからなる電荷発生層707ならびに
電荷輸送層708と、a−Si系表面層704とから構
成されてもよい。支持体としては、導電性でも導電処理
を施した電気絶縁性支持体でも良い。
【0007】感光層702の一部を構成する光導電層7
03は、支持体701上、必要に応じて下引き層(不図
示)上に形成され、プラズマCVD(以下、p−CV
D)法、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレー
ティング法、光CVD法、熱CVD法などの周知の薄膜
堆積法によって形成することができる。p−CVD法と
しては、RF帯を、VHF帯、μW帯の周波数帯を利用
したp−CVDが利用されており、上記の各層は、周知
の装置および膜形成方法にて製造される。本発明におい
て、光導電層703の層厚は、所望の電子写真特性が得
られること及び使用状態における電気容量が前述の範囲
に収まることや、経済的効果等の点から適宜所望にした
がって決定され、好ましくは20〜50μmである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のa−S
i系感光体は、通常フルカラー電子写真装置に使用され
ている有機感光体と比較して、暗減衰が大きいという問
題があった。
【0009】そのため、図5に示したような従来のカラ
ー複写機にa−Si系感光体を用いた場合、各色の現像
位置における帯電露光後の電位が異なり、各色の現像コ
ントラストに差が生じ、各色の階調再現性のちがいによ
り色ムラが発生する、さらには露光位置から遠い現像位
置では十分な現像コントラストがとれないという問題が
あった。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、光導電性の像担持体と、像
担持体の表面を帯電する帯電装置と、帯電された像担持
体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記
静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、前
記像担持体に形成されたトナー像を転写材に転写し、定
着する手段を有するフルカラーデジタル電子写真装置に
おいて、各色の現像装置が感光体に対して同じ位置で現
像を行う構成とした。
【0011】上記のように、感光体に対して常に同じ位
置で現像を行うことにより、各色の現像装置が感光体に
対して同じ位置で現像を行う構成を取ることにより常に
安定した現像コントラストを現像スリーブと感光体間に
得ることが可能になり、a−Si系感光体を用いた場合
においても色ムラのない良好な画像を得ることが可能に
なる。
【0012】
【発明の実施の形態】図4は、本実施例において用いた
a−Si系感光体の構造を示す模式的な断面図である。
図4(a)に示す画像形成装置用感光体700は、感光
体用としての支持体701の上に、感光層702が設け
られている。該感光層702はa−Si:H、Xからな
り光導電性を有する光導電層703で構成されている。
【0013】また図4(b)に示す画像形成装置用感光
体700は、感光体用としてのAlなどからなる導電性
支持体701の上に、感光層702が設けられている。
該感光層702はa−Si:H、Xからなり光導電性を
有する光導電層703と、a−Si系表面層704とか
ら構成されている。
【0014】更に、図4(c)〜(f)の様に、a−S
i系電荷注入阻止層705(ここで、電荷注入阻止層7
05は導電性支持体701から光導電層703への電荷
の注入を阻止するためのものであり、必要に応じて設け
られる。)を設けたり、光導電層703がa−Si:
H、Xからなる電荷発生層707ならびに電荷輸送層7
08と、a−Si系表面層704とから構成されてもよ
い。ここで、本発明において解決した問題点について説
明する。
【0015】a−S系感光体はその製造方法が、ガスを
高周波やマイクロ波でプラズマ化して固体化し、アルミ
シリンダー上に堆積させて成膜するため、プラズマが均
一でないとアルミシリンダー上に形成される膜の特性が
不均一なものとなってしまう。
【0016】これにより、現像部において20V程度の
電位ムラが発生してしまっていた。これは、膜厚ムラに
より静電容量の違いができ帯電能の差が生じる現象とと
もに、また、前周の光メモリーを消すために用いる前露
光による帯電−現像間での電位減衰が、感光体全面の電
位減衰特性の違いにより差が生じ、現像部における電位
ムラをより増大させることにより発生する。
【0017】上記の光メモリーについて説明すると、a
−Si系感光体を帯電し像露光を行うと光キャリアを生
成し電位を減衰させる。しかしこのとき、a−Si系感
光体多くのタングリングボンド(未結合手)を有してお
り、これが局在準位となって光キャリアの一部を捕捉し
てその走行性を低下させ、あるいは光生成キャリアーの
再結合確率を低下させる。したがって、画像形成プロセ
スにおいて、露光によって生成された光キャリアの一部
は、次工程の帯電時にa−Si系感光体に電界がかかる
と同時に局在準位から開放され、露光部と非露光部とで
a−Si系感光体の表面電位に差が生じて、これが最終
的に光メモリーとなる。
【0018】そこで、前露光工程において均一露光を行
うことによりa−Si系感光体内部に潜在する光キャリ
アを過多にし全面で均一になるようにして、光メモリー
を消去することが一般的である。このとき、前露光源か
ら発する前露光の光量を増やしたり、前露光の波長をa
−Si系感光体7の分光感度ピーク(約680〜700
nm)に近づけることにより、より効果的に光メモリ
(ゴースト)を消去することが可能である。
【0019】しかしながら、上記のようにa−Si系感
光体に膜厚ムラや、膜質の違いによる電位減衰特性の差
が存在すると、光導電層間にかかる電界が異なるため、
上記局在準位からの光キャリアの開放に差が生じ、帯電
部でたとえ均一に帯電できたとしても、現像部では電位
ムラが生じてしまう。また、帯電能についても膜厚が薄
い部分ほど静電容量が大きくなるため不利となり、帯電
能が低下してくると上記の現像部での帯電ムラはより顕
著となってしまう。
【0020】本発明は、a−Si感光体の暗減衰特性に
よる現像特性の違いを解消するために以下の構成を取っ
ている。図1は、本発明の第1実施例で用いた画像形成
装置の概略断面図である。
【0021】本実施例では、a−Si系感光体の電位減
衰特性の違いによる画像不良を解消するために、a−S
i系感光体に対して同じ位置で各色の現像を行うため、
a−Si系感光体7近傍に回転可能に配置された現像ユ
ニット1内にマゼンタ現像器1M、シアン現像器1C、
イエロー現像器1Y、ブラック現像器1Bkの現像器が
配置している。
【0022】図2に現像ユニット1とa−Si系感光体
7の関係図を載せた。マゼンタ現像器1Mは、現像ユニ
ット1とa−Si系感光体7は中心を結ぶ直線上で、a
−Si系感光体7と対向し、現像スリーブとa−Si系
感光体表面との距離を200μm〜1mm(本実施例で
は500μmとした)となるように配置されている。
【0023】現像ユニット1は矢印方向に回転可能とな
っており、マゼンタ現像器1M以外の各色の現像器(1
C、1Y1、Bk)は、それぞれの色の現像を行うとき
に、現像ユニット1の回転により所定の位置(図2中の
マゼンタ現像器1Mの位置)に配置される構成となって
いる。実際のフルカラー画像の形成は以下のような手順
で行われる。
【0024】a−Si系感光体7は一次帯電器2により
均一に帯電され、次にマゼンタ画像信号により変調され
たレーザ光Eにより画像露光が行われ、静電潜像が形成
され、予め現像位置に定置されたマゼンタ現像器1Mに
よって現像が行われる。
【0025】現像されたマゼンタトナー像は、転写ドラ
ム5に吸着された転写材上に転写され、a−Si系感光
体7はクリーニング手段によってクリーニングされ、再
び一次帯電器2により帯電され、次のシアン画像信号に
よって像露光される。
【0026】この間に現像ユニット1は矢印A方向に1
/4回転して、次のシアン現像器1Cが所定の現像位置
に定置されてシアン現像を行う。
【0027】続いて以上のような行程をそれぞれイエロ
ー、ブラックについて行い、4色分のトナー像が転写ド
ラムに吸着された転写材に転写される。転写後の転写材
は転写ドラムから剥離され、定着器(熱圧ローラ定着
器)6に送られ、フルカラープリント画像が形成され
る。
【0028】これらの画像形成の間、各色の現像器とa
−Si系感光体7は常に同じ位置で現像が行われるた
め、帯電〜露光〜現像といったプロセス処理にかかる時
間は常に同じとなっている。その結果、安定した現像コ
ントラストを現像スリーブと感光体間に得ることが可能
になり、a−Si系感光体を用いた場合においても色ム
ラのない良好な画像を得ることが可能になった。
【0029】(実施例2)図2は、本発明の第2実施例
で用いた画像形成装置の概略断面図である。本実施例で
は、a−Si系感光体の電位減衰特性の違いによる画像
不良を解消するために、a−Si系感光体7に対して同
じ位置で各色の現像を行うため、a−Si系感光体7近
傍に水平方向に移動可能に配置された現像ユニット1内
に、マゼンタ現像器1M、シアン現像器1C、イエロー
現像器1Y、ブラック現像器1Bkの現像器が配置して
いる。
【0030】マゼンタ現像器1Mは、現像ユニット1と
a−Si系感光体7は中心を結ぶ直線上で、a−Si系
感光体7と対向し、現像スリーブとa−Si系感光体表
面との距離を200μm〜1mm(本実施例では500
μmとした)となるように配置されている。
【0031】現像ユニット1は矢印方向に回転可能とな
っており、マゼンタ現像器1M以外の各色の現像器(1
C、1Y1、Bk)は、それぞれの色の現像を行うとき
に、現像ユニット1の回転により所定の位置(図2中の
マゼンタ現像器1Mの位置)に配置される構成となって
いる。フルカラー画像の形成は以下のような手順で行わ
れる。
【0032】a−Si系感光体7は一次帯電器2により
均一に帯電され、次にマゼンタ画像信号により変調され
たレーザ光Eにより画像露光が行われ、静電潜像が形成
され、予め現像位置に定置されたマゼンタ現像器1Mに
よって現像が行われる。
【0033】現像されたマゼンタトナー像は、転写ドラ
ム5に吸着された転写材上に転写され、a−Si系感光
体7はクリーニング手段によってクリーニングされ、再
び一次帯電器2により帯電され、次のシアン画像信号に
よって像露光される。
【0034】この間に現像ユニット1は矢印B方向に水
平移動し、次のシアン現像器1Cが所定の現像位置に定
置されてシアン現像を行う。
【0035】続いて以上のような行程をそれぞれイエロ
ー、ブラックについて行い、4色分のトナー像が転写ド
ラムに吸着された転写材に転写される。
【0036】転写後の転写材は転写ドラムから剥離さ
れ、定着器(熱圧ローラ定着器)6に送られ、フルカラ
ープリント画像が形成される。
【0037】これらの画像形成の間、各色の現像器とa
−Si系感光体7は常に同じ位置で現像が行われるた
め、帯電〜露光〜現像といったプロセス処理にかかる時
間は常に同じとなっている。
【0038】その結果、安定した現像コントラストを現
像スリーブと感光体間に得ることが可能になり、a−S
i系感光体を用いた場合においても色ムラのない良好な
画像を得ることが可能になった。
【0039】
【発明の効果】帯電〜露光〜現像といったプロセス処理
にかかる時間を各色の現像器に対して同一とすることに
より、各色の現像を行う場合に安定したコントラストを
取ることが可能となり、各色ともに安定した階調性を得
ることが可能となった。
【0040】その結果、a−Si系感光体を用いた場合
においてもムラのない良好な画像を得ることが可能にな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例の画像形成装置の概略構
成図
【図2】 本発明の第1実施例で用いた現像ユニットの
構成図
【図3】 本発明の第2実施例の画像形成装置の概略構
成図
【図4】 本発明で用いている感光体の説明図
【図5】 従来のカラー複写機の概略構成図 1 現像ユニット 2 一次帯電器 3 露光系 4 クリーナー 5 転写ドラム 6 定着装置 7 感光体 8 原稿台 700 感光体 701 支持体 702 感光層 703 光導電層 704 表面層 705 電荷注入阻止層 706 自由表面 707 電荷発生層 708 電荷輸送層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光導電性の像担持体と、像担持体の表面
    を帯電する帯電装置と、帯電された像担持体表面を露光
    して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現
    像してトナー像を形成する現像装置と、前記像担持体に
    形成されたトナー像を転写材に転写し、定着する手段を
    有するデジタルフルカラー電子写真装置において、各色
    の現像装置が、感光体に対して同じ位置で現像を行うこ
    とを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記像担持体が、シリコン原子を母体と
    する水素原子及び/またはハロゲン原子を含有する非単
    結晶材料からなる光導電層を有することを特徴とする請
    求項1記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 使用する各現像装置が回転可能に感光体
    近傍に配置されている請求項1〜2記載の画像形成装
    置。
  4. 【請求項4】 使用する各現像装置がスライド可能に感
    光体近傍に配置されている1〜3記載の画像形成装置。
JP2001165433A 2001-05-31 2001-05-31 画像形成装置 Pending JP2002357943A (ja)

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