(57)【要約】【課題】ａーＳｉ系感光体を使うカラー複写機の色ムラの改善。【解決手段】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、同一色相で顔料含有量の異なるトナーを使用する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
同一色相で顔料含有量の異なるトナーを使用することを特徴とする画像形成装置。
【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、転写ニップ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−Ｓｉ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、半導体レーザー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ービームプリンタ（ＬＢＰ）などの電子写真用感光体として用いられている。
【０００４】
図２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２（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２（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−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。
【０００６】
更に、図２（ｃ）〜（ｆ）の様に、ａ−Ｓｉ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。
【０００７】
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。
【０００８】
感光層７０２の一部を構成する光導電層７０３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−ＣＶＤ）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。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のａ−Ｓｉ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。
【００１０】
そのため、図３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、各色の感光体の暗減衰特性の違いにより各色の現像コントラストに差が生じ、各色で階調再現性のちがいにより色ムラが発生するという問題があった。
【００１１】
【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、同一色相で顔料含有量の異なるトナーを使用する構成とした。
【００１２】
（作用）
上記のように、同一色相で顔料含有量の異なるトナーを使用し、色ムラの起こりやすい中間調再現を顔料含有量の少ないトナーを用いて行うことにより、十分な現像コントラストを取って現像を行うことが可能となる。
【００１３】
その結果、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。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
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。
【００１５】
本実施例の画像形成装置は、シアン（Ｃ），マゼンダ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｂｋ），淡シアン（ＬＣ），淡マゼンダ（ＬＭ）の６色を画像形成に使用する。図１に図示したように、各色をそれぞれの画像形成ユニットで現像し、転写ベルト上に感光体上から画像を転写し、転写ベルト上に転写されたすべての色の画像を紙上に転写、定着を行い画像出力をする。
【００１６】
以下に各要素について説明を加える。
【００１７】
図２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。
【００１８】
図２（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。
【００１９】
また図２（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。
【００２０】
更に、図２（ｃ）〜（ｆ）の様に、ａ−Ｓｉ系電荷注入阻止層７０５（ここで、電荷注入阻止層７０５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７０８と、ａ−Ｓｉ系表面層７０４とから構成されてもよい。
【００２１】
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。
【００２２】
ａ−Ｓｉ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。
【００２３】
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の現象とともに、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。
【００２４】
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。
【００２５】
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６８０〜７００ｎｍ）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。
【００２６】
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。
【００２７】
本発明は、ａ−Ｓｉ感光体の暗減衰特性による色ムラを解消するために以下の構成を取っている。
【００２８】
現像装置は２成分トナーを用いた現像装置を用いた。トナーは重合法により作成した重量平均径が６μｍの負帯電性トナーを使用し、キャリアは重量平均径が３５μｍのフェライトキャリアを使用した。
【００２９】
濃トナーにマゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｂｋ）を使用し、淡トナーにライトマゼンダ（ＬＭ），ライトシアン（ＬＣ）を使用した。
【００３０】
濃トナーと淡トナーの含有顔料濃度は、濃トナー（Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋ）の紙上でのトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ２の時のマクベス反射濃度１．８に対し、淡トナー（ＬＭ，ＬＣ）の濃度が０．８となるようにトナーの含有顔料濃度を調整した。
【００３１】
感光体と現像スリーブの距離は１００〜５００μｍに設定し、本実施例では３５０μｍとした。現像バイアスは周波数２．０ｋＨｚ，振幅２．０ｋＶの矩形波のＡＣバイアスにＤＣ成分を重畳したものを使用した。
【００３２】
露光手段は発振波長が６５０〜８００ｎｍの半導体レーザーを使用した（本実施例で用いた半導体レーザーの発振波長は６８０ｎｍ）。
【００３３】
本実施例での感光体の耐電にはコロナ帯電器を使用し、電位設定は帯電電位を−４００Ｖ、ベタ画像露光後の電位を−５０Ｖとした。
【００３４】
現像の設定は感光体と現像スリーブの距離を４００μｍとし、現像バイアスとして周波数２ｋＨｚ，振幅２ｋＶの矩形波に−３００ＶのＤＣ成分を重畳した物を使用した。
【００３５】
比較対象として、トナーをマゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｂｋ）の４色のみを使用し、他のプロセスはすべて本実施例と同じ構成とした画像形成装置を用いた。
【００３６】
表１に、本実施例と比較対象とした画像形成装置の、中間調での色ムラの主観評価結果を示した。
【００３７】
評価は３段階で行った。
【００３８】
評価は◎＞○＞△＞×の順の４段階で行った。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
表１の結果から明らかなように、中間調の画像形成を淡トナーを用いて行うことにより、ａ−Ｓｉ系感光体の色ムラは従来の濃度のトナーを用いて画像形成を行った場合よりも改善されている。特にもっとも色ムラの目立つ濃度域（Ｄ＝０．４〜０．７）において、淡トナーで画像形成をする場合には感光体上に形成する潜像はほぼベタ画像の電位に近いため色ムラが目立ちにくくなっている。
【００４１】
以上のように、同一色相で顔料含有量の異なるトナーを使用し、色ムラの起こりやすい中間調再現を顔料含有量の少ないトナーを用いて行うことにより、十分な現像コントラストを取って現像を行うことが可能となった。
【００４２】
その結果、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。
【００４３】
【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。
【００４４】
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
【図２】本発明で用いている感光体の説明図
【図３】従来の画像形成装置
【符号の説明】
１　現像ユニット
２　一次帯電器
３　露光系
４　クリーナー
５　中間転写ベルト
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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