(57)【要約】【課題】常に安定した高精細な画像品質を実現し、小型かつ安価な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置が、像担持体１と、像担持体１を均一に帯電する一次帯電器２と、像担持体１を露光して静電潜像を形成するレーザ露光装置３と、静電潜像を顕画化する２成分接触現像装置４とを具備する。像担持体１として、表面層を有する機能分離型の有機感光体を用い、レーザ露光装置３のレーザ光源の波長を５００ｎｍ以下の４００ｎｍとする。表面層を、像担持体の表面に５μｍの膜厚で設け、その内周側の電荷輸送層の膜厚を２０μｍとし、露光スポット面積を２０００μｍ２とする。【選択図】　　　　図１
2004021136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
上記像担持体を均一に帯電する帯電手段と、
上記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
上記静電潜像を顕画化する現像手段とを有し、
上記像担持体として、表面層を有する機能分離型の有機感光体を用いるとともに、上記露光手段の光源の波長が５００ｎｍ以下である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記像担持体が、少なくとも導電性基体上に電荷発生層および電荷輸送層が積層されて構成され、
上記電荷輸送層の膜厚が２０μｍ以下であるとともに、上記表面層の膜厚が５μｍ以下であり、
出力解像度が２３ｍｍ−１以上である
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
上記露光手段における露光スポット面積が２０００μｍ２以下であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
上記光源が半導体レーザまたは発光ダイオードであることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
フルカラー画像形成装置であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項６】
現像方式として接触現像方式を用いることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
複数の像担持体を有し、上記複数の像担持体のそれぞれの像担持体に対して、分光反射率の異なる現像剤を現像する現像装置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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像形成装置に関し、特に、複数の像担持体を有するとともに、画像信号に基づいて露光手段によって露光を行うことにより画像を形成する画像形成装置に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像形成システムの進歩により、解像度の向上が図られ、極めて高精細な画像を出力可能な画像形成装置が増えてきている。具体的には、解像度が６００ｄｐｉ（２３．６ｍｍ−１）や１２００ｄｐｉ（４７．２ｍｍ−１）の画像形成装置が市場に見られるようになってきている。
【０００３】
このような解像度の向上に伴い、文字や画像中の細部の再現性や、ハーフトーンの細密再現などが可能となる。
【０００４】
一般に、高精細化技術においては、像担持体の特性や、露光の解像度や、スポット径が大きく影響する。このような観点から、高精細化技術については、種々の技術開発が進められている。このような技術の一例を挙げると、たとえば特開２００１−１９４８４１号公報に記載された技術などが知られている。
【０００５】
一方、画像形成速度の向上の観点から、複数の像担持体を有するフルカラーの高速画像形成装置が増加してきている。具体的には、小型のデスクトップカラープリンタにも見られるように、小径の像担持体を４つ用いて、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像装置をそれぞれ対応させて直列に並べ、いわゆるタンデムとし、転写材表面または中間転写材表面に、多重転写する系が一般的となっている。
【０００６】
現像装置と像担持体とが１対１で複数存在する系の特徴としては、プロダクティビティの速さを挙げることができる。そして、最近では、３０〜４０ｐｐｍほどのプロダクティビティを有する画像形成装置も見られるようになってきている。
【０００７】
上述したように、画像形成装置に関する技術開発の全体的な流れとしては、高画質化および高速化が進んでいる状況である。
【０００８】
しかしながら、上述のように、画像形成装置の解像度を向上させる場合に、単純に解像度を増加させようとすると、画像信号の解像度が上がるのみである。すなわち、解像度の増加に対して、画像形成装置における種々の特性が追従できないため、かえって画像劣化の要因となってしまうことがある。
【０００９】
これには、画像形成装置の潜像、現像、転写などのすべての要素が関連している。一般的に、画像形成装置のポテンシャルに比べ高い解像度で出力してしまう場合、画像があるときは高い再現性を有しているにもかかわらず、場合によっては、全く異なる色の画像になってしまうという安定性の劣化が見られる。
【００１０】
また、画像形成速度を上げるための像担持体の複数化は、画質の劣化もしくは画像形成装置の大型化を招いてしまう。
【００１１】
また、従来のタンデム型のフルカラー画像形成装置において、像担持体が一つの画像形成装置におけると同等レベルの画質を達成するためには、１つの像担持体ごとに高精度な現像装置、転写装置および制御装置を具備する必要があった。そのため、画像形成装置の本体の寸法（サイズ）が非常に大きくなってしま鵜呑みならず、非常に複雑な制御が必要となるという問題があった。
【００１２】
また、このような大型化を抑制して小型化されたタンデム型の画像形成装置においては、制御系をはじめ、それぞれの構成部品が小型化されている。そのため、精度劣化が生じてしまい、結果として画質が劣る傾向があった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
この画質劣化の要因の一つとして、像担持体の特性が挙げられる。すなわち、複数の像担持体を具備する場合、これらの複数の像担持体において、相互に特性が完全に一致させることが困難であった。そして、これらの特性のずれにより、色むらなどの画像品質の劣化を導いてしまうという現象が生じる。なお、像担持体の特性とは、像担持体の感度やＭＴＦなどを指す。また、画像品質の劣化とは、色むら、色味変動、濃度変動、もしくはライン幅変動などを指す。
【００１４】
そして、像担持体のＭＴＦは像担持体の膜厚に大きく影響を受ける。すなわち、像担持体の膜厚が大きくなるに従って、像担持体のＭＴＦが低下することが一般に知られている。さらに、像担持体の膜厚が大きくなるに従って、微小な露光に対する潜像電位が浅くなる傾向が見られる。
【００１５】
そのため、像担持体の膜厚は薄いほうが好ましい一方、膜厚が使用状況に応じて変化してしまうと、これに伴って画質が変化してしまうという問題は新たに発生してしまう。
【００１６】
したがって、この発明の目的は、像担持体を具備し、この像担持体に均一に帯電した後、光源から光を出射して露光を行うことにより静電潜像を形成し、現像装置によって静電潜像を顕画化する画像形成装置において、常に安定した高精細な画像品質を実現することができるとともに、小型かつ安価な画像形成装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は、
像担持体と、像担持体を均一に帯電する帯電手段と、像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像を顕画化する現像手段とを有し、像担持体として、表面層を有する機能分離型の有機感光体を用いるとともに、露光手段の光源の波長を５００ｎｍ以下とする
ことを特徴とするものである。
【００１８】
この発明において、典型的には、像担持体は、少なくとも導電性基体上に電荷発生層および電荷輸送層が積層されて構成され、電荷輸送層の膜厚が２０μｍ以下であり、表面層の膜厚が５μｍ以下であるとともに、出力解像度が２３ｍｍ−１（≒６００ｄｐｉ）以上である。また、この発明において、好適には、露光手段における露光スポット面積は、２０００μｍ２以下である。また、この発明を適用する画像形成装置は、典型的には、フルカラー画像形成装置であるが、その他の画像形成装置に適用することが可能である。
【００１９】
この発明において、典型的には、光源は、半導体レーザまたは発光ダイオードである。また、この発明において、典型的には、現像方式としては接触現像方式が用いられる。
【００２０】
この発明において、典型的には、複数の像担持体を有し、複数の像担持体におけるそれぞれの像担持体に対して、分光反射率の異なる現像材を現像する現像装置を有する。
【００２１】
この発明において、好適には、画像形成装置は、フルカラー画像形成装置であり、この場合に、複数の像担持体を有し、複数の像担持体のそれぞれの像担持体に対して、分光反射率の異なる現像剤を現像する現像装置を有する。
【００２２】
この発明において、典型的には、現像方式として接触現像方式を用いる。
【００２３】
また、この発明による画像形成装置は、課題を解決するために、上述したそれぞれの構成を、任意に選択的に組み合わせた構成とすることが可能である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
【００２５】
（第１の実施形態）
まず、この発明の第１の実施形態による画像形成装置について説明する。図１に、この第１の実施形態による乾式電子写真方式を採用した画像形成装置を示す。まず、この第１の実施形態による画像形成装置の動作概略について説明する。
【００２６】
すなわち、図１に示すように、まず、ドラム状の機能分離型の有機感光体を有して構成される像担持体１が、帯電手段としての一次帯電器２により均一に帯電される。
【００２７】
次に、画像データ供給部（図示せず）から送出された画像信号に基づいて、像担持体１表面に、露光手段としてのレーザ露光装置３による露光が行われる。これにより、像担持体１表面に静電潜像が形成される。
【００２８】
また、この第１の実施形態による画像形成装置においては、画像データを１画素あたり多値レベル（２５６レベル）とする場合について説明するが、本質的にはどのようなレベルを採用してもよい。
【００２９】
そして、現像手段としての、２成分接触現像装置４により形成された静電潜像を顕画化することにより、中間転写体５の表面に一次転写が行われる。この２成分接触現像装置４は、微細な現像の再現を可能とするための装置である。
【００３０】
そこまでの動作を、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれの色の現像材の入った２成分現像装置４ごとに、計４回繰り返した後、中間転写体５表面に形成された画像を転写材６の表面に二次転写し、定着装置７によって転写材６上に固着させて排出する。
【００３１】
上述した画像形成プロセスを経て画像を形成する場合、画質を決定する要因としては、さまざまな要因がある。一般的な要因としては、静電潜像のレベルから、像担持体１上の画像、中間転写体５上の画像に順次プロセスを経るたびに画質が劣化していくことが挙げられる。そこで、本発明者は、静電潜像の段階に着目して、画質の向上を図ることを想起するに至った。
【００３２】
すなわち、本発明者は、上述した画像形成プロセスを経た画像形成装置における、ライン幅再現性という観点から考察を行った。なお、この第１の実施形態においては、解像度を６００ｄｐｉ（２３．６ｍｍ−１）とした場合の１画素幅のラインについて説明する。図２に、静電潜像が鋭い（シャープな）ものと、緩やか（ブロードな）ものとを、同一のライン幅に画像再現する場合のモデルを示す。
【００３３】
また、この第１の実施形態における説明を容易にするために、両者の静電潜像に対して、図２中の破線により示す現像閾値を与えた場合に、同一のライン幅が再現するものとする。この状態においては、像担持体１における感度特性が変化し、図３に示すように潜像が現像閾値に対して変化すると、それぞれの潜像に対するライン幅が異なってしまう。
【００３４】
ここで、図２と図３とにおいて変化分の小さい方が系の安定性が高いことは、言うまでもない。そして、図２および図３から、系の安定性の高いのは、静電潜像がシャープな場合に提供されることがわかる。
【００３５】
また、本発明者の知見によれば、画像形成装置が形成するライン画像のライン幅を決定づける潜像要因としては、画像形成装置の解像度や、像担持体１の表面から電荷発生層までの膜厚、露光のスポット面積などを挙げることができる。ここで、像担持体１の表面近傍の膜構成を図４に示す。
【００３６】
すなわち、図４に示すように、像担持体１の膜構成は、表面１ａから表面層１ｂ、電荷輸送層１ｃおよび電荷発生層１ｄが順次設けられている。また、これらの電荷輸送層１ｃおよび電荷発生層１ｄは、像担持体１の基体である導電性基体１ｅ上に設けられている。
【００３７】
ここで、この第１の実施形態においては、画像形成装置における解像度を、たとえば６００ｄｐｉ（２３．６ｍｍ−１）とし、図４に示す像担持体１の表面１ａから電荷発生層１ｃまでの距離（以下、像担持体膜厚）を２５μｍ以下とし、この像担持体膜厚のうちの、表面層１ｂの膜厚をたとえば５μｍ以下とする。具体的には、像担持体膜厚をたとえば２５μｍの近傍とし、ピーク光量の１／ｅ２（ｅは、超越数）となる面積、いわゆる露光のスポット面積を２０００μｍ２とする。
【００３８】
図５に、ラインを画像形成した場合における断面の潜像コントラスト、すなわち潜像電位の最深部と最浅部とのコントラスト電位に対する、露光スポット面積を２０００μｍ２とした場合の像担持体膜厚依存性を示す。なお、このときに用いられる描画画像は、図６に示す６００ｄｐｉ（２３．６ｍｍ−１）の１ドット１（１ｄｏｔ１）スペース画像である。
【００３９】
また、図７に、像担持体膜厚の電荷輸送層１ｃの膜厚を２０μｍとしてラインを画像形成した場合における、断面の潜像コントラスト（潜像電位の最深部と最浅部のコントラスト電位）に対する、露光のスポット面積依存性を示す。なお、描画画像は、図６に示す１ドット１（１ｄｏｔ１）スペース画像と同様である。また、このスポット面積依存性は、計算機シミュレーションにより求めたものである。
【００４０】
潜像コントラストとして１５０Ｖ以上確保できる場合に、潜像がシャープであると判断すると、図７から、シャープな潜像を描くためには、露光解像度が６００ｄｐｉの場合において、像担持体膜厚が２０μｍ以下、露光スポット面積が２０００μｍ２以下にすることが望ましいことがわかる。
【００４１】
しかしながら、このような場合においても、像担持体１の電荷輸送層１ｃの膜厚が１０μｍの場合と、２０μｍの場合とにおいて比較すると、潜像コントラストは約１００Ｖ異なる。この電位差は、この第１の実施形態による画像形成装置における特性において、８０レベルの画像信号における出力濃度に換算すると、この画像形成装置においては、０．０８に相当する。
【００４２】
この差異は、像担持体１の使用による経時劣化分として現出する。そこで、この第１の実施形態においては、画像形成装置の像担持体１に、アクリルなどの紫外線を照射することにより硬化させることが可能な、紫外線硬化材料などを用いて、高い耐摩耗性を有する表面層１ｂを５μｍ程度の膜厚で設けることにより、像担持体１の使用による膜厚変動を最小限にするようにしている。
【００４３】
その結果、像担持体１の使用による経時劣化分は、出力濃度で約０．０２となるため、画質劣化としてほとんど認識されないレベルにまで改善することが可能となる。
【００４４】
なお、表面層１ｂを設けることなく、像担持体１の表面における摩耗量を減少させることができれば、その効果は同等であり、本来の目的を達成することができる。
【００４５】
ところが、本発明者の実験および検討によれば、この場合においては、像担持体の寿命が短くなるという問題が別に発生してしまう。そして、短寿命化されると、ランニングコストが上昇するため、画像１枚当たりの単価が高価になってしまう。
【００４６】
そのため、これらの問題を回避するためには、硬度が高く、摩耗しにくい表面層１ｂを形成するのが望ましい。そして、これによって、高精細な画像を安定して安価に出力することができるようになる。
【００４７】
また、表面層１ｃの抵抗値は、画質において重要な因子であるため、この第１の実施形態による画像形成装置においては、表面層１ｂにおける電荷の横方向の移動、いわゆる画像流れを防止する観点から、２３℃の温度で６０％の湿度の常温常湿環境下において、体積抵抗値は、１．０×１０１３程度に設定される。
【００４８】
そして、上述した露光解像度、像担持体膜厚および露光スポット面積の３つの要素は、それぞれ独立して静電潜像に寄与する。ところが、これらの露光解像度、像担持体膜厚および露光スポット面積の３つの要素が、揃ってこの値を達成することにより、さらなる高画質を達成することができる。なお、これらの条件は、最低限満足すべき条件であるため、解像度が高くなるに従って、像担持体膜厚を薄くしつつ、露光スポット面積を小さくしていくことが望ましい。
【００４９】
また、この露光スポット面積に関しては、露光装置における波長に大きく関係する。そして、この第１の実施形態においては、露光装置から出射される光をレーザ光とし、その波長を５００ｎｍ以下のたとえば４００ｎｍとする。また、一方レーザ露光のスポット径Φと波長λとは、
スポット径Φ＝ｋ・Ｆ・λ（ｋ：比例定数、Ｆ：光学系のＦナンバー）
の関係を有する。
【００５０】
ところで、従来の露光光源としては、一般的に、波長が７８０ｎｍ前後の赤外レーザ光や、波長が６８０ｎｍ前後の赤色レーザ光が使用される。このスポット径Φの関係式を考慮すると、これらの波長を有するレーザ光に比して、その出射波長が５００ｎｍ以下、たとえば４００ｎｍ前後の光を出射する光学素子を用いることによって、従来とほぼ同様の光学系を用いつつ、スポット径を小径化することができる。
【００５１】
具体的には、波長が７８０ｎｍのレーザ光に対して、波長が４００ｎｍのレーザ光を使用することによって、スポット径を０．５１倍に小径化することができる。さらに、スポット径を０．５１倍にすることによって、スポット面積を（（０．５１）２≒）０．２５倍、すなわち約１／４倍にすることが可能となる。
【００５２】
また、一般に、スポットの焦点深度ｄは、Ｆナンバーの平方（２乗）と波長とに依存し、
焦点深度ｄ＝ｌ´・Ｆ×Ｆ・λ（ｌ´：比例定数）
の関係を満たす。
【００５３】
そのため、波長の大きいレーザ光を用いて入射径を大きくし、Ｆナンバーを小さくしてスポットをそろえると、短波長化して、同じスポット径を得る場合に比して、焦点深度ｄが小さく浅くなってしまうという問題が生じる。他方、波長の短いレーザ光を用いて、スポット径を小径化すると、焦点深度に対する余裕が生じ、この余裕の分だけ精度を下げることが可能になる。これにより、コストの低減を図ることが可能となる。
【００５４】
したがって、スポット面積を小さくする際に、光学系を構成する部品を追加したり、特別に製造したりすることなく、露光装置を低コストで製造することが可能となる。
【００５５】
ここで、上述した図２および図３は、像担持体膜厚を２０μｍとして露光スポット面積を２０００μｍ２とした系と、像担持体膜厚を３０μｍとして露光スポット面積を３６００μｍ２とした系とにおいて、それぞれ解像度を６００ｄｐｉ（２３．６ｍｍ−１）とした場合における、１画素幅のラインを形成する際の潜像を比較したものである。なお、図２および図３においては、１画素のあたりの積分光量が同一の積分光量になるように規格化されている。
【００５６】
図２および図３から、像担持体膜厚を２０μｍとして露光スポット面積を２０００μｍ２とした系の方が、シャープな潜像を形成することができることがわかる。すなわち、像担持体１の特性変動や現像特性としての閾値の変化などに対して耐性を有するシステムであることがわかる。
【００５７】
以上説明したように、この第１の実施形態によれば、像担持体の特性変化などの画質劣化因子に対して強い静電潜像を形成することが可能となり、結果画質の安定化を達成することが可能となる。また、光学系を特別に仕立てることなく従来の長波長露光とほぼ同様の光学系を用いることができ、安価で小型の画像形成装置において安定な画質を提供することが可能となるのみならず、像担持体１の最表層に表面層１ｂを設けていることにより、像担持体１の削れを最小限に抑制することができ、画像形成装置の使用に伴う像担持体膜厚の変動を抑制することができるので、特性変動自体も最小限に抑えることが可能となる。
【００５８】
（第２の実施形態）
次に、この発明の第２の実施形態による画像形成装置について説明する。図８に、この第２の実施形態による画像形成装置を示す。
【００５９】
図８に示すように、この第２の実施形態による画像形成装置は、第１の実施形態におけると異なり、タンデム型の４つの像担持体を有する画像形成装置である。
【００６０】
すなわち、図８に示すように、この一実施形態による画像形成装置においては、左右方向に延設された無端ベルト状の転写ベルト１１の上部に、画像形成部１３，１４，１５，１６が順次に列設されている。なお、これらの画像形成部１３，１４，１５，１６は、互いに同一の構成を有する。
【００６１】
これらの画像形成部１３，１４，１５，１６においては、それぞれ像担持体１７が配設されている。これらの像担持体１７の周辺には、一次帯電器２０、除電ランプ（図示せず）、クリーナ２１、現像器２２などの、画像形成用部材が配設されている。また、その上部には、光走査部２５ａを有する画像読取部２５が設置されている。
【００６２】
また、それぞれの現像器２２には、それぞれイエロー、マゼンタ、シアンおよび、ブラックの色のトナーが格納されている。
【００６３】
また、転写ベルト１１における無端ベルトの内側で、それぞれの像担持体１７に対応する位置の反対側に、それぞれ転写帯電器１８が配設されている。
【００６４】
また、それぞれの画像形成部１３，１４，１５，１６の上方には、これらの画像形成部１３〜１６に対応して、それぞれ光走査装置（図示せず）が設けられている。そして、これらの光走査装置により、原稿における複数の成分色に対応した画像信号が像担持体１７に照射される。これにより、それぞれの像担持体１７に、それぞれの成分色に対応する静電潜像が形成される。
【００６５】
また、画像形成部１３においては、像担持体１７の回転走行によって、潜像が現像器２２に対して対向する現像位置に到来すると、現像器２２からイエロートナーが供給されて、この像担持体１７にイエロートナー像が形成される。
【００６６】
そして、このイエロートナー像が、転写帯電器１８に対して対向配置された転写部位に至ると、転写帯電器１８による転写バイアスによって、イエロートナー像が転写ベルト１１に転移される。
【００６７】
その後、転写ベルト１１が進行して画像形成部１４にまで達すると、上述と同様の方法によって、画像形成部１４により転写ベルト１１にすでに転移されているイエロートナー像にマゼンタトナー像が重畳形成される。
【００６８】
その後、画像形成部１５，１６においても同様に、転写ベルト１１に、それぞれシアントナー像およびブラックトナー像が、順次重畳形成される。続いて、この転写ベルト１１に形成された４色の色トナー像は、転移部２３において転写ベルトから分離されて転写材１２に転移する。その後、転写材１２が定着装置２４に至り、それぞれの色トナー像が溶解混合されてカラー画像となる。その後、このカラー画像が転写材１２に定着されて固定された後、装置外に排出される。
【００６９】
なお、それぞれの像担持体１７に、転写されずに残った残留トナーは、クリーナ２１により除去される。そして、このクリーナ２１によってトナーがクリーニングされることにより、それぞれの像担持体１７が、以降の画像形成動作を実行可能な準備状態となる。
【００７０】
すなわち、この第２の実施形態による画像形成装置は、４つのローラに張架された転写ベルト１１を有し、この転写ベルト１１にトナー像が重畳形成され、給紙カセットに充填された転写材１２に転写されて、排紙カセット（図示せず）から排出されるように構成されている。
【００７１】
次に、上述した画像形成装置において、画像形成プロセスを経る中で、図１に示すような像担持体１が単数の画像形成装置の場合と、図８に示すように像担持体１７が複数の場合の画像形成装置の場合とを比較する。
【００７２】
すなわち、図１に示す第１の実施形態による画像形成装置におけるように、像担持体１が単数の場合、画像形成装置は、帯電、露光、現像、一次転写をそれぞれの色ごとに計４回繰り返し行い、二次転写を一回行うという動作を行う。
【００７３】
これに対し、図８に示すこの第２の実施形態による画像形成装置においては、異なる像担持体１７により、それぞれの色の画像をほぼ同時に形成し、直列に中間転写体としての転写ベルト１１上に一次転写する動作を行うという点が相違する。
【００７４】
以上のようにして構成された、この第１および第２の実施形態による画像形成装置において、本発明者は、像担持体１が単数の装置と複数の装置とにおいて、互いの画質に対する影響について実験を行った。なお、この実験においては、像担持体膜厚を３０μｍとし、露光スポット面積を３６００μｍ２とした系を用いる。
【００７５】
まず、像担持体１が単数の場合において、像担持体１の特性が理想的な特性からずれ、図９に示すように、スラスト方向に感度勾配を有する場合を仮定する。なお、横軸がスラストの位置であり、縦軸がこのスラストの位置に対する画像信号８０レベル入力時の像担持体の表面の周方向平均電位分布を示す。
【００７６】
ここで、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の現像装置の特性はまったく同じであり、イエロー、マゼンタ、シアンに等しい量の画像信号を入力するとグレーが出力されるとする。その状態で、イエロー、マゼンタ、シアンの全面に、均一な画像信号８０レベルを入力したとすると、それぞれの色のスラスト方向での濃度分布は図１０に示すようになる。
【００７７】
そして、この画像はグレーのまま濃度がスラスト方向に分布を持つような画像になる。なお、この図１０において、感度変化に対する濃度変化のメカニズムは、第１の実施形態におけると同様である。
【００７８】
一方、図８に示すように、像担持体が複数ある場合において、イエロー、マゼンタのステーションの像担持体はスラスト方向にムラのない理想的な表面電位分布を有するのに対し、シアンのステーションの像担持体のみを図１０に示すようなスラスト方向に分布を持つような場合について考察する。
【００７９】
この状態で、イエロー、マゼンタ、シアンに全面に均一な画像信号８０レベルを入力する。この場合、それぞれの色のスラスト方向における濃度分布は、図１１に示すようになる。このとき、上述の画像は、手前側がグレーであるが、奥側では赤っぽいグレーになってしまう。
【００８０】
このような色をユーザが肉眼で観察した場合、一般に濃度のわずかな変化よりも色味の変化のほうが目立ってしまう。そして、このような場合には、複数の像担持体を持つ画像形成装置が、それらのうちのいずれか一つの像担持体の特性が異なるのみであっても、色むらとして表出される。そのため、単数の像担持体の画像形成装置に比して画像劣化が生じやすいということがわかる。
【００８１】
すなわち、上述のような本発明者の検討の結果、図１に示す像担持体が単一の画像形成装置に比して、図９に示す像担持体が複数の画像形成装置の方が、静電潜像をシャープに描く必要があることを想起した。
【００８２】
そこで、この本発明者は、複数の像担持体をタンデムに並べて画像形成を行う場合の像担持体１７の電荷輸送層１ｃの膜厚を２０μｍ以下、好適には２０μｍ近傍にしつつ、表面にはアクリルに紫外線を照射して硬化させる紫外線硬化材料を用いた、使用による削れの生じにくい表面層１ｂを、膜厚が５μｍになるように設け、像担持体１を使用することによる膜厚変動を最小限に抑制することを案出した。
【００８３】
また、本発明者は、露光に用いる光の波長を、５００ｎｍ以下、好適には４００ｎｍ程度にすることによって、スポット面積（ピーク光量の１／ｅ２での面積）を、２０００μｍ２とすることが望ましいことを想起し、タンデム式の画像形成装置に適用することを案出するに至った。
【００８４】
そして、この第２の実施形態による画像形成装置によれば、第１の実施形態におけると同様に、それぞれの像担持体における潜像をシャープに形成することが可能となるとともに、像担持体の特性変動も低減することが可能となる。そのため、複数の像担持体１７を有する、この第２の実施形態による画像形成装置において、それぞれの像担持体１７の特性が変化しにくく、また、たとえ変化したとしても、色むらとして画質に現出するのを最小限に抑制し、高いプロダクティビティで高画質を提供することが可能となる。
【００８５】
また、それぞれの光学系を別に製造することなく、従来の長波長の光を用いた露光におけると、ほぼ同様の光学系を用いることが可能となる。そのため、安価で小型の画像形成装置において安定した画質の提供を図ることが可能となる。
【００８６】
以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づくそれぞれの種の変形が可能である。
【００８７】
例えば、上述の実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。
【００８８】
また、たとえば上述の実施形態においては、画像形成装置の構成例としてフルカラー画像形成装置を例として挙げているが、これに限定する趣旨ではなく、モノクロプリンタ、フルカラープリンタ、モノクロファクシミリ、フルカラーファクシミリ、モノクロ複写機などの光源を用いた画像形成装置に適用することが可能である。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による画像形成装置によれば、像担持体として、表面層を有する機能分離型の有機感光体を用いるとともに、上記露光手段の光源の波長を５００ｎｍ以下にしていることにより、像担持体の特性変化などの画質劣化因子に対して強い静電潜像を形成することが可能となり、結果画質の安定化を達成することができるとともに、表面層を設けることによるランニングコストの低減が可能となるため、常に安定した高精細な画像品質を実現することができるとともに、小型かつ安価な画像形成装置を提供することが可能となる。
【００９０】
また、この発明の他の効果は、光学系を特別に製造することなく、従来の長波長露光とほぼ同様の光学系を用いることができるため、安価かつ小型で、安定した画質を実現することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００９１】
また、この発明のさらなる効果は、複数の像担持体を有する画像形成装置において、それぞれの像担持体の特性の違いが色むらとして画質に現出するのを最小限に抑制し、プロダクティビティを高水準に維持し、高画質の画像を形成することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態による画像形成装置の断面図である。
【図２】この発明の第１の実施形態による静電潜像の鋭いものと緩やかなものとで同一のライン幅を再現する際のモデルを示す概念図である。
【図３】図２に示す状態から像担持体の感光特性が変化し、ライン幅が異なって再現される場合のモデルを示す概念図である。
【図４】この発明の第１の実施形態による像担持体の膜構成を示す断面図である。
【図５】この発明の第１の実施形態によるスポット面積を２０００μｍ２とした場合の像担持体の膜厚と潜像コントラストとの関係を示すグラフである。
【図６】この発明の第１の実施形態による描画画像を示す図である。
【図７】この発明の第１の実施形態による像担持体の電荷輸送層の膜厚を２０μｍとした場合の露光スポット面積と潜像コントラストとの関係を示すグラフである。
【図８】この発明の第２の実施形態による画像形成装置を示す断面図である。
【図９】この発明の第２の実施形態による像担持体がスラスト方向に感度勾配を有する場合の、像担持体におけるスラスト方向に沿った電位分布を示すグラフである。
【図１０】この発明の第２の実施形態による像担持体を使用して画像形成した場合の、イエロー、マゼンタおよびシアンの、それぞれのスラスト方向の出力濃度分布を示すグラフである。
【図１１】図１０に示す電位分布が、シアンステーションの像担持体にのみ存在する場合の、スラスト方向に沿った、イエロー、マゼンタおよびシアンのそれぞれの出力濃度の分布を示すグラフである。
【符号の説明】
１，１７　像担持体
１ａ　表面
１ｂ　表面層
１ｃ　電荷輸送層
１ｄ　電荷発生層
１ｅ　導電性基体
２　一次帯電器
３　レーザ露光装置
４　成分接触現像装置
５　中間転写体
６，１２　転写材
７　定着装置
１１　転写ベルト
１３，１４，１５，１６　画像形成部
１８　転写帯電器
２０　一次帯電器
２１　クリーナ
２２　現像器
２３　転移部
２４　定着装置
２５　画像読取部
２５ａ　光走査部
【図１】
2004021136.tif 000003
【図２】
2004021136.tif 000004
【図３】
2004021136.tif 000005
【図４】
2004021136.tif 000006
【図５】
2004021136.tif 000007
【図６】
2004021136.tif 000008
【図７】
2004021136.tif 000009
【図８】
2004021136.tif 000010
【図９】
2004021136.tif 000011
【図１０】
2004021136.tif 000012
【図１１】
2004021136.tif 000013