JP2000118036A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式のプ
リンタや複写機などに用いられる画像形成装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus used for an electrophotographic printer or copier.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、プリンタや複写機の分野で、文字
や絵などを表わす画像情報に応じて変調された光ビーム
を感光体上に照射して感光体上に静電潜像を形成し、そ
の静電潜像をトナーで現像して可視画像を形成する、い
わゆるディジタル電子写真方式の画像形成装置が広く用
いられている。2. Description of the Related Art In recent years, in the field of printers and copiers, an electrostatic latent image is formed on a photoreceptor by irradiating the photoreceptor with a light beam modulated in accordance with image information representing characters and pictures. A so-called digital electrophotographic image forming apparatus which forms a visible image by developing the electrostatic latent image with toner is widely used.
【0003】このようなディジタル画像形成装置におい
て、白と黒の二値画像を形成する場合のみならず中間調
を持った画像を形成する場合も、光ビームを高速でオン
オフし、いわゆる網点構造や万線構造の静電潜像を形成
することにより中間調を表現する方法が従来から知られ
ている。この方法はアルゴリズムも比較的簡易であり、
また低コストで実現できるため、ディジタル電子写真方
式のプリンタや複写機に広く採用されてきている。In such a digital image forming apparatus, not only when forming a binary image of black and white but also when forming an image having a halftone, a light beam is turned on and off at a high speed, and a so-called halftone dot structure is formed. 2. Description of the Related Art A method of expressing a halftone by forming an electrostatic latent image having a line structure is conventionally known. This method has a relatively simple algorithm,
Since it can be realized at low cost, it has been widely used in digital electrophotographic printers and copiers.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このような、いわゆる
網点構造や万線構造の静電潜像を形成することにより中
間調を表現する方式においては、画像中の低濃度部(ハ
イライト部)から高濃度部まで、一定の光ビームスポッ
ト径、かつ、単位長あたり一定のドット数ないし線数で
潜像形成が行われる。このため、ハイライト部での露光
プロファイルは、露光エネルギがオンオフのように二値
的(ディジタル的)には変化せずに、コントラストが低
下した中間的(アナログ的)な露光エネルギ分布を持っ
た露光プロファイルとなり、さらに、露光量自体も少な
いことからドットや万線の再現性が乏しく、粒状性の低
いざらついた画像となり、また、温湿環境の変化により
階調表現が不安定になりやすいという問題がある。In such a system for expressing a halftone by forming an electrostatic latent image having a so-called halftone dot structure or line structure, a low density portion (highlight portion) in the image is used. ) To a high density portion, a latent image is formed with a constant light beam spot diameter and a constant number of dots or lines per unit length. For this reason, the exposure profile in the highlight portion has an intermediate (analog-like) exposure energy distribution in which the exposure energy does not change in a binary (digital) manner as in the case of ON / OFF and the contrast is reduced. It becomes an exposure profile, and furthermore, since the exposure amount itself is small, the reproducibility of dots and lines is poor, a grainy image with low granularity is obtained, and the gradation expression tends to be unstable due to changes in the temperature and humidity environment There's a problem.
【0005】そこで、ハイライト部での露光プロファイ
ルのコントラストを向上するために、単位長あたりのド
ット数ないし線数を少なくして潜像形成を行うことが考
えられるが、この方法ではハイライト部におけるドット
や万線の再現性を向上させることはできるが、ドットな
どの画像構造が認識されやすくなり、また、文字の分解
能も低下して低画質化するという欠点がある。In order to improve the contrast of an exposure profile in a highlight portion, it is conceivable to form a latent image by reducing the number of dots or lines per unit length. Although the reproducibility of dots and lines can be improved, image structures such as dots are more easily recognized, and the resolution of characters is also reduced, resulting in lower image quality.
【0006】また、光ビームスポット径を十分小さくす
る方法も考えられるが、結像光学系の考察によれば、ガ
ウシアンビームの伝搬において、ビームの収束角をθ
beam、波長をλ、屈折率をnとすると、最小ビーム径ω
0は次式で求められる。A method of making the light beam spot diameter sufficiently small is also conceivable. However, according to the consideration of the imaging optical system, in the propagation of the Gaussian beam, the beam convergence angle is set to θ.
beam , the wavelength is λ, and the refractive index is n, the minimum beam diameter ω
0 is obtained by the following equation.
【0007】ω0≒λ/(n・π・θbeam) また、f−θレンズへの入射ビーム径をD、f−θレン
ズの焦点距離をfとすると、ビームの収束角θbeamは次
式で求められる。Ω0 ≒ λ / (n · π · θ beam ) Further, assuming that the diameter of the beam incident on the f-θ lens is D and the focal length of the f-θ lens is f, the beam convergence angle θ beam is given by the following equation. Is required.
【0008】 θbeam=tan-1(D/(2・f)) 従って、ビーム径を小さくするには、波長λを短くする
か、f−θレンズへの入射ビーム径D、即ち回転多面鏡
への入射ビーム径を大きくすればよいことがわかる。Θ beam = tan −1 (D / (2 · f)) Therefore, in order to reduce the beam diameter, the wavelength λ must be shortened, or the beam diameter D incident on the f-θ lens, that is, the rotating polygon mirror It can be seen that the diameter of the incident beam to the beam should be increased.
【0009】光ビームの波長λを短くするために波長の
短い半導体レーザを使用する方法も考えられるが、波長
の短い半導体レーザといっても〜680nm程度であ
り、一般的な半導体レーザの波長が〜780nmである
のに対して、たかだか12%程度の改善に過ぎない。さ
らに波長の短い光源となるとアルゴンレーザ、または半
導体レーザと波長変換素子との組み合せ、というような
技術を採用しなければならないため装置の大型化と価格
の上昇を招くという問題がある。In order to shorten the wavelength λ of the light beam, a method of using a semiconductor laser having a short wavelength is conceivable. However, a semiconductor laser having a short wavelength is about 680 nm. 780 nm, which is only about 12% improvement. Further, when a light source having a shorter wavelength is used, it is necessary to employ a technology such as an argon laser or a combination of a semiconductor laser and a wavelength conversion element, so that there is a problem that the apparatus becomes larger and the price increases.
【0010】また、f−θレンズへの入射ビーム径Dを
大きくしようとすると、光ビームを集光して感光体上に
光ビームスポットを形成する結像光学系が大型化し非常
に精密で高価なものとなってしまい実用に向かない。In order to increase the diameter D of the incident beam on the f-.theta. Lens, an image forming optical system for condensing a light beam and forming a light beam spot on a photoreceptor becomes large and very precise and expensive. It is not suitable for practical use.
【0011】この問題に対して、特開平1−16945
4号公報には、ある程度の露光強度までは帯電電位が減
衰せず、露光強度があるしきい値を越えると帯電電位が
急激に減衰する光電位減衰特性を有する感光体、いわゆ
るスイッチング型感光体を用いることにより露光プロフ
ァイルのコントラストを向上する方法が開示されてい
る。また、特開平2−282277号公報には、同様の
光電位減衰特性を有する感光体を用いた中間調画像再現
方法についての記載がある。To solve this problem, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4 (1999) -1994 discloses a photosensitive member having a photo-potential decay characteristic in which the charging potential does not attenuate up to a certain exposure intensity and the charging potential abruptly attenuates when the exposure intensity exceeds a certain threshold value, that is, a so-called switching type photosensitive member. There is disclosed a method for improving the contrast of an exposure profile by using the method. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-282277 describes a halftone image reproducing method using a photoreceptor having the same photo-potential attenuation characteristics.
【0012】これらの方法によると、弱露光強度では帯
電電位が減衰しないため、露光プロファイルの裾の部分
である弱露光強度部分が切り落とされ、鮮明な文字の再
現が可能となり、また、ドットや万線の再現性も良好と
なり、粒状性に優れたざらつきのない画像を得ることが
できる。According to these methods, the charging potential is not attenuated at the low exposure intensity, so that the low exposure intensity portion, which is the bottom of the exposure profile, is cut off, and clear characters can be reproduced. The line reproducibility is also good, and an image without graininess having excellent graininess can be obtained.
【0013】しかし、この方法では、弱露光強度で帯電
電位が減衰しない不感領域を越えると帯電電位が急激に
変化するため、ハイライト部を含めた階調表現が急峻と
なり、かつ、光ビーム照射エネルギのむらなどが存在す
ると、濃度むらとして顕在化しやすいという問題があ
る。この階調表現の急峻性および濃度むらの顕在化を抑
制するには、やはり、光ビームスポット径を十分小さく
する必要があるため、前述のように結像光学系が非常に
精密で高価なものとなり、また、装置が大型化しやすく
実用には向かない。However, according to this method, the charging potential changes abruptly beyond a dead area where the charging potential is not attenuated at a low exposure intensity, so that the gradation expression including the highlight portion becomes steep and the light beam irradiation is performed. If energy unevenness or the like is present, there is a problem that concentration unevenness is likely to become apparent. In order to suppress the steepness of the gradation expression and the appearance of density unevenness, it is necessary to make the light beam spot diameter sufficiently small, so that the imaging optical system is extremely precise and expensive as described above. In addition, the size of the apparatus is easily increased, which is not suitable for practical use.
【0014】この問題に対する他の解決策として、特開
平9−169136号公報には、ビーム径の異なる2つ
の光ビームを同時に走査しながら、同一走査線上に静電
潜像を形成するにあたり、第1の露光として2つの光ビ
ームのうちのビーム径の小さい方の光ビームを用いて画
像情報の露光を行うと同時に、第2の露光としてビーム
径の大きい方の光ビームを用いて反転画像の露光を行
い、第1の露光と第2の露光の総和をもって静電潜像を
形成する、いわゆるバイアス露光方式が提案されてい
る。As another solution to this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-169136 discloses a method for forming an electrostatic latent image on the same scanning line while simultaneously scanning two light beams having different beam diameters. Exposure of image information is performed using the light beam having the smaller beam diameter of the two light beams as the first exposure, and at the same time, the inverted image is formed using the light beam having the larger beam diameter as the second exposure. A so-called bias exposure method has been proposed in which exposure is performed and an electrostatic latent image is formed by summing the first exposure and the second exposure.
【0015】このバイアス露光方式では、2つの光ビー
ムのビーム径の違いにより、第1の露光像と第2の露光
像が合成された合成露光像の輪郭部の傾きが急峻にな
り、単一の光ビームの露光では得られない極めてコント
ラストの高い静電潜像を得ることができる。この方式を
スイッチング型感光体と組み合わせることにより、実用
的な光ビームスポット径でありながら、粒状性の優れた
ざらつき感のない画像再現が可能となり、ハイライト部
がなだらかで、均一性に優れた画像を得ることができ
る。In this bias exposure method, the inclination of the contour of the combined exposure image obtained by combining the first exposure image and the second exposure image becomes steep due to the difference in the beam diameter of the two light beams, and An extremely high-contrast electrostatic latent image that cannot be obtained by light beam exposure can be obtained. By combining this method with a switching type photoreceptor, it is possible to reproduce images without a grainy feeling with excellent graininess while having a practical light beam spot diameter, and the highlight part is smooth and excellent in uniformity Images can be obtained.
【0016】図12は、従来のバイアス露光方式を説明
するための模式図である。FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a conventional bias exposure method.
【0017】図12には、万線構造の中間調画像を形成
する際の、第1の光ビームおよび第2の光ビームの駆動
タイミングA,Bと、第1の光ビームおよび第2の光ビ
ームによる露光像が合成された合成露光プロファイルC
と、それに基づいて形成された静電潜像プロファイルD
とが示されている。第1の光ビームの露光タイミング
と、第1の光ビームとは反転関係にある第2の光ビーム
の露光タイミングとによって、合成露光プロファイルC
には、画像形成が要求される部分とそうでない部分の境
界にフリンジ部(破線で示す)が形成される。このフリ
ンジ部が静電潜像にも伝達され、そのレベルが大きい
と、現像剤に印加される逆電界(現像されないよう働く
電界)が局所的に大きくなり、逆電界によるフリンジ部
が静電潜像プロファイルDにも現れる。この逆電界によ
り、中間調画像部においてキャリアオーバと称する感光
体へのキャリア付着に起因する画像ぬけという画像欠陥
が発生することがある。さらに、露光ビームや感光体の
光電位減衰特性の条件によっては、感光体の帯電電位を
非常に高電位に設定する必要があり、繰り返して使用し
ているうちに画像部でリークによる画像欠陥が発生する
こともある。FIG. 12 shows the driving timings A and B of the first light beam and the second light beam and the first light beam and the second light when forming a halftone image having a line structure. Exposure profile C in which the exposure image by the beam is synthesized
And an electrostatic latent image profile D formed based thereon
Are shown. The exposure timing of the first light beam and the exposure timing of the second light beam having an inversion relationship with the first light beam make the combined exposure profile C
, A fringe portion (shown by a broken line) is formed at a boundary between a portion where image formation is required and a portion where image formation is not required. The fringe portion is also transmitted to the electrostatic latent image. If the level is large, the reverse electric field (electric field that acts to prevent development) applied to the developer locally increases, and the fringe portion due to the reverse electric field causes the electrostatic latent image to move. It also appears in the image profile D. Due to this reverse electric field, an image defect such as image missing due to carrier adhesion to a photoconductor, which is called carrier over, may occur in a halftone image portion. Furthermore, depending on the conditions of the exposure beam and the photopotential attenuation characteristics of the photoconductor, it is necessary to set the charging potential of the photoconductor to a very high potential. It can also occur.
【0018】また、このバイアス露光方式を、複数色の
トナーによる可視画像を被転写体上に順次重ねるように
転写してカラー画像を形成する画像形成装置に適用した
場合に、繰り返して使用しているうちに露光ビームや感
光体帯電電位の条件によっては、色むらが発生するとい
う問題もある。When this bias exposure method is applied to an image forming apparatus for forming a color image by transferring a visible image by a plurality of color toners so as to be sequentially superimposed on a transfer object, the bias exposure method is used repeatedly. There is also a problem that color unevenness is generated depending on the conditions of the exposure beam and the photosensitive member charging potential during the exposure.
【0019】本発明は、上記の事情に鑑み、キャリアオ
ーバによる中間調画像の画像ぬけが防止され、かつ粒状
性の優れたざらつき感のない画像を得ることのできる画
像形成装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an image forming apparatus capable of preventing an image of a halftone image from being lost due to carrier over, and capable of obtaining an image having excellent graininess and having no roughness. Aim.
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の画像形成装置は、所定の方向に移動する、静電潜
像が形成される感光体、感光体を帯電する帯電手段、帯
電された感光体上を所定の走査方向に画像信号に対応し
た光ビームで走査することにより該感光体上に静電潜像
を形成する露光手段、および上記感光体上に形成された
静電潜像を現像することにより感光体上にトナー像を形
成する現像手段を備えた画像形成装置において、上記露
光手段が、上記画像信号に基づいてオンオフ変調された
第1の光ビームを発生する第1の光ビーム発生手段と、
上記画像信号に基づいて、上記第1の光ビームとは背反
的にオンオフ変調された第2の光ビームを発生する第2
の光ビーム発生手段と、上記第1の光ビーム発生手段お
よび第2の光ビーム発生手段からそれぞれ発生した第1
の光ビームおよび第2の光ビームを1本の光ビームに合
成する光ビーム合成手段と、上記合成手段により合成さ
れた光ビームを上記感光体に導き上記感光体上を上記主
走査方向に走査する走査光学系と、上記第1の光ビーム
の出力エネルギをEE1とし、上記第2の光ビームの出
力エネルギをEE2とし、上記感光体の光電位減衰特性
における、帯電された表面電位を50%減衰させるに要
する露光エネルギをE50とし、帯電された表面電位を
10%減衰させるに要する露光エネルギをE10とした
ときに、 E10/E50≧EE2/EE1−0.2 を満足することを特徴とする。In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention comprises a photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed, a photosensitive member for forming an electrostatic latent image, a charging means for charging the photosensitive member, and a charging member. Exposure means for forming an electrostatic latent image on the photosensitive member by scanning the photosensitive member with a light beam corresponding to an image signal in a predetermined scanning direction; and an electrostatic latent image formed on the photosensitive member. In an image forming apparatus including a developing unit that forms a toner image on a photoconductor by developing an image, the exposing unit generates a first light beam that is modulated on and off based on the image signal. Light beam generating means;
A second light beam that generates a second light beam that is on-off modulated contrary to the first light beam based on the image signal;
Light beam generating means, and the first light beam generating means generated by the first light beam generating means and the second light beam generating means.
Light beam combining means for combining the light beam and the second light beam into one light beam, and guiding the light beam combined by the combining means to the photosensitive member to scan the photosensitive member in the main scanning direction. And the output energy of the first light beam is EE1, the output energy of the second light beam is EE2, and the charged surface potential in the photopotential decay characteristic of the photoconductor is 50%. When the exposure energy required to attenuate is E50 and the exposure energy required to attenuate the charged surface potential by 10% is E10, E10 / E50 ≧ EE2 / EE1-0.2 is satisfied. .
【0021】ここで、感光体の光電位減衰特性を表す重
要な指標である、露光エネルギE50と露光エネルギE
10との比E10/E50について図面を参照して説明
する。Here, the exposure energies E50 and E50, which are important indices representing the photo-potential decay characteristics of the photoreceptor, are shown.
The ratio E10 / E50 to 10 will be described with reference to the drawings.
【0022】図1は、感光体の光電位減衰特性を示すグ
ラフである。FIG. 1 is a graph showing the photo-potential decay characteristics of the photoreceptor.
【0023】図1に示す電位減衰曲線において、帯電さ
れた表面電位VHを50%減衰させて表面電位V50と
するのに要する露光エネルギE50と、帯電された表面
電位VHを10%減衰させて表面電位V10とするのに
要する露光エネルギE10との比E10/E50によ
り、この感光体の光電位減衰特性を表すことができる。In the potential decay curve shown in FIG. 1, the exposure energy E50 required to attenuate the charged surface potential VH by 50% to the surface potential V50 and the charged surface potential VH by 10% attenuate the surface. The photopotential decay characteristic of this photoreceptor can be expressed by the ratio E10 / E50 to the exposure energy E10 required for setting the potential V10.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。Embodiments of the present invention will be described below.
【0025】図2は、本発明の画像形成装置の一実施形
態の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an embodiment of the image forming apparatus of the present invention.
【0026】この実施形態は、本発明の画像形成装置を
カラー複写機に適用したものであり、表面に静電潜像が
形成される感光体ドラム1、感光体ドラム1を帯電する
静電潜像形成用帯電器2、帯電された感光体ドラム1上
を画像信号に対応した光ビームで所定の走査方向に走査
することにより感光体ドラム1上に静電潜像を形成する
光ビーム走査装置20、および感光体ドラム1上に形成
された静電潜像をトナーで現像することにより感光体ド
ラム1上にトナー像を形成する回転現像器3を備えてい
る。In this embodiment, an image forming apparatus according to the present invention is applied to a color copying machine, and a photosensitive drum 1 having an electrostatic latent image formed on a surface thereof, and an electrostatic latent image for charging the photosensitive drum 1 are provided. Image forming charger 2, a light beam scanning device that forms an electrostatic latent image on photosensitive drum 1 by scanning charged photosensitive drum 1 with a light beam corresponding to an image signal in a predetermined scanning direction. 20 and a rotary developing device 3 for forming a toner image on the photosensitive drum 1 by developing the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 with toner.
【0027】なお、この画像形成装置における静電潜像
形成用帯電器2は本発明にいう帯電手段に相当するもの
であり、光ビーム走査装置20は本発明にいう露光手段
に相当するものであり、回転現像器3は本発明にいう現
像手段に相当するものである。The charger 2 for forming an electrostatic latent image in this image forming apparatus corresponds to a charging means according to the present invention, and the light beam scanning device 20 corresponds to an exposure means according to the present invention. In addition, the rotary developing device 3 corresponds to the developing means according to the present invention.
【0028】光ビーム走査装置20、すなわち本発明に
いう露光手段は、第1の光ビーム発生手段と、第2の光
ビーム発生手段と、光ビーム合成手段と、走査光学系と
を備えている。露光手段(光ビーム走査装置20)の詳
細については後述する。The light beam scanning device 20, ie, the exposure means according to the present invention, includes a first light beam generating means, a second light beam generating means, a light beam synthesizing means, and a scanning optical system. . Details of the exposure means (light beam scanning device 20) will be described later.
【0029】次に、この画像形成装置の基本的な動作に
ついて説明する。Next, the basic operation of the image forming apparatus will be described.
【0030】矢印A方向に回転する感光体ドラム1は、
静電潜像形成用帯電器2により一様に帯電された後、光
ビーム走査部20からの複数の光ビームにより主走査方
向に繰返し走査される。この光ビーム走査により感光体
ドラム1が露光され、感光体ドラム1上に静電潜像が形
成される。感光体ドラム1上に形成された静電潜像は回
転現像器3と対向する現像位置Dに搬送される。回転現
像器3は、イエロー、シアン、マゼンタ、および黒色の
トナーをそれぞれ収納する4台の現像ユニット3aによ
り構成されている。現像ユニット3aとしては、2成分
磁気ブラシ現像による反転現像方式の現像ユニットが用
いられている。トナーの平均粒径は7μmである。回転
現像器3は、各色に対応する静電潜像を現像する度毎
に、その色に対応する現像ユニット3aが現像位置Dに
セットされるように回動し、その色に対応するトナーに
より感光体ドラム1上の静電潜像を現像する。このと
き、現像が行われる現像ユニット3aの現像ロール3b
にはバイアス電圧が印加され静電潜像の背景部へのトナ
ー付着が抑制される。現像の結果、感光体ドラム1上に
形成されたトナー像は、感光体ドラム1に担持され、転
写ドラム4と対向する転写位置Tに搬送される。The photosensitive drum 1 rotating in the direction of arrow A is
After being uniformly charged by the electrostatic latent image forming charger 2, it is repeatedly scanned in the main scanning direction by a plurality of light beams from the light beam scanning unit 20. The photosensitive drum 1 is exposed by this light beam scanning, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is transported to a developing position D facing the rotary developing device 3. The rotary developing device 3 includes four developing units 3a that respectively store yellow, cyan, magenta, and black toners. As the developing unit 3a, a developing unit of a reversal developing system using two-component magnetic brush development is used. The average particle size of the toner is 7 μm. Each time the rotary developing device 3 develops the electrostatic latent image corresponding to each color, the rotary developing device 3 rotates so that the developing unit 3a corresponding to the color is set at the developing position D, and the toner corresponding to the color is used. The electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is developed. At this time, the developing roll 3b of the developing unit 3a where development is performed
Is applied with a bias voltage to suppress toner adhesion to the background portion of the electrostatic latent image. As a result of the development, the toner image formed on the photosensitive drum 1 is carried on the photosensitive drum 1 and is conveyed to a transfer position T facing the transfer drum 4.
【0031】矢印B方向に回転する転写ドラム4には、
用紙トレイ11から用紙搬送経路12を経由して搬送さ
れてきた記録用紙Pを転写ドラム4の外周に吸着するた
めの用紙吸着用帯電器4a、感光体ドラム1上に形成さ
れたトナー像を転写位置Tにおいて記録用紙P上に静電
転写するための転写帯電器4b、記録用紙Pと転写ドラ
ム4との静電的な吸着力を除去するための剥離用帯電器
4c、転写ドラム4上から記録用紙Pを剥離するための
剥離爪4d、および記録用紙が剥離された後の転写ドラ
ム4を除電する除電用帯電器4eが備えられている。The transfer drum 4 rotating in the direction of arrow B has
A paper suction charger 4a for suctioning the recording paper P transported from the paper tray 11 via the paper transport path 12 to the outer periphery of the transfer drum 4, and transfers the toner image formed on the photosensitive drum 1 A transfer charger 4b for electrostatic transfer on the recording paper P at the position T, a peeling charger 4c for removing electrostatic attraction between the recording paper P and the transfer drum 4, and a transfer drum 4 A peeling claw 4d for peeling off the recording paper P, and a charge eliminator 4e for discharging the transfer drum 4 after the recording paper has been peeled off are provided.
【0032】感光体ドラム1にイエロー、シアン、マゼ
ンタ、黒の各色のトナー像が順次形成される間、転写ド
ラム4には一枚の記録用紙が吸着され転写ドラム4とと
もに回転しており、感光体ドラム1上の各色のトナー像
が順次転写位置Tに到達するのと同期して転写ドラム4
に吸着された記録用紙Pも転写位置Tに搬送され、転写
帯電器4bにより1枚の記録用紙P上に各色のトナー像
が順次重ね合わされるように静電転写される。記録用紙
P上にイエロー、シアン、マゼンタ、および黒の4色の
トナー像の転写が終了すると、転写ドラム4に吸着され
た記録用紙Pは、剥離用帯電器4cにより転写ドラム4
との静電的な吸着力が除去され、剥離爪4dにより転写
ドラム4から剥離され、定着器9で定着されてから装置
外部に搬出される。転写後の感光体ドラム1は、クリー
ナ5により残存トナーの除去が行われ、前露光器6から
照射された光で除電され、次の静電潜像形成が続けて行
われるときは静電潜像形成用帯電器2により感光体ドラ
ム1表面の帯電が行われる。While yellow, cyan, magenta, and black toner images are sequentially formed on the photosensitive drum 1, one recording sheet is attracted to the transfer drum 4 and is rotated together with the transfer drum 4. The transfer drum 4 is synchronized with the successive arrival of the toner images of each color on the body drum 1 at the transfer position T.
The recording paper P attracted to the recording paper P is also conveyed to the transfer position T, and is electrostatically transferred by the transfer charger 4b so that toner images of each color are sequentially superimposed on one recording paper P. When the transfer of the four color toner images of yellow, cyan, magenta, and black onto the recording paper P is completed, the recording paper P attracted to the transfer drum 4 is transferred to the transfer drum 4 by the peeling charger 4c.
Is removed from the transfer drum 4 by the peeling claw 4d, fixed by the fixing device 9, and then carried out of the apparatus. After the transfer, the photosensitive drum 1 is cleaned by a cleaner 5 to remove the remaining toner, is discharged by the light irradiated from the pre-exposure device 6, and when the next electrostatic latent image is continuously formed, the electrostatic latent image is removed. The surface of the photosensitive drum 1 is charged by the image forming charger 2.
【0033】一方、記録用紙Pが剥離された後の転写ド
ラム4は除電用帯電器4eで除電され、次の画像形成が
続けて行われるときは、上記と同様、用紙吸着用帯電器
4aにより次の記録用紙Pを転写ドラム4上に吸着す
る。On the other hand, the transfer drum 4 after the recording paper P is peeled off is discharged by the discharging charger 4e, and when the next image formation is continuously performed, similarly to the above, by the paper suction charging device 4a. The next recording paper P is attracted onto the transfer drum 4.
【0034】図3は、第1の実施形態の画像形成装置に
おける光ビーム走査装置の概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a light beam scanning device in the image forming apparatus according to the first embodiment.
【0035】図4は、図3に示した光ビーム走査装置の
主走査方向の断面図である。FIG. 4 is a sectional view in the main scanning direction of the light beam scanning device shown in FIG.
【0036】図5は、図4に示した光ビーム走査装置の
画像信号制御装置の動作および構成を示す概要図であ
る。FIG. 5 is a schematic diagram showing the operation and configuration of the image signal control device of the light beam scanning device shown in FIG.
【0037】図6は、第1の実施形態の画像形成装置に
より合成露光像が得られる過程を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing a process in which a combined exposure image is obtained by the image forming apparatus according to the first embodiment.
【0038】図3および図4に示すように、この光ビー
ム走査装置20は、画像信号に基づいてオンオフ変調さ
れた第1の光ビームL1を発生するレーザーダイオード
21aと、画像信号に基づいて、第1の光ビームL1と
は背反的にオンオフ変調された第2の光ビームL2を発
生するレーザーダイオード21bと、レーザーダイオー
ド21aおよびレーザーダイオード21bからそれぞれ
発生した第1の光ビームL1および第2の光ビームL2
を1本の光ビームに合成するビームスプリッタ23と、
ビームスプリッタ23により合成された光ビームを感光
体ドラム1に導き感光体ドラム1上を矢印Aで示した主
走査方向に走査する、シリンダーレンズ24、反射ミラ
ー25、ポリゴンミラー26、f−θレンズ27、シリ
ンダーミラー28などからなる走査光学系29とを備え
ている。As shown in FIGS. 3 and 4, the light beam scanning device 20 includes a laser diode 21a that generates a first light beam L1 that is turned on and off based on an image signal, and a laser diode 21a based on the image signal. A laser diode 21b for generating a second light beam L2 that is reciprocally on-off modulated with respect to the first light beam L1, and a first light beam L1 and a second light beam L2 generated from the laser diode 21a and the laser diode 21b, respectively. Light beam L2
A beam splitter 23 that combines the light into a single light beam;
The cylinder lens 24, the reflection mirror 25, the polygon mirror 26, and the f-θ lens guide the light beam synthesized by the beam splitter 23 to the photosensitive drum 1 and scan the photosensitive drum 1 in the main scanning direction indicated by the arrow A. 27, and a scanning optical system 29 including a cylinder mirror 28 and the like.
【0039】この画像形成装置では、第1の光ビームL
1の出力エネルギをEE1とし、第2の光ビームL2の
出力エネルギをEE2とし、感光体ドラム1の光電位減
衰特性における、帯電された表面電位を50%減衰させ
るに要する露光エネルギをE50とし、帯電された表面
電位を10%減衰させるに要する露光エネルギをE10
としたときに、 E10/E50≧EE2/EE1−0.2 なる関係が成立する。In this image forming apparatus, the first light beam L
EE1, the output energy of the second light beam L2 is EE2, and the exposure energy required to attenuate the charged surface potential by 50% in the photopotential decay characteristic of the photosensitive drum 1 is E50. Exposure energy required to attenuate the charged surface potential by 10% is E10
Then, a relationship of E10 / E50 ≧ EE2 / EE1-0.2 is established.
【0040】なお、本実施形態におけるレーザーダイオ
ード21aは、本発明にいう第1の光ビーム発生手段に
相当するものであり、レーザーダイオード21bは、本
発明にいう第2の光ビーム発生手段に相当するものであ
り、ビームスプリッタ23は、本発明にいう光ビーム合
成手段に相当するものである。The laser diode 21a in this embodiment corresponds to the first light beam generating means according to the present invention, and the laser diode 21b corresponds to the second light beam generating means according to the present invention. The beam splitter 23 corresponds to a light beam combining unit according to the present invention.
【0041】次に、この光ビーム走査装置の動作につい
て図3、図4、図5、および図6を参照しながら説明す
る。Next, the operation of the light beam scanning device will be described with reference to FIGS. 3, 4, 5 and 6.
【0042】本実施形態では、2値のラスターデータを
画像情報として処理しており、以下の説明では画像デー
タと呼ぶこととする。In the present embodiment, binary raster data is processed as image information, and will be referred to as image data in the following description.
【0043】図5(a)に示すような波形を有する画像
データ33が図5(b)に示す画像信号制御装置32に
入力されると、増幅器32aからは画像データ33に対
応した波形を有する画像信号34aが出力され、反転増
幅器32bからは画像データ33が反転された波形を有
する反転画像信号34bが出力される。When image data 33 having a waveform as shown in FIG. 5A is input to the image signal controller 32 shown in FIG. 5B, the amplifier 32a has a waveform corresponding to the image data 33. An image signal 34a is output, and an inverted image signal 34b having a waveform obtained by inverting the image data 33 is output from the inverting amplifier 32b.
【0044】画像信号制御装置32内の増幅器32aか
ら出力された画像信号34aがレーザ駆動装置31a
(図3および図4参照)に入力されると、レーザ駆動装
置31aにより駆動されるレーザーダイオード21aか
らは、画像信号34aに基づいてオンオフ変調された第
1の光ビームL1がコリメータレンズ22aに出射され
る。また、反転増幅器32bから出力された画像信号3
4bがレーザ駆動装置31bに入力されると、レーザ駆
動装置31bにより駆動されるレーザーダイオード21
bからは、第1の光ビームL1とは背反的にオンオフ変
調された第2の光ビームL2がコリメータレンズ22b
に出射される。The image signal 34a output from the amplifier 32a in the image signal control device 32 is applied to the laser driving device 31a.
(See FIGS. 3 and 4), the laser diode 21a driven by the laser driver 31a emits a first light beam L1 on / off modulated based on the image signal 34a to the collimator lens 22a. Is done. Also, the image signal 3 output from the inverting amplifier 32b
When 4b is input to the laser driving device 31b, the laser diode 21 driven by the laser driving device 31b
b, the second light beam L2, which is on-off modulated reciprocally to the first light beam L1, is output from the collimator lens 22b.
Is emitted.
【0045】第1の光ビームL1および第2の光ビーム
L2はそれぞれコリメータレンズ22a,22bにより
平行光束となりビームスプリッタ23に入射される。ビ
ームスプリッタ23からは、第1の光ビームL1および
第2の光ビームL2が合成された光ビームがシリンダー
レンズ24に出射される。この光ビームは、シリンダー
レンズ24により副走査方向に集光され、反射ミラー2
5を経て、矢印B方向に回転するポリゴンミラー26に
入射する。ポリゴンミラー26は感光体ドラム1上を光
ビームで主走査方向Aに走査する。ポリゴンミラー26
により走査される光ビームは、f−θレンズ27により
走査角と走査距離とが比例するように調整された後、シ
リンダーミラー28により副走査方向に集光され、感光
体ドラム1上に結像する。The first light beam L1 and the second light beam L2 are converted into parallel light beams by the collimator lenses 22a and 22b, respectively, and are incident on the beam splitter 23. From the beam splitter 23, a light beam obtained by combining the first light beam L1 and the second light beam L2 is emitted to the cylinder lens 24. This light beam is converged in the sub-scanning direction by the cylinder lens 24 and is reflected by the reflection mirror 2.
After passing through 5, the light enters a polygon mirror 26 rotating in the direction of arrow B. The polygon mirror 26 scans the photosensitive drum 1 in the main scanning direction A with a light beam. Polygon mirror 26
Is adjusted by the f-θ lens 27 so that the scanning angle and the scanning distance are proportional to each other, and then condensed in the sub-scanning direction by the cylinder mirror 28 to form an image on the photosensitive drum 1. I do.
【0046】図6には、画像信号(a)、反転画像信号
(b)、第1の光ビームにより感光体ドラム上に形成さ
れた露光像(c)、第2の光ビームにより感光体ドラム
上に形成された露光像(d)、および、第1の光ビーム
および第2の光ビームから合成された合成露光像(e)
の各波形が示されている。FIG. 6 shows an image signal (a), an inverted image signal (b), an exposure image (c) formed on a photosensitive drum by a first light beam, and a photosensitive drum by a second light beam. An exposure image (d) formed thereon and a combined exposure image (e) combined from the first light beam and the second light beam
Are shown.
【0047】本実施形態の画像形成装置の光ビーム走査
装置20(図3および図4参照)では、感光体ドラム1
の結像面における、レーザーダイオード21aから出射
された第1の光ビームL1によるビーム径が、レーザー
ダイオード21bから出射された第2の光ビームL2に
よるビーム径よりも小くなるように光学パラメータを設
計してある。このようにしたことにより、図6(e)に
示すように合成露光像の画像輪郭部36の傾きが急峻と
なっており、極めてコントラストの高い静電潜像が得ら
れる。In the light beam scanning device 20 (see FIGS. 3 and 4) of the image forming apparatus of this embodiment, the photosensitive drum 1
The optical parameters are set such that the beam diameter of the first light beam L1 emitted from the laser diode 21a on the image forming surface is smaller than the beam diameter of the second light beam L2 emitted from the laser diode 21b. Designed. As a result, as shown in FIG. 6E, the inclination of the image contour portion 36 of the combined exposure image is steep, and an extremely high-contrast electrostatic latent image is obtained.
【0048】図7は、第1の実施形態の画像形成装置に
用いられる回転現像器を構成する現像ユニットの概略構
成図である。FIG. 7 is a schematic structural view of a developing unit constituting a rotary developing device used in the image forming apparatus of the first embodiment.
【0049】この現像ユニットは、磁性粒子とトナーと
が混合された現像剤を収容するハウジング62内に、表
面に現像剤を担持して矢印B方向に回転することにより
現像剤を現像位置Dに搬送する円筒状の現像ロール61
と、現像ロール61の表面に付着する現像剤の量を規制
する現像剤規制部材65と、回転することにより現像剤
の攪拌および搬送を行い現像ロール61に現像剤を供給
するスクリューオーガ63、64とを備えている。This developing unit carries the developer on a surface in a housing 62 containing a developer in which magnetic particles and toner are mixed, and rotates the developer in a direction of arrow B to move the developer to a developing position D. Cylindrical developing roll 61 to be conveyed
And a developer regulating member 65 that regulates the amount of the developer adhering to the surface of the developing roll 61; and screw augers 63 and 64 that rotate and stir and transport the developer to supply the developer to the developing roll 61. And
【0050】現像ロール61は、回転自在に支持された
スリーブ61_1と、その内側に配備された固定の磁石
ロール61_2とからなる。磁石ロール61_2は、複
数の磁極66a,66b,・・・,66eを有してお
り、スリーブ61_1の表面に、互いに隣接する磁極ど
うしの間に形成される磁界によって磁性粒子の磁気ブラ
シを形成する。スリーブ61_1は、現像位置Dにおい
て、矢印A方向に回転する感光体ドラム1との間に0.
5mmの間隔をおいて対向して配置され、矢印B方向に
回転することにより現像剤規制部材65で量の規制され
た現像剤を現像位置Dに搬送する。The developing roll 61 is composed of a sleeve 61_1 rotatably supported and a fixed magnet roll 61_2 disposed inside the sleeve 61_1. The magnet roll 61_2 has a plurality of magnetic poles 66a, 66b,..., 66e, and forms a magnetic brush of magnetic particles on the surface of the sleeve 61_1 by a magnetic field formed between adjacent magnetic poles. . At the developing position D, the sleeve 61_1 is located between the sleeve 61_1 and the photosensitive drum 1 rotating in the direction of arrow A.
The developer is conveyed to the developing position D at a distance of 5 mm, and is conveyed to the developing position D when the amount of the developer is regulated by the developer regulating member 65 by rotating in the direction of arrow B.
【0051】現像ロール61のスリーブ61_1には、
直流重畳交流電圧電源68から直流に交流が重畳された
現像バイアス電圧が印加されており、感光体ドラム1と
近接する現像位置Dに形成される電界により、電荷を有
するトナーが感光体ドラム1上の静電潜像に付着するこ
とにより現像が行われる。この印加電圧は、直流成分を
感光体帯電電位と同極性となるように設定されている。
また、現像バイアス電圧の交流成分は、振幅値がピーク
ツーピーク値で1.2KV、周波数が6kHzであり、
波形としては矩形波が用いられている。The sleeve 61_1 of the developing roll 61 has
A developing bias voltage in which an alternating current is superimposed on a direct current is applied from a direct current superimposed alternating voltage power supply 68, and the toner having a charge is charged on the photosensitive drum 1 by an electric field formed at a developing position D close to the photosensitive drum 1. Is developed by adhering to the electrostatic latent image. The applied voltage is set so that the DC component has the same polarity as the photoconductor charging potential.
The AC component of the developing bias voltage has an amplitude value of 1.2 KV in peak-to-peak value and a frequency of 6 kHz.
A rectangular wave is used as the waveform.
【0052】なお、本実施形態に用いられている現像剤
は、平均粒径7μmのトナーと平均粒径50μmの磁性
粒子(フェライトキャリア)とを混合したものであり、
トナーの濃度は7%に設定されている。The developer used in this embodiment is a mixture of a toner having an average particle diameter of 7 μm and magnetic particles (ferrite carrier) having an average particle diameter of 50 μm.
The toner density is set to 7%.
【0053】次に、本発明において、露光プロファイ
ル、特に、合成露光像の輪郭部の傾きやフリンジの強弱
に大きい影響を及ぼす重要なパラメータである、第1の
光ビームの出力エネルギEE1と第2の光ビームの出力
エネルギEE2との比EE2/EE1について図面を参
照して説明する。Next, in the present invention, the output energy EE1 of the first light beam and the output energy EE1 of the first light beam, which are important parameters that greatly affect the exposure profile, particularly the inclination of the contour of the combined exposure image and the strength of the fringe, are considered. The ratio EE2 / EE1 of the light beam to the output energy EE2 will be described with reference to the drawings.
【0054】図8は、第1の光ビームの出力エネルギE
E1と第2の光ビームの出力エネルギEE2との比EE
2/EE1を説明するための図である。FIG. 8 shows the output energy E of the first light beam.
The ratio EE between E1 and the output energy EE2 of the second light beam
FIG. 2 is a diagram for explaining 2 / EE1.
【0055】図8(a)に示す電位減衰曲線は、露光エ
ネルギの弱い光入力に対しては電位減衰は緩やかである
が、露光エネルギが強くなるにつれて電位減衰曲線は次
第に急峻となり、変曲点を越えてさらに露光エネルギが
強くなると再び電位減衰が緩やかとなる、いわゆるS字
型の光電位減衰特性を示している。The potential decay curve shown in FIG. 8 (a) shows that the potential decay is gentle for light input with weak exposure energy, but the potential decay curve becomes steeper as the exposure energy increases, and the inflection point The so-called S-shaped photopotential decay characteristic is shown in which the potential decay becomes gentle again when the exposure energy further increases beyond.
【0056】また、図8(b)に示す電位減衰曲線は、
入射光量にほぼ比例して電位減衰する、いわゆるJ字型
の光電位減衰特性を示している。このJ字型の光電位減
衰特性を有する感光体を用いた場合は、露光像の輪郭部
の傾きを強めることにより十分な画像コントラストを確
保するために、第1の光ビームの出力エネルギEE1と
第2の光ビームの出力エネルギEE2との比EE2/E
E1をある程度大きくする必要があるが、そのために
は、図8(b)に示すように、感光体の帯電電位をV
H'のように高く設定する必要がある。しかし、感光体
の帯電電位を高くし過ぎると、静電潜像でのフリンジが
大きくなり過ぎてキャリアオーバが発生しやすくなる。
また、感光体面内での感度の不均一さや帯電性の不均一
さなどが顕著になり、濃度むらとして画像に出力される
ようになる。一方、図8(a)に示したS字型の光電位
減衰特性を示す感光体の場合は、J字型の光電位減衰特
性を示す感光体よりも、帯電電位を高く設定する必要が
なくフリンジが過剰になってキャリアオーバが発生する
ことがないので、本発明の画像形成装置にとっては、S
字型の光電位減衰特性を示す感光体を用いることが好ま
しい。The potential decay curve shown in FIG.
It shows a so-called J-shaped photopotential decay characteristic in which the potential attenuates almost in proportion to the amount of incident light. When a photoconductor having this J-shaped photopotential attenuation characteristic is used, the output energy EE1 of the first light beam and the output energy EE1 of the first light beam are increased in order to secure a sufficient image contrast by increasing the inclination of the outline of the exposed image. Ratio EE2 / E of output energy of second light beam to EE2
It is necessary to increase E1 to some extent. To this end, as shown in FIG.
It must be set high, such as H '. However, if the charging potential of the photoconductor is too high, the fringe in the electrostatic latent image becomes too large, and carrier over is likely to occur.
In addition, non-uniformity of sensitivity and non-uniformity of charging property in the surface of the photoreceptor become remarkable, and the image is output as an uneven density. On the other hand, in the case of the photosensitive member having the S-shaped photopotential decay characteristic shown in FIG. 8A, it is not necessary to set the charging potential higher than the photosensitive member having the J-shaped photopotential decay characteristic. Since the fringe does not become excessive and carrier over does not occur, the image forming apparatus of the present invention has
It is preferable to use a photoreceptor exhibiting a V-shaped photopotential decay characteristic.
【0057】[0057]
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。Next, an embodiment of the present invention will be described.
【0058】先ず、この実施例に用いた4種類の感光体
について説明する。First, the four types of photosensitive members used in this embodiment will be described.
【0059】図9は、本実施例に用いられた感光体の構
造を示す断面図である。FIG. 9 is a sectional view showing the structure of the photosensitive member used in this embodiment.
【0060】これら4種類の感光体のうち、感光体A,
B,Cは、弱い光入力に対しては比較的電位減衰が生じ
にくく、入力される露光エネルギに対する光電位減衰曲
線が変曲点を有する、いわゆるS字型の光電位減衰特性
を示す感光体であり、また、感光体Dは、一般的に用い
られている、入射光量にほぼ比例した電位減衰を示す、
いわゆるJ字型の光電位減衰特性を示す、有機半導体を
使用した電荷発生層および電荷輸送層からなる機能分離
型の感光体である。Of these four types of photoconductors, photoconductors A and
B and C are photoconductors that exhibit a so-called S-shaped photopotential decay characteristic, in which the potential decay is relatively unlikely to occur for a weak light input and the photopotential decay curve for the input exposure energy has an inflection point. Further, the photosensitive member D generally shows a potential decay almost proportional to the amount of incident light,
This is a function-separated type photoconductor having a charge generation layer and a charge transport layer using an organic semiconductor and exhibiting a so-called J-shaped photopotential decay characteristic.
【0061】図9(a)には、本実施例に用いられた感
光体A,B,Cの断面図が示されている。図9(a)に
示すように、これらの感光体は、導電性支持体101、
電荷発生層102、光電位減衰制御層103、および電
荷輸送層104により構成される。FIG. 9A is a sectional view of the photosensitive members A, B, and C used in this embodiment. As shown in FIG. 9A, these photoconductors include a conductive support 101,
It is composed of a charge generation layer 102, a light potential attenuation control layer 103, and a charge transport layer 104.
【0062】ここで、光電位減衰制御層とは、電気的不
活性マトリックス中に電荷輸送性ドメインが分散されて
なるものであり、電気的不活性相と電荷輸送性相の2相
からなる不均一系である。この光電位減衰制御層の具体
例としては、電荷輸送能を有する材料を微結晶(電荷輸
送性ドメイン)状態にて絶縁性樹脂(電気的不活性マト
リックス)中に分散させたものが挙げられる。また、電
荷輸送層は、電荷輸送性マトリックスからなるものであ
り、電荷輸送性相1相からなる均一系である。この電荷
輸送層の具体例としては、電荷輸送能を有する材料を分
子状態にて結着樹脂中に固溶させたもの、および電荷輸
送性ポリマーが挙げられる。Here, the photopotential decay control layer is a layer in which charge transporting domains are dispersed in an electrically inactive matrix, and is composed of two phases, an electrically inactive phase and a charge transporting phase. It is homogeneous. As a specific example of the photopotential attenuation control layer, a material in which a material having a charge transporting property is dispersed in a microcrystalline (charge transporting domain) state in an insulating resin (electrically inactive matrix) may be mentioned. In addition, the charge transport layer is formed of a charge transport matrix, and is a homogeneous system including one charge transport phase. Specific examples of the charge transport layer include a material in which a material having charge transport ability is dissolved in a binder resin in a molecular state and a charge transportable polymer.
【0063】次に、感光体Aについて詳細に説明する。Next, the photosensitive member A will be described in detail.
【0064】感光体Aの導電性支持体101としては、
円筒状のアルミニウムパイプを用いた。電荷発生層10
2は、光導電性顔料であるジクロロ錫フタロシアニン顔
料とポリビニルブチラール樹脂からなり、これらをそれ
ぞれ2:1の比率で溶媒中に混合・分散し、上記のアル
ミニウムパイプ表面に塗布することにより、0.2μm
の電荷発生層102を形成した。光電位減衰制御層10
3は、六方晶セレン微粒子と塩化ビニル−酢酸ビニル共
重合体樹脂からなり、これらを溶媒中に混合・分散し、
電荷発生層102上に塗布することにより、2μmの光
電位減衰制御層103を形成した。この光電位減衰制御
層中の六方晶セレン微粒子の体積比率はおよそ30%で
あった。また、六方晶セレン微粒子の平均粒子径は0.
05μmであった。次に、高分子電荷輸送材料である分
子量8万の、下記の構造式で示される繰返し単位よりな
る化合物を溶剤に溶解した塗布液を、上記の光電位減衰
制御層103上にディップコーティング法により塗布・
乾燥して膜厚20μmの電荷輸送層104を形成した。As the conductive support 101 of the photosensitive member A,
A cylindrical aluminum pipe was used. Charge generation layer 10
No. 2 is composed of a dichlorotin phthalocyanine pigment which is a photoconductive pigment and a polyvinyl butyral resin, each of which is mixed and dispersed in a solvent at a ratio of 2: 1 and applied to the above-mentioned aluminum pipe surface to form a 0.1. 2 μm
Was formed. Photoelectric attenuation control layer 10
3 consists of hexagonal selenium fine particles and vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, and these are mixed and dispersed in a solvent,
By coating on the charge generation layer 102, a 2 μm photopotential decay control layer 103 was formed. The volume ratio of the hexagonal selenium fine particles in the light potential attenuation control layer was about 30%. The average particle diameter of the hexagonal selenium fine particles is 0.1.
It was 05 μm. Next, a coating solution obtained by dissolving a compound having a molecular weight of 80,000, which is a polymer charge transporting material and having a repeating unit represented by the following structural formula, in a solvent is applied to the above-mentioned photopotential attenuation control layer 103 by dip coating. Coating ・
After drying, a charge transport layer 104 having a thickness of 20 μm was formed.
【0065】[0065]
【化1】 Embedded image
【0066】次に、感光体Bについて説明する。Next, the photosensitive member B will be described.
【0067】感光体Bは、六方晶セレン微粒子の添加量
を変えて、光電位減衰制御層中の六方晶セレン微粒子の
体積比率を30%から35%に変更した以外は感光体A
と同様である。Photoconductor B was changed to photoconductor A except that the volume ratio of the hexagonal selenium microparticles in the photopotential attenuation control layer was changed from 30% to 35% by changing the amount of hexagonal selenium microparticles added.
Is the same as
【0068】次に、感光体Cについて説明する。Next, the photosensitive member C will be described.
【0069】感光体Cは、六方晶セレン微粒子の添加量
を変えて、光電位減衰制御層中の六方晶セレン微粒子の
体積比率を30%から40%に変更した以外は感光体A
と同様である。Photoconductor C was changed except that the volume ratio of the hexagonal selenium microparticles in the photopotential attenuation control layer was changed from 30% to 40% by changing the amount of hexagonal selenium microparticles added.
Is the same as
【0070】図9(b)には、本実施形態に用いられる
感光体Dの断面図が示されている。FIG. 9B is a sectional view of the photosensitive member D used in the present embodiment.
【0071】図9(b)に示すように、この感光体D
は、導電性支持体101、中間層105、電荷発生層1
06、および電荷輸送層107により構成される。As shown in FIG. 9B, this photosensitive member D
Are the conductive support 101, the intermediate layer 105, the charge generation layer 1
06 and the charge transport layer 107.
【0072】感光体Dの導電性支持体101としては、
円筒状のアルミニウムパイプを用いた。また、中間層1
05には、厚さ0.2μmのメトキシメチロール化ナイ
ロン樹脂を用いた。電荷発生層106は、ジクロロ錫フ
タロシアニン顔料の代わりにヒドロキシガリウムフタロ
シアニン顔料を用いた以外は、感光体Aの電荷発生層1
02と同様である。電荷輸送層107は、感光体Aの電
荷輸送層104と同様である。As the conductive support 101 of the photosensitive member D,
A cylindrical aluminum pipe was used. Also, the middle layer 1
For 05, a methoxymethylolated nylon resin having a thickness of 0.2 μm was used. The charge generation layer 106 of the photoreceptor A was the same as the charge generation layer 1 except that the hydroxygallium phthalocyanine pigment was used instead of the dichlorotin phthalocyanine pigment.
Same as 02. The charge transport layer 107 is the same as the charge transport layer 104 of the photoconductor A.
【0073】図10は、感光体A,B,C,Dの光電位
減衰特性の測定結果を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the measurement results of the photo-potential decay characteristics of the photoconductors A, B, C, and D.
【0074】図10(a)に示すように、感光体A,
B,Cは、露光エネルギの弱い光入力に対しては電位減
衰が緩やかであるが、露光エネルギが強くなるにつれて
電位減衰曲線は次第に急峻となり、変曲点を越えてさら
に露光エネルギが強くなると再び電位減衰が緩やかにな
る、いわゆるS字型の光電位減衰特性を有している。As shown in FIG. 10A, the photosensitive members A,
In B and C, the potential decay is gradual with respect to the light input having a low exposure energy, but the potential decay curve gradually becomes steeper as the exposure energy increases, and again when the exposure energy increases beyond the inflection point. It has a so-called S-shaped photopotential decay characteristic in which the potential decay becomes gentle.
【0075】図10(b)に示すように、感光体Dは、
入射光量にほぼ比例した電位減衰を示す、いわゆるJ字
型の光電位減衰特性を有している。As shown in FIG. 10B, the photosensitive member D is
It has a so-called J-shaped photopotential decay characteristic that shows potential decay almost proportional to the amount of incident light.
【0076】以上説明した、感光体A,B,C,Dを、
富士ゼロックス株式会社製カラー複写機Acolor6
30を改造して図2に示す構成とした画像形成装置を用
いて、第1の光ビームの出力エネルギEE1と第2の光
ビームの出力エネルギEE2との比:EE2/EE1を
調整して画像形成実験を行い、中間調画像におけるキャ
リアオーバの発生を評価した。実験条件を表1に示す。The photosensitive members A, B, C, and D described above are
Color copier Acolor6 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.
30 is modified to adjust the ratio of the output energy EE1 of the first light beam to the output energy EE2 of the second light beam: EE2 / EE1, using an image forming apparatus having the configuration shown in FIG. A formation experiment was performed to evaluate the occurrence of carrier over in a halftone image. Table 1 shows the experimental conditions.
【0077】[0077]
【表1】 [Table 1]
【0078】実験結果を表2に示す。Table 2 shows the experimental results.
【0079】[0079]
【表2】 [Table 2]
【0080】図11は、表2に示す実験結果を基に、E
10/E50とEE2/EE1の関係としてまとめたグ
ラフである。FIG. 11 shows E based on the experimental results shown in Table 2.
10 is a graph summarizing the relationship between 10 / E50 and EE2 / EE1.
【0081】表2および図11から明らかなように、第
1の光ビームの出力エネルギをEE1とし、第2の光ビ
ームの出力エネルギをEE2とし、感光体の光電位減衰
特性における、帯電された表面電位を50%減衰させる
に要する露光エネルギをE50とし、帯電された表面電
位を10%減衰させるに要する露光エネルギをE10と
したときに、 E10/E50≧EE2/EE1−0.2 なる関係が成立している表2の各実施例1〜12、すな
わち、図11に示す右上がりの破線よりも下側の領域で
は、中間調画像におけるキャリアオーバは発生していな
い。 一方、E10/E50とEE2/EE1との間の
関係が、 E10/E50<EE2/EE1−0.2 である表2に比較例1〜4として示したデータの場合、
すなわち、図11に示す右上がりの破線よりも上側の領
域では、中間調画像部の静電潜像の構造が大きく(表面
電荷分布の変化が大きい)、キャリアオーバの発生が顕
著となり濃度むらが大きくなる。As is clear from Table 2 and FIG. 11, the output energy of the first light beam is EE1 and the output energy of the second light beam is EE2. When the exposure energy required to attenuate the surface potential by 50% is E50 and the exposure energy required to attenuate the charged surface potential by 10% is E10, the relationship of E10 / E50 ≧ EE2 / EE1-0.2 is obtained. In each of Examples 1 to 12 of Table 2 that are satisfied, that is, in the region below the upward-sloping broken line shown in FIG. 11, no carrier over occurs in the halftone image. On the other hand, when the relationship between E10 / E50 and EE2 / EE1 is the data shown as Comparative Examples 1 to 4 in Table 2 in which E10 / E50 <EE2 / EE1-0.2,
That is, in the region above the dashed line ascending to the right as shown in FIG. 11, the structure of the electrostatic latent image in the halftone image portion is large (the change in the surface charge distribution is large), and carrier over is remarkably generated, resulting in uneven density. growing.
【0082】このように、E10/E50とEE2/E
E1との間に、 E10/E50≧EE2/EE1−0.2 なる関係を満たすようにすることにより、30μm以上
という実用的な光ビーム径でありながら、中間調画像に
おけるキャリアオーバの発生が防止され、良好な階調画
像を得ることができる。As described above, E10 / E50 and EE2 / E50
By satisfying the relationship of E10 / E50 ≧ EE2 / EE1-0.2 between E1 and E1, the occurrence of carrier over in a halftone image is prevented while having a practical light beam diameter of 30 μm or more. Thus, a good gradation image can be obtained.
【0083】なお、上記の説明においては、現像手段と
して、複数の静電潜像それぞれを分担して各色のトナー
で現像して各色のトナー像を形成する複数の現像ユニッ
トを備えた回転現像器3(図2および図7参照)を有す
るとともに、これら複数の現像ユニットにより形成され
た複数のトナー像を、所定の被転写体上に相互に重なる
状態に転写する転写手段を備えた画像形成装置について
説明したが、本発明は、このような複数色に対応する現
像手段および転写手段を有する画像形成装置のみに限定
されるものではない。しかし、上記のように複数色に対
応する現像手段および転写手段を有する画像形成装置と
して構成した場合は、複数色にわたって均一な画像再現
が可能となり、カラー画像形成用の画像形成装置におい
ては、色むらを発生させないという点で大きな効果を得
ることができるので好ましい。In the above description, as a developing means, a rotary developing device provided with a plurality of developing units for sharing each of a plurality of electrostatic latent images and developing with each color toner to form a toner image of each color. 3 (see FIGS. 2 and 7) and a transfer means for transferring a plurality of toner images formed by the plurality of developing units onto a predetermined transfer receiving member so as to overlap each other. However, the present invention is not limited to only an image forming apparatus having a developing unit and a transfer unit corresponding to a plurality of colors. However, when the image forming apparatus is configured as the image forming apparatus having the developing unit and the transfer unit corresponding to a plurality of colors as described above, it is possible to uniformly reproduce an image over a plurality of colors. This is preferable because a great effect can be obtained in that unevenness is not generated.
【0084】[0084]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば、特別に小さい光ビームスポット径を採用
することなしに、キャリアオーバによる中間調画像の画
像ぬけが防止され、かつざらつき感がなく粒状性の優れ
た画像を得ることの可能な画像形成装置を実現すること
ができる。As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to prevent the halftone image from being lost due to carrier over without using a specially small light beam spot diameter, and to provide a rough image. It is possible to realize an image forming apparatus capable of obtaining an image with no feeling and excellent in granularity.
【図1】感光体の光電位減衰特性を示すグラフであるFIG. 1 is a graph showing photo-electric potential attenuation characteristics of a photoconductor.
【図2】本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成
図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.
【図3】第1の実施形態の画像形成装置における光ビー
ム走査装置の概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a light beam scanning device in the image forming apparatus according to the first embodiment.
【図4】図3に示した光ビーム走査装置の主走査方向の
断面図である。FIG. 4 is a sectional view of the light beam scanning device shown in FIG. 3 in a main scanning direction.
【図5】図4に示した光ビーム走査装置の画像信号制御
装置の動作および構成を示す概要図である。5 is a schematic diagram showing an operation and a configuration of an image signal control device of the light beam scanning device shown in FIG.
【図6】第1の実施形態の画像形成装置により合成露光
像が得られる過程を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a process in which a combined exposure image is obtained by the image forming apparatus according to the first embodiment.
【図7】第1の実施形態の画像形成装置に用いられる回
転現像器を構成する現像ユニットの概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a developing unit included in a rotary developing device used in the image forming apparatus according to the first embodiment.
【図8】第1の光ビームの出力エネルギEE1と第2の
光ビームの出力エネルギEE2との比EE2/EE1を
説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a ratio EE2 / EE1 between the output energy EE1 of the first light beam and the output energy EE2 of the second light beam.
【図9】本実施例に用いられた感光体の構造を示す断面
図である。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a structure of a photoconductor used in the present embodiment.
【図10】感光体A,B,C,Dの光電位減衰特性の測
定結果を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing measurement results of photo-electric potential attenuation characteristics of photoconductors A, B, C, and D.
【図11】表2に示す実験結果を、E10/E50とE
E2/EE1の関係としてまとめたグラフである。FIG. 11 shows the experimental results shown in Table 2 obtained by comparing E10 / E50 and E10.
6 is a graph summarizing the relationship of E2 / EE1.
【図12】従来のバイアス露光方式を説明するための模
式図である。FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a conventional bias exposure method.
1 感光体ドラム 2 静電潜像形成用帯電器 3 回転現像器 3a 現像ユニット 3b 現像ロール 4 転写ドラム 4a 用紙吸着用帯電器 4b 転写帯電器 4c 剥離用帯電器 4d 剥離爪 4e 除電用帯電器 5 クリーナ 6 前露光器 9 定着器 11 用紙トレイ 12 用紙搬送経路 20 光ビーム走査装置 21a,21b レーザーダイオード 22a,22b コリメータレンズ 23 ビームスプリッタ 24 シリンダーレンズ 25 反射ミラー 26 ポリゴンミラー 27 f−θレンズ 28 シリンダーミラー 29 走査光学系 31a,31b レーザ駆動装置 32 画像信号制御装置 32a 増幅器 32b 反転増幅器 33 画像データ 34a 画像信号 34b 反転画像信号 36 画像輪郭部 61 現像ロール 61_1 スリーブ 61_2 磁石ロール 62 ハウジング 63,64 スクリューオーガ 65 現像剤規制部材 66a,66b,・・・,66e 磁極 68 直流重畳交流電圧電源 101 導電性支持体 102 電荷発生層 103 光電位減衰制御層 104 電荷輸送層 105 中間層 106 電荷発生層 107 電荷輸送層 Reference Signs List 1 photosensitive drum 2 electrostatic latent image forming charger 3 rotary developing device 3a developing unit 3b developing roll 4 transfer drum 4a paper suction charger 4b transfer charger 4c peeling charger 4d peeling claw 4e discharging charger 5 Cleaner 6 Pre-exposure device 9 Fixing device 11 Paper tray 12 Paper transport path 20 Light beam scanning device 21a, 21b Laser diode 22a, 22b Collimator lens 23 Beam splitter 24 Cylinder lens 25 Reflection mirror 26 Polygon mirror 27 f-θ lens 28 Cylinder mirror 29 Scanning optical system 31a, 31b Laser driving device 32 Image signal control device 32a Amplifier 32b Inverting amplifier 33 Image data 34a Image signal 34b Inverted image signal 36 Image contour portion 61 Developing roll 61_1 Sleeve 61_2 Magnet roll 62 Housing 63, 64 Screw auger 65 Developer regulating member 66 a, 66 b,..., 66 e Magnetic pole 68 DC superimposed AC voltage power supply 101 Conductive support 102 Charge generation layer 103 Light potential attenuation control layer 104 Charge transport layer 105 Intermediate layer 106 Charge generation layer 107 Charge transport layer
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 1/23 103 G03G 15/04 120 5C074 // G02B 26/10 Fターム(参考) 2C262 AA05 AA17 AB07 BB18 BB30 BB31 BB37 BB38 GA35 GA36 GA39 GA43 2C362 AA09 AA54 AA66 BA64 BA67 CA12 CA18 CB59 CB80 2H030 BB02 BB13 BB21 BB41 BB71 2H045 AA01 BA22 CA63 CB41 2H076 AB05 AB06 AB22 AB34 AB75 DA06 DA21 5C074 AA02 AA05 BB17 BB26 CC26 DD03 EE02 FF05 FF15 GG13 HH02 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) H04N 1/23 103 G03G 15/04 120 5C074 // G02B 26/10 F term (reference) 2C262 AA05 AA17 AB07 BB18 BB30 BB31 BB37 BB38 GA35 GA36 GA39 GA43 2C362 AA09 AA54 AA66 BA64 BA67 CA12 CA18 CB59 CB80 2H030 BB02 BB13 BB21 BB41 BB71 2H045 AA01 BA22 CA63 CB41 2H076 AB05 AB06 AB22 AB34 AB75 DA06 DA21 5C074 AA02 BB03 FB03 BB03
Claims (2)
される感光体、該感光体を帯電する帯電手段、帯電され
た感光体上を所定の走査方向に画像信号に対応した光ビ
ームで走査することにより該感光体上に静電潜像を形成
する露光手段、および前記感光体上に形成された静電潜
像を現像することにより該感光体上にトナー像を形成す
る現像手段を備えた画像形成装置において、 前記露光手段が、 前記画像信号に基づいてオンオフ変調された第1の光ビ
ームを発生する第1の光ビーム発生手段と、 前記画像信号に基づいて、前記第1の光ビームとは背反
的にオンオフ変調された第2の光ビームを発生する第2
の光ビーム発生手段と、 前記第1の光ビーム発生手段および第2の光ビーム発生
手段からそれぞれ発生した第1の光ビームおよび第2の
光ビームを1本の光ビームに合成する光ビーム合成手段
と、 前記合成手段により合成された光ビームを前記感光体に
導き該感光体上を前記主走査方向に走査する走査光学系
と、 前記第1の光ビームの出力エネルギをEE1とし、前記
第2の光ビームの出力エネルギをEE2とし、前記感光
体の光電位減衰特性における、帯電された表面電位を5
0%減衰させるに要する露光エネルギをE50とし、帯
電された表面電位を10%減衰させるに要する露光エネ
ルギをE10としたときに、 E10/E50≧EE2/EE1−0.2 を満足することを特徴とする画像形成装置。1. A photosensitive member which moves in a predetermined direction and on which an electrostatic latent image is formed, charging means for charging the photosensitive member, and light corresponding to an image signal in a predetermined scanning direction on the charged photosensitive member. Exposure means for forming an electrostatic latent image on the photoconductor by scanning with a beam, and development for forming a toner image on the photoconductor by developing the electrostatic latent image formed on the photoconductor An image forming apparatus comprising: a first light beam generating unit configured to generate a first light beam that is on / off-modulated based on the image signal; and the second unit configured to generate the first light beam based on the image signal. A second light beam that generates a second light beam that is reciprocally on-off modulated with the first light beam
A light beam generating means, and a light beam combining means for combining the first light beam and the second light beam respectively generated from the first light beam generating means and the second light beam generating means into one light beam. A scanning optical system that guides the light beam synthesized by the synthesizing means to the photoconductor and scans the photoconductor in the main scanning direction; and sets the output energy of the first light beam to EE1, The output energy of the light beam of No. 2 is EE2, and the charged surface potential in the photopotential decay characteristic of the photosensitive member is 5
E10 / E50 ≧ EE2 / EE1-0.2, where E10 is the exposure energy required to attenuate 0% and E10 is the exposure energy required to attenuate the charged surface potential by 10%. Image forming apparatus.
れを分担して各色のトナーで現像して各色のトナー像を
形成する複数の現像ユニットを備えるとともに、 これら複数の現像ユニットにより形成された複数のトナ
ー像を、所定の被転写体上に相互に重なる状態に転写す
る転写手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の画
像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developing unit includes a plurality of developing units that share each of the plurality of electrostatic latent images and develop each of the plurality of electrostatic latent images with toner of each color to form a toner image of each color. 2. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a transfer unit configured to transfer the plurality of toner images thus formed onto a predetermined transfer receiving member so as to overlap each other.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10291639A JP2000118036A (en) | 1998-10-14 | 1998-10-14 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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ID=17771563
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JP (1) | JP2000118036A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7212753B2 (en) | 2004-01-08 | 2007-05-01 | Ricoh Company, Limited | Image forming apparatus and process cartridge |
-
1998
- 1998-10-14 JP JP10291639A patent/JP2000118036A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7212753B2 (en) | 2004-01-08 | 2007-05-01 | Ricoh Company, Limited | Image forming apparatus and process cartridge |
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