JP2005091882A

JP2005091882A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2005091882A
Application number: JP2003326387A
Authority: JP
Inventors: Masako Yoshii; 雅子吉井; Keiichi Seya; 啓一瀬谷; Motohiro Usami; 元宏宇佐美; Masafumi Kadonaga; 雅史門永; Yumiko Kishi; 由美子岸
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-09-18
Filing date: 2003-09-18
Publication date: 2005-04-07

Abstract

【課題】トナー層厚が一定量以上にならず、中抜け等の転写不良が発生しないような潜像分布を形成可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】露光手段により露光エネルギーを可変させて露光した際の像担持体上の表面電位を計測し、その表面電位が像担持体の光減衰特性
【数１】

に基づく理論値の1.3倍以上となる露光エネルギーJを照射するよう設定する。ここに、V₀は初期帯電電位、eは電荷素量、ηは像担持体の量子効率、Cは像担持体の静電容量、hνはレーザービームのフォトンのエネルギー、ｌは像担持体膜厚、ｎは量子効率の電界強度の依存度である。
【選択図】図６

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、トナー層厚が一定量以上にならず、中抜け等の転写不良が発生しないような潜像分布を形成可能な画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた画像形成装置において、高画質化が要求されており、高解像度の画像が要求されてきている。ここで、解像度とは、どの程度細かく画像を表現できるかを表す指標であり、単位長（インチ）当りの描画ドット数dpi(dots/inch)で表され、露光走査方向の解像度（以下、主走査方向とする）*像担持体進行方向（副走査方向）の解像度で記載されることもある。近年、600dpi、1200dpi、さらに2400dpiへと高画質化が進む方向にある。

このような高解像度画像を実現するための手段として、静電潜像坦持体に対して静電潜像を書き込むビームのパルス幅やパワーを制御するか、もしくはビーム径(スポット径)を小さく絞る方法が用いられている。
また、高解像度画像で高濃度を得るための手段としては、ビームのパルス幅やパワーを最大値に設定し、現像バイアスV_bと明電位V_Lとの差である現像ポテンシャルを最大にする方法がとられている。

特許文献１には、露光，帯電，現像バイアスの設定量を変化させることにより、濃度および細線の再現性を向上させる画像形成装置が提案されている。この特許文献１によれば、まず最初に入力された画像信号に対して最適な画像濃度を得るための作像条件(プロセス条件)を決定し、その後、最適濃度を決定するために設定した作像条件は変更しないで、他の作像条件を細線再現性が最適となるように設定するようになっている。

しかし、1200dpi以上の高解像度になってくると、ビームのスポット径を絞ることが大きな課題となっていたため、例えば、特許文献２の提案ように、ビーム径を絞ることなく、解像性を維持しつつ、画像濃度を最大確保できるよう、感光体特性に応じて露光エネルギーを規定するような例がある。

また、実際には階調性を向上させるために露光エネルギーを可変させるＰＭ（Power Modulate）変調，ＰＷＭ（Power Wide Modulate）変調等が行われている。
しかし、現在では特許文献３等に記載されているように、良好な小径の光スポットを得られるようになりつつある。
特開平6-51599号公報特開2002-14525号公報特開2000-187172号公報

ところで、書込時の露光エネルギーは、書込パワー＊照射時間によって決定される。一例として、1つのＬＤ（レーザーダイオード）を主走査方向にスキャンして露光を行うＬＤラスタ方式の場合、レーザーパワーP₀（W）、スキャンスピードV_x（m/s）の時、解像度Kから決定される最小画素（以下、ドット Dp(m)とし、Dp=2.54*10^-2/Kである。）に与えられる露光エネルギーJ(J)は、J= P₀*（Dp/V_x）となり、像担持体上に照射された領域の表面電位が変化する。

また、ＬＤ等で露光したときの露光プロファイルI(x,y)は、ＬＤ光のプロファイルをガウシアン分布で近似すると、レーザーパワーP₀、ビームスポット径ω_ｘ（主走査方向）、ω_ｙ（副走査方向）において、

と近似でき、点灯時間分だけ積分することで、露光量を算出することができる。
なお、ビームスポット径は、静止ビーム露光強度の1/e²径とする。

高解像度画像で高濃度を得るための手段として、ビーム強度を強くしたり、ビーム径を小径化をするなどの手段が従来用いられているが、その場合、ドット中央部の露光エネルギーが増大してドット中央部のトナー付着量が増加するため、像担持体上のドットを形成するトナー層の厚さ（高さ）の差が大きくなり、転写不良,中抜け等の画像不良を引き起こすことがあり、高画質化は達成できない。

特に、ビーム小径化の場合は、露光プロファイルがシャープになり、露光面積が減少するので、高解像度な画像を形成するのに有利となるものの、上記のようなトナー厚みの分布差が顕著に発生することとなる。
また、ビーム小径化に伴いレーザーが短波長化しているが、これによりレーザーのエネルギーが増加することで、上記のような問題がさらに顕著になる。

なお、ここではＬＤを用いた場合の露光エネルギー，露光プロファイルについて説明をしたが、LEDA（light-emitting diode array、発光ダイオードアレイ）のような固体作像素子を用いた場合でも説明できる。その場合は、主走査方向に走査することはないので、スキャンスピードVx=0となる

本発明は上記の問題を解決すべくなされたものであり、トナー層厚が一定量以上にならず、中抜け等の転写不良が発生しないような潜像分布を形成可能な画像形成装置の提供を目的とする。

この目的を達成するために請求項１の発明は、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体上に画像情報に基づいて静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上の潜像を該潜像と同極性のトナーで現像する現像手段を有する画像形成装置において、
前記露光手段により露光エネルギーを可変させて露光した際の像担持体上の表面電位を計測し、その表面電位が像担持体の光減衰特性

に基づく理論値の1.3倍以上となる露光エネルギーJを照射するよう設定した構成としてある。

ここに、V₀は初期帯電電位、eは電荷素量、ηは像担持体の量子効率、Cは像担持体の静電容量、hνはレーザービームのフォトンのエネルギー、ｌは像担持体膜厚、ｎは量子効率の電界強度の依存度であり、量子効率

とする。ここで、αは係数、Ｖ_Qは露光時の電位、ｌおよびｎは上記と同じである。また、静電容量Cは、経時変動を予測した予測値を用いる。

このようにすれば、像担持体内の電荷（キャリア）生成量を増加させ、キャリアの再結合を増加させることにより、潜像電位の減少を制御し（図５参照）、像担持体上のトナー量を規制することにより（図６参照）、高画質かつ、階調性の優れた画像形成を行う。また、経時変動に対応した露光エネルギーの制御を行うことが可能となる。

また、請求項２の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、
前記露光手段として用いるビームの静止ビームスポット径ωと、解像度K(dpi)の時の最小画素の大きさDpの関係が、√2・Dp≦ω≦2Dpである構成としてある。
ここに、静止ビームスポット径ωは、ビーム最大強度の1/e²径とする。

このようにすれば、像担持体内の電荷（キャリア）生成量を増加させ、キャリアの再結合を増加させることにより、潜像電位の減少を制御し、像担持体上のトナー量を規制することにより、高画質かつ、階調性の優れた画像形成を行う（図７参照）。

また、請求項３の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、
前記像担持体の量子効率ηが0.4＜η＜１、キャリアの再結合係数Rが1*10^-15＜R＜1*10^-17である構成としてある。

このようにすれば、像担持体内の電荷（キャリア）生成量を増加させ、キャリアの再結合を増加させることにより、潜像電位の減少を制御し、像担持体上のトナー量を規制することにより、高画質かつ、階調性の優れた画像形成を行う（図９，図１０参照）。

また、請求項４の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、
前記露光手段により露光エネルギーを可変させる手段と、前記像担持体上の表面電位を計測する手段と、前記像担持体の静電容量を計測する手段を有し、一定期間毎に像担持体上の表面電位を計測し、その時点での像担持体静電容量の予測値を求め、その計測電位が像担持体の光減衰特性

に基づく理論値の1.3倍以上となるよう露光エネルギーJを調整する調整モードを有する構成としてある。

このようにすれば、経時変動に応じて、像担持体内の電荷（キャリア）生成量を増加させキャリアの再結合を増加させることにより、潜像電位の減少を制御し、像担持体上のトナー量を規制することにより、高画質かつ、階調性の優れた画像形成を行う（図１１参照）。

請求項１の発明によれば、像担持体内の電荷（キャリア）生成量を増加させ、キャリアの再結合を増加させることにより、潜像電位の減少を制御し、像担持体上のトナー量を規制することにより、高画質かつ、階調性の優れた画像形成を行う。また、経時変動に対応した露光エネルギーの制御を行うことが可能となる。

また、請求項２の発明によれば、像担持体内の電荷（キャリア）生成量を増加させ、キャリアの再結合を増加させることにより、潜像電位の減少を制御し、像担持体上のトナー量を規制することにより、高画質かつ、階調性の優れた画像形成を行う。

また、請求項３の発明によれば、像担持体内の電荷（キャリア）生成量を増加させ、キャリアの再結合を増加させることにより、潜像電位の減少を制御し、像担持体上のトナー量を規制することにより、高画質かつ、階調性の優れた画像形成を行う。

また、請求項４の発明によれば、経時変動に応じて、像担持体内の電荷（キャリア）生成量を増加させキャリアの再結合を増加させることにより、潜像電位の減少を制御し、像担持体上のトナー量を規制することにより、高画質かつ、階調性の優れた画像形成を行う。

［実施形態１］
図１（Ａ）は、本発明を使用した画像形成装置の一例である「レーザプリンタ」の概略側面図である。
像担持体１１１０として「円筒状に形成された光導電性の感光体」を有している。像坦持体１１１０の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ１１２１、現像装置１１３１、転写ローラ１１４１、クリーニング装置１１５１が配備されている。帯電手段としては、ローラのみならずコロナチャージャやブラシ，ベルト等を用いることもできる。

また、レーザ走査装置１１７１が設けられ、帯電ローラ１１２１下流側にて露光を行う。画像形成を行うときは、光導電性の像坦持体１１１０が時計回りに回転し、その表面が帯電ローラ１１２１により均一帯電され、光走査装置１１７１のレーザ走査による書き込みの露光を受けて静電潜像が形成される。形成された静電潜像は「ネガ潜像」であって、画像部が露光されている。この静電潜像は、現像装置１１３１により像担持体の帯電極性と同極性のトナーにより反転現像され、像担持体１１１０上にトナー画像が形成される。

紙やOPC等の転写部材Ｐを収納したカセット１１８１は、画像形成装置１０００本体に着脱可能であり、装着された状態において、収納された転写部材Ｐの最上位の１枚が給紙コロ１２０１により給紙される。給紙された転写紙Ｐは先端部をレジストローラ対１１９１に銜えられる。

レジストローラ対１１９１は、像担持体１１１０上のトナー画像が転写位置へ移動するのにタイミングを合せて、転写部材Ｐを転写部へ送りこむ。送りこまれた転写部材Ｐは、転写部においてトナー画像と重ね合わせられ、転写ローラ１１４１の作用によりトナー画像を静電転写される。トナー画像を転写された転写部材Ｐは定着装置１１６１へ送られ、定着装置１１６１においてトナー画像を定着され、搬送路１２１１を通り、排紙ローラ対１２２１によりトレイ１２３１上に排出される。

トナー画像が転写された後の像担持体１１１０の表面は、クリーニング装置１１５１によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。なお、トナー画像の転写は、ローラのみならずベルト，チャージャ，ブラシ等でも可能であり、また、中間転写ベルト等の「中間転写媒体」を介して行うことも可能である。

また、ここではモノクロの画像形成装置の一例を示しているが、像担持体に複数の現像手段を有するカラー画像形成装置や、複数の像担持体および作像部を有するカラータンデム方式の画像形成装置でも可能である。

次に、潜像形成過程について説明を行う。ここでは像担持体として、キャリア発生層(CGL)とキャリア移動層(CTL)の2層からなる有機感光体を一例として説明する。

図２に、潜像形成過程の模式図を示す。
帯電された感光体上に光エネルギーを照射する（露光）と、像担持体内部のキャリア発生層(CGL)にキャリア（ホールと電荷）が発生する。キャリア（ホール）がキャリア移動層(CTL)を移動して、像担持体上の帯電電荷と中和し、感光体上の帯電電位が低下することにより潜像が形成される。

露光エネルギーと帯電電位の低下の関係については、感光体の光減衰特性として知られており、以下の式で説明できる。

ここで、Jは露光エネルギー、V₀は初期帯電電位、eは電荷素量、ηは像担持体の量子効率、Cは像担持体の静電容量、hνはレーザービームのフォトンのエネルギー、ｌは像担持体膜厚、ｎは量子効率の電界強度の依存度であり、量子効率

とする。
図１（Ｂ）に光減衰特性の理論値（実線）、および実験値（点）を示す。
例えば、2.5erg/cm²のエネルギーを露光したときの理論電位Vtは222（V）なのに対し、実験で測定された電位Veは280Vになっており、露光エネルギーの増加に伴い、理論値と実験値が一致しなくなってくる。

この現象について以下に説明する。
露光に伴い形成される潜像電荷量およびその分布は、キャリア生成量、キャリア間のクーロン反発力、キャリア同士の再結合、キャリアの移動度で決まり、式３，４，５に記述するような正負キャリアの連続の式とPoisson方程式によって支配されるといわれている。

ここで、ｎ、μ、E、Γ、ｒ、ε、e はそれぞれ、キャリアの個数密度、移動度、電界強度、単位時間あたりのキャリアの生成量、キャリアの単位時間あたりの再結合係数、誘電率、および電荷素量を示す。また、添え字p,nは、それぞれ正負キャリアを示す。

キャリア生成量Γはキャリアの生成はCGL層内で一様に生成されると仮定すると、入射光強度I、量子効率η、CGL層の厚さl_CGL、から式６のように表すことができる。

ここで、βは光の吸収係数、hνはレーザービームのフォトンのエネルギーである。量子効率は電界強度に依存し、η＝α Ｅⁿで表される。α,nは感光体に依存する係数であり、0<η<1である。
式６よりキャリア生成量は電界強度、および露光エネルギーに依存することがわかる。

また、上記式３，式４の右辺第二項目のキャリア再結合項は、正負キャリアが同じ近傍に共存する際に、生成キャリア量が減少することを説明する項であり、再結合量はキャリアの生成量の２乗に比例して増加するため、露光エネルギーが大きくキャリア生成量が多くなってくると、理論値と一致しなくなるのである。
このように、露光エネルギー量が増大した場合の潜像分布への影響を検討した。像担持体上の潜像分布は測定困難なため、シミュレーションにより算出した。

露光分布の一例を図３に示す。図３中の２つのグラフはビームスポット径を変えたものであり，凡例に示す「30x30」は主走査方向のビームスポット径ω_ｘが30μm，副走査方向のビームスポット径ω_yが30μm、「50x75」は主走査方向のビームスポット径ω_ｘが55μm、副走査方向のビームスポット径ω_yが75μｍのビームでの露光強度分布となる。

図３に示すように、ビーム径小径化に伴い、露光プロファイルはシャープになってくる。よって、積分光量が一定であると、小径ビームの場合ドット中央部の光量が非常に強くなる。図では示していないが、ビーム径は一定でビーム強度を強くした場合は裾の広がりは変わらず、ドット中央部の光量が強くなるようなプロファイルになる。

このように、ドット中央部の露光強度が非常に強くなった露光プロファイルで露光した場合の潜像の現像部での電界強度分布シミュレーション結果の一例を、図４に示す。

図４に示すように、小径ビームのドット中央部の電界強度分布が強くなることがわかる。現像部でのトナー付着は電界強度に依存し、トナーは、F=qEの力で像担持体上に引き寄せられる。ここで、qはトナー電荷量(C)、Eは潜像により形成される電界強度である。よって、小径ビームの場合、ドット中央部にトナーが必要以上に積層し、ドット内でのトナー厚みが一様でないため、転写される際にドット中央部の圧が大きくなり、中ヌケ等の転写不良を引き起こす原因となる。

ここで、像担持体内部でキャリア再結合が発生した場合の潜像の電界強度分布を図５に示す。
上述した式３，式４からわかるように、キャリア再結合はキャリア生成量の２乗に比例して増加するため、キャリアの再結合が起こるような露光強度の強い条件下において、ドット中央部のような露光エネルギーが強くキャリア生成量の多い領域で、さらに再結合が多く発生し、最終的なキャリア量は減少する。よって、図５に示すように、ドット中央部の電界強度が一定値以上増加しない。

現像部で潜像に付着するトナー量は電界強度に依存するため、このような電界強度下ではトナー厚みが一定値以上にならず、ドット内部トナー厚みが均一になるため、転写不良を起こすことなく高画質な画像が形成できる。

実際に実験をして確認した結果を次に記載する。
条件感光体量子効率 0.7
感光体膜厚 28μm
初期帯電電位 800V
感光体比誘電率 2.8
ビーム径（主走査方向）50μｍ
（副走査方向）60μｍ
露光パワー可変
現像方式乾式２成分現像
トナー平均粒径 7μｍ

図６は、上記条件で露光エネルギーを可変させ得られた測定電位Veと光減衰特性式から求められる電位Vtの比Ve/Vtとその時の潜像に付着したトナーの厚さ（パイルハイト）の最大値の一例である。

レーザーパワーを増加させ露光エネルギーを増加させていくと、キャリア生成量が増大し、キャリアの再結合が多く発生するため電位勾配が理論値より減少し、Ve/Vtが大きくなってくる。それに伴いパイルハイトは減少していく。これはキャリア再結合により潜像電荷量の減衰が抑えられるため、ドット中央部の電界強度の増加が抑えられ、分布の緩やかな潜像を形成することが可能となり、トナー付着量を規制することが可能になったと考えられる。Ve/Vtが1.3以上となると、パイルハイトは約14um（トナー2個分程度に相当）となり、ドット内部トナー厚みが均一になるため、転写不良を起こすことなく高画質な画像が形成できた。

更に、経時的にエネルギー調整を行う場合、経時による像担持体膜厚の変動（膜削れによる膜厚の減少など）により像担持体の静電容量Cが変動するため、その変動を予測した静電容量Cを用いて理論電位Vtを求めることが望ましい。静電潜像の予測は、例えば画像枚数vsと像担持体膜厚の関係式や関係表等を用いて予測することが可能である。

「感光体の静電容量C」は以下の式で予測する。
C＝ε・S/ｌCGL
ｌCGL＝ｌCGL0（1-α’・NR）
ｌCGL0 ：初期のCGL膜厚
α’：実験より求める係数
NR ：感光体累積回転数
以上の説明は、請求項１に対応している。

［実施形態２］
条件感光体量子効率 0.6
感光体膜厚 28μm
初期帯電電位 650V
感光体比誘電率 2.8
ビーム径（主走査方向×副走査方向）30x40,45x50、50ｘ60μｍ
現像方式乾式２成分現像
トナー平均粒径 7μｍ

ビームパワーを強めるだけではなく、ビーム径を小径にしても同様の効果が得られる。
図７にビーム径を変動させた時のビーム面積とビーム中央部の露光エネルギー量（最大露光エネルギー）の関係を示す。同じエネルギーを露光してもビーム径により露光面積が変わるため、単位面積あたりに生成するキャリア数は異なる。

図７に示すように、小径ビーム径により露光面積が減少し、最大露光エネルギー量は強くなり、キャリアの生成量、および再結合量が増加し、電界強度分布の緩やかなよりよい潜像を形成することができる。
しかし、ビーム径を小径にすることにより、ラインの一部が現像されず抜けたり、濃度ムラになったり等の画像不良が発生する場合がある。よって、解像度とビーム径の関係について検討を行った。

図８は、ビームスポット径ωと解像度K(dpi)の時のドットピッチDpの比ω/Dpを振り、ライン画像、ドット画像の画質について検討を行った結果である。ここでは解像度は変えず、ビームスポット径を振って実験を行った。また、露光条件ついてはVe/Vt≧1.3となるようビームパワーを調整した。

図８によると、ライン画像、ドット画像の双方を満足する画像を形成する最適ビーム径は√２・Dp≦ω≦２DPとなり、例えば1200dpiの解像度を形成する画像形成方法および装置のときドット径は30μm≦ω≦43μmとなる。
以上の説明は、請求項２に対応する。

また、上記に説明した本発明において、適切な再結合を発生するための像担持体の条件について検討を行った。像担持体の物性、および電界強度を変動させ、量子効率を振ったときの画像部の最大電界強度との関係を図９に、キャリアの再結合係数Rと最大電界強度との関係を図１０に示す。

量子効率ηが0.4＜η＜１、再結合係数が1*10^-15＜R＜1*10^-17、の時に最適なキャリア再結合が発生し、電界強度分布の緩やかなよりよい潜像を形成することが可能となり、ドット内部トナー厚みが均一になるため、転写不良を起こすことなく高画質な画像が形成できる。以上の説明は、請求項３に対応する。

上記に記載してきたように、Ve/Vt≧1.3になるよう露光エネルギーを調整することによりトナー付着量を規制することが可能となるが、例えば使用している間に像担持体の膜厚lが削られる等の変動により光減衰特性から求められる理論電位Vtが変更し、最適な条件の露光を行えなくなる。

よって、画像形成手段および装置本体内部に、露光手段により露光エネルギーを可変させる手段と、表面電位計等の像担持体上の表面電位を計測する手段と、像担持体の静電容量を計測する手段を有し、定期的に像担持体上の表面電位を計測し、その時の像担持体の静電容量を予測する。

その計測電位が像担持体の光減衰特性

に基づく理論値の1.3倍以上かどうかを判断し、それ以下であれば露光エネルギーを調整するという調整モードを有することとした。

その時のフローチャート例を図１１に示す。調整モードの実行は、例えば電源投入時や所定枚数の画像形成数終了時に行うことが望ましい。以上により、経時変動に応じて、像担持体内の電荷（キャリア）生成量を増加させキャリアの再結合を増加させることにより、潜像電位の減少を制御し、像担持体上のトナー量を規制することにより、高画質かつ、階調性の優れた画像形成を行うことが可能となった。以上の説明は、請求項４に対応する。

（Ａ）は、本発明を使用した画像形成装置の一例である「レーザプリンタ」の概略側面図、（Ｂ）は光減衰特性の理論値（実線）、および実験値（点）を示す図である。潜像形成過程を示す模式図である。露光分布の一例を示す図である。ドット中央部の露光強度が非常に強くなった露光プロファイルで露光した場合の、潜像の現像部での電界強度分布シミュレーション結果の一例を示す図である。像担持体内部でキャリア再結合が発生した場合の潜像の電界強度分布を示す図である。所定条件で露光エネルギーを可変させ、得られた測定電位Veと光減衰特性式から求められる電位Vtの比Ve/Vtと、その時の潜像に付着したトナーの厚さ（パイルハイト）の最大値の一例を示す図である。ビーム径を変動させた時のビーム面積とビーム中央部の露光エネルギー量（最大露光エネルギー）の関係を示す図である。ビームスポット径ωと解像度K(dpi)の時のドットピッチDpの比ω/Dpを振り、ライン画像、ドット画像の画質について検討を行った結果を示す図である像担持体の物性、および電界強度を変動させ、量子効率を振ったときの画像部の最大電界強度との関係を示す図である。キャリアの再結合係数Rと最大電界強度との関係を示す図である。計測電位が像担持体の光減衰特性に基づく理論値の1.3倍以上かどうかを判断し、それ以下であれば露光エネルギーを調整するという調整モードを有することとした場合の、フローチャートである。

符号の説明

Ｐ転写部材
１１１０像担持体
１１２１帯電ローラ
１１３１現像装置
１１４１転写ローラ
１１５１クリーニング装置
１１７１レーザ走査装置
１１８１カセット
１１９１レジストローラ対
１２０１給紙コロ
１２２１排紙ローラ対
１２３１トレイ

Claims

像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体上に画像情報に基づいて静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上の潜像を該潜像と同極性のトナーで現像する現像手段を有する画像形成装置において、
前記露光手段により露光エネルギーを可変させて露光した際の像担持体上の表面電位を計測し、その表面電位が像担持体の光減衰特性、

に基づく理論値の1.3倍以上となる露光エネルギーJを照射するよう設定したことを特徴とする画像形成装置。
ここに、V₀は初期帯電電位、eは電荷素量、ηは像担持体の量子効率、Cは像担持体の静電容量、hνはレーザービームのフォトンのエネルギー、ｌは像担持体膜厚、ｎは量子効率の電界強度の依存度であり、量子効率、

とする。ここで、αは係数、Ｖ_Qは露光時の電位、ｌおよびｎは上記と同じである。また、静電容量Cは、経時変動を予測した予測値を用いる。
請求項１記載の画像形成装置において、
前記露光手段として用いるビームの静止ビームスポット径ωと、解像度K(dpi)の時の最小画素の大きさDpの関係が、√2・Dp≦ω≦2Dpであることを特徴とする画像形成装置。
ここに、静止ビームスポット径ωは、ビーム最大強度の1/e²径とする。
請求項１記載の画像形成装置において、
前記像担持体の量子効率ηが0.4＜η＜１、キャリアの再結合係数Rが1*10^-15＜R＜1*10^-17であ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、
前記露光手段により露光エネルギーを可変させる手段と、前記像担持体上の表面電位を計測する手段と、前記像担持体の静電容量を計測する手段を有し、一定期間毎に像担持体上の表面電位を計測し、その時点での像担持体静電容量の予測値を求め、その計測電位が像担持体の光減衰特性、

に基づく理論値の1.3倍以上となるよう露光エネルギーJを調整する調整モードを有することを特徴とする画像形成装置。