JP3949965B2

JP3949965B2 - Image forming apparatus

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Publication number: JP3949965B2
Application number: JP2002000839A
Authority: JP
Inventors: 博之山地; 竜廣森田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-01-07
Filing date: 2002-01-07
Publication date: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2022-01-07
Also published as: JP2003202681A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、たとえば複写機またはプリンターに好適に用いられる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真プロセス、インクジェット方式あるいは感熱転写方式など種々の方式を用いた画像形成装置が実用に供されている。とくに、電子写真プロセスを用いた出力機器においては、デジタル技術の発展にともない、画像データを電気信号に変換し、その信号を処理した後、静電潜像担持体の露光を行うデジタル電子写真装置およびデジタル静電記録装置なども商品化されている。
【０００３】
近年、前記電子写真プロセスを用いた出力機器において、高画質化および高速化への要望がより一層高まっている。たとえば、デジタルの画像信号を使用しているデジタル電子写真装置においては、半導体レーザまたはＬＥＤなどの光源が画像信号に従ってＯＮ−ＯＦＦ切換えされ、その照射光が静電潜像担持体上に投影されるが、このようなデジタル電子写真装置では、解像度が３００ｄｐｉから６００ｄｐｉ、さらには１２００ｄｐｉへと（高画質化）高解像度化される動きにある。前記解像度は、露光光の走査方向である主走査方向の解像度および静電潜像担持体の移動方向である副走査方向の解像度である。
【０００４】
図１４は、ビームスポットの露光エネルギー分布を表す図表であり、図１５は異なる画像パターンを示す説明図である。図１６は各画像パターンにおける露光エネルギー分布のシミュレーション結果を示す図表であり、図１７および図１８は従来の静電潜像電位分布を示す図表である。図１４に示すように、ビームスポットの露光エネルギー分布は、ガウス分布に従うので、たとえば−∞＜Ｘ≦−１および１≦Ｘ＜∞の範囲においては広く裾野をひく形状となる。この裾野部分の光によって発生したキャリアが、隣接する画像度との領域に拡散し、それらが重なり合って、解像度の低下を引き起こす。
【０００５】
具体的には、たとえば書き込み解像度が１２００ｄｐｉ、ビームスポット径が６０μｍのレーザ光学系を用いて露光量０．２ｍＷにて、初期帯電電位−６００Ｖ、半減露光量０．３９μＪ／ｃｍ²の感光体に、図１５（ａ）に示すような１ライン画像を書き込んだときの露光エネルギー分布および感光体上の潜像電位分布のシミュレーション結果が図１６（ａ）および図１７（ａ）に示されている。また、同条件にて、図１５（ｂ）に示す１ｂｙ１ライン像を書き込んだときの露光エネルギー分布および感光体上の潜像電位分布のシミュレーション結果が図１６（ｂ）および図１７（ｂ）に示されている。ここで、１ｂｙ１ライン像を書き込んだ場合、露光部と未露光部との電位差はわずか１０Ｖ程度であり、たとえば現像バイアスを−４００Ｖとすると、このような１ｂｙ１ラインにて書き込んだはずの画像は完全に潰れてしまい高解像度（１２００ｄｐｉ）は実現できない。
【０００６】
高解像度を実現する技術としては、ビームスポット径を小径化する方法と、静電潜像担持体に、露光光の一部を遮断する遮光マスクを設けて光キャリアの拡散を防止し、解像度の低下を抑制する技術（特開２００１−７５３０１号公報参照）と、静電潜像担持体を光導電部と絶縁部とから成る格子状の構成とし、光キャリアの拡散を抑制して解像度の低下を抑制する技術（特開平１１−５２５９１号公報参照）がある。
【０００７】
図１８は、ビームスポット径を３０μｍまで絞り込んだときの１ｂｙ１ライン像を書き込んだときの感光体上の潜像電位分布のシミュレーション結果を示す図表である。このようなビームスポット径を小径化する方法では、露光部と未露光部の電位差は３００Ｖ以上有し、１ｂｙ１ライン像が形成できると考えられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記ビームスポット径を小径化する方法においては、電子写真装置に搭載されている半導体レーザの発光波長はたとえば約７８０ｎｍ程度の近赤外光で、露光スポット径はたとえば約６０μｍ程度であり、印字領域としては、Ａ４サイズの横幅である２９７ｍｍに対応させる必要がある。しかし、このような長波長の発光波長を備えた半導体レーザを用いて、Ａ４サイズの横幅に対応させるとともに、ビームスポット径を３０μｍまで絞り込むことは光学設計上困難である。つまり、Ａ４サイズの横幅に対応するビームの広がり角と、発光波長などとの関係式と、ビームスポット径とレンズの焦点距離およびビームの広がり角との関係式とから、前記発光波長およびＡ４サイズ横幅に対応するビームスポット径が必然的に求められるので、ビームスポット径を６０μｍから３０μｍまで絞り込むことは困難である。ここで半導体レーザの発光波長をたとえば４００ｎｍ程度まで短波長化することで、発光波長に対して比例関係にあるビームスポット径の小径化を図る方法もあるが、コスト高となるうえ感光体側の感度不足などの問題があり、現状では実施困難である。
【０００９】
前記各公報に記載のものでは、遮光部または絶縁部上には潜像形成を行うことができないので、均一な連続画像（いわゆる、べた画像）を得ることが困難である。ここで、トナー濃度をあげる、あるいは、コントラスト電位を大きくするなどの補助手段を用いれば、遮光部または絶縁部に起因する連続画像の不均一性をやや解消できるが、非画像部へのトナー付着（未露光部へのトナー付着で、トナー濃度をあげることによりトナーの帯電量が低下し、感光体へ付着する）およびトナー飛散、静電潜像担持体の絶縁破壊などの新たな課題が発生する。
【００１０】
したがって本発明の目的は、高解像度化を図るとともに均一な連続画像を得ることができる画像形成装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、感度波長域の異なる少なくとも２種類のキャリア発生層部分で格子状に配設されたキャリア発生層を含む静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体に光書き込みを行うための露光手段であって、各キャリア発生層部分の感度波長に対応する発光波長を有する露光手段とを含み、
静電潜像担持体の非画像領域部に、感度波長域の異なる少なくとも２種類のキャリア発生層を、副走査方向の解像度のピッチで、主走査方向にライン状に形成されたマーキングが施され、このマーキングを検出するマーキング検出手段が設けられることを特徴とする画像形成装置である。
【００１２】
本発明に従えば、画像パターンの画像データが画像形成装置に転送されると、静電潜像担持体上の各キャリア発生層部分に対して、各キャリア発生層部分の感度波長に対応する発光波長を有する露光手段を用いて光書き込みが行われる。このように、キャリア発生層を、感度波長域の異なる少なくとも２種類のキャリア発生層部分で格子状に配設し、画像パターンに応じて発光波長の異なる複数種類の露光手段でもって光書き込みを行うことができるので、ビームスポットの裾野部の光をカットし、とくに裾野の重なりによる電位低下を抑制することができる。また、均一な連続画像を印字する場合にも、静電潜像担持体上の各キャリア発生層部分に対して、各キャリア発生層部分の感度波長に対応する発光波長を有する露光手段を用いて光書き込みが行われるので、前記公報に記載の従来の技術のように、遮光部または絶縁部に遮られて潜像未形成部分を生じることがなくなる。それ故、所望の均一な連続画像を得ることができる。そして静電潜像担持体の非画像領域部に、感度波長域の異なる少なくとも２種類のキャリア発生層を、副走査方向の解像度のピッチで、主走査方向にライン状に形成されたマーキングが施され、このマーキングを検出するマーキング検出手段が設けられているので、感度波長の異なるキャリア発生層部分を識別し得るマーキングを、マーキング検出手段によって検出し、これによって光書き出し位置を決定することができる。それ故、感度波長の異なるキャリア発生層に対してその対応光を正確に露光することができ、高解像度化を図るとともに均一な連続画像を得ることができる。
【００１３】
また本発明は、基体と、感度波長域の異なる少なくとも２種類のキャリア発生層部分で格子状に配設されたキャリア発生層と、膜厚が２５μｍ以下に形成されたキャリア輸送層を下方から順次積層した静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体に光書き込みを行うための露光手段であって、各キャリア発生層部分の感度波長に対応する発光波長を有する露光手段とを含み、
静電潜像担持体の非画像領域部に、感度波長域の異なる少なくとも２種類のキャリア発生層を、副走査方向の解像度のピッチで、主走査方向にライン状に形成されたマーキングが施され、このマーキングを検出するマーキング検出手段が設けられることを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
本発明に従えば、膜厚増加に起因するキャリア拡散効果の影響を小さくすることができ、解像度低下を抑制することができる。また、キャリア発生層を、感度波長域の異なる少なくとも２種類のキャリア発生層部分で格子状に配設し、画像パターンに応じて発光波長の異なる複数種類の露光手段でもって光書き込みを行うことができるので、ビームスポットの裾野部の光をカットし、とくに裾野の重なりによる電位低下を抑制することができる。均一な連続画像を印字する場合にも、静電潜像担持体上の各キャリア発生層部分に対して、各キャリア発生層部分の感度波長に対応する発光波長を有する露光手段を用いて光書き込みが行われるので、前記公報に記載の従来の技術のように、遮光部または絶縁部に遮られて潜像未形成部分を生じることがなくなる。それ故、所望の均一な連続画像を得ることができる。そして静電潜像担持体の非画像領域部に、感度波長域の異なる少なくとも２種類のキャリア発生層を、副走査方向の解像度のピッチで、主走査方向にライン状に形成されたマーキングが施され、このマーキングを、マーキング検出手段によって検出し、これによって光書き出し位置を決定することができる。それ故、感度波長の異なるキャリア発生層に対してその対応光を正確に露光することができ、高解像度化を図るとともに均一な連続画像を得ることができる。
【００１５】
また本発明は、主走査方向の解像度および副走査方向の解像度が、１２００ｄｐｉ以上であることを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、解像度が１２００ｄｐｉのとき、画素ピッチ間隔に対するビームスポット径の絞り込みが不十分なため、ビームスポットの裾野の広がりおよびその重なりにより解像性能の低下が著しいことから、解像度が１２００ｄｐｉ以上の画像形成装置において適用することで、解像性能の低下を効果的に抑制することができる。
【００１７】
また本発明は、少なくとも２つの露光手段から照射される異なる発光波長が、１００ｎｍ以上の差を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、感度波長が重なる部分を極力防止し、隣接露光光のビームスポットの裾野の影響を極力小さくすることができる。それ故、解像度の低下を招くことなく維持することができる。
【００１９】
また本発明は、露光手段はレーザ光を照射可能に構成されたことを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、画像パターンに応じて発光波長の異なる複数のレーザ光を照射することによって光書き込みを行うことができるので、ビームスポットの裾野部の光をカットし、とくに裾野の重なりによる電位低下を抑制することができる。また、所望の均一な連続画像を得ることもできる。
【００２１】
また本発明は、露光手段は発光ダイオードであることを特徴とする。
本発明に従えば、レーザ光学系を搭載する場合よりも画像形成装置の小型化を図ることができる。
【００２２】
また本発明は、前記基体は光透過性を有する透明材で構成され、前記露光手段のうち少なくとも一つは、その露光光が基体を透過してキャリア発生層に照射されるように配設されたことを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、少なくとも一つの露光手段を、その露光光が基体を透過してキャリア発生層に照射されるように配設したので、高解像度化を図るとともに均一な連続画像を得ることができるうえ、前記露光手段を静電潜像担持体の内部側に配設することができる。
【００２４】
また本発明は、前記基体は光透過性を有する透明材で構成され、全ての露光手段は、それらの露光光が基体をそれぞれ透過してキャリア発生層に照射されるように配設されたことを特徴とする。
【００２５】
本発明に従えば、全ての露光手段を、その露光光が基体を透過してキャリア発生層に照射されるように配設したので、高解像度化を図るとともに均一な連続画像を得ることができるうえ、前記露光手段を静電潜像担持体の内部側に配設することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の概略断面図であり、図２は静電潜像担持体２の部分斜視断面図である。この画像形成装置１は、たとえば複写機またはプリンターに好適に用いられるものである。画像形成装置１は、主に、静電潜像担持体２と、帯電器３と、露光手段としての露光装置４，５と、現像器６と、転写装置７と、クリーニング機構８と、定着器９と、マーキング検出機構１０などを備えている。なお、以下の説明において、静電潜像担持体２の回転方向Ａ１を副走査方向とし、この副走査方向に直交する露光装置１の露光光の走査方向を主走査方向として説明する。
【００３５】
静電潜像担持体２は基体１１に感光層を塗布した円筒状に形成され、この静電潜像担持体２の外周に沿って、静電潜像担持体２の表面を帯電する帯電器３と、レーザ光を照射可能な露光装置４，５と、静電潜像担持体２上にトナー像（可視画像）を形成する現像器６と、転写装置７とが配設されるとともに、転写後の静電潜像担持体２表面の残留トナーを掻取り除去するクリーニング機構８が配設されている。
【００３６】
静電潜像担持体２は回転しつつ帯電器３で均一に帯電され、その後、露光装置４，５からのレーザ光によって主走査方向に露光されて静電潜像担持体２表面に静電潜像が形成される。次に、現像器６によって図示外のトナーが画像部に付着し、可視画像が形成され、転写装置７の作用によってこのトナーが転写材Ｐに転写されるようになっている。転写後の静電潜像担持体２表面の残留トナーは、クリーニング機構８によって掻取り除去される。このように、帯電、光書き込み、現像、転写、クリーニングを繰り返すことによって、所望の画像を形成するようになっている。転写材Ｐ上に形成されたトナーは定着器９を通過することで、転写材Ｐ上に固定される。
【００３７】
静電潜像担持体２は、基体１１と、キャリア発生層１２と、キャリア輸送層１３とが順次下方から積層されて成る。基体１１としては、導電性を有するたとえば、アルミニウム、銅、真鍮、亜鉛、ニッケルなどの金属および合金材料あるいは導電性ポリマーを含有するプラスチックなどを用いることができるが、一般的にはアルミニウム素管が多く用いられている。基体１１を形成する際、たとえば直径が約３０ｍｍ、肉厚が約１ｍｍのアルミニウム切削素管を洗浄剤などで脱脂洗浄した後、このアルミニウム切削素管の表面に、ポリアミド樹脂に酸化チタンなどの無機顔料を分散したいわゆる下引層をディップコートなどの方法で塗布を施す。この下引層は、素管表面の汚れまたは傷による画像不良対策、後述する上層のキャリア発生層１２の塗布性改善、素管表面からの露光レーザの反射光による干渉縞対策、基体１１表面からの正孔注入を防止するなどのために形成される。この下引層の代りに、素管表面に封孔処理を施した陽極酸化被膜を形成してもよい。
【００３８】
図２は感度波長域の異なる２種類のキャリア発生層部分１４，１５を示す説明図である。キャリア発生層部分１４については、７８０ｎｍに感度波長を有するε型銅フタロシアニン微粉末を３重量部、ポリビニルブチラール樹脂２重量部、メチルエチルケトン９５重量部を混合し、図示外のペイントシェーカーにて分散して１種類のキャリア発生層用塗液を作製し、５５０ｎｍに感度波長を有するビスアゾ顔料（クロロダイアンブルー）を３重量部、ポリビニルブチラール樹脂２重量部、メチルエチルケトン９５重量部を混合し、前記と同様に分散して前記キャリア発生用塗液とは別の種類のキャリア発生用塗液を作製する。
【００３９】
基体１１上にキャリア発生層１２を形成する際には、前記作製した２種類のキャリア発生用塗液を、たとえばインクジェット方式の図示外のパターニング装置を用いて、解像度１２００ｄｐｉのピッチで格子状にパターニングしていく。前記解像度は、露光光の走査方向である主走査方向の解像度および静電潜像担持体２の移動方向である副走査方向の解像度である。
【００４０】
【化１】

【００４１】
キャリア輸送層１３については、ヒドラゾン系キャリア輸送剤（化合物１）１０重量部、ポリカーボネート樹脂１５重量部、シリコンレベリング剤０．０１５重量部を、テトラヒドロフラン７５重量部に溶解してキャリア輸送用塗液を作製する。基体１１上に形成されたキャリア発生層１２上に、キャリア輸送層用塗液をディップコートし、乾燥後のキャリア輸送層１３の膜厚ｔが約２０μｍとなるように形成し、静電潜像担持体２を作製する。
【００４２】
図８は、非画像領域部におけるキャリア発生層部分１４およびキャリア発生層部分１５の配設位置を示す斜視断面図である。静電潜像担持体２の非画像領域部においては、キャリア発生層部分１４およびキャリア発生層部分１５を、上述したような格子状ではなく、静電潜像担持体２の主走査方向に副走査ピッチでライン状に形成する。静電潜像担持体２に光書き込みを行う前に、非画像領域部も含めて静電潜像担持体２を、帯電器３によってたとえば−６００Ｖに均一に帯電させる。
【００４３】
ここで、図９はマーキング検出機構１０の原理を表す概略説明図である。静電潜像担持体２の非画像部および光照射位置に対向してマーキング検出機構１０が設置されている。このマーキング検出機構１０は、静電潜像担持体２が帯電器３によって帯電され、その電荷を光の照射によって中和させる感光過程の原理を利用して検出を行う機能を有する。具体的には、静電潜像担持体２に所定間隔をあけて対向状に透明導電性ガラス電極１６を配置し、検知光を、この透明導電性ガラス電極１６を通じて静電潜像担持体２に向けて照射する。このとき、検知光は、２種類のキャリア発生層部分１４，１５のうちのいずれか一方のキャリア発生層の感度波長（すなわち、５５０ｎｍあるいは７８０ｎｍ）に設定しておく。ここでは感度波長５５０ｎｍに設定する。
【００４４】
波長５５０ｎｍで検知光を照射すると、この波長光に対して光感度を有するキャリア発生層部分１５のみ電位が低下し、静電潜像担持体２の表面で生じた電荷の変化に相当した誘導電流が、透明導電性ガラス電極１６に流れる。この誘導電流は、検出抵抗１７によって電圧に変換され、図示外のＦＥＴ回路によってインピーダンス変換される。ここで照射光量が十分に大きい場合、表面電荷はほとんど中和されその変化量に応じたインピーダンス変化が検知される。表面電位の値が異なる場合には、中和される電荷量が異なるためにインピーダンスの変化量も異なる。この現象を利用して、光書き出し位置を検出して光書き出し位置を決定することができる。この検出方法では、検知光が照射された部分という微小面積での検出が可能であり、位置精度が要求される場合特に有効である。前記検出結果にもとづき、画像形成装置１に格納された図示外のＣＰＵによって光書き出しのタイミングを決定する。その結果、静電潜像担持体２上に格子状に配設されたキャリア発生層部分１４およびキャリア発生層部分１５に対して、それぞれ露光装置４および露光装置５からの照射光でもって正確に画像書き込みを行うことができる。
【００４５】
図７は静電潜像担持体２の波長に対する感度特性を示す図表である。露光装置４，５は所定間隔をあけて配設され、一方の露光装置４は、７８０ｎｍに感度波長を有するキャリア発生層部分１４に光照射するための装置であって、その発光波長が７８０ｎｍに設定されている。他方の露光装置５は、５５０ｎｍに感度波長を有するキャリア発生層部分１５に光照射するための装置であって、その発光波長が５５０ｎｍに設定されている。すなわち、２種類のキャリア発生層部分１４，１５のそれぞれの感度波長域は、一部において重なりを生じており、約６８０ｎｍ以下の波長域においては、５５０ｎｍに感度波長を有するキャリア発生層部分１５の方が感度が高く、約６８０ｎｍ以上の波長域においては、７８０ｎｍに感度波長を有するキャリア発生層部分１４の方が感度が高くなっている。
【００４６】
そこで、露光装置４および露光装置５の照射波長光は、６８０ｎｍを基準にそれより長波長光および短波長光に振り分けて設定する必要がある。現在、最も一般的な半導体レーザの発光波長は７８０ｎｍであることから、一方の露光装置４の発光波長を７８０ｎｍとし、他方の露光装置５の発光波長は少なくとも６８０ｎｍより短くすることで、ビームスポット径の裾野の広がりによる表面電位低下を抑制することができる。このように、２つの露光装置４，５から照射される異なる発光波長を、７８０ｎｍから６８０ｎｍを減じた差１００ｎｍ以上離隔した数値に設定することによって、感度波長が重なる部分を極力防止し、隣接露光光のビームスポットの裾野の影響を極力小さくすることができる。
【００４７】
図３は画像パターンを説明する説明図であり、図４は感度波長域の異なるキャリア発生層部分１４，１５に対する露光照射の違いを示す説明図であり、図５は潜像電位分布を示す図表である。たとえば、図３（ｃ）に示す１ｂｙ１ラインの画像データがコンピュータから転送された場合には、画像形成装置１に格納された図示外のＣＰＵによって、図４（ｃ）に示すように、キャリア発生層部分１４に対応する部分においては露光装置４で、キャリア発生層部分１５に対応する部分においては露光装置５で静電潜像担持体２上に光書き込みを行う。ビームスポットの裾野は画素に対して充分に大きいが、平面視における前後および左右に隣接し合う画素は、感度波長をもたない光で露光されているため、たとえビームスポットの裾野が尾をひいていたとしても、電位の減衰は発生せず、潜像電位は図５に示すような矩形パルス状の波形になり、解像度を向上することができる。また、連続画像を印字する場合にも、前記と同様に静電潜像担持体２上に光書き込みを行うことによって、均一な潜像を形成することができる。
【００４８】
【表１】

【００４９】
【表２】

【００５０】
【表３】

【００５１】
表２は、解像度１２００ｄｐｉ、ビームスポット径６０μｍの条件にて、連続画像と１ｂｙ１ライン画像の判定結果を示す図表であり、表３は、キャリア輸送層１３の膜厚ｔを変化させた場合の連続画像と１ｂｙ１ライン画像の判定結果を示す図表である。上述したように、基体１１上に前記キャリア発生層１２を形成し、このキャリア発生層１２上に、キャリア輸送層１３用塗液をディップコートし、乾燥後のキャリア輸送層１３の膜厚ｔが約２０μｍとなるように形成し、静電潜像担持体２を作製した。この静電潜像担持体２を、市販の複合機を改造した実験機に搭載し、解像度１２００ｄｐｉにて連続画像と１ｂｙ１ライン画像を出力した。このときのレーザスポット径は６０μｍ、用いた現像剤は２成分現像剤で、５０μｍキャリアと５μｍトナー、トナー濃度７％、静電潜像担持体２の初期帯電電位は−６００Ｖ、現像バイアスは−４２０Ｖとした。その結果、１２００ｄｐｉの高解像度において、１ｂｙ１ラインを解像することができるとともに、均一な連続画像を得られた。
【００５２】
キャリア輸送層１３の膜厚ｔ（約２０μｍ）の設定理由については、キャリア輸送層１３の膜厚ｔが３０μｍを超えると、キャリア発生層１３にて発生したキャリアの拡散が顕著になることに起因して解像度が低下する場合があると考えられる。なお、前記２種類のキャリア発生層部分１４，１５を格子状に配設し、各キャリア発生層部分１４（１５）に対応する露光装置４（５）を設けてビームスポット径の裾野の広がりを抑制したとしても、キャリア発散効果の方が支配的になることによって解像度が低下する場合がある。表３に示す実験結果から、連続画像の均一性については、膜厚変化による判定結果の変化はみられないが、１ｂｙ１ライン画像については、前記膜厚ｔが３０μｍを超えると解像性の低下がみられた。以上のことから、静電潜像担持体２のキャリア輸送層１３の膜厚ｔとしては２５μｍ以下が望ましい。
【００５３】
以上説明した画像形成装置１によれば、キャリア発生層１２を、感度波長域の異なる２種類のキャリア発生層部分１４，１５で格子状に配設し、画像パターンに応じて発光波長の異なる２種類の露光装置４，５でもって光書き込みを行うことができるので、ビームスポットの裾野部の光をカットし、とくに裾野の重なりによる電位低下を抑制することができる。また、均一な連続画像を印字する場合にも、静電潜像担持体２上の各キャリア発生層部分１４，１５に対して、各キャリア発生層部分１４，１５の感度波長に対応する発光波長を有する露光装置４，５を用いて光書き込みが行われるので、前記公報に記載の従来の技術のように、遮光部または絶縁部に遮られて潜像未形成部分を生じることがなくなる。それ故、所望の均一な連続画像を得ることができる。
【００５４】
キャリア輸送層１３の膜厚ｔを２５μｍ以下の２０μｍに形成したので、膜厚増加に起因するキャリア拡散効果の影響を小さくすることができ、解像度低下を抑制することができる。２つの露光装置４，５から照射される異なる発光波長の差を、１００ｎｍ以上離隔した数値に設定したので、感度波長が重なる部分を極力防止し、隣接露光光のビームスポットの裾野の影響を極力小さくすることができる。それ故、解像度の低下を招くことなく高解像度を維持することができる。感度波長の異なるキャリア発生層部分１４，１５を識別し得るマーキングをマーキング検出機構１０によって検出し、主走査方向の画像パターンを予測し、感度波長の異なるキャリア発生層部分１４，１５に対してその対応光を正確に露光することで、高解像度化を図るとともに均一な連続画像を得ることができる。
【００５５】
前記マーキングを施すためのマーキング部材が、導電性部材で形成されているので、画像形成に先立って、静電潜像担持体２を均一に帯電し、いずれか一種類のキャリア発生層部分１４（１５）に対して感度を有する波長光を照射し、電位変化に伴う電流を検出することで、照射対象の画像形成部の所定部位がいずれのキャリア発生層部分１４（１５）から構成されているかを予測し、感度波長の異なるキャリア発生層部分１４，１５に対してその対応光を正確に露光することができる。
【００５６】
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置１Ａの概略断面図であり、図１１は静電潜像担持体２Ａの部分斜視断面図である。この画像形成装置１Ａも、複写機またはプリンターに好適に用いられるものである。ただし、前記実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。基体としては、たとえば直径が約８０ｍｍ、肉厚が３ｍｍの透明アクリル円筒基材１１Ａ（光透過性の透明材に相当する）が用いられている。この透明アクリル円筒基材１１Ａ上に図示外の透明導電層が設けられている。この透明導電層は、厚み０．８μｍで樹脂中にＩＴＯを分散させたものを塗布して形成されている。
【００５７】
キャリア発生層１２としては、上述した製法で作製した２種類のキャリア発生用塗液を、たとえばインクジェット方式の図示外のパターニング装置を用いて、前記基体１１Ａ上に１２００ｄｐｉのピッチで格子状にパターニングしていく。基体１１Ａ上に形成されたキャリア発生層１２上に、上述した製法で作製したキャリア輸送層用塗液をディップコートし、乾燥後のキャリア輸送層１３の膜厚が約２０μｍとなるように形成し、静電潜像担持体２Ａを作製する。また、静電潜像担持体２Ａの非画像領域部においては、キャリア発生層部分１４およびキャリア発生層部分１５を、上述したような格子状ではなく、静電潜像担持体２Ａの主走査方向に副走査ピッチでライン状に形成する。
【００５８】
露光手段としての発光ダイオード１８，１９（以下、ＬＥＤ１８，１９という）のうち、一方のＬＥＤ１８は、静電潜像担持体２Ａの外周から径方向外方に所定小距離離隔した位置に配設され、５５０ｎｍに感度波長を有するキャリア発生層部分１５に対して光照射するようになっている。他方のＬＥＤ１９は静電潜像担持体２Ａの内周から径方向内方に所定小距離離隔した位置に配設され、７８０ｎｍに感度波長を有するキャリア発生層部分１４に対して光照射するようになっている。
【００５９】
前記マーキング検出機構１０を、静電潜像担持体２Ａの外周から径方向外方に所定距離離隔した位置に設置し、画像形成前に、静電潜像担持体２Ａを回転させつつ前記他方のＬＥＤ１９を全照射すると、このＬＥＤ１９に対して光感度を有するキャリア発生層部分だけ電位が減衰し、そのインピーダンス変化をマーキング検出機構１０で検出することによって、それぞれのビーム照射位置とキャリア発生層部分１４，１５とが一致するように、ビーム照射タイミングを制御する。なお、本実施形態のように光透過性の透明材１１Ａで基体を形成した場合には、前記マーキング検出機構１０を、静電潜像担持体２Ａの内周から径方向内方に所定距離離隔した位置に設置し、前記一方のＬＥＤ１８を用いて露光を行い、前記と同様にビーム照射タイミングを制御するようにしてもよい。
【００６０】
以上説明した画像形成装置１Ａによれば、静電潜像担持体２Ａの基体として透明アクリル円筒基材１１Ａを適用したので、静電潜像担持体２Ａの表面および裏面からの露光が可能となり、それ故、均一な連続画像と高精細、高解像度のドット、ライン像を両立した画像を得ることができるとともに、特に、露光手段としてのＬＥＤ１８，１９を用いて、他方のＬＥＤ１９を静電潜像担持体２Ａの内周から径方向内方に所定距離離隔した位置に設置したので、ＬＥＤ１９の設置スペースを省略することができ、画像形成装置１Ａの小型化を図ることができる。
【００６１】
図１２は、第２の実施形態における別の画像形成装置１Ｂの概略断面図である。この画像形成装置１Ｂにおいては、前記２つのＬＥＤ１８，１９が静電潜像担持体２Ａの内周から径方向内方に所定距離離隔した位置にそれぞれ設置されている。この画像形成装置１Ｂによれば、均一な連続画像と高解像度画像の両立を図ることができるうえ、図１０に示す画像形成装置１Ａよりも装置の小型化を一層図ることができる。
【００６２】
図１３は本発明の第３の実施形態における画像形成装置１Ｃの概略構成図である。この画像形成装置１Ｃも、複写機またはプリンターに好適に用いられるものである。ただし、前記実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。この画像形成装置１Ｃにおいては、前記２つのＬＥＤ１８，１９が静電潜像担持体２Ａの内周から径方向内方に所定距離離隔した位置にそれぞれ設置され、クリーニング機構が省略されたクリーナレスシステムになっている。画像形成前に、ビーム照射位置調整などを行った後、帯電器３による帯電工程と、２つのＬＥＤ１８，１９による露光工程と、現像器６による現像工程と、転写装置７による転写工程を経た後、転写材Ｐに転写されなかったトナーは転写残トナーとなる。転写残トナーはその後、現像器６によって回収される。
【００６３】
帯電器３としては、ウレタンなどの半導電性ゴムローラが適用され、現像器６として一成分現像器が適用され、主にこれら半導電性ゴムローラと一成分現像器の組み合わせによってクリーナレスシステムが実現されている。この画像形成装置１Ｃにおいては、２つのＬＥＤ１８，１９が静電潜像担持体２Ａの内周から径方向内方に所定距離離隔した位置にそれぞれ設置されているので、転写残トナーが多量に発生した場合においても、トナーを介して像露光することがない。転写残トナーが多量に存在する条件下で、トナーを介して像露光を行うと、静電潜像担持体上へ充分に露光光が到達できずに、異常画像が発生する。しかしながらＬＥＤ１８，１９は静電潜像担持体２Ａの内周に設置され、トナーを介さず露光されるために、クリーナレスシステムとした場合においても上記異常画像が発生することはない。
【００６４】
本発明の実施の他の形態として、感度波長の異なるキャリア発生層を識別し得るマーキングを施すためのマーキング部材を色材で形成するようにしてもよい。すなわち、静電潜像担持体の非画像領域部において、前記一実施形態と同様に、キャリア発生層部分１４およびキャリア発生層部分１５を、静電潜像担持体２の主走査方向に副走査ピッチでライン状に形成した後、反射光量を検出する光学センサなどの検出手段を設け、その反射光を計測するようにしてもよい。キャリア発生層は２種類に限定されるものではなく、感度波長域の異なる３種類以上のキャリア発生層でもって格子状に配設し、各キャリア発生層の感度波長に対応する発光波長を有する露光手段を設けた構造にしてもよい。解像度は１２００ｄｐｉに限定されるものではなく、１２００ｄｐｉ以上の解像度にも適用可能である。その他、前記実施形態に、特許請求の範囲を逸脱しない範囲において種々の部分的変更を行う場合もある。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、キャリア発生層を、感度波長域の異なる少なくとも２種類のキャリア発生層部分で格子状に配設し、画像パターンに応じて発光波長の異なる複数種類の露光手段でもって光書き込みを行うことができるので、ビームスポットの裾野部の光をカットし、とくに裾野の重なりによる電位低下を抑制することができる。また、均一な連続画像を印字する場合にも、静電潜像担持体上の各キャリア発生層に対して、各キャリア発生層の感度波長に対応する発光波長を有する露光手段を用いて光書き込みが行われるので、前記公報に記載の従来の技術のように、遮光部または絶縁部に遮られて潜像未形成部分を生じることがなくなる。それ故、所望の均一な連続画像を得ることができる。マーキングをマーキング検出手段によって検出し、主走査方向の画像パターンを予測し、感度波長の異なるキャリア発生層に対してその対応光を正確に露光することで、高解像度化を図るとともに均一な連続画像を得ることができる。画像形成に先立って、静電潜像担持体を均一に帯電し、いずれか一種類のキャリア発生層部分に対して感度を有する波長光を照射し、電位変化に伴う電流を検出することで、画像形成部の所定部位がいずれのキャリア発生層部分から構成されているかを予測し、感度波長の異なるキャリア発生層部分に対してその対応光を正確に露光することができる。
【００６６】
また本発明によれば、膜厚増加に起因するキャリア拡散効果の影響を小さくすることができ、解像度低下を抑制することができる。また、キャリア発生層を、感度波長域の異なる少なくとも２種類のキャリア発生層部分で格子状に配設し、画像パターンに応じて発光波長の異なる複数種類の露光手段でもって光書き込みを行うことができるので、ビームスポットの裾野部の光をカットし、とくに裾野の重なりによる電位低下を抑制することができる。均一な連続画像を印字する場合にも、静電潜像担持体上の各キャリア発生層部分に対して、各キャリア発生層部分の感度波長に対応する発光波長を有する露光手段を用いて光書き込みが行われるので、前記公報に記載の従来の技術のように、遮光部または絶縁部に遮られて潜像未形成部分を生じることがなくなる。それ故、所望の均一な連続画像を得ることができる。マーキングをマーキング検出手段によって検出し、主走査方向の画像パターンを予測し、感度波長の異なるキャリア発生層に対してその対応光を正確に露光することで、高解像度化を図るとともに均一な連続画像を得ることができる。画像形成に先立って、静電潜像担持体を均一に帯電し、いずれか一種類のキャリア発生層部分に対して感度を有する波長光を照射し、電位変化に伴う電流を検出することで、画像形成部の所定部位がいずれのキャリア発生層部分から構成されているかを予測し、感度波長の異なるキャリア発生層部分に対してその対応光を正確に露光することができる。
【００６７】
また本発明によれば、解像度が１２００ｄｐｉのとき、画素ピッチ間隔に対するビームスポット径の絞り込みが不十分なため、ビームスポットの裾野の広がりおよびその重なりにより解像性能の低下が著しいことから、解像度が１２００ｄｐｉ以上の画像形成装置において適用することで、解像性能の低下を効果的に抑制することができる。
【００６８】
また本発明によれば、感度波長が重なる部分を極力防止し、隣接露光光のビームスポットの裾野の影響を極力小さくすることができる。それ故、解像度の低下を招くことなく高解像度を維持することができる。
【００６９】
また本発明によれば、画像パターンに応じて発光波長の異なる複数種類のレーザ光を照射することによって光書き込みを行うことができるので、ビームスポットの裾野部の光をカットし、とくに裾野の重なりによる電位低下を抑制することができる。また、所望の均一な連続画像を得ることもできる。
【００７０】
また本発明によれば、レーザ光学系を搭載する場合よりも画像形成装置の小型化を図ることができる。
【００７１】
また本発明によれば、少なくとも一つの露光手段を、その露光光が基体を透過してキャリア発生層に照射されるように配設したので、高解像度化を図るとともに均一な連続画像を得ることができるうえ、前記露光手段を静電潜像担持体の内部側に配設することができる。それ故、前記露光手段の設置スペースを省略でき、画像形成装置の小型化を図ることができる。
【００７２】
また本発明によれば、全ての露光手段を、その露光光が基体を透過してキャリア発生層に照射されるように配設したので、高解像度化を図るとともに均一な連続画像を得ることができるうえ、前記露光手段を静電潜像担持体の内部側に配設することができる。それ故、全ての露光手段の設置スペースを省略できるので、画像形成装置を一層小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図２】第１の実施形態における静電潜像担持体の部分斜視断面図である。
【図３】画像パターンを説明する説明図である。
【図４】感度波長域の異なるキャリア発生層部分に対する露光照射の違いを示す説明図である。
【図５】第１の実施形態における高解像度形成時の潜像電位分布を示す図表である。
【図６】第１の実施形態における連続画像形成時の潜像電位分布を示す図表である。
【図７】静電潜像担持体の波長に対する感度特性を示す図表である。
【図８】静電潜像担持体のマーキング部材を示す斜視図である。
【図９】マーキング検出手段の原理を表す概略説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態における静電潜像担持体の概略断面図である。
【図１１】第２の実施形態における静電潜像担持体の部分斜視断面図である。
【図１２】第２の実施形態における別の画像形成装置の概略断面図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図１４】ビームスポットの露光エネルギー分布を表す図表である。
【図１５】異なる画像パターンを示す説明図である。
【図１６】各画像パターンにおける露光エネルギー分布を示す図表である。
【図１７】従来の静電潜像電位分布を示す図表である。
【図１８】従来の静電潜像電位分布を示す図表である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ画像形成装置
２，２Ａ静電潜像担持体
４，５露光装置
１０マーキング検出機構
１１，１１Ａ基体
１３キャリア輸送層
１４，１５キャリア発生層部分
１８，１９ＬＥＤ
ｔ膜厚[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus, for example, an image forming apparatus suitably used for a copying machine or a printer.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, image forming apparatuses using various methods such as an electrophotographic process, an ink jet method, and a thermal transfer method have been put to practical use. In particular, in an output device using an electrophotographic process, with the development of digital technology, a digital electrophotographic apparatus that converts image data into an electrical signal, processes the signal, and then exposes the electrostatic latent image carrier. Digital electrostatic recording devices and the like have also been commercialized.
[0003]
In recent years, there has been an increasing demand for higher image quality and higher speed in output devices using the electrophotographic process. For example, in a digital electrophotographic apparatus using a digital image signal, a light source such as a semiconductor laser or an LED is switched on and off according to the image signal, and the irradiation light is projected onto the electrostatic latent image carrier. However, in such a digital electrophotographic apparatus, the resolution is increasing from 300 dpi to 600 dpi and further to 1200 dpi (high image quality). The resolution is the resolution in the main scanning direction, which is the scanning direction of the exposure light, and the resolution in the sub-scanning direction, which is the moving direction of the electrostatic latent image carrier.
[0004]
FIG. 14 is a chart showing the exposure energy distribution of the beam spot, and FIG. 15 is an explanatory diagram showing different image patterns. FIG. 16 is a chart showing the simulation result of the exposure energy distribution in each image pattern, and FIGS. 17 and 18 are charts showing the conventional electrostatic latent image potential distribution. As shown in FIG. 14, since the exposure energy distribution of the beam spot follows a Gaussian distribution, for example, in the range of −∞ <X ≦ −1 and 1 ≦ X <∞, the shape of the beam spot is wide. Carriers generated by the light at the base part diffuse into an area with an adjacent image degree, and they overlap to cause a decrease in resolution.
[0005]
Specifically, for example, using a laser optical system with a writing resolution of 1200 dpi and a beam spot diameter of 60 μm, an exposure amount of 0.2 mW, an initial charging potential of −600 V, and a half exposure amount of 0.39 μJ / cm.²FIG. 16A and FIG. 17A show the simulation results of the exposure energy distribution and the latent image potential distribution on the photosensitive member when a one-line image as shown in FIG. It is shown. Also, simulation results of the exposure energy distribution and the latent image potential distribution on the photoconductor when the 1-by1 line image shown in FIG. 15B is written under the same conditions are shown in FIGS. 16B and 17B. It is shown. Here, when a 1 by 1 line image is written, the potential difference between the exposed part and the unexposed part is only about 10 V. For example, when the developing bias is −400 V, the image that should have been written by such a 1 by 1 line is completely Therefore, high resolution (1200 dpi) cannot be realized.
[0006]
As a technology for realizing high resolution, a method of reducing the beam spot diameter and a light-shielding mask for blocking a part of the exposure light are provided on the electrostatic latent image carrier to prevent the diffusion of the optical carrier. A technique for suppressing the deterioration (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-75301) and a latent image carrier having a lattice structure composed of a photoconductive portion and an insulating portion, and suppressing the diffusion of optical carriers to reduce the resolution. There is a technique (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-52591) for suppressing the above.
[0007]
FIG. 18 is a chart showing a simulation result of the latent image potential distribution on the photosensitive member when a 1-by1-line image is written when the beam spot diameter is narrowed down to 30 μm. In such a method of reducing the beam spot diameter, it is considered that the potential difference between the exposed portion and the unexposed portion is 300 V or more, and a 1-by1-line image can be formed.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the method of reducing the beam spot diameter, the emission wavelength of the semiconductor laser mounted in the electrophotographic apparatus is, for example, near infrared light of about 780 nm, the exposure spot diameter is, for example, about 60 μm, and the printing area Needs to correspond to 297 mm which is the width of A4 size. However, it is difficult in terms of optical design to use a semiconductor laser having such a long emission wavelength and make the beam spot diameter as small as 30 μm while corresponding to the A4 size width. That is, from the relational expression between the beam divergence angle corresponding to the width of the A4 size and the emission wavelength, and the relational expression between the beam spot diameter, the focal length of the lens and the beam divergence angle, the emission wavelength and the A4 size. Since the beam spot diameter corresponding to the lateral width is inevitably obtained, it is difficult to narrow the beam spot diameter from 60 μm to 30 μm. Here, there is a method of reducing the beam spot diameter which is proportional to the emission wavelength by shortening the emission wavelength of the semiconductor laser to, for example, about 400 nm. There are problems such as shortage and it is difficult to implement at present.
[0009]
In each of the publications described above, since a latent image cannot be formed on the light shielding portion or the insulating portion, it is difficult to obtain a uniform continuous image (so-called solid image). Here, if the auxiliary means such as increasing the toner density or increasing the contrast potential is used, the non-uniformity of the continuous image caused by the light shielding part or the insulating part can be slightly eliminated, but the toner adheres to the non-image part. New problems such as toner adhesion to unexposed areas, increasing the toner density reduces the toner charge amount and adheres to the photoreceptor, and toner scattering, electrostatic latent image carrier dielectric breakdown, etc. To do.
[0010]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of achieving high resolution and obtaining a uniform continuous image.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention includes an electrostatic latent image carrier including a carrier generation layer arranged in a lattice pattern in at least two types of carrier generation layer portions having different sensitivity wavelength ranges,
  Exposure means for performing optical writing on the electrostatic latent image carrier, the exposure means having an emission wavelength corresponding to the sensitivity wavelength of each carrier generation layer portion.See
  Electrostatic latent image carrierNon-image area part ofIn addition,At least two types of carrier generation layers having different sensitivity wavelength ranges were formed in a line shape in the main scanning direction at a resolution pitch in the sub scanning direction.Marking is provided, and marking detection means for detecting this marking is provided.BeAn image forming apparatus characterized by the above.
[0012]
  According to the present invention, when image data of an image pattern is transferred to the image forming apparatus, light emission corresponding to the sensitivity wavelength of each carrier generation layer portion is generated for each carrier generation layer portion on the electrostatic latent image carrier. Optical writing is performed using exposure means having a wavelength. In this manner, the carrier generation layer is arranged in a lattice pattern with at least two types of carrier generation layer portions having different sensitivity wavelength ranges, and optical writing is performed with a plurality of types of exposure means having different emission wavelengths according to the image pattern. Therefore, the light at the base of the beam spot can be cut, and in particular, the potential drop due to the overlap of the base can be suppressed. Also, when printing a uniform continuous image, an exposure means having an emission wavelength corresponding to the sensitivity wavelength of each carrier generation layer portion is used for each carrier generation layer portion on the electrostatic latent image carrier. Since optical writing is performed, unlike the prior art described in the above publication, the latent image non-formed portion is not generated by being blocked by the light shielding portion or the insulating portion. Therefore, a desired uniform continuous image can be obtained. And electrostatic latent image carrierNon-image area part ofIn addition,At least two types of carrier generation layers having different sensitivity wavelength ranges were formed in a line shape in the main scanning direction at a resolution pitch in the sub scanning direction.Since marking is provided and marking detection means for detecting the marking is provided, the marking detection means detects the marking that can identify the carrier generation layer portion having a different sensitivity wavelength, and thereby determines the light writing position. be able to. Therefore, it is possible to accurately expose the corresponding light to the carrier generation layers having different sensitivity wavelengths, and it is possible to obtain a high-resolution and uniform continuous image..
[0013]
  The present invention also provides a substrate, a carrier generation layer arranged in a lattice pattern with at least two types of carrier generation layer portions having different sensitivity wavelength ranges, and a carrier transport layer formed with a film thickness of 25 μm or less sequentially from below. A laminated electrostatic latent image carrier;
  Exposure means for performing optical writing on the electrostatic latent image carrier, the exposure means having an emission wavelength corresponding to the sensitivity wavelength of each carrier generation layer portion,
  Electrostatic latent image carrierNon-image area part ofIn addition,At least two types of carrier generation layers having different sensitivity wavelength ranges were formed in a line shape in the main scanning direction at a resolution pitch in the sub scanning direction.Marking is provided, and marking detection means for detecting this marking is provided.BeAn image forming apparatus characterized by the above.
[0014]
  According to the present invention, it is possible to reduce the influence of the carrier diffusion effect due to the increase in film thickness, and it is possible to suppress a decrease in resolution. In addition, the carrier generation layer can be arranged in a lattice pattern with at least two types of carrier generation layer portions having different sensitivity wavelength ranges, and optical writing can be performed with a plurality of types of exposure means having different emission wavelengths according to the image pattern. As a result, the light at the base of the beam spot can be cut, and in particular, the potential drop due to the overlap of the base can be suppressed. Even when printing a uniform continuous image, optical writing is performed on each carrier generation layer portion on the electrostatic latent image carrier using an exposure means having an emission wavelength corresponding to the sensitivity wavelength of each carrier generation layer portion. Therefore, unlike the conventional technique described in the above publication, the latent image non-formed portion is not generated by being blocked by the light shielding portion or the insulating portion. Therefore, a desired uniform continuous image can be obtained.Then, on the non-image area portion of the electrostatic latent image carrier, at least two types of carrier generation layers having different sensitivity wavelength ranges are marked with a line formed in the main scanning direction at a resolution pitch in the sub scanning direction. And thisThe marking can be detected by the marking detection means, and thereby the optical writing position can be determined. Therefore, it is possible to accurately expose the corresponding light to the carrier generation layers having different sensitivity wavelengths, and it is possible to obtain a high-resolution and uniform continuous image..
[0015]
Further, the present invention is characterized in that the resolution in the main scanning direction and the resolution in the sub-scanning direction are 1200 dpi or more.
[0016]
According to the present invention, when the resolution is 1200 dpi, since the narrowing of the beam spot diameter with respect to the pixel pitch interval is insufficient, the resolution performance is remarkably deteriorated due to the spread of the base of the beam spot and the overlapping thereof, so that the resolution is 1200 dpi. By applying to the above image forming apparatus, it is possible to effectively suppress a decrease in resolution performance.
[0017]
Further, the present invention is characterized in that different emission wavelengths irradiated from at least two exposure means have a difference of 100 nm or more.
[0018]
According to the present invention, a portion where sensitivity wavelengths overlap can be prevented as much as possible, and the influence of the base of the beam spot of adjacent exposure light can be minimized. Therefore, it can be maintained without degrading the resolution.
[0019]
Further, the present invention is characterized in that the exposure means is configured to be able to irradiate laser light.
[0020]
According to the present invention, optical writing can be performed by irradiating a plurality of laser beams having different emission wavelengths in accordance with the image pattern. The decrease can be suppressed. It is also possible to obtain a desired uniform continuous image.
[0021]
According to the present invention, the exposure means is a light emitting diode.
According to the present invention, the image forming apparatus can be made smaller than when a laser optical system is mounted.
[0022]
According to the present invention, the substrate is made of a transparent material having a light transmitting property, and at least one of the exposure means is arranged so that the exposure light is transmitted through the substrate and irradiated onto the carrier generation layer. It is characterized by that.
[0023]
According to the present invention, since at least one exposure means is arranged so that the exposure light passes through the substrate and is irradiated to the carrier generation layer, it is possible to achieve high resolution and obtain a uniform continuous image. In addition, the exposure means can be disposed inside the electrostatic latent image carrier.
[0024]
Further, in the present invention, the substrate is made of a transparent material having light transmittance, and all the exposure means are arranged so that the exposure light passes through the substrate and is irradiated to the carrier generation layer. It is characterized by.
[0025]
According to the present invention, all the exposure means are arranged so that the exposure light passes through the substrate and is irradiated onto the carrier generation layer, so that high resolution can be achieved and a uniform continuous image can be obtained. In addition, the exposure means can be disposed inside the electrostatic latent image carrier.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial perspective cross-sectional view of an electrostatic latent image carrier 2. The image forming apparatus 1 is suitably used for a copying machine or a printer, for example. The image forming apparatus 1 mainly includes an electrostatic latent image carrier 2, a charger 3,

exposure devices

4 and 5 as exposure means, a developing device 6, a transfer device 7, a cleaning mechanism 8, and fixing. A device 9 and a marking detection mechanism 10 are provided. In the following description, the rotation direction A1 of the electrostatic latent image carrier 2 will be described as the sub-scanning direction, and the scanning direction of the exposure light of the exposure apparatus 1 orthogonal to the sub-scanning direction will be described as the main scanning direction.
[0035]
The electrostatic latent image carrier 2 is formed in a cylindrical shape in which a photosensitive layer is applied to the substrate 11, and a charger for charging the surface of the electrostatic latent image carrier 2 along the outer periphery of the electrostatic latent image carrier 2. 3,

exposure devices

4 and 5 that can irradiate laser light, a developing device 6 that forms a toner image (visible image) on the electrostatic latent image carrier 2, and a transfer device 7. A cleaning mechanism 8 is provided for scraping and removing residual toner on the surface of the electrostatic latent image carrier 2 after the transfer.
[0036]
The electrostatic latent image carrier 2 is uniformly charged by the charger 3 while rotating, and then exposed in the main scanning direction by the laser light from the

exposure devices

4 and 5 to electrostatically adhere to the surface of the electrostatic latent image carrier 2. A latent image is formed. Next, toner (not shown) adheres to the image portion by the developing device 6 to form a visible image, and this toner is transferred to the transfer material P by the action of the transfer device 7. Residual toner on the surface of the electrostatic latent image carrier 2 after the transfer is scraped off by the cleaning mechanism 8. As described above, a desired image is formed by repeating charging, optical writing, development, transfer, and cleaning. The toner formed on the transfer material P is fixed on the transfer material P by passing through the fixing device 9.
[0037]
The electrostatic latent image carrier 2 includes a base 11, a carrier generation layer 12, and a carrier transport layer 13 that are sequentially stacked from below. As the substrate 11, for example, a metal having a conductivity, such as aluminum, copper, brass, zinc, nickel, or an alloy material, or a plastic containing a conductive polymer can be used. Many are used. When the base 11 is formed, for example, an aluminum cutting element tube having a diameter of about 30 mm and a wall thickness of about 1 mm is degreased and cleaned with a cleaning agent or the like, and then the surface of the aluminum cutting element tube is coated with an inorganic material such as polyamide resin and titanium oxide. The so-called undercoat layer in which the pigment is dispersed is applied by a method such as dip coating. This undercoat layer is used to prevent image defects due to dirt or scratches on the surface of the tube, to improve the coatability of an upper carrier generation layer 12 to be described later, to prevent interference fringes from the reflected light of the exposure laser from the surface of the tube, and from the surface of the substrate 11. It is formed to prevent hole injection. Instead of the undercoat layer, an anodic oxide film having a sealing treatment applied to the surface of the raw tube may be formed.
[0038]
FIG. 2 is an explanatory diagram showing two types of carrier

generation layer portions

14 and 15 having different sensitivity wavelength ranges. For the carrier

generation layer portion

14, 3 parts by weight of ε-type copper phthalocyanine fine powder having a sensitivity wavelength of 780 nm, 2 parts by weight of polyvinyl butyral resin, and 95 parts by weight of methyl ethyl ketone are mixed and dispersed with a paint shaker (not shown). One kind of coating liquid for carrier generation layer was prepared, 3 parts by weight of a bisazo pigment (chlorodian blue) having a sensitivity wavelength at 550 nm, 2 parts by weight of polyvinyl butyral resin, and 95 parts by weight of methyl ethyl ketone were mixed. Disperse to prepare a carrier generating coating liquid of a different type from the carrier generating coating liquid.
[0039]
When the carrier generation layer 12 is formed on the substrate 11, the two types of the carrier generation coating liquids prepared as described above are patterned in a grid pattern with a resolution of 1200 dpi using, for example, an inkjet type patterning device (not shown). I will do it. The resolution is a resolution in the main scanning direction that is the scanning direction of the exposure light and a resolution in the sub-scanning direction that is the moving direction of the electrostatic latent image carrier 2.
[0040]
[Chemical 1]

[0041]
For the

carrier transport layer

13, 10 parts by weight of a hydrazone carrier transport agent (Compound 1), 15 parts by weight of a polycarbonate resin, and 0.015 parts by weight of a silicone leveling agent are dissolved in 75 parts by weight of tetrahydrofuran to prepare a coating liquid for carrier transport. Make it. A carrier transport layer coating solution is dip coated on the carrier generation layer 12 formed on the substrate 11 so that the thickness t of the carrier transport layer 13 after drying is about 20 μm. The carrier 2 is produced.
[0042]
FIG. 8 is a perspective sectional view showing the arrangement positions of the carrier generation layer portion 14 and the carrier generation layer portion 15 in the non-image area portion. In the non-image area portion of the electrostatic latent image carrier 2, the carrier generation layer portion 14 and the carrier generation layer portion 15 are not formed in the lattice shape as described above, but are sub-slid in the main scanning direction of the electrostatic latent image carrier 2. It is formed in a line shape at a scanning pitch. Prior to optical writing on the electrostatic latent image carrier 2, the electrostatic latent image carrier 2 including the non-image region portion is uniformly charged to, for example, −600 V by the charger 3.
[0043]
Here, FIG. 9 is a schematic explanatory view showing the principle of the marking detection mechanism 10. A marking detection mechanism 10 is installed to face the non-image portion of the electrostatic latent image carrier 2 and the light irradiation position. The marking detection mechanism 10 has a function of performing detection using the principle of a photosensitive process in which the electrostatic latent image carrier 2 is charged by the charger 3 and the charge is neutralized by light irradiation. Specifically, the transparent conductive glass electrode 16 is arranged in a facing manner with a predetermined interval on the electrostatic latent image carrier 2, and the detection light is passed through the transparent conductive glass electrode 16. Irradiate toward. At this time, the detection light is set to the sensitivity wavelength (that is, 550 nm or 780 nm) of one of the two types of carrier

generation layer portions

14 and 15. Here, the sensitivity wavelength is set to 550 nm.
[0044]
When the detection light is irradiated at a wavelength of 550 nm, the potential of only the carrier generation layer portion 15 having photosensitivity to this wavelength light is lowered, and an induced current corresponding to a change in charge generated on the surface of the electrostatic latent image carrier 2. Flows to the transparent conductive glass electrode 16. This induced current is converted into a voltage by the detection resistor 17, and impedance is converted by an FET circuit (not shown). Here, when the irradiation light quantity is sufficiently large, the surface charge is almost neutralized, and the impedance change corresponding to the change amount is detected. When the value of the surface potential is different, the amount of change in impedance is different because the amount of charge to be neutralized is different. Using this phenomenon, the optical writing position can be determined by detecting the optical writing position. This detection method is particularly effective when position accuracy is required because it is possible to detect in a very small area of a portion irradiated with detection light. Based on the detection result, the optical writing timing is determined by a CPU (not shown) stored in the image forming apparatus 1. As a result, the carrier generation layer portion 14 and the carrier generation layer portion 15 arranged in a lattice pattern on the electrostatic latent image carrier 2 are accurately detected with the irradiation light from the exposure device 4 and the exposure device 5, respectively. Image writing can be performed.
[0045]
FIG. 7 is a chart showing sensitivity characteristics with respect to the wavelength of the electrostatic latent image carrier 2. The exposure apparatuses 4 and 5 are arranged at a predetermined interval, and one exposure apparatus 4 is an apparatus for irradiating the carrier generation layer portion 14 having a sensitivity wavelength of 780 nm with an emission wavelength of 780 nm. Is set. The other exposure apparatus 5 is an apparatus for irradiating the carrier generation layer portion 15 having a sensitivity wavelength of 550 nm with an emission wavelength of 550 nm. That is, the sensitivity wavelength regions of the two types of carrier

generation layer portions

14 and 15 partially overlap each other, and in the wavelength region of about 680 nm or less, the carrier generation layer portion 15 having a sensitivity wavelength of 550 nm. The sensitivity is higher, and in the wavelength region of about 680 nm or more, the carrier generation layer portion 14 having a sensitivity wavelength of 780 nm has higher sensitivity.
[0046]
Therefore, it is necessary to set the irradiation wavelength light of the exposure apparatus 4 and the exposure apparatus 5 by allocating light of longer wavelength and shorter wavelength with 680 nm as a reference. At present, since the emission wavelength of the most common semiconductor laser is 780 nm, the emission wavelength of one exposure apparatus 4 is set to 780 nm, and the emission wavelength of the other exposure apparatus 5 is set to be shorter than at least 680 nm. It is possible to suppress a decrease in the surface potential due to the spread of the base of. In this way, by setting different emission wavelengths irradiated from the two

exposure apparatuses

4 and 5 to numerical values separated by 100 nm or more by subtracting 680 nm from 780 nm, a portion where sensitivity wavelengths overlap is prevented as much as possible, and adjacent exposure is performed. The influence of the bottom of the light beam spot can be minimized.
[0047]
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an image pattern, FIG. 4 is an explanatory diagram showing a difference in exposure irradiation with respect to carrier

generation layer portions

14 and 15 having different sensitivity wavelength ranges, and FIG. 5 is a chart showing a latent image potential distribution. It is. For example, when the 1-by1-line image data shown in FIG. 3C is transferred from the computer, a carrier is generated by a CPU (not shown) stored in the image forming apparatus 1 as shown in FIG. Optical writing is performed on the electrostatic latent image carrier 2 by the exposure device 4 at a portion corresponding to the layer portion 14 and by the exposure device 5 at a portion corresponding to the carrier generation layer portion 15. Although the base of the beam spot is sufficiently large relative to the pixel, pixels adjacent to the front and rear and left and right in plan view are exposed with light that does not have a sensitivity wavelength, so the base of the beam spot has a tail. Even if this occurs, the potential does not decay, and the latent image potential becomes a rectangular pulse waveform as shown in FIG. 5, thereby improving the resolution. Further, when printing continuous images, a uniform latent image can be formed by performing optical writing on the electrostatic latent image carrier 2 in the same manner as described above.
[0048]
[Table 1]

[0049]
[Table 2]

[0050]
[Table 3]

[0051]
Table 2 is a chart showing the determination results of the continuous image and the 1by1 line image under the conditions of resolution 1200 dpi and beam spot diameter 60 μm, and Table 3 shows the continuous when the film thickness t of the carrier transport layer 13 is changed. It is a graph which shows the determination result of an image and 1by1 line image. As described above, the carrier generation layer 12 is formed on the substrate 11, the carrier transport layer 13 coating solution is dip coated on the carrier generation layer 12, and the thickness t of the carrier transport layer 13 after drying is An electrostatic latent image carrier 2 was formed to have a thickness of about 20 μm. This electrostatic latent image carrier 2 was mounted on an experimental machine obtained by modifying a commercially available compound machine, and a continuous image and a 1by1 line image were output at a resolution of 1200 dpi. At this time, the laser spot diameter was 60 μm, the developer used was a two-component developer, 50 μm carrier and 5 μm toner, toner concentration 7%, the initial charging potential of the electrostatic latent image carrier 2 was −600 V, and the developing bias was − It was set to 420V. As a result, it was possible to resolve 1 by 1 line at a high resolution of 1200 dpi and obtain a uniform continuous image.
[0052]
The reason for setting the film thickness t (about 20 μm) of the carrier transport layer 13 is that when the film thickness t of the carrier transport layer 13 exceeds 30 μm, the diffusion of carriers generated in the carrier generation layer 13 becomes significant. Thus, the resolution may be reduced. The two types of carrier

generation layer portions

14 and 15 are arranged in a lattice pattern, and an exposure apparatus 4 (5) corresponding to each carrier generation layer portion 14 (15) is provided to widen the base of the beam spot diameter. Even if it is suppressed, the resolution may decrease due to the dominant carrier divergence effect. From the experimental results shown in Table 3, regarding the uniformity of the continuous image, no change in the determination result due to the change in film thickness is observed, but for the 1by1 line image, when the film thickness t exceeds 30 μm, the resolution decreases. Was seen. From the above, the film thickness t of the carrier transport layer 13 of the electrostatic latent image carrier 2 is desirably 25 μm or less.
[0053]
According to the image forming apparatus 1 described above, the carrier generation layer 12 is arranged in a lattice pattern with two types of carrier

generation layer portions

14 and 15 having different sensitivity wavelength ranges, and the emission wavelengths 2 are different depending on the image pattern. Since the optical writing can be performed with the various types of

exposure apparatuses

4 and 5, light at the base part of the beam spot can be cut, and in particular, the potential drop due to the overlap of the base part can be suppressed. Further, even when a uniform continuous image is printed, the emission wavelength corresponding to the sensitivity wavelength of each carrier

generation layer portion

14, 15 with respect to each carrier

generation layer portion

14, 15 on the electrostatic latent image carrier 2. Since the optical writing is performed using the

exposure apparatuses

4 and 5 having the above, no latent image non-formed portion is generated by being blocked by the light shielding portion or the insulating portion as in the conventional technique described in the above publication. Therefore, a desired uniform continuous image can be obtained.
[0054]
Since the film thickness t of the carrier transport layer 13 is formed to 20 μm, which is 25 μm or less, the influence of the carrier diffusion effect due to the increase in film thickness can be reduced, and a reduction in resolution can be suppressed. The difference between the different emission wavelengths emitted from the two

exposure devices

4 and 5 is set to a numerical value that is separated by 100 nm or more, so that the part where the sensitivity wavelength overlaps is prevented as much as possible, and the influence of the base of the beam spot of adjacent exposure light is minimized. Can be small. Therefore, a high resolution can be maintained without causing a decrease in resolution. Marking that can identify the carrier

generation layer portions

14 and 15 having different sensitivity wavelengths is detected by the marking detection mechanism 10, and an image pattern in the main scanning direction is predicted, and the carrier

generation layer portions

14 and 15 having different sensitivity wavelengths are detected. By accurately exposing the corresponding light, high resolution can be achieved and a uniform continuous image can be obtained.
[0055]
Since the marking member for applying the marking is formed of a conductive member, the electrostatic latent image carrier 2 is uniformly charged prior to image formation, and any one type of carrier generation layer portion 14 ( 15) Which of the carrier generation layer portions 14 (15) includes a predetermined portion of the image forming unit to be irradiated by irradiating a wavelength light having sensitivity to 15) and detecting a current accompanying a potential change. Therefore, the corresponding light can be accurately exposed to the carrier

generation layer portions

14 and 15 having different sensitivity wavelengths.
[0056]
FIG. 10 is a schematic sectional view of an image forming apparatus 1A according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a partial perspective sectional view of an electrostatic latent image carrier 2A. This image forming apparatus 1A is also suitably used for a copying machine or a printer. However, the same reference numerals are given to the same members as those in the above embodiment, and the description thereof is omitted as appropriate. As the substrate, for example, a transparent acrylic cylindrical substrate 11A (corresponding to a light transmissive transparent material) having a diameter of about 80 mm and a thickness of 3 mm is used. A transparent conductive layer (not shown) is provided on the transparent acrylic cylindrical substrate 11A. This transparent conductive layer has a thickness of 0.8 μm and is formed by applying a dispersion of ITO in a resin.
[0057]
As the carrier generation layer 12, two types of carrier generation coating liquids prepared by the above-described manufacturing method are patterned in a grid pattern on the base 11 </ b> A at a pitch of 1200 dpi using, for example, an ink jet type patterning device not shown. To go. On the carrier generation layer 12 formed on the substrate 11A, the carrier transport layer coating solution prepared by the above-described manufacturing method is dip-coated, and the carrier transport layer 13 after drying is formed to have a thickness of about 20 μm. Then, the electrostatic latent image carrier 2A is produced. Further, in the non-image region portion of the electrostatic latent image carrier 2A, the carrier generation layer portion 14 and the carrier generation layer portion 15 are not in the lattice shape as described above, but in the main scanning direction of the electrostatic latent image carrier 2A. Are formed in a line at a sub-scanning pitch.
[0058]
Of the light emitting diodes 18 and 19 (hereinafter referred to as LEDs 18 and 19) as exposure means, one LED 18 is disposed at a position spaced a predetermined small distance radially outward from the outer periphery of the electrostatic latent image carrier 2A. The carrier generation layer portion 15 having a sensitivity wavelength of 550 nm is irradiated with light. The other LED 19 is arranged at a position spaced a predetermined small distance radially inward from the inner periphery of the electrostatic latent image carrier 2A so as to irradiate the carrier generation layer portion 14 having a sensitivity wavelength of 780 nm. It has become.
[0059]
The marking detection mechanism 10 is installed at a position spaced a predetermined distance radially outward from the outer periphery of the electrostatic latent image carrier 2A, and before the image is formed, the other electrostatic latent image carrier 2A is rotated. When the LED 19 is fully irradiated, the potential is attenuated only in the carrier generation layer portion having photosensitivity to the LED 19, and the change in impedance is detected by the marking detection mechanism 10, whereby each beam irradiation position and the carrier generation layer portion 14 are detected. , 15 are controlled so as to match the beam irradiation timing. When the base is formed of the light transmissive transparent material 11A as in the present embodiment, the marking detection mechanism 10 is separated from the inner periphery of the electrostatic latent image carrier 2A by a predetermined distance radially inward. It is also possible to install at one position, perform exposure using the one LED 18, and control the beam irradiation timing in the same manner as described above.
[0060]
According to the image forming apparatus 1A described above, since the transparent acrylic cylindrical substrate 11A is applied as the base of the electrostatic latent image carrier 2A, exposure from the front and back surfaces of the electrostatic latent image carrier 2A becomes possible. Therefore, it is possible to obtain a uniform continuous image and an image having both high-definition and high-resolution dots and line images, and in particular, using the

LEDs

18 and 19 as exposure means, the other LED 19 is an electrostatic latent image. Since the LED 19 is installed at a position spaced a predetermined distance radially inward from the inner periphery of the carrier 2A, the installation space for the LED 19 can be omitted, and the image forming apparatus 1A can be downsized.
[0061]
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of another image forming apparatus 1B according to the second embodiment. In the image forming apparatus 1B, the two

LEDs

18 and 19 are respectively installed at positions separated from the inner circumference of the electrostatic latent image carrier 2A by a predetermined distance radially inward. According to the image forming apparatus 1B, it is possible to achieve both a uniform continuous image and a high-resolution image, and it is possible to further reduce the size of the apparatus as compared with the image forming apparatus 1A shown in FIG.
[0062]
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus 1 </ b> C according to the third embodiment of the present invention. This image forming apparatus 1C is also preferably used for a copying machine or a printer. However, the same reference numerals are given to the same members as those in the above embodiment, and the description thereof is omitted as appropriate. In this image forming apparatus 1C, the two

LEDs

18 and 19 are respectively installed at positions spaced apart from the inner periphery of the electrostatic latent image carrier 2A by a predetermined distance in the radial direction, and a cleanerless system in which the cleaning mechanism is omitted. It has become. Prior to image formation, after beam irradiation position adjustment, etc., after a charging process by the charger 3, an exposure process by the two

LEDs

18 and 19, a development process by the developing unit 6, and a transfer process by the transfer device 7 The toner that has not been transferred to the transfer material P becomes untransferred toner. Thereafter, the transfer residual toner is collected by the developing device 6.
[0063]
A semi-conductive rubber roller such as urethane is applied as the charger 3, and a one-component developer is applied as the developing device 6. A cleaner-less system is realized mainly by a combination of these semi-conductive rubber roller and one-component developer. ing. In this image forming apparatus 1C, since the two

LEDs

18 and 19 are installed at positions separated from the inner circumference of the electrostatic latent image carrier 2A by a predetermined distance in the radial direction, a large amount of transfer residual toner is generated. Even in this case, the image is not exposed through the toner. When image exposure is performed through toner under a condition where a large amount of transfer residual toner exists, the exposure light cannot sufficiently reach the electrostatic latent image carrier and an abnormal image is generated. However, since the

LEDs

18 and 19 are installed on the inner periphery of the electrostatic latent image carrier 2A and are exposed without using toner, the above-described abnormal image does not occur even in the case of a cleanerless system.
[0064]
As another embodiment of the present invention, a marking member for applying a marking capable of identifying a carrier generation layer having a different sensitivity wavelength may be formed of a color material. That is, in the non-image area portion of the electrostatic latent image carrier, the carrier generation layer portion 14 and the carrier generation layer portion 15 are sub-scanned in the main scanning direction of the electrostatic latent image carrier 2 in the same manner as in the first embodiment. After forming into a line shape with a pitch, a detecting means such as an optical sensor for detecting the amount of reflected light may be provided to measure the reflected light. The number of carrier generation layers is not limited to two, and the exposure is performed in a lattice pattern with three or more types of carrier generation layers having different sensitivity wavelength ranges, and has an emission wavelength corresponding to the sensitivity wavelength of each carrier generation layer. You may make the structure which provided the means. The resolution is not limited to 1200 dpi, and can be applied to a resolution of 1200 dpi or higher. In addition, various partial changes may be made to the embodiment without departing from the scope of the claims.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the carrier generation layer is arranged in a lattice pattern in at least two types of carrier generation layer portions having different sensitivity wavelength ranges, and a plurality of types of exposure means having different emission wavelengths according to the image pattern. Therefore, since optical writing can be performed, the light at the base part of the beam spot can be cut, and in particular, the potential drop due to the overlap of the base part can be suppressed. Also, when printing a uniform continuous image, optical writing is performed on each carrier generation layer on the electrostatic latent image carrier using an exposure means having an emission wavelength corresponding to the sensitivity wavelength of each carrier generation layer. Therefore, unlike the conventional technique described in the above publication, the latent image non-formed portion is not generated by being blocked by the light shielding portion or the insulating portion. Therefore, a desired uniform continuous image can be obtained.The marking is detected by the marking detection means, the image pattern in the main scanning direction is predicted, and the corresponding light is accurately exposed to the carrier generation layer having a different sensitivity wavelength, thereby achieving high resolution and a uniform continuous image. Can be obtained. Prior to image formation, the electrostatic latent image carrier is uniformly charged, irradiated with wavelength light having sensitivity to any one type of carrier generation layer part, and by detecting the current accompanying the potential change, It is possible to predict which carrier generation layer portion a predetermined portion of the image forming unit is configured, and accurately expose the corresponding light to the carrier generation layer portion having a different sensitivity wavelength.
[0066]
Further, according to the present invention, it is possible to reduce the influence of the carrier diffusion effect due to the increase in film thickness, and it is possible to suppress a decrease in resolution. In addition, the carrier generation layer can be arranged in a lattice pattern with at least two types of carrier generation layer portions having different sensitivity wavelength ranges, and optical writing can be performed with a plurality of types of exposure means having different emission wavelengths according to the image pattern. As a result, the light at the base of the beam spot can be cut, and in particular, the potential drop due to the overlap of the base can be suppressed. Even when printing a uniform continuous image, optical writing is performed on each carrier generation layer portion on the electrostatic latent image carrier using an exposure means having an emission wavelength corresponding to the sensitivity wavelength of each carrier generation layer portion. Therefore, unlike the conventional technique described in the above publication, the latent image non-formed portion is not generated by being blocked by the light shielding portion or the insulating portion. Therefore, a desired uniform continuous image can be obtained.The marking is detected by the marking detection means, the image pattern in the main scanning direction is predicted, and the corresponding light is accurately exposed to the carrier generation layer having a different sensitivity wavelength, thereby achieving high resolution and a uniform continuous image. Can be obtained. Prior to image formation, the electrostatic latent image carrier is uniformly charged, irradiated with wavelength light having sensitivity to any one type of carrier generation layer part, and by detecting the current accompanying the potential change, It is possible to predict which carrier generation layer portion a predetermined portion of the image forming unit is configured, and accurately expose the corresponding light to the carrier generation layer portion having a different sensitivity wavelength.
[0067]
In addition, according to the present invention, when the resolution is 1200 dpi, the beam spot diameter is not sufficiently narrowed down with respect to the pixel pitch interval. By applying it to an image forming apparatus of 1200 dpi or more, it is possible to effectively suppress a decrease in resolution performance.
[0068]
Further, according to the present invention, it is possible to prevent the overlapping of the sensitivity wavelengths as much as possible, and to minimize the influence of the base of the beam spot of the adjacent exposure light. Therefore, a high resolution can be maintained without causing a decrease in resolution.
[0069]
Further, according to the present invention, since optical writing can be performed by irradiating a plurality of types of laser beams having different emission wavelengths in accordance with the image pattern, the light at the skirt portion of the beam spot is cut, particularly the skirt overlap. It is possible to suppress the potential drop due to It is also possible to obtain a desired uniform continuous image.
[0070]
Further, according to the present invention, it is possible to reduce the size of the image forming apparatus as compared with the case where a laser optical system is mounted.
[0071]
Further, according to the present invention, at least one exposure means is arranged so that the exposure light is transmitted through the substrate and irradiated onto the carrier generation layer, so that high resolution can be achieved and a uniform continuous image can be obtained. In addition, the exposure means can be disposed inside the electrostatic latent image carrier. Therefore, the installation space for the exposure means can be omitted, and the image forming apparatus can be miniaturized.
[0072]
Further, according to the present invention, all the exposure means are arranged so that the exposure light is transmitted through the substrate and irradiated onto the carrier generation layer, so that high resolution can be achieved and a uniform continuous image can be obtained. In addition, the exposure means can be disposed inside the electrostatic latent image carrier. Therefore, since the installation space for all the exposure means can be omitted, the image forming apparatus can be further miniaturized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial perspective cross-sectional view of the electrostatic latent image carrier in the first embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an image pattern.
FIG. 4 is an explanatory view showing a difference in exposure irradiation to carrier generation layer portions having different sensitivity wavelength ranges.
FIG. 5 is a chart showing a latent image potential distribution during high-resolution formation in the first embodiment.
FIG. 6 is a chart showing a latent image potential distribution during continuous image formation in the first embodiment.
FIG. 7 is a chart showing sensitivity characteristics with respect to wavelength of an electrostatic latent image carrier.
FIG. 8 is a perspective view showing a marking member of the electrostatic latent image carrier.
FIG. 9 is a schematic explanatory diagram showing the principle of the marking detection means.
FIG. 10 is a schematic sectional view of an electrostatic latent image carrier in a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a partial perspective sectional view of an electrostatic latent image carrier in a second embodiment.
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of another image forming apparatus according to the second embodiment.
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a chart showing an exposure energy distribution of a beam spot.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing different image patterns.
FIG. 16 is a chart showing an exposure energy distribution in each image pattern.
FIG. 17 is a chart showing a conventional electrostatic latent image potential distribution.
FIG. 18 is a chart showing a conventional electrostatic latent image potential distribution.
[Explanation of symbols]
1,1A, 1B, 1C Image forming apparatus
2,2A electrostatic latent image carrier
4,5 exposure equipment
10 Marking detection mechanism
11, 11A substrate
13 Carrier transport layer
14, 15 Carrier generation layer portion
18, 19 LED
t film thickness

Claims

An electrostatic latent image carrier including a carrier generation layer disposed in a lattice pattern in at least two types of carrier generation layer portions having different sensitivity wavelength ranges;
An exposure means for performing optical writing on the electrostatic latent image bearing member, seen including an exposure unit having an emission wavelength corresponding to the sensitivity wavelength of each carrier generation layer portion,
The non-image area portion of the electrostatic latent image carrier is marked with at least two types of carrier generation layers having different sensitivity wavelength ranges and formed in a line in the main scanning direction at a resolution pitch in the sub scanning direction. an image forming apparatus characterized by marking detection means for detecting the marking is al provided.

An electrostatic latent circuit in which a substrate, a carrier generation layer arranged in a lattice pattern with at least two types of carrier generation layer portions having different sensitivity wavelength ranges, and a carrier transport layer having a film thickness of 25 μm or less are sequentially laminated from below. An image carrier;
Exposure means for performing optical writing on the electrostatic latent image carrier, the exposure means having an emission wavelength corresponding to the sensitivity wavelength of each carrier generation layer portion,
The non-image area portion of the electrostatic latent image carrier is marked with at least two types of carrier generation layers having different sensitivity wavelength ranges and formed in a line in the main scanning direction at a resolution pitch in the sub scanning direction. an image forming apparatus characterized by marking detection means for detecting the marking is al provided.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein a resolution in a main scanning direction and a resolution in a sub scanning direction are 1200 dpi or more.

Different emission wavelengths are irradiated from at least two exposure means, the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it has a difference of more than 100 nm.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the exposure unit is configured to be capable of irradiating a laser beam.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the exposure unit is a light emitting diode.

The substrate is made of a transparent material having light transparency, and at least one of the exposure means is arranged so that the exposure light is transmitted through the substrate and irradiated onto the carrier generation layer. The image forming apparatus according to claim 2.

The substrate is made of a transparent material having light transparency, and all exposure means are arranged so that the exposure light passes through the substrate and is irradiated to the carrier generation layer. Item 3. The image forming apparatus according to Item 2.