JPH07295348A

JPH07295348A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH07295348A
Application number: JP6089982A
Authority: JP
Inventors: Masao Nakano; 正雄仲野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-04-27
Filing date: 1994-04-27
Publication date: 1995-11-10

Abstract

(57)【要約】【目的】画像の種類あるいは画像形成のシステムによ
って、最適な感光特性を用いて画像形成を行なうことが
できる画像形成装置を提供する。【構成】静電潜像担持体、帯電装置、露光装置及び現
像装置を有する画像形成装置において、該静電潜像担持
体が露光波長により異なる感光特性を有し、かつ該露光
が少なくとも２種類の異なる波長の光により行なわれる
画像形成装置である。また、複数の感光体、帯電装置、
露光装置及び現像装置を有する画像形成装置において、
該複数の感光体が異なる電位減衰特性を持つ複数の感光
体である画像形成装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式を用いた
複写機、プリンターなどの画像形成装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来電子写真プロセスにおいて、潜像担
持体としては、Ｓｅ、ＯＰＣ、ａ−Ｓｉなどが用いられ
てきた。これら潜像担持体の感光特性は、それぞれの物
性や感光体としての層構造などにより決まっており、帯
電電位の減衰特性は、図１１においてＯＰＣはカーブ
（ａ）、Ｓｅはカーブ（ｂ）のようになる。ａ−Ｓｉも
Ｓｅ同様、露光量にほぼリニアな特性を持っているのに
対し、ＯＰＣでは、帯電電位の高いときと低いときとで
感度に違いがある。ＯＰＣ感光体では、光量が低い場合
でも、感光体電位が落ちるため、感光体に露光される光
量分布より、感光体上の電荷分布の方が、広がる傾向に
ある。

【０００３】デジタル複写機やレーザービームプリンタ
ーでは、露光系に半導体レーザーやＬＥＤなどを用いて
潜像形成を行っている。これらの方法では、滑らかな文
字再現のために、画素の微小化が進んでいる。レーザー
光学系では、より細かい潜像パターンを感光体上に形成
させるために、光学スポットサイズを絞り込んだ方が良
いことが知られている。また、画像の階調表現のため
に、画素内の面積変調を行い、さらに細かいパターンを
作成している。これらデジタル方式の潜像形成では、理
論的には、中間的な潜像電位は使用しないので、電位減
衰特性に大きくは依存しないと思われがちだが、例え
ば、半導体レーザーの光エネルギー分布は、図１２の様
に、一般的にガウス分布をしているため、光学スポット
系と同等程度の潜像を形成しようとすると、図１３の様
に感光体特性によって形成される潜像に差がでてくる。
前記ＯＰＣのような下に凸の電位減衰特性を持つ感光体
のカーブ（ａ）は、リニアな特性を持つ感光体のカーブ
（ｂ）に比べ広がって、すなわち見かけの静電潜像は広
がってしまう傾向にある。

【０００４】銅フタロシアニンなどの顔料を使った単層
型の感光体は、以前から上に凸の電位減衰特性を持ち、
単層型特有の現象、いわゆるインダクション効果を持つ
感光体として知られている。このような上に凸の電位減
衰特性を持つ感光体を、デジタル画像形成に利用すると
図１４のカーブ（ｃ）のように、ある領域では、見かけ
上、レーザースポットサイズより小さな潜像を形成する
ことができるようになる。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】リニアな感光体特
性は、全ての画像に対し滑らか再現性があるが、めりは
りのある画像形成には向かない。下に凸の感光体特性
は、少ない光量でコントラストを取れるので黒画像の再
現性に優れているが、露光光源のガウススポットサイズ
と同等程度の微小潜像を鈍らしてしまう傾向がある。上
に凸の感光特性は、潜像をシャープに再現することが可
能だが、レーザー露光系によって画素面積階調露光を行
った場合、図１５に示すように、画像濃度の低濃度部、
高濃度部において階調つぶれが起きる。このように、そ
れぞれの感光特性は一長一短があり、形成システム、あ
るいは形成画像によって全てを満足させることができな
い。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、静
電潜像を担持する静電潜像担持体と、静電潜像担持体を
帯電させる帯電装置と、帯電した静電潜像担持体に露光
を行ない静電潜像を形成する露光装置と、静電潜像担持
体に形成された静電潜像を現像する現像装置とを有する
画像形成装置において、該静電潜像担持体が露光波長に
より異なる感光特性を有し、かつ該露光が少なくとも２
種類の異なる波長の光により行なわれることを特徴とす
る画像形成装置である。

【０００７】また、本発明は、静電潜像を担持する複数
の感光体と、感光体を帯電させる帯電装置と、帯電した
感光体に露光を行ない静電潜像を形成する露光装置と、
感光体に形成された静電潜像を現像する現像装置とを有
する画像形成装置において、該複数の感光体が異なる電
位減衰特性を持つ複数の感光体であることを特徴とする
画像形成装置である。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。［実施例１］Ｐ型半導体である、フタロシアニン化合物
を顔料として分散させた、単層型感光体は、電位減衰特
性に、時間的、感度的に遅れを生じるインダクション効
果があることがわかっている。

【０００９】本実施例では、α型の銅フタロシアニン及
びそれにドーピングを施した感光体を用いた。銅フタロ
シアニン顔料の分光感度特性を図３に示す。６８０ｎｍ
と７８０ｎｍにおける電位減衰特性は図４のカーブ
（ａ）、（ｂ）の様であった。７８０ｎｍでは、透過率
が大きくなるためにインダクション効果は少なくなり、
リニアな電位減衰特性に近づいている。

【００１０】図１は、画像形成システムの概念図であ
る。１０は感光体、２０は帯電装置、３０は現像装置を
表している。４０は露光装置であり、４１０はポリゴン
ミラーである。

【００１１】図２は露光装置４０の拡大図である。図中
４０１は波長６８０ｎｍの半導体レーザー、４０３は波
長７８０ｎｍの半導体レーザーを示している。４０５は
ハーフミラーであり、各々の半導体レーザーのビームを
一つの光軸にのせる役割を持つ。４０２，４０４はレー
ザードライバー回路である。レーザードライバー回路
は、パルス幅変調により、半導体レーザーの点灯時間を
変化させるＰＷＭ方式を用いて静電潜像の面積階調を行
った。

【００１２】レーザードライバーの制御回路５０は、画
像信号により露光に使うレーザーを選択し、レーザード
ライバー回路に信号を送る役割を持つ。５１は画像処理
回路である。スキャナー６０で走査された信号、あるい
は外部から入力された画像信号６１が画像処理装置５１
をへて制御回路５０に入力される、画像が文字画像であ
れば、４０２のレーザードライバー回路が選択され、４
０１の半導体レーザーにより感光体に露光が行われる。
４０１のレーザーの波長は、図４のカーブ（ａ）の様な
電位減衰特性を持っているため、文字画像に適したシャ
ープな潜像を形成することができた。

【００１３】また、制御回路５０に入力された画像が、
階調画像である場合、レーザードライバー回路４０４に
信号が送られ、４０３の半導体レーザーにより露光が行
われる。４０３はレーザーの波長は、図４のカーブ
（ｂ）の様な電位減衰特性を持っているため、階調画像
に適した、滑らかな潜像を形成することができた。

【００１４】［実施例２］図５は、α型の銅フタロシア
ニン及びそれにドーピングを施した材料を用い、インダ
クション効果を示す感光体の電位減衰特性を示してい
る。電位減衰特性の変曲点（ａ）は、露光波長により図
の様に異なる感光体を使用して画像形成を行った。
（ｂ）は露光波長６８０ｎｍのときの、電位減衰カーブ
である。（ｃ）は露光波長７４０ｎｍのときの電位減衰
カーブである。

【００１５】この例では、変曲点における光量差は約３
倍である。

【００１６】装置としては感光体以外は、実施例１に準
ずるものを使用した。露光は、半導体レーザーを用い、
ＰＷＭによる面積階調を行った。

【００１７】感光体のＰＷＭ特性を図６に示す。カーブ
（ｂ）特性では、低濃度部の再現性があるが、高濃度部
では電位が飽和してしまい、画像潰れが起こる。カーブ
（ｃ）特性では、高濃度部は再現できるが、低濃度部の
画像が飛んでしまう。

【００１８】画像形成条件として、図７の様なテーブル
を使い、画像濃度によって、レーザーを切り替え、それ
ぞれの感光特性の長所のみを使うことにより、全画像濃
度領域にわたって良好な階調性を得ることができた。変
曲点における光量差が２倍未満のときは好ましい効果を
得られなかった。

【００１９】［実施例３］図８は、図１と異なる画像形
成システムの概念図である。１０は感光体、２０は帯電
装置、３０は現像装置を表している。４１０はポリゴン
ミラーである。

【００２０】４１は波長６８０ｎｍの半導体レーザーを
用いた露光系Ａである、４２は波長７８０ｎｍのＬＥＤ
を用いた露光装置Ｂである。４１２はレーザードライバ
ー回路である。レーザードライバー回路は、パルス幅変
調により、半導体レーザーの点灯時間を変化させるＰＷ
Ｍ方式を用い、静電潜像の面積階調を行った。４１１は
ＬＥＤの駆動回路である。

【００２１】制御回路５０、画像処理装置５１、スキャ
ナー６０、外部入力信号６１及び画像信号に対する制御
方式は、実施例１に準ずる方法で画像形成を行った。こ
の場合も良好な画像形成を行うことができた。

【００２２】［実施例４］図９は、複数の感光体を並列
に使用する画像形成装置の概念図である。

【００２３】図中１１〜１２は感光体、２１は帯電装
置、３１は現像装置、７０は露光装置である。露光装置
７０は波長６８０ｎｍの半導体レーザーである。５００
は露光制御装置である。それぞれのステーションは、イ
エロー用１００、マゼンタ用１０１、シアン用１０２、
ブラック用１０３となっている。カラー用感光体１１の
電位減衰特性は、図１０のカーブ（ａ）の様である。ブ
ラック様の感光体１２に関しては電位減衰特性は図１０
のカーブ（ｂ）のようになっている。

【００２４】インターフェイス５１０から入力された画
像を、露光制御装置５００で処理し、露光装置７０にデ
ータを送り画像を形成したところ、イエロー、マゼン
タ、シアンの３色によるフルカラー階調画像と、ブラッ
クによる文字画像の鮮明さを両立する画像を得ることが
できた。

【００２５】しかしながら、イエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラック（墨入れ）の４色でフルカラー階調画像を
形成する場合、６０％以上墨入れを行うと、フルカラー
階調画像の画像品位が落ちるので、墨入れ量は、５０％
程度に抑えることが好ましい。

【００２６】

【発明の効果】本発明の静電潜像を担持する静電潜像担
持体と、静電潜像担持体を帯電させる帯電装置と、帯電
した静電潜像担持体に露光を行ない静電潜像を形成する
露光装置と、静電潜像担持体に形成された静電潜像を現
像する現像装置とを有する画像形成装置において、該静
電潜像担持体が露光波長により異なる感光特性を有し、
かつ該露光が少なくとも２種類の異なる波長の光により
行なわれる画像形成装置、また、静電潜像を担持する複
数の感光体と、感光体を帯電させる帯電装置と、帯電し
た感光体に露光を行ない静電潜像を形成する露光装置
と、感光体に形成された静電潜像を現像する現像装置と
を有する画像形成装置において、該複数の感光体が異な
る電位減衰特性を持つ複数の感光体である画像形成装置
によれば、画像の種類あるいは画像形成のシステムによ
って、最適な感光特性を用いて画像形成を行うことが可
能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１で用いた装置の概念図であ
る。

【図２】図１における露光装置４０の拡大図である。

【図３】銅フタロシアニンの吸収スペクトルを示してい
る。

【図４】実施例１で使用した感光体の電位減衰特性で、
（ａ）、（ｂ）はそれぞれ露光波長の異なる場合の特性
を示している。

【図５】実施例２で使用した感光体の電位減衰特性を示
しており、（ａ）は変曲点を表し、（ｂ）、（ｃ）はそ
れぞれ異なる波長における特性を示している。

【図６】実施例２において使用した感光体のＰＷＭ特性
を示している。

【図７】実施例２において使用した、画像データ変換テ
ーブルを示す図である。

【図８】実施例３の装置概念図である。

【図９】実施例４の装置概念図である。

【図１０】実施例４で使用した感光体の、電位減衰特性
である。

【図１１】従来から使用されている感光体の感光特性を
示している。（ａ）はＯＰＣ、（ｂ）はＳｅの電位減衰
特性を示している。

【図１２】レーザースポットの形状を示す図である。

【図１３】露光された感光体に形成された、静電潜像を
示す図である。

【図１４】静電潜像を示す図である。

【図１５】画素面積階調露光を行った場合の画像濃度を
示す図である。

【符号の説明】

１０，１１，１２感光体２０帯電装置３０現像装置４０露光装置４０１，４０３半導体レーザー４０２，４０４レーザードライバー回路４０５ハーフミラー５０レーザードライバー制御回路５１画像処理装置６０スキャナー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像を担持する静電潜像担持体と、
静電潜像担持体を帯電させる帯電装置と、帯電した静電
潜像担持体に露光を行ない静電潜像を形成する露光装置
と、静電潜像担持体に形成された静電潜像を現像する現
像装置とを有する画像形成装置において、該静電潜像担
持体が露光波長により異なる感光特性を有し、かつ該露
光が少なくとも２種類の異なる波長の光により行なわれ
ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記露光波長により異なる感光特性が、
光量にリニアな電位減衰特性、及び該リニアな電位減衰
特性に対し上に凸の電位減衰特性である請求項１記載の
画像形成装置。
【請求項３】前記リニアな電位減衰特性が階調画像部
に、前記上に凸の電位減衰特性が文字画像部に適用され
ている請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記露光波長により異なる感光特性が、
前記上に凸の電位減衰特性であり、電位減衰特性の変曲
点における光量が、２倍以上の差がある請求項１記載の
画像形成装置。
【請求項５】前記露光装置の光源の１つが、半導体レ
ーザーである請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】前記露光装置の光源の１つが、ＬＥＤで
ある請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】前記上に凸の電位減衰特性を持つ静電潜
像担持体が、銅フタロシアニンを含有する単層型感光体
である請求項２記載の画像形成装置。
【請求項８】前記静電潜像形成時に、階調表現として
面積変調を行なうものである請求項１記載の画像形成装
置。
【請求項９】静電潜像を担持する複数の感光体と、感
光体を帯電させる帯電装置と、帯電した感光体に露光を
行ない静電潜像を形成する露光装置と、感光体に形成さ
れた静電潜像を現像する現像装置とを有する画像形成装
置において、該複数の感光体が異なる電位減衰特性を持
つ複数の感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】前記複数の感光体が、イエロー用、マ
ゼンタ用、シアン用及びブラック用の４本である請求項
９記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記イエロー用、マゼンタ用及びシア
ン用感光体が、光量にリニアな電位減衰特性を持つ感光
体であり、ブラック用感光体が該リニアな電位減衰特性
に対し上に凸の電位減衰特性を持つ感光体である請求項
１０記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記異なる電位減衰特性の１つとし
て、光量にリニアな電位減衰特性に対し上に凸の電位減
衰特性を持つ感光体が、銅フタロシアニンを含有する単
層型感光体である請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１３】前記静電潜像形成時に、階調表現とし
て面積変調を行なうものである請求項９記載の画像形成
装置。