JPH09230679A - Image forming device and image forming method - Google Patents

Image forming device and image forming method

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JPH09230679A
JPH09230679A JP8282630A JP28263096A JPH09230679A JP H09230679 A JPH09230679 A JP H09230679A JP 8282630 A JP8282630 A JP 8282630A JP 28263096 A JP28263096 A JP 28263096A JP H09230679 A JPH09230679 A JP H09230679A
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JP
Japan
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photoconductor
image forming
image
potential
forming apparatus
Prior art date
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Pending
Application number
JP8282630A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Arai
和彦 新井
Yasuhiro Oda
康弘 織田
Masahiko Kubo
昌彦 久保
Nobuyuki Kato
信之 加藤
Taketoshi Hoshizaki
武敏 星崎
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP8282630A priority Critical patent/JPH09230679A/en
Publication of JPH09230679A publication Critical patent/JPH09230679A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make vivid letter reproduction and excellent image reproduction possible although it is of a practical light beam sport diameter by specifying the ratio of the light energy width of a responding zone to the light energy width of a blind zone and the ratio of the light energy width of the blind zone to the energy set value of light beam. SOLUTION: A photosensitive body drum 1 is exposed by a right beam 25 from a light beam scan 20 after being uniformly electrified by an electrostatic latent image forming electrifier 2 and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive body drum 1. Light electric potential damping characteristic of the photosensitive body 1 is deleted so that the ratio of the light energy width E2 of a responsing zone to the light energy width E1 of a blind zone, E2/E1, may be 0.3 or more but less than 1.3 and the ratio of the light energy width E1 of the blind zone to the energy wetting value E0 of a light beam, E1/E0, may be 0.2 or more but less than 0.6, electrification potential by the electrifier 2 is set, and the light energy by the light bean scan 20 is adjusted.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、静電潜像が形成さ
れる感光体を一様に帯電し、帯電された感光体上に、画
像情報に応じて変調された光ビームを照射することによ
り、感光体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像し
て可視画像を形成する、いわゆるディジタル電子写真方
式の画像形成装置に関する。
The present invention relates to uniformly charging a photoconductor on which an electrostatic latent image is formed, and irradiating the charged photoconductor with a light beam modulated according to image information. The present invention relates to a so-called digital electrophotographic image forming apparatus for forming an electrostatic latent image on a photoconductor by developing the electrostatic latent image to form a visible image.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、上記のような、文字や絵などを表
わす画像情報を担持した光ビームを感光体上に照射する
ことにより感光体上に静電潜像を形成する、いわゆるデ
ィジタル電子写真方式の画像形成装置が、プリンタや複
写機に広く採用されている。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ときの
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式
が従来から知られており、この方式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。
2. Description of the Related Art In recent years, so-called digital electrophotography in which an electrostatic latent image is formed on a photosensitive member by irradiating the photosensitive member with a light beam carrying image information representing characters and pictures as described above. Image forming apparatuses of the type have been widely adopted in printers and copying machines. In such a digital image forming apparatus, the light beam is turned on and off at a high speed not only when forming a binary image of black and white but also when forming an image having a halftone, so-called a halftone dot structure or a common A method of expressing a halftone by forming an electrostatic latent image of a line structure has been conventionally known. This method has a relatively simple algorithm and can be realized at low cost. It has been widely used in printers and copiers.

【0003】[0003]

【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ーがオン、オフのよう
な二値的(ディジタル的)には変化せず、コントラスト
が低下した中間的(アナログ的)な露光エネルギー分布
をも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
度の低いざらついた画像となり、また、温湿環境等に対
する階調表現の安定性も悪いという問題がある。また、
小さな文字、特に小さな漢字文字の再現に対しても、線
の再現性が乏しく、つぶれやかすれが生じるという問題
がある。
By forming such an electrostatic latent image having a so-called halftone dot structure or line structure,
In the method of expressing halftone, latent image formation can be performed with a constant light beam spot diameter from a low density part (highlight part) to a high density part in an image and with a constant number of dots or lines per unit length. Done. For this reason, the exposure profile in the highlight portion does not change in a binary (digital) manner such that the exposure energy is on and off, and has an intermediate (analog) exposure energy distribution in which the contrast is lowered. Since it has an exposure profile and the exposure amount itself is small, the reproducibility of dots and lines is poor, resulting in a grainy image with low granularity, and the stability of gradation expression in a hot and humid environment is also poor. is there. Also,
Even when reproducing small characters, especially small Kanji characters, there is a problem that line reproducibility is poor and crushing and blurring occur.

【0004】この問題に対し、ハイライト部で露光プロ
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
と、ハイライト部におけるドットや万線の再現性を向上
させることができるが、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
するといった欠点がある。
To address this problem, if the number of dots or lines per unit length is reduced to form a latent image in order to improve the contrast of the exposure profile in the highlight part, dots and lines in the highlight part are formed. However, there are drawbacks that the image structure such as dots is easily recognized, and the resolution of characters is lowered to lower the image quality.

【0005】また、光ビームスポット径を十分小さくす
る方式も考えられるが、その場合、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非
常に精密で高価なものとなり、また、大型化し、実用に
向かない。一方、この問題に対し、特開平1−1694
54号公報には、ある程度の露光エネルギー強度までは
帯電電位が減衰せず、露光エネルギー強度があるしきい
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手段が開示されている。ま
た、特開平2−282277号公報には、同様な特性を
示す感光体を用いた中間調画像再現についての記載があ
る。
A method of making the light beam spot diameter sufficiently small is also conceivable, but in that case, an imaging optical system for condensing the light beam to form the light beam spot on the photosensitive member is very precise and expensive. It becomes a big thing and becomes large-sized, and it is not suitable for practical use. On the other hand, in order to solve this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 1-1694
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 54-54 discloses that a photoconductor having a photopotential decay characteristic in which the charge potential is not attenuated until the exposure energy intensity reaches a certain level and the charge potential is rapidly attenuated when the exposure energy intensity exceeds a certain threshold value. , A means for improving the contrast of an exposure profile is disclosed. Further, JP-A-2-282277 describes a reproduction of a halftone image using a photosensitive member having similar characteristics.

【0006】この方法によると、弱露光エネルギー強度
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エネルギー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、粒状度の低いざらついた画像
が改善されて粒状度の優れた画像を得ることができる。
しかし、この弱露光エネルギー強度では帯電電位が減衰
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ーのむら等が存在した場合に
濃度むらとして顕在化しやすいという問題が生じる。こ
の階調表現の急峻さと、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こと
が必須であり、前述したように、結像光学系が非常に精
密で高価なものとなり、また、大型化し、実用に向かな
いものとなってしまう。
According to this method, since the charging potential is not attenuated by the weak exposure energy intensity, the weak exposure energy intensity portion which is the hem portion of the exposure profile is cut off, and clear characters can be reproduced. The reproducibility of lines is also good, and the rough image with low granularity is improved, and the image with excellent granularity can be obtained.
However, at this weak exposure energy intensity, since the charging potential changes abruptly when it goes beyond the dead area where the charging potential is not attenuated, the gradation expression including the highlight part becomes sharp, and there is unevenness in the light beam irradiation energy. In that case, there arises a problem that density unevenness is likely to become apparent. In order to suppress the steepness of gradation expression and the appearance of density unevenness, it is essential to make the light beam spot diameter sufficiently small, and as described above, the imaging optical system is extremely precise and expensive. In addition, it becomes large and unsuitable for practical use.

【0007】本発明は、上記の従来の問題点に鑑み、実
用的な光ビームスポット径でありながらも、鮮明な文字
再現と鮮明なドットや万線によるざらつき感のない粒状
度の優れた画像再現を実現し、かつ、ハイライト部をな
だらかで、均一性高く安定的に表現することのできる画
像形成装置および画像形成方法を提供することを目的と
する。
In view of the above-mentioned conventional problems, the present invention provides an image having a practical light beam spot diameter and excellent image reproduction with clear character reproduction and clear dots or lines and no graininess. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus and an image forming method capable of realizing reproduction, and capable of stably expressing a highlight portion with high uniformity and stability.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の画像形成装置は、所定の副走査方向に移動する、静
電潜像が形成される感光体、その感光体を帯電する帯電
手段、帯電された感光体上に、上記副走査方向と交わる
所定の主走査方向に並ぶ複数の画素について同時にもし
くは順次に、画像情報に応じて変調された光ビームを照
射することにより、前記感光体上に静電潜像を形成する
露光手段、および、現像剤を表面に担持してその現像剤
を上記感光体に対向した現像位置に搬送する現像剤担持
体を有し、上記感光体上に形成された静電潜像を現像す
ることにより上記感光体上に可視画像を形成する現像手
段を備えた画像形成装置において、上記感光体、上記帯
電手段および上記露光手段が、上記帯電手段による上記
感光体の帯電電位をVH、上記感光体の光減衰の飽和表
面電位をVL、上記光ビームのエネルギー設定値をE
0、上記感光体の表面電位がVH以下VH−(VH−V
L)/5以上の電位にとどまる不感領域の光エネルギー
幅をE1、上記感光体の表面電位がVH−(VH−V
L)/5以下VL+(VH−VL)/5以上の電位にと
どまる応答領域の光エネルギー幅をE2としたとき、 0.3<E2/E1<1.3 および 0.2<E1/E0<0.6 の関係を満足するように調整されてなることを特徴とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An image forming apparatus of the present invention which achieves the above object is a photosensitive member which moves in a predetermined sub-scanning direction and on which an electrostatic latent image is formed, and a charging unit which charges the photosensitive member. By irradiating the charged photoconductor with a light beam modulated according to image information simultaneously or sequentially with respect to a plurality of pixels arranged in a predetermined main scanning direction intersecting with the sub-scanning direction, the photoconductor An exposure unit for forming an electrostatic latent image thereon, and a developer carrying member for carrying a developer on the surface and conveying the developer to a developing position facing the photoconductor, In an image forming apparatus provided with a developing means for developing a visible image on the photoconductor by developing the formed electrostatic latent image, the photoconductor, the charging means and the exposing means are the above-mentioned charging means. Charge potential of photoconductor VH, saturation surface potential of the light attenuation of the photoreceptor VL, the energy set value of the light beam E
0, the surface potential of the photoreceptor is VH or less VH- (VH-V
L) / 5, the light energy width of the insensitive region that remains at a potential of 5 or more is E1, and the surface potential of the photoreceptor is VH- (VH-V
L) / 5 or less VL + (VH−VL) / 5, where E2 is the light energy width of the response region that remains at a potential of 0.3 <E2 / E1 <1.3 and 0.2 <E1 / E0 < It is characterized in that it is adjusted so as to satisfy the relationship of 0.6.

【0009】また、上記目的を達成する本発明の画像形
成方法は、所定の副走査方向に移動する、静電潜像が形
成される感光体に、帯電する帯電工程、帯電された感光
体上を上記副走査方向と交わる所定の主走査方向に並ぶ
複数の画素について同時にもしくは順次に、画像情報に
応じて変調された光ビームを照射することにより、上記
感光体上に静電潜像を形成する露光工程、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上
記感光体上に可視画像を形成する現像工程を有し、上記
帯電工程および上記露光工程が、上記帯電工程における
上記感光体の帯電電位をVH、上記感光体の光減衰の飽
和表面電位をVL、上記光ビームのエネルギー設定値を
E0、上記感光体の表面電位がVH以下VH−(VH−
VL)/5以上の電位にとどまる不感領域の光エネルギ
ー幅をE1、上記感光体の表面電位がVH−(VH−V
L)/5以下VL+(VH−VL)/5以上の電位にと
どまる応答領域の光エネルギー幅をE2としたとき、 0.3<E2/E1<1.3 および 0.2<E1/E0<0.6 の関係を満足するように調整されてなることを特徴とす
る。
According to the image forming method of the present invention which achieves the above-mentioned object, a charging step of charging a photoconductor on which an electrostatic latent image is formed, which moves in a predetermined sub-scanning direction, a photoconductor on the charged photoconductor is charged. By simultaneously or sequentially irradiating a plurality of pixels lined up in a predetermined main scanning direction intersecting with the sub-scanning direction with a light beam modulated according to image information, an electrostatic latent image is formed on the photoconductor. The exposing step and the developing step of forming a visible image on the photoreceptor by developing the electrostatic latent image formed on the photoreceptor, wherein the charging step and the exposing step include the charging. In the step, the charging potential of the photoconductor is VH, the saturation surface potential of light decay of the photoconductor is VL, the energy setting value of the light beam is E0, and the surface potential of the photoconductor is VH or less VH- (VH-
VL) / 5, the light energy width of the insensitive region which remains at a potential of 5 or more is E1, and the surface potential of the photoconductor is VH- (VH-V
L) / 5 or less VL + (VH−VL) / 5, where E2 is the light energy width of the response region that remains at a potential of 0.3 <E2 / E1 <1.3 and 0.2 <E1 / E0 < It is characterized in that it is adjusted so as to satisfy the relationship of 0.6.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の画像形成装置に
用いられる感光体の光電位減衰特性を示す図である。図
1には、感光体に対する露光エネルギーを横軸とし、感
光体表面電位を縦軸として示した光電位減衰特性が示さ
れている。図1において、VHは感光体の帯電電位を表
し、VLは感光体の光減衰の飽和表面電位、すなわち感
光体表面電位が、露光によって十分に光電位減衰させた
後その光エネルギーに対する電位減衰の割合が0.5V
・m2 /mJになった電位を表し、また、光ビームのエ
ネルギー設定値E0は、100%の画像信号を露光する
際に出力される光ビームのエネルギーを表す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram showing the photopotential decay characteristics of a photoconductor used in an image forming apparatus of the present invention. FIG. 1 shows the photopotential attenuation characteristics in which the horizontal axis represents the exposure energy for the photoconductor and the vertical axis represents the photoconductor surface potential. In FIG. 1, VH represents the charging potential of the photoconductor, and VL represents the saturated surface potential of the light attenuation of the photoconductor, that is, the surface potential of the photoconductor after the photopotential is sufficiently attenuated by exposure and then the potential decay of the light energy. Ratio is 0.5V
The potential set to m 2 / mJ is represented, and the energy setting value E0 of the light beam represents the energy of the light beam that is output when a 100% image signal is exposed.

【0011】いま、露光エネルギーを0から増加させて
いくと、感光体表面電位は最初ほぼ一定値を保つが、あ
る露光エネルギーに達すると感光体表面電位が減衰し始
める。感光体表面電位の減衰量がVH−VLの20%以
下にとどまる領域を不感領域と称し、その不感領域の光
エネルギー幅をE1で表す。さらに露光エネルギーを増
加させていき感光体表面電位の減衰量がVH−VLの2
0%を越えた点から、感光体表面電位がVH−VLの2
0%のレベル以下に減衰するまでの領域を応答領域と称
し、その応答領域の光エネルギー幅をE2で表す。
Now, when the exposure energy is increased from 0, the surface potential of the photosensitive member keeps a substantially constant value at first, but when the exposure energy reaches a certain value, the surface potential of the photosensitive member starts to decrease. A region where the amount of attenuation of the surface potential of the photoconductor is 20% or less of VH-VL is called a dead region, and the light energy width of the dead region is represented by E1. The exposure energy is further increased and the amount of attenuation of the surface potential of the photoconductor is 2 of VH-VL.
From the point of exceeding 0%, the photosensitive member surface potential is VH-VL of 2
The region until it is attenuated below the level of 0% is called the response region, and the light energy width of the response region is represented by E2.

【0012】図1に示すように、本発明の画像形成装置
では、不感領域の光エネルギー幅E1に対する応答領域
の光エネルギー幅E2の比E2/E1が0.3以上1.
3以下となるように、かつ、光ビームのエネルギー設定
値E0に対する不感領域の幅E1の比E1/E0が0.
2以上0.6以下となるように、感光体の光電位減衰特
性が選択され、帯電手段による帯電電位が定められ、露
光手段による光エネルギーが調整される。不感領域の光
エネルギー幅E1に対する応答領域の光エネルギー幅E
2の比E2/E1を0.3以上1.3以下とすることに
より、不感領域を越えて応答領域に入っても帯電電位が
急激にゼロとなることがないため、ハイライト部を含め
て階調表現の急峻さや光照射むら等に対する階調表現の
不安定性が抑制され、かつ、光ビームのエネルギー設定
値E0に対する不感領域の光エネルギー幅E1の比E1
/E0を0.2以上0.6以下とすることにより、実用
的な光ビームスポットを用いても、不感領域により露光
プロファイルの弱露光エネルギー強度部分が切り落とさ
れるため、鮮明な文字の再現、良好なドットや万線の再
現が可能となる。
As shown in FIG. 1, in the image forming apparatus of the present invention, the ratio E2 / E1 of the light energy width E2 of the response area to the light energy width E1 of the dead area is 0.3 or more and 1.
3 or less, and the ratio E1 / E0 of the width E1 of the dead area to the energy setting value E0 of the light beam is 0.
The photopotential decay characteristic of the photoconductor is selected so that the value is 2 or more and 0.6 or less, the charging potential by the charging unit is determined, and the light energy by the exposure unit is adjusted. Light energy width E of the response area with respect to light energy width E1 of the dead area
By setting the ratio E2 / E1 of 2 to 0.3 or more and 1.3 or less, the charging potential does not suddenly become zero even when the dead zone is exceeded and the response zone is reached. Instability of gradation expression due to steep gradation expression or uneven light irradiation is suppressed, and the ratio E1 of the light energy width E1 of the dead area to the energy setting value E0 of the light beam.
By setting / E0 to 0.2 or more and 0.6 or less, even if a practical light beam spot is used, the weak exposure energy intensity portion of the exposure profile is cut off by the dead area, so clear character reproduction and good It is possible to reproduce various dots and lines.

【0013】図2は、本発明の画像形成装置に用いられ
る感光体のE2/E1と、階調安定性および線・文字再
現性との関係を示すグラフである。すなわち、図2
(a)の横軸には不感領域の光エネルギー幅E1に対す
る応答領域の光エネルギー幅E2の比E2/E1をと
り、左側の縦軸には階調安定性(色均一性)を表す指標
として面内色差ΔE、右側の縦軸には線・文字再現性を
表す指標としてはエッジウイズス(Edge Widt
h:単位μm)をとった。なお、この時の露光条件は2
00線/25μmである。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between E2 / E1 of the photosensitive member used in the image forming apparatus of the present invention and gradation stability and line / character reproducibility. That is, FIG.
The ratio E2 / E1 of the light energy width E2 of the response area to the light energy width E1 of the dead area is taken on the horizontal axis of (a), and the left vertical axis is an index showing gradation stability (color uniformity). In-plane color difference ΔE, and the vertical axis on the right side is an edge width (edge width) as an index showing line / character reproducibility.
h: unit μm). The exposure condition at this time is 2
00 line / 25 μm.

【0014】ここで、面内色差ΔEおよびエッジウイズ
スの測定方法について説明する。図3は、面内色差ΔE
の説明図である。測定すべき画像形成装置を用いて、記
録紙上に15cm四方の大きさの、画像面積率Cinが
10%、20%、および30%の3種類の均一ハーフト
ーン画像を出力し、各画像面積率毎に、図3に示すよう
な9点の色相(CIE Lab空間)を計測し、それぞ
れの画像面積率で色空間上で最も遠い2点のベクトル長
を面内色差ΔEとして表す。
Here, a method of measuring the in-plane color difference ΔE and the edge width will be described. FIG. 3 shows the in-plane color difference ΔE.
FIG. Using the image forming apparatus to be measured, three types of uniform halftone images having a 15 cm square size and an image area ratio Cin of 10%, 20%, and 30% are output on the recording paper. For each time, nine hues (CIE Lab space) as shown in FIG. 3 are measured, and the vector length of the two furthest points on the color space in each image area ratio is represented as an in-plane color difference ΔE.

【0015】図4は、エッジウイズスの説明図であり、
図4(a)は線画の拡大図、図4(b)はそのA−A’
断面の画像濃度を示すグラフである。図4(b)に示す
ように、線画の画像濃度は下地部と着色部とのエッジ付
近で急峻な変化を示さず、緩やかな曲線を描いて変化し
ている。その変化曲線の最大濃度と最小濃度の中心にお
ける接線の最大濃度レベルおよび最小濃度レベルとの交
点間距離をエッジウイズス(μm)と定義する。このエ
ッジウイズスは、線画のエッジのシャープさ、すなわち
線画のぼけを定量的に表す指標であり、エッジウイズス
が小さい場合はシャープな線画であり、エッジウイズス
が大きい場合はぼけた線画であることを示している。
FIG. 4 is an explanatory view of the edge width,
FIG. 4A is an enlarged view of the line drawing, and FIG. 4B is its AA ′.
It is a graph which shows the image density of a cross section. As shown in FIG. 4B, the image density of the line drawing does not show a sharp change near the edges of the base portion and the colored portion, but changes in a gentle curve. The distance between the intersections of the maximum density level and the minimum density level of the tangent line at the center of the maximum density and the minimum density of the change curve is defined as edge width (μm). The edge width is an index that quantitatively expresses the sharpness of the line drawing edge, that is, the blur of the line drawing.When the edge width is small, it is a sharp line drawing, and when the edge width is large, it is a blurred line drawing. .

【0016】上記の比E2/E1が0.3未満の領域で
は、図2(b)に示すように不感領域の光エネルギー幅
E1に対して応答領域の光エネルギー幅E2が極めて小
さく帯電電位が急激にゼロとなるため、図2(a)のグ
ラフ左上部に破線で囲んで示したように、極ハイライト
部(Cin<10%)での階調表現が急峻となり色差が
増大し、かつ、光ビーム照射エネルギーのむら等が存在
した場合には濃度むらとして顕在化しやすくなる。
In the region where the ratio E2 / E1 is less than 0.3, the light energy width E2 in the response region is extremely smaller than the light energy width E1 in the dead region as shown in FIG. Since it suddenly becomes zero, the gradation expression in the extreme highlight part (Cin <10%) becomes sharp and the color difference increases, as shown by the dashed line in the upper left part of the graph of FIG. 2A, and If there is unevenness in the irradiation energy of the light beam, density unevenness is likely to become apparent.

【0017】一方、比E2/E1が1.3を超える領域
では、図2(c)に示すように応答領域の光エネルギー
幅E2に対して、不感領域の光エネルギー幅E1が小さ
くなり、不感領域を持たない感光体の場合と同様、鮮明
な文字の再現や良好なドットや万線の再現が行われな
い。例えば、比E2/E1が0.1の場合のエッジウイ
ズスは26μmであるのに対し、比E2/E1を3.0
まで増加させた場合のエッジウイズスは45μm(図示
せず)である。なお、本発明では比E2/E1の上限を
エッジウイズス30μm以下に保つことのできる1.3
としたが、線・文字再現性の観点からは比E2/E1は
1.0以下であることが好ましい。また、比E2/E1
が1.3を超える領域では、図2(a)のグラフ右上部
に破線で囲んで示したように、中高濃度部(Cin>3
0%)での色差が増大するので階調安定性(色均一性)
の点からも比E2/E1は1.3以下であることが好ま
しい。
On the other hand, in the region where the ratio E2 / E1 exceeds 1.3, the light energy width E1 in the dead region becomes smaller than the light energy width E2 in the response region as shown in FIG. As with the case of a photoreceptor that does not have a region, clear characters are not reproduced and good dots and lines are not reproduced. For example, when the ratio E2 / E1 is 0.1, the edge width is 26 μm, while the ratio E2 / E1 is 3.0.
The edge width is 45 μm (not shown) when increased up to. In the present invention, the upper limit of the ratio E2 / E1 can be maintained at the edge width of 30 μm or less 1.3.
However, the ratio E2 / E1 is preferably 1.0 or less from the viewpoint of line / character reproducibility. Also, the ratio E2 / E1
2 exceeds 1.3, as indicated by the broken line in the upper right part of the graph of FIG.
Gradation stability (color uniformity) because the color difference at 0%) increases
From this point as well, the ratio E2 / E1 is preferably 1.3 or less.

【0018】一方、光ビームのエネルギー設定値E0に
対する不感領域の光エネルギー幅E1の比E1/E0が
0.13(ほぼ1/e2 に相当)未満の場合は、光ビー
ムのエネルギー設定値E0に比べ不感領域の光エネルギ
ー幅E1が小さく、弱露光エネルギー強度部分が十分に
切り落とされないため、鮮明な文字の再現や良好なドッ
トや万線の再現が行われないか、もしくは、不感領域の
光エネルギー幅E1に比較して光ビームのエネルギー設
定値E0が過大に設定されているため、中高濃度部にお
いて画像濃度が飽和し、良好な階調再現ができない。
On the other hand, when the ratio E1 / E0 of the light energy width E1 in the dead region to the light beam energy set value E0 is less than 0.13 (corresponding to approximately 1 / e 2 ), the light beam energy set value E0 is set. Compared with, the light energy width E1 in the dead area is smaller and the weak exposure energy intensity portion is not cut off sufficiently, so clear characters or good dots or lines cannot be reproduced, or Since the energy setting value E0 of the light beam is set excessively as compared with the light energy width E1, the image density is saturated in the middle and high density portions, and good gradation cannot be reproduced.

【0019】図5は、光ビームのエネルギー設定値E0
に対する不感領域の光エネルギー幅E1の比E1/E0
と線・文字再現性との関係を示すグラフである。なお、
ここでは、線・文字再現性を表す指標としてエッジウイ
ズス(μm)を選んだ。図5(a)に示すように、光ビ
ームのエネルギー設定値E0に対する不感領域の光エネ
ルギー幅E1の比E1/E0が0.13(ほぼ1/e2
に相当)未満の場合は、エッジウイズスが30μm以下
に低下し線あるいは文字のエッジがシャープになり過
ぎ、エッジの一部が切り捨てられる。そこで、本発明で
は比E1/E0の下限を0.2としている。
FIG. 5 shows the energy setting value E0 of the light beam.
Ratio of light energy width E1 in the dead region to E1 / E0
5 is a graph showing the relationship between the line reproducibility and lines. In addition,
Here, the edge width (μm) was selected as an index showing line / character reproducibility. As shown in FIG. 5A, the ratio E1 / E0 of the light energy width E1 of the dead region to the energy setting value E0 of the light beam is 0.13 (approximately 1 / e 2
(Corresponding to 1)), the edge width is reduced to 30 μm or less, the edge of the line or character becomes too sharp, and part of the edge is cut off. Therefore, in the present invention, the lower limit of the ratio E1 / E0 is set to 0.2.

【0020】一方、図5(b)に示すように、光ビーム
のエネルギー設定値E0に対する不感領域の光エネルギ
ー幅E1の比E1/E0が0.6を越える場合は、不感
領域の光エネルギー幅E1が大きすぎて切り落とし部分
が多くなり、エッジウイズスが50±10μmの範囲を
下廻るようになり、線やドット等の細り、かすれが生じ
てしまうか、もしくは、不感領域の光エネルギー幅E1
に比較して光ビームのエネルギー設定値E0が過小に設
定されているため、低濃度部が再現されず、また、高濃
度部において画像濃度が不十分であり、良好な階調再現
ができない。
On the other hand, as shown in FIG. 5 (b), when the ratio E1 / E0 of the light energy width E1 in the dead area to the energy setting value E0 of the light beam exceeds 0.6, the light energy width in the dead area is exceeded. E1 is too large and the number of cut-off portions is large, and the edge width is below the range of 50 ± 10 μm, and lines or dots are thinned or blurred, or the light energy width E1 of the dead area.
Since the energy setting value E0 of the light beam is set to be too small as compared with the above, the low density portion cannot be reproduced, and the image density in the high density portion is insufficient, so that good gradation reproduction cannot be performed.

【0021】そこで、本発明では、比E1/E0を0.
6以下としているが、線・文字再現性の観点からは比E
1/E0は0.5以下であることが好ましい。また、本
発明の画像形成装置における上記感光体が、基体上に、
電荷を発生する電荷発生層と、相対的に注入電荷量が少
ないときに注入された電荷を蓄え相対的に注入電荷量が
多いときに注入された電荷を輸送する光電位減衰制御層
と、電荷を輸送する電荷輸送層とからなる感光層を有す
るものであることも好ましい。
Therefore, in the present invention, the ratio E1 / E0 is set to 0.
6 or less, but from the viewpoint of line / character reproducibility, the ratio E
1 / E0 is preferably 0.5 or less. Further, the photoreceptor in the image forming apparatus of the present invention, on the substrate,
A charge generation layer that generates charges, a photopotential decay control layer that stores the injected charges when the injected charge amount is relatively small, and transports the injected charge when the injected charge amount is relatively large, It is also preferable to have a photosensitive layer composed of a charge transport layer for transporting.

【0022】また、本発明の画像形成方法においても、
このようにすることにより、光電位減衰制御層が、電荷
発生層から発生した光キャリアを蓄積し蓄積量が飽和に
達すると解放をはじめる。この光電位減衰制御層の蓄積
能力によって、不感領域の光エネルギー幅が決定され
る。一方、電位の減衰は、光電位減衰制御層を通過した
光キャリアが感光体表面に達することにより生じる。す
なわち電位の減衰を表した応答領域の光エネルギー幅
は、電荷発生層の光キャリアの発生能力により決定され
る。このようにして、不感領域の光エネルギー幅、応答
領域の光エネルギー幅がほぼ独立に制御可能となり、
0.3<E2/E1<1.3、および、0.2<E1/
E0<0.6の関係を満足するように調整することが可
能となる。
Also, in the image forming method of the present invention,
By doing so, the photopotential attenuation control layer accumulates the photocarriers generated from the charge generation layer and starts releasing the photocarrier when the accumulated amount reaches saturation. The light energy width of the dead region is determined by the storage capacity of the photopotential decay control layer. On the other hand, the potential is attenuated when the photocarriers that have passed through the photopotential decay control layer reach the surface of the photoconductor. That is, the light energy width of the response region, which represents the attenuation of the potential, is determined by the photocarrier generation capability of the charge generation layer. In this way, the light energy width in the dead area and the light energy width in the response area can be controlled almost independently,
0.3 <E2 / E1 <1.3 and 0.2 <E1 /
It becomes possible to adjust so as to satisfy the relationship of E0 <0.6.

【0023】さらに、本発明の画像形成装置における上
記感光体が、上記光電位減衰制御層の厚さをx、上記感
光層の厚さ、すなわち電荷発生層、光電位減衰制御層、
および電荷輸送層の総膜厚をLとしたとき、 0.01≦x/L≦0.5 を満足するように上記各層の厚さが調整されてなるもの
であることも好ましい態様である。
Further, in the photoreceptor of the image forming apparatus of the present invention, the thickness of the photopotential attenuation control layer is x, the thickness of the photosensitive layer, that is, the charge generation layer, the photopotential decay control layer,
It is also a preferable embodiment that the thickness of each layer is adjusted so that 0.01 ≦ x / L ≦ 0.5, where L is the total thickness of the charge transport layer.

【0024】上記のx/Lが0.01未満の領域では、
光電位減衰制御層が薄過ぎるため、不感領域の光エネル
ギー幅E1が狭くなり、不感領域を持たない感光体と同
様、鮮明な文字の再現や良好なドットや万線の再現を行
うことができない。一方、x/Lが0.5を超えた領域
では、光電位減衰制御層が厚過ぎるため、光電位減衰制
御層の内部を光キャリアが移動するのに時間がかかり電
位が減衰しなくなり応答領域の光エネルギー幅E2が増
加し、E2/E1<1.3の条件を満たせなくなる。ま
た、光を照射してから電位が減衰するのに要する時間
が、一般的な実用限界である300msecを越えてし
まい、実用に適さない。x/Lを0.01以上0.5以
下とすることにより、不感領域を有する実用に適した感
光体を実現することができる。
In the region where x / L is less than 0.01,
Since the photopotential attenuation control layer is too thin, the light energy width E1 in the dead area is narrowed, and it is not possible to reproduce clear characters and good dots and lines like the photoconductor having no dead area. . On the other hand, in the region where x / L exceeds 0.5, since the photopotential attenuation control layer is too thick, it takes time for the photocarriers to move inside the photopotential attenuation control layer and the potential is not attenuated. The optical energy width E2 of is increased and the condition of E2 / E1 <1.3 cannot be satisfied. In addition, the time required for the potential to decay after irradiation with light exceeds 300 msec, which is a general practical limit, and is not suitable for practical use. By setting x / L to be 0.01 or more and 0.5 or less, it is possible to realize a photoconductor having a dead zone and suitable for practical use.

【0025】また、本発明の画像形成装置における上記
光電位減衰制御層が、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り、かつ、上記光電位
減衰制御層中の電荷輸送性ドメインの体積比率が20%
以上50%以下に調整されてなるものであることも好ま
しい。電荷輸送性ドメインの体積比率が50%を越える
と、光キャリアの蓄積が困難となり、不感領域の光エネ
ルギー幅E1が減少し、E2/E1<1.3を満たせな
くなり、そのため、不感領域を持たない感光体と同様、
鮮明な文字の再現や良好なドットや万線の再現を行うこ
とができない。電荷輸送性ドメインの体積比率を50%
以下とすることにより、十分な光キャリアの蓄積が可能
となり、不感領域の光エネルギー幅E1を形成すること
が可能となる。一方、電荷輸送性ドメインの体積比率を
20%未満とした場合には、電荷発生層で発生した光キ
ャリアの通過を阻害しはじめ、電位が減衰しなくなり、
応答領域の光エネルギー幅E2が増加し、E2/E1<
1.3の条件を満たせなくなる。電位を減衰させるため
に、多量な光エネルギー照射を行うこととなり、実際の
不感領域の光エネルギー幅E1は変化していなくても相
対的に小さくなったこととなって不感領域を持たない感
光体同様、鮮明な文字の再現や良好なドットや万線の再
現を行うことはできなくなる。
In the image forming apparatus of the present invention, the photopotential decay control layer comprises a charge transporting domain dispersed in an electrically inactive matrix, and the photopotential decay control layer contains a charge transporting property. Domain volume ratio is 20%
It is also preferable that it is adjusted to 50% or less. When the volume ratio of the charge transporting domain exceeds 50%, it becomes difficult to accumulate photocarriers, and the light energy width E1 of the dead region decreases, so that E2 / E1 <1.3 cannot be satisfied, and thus the dead region is provided. Like no photoconductor,
It is not possible to reproduce clear characters and good dots and lines. 50% volume ratio of charge transport domain
By the following, it becomes possible to sufficiently accumulate the photocarriers and form the light energy width E1 in the dead region. On the other hand, when the volume ratio of the charge transporting domain is less than 20%, the passage of photocarriers generated in the charge generation layer starts to be blocked, and the potential is not attenuated,
The light energy width E2 of the response region increases, and E2 / E1 <
The condition of 1.3 cannot be satisfied. A large amount of light energy is irradiated to attenuate the potential, and the light energy width E1 of the actual dead area is relatively small even if it does not change, which means that the photosensitive body does not have a dead area. Similarly, it becomes impossible to reproduce clear characters and good dots and lines.

【0026】また、本発明の画像形成装置における上記
露光手段が、上記光ビームの、上記主走査方向のビーム
径をDbh、上記主走査方向の画素ピッチをDSh、上記副
走査方向のビーム径をDbv、上記副走査方向の画素ピッ
チをDsvとしたとき、 Dbh/DSh≦1/2 0.7≦Dbv/Dsv≦1.3 の関係を満足するように、上記光ビームを上記感光体上
に照射するものであることも好ましい態様である。ここ
で、主走査方向の画素ピッチとは、中間調の静電潜像を
形成したときの、主走査方向の電位分布の画素単位の繰
返しのピッチをいい、副走査方向の画素ピッチとは、中
間調の静電潜像を形成したときの、副走査方向の電位分
布の画素単位の繰返しのピッチをいう。また、ビーム径
とは、その光ビームを平面に照射したときの光エネルギ
ー強度が最大値の1/e2 =13.5%である点を結ん
で形成される円の直径をいう。
Further, in the image forming apparatus of the present invention, the exposure means is configured such that the beam diameter of the light beam in the main scanning direction is D bh , the pixel pitch in the main scanning direction is D Sh , and the beam in the sub scanning direction is Assuming that the diameter is D bv and the pixel pitch in the sub-scanning direction is D sv , the above relationship is satisfied so that D bh / D Sh ≤1 / 2 0.7 ≤D bv / D sv ≤1.3. It is also a preferable embodiment that the photoconductor is irradiated with a light beam. Here, the pixel pitch in the main scanning direction refers to a repeating pitch in pixel units of the potential distribution in the main scanning direction when a halftone electrostatic latent image is formed, and the pixel pitch in the sub scanning direction is It refers to the repeating pitch in pixel units of the potential distribution in the sub-scanning direction when a halftone electrostatic latent image is formed. Further, the beam diameter means a diameter of a circle formed by connecting the points where the light energy intensity when the light beam is applied to a plane is 1 / e 2 = 13.5% of the maximum value.

【0027】上記のように、Dbh/DSh≦1/2の関係
を満足するように露光手段を設定することにより、ハイ
ライト部を含めた階調表現が、一層なだらかで安定的に
表現される。Dbh/DShの下限は、ハイライト部を含め
た階調表現を良好に安定的に表現する観点から特に規制
されない。一方、副走査方向については、ビーム径を小
さくし過ぎると、副走査方向の画素ピッチに対する副走
査方向のビーム径の比率分しかトナーが付着せず、表現
できる最高濃度が低下し階調のダイナミックレンジが狭
まる結果となるので、Dbv/Dsvは0.7以上であるこ
とが好ましい。またDbv/Dsvの上限を1.3とした理
由は、1.3を越えるほど副走査方向のビーム径を広げ
ると、副走査方向に隣接し合う画素間のクロストークが
問題となるからである。
As described above, by setting the exposure means so as to satisfy the relationship of D bh / D Sh ≤1 / 2, the gradation expression including the highlight part can be expressed more smoothly and stably. To be done. The lower limit of D bh / D Sh is not particularly limited from the viewpoint of favorably and stably expressing the gradation expression including the highlight portion. On the other hand, in the sub-scanning direction, if the beam diameter is made too small, toner adheres only to the ratio of the beam diameter in the sub-scanning direction to the pixel pitch in the sub-scanning direction, the maximum density that can be expressed decreases, and the dynamic gradation is reduced. Since the range is narrowed, it is preferable that D bv / D sv is 0.7 or more. The reason why the upper limit of D bv / D sv is set to 1.3 is that if the beam diameter in the sub-scanning direction is expanded to exceed 1.3, crosstalk between adjacent pixels in the sub-scanning direction becomes a problem. Is.

【0028】また、本発明の画像形成装置における上記
現像手段が、上記現像位置において、磁性粒子とトナー
とが混合された現像剤を上記感光体に接触あるいは近接
させることにより、トナーを、上記感光体上に、上記感
光体上に形成された静電潜像に応じたパターンに付着さ
せるものであることも好ましい態様の一つである。ここ
で、上記の「・・・現像剤を上記感光体に接触または近
接させる・・・」という個所における「接触」および
「近接」とは、感光体と現像剤担持体との距離をS、現
像位置での現像剤の層の厚さをTとしたとき、1≦T/
Sを満足する状態を「接触」といい、0.8≦T/S<
1を満足する状態を「近接」という。このような接触も
しくは近接状態で現像を行う方式を採用することによ
り、静電潜像に対する追従性の高い忠実な再現が行わ
れ、一層、鮮明な文字再現と鮮明なドットや万線による
ざらつき感のない高粒状度の画像を得ることができる。
これに対し、現像剤を感光体から離れた位置におき、ト
ナーを飛翔させて現像する非接触現像方式を採用した場
合は、トナーの散らばりが生じ、鮮明な線、ドット、万
線の再現が困難である。
Further, the developing means in the image forming apparatus of the present invention brings the developer, in which the magnetic particles and the toner are mixed, into contact with or close to the photoconductor at the developing position, so that the toner is exposed to the light. It is also one of the preferred embodiments that the toner is attached on the body in a pattern corresponding to the electrostatic latent image formed on the photoreceptor. Here, "contact" and "proximity" in the above-mentioned "... bringing the developer into contact with or close to the photoconductor ..." means the distance between the photoconductor and the developer carrying member is S, When the thickness of the developer layer at the developing position is T, 1 ≦ T /
The state of satisfying S is called “contact”, and 0.8 ≦ T / S <
The state that satisfies 1 is called “proximity”. By adopting the method of developing in such a contact or proximity state, faithful reproduction with high followability to the electrostatic latent image is performed, and clearer character reproduction and a sense of roughness due to clear dots and lines. It is possible to obtain a high-granularity image with no image.
On the other hand, when a non-contact development method is adopted in which the developer is placed away from the photoconductor and the toner is allowed to fly to develop, the toner is scattered and clear lines, dots, and lines are reproduced. Have difficulty.

【0029】また、本発明の画像形成装置における上記
現像手段が、複数色のトナーの中のいずれの色のトナー
でも現像を行なうことが可能なものであって、かつ、1
つの静電潜像毎にいずれか一色のトナーで現像を行なう
ものであり、この画像形成装置が、上記感光体上に形成
された各色のトナーによる可視画像を所定の被転写体上
に順次重ねるように転写する転写手段を備えたものであ
ることも好ましい態様の一つである。
Further, the developing means in the image forming apparatus of the present invention is capable of developing with any color toner among a plurality of color toners, and 1
Each electrostatic latent image is developed with any one color toner, and this image forming apparatus sequentially superimposes a visible image with each color toner formed on the photoconductor onto a predetermined transfer target. It is also one of the preferable embodiments to be provided with a transfer means for performing such transfer.

【0030】ここで、上記感光体として、基体上に、電
荷を発生する電荷発生層と、相対的に注入電荷量が少な
いときに注入された電荷を蓄え相対的に注入電荷量が多
いときに注入された電荷を輸送する光電位減衰制御層
と、電荷を輸送する電荷輸送層とからなる感光層を有す
る感光体を用いることが好ましい。図6は、本発明の画
像形成装置の一実施形態を内蔵したカラー複写機の概略
構成図である。
Here, as the above-mentioned photoconductor, a charge generation layer for generating charges and a charge injected when the injected charge amount is relatively small are stored on the substrate and when the injected charge amount is relatively large. It is preferable to use a photoreceptor having a photosensitive layer composed of a photopotential decay control layer that transports the injected charges and a charge transport layer that transports the charges. FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a color copying machine incorporating an embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【0031】原稿読取り部10の上部に下向きに原稿が
セットされ、その原稿に記載された画像が原稿読取り部
10により光電的に読み取られて画像信号が形成され
る。光ビーム走査部20は、画像信号に基づいてオン、
オフ変調された光ビームを生成し、その光ビーム25
を、矢印方向に回転する感光体ドラム1上に、その感光
体ドラム1の回転方向(副走査方向)に垂直な主走査方
向、すなわちこの紙面に垂直な方向に繰返し走査する。
A document is set downward on the document reading unit 10, and an image described on the document is photoelectrically read by the document reading unit 10 to form an image signal. The light beam scanning unit 20 is turned on based on the image signal,
An off-modulated light beam is generated and the light beam 25
Is repeatedly scanned on the photoconductor drum 1 rotating in the direction of the arrow in the main scanning direction perpendicular to the rotation direction (sub-scanning direction) of the photoconductor drum 1, that is, in the direction perpendicular to this paper surface.

【0032】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
の光ビーム25により主走査方向に繰り返し走査され
る。その光ビームは、光ビームパルス幅変調回路30で
画像信号に応じてオン、オフ変調されたものであり、こ
の光ビーム25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に対向した現像
位置に移動する。回転現像器3は、イエロー、シアン、
マゼンタ、黒色のトナーをそれぞれ有する4台の現像器
により構成される。各現像器は、2成分磁気ブラシ現像
を用いた反転現像方式を採っている。なお、本実施形態
では、2成分磁気ブラシ現像を用いた反転現像方式の現
像器を例に挙げて説明したが、本発明における現像器
は、上記の2成分磁気ブラシ現像を用いた反転現像方式
に限られるものではなく、1成分系の現像剤を用いた現
像器にも、あるいは正転現像方式の現像器にも適用する
ことができる。本実施形態に用いられるトナーの平均粒
径は7μmである。なお、トナー粒径としては通常の電
子写真プロセスに用いられる10μm程度のものでも差
し支えないが画質の点からは7μm以下であることが好
ましい。この回転現像器3は各色に対応した静電潜像を
現像する度に回転し、その色に対応したトナーでその静
電潜像が現像される。このとき、現像に用いられている
現像ロール3a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を抑制する。
The photosensitive drum 1 is uniformly charged by the electrostatic latent image forming charger 2, and then repeatedly scanned in the main scanning direction by the light beam 25 from the light beam scanning unit 20. The light beam is on / off-modulated by the light beam pulse width modulation circuit 30 according to an image signal. The light beam 25 exposes the photosensitive drum 1 to an electrostatic latent image on the photosensitive drum 1. Is formed. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 moves to a developing position facing the rotary developing device 3. The rotary developing device 3 includes yellow, cyan,
It is composed of four developing devices each having magenta and black toner. Each developing device employs a reversal developing method using two-component magnetic brush development. In the present embodiment, the developing device of the reversal development system using the two-component magnetic brush development has been described as an example, but the developing device of the present invention is the reversal development system using the two-component magnetic brush development. However, the present invention is not limited to the above, but can be applied to a developing device using a one-component developer or a developing device of a normal development type. The average particle size of the toner used in this embodiment is 7 μm. The toner particle size may be about 10 μm which is used in a normal electrophotographic process, but from the viewpoint of image quality, it is preferably 7 μm or less. The rotary developing device 3 rotates each time the electrostatic latent image corresponding to each color is developed, and the electrostatic latent image is developed with the toner corresponding to the color. At this time, a bias voltage is applied to the developing roll 3a used for development, and toner adhesion to the background portion of the electrostatic latent image is suppressed.

【0033】現像により得られたトナー像は、感光体ド
ラム1の回転により、転写ドラム4に対向した転写位置
に至る。転写ドラム4には、用紙トレイ11から所定の
用紙搬送経路12を経由して搬送されてきた記録用紙
(図示せず)が、用紙吸着用帯電器4aの作用により転
写ドラム4の外周に吸着され、転写ドラム4の矢印方向
への回転に伴って感光体ドラム1と対向した転写位置に
搬送されてきており、感光体ドラム1上に形成されたト
ナー像は、転写位置において、転写帯電器4bの作用に
より、転写ドラム4の外周に吸着された記録用紙上に静
電転写される。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により光
が照射されて除電され、再び、静電潜像形成用帯電器2
により、次の静電潜像形成のための帯電が行われる。一
方、転写ドラム4には、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、一枚の記録用紙が吸着され転写ドラム4の回転に伴
って回転しており、各色のトナー像が転写位置に到達す
るのと同期して転写ドラム4に吸着された記録用紙も転
写位置に搬送され、その一枚の記録用紙上に各色のトナ
ー像が順次重なるように転写される。
The toner image obtained by the development reaches the transfer position facing the transfer drum 4 by the rotation of the photosensitive drum 1. Recording paper (not shown) conveyed from the paper tray 11 via a predetermined paper conveyance path 12 is attracted to the transfer drum 4 on the outer periphery of the transfer drum 4 by the operation of the paper suction charger 4a. The toner image formed on the photosensitive drum 1 is transferred to the transfer position facing the photosensitive drum 1 with the rotation of the transfer drum 4 in the direction of the arrow. Is electrostatically transferred onto the recording paper adsorbed on the outer periphery of the transfer drum 4. After the transfer, the photoconductor drum 1 has a cleaner 5
The residual toner is removed by means of the pre-exposure device 6, and the pre-exposure device 6 emits light to eliminate the charge, and the electrostatic latent image forming charger 2 is again provided.
Thus, charging for the next electrostatic latent image formation is performed. On the other hand, 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 rotates with the rotation of the transfer drum 4. The recording paper attracted to the transfer drum 4 is also conveyed to the transfer position in synchronization with the arrival of the toner image of each color at the transfer position, and the toner images of each color are sequentially superimposed on the one recording paper. Is transferred to

【0034】転写ドラム4に吸着された記録用紙上にイ
エロー、シアン、マゼンタ、黒の4色のトナー像の転写
が終了すると、その転写ドラム4に吸着された記録用紙
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4eにより転写ドラム4上か
ら剥離されて定着器9で定着され、さらに装置外部に搬
出される。一方、記録用紙が剥離された転写ドラム4は
除電用帯電器4dで除電され、再度画像形成を行うとき
は、上記と同様にして、次の記録用紙が吸着される。
When the transfer of the four color toner images of yellow, cyan, magenta and black onto the recording paper attracted to the transfer drum 4 is completed, the recording paper attracted to the transfer drum 4 is separated by the peeling charger 4c. As a result, the electrostatic attraction with the transfer drum 4 is removed, and the peeling claw 4e separates the transfer drum 4 from the transfer drum 4 to fix it by the fixing device 9, and then the paper is carried out to the outside of the apparatus. On the other hand, the transfer drum 4 from which the recording paper has been peeled is discharged by the discharging charger 4d, and when the image is formed again, the next recording paper is adsorbed in the same manner as described above.

【0035】図7は、光ビーム走査部の構成図である。
半導体レーザ21からは、光ビームパルス幅変調回路3
0によりオン、オフ制御されたレーザビームが出射さ
れ、そのレーザビームはコリメータレンズ22によりコ
リメートされ、矢印方向に回転するポリゴンミラー23
により繰り返し反射偏向され、さらに、感光体ドラム1
上でのスポット径調整のためのfθレンズ24を経由
し、画像情報を担持した光ビーム25として、感光体ド
ラム1上を、主走査方向(図7の上下方向)に繰り返し
走査する。光ビーム25による各走査の開始時点は、走
査開始信号生成用光センサ26によりセンスされ、各走
査の開始を表わすSOS(Start Of Sca
n)信号として内部に取り込まれる。
FIG. 7 is a block diagram of the light beam scanning unit.
From the semiconductor laser 21, the light beam pulse width modulation circuit 3
A laser beam controlled to be turned on and off by 0 is emitted, the laser beam is collimated by a collimator lens 22, and the polygon mirror 23 rotates in the arrow direction.
Is repeatedly reflected and deflected by the
A light beam 25 carrying image information is repeatedly scanned on the photosensitive drum 1 in the main scanning direction (vertical direction in FIG. 7) via the fθ lens 24 for adjusting the spot diameter. The start time of each scan by the light beam 25 is sensed by the scan start signal generating optical sensor 26, and the SOS (Start Of Sca) indicating the start of each scan.
n) It is taken in as a signal.

【0036】図8は、光ビームパルス幅変調回路の回路
ブロック図である。図8に示すように、この光ビームパ
ルス幅変調回路30には、三角波発振器31、比較器3
2、波形選択回路33、およびD/A変換器34が備え
られている。三角波発振器31は、図示のような、相互
に繰り返し周波数が異なる二種類の三角波を発生し波形
選択回路33に入力する。波形選択回路33では、中間
調画像と文字画像(二値画像)とを判別する判別信号に
基づいて、中間調画像の場合は繰り返し周波数の低い三
角波、文字画像の場合は繰り返し周波数の高い三角波が
選択され、選択された三角波が比較器32に伝達され
る。一方、原稿読取り部10における原稿上の画像読取
りにより得られた画像信号(ディジタル信号)はD/A
変換器34に入力されてアナログ信号に変換され、比較
器32に入力される。比較器32では、アナログ画像信
号のレベルと三角波のレベルとを比較し、アナログ画像
信号のレベルに応じたパルス幅の二値信号に変換され
る。この二値信号は、図7に示す半導体レーザ21に入
力され、その半導体レーザ21から、その二値信号に応
じてオン、オフを繰り返すレーザビームが出射される。
この方式では、三角波の一周期が主走査方向の画素ピッ
チに相当する。
FIG. 8 is a circuit block diagram of the light beam pulse width modulation circuit. As shown in FIG. 8, the light beam pulse width modulation circuit 30 includes a triangular wave oscillator 31 and a comparator 3.
2, a waveform selection circuit 33, and a D / A converter 34 are provided. The triangular wave oscillator 31 generates two types of triangular waves having different repetition frequencies as shown in FIG. In the waveform selection circuit 33, based on the discrimination signal for discriminating between the halftone image and the character image (binary image), a triangular wave having a low repetition frequency is generated for the halftone image and a triangular wave having a high repetition frequency is generated for the character image. The selected triangular wave is transmitted to the comparator 32. On the other hand, the image signal (digital signal) obtained by reading the image on the original by the original reading unit 10 is D / A.
It is input to the converter 34, converted into an analog signal, and input to the comparator 32. The comparator 32 compares the level of the analog image signal with the level of the triangular wave, and converts the level into a binary signal having a pulse width corresponding to the level of the analog image signal. This binary signal is input to the semiconductor laser 21 shown in FIG. 7, and the semiconductor laser 21 emits a laser beam that repeatedly turns on and off according to the binary signal.
In this method, one cycle of the triangular wave corresponds to the pixel pitch in the main scanning direction.

【0037】図9は、図6に示す回転現像器3を構成す
る4台の現像器のうちの1台分の現像器の構成図であ
る。この現像器は、磁性粒子とトナーとが混合した現像
剤を収容するハウジング92内に、表面に現像剤を担持
して回転することにより現像剤を搬送する円筒状の現像
ロール91と、現像ロール91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95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91に現
像剤を供給するスクリューオーガー93、94とを備え
ている。
FIG. 9 is a block diagram of a developing device for one of the four developing devices constituting the rotary developing device 3 shown in FIG. This developing device has a cylindrical developing roll 91 that carries the developer by supporting the developer on its surface and rotating the same in a housing 92 that contains the developer in which magnetic particles and toner are mixed, and a developing roll. A developer regulating member 95 that regulates the amount of the developer attached to the surface of 91, and screw augers 93 and 94 that stir and convey the developer by rotating to supply the developer to the developing roll 91 are provided. There is.

【0038】現像ロール91は、回転しないように固定
された磁石ロールを内蔵し、その磁石ロールの周囲に回
転可能に支持されたスリーブ97を備えている。このス
リーブ97は感光体1と0.5mmの間隔をおいて対向
するように配置され、互いの表面が近接した部分で現像
が行われる。また、内部に配設された磁石ロールは複数
の磁極96a,96b,・・・,96eを有し、スリー
ブ97の表面に、隣接する磁極間で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97
は、その回転により現像剤を搬送する。
The developing roll 91 has a built-in magnet roll which is fixed so as not to rotate, and is provided with a sleeve 97 which is rotatably supported around the magnet roll. The sleeve 97 is arranged so as to face the photoconductor 1 at a distance of 0.5 mm, and development is performed at portions where the surfaces of the sleeve 97 are close to each other. Further, the magnet roll disposed inside has a plurality of magnetic poles 96a, 96b, ..., 96e, and forms a magnetic brush of magnetic particles on the surface of the sleeve 97 by a magnetic field formed between adjacent magnetic poles. To do. Sleeve 97
Conveys the developer by its rotation.

【0039】また現像ロール91には、直流重畳交流電
圧電源98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
位置に形成される電界によって、電荷を有するトナー
が、感光体ドラム1上に形成された静電潜像に付着する
ようになっている。この印加電圧は、直流成分を感光体
帯電電位と同極性とし、感光体ドラム1の全面露光部電
位に対して現像電位コントラスト(現像バイアス電圧の
直流成分と感光体の全面露光電位との差)が300V程
度となるように設定されている。
A developing bias voltage in which alternating current is superposed on direct current is applied to the developing roll 91 from a direct current superposed alternating current voltage power source 98, and an electric field formed at a developing position close to the photosensitive drum 1 causes The charged toner adheres to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1. This applied voltage has a direct current component of the same polarity as the photosensitive member charging potential, and a development potential contrast (difference between the direct current component of the developing bias voltage and the overall exposure potential of the photosensitive member) with respect to the entire exposed portion potential of the photosensitive drum 1. Is set to about 300V.

【0040】尚、ここでは感光体ドラム1と現像ロール
91が最も接近している位置での現像剤層の高さは、現
像ロール91を感光体ドラム1から十分離間した状態で
2.0mmとなるように、現像剤規制部材95と現像ロ
ール91との間隔が設定されている。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、波形は矩形波が
用いられている。
The height of the developer layer at the position where the photosensitive drum 1 and the developing roll 91 are closest to each other is 2.0 mm when the developing roll 91 is sufficiently separated from the photosensitive drum 1. The gap between the developer regulating member 95 and the developing roll 91 is set so that 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, and its waveform is a rectangular wave.

【0041】なお、ここで使用した現像剤は平均粒径が
7μmのトナーと平均粒径が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
度を7%としている。図10は、従来の階調再現に関す
る基本思想と本発明に係る基本思想を模式的に示した図
である。
The developer used here is a mixture of toner having an average particle size of 7 μm and magnetic particles (ferrite carrier) having an average particle size of 50 μm, and the toner concentration is 7%. FIG. 10 is a diagram schematically showing a conventional basic idea regarding tone reproduction and a basic idea according to the present invention.

【0042】従来の、いわゆるアナログ複写機において
は、図10(a)に示すように、露光エネルギーに対し
てリニアに応答する感光体が、中間調画像の階調再現の
点より理想とされた。また、前述した特開平1−169
454号公報、特開平2−282277号公報等に記載
されている、ディジタル露光に対する電子写真装置で
は、図10(b)のように、不感領域を有して二値的に
応答する感光体が、文字画像の鮮明な再現の点より理想
とされている。
In a conventional so-called analog copying machine, as shown in FIG. 10A, a photosensitive member which responds linearly to exposure energy is ideal in terms of gradation reproduction of a halftone image. . In addition, the above-mentioned JP-A-1-169
In the electrophotographic apparatus for digital exposure described in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 454, 1982, Japanese Patent Laid-Open No. 2-282277, and the like, as shown in FIG. , Is ideal because of the clear reproduction of character images.

【0043】これに対し、本実施形態は、図10(c)
に示すように、露光エネルギーに対して感光体表面電位
がほとんど応答しない不感領域と、リニアに変化する応
答領域とを併せ持った感光体を用いて、100%露光時
の露光エネルギーを感光体表面電位の飽和部に設定する
ことにより、実用的なビーム露光条件で、文字画像、中
間調画像ともに良好に表現するものである。
On the other hand, the present embodiment is shown in FIG.
As shown in, a photosensitive member having both a dead region where the photosensitive member surface potential hardly responds to the exposure energy and a linearly changing response region is used, and the exposure energy at 100% exposure is set to the photosensitive member surface potential. By setting it in the saturated portion of (3), a character image and a halftone image can be expressed well under practical beam exposure conditions.

【0044】以下、図10(a)、図10(b)、図1
0(c)の各基本思想に従ったドットや線の再現につい
てて説明し、図10(a)、図10(b)の基本思想
(比較例)に比べ、図10(c)の基本思想(本実施形
態)が優れていることを示す。図11は、感光体を露光
する光ビームの露光エネルギープロファイルを示した図
である。
Hereinafter, FIG. 10 (a), FIG. 10 (b), and FIG.
The reproduction of dots and lines according to each basic idea of 0 (c) will be described, and the basic idea of FIG. 10 (c) will be compared with the basic idea (comparative example) of FIGS. 10 (a) and 10 (b). It is shown that (the present embodiment) is excellent. FIG. 11 is a diagram showing an exposure energy profile of a light beam that exposes a photoconductor.

【0045】図11(a)、図11(b)、図11
(c)は、光ビームスポット径db (μm)を一定と
し、隣り合った画素間の距離dp (μm)と光ビームス
ポット径d b の比をDとしたとき、Dの値がそれぞれ1
/1、1/2、1/3のときの結果であり、いずれの図
にも、画素間の距離dp (μm)に対する点灯パルス幅
(%)(正確には光ビームパルス幅変調回路30(図8
参照)が、半導体レーザ21からレーザビームを出射す
るオン状態に制御しようとした時間を感光体ドラム1の
表面で走査距離に換算した値)が50%、20%、10
%のときの露光エネルギープロファイルが示されてい
る。
11 (a), 11 (b) and 11
(C) is the light beam spot diameter db (Μm) is constant
Then, the distance d between adjacent pixelsp (Μm) and light beams
Pot diameter d b When the ratio of D is D, the value of D is 1
It is the result when / 1, 1/2, 1/3, which figure
Also, the distance d between pixelsp Lighting pulse width for (μm)
(%) (To be exact, the optical beam pulse width modulation circuit 30 (see FIG.
Laser beam is emitted from the semiconductor laser 21.
The time it takes to control the ON state of the photosensitive drum 1
The value converted to scanning distance on the surface) is 50%, 20%, 10
The exposure energy profile at% is shown
You.

【0046】図11(a)において顕著なように、露光
エネルギープロファイルは二値的(ディジタル的)では
なく、弱露光エネルギー強度部の存在するなまった(ア
ナログ的な)プロファイルとなる。また、パルス幅
(%)を小さくするにつれて、露光エネルギープロファ
イルのコントラストは低下する。図12は、従来の、い
わゆるアナログ複写機等に使用される感光体の特性を示
した図であり、図10(a)の考え方に沿う特性の感光
体である。
As is apparent from FIG. 11A, the exposure energy profile is not a binary (digital) profile but a dull (analog) profile in which a weak exposure energy intensity portion exists. Further, as the pulse width (%) is reduced, the contrast of the exposure energy profile decreases. FIG. 12 is a diagram showing the characteristics of a conventional photoconductor used in a so-called analog copying machine or the like, which is a photoconductor having a characteristic according to the concept of FIG.

【0047】感光体として、図12に示すような、およ
そ線形な光電位減衰特性を有する感光体を用いて中間調
画像を再現しようとした場合、その感光体の表面電位プ
ロファイルは、図11に示す露光エネルギープロファイ
ルとほぼ相似なものとなり、なまった(アナログ的な)
表面電位プロファイルとなる。図11(b)、図11
(c)からわかるように、Dの値を1/2、1/3と小
さくしていくに従い、なまりは改善されるものの、依
然、アナログ的であり、現像されたトナーが散らばりや
すく、ざらつき感のある粒状度の低い中間調画像とな
る。また、文字画像を再現しようとした場合には、文字
画像が、漢字文字で顕著であるように、線のオン、オフ
の繰り返しにより構成され、点灯パルス幅(%)が50
%のときの露光エネルギープロファイルと相似したもの
となることより、前述した中間調画像再現と同様に、現
像されたトナーが散らばりやすく、鮮明さの欠落した文
字品質となる。
When a halftone image is reproduced by using a photoconductor having an approximately linear photopotential decay characteristic as shown in FIG. 12, the surface potential profile of the photoconductor is shown in FIG. It became almost similar to the exposure energy profile shown and became blunt (analog-like)
It becomes the surface potential profile. 11 (b) and FIG.
As can be seen from (c), as the value of D is reduced to 1/2 or 1/3, the rounding is improved, but it is still analog, and the developed toner easily scatters and has a rough feeling. The image becomes a halftone image with low granularity. Further, when trying to reproduce a character image, the character image is configured by repeating on / off of lines so that the lighting pulse width (%) is 50% so that the character image is prominent in kanji characters.
Since it is similar to the exposure energy profile at%, the developed toner is likely to be scattered and the character quality lacks sharpness, as in the halftone image reproduction described above.

【0048】一方、図13は、前述の特開平1−169
454号公報や特開平2−282277号公報に提案さ
れた基本思想(図10(b)参照)を実現する感光体の
特性を示した図である。また、図14は、図11(a)
にも示した、D=1/1のときの露光エネルギープロフ
ァイル(図14(a))、および図13に示す光電位減
衰特性を有する感光体を図14(a)に示す露光エネル
ギープロファイルを持つ光ビームで露光したときに、そ
の感光体上に形成される静電潜像の電位プロファイルを
シミュレートした結果(図14(b))を示した図であ
る。
On the other hand, FIG. 13 shows the above-mentioned JP-A-1-169.
FIG. 11 is a diagram showing the characteristics of a photoconductor that realizes the basic idea (see FIG. 10B) proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 454 or Japanese Patent Laid-Open No. 2-282277. In addition, FIG. 14 shows FIG.
Also, the exposure energy profile when D = 1/1 (FIG. 14A) and the photoconductor having the photopotential attenuation characteristics shown in FIG. 13 have the exposure energy profile shown in FIG. 14A. FIG. 15 is a diagram showing a result (FIG. 14B) of simulating a potential profile of an electrostatic latent image formed on the photoconductor when exposed by a light beam.

【0049】図13に示すような、所定の閾値エネルギ
ーで急激に応答する光電位減衰特性を有する感光体を用
いた場合、図14(a)に示す閾値エネルギーを越えた
領域については、図14(b)に示すように、露光エネ
ルギープロファイルのコントラストは維持され、感光体
の表面電位プロファイルもディジタル的で、現像された
トナーも散らばりにくくなり、鮮明な文字再現と鮮明な
ドットや万線による粒状度の優れた中間調画像再現が可
能となる。
When a photoconductor having a photopotential decay characteristic that responds rapidly with a predetermined threshold energy as shown in FIG. 13 is used, the region exceeding the threshold energy shown in FIG. As shown in (b), the contrast of the exposure energy profile is maintained, the surface potential profile of the photoconductor is digital, and the developed toner is less likely to scatter, and clear character reproduction and clear dots or grain due to lines are observed. It is possible to reproduce halftone images with excellent degree.

【0050】しかし、閾値エネルギーを越えない領域で
は画像が全く再現されない。すなわち、Dの値が1/1
の場合、20%のハイライト領域すら再現されない。D
の値を1/2、1/3と小さくしていくに従い、ハイラ
イト領域の階調表現が可能となるが、やはりビーム径の
小径化が必要である。特に、10%の画像を表現し階調
のダイナミックレンジを確保するためには、Dの値を1
/4程度になるまでビーム径を絞らなくてはならない。
光ビームの出力を高く設定することによってもハイライ
トを再現できるようにはできるが、その場合、階調再現
に関するダイナミックレンジが狭まり、今度は中高濃度
部の濃度が飽和してしまう結果となる。
However, the image is not reproduced at all in the region where the threshold energy is not exceeded. That is, the value of D is 1/1
In the case of, even a highlight area of 20% is not reproduced. D
As the value of is reduced to 1/2 or 1/3, gradation expression in the highlight region becomes possible, but it is still necessary to reduce the beam diameter. Particularly, in order to represent a 10% image and secure the dynamic range of gradation, the value of D is set to 1
The beam diameter must be reduced until it becomes about / 4.
It is possible to reproduce the highlight by setting the output of the light beam high, but in that case, the dynamic range for gradation reproduction is narrowed, which results in saturation of the density in the middle and high density areas.

【0051】従来から知られているように、高画質の画
像を形成するには、ハイライト部の表現が重要であり、
近年のDTP(表示された画面をそのままハードコピー
する(Desk Top Publishing)の発
展などから、特にハイライト部を的確に表現する必要が
あるが、文字画像の画質レベルとして許容できる300
dpi(dot per inch)の画素密度の画像
形成装置の実現を前提とした場合、ビーム径を絞ること
によってパルス幅10%の階調を表現しようとすると、
主走査方向のビーム径はおよそ20μm程度であること
が要求され、実質的に実現困難である。
As is conventionally known, in order to form a high quality image, the expression of the highlight part is important,
Due to the recent development of DTP (hard copy of displayed screen (Desk Top Publishing)), it is necessary to accurately express the highlight part in particular, but it is acceptable as an image quality level of a character image.
Assuming the realization of an image forming apparatus having a pixel density of dpi (dot per inch), when a gradation with a pulse width of 10% is expressed by narrowing the beam diameter,
The beam diameter in the main scanning direction is required to be about 20 μm, which is practically difficult to realize.

【0052】図15は、本発明の実施形態で採用し得る
感光体の特性を示した図である。図15に示す光電位減
衰特性を示す感光体を用いた場合、Dの値が1/2程度
であれば、パルス幅10%のドットや万線を安定的に表
現することができ、感光体の表面電位プロファイルも、
よりディジタル的であり、その結果、現像されたトナー
の散らばりも少ない。
FIG. 15 is a diagram showing characteristics of the photoconductor that can be adopted in the embodiment of the present invention. When the photoconductor having the photopotential decay characteristics shown in FIG. 15 is used, if the value of D is about ½, dots and lines having a pulse width of 10% can be stably expressed. The surface potential profile of
It is more digital and, as a result, less scattered toner is developed.

【0053】このような光電位減衰特性を示す感光体を
用いることにより、本発明の画像形成装置においては、
なだらかで安定した階調表現を得ることができ、カラー
画像を形成する画像形成装置において、ハイライト部の
色相が安定するという効果が得られる。図16(a)、
図16(b)、図16(c)は、それぞれ、図12に示
すおよそ線形的な光電位減衰特性を示す感光体、図13
に示すおよそ二値的な光電位減衰特性を示す感光体、お
よび図15に示す光電位減衰特性を示す感光体に、同一
のハイライト部に相当する画像信号によって変調された
光ビームを走査したときに、各感光体上に形成される静
電潜像の電位プロファイルをシミュレートしたものであ
る。
In the image forming apparatus of the present invention, by using the photoconductor having such a photopotential decay characteristic,
It is possible to obtain smooth and stable gradation expression, and in the image forming apparatus that forms a color image, the effect of stabilizing the hue of the highlight portion is obtained. 16 (a),
16 (b) and 16 (c) respectively show a photoconductor showing the approximately linear photopotential decay characteristic shown in FIG. 12, and FIG.
A photoconductor having a binary photopotential decay characteristic shown in FIG. 6 and a photoconductor having the photopotential decay characteristic shown in FIG. 15 were scanned with a light beam modulated by an image signal corresponding to the same highlight portion. It is a simulation of the potential profile of the electrostatic latent image formed on each photosensitive member.

【0054】図16(a)、図16(b)、図16
(c)を比較すると分かるように、本実施形態(図16
(c))により、ハイライト部が欠落することなく、か
つ、はっきりした静電潜像が形成される。これにより、
なだらかなハイライト部の階調表現と、鮮明な文字再現
および鮮明なドットや万線による粒状度の優れた画像再
現の両立が行われる。
16 (a), 16 (b) and 16
As can be seen by comparing (c), this embodiment (FIG.
By (c), a clear electrostatic latent image is formed without missing the highlight portion. This allows
It achieves both smooth gradation expression of highlights, clear character reproduction, and image reproduction with excellent granularity due to clear dots and lines.

【0055】[0055]

【実施例】以下に、本発明の実施例および比較例につい
て説明する。図17は、感光体の構造を示す断面図であ
る。以下、この図17を参照しながら本発明の実施例お
よび比較例に用いた感光体について説明し、次いで、本
発明の実施例および比較例について説明する。
EXAMPLES Examples of the present invention and comparative examples will be described below. FIG. 17 is a sectional view showing the structure of the photoconductor. Hereinafter, the photoconductors used in Examples and Comparative Examples of the present invention will be described with reference to FIG. 17, and then Examples and Comparative Examples of the present invention will be described.

【0056】以下に説明する感光体Aから感光体Kま
で、および感光体Mは、弱い光入力に対しては電位減衰
が生じにくく、ある一定の光入力を越えると応答して電
位減衰が生じる光電位減衰特性を示す感光体であり、入
力される露光エネルギー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。
また、感光体Lは、一般的に用いられている、入射光量
におよそ比例する、いわゆるJ字型の電位減衰を示す、
有機半導体を使用した電荷発生層及び電荷輸送層からな
る機能分離型の感光体である。
From the photoconductor A to the photoconductor K and the photoconductor M, which will be described below, the potential attenuation is less likely to occur with respect to a weak light input, and the potential attenuation occurs in response to a certain light input. The photoconductor has a photopotential decay characteristic and exhibits a so-called S-shaped photopotential decay characteristic in which the photopotential decay curve with respect to the input exposure energy has an inflection point.
Further, the photoconductor L exhibits a so-called J-shaped potential attenuation that is generally used and is approximately proportional to the amount of incident light.
It is a function-separated type photoreceptor including a charge generation layer and a charge transport layer using an organic semiconductor.

【0057】なお、本発明にいう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とを特徴とす
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が、これに限られるものではな
い。
The photopotential decay control layer referred to in the present invention is a layer in which charge transporting domains are dispersed in an electrically inactive matrix, and has two phases, an electrically inactive phase and a charge transporting phase. It is characterized by a heterogeneous system consisting of Specific examples of the photopotential decay control layer include a material having a charge-transporting ability dispersed in an insulating resin (electrically inactive matrix) in a microcrystalline (charge-transporting domain) state. , But is not limited to this.

【0058】また本発明にいう電荷輸送層とは、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とを特徴とする。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が、これらに限られるものでは
ない。
The charge-transporting layer referred to in the present invention comprises a charge-transporting matrix, and the charge-transporting phase 1
It is characterized by a homogeneous system consisting of phases. Specific examples of the charge transport layer include, but are not limited to, those obtained by solid-solving a material having a charge transport ability in a binder resin in a molecular state, and a charge transporting polymer.

【0059】(感光体A)この感光体Aは、図17
(a)に示すように、導電性支持体111、電荷発生層
112、光電位減衰制御層113、電荷輸送層114よ
り構成される。導電性支持体111としては、アルミニ
ウムの円筒状のパイプを用いた。電荷発生層112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、各々を顔料:2、樹
脂:1の比率で溶媒中に混合・分散し、アルミニウムパ
イプ上に塗布することにより、0.2μmの電荷発生層
112を形成した。
(Photoreceptor A) This photoreceptor A is shown in FIG.
As shown in (a), it comprises a conductive support 111, a charge generation layer 112, a photopotential attenuation control layer 113, and a charge transport layer 114. As the conductive support 111, an aluminum cylindrical pipe was used. The charge generation layer 112 is
It consists of dichlorotin phthalocyanine pigment, which is a photoconductive pigment, and polyvinyl butyral resin. Each of them is mixed and dispersed in a solvent at a ratio of pigment: 2, resin: 1, and coated on an aluminum pipe to obtain 0.2 μm. The charge generation layer 112 was formed.

【0060】光電位減衰制御層113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、各々溶媒中に混合・分散し、電荷発生層112上に
塗布することにより、2μmの光電位減衰制御層113
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。
The photopotential attenuation control layer 113 is composed of hexagonal selenium fine particles and vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, and is mixed / dispersed in a solvent and coated on the charge generation layer 112 to have a thickness of 2 μm. Photopotential decay control layer 113
Was formed. The volume ratio of the hexagonal selenium fine particles in this photopotential attenuation control layer was about 30%. The average particle size of the hexagonal selenium fine particles was 0.05 μm.

【0061】次に高分子電荷輸送材料である分子量8万
の下記構造式(1)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、上記光電位減衰制御層1
13上にディップコーティング法で塗布し乾燥すること
により膜厚20μmの電荷輸送層114を形成した。こ
の感光体は図15に示す光電位減衰特性を示す。また、
この感光体の総膜厚Lに対する光電位減衰制御層の膜厚
xの比:x/Lは0.090であった。
Next, a coating solution prepared by dissolving a compound having a molecular weight of 80,000, which is a repeating unit represented by the following structural formula (1), which is a polymer charge transport material, in a solvent is applied to the photopotential attenuation control layer 1 described above.
A charge transport layer 114 having a film thickness of 20 μm was formed by applying it on 13 by a dip coating method and drying. This photoconductor exhibits the photopotential decay characteristics shown in FIG. Also,
The ratio x / L of the film thickness x of the photopotential attenuation control layer to the total film thickness L of this photoreceptor was 0.090.

【0062】[0062]

【化1】 Embedded image

【0063】(感光体B)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
と同様に感光体を作成した。 (感光体C)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3
0%から40%に変更した以外は感光体Aと同様に感光
体を作成した。
(Photoreceptor B) Photoreceptor A except that the addition amount of the hexagonal selenium fine particles was changed to change the volume ratio of the hexagonal selenium fine particles in the photopotential attenuation control layer from 30% to 35%.
A photoconductor was prepared in the same manner as in. (Photoreceptor C) The volume ratio of the hexagonal selenium fine particles in the photopotential attenuation control layer was changed to 3 by changing the addition amount of the hexagonal selenium fine particles.
A photoconductor was prepared in the same manner as the photoconductor A except that the content was changed from 0% to 40%.

【0064】(感光体D)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20%に変更し、光電位減衰制御
層の膜厚を1.2μmに変更した以外は感光体Aと同様
に感光体を作成した。この感光体の総膜厚Lに対する光
電位減衰制御層の膜厚xの比:x/Lは0.056であ
った。
(Photoreceptor D) The amount of the hexagonal selenium fine particles added was changed to change the volume ratio of the hexagonal selenium fine particles in the photopotential attenuation control layer from 30% to 20%. A photoreceptor was prepared in the same manner as the photoreceptor A except that the thickness was changed to 1.2 μm. The ratio x / L of the film thickness x of the photopotential attenuation control layer to the total film thickness L of this photoconductor was 0.056.

【0065】(感光体E)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45%に変更し、光電位減衰制御
層の膜厚を5μmに変更し、電荷輸送層の膜厚を15μ
mに変更した以外は感光体Aと同様に感光体を作成し
た。この感光体の総膜厚Lに対する光電位減衰制御層の
膜厚xの比:x/Lは0.248であった。
(Photoreceptor E) By changing the amount of hexagonal selenium fine particles added, the volume ratio of the hexagonal selenium fine particles in the photopotential attenuation control layer was changed from 30% to 45%, and the film of the photopotential attenuation control layer was changed. Change the thickness to 5 μm and change the thickness of the charge transport layer to 15 μm.
A photoconductor was prepared in the same manner as photoconductor A except that m was changed. The ratio of the film thickness x of the photopotential attenuation control layer to the total film thickness L of this photoconductor: x / L was 0.248.

【0066】(感光体F)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45%から55%に変更した以外は感光体E
と同様に感光体を作成した。 (感光体G)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2
0%から15%に変更した以外は感光体Dと同様に感光
体を作成した。
(Photoreceptor F) Photoreceptor E except that the addition amount of the hexagonal selenium fine particles was changed to change the volume ratio of the hexagonal selenium fine particles in the photopotential attenuation control layer from 45% to 55%.
A photoconductor was prepared in the same manner as in. (Photoreceptor G) By changing the addition amount of hexagonal selenium fine particles, the volume ratio of the hexagonal selenium fine particles in the photopotential attenuation control layer was adjusted to 2
A photoconductor was prepared in the same manner as the photoconductor D except that the content was changed from 0% to 15%.

【0067】(感光体G)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20%から15%に変更した以外は感光体D
と同様に感光体を作成した。 (感光体H)光電位減衰制御層の膜厚を0.5μmに変
更した以外は感光体Aと同様に感光体を作成した。この
感光体の総膜厚Lに対する光電位減衰制御層の膜厚xの
比:x/Lは0.024であった。
(Photoreceptor G) Photoreceptor D except that the amount of hexagonal selenium fine particles added was changed to change the volume ratio of hexagonal selenium fine particles in the photopotential attenuation control layer from 20% to 15%.
A photoconductor was prepared in the same manner as in. (Photoreceptor H) A photoreceptor was prepared in the same manner as the photoreceptor A except that the film thickness of the photopotential attenuation control layer was changed to 0.5 μm. The ratio of the film thickness x of the photopotential attenuation control layer to the total film thickness L of this photoconductor: x / L was 0.024.

【0068】(感光体I)光電位減衰制御層の膜厚を1
0μmに変更し、電荷輸送層の膜厚を10μmに変更し
た以外は感光体Aと同様に感光体を作成した。この感光
体の総膜厚Lに対する光電位減衰制御層の膜厚xの比:
x/Lは0.049であった。 (感光体J)光電位減衰制御層の膜厚を0.2μmに変
更した以外は感光体Aと同様に感光体を作成した。この
感光体の総膜厚Lに対する光電位減衰制御層の膜厚xの
比:x/Lは0.009であった。
(Photoreceptor I) The film thickness of the photopotential attenuation control layer is set to 1
A photoreceptor was prepared in the same manner as the photoreceptor A except that the thickness was changed to 0 μm and the thickness of the charge transport layer was changed to 10 μm. Ratio of the film thickness x of the photopotential attenuation control layer to the total film thickness L of this photoconductor:
x / L was 0.049. (Photoreceptor J) A photoreceptor was prepared in the same manner as the photoreceptor A except that the film thickness of the photopotential attenuation control layer was changed to 0.2 μm. The ratio of the film thickness x of the photopotential attenuation control layer to the total film thickness L of this photoreceptor: x / L was 0.009.

【0069】(感光体K)光電位減衰制御層の膜厚を1
5μmに変更し、電荷輸送層の膜厚を5μmに変更した
以外は感光体Cと同様に感光体を作成した。この感光体
の総膜厚Lに対する光電位減衰制御層の膜厚xの比:x
/Lは0.74であった。 (感光体L)感光体Lは、図17(c)に示すように、
導電性支持体111、中間層115、電荷発生層11
2、電荷輸送層114から構成される。導電性支持体1
11としては、アルミニウムの円筒状のパイプを用い
た。また、中間層115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11
2は、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料を、ジク
ロロ錫フタロシアニン顔料に代えて用いた以外は、感光
体Aと同等とした。電荷輸送層114は、感光体Aと同
等とした。この感光体は図12に示す光電位減衰特性を
示す。
(Photoreceptor K) The film thickness of the photopotential attenuation control layer is set to 1
A photoreceptor was prepared in the same manner as the photoreceptor C except that the thickness was changed to 5 μm and the thickness of the charge transport layer was changed to 5 μm. Ratio of film thickness x of photopotential attenuation control layer to total film thickness L of this photoconductor: x
/ L was 0.74. (Photoreceptor L) The photoreceptor L is, as shown in FIG.
Conductive support 111, intermediate layer 115, charge generation layer 11
2. The charge transport layer 114. Conductive support 1
As 11, a cylindrical pipe made of aluminum was used. For the intermediate layer 115, a 0.2 μm thick methoxymethylol nylon resin was used. Charge generation layer 11
No. 2 was the same as the photoconductor A except that the hydroxygallium phthalocyanine pigment was used instead of the dichlorotin phthalocyanine pigment. The charge transport layer 114 is the same as the photoconductor A. This photoconductor exhibits the photopotential decay characteristics shown in FIG.

【0070】(感光体M)感光体Mは、例えば特開平1
−169454号公報等に開示された技術に基づいて作
られ、図17(b)に示すように、導電性支持体11
1、中間層115、感光体層116から構成される。導
電性支持体111としては、アルミニウムの円筒状のパ
イプを用いた。また、中間層115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。感光体
層116は、0.1〜1.0μmの粒径の光導電性顔料
であるフタロシアニン微粒子を主体としポリエステルか
らなる熱効果性の樹脂と溶剤を用いて混合分散し、中間
層115上に、塗布、乾燥を行うことによって形成し
た。感光体層116の層厚は25μmとした。この感光
体は図13に示す光電位減衰特性を示す。
(Photoreceptor M) The photoreceptor M is disclosed in
No. 169454, the conductive support 11 is made based on the technique disclosed in FIG. 17 (b).
1, an intermediate layer 115, and a photoconductor layer 116. As the conductive support 111, an aluminum cylindrical pipe was used. The thickness of the intermediate layer 115 is 0.2 μm.
The methoxy methylolated nylon resin of was used. The photoconductor layer 116 is mainly composed of phthalocyanine fine particles which are a photoconductive pigment having a particle diameter of 0.1 to 1.0 μm, and is mixed and dispersed by using a heat-effective resin made of polyester and a solvent, and is then dispersed on the intermediate layer 115. It is formed by applying, coating and drying. The layer thickness of the photoconductor layer 116 was 25 μm. This photoconductor exhibits the photopotential decay characteristics shown in FIG.

【0071】表1に各々の感光体を用いた実施例および
比較例の、帯電電位:Vh、現像バイアス電位:Vb、
100%露光部電位:VL’、感光体の型、不感領域の
光エネルギー幅E1に対する応答領域の光エネルギー幅
E2の比:E2/E1、感光体の総膜厚Lに対する光電
位減衰制御層の膜厚xの比:x/L、光電位減衰制御層
厚と電荷輸送層厚、および光電位減衰制御層ドメイン%
を示す。
In Table 1, charging potential: Vh, developing bias potential: Vb, of Examples and Comparative Examples using the respective photoconductors,
100% exposed portion potential: VL ', photoconductor type, ratio of light energy width E2 of response area to light energy width E1 of insensitive area: E2 / E1, photopotential attenuation control layer relative to total film thickness L of photoreceptor Ratio of film thickness x: x / L, photopotential decay control layer thickness and charge transport layer thickness, and photopotential decay control layer domain%
Is shown.

【0072】[0072]

【表1】 [Table 1]

【0073】表2に、実施例1から実施例7まで、およ
び比較例1から比較例6までについての階調特性の評価
結果を示す。光ビームの出力は、10%のパルス幅入力
信号が表現できるように調整した。また、主走査方向の
ビーム径は42μm、スクリーンは300線の垂直万線
スクリーンを用いた。表1、表2より明らかなように、
比E2/E1が0.3より小さい、感光体Mのような非
常に急峻に応答する感光体を用いると、上記条件では、
良好な階調再現特性を得ることは困難である。
Table 2 shows the evaluation results of the gradation characteristics of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 6. The light beam output was adjusted so that a 10% pulse width input signal could be represented. In addition, a beam diameter in the main scanning direction was 42 μm, and a 300-line vertical line screen was used. As is clear from Table 1 and Table 2,
If a photosensitive member such as the photosensitive member M having a ratio E2 / E1 of less than 0.3 is used, which responds very sharply, under the above conditions,
It is difficult to obtain good gradation reproduction characteristics.

【0074】[0074]

【表2】 [Table 2]

【0075】また、表3に、実施例1から実施例7ま
で、および比較例1から比較例6までの、20%のパル
ス幅入力信号に対応した中間調画像の粒状度、および、
ゴシック書体の6ポイント文字の再現性の評価結果を示
した。
Table 3 also shows the granularity of halftone images corresponding to a pulse width input signal of 20% in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 6, and
The evaluation results of the reproducibility of 6-point characters in Gothic font are shown.

【0076】[0076]

【表3】 [Table 3]

【0077】表1、表3より明らかなように、比E2/
E1が1.3より大きくなるような感光体の場合、図1
6(a)に示したように、感光体表面電位のプロファイ
ルがアナログ的になり易く、このためトナーが散らばり
易くなり、中間調画像の粒状度が悪化し、文字のつぶれ
が顕著となる。比E2/E1は、粒状度の観点から1.
0以下であることが一層好ましい。
As is clear from Tables 1 and 3, the ratio E2 /
In the case of a photoconductor in which E1 is larger than 1.3,
As shown in FIG. 6A, the profile of the surface potential of the photoconductor is likely to be analog, so that the toner is likely to be scattered, the granularity of the halftone image is deteriorated, and the characters are crushed significantly. The ratio E2 / E1 is 1.
It is more preferably 0 or less.

【0078】上記表2、表3の評価結果を感光体の構成
条件から見た場合、比E2/E1を1.3以下にするた
めには、光電位減衰制御層の厚さxと感光層の厚さLの
比:x/Lが0.01から0.5までの範囲にあること
が好ましく、また、光電位減衰制御層中の電荷輸送性ド
メインの体積比率が20%以上50%以下であることが
好ましい。
When the evaluation results of Tables 2 and 3 are viewed from the constitutional conditions of the photoconductor, in order to make the ratio E2 / E1 1.3 or less, the thickness x of the photopotential attenuation control layer and the photoconductive layer are set. Of the thickness L: x / L is preferably in the range of 0.01 to 0.5, and the volume ratio of the charge transporting domain in the photopotential attenuation control layer is 20% or more and 50% or less. Is preferred.

【0079】図18は、表2、表3の評価結果を示した
図である。0.3<E2/E1<1.3の範囲ならば、
粒状度/文字再現性と階調特性双方がほぼ良好な状態に
保たれる。表4に、各々の感光体を用いた実施例および
比較例の、帯電電位:Vh、現像バイアス電位:Vb、
100%露光部電位:VL’、その際の比E2/E1お
よび比E1/E0を示す。
FIG. 18 is a diagram showing the evaluation results of Tables 2 and 3. If 0.3 <E2 / E1 <1.3,
Both the granularity / character reproducibility and gradation characteristics are maintained in a substantially good state. In Table 4, the charging potential: Vh, the developing bias potential: Vb, of the examples and comparative examples using the respective photoconductors,
100% exposed area potential: VL ', and the ratios E2 / E1 and E1 / E0 at that time are shown.

【0080】[0080]

【表4】 [Table 4]

【0081】表5に、表4に示す実施例8から実施例1
0まで、および比較例7から比較例10までの各条件下
において、帯電電位Vhを、表4に示した値に対して±
20V変動させた場合の階調特性の変化について評価し
た結果を示す。この評価は、環境変化や経時変化などで
感光体の帯電特性が変化した場合をシミュレートしたも
のである。
Table 5 shows Examples 8 to 1 shown in Table 4.
Under each condition of 0 and Comparative Example 7 to Comparative Example 10, the charging potential Vh is ± with respect to the values shown in Table 4.
The results of evaluation of changes in gradation characteristics when the voltage is changed by 20 V are shown. This evaluation simulates a case where the charging characteristics of the photoconductor change due to environmental changes, changes over time, and the like.

【0082】[0082]

【表5】 [Table 5]

【0083】表4、表5より明らかなように、比E1/
E0が0.6より大きい場合、つまり、感光体の表面電
位が、100%露光時の露光エネルギーに対して十分飽
和していないような、感光体及びバイアスの設定条件の
場合、感光体の帯電電位の変化に対して階調特性、特に
シャドー部(高濃度部)が変動しやすい。また、比E1
/E0が0.2より小さい場合、つまり、感光体の光電
位減衰特性に対して、100%露光時の露光エネルギー
設定値が過剰に大きい場合、感光体の帯電電位の変化に
対して階調特性、特にハイライト部(低濃度部)が変動
しやすい。また、比E2/E1が0.3より小さい感光
体の場合、比E1/E0が適切であっても、感光体の帯
電電位の変化に対して中間濃度部の濃度変動が生じる。
すなわち、比E1/E0が0.2から0.6の間に設定
されていれば、ハイライト部からシャドー部(高濃度
部)まで階調変動は少なく安定している。
As is clear from Tables 4 and 5, the ratio E1 /
When E0 is larger than 0.6, that is, when the surface potential of the photoconductor is not sufficiently saturated with respect to the exposure energy at the time of 100% exposure, the photoconductor and the bias are set. The gradation characteristics, especially the shadow part (high-density part) are likely to fluctuate with respect to changes in the potential. Also, the ratio E1
When / E0 is less than 0.2, that is, when the exposure energy setting value at 100% exposure is excessively large with respect to the photopotential decay characteristic of the photoconductor, the gradation with respect to the change in the charging potential of the photoconductor is obtained. The characteristics, especially the highlight part (low density part), are likely to change. Further, in the case of a photoconductor having a ratio E2 / E1 of less than 0.3, even if the ratio E1 / E0 is appropriate, density fluctuations in the intermediate density portion occur with changes in the charging potential of the photoconductor.
That is, if the ratio E1 / E0 is set between 0.2 and 0.6, gradation variation is small and stable from the highlight portion to the shadow portion (high density portion).

【0084】表6に、実施例1の条件、および、実施例
1の条件から主走査方向のビーム径Dbhと主走査方向の
画素ピッチDshとの比Dbh/Dshを、1/3(実施例1
1)、1(比較例11)に変化させたときの階調特性の
評価結果を示す。比Dbh/D shは少なくとも1/2以下
であれば、ハイライト領域からシャドー領域間で線形的
に階調を表現できることがわかる。
Table 6 shows the conditions of Example 1 and Examples.
Beam diameter D in the main scanning direction from condition 1bhAnd in the main scanning direction
Pixel pitch DshRatio Dbh/ Dsh1/3 (Example 1
1) of the gradation characteristics when changed to 1 (Comparative Example 11)
The evaluation results are shown. Ratio Dbh/ D shIs at least 1/2 or less
Then linear from the highlight area to the shadow area
It can be seen that the gradation can be expressed.

【0085】[0085]

【表6】 [Table 6]

【0086】表7に、実施例1の条件、および、実施例
1の条件から副走査方向のビーム径Dbvと副走査方向の
画素ピッチDsvと比Dbv/Dsvを0.7(実施例1
2)、1.3(実施例13)、0.5(比較例12)、
1.5(比較例13)に変化させたときの階調特性の評
価結果を示す。比Dbv/Dsvは0.7から1.3の範囲
にあれば、ハイライト部からシャドー部までダイナミッ
クレンジが確保され、階調表現が良好に行えることがわ
かる。
Table 7 shows the conditions of the first embodiment and the beam diameter D bv in the sub-scanning direction, the pixel pitch D sv in the sub-scanning direction and the ratio D bv / D sv of 0.7 (from the conditions of the first embodiment). Example 1
2), 1.3 (Example 13), 0.5 (Comparative Example 12),
The evaluation result of the gradation characteristic when changed to 1.5 (Comparative Example 13) is shown. It can be seen that if the ratio D bv / D sv is in the range of 0.7 to 1.3, the dynamic range is secured from the highlight portion to the shadow portion, and gradation expression can be performed well.

【0087】[0087]

【表7】 [Table 7]

【0088】表8は、実施例2、比較例5、および比較
例6の実験条件にて、イエロー、マゼンタ、シアンの各
色のハーフトーン画像を重ね合わせたグレー色のパッチ
画像の階調画像を作成した場合における階調画像全域で
のグレーバランス、および各グレー色パッチ画像の色む
らを評価した結果である。
Table 8 shows gradation images of gray patch images obtained by superimposing halftone images of yellow, magenta, and cyan under the experimental conditions of Example 2, Comparative Example 5, and Comparative Example 6. It is a result of evaluating the gray balance in the entire gradation image and the color unevenness of each gray color patch image when created.

【0089】[0089]

【表8】 [Table 8]

【0090】このように、本発明の実施例によれば、カ
ラー画像のグレーバランスが良好に保たれるとともに色
むらの発生も抑えられる。 (実施例15)図6に示す光ビーム走査部20を、配列
されたLEDにより露光を行なうLEDアレイ露光装置
に変えた以外は実施例2と同様に、階調特性および粒状
度を評価した。階調特性に関しては、ハイライト領域か
らシャドー領域まで線形的に階調再現できた。また、粒
状度に関しても良好な結果を得た。 (比較例16)図6に示す光ビーム走査部20を、配列
されたLEDにより露光を行なうLEDアレイ露光装置
に変えた以外は比較例1と同様に、階調特性および粒状
度を評価した。階調特性に関しては、ハイライト領域か
らシャドー領域まで線形的に階調再現できるものの、粒
状度に関しては、トナーの飛び散りが顕著であり、画像
ががさついていた。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the gray balance of a color image is maintained well and the occurrence of color unevenness is suppressed. (Example 15) Gradation characteristics and granularity were evaluated in the same manner as in Example 2 except that the light beam scanning unit 20 shown in Fig. 6 was replaced with an LED array exposure device that performs exposure with arrayed LEDs. Regarding gradation characteristics, it was possible to reproduce gradation linearly from the highlight area to the shadow area. In addition, good results were also obtained regarding granularity. (Comparative Example 16) Gradation characteristics and granularity were evaluated in the same manner as in Comparative Example 1 except that the light beam scanning unit 20 shown in FIG. 6 was replaced with an LED array exposure apparatus that performs exposure with arrayed LEDs. Regarding gradation characteristics, gradation can be linearly reproduced from the highlight area to the shadow area, but regarding the granularity, toner scattering is remarkable and the image is rough.

【0091】[0091]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の画像形成
装置および画像形成方法によれば、実用的な光ビームス
ポット径、例えば30μm以上の光スポット径でありな
がら、文字画像を十分な画質で再現できるようにドット
数ないし線数を、例えば300dpi以上に維持したま
ま、ダイナミックレンジの広い、例えば50階調以上の
階調表現を達成することができ、かつ粒状度に優れた中
間調画像を再現することができる。
As described above, according to the image forming apparatus and the image forming method of the present invention, a character image can be formed with a sufficient image quality while having a practical light beam spot diameter, for example, a light spot diameter of 30 μm or more. A halftone image having a wide dynamic range, for example, gradation expression of 50 gradations or more, can be achieved while maintaining the number of dots or the number of lines of 300 dpi or more for reproduction, and a halftone image excellent in granularity. It can be reproduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の画像形成装置に用いられる感光体の光
電位減衰特性を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a photopotential decay characteristic of a photoconductor used in an image forming apparatus of the present invention.

【図2】本発明の画像形成装置に用いられる感光体のE
2/E1と、階調安定性および線・文字再現性との関係
を示すグラフである。
FIG. 2 is an E of a photoconductor used in the image forming apparatus of the present invention.
2 is a graph showing the relationship between 2 / E1 and gradation stability and line / character reproducibility.

【図3】面内色差ΔEの説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an in-plane color difference ΔE.

【図4】エッジウイズスの説明図であFIG. 4 is an explanatory diagram of edge widths.

【図5】光ビームのエネルギー設定値E0に対する不感
領域の光エネルギー幅E1の比E1/E0と線・文字再
現性との関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the line / character reproducibility and the ratio E1 / E0 of the light energy width E1 in the dead region to the energy setting value E0 of the light beam.

【図6】本発明が適用されたカラー複写機を示す概略構
成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a color copying machine to which the present invention is applied.

【図7】光ビーム走査部を示す概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a light beam scanning unit.

【図8】パルス幅変調回路の一例を示す回路ブロック図
である。
FIG. 8 is a circuit block diagram showing an example of a pulse width modulation circuit.

【図9】現像器の構造を示す概略図である。FIG. 9 is a schematic view showing a structure of a developing device.

【図10】従来の画像形成装置における基本思想と本発
明に係る基本思想との相違について説明する模式図であ
る。
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a difference between the basic idea of the conventional image forming apparatus and the basic idea of the present invention.

【図11】露光エネルギープロファイルを示した図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing an exposure energy profile.

【図12】従来技術の感光体の光応答特性およびバイア
ス設定を示すグラフである。
FIG. 12 is a graph showing photoresponse characteristics and bias settings of a conventional photosensitive member.

【図13】従来の画像形成装置における問題点を説明す
るための図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a problem in a conventional image forming apparatus.

【図14】露光エネルギープロファイル(a)および静
電潜像の電位プロファイルを示した図である。
FIG. 14 is a diagram showing an exposure energy profile (a) and a potential profile of an electrostatic latent image.

【図15】本実施形態に採用し得る感光体の光電位減衰
性およびバイアス設定を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing the photopotential attenuating property and bias setting of the photoconductor that can be adopted in the present embodiment.

【図16】静電潜像の電位プロファイルを示す図であ
る。
FIG. 16 is a diagram showing a potential profile of an electrostatic latent image.

【図17】感光体ドラムの構造を示す断面図である。FIG. 17 is a sectional view showing the structure of a photosensitive drum.

【図18】粒状度と階調特性の評価結果を示す図であ
る。
FIG. 18 is a diagram showing evaluation results of granularity and gradation characteristics.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 現像ロール 4 転写ドラム 4a 記録材吸着用帯電器 4b 転写帯電器 4c 剥離用帯電器 4d 除電用帯電器 4e 剥離爪 5 クリーナ 6 前露光器 8 電位センサ 9 定着器 10 原稿読み取り部 11 用紙トレイ 12 用紙搬送経路 20 光ビーム走査部 21 半導体レーザ 22 コリメータレンズ 23 ポリゴンミラー 24 fθレンズ 25 光ビーム 26 走査開始信号生成用センサ 30 パルス幅変調装置 31 三角波発振器 32 比較器 33 波形選択回路 34 D/A変換器 91 現像ロール 92 ハウジング 93,94 スクリューオーガー 95 現像剤規制部材 96a,96b,・・・,96e 磁極 97 スリーブ 98 直流重畳交流電圧電源 111 導電性支持体 112 電荷発生層 113 光電位減衰制御層 114 電荷輸送層 115 中間層 116 感光体層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor drum 2 Electrostatic latent image forming charger 3 Rotating developing device 3a Developing roll 4 Transfer drum 4a Recording material adsorbing charger 4b Transfer charger 4c Peeling charger 4d Discharging charger 4e Peeling claw 5 Cleaner 6 Pre-exposure device 8 Potential sensor 9 Fixing device 10 Document reading unit 11 Paper tray 12 Paper transport path 20 Light beam scanning unit 21 Semiconductor laser 22 Collimator lens 23 Polygon mirror 24 fθ lens 25 Light beam 26 Scanning start signal generation sensor 30 Pulse width Modulator 31 Triangle wave oscillator 32 Comparator 33 Waveform selection circuit 34 D / A converter 91 Developing roll 92 Housing 93, 94 Screw auger 95 Developer regulating member 96a, 96b, ..., 96e Magnetic pole 97 Sleeve 98 DC superimposed AC voltage Power supply 111 Conductive support 112 Electric charge Namaso 113 light potential attenuation control layer 114 the charge transport layer 115 intermediate layer 116 photosensitive layer

フロントページの続き (72)発明者 加藤 信之 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 星崎 武敏 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内Front Page Continuation (72) Inventor Nobuyuki Kato 430 Sakai, Nakai-cho, Ashigarakami-gun, Kanagawa Green Tech Nakakai Fuji Xerox Co., Ltd.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の副走査方向に移動する、静電潜像
が形成される感光体、該感光体を帯電する帯電手段、帯
電された感光体上に、前記副走査方向と交わる所定の主
走査方向に並ぶ複数の画素について同時にもしくは順次
に、画像情報に応じて変調された光ビームを照射するこ
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、現像剤を表面に担持して該現像剤を前記感光体
に対向した現像位置に搬送する現像剤担持体を有し、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
該感光体上に可視画像を形成する現像手段を備えた画像
形成装置において、 前記感光体、前記帯電手段および前記露光手段が、前記
帯電手段による前記感光体の帯電電位をVH、前記感光
体の光減衰の飽和表面電位をVL、前記光ビームのエネ
ルギー設定値をE0、前記感光体の表面電位がVH以下
VH−(VH−VL)/5以上の電位にとどまる不感領
域の光エネルギー幅をE1、前記感光体の表面電位がV
H−(VH−VL)/5以下VL+(VH−VL)/5
以上の電位にとどまる応答領域の光エネルギー幅をE2
としたとき、 0.3<E2/E1<1.3 および 0.2<E1/E0<0.6 の関係を満足するように調整されてなることを特徴とす
る画像形成装置。
1. A photoconductor that moves in a predetermined sub-scanning direction and on which an electrostatic latent image is formed, a charging unit that charges the photoconductor, and a predetermined photoconductor on the charged photoconductor that intersects the sub-scanning direction. Exposure means for forming an electrostatic latent image on the photoconductor by irradiating a plurality of pixels lined up in the main scanning direction simultaneously or sequentially with a light beam modulated according to image information,
And a developer carrying member carrying a developer on the surface and carrying the developer to a developing position facing the photoconductor, by developing the electrostatic latent image formed on the photoconductor. In an image forming apparatus including a developing unit for forming a visible image on the photoconductor, the photoconductor, the charging unit, and the exposing unit set the charging potential of the photoconductor by the charging unit to VH, The saturated surface potential of light attenuation is VL, the energy setting value of the light beam is E0, and the light energy width of the dead region where the surface potential of the photoconductor is VH or lower and VH− (VH−VL) / 5 or higher is E1. , The surface potential of the photoconductor is V
H- (VH-VL) / 5 or less VL + (VH-VL) / 5
The optical energy width of the response region that remains at the above potential is E2
The image forming apparatus is adjusted so that the relations of 0.3 <E2 / E1 <1.3 and 0.2 <E1 / E0 <0.6 are satisfied.
【請求項2】 前記感光体、前記帯電手段および前記露
光手段が、前記の 0.3<E2/E1<1.3 の関係に代わり、 0.3<E2/E1<1.0 の関係を満足するように調整されてなることを特徴とす
る請求項1記載の画像形成装置。
2. The photosensitive member, the charging unit, and the exposing unit have a relationship of 0.3 <E2 / E1 <1.0 instead of the relationship of 0.3 <E2 / E1 <1.3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is adjusted so as to be satisfied.
【請求項3】 前記感光体が、基体上に、電荷を発生す
る電荷発生層と、相対的に注入電荷量が少ないときに注
入された電荷を蓄え相対的に注入電荷量が多いときに注
入された電荷を輸送する光電位減衰制御層と、電荷を輸
送する電荷輸送層とからなる感光層を有するものである
ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
3. A charge generating layer for generating charges on a substrate and a charge generating layer for storing a charge injected when the injected charge amount is relatively small, and an injected charge when the injected charge amount is relatively large. 2. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a photosensitive layer including a photopotential decay control layer that transports the generated charges and a charge transport layer that transports the charges.
【請求項4】 前記感光体が、前記光電位減衰制御層の
厚さをx、前記感光層の厚さをLとしたとき、 0.01≦x/L≦0.5 を満足するように各層の厚さが調整されてなるものであ
ることを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
4. The photosensitive member satisfies 0.01 ≦ x / L ≦ 0.5, where x is the thickness of the photopotential attenuation control layer and L is the thickness of the photosensitive layer. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the thickness of each layer is adjusted.
【請求項5】 前記光電位減衰制御層が、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
り、かつ、該光電位減衰制御層中の電荷輸送性ドメイン
の体積比率が20%以上50%以下に調整されてなるこ
とを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
5. The photopotential decay control layer is formed by dispersing charge transport domains in an electrically inactive matrix, and the volume fraction of the charge transport domains in the photopotential decay control layer is 20%. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the image forming apparatus is adjusted to 50% or less.
【請求項6】 前記露光手段が、前記光ビームの、前記
主走査方向のビーム径をDbh、前記主走査方向の画素ピ
ッチをDSh、前記副走査方向のビーム径をD bv、前記副
走査方向の画素ピッチをDsvとしたとき、 Dbh/DSh≦1/2 0.7≦Dbv/Dsv≦1.3 の関係を満足するように、前記光ビームを前記感光体上
に照射するものであることを特徴とする請求項1記載の
画像形成装置。
6. The exposing means comprises:
The beam diameter in the main scanning direction is Dbh, The pixel pixel in the main scanning direction
DSh, The beam diameter in the sub-scanning direction is D bv, Said vice
The pixel pitch in the scanning direction is DsvAnd then Dbh/ DSh≤ 1/2 0.7 ≤ Dbv/ DsvThe light beam is directed onto the photoconductor so that the relationship of ≦ 1.3 is satisfied.
The irradiation according to claim 1, wherein
Image forming device.
【請求項7】 前記現像手段が、前記現像位置におい
て、磁性粒子とトナーとが混合された現像剤を前記感光
体に接触あるいは近接させることにより、該トナーを、
前記感光体上に、該感光体上に形成された静電潜像に応
じたパターンに付着させるものであることを特徴とする
請求項1記載の画像形成装置。
7. The developing means brings the toner, in which magnetic particles and toner are mixed, into contact with or in proximity to the photoconductor at the developing position, so that the toner is removed.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is attached on the photoconductor in a pattern corresponding to an electrostatic latent image formed on the photoconductor.
【請求項8】 前記現像手段が、複数色のトナーの中の
いずれの色のトナーでも現像を行なうことが可能なもの
であって、かつ、1つの静電潜像毎にいずれか一色のト
ナーで現像を行なうものであり、 この画像形成装置が、前記感光体上に形成された各色の
トナーによる可視画像を所定の被転写体上に順次重ねる
ように転写する転写手段を備えたものであることを特徴
とする請求項1記載の画像形成装置。
8. The developing means is capable of developing any color toner of a plurality of color toners, and one color toner for each electrostatic latent image. The image forming apparatus is provided with a transfer means for transferring the visible images of the toners of the respective colors formed on the photosensitive member so as to be sequentially superposed on a predetermined transfer target. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項9】 所定の副走査方向に移動する、静電潜像
が形成される感光体を帯電する帯電工程、帯電された感
光体上に、前記副走査方向と交わる所定の主走査方向に
並ぶ複数の画素について同時にもしくは順次に、画像情
報に応じて変調された光ビームを照射することにより、
該感光体上に静電潜像を形成する露光工程、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
該感光体上に可視画像を形成する現像工程を有し、 前記帯電工程および前記露光工程が、前記帯電工程にお
ける前記感光体の帯電電位をVH、前記感光体の光減衰
の飽和表面電位をVL、前記光ビームのエネルギー設定
値をE0、前記感光体の表面電位がVH以下VH−(V
H−VL)/5以上の電位にとどまる不感領域の光エネ
ルギー幅をE1、前記感光体の表面電位がVH−(VH
−VL)/5以下VL+(VH−VL)/5以上の電位
にとどまる応答領域の光エネルギー幅をE2としたと
き、 0.3<E2/E1<1.3 および 0.2<E1/E0<0.6 の関係を満足するように調整されてなることを特徴とす
る画像形成方法。
9. A charging step of charging a photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed, which moves in a predetermined sub-scanning direction, and a predetermined main scanning direction intersecting the sub-scanning direction on the charged photosensitive member. By irradiating a plurality of lined pixels simultaneously or sequentially with a light beam modulated according to image information,
An exposure step of forming an electrostatic latent image on the photoconductor, and a developing step of forming a visible image on the photoconductor by developing the electrostatic latent image formed on the photoconductor, In the charging step and the exposing step, the charging potential of the photoconductor in the charging step is VH, the saturated surface potential of light attenuation of the photoconductor is VL, the energy setting value of the light beam is E0, and the surface of the photoconductor is Potential is VH or less VH- (V
H-VL) / 5, the light energy width of the dead region that remains at a potential of E1 or more is E1, and the surface potential of the photoconductor is VH- (VH
When the optical energy width of the response region that stays at a potential of −VL) / 5 or less and VL + (VH−VL) / 5 or more is E2, 0.3 <E2 / E1 <1.3 and 0.2 <E1 / E0 An image forming method, wherein the image forming method is adjusted so as to satisfy the relationship of <0.6.
【請求項10】 前記感光体として、基体上に、電荷を
発生する電荷発生層と、相対的に注入電荷量が少ないと
きに注入された電荷を蓄え相対的に注入電荷量が多いと
きに注入された電荷を輸送する光電位減衰制御層と電荷
を輸送する電荷輸送層とからなる感光層を有する感光体
を用いることを特徴とする請求項9記載の画像形成方
法。
10. The photoconductor as a photoconductor, comprising a charge generation layer for generating charges on a substrate, and storing the injected charges when the injected charge amount is relatively small and injected when the injected charge amount is relatively large. 10. The image forming method according to claim 9, wherein a photoconductor having a photosensitive layer composed of a photopotential decay control layer for transporting the generated charges and a charge transport layer for transporting the charges is used.
JP8282630A 1995-12-18 1996-10-24 Image forming device and image forming method Pending JPH09230679A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006337652A (en) * 2005-06-01 2006-12-14 Seiko Epson Corp Optical scanner and image forming apparatus
US7944463B2 (en) 2005-05-31 2011-05-17 Seiko Epson Corporation Light scanning apparatus, image forming apparatus equipped with such light scanning apparatus, and control method or image forming method for such image forming apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7944463B2 (en) 2005-05-31 2011-05-17 Seiko Epson Corporation Light scanning apparatus, image forming apparatus equipped with such light scanning apparatus, and control method or image forming method for such image forming apparatus
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