JPH09179386A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｈｉｇｈ−γ特性を持つ感光体を有効に利用
し、デジタル光信号に対して良好な感度を持ち、鮮明な
画像形成を可能とする。 【解決手段】 一様帯電された表面電位Ｖpが現像位置
である露光量Ａ0を境として急激に減衰する電位減衰特
性の感光体１を用いた画像形成装置において、前記感光
体１を帯電する帯電手段２と、この帯電手段２にて帯電
された感光体１に対して現像位置で電位減衰しない程度
の露光量で潜像パターンを書き込む像露光手段３と、こ
の像露光手段３の後段側に配設され、当該像露光手段３
により書き込まれた潜像パターンのうち像露光部Ｚeの
み選択的に現像位置で電位減衰するように前記感光体１
を均一に補助露光する補助露光手段４と、前記像露光手
段３及び補助露光手段４にて形成された潜像パターンを
可視像化する現像手段５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子写真方式を
用いて感光体上に画像を形成する複写機、静電記録装
置、ファクシミリ、伝送装置、レーザプリンタ等の画像
形成装置に係り、特に、所謂ハイガンマ（Ｈｉｇｈ−
γ）特性の感光体を用いたタイプの画像形成装置の改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真技術は、画像形成速度の迅速
性、乾式現像であること、記録密度が高いこと等の特徴
を生かし、現在普通紙複写機、レーザプリンタ、ファク
シミリ等の画像形成装置として実用化されている。電子
写真プロセスは、帯電、露光、現像、転写、定着、クリ
ーニングの基本過程により構成されるが、感光体はこの
中で帯電、露光による潜像形成を担う重要な部品であ
る。

【０００３】電子写真用感光体に求められる特性には帯
電性、光導電性等が求められ、これらは電子写真プロセ
スにおける潜像形成の支配的要因である。電子写真にお
ける像形成は、均一に帯電し感光体表面の電荷を、光照
射により選択的に消失させることにより達成される。

【０００４】現在まで実用化された代表的な電子写真用
感光体は大きく分けてアモルファスセレン及びその合
金を含むアモルファスカルコゲナイド系材料、酸化亜
鉛、硫化カドミウムなどのＩＩ−ＩＶ属無機化合物系材
料、高分子ならびに低分子有機化合物の樹脂分散系等
の有機光導電体（ＯＰＣ：Organic Photoconductor）、
アモルファスシリコン系材料が挙げられる。１９７０
年代までは感光体は無機系で独占されていたが、１９７
０年前半からのＯＰＣの出現により電子写真用感光体は
大きな転換点を迎え、従来の無機系感光体の殆どがＯＰ
Ｃに置き換わる方向に進み始めた。このＯＰＣの特徴的
なものとしては分光感度設計が容易であるため、レーザ
プリンタの出現により新たに要求されるところとなっ
た。すなわち、記録光源の主流が半導体レーザであるた
め、感光体が７８０ｍｍ単色光感度に優れることが挙げ
られる。

【０００５】この因子がなぜ重要であるかを説明する。
従来、電子写真技術はアナログ光学系を光源に用いた普
通紙複写機としてのみ実用化されていた。しかし、１９
８０年代に入るとコンピュータの出力機器としてこの技
術が盛んに応用され始めた。これに加えて普通紙のデジ
タル化、カラー化が急速に進展するところとなった。こ
れらのシステムでは、デジタル光学系を使用するので、
このシステムに使用される光源に対応した十分な感度を
持つことが感光体に要求される。つまり特定な波長の単
色光に対して十分な感度を有することが重要となる。特
に、デジタル用光源としては半導体レーザが多く用いら
れており、その多くは安価で量産性に優れた７００〜９
００ｎｍの間にピークを持つ単色光に大きな感度を持つ
感光体が開発されてきた。この結果デジタル光学系を用
いた電子写真システム用の感光体としてＯＰＣが多く占
められるようになった。

【０００６】現在主流となっているＯＰＣは電荷輸送材
を高濃度で樹脂中に溶解した電荷輸送層と電荷発生顔料
を高濃度で樹脂中に分散した電荷発生層とからなる、積
層型ＯＰＣである。この型のＯＰＣは、感光体の光導電
性の基本機能を分割独立させたもので、材料の選択に余
裕が広がり、結果として感光体性能の飛躍的向上を達成
した。特にに無金属フタロシアニン、銅フタロシアニ
ン、チタニルフタロシアニン、マグネシュウムフタロシ
アニン、バナジルフタロシアニンなどのフタロシアニン
顔料を用いた有機感光体はデジタル用に適するものとし
て知られている。

【０００７】しかし、この積層型のＯＰＣの大きな問題
点は帯電特性が負帯電であることにある。負帯電型ＯＰ
Ｃは利用するシステムからの大量なオゾン発生という問
題点を抱える。このため、正帯電型のＯＰＣも例えば
「T.NakagaWa et al, JapanHardcopy′88 l.Ozawa
et al,Japan Hardcopy′88等」のように研究され始め、
１９８０年代後半に普通複写機用ＯＰＣとして実用化さ
れた。

【０００８】また、正帯電単層型ＯＰＣの研究もなさ
れ、新たな特性を持つものが例えば「S.Johnson et a
l.,IS＆T′s Seventh International congress on Adva
nces in Non-impact Printing Technologies ,'91 S.
Tsuchiya et al.,ibit,'91」のように提案されてきた。
これらは共に感光層中に電荷輸送剤を含まない、顔料を
樹脂中に分散した感光体である。したがって、従来の積
層型に比べて層形成の点で低価格になる。また、これら
は正帯電型であることを最大の特徴としている。更に、
これらの感光体のもう一つの大きな特徴にＨｉｇｈ−γ
特性を挙げることができる。このＨｉｇｈ−γ特性と
は、感光体の電位減衰曲線中の直線的電位減衰部分の傾
きが大きいことを表しており、この特性がデジタル方式
による画像形成に特に有利であると提案されている。

【０００９】従来ドット露光を行うスポット光の光エネ
ルギ分布は裾長のガウス分布となる。この裾長のエネル
ギ分布を有するドット露光を入射光量に応じて電位減衰
が開始される感光体上に照射して像形成を行えば、裾長
のドット露光がそのまま再現され、ドット周辺にぼけを
生じ、解像力の悪いドット画像が形成される。そこで、
例えば特開平１−１６９４５４号公報には弱露光時には
殆ど電位減衰が現れず、光量を増やしある光量になると
急峻な電位減衰特性を示す所謂Ｈｉｇｈ−γ感光体が提
案されている。前記公報ではドット露光が裾長のガウス
分布であってもシャープなドット状の潜像が形成される
ことが記載されている。

【００１０】また、単層型ＯＰＣにＨｉｇｈ−γ特性が
出現する現象は以前よりインダクション効果として知ら
れている。このインダクション効果とは、図８に示すよ
うに、感光体への光照射後、電位減衰までに時間遅れを
生じる現象であり、樹脂分散型感光体固有の特性であ
る。この現象は、露光初期において、発生したキャリア
がトラップに捕獲されるため電位減衰にあまり寄与しな
いが、その後発生キャリア数が多くなるに従ってトラッ
プが埋めつくされ、キャリアの輸送が急激に起こり大き
な電位減衰が生じるためと推察される。この結果、高い
ガンマ値を示すことになる。従来にあっては、前記イン
ダクション効果はリニアな感光特性を得ようとする場合
には不適と考えられていたため、インダクション効果を
低減化するという開発がなされていたが、最近、前述し
たように、インダクション効果（感光体を帯電、露光し
た時の表面電位の減衰過程が露光量増加に対して始めは
緩やかに減衰するが次第に露光量を増加させていくと急
激な電位減衰を示すという点）を積極的に利用し、デジ
タル方式（二値化）による画像形成を行なおうとする動
きが出てきた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たＨｉｇｈ−γ特性を持った単層型感光体にあっては、
露光部位で露光によって発生したキャリアはトラップに
捕獲されトラップが埋め尽くされるまで電位減衰に寄与
しないため、前記Ｈｉｇｈ−γ特性の単層型感光体は従
来の積層型感光体に比べて感度が低いという欠点があ
り、この種のＨｉｇｈ−γ特性を持った単層型感光体に
おいて感度不足を補うために各種増感方式が提案されて
いる。

【００１２】従来における第一の増感方式としては、帯
電と同時または直後の位置に補助露光装置を設け、帯電
後の感光体に均一な補助露光を行い、次工程で露光する
像露光装置の光量を底上げすることにより増感を行って
いるものがある（例えば特開平３−１８１９６４号，特
開平４一５０８７４号公報参照）。また、第二の増感方
式としては、像露光装置からの増露光光路と同じ光路の
位置に補助露光装置を設け、像露光と同時に均一な補助
露光を行い、像露光の光量を底上げすることにより増感
を行っているものがある（例えば特開平１−１７２８６
３号公報参照）。更に、第三の増感方式としては、帯電
装置の背後から帯電と同時にデジタル露光を行い、現像
装置前に補助露光装置を設けて均一な補助露光を行い、
像露光の光量を底上げすることにより増感を行っている
ものがある（例えば特開平４−５０８７５号公報参
照）。

【００１３】しかしながら、従来の第一の増感方式（帯
電と同時または帯電直後の位置で均一な補助露光を行う
方式）にあっては、補助露光により感光体では電位の暗
減衰が開始し始めるので、像露光時の帯電電位が不安定
になり易いばかりか、補助露光の光量は像露光前までに
電位減衰することがない光量以下であり、かつ、現像装
置直前までに像露光部の部位が電位減衰しさらに非画像
部が電位減衰しない光量でなくてはならず、補助露光の
光量制御が極めて困難になるという技術的課題があっ
た。

【００１４】また、第二の増感方式（像露光と同じ光路
に補助露光装置を設けて像露光と同時に均一な補助露光
を行う方式）では、像露光と補助露光の光とが干渉して
しまい、高画質な微細ｄｏｔを再現するには問題があっ
た。

【００１５】更に、第一及び第二の増感方式のように、
補助露光装置を現像装置よりも前工程に設けるほど像露
光によって光照射が行われなかった部位もインダクショ
ン効果の影響で現像位置で電位減衰し易くなってしまう
ため、像露光における光照射部位と非光照射部位との分
離が難しくなってしまう。また、像露光による光照射部
位と非光照射部位との間に大きな電位ギャップを生じさ
せるために、弱い露光光量で補助露光を行なうと増感率
は低くなってしまい、効果的な増感を行えなかった。ゆ
えに、補助露光装置を現像装置直前から上流側に設ける
ほど増感効果は低くなり、像露光による非光照射部位の
電位が不安定になってしまい、高解像度の画像を忠実に
再現するには問題があった。

【００１６】更にまた、第三の増感方式（帯電装置の背
後から帯電と同時にデジタル露光を行い、現像装置前で
均一な補助露光を行う方式）では、像露光を行った感光
体部位に更に電界を加えることになるため、キャリアの
トラップの状態を変化させてしまうことになり、高解像
度の画像を忠実に再現するには問題があった。

【００１７】本発明は、以上のような技術的課題を解決
するためになされたものであって、Ｈｉｇｈ−γ特性を
持つ感光体を有効に利用し、デジタル光信号に対して良
好な感度を持ち、鮮明な画像形成を可能とした画像形成
装置を提供するものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、図
１に示すように、一様帯電された表面電位Ｖpが現像位
置である露光量Ａ0を境として急激に減衰する電位減衰
特性の感光体１を用いた画像形成装置において、前記感
光体１を帯電する帯電手段２と、この帯電手段２にて帯
電された感光体１に対して現像位置で電位減衰しない程
度の露光量で潜像パターンを書き込む像露光手段３と、
この像露光手段３の後段側に配設され、当該像露光手段
３により書き込まれた潜像パターンのうち像露光部Ｚe
のみ選択的に現像位置で電位減衰するように前記感光体
１を均一に補助露光する補助露光手段４と、前記像露光
手段３及び補助露光手段４にて形成された潜像パターン
を可視像化する現像手段５とを備えたことを特徴とす
る。

【００１９】このような技術的手段において、感光体１
としては、ある露光量Ａ0を境として急激に電位減衰す
る電位減衰特性を備えたものであれば全て適用対象であ
り、例えばＸ型無金属フタロシアニンとバインダ樹脂か
らなる単層型有機感光体などが挙げられる。また、感光
体１の形態についてもドラム状、ベルト状を問わない。
また、帯電手段２、像露光手段３及び現像手段５につい
ては公知の各種デバイスを使用できることは勿論であ
る。

【００２０】また、補助露光手段４としては、感光体１
の幅方向に沿って均一露光を施せるものであれば、感光
体１の幅方向に沿って延びる棒状光源を初め、多数の発
光素子を配列したものなど適宜選定して差し支えない。
また、補助露光手段４からの照射光量は、使用する感光
体１の種類、像露光手段３との位置関係、像露光手段３
の照射光量を考慮して適宜選定することが必要であり、
補助露光手段４としては、使用する感光体１に対して最
適な光量を提供できるように、コントローラやスリット
等によりその照射光量を調節し得るものが好ましい。

【００２１】更に、補助露光手段４の配設位置について
は、像露光手段３の後段側で現像手段５の前段側であれ
ば適宜選定して差し支えないが、現像時における潜像電
位を安定させるという観点からすれば、可能な限り現像
手段５寄りに配設することが好ましい。但し、現像手段
５寄りに補助露光手段４を配設した場合には、現像手段
５からのトナークラウドで補助露光手段４が汚れるとい
う懸念があるため、現像手段５側にトナークラウドの発
生を封じ込める手段（現像ハウジングの周囲にシール部
材を設けたり，トナークラウド回収装置を付設する等）
を設けたり、あるいは、補助露光手段４側にトナークラ
ウドの付着防止手段（清掃手段やトナー電荷と反発する
バイアス印加手段）を設けることが好ましい。

【００２２】次に、上述した技術的手段の作用について
説明する。本発明において、感光体１は一様帯電された
表面電位Ｖpが現像位置である露光量Ａ0を境として急激
に減衰する電位減衰特性を備えている。このような電位
減衰特性の感光体１において、帯電手段２が帯電した後
に像露光手段３が像露光を施すと、像露光によって光を
照射された部位は直ちに電位減衰が起こらずある時間の
遅れをもって減衰が起こり、現像位置では減衰が終了し
ない。ここで、像露光の次の工程で補助露光手段４によ
る全面補助露光をある一定光量にて行うと、前記像露光
によって光照射が行われた部位の電位減衰を加速させ、
現像位置で減衰を終了させることができる。

【００２３】一方、像露光によって光照射が行われなか
った部位は全面補助露光によって初めて光エネルギを受
けるため、この部位は直ちに電位減衰が起こらずある時
間の遅れをもって減衰するので、次工程の現像時におい
てはまだ殆ど電位低下は見られない。これにより像露光
による光照射部と非光照射部との間に大きな電位ギャッ
プが生じることになり、この状態で、現像手段５にて前
記潜像（光照射部と非光照射部）を現像することによ
り、像露光に応じたトナー像が形成される。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。図２はこの発明
が適用された画像形成装置の実施の一形態を示す。同図
において、符号２１はある露光量を境として急激に電位
減衰する電位減衰特性（Ｈｉｇｈ−γ特性）を持つ単層
型有機感光体、２２は感光体２１を正帯電する帯電装
置、２３は帯電された感光体２１上に光照射して静電潜
像（本実施の形態では画像部露光のネガ潜像）を形成す
る像露光装置であり、例えば半導体レーザとポリゴンミ
ラーを内蔵するレーザ光発生器が用いられる。更に、符
号２４は像露光装置２３の後段側に設けられて感光体２
１を均一補助露光する補助露光装置である。また、符号
２５は感光体２１上に形成された静電潜像を感光体２１
の帯電極性と同じ極性電荷を持つトナーで可視像化する
現像装置、２６は感光体２１上のトナー像を記録紙２７
に転写させるコロトロンなどの転写装置、２８は感光体
２１に静電吸着した記録紙２７を剥離するコロトロンな
どの用紙剥離装置、２９は記録紙２７上の未定着トナー
像を定着する定着装置、３０は感光体２１上の残留トナ
ーなどの残留物を除去するクリーナ、３１は感光体２１
上の残留電荷を除去する除電装置である。

【００２５】本実施の形態において、感光体２１として
は、Ｘ型無金属フタロシアニンをバインダ樹脂に分散さ
せた単層型有機感光体が用いられている。具体的にはＸ
型無金属フタロシアニン（大日本インキ（株）製）、フ
ァーストゲンブルー（Fastgen Blue）を感材とした正帯
電単層型感光体を試作した。上記感光体の詳細に関して
は既に特開平３−２８７１７１号公報に開示されてい
る。また、本実施の形態において、感光体形状はアルミ
ニウム製のドラム本体を用い、ドラム状に製作した。こ
のように構成された単層型感光体２１では、電荷移動の
主体はホールなので表面を正帯電して使用する。

【００２６】この樹脂分散単層型感光体２１の電位減衰
特性を図３（ａ）（ｂ）に示す。図３（ａ）の実線は樹
脂分散単層型感光体２１の明減衰特性を示すもので、帯
電した後、光照射した際、表面電位の露光量による光減
衰過程が初めは徐々に緩やかな減衰を示し、さらに光量
を増加すると緩やかな減衰間に続いて急激に表面電位が
減衰するというカーブになっている。一方、図３（ｂ）
の実線は樹脂分散単層型感光体２１の暗減衰特性を示す
もので、所定電位に帯電した後の経時的変化が初めは緩
やかな減衰を示し、続いて時間経過に従って急激な減衰
を示し表面電位が降下していくというカーブになってい
る。

【００２７】ここで、従来の積層型感光体の明暗減衰特
性（図３（ａ）（ｂ）で点線で示す）と本実施の形態に
用いた樹脂分散単層型感光体２１の明暗減衰特性と比較
する。なお、積層型感光体は表面電位が負帯電に帯電さ
れ、樹脂分散単層型感光体２１は正帯電に帯電される
為、図３の積層型感光体においては絶対値としての電位
を用いた。図３から分かるように、従来の積層型感光体
の感度特性は照射光に対して感度領域が比較的全領域反
応するのに対し、本実施の形態に係る単層型感光体で
は、ある照射光量までは露光しても表面電位が緩やかに
減衰し、ある照射光量を境にして光量が増加すると表面
電位が急激に減衰する状態になっていることが理解され
る。

【００２８】前記のような明減衰特性及び暗減衰特性が
Ｓ字カーブ状に変曲点を持ってオンオフ的に変化する感
度特性である感光体としては、酸化亜鉛を樹脂分散させ
た単層型感光体やフタロシアニンを樹脂分散させた有機
感光体でも報告されているが、露光時の感光体表面電位
が減衰を始める緩和時間が長いことや、帯電に必要な電
荷が多く必要で有ったり、繰り返し使用時の電位保持性
能や感度の変化が大きく、実用に適さないものであっ
た。そこで、本実施の形態では、これらの諸問題を克服
し、実用レベルでの感度特性を有するものとして、Ｘ型
無金属フタロシアニンを樹脂に分散させた単層型感光体
を使用することにした。

【００２９】また、本実施の形態において、補助露光装
置２４は現像装置２５寄りに配設されており、感光体２
１の幅方向に沿って延びる棒状光源であって感光体２１
の幅方向略全域に亘って均一に露光するもので、例えば
スリットの開度を変更することにより照射光量を調節す
るようになっている。本実施の形態において、像露光装
置２３は、直ちに電位減衰しない程度の露光量で潜像パ
ターンを書き込むものであり、補助露光装置２４の均一
露光量としては、像露光装置２３にて書き込まれた潜像
パターン（光照射部，非光照射部）が補助露光装置２４
位置にて補助露光を受けたときに、前記潜像の光照射部
が電位減衰し、一方、潜像の非光照射部が少なくとも現
像装置２５位置に到達しても電位減衰しない程度のもの
が選定される。

【００３０】ここで、本実施の形態で用いられる像露光
装置２３及び補助露光装置２４の露光量を選定する上
で、本実施の形態で用いられる感光体２１の露光量と遅
れて減衰を開始するまでの時間との関係を実験にて調
べ、その結果を図４に示す。同図において、縦軸は感光
体２１の表面電位を示し、横軸は露光部位が現像位置到
達後からの時間を示している。実験方法は直径３０ｍｍ
のＨｉｇｈ−γ特性の感光体２１をプロセススピード５
６ｍｍ／ｓｅｃのマシーンに搭載し、像露光装置２３に
て所定の露光量で均一露光を行った後に現像位置まで感
光体２１を回転させて停止させ、その後の感光体２１の
表面電位を夫々測定した。なお、本実験において、帯電
位置から現像位置までの感光体２１の移動時間は０．８
４秒、露光位置から現像位置までの感光体２１の移動時
間は０．４秒である。

【００３１】この結果、本実施の形態における感光体２
１は露光量の大きさによって露光後減衰するまでの時間
が変化することが理解され、露光量と露光後減衰するま
での時間との関係は、図５に示すように、比例関係を示
すことが分かった。なお、図５の横軸は露光後ＶL（光
照射部電位）が１００Ｖに減衰するまでの時間を示す。
従って、図５に示すような露光量減衰特性を考慮し、像
露光装置２３及び補助露光装置２４の露光量が適宜選定
される。

【００３２】次に、本実施の形態に係る画像形成装置の
作像プロセスについて説明する。先ず、帯電装置２２
は、前記したＨｉｇｈ−γ特性の感光体２１を所定極性
（本実施の形態では正極性）に一様に帯電し、像露光装
置２３がデジタル信号に応じた像露光を行う。このと
き、像露光による光照射部は直ちに電位減衰が起こら
ず、ある時間の遅れをもって減衰が起こるが、前記光照
射部の電位減衰が起こらない段階で、次の工程である補
助露光装置２４による補助露光工程が行われる。この補
助露光工程では、感光体２１全面がある一定光量にて均
一露光され、前記像露光による光照射部の電位減衰する
までの時間が短縮され、前記像露光による光照射部では
急激に電位減衰が進行する。一方、像露光による非光照
射部は全面補助露光において初めて光エネルギを受ける
ため、この部位における光減衰が起こるまでにはかなり
の時間を要し、次工程の現像装置２５による現像工程に
おいてはまだ殆ど電位低下は見られない。従って、像露
光による光照射部と非光照射部との間に大きな電位ギャ
ップが生じ、これを現像装置２５にて現像することによ
り、像露光に応じた潜像パターンに対応したトナー像が
正確に形成される。

【００３３】図６は上述した作像プロセスにおける感光
体の表面電位変化を比較の形態と共に示すものである。
図６（ａ）は比較の形態１（補助露光を行なわない形
態）に係る画像形成装置の帯電、露光、現像位置におけ
る像露光による光照射部（実線）と非光照射部（破線）
との変化状態を示し、同図（ｂ）は本実施の形態に係る
画像形成装置の帯電、露光、補助露光、現像位置におけ
る像露光による光照射部（実線）と非光照射部（破線）
との変化状態を示し、同図（ｃ）は比較の形態２（帯電
と同時に補助露光を行う形態）に係る画像形成装置の帯
電、露光、現像位置における像露光による光照射部（実
線）と非光照射部（破線）との変化状態を示す。尚、い
ずれの形態においても、帯電位置と露光位置との間は
０．４秒、帯電位置と現像位置との間は０．８４秒であ
る。

【００３４】これらの形態のうち、本実施の形態によれ
ば、像露光による光照射部は現像位置の手前で電位減衰
し、像露光による非光照射部は現像位置では電位減衰し
ておらず、両者間の電位コントラストは充分に確保され
る。これに対し、比較の形態１にあっては、像露光によ
る光照射部及び非光照射部ともに前記現像位置において
は未だ電位減衰しておらず、両者間の電位コントラスト
を確保できない。このため、充分な電位コントラストを
確保するには現像位置を更に下流側へ移動することが必
要になってしまう。また、比較の形態２にあっては、像
露光による光照射部と非光照射部とを前記現像位置にお
いて電位的に分離することは可能であるが、像露光によ
る非光照射部は上流側での補助露光の影響で現像位置で
電位減衰し始め、電位的に不安定である。このため、現
像位置で電位を安定させるには弱い光量で補助露光を行
わなければならず、増感の効果が減少してしまう。

【００３５】このように、本実施の形態に係る画像形成
装置によれば、像露光装置２３の露光量を増大させず
に、高コントラストの潜像電位ギャップを得ることが可
能になる。このため、像露光装置２３の光源である半導
体レーザとして照射光量の大きいものを使用する必要が
なく、しかも、露光時間を不必要に長くする必要がなく
なり、画像形成装置のコストアップ及びプロセススピー
ドの低減は有効に抑えられるほか、潜像パターンに対応
した高コントラストの潜像電位ギャップが得られる分、
高解像度のトナー像が得られる。よって、本実施の形態
に係る画像形成装置は、高速デジタル電子写真装置や高
解像度な電子写真装置に良好に適用されることが理解さ
れる。

【００３６】図７は本実施の形態に係る画像形成装置の
現像装置直前に全面露光を実施した場合の効果を説明す
るための説明図であり、横軸は補助露光装置通過後の時
間（ｓｅｃ）、縦軸は感光体の表面電位（Ｖ）を夫々示
す。像露光装置の光源として７８０ｎｍのＬＤ（レーザ
ダイオード，１０ｅｒｇ）を使用し、補助露光装置とし
て７００ｎｍのＬＥＤ（ライト エミッティング ダイオ
ード）を使用した。同図において、各グラフは、夫々補
助露光を行わない場合における像露光光照射部（実線
Ｉ）及び像露光非光照射部（破線Ｉ’）、７００ｎｍの
ＬＥＤにて約１５ｅｒｇの光で補助露光を行った場合に
おける像露光光照射部（実線ＩＩ）及び像露光非光照射
部（破線ＩＩ’）、７００ｎｍのＬＥＤにて約３０ｅｒ
ｇの光で補助露光を行った場合における像露光光照射部
（実線ＩＩＩ）及び像露光非光照射部（破線ＩＩＩ’）
について補助露光装置通過後の時間と表面電位との関係
を示す。

【００３７】これから明らかなように、補助露光の光量
を増加させていくとそれに応じて感度も増加し、少ない
像露光量でも現像位置までに電位減衰させることができ
る。しかし、破線ＩＩＩ’のように、補助露光光量が強
すぎると、像露光非光照射部の電位が現像位置で不安定
となるため、強すぎる補助露光光量であることは好まし
くなく、また、補助露光装置が現像装置よりも前工程の
例えば帯電位置などに設けられると、帯電位置から現像
位置に至るまでの時間が増すため、この間で補助露光に
よる電位減衰が現像位置前に発生してしまうことが考え
られ、補助露光位置は現像装置直前が好ましいことが分
かった。本実施の形態では７００ｎｍのＬＥＤで約１５
ｅｒｇの光で補助露光を行った（実線ＩＩ／破線Ｉ
Ｉ’）の設定が最も好ましく、少ない露光量でも十分な
電位ギャップを得ることが可能となる。

【００３８】また、補助露光装置が帯電直後、像露光と
同位置、現像装置直前の夫々の位置に設けられた時の１
ｋ（１０００）枚プリント時の画質変化を以下の表１に
示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】Ｈｉｇｈ−γ特性の感光体は繰り返し使用
時の電位保持性能や感度の変化が大きくいままでに様々
な改善が行われてきた。今回使用しているＨｉｇｈ−γ
特性の感光体はこれらの諸問題を実用レベルで克服した
ものではあるが、繰り返し帯電と露光と転写とを行うと
若干ではあるが感光体の感度は上がり、電位は早く減衰
しインダクション効果が加速される傾向がある。

【００４１】帯電直後に補助露光装置を設けた形態（比
較の形態２）にあっては、補助露光装置が現像装置から
離れた位置にあるため、電位減衰特性の変化の影響を大
きく受ける。帯電位置で受けた補助露光の光により像露
光による光照射部も現像装置直前で電位減衰してしまい
カブリが発生してしまった。

【００４２】また、像露光と同位置に補助露光装置を設
けた形態（比較の形態３）にあっては、補助露光装置と
現像装置までの時間はかなり短くなるため上記に比べれ
ば電位減衰特性の変化の影響を受けにくい。しかし、若
干ではあるが感度は上がり、画像は潰れがちになってい
る。

【００４３】これに対し、現像装置直前に補助露光装置
を設けた本実施の形態にあっては、補助露光装置と現像
装置までの時間はさらに短くなるため、電位減衰特性の
変化の影響を受けることはなく、１ドットの再現性やラ
ダーの潰れや１ドットラインの線幅に変化はない。ま
た、像露光による非光照射部に照射する補助露光装置の
露光量は、直後にある現像装置までに減衰しなければよ
いので、帯電直後に補助露光装置を設けた比較の形態２
や露光と同時に補助露光装置を設けた比較の形態３に比
べて強い光量で補助露光が行える。ゆえに、本実施の形
態は比較の形態２，３に比べて増感率が高くなる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、Ｈｉｇｈ−γ特性の感光体において、像露光手段と
は別に像露光手段と現像手段との間に補助露光手段を設
け、像露光後の感光体に均一な全面露光を行い、像露光
部のみ選択的に電位を減衰させるようにしたので、像露
光手段の露光光量を増大させることなく、像露光による
光照射部と非光照射部との間の電位コントラストを充分
且つ確実に確保することができる。このため、従来の増
感方式に比べ、Ｈｉｇｈ−γ特性の感光体を４〜８倍の
光感度を持つものとして効果的に使用することができ、
Ｈｉｇｈ−γ特性の感光体に対して少ない露光光量で高
解像度の画像を確実に得ることができる。特に、補助露
光手段を現像手段寄りに配設するようにすれば、補助露
光手段と現像手段との間の位置関係を考慮することな
く、感光体の特性に応じて補助露光手段の露光量を選択
すればよいので、感光体に対する感度の調整が容易にな
り、しかも、像露光による非光照射部については補助露
光を施した後一定時間内では電位減衰が殆ど起こらない
ので、安定した暗部電位を確実に得ることができる。

【００４５】本発明において、Ｈｉｇｈ−γ特性の感光
体として、Ｘ型無金属フタロシアニンとバインダ樹脂か
らなるものを用いた場合には、前述した効果を確実に発
揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る画像形成装置の構成を示す説明
図である。

【図２】 本発明が適用された画像形成装置の実施の一
形態を示す説明図である。

【図３】 （ａ）は実施の形態で用いられる感光体の明
減衰特性、（ｂ）はその暗減衰特性を示す説明図であ
る。

【図４】 実施の形態で用いられた感光体の露光光量に
よる電位減衰変化を示すグラフ図である。

【図５】 実施の形態で用いられた感光体の露光量と露
光後ＶL１００Ｖに減衰するまでの時間との関係を示す
グラフ図である。

【図６】 実施の形態に係る画像形成装置の作像プロセ
スにおける像露光による光照射部及び非光照射部の電位
変化を示す説明図である。

【図７】 実施の形態に係る補助露光装置の働きを説明
するためのグラフ図である。

【図８】 単層型感光体のインダクション効果による電
位減衰特性を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１…感光体，２…帯電手段，３…像露光手段，４…補助
露光手段，５…現像手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一様帯電された表面電位（Ｖp）が現像
   位置である露光量（Ａ0）を境として急激に減衰する電
   位減衰特性の感光体（１）を用いた画像形成装置におい
   て、 前記感光体（１）を帯電する帯電手段（２）と、この帯
   電手段（２）にて帯電された感光体（１）に対して現像
   位置で電位減衰しない程度の露光量で潜像パターンを書
   き込む像露光手段（３）と、この像露光手段（３）の後
   段側に配設され、当該像露光手段（３）により書き込ま
   れた潜像パターンのうち像露光部（Ｚe）のみ選択的に
   現像位置で電位減衰するように前記感光体（１）を均一
   に補助露光する補助露光手段（４）と、前記像露光手段
   （３）及び補助露光手段（４）にて形成された潜像パタ
   ーンを可視像化する現像手段（５）とを備えたことを特
   徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のものにおいて、前記感光
   体（１）はＸ型無金属フタロシアニンとバインダ樹脂か
   らなる単層型有機感光体であることを特徴とする画像形
   成装置。