JPH09211908A - 画像形成方法及びその装置 - Google Patents
画像形成方法及びその装置Info
- Publication number
- JPH09211908A JPH09211908A JP8037544A JP3754496A JPH09211908A JP H09211908 A JPH09211908 A JP H09211908A JP 8037544 A JP8037544 A JP 8037544A JP 3754496 A JP3754496 A JP 3754496A JP H09211908 A JPH09211908 A JP H09211908A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse width
- exposure
- potential
- photoconductor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 High−γ特性の感光体を用い、消費電
力、感光体の劣化を最小限に抑えながら、低解像領域の
階調性を高める。 【解決手段】 電位検出手段8又は濃度検出手段13
は、検査用像作成手段7,12にて作成された感光体1
上の各パルス幅に対応する潜像電位又は現像濃度を検出
する。閾値パルス幅判別手段9,14は検出された潜像
電位又は現像濃度から、感光体1の急激な電位減衰部分
の低電位側変曲点に対応する露光手段3の閾値パルス幅
WLを求める。そして、画像形成サイクル時には、パル
ス幅判断手段10,15は、多階調画像データのパルス
幅が閾値パルス幅WLよりも小さいか否かを判断し、閾
値パルス幅WL未満であると判断すると、露光強度制御
手段11,16は露光強度を通常の露光強度よりも大き
く設定し、閾値パルス幅WL未満の低解像領域の潜像電
位レベルを現像可能レベルに変更する。
力、感光体の劣化を最小限に抑えながら、低解像領域の
階調性を高める。 【解決手段】 電位検出手段8又は濃度検出手段13
は、検査用像作成手段7,12にて作成された感光体1
上の各パルス幅に対応する潜像電位又は現像濃度を検出
する。閾値パルス幅判別手段9,14は検出された潜像
電位又は現像濃度から、感光体1の急激な電位減衰部分
の低電位側変曲点に対応する露光手段3の閾値パルス幅
WLを求める。そして、画像形成サイクル時には、パル
ス幅判断手段10,15は、多階調画像データのパルス
幅が閾値パルス幅WLよりも小さいか否かを判断し、閾
値パルス幅WL未満であると判断すると、露光強度制御
手段11,16は露光強度を通常の露光強度よりも大き
く設定し、閾値パルス幅WL未満の低解像領域の潜像電
位レベルを現像可能レベルに変更する。
Description
【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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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22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。
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22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】確かに、層形成の点
で、低価格でオゾン発生量が少ない正帯電型であること
を最大の特徴としているHigh−γ特性の単層型OP
Cを電子写真プロセスに適用すると、従来の積層型OP
Cに比べ、露光したドット周辺がシャープに解像され
る。しかしながら、High−γ特性を持つ感光体は、
潜像形成をオン/オフ的(スイッチング的)な挙動で行
うので、露光により、急激に電位が減衰を起こした後、
急激な電位減衰部分の低電位側変曲点における低変曲点
電位VL付近に達する光量に達しないと、感光体上の安
定した潜像形成が行われない。このため、High−γ
特性を持つ感光体を用いた画像形成装置でパルス幅変調
を行った階調方式を採用すると、所定の閾値WL以下の
パルス幅にて変調された光量では電位減衰が起こらない
か十分な量に達せず、感光体上に潜像形成が行われない
という事態が生ずる。従って、高階調性を実現するに
は、閾値WL以下のパルス幅にて変調された光量でも電
位減衰が低変曲点電位VL付近に達することが必要であ
る。そこで、露光用のビーム光量全体を大きく設定し、
高階調性を実現することが考えられるが、ビーム光量全
体を大きく設定すれば、消費電力が大きくなる上、感光
体の耐久性も落ちるため、ビーム光量全体を持ち上げる
ことは好ましいものではない。
で、低価格でオゾン発生量が少ない正帯電型であること
を最大の特徴としているHigh−γ特性の単層型OP
Cを電子写真プロセスに適用すると、従来の積層型OP
Cに比べ、露光したドット周辺がシャープに解像され
る。しかしながら、High−γ特性を持つ感光体は、
潜像形成をオン/オフ的(スイッチング的)な挙動で行
うので、露光により、急激に電位が減衰を起こした後、
急激な電位減衰部分の低電位側変曲点における低変曲点
電位VL付近に達する光量に達しないと、感光体上の安
定した潜像形成が行われない。このため、High−γ
特性を持つ感光体を用いた画像形成装置でパルス幅変調
を行った階調方式を採用すると、所定の閾値WL以下の
パルス幅にて変調された光量では電位減衰が起こらない
か十分な量に達せず、感光体上に潜像形成が行われない
という事態が生ずる。従って、高階調性を実現するに
は、閾値WL以下のパルス幅にて変調された光量でも電
位減衰が低変曲点電位VL付近に達することが必要であ
る。そこで、露光用のビーム光量全体を大きく設定し、
高階調性を実現することが考えられるが、ビーム光量全
体を大きく設定すれば、消費電力が大きくなる上、感光
体の耐久性も落ちるため、ビーム光量全体を持ち上げる
ことは好ましいものではない。
【0012】この発明は、以上の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特性の感光
体を電子写真プロセスに適用するとき、消費電力、感光
体の劣化を最小限に抑えながら、低解像領域の階調性を
高め、高階調な画像形成方法及びその装置を提供するこ
とを目的としている。
ためになされたものであって、High−γ特性の感光
体を電子写真プロセスに適用するとき、消費電力、感光
体の劣化を最小限に抑えながら、低解像領域の階調性を
高め、高階調な画像形成方法及びその装置を提供するこ
とを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】すなわち、この発明は、
図1に示すように、一様帯電された表面電位VPがある
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、帯電工程にて帯電された感光体1に対し
露光工程による露光にて画像パターンに応じた潜像を書
き込み、現像工程にて前記潜像を可視像化する画像形成
方法において、多階調画像データに応じたパルス幅が露
光工程による潜像形成若しくは現像工程による現像形成
可能なレベルである閾値パルス幅WL以上か否かを判別
するパルス幅判別工程と、このパルス幅判別工程にて前
記パルス幅が閾値パルス幅WL以上であると判別された
条件下では、照射ビームが通常の露光強度による露光を
行なう高解像領域用露光工程と、前記パルス幅判別工程
にて前記パルス幅が閾値パルス幅WL未満であると判別
された条件下では、照射ビームが通常の露光強度よりも
大きく設定され、閾値パルス幅WL)未満の低解像領域
の潜像電位レベルが現像可能レベルになる露光を行なう
低解像領域用露光工程とを備えたことを特徴とする。
図1に示すように、一様帯電された表面電位VPがある
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、帯電工程にて帯電された感光体1に対し
露光工程による露光にて画像パターンに応じた潜像を書
き込み、現像工程にて前記潜像を可視像化する画像形成
方法において、多階調画像データに応じたパルス幅が露
光工程による潜像形成若しくは現像工程による現像形成
可能なレベルである閾値パルス幅WL以上か否かを判別
するパルス幅判別工程と、このパルス幅判別工程にて前
記パルス幅が閾値パルス幅WL以上であると判別された
条件下では、照射ビームが通常の露光強度による露光を
行なう高解像領域用露光工程と、前記パルス幅判別工程
にて前記パルス幅が閾値パルス幅WL未満であると判別
された条件下では、照射ビームが通常の露光強度よりも
大きく設定され、閾値パルス幅WL)未満の低解像領域
の潜像電位レベルが現像可能レベルになる露光を行なう
低解像領域用露光工程とを備えたことを特徴とする。
【0014】また、このような方法発明を具現化する装
置発明は、図1に示すように、一様帯電された表面電位
VPがある露光量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、帯電手段2にて帯電された感光
体1に対し露光手段3による露光にて画像パターンに応
じた潜像を書き込み、現像手段4にて前記潜像を可視像
化する画像形成装置において、前記露光手段3には、多
階調画像データに応じて照射ビームのパルス幅を変調す
るパルス幅可変手段5と、照射ビームの露光強度を可変
設定する露光強度可変手段6とを設け、通常の画像形成
サイクルと異なる感光体特性検査サイクル時に前記パル
ス幅可変手段5にて露光手段3からパルス幅の異なる複
数のビームを照射させ、感光体1上に複数のパルス幅の
ビーム露光による潜像を段階的に作成する検査用像作成
手段7と、この検査用像作成手段7にて作成された感光
体1上の各パルス幅に対応する潜像電位を検出する電位
検出手段8と、この電位検出手段8にて検出された潜像
電位のうち、感光体1の急激な電位減衰部分の低電位側
変曲点における低変曲点電位VLに対応する露光手段3
の閾値パルス幅WLを求める閾値パルス幅判別手段9
と、画像形成サイクル時にパルス幅可変手段5にて可変
設定される多階調画像データのパルス幅が前記閾値パル
ス幅判別手段9にて判別された閾値パルス幅WLよりも
小さいか否かを判断するパルス幅判断手段10と、この
パルス幅判断手段10にて多階調画像データのパルス幅
が閾値パルス幅WLよりも小さいと判断された状況下
で、露光強度可変手段6による露光強度を閾値パルス幅
WL以上の時に比べて大きく設定し、閾値パルス幅WL未
満の低解像領域の潜像電位レベルを現像可能レベルに変
更する露光強度制御手段11とを備えたことを特徴とす
るものである。
置発明は、図1に示すように、一様帯電された表面電位
VPがある露光量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、帯電手段2にて帯電された感光
体1に対し露光手段3による露光にて画像パターンに応
じた潜像を書き込み、現像手段4にて前記潜像を可視像
化する画像形成装置において、前記露光手段3には、多
階調画像データに応じて照射ビームのパルス幅を変調す
るパルス幅可変手段5と、照射ビームの露光強度を可変
設定する露光強度可変手段6とを設け、通常の画像形成
サイクルと異なる感光体特性検査サイクル時に前記パル
ス幅可変手段5にて露光手段3からパルス幅の異なる複
数のビームを照射させ、感光体1上に複数のパルス幅の
ビーム露光による潜像を段階的に作成する検査用像作成
手段7と、この検査用像作成手段7にて作成された感光
体1上の各パルス幅に対応する潜像電位を検出する電位
検出手段8と、この電位検出手段8にて検出された潜像
電位のうち、感光体1の急激な電位減衰部分の低電位側
変曲点における低変曲点電位VLに対応する露光手段3
の閾値パルス幅WLを求める閾値パルス幅判別手段9
と、画像形成サイクル時にパルス幅可変手段5にて可変
設定される多階調画像データのパルス幅が前記閾値パル
ス幅判別手段9にて判別された閾値パルス幅WLよりも
小さいか否かを判断するパルス幅判断手段10と、この
パルス幅判断手段10にて多階調画像データのパルス幅
が閾値パルス幅WLよりも小さいと判断された状況下
で、露光強度可変手段6による露光強度を閾値パルス幅
WL以上の時に比べて大きく設定し、閾値パルス幅WL未
満の低解像領域の潜像電位レベルを現像可能レベルに変
更する露光強度制御手段11とを備えたことを特徴とす
るものである。
【0015】更に、前記方法発明を具現化する他の装置
発明は、図1に示すように、前述した装置発明と同様な
構成要素1〜6(感光体1〜露光強度可変手段6)を備
えるほか、通常の画像形成サイクルと異なる感光体特性
検査サイクル時に前記パルス幅可変手段5にて露光手段
3からパルス幅の異なる複数のビームを照射させ、感光
体1上に複数のパルス幅のビーム露光による潜像を段階
的に作成すると共に、各潜像を現像手段4にて可視像化
する検査用像作成手段12と、検査用像作成手段12に
て作成された感光体1上の各パルス幅に対応する現像像
の濃度情報を検出する濃度検出手段13と、この濃度検
出手段13にて検出される濃度情報に基づいて、現像像
が形成可能な下限レベルの濃度情報に対応する閾値パル
ス幅WLを求める閾値パルス幅判別手段14と、画像形
成サイクル時にパルス幅可変手段5にて可変設定される
多階調画像データのパルス幅が前記閾値パルス幅判別手
段14にて判別された閾値パルス幅WLよりも小さいか
否かを判断するパルス幅判断手段15と、このパルス幅
判断手段15にて多階調画像データのパルス幅が閾値パ
ルス幅WLよりも小さいと判断された状況下で、露光強
度可変手段6による露光強度を閾値パルス幅WL以上の
時に比べて大きく設定し、閾値パルス幅WL未満の低解
像領域の潜像電位レベルを現像可能レベルに変更する露
光強度制御手段16とを備えたことを特徴とするもので
ある。
発明は、図1に示すように、前述した装置発明と同様な
構成要素1〜6(感光体1〜露光強度可変手段6)を備
えるほか、通常の画像形成サイクルと異なる感光体特性
検査サイクル時に前記パルス幅可変手段5にて露光手段
3からパルス幅の異なる複数のビームを照射させ、感光
体1上に複数のパルス幅のビーム露光による潜像を段階
的に作成すると共に、各潜像を現像手段4にて可視像化
する検査用像作成手段12と、検査用像作成手段12に
て作成された感光体1上の各パルス幅に対応する現像像
の濃度情報を検出する濃度検出手段13と、この濃度検
出手段13にて検出される濃度情報に基づいて、現像像
が形成可能な下限レベルの濃度情報に対応する閾値パル
ス幅WLを求める閾値パルス幅判別手段14と、画像形
成サイクル時にパルス幅可変手段5にて可変設定される
多階調画像データのパルス幅が前記閾値パルス幅判別手
段14にて判別された閾値パルス幅WLよりも小さいか
否かを判断するパルス幅判断手段15と、このパルス幅
判断手段15にて多階調画像データのパルス幅が閾値パ
ルス幅WLよりも小さいと判断された状況下で、露光強
度可変手段6による露光強度を閾値パルス幅WL以上の
時に比べて大きく設定し、閾値パルス幅WL未満の低解
像領域の潜像電位レベルを現像可能レベルに変更する露
光強度制御手段16とを備えたことを特徴とするもので
ある。
【0016】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
らなる単層型有機正帯電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、本発明の画像形成装置は、帯電手段2、
露光手段3、現像手段4にて感光体1上にトナー像を可
視像化するものであればよく、感光体1上のトナー像を
記録媒体に直接転写するものであってもよいし、あるい
は、感光体1上のトナー像を中間転写体に一次転写した
後に、記録媒体に二次転写するものなど各種タイプを包
含する。
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
らなる単層型有機正帯電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、本発明の画像形成装置は、帯電手段2、
露光手段3、現像手段4にて感光体1上にトナー像を可
視像化するものであればよく、感光体1上のトナー像を
記録媒体に直接転写するものであってもよいし、あるい
は、感光体1上のトナー像を中間転写体に一次転写した
後に、記録媒体に二次転写するものなど各種タイプを包
含する。
【0017】また、露光手段3は、パルス幅可変手段5
及び露光強度可変手段6を具備したものであれば、レー
ザ走査装置に限られるものではなく、適宜選定すること
ができる。そして、露光手段3については、特定の露光
ユニットでパルス幅変調、露光強度変調を行なうように
してもよいし、例えばパルス幅変調用の露光ユニットと
露光強度変調用の露光ユニットとを機能分離させるよう
にしてもよい。特に、露光手段3によるビームドット径
については任意のものを使用することは可能であるが、
低解像領域の潜像形成性を良好に保つという観点からす
れば、感光体1上に照射するビームドット径として主走
査方向の径寸法を副走査方向の径寸法に比べて小さく設
定したものであることが好ましい。
及び露光強度可変手段6を具備したものであれば、レー
ザ走査装置に限られるものではなく、適宜選定すること
ができる。そして、露光手段3については、特定の露光
ユニットでパルス幅変調、露光強度変調を行なうように
してもよいし、例えばパルス幅変調用の露光ユニットと
露光強度変調用の露光ユニットとを機能分離させるよう
にしてもよい。特に、露光手段3によるビームドット径
については任意のものを使用することは可能であるが、
低解像領域の潜像形成性を良好に保つという観点からす
れば、感光体1上に照射するビームドット径として主走
査方向の径寸法を副走査方向の径寸法に比べて小さく設
定したものであることが好ましい。
【0018】また、検査用像作成手段7,12は、通常
の画像形成サイクルと異なる感光体特性検査サイクル時
に動作させればよく、例えば電源投入時や、所定の画像
形成サイクル数毎に定期的に行なうようにすればよい。
更に、検査用像作成手段7,12については、基本的に
閾値パルス幅WLに対応した潜像の近傍において複数段
階の潜像を形成するようにすればよく、全パルス幅に亘
って潜像を段階的に作成する必要はない。
の画像形成サイクルと異なる感光体特性検査サイクル時
に動作させればよく、例えば電源投入時や、所定の画像
形成サイクル数毎に定期的に行なうようにすればよい。
更に、検査用像作成手段7,12については、基本的に
閾値パルス幅WLに対応した潜像の近傍において複数段
階の潜像を形成するようにすればよく、全パルス幅に亘
って潜像を段階的に作成する必要はない。
【0019】更に、閾値パルス幅判別手段9,14につ
いては、例えば、電位検出手段8若しくは濃度検出手段
13からの検出データと、潜像が形成可能な下限レベル
(低変曲点電位VLに相当)若しくは現像像が形成可能
な下限レベルという基準データとを比較し、検出データ
のうち基準データに達しない基準データに限りなく近い
検出データを求め、この検出データに対応する多階調画
像データのパルス幅から閾値パルス幅WLを判別するよ
うにしてもよいし、逆に、検出データのうち基準データ
を超え基準データに限りなく近い検出データを求め、こ
の検出データに対応する多階調画像データのパルス幅か
ら閾値パルス幅WLを判別する等、適宜のアルゴリズム
を用いることが可能である。
いては、例えば、電位検出手段8若しくは濃度検出手段
13からの検出データと、潜像が形成可能な下限レベル
(低変曲点電位VLに相当)若しくは現像像が形成可能
な下限レベルという基準データとを比較し、検出データ
のうち基準データに達しない基準データに限りなく近い
検出データを求め、この検出データに対応する多階調画
像データのパルス幅から閾値パルス幅WLを判別するよ
うにしてもよいし、逆に、検出データのうち基準データ
を超え基準データに限りなく近い検出データを求め、こ
の検出データに対応する多階調画像データのパルス幅か
ら閾値パルス幅WLを判別する等、適宜のアルゴリズム
を用いることが可能である。
【0020】また、露光強度制御手段11,16につい
ては、閾値パルス幅WL未満の場合の露光強度を閾値パ
ルス幅WL以上の場合の露光強度より大きくするよう
に、基本的には露光強度を2段階に切り替えるようにす
ればよいが、閾値パルス幅WL未満の場合の露光強度を
数段階に切り替え、発生パルス幅と露光強度とを反比例
の形で対応させ、低解像領域の階調性をより良好にする
ことが可能である。
ては、閾値パルス幅WL未満の場合の露光強度を閾値パ
ルス幅WL以上の場合の露光強度より大きくするよう
に、基本的には露光強度を2段階に切り替えるようにす
ればよいが、閾値パルス幅WL未満の場合の露光強度を
数段階に切り替え、発生パルス幅と露光強度とを反比例
の形で対応させ、低解像領域の階調性をより良好にする
ことが可能である。
【0021】次に、上述した技術的手段のうち装置発明
を例に挙げてその作用について説明する。先ず、構成要
素1〜11を備えた画像形成装置について説明すると、
図1において、検査用像作成手段7は、通常の画像形成
サイクルと異なる感光体特性検査サイクル時にパルス幅
可変手段5にて露光手段3からパルス幅の異なる複数の
ビームを照射させ、感光体1上に複数のパルス幅のビー
ム露光による潜像を段階的に作成する。すると、電位検
出手段8は、前記検査用像作成手段7にて作成された感
光体1上の各パルス幅に対応する潜像電位を検出する。
そして、閾値パルス幅判別手段9は電位検出手段8にて
検出された潜像電位のうち、感光体1の急激な電位減衰
部分の低電位側変曲点における低変曲点電位VLに対応
する露光手段3の閾値パルス幅WLを求める。この状態
において、通常の画像形成サイクルが行なわれると、パ
ルス幅判断手段10は、パルス幅可変手段5にて可変設
定される多階調画像データのパルス幅が閾値パルス幅W
Lよりも小さいか否かを判断する。
を例に挙げてその作用について説明する。先ず、構成要
素1〜11を備えた画像形成装置について説明すると、
図1において、検査用像作成手段7は、通常の画像形成
サイクルと異なる感光体特性検査サイクル時にパルス幅
可変手段5にて露光手段3からパルス幅の異なる複数の
ビームを照射させ、感光体1上に複数のパルス幅のビー
ム露光による潜像を段階的に作成する。すると、電位検
出手段8は、前記検査用像作成手段7にて作成された感
光体1上の各パルス幅に対応する潜像電位を検出する。
そして、閾値パルス幅判別手段9は電位検出手段8にて
検出された潜像電位のうち、感光体1の急激な電位減衰
部分の低電位側変曲点における低変曲点電位VLに対応
する露光手段3の閾値パルス幅WLを求める。この状態
において、通常の画像形成サイクルが行なわれると、パ
ルス幅判断手段10は、パルス幅可変手段5にて可変設
定される多階調画像データのパルス幅が閾値パルス幅W
Lよりも小さいか否かを判断する。
【0022】そして、パルス幅判断手段10が多階調画
像データのパルス幅W=W1を閾値パルス幅WL以上であ
ると判断すると、露光強度制御手段11は通常の露光強
度をそのまま維持する制御信号を露光強度可変手段6へ
送出する。このため、露光手段3は、図2(a)に示す
ように、通常の露光強度P1でパルス幅W1のパルス幅変
調を行ない、感光体1上に潜像電位レベルが現像可能レ
ベルである潜像ZIM(W1)を形成する。一方、パルス
幅判断手段10が多階調画像データのパルス幅W=W2
を閾値パルス幅WL未満であると判断すると、露光強度
制御手段11は露光強度を通常の露光強度よりも大きく
設定し、閾値パルス幅WL未満の低解像領域の潜像電位
レベルを現像可能レベルに変更する。このため、露光手
段3は、図2(b)に示すように、通常の露光強度P1
よりも大きい露光強度P2でパルス幅W2のパルス幅変調
を行ない、感光体1上に潜像電位レベルが現像可能レベ
ルである潜像ZIM(W2)を形成する。
像データのパルス幅W=W1を閾値パルス幅WL以上であ
ると判断すると、露光強度制御手段11は通常の露光強
度をそのまま維持する制御信号を露光強度可変手段6へ
送出する。このため、露光手段3は、図2(a)に示す
ように、通常の露光強度P1でパルス幅W1のパルス幅変
調を行ない、感光体1上に潜像電位レベルが現像可能レ
ベルである潜像ZIM(W1)を形成する。一方、パルス
幅判断手段10が多階調画像データのパルス幅W=W2
を閾値パルス幅WL未満であると判断すると、露光強度
制御手段11は露光強度を通常の露光強度よりも大きく
設定し、閾値パルス幅WL未満の低解像領域の潜像電位
レベルを現像可能レベルに変更する。このため、露光手
段3は、図2(b)に示すように、通常の露光強度P1
よりも大きい露光強度P2でパルス幅W2のパルス幅変調
を行ない、感光体1上に潜像電位レベルが現像可能レベ
ルである潜像ZIM(W2)を形成する。
【0023】また、構成要素1〜6,12〜16を備え
た画像形成装置について説明すると、検査用像作成手段
12は、通常の画像形成サイクルと異なる感光体特性検
査サイクル時にパルス幅可変手段5にて露光手段3から
パルス幅の異なる複数のビームを照射させ、感光体1上
に複数のパルス幅のビーム露光による潜像を段階的に作
成すると共に、各潜像を現像手段4にて可視像化する。
すると、濃度検出手段13は検査用像作成手段12にて
作成された感光体1上の各パルス幅に対応する現像像の
濃度情報を検出する。そして、閾値パルス幅判別手段1
4は、濃度検出手段13にて検出される濃度情報に基づ
いて、現像像が形成可能な下限レベルの濃度情報に対応
する閾値パルス幅WLを求める。この状態において、通
常の画像形成サイクルが行なわれると、パルス幅判断手
段15はパルス幅可変手段5にて可変設定される多階調
画像データのパルス幅が閾値パルス幅WLよりも小さい
か否かを判断する。そして、露光強度制御手段16は、
パルス幅判断手段15にて多階調画像データのパルス幅
が閾値パルス幅WL以上であると判断された状況下で
は、露光強度可変手段6による露光強度を通常レベルに
維持し、一方、パルス幅判断手段15にて多階調画像デ
ータのパルス幅が閾値パルス幅WLよりも小さいと判断
された状況下で、前記露光強度を閾値パルス幅WL以上
の時に比べて大きく設定し、閾値パルス幅WL未満の低
解像領域の潜像電位レベルを現像可能レベルに変更す
る。従って、このタイプにおいても、高解像領域(W≧
WL)、低解像領域(W<WL)の潜像は、いずれも図2
(a)(b)に示すように、現像可能なレベルの電位状
態にて形成される。
た画像形成装置について説明すると、検査用像作成手段
12は、通常の画像形成サイクルと異なる感光体特性検
査サイクル時にパルス幅可変手段5にて露光手段3から
パルス幅の異なる複数のビームを照射させ、感光体1上
に複数のパルス幅のビーム露光による潜像を段階的に作
成すると共に、各潜像を現像手段4にて可視像化する。
すると、濃度検出手段13は検査用像作成手段12にて
作成された感光体1上の各パルス幅に対応する現像像の
濃度情報を検出する。そして、閾値パルス幅判別手段1
4は、濃度検出手段13にて検出される濃度情報に基づ
いて、現像像が形成可能な下限レベルの濃度情報に対応
する閾値パルス幅WLを求める。この状態において、通
常の画像形成サイクルが行なわれると、パルス幅判断手
段15はパルス幅可変手段5にて可変設定される多階調
画像データのパルス幅が閾値パルス幅WLよりも小さい
か否かを判断する。そして、露光強度制御手段16は、
パルス幅判断手段15にて多階調画像データのパルス幅
が閾値パルス幅WL以上であると判断された状況下で
は、露光強度可変手段6による露光強度を通常レベルに
維持し、一方、パルス幅判断手段15にて多階調画像デ
ータのパルス幅が閾値パルス幅WLよりも小さいと判断
された状況下で、前記露光強度を閾値パルス幅WL以上
の時に比べて大きく設定し、閾値パルス幅WL未満の低
解像領域の潜像電位レベルを現像可能レベルに変更す
る。従って、このタイプにおいても、高解像領域(W≧
WL)、低解像領域(W<WL)の潜像は、いずれも図2
(a)(b)に示すように、現像可能なレベルの電位状
態にて形成される。
【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。 ◎実施の形態1 図3はこの発明が適用された画像形成装置の実施の形態
1を示す。同図において、符号21はある露光量を境と
して急激に電素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)を形成する光書き込み装置(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。また、符号24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、25は感光
体21上のトナー像を記録紙26に転写させるコロトロ
ンなどの転写装置、27は感光体21に静電吸着した記
録紙26を剥離するコロトロンなどの用紙剥離装置、2
8は記録紙26上の未定着トナー像を定着する定着装
置、29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、30は感光体21上の残留電荷を除去
する除電装置である。
に基づいてこの発明を詳細に説明する。 ◎実施の形態1 図3はこの発明が適用された画像形成装置の実施の形態
1を示す。同図において、符号21はある露光量を境と
して急激に電素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)を形成する光書き込み装置(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。また、符号24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、25は感光
体21上のトナー像を記録紙26に転写させるコロトロ
ンなどの転写装置、27は感光体21に静電吸着した記
録紙26を剥離するコロトロンなどの用紙剥離装置、2
8は記録紙26上の未定着トナー像を定着する定着装
置、29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、30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。
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4(a)(b)に示す。図4(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4(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。
特性を図4(a)(b)に示す。図4(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4(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4(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4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4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。
性(図4(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4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4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。
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、本実施の形態で用いられる光書き込
み装置23の半導体レーザ231(図3参照)の特性
(レーザの駆動電流と出力光量との関係)を図5に示
す。更に、レーザ出力光量である露光量と感光体表面電
位との関係を図6に示す。これらにおいて、露光量A
(レーザ駆動電流A’に対応)は半導体レーザ231の
標準使用出力レベルを示し、露光量B(レーザ駆動電流
B’に対応)は最大出力レベルを示し、露光量Cは零レ
ベルを示し、更に、露光量Dは感光体の急激な電位減衰
部分の低電位側変曲点における低変曲点電位VLの得ら
れるレベルを示すものである。従って、露光量Aでパル
ス幅変調なしに使えば感光体上で潜像が形成されるが、
パルス幅変調により、例えばD未満の露光量しか得られ
ず、感光体の電位減衰も低変曲点電位VL未満しか得ら
れないのであれば、感光体上で潜像形成が行なわれない
ことになる。そこで、本実施の形態では、パルス幅が閾
値パルス幅WL、すなわち、標準使用出力レベルAの露
光量でパルス幅変調したときに露光量がDになるパルス
幅WL未満になった場合、露光量がDを超えるレベルに
なるように半導体レーザ231の出力光量をAよりも大
きく設定する手法が採用されている。
み装置23の半導体レーザ231(図3参照)の特性
(レーザの駆動電流と出力光量との関係)を図5に示
す。更に、レーザ出力光量である露光量と感光体表面電
位との関係を図6に示す。これらにおいて、露光量A
(レーザ駆動電流A’に対応)は半導体レーザ231の
標準使用出力レベルを示し、露光量B(レーザ駆動電流
B’に対応)は最大出力レベルを示し、露光量Cは零レ
ベルを示し、更に、露光量Dは感光体の急激な電位減衰
部分の低電位側変曲点における低変曲点電位VLの得ら
れるレベルを示すものである。従って、露光量Aでパル
ス幅変調なしに使えば感光体上で潜像が形成されるが、
パルス幅変調により、例えばD未満の露光量しか得られ
ず、感光体の電位減衰も低変曲点電位VL未満しか得ら
れないのであれば、感光体上で潜像形成が行なわれない
ことになる。そこで、本実施の形態では、パルス幅が閾
値パルス幅WL、すなわち、標準使用出力レベルAの露
光量でパルス幅変調したときに露光量がDになるパルス
幅WL未満になった場合、露光量がDを超えるレベルに
なるように半導体レーザ231の出力光量をAよりも大
きく設定する手法が採用されている。
【0030】次に、本実施の形態で用いられる露光制御
系を図7,8に基づいて説明する。図7は半導体レーザ
(LD)を駆動制御する露光制御系のブロック図であ
る。同図において、符号40は多階調画像データを出力
するデジタルデータ出力装置であり、DA変換器41は
デジタルデータ出力装置40からデジタルデータをアナ
ログビデオ信号に変換する。また、符号42は1画素周
期の三角波発生器、43は三角波発生器42からの三角
波とDA変換器41からのアナログビデオ信号とを比較
してデジタルデータに対応するパルス幅の変調信号を生
成する比較回路、44は比較回路43からの変調信号に
基づいて所定の光量で半導体レーザ231を駆動するレ
ーザ(LD)駆動回路、45はレーザ駆動回路44のレ
ーザ光量設定値を切替える光量切替回路である。更に、
符号46は感光体21上の潜像電位を検出する電位検出
センサ、47は電位検出センサ46で検出された電位か
らレーザ光量設定値の切り替えを判断する切替光量判断
回路である。
系を図7,8に基づいて説明する。図7は半導体レーザ
(LD)を駆動制御する露光制御系のブロック図であ
る。同図において、符号40は多階調画像データを出力
するデジタルデータ出力装置であり、DA変換器41は
デジタルデータ出力装置40からデジタルデータをアナ
ログビデオ信号に変換する。また、符号42は1画素周
期の三角波発生器、43は三角波発生器42からの三角
波とDA変換器41からのアナログビデオ信号とを比較
してデジタルデータに対応するパルス幅の変調信号を生
成する比較回路、44は比較回路43からの変調信号に
基づいて所定の光量で半導体レーザ231を駆動するレ
ーザ(LD)駆動回路、45はレーザ駆動回路44のレ
ーザ光量設定値を切替える光量切替回路である。更に、
符号46は感光体21上の潜像電位を検出する電位検出
センサ、47は電位検出センサ46で検出された電位か
らレーザ光量設定値の切り替えを判断する切替光量判断
回路である。
【0031】また、図8は切替光量判断回路47の詳細
を示す説明図である。同図において、切替光量判断回路
47は、通常の画像形成サイクルと異なる感光体特性検
査サイクル(感光体特性の変化を定期的に検査するサイ
クル)時に動作するものであり、アナログビデオ信号を
格納する第1のメモリ471と、前記アナログビデオ信
号に対応して感光体21上に形成される潜像電位を格納
する第2のメモリ472と、潜像形成に必要な電位であ
る低変曲点電位VLを格納した低変曲点電位メモリ47
3とを備えている。また、符号474は前記第2のメモ
リ472に格納された潜像電位と低変曲点電位メモリ4
73の低変曲点電位VLとを比較し、第2メモリ472
内の電位が低変曲点電位VLに到達せず低変曲点電位VL
に限りなく近い条件下で第2のメモリ472内の電位と
そのアドレスを第1のメモリ471に送出し、その電位
を発生させたアナログビデオ信号を第1のメモリ471
内から取して光量切替回路45へ渡すための比較器であ
る。尚、本実施の形態において、感光体特性検査サイク
ルは、電源投入時又は予め決められた所定画像形成枚数
毎に行われるようになっている。
を示す説明図である。同図において、切替光量判断回路
47は、通常の画像形成サイクルと異なる感光体特性検
査サイクル(感光体特性の変化を定期的に検査するサイ
クル)時に動作するものであり、アナログビデオ信号を
格納する第1のメモリ471と、前記アナログビデオ信
号に対応して感光体21上に形成される潜像電位を格納
する第2のメモリ472と、潜像形成に必要な電位であ
る低変曲点電位VLを格納した低変曲点電位メモリ47
3とを備えている。また、符号474は前記第2のメモ
リ472に格納された潜像電位と低変曲点電位メモリ4
73の低変曲点電位VLとを比較し、第2メモリ472
内の電位が低変曲点電位VLに到達せず低変曲点電位VL
に限りなく近い条件下で第2のメモリ472内の電位と
そのアドレスを第1のメモリ471に送出し、その電位
を発生させたアナログビデオ信号を第1のメモリ471
内から取して光量切替回路45へ渡すための比較器であ
る。尚、本実施の形態において、感光体特性検査サイク
ルは、電源投入時又は予め決められた所定画像形成枚数
毎に行われるようになっている。
【0032】次に、本実施の形態に係る画像形成装置の
作動について説明する。 ●感光体特性検査サイクル 本実施の形態において、感光体特性検査サイクルは、感
光体21の特性が経時後変動し、ビームの露光量に対す
る電位の変換時の感度が変動する事態を補正するサイク
ルである。先ず、デジタルデータ出力装置40からパル
ス幅が数段階に振られたデジタルデータ(標準条件時に
おける低変曲点電位VLに対応するデジタルデータの前
後範囲で選択)を順次出力し、DA変換器41、比較回
路43を経てレーザ(LD)駆動回路44にて発生した
レーザ光により感光体21上に数段階の静電潜像を形成
する。この状態において、各パルス幅の潜像電位を電位
検出センサ46にて検出し、アナログビデオ信号とそれ
によって発生した感光体21上の潜像電位とを切替光量
判断回路47の第1のメモリ471、第2のメモリ47
2にそれぞれ格納する。そして、第2のメモリ472に
格納された潜像電位と潜像形成に必要な電位を格納した
低変曲点電位VLとを比較して、初めて低変曲点電位VL
に到達しない電位とそのアドレスとを第1のメモリ47
1に返し、その電位に対応するアナログビデオ信号を第
1のメモリ471中から取り出し、これを光量切替閾値
信号として光量切替回路45に渡す。
作動について説明する。 ●感光体特性検査サイクル 本実施の形態において、感光体特性検査サイクルは、感
光体21の特性が経時後変動し、ビームの露光量に対す
る電位の変換時の感度が変動する事態を補正するサイク
ルである。先ず、デジタルデータ出力装置40からパル
ス幅が数段階に振られたデジタルデータ(標準条件時に
おける低変曲点電位VLに対応するデジタルデータの前
後範囲で選択)を順次出力し、DA変換器41、比較回
路43を経てレーザ(LD)駆動回路44にて発生した
レーザ光により感光体21上に数段階の静電潜像を形成
する。この状態において、各パルス幅の潜像電位を電位
検出センサ46にて検出し、アナログビデオ信号とそれ
によって発生した感光体21上の潜像電位とを切替光量
判断回路47の第1のメモリ471、第2のメモリ47
2にそれぞれ格納する。そして、第2のメモリ472に
格納された潜像電位と潜像形成に必要な電位を格納した
低変曲点電位VLとを比較して、初めて低変曲点電位VL
に到達しない電位とそのアドレスとを第1のメモリ47
1に返し、その電位に対応するアナログビデオ信号を第
1のメモリ471中から取り出し、これを光量切替閾値
信号として光量切替回路45に渡す。
【0033】●画像形成サイクル 通常の画像形成サイクルにおいて、デジタルデータ出力
装置40から多階調画像データからなるデジタル信号が
出力され、DA変換器41にてアナログビデオ信号に変
換されると、このアナログビデオ信号は比較回路43を
経てレーザ(LD)駆動回路44へ送出され、所定のパ
ルス幅変調信号として出力される。このとき、アナログ
ビデオ信号が前記光量切替閾値信号より大きい場合に
は、光量切替回路45はレーザ駆動回路44に光量切替
信号を送出せず、レーザ駆動回路44のレーザ光量設定
値を通常の設定値のままに維持するが、アナログビデオ
信号が前記光量切替閾値信号以下である場合には、光量
切替回路45はレーザ駆動回路44に光量切替信号を送
出し、レーザ駆動回路44のレーザ光量設定値を切り替
え、低解像領域において現像可能なレベルのビーム露光
量に切り替える。本実施の形態においては、低解像領域
において切り替えられるビーム露光量は一定でもよい
が、光量切替閾値信号以下の場合のレーザ光量設定値
(露光強度)を数段階に切り替え、発生パルス幅と露光
強度とを反比例の形で対応させ、低解像領域の階調性を
より良好にすることが好ましい。
装置40から多階調画像データからなるデジタル信号が
出力され、DA変換器41にてアナログビデオ信号に変
換されると、このアナログビデオ信号は比較回路43を
経てレーザ(LD)駆動回路44へ送出され、所定のパ
ルス幅変調信号として出力される。このとき、アナログ
ビデオ信号が前記光量切替閾値信号より大きい場合に
は、光量切替回路45はレーザ駆動回路44に光量切替
信号を送出せず、レーザ駆動回路44のレーザ光量設定
値を通常の設定値のままに維持するが、アナログビデオ
信号が前記光量切替閾値信号以下である場合には、光量
切替回路45はレーザ駆動回路44に光量切替信号を送
出し、レーザ駆動回路44のレーザ光量設定値を切り替
え、低解像領域において現像可能なレベルのビーム露光
量に切り替える。本実施の形態においては、低解像領域
において切り替えられるビーム露光量は一定でもよい
が、光量切替閾値信号以下の場合のレーザ光量設定値
(露光強度)を数段階に切り替え、発生パルス幅と露光
強度とを反比例の形で対応させ、低解像領域の階調性を
より良好にすることが好ましい。
【0034】このような画像形成過程においては、後述
する実施例からも確認されるように、高解像領域のみな
らず、低解像領域の潜像についても確実に可視像化さ
れ、画像の高階調性が達成された。
する実施例からも確認されるように、高解像領域のみな
らず、低解像領域の潜像についても確実に可視像化さ
れ、画像の高階調性が達成された。
【0035】◎実施の形態2 本実施の形態に係る画像形成装置の基本的構成は実施の
形態1と略同様であるが、実施の形態1と異なる図9に
示すような露光制御系を有している。同図において、露
光制御系は、実施の形態1で用いられた電位検出センサ
46に代わって濃度検出センサ56を感光体21の表面
近傍に取り付け、切替光量判断回路57にて前記濃度検
出センサ56で検出された濃度からレーザ光量設定値の
切り替えを判断するようにしたものである。尚、実施の
形態1と同様な構成要素については実施の形態1と同様
の符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
形態1と略同様であるが、実施の形態1と異なる図9に
示すような露光制御系を有している。同図において、露
光制御系は、実施の形態1で用いられた電位検出センサ
46に代わって濃度検出センサ56を感光体21の表面
近傍に取り付け、切替光量判断回路57にて前記濃度検
出センサ56で検出された濃度からレーザ光量設定値の
切り替えを判断するようにしたものである。尚、実施の
形態1と同様な構成要素については実施の形態1と同様
の符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
【0036】また、図10は切替光量判断回路57の詳
細を示す説明図である。同図において、切替光量判断回
路57は、通常の画像形成サイクルと異なる感光体特性
検査サイクル(実施の形態1と同様)時に動作するもの
であり、アナログビデオ信号を格納する第1のメモリ5
71と、前記アナログビデオ信号に対応して感光体21
上に形成される潜像の現像濃度を格納する第2のメモリ
572と、可視像化する上で必要な基準濃度(実施の形
態1の低変曲点電位VLに相当)を格納した基準濃度メ
モリ573とを備えている。また、符号574は前記第
2のメモリ572に格納された現像濃度と基準濃度メモ
リ573の基準濃度とを比較し、第2メモリ572内の
現像濃度が基準濃度に到達せず基準濃度に限りなく近い
条件下で第2のメモリ572内の現像濃度とそのアドレ
スを第1のメモリ571に送出し、その現像濃度を発生
させたアナログビデオ信号を第1のメモリ571内から
取して光量切替回路45へ渡すための比較器である。
細を示す説明図である。同図において、切替光量判断回
路57は、通常の画像形成サイクルと異なる感光体特性
検査サイクル(実施の形態1と同様)時に動作するもの
であり、アナログビデオ信号を格納する第1のメモリ5
71と、前記アナログビデオ信号に対応して感光体21
上に形成される潜像の現像濃度を格納する第2のメモリ
572と、可視像化する上で必要な基準濃度(実施の形
態1の低変曲点電位VLに相当)を格納した基準濃度メ
モリ573とを備えている。また、符号574は前記第
2のメモリ572に格納された現像濃度と基準濃度メモ
リ573の基準濃度とを比較し、第2メモリ572内の
現像濃度が基準濃度に到達せず基準濃度に限りなく近い
条件下で第2のメモリ572内の現像濃度とそのアドレ
スを第1のメモリ571に送出し、その現像濃度を発生
させたアナログビデオ信号を第1のメモリ571内から
取して光量切替回路45へ渡すための比較器である。
【0037】従って、本実施の形態にあっては、以下の
ような感光体特性検査サイクルと画像形成サイクルとが
行われる。 ●感光体特性検査サイクル 先ず、デジタルデータ出力装置40からパルス幅が数段
階に振られたデジタルデータ(標準条件時における基準
濃度に対応するデジタルデータの前後範囲で選択)を順
次出力し、DA変換器41、比較回路43を経てレーザ
(LD)駆動回路44にて発生したレーザ光により感光
体21上に数段階の静電潜像を形成すると共に、現像装
置24にて現像する。この状態において、各パルス幅の
現像濃度を濃度検出センサ56にて検出し、アナログビ
デオ信号とそれによって発生した感光体21上の現像濃
度とを切替光量判断回路57の第1のメモリ571、第
2のメモリ572にそれぞれ格納する。そして、第2の
メモリ572に格納された現像濃度と基準濃度とを比較
して、初めて基準濃度に到達しない現像濃度とそのアド
レスとを第1のメモリ571に返し、その現像濃度に対
応するアナログビデオ信号を第1のメモリ571中から
取り出し、これを光量切替閾値信号として光量切替回路
45に渡す。
ような感光体特性検査サイクルと画像形成サイクルとが
行われる。 ●感光体特性検査サイクル 先ず、デジタルデータ出力装置40からパルス幅が数段
階に振られたデジタルデータ(標準条件時における基準
濃度に対応するデジタルデータの前後範囲で選択)を順
次出力し、DA変換器41、比較回路43を経てレーザ
(LD)駆動回路44にて発生したレーザ光により感光
体21上に数段階の静電潜像を形成すると共に、現像装
置24にて現像する。この状態において、各パルス幅の
現像濃度を濃度検出センサ56にて検出し、アナログビ
デオ信号とそれによって発生した感光体21上の現像濃
度とを切替光量判断回路57の第1のメモリ571、第
2のメモリ572にそれぞれ格納する。そして、第2の
メモリ572に格納された現像濃度と基準濃度とを比較
して、初めて基準濃度に到達しない現像濃度とそのアド
レスとを第1のメモリ571に返し、その現像濃度に対
応するアナログビデオ信号を第1のメモリ571中から
取り出し、これを光量切替閾値信号として光量切替回路
45に渡す。
【0038】●画像形成サイクル 通常の画像形成サイクルにおいて、デジタルデータ出力
装置40から多階調画像データからなるデジタル信号が
出力され、DA変換器41にてアナログビデオ信号に変
換されると、実施の形態1と同様に、アナログビデオ信
号が前記光量切替閾値信号より大きい場合には、光量切
替回路45はレーザ駆動回路44に光量切替信号を送出
せず、レーザ駆動回路44のレーザ光量設定値を通常の
設定値のままに維持するが、アナログビデオ信号が前記
光量切替閾値信号以下である場合には、光量切替回路4
5はレーザ駆動回路44に光量切替信号を送出し、レー
ザ駆動回路44のレーザ光量設定値を切り替え、低解像
領域において現像可能なレベルのビーム露光量に切り替
える。
装置40から多階調画像データからなるデジタル信号が
出力され、DA変換器41にてアナログビデオ信号に変
換されると、実施の形態1と同様に、アナログビデオ信
号が前記光量切替閾値信号より大きい場合には、光量切
替回路45はレーザ駆動回路44に光量切替信号を送出
せず、レーザ駆動回路44のレーザ光量設定値を通常の
設定値のままに維持するが、アナログビデオ信号が前記
光量切替閾値信号以下である場合には、光量切替回路4
5はレーザ駆動回路44に光量切替信号を送出し、レー
ザ駆動回路44のレーザ光量設定値を切り替え、低解像
領域において現像可能なレベルのビーム露光量に切り替
える。
【0039】この形態においても、高解像領域のみなら
ず、低解像領域の潜像についても確実に可視像化され、
画像の高階調性が達成された。
ず、低解像領域の潜像についても確実に可視像化され、
画像の高階調性が達成された。
【0040】
◎実施例1 本実施例は解像度400spiの画素に対して適応した
ものであり、レーザビーム半径を主走査方向は20μ
m、副走査方向を30μmとし、ビームパワーを0.4
mW、また、光書き込み装置23として、走査速度が1
000m/sであるROS(Raster Output Scanner)
を用いた。そして、パルス幅を変調すると共に、低解像
領域でビームパワーを増大させた場合の階調性の変化に
ついてシミュレート実験した。尚、本実施例で用いられ
るHigh−γ特性の感光体のPIDC(Photoinduced
Discharge Curve)を図11に、また、単位画素あたり
のROS点灯時間とビームパワー(露光量)との関係を
図12に夫々示す。
ものであり、レーザビーム半径を主走査方向は20μ
m、副走査方向を30μmとし、ビームパワーを0.4
mW、また、光書き込み装置23として、走査速度が1
000m/sであるROS(Raster Output Scanner)
を用いた。そして、パルス幅を変調すると共に、低解像
領域でビームパワーを増大させた場合の階調性の変化に
ついてシミュレート実験した。尚、本実施例で用いられ
るHigh−γ特性の感光体のPIDC(Photoinduced
Discharge Curve)を図11に、また、単位画素あたり
のROS点灯時間とビームパワー(露光量)との関係を
図12に夫々示す。
【0041】図13はパルス幅WL(本実施例ではWL=
30%)以下でビームパワーを増大させた場合の、RO
S点灯時間(パルス幅変調0〜100%)を10%刻み
で行ったときのROS点灯時間と露光量との関係を示
し、図14は図13と同様な条件下におけるROS点灯
時間と感光体上の潜像電位分布との関係を示す。尚、図
13,14の横軸の長さ(FS方向)は主走査方向の画
素幅寸法を示す。本実施例では、ビームパワーの増大幅
は20%時が0.4mWから0.5mW、10%時が
0.4mWから0.8mWとした。
30%)以下でビームパワーを増大させた場合の、RO
S点灯時間(パルス幅変調0〜100%)を10%刻み
で行ったときのROS点灯時間と露光量との関係を示
し、図14は図13と同様な条件下におけるROS点灯
時間と感光体上の潜像電位分布との関係を示す。尚、図
13,14の横軸の長さ(FS方向)は主走査方向の画
素幅寸法を示す。本実施例では、ビームパワーの増大幅
は20%時が0.4mWから0.5mW、10%時が
0.4mWから0.8mWとした。
【0042】本実施例において、高解像性は現像電位
(ここでは300V)で切ったときの潜像電位幅が変調
パルス幅毎に一定間隔となっているときに良好であると
判断した。図13、図14によれば、パルス幅WL以下
でビームパワーを増大させた場合は、0〜30%間でも
高解像性を維持でき、カラー画像に多い低解像部分の階
調をビームパワーを変調しない比較例1(図15、図1
6参照)に比べ、より長い範囲で取ることができ、安定
したハーフトーン画像を得ることができる。
(ここでは300V)で切ったときの潜像電位幅が変調
パルス幅毎に一定間隔となっているときに良好であると
判断した。図13、図14によれば、パルス幅WL以下
でビームパワーを増大させた場合は、0〜30%間でも
高解像性を維持でき、カラー画像に多い低解像部分の階
調をビームパワーを変調しない比較例1(図15、図1
6参照)に比べ、より長い範囲で取ることができ、安定
したハーフトーン画像を得ることができる。
【0043】◎比較例1 ビームパワーを0.4mW一定とし、それ以外を実施例
1と同様の条件下においてパルス幅変調して、階調性の
変化についてシミュレート実験した。図15はパルス幅
WL(本実施例ではWL=30%)以下でビームパワーを
変えない場合の、ROS点灯時間Cin(パルス幅変調0
〜100%)を10%刻みで行ったときのROS点灯時
間と露光量との関係を示し、図16は図15と同様な条
件下におけるROS点灯時間と感光体上の潜像電位分布
との関係を示す。図15、図16によれば、ビームパワ
ーを変えない場合、ROS点灯時間(変調パルス幅)C
inが30%を下回ると解像性が落ち、20%を下回ると
感光体上に潜像を形成しないことが確認された。このた
め、低解像部分の階調をとるためにパルス幅20〜30
%の領域を極めて狭い範囲で使わなければならない。
1と同様の条件下においてパルス幅変調して、階調性の
変化についてシミュレート実験した。図15はパルス幅
WL(本実施例ではWL=30%)以下でビームパワーを
変えない場合の、ROS点灯時間Cin(パルス幅変調0
〜100%)を10%刻みで行ったときのROS点灯時
間と露光量との関係を示し、図16は図15と同様な条
件下におけるROS点灯時間と感光体上の潜像電位分布
との関係を示す。図15、図16によれば、ビームパワ
ーを変えない場合、ROS点灯時間(変調パルス幅)C
inが30%を下回ると解像性が落ち、20%を下回ると
感光体上に潜像を形成しないことが確認された。このた
め、低解像部分の階調をとるためにパルス幅20〜30
%の領域を極めて狭い範囲で使わなければならない。
【0044】◎比較例2 実施例1は感光体上の主走査方向のビーム径が副走査方
向に比べて小さくなっている場合について述べた。次
に、レーザビーム半径を主走査方向は30μm、副走査
方向を30μmとし、ビームパワーを0.6mW、ま
た、ROSの走査速度は1000m/sで同様のシミュ
レート実験を行った。図17はパルス幅WL以下でビー
ムパワーを変えない場合の、ROS点灯時間(パルス幅
変調を0〜100%)を10%刻みで行ったときの感光
体上の潜像電位分布である。また、パルス幅WL以下で
ビームパワーを増大させ、低解像領域の階調性を高める
ため、パルス幅20%の時のビームパワーを0.85m
Wに上げた時の電位分布をパルス幅30%時の電位分布
と合わせた図を図18に示す。
向に比べて小さくなっている場合について述べた。次
に、レーザビーム半径を主走査方向は30μm、副走査
方向を30μmとし、ビームパワーを0.6mW、ま
た、ROSの走査速度は1000m/sで同様のシミュ
レート実験を行った。図17はパルス幅WL以下でビー
ムパワーを変えない場合の、ROS点灯時間(パルス幅
変調を0〜100%)を10%刻みで行ったときの感光
体上の潜像電位分布である。また、パルス幅WL以下で
ビームパワーを増大させ、低解像領域の階調性を高める
ため、パルス幅20%の時のビームパワーを0.85m
Wに上げた時の電位分布をパルス幅30%時の電位分布
と合わせた図を図18に示す。
【0045】図17及び図18から分かるように、パル
ス幅WL以下でビームパワーを増大させた場合、パルス
幅20%の電位分布とパルス幅30%時の電位分布のグ
ラフとが重なってきてしまうことが把握される。このこ
とから、ビームの主走査方向のビーム径が副走査方向の
ビーム系と同等だと、パルス幅WL以下でビームパワー
を増大させても、現像電位付近で見たときの幅も増大
し、低解像領域の階調性を高める効果を起こさないこと
があることが理解される。それゆえ、主走査方向のビー
ム径が副走査方向に比べて小さくなっている場合に、パ
ルス幅WL以下の低解像領域で潜像形成を行い、高階調
性を達成できる効果を有効に働かせることが可能である
ことが確認される。
ス幅WL以下でビームパワーを増大させた場合、パルス
幅20%の電位分布とパルス幅30%時の電位分布のグ
ラフとが重なってきてしまうことが把握される。このこ
とから、ビームの主走査方向のビーム径が副走査方向の
ビーム系と同等だと、パルス幅WL以下でビームパワー
を増大させても、現像電位付近で見たときの幅も増大
し、低解像領域の階調性を高める効果を起こさないこと
があることが理解される。それゆえ、主走査方向のビー
ム径が副走査方向に比べて小さくなっている場合に、パ
ルス幅WL以下の低解像領域で潜像形成を行い、高階調
性を達成できる効果を有効に働かせることが可能である
ことが確認される。
【0046】◎比較例3 この比較例は、積層型感光体を用い、ビームパワーを
0.28mW一定とし、それ以外を実施例1と同様の条
件下においてパルス幅変調して、階調性の変化について
シミュレート実験した。図19は本比較例で用いた積層
型感光体のPIDCを示し、図20はビームパワーを変
えない場合の、ROS点灯時間Cin(パルス幅変調0〜
100%)を10%刻みで行ったときのROS点灯時間
と露光量との関係を示し、図21は図20と同様な条件
下におけるROS点灯時間と感光体上の潜像電位分布と
の関係を示す。この比較例によれば、本実施例に係るH
igh−γ特性の感光体において、図21に相当するR
OS点灯時間と感光体上の潜像電位分布との関係が得ら
れていることが確認される。
0.28mW一定とし、それ以外を実施例1と同様の条
件下においてパルス幅変調して、階調性の変化について
シミュレート実験した。図19は本比較例で用いた積層
型感光体のPIDCを示し、図20はビームパワーを変
えない場合の、ROS点灯時間Cin(パルス幅変調0〜
100%)を10%刻みで行ったときのROS点灯時間
と露光量との関係を示し、図21は図20と同様な条件
下におけるROS点灯時間と感光体上の潜像電位分布と
の関係を示す。この比較例によれば、本実施例に係るH
igh−γ特性の感光体において、図21に相当するR
OS点灯時間と感光体上の潜像電位分布との関係が得ら
れていることが確認される。
【0047】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、スイッチング的に電位減衰する感度曲線を持つHi
gh−γ特性の感光体において、電位減衰するレベルの
閾値未満のパルス幅にて変調された光量のビームパワー
を、前記閾値以上のパルス幅にて変調された光量のビー
ムパワーに比べて大きく設定することにより、前記閾値
未満の低解像領域での潜像形成を行うようにしたので、
High−γ特性の感光体を用いて、高解像領域のみな
らず、低解像領域までの階調性を確実に達成できる。こ
のため、High−γ特性の感光体を電子写真プロセス
に適用するとき、消費電力、感光体の劣化を最小限に抑
えながら、低解像領域の階調性を高め、高階調な画像形
成を確実に実現することができる。
ば、スイッチング的に電位減衰する感度曲線を持つHi
gh−γ特性の感光体において、電位減衰するレベルの
閾値未満のパルス幅にて変調された光量のビームパワー
を、前記閾値以上のパルス幅にて変調された光量のビー
ムパワーに比べて大きく設定することにより、前記閾値
未満の低解像領域での潜像形成を行うようにしたので、
High−γ特性の感光体を用いて、高解像領域のみな
らず、低解像領域までの階調性を確実に達成できる。こ
のため、High−γ特性の感光体を電子写真プロセス
に適用するとき、消費電力、感光体の劣化を最小限に抑
えながら、低解像領域の階調性を高め、高階調な画像形
成を確実に実現することができる。
【0048】また、本発明において、感光体の経時変化
や環境変化による電位減衰するレベルの閾値変化を定期
的に求め、求められた閾値未満の低解像領域についてビ
ームパワーを増大させるようにすれば、感光体の経時変
化や環境変化に影響されることなく、低解像領域の階調
性を高め、高階調な画像形成を確実に実現することがで
きる。
や環境変化による電位減衰するレベルの閾値変化を定期
的に求め、求められた閾値未満の低解像領域についてビ
ームパワーを増大させるようにすれば、感光体の経時変
化や環境変化に影響されることなく、低解像領域の階調
性を高め、高階調な画像形成を確実に実現することがで
きる。
【0049】更に、本発明において、感光体上に照射す
るビームドット径として主走査方向の径寸法を副走査方
向の径寸法に比べて小さく設定するようにすれば、低解
像領域の階調性を確実に高めることができる。
るビームドット径として主走査方向の径寸法を副走査方
向の径寸法に比べて小さく設定するようにすれば、低解
像領域の階調性を確実に高めることができる。
【図1】 この発明に係る画像形成方法及びその装置の
構成を示す説明図である。
構成を示す説明図である。
【図2】 この発明に係る画像形成原理を示す説明図で
ある。
ある。
【図3】 実施の形態1に係る画像形成装置の概要を示
す説明図である。
す説明図である。
【図4】 (a)は実施の形態1で用いられる感光体ド
ラムの明減衰特性を示す説明図、(b)は実施の形態1
で用いられる感光体ドラムの暗減衰特性を示す説明図で
ある。
ラムの明減衰特性を示す説明図、(b)は実施の形態1
で用いられる感光体ドラムの暗減衰特性を示す説明図で
ある。
【図5】 実施の形態1で用いられるレーザの出力特性
を示すグラフ図である。
を示すグラフ図である。
【図6】 実施の形態1で用いられるレーザ出力光量で
ある露光量と感光体表面電位との関係を示すグラフ図で
ある。
ある露光量と感光体表面電位との関係を示すグラフ図で
ある。
【図7】 実施の形態1で用いられる露光制御系を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図8】 図7の切替光量判断回路の詳細を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図9】 実施の形態2で用いられる露光制御系を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図10】 図9の切替光量判断回路の詳細を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図11】 実施例1で用いられる感光体のPIDCを
示すグラフ図である。
示すグラフ図である。
【図12】 実施例1で用いられる感光体の単位画素あ
たりのROS点灯時間と露光量との関係を示すグラフ図
である。
たりのROS点灯時間と露光量との関係を示すグラフ図
である。
【図13】 実施例1において、パルス幅WL以下でビ
ームパワーを増大させた場合の、ROS点灯時間(パル
ス幅変調0〜100%)を10%刻みで行ったときのR
OS点灯時間と露光量との関係を示すグラフ図である。
ームパワーを増大させた場合の、ROS点灯時間(パル
ス幅変調0〜100%)を10%刻みで行ったときのR
OS点灯時間と露光量との関係を示すグラフ図である。
【図14】 図13と同様な条件下におけるROS点灯
時間と感光体上の潜像電位分布との関係を示すグラフ図
である。
時間と感光体上の潜像電位分布との関係を示すグラフ図
である。
【図15】 比較例1において、パルス幅WL以下でビ
ームパワーを変えない場合の、ROS点灯時間(パルス
幅変調0〜100%)を10%刻みで行ったときのRO
S点灯時間と露光量との関係を示すグラフ図である。
ームパワーを変えない場合の、ROS点灯時間(パルス
幅変調0〜100%)を10%刻みで行ったときのRO
S点灯時間と露光量との関係を示すグラフ図である。
【図16】 図15と同様な条件下におけるROS点灯
時間と感光体上の潜像電位分布との関係を示すグラフ図
である。
時間と感光体上の潜像電位分布との関係を示すグラフ図
である。
【図17】 比較例2において、パルス幅WL以下でビ
ームパワーを変えない場合の、ROS点灯時間(パルス
幅変調を0〜100%)を10%刻みで行ったときの感
光体上の潜像電位分布である。
ームパワーを変えない場合の、ROS点灯時間(パルス
幅変調を0〜100%)を10%刻みで行ったときの感
光体上の潜像電位分布である。
【図18】 比較例2において、パルス幅20%の時の
ビームパワーを0.85mWに上げた時の電位分布をパ
ルス幅30%時の電位分布と合わせたグラフ図である。
ビームパワーを0.85mWに上げた時の電位分布をパ
ルス幅30%時の電位分布と合わせたグラフ図である。
【図19】 比較例3で用いられる積層型感光体のPI
DCを示すグラフ図である。
DCを示すグラフ図である。
【図20】 比較例3に係るビームパワーを変えない場
合の、ROS点灯時間(パルス幅変調0〜100%)を
10%刻みで行ったときのROS点灯時間と露光量との
関係を示すグラフ図である。
合の、ROS点灯時間(パルス幅変調0〜100%)を
10%刻みで行ったときのROS点灯時間と露光量との
関係を示すグラフ図である。
【図21】 図20と同様な条件下におけるROS点灯
時間と感光体上の潜像電位分布との関係を示すグラフ図
である。
時間と感光体上の潜像電位分布との関係を示すグラフ図
である。
【図22】 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。
電位減衰特性を示すグラフ図である。
1…感光体,2…帯電手段,3…露光手段,4…現像手
段,5…パルス幅可変手段,6…露光強度可変手段,
7,12…検査用像作成手段,8…電位検出手段,9,
14…閾値パルス幅判別手段,10,15…パルス幅判
断手段,11,16…露光強度制御手段,13…濃度検
出手段,21…感光体,22…帯電装置,23…光書き
込み装置,24…現像装置,40…デジタルデータ出力
装置,41…DA変換器,42…三角波発生器,43…
比較回路,44…レーザ(LD)駆動回路,45…光量
切替回路,46…電位検出センサ,47,57…切替光
量判断回路,56…濃度検出センサ
段,5…パルス幅可変手段,6…露光強度可変手段,
7,12…検査用像作成手段,8…電位検出手段,9,
14…閾値パルス幅判別手段,10,15…パルス幅判
断手段,11,16…露光強度制御手段,13…濃度検
出手段,21…感光体,22…帯電装置,23…光書き
込み装置,24…現像装置,40…デジタルデータ出力
装置,41…DA変換器,42…三角波発生器,43…
比較回路,44…レーザ(LD)駆動回路,45…光量
切替回路,46…電位検出センサ,47,57…切替光
量判断回路,56…濃度検出センサ
Claims (4)
- 【請求項1】 一様帯電された表面電位(VP)がある
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、帯電工程にて帯電された感光体
(1)に対し露光工程による露光にて画像パターンに応
じた潜像を書き込み、現像工程にて前記潜像を可視像化
する画像形成方法において、 多階調画像データに応じたパルス幅が露光工程による潜
像形成若しくは現像工程による現像形成可能なレベルで
ある閾値パルス幅(WL)以上か否かを判別するパルス
幅判別工程と、 このパルス幅判別工程にて前記パルス幅が閾値パルス幅
(WL)以上であると判別された条件下では、照射ビー
ムが通常の露光強度による露光を行なう高解像領域用露
光工程と、 前記パルス幅判別工程にて前記パルス幅が閾値パルス幅
(WL)未満であると判別された条件下では、照射ビー
ムが通常の露光強度よりも大きく設定され、閾値パルス
幅(WL)未満の低解像領域の潜像電位レベルが現像可
能レベルになる露光を行なう低解像領域用露光工程とを
備えたことを特徴とする画像形成方法。 - 【請求項2】 一様帯電された表面電位(VP)がある
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、帯電手段(2)にて帯電された
感光体(1)に対し露光手段(3)による露光にて画像
パターンに応じた潜像を書き込み、現像手段(4)にて
前記潜像を可視像化する画像形成装置において、 前記露光手段(3)には、多階調画像データに応じて照
射ビームのパルス幅を変調するパルス幅可変手段(5)
と、照射ビームの露光強度を可変設定する露光強度可変
手段(6)とを設け、 通常の画像形成サイクルと異なる感光体特性検査サイク
ル時に前記パルス幅可変手段(5)にて露光手段(3)
からパルス幅の異なる複数のビームを照射させ、感光体
(1)上に複数のパルス幅のビーム露光による潜像を段
階的に作成する検査用像作成手段(7)と、 この検査用像作成手段(7)にて作成された感光体
(1)上の各パルス幅に対応する潜像電位を検出する電
位検出手段(8)と、 この電位検出手段(8)にて検出された潜像電位のう
ち、感光体(1)の急激な電位減衰部分の低電位側変曲
点における低変曲点電位(VL)に対応する露光手段
(3)の閾値パルス幅(WL)を求める閾値パルス幅判
別手段(9)と、 画像形成サイクル時にパルス幅可変手段(5)にて可変
設定される多階調画像データのパルス幅が前記閾値パル
ス幅判別手段(9)にて判別された閾値パルス幅(W
L)よりも小さいか否かを判断するパルス幅判断手段
(10)と、 このパルス幅判断手段(10)にて多階調画像データの
パルス幅が閾値パルス幅(WL)よりも小さいと判断さ
れた状況下で、露光強度可変手段(6)による露光強度
を閾値パルス幅(WL)以上の時に比べて大きく設定
し、閾値パルス幅(WL)未満の低解像領域の潜像電位
レベルを現像可能レベルに変更する露光強度制御手段
(11)とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項3】 一様帯電された表面電位(VP)がある
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、帯電手段(2)にて帯電された
感光体(1)に対し露光手段(3)による露光にて画像
パターンに応じた潜像を書き込み、現像手段(4)にて
前記潜像を可視像化する画像形成装置において、 前記露光手段(3)には、多階調画像データに応じて照
射ビームのパルス幅を変調するパルス幅可変手段(5)
と、照射ビームの露光強度を可変設定する露光強度可変
手段(6)とを設け、 通常の画像形成サイクルと異なる感光体特性検査サイク
ル時に前記パルス幅可変手段(5)にて露光手段(3)
からパルス幅の異なる複数のビームを照射させ、感光体
(1)上に複数のパルス幅のビーム露光による潜像を段
階的に作成すると共に、各潜像を現像手段(4)にて可
視像化する検査用像作成手段(12)と、 この検査用像作成手段(12)にて作成された感光体
(1)上の各パルス幅に対応する現像像の濃度情報を検
出する濃度検出手段(13)と、 この濃度検出手段(13)にて検出される濃度情報に基
づいて、現像像が形成可能な下限レベルの濃度情報に対
応する閾値パルス幅(WL)を求める閾値パルス幅判別
手段(14)と、 画像形成サイクル時にパルス幅可変手段(5)にて可変
設定される多階調画像データのパルス幅が前記閾値パル
ス幅判別手段(14)にて判別された閾値パルス幅(W
L)よりも小さいか否かを判断するパルス幅判断手段
(15)と、 このパルス幅判断手段(15)にて多階調画像データの
パルス幅が閾値パルス幅(WL)よりも小さいと判断さ
れた状況下で、露光強度可変手段(6)による露光強度
を閾値パルス幅(WL)以上の時に比べて大きく設定
し、閾値パルス幅(WL)未満の低解像領域の潜像電位
レベルを現像可能レベルに変更する露光強度制御手段
(16)とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項4】 請求項2又は3いずれかに記載のものに
おいて、露光手段(3)は、感光体(1)上に照射する
ビームドット径として主走査方向の径寸法を副走査方向
の径寸法に比べて小さく設定したものであることを特徴
とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8037544A JPH09211908A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 画像形成方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8037544A JPH09211908A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 画像形成方法及びその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09211908A true JPH09211908A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=12500478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8037544A Pending JPH09211908A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 画像形成方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09211908A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008076562A (ja) * | 2006-09-19 | 2008-04-03 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
-
1996
- 1996-01-31 JP JP8037544A patent/JPH09211908A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008076562A (ja) * | 2006-09-19 | 2008-04-03 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
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