JPH1090933A - 電子写真用被記録材、及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ４００ｄｐｉといった高解像度において転写
時の画像抜けや感光体上のピンホールを生じることな
く、２５６階調の優れた階調再現性を有する高画像品位
の出力を得ることが可能な電子写真用被記録材、及びそ
れを用いた画像形成装置を提供する。 【解決手段】 感光層と保護層の膜厚の和が１５μｍ以
下である電子写真感光体を有する電子写真画像形成装置
に用いる被記録剤において、該被記録材の転写表面の平
滑度が１００秒以上であり、かつ該被記録材の表面抵抗
値Ｒ１が、温度２５℃、湿度６０％の環境下で １０⁹
（Ω）≦Ｒ１≦１０¹³（Ω） である電子写真用被記録
材、及びそれを用いた画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を用
いた複写機、プリンター及びファクシミリ等に広く用い
ることのできる電子写真用被記録材及びそれを用いた電
子写真画像形成装置に関するものであり、更に詳しく
は、従来よりも高解像な画像、特に従来写真等が用いら
れていた高階調性でフルカラーの画像を得ることが可能
な被記録材及び画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置の中で高速かつ低騒音プリ
ンターとして、電子写真方式を採用したレーザービーム
プリンターがある。その代表的な用途は文字及び図形等
の画像を感光体にレーザービームを当てるか、当てない
かで形成する２値記録である。そして、一般には文字及
び図形等の記録は中間調を必要としないのでプリンター
の構造も簡便にできる。

【０００３】ところが、このような２値記録方式であっ
ても中間調を表現できるプリンターがある。かかるプリ
ンターとしてはディザ法や濃度パターン法等を採用した
ものがよく知られている。しかし、周知のごとくディザ
法や濃度パターン法等を採用したプリンターでは高解像
度が得られない。そこで、近年、記録密度を低下させず
に高解像度で、各画素において中間調を形成する方式
（ＰＷＭ方式）が提案されている。この方式は、画像信
号によって、レーザービームを照射する時間を変調する
ことにより中間調画素形成を行うもので、この方式によ
れば高解像度かつ高階調性の画像を形成でき、従って、
特に高解像度と高階調性を必要とするカラー画像形成装
置には特に適している。即ち、この方式によると、１画
素毎にビームスポットにより形成されるドットの面積階
調を行うことができ解像度を低下させることなく中間調
を表現できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このＰＷＭ
方式においても、更に画素密度を上げていくと露光スポ
ット径に対して画素が相対的に小さくなるために露光時
間変調による階調を十分にとることができないという問
題点がある。

【０００５】そこで、階調性を保持したまま解像度を向
上するためには、露光スポット径をより小さくする必要
がある。そのためには、例えばレーザーを用いた走査光
学系を使用するときにはレーザー光の波長を短波長化す
ること、ｆ−θレンズのＮＡを大きくすること等が必要
となるが、このような方法を用いると高価なレーザーの
使用やレンズ、スキャナーの大型化、焦点深度の低下に
よる要求される機械精度の上昇等から装置の大型化やコ
スト上昇は避け難い。

【０００６】また、ＬＥＤアレイや液晶シャッターアレ
イ等の固体スキャナーにおいてもスキャナー自体の価格
の上昇、取り付け精度の上昇及び電気駆動回路のコスト
上昇は避け難い。

【０００７】更に、前述のように光スポットを微小化し
ていった場合でも電子写真方式において良好な階調再現
性を得ることは困難であり、電気的な処理により、階調
性を疑似的に再現しているに過ぎなかった。

【０００８】以上の様な問題点が存在するにもかかわら
ず、近年、電子写真方式を用いた画像形成装置に要求さ
れる解像度、階調性はますます上昇している。

【０００９】このような状況に対して、現像に用いられ
るトナーの粒子径を小さくして解像度、階調性を向上す
ることや現像条件をより均質にして改善することが試み
られている。

【００１０】しかしながら、このような改善を行っても
肉眼で認識可能な４００線から６００線の２５６階調の
フルカラー画像データ等の階調データの再現性及び文字
等の２値画像の高解像な再現が十分でなかった。

【００１１】このような状況に対して、特開平１−１６
９４５４号公報及び特開平１−１７２８６３号公報等に
記載されているような、低露光量において感度が小さ
く、露光量が増大するにつれて感度が上昇するような特
性を有する感光体を用いれば、強度分布を有する照射ス
ポットの低露光量部分を除去し、あたかも、照射スポッ
ト径を小さくしたことと同様の効果を得ることが可能で
あることを見い出した。即ち、このような感光体に対し
て強度分布を有する照射スポットを走査するような画像
形成装置において照射スポット径以下の高解像度を安定
に得ることが可能となった。しかしながら、このような
感光体を用いた場合であっても４００ｄｐｉのＰＷＭに
よる２５６階調再現を安定に行うことは困難であった。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような状況に対し、
われわれが鋭意検討を行った結果、光ビームを照射して
潜像を形成するところの電子写真画像形成装置におい
て、感光体の感光層の膜厚（Ｌ）と記録される画像の解
像度（Ｓ）の比（Ｓ／Ｌ）を大きくする必要があること
が見い出された。

【００１３】このことは、（Ｓ／Ｌ）比が小さいと、フ
ォトキャリアーの感光層中での拡散により潜像がぼやけ
てしまい、良好な画像が得られないためと考えられる。
（Ｓ／Ｌ）比は４以上が望ましく、より望ましくは５以
上である。現在求められている解像度は４００ｄｐｉ以
上、より望ましくは５００ｄｐｉ以上であり、用いられ
る感光層の膜厚は１０μｍ以下、より望ましくは８μｍ
以下で用いられる。このような薄い感光層を用いるため
には表面保護層があることが望ましい。該表面保護層の
厚みは１〜５μｍで用いられる。１μｍ未満では保護効
果が十分でなく、５μｍを越えると表面電位が低下して
しまう。従って、感光層と保護層の膜厚の和は１５μｍ
以下である。

【００１４】しかし、上述のように感光層の膜厚が薄く
なると潜像の解像度は向上するが、単位面積当たりの電
気容量が増加し、電荷が多く蓄積されるため、トナーの
帯電量も増加させることとなる。その結果、転写時によ
り強い転写電流が必要となり、感光体上にピンホールが
生じたり、画像の転写抜けが生じ易くなるという問題が
起こる。そこで、潜像の解像度を維持したまま、転写効
率を向上させかつピンホール等を防ぐために、上述の感
光体の好適条件に加え、転写表面の平滑度が１００秒以
上であり、かつ、該被記録材の表面抵抗が温度２５℃、
湿度６０％の環境下で、１０⁹ 〜１０¹³（Ω）である被
記録材を受像シートとして用いれば、従来よりも低電界
で転写抜けのない、良好な画像を得ることが可能である
ことを見い出した。

【００１５】加えて、上述の感光体の最適な膜厚の範囲
において、感光体の感光層の膜厚と照射スポット面積の
積と階調再現性の間に一定の関係があることを見い出
し、スポット面積と感光層の膜厚の積を２００００μｍ
³ 以下とすることで４００ｄｐｉ、２５６階調を実現す
るところの極めて優れた画像品質を得ることを可能とし
た。

【００１６】即ち、光ビームのスポット面積と感光体の
感光層の膜厚の積を２００００μｍ ³ 以下とすることに
より、前記のキャリアの拡散を生じることなく高画質な
画像形成が可能となることを見い出したのである。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の被記録材には一般のパル
プ紙、コート紙及び合成紙等が用いられる。また、樹脂
等に導電性微粉末等を分散させた透明シートも用いるこ
とができる。

【００１８】表面平滑度を高くする被記録材の製造方法
として、カレンダー処理、支持体表面にコート層をラミ
ネートする方法、表面塗工処理、または原料となる樹脂
を導電性微粉末と混合・溶融し、押し出し成形や射出成
形により成形する方法等が挙げられる。

【００１９】なお、被記録材表面の平滑度はＪＩＳ Ｐ
−８１１９に準じて測定を行った。平滑度は１００秒以
上が好ましく、より好ましくは３００秒以上である。平
滑度が１００秒より小さいと、被記録材の表面粗さが大
き過ぎ、高電界で良好な潜像の転写が行われず、画像の
ベタ部に抜けが生じ易い。

【００２０】また、被記録材の表面抵抗値は温度２５
℃、湿度６０％で１０⁹ 〜１０¹³（Ω）が好ましく、よ
り好ましくは、１０¹⁰〜１０¹²（Ω）である。表面抵抗
値が１０⁹ （Ω）より小さいと、転写電流が流れ過ぎ、
転写時にリークが生じて感光体上にピンホールが生じ易
い。また、１０¹³（Ω）より大きいと、多色現像の際に
電荷が被記録材内に蓄積されるため、トナーの良好な転
写が行われなくなり、画像抜けが生じ易い。被記録材の
抵抗制御手段はよく解っていないが、顔料の種類、密度
の均一性、導電性微粒子の種類及び添加量が関係すると
考えれる。

【００２１】なお、被記録材の表面抵抗値はリング電極
を用いて、印加電圧１００Ｖ、印加時間１分後の抵抗値
を測定した。

【００２２】図１に本発明の電子写真画像形成装置にお
ける光ビームのスポット面積と感光体の膜厚の関係を示
す。該光ビームのスポット面積はピーク強度の１／ｅ²
に減少するまでの部分で表わされる。用いられる光ビー
ムとしては半導体レーザーを用いた走査光学系、及びＬ
ＥＤや液晶シャッター等の固体スキャナー等があり、光
強度分布についてもガウス分布及びローレンツ分布等が
あるがそれぞれのピーク強度の１／ｅ² までの部分をス
ポット面積とする。

【００２３】光スポットは一般的には図１に示すように
楕円形の形状を有しており、該光スポットが感光体の感
光層へ照射されている部分の体積が本発明では用いられ
る。

【００２４】光ビームのスポット面積は４０００μｍ²
以下で用いられる。４０００μｍ²を越えて４００ｄｐ
ｉ、２５６階調の画像信号を与えた場合に隣接画素の重
複による影響が大きくなり、階調再現性が不安定となる
ことから好ましくない。

【００２５】本発明の電子写真感光体を製造する場合、
支持体としては支持体自体が導電性を有するもの、例え
ば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステ
ンレス、クロム、チタン、ニッケル、マグネシウム、イ
ンジウム、金、白金、銀及び鉄等を用いることができ
る。その他にアルミニウム、酸化インジウム、酸化スズ
及び金等を蒸着等によりプラスチック等の誘電体支持体
に被膜形成し、導電層としたものや、導電性微粒子をプ
ラスチックや紙に混合したもの等を用いることができ
る。

【００２６】導電性支持体と感光層の中間に、注入阻止
機能と接着機能をもつ下引層を設けることもできる。下
引層としてはカゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロ
セルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、ポリビ
ニルブチラール、フェノール樹脂、ポリアミド、ポリウ
レタン及びゼラチン等によって形成することができる。
下引層の膜厚は好ましくは０．１〜１０μｍ、より好ま
しくは０．３〜３μｍが用いられる。

【００２７】感光層としては電荷発生層と電荷輸送層か
らなる機能分離タイプのものや電荷発生と電荷輸送を同
一の層で行う単層タイプが用いられる。電荷発生材料と
しては、例えば、セレン−テルル、ピリリウム系染料、
チオピリリウム系染料、フタロシアニン系顔料、アント
アントロン系顔料、ジベンズピレンキノン系顔料、ピラ
ントロン系顔料、トリスアゾ系顔料、ジスアゾ系顔料、
アゾ系顔料、インジゴ系顔料、キナクリドン系顔料及び
シアニン系顔料等を用いることができる。

【００２８】電荷輸送材料としては、ポリ−Ｎ−ビニル
カルバゾール及びポリスチリルアントラセン等の複素環
や縮合多環芳香族を有する高分子化合物や、ピラゾリ
ン、イミダゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、
トリアゾール及びカルバゾール等の複素環化合物、トリ
フェニルメタン等のトリアリールアルカン誘導体、トリ
フェニルアミン等のトリアリールアミン誘導体、フェニ
レンジアミン誘導体、Ｎ−フェニルカルバゾール誘導
体、スチルベン誘導体及びヒドラゾン誘導体等の低分子
化合物を用いることができる。

【００２９】上記電荷発生材料や電荷輸送材料は必要に
応じてバインダーポリマーが用いられる。バインダーポ
リマーの例としては、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニ
ル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ
化ビニリデン及びトリフルオロエチレン等のビニル化合
物の重合体及び共重合体、ポリビニルアルコール、ポリ
ビニルアセタール、ポリカーボネート、ポリエステル、
ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタ
ン、セルロース樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、
けい素樹脂及びエポキシ樹脂等が挙げられる。

【００３０】感光層には前記化合物以外にも機械的特性
の改良や耐久性向上のために添加剤を用いることができ
る。このような添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸
収剤、安定化剤、架橋剤、潤滑剤及び導電性制御剤等が
用いられる。

【００３１】

【実施例】図１０に本発明の実施例を示す画像形成装置
について簡単に説明する。

【００３２】まず、原稿台１０上に原稿Ｇを複写すべき
面を下側にしてセットする。次に、コピーボタンを押す
ことにより複写が開始される。原稿照射用ランプ、短焦
点レンズアレイ及びＣＣＤセンサーが一体のユニット９
が原稿を照射しながら走査することにより、その照射走
査光が、短焦点レンズアレイによって結像されてＣＣＤ
センサーに入射される。ＣＣＤセンサーは受光部、転送
部及び出力部より構成されている。ＣＣＤ受光部におい
て光信号が電気信号に変換され、転送部でクロックパル
スに同期して順次出力部へ転送され、出力部において電
荷信号を電圧信号に変換し、増幅、低インピーダンス化
して出力する。このようにして得られたアナログ信号を
デジタル信号に変換し、更に画像の特性に応じて解像
度、階調性を最適化するところの画像処理を行って出力
するためのデジタル信号に変換してプリンター部に送ら
れる。コンピュータ等から出力する場合には解像度、階
調再現方法等を選択して望ましい画像が得られるように
処理し変換してプリンター部に送られる。プリンター部
においては、上記の画像信号を受けて以下のようにして
静電潜像を形成する。本発明の感光ドラム１は、中心支
軸を中心に所定の周速度で回転駆動され、その回転過程
に帯電器３により所定の電圧の正極性または負極性の一
様な帯電処理を受け、その一様帯電面に画像信号に対応
してＯＮ，ＯＦＦ発光される固体レーザー素子の光を高
速で回転する回転多面鏡によって走査することにより感
光ドラム１面には、原稿画像に対応した静電潜像が順次
に形成されていく。

【００３３】図１１は、前記の装置においてレーザー光
を走査するレーザー走査部３００（図１０では１００）
の概略機構を示すものである。このレーザー走査部３０
０によりレーザー光を走査する場合には、まず入力され
た画像信号に基づき発光信号発生器３０１により、固体
レーザー素子３０２から放射されたレーザー光は、コリ
メーターレンズ系３０３により概略平行な光束に変換さ
れ、更に矢印ｂ方向に回転する回転多面鏡３０４により
矢印ｃ方向に走査されるとともにｆ−θレンズ群３０５
ａ、３０５ｂ及び３０５ｃにより感光ドラム等の被走査
面３０６にスポット状に結像される。このようなレーザ
ー光の走査により被走査面３０６上には画像一走査分の
露光分布が形成され、該被走査面３０６を前記走査方向
とは垂直に所定量だけスクロールさせれば、該被走査面
３０６上に画像信号に応じた露光分布が得られる。

【００３４】本実施例においては、レーザーＰＷＭ方式
（パルス幅変調）を用いて、１画素の面積階調による多
値記録を行ったため、ＰＷＭ方式について簡単に説明す
る。

【００３５】図１２はパルス幅変調回路の１例を示す回
路ブロック図、図１３はパルス幅変調回路の動作を示す
タイミングチャートである。

【００３６】図１２において４０１は８ビットのデジタ
ル画像信号をラッチするＴＴＬラッチ回路、４０２はＴ
ＴＬ論理レベルをＥＣＬ論理レベルに変換する高速レベ
ル変換器、４０３はＥＣＬ論理レベルをアナログ信号に
変換する高速Ｄ／Ａコンバーターである。４０４はＰＷ
Ｍ信号を発生するＥＣＬコンパレーター、４０５はＥＣ
Ｌ論理レベルをＴＴＬ論理レベルに変換するレベル変換
器、４０６はクロック信号２ｆを発振するクロック発振
器、４０７はクロック信号２ｆに同期して略理想的三角
波信号を発生する三角波発生器、４０８はクロック信号
２ｆを１／２分周して画像クロック信号ｆを作成してい
る１／２分周器である。これによりクロック信号２ｆは
画像クロック信号ｆの２倍の周期を有していることとな
る。なお、回路を高速動作させるために、随所にＥＣＬ
論理回路を配している。

【００３７】かかる構成からなる回路動作を図１３のタ
イミングチャートを参照して説明する。信号（ａ）はク
ロック信号２ｆ、信号（ｂ）は画像クロック信号ｆを示
しており、図示のごとく画像信号と関係つけてある。ま
た、三角波発生器内部においても、三角波信号のデュー
ティー比を５０％に保つために、クロック信号２ｆをい
ったん１／２分周してから三角波信号（ｃ）を発生させ
ている。更に、この三角波信号（ｃ）はＥＣＬレベルに
変換されて三角波信号（ｄ）になる。

【００３８】一方、画像信号は００ｈ（白）〜ＦＦｈ
（黒）まで２５６階調レベルで変化する。なお、記号
‘ｈ’は１６進数表示を示している。そして画像信号
（ｅ）はいくつかの画像信号値についてそれらをＤ／Ａ
変換したＥＣＬ電圧レベルを示している。例えば、第１
画素は黒画素レベルのＦＦｈ、第２画素は中間調レベル
の８０ｈ、第３画素は中間調レベルの４０ｈ、第４画素
は中間調レベルの２０ｈの各電圧を示している。コンパ
レーターは三角波信号（ｄ）と画像信号（ｅ）を比較す
ることにより、形成すべき画素濃度に応じたパルス幅
Ｔ、ｔ₂ 、ｔ₃ 、ｔ₄ 等のＰＷＭ信号を発生する。そし
てこのＰＷＭ信号は、０Ｖまたは５ＶのＴＴＬレベルに
変換されてＰＷＭ信号（ｆ）になりレーザードライバ回
路に入力される。このようにして得られたＰＷＭ信号値
に対応して１画素当たりの露光時間を変化させることに
より１画素で最大２５６階調を得ることが可能となる。

【００３９】本実施例はＰＷＭ方式による階調制御を用
いたが、ディザ法等の面積階調法やレーザー光強度変調
を用いることも可能であり、更に、それらを組み合わせ
てもよい。

【００４０】このようにして、感光ドラム１に形成され
た静電潜像は現像装置４により現像され、形成されたト
ナー像は、転写帯電器７によって転写材上に静電転写さ
れる。その後、転写材は分離帯電器８によって静電分離
されて定着器６へと搬送され、熱定着されて画像が出力
される。

【００４１】一方、トナー像転写後の感光ドラム１の面
はクリーナー５によって転写残りトナー等の付着汚染物
の除去を受けて繰り返し画像形成に使用される。

【００４２】図２に本発明の第２の実施例のカラー複写
装置の外観図を示す。

【００４３】図２において２０１はイメージスキャナ部
であり、原稿を読み取り、デジタル信号処理を行う部分
である。また、２０２はプリンター部であり、イメージ
スキャナ２０１に読み取られた原稿画像に対応した画像
を用紙にフルカラーでプリント出力する部分である。

【００４４】イメージスキャナ部２０１において、２０
０は鏡面厚板であり、原稿台ガラス（以下プラテン）２
０３上の原稿２０４は、赤外カットフィルタ２０８を通
ったハロゲンランプ２０５の光で照射され、原稿からの
反射光はミラー２０６，２０７に導かれ、レンズ２０９
により３ラインセンサー（以下ＣＣＤ）２１０上に像を
結び、フルカラー情報レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、
ブルー（Ｂ）成分として信号処理部２１１に送られる。
なお、２０５，２０６は速度ｖで、２０７は１／２ｖで
ラインセンサーの電気的走査方向（以下、主走査方向）
に対して垂直方向（以下、副走査方向）に機械的に動く
ことにより、原稿全面を走査する。

【００４５】５１０２は標準白色板であり、センサー２
１０−２〜２１０−４のＲ、Ｇ、Ｂセンサーの読み取り
データの補正データを発生する。

【００４６】信号処理部２１１では読み取られた信号を
電気的に処理し、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエ
ロー（Ｙ）、ブラック（ＢＫ）の各成分に分解し、プリ
ンター部２０２に送る。また、イメージスキャナ部２０
１における一回の原稿走査（スキャン）につき、Ｍ、
Ｃ、Ｙ、ＢＫのうち、一つの成分がプリンター２０２に
送られ、計４回の原稿走査により一回のプリントアウト
が完成する。

【００４７】イメージスキャナ部２０１より送られてく
るＭ、Ｃ、Ｙ、ＢＫの画像信号は、レーザードライバ２
１２に送られる。レーザードライバ２１２は画像信号に
応じ、半導体レーザー２１３を変調駆動する。レーザー
光はポリゴンミラー２１４、ｆ−θレンズ２１５、ミラ
ー２１６を介し、感光ドラム２１７上を走査する。

【００４８】２１８は回転現像器であり、マゼンタ現像
器２１９、シアン現像器２２０、イエロー現像器２２
１、ブラック現像器２２２より構成され、４つの現像器
が交互に感光ドラムに接し、感光ドラム２１７上に形成
されたＭ、Ｃ、Ｙ、ＢＫの静電潜像を対応するトナーで
現像する。

【００４９】２２３は転写ドラムで、用紙カセット２２
４または２２５より給紙された用紙をこの転写ドラム２
２３に巻き付け、感光ドラム２１７上に現像されたトナ
ー像を用紙に転写する。

【００５０】このようにしてＭ、Ｃ、Ｙ、ＢＫの４色が
順次転写された後に、用紙は定着ユニット２２６を通過
して排紙される。

【００５１】図７に原稿照明用ハロゲンランプ２０５と
プラテンガラス２０３の間に配置された赤外カットフィ
ルタ２０８の分光特性を示す。これによりハロゲンラン
プ２０５の分光特性のうち、約７００ｎｍ以上の赤外光
がカットされる。

【００５２】原稿からの反射光はミラー２０６，２０７
を介し、レンズ２０９によりＣＣＤ２１０の各センサー
上のフルカラー情報レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブ
ルー（Ｂ）成分読み取り用の各ラインセンサーに像を結
ぶ。

【００５３】前述のように、Ｒ、Ｇ、Ｂのラインセンサ
ー２１０−２〜２１０−４には前記７００ｎｍ以上の励
起光を十分に減衰させる特性を持ったＲ、Ｇ、Ｂのフィ
ルタが付けられているため、フルカラー読み取りが行え
る。

【００５４】図３は、イメージスキャナ部２０１での画
像信号の流れを示すブロック図である。ＣＣＤ２１０よ
り出力される画像信号は、アナログ信号処理部４００１
に入力され、アナログ信号処理部４００１うちで８ｂｉ
ｔのデジタル画像信号に変換された後にシェーディング
補正部４００２に入力される。

【００５５】４００８はデコーダであり、主走査アドレ
スカウンタ４１９からの主走査アドレスをデコードし
て、シフトパルスやリセットパルス等のライン単位のＣ
ＣＤ駆動信号を生成する。

【００５６】図８は、アナログ信号処理部４００１のブ
ロック図である。ここでは、Ｒ、Ｇ、Ｂの処理回路が全
て同一であるため、１色分の回路を示す。ＣＣＤ２１０
から出力された画像信号は、サンプル＆ホールド部（Ｓ
／Ｈ部）４１０１でアナログ信号の波形を安定させるた
めにサンプル＆ホールドされる。ＣＰＵ４１７は電圧コ
ントロール回路４１０４を介して、画像信号がＡ／Ｄ変
換器４１０５のダイナミックレンジをフルに活用できる
ように、可変増幅機４１０３及びクランプ回路４１０２
を制御する。Ａ／Ｄ変換器４１０５はアナログ画像信号
を８ｂｉｔのデジタル画像信号に変換する。

【００５７】８ｂｉｔのデジタル画像信号は、シェーデ
ィング補正部４００２において、公知のシェーディング
補正手段によってシェーディング補正が施される。

【００５８】Ｒ、Ｇ、Ｂ信号に対するシェーディング補
正は、標準白色板５１０２からの１ライン分の読み取り
信号をラインメモリに書き、その値を２５５にするため
の乗算係数を係数メモリに蓄え、乗算器によって係数メ
モリからの画素毎の乗算係数と読み取り信号とがかけら
れる。

【００５９】ＣＣＤ２１０の受光部２１０−２，２１０
−３，２１０−４は所定の距離を隔てて配置されている
ため、ラインディレイ素子４０１，４０２，４００５に
おいて、副走査方向の空間的ずれを補正する。具体的に
はＢ信号に対して副走査方向で先の原稿情報を読むＲ、
Ｇの各信号を副走査方向に遅延させＢ信号に合わせる。
４０３，４０４，４０５はｌｏｇ変換器で、ルックアッ
プテーブルＲＯＭにより構成され、Ｒ、Ｇ、Ｂの輝度信
号がＣ、Ｍ、Ｙの濃度信号に変換される。４０６は公知
のマスキング及びＵＣＲ回路であり、詳しい説明は省略
するが、入力された３原色信号により、出力のための
Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫの信号が各読み取り動作のたびに順次
所定のビット長例えば８ｂｉｔで出力される。

【００６０】アナログ信号処理部４００１では、Ａ／Ｄ
変換器４１０５のダイナミックレンジをフルに活用でき
るように、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号の場合は標準白色板５１０２
を読み取ったときの画像データに基づき、可変増幅器４
１０３の増幅率を調整し、ＣＣＤ２１０に光が当たらな
い状態での画像データに基づき、クランプ回路４１０２
の制御電圧を電圧コントロール回路４１０３によって調
整している。

【００６１】図示しない操作部より調整モードをスター
トさせると、反射ミラー２０６を標準白色板５１０２の
下に移動させ可変増幅器４１０３にハロゲンランプ用の
規定のゲインを設定する（ステップ１）。ＣＣＤ２１０
に光が当たらない状態での画像データをラインメモリ
（シェーディングＲＡＭ）４００３に取り込み、取り込
んだ画像データをＣＰＵ４１７により演算し、１ライン
分の画像データの平均値が０８Ｈに一番近づくように電
圧コントロール回路４１０３を制御し、クランプ回路４
１０２の基準電圧を調整し（ステップ２，３）、調整後
の制御値をＣＰＵ４１７に付随するＲＡＭ４１８に記憶
する（ステップ４）。

【００６２】次に、ハロゲンランプ２０５を点灯し、標
準白色板５１０２を読み取ったときの画像データをライ
ンメモリ４００３に取り込み、Ｇ信号のピーク値がＤ０
Ｈ〜Ｆ０Ｈの間の値となるように、光量制御部４３０１
をＣＰＵ４１７より制御し（ステップ５，６ ハロゲン
ランプ調整）、調整後の制御値をＣＰＵ４１７に付随す
るＲＡＭ４１８に記憶させる（ステップ７）。次にハロ
ゲンランプ２０５をステップ５，６により調整した光量
で点灯させ、標準白色板５１０２を読み取ったときの画
像データをＲ、Ｇ、Ｂ各色に対応したラインメモリ４０
０３に取り込み、画像データのピーク値がＲ、Ｇ、Ｂ各
色毎にＥ０Ｈ〜Ｆ８Ｈの間の値となるように、電圧コン
トロール回路４１０３を制御し、可変増幅器４１０３の
増幅率をＲ、Ｇ、Ｂ各色毎に調整し（ステップ８，
９）、ハロゲンランプ２０５使用時のゲインデータ（以
下、Ｈ−ゲインデータ）として、ＣＰＵ４１７に付随す
るＲＡＭ４１８に記憶させる（ステップ１０）。

【００６３】以上の調整モードで求められた制御データ
は電源投入時に各制御部に設定される。

【００６４】図６に本発明の第３の実施例であるカラー
複写機の概略図を示す。

【００６５】前記電子写真画像形成装置は半導体レーザ
ーを用いてポリゴンによる走査光学系により感光体を露
光しているものであるが、ポリゴンのような機械的な駆
動部のない固体スキャナーとしてＬＥＤプリンターヘッ
ドが用いられる。ＬＥＤプリンターヘッドは発光ダイオ
ードを概略線状に集積したもので４００ｄｐｉ以上の高
解像度のものも作成されており、駆動部分がないことか
ら、小型化に有利である。ＬＥＤプリンターヘッドから
のスポット光は収束性ロッドレンズアレイにより感光体
上に結像される。このとき主走査方向の解像度はＬＥＤ
プリンターヘッドの集積度により決められ、４００ｄｐ
ｉ即ち６３．５μｍ間隔より高解像度のものが用いられ
るが、副走査方向はロッドレンズアレイの集光性能と感
光体の移動速度により決められる。

【００６６】ＬＥＤの発光の強度分布はガウス分布より
矩形的な分布を有しているが、ピーク強度の１／ｅ² の
強度を有している部分の面積について考慮すればよい。

【００６７】図６において２０１はイメージスキャナ部
であり、原稿を読み取り、デジタル信号処理を行う部分
である。また、２００はプリンター部であり、イメージ
スキャナ２０１に読み取られた原稿画像に対応した画像
を用紙にフルカラーでプリント出力する部分である。

【００６８】イメージスキャナ部２０１において、２０
２は原稿厚板であり、原稿台ガラス（以下プラテン）２
０３上の原稿２０４を固定するために用いられる。原稿
２０４は、ハロゲンランプ２０５の光で照射される。原
稿２０４からの反射光はミラー２０６，２０７に導か
れ、レンズ２０８により３本のＣＣＤラインセンサーで
構成される４ラインセンサー（以下ＣＣＤという）２１
０上に像を結ぶ。ＣＣＤ２１０は原稿からの光情報を色
分解して、フルカラー情報のうちのレッド（Ｒ）、グリ
ーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）成分として信号処理部２０９
に送られる。なお、２０５，２０６は速度ｖで、２０７
は１／２ｖでラインセンサーの電気的走査方向（以下、
主走査方向）に対して垂直方向（以下、副走査方向）に
機械的に動くことにより、原稿全面を走査する。

【００６９】２１１は標準白色板であり、シェーディン
グ補正時に、センサー２１０−２〜２１０−４夫々Ｒ、
Ｇ、Ｂの成分のラインセンサーに対応する読み取りデー
タの補正のためのデータを発生するために用いられる。

【００７０】この標準白色板は可視光から赤外光に対し
てはほぼ均一の反射特性を示し、可視では白色の色を有
している。

【００７１】この標準白色板を用いてＲ、Ｇ、Ｂの可視
センサー２１０−２〜２１０−４の出力データの補正に
用いる。以上の操作のフローチャートを図９に示す。

【００７２】信号処理部２０９では読み取られた信号を
電気的に処理し、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエ
ロー（Ｙ）、ブラック（ＢＫ）の各成分に分解し、プリ
ンター部２００に送る。また、イメージスキャナ部２０
１における一回の原稿走査（スキャン）につき、Ｍ、
Ｃ、Ｙ、ＢＫのうち、一つの成分が面順次にプリンター
２００に送られ、計４回の原稿走査により一回のカラー
画像形成が完成する。

【００７３】イメージスキャナ部２０１より送られてく
るＭ、Ｃ、Ｙ、ＢＫの画像信号は、レーザードライバ２
１２に送られる。レーザードライバ２１２は画像信号に
応じ、半導体レーザー２１３を変調駆動する。レーザー
光はポリゴンミラー２１４、ｆ−θレンズ２１５、ミラ
ー２１６を介し、感光ドラム２１７上を走査する。

【００７４】２１９〜２２２は現像器であり、マゼンタ
現像器２１９、シアン現像器２２０、イエロー現像器２
２１、ブラック現像器２２２より構成され、４つの現像
器が交互に感光ドラムに接し、感光ドラム２１７上に形
成されたＭ、Ｃ、Ｙ、ＢＫの静電潜像を対応するトナー
で現像する。

【００７５】２２３は転写ドラムで、用紙カセット２２
４または２２５より給紙された用紙をこの転写ドラム２
２３に巻き付け、感光ドラム２１７上に現像されたトナ
ー像を用紙に転写する。

【００７６】このようにしてＭ、Ｃ、Ｙ、ＢＫの４色が
順次転写された後に、用紙は定着ユニット２２６を通過
して排紙される。

【００７７】ハロゲンランプ２０５は可視情報読み取り
のために用いられる。

【００７８】本発明における階調再現性は、４００ｄｐ
ｉの解像度において光ビームの照射量を２５６階調分直
線的に変化させた場合に画像濃度が照射量に比例する部
分で定義される。図４に本発明における階調再現性の測
定の模式図を示す。

【００７９】本発明の画像形成装置として６８０ｎｍ、
３５ｍＷの半導体レーザーを用いて感光体上でのスポッ
ト径は副走査方向の１／ｅ² で４００線相当の６３．５
μｍ一定として、主走査方向の１／ｅ² スポット径は２
５〜１００μｍで変化させて測定した。また、感光体の
感光層の膜厚を４〜２５μｍでそれぞれの階調再現性を
測定した。

【００８０】スポット面積は１２５０μｍ² 、２０００
μｍ² 、３０００μｍ² 、５０００μｍ² で測定を行っ
たが、それぞれ、主走査方向のスポット径は２５μｍ、
４０μｍ、６０μｍ、１００μｍである。感光体の感光
層の膜厚は４μｍ、８μｍのものを用いた。

【００８１】［実施例１］厚さ１００μｍのパルプ紙の
転写表面に厚さ８μｍのポリエステルフィルムをラミネ
ート加工により貼り合わせた後、筆記性顔料を表面に付
着分散させ、更にカレンダー処理を施して、電子写真用
被記録材を得た。この被記録材の表面平滑度は１１００
秒であり、表面抵抗値は２．４０×１０¹¹（Ω）であっ
た。

【００８２】なお、以後の被記録材の物性は全て表１
に、画像形成装置の条件は表２に示す。上記被記録材及
び本発明の画像形成装置を用いて画像評価を行った。感
光層としては電荷発生層（ＣＧＬ）としてＩ型チタニウ
ムオキシフタロシアニン（ＴｉＯＰＣ）を用いた機能分
離型感光体を負帯電で使用し、負帯電トナーで反転現像
を行った結果、ピンホール・画像抜けもなく、良好な結
果を得た。図５に測定結果を示す。

【００８３】［実施例２］被記録材として、厚さ１００
μｍのパルプ紙の転写表面に厚さ１０μｍのポリエステ
ルフィルムをホットメルトコーティングした後、表面に
筆記性顔料を付着分散させたコート紙を用い、実施例１
と同様の評価を行った。その結果、実施例１と同様に良
好な結果を得た。

【００８４】［実施例３］被記録材として、厚さ１００
μｍの上質紙の転写表面に筆記性顔料を分散させた塩化
ビニリデン樹脂をエアーブレードにより塗工し、厚さ３
μｍのコート層を設けた。該コート紙を用い、実施例１
と同様の評価を行った結果、実施例１と同様に良好な結
果を得た。

【００８５】［比較例１］被記録材として、コートを施
していないパルプ紙を用い、実施例１と同様の評価を行
った。その結果、転写画像のベタ部に抜けが生じ、ドラ
ム表面にピンホールが生じた。

【００８６】

【表１】

【００８７】

【表２】

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように、感光層と保護層の
膜厚の和が１５μｍ以下である電子写真感光体を有する
電子写真画像形成装置に用いる被記録剤において、該被
記録材の転写表面の平滑度が１００秒以上であり、かつ
該被記録材の表面抵抗値Ｒ１が、温度２５℃、湿度６０
％の環境下で １０⁹ （Ω）≦Ｒ１≦１０¹³（Ω） （１） である電子写真用被記録材、及びそれを用いた画像形成
装置により、４００ｄｐｉといった高解像度において転
写時の画像抜けや感光体上のピンホールを生じることな
く、２５６階調の優れた階調再現性を有する高画像品位
の出力を得ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ビームのスポット面積と感光体の感
光層の膜厚の積を示す概略図である。

【図２】本発明の電子写真画像形成装置の例であるカラ
ー複写機の構成図である。

【図３】第２の実施例における信号処理部の構成図であ
る。

【図４】階調再現性の測定方法における光照射量と画像
濃度の関係を示す概略図である。

【図５】本発明の効果を示す４００ｄｐｉにおける階調
再現性の測定結果である。

【図６】本発明の電子写真画像形成装置の第３の実施例
であるカラー複写機の構成図である。

【図７】本実施例における原稿照明ランプ直後のフィル
タの分光特性図である。

【図８】本実施例におけるアナログ信号処理部を示す。

【図９】本実施例における調光、回路ゲインの制御フロ
ー図である。

【図１０】本発明の電子写真画像形成装置の概略図であ
る。

【図１１】本発明のレーザー光走査部の概略図である。

【図１２】本発明のレーザー光を制御するためのパルス
幅変調回路の回路ブロック図である。

【図１３】本発明のレーザー光を制御するためのパルス
幅変調回路の動作を示すタイミングチャートである。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光層と保護層の膜厚の和が１５μｍ以
   下である電子写真感光体を有する電子写真画像形成装置
   に用いる被記録剤において、該被記録材の転写表面の平
   滑度が１００秒以上であり、かつ該被記録材の表面抵抗
   値Ｒ１が、温度２５℃、湿度６０％の環境下で １０⁹ （Ω）≦Ｒ１≦１０¹³（Ω） （１） である電子写真用被記録材。
2. 【請求項２】 入力信号で変調された光ビームを感光体
   上に照射するとともに走査することによって潜像を形成
   し、その形成された潜像を現像して画像を得る電子写真
   画像形成装置において、感光層と保護層の膜厚の和が１
   ５μｍ以下である電子写真感光体、記録される画像の解
   像度及び階調性により該感光体への光ビームの露光量を
   制御する手段、及び得られた潜像をトナーにより現像す
   る手段、及び該光ビームのスポット面積と該感光層の膜
   厚の積が２００００μｍ³ 以下であるように露光する手
   段を有し、画像形成に用いる被記録材の転写表面の平滑
   度が１００秒以上であり、かつ該被記録材の表面抵抗値
   Ｒ１が、温度２５℃、湿度６０％の環境下で １０⁹ （Ω）≦Ｒ１≦１０¹³（Ω） （１） である電子写真画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記スポット面積が４０００μｍ² 以下
   である請求項２記載の電子写真画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記露光量を制御する手段が露光時間変
   調を含む請求項２記載の電子写真画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記光ビームがＬＥＤアレイにより得ら
   れる請求項２記載の電子写真画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記光ビームが半導体レーザーにより得
   られる請求項２記載の電子写真画像形成装置。