(57)【要約】【課題】  有機ＥＬ等の高密度発光素子を画像形成装置の光書き込み手段として利用し、光書き込み部が所定の面情報として存在するため、数点のドット落ちやバラツキが画像内にランダムに発生しても目視には判断しにくい画像劣化として無視でき、したがって、容易に従来の画像劣化を低減し、高品質な画像形成を行う画像形成方法及び装置を提供する。【解決手段】  高密度発光素子基板１１ａに感光層１１ｂを設けている感光体ベルト１１を使用する画像形成方法において、発光素子１５の発光制御によって前記感光体ベルト１１上に潜像を形成して、その後の現像工程で前記感光体ベルト１１上に所望の画像を形成する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高密度発光素子層と感光層とから成る感光体ベルトを帯電する帯電ステップと、前記感光体ベルトの前記高密度発光素子層の発光を制御することにより、前記感光体ベルト上に潜像を形成する潜像ステップと、前記感光体ベルト上の潜像にトナー画像を形成する現像ステップと、を備えることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成方法において、前記帯電ステップ、前記潜像ステップ、前記現像ステップを複数回繰り返すことにより、前記感光体ベルト上に各色毎の潜像を形成して前記感光体ベルト上にカラー画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成方法において、前記帯電ステップにおいて前記感光体ベルトを初期電位に帯電した後、前記潜像ステップと前記現像ステップを複数回繰り返すことにより、前記感光体ベルト上に各色毎の潜像を形成して前記感光体ベルト上にカラー画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
【請求項４】
高密度発光素子層と感光層とから成る感光体ベルトと、前記感光体ベルト上に配置され、前記感光体ベルトを帯電する帯電手段と、前記感光体ベルト上に配置され、前記感光体ベルト上にトナー画像を形成する現像手段と、前記感光体ベルト上に形成されたトナー画像を用紙に転写する転写手段と、前記用紙に転写した画像を固着する定着手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、前記前記現像手段を各色毎に有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置において、前記帯電手段を各色毎に有し、各色毎に前記帯電手段と前記現像手段が感光体ベルト上に交互に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式による画像形成方法及び画像形成装置に関わり、特に、露光手段である有機ＥＬ等の高密度発光素子基板と潜像形成手段である感光体を一体化し、高速・高画質を実現するのに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来では、発光部からの光を集光あるいは発散させるマイクロレンズを一体化した有機ＥＬアレイ露光ヘッドとその作製方法及びそれを用いた画像形成装置が提案されている（例えば特許文献１乃至３参照）。
特許文献１には、長尺の基板の上に、少なくとも１列の画素状に配列された有機ＥＬ発光部のアレイを備え、各有機ＥＬ発光部上の基板と反対側表面にインクジェット法により形成されたマイクロレンズを備えている有機ＥＬアレイ露光ヘッドが開示されている。
特許文献２には、光導電性の感光体に発光部アレイと結像レンズアレイとを有する光書き込ユニットを用いて画像書き込みを行う画像形成装置において、ゴースト光の影響を有効に防止することが開示されている。
特許文献３には、内部像露光方式における光源として、主走査等の動作が不要であり、各色の位置合わせを格段に向上するデジタルプリンタが開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１９８２６公報
【特許文献２】特開２００４−１０１５６９公報
【特許文献３】特開２００１−１８４４１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来の画像形成装置においては、ポリゴンによる光走査書き込み方式やＬＥＤアレイの光書き込み方式のような外部に光書き込み手段を設けて潜像形成する際にドットの位置ずれ、カラー画像時の色ずれが生じるという欠点があった。
また、外部からの光書き込み方式のような主走査方向１ライン毎の同条件で潜像形成する方式では、１箇所のドット落ちやバラツキが副走査方向に非常に目に留まり易い筋状の画像劣化が生じるという欠点があった。
そこで、有機ＥＬ等の高密度発光素子を画像形成装置の光書き込み手段として利用することが考えられる。有機ＥＬ等の高密度発光素子を画像形成装置の光書き込み手段として利用した場合は、ドットの位置ずれ、カラー画像時の色ずれ低減させることが可能である。特に、有機ＥＬは電子ペーパー等への利用を考慮してフレキシブルなものが広く開発されており、その特性を活かした上で潜像形成に必要な感光層を設けて感光体ベルトとすることによって露光位置の誤差を極めて少なくできる可能性がある。
なお、特許文献１及び２は光源として有機ＥＬを利用するものであっても、前記の外部から光書き込みを行う方式であり、上記したような光書き込みを行う方式と同様の欠点があり、それを解決するには複雑な工程を経なくてはならない。
また、特許文献３は、フレキシブルの有機ＥＬを利用しているが、感光体ドラムへの貼り合わせ技術が要求され、熱や加圧等による劣化等も考慮しなくてはならないという欠点があった。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、有機ＥＬ等の高密度発光素子を画像形成装置の光書き込み手段として利用することで画像劣化を低減し、高品質な画像形成を行うことができる画像形成方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、高密度発光素子層と感光層とから成る感光体ベルトを帯電する帯電ステップと、前記感光体ベルトの前記高密度発光素子層の発光を制御することにより、前記感光体ベルト上に潜像を形成する潜像ステップと、前記感光体ベルト上の潜像にトナー画像を形成する現像ステップと、を備えることを特徴とする。
また請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成方法において、前記帯電ステップ、前記潜像ステップ、前記現像ステップを複数回繰り返すことにより、前記感光体ベルト上に各色毎の潜像を形成して前記感光体ベルト上にカラー画像を形成することを特徴とする。
また請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成方法において、前記帯電ステップにおいて前記感光体ベルトを初期電位に帯電した後、前記潜像ステップと前記現像ステップを複数回繰り返すことにより、前記感光体ベルト上に各色毎の潜像を形成して前記感光体ベルト上にカラー画像を形成することを特徴とする。
また請求項４に記載の発明は、高密度発光素子層と感光層とから成る感光体ベルトと、前記感光体ベルト上に配置され、前記感光体ベルトを帯電する帯電手段と、前記感光体ベルト上に配置され、前記感光体ベルト上にトナー画像を形成する現像手段と、前記感光体ベルト上に形成されたトナー画像を用紙に転写する転写手段と、前記用紙に転写した画像を固着する定着手段と、を備えたことを特徴とする。
また請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記前記現像手段を各色毎に有することを特徴とする。
また請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像形成装置において、前記帯電手段を各色毎に有し、各色毎に前記帯電手段と前記現像手段が感光体ベルト上に交互に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、露光時において感光体ベルトの機械誤差の影響を受けずに極めて良好にドット位置を再現することが可能であり、また、従来、問題としていた筋状の画像劣化が生じることがなく、カラー画像においても色ずれの無い高品質の画像形成が可能となる。
また光書き込み部が所定の面情報として存在するため、数点のドット落ちやバラツキが画像内にランダムに発生しても目視では判断しにくいため画像劣化がなく、カラー画像においても色ずれの無い高品質の画像形成が可能となる。
また感光体を帯電してから現像するまでの間に所望の潜像形成が行えれば良く、従来のポリゴンによる光走査書き込み方式やＬＥＤアレイの光書き込み方式のように極めて高速な発光制御を必要としない。
したがって、高度な発光制御技術や高エネルギの発光を必要とせず、高速の潜像形成、即ち高速プリントが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明するが、本発明の実施形態に係る画像形成装置の画像形成機構の説明を行う前に、一般的な画像形成装置の画像形成機構を説明しておく。
図１は広く用いられている一般的な４連タンデム方式のフルカラー画像形成装置の画像形成機構を示した概略図である。
この図１に示す一般的なフルカラー画像形成装置の画像形成機構においては、帯電ユニット２により感光体ドラム１を帯電し、露光ユニット３で感光体ドラム上に潜像を形成して、この潜像は現像ユニット４でトナーによって可視像となる。このトナー像を、第１転写部８にて中間転写ベルト５において転写する。
中間転写ベルト５は駆動ローラ６によって駆動される。中間転写ベルト５に転写されたトナー像は移動して、第２転写部９にて用紙１０に転写され、その後に定着ユニット７にて定着されて用紙１０上に画像を形成することになる。
４連タンデムでは、感光体ドラム１が４つあり、各感光体ドラム１ではシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの異なる色画像を形成している。この色画像が中間転写ベルト５上で重ね合わせられてフルカラー画像を形成し、最終的に用紙１０に転写されることになる。
【０００７】
以下、本実施形態に係る画像形成装置の画像形成機構について説明する。
図２は本発明の第１の実施形態に係る４連タンデム方式のフルカラー画像形成装置の画像形成機構を示した概略図である。
図２に示す画像形成機構は、上記図１に示した一般的な画像形成機構の感光体ドラム１と露光ユニット３と中間転写ベルト５の機能を感光体ベルト１１により一体化するようにしている。
図３は本実施形態に係る画像形成装置の用いられる感光体ベルトの構造を示した断面図である。なお、本実施形態では、高密度発光素子として有機ＥＬを用いた場合を例に挙げて説明する。
図３に示す感光体ベルト１１は、その下部側が一般的な有機ＥＬディスプレイと同じ構造の高密度発光素子基板１１ａであり、上下のフィルム層１２の間に下方から背面電極層１３、絶縁層１４、有機ＥＬ層（電子輸送層）１５、正孔輸送層１６、透明電極層１７を含んで形成されている。一方、その上部側は感光層１１ｂであり、上方フィルム層１２の上に電荷発生層である感光層１８及び電荷輸送層である感光層１９を含んで形成されている。
このように構成される感光体ベルト１１においては、有機ＥＬ層１５で発光した光が感光層１１ｂに到達すると、その部分で他の部分と電位差を生じる。それらを所望の個所で行うことで感光層に潜像を形成することができる。
このような第１の実施形態に係る画像形成装置における画像形成は以下の工程からなる。
先ず、第１に帯電ユニット２にて感光体ベルト１１を帯電し（帯電ステップ）、その後に感光体ベルト１１中にある有機ＥＬの発光制御を行って感光体ベルト１１上に潜像を形成した後（潜像ステップ）、現像ユニット４にてトナーによる可視像を形成する（現像ステップ）。
以上の工程を各色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）において実施することで感光体ベルト１１上にフルカラーのトナー像が形成できる。これを転写部２１にて用紙１０に転写し、その後に定着ユニット７にて定着されて用紙１０上に画像を形成することになる。
ここで、上記の有機ＥＬ発光制御は、感光体ベルト１１上の所望の潜像形成個所が帯電ユニット２を通過後、現像ユニット４に到達するまでに実行されれば良く、さほど高速で高精度な制御を必要としない。また、感光体ベルト１１において、有機ＥＬと感光層は出力したい用紙サイズの範囲を満たしていれば、全体に存在する必要は無い。
【０００８】
図４は画像形成工程において発生する色ずれ過程を本発明方式と従来方式を対比して示す模式図である。
この図４を用いて本発明による色ずれ低減作用を説明する。
従来方式は、感光体上に可視像を形成してから中間転写ベルト上で色合わせを行うために、例えばベルト駆動の機械的誤差が生じた場合、左側のように隣の画素位置に異なる色のトナーを載せようとしてもその位置に誤差を生じてしまう。
これに対して本発明の方式では、ベルト駆動の機械的誤差に倣って潜像位置も動くことになるため、右側のように所望のトナー位置に誤差を生じない。即ち、カラー画像の品質劣化の要因となる色ずれが発生しないようになる。
図５は画像形成工程において発生する筋状の画像劣化を本発明方式と従来方式を対比して示した模式図である。
この図５に示す従来の方式では、露光ユニットにて１ライン毎に潜像を形成することになるため、１箇所の発光タイミングずれや発光素子の不良が左側のような目視で非常に目立つ筋状の画像劣化として現れてしまう。
これに対して、本発明方式では、露光工程の発光源である有機ＥＬが面情報として存在しているため、数ヶ所の発光ドット欠けが存在しても、図５の右側のように画像劣化として目立ちにくく、画像品質の低下を抑えることができるようになる。
【０００９】
図６は本発明の第２の実施形態に係る４連タンデム方式のフルカラー画像形成装置の画像形成機構を示した概略図、図７は図６に示した４連タンデム方式のフルカラー画像形成装置の潜像形成を模式的に示した模式図である。
本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の画像形成動作を図６及び図７に基づき説明する。
図６に示す第２の実施形態に係る画像形成装置では、帯電ユニット２は単に図７に示す初期電位を与えるものであり、色毎に帯電ユニット２を設ける必要が無いものである。
このような第２の実施形態に係る画像形成装置における作像プロセスは、帯電ユニット２による感光体ベルト１１上への初期電位の付与と有機ＥＬ発光制御によるシアン潜像形成と現像ユニット４によるシアン像の可視化（以上がステップ１）を行う。
次に、シアン非潜像部の有機ＥＬ発光制御による潜像の消去を行ってから、有機ＥＬ発光制御によるマゼンタ潜像形成と現像ユニット４によるマゼンタ像の可視化（以上がステップ２）を行う。
次いで、マゼンタ非潜像部の有機ＥＬ発光制御による潜像の消去を行ってから、有機ＥＬ発光制御によるイエロー潜像形成と現像ユニット４によるイエロー像の可視化（以上がステップ３）を行う。
最後に、イエロー非潜像部の有機ＥＬ発光制御による潜像の消去を行ってから、有機ＥＬ発光制御によるブラック潜像形成と現像ユニット４によるブラック像の可視化（以上がステップ４）を行う。
ここで、各色の順番は任意で構わない。第２の実施形態においては有機ＥＬの発光制御がステップ２以降の潜像消去（感光体ベルト１１の均一帯電）を兼ねることになるが、各ステップにおける潜像の電位差は現像工程におけるトナー像形成に必要なレベル以上を確保しなくてはいけない。
【００１０】
各色のトナーによる可視像形成後は、第１の実施形態と同様に用紙１０への転写と、定着ユニット７による画像の定着を実施する。
従って、このような第２の実施形態に係るフルカラー画像形成装置によれば、色毎に対応する帯電手段を必要とせず、有機ＥＬの発光制御のみで全色の潜像形成を行えるため、より容易でコンパクトに高品質かつ高速の画像形成を可能とする。
なお、当然のことながら、第２の実施の形態においても、上述した通り、図４や図５に示す画像品質向上の効果を有することになる。
なお、本実施の形態では、有機ＥＬ層と感光層とからなる感光体ベルトを例に挙げて説明したが、有機ＥＬ層と感光層とにより感光体ドラムを形成した場合でも同様の機能を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一般的な４連タンデム方式のフルカラー画像形成装置の画像形成機構を示した概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る４連タンデム方式のフルカラー画像形成装置の画像形成機構を示した概略図である。
【図３】本実施形態に係る画像形成装置の用いられる感光体ベルトの構造を示した断面図である。
【図４】画像形成工程において発生する色ずれ過程を本発明方式と従来方式を対比して示す模式図である。
【図５】画像形成工程において発生する筋状の画像劣化を本発明方式と従来方式を対比して示した模式図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る４連タンデム方式のフルカラー画像形成装置の画像形成機構を示した概略図である。
【図７】図６に示した４連タンデム方式のフルカラー画像形成装置の潜像形成を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００１２】
２  帯電ユニット、４  現像ユニット、７  定着ユニット、  １０  用紙、１１  感光体ベルト、１１ａ  高密度発光素子基板、１１ｂ  感光層、１２  フィルム層、１３  背面電極層、１４  絶縁層、１５  有機ＥＬ層（電子輸送層）、１６  正孔輸送層、１７  透明電極層、１８  感光層（電荷発生層）、１９  感光層（電荷輸送層）、２１  転写部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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