(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に搭載され露光により静電潜像を形成する潜像担持体であって、活性エネルギー線を任意のパターンで照射することにより該パターンで周囲と特性の異なる領域が不可逆に形成された潜像担持体において、
電荷担体発生層と電荷担体輸送層の２層からなる有機光導電体で構成され、前記活性エネルギー線として波長３０８ｎｍの紫外線レーザーを用い、該紫外線レーザーからの紫外光を、前記有機光導電体の電荷担体発生層に直接または電荷担体輸送層を経由して照射し、走査することにより、周期性を持った平行線状あるいは格子状の光感度が異なる領域を形成したことを特徴とする潜像担持体。
【請求項２】
請求項１記載の潜像担持体において、
前記光感度が異なる領域は光無感領域であることを特徴とする潜像担持体。
【請求項３】
潜像担持体上に露光により静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して可視像化した後、該可視像を転写材に転写し定着して画像を得る画像形成装置において、
前記潜像担持体として請求項１または２に記載の潜像担持体を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、印刷機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ等の電子写真技術を用いた画像形成装置に関し、特に表面の特性に特徴を有する潜像担持体及びその潜像担持体を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、印刷機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置では、感光体等の潜像担持体の表面に画像情報に応じて変調されたレーザ光を露光するか、あるいは原稿像を露光することにより静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置のトナーで現像して可視像化した後、該トナー像を転写材に転写し定着することで画像を形成している。
このような画像形成装置において、感光体ドラム等の潜像担持体に速度変動が生じると、濃度ムラや色ムラ、色ずれ等が発生して画像劣化の原因となるという不具合がある。
【０００３】
そこで画像形成装置において、感光体ドラムの回転ムラを低減するため、感光体ドラム表面の周方向に等間隔でマーキングを施して高精度のロータリーエンコーダーとし、回転の能動制御に用いる技術が知られている（特開平８−１１０３４７号公報参照）。
また、潜像担持体を格子状に光感度の無い領域を持たせた構造にすることにより、露光の位置が多少ずれても格子状領域の縁で露光位置が規制されるので、ドット位置精度の高い潜像形成を可能にする技術が知られている（特開平１１−５２５９１号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の公知例のように、潜像担持体上にマーキングを施すにしても、また、潜像担持体上に格子状の光無感領域を作るにしても、少なくとも従来の画像形成装置の露光におけるドット位置精度以上の非常に高い位置精度が要求される。しかしながら、上記の公知例に代表される従来技術では、その精度を得るための具体的な方法が提案されていなかった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、周囲と特性の異なる領域を任意のパターンで位置精度良く作成可能であり、位置決め用マークや露光ドット位置補正用パターン等を作成可能とした潜像担持体を提供すること、及びその潜像担持体を備え高画質な画像を得ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段として、本発明は、画像形成装置に搭載され露光により静電潜像を形成する潜像担持体であって、活性エネルギー線を任意のパターンで照射することにより該パターンで周囲と特性の異なる領域が不可逆に形成された潜像担持体において、電荷担体発生層（ＣＧＬ）と電荷担体輸送層（ＣＴＬ）の２層からなる有機光導電体で構成され、前記活性エネルギー線として波長３０８ｎｍの紫外線レーザーを用い、該紫外線レーザーからの紫外光を、前記有機光導電体の電荷担体発生層（ＣＧＬ）に直接または電荷担体輸送層（ＣＴＬ）を経由して照射し、走査することにより、周期性を持った平行線状あるいは格子状の光感度が異なる領域を形成したことを特徴とする（請求項１）。
ここで本発明に係る潜像担持体において、前記光感度が異なる領域は光無感領域であることを特徴とする（請求項２）。
【０００８】
本発明に係る画像形成装置は、潜像担持体上に露光により静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して可視像化した後、該可視像を転写材に転写し定着して画像を得るものであり、前記潜像担持体として請求項１または２に記載の潜像担持体を備えたことを特徴とする（請求項３）。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成・動作及び作用について図面を参照して詳細に説明する。図２は本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。図２において、符号１は光導電性感光体等からなる潜像担持体であり、この潜像担持体１の周囲には、潜像担持体１の表面を均一に帯電する帯電装置２、帯電された潜像担持体１に画像情報に応じたレーザー光ＬＢ等を露光して静電潜像を形成する露光書き込み装置３、潜像担持体１上の静電潜像をトナーで現像して顕像化する現像装置４、潜像担持体１上のトナー画像を転写紙等の転写材Ｐに転写する転写装置５、転写後の潜像担持体１上の残留トナーや紙粉等を除去するクリーニング装置６、潜像担持体１上の残留電荷を除電する除電装置７等が配設されている。また、この画像形成装置には、潜像担持体１と転写装置５の間の転写部に転写材Ｐを給紙・搬送するための給紙部８と給紙ローラ９及びレジストローラ１０と、転写材Ｐに転写されたトナー画像を定着する定着装置１１などが設けられている。尚、図２の構成は一例であり、これに限定されるものではない。
【００１０】
図２に示すような構成の画像形成装置に搭載される潜像担持体１として、本発明では、潜像担持体１の表面に紫外線等の活性エネルギー線を任意のパターンで照射することにより該パターンで周囲と特性の異なる領域を不可逆に形成したことを特徴としている。
ここで、潜像担持体上の周囲と異なる特性とは、光感度、色調、導電性、表面エネルギーなどである。
また、活性エネルギー線とは、化学的な反応を引き起こしうる放射線を指し、光（例えば紫外線）やＸ線、γ線などの電磁波、電子線や中性子線、分子線などの粒子線を含むものである。
本発明において使用する活性エネルギー線の種類は特に限定しないが、現行の半導体集積回路（ＩＣ）の製造に用いられている紫外線や、ビームとして簡便でかつ高精度に扱いやすい電子線などが、現行の技術で容易に本発明を実現可能であるという点で好ましい。
【００１１】
活性エネルギー線の照射方法としては、紫外線を例に取ると２つの方法が挙げられる。
一つは、ＩＣの製造と同様に、紫外線ランプで発した紫外光を写真製版技術によるマスクパターンを介して潜像担持体に照射する方法であり、もう一つは、エキシマレーザーなどの紫外線レーザーから発した紫外光を、潜像担持体上で走査させる方法である。このレーザーの走査方法にはラスター型（ラスタースキャン法）とベクトル型（ベクトルスキャン法）が考えられる。
活性エネルギー線の照射によって潜像担持体上の特性の変化する部位は、その特性によって多少異なる。例えば表面エネルギーは、当然のことながら潜像担持体の表面で変化させるべき特性である。また、導電性などは、導電性を変化させる目的によって、潜像担持体の表面であったり、表面よりも深い一部分であったり、あるいはそれらの両方だったりする。
【００１２】
活性エネルギー線の照射によって、潜像担持体上に任意のパターンで特性を不可逆に変化させる方法としては、例えば以下のようなものがある。
（１）潜像担持体の光感度を変化させる方法の例。
潜像担持体が光劣化を起こしやすい感光体材料、例えば電荷担体発生層（ＣＧＬ）と電荷担体輸送層（ＣＴＬ）の２層からなる２層型有機光導電体（ＯＰＣ）で構成されているとする。ここで、ＯＰＣのＣＧＬに直接またはＣＴＬを経由して紫外光を照射することにより、照射した領域のＣＧＬ内の色素分子が化学的変化を起こし、その領域の光感度が変化する。このとき同時に色調も変化することが多い。
（２）導電性を変化させる方法の例。
任意の材料の導電性を高める一般的な方法として、その材料中にカーボンや金属などの導電性材料の微粒子を分散させる方法があるが、この導電性材料として、ポリピロールやポリアニリンなどの有機導電性材料を用いる。これに十分なエネルギーを持った紫外光や電子線等を照射すると、色素分子と同様に化学変化を起こし、その領域のみ導電性が変化する。
（３）表面エネルギーを変化させる方法の例。
潜像担持体の表面が保護層樹脂で覆われている場合、その樹脂を任意のパターンで架橋させたり、あるいは、保護層全体を架橋する構成だとしても部分的に架橋密度を変化させることができる。表面エネルギーは、架橋の有無及び密度によっても変化するので、この方法により表面エネルギーを任意のパターンで変化させることができる。また、その他の方法としては、酸化または還元性雰囲気中で活性エネルギー線を照射し、潜像担持体表面に存在する水素結合基の数を変更することなどが考えられる。
【００１３】
活性エネルギー線を用いた潜像担持体の加工方法は、原理的に切削加工における工具の磨耗などが無いため、一度位置決めが決まれば、精度良く製造を繰り返すことが可能である。また、同様に光書き込みを用いる電子写真方式の画像形成装置の露光書き込み装置と精度を比較したくなるところだが、安価に大量に作像動作を行う画像形成装置よりも、カスタムメイドの製造装置の方が精度を上げられることは言うまでも無い。
【００１４】
以上のような方法で、潜像担持体に精度良く、任意のパターンで特性を変化させた領域を形成することができると、以下のような応用に展開することが可能となる。
（１）位置決め用マーキング。
潜像担持体自身に、潜像担持体の位置合わせに使うマークや、潜像担持体自身を高精度のロータリーエンコーダとして使用するための等間隔のマークを付けることが可能になる。
（２）露光ドット位置ずれの補正。
図１（Ａ）に示すように、潜像担持体１上に格子状（格子構造）の光無感領域１Ａを設けるか、あるいは、同図（Ｂ）に示すように、潜像担持体１上に平行線状の光無感領域１Ｂを設けることにより、露光時にドット位置がずれても光無感領域の縁の位置で規制することができる。
（３）マイクロフィールド記録。
上記（２）と同様に、潜像担持体上に図１（Ａ），（Ｂ）に示すような格子状あるいは平行線状の光無感領域１Ａ，１Ｂを設け、その周期を画像形成装置のドットサイズよりも十分細かくすることにより、光無感領域１Ａ，１Ｂと有感領域の間の境界で微少なエッジ効果領域を作り出すことができる。これにより、理論的には現像バイアス電圧をかけなくてもベタ画像と線画像を共に再現良く印写することができる。
【００１５】
以上のように、本発明によれば、潜像担持体上に周囲と特性の異なる領域を任意のパターンで位置精度良く作成可能であり、それにより、位置決め用マークや露光ドット位置補正用パターン等が現実に作成可能となって、高画質な画像形成装置を得ることができる。
【００１６】
【実施例】
次に本発明の具体的な実施例について説明する。
本実施例で対象となる潜像担持体は、ＣＧＬとＣＴＬを持つ２層型ＯＰＣドラムであり、変化させる特性は光感度、活性エネルギー線は紫外線である。
また、活性エネルギー線で描くパターンとしては、図１（Ｂ）に示すようなドラム周方向に延びる平行線の場合を例に挙げて説明する。
【００１７】
まず、ＣＧＬまで塗工済みの直径φ＝１００ｍｍのアルミニウム製ドラムを用意し、ＸｅＣｌエキシマレーザー（波長：３０８ｎｍ）をパルス発振させて上記ドラムの表面に照射した。照射パターンとしては、照射試験装置がポリゴンミラーなどを用いたラスタースキャン描画に適していなかったため、図１（Ｂ）に示したような平行線パターンのみを用いた。この平行線パターンは通常のラスタースキャンとは走査方向が９０°異なっていて、ドラムを定速回転させてドラム１回転毎に光学系を可動ステージでドラム軸方向に等間隔で移動させることにより容易に描画可能である。
このパターン描画の後、通常のＣＴＬ塗工工程を経て、ＯＰＣドラムを完成させた。
【００１８】
次に、不良品のＦθレンズを組み込んだ電子写真方式の画像形成装置（例えば図２に示すような構成のレーザープリンタ等）を用意し、上記で製作したＯＰＣドラム（実施例）と、比較用の従来品のＯＰＣドラム（比較例）をそれぞれ画像形成装置に組み込んで縦筋状の画像ムラ発生の度合いを比較した。
評価方法としては、１ドット当りの光量、及び光学系とＯＰＣドラムの距離をパラメータに取り、各水準における縦筋状画像ムラを観察した。
また、評価パターンは、ドット密度変調によるハーフトーン・パターンで、いわゆる１ｂｙ１パターンを用いた。
実施例と比較例の評価結果を下記の表１、表２に示す。表中の結果は目視評価の結果で、○が「ムラ無し」、×が「ムラ顕著」、△は「ムラ若干有り」をそれぞれ示す。
【００１９】
【表１】
0003920553.tif 000002
【００２０】
【表２】
0003920553.tif 000003
【００２１】
以上の実施例と比較例の結果から、紫外線レーザー光の照射によりＯＰＣドラム上に平行線状の光無感領域を形成した場合には、それが縦筋状画像ムラの低減に寄与したと推察することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像形成装置に搭載され露光により静電潜像を形成する潜像担持体において、活性エネルギー線を任意のパターンで照射することにより該パターンで周囲と特性（光感度、色調、導電性、表面エネルギーなど）の異なる領域が不可逆に形成されたことを特徴とするので、潜像担持体上に周囲と特性の異なる領域を任意のパターンで形成して、位置決め用マークや露光ドット位置補正用パターン（周期性を持った線または格子構造のパターン等）を現実に作成することができるので、位置決め用マークや露光ドット位置補正用パターン等を有する潜像担持体を容易に提供することができる。
また、本発明の画像形成装置では、上記の位置決め用マークや露光ドット位置補正用パターン等を有する潜像担持体を備えることにより、高画質な画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す図であって、（Ａ）はドラム形状の潜像担持体上に設けた格子構造の光無感領域のパターン例を示す図、（Ｂ）はドラム形状の潜像担持体上に設けた平行線状の光無感領域のパターン例を示す図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１      潜像担持体
１Ａ    格子状パターンの光無感領域
１Ｂ    平行線状パターンの光無感領域
２      帯電装置
３      露光書き込み装置
４      現像装置
５      転写装置
６      クリーニング装置
７      除電装置
８      給紙部
９      給紙ローラ
１０    レジストローラ１０
１１    定着装置
【図１】
0003920553.tif 000004
【図２】
0003920553.tif 000005