JP2008194898A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２つ以上の感光体と、感光体の間に設けられた光露光装置とを有し、一の感光体と他の感光体における光ビームの走査方向が異なる画像形成装置において、発光手段の光ビームの立ち上がり時、オーバーシュートを生成するようにすると色ズレが生じるのを防いだ画像形成装置を提供することが課題である。
【解決手段】光露光装置に発光手段における規定の発光出力を越えたオーバーシュートを形成する手段を設け、オーバーシュートの時間幅を画像を構成する１ドット分の発光時間幅に対して短くすると共に、一の感光体と他の感光体における前記被記録材上で同一ライン上に形成するドットに形成するオーバーシュート位置を、前記被記録材上で略同一となる位置とするようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置に係り、特に、中間転写体または被記録材の搬送方向に配されて電子写真方式でトナー画像を形成する２つ以上の感光体と、該感光体の各々を露光する光露光装置とを有し、この光露光装置が、少なくとも一の感光体上を走査する光ビームの走査方向と、他の感光体上を走査する光ビームの走査方向とが互いに逆方向となるような画像形成装置に関するものである。

電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置においては、パーソナル化に伴い、小型化、低価格化が要望されている。そのため装置の高価格化を避けるため、高価な部品の使用数を削減する手法をとることが多い。

特にタンデム型カラー画像形成装置のように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した複数の感光体を中間転写体または被記録材の搬送方向に配し、各感光体上に電子写真方式で形成されたトナー画像を重ね合わせ、被記録材上に転写するようにした画像形成装置においては、例えばレーザスキャニングユニット（Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｕｎｉｔ：以下、ＬＳＵと略称）をそれぞれの感光体に対応させて設けると、ＬＳＵに含まれる高価な部品が４セット分使われることになり、コスト高を招く。

そのため、例えばＬＳＵを構成する回転多面体鏡に、１方向からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応したレーザ光を入射させ、それぞれの感光体を走査するようにした画像形成装置が提案されている。この方法では回転多面体鏡は１つで済み、ｆθレンズなどの光学系も少なくとも４ユニット分用意する必要がなくなる。

しかしながらこの方法では、４つのレーザ光を回転多面体鏡の副走査方向に斜入射する構成をとるか、光線ピッチを必要量広げて平行入射する構成をとる必要がある。前者は斜入射のためにレンズに求められる精度が厳しくなり、また、斜入射による走査湾曲形状が４つの走査線で異なり、走査湾曲調整に工夫を施す必要があって高コスト化し易い欠点がある。また後者は、平行光として入射させるため、平行光のピッチ間の設定によっては回転多面体鏡面を大きくする必要があり、コスト高を招く可能性があると共に、レンズも各光線にそれぞれのレンズを用意する必要があり、やはりコスト高を招く可能性がある。

そのため、特許文献１には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した４つの感光体を有し、例えばイエロー（Ｙ）とマゼンタ（Ｍ）、及びシアン（Ｃ）とブラック（Ｋ）に対応した感光体の中間に１つずつＬＳＵを設け、それぞれの感光体に対応して設けられたレーザ光源からの光をＬＳＵを構成する回転多面体鏡で反射して、感光体を走査するようにした画像形成装置が示されている。

また特許文献２には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した４つの感光体と、その４つの感光体の中央に単一の回転多面体鏡からなるＬＳＵを設け、それぞれの感光体に対応して設けられたレーザ光源からの光をＬＳＵの両側から入射させて、単一の回転多面体鏡で４つの感光体を走査するようにした画像形成装置が示されている。

特許文献１に示された構成では、ｆθレンズなどの光学系をそれぞれの感光体に対して設ける必要があるが、それぞれの光ビームは回転多面体鏡に対して平行入射するよう構成できるから、一般的なモノクロ画像形成装置に採用している安価な光学系を用いることができ、また、４つの感光体に対して回転多面体鏡は２つで良いからそれだけ安価に構成できる。

また特許文献２に示された構成では、回転多面体鏡１面に２つの光ビームを斜入射することになるため、走査湾曲の形状が２つになるが、上下の２つで走査湾曲の形状は走査方向の直線に対して線対称とすることができるため、走査湾曲補正が最低限の補正でよい。また、走査湾曲を比較的小さく抑える設計では、光路中の反射ミラーによる折り返し数によって走査湾曲の向きを整え、走査湾曲補正を必要としない構成とすることもできるから、回転多面体鏡が単一であることと相俟って、コストを抑えた構成とすることができる。

また、本件出願人は、アモルファスシリコンの感光体ドラムを備えた画像形成装置で１２００ｄｐｉといった高解像度の画像を形成するため、光露光装置を構成するレーザダイオードから発する光ビームにオーバーシュートを生じさせ、感光体ドラムに対して高い強度の光ビームを照射させるようにした画像形成装置を特許文献３において提案した。

特開２００３−１９１５２５号公報 特開２００６−２７１５８号公報 特開２００６−６８９３３号公報

しかしながら回転多面体鏡を有し、この特許文献３で本願出願人が提案したオーバーシュートを生じさせる光露光装置を、特許文献１または特許文献２に開示されているような２つ（または４つ）の感光体の中央に設けた画像形成装置では、オーバーシュート位置が感光体によって異なり、カラー画像形成装置においては色ズレを起こすという問題が生じた。

すなわち、特許文献１または特許文献２に開示されているように、２つ（または４つ）の感光体の中央に回転多面体鏡を有する光露光装置を設け、回転多面体鏡を挟んでそれぞれの感光体側から光ビームを回転多面体鏡に送り、対応する感光体上を走査させるようにした場合、回転多面体鏡により反射された光ビームの感光体上の走査方向は、回転多面体鏡を挟んで位置する感光体で互いに逆方向となる。

これを概念的に示したタイミングチャートが図７（ａ）である。この図７において、横軸は感光体上の走査位置、縦軸は発光光量を表し、上段は、回転多面体鏡により反射された光ビームが感光体上を矢印７０方向に走査する場合であり、下段は、回転多面体鏡を挟んで反対側に位置する感光体上を光ビームが矢印７１方向に走査する場合で、上段と下段におけるそれぞれのパルスは、被記録材上では略同一位置となる感光体上の走査位置に対応するものとする。

前記特許文献３で提案したオーバーシュートを生じさせる光露光装置は、各オーバーシュートを、画像を構成する各ドットを形成するための発光立ち上がり時に発生させるようにしている。そのため、２つ（または４つ）の感光体の中央に回転多面体鏡を有する光露光装置を設けた場合、被記録材上で同一走査ラインとなる各感光体上の位置にドットを形成する光パルスのオーバーシュートは、この図７（ａ）における上段も下段もそれぞれ発光立ち上がり時となるから、上段と下段とで走査方向が異なるためにオーバーシュート位置が略パルス幅分ずれてしまう。

ところが光ビームにオーバーシュートを設けると、形成されるドットの重心がそのオーバーシュート位置方向に移動する。そのため、図７（ａ）の上段と下段のように、例え被記録材上で同一位置となる各感光体上の位置にドットを形成するようレーザダイオードを発光させても、オーバーシュートによりドットの重心がずれ、あたかも異なった位置、すなわち１ドットあるいは１ドット以上ずれた位置にドットが形成されたと同じになってしまう。例えば６００ｄｐｉの解像度で画像を形成した場合、１ドットは約４２ｍμとなるが、カラー画像においては１ドットのズレが色ズレとなって目立ち、画質を大きく落としてしまう。

そのため本発明においては、特許文献１または２に示されているように、２つ（または４つ）の感光体の中央に光露光装置を設けたことで、一の感光体上を走査する光ビームの走査方向が他の感光体上を走査する光ビームの走査方向と逆になる画像形成装置において、高解像度の画像を形成するため、発光手段から発する光ビームにオーバーシュートを生じさせるようにしても、あたかもドットズレによる色ズレが生じていない画像を形成できるようにした画像形成装置を提供することが課題である。

上記課題を解決するため本発明になる画像形成装置は、
中間転写体または被記録材の搬送方向に配され、電子写真方式でトナー画像を形成する２つ以上の感光体と、該感光体の各々を露光する光露光装置とを有し、
該光露光装置は、少なくとも一の前記感光体上を走査する光ビームの走査方向が、他の感光体上を走査する光ビームの走査方向と逆になるよう設けられ、各感光体上に形成された前記トナー画像を重ね合わせて前記被記録材上に転写するようにした画像形成装置において、
前記光露光装置は、該光露光装置を構成する発光手段における規定の発光出力を越えたオーバーシュートを形成する手段を有し、
該オーバーシュート形成手段は、前記一の感光体と他の感光体の露光時に形成するオーバーシュートの位置を、前記被記録材上で同一となるよう形成し、前記オーバーシュートの時間幅を、画像を構成する１ドット分の発光時間幅に対して短くしたことを特徴とする。

このように、一の感光体と他の感光体に形成するオーバーシュートの位置を、被記録材上で略同一となるようオーバーシュートを形成することで、例え一の感光体と他の感光体における光ビームの走査方向が異なっても、それぞれのドットの重心が一致し、ドットズレによる色ズレのない高画質の画像を形成できる画像形成装置とすることができる。

そして、前記オーバーシュート形成手段は、前記一の感光体に形成するドットのオーバーシュート位置を、ドット形成のための発光立ち上がり時または立ち下がり時とし、前記他の感光体に形成するドットのオーバーシュート位置を、前記一の感光体に形成するドットのオーバーシュート位置に対応させ、対応するドット形成のための発光立ち下がり時または立ち上がり時としたり、前記オーバーシュート位置を、各ドット幅の中央とすることが本発明の好適な実施形態である。

また、前記オーバーシュート形成手段は、前記光露光装置を構成する発光手段に過電流を与えて前記オーバーシュートを形成し、該過電流量は、前記各感光体毎にその感度特性に合わせて決めることで、例えばアモルファスシリコンを用いた感光体は、ＯＰＣを用いた感光体に較べて感度のばらつきが大きいため、このように複数のアモルファスシリコン感光体を用いた場合、それぞれの感光体感度に応じたオーバーシュート量とすることで、より優れた画質の画像を形成できる画像形成装置とすることができる。

さらに、前記光露光装置は、回転鏡と、前記一の感光体と他の感光体のそれぞれに対応し、前記回転鏡により対応する感光体に向けて光ビームが反射されるよう配した発光手段とを有し、前記一の感光体と他の感光体の間に設けることが本発明の好適な実施形態である。

また、前記光露光装置は、画像データに対応して前記発光手段を駆動する発光手段駆動部と、該発光手段駆動部による発光手段の駆動信号を元にオーバーシュート信号を生成する制御信号生成部と、前記一の感光体に対応する前記発光手段の駆動信号及び制御信号生成部が生成したオーバーシュート位置とに基づき、前記他の感光体に形成するドットのオーバーシュート位置を判断するオーバーシュート位置制御部とを設けることで、簡単な構成で見掛け上ドットズレによる色ズレの生じない画像を形成することができる。

以上記載のごとく本発明になる画像形成装置は、感光体の間に設けられた光露光装置により、一の感光体と他の感光体における光ビームの走査方向が異なっても、簡単な構成で、一の感光体と他の感光体の被記録材上で同一ラインとなるライン上に形成するドットのオーバーシュート位置を、略同一とすることができ、常に見掛け上ドットズレのない高画質な画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

最初に本発明の概略を説明すると、本発明においては、２つ以上の感光体と、一の感光体上を走査する光ビームの走査方向が、他の感光体上を走査する光ビームの走査方向とは逆になるよう構成された光露光装置、すなわち換言すると、２つ以上の感光体の間に回転多面体鏡を配し、その回転多面体鏡の両側から光ビームを回転多面体鏡に当てて反射させ、それぞれの感光体上を走査させることで、光露光装置を挟んで両側にある感光体上の走査方向が逆になるような光露光装置とを有した画像形成装置が対象である。そして、前記光露光装置における発光手段に、規定の発光出力を越えたオーバーシュート状態の発光をさせるオーバーシュート形成手段を設ける。また、このオーバーシュート形成手段は、一の感光体と他の感光体における、被記録材上で同一走査ラインとなる走査ライン上に形成するドットに形成するオーバーシュートの位置を、被記録材上でも略同一となるように、それぞれの感光体に対応したオーバーシュート位置を制御するようにしたものである。

すなわち、図７（ｂ）に示したように、上段の７０で示した走査方向における発光立ち上がり時にオーバーシュートを形成した場合、下段の７１で示した走査方向における発光立ち下がり時にオーバーシュートを形成するか、あるいは、図７（ｃ）に示したように、ドットを形成する発光幅の略中央にオーバーシュートを形成するものである。なお、上段の７０で示した走査方向における発光立ち下がり時にオーバーシュートを形成した場合、下段の７１で示した走査方向における発光立ち上がり時にオーバーシュートを形成するようにしても良いことは勿論である。また、前記したようにこの図７において縦軸は発光光量、横軸は感光体上の走査位置である。

このようにすることにより、例え一の感光体と他の感光体における光ビームの走査方向が異なっても、それぞれのドットの重心が一致し、見掛け上ドットズレによる色ズレのない高画質な画像を形成できる画像形成装置とすることができる。

図１は、本発明を実施する画像形成装置の一例を概略的に示す断面図である。この図１に示された画像形成装置は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応して設けられた１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋで示す複数の感光体を、中間転写ベルト１２の走行方向に配したタンデム型カラー画像形成装置である。

この図１に示したタンデム型カラー画像形成装置において、中間転写ベルト１２は駆動ローラ１３、クリーニング対向ローラ１４、バックアップローラ１５に張架され、駆動ローラ１３の駆動によって実線矢印２５で示す方向に回転駆動される。各感光体１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋは、中間転写ベルト１２の搬送方向上流側から順次この順で配置され、それぞれの感光体には図示していないが、帯電装置、現像装置、クリーニング装置、除電装置などが対応して設けられている。

そして各感光体、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋを画像データで露光する光露光装置は、例えば前記特許文献１に示され、後記図２でその概略を説明するように、マゼンタ（Ｍ）とシアン（Ｃ）に対応した感光体１０Ｍ、１０Ｃには、２１で示したＬＳＵ（Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｕｎｉｔ）で構成される光露光装置が、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）に対応した感光体１０Ｙ、１０Ｋには、２２で示した同じくＬＳＵで構成される光露光装置がそれぞれの感光体の間に設けられている。

すなわちこの画像形成装置は、４つの感光体１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋに対して光露光装置を２つとすることで、前記したように安価に構成したものである。但し、それぞれの光露光装置には、ｆθレンズなどの光学系をそれぞれの感光体に対応させて設ける必要があるが、それぞれの光ビームは回転多面体鏡に対して平行入射するよう構成できるから、一般的なモノクロ画像形成装置に採用している安価な光学系を用いることができる。

この画像形成装置がプリンタの場合、例えば外部コンピュータから送られる画像形成データが図示していないＣＰＵを含む制御装置でマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のデータに分けられる。それが済むと、図示していない帯電装置によって各感光体１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋの表面が一様に帯電され、各色に分けられた画像形成データにより、２１、２２で示した光露光装置で各感光体ドラム１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋが露光されて静電潜像が形成される。

そして、現像装置（図示せず）によって各感光体１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋ上の静電潜像が現像され、それぞれマゼンタ（Ｍ）トナー画像、シアン（Ｃ）トナー画像、イエロー（Ｙ）トナー画像、及びブラック（Ｋ）トナー画像が形成される。

一方、各感光体１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋには、それぞれ中間転写ベルト１２を挟んで１次転写ローラ１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｙ、１１Ｋが対向しており、感光体ドラム１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋ上の各色トナー画像は、これら１次転写ローラ１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｙ、１１Ｋによって中間転写ベルト１２に順次転写され、中間転写ベルト１２上にカラートナー画像が形成される。

すると図示していないＣＰＵは、同じく図示していない給紙装置から被記録材を取り出すよう指示し、その被記録材は、被記録材搬送路（図示せず）を介してレジストローラ対１７に搬送される。そしてレジストローラ対１７の上流側に配置されたレジストセンサ１８で被記録材が検知されると、中間転写ベルト１２上のトナー画像が２次転写ローラ１６のある２次転写位置に至るタイミングに合わせ、レジストローラ対１７が駆動されて２次転写位置に被記録材が搬送される。

２次転写位置の２次転写ローラ１６は、中間転写ベルト１２を挟んでバックアップローラ１５と対向する位置に配され、中間転写ベルト１２上のトナー画像は搬送されてくる被記録材に２次転写される。そしてこのトナー画像が転写された被記録材は、定着ローラ１９、加圧ローラ２０を備える定着装置に送られ、ここで、被記録材上のトナー像が定着されて図示しない排紙トレイに排紙される。なお、２次転写後、中間転写ベルト１２はクリーニング対向ローラ１４と対向した位置にあるクリーニングユニット１４ａによってクリーニングされる。

図２は、本発明を実施する図１に示した画像形成装置の光露光装置２１の構成概略を示す斜視図である。この光露光装置２１は、前記特許文献１に示された光露光装置と同様な構成であり、図中１０Ｍ、１０Ｃは、図１に示したマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）に対応した感光体、２１は感光体１０Ｍ、１０Ｃの間に設けた光露光装置である。なお、図１に２２で示した光露光装置も全く同様な構成であることは言うまでもない。

この光露光装置２１は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）にそれぞれ対応する画像データで変調された光ビームを発する、レーザダイオードなどの発光手段３０Ｍ、３０Ｃと、この発光手段３０Ｍ、３０Ｃが発した光ビームをコリメートするコリメータレンズ３１Ｍ、３１Ｃ、その光ビームを反射する回転多面体鏡３２、反射された光ビームの走査速度を補正するｆθレンズなどの光学系３３Ｍ、３３Ｃ、折り返しミラー３４Ｍ、３４Ｃ等で構成される。そして回転多面体鏡３２で反射された光ビームは、矢印３５Ｍ、３５Ｃで示す方向に回転多面体鏡３２で反射され、感光体１０Ｍ、１０Ｃ上を矢印３６Ｍ、３６Ｃの方向に走査して潜像を形成する。

そのため、この光露光装置２１の発光手段３０Ｍ、３０Ｃから発せられた光ビームは、感光体１０Ｍ、１０Ｃ上の走査方向３６Ｍ、３６Ｃが逆方向になる。なお、以上の図１、図２の説明では、光露光装置を前記特許文献１に示されているように、４つの感光体に対して２つ設けた場合を例に説明したが、前記特許文献２のように、４つの感光体に対して光露光装置を１つとしても、一の感光体上を走査する光ビームの走査方向が、他の感光体上を走査する光ビームの走査方向と逆になれば、本発明を適用できることはあきらかである。

図３は、前記図２に２１で示した光露光装置の発光手段であるレーザダイオード３０Ｍ、３０Ｃの駆動回路の一例である。図中、番号の後ろにＭを付したのは、感光体１０Ｍを露光するレーザダイオード３０Ｍに対応した回路または部品、Ｃを付したのは、感光体１０Ｃを露光するレーザダイオード３０Ｃに対応した回路または部品であり、以下の説明では、特にレーザダイオード３０Ｍ、またはレーザダイオード３０Ｃに対応する説明の時以外は、番号の後ろのＭまたはＣを省いて説明する。

また以下の説明では、例えば前記図２に１０Ｍで示した感光体を、レーザダイオード３０Ｍから出射された光ビームが３６Ｍで示した方向に走査する場合を正の走査方向とし、前記図７（ｂ）の上段に示したように、ドットを形成するためのパルスの立ち上がり時にオーバーシュートを形成するとして説明する。そのため、レーザダイオード３０Ｃから出射された光ビームは、１０Ｃで示した感光体を３６Ｃで示した方向に走査し、これを負の走査方向として、前記図７（ｂ）の下段に示したように、ドットを形成するためのパルスの立ち下がり時にオーバーシュートが形成される。

この図３に示した駆動回路は、レーザダイオード３０、フォトダイオード４１、レーザドライバ４２、オーバーシュート生成部４３、及び制御部４４を備えている。レーザダイオード３０は、レーザドライバ４２から出力される駆動パルス信号の振幅に応じた光量のレーザビームを出力する。フォトダイオード４１は、レーザダイオード３０から出力されたレーザビームを受光し、受光したレーザビームの強度に応じた電流を出力する。そのためレーザドライバ４２は、レーザダイオード３０から出力されるレーザビームＬＢの光量をフォトダイオード４１を介してフィードバックし、レーザビームＬＢの光量が常に一定の光量となるように駆動パルス信号を生成する。

レーザドライバ４２は、Ｉ／Ｖ変換部４６、基準電圧記憶部４７、及び駆動パルス電流生成部４８を備え、レーザダイオード３０から出力されるレーザビームＬＢをフォトダイオード４１を介してフィードバックさせ、駆動パルス電流Ｓ１を生成する。Ｉ／Ｖ変換部４６は、フォトダイオード４１から出力される電流信号を電圧信号に変換する。駆動パルス電流生成部４８は、パルス波であるビデオ信号Ｓ２と同期、かつ、同一のパルス幅を有すると共に、基準電圧記憶部４７に記憶された基準電圧と、Ｉ／Ｖ変換部４６から出力される電圧との差が０となるような振幅を有する駆動パルス電流Ｓ１を生成する。

なお、感光体としてアモルファスシリコンを用いた場合、ＯＰＣを用いた感光体に較べて感度のばらつきが大きいため、複数のアモルファスシリコン感光体を用いた場合、それぞれの感光体感度に応じたオーバーシュート量とすることで、より優れた画質の画像を形成できる画像形成装置とすることができる。そのため、基準電圧記憶部４７が記憶する基準電圧は、複数の感光体１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋのそれぞれの感度に対応し、良好な静電潜像が得られるような値が予め設定されている。

また、駆動パルス電流生成部４８は、オーバーシュートを生じさせる期間、すなわち、駆動パルス電流Ｓ１の立ち上がりから制御信号Ｓ３が立ち下がるまでの期間内においては、駆動パルス電流生成部４８から出力される電圧を０とするような制御を行わず、前回出力した駆動パルス電流Ｓ１の振幅値を例えばサンプルホールド回路等により保持させておき、当該振幅値を有する駆動パルス電流Ｓ１をオーバーシュート生成部４３に出力する。

オーバーシュート生成部４３は、制御信号に応じてレーザダイオード３０から出力されるレーザビームＬＢに、オーバーシュートが生じるように駆動パルス電流Ｓ１の波形を変形させ、合成駆動電流Ｓ５を生成する。なお、このオーバーシュート生成部４３の詳細回路を図４に示したので、以下、図４に基づいてオーバーシュート生成部４３を詳細に説明する。

オーバーシュート生成部４３は、オン電流生成部５５、及び増幅部５６とからなっている。オン電流生成部５５は、トランジスタＴ１、抵抗Ｒ１、Ｒ２を備え、制御信号Ｓ３に応じてオン電流Ｓ４を生成する。トランジスタＴ１はＮＰＮバイポーラトランジスタであり、ベースに抵抗Ｒ１が接続されていると共にベースエミッタ間に抵抗Ｒ２が接続され、エミッタが接地されて、ベースに制御信号Ｓ３が入力されるようになっている。また、コレクタは可変抵抗Ｒ３を介してトランジスタＴ２のベースに接続されている。

増幅部５６は、トランジスタＴ２、抵抗Ｒ４を備え、オン電流生成部５５により生成されたオン電流Ｓ４を増幅する。トランジスタＴ２はＰＮＰのバイポーラトランジスタで構成され、エミッタには電源部ＶＣＣが接続されて、コレクタには駆動パルス電流生成部４８（駆動パルス電流Ｓ１）及びレーザダイオード３０が接続されている。増幅部５６は、可変抵抗Ｒ３の抵抗値を調整することで、オン電流Ｓ４の増幅後の値を調整することができる。これにより、オーバーシュートのピーク値を所望の値に調整することができる。

再度図３に戻って、制御部４４はＣＰＵを有して構成され、本画像形成装置全体の制御を司ると共に、ビデオ信号生成部４９、２つのレーザダイオード３０Ｍ、３０Ｃに対して設けられた制御信号生成部５０Ｍ、５０Ｃ、及びモード設定部５１、オーバーシュート位置制御部５２を備えている。本実施形態では、レーザダイオード３０が発光手段に相当し、オーバーシュート生成部４３、制御信号生成部５０がオーバーシュート形成手段に相当する。

ビデオ信号生成部４９は、図示していない原稿読取部やパソコンなどから送られてくる画像データと、動作モードに応じたパルス状のビデオ信号Ｓ２を生成する。なお、動作モードとしては、１２００ｄｐｉの画像を形成する高解像度モードと、６００ｄｐｉの画像を形成するノーマルモード等が存在し、各モードに応じたパルス幅は、予め記憶装置（図は省略）に記憶しておく。

制御信号生成部５０Ｍは、ビデオ信号Ｓ２Ｍの立ち上がりに同期し、かつ、モード設定部５１で設定されている動作モードに応じたパルス幅を有する制御信号Ｓ３Ｍを生成する。同様に制御信号生成部５０Ｃは、ビデオ信号Ｓ２Ｃの立ち下がり時を立ち下がり時とし、この立ち下がり時から、制御信号生成部５０Ｍが生成した前記制御信号Ｓ３Ｍのパルス幅に相当する時間だけさかのぼった時間に立ち上がる、制御信号Ｓ３Ｃを生成する。モード設定部５１は、操作部４５を介して入力されたユーザからの操作指令に従い、本駆動回路の前記した動作モードを設定する。操作部４５は、タッチパネル、スタートボタン、テンキー等から構成され、オペレータからの操作指令を入力するために用いられる。

オーバーシュート位置制御部５２は、ビデオ信号生成部４９、制御信号生成部５０Ｍからの信号を受け、前記制御信号Ｓ３Ｍの立ち上がり時とそのパルス幅を予め取得し、制御信号生成部５０Ｃが、前記したビデオ信号Ｓ２Ｃの立ち下がり時を立ち下がり時とし、この立ち下がり時から、制御信号生成部５０Ｍが生成した前記制御信号Ｓ３Ｍのパルス幅に相当する時間だけさかのぼった時間に立ち上がる、制御信号Ｓ３Ｃを生成するためのデータを制御信号生成部５０Ｃに送る。

図５は、このように構成した発光手段により、光ビームにオーバーシュートを形成するためのフロー図であり、図６は発光手段の駆動回路におけるタイミングチャートである。図６において、横軸は時間、縦軸は電流値であり、（ａ）乃至（ｄ）は、前記図２に１０Ｍで示した感光体に対応した、図３におけるＭを付したブロックや部品の制御信号を表し、（ｅ）乃至（ｆ）は、前記図２に１０Ｃで示した感光体に対応した、図３におけるＣを付したブロックや部品の制御信号を表している。そして（ａ）と（ｅ）はビデオ信号Ｓ２を、（ｂ）と（ｆ）は駆動パルス電流Ｓ１を、（ｃ）と（ｇ）は制御信号Ｓ３を、（ｄ）と（ｈ）は合成駆動電流Ｓ５を示している。

最初に、図２に１０Ｍで示した感光体を３６Ｍで示した方向（正の走査方向）に光ビームで走査すると共に、前記図７（ｂ）の上段に示したように、ドットを形成するためのパルスの立ち上がり時にオーバーシュートを形成する場合につき、図５と図６（ａ）乃至（ｄ）、及び図４の回路図を参照しながら駆動回路の動作について説明する。

図５のフロー図において、ステップＳ１で処理がスタートすると、ステップＳ２で読み込まれた画像データが図３のビデオ信号生成部４９に送られる。そしてこのビデオ信号生成部４９で、その画像データがフレームバッファに格納され、さらにステップＳ３で、ラスタバッファに収容されて、ステップＳ４でそれぞれの感光体１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋに対応したビットマップデータが生成される。

このそれぞれの感光体１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋに対応したビットマップデータは、次のステップＳ５で、発光手段の発光パルス幅が演算され、図３と図６の（ａ）、（ｅ）に示したビデオ信号Ｓ２となる。

そして次のステップＳ６で、現在単色モードか否かが判断され、単色モードの場合は単一の感光体しか使われないから、処理がステップＳ１０に進み、感光体に対応した発光状態が決定されて、ステップＳ１１で出力が決定されて終了する。

一方、ステップＳ６で単色モードでないと判断された場合は、ステップＳ８でオーバーシュート位置の調整が行われる。今の場合、前記したように、図２に１０Ｍで示した感光体を３６Ｍで示した方向（正の走査方向）に光ビームで走査すると共に、前記図７（ｂ）の上段に示したように、ドットを形成するためのパルスの立ち上がり時にオーバーシュートを形成する場合であるので、このオーバーシュート位置の調整は、図３における制御信号生成部５０Ｍで、ステップＳ５で演算した発光手段の発光パルス幅に応じ、その立ち上がり時に行われるとして位置が決定される。なお、前記図７（ｂ）の下段に示した立ち下がり時のオーバーシュートについては後記する。

そして次のステップＳ９で、図３における基準電圧記憶部に記憶されている感度情報が読み出され、駆動パルス電流生成部４８ＭでＩ／Ｖ変換部４６からのフォトダイオードＰＤＭの出力と比較され、前記したようにその差が０となるような調整が行われて、処理がステップＳ１０に進み、前記したようにステップＳ１１で出力が決定される。

前記したように図６（ａ）は、ビデオ信号生成部４９が図５のフロー図におけるステップＳ５で演算した、発光手段の発光パルス幅から生成したビデオ信号Ｓ２であり、ステップＳ８のオーバーシュート位置の調整によりオーバーシュート生成信号は、制御信号生成部５０Ｍで、このビデオ信号Ｓ２の立ち上がり時に同期して立ち上がる図６（ｃ）に示す信号として生成される。

図６（ｃ）に示すように、制御信号Ｓ３Ｍが時間ｔ１で図４のトランジスタＴ１のベースに入力されると、トランジスタＴ１がオンすることによりコレクタエミッタ間にオン電流Ｓ４が流れる。図６（ｃ）に示すように制御信号Ｓ３Ｍは、一定のパルス幅τを有し、（ａ）に示すビデオ信号Ｓ２Ｍを構成するいずれのパルスよりもパルス幅τが小さく、かつ、ビデオ信号Ｓ２Ｍの時間ｔ１、時間ｔ４、時間ｔ７、時間ｔ１０における立ち上がりに同期した信号となっている。また、制御信号Ｓ３Ｍの振幅は、トランジスタＴ１をオンする電流値で設定されている。

図４のトランジスタＴ１に時間ｔ１でオン電流Ｓ４が流れると、増幅部５６は、可変抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ４の抵抗値によって定められる利得でオン電流Ｓ４を増幅し、トランジスタＴ２のコレクタに出力する。増幅されたオン電流Ｓ４は、ノードＶ１において、駆動パルス電流Ｓ１Ｍが重畳されて、時間ｔ１で（ｄ）に示す合成駆動電流Ｓ５Ｍが生成される。時間ｔ１の駆動パルス電流Ｓ１Ｍの立ち上がり時からτ経過すると、時間ｔ２で制御信号Ｓ３Ｍは立ち下がり、それに応じてトランジスタＴ１はオフされ、オン電流Ｓ４が０となる。

そのため、図６（ｄ）に示すように、立ち上がり時からτ経過するまでの期間、合成駆動電流Ｓ５の振幅は、増幅されたオン電流Ｓ４の振幅ｉ１と駆動パルス電流Ｓ１Ｍの振幅ｉ２とが加算された値となる。また、τ経過時から駆動パルス電流Ｓ１Ｍが立ち下がるまでの期間、合成駆動電流Ｓ５Ｍの振幅は、増幅されたオン電流Ｓ４が重畳されずに駆動パルス電流Ｓ１Ｍの振幅ｉ２と同じ値となる。これにより、駆動パルス信号Ｓ１Ｍは、急峻な立ち上がりを有する図６（ｄ）に示す波形に変形される。

このような、急峻な立ち上がりを有する合成駆動電流Ｓ５Ｍが図３のレーザダイオード３０Ｍに流れると、レーザダイオード３０Ｍから出力されるレーザビームＬＢＭは、合成駆動電流Ｓ５Ｍの立ち上がり時からτ経過するまでオーバーシュートを有することとなる。

次に、図２に１０Ｃで示した感光体を３６Ｃで示した方向（負の走査方向）に光ビームで走査すると共に、前記図７（ｂ）の下段に示したように、ドットを形成するためのパルスの立ち下がり時にオーバーシュートを形成する場合につき、図６（ｅ）乃至（ｈ）と図４の回路図を参照しながら説明する。

前記したように、図５のフロー図におけるステップＳ６で単色モードでないと判断された場合は、ステップＳ８で、図３におけるオーバーシュート位置制御部５２が、ビデオ信号生成部４９と制御信号生成部５０Ｍからの信号を元に、図６（ｅ）に示すビデオ信号Ｓ２Ｃにおけるどの位置でオーバーシュート、すなわち（ｇ）に示す制御信号Ｓ３Ｃを生成したらよいかを判断する。

前記したように、制御信号Ｓ３Ｍは、ビデオ信号Ｓ２Ｍの時間ｔ１、時間ｔ４、時間ｔ７、時間ｔ１０における立ち上がりに同期して生成されているが、図２に１０Ｃで示した感光体を３６Ｃで示した方向（負の走査方向）に光ビームで走査する場合、例えビデオ信号Ｓ２Ｍと同じように感光体１０Ｃにドットを形成するとしても、ビデオ信号Ｓ２Ｃの走査方向がビデオ信号Ｓ２Ｍとは逆であるから、時間に対して同じタイミングでオーバーシュートを形成することはできない。

すなわち、感光体１０Ｃにおける走査方向が感光体１０Ｍに対する走査方向と逆であるから、感光体１０Ｍに対するビデオ信号Ｓ２Ｍと同じように感光体１０Ｃにドットを形成する場合、時間的には図６（ｅ）のように、図６（ａ）の信号を逆方向から送り出すようにしたビデオ信号としなければならない。そのため、感光体１０Ｍに形成するドットに制御信号Ｓ３Ｍにより生成するオーバーシュート位置に対応するよう、感光体１０Ｃにドットとオーバーシュートを形成するためには、制御信号Ｓ３Ｍのパルス幅がτである場合、図６（ｅ）の時間ｔ１３、時間ｔ１６、時間ｔ１９、時間ｔ２２で立ち上がるパルスが立ち下がる時間ｔ１５、時間ｔ１８、時間ｔ２１、時間ｔ２４におけるτ時間前、すなわち時間ｔ１４、時間ｔ１７、時間ｔ２０、時間ｔ２３で制御信号Ｓ３Ｃが立ち上がるようにしなければならない。

このようにして、図２に１０Ｃで示した感光体を３６Ｃで示した方向（負の走査方向）に光ビームで走査する場合、感光体１０Ｍに形成するオーバーシュート位置に対応するよう、感光体１０Ｃにオーバーシュートを形成するタイミングを制御するのが図３におけるオーバーシュート位置制御部５２である。

以下の動作は前記した、感光体１０Ｍにレーザダイオード３０Ｍの光ビームにオーバーシュートを形成する場合と同様であり、まず、図６（ｇ）に示すように、オーバーシュート位置制御部５２が判断したタイミング、すなわち図６（ｅ）におけるビデオ信号Ｓ２Ｃが立ち下がる時間ｔ１５の、時間τだけ前の時間ｔ１４で、制御信号Ｓ３Ｃが図４に示したトランジスタＴ１のベースに入力されると、トランジスタＴ１がオンすることによりコレクタエミッタ間にオン電流Ｓ４が流れる。

この制御信号Ｓ３Ｍは、図６（ｇ）に示すように、パルス幅がτであり、ビデオ信号Ｓ２Ｃの立ち下がり時間ｔ１５、時間ｔ１８、時間ｔ２１、時間ｔ２４におけるτ時間前、すなわち時間ｔ１４、時間ｔ１７、時間ｔ２０、時間ｔ２３で立ち上がり信号であり、振幅は、トランジスタＴ１をオンする電流値で設定されている。

そして図４の増幅部５６は、可変抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ４の抵抗値によって定められる利得でオン電流Ｓ４を増幅し、トランジスタＴ２のコレクタに出力してノードＶ１で駆動パルス電流Ｓ１Ｃが重畳され、時間ｔ１４で（ｈ）に示す合成駆動電流Ｓ５Ｃが生成される。時間ｔ１４の制御信号Ｓ３Ｃの立ち上がり時からτ経過すると、時間ｔ１５で制御信号Ｓ３Ｃと駆動パルス電流Ｓ１Ｃが立ち下がり、それに応じてトランジスタＴ１はオフされ、オン電流Ｓ４が０となる。

そのため、（ｈ）に示すように、合成駆動電流Ｓ５Ｃの振幅は、立ち上がり時ｔ１５からｔ１４迄の間はｉ３であり、時間ｔ１４からは増幅されたオン電流Ｓ４の振幅ｉ４と駆動パルス電流Ｓ１Ｍの振幅ｉ３とが加算された値となる。そして時間τが経過すると、制御信号Ｓ３Ｃと駆動パルス電流Ｓ１Ｃが立ち下がるから、駆動パルス信号Ｓ１Ｃは、その立ち下がり時にオーバーシュートを有する波形に変形される。

このような、合成駆動電流Ｓ５Ｃが図３のレーザダイオード３０Ｃに流れると、レーザダイオード３０Ｃから出力されるレーザビームＬＢＣは、合成駆動電流Ｓ５Ｃの立ち下がり前τから始まるオーバーシュートを有することとなる。

このように図３、図４に示した駆動回路を用いると、時間ｔ１、時間ｔ４、時間ｔ７で時間ｔ１０でビデオ信号Ｓ２Ｍの立ち上がりと同期し、また、時間ｔ１４、時間ｔ１７、時間ｔ２０、時間ｔ２３に立ち上がってビデオ信号Ｓ２Ｃの立ち下がりで立ち下がり、感光体１０Ｍと感光体１０Ｃに、被記録材に転写したときに同一位置となるオーバーシュートを有したドットを形成することができる。また、このオーバーシュートのパルス幅τは、ビデオ信号Ｓ２Ｍ、Ｓ２Ｃを構成するどのパルスよりもパルス幅の小さいパルス波であり、さらにオン電流Ｓ４は、トランジスタＴ１のばらつきによる影響が低いために一定の値を得ることが可能となり、レーザビームＬＢＭ、ＬＢＣに対してピーク値が安定したオーバーシュートを生じさせることができる。

なお、以上の説明では、オーバーシュートをビデオ信号Ｓ２の立ち上がり時と立ち下がり時に形成する場合を例に説明してきたが、前記図７（ｃ）に示したように、ビデオ信号Ｓ２の立ち上がり時における最初の１ドットにおける中央と、立ち下がり時直前における最後の１ドットの中央にオーバーシュートを設けるようにしても良い。

この場合、図３における制御信号生成部５０Ｍは、ビデオ信号Ｓ２Ｍの立ち上がり時における最初の１ドットにおける中央となる位置で制御信号Ｓ３Ｍを立ち上げ、オーバーシュート位置制御部５２は、ビデオ信号生成部４９と制御信号生成部５０Ｍからの信号を元に、ビデオ信号Ｓ２の立ち下がり時直前における最後の１ドットの位置を判断し、それを制御信号生成部５０Ｃに送る。そのため制御信号生成部５０Ｃは、ビデオ信号Ｓ２の立ち下がり時直前における最後の１ドットの中央に制御信号Ｓ３を生成し、オーバーシュート生成部４３に送る。

従って、感光体１０Ｍ、１０Ｃには、被記録材に転写したとき、同一位置となるドットの同一位置にオーバーシュートが形成され、従来のように、オーバーシュートの位置がずれてドットの重心がずれ、あたかも異なった位置、すなわち１ドットあるいは１ドット以上ずれた位置にドットが形成されたと同じになって、カラー画像において色ズレを起こして画質を大きく落としてしまう、といったことが防止できる。

また、以上説明してきた実施例では、オーバーシュート生成部４３に増幅部５６を含ませたが、これに限定されず、オーバーシュート生成部４３から増幅部５６を省いてもよく、さらに以上の説明では、発光手段としてレーザダイオードを例に説明したが、これに限定されず、他のレーザ素子を用いてもよい。また、トランジスタＴ１、Ｔ２としてバイポーラトランジスタを用いたが、これも、電界効果形のトランジスタを採用してもかまわない。

本発明によれば、２つ以上の感光体と、感光体の間に設けられた光露光装置により、一の感光体と他の感光体における光ビームの走査方向が異なっても、簡単な構成で、被記録材上で同一位置となる一の感光体と他の感光体における走査ライン上に形成するドットのオーバーシュート位置を、略同一とすることができるから、常にドットズレのない高画質の画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。

本発明を実施する画像形成装置の一例を概略的に示す断面図である。 本発明を実施する画像形成装置の光露光装置の構成を示す斜視図である。 光露光装置を構成する発光手段の駆動回路の一例である。 発光手段にオーバーシュートを形成させる駆動回路の一例である。 本発明になる画像形成装置における光露光装置の、オーバーシュート形成のためのフロー図である。 本発明により調整したオーバーシュート位置を説明するためのタイミングチャートである。 （ａ）は従来方法によりオーバーシュートを形成した場合のオーバーシュート位置を説明するためのタイミングチャート、（ｂ）、（ｃ）は本発明によりオーバーシュートを形成した場合のオーバーシュート位置を説明するためのタイミングチャートである。

符号の説明

３０Ｍ、３０Ｃ 発光手段
４１ フォトダイオード
４２ レーザドライバ
４３ オーバーシュート生成部
４４ 制御部
４５ 操作部
４６ Ｉ／Ｖ変換部
４７ 基準電圧記憶部
４８ 駆動パルス電流生成部
４９ ビデオ信号生成部
５０ 制御信号生成部
５１ モード設定部
５２ オーバーシュート位置制御部
５５ オン電流生成部
５６ 増幅部

Claims (6)

1. 中間転写体または被記録材の搬送方向に配され、電子写真方式でトナー画像を形成する２つ以上の感光体と、該感光体の各々を露光する光露光装置とを有し、
   該光露光装置は、少なくとも一の前記感光体上を走査する光ビームの走査方向が、他の感光体上を走査する光ビームの走査方向と逆になるよう設けられ、各感光体上に形成された前記トナー画像を重ね合わせて前記被記録材上に転写するようにした画像形成装置において、
   前記光露光装置は、該光露光装置を構成する発光手段における規定の発光出力を越えたオーバーシュートを形成する手段を有し、
   該オーバーシュート形成手段は、前記一の感光体と他の感光体の露光時に形成するオーバーシュートの位置を、前記被記録材上で同一となるよう形成し、前記オーバーシュートの時間幅を、画像を構成する１ドット分の発光時間幅に対して短くしたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記オーバーシュート形成手段は、前記一の感光体に形成するドットのオーバーシュート位置を、ドット形成のための発光立ち上がり時または立ち下がり時とし、前記他の感光体に形成するドットのオーバーシュート位置を、前記一の感光体に形成するドットのオーバーシュート位置に対応させ、対応するドット形成のための発光立ち下がり時または立ち上がり時とすることを特徴とする請求項１に記載した画像形成装置。
3. 前記オーバーシュート位置を、各ドット幅の中央としたことを特徴とする請求項１に記載した画像形成装置。
4. 前記オーバーシュート形成手段は、前記光露光装置を構成する発光手段に過電流を与えて前記オーバーシュートを形成し、該過電流量は、前記各感光体毎にその感度特性に合わせて決められていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載した画像形成装置。
5. 前記光露光装置は、回転鏡と、前記一の感光体と他の感光体のそれぞれに対応し、前記回転鏡により対応する感光体に向けて光ビームが反射されるよう配した発光手段とを有し、前記一の感光体と他の感光体の間に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載した画像形成装置。
6. 前記光露光装置は、画像データに対応して前記発光手段を駆動する発光手段駆動部と、該発光手段駆動部による発光手段の駆動信号を元にオーバーシュート信号を生成する制御信号生成部と、前記一の感光体に対応する前記発光手段の駆動信号及び制御信号生成部が生成したオーバーシュート位置とに基づき、前記他の感光体に形成するドットのオーバーシュート位置を判断するオーバーシュート位置制御部とを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載した画像形成装置。

Images