JP2008225067A

JP2008225067A - 画像形成装置

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Publication number: JP2008225067A
Application number: JP2007063410A
Authority: JP
Inventors: Shingo Ito; 真吾伊藤
Original assignee: Canon Inc
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Priority date: 2007-03-13
Filing date: 2007-03-13
Publication date: 2008-09-25
Anticipated expiration: 2027-03-13
Also published as: JP5031413B2

Abstract

【課題】２次色ラインの濃度を低下させることなく、２次色飛び散りを軽減させることが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】回転駆動する感光ドラム１と、感光ドラム１の表面を露光して感光ドラム１の表面に静電潜像を形成するレーザースキャナ４と、静電潜像にトナー剤を供給して静電潜像をトナー像として現像する現像器５と、トナー像が多重転写される中間転写部３と、を備える画像形成装置において、多重転写されるトナー像のうち、上層に転写されるトナー像のライン幅が、下層に転写されるトナー像のライン幅よりも狭くなるように、レーザースキャナ４の露光幅を制御し、かつ、上層に転写されるトナー像のラインの厚さが、下層に転写されるトナー像のラインの厚さよりも厚くなるように、レーザースキャナ４の露光光量を制御する。
【選択図】図４

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファックスなどの画像形成装置において、特に複数のトナー像を重ねて転写して所望の画像を得る多重転写方式を備える画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式を利用した画像形成装置においては、像担持体の表面を一様に帯電する帯電手段と、像担持体の表面を露光する露光手段と、露光によって形成された静電潜像に現像剤を供給してトナー像として現像する現像手段と、を備える。

さらに、近年では、現像手段によって像担持体の表面上に現像されたトナー像を、転写ベルトなどの転写部材に一旦転写した後に、該転写部材からシート材に転写する転写手段を備えるものが主流になりつつある。

このような画像形成装置にあってシート材に画像を形成する際は、まず帯電手段によって像担持体の表面を一様に帯電し、一様に帯電した像担持体の表面に対して露光手段がレーザ光を射出して像担持体の表面を露光する。この際、レーザ光によって露光された部分は、像担持体の電荷発生層から電荷が生じ、その電荷が帯電手段から付与された表面電荷と打ち消しあうことで静電潜像が形成される。

そして、像担持体の表面に形成された静電潜像に現像手段が現像剤を供給し、静電潜像をトナー像として現像する。像担持体上に現像されたトナー像は、像担持体に当接して設けられる転写部材に一旦転写された後、該転写部材からシート材へ転写され、シート材に所望の画像が形成される。そして、シート材に形成されたトナー像は、定着手段によって永久定着され、排出される。

このような構成でシート材に画像を形成する画像形成装置として、作像装置の構成が異なる２タイプの画像形成装置が知られている。

一方は、像担持体を備える作像装置を１つ有する画像形成装置であって、像担持体の表面に画像情報に基づいて複数の色のトナー像を順次形成し、形成された各色のトナー像を転写部材の上に順次重ね合わせて転写するもの（４サイクルタイプ）である。

もう一方は、像担持体を備える作像装置を複数有する画像形成装置であって、現像剤の色ごとに作像装置が設けられ、各色に対応する作像装置が形成したトナー像を、転写部材の上に順次重ね合わせて転写するもの（タンデムタイプ）である（非特許文献１）。

これら両者の画像形成装置にあっては、転写部材の上に各色のトナー像を重ねて転写することで所望の色調を有する画像を得る、多重転写方式が採用される（特許文献１）。
特許第３７９４８０７号公報電子写真学会編続電子写真技術の基礎と応用コロナ社ｐ４９〜

しかしながら、上記従来例に係る多重転写方式を有する画像形成装置は、以下に示す問題点を生じた。

多重転写方式は、複数種類のトナー像を重ねて転写することで、所望の色調を得る方式である。例えば、１色目のトナー像の上から２色目のトナー像を重ねた場合は、２次色と呼ばれる色調を有するトナー像が形成される。

この際、転写部材の上に転写される１色目のラインに重ねて転写される２色目のラインの上端部のトナー剤がラインの脇へ飛び散ってしまい、２次色飛び散りと呼ばれる画像不良が生じることが知られている。

２次色飛び散りは、主に、２色目のラインを１色目のラインの上に重ねて転写する時、また、形成された２次色のトナー像をシート材への転写位置まで搬送する時、などにトナー剤同士の静電的反発力によって発生する。

また、転写部材に形成された２次色のラインを形成するトナー剤の量が多いほど（濃度が大きいほど）、その飛び散りの度合いは激しくなる。そして、２次色飛び散りが発生すると、シート材に転写された時に２次色のラインがぼやけて見えてしまい、画像の質を著しく低下させてしまう。

２次色飛び散りの解決策として、上記従来例（特許文献１）に係るカラー画像処理装置においては、２次色が形成された部分の濃度増加の割合を小さく抑える濃度抑制手段を設ける構成が提案されている。

しかしながらこの方法では、２次色が形成された部分のみを他の部分よりも濃度が低くなるように制御するため、２次飛び散りを予防することが可能になっても、所望の濃度のくっきりとした２次色ラインを形成することが困難である。

本発明は、上記現状を鑑みてなされたものであり、２次色ラインの濃度を低下させることなく、２次色飛び散りを軽減させることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明にあっては、回転駆動する像担持体と、前記像担持体の表面を露光して前記像担持体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像に現像剤を供給して前記静電潜像を現像剤像として現像する現像手段と、前記現像剤像が多重転写される転写手段と、を備える画像形成装置において、多重転写される現像剤像のうち、上層に転写される現像剤像のライン幅が、下層に転写される現像剤像のライン幅よりも狭くなるように、前記露光手段の露光幅を制御し、かつ、上層に転写される現像剤像のラインの厚さが、下層に転写される現像剤像のラインの厚さよりも厚くなるように、前記露光手段の露光光量を制御することを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、２次色ラインの濃度を低下させることなく、２次色飛び散りを軽減させることが可能な画像形成装置を提供することができる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施の形態に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（第１の実施の形態）
図１〜図５を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。

［画像形成装置の全体構成］
図１は、第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。第１の実施の形態に係る画像形成装置は、感光ドラム１（像担持体）と、レーザスキャナ４（露光手段）と、感光ドラム１の周囲に設けられる、帯電ローラ２（帯電手段）と、現像器５（現像手段）と、クリーニング部７と、を備える。

さらに、感光ドラム１の表面上に現像されたラインが一旦転写され、転写されたラインをシート材に転写する中間転写部３（転写手段）が備えられる。中間転写部３は、中間転写ベルト３ａと、駆動ローラ３ｂと、１次転写ローラ３ｃと、中間転写ベルト清掃部材３ｄと、バックアップローラ３ｅと、２次転写ローラ３ｆと、を備える。

また、給送されるシート材Ｐを積載保持するシート材給送部６と、シート材Ｐに形成された画像を永久定着する定着器８と、を備える。

シート材Ｐに画像を形成する場合は、まず、不図示の駆動源によって、感光ドラム１が図１中矢印方向へ回転駆動を開始する。第１の実施の形態においては、感光ドラム１は２００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で回転する。

そして、感光ドラム１に当接して設けられる帯電ローラ２が、感光ドラム１の表面を一様に帯電する。なお、ここで用いられる帯電ローラ２は、その表面が導電性ゴムで形成され、帯電バイアスとして直流電圧−６００ｖに交流電圧（正弦波、周波数：９２０Ｈｚ、Ｖｐｐ：１．８ｋｖ）を重畳したものが用いられる。帯電バイアスをこのように設定することで、感光ドラム１の表面の帯電電位を、約−６００ｖの均一な帯電電位とすることが可能になる。

表面上が均一に帯電された感光ドラム１に対し、ＣＣＤ等の光電変換素子を有する不図示の原稿読み取り部から出力された画像信号に基づいて、レーザスキャナ４に内蔵された半導体レーザがレーザビームＥを射出し、感光ドラム１の表面を露光する。

均一に帯電した感光ドラム１の表面が露光されることで、感光ドラム１の表面には所望のパタ−ンの静電潜像が形成される。この際、レーザ光の感光ドラム１の表面における解像度は２４００ｄｐｉである。ここで、第１の実施の形態における感光ドラム１の構成について詳細に説明する。

第１の実施の形態で用いる感光ドラム１は、負帯電のＯＰＣ感光体であって、φ８０ｍｍのアルミニウム製のドラム基体上に、導電層、電荷発生層、電荷輸送層を順番に浸漬塗布して作製されたものである。以下、具体的な製法を説明する。

ポリアミド（ＣＭ−８０００：東レ株式会社製）１０重量部、メタノール１００重量部、及びブタノール８０重量部を混合溶解した後、干渉縞が出ないように表面形状を加工したアルミニウムシリンダー上にこの混合溶液を浸積塗布し、乾燥させた。その結果、膜厚１．０μｍの導電層を得た。

次に、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料１０重量部、ポリビニルブチラール樹脂（エスレックＢＸ−Ｓ：積水化学工業株式会社製）５重量部、及びシクロヘキサン６００重量部を、ガラスビーズを用いたサンドミル装置で分散し、電荷発生層塗料を得た。この
塗料を前記導電層の上に通常の浸積塗布法で塗布し、乾燥させた。

その結果、１５０ｍｇ／ｃｍ^２の電荷発生層を得た。なお、電荷発生層にはここで挙げた化合物以外にも機械的特性の改良や、耐久性の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、導電性制御剤等が用いられる。また、必要に応じて、ドラム最表面に保護層を設ける構成であってもよい。

次に、トリアリルアミン化合物１０重量部、ポリカーボネイト樹脂（ビスフェノールＺ型、商品名：ユーロピロンＺ２００、三菱瓦斯化学株式会社製）１０重量部をモノクロロベンゼン５０重量部、メチラール２０重量部に溶解させた。それによって得られた塗料を電荷輸送層塗料とし、電荷発生層上に浸漬塗布し、乾燥させた。その結果、膜厚１５μｍの電荷輸送層を得た。

以上の製法によって得られた感光ドラム１の表面を露光することで静電潜像が形成され、感光ドラム１に当接して設けられる現像器５から現像剤が供給され、静電潜像がトナー像（現像剤像）として反転現像される。なお、第１の実施の形態における現像器５は回転可能に構成され、各々のトナー剤（現像剤）に対応した４種類の画像部現像器５ｙ、５ｍ、５ｃ、５ｋが備えられる。静電潜像を現像する際は、これらの画像部現像器が順次感光体ドラム１に対向して現像動作を行う。

感光ドラム１の表面に静電潜像がトナー像として現像された後、感光体ドラム１が回転して、トナー像が形成された部分が、中間転写装置３が備える中間転写ベルト３ａに当接する（１次転写部）。

そして、１次転写部において中間転写ベルト３ａにトナー剤のラインが順次転写される（１次転写）。なお、第１の実施の形態における中間転写ベルト３ａは、ポリイミドなどの基材に導電性材料を含有させ、体積抵抗１０^５〜１０^１２Ω・ｃｍに調整した、端無状のものである。

また、１次転写において、中間転写ベルト３ａに転写されずに感光体１の表面に残った残トナー剤は、感光ドラム１に当接して設けられるクリーニング部７において、クリーニングブレードによって除去される。クリーニング部７は、強帯電トナー剤の電荷除去、或いは感光体メモリーを除去する為に帯電部を有する場合もある。

中間転写ベルト３ａにトナー剤のラインが順次転写される際は、１色のトナー像のみを転写する場合もあれば、所望の色調を得るために、１色目のトナー像を転写した後にさらに他の色のトナー像を重ねて転写する場合もある（多重転写）。このように１色目のトナー像にさらに他の色のトナー像を重ねて得られる色を、２次色と称して以下説明する。

中間転写ベルト３ａに転写されたトナー剤のラインは、中間転写ベルト３ａを回転駆動する駆動ローラ３ｂによって、中間転写ベルト３ａとシート材Ｐとが当接する２次転写部まで搬送される。なお、中間転写ベルト３ａの駆動速度は、感光ドラム１と同様に２００ｍｍ／ｓｅｃに設定される。そして２次転写部において、バックアップローラ３ｅと２次転写ローラ３ｆが形成するニップでシート材Ｐにトナー像が転写される。

２次転写部において、シート材Ｐにトナー像が転写された後に、シート材Ｐに転写されずに中間転写ベルト３ａに残った残トナー剤は、中間転写ベルト３ａに当接、離間が可能な中間転写ベルト清掃部材３ｄによって除去される。なお、中間転写ベルト清掃部材３ｄは、中間転写ベルト３ａに一次転写が行われている過程では中間転写ベルト３ａから離間
した状態であって、２次転写前のトナー剤のラインを乱さない構成になっている。

シート材Ｐにトナー像が転写されると、シート材Ｐは定着器８に搬送され、転写されたトナー像が永久定着される。第１の実施の形態における定着器８は、定着ローラのニップにおいて、シート材Ｐを加圧しつつトナー像に熱を付与してトナー像を定着させる熱ローラ式の定着器とする。そして、トナー像が永久定着されたシート材Ｐは、排出部へ排出される。

［２次色のラインを形成する動作］
上記のように構成される画像形成装置を用いて、シート材Ｐ上に２次色のラインを形成する際の動作について説明する。

第１の実施の形態において、２次色ライン以外の部分（ベタ、単色ライン、単色ハーフトーンなど）の潜像電位は−２５０ｖに設定される。また、現像電位は−４５０ｖであって、これに矩形波（周波数：２０００Ｈｚ、Ｖｐ−ｐ：１．８ｋｖ）を重畳して現像バイアスとする。

２次色をシート材Ｐ上に転写するまでの過程は、まず感光体ドラム１の表面を露光して１色目の静電潜像を形成し、現像器５で現像してトナー剤のラインを形成する。その後、１次転写部において１色目のライン（下層のライン）を中間転写ベルト３ａに転写する。

そして、同様の過程で感光体ドラム１の表面に２色目のラインを現像した後、中間転写ベルト３ａに形成される１色目のトナー剤のラインの上から２色目のトナー剤のライン（上層のライン）を転写する。その後、２次転写部においてシート材Ｐに２次色のラインを転写し、この工程によってシート材Ｐに２次色のラインを形成する。

この際、シート材Ｐに付着する１色目、２色目のトナー剤の単位面積あたりの付着量（ｍｇ／ｃｍ^２）は、現像電位と、各トナー剤に応じた潜像電位のコントラストに依存する。すなわち、現像電位と潜像電位のコントラストが大きいほど、その静電潜像に付着する現像剤の付着量（ｍｇ／ｃｍ^２）は多くなる。そして感光ドラム１の単位面積あたりの付着量（ｍｇ／ｃｍ^２）が多いほど、その現像剤の濃度は大きくなる。

また、１色目、２色目のトナー剤のライン幅は、感光ドラム１に露光する際の露光オン、オフを制御して露光幅を調整することで変更可能である。なお、露光のオン、オフの制御は、画像形成装置本体に設けられる不図示のＣＰＵ（制御手段）によって行われる。

第１の実施の形態においては、１色目のトナー像のライン（下層のライン）の上に２色目のライン（上層のライン）を転写する際に、２色目のライン幅が１色目のライン幅よりも狭くなるように露光幅を制御する構成とした。

また、ライン幅を狭くしただけでは、付着するトナー量が少なくなるので所望の２次色を得られないおそれがあるが、２色目のトナー剤の付着量（ｍｇ／ｃｍ^２）を増加させることで、２次色ラインの濃度が低下することを防止した。具体的には、２色目のラインの高さ方向の厚みを増加させて、単位面積あたりのトナー剤の付着量（ｍｇ／ｃｍ^２）を増加させるものとした。以下、このような２次色のライン形成の過程について詳細に説明する。

図２に、レーザ露光光量と潜像電位の関係を示す。ここで、レーザ露光光量とは、最大発光光量に対する割合（％）として示す。

図２に示すように、露光光量が０％のときは、感光ドラム１の表面電位はほぼ帯電電位（−６００ｖ）を保っている。その後、露光光量を増加させていくと、露光された部分の電荷発生層から電荷が発生して表面の電位を打ち消すので、露光された部分（静電潜像が形成される部分）の電位がプラス側へとシフトする。これによって、第１の実施の形態における潜像電位は−２５０ｖとなるように設定され、図２によれば、露光光量を６０％にすることで、この潜像電位が達成可能になる。

図３に、帯電電位、現像バイアスを一定値に保った場合の、露光光量と感光体ドラム１の単位面積当たりの現像剤付着量（ｍｇ／ｃｍ^２）の関係を示す。

図３に示すように、露光光量を増加させていくと、感光ドラム１に形成された静電潜像の単位面積あたりに付着するトナー剤の付着量（ｍｇ／ｃｍ^２）も増加する。これは、露光光量を増加させて潜像電位がプラス側にシフトすると（図２参照）、潜像電位と現像バイアスのコントラストが大きくなるので、静電潜像に付着するトナー剤の付着量が増加することによる。

単位面積当たりの現像剤付着量（ｍｇ／ｃｍ^２）は、フィルター付きのエアー吸引機で感光ドラム１上のトナー剤を吸引し、フィルターに付着したトナー剤の重量と吸引した面積を測定することにより、求められる。

また、ライン部のトナー付着量（ｍｇ／ｃｍ^２）は、一定間隔でラインを並べたスクリーン状のトナー剤を、ベタ部の付着量を測定したときと同様に吸引することによって求められる。

これらの測定により、ライン部のトナー剤付着量（ｍｇ／ｃｍ^２）は、そのときの現像条件におけるベタ部のトナー剤付着量にほぼ比例することが確認されている。すなわち、図３に示す関係はベタ部だけではなく、ライン部においても成り立つ。

このように、感光ドラム１の表面を露光する際の露光光量を変化（以下、輝度変調と称して説明する）させることによって、感光ドラム１の表面上に形成される静電潜像に付着するトナー剤の付着量（ｍｇ／ｃｍ^２）を調整することが出来る。なお、輝度変調の制御は、画像形成装置本体に設けられる不図示のＣＰＵ（制御手段）によって行う構成である。

第１の実施の形態においては、１色目のトナー剤の付着量（ベタ付着量）は０．５ｍｇ／ｃｍ^２であり、この付着量のトナー剤のラインが中間転写ベルト３ａを経由してシート材Ｐ上に転写される。また、この付着量で転写が行われると、定着が行われた後のベタ反射濃度が、所望の濃度になる。

ここで、マゼンタ色のライン（１色目のライン：下層）にシアン色のライン（２色目のライン：上層）を重ねて、ライン幅３３９μｍ（３２ドット分）の２次色ブルーのラインを形成する場合を説明する。

まず、感光体１の表面を露光して静電潜像を形成した後、現像器５Ｍを用いてマゼンタ色のトナー剤を現像する際に、露光幅３３９μｍ、露光光量６０％で通常の露光を行うことで、付着量にして０．５ｇ／ｃｍ^２、幅３３９μｍのラインを感光ドラム１上に得る。

そして、感光ドラム１上に形成された１色目のラインが中間転写ベルト３ａに静電的に転写され、中間転写ベルト３ａ上に良好なマゼンタ色のトナー剤のラインが形成される。このとき、感光ドラム１上に供給されたトナー剤のうち、およそ９８％が中間転写ベルト
３ａに転写される。

次に現像器５Ｃを用いてシアン色のライン（２色目のライン：上層）を現像する。感光ドラム１上にシアン色の潜像を形成する際には、露光幅２９６μｍ（２８ドット分）、露光光量６８％で露光を行う。

図３で示したように、露光光量６８％で露光を行ったことで形成される静電潜像に対する現像剤の付着量は、０．５７ｍｇ／ｃｍ^２となる。このようにして、付着量０．５７ｍｇ／ｃｍ^２、幅２９６μｍのシアン色のトナー像のラインを感光ドラム１上に得る。

このシアン色のラインは、中間転写ベルト３ａ上に既に転写されているマゼンタ色のライン（１色目のライン：下層）の上に重なって転写される。なお、感光ドラム１上のシアン色のトナー像のうち、およそ９８％が中間転写ベルト３ａに転写される。

２色目のラインが中間転写ベルト３ａ上に転写された際のラインの断面イメージを図４（ａ）に示す。

ラインを形成するトナー剤の量（ｍｇ）は、マゼンタ色とシアン色でほぼ同じであるが、シアン色の方がマゼンタ色よりもライン幅が狭く、厚くなっている。すなわち、中間転写ベルト３ａの単位面積当たりの付着量（ｍｇ／ｃｍ^２）では、シアン色のトナー剤のラインの方がマゼンタ色のトナー剤のラインよりも多くなっている。そして、このようにして形成された２次色のラインは、シート材Ｐ上へと２次転写され、定着装置を通って最終出力画像となる。

上記で説明したように第１の実施の形態においては、２色目のラインを１色目のラインに重ねて転写する際に、露光の輝度変調によって現像剤量の付着量（ｍｇ／ｃｍ^２）を制御し、露光のオン、オフの制御によって露光幅を制御する構成とした。ここで、第１の実施の形態の比較例として、マゼンタ色（１色目：下層）とシアン色（２色目：上層）を両方とも同条件で現像し、中間転写ベルト３ａの上に転写する場合を示す。

この条件で中間転写ベルト３ａの上に２次色を形成した場合の断面の様子を図４（ｂ）に示す。図４（ｂ）に示すように、１色目と２色目のトナー像を同じ条件で露光、転写した場合は、各々のトナー剤のライン幅（３３９μｍ）も厚さも同じになる。

そして、この状態でシート材Ｐ上に転写を行い、第１の実施の形態のそれと比較すると、第１の実施の形態の方が、２次色飛び散りが大幅に減少していることわかった。また、２次色ラインの濃度はほぼ同等であった。

図５に、マゼンタ色（１色目：下層）のライン幅とトナー剤付着量を一定にしてシアン色（２色目：上層）のライン幅のみを変えていった時の、２次色ラインの評価結果を示す。ここでは、シアン色の濃度が変化しないように、（ライン幅×ライン厚さ）を一定とした。

図５に示すように、シアン色（２色目：上層）のライン幅をマゼンタ色（１色目：下層）のそれよりも左右２ドット分以上狭めたときに、２次色飛び散りが大幅に低減され、良好な２次色ラインが得られた。

しかしながら、シアン色のライン幅の左右それぞれ５ドット分（１０６μｍ）狭めたときのライン画像は、２次色ラインの外側にマゼンタ色のラインがにじみ出たように見えてしまい（色ずれ）、良好な２次色ラインとはならなかった。すなわち、２色目のライン幅
を狭めることによって２次色飛び散りを防止することが可能になるものの、２色目のライン幅を狭めすぎると、色ずれが発生してしまうことが確認された。よって第１の実施の形態においては、１色目のライン幅と２色目のライン幅の差が４０μｍ以上１００μｍ未満となるように、露光幅を制御する構成とした。

このように第１の実施の形態においては、上層ラインの端部が下層ラインの端部よりも内側にあるので、上層のライン端部のトナーが飛び散っても下層ラインの方が広いため、２次色飛び散りとして見えない。

また、露光幅を狭めた分、露光強度（露光光量）を強くする制御をするため、像担持体上のライン潜像が深くなり、所望の濃度を出すためのトナー付着量を現像することができる。すなわち、２次色ラインの濃度が低下することなく、２次色飛び散りを軽減させることができる。

また、上層ライン幅を下層ライン幅よりも狭め過ぎると、上層ラインと下層ラインの端部がずれて見えてしまい（色ずれ）、画質の低下につながってしまう。しかし、上層のライン幅と下層のライン幅の差が４０μｍ以上１００μｍ未満となるように露光幅を制御すれば、色ずれも２次色飛び散りも生じない。

以上より、第１の実施の形態においては、２次色のラインを形成するにあたり、２色目のライン幅を適当な範囲内に狭め、ラインの厚さを厚くすることで、２次色ラインの濃度を低下させることなく、２次色飛び散りを軽減させることが可能になる。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態においては、露光のオン、オフによって露光幅を制御する構成とした。しかしながら、本発明の露光幅の制御はこれに限られるものではない。第２の実施の形態では、露光幅の制御を、パルス幅変調（ＰＷＭ）を用いて行う構成とした。感光ドラム１上へのトナー剤付着量（ｍｇ／ｃｍ^２）の調整は、第１の実施の形態と同様に輝度変調によって行うものとする。なお、第１の実施の形態と同様に、パルス幅変調（ＰＷＭ）及び輝度変調は、画像形成装置本体に設けられた不図示のＣＰＵ（制御手段）によって行われるものとする。

図６，７を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、［画像形成装置全体の構成］は第１の実施の形態と異なるものではないので説明は省略し、ここでは第２の実施の形態の特徴である、パルス幅変調（ＰＷＭ）を用いた露光幅の制御について説明を行う。

図６は、パルス幅変調（ＰＷＭ）の概略を示すものである。ＰＷＭは、基準となるパターン信号Ｓと入力される画像信号Ｉのレベルを比較してパルス信号Ｐを得た後、レーザダイオードの発光パルス時間Ｔを制御する方式である（特開平８−１４９３２５号公報）。

また、図７に示すように、三角波パターン信号Ｓの種類を途中で変えることによって１画素のうち、左側を発光させるか、右側を発光させるかを変化させることができるので、任意の発光パルス幅でレーザを点灯させることができる。

この構成によれば、ＰＷＭを用いて任意の幅のラインを感光ドラム上に描くことが可能である（特開平７−１８４０５１号公報）。さらに、低解像度のスキャナーでも擬似的に高解像の潜像形成が可能となる。低解像度のスキャナーでＰＷＭを用いた装置は、高解像度のスキャナーを用いて同程度の解像度の画像を出力する装置よりも全体のコストを抑えられるという利点がある。

第２の実施の形態においては、６００ｄｐｉの解像度を持つレーザースキャナを用いた。ＰＷＭを用いて露光幅３３９μｍ、露光光量６０％の通常の露光でマゼンタ色（１色目：下層）のラインを形成し、さらに露光幅を約２９０μｍ、露光光量６９％で露光を行った。その結果、ライン幅２９０μｍ、トナー付着量０．５８ｍｇ／ｃｍ^２のシアン色（２色目：上層）のラインを感光ドラム１上に形成した。

そして、マゼンタ色のライン（１色目：下層）上にシアン色（２色目：上層）のラインを重ねて転写して、２次色ラインを出力した。その結果、マゼンタ色とシアン色の両方を同じ潜像条件で現像し、転写して得た２次色ラインよりも、２次色飛び散りの少ない良好なライン画像が得られた。また、ライン濃度は同等であった。

以上より、第２の実施の形態においては、パルス幅変調（ＰＷＭ）を用いて露光幅を制御することにより、２次色飛び散りを軽減させることを可能とした。また、第１の実施の形態と同様に、上層のライン幅と下層のライン幅の差が４０μｍ以上１００μｍ未満となるように露光幅を制御することで、２次色飛び散りを防止するだけではなく、色ずれを防止することもできる画像形成装置を提供することが可能になる。

第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図レーザ露光光量と潜像電位の関係レーザ露光光量とトナー付着量（ｍｇ／ｃｍ^２）の関係中間転写ベルトの上に２次色を形成した場合の断面の様子２色目のライン幅のみを変えた時の２次色ラインの評価結果パルス幅変調（ＰＷＭ）の概略図パルス幅変調（ＰＷＭ）の概略図

符号の説明

１感光ドラム（像担持体）
２帯電ローラ
３中間転写装置
３ａ中間転写ベルト
３ｂ駆動ローラ
３ｃ１次転写ローラ
３ｄ中間転写ベルト清掃部材
３ｅバックアップローラ
４レーザースキャナ
５現像器
８定着器

Claims

回転駆動する像担持体と、
前記像担持体の表面を露光して前記像担持体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、
前記静電潜像に現像剤を供給して前記静電潜像を現像剤像として現像する現像手段と、
前記現像剤像が多重転写される転写手段と、
を備える画像形成装置において、
多重転写される前記現像剤像のうち、
上層に転写される現像剤像のライン幅が、
下層に転写される現像剤像のライン幅よりも狭くなるように、前記露光手段の露光幅を制御し、
かつ、
上層に転写される現像剤像のラインの厚さが、
下層に転写される現像剤像のラインの厚さよりも厚くなるように、前記露光手段の露光光量を制御することを特徴とする画像形成装置。
前記露光幅の制御は、
前記像担持体の表面に対する露光のオンまたはオフの制御によって行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記露光幅の制御は、
パルス幅変調を用いて行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記上層に転写される現像剤像のライン幅と、
前記下層に転写される現像剤像のライン幅の差が、
４０μｍ以上１００μｍ未満になるように、前記露光幅を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。