JP2013205538A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤を良好に重ねることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置（カラープリンタ１）は、並列配置され、光ビームＢの照射によって形成された静電潜像に現像剤が供給されることで現像剤像が形成される複数の感光体ドラム６１と、感光体ドラム６１の表面に光ビームＢを照射する露光装置５とを備え、各感光体ドラム６１に接触しながら感光体ドラム６１の配列方向の一方に向けて移動する用紙Ｓに対して各感光体ドラム６１上の現像剤像を転写する。露光装置５は、用紙Ｓの移動方向最上流側に配置された感光体ドラム６１Ｙに照射する光ビームＢＹの感光体ドラム６１Ｙ上でのビーム径が、用紙Ｓの移動方向最下流側に配置された感光体ドラム６１Ｋに照射する光ビームＢＫの感光体ドラム６１Ｋ上でのビーム径よりも大きくなるように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、並列配置された複数の感光体を備える画像形成装置に関する。

従来、カラープリンタなどの画像形成装置として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した感光ドラムが用紙の搬送方向に沿って並べて配置されたタンデム式のものが知られている（特許文献１参照）。このような画像形成装置では、各感光ドラムに対応して転写ローラが設けられ、この転写ローラに転写バイアスが印加されることで、感光ドラムと転写ローラとの間で用紙を搬送する際に、感光ドラム上のトナーが用紙上に転写される。

特開２０１０−３２７２２号公報

ところで、タンデム式の画像形成装置では、用紙に転写された１色目のトナーが凝集していると、その部分の電位が高くなることがある。そして、電位が高い１色目のトナーの上に他の色のトナーを重ねて転写しようとすると、１色目のトナーによって他の色のトナーが弾かれ、その周囲に飛散してしまうという問題が生じる。このような問題は、１色目のトナーが下流側の感光ドラムと転写ローラの間を通過する際に帯電量が高くなること（以下、本明細書において「チャージアップ」という。）によって、１色目のトナーの上に最下流側に配置された感光ドラムからのトナーを重ねて転写しようとする場合に顕著となる。

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、トナー（現像剤）を良好に重ね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。

前記した目的を達成するための本発明は、並列配置され、光ビームの照射によって形成された静電潜像に現像剤が供給されることで現像剤像が形成される複数の感光体と、感光体の表面に光ビームを照射する露光装置とを備え、各感光体に接触しながら感光体の配列方向の一方に向けて移動する被転写媒体に対して各感光体上の現像剤像を転写する画像形成装置である。
そして、露光装置は、被転写媒体の移動方向最上流側に配置された感光体に照射する光ビームの当該感光体上でのビーム径が、被転写媒体の移動方向最下流側に配置された感光体に照射する光ビームの当該感光体上でのビーム径よりも大きくなるように構成されている。

このような構成によれば、最上流側の感光体に照射する光ビームの感光体上でのビーム径を大きくすることで、光ビームの照射部分（露光部分）の面積が大きくなるため、露光部分に載る現像剤の凝集を抑え、当該部分に現像剤を拡散させて載せることができる。これにより、最上流側の感光体から被転写媒体に転写された現像剤も拡散して転写されることになるので、被転写媒体上での現像剤の層厚が薄くなり、この部分の電位の上昇を抑えることができる。その結果、最上流側で転写された現像剤の上に他の感光体からの現像剤が載りやすくなるため、現像剤を良好に重ねることが可能となる。

前記した画像形成装置は、イエローの現像剤像が形成される感光体が被転写媒体の移動方向最上流側に配置され、ブラックの現像剤像が形成される感光体が被転写媒体の移動方向最下流側に配置された構成とすることができる。

被転写媒体に対して最上流側でイエローの現像剤が転写され、最下流側でブラックの現像剤が転写される構成では、他の場合よりも現像剤（ブラック）の飛散が目立ちやすくなるが、上記配置とすることで、現像剤を良好に重ねることができるので、画質を向上させることができる。

前記した各画像形成装置は、標準画質モードと、標準画質モードよりも被転写媒体に転写可能な現像剤像の密度が高い高画質モードとを切り替える制御装置と、感光体の表面に照射される光ビームの感光体上でのビーム径の大きさを変更する変更手段とを備える構成とすることができる。
この場合、制御装置は、高画質モードのときに、変更手段を制御して、被転写媒体の移動方向最上流側に配置された感光体に照射される光ビームの当該感光体上でのビーム径を、標準画質モードのときよりも大きくする構成とすることができる。

被転写媒体に転写可能な現像剤像の密度が高い高画質モードでは、現像剤の飛散により特に階調の乱れが目立ちやすくなるが、上記構成とすることで、現像剤を良好に重ねることができるので、良好な階調の画像を得ることができる。

前記した各画像形成装置において、露光装置は、照射する光ビームの感光体上でのビーム径が、被転写媒体の移動方向上流側に配置された感光体ほど大きくなるように構成されていてもよい。

このような構成によれば、被転写媒体に対して上流側で転写された現像剤の上に下流側の感光体上の現像剤を良好に重ねることができる。

前記した各画像形成装置は、感光体の表面に照射される光ビームの感光体上でのビーム径の大きさを変更する変更手段と、カラー画像を含む印刷データが入力されたときに、変更手段を制御して、被転写媒体の移動方向最上流側に配置された感光体に照射される光ビームの当該感光体上でのビーム径を、文字のみからなる印刷データが入力されたときよりも大きくする制御装置とを備える構成とすることができる。カラー画像は、一例として写真画像である。

カラー画像、特に、写真画像などの色数が多いカラー画像では、現像剤の飛散により特に階調の乱れが目立ちやすくなるが、上記構成とすることで、現像剤を良好に重ねることができるので、良好な階調の画像を得ることができる。

前記した各画像形成装置において、被転写媒体の移動方向最上流側に配置された感光体に光ビームを出射する光源の出力は、被転写媒体の移動方向最下流側に配置された感光体に光ビームを出射する光源の出力よりも大きいことが望ましい。

光ビームの感光体上でのビーム径を大きくすることで、最上流側の感光体上における光ビームの強度が小さくなる場合がある。この場合、露光部分と非露光部分との電位差が小さくなって露光部分に必要な現像剤が十分に供給されず、現像剤像の色が薄くなるおそれがあるが、上記構成とすることで、光ビームの強度を確保できるので、露光部分に必要な現像剤が十分に供給され、画質を向上させることができる。

本発明によれば、被転写媒体の移動方向最上流側の感光体に照射する光ビームの感光体上でのビーム径が、最下流側の感光体に照射する光ビームの感光体上でのビーム径よりも大きくなるように構成されていることで、現像剤を良好に重ねることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例としてのカラープリンタの概略構成を示す図である。 露光装置の平面図である。 露光装置の断面図である。 開口絞りの開口の大きさと感光体ドラム上での光ビームのビーム径の大きさとの関係を示す図（ａ），（ｂ）である。 感光体ドラム上での光ビームの強度分布の傾向を示す図（ａ），（ｂ）である。 カラープリンタの作用効果の説明図（ａ）〜（ｇ）である。 他の実施形態に係るカラープリンタの要部の構成を示す図（ａ），（ｂ）である。 第２実施形態に係る制御装置の制御を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る制御装置の制御を示すフローチャートである。

［第１実施形態］
次に、本発明の第１実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、まず、画像形成装置の一例としてのカラープリンタ１の概略構成を簡単に説明した後、本発明の特徴部分である露光装置５の構成について詳細に説明する。また、以下の説明において、方向は、カラープリンタ１を使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１における左側を「前」、右側を「後」とし、手前側を「右」、奥側を「左」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。

＜カラープリンタの概略構成＞
図１に示すように、カラープリンタ１は、本体筐体２内に、用紙Ｓを供給する給紙部３と、供給された用紙Ｓに画像を形成する画像形成部４とを主に備えている。そして、画像形成部４は、露光装置５と、４つのプロセスユニット６と、転写ユニット７と、定着ユニット８とを主に備えている。

給紙部３は、本体筐体２内の下部に設けられ、被転写媒体の一例としての用紙Ｓを収容する給紙トレイ３１と、給紙トレイ３１から用紙Ｓを画像形成部４に供給する給紙機構３２とを主に備えている。給紙トレイ３１内の用紙Ｓは、給紙機構３２によって１枚ずつ分離されて画像形成部４に供給される。

露光装置５は、本体筐体２内の上部に設けられ、印刷データに基づく光ビームＢを各感光体ドラム６１の表面に照射することで、感光体ドラム６１の表面を露光して静電潜像を形成するように構成されている。露光装置５の詳細については後述する。

４つのプロセスユニット６は、給紙トレイ３１と露光装置５の間で前後方向に沿って並列配置されており、それぞれ、感光体の一例としての感光体ドラム６１と、帯電器６２と、現像ローラ６３と、供給ローラ６４と、層厚規制ブレード６５と、正帯電性のトナー（現像剤）を収容するトナー収容部６６とを主に備えている。

プロセスユニット６は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー（図示省略）が収容された６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの符号で示すものが前側（用紙Ｓの搬送方向上流側）からこの順で並んで配置されている。なお、本明細書および図面において、トナーの色に対応した感光体ドラム６１などを特定する場合には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれに対応させて、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの記号を付することとする。

転写ユニット７は、給紙トレイ３１とプロセスユニット６との間に設けられ、駆動ローラ７１と、従動ローラ７２と、駆動ローラ７１と従動ローラ７２の間に張設された無端状の搬送ベルト７３と、４つの転写ローラ７４とを主に備えている。搬送ベルト７３は、外側の面が各感光体ドラム６１に接しており、その内側には各転写ローラ７４が各感光体ドラム６１との間で搬送ベルト７３を挟持するように配置されている。

定着ユニット８は、プロセスユニット６および転写ユニット７の後方に設けられ、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置されて加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを主に備えている。

画像形成部４では、感光体ドラム６１の表面が、帯電器６２により一様に正帯電された後、露光装置５からの光ビームＢの照射によって露光されることで、感光体ドラム６１上に印刷データに基づく静電潜像が形成される。また、トナー収容部６６内のトナーは、供給ローラ６４を介して現像ローラ６３に供給され、現像ローラ６３と層厚規制ブレード６５との間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ６３上に担持される。なお、この過程において、トナーは、現像ローラ６３と供給ローラ６４の間や、現像ローラ６３と層厚規制ブレード６５の間などで正に摩擦帯電される。そして、現像ローラ６３上に担持されたトナーが感光体ドラム６１上に形成された静電潜像に供給されることで、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム６１上にトナー像（現像剤像）が形成される。

給紙部３から供給された用紙Ｓは、搬送ベルト７３上を各感光体ドラム６１に接触しながら前から後ろ（感光体ドラム６１の配列方向の一方）に向けて移動する。この過程において、各感光体ドラム６１上のトナー像は、感光体ドラム６１と、転写バイアスが印加された転写ローラ７４との間で用紙Ｓ上に順次重ね合わせて転写される。そして、トナー像が転写された用紙Ｓは、加熱ローラ８１と加圧ローラ８２の間を通過することでトナー像が熱定着され、搬送ローラ２３によって本体筐体２内から外部に排出されて排紙トレイ２２上に載置される。

＜露光装置の詳細構成＞
図２および図３に示すように、露光装置５は、筐体５０内に、４つの光源装置５１と、２つの反射鏡５２と、２つのシリンドリカルレンズ５３と、ポリゴンミラー５４と、２つのｆθレンズ５５と、複数の反射鏡５６と、４つの補正レンズ５７とを主に備えている。

光源装置５１は、光ビームＢを出射する装置であり、それぞれ、光源の一例としての半導体レーザＬＤと、開口絞りＡＰと、カップリングレンズＣＬとを主に備えて構成されている。開口絞りＡＰは、略矩形状の開口を有する板状の部材であり、半導体レーザＬＤから出射されたレーザ光の径を規定する。カップリングレンズＣＬは、レーザ光を集光して光ビーム（平行光束）に変換するレンズである。光源装置５１Ｙと５１Ｃは、前後方向に並んで配置されており、光源装置５１Ｍと５１Ｋは、前後に互いに向かい合った状態で、出射する光ビームＢＭ，ＢＫが、光源装置５１Ｙ，５１Ｃが出射する光ビームＢＹ，ＢＣに対して略直交するように配置されている。

反射鏡５２は、光源装置５１Ｍ，５１Ｋからの光ビームＢＭ，ＢＫをポリゴンミラー５４に向けて反射する部材である。なお、光源装置５１Ｙ，５１Ｃからの光ビームＢＹ，ＢＣは、それぞれ、反射鏡５２の上を通過してポリゴンミラー５４に入射される。
シリンドリカルレンズ５３は、ポリゴンミラー５４の面倒れを補正するため、光ビームＢを屈折させて副走査方向に収束し、ポリゴンミラー５４の反射面上で主走査方向に長い線状に結像させるレンズである。

ポリゴンミラー５４は、回転軸から等距離に設けられた６つのミラー面（反射面）を有し、ミラー面が回転軸を中心に一定速度で回転することで、シリンドリカルレンズ５３を通過した光ビームＢを反射して主走査方向（図２の左右方向）に偏向する部材である。
ｆθレンズ５５は、ポリゴンミラー５４の面倒れを補正するため、光ビームＢを屈折させて副走査方向に収束し、感光体ドラム６１の表面上で点状に結像させるレンズである。また、ｆθレンズ５５は、ポリゴンミラー５４によって等角速度で走査された光ビームＢを感光体ドラム６１の表面で主走査方向に等速度で走査するｆθ特性を有している。

反射鏡５６は、ｆθレンズ５５を通過した光ビームＢを補正レンズ５７に向けて反射する部材である。
補正レンズ５７は、ポリゴンミラー５４の面倒れを補正するため、光ビームＢを屈折させて副走査方向に収束し、感光体ドラム６１の表面上に結像させるレンズである。

露光装置５では、図２に示すように、光源装置５１Ｙ，５１Ｃからの光ビームＢＹ，ＢＣは、シリンドリカルレンズ５３を通過して、ポリゴンミラー５４で主走査方向に偏向される。また、光源装置５１Ｍ，５１Ｋからの光ビームＢＭ，ＢＫは、反射鏡５２で反射されて進路をポリゴンミラー５４に向けた後、シリンドリカルレンズ５３を通過して、ポリゴンミラー５４で主走査方向に偏向される。そして、図３に示すように、ポリゴンミラー５４で偏向された光ビームＢは、ｆθレンズ５５を通過し、反射鏡５６で反射され、補正レンズ５７と筐体５０の底面に形成された露光口５０Ａを通過した後、感光体ドラム６１の表面を走査露光する。

本実施形態において、露光装置５は、最も前側（用紙Ｓの移動方向最上流側）に配置された感光体ドラム６１Ｙに照射する光ビームＢＹの感光体ドラム６１Ｙ上でのビーム径が、最も後側（用紙Ｓの移動方向最下流側）に配置された感光体ドラム６１Ｋに照射する光ビームＢＫの感光体ドラム６１Ｋ上でのビーム径よりも大きくなるように構成されている。具体的には、図４（ａ），（ｂ）に示すように、光ビームＢＹを出射する光源装置５１Ｙの開口絞りＡＰＹは、開口ＡＹの大きさが、光ビームＢＫを出射する光源装置５１Ｋの開口絞りＡＰＫの開口ＡＫの大きさよりも小さくなっている。一例として、開口絞りＡＰＹの開口ＡＹの大きさ（主走査方向の幅）は、およそ２．０〜３．０ｍｍであり、開口絞りＡＰＫの開口ＡＫの大きさ（主走査方向の幅）は、およそ４．２ｍｍである。

これにより、半導体レーザＬＤから出射されて、開口絞りＡＰＹの開口ＡＹを通過したレーザ光のカップリングレンズＣＬＹの入射面上での径は、開口ＡＫを通過したレーザ光のカップリングレンズＣＬＫの入射面上での径よりも小さくなる。そして、カップリングレンズＣＬによって光ビーム（平行光束）に変換された後の光ビームＢＹのビーム径も、光ビームＢＫのビーム径よりも小さくなる。

ここで、ｆθレンズ５５は、入射された光ビームのビーム径が大きいと感光体ドラム６１上での光ビームのビーム径が小さくなり、入射された光ビームのビーム径が小さいと感光体ドラム６１上での光ビームのビーム径が大きくなるという特性を有している。そのため、ｆθレンズ５５にビーム径が小さい光ビームＢＹが入射されることで、感光体ドラム６１Ｙ上での光ビームＢＹのビーム径ＢＤＹは、感光体ドラム６１Ｋ上でのビーム径ＢＤＫよりも大きくなる。一例として、ビーム径ＢＤＹは、およそ１６７μｍであり、ビーム径ＢＤＫは、およそ６０μｍである。なお、図４では、シリンドリカルレンズ５３やポリゴンミラー５４などの図示を省略しているとともに、ビーム径ＢＤを実際よりも強調して示している。

また、本実施形態において、光源装置５１Ｙの半導体レーザＬＤＹは、その出力が、光源装置５１Ｋの半導体レーザＬＤＫの出力よりも大きくなるように設定されている。ここで、仮に、半導体レーザＬＤＹの出力が半導体レーザＬＤＫの出力と同じであると、開口絞りＡＰＹの開口ＡＹが小さいことで、開口ＡＹを通過するレーザ光の光量が少なくなるので、感光体ドラム６１Ｙ上での光ビームＢＹの強度が感光体ドラム６１Ｋ上での光ビームＢＫの強度よりも小さくなる。そこで、本実施形態では、半導体レーザＬＤＹの出力を半導体レーザＬＤＫの出力よりも大きく設定している。

半導体レーザＬＤＹの出力は、感光体ドラム６１Ｙ上での光ビームの単位時間当たりのエネルギーが、感光体ドラム６１Ｋ上での光ビームの単位時間当たりのエネルギーと略等しくなるような出力に設定されている。具体的には、感光体ドラム６１Ｙ上での光ビームＢＹの強度分布が図５（ａ）に示したような傾向として現れ、感光体ドラム６１Ｋ上での光ビームＢＫの強度分布が図５（ｂ）に示したような傾向として現れるので、図５（ａ）のハッチングを付した部分の面積が、図５（ｂ）のハッチングを付した部分の面積と略等しくなるように、半導体レーザＬＤＹの出力を半導体レーザＬＤＫの出力よりも大きく設定する。

なお、本実施形態では、開口絞りＡＰＭ，ＡＰＣは、開口の大きさが、開口絞りＡＰＫの開口ＡＫの大きさと同じとなっている。これにより、光ビームＢＭ，ＢＣの感光体ドラム６１Ｍ，６１Ｃ上でのビーム径は、光ビームＢＫの感光体ドラム６１Ｋ上でのビーム径と同じとなっている。また、光源装置５１Ｍ，５１Ｃの半導体レーザＬＤＭ，ＬＤＣは、その出力が、光源装置５１Ｋの半導体レーザＬＤＫの出力と同じになるように設定されている。

＜カラープリンタの作用効果＞
次に、以上のように構成されたカラープリンタ１の作用効果について、用紙Ｓ上に、移動方向最上流側でイエローのトナーを転写し、その後、移動方向最下流側でブラックのトナーをイエローのトナーの上に重ねて転写する場合を例に説明する。
図６（ａ）に示すように、帯電器６２による帯電直後の感光体ドラム６１Ｙの表面は、一様に正帯電されている。そして、図６（ｂ）に示すように、露光装置５からの光ビームＢＹの照射によって露光されることで、露光部分の電位が下がって静電潜像が形成される。

このとき、図６（ｅ）に示すように、仮に、感光体ドラム６１Ｙ上での光ビームＢＹのビーム径が小さかった場合、光ビームＢＹの照射部分（露光部分）の面積が小さくなる。その後、図６（ｆ）に示すように、現像ローラ６３からイエローのトナーＴＹが供給されると、トナーＴＹは、面積が小さい露光部分に積み重なって凝集した状態で感光体ドラム６１Ｙの表面に載り、図６（ｇ）に示すように、この凝集した状態で感光体ドラム６１Ｙから用紙Ｓ上に転写される。用紙Ｓ上に転写されたトナーＴＹは、凝集により層厚が厚くなっているので、トナーＴＹの層は、全体として電位が高くなる。

その後、感光体ドラム６１ＫからブラックのトナーＴＫがトナーＴＹの上に転写されるとき、トナーＴＫは、電位が高いトナーＴＹの層に弾かれて、トナーＴＹの周囲に飛散し、用紙Ｓ上に直接載ってしまうことがある。また、用紙Ｓの移動方向最上流側で転写されるトナーＴＹは、感光体ドラム６１Ｍ，６１Ｃと転写ローラ７４の間を通過する際にチャージアップするため、凝集によって電位が高くなっている状態から、さらに電位（帯電量）が高くなるので、用紙Ｓの移動方向最下流側で転写されるトナーＴＫは、トナーＴＹの上にマゼンタやシアンのトナーを転写する場合よりも弾かれ、飛散しやすくなる。

一方、図６（ｂ）に示す本実施形態のように、感光体ドラム６１Ｙ上での光ビームＢＹのビーム径が大きいと、露光部分の面積が大きくなる。その後、図６（ｃ）に示すように、現像ローラ６３からトナーＴＹが供給されると、トナーＴＹは、面積が大きい感光体ドラム６１Ｙの露光部分に拡散した状態で載り、図６（ｄ）に示すように、この拡散した状態で感光体ドラム６１Ｙから用紙Ｓ上に転写される。用紙Ｓ上に転写されたトナーＴＹは、拡散により層厚が薄くなっているので、トナーＴＹの層は、全体として電位の上昇が抑えられる。

これにより、感光体ドラム６１ＫからトナーＴＫがトナーＴＹの上に転写されるとき、トナーＴＫは、トナーＴＹの上に載りやすくなるため、トナーＴＹ，ＴＫを良好に重ねることが可能となる。その結果、カラープリンタ１では、トナーの飛散に起因する画質の低下を抑制することができる。なお、トナーＴＹがチャージアップしたとしても、転写直後のトナーＴＹの電位の上昇が抑えられていることで、チャージアップによる電位の上昇も抑えられるため、この場合であっても、トナーＴＹ，ＴＫを良好に重ねることが可能となる。また、仮に、トナーＴＫがチャージアップしたトナーＴＹによって弾かれたとしても、トナーＴＹが拡散して転写されていることで、トナーＴＹの層の上を動くだけで済み、用紙Ｓに直接載るようなことは抑制することができる。

ちなみに、本実施形態のように、イエローのトナー像が形成される感光体ドラム６１Ｙが用紙Ｓの移動方向最上流側に配置され、ブラックのトナー像が形成される感光体ドラム６１Ｋが最下流側に配置されている構成では、仮に、イエローのトナーの下地に対してブラックのトナーが飛散し、用紙Ｓ上に直接載ると、他の色の組み合わせの場合よりも、用紙Ｓ上の画像に飛散の影響が現れやすい。しかし、本実施形態のカラープリンタ１では、トナーを良好に重ねることができるので、イエローのトナーの下地に対するブラックのトナーの飛散を抑えることができ、従来技術と比較して、画質を向上させることが可能となる。また、イエローのトナーは、拡散された状態で用紙Ｓ上に転写されても目立ちにくいため、他の色を用紙Ｓの移動方向最上流側で転写する場合よりも、画質を良好なものとすることができる。

また、本実施形態では、半導体レーザＬＤＹの出力が半導体レーザＬＤＫの出力よりも大きいので、光ビームＢＹのビーム径ＢＤＹを光ビームＢＫのビーム径ＢＤＫよりも大きくしただけの場合と比較して、画質を向上させることができる。補足すると、特に、本実施形態のように、開口絞りＡＰＹの開口ＡＹを小さくすることで光ビームＢＹのビーム径ＢＤＹを大きくする構成では、開口ＡＹを通過するレーザ光の光量が少なくなるため、半導体レーザＬＤの出力が同じであると、感光体ドラム６１Ｙ上での光ビームＢＹの強度が小さくなる。そうすると、感光体ドラム６１Ｙ上の露光部分と非露光部分との電位差が小さくなり、露光部分に必要なトナーが十分に供給されず、用紙Ｓに形成された画像中のイエローの色が薄くなるおそれがある。しかし、本実施形態のように、半導体レーザＬＤＹの出力を大きくすることで、感光体ドラム６１Ｙ上での光ビームＢＹの強度を確保できるので、露光部分と非露光部分との電位差を大きくすることができる。これにより、露光部分に必要なトナーを十分に供給することができるので、イエローの色が薄くなるような不具合を解消して画質を向上させることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下の説明では、先に説明した実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付して、その説明を省略することとする。
本実施形態のカラープリンタ１は、光源装置５１Ｙの開口絞りＡＰＹを移動させることで、光ビームＢＹの感光体ドラム６１Ｙ上でのビーム径を変更可能に構成されている。

具体的に、本実施形態のカラープリンタ１は、前記した第１実施形態と同様の構成（図１〜３参照）を備えるほか、さらに、図７（ａ），（ｂ）に示すように、変更手段９と制御装置１０を備えている。そして、本実施形態のカラープリンタ１では、光源装置５１Ｙの開口絞りＡＰＹの開口ＡＹの大きさが、他の開口絞りＡＰＭ，ＡＰＣ，ＡＰＫの開口の大きさと同じとなっている。

変更手段９は、開口絞りＡＰＹを光ビームＢＹの光軸方向にスライド移動させることで、感光体ドラム６１Ｙの表面に照射される光ビームＢＹの感光体ドラム６１Ｙ上でのビーム径ＢＤの大きさを変更する機構であり、露光装置５の筐体５０内に設けられている。この変更手段９は、図示しないモータなどの駆動源や、駆動源からの駆動力を開口絞りＡＰＹに伝達するギヤなどからなる駆動力伝達機構などを主に有して構成されている。

変更手段９は、開口絞りＡＰＹを図７（ａ）に示す位置から図７（ｂ）に示すカップリングレンズＣＬＹに近づける方向に移動させることで、レーザ光のカップリングレンズＣＬＹの入射面上での径を小さくする。これにより、カップリングレンズＣＬによって変換されてｆθレンズ５５に入射される光ビームＢＹのビーム径が小さくなるため、光ビームＢＹの感光体ドラム６１Ｙ上でのビーム径が大きくなる（ＢＤＬとなる）。

また、変更手段９は、開口絞りＡＰＹを図７（ｂ）に示す位置から図７（ａ）に示すカップリングレンズＣＬＹから遠ざける方向に移動させることで、レーザ光のカップリングレンズＣＬＹの入射面上での径を大きくする。これにより、カップリングレンズＣＬによって変換されてｆθレンズ５５に入射される光ビームＢＹのビーム径が大きくなるため、光ビームＢＹの感光体ドラム６１Ｙ上でのビーム径が小さくなる（ＢＤＳとなる）。なお、図７では、ビーム径ＢＤを実際よりも強調して示している。

制御装置１０は、カラープリンタ１の各部（動作）を制御する装置であり、本体筐体２内の適宜な位置に配置されている。この制御装置１０は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェースなどを備えて構成されており、各種センサの検出結果や予め設定されたプログラムなどに基づいて各演算処理を行うことで制御を実行する。

制御装置１０は、ユーザの選択により、標準画質モードと、標準画質モードよりも用紙Ｓに転写可能なトナー像の密度が高い（転写可能なドットの数が多い）高画質モードとを切り替え可能に構成されている。具体的に、制御装置１０は、高画質モードのときには、感光体ドラム６１を露光する際の半導体レーザＬＤの単位時間当たりの点滅回数を、標準画質モードのときよりも多くする。なお、標準画質モードと高画質モードの切り替えは、例えば、ユーザがカラープリンタ１の図示しない操作パネルなどを操作してモードを選択したときに行ってもよいし、ユーザがパーソナルコンピュータなどからカラープリンタ１に対して印刷の指示や印刷データを含む印刷ジョブを出力する際に併せてモードを選択したときに行ってもよい。

本実施形態では、標準画質モードのとき、開口絞りＡＰＹは、図７（ａ）に示すカップリングレンズＣＬＹから遠い位置にあり、光ビームＢＹの感光体ドラム６１Ｙ上でのビーム径ＢＤＳが、他の光ビームＢＭ，ＢＣ，ＢＫの感光体ドラム６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋ上でのビーム径と同じとなっている。そして、制御装置１０は、高画質モードのとき（標準画質モードから高画質モードに切り替えたとき）に、変更手段９を制御して、開口絞りＡＰＹを図７（ｂ）に示す位置に移動させ、印刷時における、光ビームＢＹの感光体ドラム６１Ｙ上でのビーム径を、標準画質モードのとき（ＢＤＳ）よりも大きいＢＤＬとする。また、制御装置１０は、高画質モードから標準画質モードに切り替えたときに、変更手段９を制御して、開口絞りＡＰＹを図７（ｂ）に示す位置から図７（ａ）に示す位置に移動させ、印刷時における、光ビームＢＹの感光体ドラム６１Ｙ上でのビーム径を、高画質モードのとき（ＢＤＬ）よりも小さいＢＤＳとする。

なお、本実施形態のカラープリンタ１は、標準画質モードのとき、半導体レーザＬＤＹの出力が、他の半導体レーザＬＤＭ，ＬＤＣ，ＬＤＫの出力と同じとなっている。そして、高画質モードのとき、半導体レーザＬＤＹの出力は、制御装置１０によって、他の半導体レーザＬＤＭ，ＬＤＣ，ＬＤＫの出力よりも大きくなるように制御される。これにより、イエローの色が薄くなるような不具合を解消して画質を向上させることができる。

次に、制御装置１０の制御について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。制御装置１０は、図８に示すフローチャートの処理を繰り返し実行している。
図８に示すように、制御装置１０は、モードの選択がされたか否かを判定する（Ｓ２０１）。そして、モードの選択がされた場合（Ｓ２０１，Ｙｅｓ）、制御装置１０は、高画質モードが選択されたのか、標準画質モードが選択されたのかを判定する（Ｓ２０２）。

高画質モードのとき（Ｓ２０２，Ｙｅｓ）、制御装置１０は、変更手段９を制御して、開口絞りＡＰＹを図７（ａ）に示す位置から図７（ｂ）に示す位置に移動させてカップリングレンズＣＬＹに近づける（Ｓ２０３）。また、標準画質モードのとき（Ｓ２０２，Ｎｏ）、制御装置１０は、変更手段９を制御して、開口絞りＡＰＹを図７（ｂ）に示す位置から図７（ａ）に示す位置に移動させてカップリングレンズＣＬＹから遠ざける（Ｓ２０４）。ステップＳ２０３，２０４の実行後、制御装置１０は、ステップＳ２０５へ進む。

なお、開口絞りＡＰＹがもともと各モードに対応する位置にある場合には、制御装置１０は、開口絞りＡＰＹを移動させずに、ステップＳ２０５へ進む。また、ステップＳ２０１において、モードの選択がされなかった場合（Ｓ２０１，Ｙｅｓ）、制御装置１０は、現在のモード（開口絞りＡＰＹの位置）を維持して、ステップＳ２０５へ進む。

ステップＳ２０５において、制御装置１０は、印刷ジョブが入力されているか否かを判定する。そして、印刷ジョブ（印刷データ）が入力されている場合（Ｙｅｓ）、制御装置１０は、印刷を開始する（Ｓ２０６）。その後、制御装置１０は、印刷が終了したか否かを判定し（Ｓ２０７）、印刷が終了した場合（Ｙｅｓ）、図８に示すフローチャートの処理を終了する。なお、ステップＳ２０５において、印刷ジョブ（印刷データ）が入力されていない場合（Ｎｏ）、制御装置１０は、図８に示すフローチャートの処理を終了する。

以上説明した本実施形態においても、前記した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施形態のように、用紙Ｓに転写可能なドットの数が多い高画質モードを実行可能なカラープリンタ１では、特に高画質モードのときに、トナーの飛散によって階調の乱れが画像に現れやすくなるが、トナーを良好に重ねることができることで、良好な階調の画像を得ることができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、制御装置１０の機能の一部（開口絞りＡＰＹを移動させる条件）が前記した第２実施形態と異なっているだけであり、その他の構成や制御は、前記した第２実施形態と同様である。

本実施形態の制御装置１０は、入力された印刷データに、カラー画像、具体的には、カラー写真画像が含まれているか否かを判定可能に構成されている。なお、具体的な判定方法については、広く公知の方法を採用することができるので、本明細書では詳細な説明を省略する。

制御装置１０は、カラー写真画像を含む印刷データ（以下、写真データという。）が入力されたときに、変更手段９を制御して、開口絞りＡＰＹを図７（ａ）に示す位置から図７（ｂ）に示す位置に移動させ、印刷時における、光ビームＢＹの感光体ドラム６１Ｙ上でのビーム径を、他の種類の印刷データ、例えば、文字のみからなる印刷データ（以下、文字データという。）が入力されたときよりも大きくする。また、制御装置１０は、文字データが入力されたときには、開口絞りＡＰＹを図７（ａ）に示す位置に維持する。

さらに、制御装置１０は、文字データが入力されたときの印刷時には、半導体レーザＬＤＹの出力が、他の半導体レーザＬＤＭ，ＬＤＣ，ＬＤＫの出力と同じとなり、写真データが入力されたときの印刷時には、半導体レーザＬＤＹの出力が、他の半導体レーザＬＤＭ，ＬＤＣ，ＬＤＫの出力よりも大きくなるように、半導体レーザＬＤＹの出力を制御する。

次に、本実施形態の制御装置１０の制御について、図９に示すフローチャートを用いて説明する。制御装置１０は、図９に示すフローチャートの処理を繰り返し実行している。
図９に示すように、制御装置１０は、印刷ジョブが入力されたか否かを判定し（Ｓ３０１）、印刷ジョブが入力された場合（Ｙｅｓ）、入力された印刷データが写真データであるか否かを判定する（Ｓ３０２）。

そして、写真データである場合（Ｓ３０２，Ｙｅｓ）、制御装置１０は、変更手段９を制御して、開口絞りＡＰＹを図７（ａ）に示す位置から図７（ｂ）に示す位置に移動させてカップリングレンズＣＬＹに近づけ（Ｓ３０３）、印刷を開始する（Ｓ３０４）。一方、写真データでない場合（例えば、文字データである場合）（Ｓ３０２，Ｎｏ）、制御装置１０は、開口絞りＡＰＹを図７（ａ）に示す位置に維持して、印刷を開始する（Ｓ３０４）。

その後、制御装置１０は、印刷が終了したか否かを判定し（Ｓ３０５）、印刷が終了した場合（Ｙｅｓ）、制御装置１０は、開口絞りＡＰＹが図７（ｂ）に示す位置にあるときは、図７（ａ）に示す元の位置に戻して（Ｓ３０６）、図９に示すフローチャートの処理を終了する。

以上説明した本実施形態においても、前記した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、カラー写真画像などの色数が多いカラー画像では、トナーの飛散により特に階調の乱れが目立ちやすくなるが、写真データが入力されたときの印刷時に光ビームＢＹの感光体ドラム６１Ｙ上でのビーム径を大きくする本実施形態によれば、トナーを良好に重ねることができるので、良好な階調の画像を得ることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

前記第１実施形態では、露光装置５は、光ビームＢＭ，ＢＣ，ＢＫの感光体ドラム６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋ上でのビーム径が互いに同じであり、光ビームＢＹの感光体ドラム６１Ｙ上でのビーム径だけが他のものより大きくなるように構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図２，３を参考にして説明すると、露光装置５は、照射する光ビームＢの感光体ドラム６１上でのビーム径が、用紙Ｓの移動方向上流側に配置された感光体ドラム６１ほど大きくなるように構成されていてもよい。すなわち、露光装置５は、感光体ドラム６１上でのビーム径が、光ビームＢＫ，ＢＣ，ＢＭ，ＢＹの順に、大きくなるように構成されていてもよい。具体的には、開口絞りＡＰの開口の大きさを、ＡＰＫ，ＡＰＣ，ＡＰＭ，ＡＰＹの順に、小さくしていくことで上記構成を実現することができる。これによれば、用紙Ｓに対して上流側で転写されたトナーの上に下流側のトナーを良好に重ねることができる。

また、例えば、露光装置５は、光ビームＢＹ，ＢＭの感光体ドラム６１Ｙ，６１Ｍ上でのビーム径が互いに同じであり、かつ、光ビームＢＣ，ＢＫの感光体ドラム６１Ｃ，６１Ｋ上でのビーム径よりも大きくなるように構成されていてもよい。また、露光装置５は、光ビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣの感光体ドラム６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ上でのビーム径が互いに同じであり、かつ、光ビームＢＫの感光体ドラム６１Ｋ上でのビーム径よりも大きくなるように構成されていてもよい。

前記第２および第３実施形態では、標準画質モードのときや文字データが入力されたときの光ビームＢＹの感光体ドラム６１Ｙ上でのビーム径が、他の光ビームＢＭ，ＢＣ，ＢＫの感光体ドラム６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋ上でのビーム径と同じであったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、標準画質モードのときや文字データが入力されたときの光ビームＢＹの感光体ドラム６１Ｙ上でのビーム径は、他の光ビームＢＭ，ＢＣ，ＢＫの感光体ドラム６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋ上でのビーム径よりも大きくてもよい。この場合、高画質モードのときや写真データが入力されたときに、開口絞りＡＰＹがカップリングレンズＣＬＹ側に移動することで、光ビームＢＹの感光体ドラム６１Ｙ上でのビーム径は、標準画質モードのときや文字データが入力されたときのビーム径よりもさらに大きくなることとなる。

前記第２および第３実施形態で示した変更手段９の具体的な構成は一例であり、本発明は前記実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、変更手段は、選択されたモードや入力された印刷データなどに応じて、開口の径の異なる複数の開口絞りのうちの１つを光ビームの光路上に移動させるように構成されていてもよい。また、変更手段は、光ビームの感光体上でのビーム径を大きくする際に、光ビームを拡散して透過させるすりガラスのような部材を光ビームの光路上に進入させるように構成されていてもよい。

前記第３実施形態では、カラー画像として写真画像を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、カラー画像は、階調を有する写真画像以外の画像（ハーフトーン画像）や、塗りつぶし部分が多い画像などであってもよい。

前記実施形態では、感光体ドラム６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋが用紙Ｓの搬送方向上流側からこの順で並んで配置されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。言い換えれば、本発明において、感光体の配列順（色の配置）は任意である。

前記実施形態で示した露光装置５の具体的な構成は一例であり、本発明は前記実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、前記実施形態の露光装置５では、開口絞りＡＰが半導体レーザＬＤとカップリングレンズＣＬの間に配置されていたが、これに限定されず、開口絞りがカップリングレンズの光ビームの進行方向下流側に配置されていてもよい。また、前記実施形態の露光装置５は、回転することで光ビームを偏向するポリゴンミラー５４を備えていたが、これに限定されず、例えば、ポリゴンミラーの代わりに、揺動することで光ビームを偏向する振動ミラーなどを備えていてもよい。

前記実施形態では、被転写媒体として用紙Ｓを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、被転写媒体は、いわゆる中間転写ベルトなどであってもよい。言い換えれば、本発明は、感光体上の現像剤像を用紙に直接転写する方式のプリンタに限定されず、中間転写方式のプリンタに適用することもできる。

前記実施形態では、光ビームは平行光束であったが、本発明はこれに限定されず、例えば、光ビームは、収束光束であってもよいし、発散光束であってもよい。

前記実施形態では、画像形成装置としてカラープリンタ１（プリンタ）を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、フラットベッドスキャナなどの原稿読取装置を備える複写機や複合機などであってもよい。また、前記実施形態では、正帯電性のトナー（現像剤）を使用する画像形成装置に本発明を適用した例を示したが、これに限定されず、本発明は、負帯電性の現像剤を使用する画像形成装置にも適用することができる。

１ カラープリンタ
５ 露光装置
９ 変更手段
１０ 制御装置
６１Ｋ 感光体ドラム
６１Ｙ 感光体ドラム
ＢＫ 光ビーム
ＢＹ 光ビーム
ＬＤＫ 半導体レーザ
ＬＤＹ 半導体レーザ
Ｓ 用紙
ＴＫ トナー
ＴＹ トナー

Claims (7)

1. 並列配置され、光ビームの照射によって形成された静電潜像に現像剤が供給されることで現像剤像が形成される複数の感光体と、前記感光体の表面に光ビームを照射する露光装置とを備え、各感光体に接触しながら感光体の配列方向の一方に向けて移動する被転写媒体に対して各感光体上の現像剤像を転写する画像形成装置であって、
   前記露光装置は、被転写媒体の移動方向最上流側に配置された感光体に照射する光ビームの当該感光体上でのビーム径が、被転写媒体の移動方向最下流側に配置された感光体に照射する光ビームの当該感光体上でのビーム径よりも大きくなるように構成されたことを特徴とする画像形成装置。
2. イエローの現像剤像が形成される感光体が被転写媒体の移動方向最上流側に配置され、ブラックの現像剤像が形成される感光体が被転写媒体の移動方向最下流側に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 標準画質モードと、前記標準画質モードよりも被転写媒体に転写可能な現像剤像の密度が高い高画質モードとを切り替える制御装置と、
   前記感光体の表面に照射される光ビームの感光体上でのビーム径の大きさを変更する変更手段とを備え、
   前記制御装置は、前記高画質モードのときに、前記変更手段を制御して、被転写媒体の移動方向最上流側に配置された感光体に照射される光ビームの当該感光体上でのビーム径を、前記標準画質モードのときよりも大きくすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記露光装置は、照射する光ビームの感光体上でのビーム径が、被転写媒体の移動方向上流側に配置された感光体ほど大きくなるように構成されたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記感光体の表面に照射される光ビームの感光体上でのビーム径の大きさを変更する変更手段と、
   カラー画像を含む印刷データが入力されたときに、前記変更手段を制御して、被転写媒体の移動方向最上流側に配置された感光体に照射される光ビームの当該感光体上でのビーム径を、文字のみからなる印刷データが入力されたときよりも大きくする制御装置とを備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記カラー画像は、写真画像であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 被転写媒体の移動方向最上流側に配置された感光体に光ビームを出射する光源の出力は、被転写媒体の移動方向最下流側に配置された感光体に光ビームを出射する光源の出力よりも大きいことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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