JP3352306B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プロセス
を用いた画像形成装置に関し、特に画像情報をデジタル
信号で扱うフルカラープリンタ等のような画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高速かつ低騒音の画像形成装置と
して、電子写真方式を採用したレーザビームプリンタが
ある。その代表的な用途は、感光体にレーザビームを当
てるか、当てないかにより、文字、図形等の画像を形成
する２値記録である。一般に、文字、図形等の記録は中
間調を必要としないので、２値記録方式によるプリンタ
に適し、プリンタの構造も簡単である。

【０００３】ところで、２値記録方式でもあっても中間
調を表現できるプリンタがあり、ディザ法、濃度パター
ン法等を採用したものがよく知られている。しかし、周
知のように、ディザ法、濃度パターンを法等を採用した
プリンタでは、高解像度が得られない。

【０００４】そこで、近年、記録密度を低下させずに高
解像度を得つつ、各画素において中間調画素を形成する
ＰＷＭ方式が提案されている。この方式は、画像信号に
よってレーザビームを照射するパルス幅を変調すること
により、中間調画素を形成するもので、１画素ごとにレ
ーザビームのスポットにより形成されるドットの面積階
調を行なうことができ、記録すべき画素密度（記録密
度）を低下させることなく、同時に中間調を表現するこ
とができる。すなわち、ＰＷＭ方式は、高解像度かつ高
階調性の画像を形成でき、従って、特に高解像度と高階
調性を必要とするカラーの画像形成装置には、欠かせな
いものとなっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このＰ
ＷＭ方式においても、画素密度をさらに高めていくと、
レーザビームのスポット径に対して画素幅が相対的に小
さくなるため、各画素間でのコントラストが十分に取れ
ず、また画素内でのＰＷＭ変調による階調も十分取るこ
とができないという問題点がある。

【０００６】このため、解像度を向上するには、ビーム
スポット径をより小さくする必要がある。ＰＷＭに代え
て、前述の濃度パターン法等を画素密度を高めた上で用
いる場合や、単純に２値記録方式を用いる場合でも、そ
の経緯は同じで、ビームスポット径をより小さくする必
要がある。

【０００７】ビームスポット径を小さくするためには、
レーザビームの波長を短くし、入射光のレーザビーム径
を大きくする必要があるが、この方法によると、装置の
大型化、高価格化を招く。また焦点深度も狭くなるた
め、感光体の機械的精度の限界により、感光体上に画像
ドットを安定形成することが困難である。従って、これ
らの問題点を解消しない限り、採用し得ない。

【０００８】高解像度を図る他の方法として、たとえば
特開平１−１６９４５４号に述べられている、いわゆる
高γの感光体によってレーザビームの光量分布の裾の部
分に対する感度を減少させて、高解像度を得ることが提
案されている。

【０００９】しかし、この方法だけによると、感光体の
感度が光量によって一定でないため、光量によっては十
分な潜像が得られなかったり、光量分布の裾の部分の電
位が大きく減少し、潜像のドット形状が大きくなる等の
現象が生じる。つまり、感光体を単に高γのものに置き
換えただけでは、高解像度の効果が得られない。

【００１０】本発明の目的は、感光体上における実質的
に有効なレーザビームのスポット径をより小径化するこ
とができ、濃度と階調性を保ち、高解像度のデジタル画
像の再現性をより向上して、高品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である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明にかか
る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明
は、レーザビームを感光体上でビームスポットとして結
像し、このビームスポットを感光体に対し相対的に移動
して走査し、感光体上に静電潜像を形成するデジタル方
式の画像形成装置において、前記感光体として、低光量
において光感度が小で電位減衰量が小さく、光量が増加
するに従い光感度が増大して、電位減衰量が増加する感
度区間を有する光量−帯電電位減衰特性をもつ感光体を
用い、レーザビームの光量分布のピーク位置の光量をＥ
０、裾の位置の光量をＥ１とし、その光量を前記光量−
帯電電位減衰特性に適用して得られる電位減衰量をそれ
ぞれΔＶ０、ΔＶ１としたときに、 （ΔＶ０／Ｅ０）／（ΔＶ１／Ｅ１）＝α なるαが１＜α且つ最大となるように、光量Ｅ０を設定
することを特徴とする画像形成装置である。

【００１２】本発明によれば、前記裾の位置の光量Ｅ１
がＥ０に対し、自然対数の底をｅとして、 １／ｅ²×Ｅ０≦Ｅ１≦１／ｅ^0.5×Ｅ０ の範囲とされ、好ましくは、光量Ｅ１がＥ０の４０％で
ある。

【００１３】さらに、感光体の帯電電位Ｖd に対しレー
ザビームの光量分布のピーク値で露光して得られる電位
減衰量をコントラスト電位Ｖcontとしたとき、前記光量
Ｅ０の決定法を感光体の帯電電位を変化させる範囲全体
に対して適用して、コントラスト電位Ｖcontの変化範囲
に対応するＶd とＥ０とを決定し、必要とされる任意の
コントラスト電位に対応する帯電電位Ｖd とＥ０とを得
るようにすることができる。

【００１４】

【発明の実施の態様】以下、図面を参照して本発明の実
施例を詳細に説明する。

【００１５】ここで、本明細書において、以下の用語
は、ＳＩ単位系での次元を次の通り定義する。

【００１６】 発光強度 ：［J/sec ］（＝W ） 発光強度分布：［J/sec/m²］（＝W/m²） 総光量 ：［J ］ 光量、光量分布（主に分布形状を指す）、〜の位置での
光量、光量分布のピーク値など：［J/m²］

【００１７】図７は、本発明が適用可能な画像形成装置
の一例を示す断面図で、デジタル電子写真方式のレーザ
プリンタを示す。図８は、図７のプリンタに設置された
レーザビームスキャナ部分を示す概略構成図である。

【００１８】本レーザプリンタは、矢印方向に回転する
電子写真感光体（感光ドラム）４３を備え、この感光体
４３の周囲に、帯電器４４、現像器４１、転写帯電器４
０、分離帯電器５０、クリーニング器４２および前露光
ランプ５１が配設され、感光体４３の上方にレーザスキ
ャナＬＳが配設されており、これら帯電器４４等により
画像形成手段が構成されている。

【００１９】被複写原稿は、ＣＣＤ等の光電変換素子を
有する原稿読み取り装置（図示せず）で読み取られ、画
像信号として出力される。この画像信号によりレーザビ
ームスキャナＬＳのレーザドライブ回路（発光信号発生
器）１０１を駆動し、半導体素子１０２を明滅してレー
ザビームＬを放射させる。そのレーザビームＬの光束を
コリメータ１０３、ポリゴンミラー１０４、ｆθレンズ
１０５を介して、感光体４３の表面上にスポット状に結
像するとともに、感光体４３の表面上を走査することに
より、感光体４３の表面上に静電潜像が形成される。

【００２０】感光体４３は帯電器４４により均等に帯電
した後、上記のレーザビームＬによる潜像の形成が行な
われる。この潜像は現像器に４１によって現像して、ト
ナー像として可視化される。

【００２１】一方、カセット４８から紙等の転写材が取
り出され、給紙ガイド４５、給紙ローラ４６等を経て、
感光体４３と転写帯電器４４とが対向した転写部に供給
される。感光体４３上に形成されたトナー像は、転写部
において転写帯電器４０の作用により転写材上に転写さ
れる。トナー像が転写された転写材は、分離帯電器５０
により感光体４３から分離して定着器４７に送られ、そ
こでトナー像を転写材に定着して、プリント画像とされ
る。

【００２２】本発明では、感光体４３として、図１
（ａ）に示されるように、低光量において光感度が小で
電位減衰量が小さく、光量が増加するに従い光感度が増
大して、電位減衰量が増加する感度区間を有する光量−
帯電電位減衰特性（Ｅ−Ｖ特性）を持つ感光体を用い
る。レーザビームのスポットは、図１（ｂ）で示される
ような、ガウス分布に近似した発光強度分布を有し、こ
れが短時間内に照射されることにより、ほぼ同様のガウ
ス分布に近似した光量分布を形成する。

【００２３】上記の光量分布を有するレーザビームで感
光体の表面を露光すると、感光体の表面近傍に、図１
（ａ）のＥ−Ｖ特性に従い、図１（ｃ）の電位減衰曲線
１で示されるような電位の潜像（潜像スポット）が形成
される。図１（ｃ）において、破線の曲線２は、図１
（ｂ）のレーザ光量分布を示す曲線と同じもので、潜像
の電位減衰曲線１の形状がレーザ光量分布の形状から変
化している様子を示すために、参考として加えた。図１
（ｃ）において、縦軸の電位減衰量のスケールと光量の
スケールは、電位減衰量分布の最大値とレーザ光量分布
の最大値が同一となるように示してある。

【００２４】図１（ａ）および（ｂ）に示されるよう
に、レーザビーム光量分布の裾の部分がＥ−Ｖ特性の低
感度領域に相当するため、潜像の電位減衰曲線１は裾の
部分の減衰量が小さくなり、その結果、潜像のスポット
径（図１（ｃ）の電位減衰曲線１）がレーザビームのス
ポット形状よりも実質的に小さい潜像が形成される。つ
まり、高解像化が達成される。

【００２５】しかし、以下に示すように、潜像スポット
の高解像化とともに、コントラスト電位Ｖcontを確保す
るためには、より適切な手段を講じる必要があることが
見い出された。ここで、コントラスト電位Ｖcontとは、
感光体の帯電電位Ｖd に対し光量分布のピーク値で露光
して得られる電位減衰量であり、図２（ｃ）に符号３２
で一例を示す。環境変動等に従い適切な現像性を確保す
るためには、コントラスト電位Ｖcontを可変値として、
所望の値が必要となるものである。

【００２６】まず、高解像化には適切な範囲の光量が必
要であることについて、図２（ａ）〜（ｃ）により説明
する。まず、照射するレーザビームの発光強度の大きさ
の違いにより、潜像の形状が変化する。図２（ａ）は、
ある帯電電位Ｖd1で帯電した場合のＥ−Ｖ特性を示した
ものである。このＥ−Ｖ特性に対し、図２（ｂ）に示す
ように、発光源の発光強度を変えて、光量１１、１２、
１３というように光量を変化させた場合、図２（ｃ）に
示すように、潜像スポット２１、２２、２３というよう
に潜像スポット形状が変化する。

【００２７】光量１１のときは、光量分布のピーク値１
１ａが図２（ａ）のＥ−Ｖ特性の低感度領域に相当する
ため、電位減衰が小さ過ぎて潜像スポット２１で示され
るように、潜像が高解像化されず、また十分なコントラ
スト電位Ｖcontも得られない。

【００２８】光量１３のときは、光量分布のピーク値１
３ａと裾部分の双方は、図２（ａ）のＥ−Ｖ特性の高感
度領域に相当するため、潜像スポット形状が潜像スポッ
ト２３のように大きくなり、潜像の高解像化がなされな
い。

【００２９】これに対し、光量１２のときは、高解像の
潜像スポット２２が得られている。このように、あるＥ
−Ｖ特性に対して、潜像の高解像化のための適切な光量
範囲があり、この範囲の光量で露光することにより、潜
像の高解像化が可能であることが分かる。

【００３０】一方、光量の違いに従い、コントラスト電
位Ｖcontが変化する。しかし、光量には、上記のよう
に、高解像化のためにＥ−Ｖ特性に応じた適切な範囲が
あるので、光量のみを調節してコントラスト電位Ｖcont
を所望値にしたのでは、高解像化が達成できないことが
ある。そこで、所望のコントラスト電位Ｖcontが得られ
るように、感光体の帯電電位Ｖd を調整し、かつ高解像
化が可能な範囲に光量を調整することが望ましい。この
ような手法により、必要なコントラスト電位Ｖcontの確
保および高解像化が達成可能である。

【００３１】この手法を、図３（ａ）〜（ｃ）の例を用
いて示す。図３（ａ）は、図２（ａ）のＶd1と異なる帯
電電位Ｖd2で帯電した場合のＥ−Ｖ特性を示す（帯電電
位Ｖd1で帯電した場合のＥ−Ｖ特性（図２（ａ））を参
考に点線で示す）。図２（ｂ）の光量１２とは異なる図
３（ｂ）の光量１５による露光により、図３（ｃ）に示
すように、潜像スポット２５が得られて、潜像の最適な
高解像化が行なわれ、また図２（ｃ）のコントラスト電
位３２とは異なる電位３５のように、所望のコントラス
ト電位が得られる。

【００３２】以上の例から理解されるように、感光体の
帯電電位が異なるごとに、高解像化に適した光量範囲が
異なるので、所望のコントラスト電位に応じて、帯電電
位と光量範囲を与える方法により、高解像化とコントラ
スト電位確保の２つを両立することが実現できる。

【００３３】以下、コントラスト電位に応じた帯電電位
と光量範囲の決定法について説明する。Ｅ−Ｖ特性曲線
の形状は、帯電電位ごとに、また材料ごとに異なる。そ
こで以下のようにする。

【００３４】図４（ａ）に示すように、略ガウス分布状
をなすレーザビームの光量分布のピーク位置の光量をピ
ーク光量Ｅ０とし、Ｅ０よりも小さい裾の位置の光量を
裾の光量Ｅ１とする。裾の光量Ｅ１としては、ピーク光
量Ｅ０の１４〜６１％、好ましくはＥ０の４０％とする
と効果的である。この裾の光量Ｅ１を用いて以下に示す
条件式を満たすように、最適な光量範囲を規定する。

【００３５】たとえば図１（ａ）のようなＥ−Ｖ特性の
感光体に図４（ａ）の光量分布のレーザビームを露光
し、図４（ｂ）に示すように、電位減衰量曲線３が得ら
れたとき、光量Ｅ０、Ｅ１に対応する電位減衰量をそれ
ぞれΔＶ０、ΔＶ１とする。図４（ｂ）には、参考のた
めに図４（ａ）の光量分布を、ΔＶ０とＥ１とが同じ高
さになるようにして、破線４で示してある。

【００３６】ΔＶ０とＥ０の比ΔＶ０／Ｅ０は、ピーク
位置でのビームスポットに対する潜像スポットの大きさ
の比と見ることができ、同様に、ΔＶ１／Ｅ１は、裾の
位置でのビームスポットに対する潜像スポットの大きさ
の比と見ることができる。もとのレーザビームスポット
形状に対する潜像スポット形状の変化（減少）が、潜像
スポットの裾の位置よりもピーク位置で小さい場合、上
記Ｅ−Ｖ特性により潜像スポットが小径化されていると
いうことがわかる。

【００３７】すなわち、 （ΔＶ０／Ｅ０）＞（ΔＶ１／Ｅ１） ・・・・・・（１） のとき、潜像スポットが小径化されている。あるいは、
両辺をΔＶ１／Ｅ１で割って、 （ΔＶ０／Ｅ０）／（ΔＶ１／Ｅ１）＞１ ・・・・・・（２） としても同様である。

【００３８】式（２）において、左辺の値が１より大き
く、かつその程度が大きければ大きいほど、小径化の効
果が大きい。そこで、式（２）の左辺を指標αとして、 （ΔＶ０／Ｅ０）／（ΔＶ１／Ｅ１）＝α＞１ ・・・・・・（３） とする。

【００３９】式（３）のように、α＞１となるように光
量を決定することにより、潜像スポットを小径化でき、
αが最大となるように光量を決定すると、小径化が最大
となる。

【００４０】図５に、ピーク位置の光量Ｅ０に対しαが
どのように変化するかの一例を示す。上記Ｅ−Ｖ特性に
従った場合、レーザビームの光出力が小さい範囲では、
光量分布のピーク光量Ｅ０と裾の光量Ｅ１の双方が低感
度領域にあるため、αは小さくなる。光出力が大きくな
ると、ピーク光量が高感度領域にあり、裾の光量が低感
度領域にあるため、αは大きくなる。光出力が余り大き
くなると、ピーク光量と裾の光量の双方が高感度領域に
あるため、αは小さくなる。従ってαが大きくなるよう
に、好ましくはαが十分大きくなるように、発光強度を
選択することが望ましい。

【００４１】このようにして、ある帯電電位でのＥ−Ｖ
特性における適切な光量Ｅ０が決定され、同時にその光
量におけるコントラスト電位Ｖcontが定まる。そして、
このような光量およびコントラスト電位の決定法を、感
光体の帯電電位Ｖd を変化させる範囲全体に対して適用
し、ＶcontとＶd とＥ０各々の関係を決定する。この結
果、必要とされるコントラスト電位Ｖcontに対応する帯
電電位Ｖd と、ビームスポットの小径化に適切な光量Ｅ
０が得られる。

【００４２】さらにまた、感光体のＥ−Ｖ特性曲線の形
状が帯電電位によって変化する場合も、このような決定
法を用いることにより、必要とされるコントラスト電位
Ｖcontに対応する帯電電位Ｖd と、ビームスポットの小
径化に適切な光量Ｅ０が得られる。

【００４３】上記では、裾の光量Ｅ１をピーク光量Ｅ０
の１４〜６１％としたが、自然対数の底ｅを使用して表
記すると、１４％は１／ｅ² に、６１％は１／ｅ^0.5 に
ほぼ相当する。

【００４４】ガウス分布をとる光量分布において、ピー
ク位置からピーク光量Ｅ０の１／ｅ² の光量になる裾の
位置までを半径（片方の裾から反対側の裾までを直径）
として、ガウス分布光量のビームスポット径と定義する
ことができる。このビームスポット径を直径とし、光量
がＥ０一定の円柱状の光量分布を空間全領域について積
分した総光量は、ガウス分布の光量分布を同様に積分し
た総光量と同一となる。つまり、あるガウス分布光量に
ついて、ピーク光量の１／ｅ² の光量の位置をスポット
径とした場合、そのスポット径の大きさの円柱状の光量
分布と、ガウス分布の光量分布とは概ね等価であると考
えられる。

【００４５】従って、小径化のためには、少なくとも１
／ｅ² よりも小さい光量の裾の外側をカットあるいは低
減した形状の光量分布にすることが有効で、上記した本
発明の方法は、Ｅ−Ｖ特性を利用して、潜像のスポット
形状においてこのような分布をすることを実現してい
る。

【００４６】さらに望ましくは、１／ｅ² より大きい光
量であるビーム中心側の裾部分をカットすれば、より小
径化スポットとすることができるが、ビーム中心寄りの
位置を裾とみなしてカットしようとすると、光量分布と
潜像スポットの電位分布の形状の差異がより大きくな
り、わずかな光量変動に対して潜像の電位分布が不安定
になる。そのため、潜像のスポット径の安定を考慮した
上で、ある程度ビーム中心に近い位置までを裾の位置と
規定することが好ましい。

【００４７】ガウス分布の最も勾配の大きい位置は、ピ
ーク光量Ｅ０の１／ｅ^0.5 の光量の位置である。従って
この光量の位置は、光量変動による位置変化が小さいた
め、この位置の近傍で裾をカットすれば、光量変動によ
るスポット径の変化は比較的少ない。

【００４８】これらのことから、裾の光量Ｅ１を、 １／ｅ² ×Ｅ０≦Ｅ１≦１／ｅ^0.5 ×Ｅ０ ・・・・・・（４） の範囲とする。

【００４９】このＥ０、Ｅ１の関係において、式（３）
のα＞１、好ましくはαが最大となるように、光量Ｅ０
を決定することにより、潜像スポットが小径化されるこ
とになる。

【００５０】Ｅ０に対しＥ１を、１／ｅ² ≒１４％、１
／ｅ^0.5 ≒６１％であるので、この１４％〜６１％の中
間値のＥ０の４０％として規定すると、潜像スポットの
小径化効果と潜像スポットの安定化の両方を適切に考慮
したことになるので、特に効果的である。

【００５１】本発明の方法をＰＷＭ変調方式等に適用す
る場合の注意を述べれば、次のようである。

【００５２】ＰＷＭ変調方式は、発光時間によりデジタ
ル画像の１画素内の階調を制御する方式であるため、Ｐ
ＷＭ変調によるレーザビーム走査の場合、図１（ｂ）の
光量は、レーザビームの走査速度と照射する発光強度に
よって相対的に決まる光量分布であり、実際の光量は、
レーザ発光源の発光強度分布が走査に従って走査方向に
移動しながら、順次積分されて増加する。

【００５３】この様子を図６に示す。図６は、時間経過
に従い光量が増加する状態を表している。レーザビーム
スポットの小径化が特に必要となる走査の初期において
は、光量分布は、図の通り、ガウス分布とほとんど同一
形状の分布となる。そこで、図６で示されるように、光
量分布のピーク値が時間経過に従い増加していき、ピー
ク値が最大値で一定となった時点での光量分布を、図１
（ｂ）の光量分布と概ね同一とみなして、本発明の方法
を適用する。

【００５４】また、強度変調方式においては、画像信号
の大きさに従い１画素を露光する発光強度分布を変化さ
せて階調を表現するので、１画素を露光する最大発光強
度によって得られる光量分布を図１（ｂ）の光量分布と
する。また、ＯＮ−ＯＦＦの２値で記録する場合には、
そのまま１画素の光量分布を図１（ｂ）の光量分布とし
て、本発明の方法を適用する。

【００５５】なお、光量は以下の式 光量［J/m²］＝発光強度［J/sec ］×レーザビーム走査時間［sec ］ ÷感光体上を走査した面積［m²］ ・・・・・・（５） で表されるので、レーザビーム走査時間と感光体上を走
査した面積を変更する場合には、式（５）で得られる光
量に対して、本発明を適用する。

【００５６】また、本発明中における光量分布は、実質
的にトナーによる現像が行なわれる前の光量の値を指し
ており、たとえば前露光によってあらかじめ感光体に露
光が行なわれている場合は、前露光と１画素の露光を合
算して得られる光量に、本発明の方法を適用する。ま
た、デジタル画像のデータと装置内の発光強度を共に変
更して、実質的に等価な光量が得られる方法、たとえば
画像処理でデジタルデータを１／２にし、発光強度を２
倍とする等の方法が、本発明内に含まれることは明らか
である。

【００５７】本発明は、図９あるいは図１０のような画
像形成装置にも適用することができる。

【００５８】図９の画像形成装置は、多重現像により感
光体上に直接トナー像を重ね合わせて形成し、それを一
括して転写材に転写してカラー画像を得るようになって
おり、近年、提案され、検討されている多重現像一括転
写式の電子写真装置である。

【００５９】この方式では、帯電器４４によって感光体
４３上を均一に帯電した後、レーザスキャナＬＳによっ
てレーザビームＬを照射して、感光体４３の表面に潜像
をレーザビームの照射された部分として書込み、潜像を
これに応じた色の現像器４１Ｙ〜４１Ｃまたは４１Ｙ〜
４１Ｋにより反転現像する。このプロセスをマゼンタ、
シアン、イエローの３色またはブラックを加えた４色分
繰り返し、感光体４３上に３色または４色のトナー像を
重ね合わせて形成する。

【００６０】次いで、複数色のトナー像を転写帯電器４
０によって給紙カセット４８から供給された紙等の転写
材上に一括転写した後、その転写材を分離帯電器５０に
より分離して定着器４７に送って定着し、フルカラーの
プリント画像を得るものである。

【００６１】感光体４３は、クリーニング器４２により
残留トナーを除去し、前露光ランプ（図示せず）により
残留電荷を除いて、次の画像形成に備えられる。

【００６２】この画像形成装置においても、上述したの
と同様に、（ΔＶ０／Ｅ０）／（ΔＶ１／Ｅ１）＝α＞
１となるように、光量Ｅ０を決定して、所望のコントラ
スト電位の確保と潜像の高解像化を達成し、高品質なデ
ジタル画像を実現することができる。

【００６３】図１０の画像形成装置は、複数個の感光体
の各々で各色のトナー像を形成し、それを転写材に１つ
づつ重ね合わせて転写してカラー画像を得る多重ドラム
方式の電子写真装置で、本例では、レーザビームプリン
タとされている。

【００６４】無端回動する搬送ベルト４９上に複数個の
感光体として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シア
ン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の４つの感光体４３Ｙ、４
３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋが並設されている。各感光体４３
Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋのそれぞれの回りに、レー
ザビームスキャナ８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋ、現
像器４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、転写帯電器４０
Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ、クリーニング器４２Ｙ、
４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋが配置され、感光体４３Ｙ、４
３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋ上にそれぞれイエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックのトナー像が形成される。

【００６５】給紙カセット４８から転写材が取り出さ
れ、給紙ガイド４５、給紙ローラ４６等を経た後、図示
しない吸着帯電器によりコロナ放電を受け、転写材が搬
送ベルト４９上に静電的に吸着、担持される。搬送ベル
ト４９上に担持された転写材は、搬送ベルト４９の回動
により感光体４３Ｙ〜４３Ｋと対向した転写部に順次搬
送される。そして、感光体４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４
３Ｋの各転写部において、それぞれイエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックのトナー像が、転写帯電器４０
Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋにより重ね合わせて転写さ
れる。４色のトナー像を転写された転写材は、図示しな
い除電器により搬送ベルト４９から分離されたのち定着
器４７に送られ、そこでトナー像が定着されて、フルカ
ラーのプリント画像とされる。

【００６６】この多重ドラム方式の画像形成装置では、
フルカラー画像の高速出力を主たる目的として、上記し
たように、レーザスキャナや感光体を複数個配置してい
るが、この場合、これらの機械的精度等の限界から、図
７や図９の画像形成装置よりも、潜像スポットの解像性
をさらに高くすることが重要である。

【００６７】本発明によるレーザビーム光量の決定法に
よれば、潜像スポットの解像性向上を容易に図ることが
できるので、多重ドラム方式の画像形成装置でも、所望
のコントラスト電位の確保および潜像の高解像化を達成
して、同様に、高品質なデジタル画像を得ることができ
る。

【００６８】以上の実施例では、主にデジタル複写機を
例にとって本発明を説明したが、同様なデジタルの電子
写真プロセスをとる画像形成装置ならば、本発明を等し
く適用することができる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、低光
量において光感度が小、電位減衰量が小で、光量の増加
に従い光感度が増大、電位減衰量が増加の感度区間を有
するＥ−Ｖ特性（光量−帯電電位減衰特性）を持つ感光
体を用い、レーザビーム光量分布のピーク位置の光量Ｅ
０、裾の位置の光量Ｅ１と、これをＥ−Ｖ特性に適用し
て得られる電位減衰量ΔＶ０、ΔＶ１とにつき、（ΔＶ
０／Ｅ０）／（ΔＶ１／Ｅ１）＝α＞１、且つ、αが最
大となるように、レーザビームの光量Ｅ０を決定するの
で、コントラスト電位Ｖｃｏｎｔに対応する帯電電位Ｖ
ｄと、ビームスポットの小径化に適切な光量Ｅ０が決定
される。従って、所望のコントラスト電位の確保と潜像
の高解像化を達成して、濃度と階調性を保ち、高解像度
のデジタル画像の再現性をより向上することができ、高
品質なデジタル画像を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明するための、感光体のＥ−
Ｖ特性、レーザビームの光量分布および潜像スポットの
形状の関係を示す説明図である。

【図２】ある帯電電位の感光体のＥ−Ｖ特性のときの、
レーザビームの光量分布の違いよる潜像スポット形状の
違いを示す説明図である。

【図３】帯電電位を変えた感光体のＥ−Ｖ特性のとき
の、レーザビームの光量分布の違いよる潜像スポット形
状の違いを示す説明図である。

【図４】レーザビームの光量分布と潜像スポットの小径
化の間の指標αを示す説明図である。

【図５】図５の指標αのピーク光量Ｅ０に対する変化を
示す説明図である。

【図６】レーザ発光源による走査でレーザビーム光量が
時間経過に従い増加することを示す説明図である。

【図７】本発明が適用可能な画像形成装置の一例のレー
ザプリンタを示す断面図である。

【図８】図１のプリンタのレーザビームスキャナ部分を
示す概略構成図である。

【図９】本発明が適用可能な画像形成装置の他の例を示
す断面図である。

【図１０】本発明が適用可能な画像形成装置のさらに他
の例を示す断面図である。

【符号の説明】 ４３ 感光体 ４３Ｙ〜４３Ｋ 感光ドラム ４４ 帯電器 ４４Ｙ〜４４Ｋ 帯電器 ８０Ｙ〜８０Ｋ レーザスキャナ １０１ レーザドライブ回路 Ｌ レーザビーム ＬＳ レーザスキャナ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/04 B41J 2/44 G03G 15/043

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザビームを感光体上でビームスポッ
   トとして結像し、このビームスポットを感光体に対し相
   対的に移動して走査し、感光体上に静電潜像を形成する
   デジタル方式の画像形成装置において、 前記感光体として、低光量において光感度が小で電位減
   衰量が小さく、光量が増加するに従い光感度が増大し
   て、電位減衰量が増加する感度区間を有する光量−帯電
   電位減衰特性をもつ感光体を用い、レーザビームの光量
   分布のピーク位置の光量をＥ０、裾の位置の光量をＥ１
   とし、その光量を前記光量−帯電電位減衰特性に適用し
   て得られる電位減衰量をそれぞれΔＶ０、ΔＶ１とした
   ときに、 （ΔＶ０／Ｅ０）／（ΔＶ１／Ｅ１）＝α なるαが１＜α且つ最大となるように、光量Ｅ０を設定
   することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記裾の位置の光量Ｅ１がＥ０に対し、
   自然対数の底をｅとして、 １／ｅ²×Ｅ０≦Ｅ１≦１／ｅ^0.5×Ｅ０ の範囲である請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記裾の位置の光量Ｅ１がＥ０の４０％
   である請求項２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 感光体の帯電電位Ｖｄに対しレーザビー
   ムの光量分布のピーク値で露光して得られる電位減衰量
   をコントラスト電位Ｖｃｏｎｔとしたとき、前記光量Ｅ
   ０の決定法を感光体の帯電電位を変化させる範囲全体に
   対して適用して、コントラスト電位Ｖｃｏｎｔの変化範
   囲に対応するＶｄとＥ０とを決定し、必要とされる任意
   のコントラスト電位に対応する帯電電位ＶｄとＥ０とを
   得る請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装
   置。