JPH03293685A

JPH03293685A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH03293685A
Application number: JP2096683A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 羽根田　哲; Masakazu Fukuchi; 真和福地
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1990-04-12
Filing date: 1990-04-12
Publication date: 1991-12-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

この発明は、電子写真法による画像形成装置、特にコン
ピュータ等からのディジタル画像データによりビーム変
調した露光光により感光体上に静電層像を形成する画像
形成装置に関するものである。

【背景技術】

近年、感光体上に静電潜像を形成し、この潜像を現像し
て可視画像を得る電子写真等の分野において、画質の改
善、変換、編集等が容易で高品質の画像形成が可能なデ
ィジタル方式を採用した画質形成方法の研究開発が盛ん
になされている。この画像形成方法は、コンピュータまたは複写原稿から
のディジタル画像信号を、例えばレーザ、ＬＥＤアレイ
、液晶シャッタ等の発光素子により、−様に帯電した感
光体上にスポット露光してドツト状の画像を形成する。デジタル画像信号により光変調する光学書込系としては
、■レーザ光学系に音響光学変調器を介在させ、当該音
響光学変調器Ｉこより光変調する装置、■半導体レーザ
を用い、レーザ強度を直接変調する装置が提案されてい
る。ディジタル画像信号により変調されたビームは、裾が左
右に広がった正規分布状に近似した丸状や楕円状の輝度
分布となり、例えば半導体レーザビームの場合、通常、
輝度１〜６ｍＷで感光体上で主走査方向あるいは副走査
方向の一方あるいは両者が２０〜１００μｍという極め
て狭い丸状あるいは楕円状のパルス幅である。しかしながら、かかるビームにより形成された静電潜像
を好ましくは反転現像で現像してドツト画像を形成して
も、しばしば鮮鋭度の悪い画像となる。ビーム強度を直接多値変調する装置にあっては、レーザ
半導体の駆動電流に対してビームの強度変化が大きく、
熱等の環境要因で変動し易く、また、駆動信号に対する
レスポンスに問題があり、回路的に補償する必要がある
。このために、多値変調法としては強度変調でなくパル
ス輻変調がもっばら用いられていた（特開昭６２−３９
９７６号公報）。これらは感光体が一般に露光初期において感度が高く、
感光体の変動を拾いやすいこと及び鮮鋭なドツト状の潜
像が形成されないことに起因している。一方、画像の画調によっては例えば文字、図形のように
中間調再現よりも解像度を重視するものと、風景、人物
画のように中間調再現を重視するものがある。この分野
ではデイザ法や濃度パターン法を用いて中間調画像を再
現することが考えられている。しかしながら、同−原稿上に中間調画像、線画像とが混
在する原稿がある。このような原稿にあっては、画像の
画調に応じて階調再現および解像度のいずれかを重視し
た画像再現をおこなう必要がある。

【目　的】

本発明は、上述の問題点に鑑み、画調に応じて解像度あ
るいは階調再現の良好で鮮鋭度の高い安定しｔ；画像、
つまり、ドツトによる中間調再現が忠実、かつ高解像度
を有する画像を形成することを目的とする画像形成装置
を提供することにある。

【問題点を解決するための手段】

上記目的を達成するこの発明は、画像濃度信号と参照波
信号とを比較して得られた変調信号に基ついて露光変調
を行う画像形成装置にあって、前記参照波信号は一周期
内で複数ピークを有することを特徴とするものである。また、前記高周波電圧を印加した音響光学変調器で光変
調したビームでドツト状の静電潜像を感光体上に形成し
、反転現像を行う画像形成装置であって、前記感光体電
位が露光初期にかけては減衰せず露光中期に急峻に減衰
する光減衰特性を備え、前記高周波電圧は画像濃度信号
を一周期内で複数ピークを有する参照波信号で変調した
信号を用いることを特徴とするものであればさらに効果
を発揮できる。また、半導体レーザやＬＥＤ等の発光素子を変調信号で
強度変調したビームでドツト状の静電潜像を感光体上に
形成し、反転現像を行う画像形成装置にあって、前記感
光体の感光体電位が露光初期にかけては減衰せず露光中
期に急峻に減衰する光減衰特性を備え、前記変調信号は
画像濃度信号を一周期内で複数ピークを有する参照波信
号で変調した変調信号を用いることを特徴とする特画像
濃度信号と参照波信号とをコンパレータで比較して得ら
れる変調信号で変調したビームでドツト状の静電潜像を
感光体上に形成し、反転現像を行う画像形成装置であっ
て、前記感光体の感光体電位が露光初期にかけては減衰
せず露光中期に急峻に減衰する光減衰特性を備え、前記
参照波は一周期内で複数ピークを有することを特徴とす
るものである。更に、前述の画像形成装置にあって、前記参照波信号の
ピーク値を独立に可変とすることを特徴とするものであ
っても良い。

【実施例】

次に、この発明を添付図面に基づいて実施例について説
明する。本実施例として異なる走査光学系を備える画像形成装置
に基づいて説明する。以下に述べる２つの画像形成装置
は走査光学系及びその駆動回路以外は共通の構成である
ので、まず、共通する構成について説明する。第１図は本発明の画像形成装置の一実施例の画像形成装
置の概略構成を示す断面図であり、第３図は高γ感光体
の具体的構成例を示す断面図であり、第４図は本実施例
の画像形成装置に適用される現像装置を示す断面図であ
る。本実施例のカラー画像形成装置１００は、感光体を一様
帯電した後にコンピュータ又はスキャナからの画像濃度
信号をシェイディング補正、階調補正、マスキング補正
等の処理を行う。このディジタル画像濃度信号をＤ／Ａ
変換して得られたアナログ画像濃度信号と一周期内で複
数ピークを有する参照波信号とを比較して得られた変調
信号に基づいて強度変調あるいはパルス幅変調したスポ
ット露光によりドツト状の静電潜像を形成し、これをト
ナーにより反転現像してドツト状のトナー画像を形成し
、前記露光及び現像工程を繰り返して感光体ｌ上にカラ
ートナー像を形成し、該カラートナー像を転写し、分離
、定着してカラー画像を得る。画像形成装置１００は、矢印方向に回動するドラム状の
感光体（以下、単に感光体という。）■と、該感光体ｌ
上に−様な電荷を付与するスコロトロン帯電器２と、走
査光学系３、イエロー　マゼンタ、シアン及び黒トナー
を装填した現像器４Ａ、４Ｂ、４Ｃ。４Ｄ、転写前帯電器６１、スコロトロン転写器６２、分
離器６３、定着ローラ６４、クリ−ニゲ装置７０、除電
器７４とからなる。以下に本実施例の主な構成について説明する。感光体ｌは、第３図に示すように導電性支持体ＩＡ、中
間層ＩＢ、感光層ＩＣからなり、感光層１ｃの厚さは、
５〜１００μｍ程度であり、好ましくは１０〜５０μｍ
であり、直径１５０ｍｍのアルミニュウム製のドラム状
導電性支持体ＩＡを用い、該支持体ＩＡ上にエチレン−
酢酸ビニル共重合体からなる厚さＯ，ｌＰｍの中間層Ｉ
Ｂを形成し、この中間層ＩＢ上に膜厚３５μｍの感光層
ＩＣを設けて構成される。導電性支持体ＩＡとしては、アルミニウム、スチール、
銅等の直径１５０ｍｍのドラムが用いられるが、そのほ
か、紙、プラスッチクフィルム上に金属層をラミネート
または蒸着したベルト状のもの、あるいは電ちゅう法に
よって作られるニッケルベルト等の金属ベルトであって
もよい。また、中間層ＩＢは、感光体として±５００〜
±２０００　Ｖの高帯電に耐え、例えば正帯電の場合は
エレクトロンの導電性支持体ｌＣから注入を阻止し、な
だれ現象による優れた光減衰特性が得られるよう、ホー
ル移動性を有するのが望ましく、そのため中間層ＩＢに
例えば本出願人が先に提案した特願昭６１−１８８９７
５号明細書に記載された正帯電型の電荷輸送物質を１０
重量九以下添付するのが好ましい。中間層ＩＢとしては、通常、電子写真用の感光層に使用
される例えば下記樹脂を用いることができる。（１）ポリビニルアルコール（ポバール）、ポリビニル
メチルエーテル、ポリビニルエチルエーテル等のビニル
系ポリマー（２）ポリビニルアミン、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾー
ル、ポリビニルピリジン（四級塩）、ポリビニルピロリ
ドン、ビニルピロリドン−酢８？’ニルコポリマー等の
含窒素ビニルポリマー（３）ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール等のポリエーテル系ポリ
マー（４）ポリアクリル酸およびその塩、ポリアクリルアン
ミド、ポリ−β−ヒドロキシエチルアクリレート等のア
クリル酸系ポリマー（５）ポリメタアクリル酸およびその塩、ポリメタアク
リルアミド、ポリヒドロキシプロピルメタアクリレート
等のメタアクリル酸系ポリマー（６）メチルセルロース
、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒ
ドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチル
セルロース等のニーチル繊維素系ポリマー（７）ポリエチレンイミン等のポリエチレンイミン系ポ
リマー（８）ポリアラニン、ポリセリン、ポリ−Ｌ−グルタミ
ン酸、ポリ−（ヒドロキシエチル）−Ｌ−グルタミン、
ポリーδ−力ルポキシメチルーＬ−システィン、ポリプ
ロリン、リジン−チロシンコポリマー　グルタミン酸−
リジン−アラニンコポリマー、綱フィブロイン、カゼイ
ン等のポリアミノ酸類（９）スターチアセテート、ヒドロキシンエチルスター
チ、スターチアセテート、ヒドロキシエチルスターチ、
アミンスターチ、フォスフェートスターチ等のでんぷん
およびその誘導体（１０）ポリアミドである可溶性ナイロン、メトキシメ
チルナイロン（８タイプナイロン）等の水とアルコール
との混合溶剤に可溶なポリマー感光層ＩＣは基本的には電荷輸送物質を併用せずに光導
電性顔料よりなる０、１１−１ｐ径のフタロシアニン微
粒子と、酸化防止剤とをバインダー樹脂とをバインダ樹
脂の溶剤を用いである０、１−１μｍ径の７タロシアニ
ン微粒子に混合分散して塗布液を調整し、この塗布液を
中間層に塗布し、乾燥し、必要により熱処理して形成さ
れる。また、光導電性材料と電荷輸送物質とを併用する場合に
は、光導電性顔料と当該光導電性顔料の１１５以下、好
ましくは１／１０００〜１　／１０（重量比）の少量の
電荷電荷輸送物質とよりなり光導電性材料と、酸化防止
剤とバインダー樹脂中に分散させて感光層を構成する。本実施例ではカラートナー像を感光体番二重ね合わせる
ので書込光学系からのビーム力声カラートナー像を遮蔽
しないように長波長側ζ；分光感度を有する感光体が必
要である。第２図は高γ感光体の特性を示す概略図である。図において、■、は帯電電位（ｖ）　、Ｖｏｌよ露光前
の初期電位（Ｖ）、Ｌｌは初期電位ｖ０力（４１５ｉこ
減衰するのに要するレーザビームの照射光量（μＪ／ｃ
ｍ２）、Ｌ２は初期電位Ｖ０が１１５４こ減衰するのに
要するレーザビームの照射光量（μＪ／ａｍ”）を表す
。Ｌ、／Ｌ２の好ましい範囲は１．０≦Ｌ　ｒ／　Ｌ　２≦１．５である。本実施例−ｃ’　ハＶ　、　＝　１０００（Ｖ　）、Ｖ
　Ｏ−９５０（Ｖ　）、Ｌ　ｌ／　Ｌ　２−　ｒ、２で
ある。又露光部の感光体電位１よ１０Ｖである。光減衰曲線が初期電位（ｖｏ）をｌ／２＆こまで減衰さ
せた露光中期に相当する位置での光感度をＥ　ｌ／２と
し、初期電位（Ｖ　ｏ）を９７１０まで減衰させた露光
初期に相当する位置での光感度を］Ｅｓｚ□０としたと
き、（Ｅ１７□）／　（Ｅ　ｅｙ＋。）≧２好ましくは（Ｅ１７□）／（Ｅ　９／ｌ。）≧５の関係を与える光導電性半導体が選ばれる。なお、ここ
では、光感度は微少露光量に対する電位低下量の絶対値
で定義される。当該感光体１の光減衰曲線は、第２図に示すような光感
度である電位特性の微分係数の絶対値が少光量時に小さ
く、光量の増大と供に急峻に減衰する。具体的には光減
衰曲線が第２図に示すように露光初期においては、若干
の期間Ｌ１、感度特性が悪くてほぼ横這いの光減衰特性
を示すが、露光の中期り、からり、にかけては、−転し
て超高感度となってほぼ直線的に下降する超高ガンマ特
性となる。感光体ｌは具体的には＋５００〜＋２０００
Ｖの高帯電下におけるなだれ現象を利用して高ガンマ特
性を得るものと考えられる。つまり、露光初期において
光導電性顔料の表面に発生したキャリアは当該顔料と被
覆樹脂との界面層に有効にトラップされて光減衰が確実
に抑制され、その結果、露光の中期においてきわめて急
激ななだれ現象が生じると解される。現像器４Ａ、４Ｂ、４Ｃ，４Ｄは、装填する現像剤の色
が異なるだけで、第４図に示すような共通の構成であり
、以下に現像装置４０を代表して構成を説明する。現像
器４０は、下部ケーシング４２と上部ケーシング４１で
形成する現像槽内に回転するＮ、Ｓ極を有するマグネッ
トローラ４４を内包するスリーブ４３、上部ケーシング
４１に固着した固定部材４６からスリーブ４３に圧接し
た弾性板からなるスクレーパ４５、スクリュウ状の第１
及び第２の撹拌部材４７．４８、スリーブクリーニング
ローラ４９を備える。第１の撹拌部材４７は紙面手前方
向へ、第２撹拌部材４８は紙面奥側搬送する形状である
。この撹拌部材４７゜４８の間に壁を設けて現像剤が滞
留しないような形状をしている。なお、スクレーパ４５
の代えて磁性板や磁性棒からなる薄層形成手段を設けて
もよし）。ノリーブクリ一二グローラ４９は矢印方向に回転し、現
像領域を通過してトナーを消費した現像剤をスリーブ４
３から掻き取る。このため現像領域に搬送される現像剤
を入れ換えることができ、現像条件が安定する。スリーブ４３には、かぶりを防ぐために保護抵抗（図示
せず）を介して直流バイアス成分を有する電圧を印加す
る現像バイアス回路８０が設けられている。ここで用いられる現像剤りは二成分現像であり、トナー
は１〜２０μｍの粒径であり、電荷制御剤或はアミン化
合物で処理されたシリカ微粒子やその他添加剤の混合し
たものが使用される。現像剤を構成するキャリヤもトナ
ー同様に小粒径の方が画質の解像力及び階調再現性の点
から有利である。例えば、現像剤層のキャリアを５〜５０μｍの小粒径と
した場合均一な高さの磁気ブラシを形成することができ
る。現像バイアス回路８０は、スリーブにより搬送されたト
ナーが感光体ｌに静電的力を受けて移行しうる現像領域
でトナーがスリーブ４３と感光体ｌの間を振動させるた
めの交流バイアスを供電する交流電源と直流バイアスを
供電する高圧直流電源とを備える。本実施例テハＶ　Ｄ
Ｃ−８００Ｖ、　Ｖ　ＡＣ−７００Ｖ　。３ＫＨｚである。このようにして現像バイアス回路８０
はスリーブ４３と感光体１の間に振動電界を発生させて
いるので、現像剤の粒子がスリーブ４３と感光体ｌとの
間で振動するから、現像剤りと感光体１とが接触しなく
ても感光体ｌにトナー粒子によるトナー像が形成される
ので先行のトナー像を破壊しない。非接触現像においては、潜像に対して現像剤が接触しな
いことから、微細な潜像の現像が困難であるが、高γ型
感光体により急峻な潜像を造ることにより、微細な部分
の現像性を潜像形成の改良により向上させることができ
る。このことから、接触現像に限らず、特に非接触現像法に
おいては、高γ型感光体を用いた本発明はさらに効果を
有するものとなっている。次に本実施例に用いられる現像剤の構成に・シ仄い述べる。（現像剤処方）トナーポリスチレン　　　　　　　　　　　４５重量部ポリメ
チルメタクリレート　　　　　４４重量部荷電制御剤　
　　　　　　　　０．２〜１．０重量部着色剤　　　　
　　　　　　　　３〜１５重量部上記組成物を混合、練
肉、粉砕後分級して重量平均粒径３μｍのトナーを得る
ようにしている。トナーの外添剤としてはシリカを用い
た。又、トナーの帯電量は２０μｃ／ｇである。トナーの光吸収による書き込み系からのビームの透過光
量の低下を防止する分光特性を持たせるために下記のも
のを用いればよい。ベンジン・イエロー（Ｂｅｎｚｉｄｉｎｎｅ　Ｙｅｌｌ
ｏｗ）Ｇ（Ｃ，１゜２１０９０）、ベンジン・イエロー
ＧＲ（Ｃ，１，２１１００）、パーマネント婚イエロー
（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ）　ＤＨＧ（ヘキ
スト社の製品）、ブリリアント・カーマイン（Ｂｒｉｌ
ｌｉａｎｔ　Ｃａｒｍｉｎｅ）６　Ｂ（Ｃ，１，１５８
５０）、ローダミン６Ｇレーク（Ｌａｋｅ）　（Ｃ，１
，４５１６０）ローダミンＢレーク（Ｃ，１，４５１７
０）、７りロシアニン・ブルー・ノン・クリスタル（Ｐ
ｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ　Ｂｌｕｅ　ｎｏｎ　Ｃｒ
ｙｓｔａｌ）（ｃ、ｒ、７４１６０）、フタロシアニン
・グリーン（Ｃ，１、７４２６０）、カーボンブラック
、７アツト（Ｆａ）・イエロー５Ｇ、ファツト・イエロ
ー３Ｇ、ファットーレラＦＧ、ファツト・レッＦ　ＨＲ
Ｒｌ　ファツト・し・ノド５Ｂ１フアツトブラツクＨＢ
、ザポン・ファースト（ＺａｐｏｎＦａｓｔ）　拳ブラ
ックＲＥ、ザポン１ファースト−ブラックＢ１ザポン・
ファースト・ブルーＨＦＬ。ザポン・ファースト・レッドＢＢ、　ｑボン・ファース
ト・レッドＧＥ、ザポン・ファースト・イエローＧ１キ
ナクリドン・レッド（Ｃ，１，４６５０００）キャリア
（樹脂被服キャリア）コア：フェライトコーティング樹脂：スチレン・アクリル（４：　６）磁化　　　　　　７０ｅｍｕ／ｇ重量平均粒径　　３０μｍ　　（球形）比重　　　　　
　　５．２ｇ／ｃｍ’ 比抵抗　　　　　　１０１３Ω・ｃｍ以上上記組成物を
混合し、たものを現像剤とした。以下に第１の実施例の画像形成装置１００における走査
光学系の構成等を第５図〜第９図に基づいて説明する。第５図は第１の実施例の画像形成装置１００の走査光学
系の概略構成を示す説明図である。走査光学系３は、濃度信号を参照信号で強度変調した画
像信号で光変調したビームを一様帯電された感光体ｌの
周面上に投射し、静電潜像を形成するものである。走査光学系３は、第５図に示すように半導体レーザ３１
、ビームコンプレッサ３２、音響光学変調器（Ａ　ＯＭ
　トいう）３３、ビームエクスパンダ３４、シリンドリ
カルレンズ３５、ポリゴンミラー３６、トロイダルレン
ズ３７及びＦθレンズ３８とから構成される。インデックスセンサ３９は所定速度で回転するポリゴン
ミラー３６の面位置を検知し、主走査方向の周期によっ
て、後に記す変調された画像データによる光走査を行う
のに用いられている。半導体レーザ３１はＧａＡｌＡｓ等が用いられ、カラー
トナー像を順次感光体ｌ上に重ね合わせるので、着色ト
ナーによる吸収の少ない波長光による露光が好ましく、
この場合のビームの波長は８００ｎｍである。ビームコンプレッサ３２はＡＯＭ３３に入射するビーム
径を１／３に縮小し、変調帯域を広げるものである。ビ
ームエクスパンダ３４はビーム径をもとの大きさに拡大
するものである。ポリゴンミラー３６は光偏向器であり
、その前後にあるシリンドリカルレンズ３５とトロイダ
ルレンズ３７の組みは、ポリゴンミラー３６の面倒れ誤
差による走査線のピッチむらを低減するための面倒れ補
正光学系を構成している。詔６図は本寅施例の光学音響変換器の駆動回路を示すブ
ロック図である。図において、ＡＯＭ３３は、画像信号を含む電気信号を
光信号に変換する素子であり、重フリントガラス、Ｔｉ
ｅ、、Ｐ　ｂ　Ｍ　ｎ　Ｏ、等の圧電素子３３ｃに両端
に電極３３ａ　、　３３ｂを設けたものである。駆動回路３００は、参照波信号発生回路４００．差動増
幅器３３２、Ｄ／Ａ変換器３３３、可変抵抗３３４、ゲ
イン可変アンプ３３５、高帯域パワーアンプ３３６、搬
送波発生回路３３７とからなる。駆動回路３００において、８ビツトからなるディジタル
画像濃度信号をＤ／Ａ変換したアナログ画像濃度信号と
参照信号とを差動増幅器３３２で変調し、該変調信号を
ゲイン可変アンプ３３５に入力する。この信号は搬送波
をゲイン可変アンプ３３５で振幅変調し、該信号を高帯
域パワーアンプ３３６で増幅した高周波電圧を電極３３
ｂに印加する。ＡＯＭ３３は、電極に高周波電圧を印加して圧電振動子
によって発生する超音波を伝播させ、媒質の光弾性効果
により、超音波の疎密波が屈折率の変化をもたらす。こ
の超音波の作る屈折率の変化は入射した光に対して位相
格子の役目を果ｔ；シ、超音波面におけるブラック角で
入射した光を回折する。つまり、ＡＯＭ３３は、画像信
号に応じて超音波の発生を制御することにより光変調を
行うものである。ここでは、変調された光として１次光
Ｌｌを使用する。第７図は本実施例の参照波信号発生回路を示すブロック
図であり、第８図（ａ）〜第８図（ｄ）は参照波信号を
生成、つまり参照波信号発生回路４００の動作を示すも
のである。参照波信号発生回路４００は、バッファ回路４２０ａ　
。４２０ｃ、三角波発生回路４３０ａ〜４３０ｃ、回路４
４０ａ〜４４０ｃ、合成回路４５０、差動増幅回路４６
０とからなる。入力信号、ここでは基準クロックＣＬＫを分周した後、
間引きしたものを参照波用基準パルスＳＣＫ　。として入力する（第８図（ａ））。遅延回路４２１は参
照波用基準パルスＳＣＫ　ｌを１７２分周遅延した参照
波用基準パルスＳＣＫ　２を出力する。三角波発生回路４３０ａ〜４３０Ｃは可変抵抗４３１ａ
〜４３１ｃ及びコンデンサ４３２ａ〜４３２Ｃで構成さ
れる積分器によって三角波が発生される。さらに三角波
はコンデンサ４３３ａ−４３３ｃ、保護抵抗４３４ａ〜
４３４Ｃを介してトランジスタ４２１ａ〜４２１ｃのベ
ース端子に入力される。三角波発生回路４３０ａ、４３
０ｂ、４３０ｃは、参照波用基準パルスＳＣＫ　、、　
ＳＣＫ　２をそれぞれ波形成形して三角波を生成する。三角波発生回路４３０ａ〜４３０Ｃは可変抵抗を２つ有
している。すなわち、可変抵抗４３１ａ〜４３１ｃは三
角波の振幅を調整するためのものである。可変抵抗４３
５ａ〜４３５ｃは三角波のバイアス又ハオフセットを調
整するためのものである。回路４４０ａ〜４４０ｃを通して、三角波発生回路４３
０ａ〜４３０ｃから出力される三角波を出力する。合成回路４５０は回路４４０ａ　、　４４０ｂからの出
力信号を合成した三角波を加算増幅した差動増幅回路４
６０に出力する（第８図（ｂ））。一方、積分回路４３０ｃは即に説明した基準クロックＣ
ＬＫ　、を波形成形して三角波を生成し、この三角波を
回路４４０ｃを通し、反転器４４５を通した後（第８図
（Ｃ））、差動増幅回路４６０に出力する。差動増幅回
路４６０は第８図（ｂ）及び第８図（ｃ）の信号を差動
増幅する（第８図（ｄ））。以下に、第１の実施例の画像形成装置１００の動作にっ
て説明する。第９図（ａ）〜（ｆ）は第１の三角波を参照信号とした
ときの画像形成装置１００の像形成プロセスを説明する
タイムチャートである。図において、（ａ）は記録する画素クロックＤＣＫを示
している。（ｂ）は色補正や階調補正後にＤ／Ａ変換し
た画像の濃淡を示すアナログ濃度信号である。参照波に
よる階調性再現効率を示すために２画素毎に変化する濃
度信号の場合を示している。（ｃ）の実線は参照波信号発生回路４００からの参照波
信号である。参照波の周期は画素クロックＤＣＫの２倍
となっている。又、（Ｃ）は（ｂ）に示す濃度信号（（
Ｃ）中の破線で示す）を参照波信号発生回路４００から
の参照波信号（図中の実線）との関係を示している。（
ｄ）は第６図にまず差動増幅器３３２からの出力信号、
つまり参照波信号とアナログ濃度信号を比較した変調信
号であり、差動増幅となっている（第９図（ｄ））。こ
の変調は記録画素に対応した濃度信号と参照信号とは同
期して行われている。そして、変調信号により振幅変調
した高周波電圧をＡＯＭ３３に印加して変調された変調
光によって形成される感光体１上の露光分布を（ｅ）に
示す。ここで、露光分布は発光光量に光学系のＭＴＦを
掛けたものである。露光ドツト分布は光学系のぼけによ
り（ｄ）に示す信号より広がったものになでいる。この
露光分布の中で（ｅ）中の破線で示された感光体電位（
Ｖｏ）を半減させるのに必要な感光体の略半減露光光量
以上の光量以上の部分が高γの感光体特性により潜像と
して形成される。（ｆ）は濃度信号に応じたドツトの大
小からなる潜像が得られ、該潜像を現像により形成され
るドツト状の画像濃度分布を示している。複数のピーク
を有する参照波信号は、中間調再現がさらに向上し極め
て高画質画像が得られる。本実施例では、プリント内容に合わせて階調性と解像力
とを容易に切り換えることができる。すなわち、三角波
の大きさを連続的に変化させることにより画像に合わせ
た調整が可能になる。つまり、参照波の振幅を共に変え
ると、階調を変化させることができる。又、参照波の直
流成分を共にシフトすると濃度を変化させることができ
る。また、振幅の一方を変えると、例えば振幅の差を大
きくすると、階調性が向上した画像が得られる。振幅が同じになれば解像力を優先した画像が得られる。以下に、第１の実施例の画像形成装置１００の像形成プ
ロセスについて説明スル。走査光学系３からのビーム光により像露光されて、ドラ
ム状感光体ｌ上には各色に対応する静電潜像が形成され
る。前記各色に対応する静電潜像のうちイエローに対応
する静電潜像は、イエローデータ（ディジタル濃度デー
タ）により光変調されたレーザ光の照射により形成され
る。前記イエローに対応する静電潜像は、第１の現像器
４Ａにより現像され、感光体ｌ上に極めて鮮鋭度の高い
第１のドツト状のトナー像（イエロートナー像）が形成
される。この第１のトナー像は記録紙Ｐに転写されるこ
となく、感光体ｌ上に再びスフロトロン帯電器２により
帯電が施される。次いでマゼンタデータ（ディジタル濃度データ）により
レーザ光が光変調され、該変調されたレーザ光が感光体
１上に照射されて静電潜像が形成される。この静電潜像
は、第２の現像装置４Ｂにより現像されて、第２のトナ
ー像（マゼンタトナー像）が形成される。前記と同様に
して第３現像装置４Ｃにより順次現像されて、第３のト
ナー像（シアントナー像）が形成され、感光体ｌ上に順
次積層された３色トナー像が形成される。最後に第４の
トナー像（黒トナー像）が形成され、感光体１上に順次
積層された４色トナー像が形成される。本実施例の画像形成装置１００によれば、感光体が優れ
た高ガンマ特性を有し、しかもこの優れた高ガンマ特性
がトナー像の上から帯電、露光現像の工程を多数回にわ
たり繰り返しトナー像を重ね合わせて形成する場合にも
潜像が安定して形成される。すなわち、ディジタル信号
に基づいてビームをトナー像の上から照射するとしても
フリンジのない高鮮鋭度の高いドツト状の静電潜像を形
成でき、その結果、鮮鋭度の高いトナー像を得ることが
できる。これらの４色トナー像は、帯電器６１により感光体１を
帯電した後（省略してもよい）、給紙装置から供給され
た記録紙Ｐ上に転写器６２の作用で転写される。転写トナー像を担持した記録紙Ｐは、分離電極６３によ
り感光体１から分離され、ガイドおよび搬送ベルトによ
り搬送されて定着装置６４に搬入され加熱定着されて排
紙皿に排出される。一方、転写が終了した感光体１は、表面に残っているト
ナーをトナー像形成中は解除されていたクリーニング装
置７０のブレード、ファーブラシあるいは磁気ブラシに
より除去され、トナー像形成中は使用されなかったラン
プあるいはコロナ除電器７４により除電され、次の多色
像形成に支障のないようにされる。なお、ランプや除電
器７４はクリユング前に位置してもよい。本実施例にあっては、ＡＯＭによる強度変調を用いて説
明しｔ；が、変調信号（第９図（ｄ））により、半導体
レーザやＬＥＤアレイを用いて直接強度変調を行うこと
によってもほぼ同様の効果が得られる。この場合切変調
信号は第６図の差動増幅器３３２で形成したものを用い
ることになる。他の例の参照波として、同様に記録画素の４倍の同期と
一致するように大小からなる２つの三角波を１周期とす
るものを選択した場合、階調性の高い鮮明な画像が得ら
れた。又、同一の三角波を用いた場合（１周期が記録画
素周期の２倍となる）は解像力の高い鮮明な画像が得ら
れた。一般的に高γ感光体は画像再現が硬調に為りやすく、参
照波の１周期内で複数ピークを有することが階調性向上
に有効である。以下に第２の実施例の画像形成装置にって説明する。第１０図は第２の実施例の画像形成装置２００における
走査光学系の概略構成を説明するブロック図であり、第
１１図は走査光学系の駆動回路を示すブロック図である
。画像形成装置２００は走査光学系及びその駆動回路以外
は画像形成装置１００と同一構成であり、所定ビットの
ディジタル画像濃度信号に基づいて画像を感光体１に楕
円ビームで記録するものである。走査光学系は、第１θ図に示すようにミラー３２ａ〜３
２ｃ１ポリゴンミラー３６、ｆθレンズ３８、ポリゴン
レンズ３６による倒れを補正する倒れ補正レンズ３７ａ
及びインデックスセンサ３９とからなる。なお、第５図
に示すと同一の機能を果たすものについては同一の符号
を付した。走査光学系の駆動回路は、第１１図に示すようにコンピ
ュータあるいはスキャナからの画像濃度信号（画像濃度
データ）に基づいたパルス幅変調信号Ｓ　ｐｗｍを形成
する変調回路８００、当該パルス幅変調信号Ｓ　ｐｗｍ
で半導体レーザ３１を駆動するレーザ駆動回路３１０、
なお、レーザ駆動回路３１０は半導体レーザ３１からの
ビーム光量に相当する信号がフィードバックされ、その
光量が一定となるように駆動する。インデックスセンサ
３４からの信号を電圧信号に変換してインデックス信号
を形成する電流／電圧変換用アンプ３９０及びポリゴン
ミラー３６を所定速度で回転するモータ駆動回路３６０
からなる。第１２図は変調回路の一例を示すブロック図である。変調回路８００は、バッファ回路８２０ａ　、　８２０
ｂ、三角波発生回路８３０ａ　、　８３０ｂ、回路８４
０ａ、８４０ｂ、差動増幅回路８５０、コンパレータ８
６０及びＤ／Ａ変換器８７０とからなる。入力信号、ここでは基準パルスＣＬＫを分周した後、間
引きしたパルスからなる参照波用基準パルスＳＣＫ　、
を同様に出力する。遅延回路８２１は参照波用基準パル
スＳＣＫ　、を１／２周期ずらした参照波用基準パルス
ＳＣＫ　、を出力する。三角波発生回路８３０ａ、８３０ｂは可変抵抗８３１ａ
、８３１ｂ及びコンデンサ８３２ａ　、　８３２ｂで構
成される積分器によって三角波が発生される。さらに三
角波はコンデンサ８３３ａ　、　８３３ｂ１保護抵抗８
３４ａ、８３４ｂを介してトランジスタ８４１ａ、８４
１ｂのベース端子に入力される。三角波発生回路８３０ａ、８３０ｂは、参照波用基準パ
ルス５ＣＫＩ、５Ｃ１ｈをそれぞれ波形成形して三角波
を生成する。三角波発生回路８３０ａ、８３０ｂは可変
抵抗を２つ有している。すなわち、可変抵抗８３１ａ、
８３１ｂは三角波の振幅を調整するためのものである。可変抵抗８３５ａ、８３５ｂは三角波のバイアス又はオ
フセットを調整するためのものである。回路８４０ａ　、　８４０ｂを通して、三角波発生回路
８３０ａ。８３０ｂから入力される三角波を出力する。合成回路８５０は回路８４０ａ、８４０ｂからの出力信
号を加算し増幅した三角波をコンパレータ８６０に出力
する。一方、８ビツトからなるディジタル画像濃度信号は画素
クロックＤＣＨに基づいてＤ／Ａ変換器８７０でＤ／Ａ
変換されたアナログ濃度信号をコンパレータ８６０に出
力する。これにより、コンパレータ８６０は画素クロッ
クＤＣＫに同期して２値化したパルス幅変調信号として
出力する。この信号は半導体レーザ３１をオン−オフ駆
動する駆動信号となる。以下に、第２の実施例の画像形成装置２００の動作につ
いて説明する。第１３図（ａ）〜（ｆ）は第２の三角波を参照信号とし
たときの画像形成装置２００の走査光学系の動作を説明
するタイムチャートである。図において、（ａ）は画素クロックＤＣＫを示している
。（ｂ）は色補正や階調補正後にＤ／Ａ変換されたアナ
ログ濃度信号である。（Ｃ）中の点線で示す信号はＤ／
Ａ変換した画像の濃淡を示すアナログ濃度信らの出力信
号である参照波信号である。（ｄ）はコンパレータ８６
０によって２値化されたパルス幅変調信号である。記録
画素に対応した濃度信号と参照信号は同期しており、画
像濃度に対応したパルス幅信号が生成される。（ｅ）は
感光体ｌ上における露光ドツト分布をしめしている。つ
まり、露光ドツト分布は走査光学系のぼけにより広がっ
たものになっているが、この露光ドツト分布の中の破線
で示された略半減露光光量以上の部分が高γの感光体特
性により潜像として形成される。（ｆ）は濃度信号に応
じｔ；ドツトの大小からなる潜像が得られ、該潜像を現
像により形成されるドツト状の画像濃度分布を示してい
る。複数のピークを有する参照信号でパルス幅変調した
アナログ濃度信号は感光体により、中間調再現がさらに
向上し極めて高画質な画像が得られる。参照波として、大小からなる２つの三角波を記録画素の
２倍の周期とするものを選択した場合、階調性の高い鮮
明な画像が得られた。又、同一の＝４１Ｉ状九ｍ１Ｘ４
＋愼に／ＩｔＭ１罰礒（引晶画害類罰シ需じとなる）は
解像力の高い鮮明な画像が得られた。高γ感光体は画像再現が硬調に為りやすく、参照波の１
周期内で複数ピークを有することがＩＳｆｗＩ４性向上
に有効である。また、参照波の周期は記録画素同期より大きくとること
もできる。例えば、記録画素の４倍の周期としても同様
に好ましい結果が得られる。本実施例にあっては半導体レーザを用いたパルス幅変調
を実施例について説明したが、これに限定されるもので
なく、ＬＥＤアレイ等の他の発光素子を用いても同様に
パルス幅変調した濃度信号により光変調することができ
同様の効果が得られる。比較例比較感光体例アルミニウム基板に５ｓ−Ｔｅを厚さ７０μｍに真空蒸
清を行い、試料感光体を作成した。Ｔｅ濃度は上層程高
く約３０％であり、赤外光にも分光感度を有すべく分光
増感を行っている。帯電電位は９５０Ｖ、暗減衰率２０％となつｔ；。また
光感度比は（Ｅ　１／２）／（Ｅ　９／１０）判、８及
びＬｘ／Ｌ＋＝６となり、高電位領域の分光感度の方が
高い特性となっている。比較感光体を用いた実施例と同じ条件でカラー画像形成
を行ったところ、実施例と比べ、スポット径の再現が広
がった不鮮明なものとなり不安定であっｔ二。これは低濃度での露光で潜像が形成されること、感光体
の温度、繰り返しによる感光体特性の変化によると考え
られる。また、先のトナー像上に安定してトナー像が形
成されなかった。また、このことは先のトナー像の遮蔽効果及びが付着量
の変動により潜像形成が変動することにより、安定した
電位パターンが形成されなかったと考えられる。更に、
ビームの露光強度を変更しても露光強度の弱い時は、ト
ナー像形成が不充分であり、強い時はドツト径が太くな
り、解像度の低下がみられ、充分な画像が得られなか、
た。

【発明の効果】

以上説明したように、本発明は画像濃度信号と参照波信
号とを比較して得られた変調信号に基づいて露光変調を
行う画像形成装置において、前記参照波信号は一周期内
で複数ピークを有することにより、画調に応じて解像度
あるいは階調再現のある鮮鋭度の良い安定した画像、つ
まり、ド・ノドによる中間調再現が忠実、かつ高解像度
の画像を形成することができる画像形成装置を提供する
ことができた。また、高周波電圧を印加した音響光学変調器で光変調し
たビームでドツト状の静電潜像を感光体上に形成し、反
転現像を行う画像形成装置において、前記感光体の感光
体電位が露光初期にかけては減衰せず露光中期に急峻に
減衰する光減衰特性を備え、前記高周波電圧は画像濃度
信号を同一周期内で複数ピークを有する参照波信号で変
調した信号を用いることにより、同一プリントにあって
画調に応じて解像度あるいは階調再現のある鮮鋭度の良
い安定した画像、つまり、ドツトによる中間調再現が忠
実、かつ高解像度の画像を形成するｊこ　。本発明は変調信号で強度変調したビームでドツト状の静
電潜像を感光体上に形成し、反転現像を行う画像形成装
置において、前記感光体の感光体電位が露光初期にかけ
ては減衰せず露光中期に急峻に減衰する光減衰特性を備
え、前記変調信号は画像濃度信号を一周期内で複数ピー
クを有する参照波信号で変調した変調信号を用いること
により、同一プリントにあって画調に応じて解像度ある
いは階調再現のある鮮鋭度の良い安定した画像、つまり
、ドツトによる中間調再現が忠実、かつ高解像度の画像
を形成することができる画像形成装置を提供することが
できた。また、本発明は画像濃度信号と参照波信号とをコンパレ
ータで比較して得られる変調信号で変調したビームでド
ツト状の静電潜像を感光体上に形成し、反転現像を行う
画像形成装置において、前記感光体の感光体電位が露光
初期にかけては減衰せず露光中期に急峻に減衰する光減
衰特性を備え、☆ム　豐コ　−九　肋　）に　１ｊ　−
１）廿資　出　づ１　愉　豪−し！　　−ｈ　ｊ　　ｆ
；　ｆｉ　　１　　ｙ　　　Ｌにより、同一プリンｌ−
Ｊこあって画調に応じて解像度あるいは階調再現のある
鮮鋭度の良い安定した画像、つまり、ドツトによる中間
調再現が忠実、かつ高解像度の画像を形成することがで
きる画像形成装置を提供することができた。さらに、本発明は前記参照波信号のピーク値を独立に可
変とすることにより、画像に応じて鮮鋭度の良い画像や
階調性の高い、画像形成装置を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のディジタル画像形成装置の一実施例の
概略構成を示す断面図、第２図は本実施例の画像形成装
置に適用される高γ感光体の特性を示す概略図、第３図
は高γ感光体の具体的構成例を示す断面図、第４図は本
実施例の画像形成装置に適用される現像装置を示す断面
図、第５図は第１の実施例の画像形成装置１００の走査
光学系の概略構成を示す説明図、第６図は本実施例の光
学音響変換器の駆動回路を示すブロック図、第７図は参
照波信号発生回路の具体例を示すブロック図、第８図（
ａ）〜第８図（ｄ）は参照波信号を生成を示すタイムチ
ャート、第９図（ａ）〜（ｆ）は第１の三角波を参照信
号としたときの画像形成装置１００の像形成プロセスを
説明するタイムチャート、第１０図は第２の実施例の画
像形成装置２００における走査光学系の概略構成を説明
する４−↑→図、第１１図は走査光学系の駆動回路を示
すブロック図、第１２図は変調回路の一例を示すブロッ
ク図、第１３図（ａ）〜（ｆ）は第１の三角波を参照信
号としたときの画像形成装置２００の走査光学系の動作
を説明するタイムチャートである。 ■・・・感光体３３・・・音響光学変調器１００・・・ディジタル画像形成装置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）画像濃度信号と参照波信号とを比較して得られた
変調信号に基づいて露光変調を行う画像形成装置におい
て、前記参照波信号は一周期内で複数ピークを有するこ
とを特徴とする画像形成装置。
（２）高周波電圧を印加した音響光学変調器で光変調し
たビームでドット状の静電潜像を感光体上に形成し、反
転現像を行う画像形成装置において、前記感光体の感光
体電位が露光初期にかけては減衰せず露光中期に急峻に
減衰する光減衰特性を備え、前記高周波電圧は画像濃度
信号を同一周期内で複数ピークを有する参照波信号で変
調した信号を用いることを特徴とする画像形成装置。
（３）変調信号で強度変調したビームでドット状の静電
潜像を感光体上に形成し、反転現像を行う画像形成装置
において、前記感光体の感光体電位が露光初期にかけて
は減衰せず露光中期に急峻に減衰する光減衰特性を備え
、前記変調信号は画像濃度信号を一周期内で複数ピーク
を有する参照波信号で変調した変調信号を用いることを
特徴とする画像形成装置。
（４）画像濃度信号と参照波信号とをコンパレータで比
較して得られる変調信号で変調したビームでドット状の
静電潜像を感光体上に形成し、反転現像を行う画像形成
装置において、前記感光体の感光体電位が露光初期にか
けては減衰せず露光中期に急峻に減衰する光減衰特性を
備え、前記参照波は一周期内で複数ピークを有すること
を特徴とする画像形成装置。
（５）前記参照波信号のピーク値を独立に可変とするこ
とを特徴とする請求項１〜４記載のいずれかの画像形成
装置。