JPH0414073A - 画像形成方法及びその画像形成装置 - Google Patents

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潜像を形成する画像
形成方法及び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像形成方法及び画像形成装置
の研究開発が盛んになされている。 この画像形成方法及び画像形成装置に採用されるコンピ
ュータまたは複写原稿からのディジタル画像信号により
光変調する走査光学系として、■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により光変調
する装置、■半導体レーザを用い、レーザ強度を直接変
調する装置があり、これらの走査光学系から一様に帯電
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。 前述の走査光学系から照射されるビームは、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。 第１０図は低γ型感光体の特性を示す概略図である。 電子写真法によ・る画像形成装置に適用される感光体と
しては、一般に第１Ｏ図に示すように、光減衰が露光初
期で大きく、露光中期において緩慢であるいわゆる低γ
型光減衰特性を示すものかもっばら用いられてきた。 低γ型感光体としては、Ｓｅ　、　ＣｄＳ等単層型のも
の、ＯＰＣで通常用いられている電荷発生層と電荷輸送
層とからなる二層構成のものが知られて入るが、上記半
導体特性を示す多くの感光体は、高電界中より低電界中
の方が一般的に光感度が低く、光量の増大による電位低
下と共に光感度が低下するものである。このことからア
ナログ複写機において、階調再現のためにもっばらこの
型の感光体が用いられたのである。 仮に前述の走査光学系から照射されるビームで低γ感光
体上に静電潜像を形成すると、当該感光体は一般に露光
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なる
。 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という問題点があった。 そこで、本発明者は、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る感光体（以下
、高γ感光体という）上に走査光学系からの光変調しｔ
；ビームでドツト状の静電潜像を形成し、該潜像を反転
現像する画像形成方法及び画像形成装置を開発している
。 この画像形成方法及び画像形成装置にあっては、高γ感
光体を採用することにより、所定光量以上にならないと
、感光体表面電位が降圧しないので、ビームの左右の裾
で潜像が形成されず鮮鋭なドツト状の静電潜像を形成で
きるようになる。 一方、本方法及び装置にあっては、中間調を再現するた
めに画像信号を強度変調あるいはパルス幅変調すること
により、ドツト状の潜像の径を操作することにより表現
するために、スポット径の調整が重要であφ。 しかし、高γ感光体は低γ感光体に比し、−様帯電後の
表面電位を降圧するための露光光量を多く必要とする。 微少ドツト径での露光では露光光量が弱いために潜像が
形成されない。すなわち、走査光学系からのスポットで
形成できるドツト状の静電潜像の径の大きさ範囲が制限
されるという問題があり、中間調再現に欠点を有してい
た。

【目　的】

本発明は、上述の問題点に鑑み、ドツトによる中間調再
現が忠実な画像を形成することを目的とする画像形成方
法及び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、走査光学系から変調ビ
ームを高γ感光体上に照射してドツト状の静電潜像を形
成し、反転現像を行う画像形成方法であって、前記変調
ビームを照射する前後又は同時に照射手段から均一に光
照射することを特徴とするものである。 また、前記変調光は強度変調又はパルス幅変調のいずれ
かであることを特徴とする画像形成方法である。 また、前記照射手段による照射領域は画像形成領域に制
限することを特徴とする画像形成方法である。 前記照射手段は照射光量を変えることを特徴とする画像
形成方法である。 まｔ；、上記目的を達成する本発明は、走査光学系から
の変調ビームを高γ感光体に照射してドツト状の静電潜
像を形成し、該潜像を反転現像する画像形成装置であっ
て、画像幅の全幅に沿って均一な光量を照射する照射手
段を設けたことを特徴とするものでる。 前記照射手段による照射領域は画像形成領域に制限する
ことを特徴とする画像形成装置である。 前記照射手段は照射光量を変える照射光量可変手段を備
えることを特徴とする画像形成装置である。

【作　用】

本発明の画像形成方法及び画像形成装置を説明に先立ち
、浸室のために高γ感光体の光減衰特性の概略に考ツ説
明する。 第４図は高γ感光体の特性を示す概略図である。 図において、Ｖｌは帯電電位（Ｖ）、Ｖｏは露光前の初
期電位（Ｖ）、Ｌｌは初期電位Ｖ、が４１５に減衰する
のに要するレーザビームの照射光量（μＪ／ｃｍ２）、
Ｌ２は初期電位Ｖ。が１１５に減衰するのに要するレー
ザビームの照射光量（μＪ／ｃｍ２）を表す。 Ｌｌ／Ｌ２の好ましい範囲は １．０≦Ｌｌ／Ｌ！≦１．５ である。 本実施例ではＶ　、　＝　１０００（Ｖ　）、Ｖ　ｏ−
９５０（ｖ　）、Ｌ　、／　Ｌ　２ｊｌｌ！　１．２で
ある。又露光部の感光体電位はＩＱＶである。 光減衰曲線が初期電位（Ｖｏ）を１／２にまで減衰させ
た露光中期に相当する位置での光感度をＥ１７２とし、
初期電位（ｖｏ）を９／１０まで減衰させた露光初期に
相当する位置での光感度をＥ　ｌ／１０としたとき、 （Ｅ　ｌ／２）／　（Ｅ　Ｉ／、。）≧２好ましくは （Ｅ　１ｙ２）／　（Ｅ　ｅｙｌ。）≧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１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４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４図に示すように露光初期においては、若干
の期間Ｌｌ、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Ｌ１からＬ２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γ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。 次ぎに本発明について説明する。 また、本発明の画像形成方法にあっては、画像の階調性
は当該高γ感光体に形成された静電潜像を反転現像した
得られるドツト状のトナー画像のドツト径すなわち、面
積を変化させることにより階調表現している。 そこで、本発明の画像形成方法にあっては、前述の高γ
感光体上に走査光学系から変調光を照射する前後又は同
時に照射手段がら一様光を光照射して、見掛は上で高γ
感光体の電位低下に必要な変調光の光量を低下させるも
のである。つまり、本発明において、高γ感光体の光減
衰特性は、点線ａ以降の特性となるので、走査光学系が
らの光変調したビームの光量により忠実に感応すること
になる。このようにして、本発明の画像形成方法は、走
査光学系からの変調光で形成する静゛電潜像の面積を調
整することができることになる。 これにより、ドツト状のトナー画像のドツト面積を変化
できる範囲を広げることにより、画像の階調性を向上す
るようにしたものである。 また、本発明の画像形成装置は帯電器と現像器の間に画
像幅の全幅に沿って均一な光量で照射する照射手段を設
け、見掛は上で高γ感光体の電位を半減させるのに必要
な半減露光光量Ｐ’＋７□を低下させて走査光学系から
の変調光により忠実に感応させると共にシャープな静電
潜像を形成するようにしたものである。これを、反転現
像することにより階調性の高い画像を形成するものであ
る。 また、前記照射手段は照射光量を変える照射光量可変手
段を備えることにより、画像形成装置内の環境変動に左
右されることなく階、調性の高い画像を形成することが
できる。

【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
は走査光学系以外は共通の構成であるので、まず、共通
する構成！＝ついて説明する。 第１図は本発明の画像形成装置の一寅施例の画像形成装
置の概略構成を示す斜視図である。 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
信号をンエイディング補正、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Ｉこよりドツト状の静
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１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。）ｌと、該感光体１
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、赤外
光からなる光照射を行う除電器７４及び照射手段８０と
からなる。 照射手段８０はプリント幅の全幅に沿ってド・７ト密度
に相当する割合で一列に並へた赤外光のＬＥＤアレイを
点灯させ、−様帯電した感光体１上に１ドツトライン単
位で照射する。ＬＥＤアレイの照射面ｌコは拡散板を設
け、これにより均一な光量を照射するものである。ここ
で、照射手段８ｏからの照射光量は感光体１の表面電位
をＶ。より降下させない光量であるし１以下に制御して
いる。 照射手段８０は感光体ｌの光減衰特性を示すＬｌ。 Ｌ２をを見掛は上低下させるものである。なお、光源は
ＬＥＤアレイに＠足されるものでなく、照射光量を制御
しやすいものであれば他の光源でもよい。まｔ；、照射
手段８ｏは装置内の温度等の変動を検知して照射光量を
調整する光量調整手段を備えている。具体的には感光体
ｌに表面電位計（図示せず）を設け、照射手段８０から
の照射による電圧降下後の表面電位及び走査光学系３か
らの光走査による表面電位等を検知して照射光量を設定
するようにする照射光量可変手段を設けである。これに
より、装置内の環境変動に影響されることなく安定した
潜像形成か行える。 第２図は高γ感光体の具体的構成例を示す断面図である
。 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２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ｌｃ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０．１Ｐｍ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
１Ｇ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１ｃ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）ホリヒニルアルコール（ポバール）、ポリビニル
メチルエーテル、ボリヒ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−酢酸ビ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
クリル厳系ポリマー （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
セルロース等のエーテ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−δ−カルボキシメチル−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　絹フィブロイン、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、ヒドロキンエチルスターチ、
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１ｃ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、１〜１μｍ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径のフタロシアニ
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ｌ／１０００〜ｌ　／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に重ね合わせるの
で走査光学系からのビームがカラートナー像を透過し、
かつ、電位低下を起こすために長波長側に分光感度を有
する感光体が必要である。 又、均一照射手段８０にする均一照射光も書き込み波長
と同じくカラートナー像を透過するように赤色光である
ことが好ましい。均一照射領域は画像部のみとすること
が望ましい。これは非画像部の電位低下によるトナー付
着を防ぐ効果がある。 第３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。 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３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４
１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、上部ケーン
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
けてもよい。 スリーブタリーニゲローラ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
たものか使用される。現像剤を構成するキャリヤもトナ
ー同様に小粒径の方か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１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１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ヲｆｆａよる。本実施例ｆ　ハ
Ｖ　ＤＣ＝８０ＣＩＶ、　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ｌ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ｌ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か形成される
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ｌニしている。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ヒームの透過光
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。最後に使用するトナーは、透過特性
は不要となる。 ベンジン・イエロー（Ｂｅｎｚｉｄｉｎｎｅ　Ｙｅｌｌ
ｏｗ）Ｇ（Ｃ，Ｉ。 ２１０９０）、ベンジン・イエローＧＲ（Ｃ，１，２１
１００）、パーマネント・イエロー（Ｐｅｒｍａｎｅｎ
ｔ　Ｙｅｌｌｏｗ）　ＤＨＧ（−＼キスト社の製品）、
ブリリアント・カーマイン（Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ　Ｃａ
ｒｍｉｎｅ）６　Ｂ（Ｃ，１，１５８５０）、ローダミ
ン６Ｇレーク（Ｌａｋｅ）　（Ｃ，１，４５１６０）ロ
ーダミンＢレーク（Ｃ，１，４５１７０）、フタロンア
ニン・ブルー・ノン・クリスタル（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙ
ａｎｉｎｅ　Ｂｌｕｅ　ｎｏｎ　Ｃｒｙｓｔａｌ）（Ｃ
，１７４１６０）、フタロンアニン・グリーン（Ｃ，１
，７４２６０）、カーボンブラック、ファツト（Ｆａ）
・イエロー５Ｇ、　　　フ　ァ　ッ　　ト　　・　　イ
　エ　ロ　−　３　Ｇ　１　　フ　ァ　　ン　　ト　　
・　　し　　ノＦＧ、７アツト・レッＦ　ＨＲＲ，ファ
ント・レッド５Ｂ、ファツトブラックＨＢ、ザポン・フ
ァースト（ＺａｐｏｎＦａｓ　ｔ　）−ブラックＲＥ、
ザポン０ファースト０ブラックＢ１ザポン・ファースト
・ブルーＨＦＬ。 ザポンＯファースト・レッドＢＢ、ザポンΦファ−スト
・レノＦＧＥ、　サボン・ファースト・イエローＧ、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／ａｍ” 比抵抗　　　　　１０１３Ω・ｃｕｔ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の走査光学系の構成及び動作を第１図及第５
図に基づいて説明する。 第５図は第１の走査光学系の駆動回路を示すブロック図
である。 走査光学系３は、第１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ｌに楕
円ビームで記録するものである。 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１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。 走査光学系の駆動回路３００は、第５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を生成し、当
該パルス幅変調信号で半導体レーザ３１を駆動する。な
お、駆動回路３００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。 駆動回路３００は、第５図に示すように参照波信号発生
回路３１Ｏ、バッファ回路３２０、コンパレータ３３０
及びＤ／Ａ変換器３４０とからなる。 参照波信号発生回路３１０は可変抵抗３１１及びコンデ
ンサ３１２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３１３、保護抵抗３１
５を介してバッファ回路３２０に入力する。 参照波信号発生回路３１０は可変抵抗を２つ有している
。すなわち、可変抵抗３１１は三角波の振幅を調整する
ためのものである。可変抵抗３１４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。 三角波はバッファ回路３２０を通して、コンパレータ３
３０の入力端子に入力する。 コンパレータ３３０は、前述のようにバッファ回路３２
０を通した参照波と所定ビット例えば８ビツトからなる
ディジタル画像濃度信号をＤ／Ａ変換器３４０でＤ／Ａ
変換しＩ：アナログ濃度信号とを比較し２値化する。そ
して得られたパルス幅変調信号を出力する。この信号は
半導体レーザ３１をオン−オフする駆動信号となる。 以下に、第１の走査光学系を採用する画像形成装置の動
作について説明する。 第６図（ａ）〜（ｆ）は第１の走査光学系及び照射手段
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号であり、
実線で示す信号は差動増幅回路３３０からの出力信号で
ある参照波信号である。（ｄ）は差動増幅回路３３０か
らの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３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。このとき、照射
手段８０からの照ご射光によって走査光学系３及び照射
手段８０からの光量が加算されたことになる。つまり、
第４図に示された様に走査光学系３からのビームに対し
ては、感光体ｌの光減衰特性は、見掛は上点線ａ以降の
特性となるので、走査光学系からの光変調したビームの
光量により忠実に感応することになる。 （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ｌｉ
像濃度分布を示している。ドツト状のトナー画像の径又
は面積を変化できる範囲を広げることにより、画像の階
調性を向上させたトナー画像が得られる。 また、本実施例にあっては、照射手段８０は帯電器２と
現像器４Ａとの間に画像幅の全幅に沿って均一な光量で
照射する照射手段を設け、走査光学系からの光変調した
ビームの光量により忠実に感応させて、反転現像に階調
性の高い画像を形成することができる。 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。照射手段８０の露光量Ｐを変
化させて画像評価を行い、下記の結果を得た。 得られた画像が良好なものはＯで示してあり、得られた
画像かやや悪いものは△で示してあり、得られた画像か
悪いものは×で示しである。 ここでＰＩ、□は感光体電位Ｖ０を１／２にするのに必
要な半減露光光量である。 Ｐに関しては、Ｐ　ｌ／２を越えると画像のかふりや解
像力の低下がいちじるしく、０−２ＸＰ　１１２以下で
あると十分な画像が形成されなかった。なお、レーザの
照射手段８０としては２　Ｘ　Ｐ　＋ｙ□としｔ；。 参照波としては、他の形を用いることもできる。 参照波として、同様に記録画素の２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ｔ；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。 −船釣に高γ感光体は画像再現が硬調に為りやすく、参
照波の１周期内で上記の様に複数ピークを有することが
階調性向上に有効である。参照波として、同一の三角波
を用いた場合（１周期が記録画素周期と同じとなる）は
解像力の高い鮮明な画像が得られた。 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。 以下に、画像形成装置１００の像形成プロセスについて
説明する。 先ず、赤外ＬＥＤからなる除電手段７４により光鰍電さ
れる。この除電光量はＰ１７２より大きくなることが望
ましい。本実施例では５　Ｘ　Ｐ　ｌ／□とじた。又、
この光除電は交流コロナ放電による除電と兼用すること
が感光体の履歴を消去するのに好ましい結果を与える。 次に、スフロトロン帯電器２により感光体１が一様帯電
され、照射手段８０から０．７Ｐ　、／□の光量が均一
照射された後に走査光学系３からのビーム光により像露
光されて、ドラム状態光体Ｉ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上に再び除電器７４による光除電、スフロトロ
ン帯電器２により帯電が施される。次いで照射手段８０
からの照射の後にマゼンタデータ（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ｌ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ｌ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ｌ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。 なお、照射手段８０による均一照射領域は画像サイズに
応じて画像領域に限定することにより非画像領域の電位
低下を防ぎ非画像部のトナー付着を防止している。 以下に第２の走査光学系の構成を第７図及第８図に基づ
いて説明する。 ある。 走査光学系１３０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
１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１３０は、第７図に示すように半導体レーザ
１３１、ビームコンブレッサ１３２、音響光学変調器（
Ａ　ＯＭという）１３３、ビームエクスパンダ１３４、
シリンドリカルレンズ１３５、ポリゴンミラー１３６、
トロイダルレンズ１３７及びＦθレンズ１３８とから構
成される。 インデックスセンサ１３９は所定速度で回転するポリゴ
ンミラー１３６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１３１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１３２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１３６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１３５とト
ロイダルレンズ１３７の組みは、ポリゴンミラー１３６
の面倒れ誤差による走査線のピッチむらを低減するだめ
の面倒れ補正光学系を構成している。 第８図は本実施例の光学音響変換器の駆動回路を示すブ
ロック図である。 図において、Ａ　ＯＭ　１３３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
、ＴｉＯ２、Ｐ　ｂ　Ｍ　ｎ　Ｏ、等の圧電素子１３３
ｃに両端に電極１３３ａ、　１３３ｂを設けたものであ
る。 駆動回路２００は、参照波信号発生回路２１０、差動増
幅器２２０、Ｄ／Ａ変換器２３０、可変抵抗２４０、ゲ
イン可変アンプ２５０、高帯域パワーアンプ２６０、搬
送波発生回路２７０とからなる。 駆動回路２００において、８ヒン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２２０で変調し、該変調信号を
ゲイン可変アンプ２５０に入力する。この信号は搬送波
をゲイン可変アンプ２５０でｍ幅変調し、該信号を高帯
域パワーア〉プ２６０で増幅した高周波電圧を電極１３
３ｂに印加する。 Ａ　ＯＭ　１３３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Ｈ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たし、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、Ａ　ＯＭ　１３３
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Ｌ１を使用する。 以下に、第２の走査光学系及び照射手段の動作にって説
明する。 第９図（ａ）〜（＋）は第２の走査光学系及び照射手段
による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。（ｃ）の
実線は参照波信号発生回路２１０からの参照波信号であ
る。（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２１０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
ます差動増幅回路２２０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。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ｔ；高周波電圧をＡ　ＯＭ　
１３３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
か高γの感光体特性により潜像として形成される。この
とき、照射手段８０からの均一な照射光によって走査光
学系３及び照射手段８０からの光量が加算されたことに
なる。 つまり、走査光学系１３０からのビームに対しては、感
光体１の光減衰特性は、見掛は上点線ａ以降の特性とな
るので、走査光学系１３０からの光変調したビームの光
量により忠実に感応することになる。 （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。トナー画像のドツト状の面積を
変化できる範囲を広げることになる。 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かできる。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、例えは振幅の差を大
きくすると、階調性が向上した画像か得られる。 振幅か同じになれは解像力を優先した画像が得られる。 上述のごとく、本実施例により、高γ感光体１上に走査
光学系３．１３０から光変調したビームを照射してドツ
ト状の静電潜像を形成し、反転現像を行う画像形成方法
において、前記走査光学系３゜１３０からの光変調した
ビームを照射する前後又は同時に照射手段８０から光照
射することにより、ドツトによる中間調再現が忠実な画
像を形成することを目的とする画像形成方法を提供する
ことができｔこ　。 本実施例にあっては半導体レーザとＡＯＭを用いた強度
変調を実施例を第５図に基づいて説明したか、これに限
定されるものでなく、強度変調については第５図に示す
差動増幅器３３０とし、第９図に示すタイムチャートで
像形成するものとする構成とすることもできる。また、
ＬＥＤアレイ等の他の発光素子を用いても同様に強度変
調した画像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。 また、画像データで光変調する走査光学系３゜１３０か
らのビームを高γ感光体１に照射してドツト状の静電潜
像を形成し、該潜像を反転現像する画像形成装置におい
て、画像幅の全幅に沿って均一な光量を照射する照射手
段を設けたことにより、ドツトによる中間調再現が忠実
な画像を形成することを目的とする画像形成装置１００
を提供することができＩ；。 照射手段８０は照射光量を可変とすることにより実効的
に感光体の光感度を変化させることができ、画像濃度調
整手段として用いることができる。 更に、照射手段８０は照射光量を変える照射光量可変手
段を備えることにより、環境変動に影響されることなく
、ドツトによる中間調再現が忠実な画像を形成すること
を目的とする画像形成装置１００を提供することができ
た。 又、高γ感光体を使用する画像形成プロセスにおいては
、感光体内のトラップを解放するために、画像形成の前
あるいは後に除電手段としての一様照射を行うことが好
ましい。これは交流コロナ除電と兼用することが好まし
い。なお、本実施例に示した帯電、像露光、現像を繰り
返して行う系においては、照射手段８０による照射光の
蓄積を防止するために除電手段７４にょる光除電工程が
採用されている。

【発明の効果】

本発明は、走査光学系から変調ビームを高γ感光体上に
照射してドツト状の静電潜像を形成し、反転現像を行う
画像形成方法において、前記変調ビームを照射する前後
又は同時に照射手段から均に光照射することにより、ド
ツトによる中間調再現が忠実な画像を形成することを目
的とする画像形成方法を提供することができた。 本発明は、前記変調光は強度変調又はパルス幅変調のい
ずれかであることにより、ドツトによる中間調再現が忠
実な画像を形成することを目的とする画像形成方法を提
供することができた。 前記照射手段による照射領域は画像形成領域に制限する
ことにより、ドツトによる中間調再現か忠実な画像を形
成することを目的とする画像形成方法を提供することが
できた。 また、前記照射手段は照射光量を変えることにより、ド
ツトによる中間調再現が忠実な画像を形成することを目
的とする画像形成方法を提供することができた。 また、本発明は、走査光学系がらの変調ビームを高γ感
光体に照射してドツト状の静電潜像を形成し、該潜像を
反転現像する画像形成装置において、画像幅の全幅に沿
って均一な光量を照射する照射手段を設けたことにより
、ドツトによる中間調再現が忠実な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ができた。 前記照射手段による照射領域は画像形成領域に制限する
ことにより、ドツトによる中間調再現が忠実な画像を形
成することを目的とする画像形成装置を提供することが
できた。 更に、本発明は、萌記照射手段は照射光量を変える照射
光量可変手段を備えることにより、環境変動に影響され
ることなく、ドツトによる中間調再現が忠実な画像を形
成することを目的とする画像形成装置を提供することが
できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像形成装置の〜実施例の画像形成装
置の概略構成を示す斜視図、第２図は高γ感光体の具体
的構成例を示す断面図、第３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４図は高γ感
光体の特性を示す概略図、第５図は第１の走査光学系の
駆動回路を示すブロック図、第６図（ａ）〜（ｆ）は第
１の走査光学８図は本実施例の光学音響変換器の駆動回
路を水子 すブロック図、第９図（ａ）〜（會）は第２の走査光学
系及び照射手段による像形成プロセスを説明するタイム
チャート、第１０図は低γ型感光体の特性を示す概略図
である。 ｌ ・・・高γ感光体 ８０・・・照射手段 １３０・・・走査光学系 １００・・・：画像形成装置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）走査光学系から変調ビームを高γ感光体上に照射
   してドット状の静電潜像を形成し、反転現像を行う画像
   形成方法において、前記変調ビームを照射する前後又は
   同時に照射手段から均一に光照射することを特徴とする
   画像形成方法。
2. （２）前記変調光は強度変調又はパルス幅変調のいずれ
   かであることを特徴とする請求項１記載の画像形成方法
   。
3. （３）前記照射手段による照射領域は画像形成領域に制
   限することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成
   方法。
4. （４）前記照射手段は照射光量を変えることを特徴とす
   る請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成方法。
5. （５）走査光学系からの変調ビームを高γ感光体に照射
   してドット状の静電潜像を形成し、該潜像を反転現像す
   る画像形成装置において、画像幅の全幅に沿って均一な
   光量を照射する照射手段を設けたことを特徴とする画像
   形成装置。
6. （６）前記照射手段による照射領域は画像形成領域に制
   限することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. （７）前記照射手段は照射光量を変える照射光量可変手
   段を備えることを特徴とする請求項５又は６記載の画像
   形成装置。