JPH0432870A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JPH0432870A
JPH0432870A JP2139138A JP13913890A JPH0432870A JP H0432870 A JPH0432870 A JP H0432870A JP 2139138 A JP2139138 A JP 2139138A JP 13913890 A JP13913890 A JP 13913890A JP H0432870 A JPH0432870 A JP H0432870A
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JP
Japan
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signal
image
reference wave
exposure
photoreceptor
Prior art date
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Pending
Application number
JP2139138A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Haneda
羽根田 哲
Masakazu Fukuchi
真和 福地
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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Priority to EP91105563A priority patent/EP0451770B1/en
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Abstract

PURPOSE:To improve gradation in recording characteristics and to stably carry out a latent image formation by setting the maximum and minimum values of an image density signal inside a reference wave signal. CONSTITUTION:This image forming device 100 is composed of a drum-like photosensitive body 1 turning in the direction of an arrow, a scorotron electrifier 2 imparting an uniform charge on the photosensitive body 1, a scanning optical system 3, developing units 4A - 4D in which yellow, magenta, cyan, and black toner are charged, a pretransfer electrifier 61, a scorotron transfer unit 62, a separating unit 63, a fixing roller 64, a cleaning device 70, and a destaticizer 74. Then, the photosensitive body 1 has light attenuating characteristics so that the potential of the photosensitive body is not damped in an exposing initial stage, but it is rapidely attenuated in an exposing middle stage, and an image formation is carried out with a modulating signal that the image density signal is modulated with the reference wave signal. At this time, the maximum and minimum values of the image density signal are set inside the reference wave signal. Thus, the response with respect to a driving signal is improved, a beam intensity change fluctuated by the environmental factor of heat, etc., is reduced, and the latent image formation can be stabley carried out.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

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
形成装置に関するものである。
The present invention relates to an image forming apparatus using electrophotography, and particularly to an image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on a photoreceptor using exposure light that is beam-modulated using digital image data from a computer or the like.

【背景技術】[Background technology]

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/ヤ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ノ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走査光学送糸として
は、半導体レーザを用い、レーザを直接パルス幅変調す
る装置が提案されている(時開6239976号)。 ディジタル画像信号により変調されたビームは、裾が左
右に広がりt: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・7ト画像を形成し
ても、しはしば鮮鋭度の悪い画像となる。 ビームを直接強度変調やパルス幅変調により多値変調す
る装置にあっては、レーザ半導体の初期の駆動電流に対
してビームの強度変化が小さく、熱等の環境要因で変動
し易く、また、駆動電流l:対する線形性が悪く、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、多値変調法としての強度変調やパルス幅変
調の高速化は困難さが伴っていた。特に強度変調は線形
性の悪さが実用化を妨げていた。 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。
In recent years, in fields such as electrophotography, where an electrostatic latent image is formed on a photoreceptor and this latent image is developed to produce a visible image, it is possible to easily improve image quality, convert, edit, etc., and form high-quality images. Research and development of image quality forming methods using digital methods is being actively conducted. This image forming method forms a dot-shaped image by spot-exposing a digital image signal from a computer or a copy document onto a charged photoconductor using a light-emitting element such as a laser, LED array, or liquid crystal/Yatta. do. As a scanning optical yarn feeding system that optically modulates light using a digital image signal, an apparatus has been proposed that uses a semiconductor laser and directly modulates the pulse width of the laser (Jikou No. 6239976). The beam modulated by the digital image signal has a round or elliptical brightness distribution with tails that spread to the left and right and approximates a normal distribution. The pulse width in either the main scanning direction or the sub-scanning direction or both has an extremely narrow round or elliptical shape of 20 to 100 μm. However, even if an electrostatic latent image formed by such a beam is developed preferably by reversal development to form a dot image, the image often has poor sharpness. In devices that perform multilevel modulation of the beam by direct intensity modulation or pulse width modulation, the beam intensity changes little with respect to the initial drive current of the laser semiconductor, and is easily fluctuated by environmental factors such as heat. The linearity with respect to the current l is poor, and there is a problem with the response to the drive signal, so it is necessary to compensate in terms of circuitry. For this reason, it has been difficult to increase the speed of intensity modulation and pulse width modulation as multilevel modulation methods. In particular, the poor linearity of intensity modulation has hindered its practical application. These photoreceptors generally have high sensitivity at the initial stage of exposure,
This is due to the fact that fluctuations in the photoreceptor are easily picked up and a sharp dot-shaped latent image is not formed.

【目 的】【the purpose】

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、駆動信号に対する
レスポンスを向上させ、かつ、熱等の環境要因で変動す
るビーム強度変化を低減させ、潜像形成を安定に行うこ
とができる画像形成装置を提供することにある。
In view of the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can stably form a latent image by improving response to drive signals and reducing changes in beam intensity that vary due to environmental factors such as heat. Our goal is to provide the following.

【問題点を解決するI;めの手段】[Means to solve the problem]

上記目的を達成するこの発明は、感光体電位か露光初期
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
性を備える感光体に対し、画像濃度信号を参照波信号で
変調した変調信号で像形成を行う画像形成装置であって
、前記画像濃度信号の最大及び最小値は前記参照波信号
の内側にあることを特徴とするものである。 また、白地に対応する露光強度が半減露光光量と略凹−
以下であることを特徴とするものであれはさらに効果を
発揮できる。 また、前記画像濃度信号を参照波信号で強度変調したこ
とを特徴とする。 また、前記画像濃度信号を参照波信号で変調した変調信
号を用いて高周波信号を振幅変調した変調信号を用いる
ことを特徴とするものである。 更に、前記画像濃度信号を参照波信号でパルス幅変調し
たことを特徴とするものである。
The present invention achieves the above object by using a modulation signal obtained by modulating an image density signal with a reference wave signal for a photoconductor having a light attenuation characteristic in which the photoconductor potential does not attenuate in the early stage of exposure but rapidly attenuates in the middle of exposure. The image forming apparatus performs image formation, and is characterized in that the maximum and minimum values of the image density signal are located inside the reference wave signal. In addition, the exposure intensity corresponding to a white background is reduced to half and the exposure light amount is approximately concave.
Further effects can be exhibited if the method is characterized by the following. Further, the image density signal is intensity-modulated with a reference wave signal. Further, the present invention is characterized in that a modulation signal obtained by amplitude modulating a high frequency signal using a modulation signal obtained by modulating the image density signal with a reference wave signal is used. Furthermore, the image density signal is pulse width modulated using a reference wave signal.

【実施例】【Example】

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。 まず、本実施例の画像形成装置100の構成について説
明する。 嬉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斜視図であり、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A/D変換された
の画像濃度信号をシエイデイング補正、階調補正、マス
キング補正等の処理を行う。 この処理されたディジタル画像濃度信号をD/A変換し
て得られプ;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番;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。)1と、該感光体1
上に一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1c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のアルミニュウム族のドラム状
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,lp mの中間層
lB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、プラスツチクフイ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、あるいは電ちゆう法に
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1B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IC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%以下添付するのか好ましい。 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)ボリヒニルアミン、ポリ−N−ビニルイミダゾー
ル、ボリヒニルピリジン(四級塩)、ポリヒニルピロリ
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−し−7ステイン、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/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、1〜1μm径の7りロシアニン微
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/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、必要にま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l
コは、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〜I /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
止剤とかインター樹脂中に分散させて感光層を構成する
。 本実施例て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3からのビームがカラートナー像を遮蔽し
ないように長波長側に分光感度を有する感光体が必要で
ある。 走査光学系3は、所定ビットの画像濃度信号に基づいて
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3は、第1図に示すように半導体レザ31、
ミラー32a−32c、ポリゴンミラー36、fθレン
ズ38、ポリゴンミラー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。 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、主走査方向の同期によっ
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か好ましく、
この場合のビームの波長は800nmである0 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)、Voは露光前の初
期電位(V)、Llは初期電位V0が415に減衰する
のに要するレーザビームの照射光量(/j J/cm”
)、L2は初期電位Voが115に減衰するのに要する
レーザビームの照射光量(μJ/cm”)を表す。 L+/Lxの好ましい範囲は 1.0≦L r / L !≦1.5 である。 本実施例ではV 、 −1000(V )、v o −
950(V )、LI/ t、 2−1−2である。又
露光部の感光体電位は10Vである。 光減衰曲線が初期電位(Vo)を172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El/□とじ、
初期電位(■。)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 、、、oとしt二とき、 (E I/2)/(E !/□。)≧ 2好ましくは (E  + y = ) / (E ! y + 。)
≧ 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l:!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ガンマ
特性となる。感光体lは具体的には+500〜+200
0 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1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/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バ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l: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!=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
でトナーかスリーブ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f j;k
 V DC=800V、 V AC=700V 。 3KHzである。このようIこして現像バイアス回路8
0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1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1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。 現像剤りとしては1成分現像剤を同様に用いることがで
きる。l成分あるいは2成分現像剤を用いた非接触現像
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を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ついて述べる
。 (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・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,11585
0)、ローダミン6Gレーク(Lake) (C,I 
、45160) ローダミンBレーク(C,1,451
70)、フタロシアニン・ブルー・ノン・クリスタル(
Phthalocyanine Blue non C
rystal)(c、 + 、74160)、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、 ファツト
・イエロー3G、7アツト・レソFG、 ファン)・・
し7FHRR,ファツト・レッド5B、ファツトブラッ
クHB、ザポン・ファースト(ZaponFast) 
・ブラックRE、ザポン・ファースト・ブラックB、ザ
ポン・7アースト・ブルーHFL、ザポン・ファースト
・レッドBB、ザポン・ファースト・レノFGE、fボ
ン・ファースト・イエロ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) ファ:フェライト コーティング樹脂:スチレン・アクリル磁化     
 7Qemu/g 重量平均粒径  30μm  (球形)比11    
  5 、2 g / c m ’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。 以下に走査光学系の第1の駆動回路の構成及びD作につ
いて説明する。 第5図は走査光学系の第1の駆動回路を示すブロック図
である。 走査光学系3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)に基づいた強度変調信号を形成し、当該
変調信号で半導体レーザ31を駆動する。なお、レーザ
駆動回路300は半導体レーザ31からのビーム光量に
相当する信号をフィードバックする手段を備え、その光
量が一定となるように駆動してもよい。 駆動回路300は、第5図に示すように参照波信号発生
回路310、バッファ回路320、差動増幅回路340
.350、直流可変電源360及びD/A変換器330
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++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3
15を介してトランジスタ321のベースi子に入力す
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1: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、差動増幅器34
0のプラス入力端子に入力する。 差動増幅器340は、前述のようにバッファ回路320
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330でD/A変
換したアナログ濃度信号とを差動増幅する。そして得ら
れた強度変調信号を差動増幅器350の入力端子に出力
する。 差動増幅器350はマイナス入力端子に可変直流電源3
60からの出力信号を印加することにより、該直流分で
プラス端子に入力される強度変調信号をレベル/ブトし
て出力する。このレベルシフト分は画像中の白地に対応
するものである。これにより、差動増幅器350は画素
りOツクDCKに同期した強度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。 第6図は第1の駆動回路の各部波形を示すタイムチャー
トである。 図において、(a)は参照波用基準パルスSCKであり
、当該パルスSCKは画素クロックDCKに同期してい
る。(b)中の破線で示す信号は記録特性に合わせた色
補正や階調補正後にD/A変換されたアナログ濃度信号
であり、実線で示す信号はバッファ320からの出力信
号である参照波信号である。図中、Vminは画像濃度
信号の最小値(黒地部)に対応しVmaxは画像濃度信
号の最大値(白地部)に対応している。参照波の振幅は
画像濃度信号のVmaxを越えているから、白地部にお
いても、露光が行われる。また参照波の振幅が画像濃度
信号のVminを下かっているから、黒地部においても
、一部課光が行われる。これらのことから、低濃度部に
おけるトノ’rを確実に形成し、一方、高濃度部でのト
ンl−径を小さく形成することを意味する。このように
して高γ感光体の記録特性を改良している。(c)よ差
動増幅器340によって強度変調された変調信号である
。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強度変調信号が生成される。(
d)は当該強度変調信号をレベルシフトされた信号であ
る。このレベルシフト分は前述のように画像中の白地に
対応したものである。 第7図は第】の実施例の駆動回路からレベル7フトされ
た強度変調信号と半導体レーザからの発光量との関係を
説明するための説明図である。 図におし1て、グラフは半導体レーザ31への入力電流
と発光量の関係を示した入出力特性を示すものである。 Aは自然放出する領域であり、σはしきい値電流であり
、このしきい値電流σより大きな電流を入力すれば誘導
放出となる。つまり、誘導放出する領域である。(a)
は半導体レーザ31に入力する電流を示している。前述
のように画像中の白地に対応した分だけレベル7フトし
l;電流を半導体レーザに入力することになる。これに
より、半導体レーザ31の立ち上がり性能が向上するこ
とになる。(b)は入力する電流に応じた半導体レザ3
1からの発光量を示している。図中で−点鎖線は本実施
例に用いられた高γ感光体の半減露光光量を示している
。つまり、高γ感光体であるので、半導体レーザ31か
らの露光量が半減露光量すなわち電位V0を1/2Vo
にするのに必要な露光光量以下であれば潜像が形成され
ない。このために、レベルシフトした直流分がしきい値
電流aより上でも白地に対応させることになる。つまり
、本実施例にあっては白地に対応する部分にあっても半
導体レーザ31を発振させていることになる。直流分を
代えて、参照波信号の振幅を大きく設定することにより
、白地部に対応するVmaxでの露光量を半減露光量P
17.と略同一以下としてもよい。(c)は感光体l上
に記録される露光ドツト分布を示している。この露光ド
ツト分布の中の半減露光光量の位置が破線で示されてお
り、これ以上の部分が高γの感光体特性により潜像とし
て形成される。つまり、濃度信号に応じたドツトの大小
からなる潜像か得られ、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。更にンヤーフで
小さなドツト状の潜像を形成することができる。 実際には、露光ドツト分布は走査光学系3のぼけより広
がったなっているので、高濃度部での記録ドツト径は大
きく、低濃度部での記録ドツト径は小さくなる傾向があ
る。 以下に、本実施例の画像形成装置100の像形成プロセ
スについて説明する。 感光体1はスコロトロン帯電器2により帯電された後走
査光学系3かも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4
Aにより現像され、感光体1上に極めて鮮鋭度の高(−
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、除電器74からの交流コロナ放電により表面電
位を略零に除電された後赤外先による光除電をうける。 次に感光体1上に再びスコロトロン帯電器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か感光体
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
して除電、帯電、レーザ光照射後第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1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l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Jする。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。 方、転写か終了した感光体lは、表面に残っているトナ
ーを1〜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/あるいは磁気プラノに
より除去され、コロナ除電器及びランプからなる除電器
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、ランプやコロナ除電器74はクリーニ
ング前に位置してもよい。各トナー像形成工程における
除電工程は半導体レーザ31への入力電流をして、直流
成分がしきい値電流σ以下の場合は省略してもよい。 参照波としては、外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濁期とするものを
選択した場合、Nll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周期内で上記の様に複数ピークを有することが
階調性向上lこ有効である。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31を用いた強度変調
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
強度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。 上記表において、比は画像濃度信号のレベル輻(Vma
x−Vrnin) / 2と参照波信号の振幅値との比
を示している。Q印は画像が良好であることを示してお
り、Δ印は画像がやや劣ることを示しており、X印は画
像が悪いことを示している。 つまり、振幅のレベルは、画像濃度信号レベル幅(Vm
ax −Vmin) / 2を1.1−1.5倍が好ま
しい。 振幅レベルが画像濃度信号レベル幅より小さいと、低濃
度部および高濃度部において、不完全な階調再現となり
、硬調な画像となる。 一方、1.5倍より大きくなると、低濃度部でのかぶり
や、高濃度部における濃度低下を生じる。 第8図は走査光学系3の第2の本実施例の駆動回路を示
すブロック図である。 駆動回路300は、アナログ画像濃度信号を参照波信号
で強度変調し、当該強度変調信号で搬送波信号を変調し
、更にこれをレベルシフトした変調信号を半導体レーザ
31に印加するものであり、参照波信号発生回路310
.バッファ回路320、差動増幅器340、D/A変換
器330、可変抵抗3711ゲイン可変アンプ370、
高帯域パワーアンプ380、搬送波信号発生回路380
とからなる。 参照波発生回路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3]5を
介してトランジスタ321のベースm 子i: 入力さ
れる。参照波発生回路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m整するためのものである。 三角波(後述する第9図(b)中に実線で示す)はバッ
ファ回路320を通して、差動増幅回路340にプラス
入力端子に出力する。 一方、8ビツトからなるデジタル画像濃度信号をD/A
変換器330でD/A変換したアナログ画像濃度信号を
前述の差動増N器340のマイナス入力端子に出力する
。これにより、差動増幅器340はアナログ画像濃度信
号を参照波信号で強度変調し、該変調信号を可変抵抗素
子371を介してゲイン可変アンプ370に入力する。 この信号は周波数600MHz以上の搬送波をゲイン可
変アンプ370で振幅変調し、該信号を高帯域パワーア
ンプ380で増幅した高周波電圧を半導体レーザ31の
電極に印加する。なお、高帯域アンプ380は変調信号
を直流成分によりレベルシフトする機能を兼ね備えてい
る。 第9図(a)〜(d)は本実施例の駆動回路における各
部波形を示すタイムチャートである。 図において、(a)は参照波用基準パルスSCKであり
、当該パルスSCKは画素クロックDCKに同期してい
る。(b)中の破線で示す信号は記録特性に合わせて色
補正や階調補正後にD/A変換されたアナログ濃度信号
であり、実線で示す信号はバッファ320からの出力信
号である参照波信号である。図中、Vminは画像濃度
信号の最小値(黒地部)に対応しVmaxは画像濃度信
号の最大値(白地部〕に対応している。参照波の振幅は
画像濃度信号のVmaxを越えているから、白地部にお
いても、露光が行われる。また参照波の振幅が画像濃度
信号のVminを下がっているから、黒地部においても
、一部課光が行われる。これらのことから、低濃度部に
おけるドツトを確実に形成し、一方、高濃度部でのドツ
ト径を小さく形成することを意味する。このようにして
高γ感光体の記録特性を改良している。(c)は差動増
幅器340によって強度変調された強度変調信号である
。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強度変調信号が生成される。(
(])は当該強度変調信号で搬送波信号を振幅変調した
変調信号を示しており、ここでは高帯域パワーアンプで
更にレベルシフトしたことを示している。 第10図は第2の実施例の駆動回路からレベルシフトさ
れた強度変調信号による半導体レーザからの発光量の関
係を説明するための説明図である。 Aは自然放出する領域であり、αはしきい値電流であり
、このしきい値電流σより大きな電流を入力すれば誘導
放出となる。つまり、誘導放出する領域である。(a)
は半導体レーザ31に入力する電流を示している。前述
のように画像中の白地に対応した分だけレベルソフトし
j;電流を半導体レーザに入力することになる。これに
より、半導体レーザ31の立ち上がり性能が向上するこ
とになる。 (b)は導通する電流に応じた半導体レーザ31からの
発光量を示している。図中で一点鎖線は本実施例に用い
られt;高γ感光体の半減露光光量を示している。つま
り、高γ感光体であるので、半導体レーザ31からの露
光量が半減露光電位1/2VOに必要な光量であれば潜
像が形成されない。このために、レベルシフトした直流
分がしきい値電流aより上でも白地に対応させることに
なる。つまり、本実施例にあっては白地に対応する部分
にあっても半導体レーザ31を発振させていることにな
る。 直流分を代えて、参照波信号の振幅を大きく設定するこ
とにより、白地部に対応するVmaxの露光量を半減露
光量P17□と略同一以下としてもよい。 (C)は感光体l上に記録される露光ドツト分布をしめ
している。この露光ドツト分布の中の半減露光光量の位
置が破線で示されており、これ以上の部分が高γの感光
体特性により潜像として形成される。つまり、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。更にシャープで小さなドツト状の潜像を形成する
ことができる。 実際には、露光ドツト径は走査光学系のぼけにより広が
ったものになっているので、高濃度部での記録ドツト径
は大きく、低濃度部での記録ドツト径は小さくなる傾向
がある。 上記衣において、比は画像濃度信のレベル幅(Vmax
 −Vmin) / 2と参照波信号の振幅値との比を
示している。○印は画像が良好であることを示しており
、△印は画像がやや劣ることを示しており、X印は画像
が悪いことを示している。 つまり、振幅のレベルは、画像濃度信号レベル幅(Vm
ax −Vmin) / 2を1.1−1.5倍が好ま
しい。 振幅レベルが画像濃度信号レベル幅より小さいと、低濃
度部および高濃度部において、不完全な階調再現となり
、硬調な画像となる。 一方、1.5倍より大きくなると、低濃度部でのかぶり
や、高濃度部における濃度低下を生じる。 次に第3の実施例を示す。 駆動回路300は、第11図に示すように参照波信号発
生回路310、バッファ回路320.差動増幅回路34
0.350、直流可変電源360及びD/A変換器33
0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を介してトランジスタ321のペース端子に入力する
。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
41のプラス入力端子に入力する。 コンパレータ341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330でD/A
変換したアナログ濃度信号とを比較する。そして得られ
I;パルス幅変調信号を差動増幅器350の入力端子に
出力する。 差動増幅器350はマイナス入力端子に可変直流電源3
60かもの出力信号を印加することにより、該直流分で
プラス端子に入力される強度変調信号をレベルシフトし
て出力する。このレベルシフト分は画像中の白地に対応
するものである。これにより、差動増幅器350は画素
クロックDCKに同期した直流成分を有するパルス幅変
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。 第12図は第3の駆動回路の各部波形を示すタイムチャ
ートである。 図において、(a)は参照波用基準パルスSCKであり
、当該パルスSCKは画素クロックDCKに同期してい
る。(b)中の破線で示す信号は記録特性に合わせて色
補正や階調補正後にD/A変換されたアナログ濃度信号
であり、実線で示す信号はバッファ320からの出力信
号である参照波信号である。図中、Vminは画像濃度
信号の最小値(黒地部)に対応しVmaxは画像濃度信
号の最大値(白地部)に対応している。参照波の振幅は
画像濃度信号のVmaxを趣えているから、白地部にお
いても、露光が行われる。また参照波の振幅が画像濃度
信号のVminを下がっているから、黒地部においても
、一部課光が行われる。これらのことから、低濃度部に
おけるドツトを確実に形成し、一方、高濃度部でのドツ
ト径を小さく形成することを意味する。このようにして
高7感光体の記録特性を改良している。(c)はコンパ
レータ341によってパルス幅変調されj: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変調信号が生成さ
れる。(d)は当該パルス幅変調信号をレベルシフトさ
れた信号である。このレベルシフト分は前述のように画
像中の白地に対応したものである。 第13図は第3の実施例の駆動回路からレベルシフトさ
れたパルス幅変調信号と半導体レーザからの発光量との
関係を説明するための説明図である。 図において、グラフは半導体レーザ31への入力電流と
発光量の関係を示した入出力特性を示すものである。A
は自然放出する領域であり、αはしきい値電流であり、
このしきい値電流σより大きな電流を入力すれば誘導放
出となる。つまり、誘導放出する領域である。(a)は
半導体レーザ31に入力する電流を示している。前述の
ように画像中の白地に対応し!2分だけレベルシフトし
た電流を半導体レーザに入力することになる。これによ
り、半導体レーザ31の立ち上がり性能が向上すること
になる。(b)は入力する電流に応じた半導体レーザ3
1からの発光量を示している。図中で一点鎖線は本実施
例に用いられた高γ感光体の半減露光光量を示してし・
る。つまり、高γ感光体であるので、半導体レーザ31
からの露光量が半減露光量すなわち電位V。をl/2v
、にするのに必要な露光光量以下であれは潜像が形成さ
れない。このlこめに、レベル77トした直流分かしき
い値電流aより上でも白地に対応させることになる。つ
まり、本実施例にあっては白地に対応する部分にあって
も半導体レーザ31を発振させていることになる。直流
分を代えて、参照波信号の振幅を大きく設定することに
より、白地部に対応するVmaxの露光量を半減露光量
P17□と略同一以下としてもよい。(C)は感光体1
上に記録される露光ドツト分布を示している。この露光
ドツト分布の中の半減露光光量の位置が破線で示されて
おり、これ以上の部分が高γの感光体特性により潜像と
して形成される。つまり、露光ドツト分布は楕円ビーム
であるか走査光学系のは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半減露光光量の位置
が破線で示されており、これ以上の部分が高γの感光体
特性により潜像として形成される。つまり、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。更にシャープで小さなドツト状の潜像を形成するこ
とができる。 実際には、露光ドツト分布は走査光学系3のぼけより広
がったなっているので、高濃度部での記録ドツト径は大
きく、低濃度部での記録ドツト径は小さくなる傾向があ
る。 上記表において、比は画像濃度信のレベル幅(Vwax
 −Vmin) / 2と参照波信号の振幅値との比を
示している。O印は画像が良好であることを示しており
、Δ印は画像がやや劣ることを示しており、X印は画像
か悪いことを示している。 つまり、振幅のレベルは、画像濃度信号レベル幅(Vm
ax−Vmin) / 2を1.1−1.5倍が好まし
い。 振幅レベルが画像濃度信号レベル幅より小さいと、低濃
度部および高濃度部において、不完全な階調再現となり
、硬調な画像となる。 一方、1.5倍より大きくなると、低濃度部でのかふり
や、高濃度部における濃度低下を生じる。 また、以上の本実施例では、出力内容に合わせてプリン
ト濃度やカラーバランスを変更することができる。この
場合は、各参照波の振幅や直流成分を同時あるいは独立
にシフトすると濃度やカラーバランスを変化させる2七
ができる。なお、直流成分はしきい値電流αより大きい
場合を示したが、これより小さく設定することもできる
。また、直流成分は有しなくともよい。 本実施例では、ノイズは温度変化、光帰還量変化に対し
て安定となり、かつ、スパイク状ノイズも発生しない。 また本発明においては、レーザビームによる露光に代わ
りLEDやLC5等の他の露光手段も使用できる。
Next, embodiments of the present invention will be described based on the accompanying drawings. First, the configuration of the image forming apparatus 100 of this embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a sectional view showing a specific example of the configuration of a high γ photoreceptor, The figure is a sectional view showing a developing device applied to the image forming apparatus of this embodiment. The image forming apparatus 100 of this embodiment uniformly charges a photoreceptor and then performs processing such as shading correction, gradation correction, and masking correction on an image density signal that is A/D converted from a computer or a scanner. This processed digital image density signal is obtained by D/A conversion; the spot exposure number is intensity-modulated or pulse-width-modulated based on the modulation signal obtained by comparing the analog image density signal and the reference wave signal. ; forming a more dot-shaped electrostatic latent image, reversing this with toner to form a dot-shaped toner image, and repeating the exposure and development steps to form a color toner image on the photoreceptor 1; The color toner image is transferred, separated and fixed to obtain a color image. The image forming apparatus 100 includes a drum-shaped photoreceptor (hereinafter simply referred to as photoreceptor) 1 that rotates in the direction of an arrow;
A scorotron charger 2 that applies a uniform charge thereon, a scanning optical system 3, and developing devices 4A, 4B, and 4C loaded with yellow, magenta, cyan, and black toners. 4D, a pre-transfer charger 61, a scorotron transfer device 62, a separator 63, a fixing roller 64, a cleaning device 70, and a static eliminator 74. The main configuration of this embodiment will be explained below. As shown in FIG. 3, the photoreceptor 1 consists of a conductive support IA, an intermediate layer IB, and a photosensitive layer 1c, and the thickness of the photosensitive layer 1c is as follows.
Approximately 5 to 100 μm, preferably 10 to 50 μm
A drum-shaped conductive support IA made of aluminum with a diameter of 150 mm is used, and ethylene-
It is constructed by forming an intermediate layer IB made of vinyl acetate copolymer and having a thickness of O.lpm, and providing a photosensitive layer IC having a thickness of 35 μm on this intermediate layer IB. As the conductive support IA, aluminum, steel,
A drum with a diameter of 150 mm made of copper or the like is used, but other metal belts such as a belt made of paper or plastic film laminated or vapor-deposited with a metal layer, or a nickel belt made by an electroplating method are also used. Good too. In addition, the intermediate layer 1B has a range of ±500 to
It is desirable to have hole mobility so that it can withstand high charging of ±2000 V, for example, in the case of positive charging, prevents injection of electrons from the conductive support IC and obtains excellent light attenuation characteristics due to the avalanche phenomenon. Therefore, for the intermediate layer IB, for example, the applicant's patent application No. 18897, which was proposed earlier by the present applicant,
10 of the positively charged charge transport substance described in the specification of No. 5.
It is preferable to add less than % by weight. As the intermediate layer IB, the following resins, which are usually used in photosensitive layers for electrophotography, can be used. (1) Vinyl polymers such as polyvinyl alcohol (poval), polyvinyl methyl ether, polyvinylethyl ether, etc. (2) polyhinylamine, poly-N-vinylimidazole, polyhinylpyridine (quaternary salt), polyhinylpyrrolidone, vinylpyrrolidone - Nitrogen-containing vinyl polymers such as vinyl acetate copolymers (3) Polyether polymers such as polyethylene oxide, polyethylene glycol, polypropylene glycol, etc. (4) Polyacrylic acid and its salts, polyacrylamide, poly-β-hydroxyethyl acrylate, etc. Acrylic acid polymers (5) Methacrylic acid polymers such as polymethacrylic acid and its salts, polymethacrylamide, and polyhydroxypropyl methacrylate (6) Ethers such as methylcellulose, ethylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, and hydroxypropylmethylcellulose Cellulose polymer (7) Polyethyleneimine polymer such as polyethyleneimine (8) Polyalanine, polyserine, poly-L-glutamic acid, poly-(hydroxyethyl)-L-glutamine,
Poly-δ-carboxymethyl-7 stain, polyproline, lysine-tyrosine copolymer glutamic acid-
Polyamino acids such as lysine-alanine copolymers, silk fibroin, and casein (9) Starches and their derivatives such as starch acetate, hydroxyethyl starch, starch acetate, hydroxyethyl starch, amine starch, and phosphate starch (10) Soluble polyamides The photosensitive layer IC is basically a polymer such as nylon, methoxy/methyl nylon (type 8 nylon), etc., which is soluble in a mixed solvent of water and alcohol. A coating solution is prepared by mixing and dispersing 7-lycyanine fine particles with a diameter of ~1 μm, an antioxidant, and a binder resin into 7-talo/anine fine particles with a diameter of 0.1 to 1 μm using a binder resin solvent, This coating liquid is applied to the intermediate layer, dried, and heat-treated if necessary. In addition, when a photoconductive material and a charge transport substance are used together, l
A photoconductive pigment and 115 or less of the photoconductive pigment,
Preferably, the photosensitive layer is composed of a small amount of a charge transporting material of 1/1000 to 1/10 (weight ratio), and is dispersed in a photoconductive material, an antioxidant, or an interresin. In this embodiment, since the color toner image is superimposed on the photoreceptor, a photoreceptor having spectral sensitivity on the long wavelength side is required so that the beam from the scanning optical system 3 does not block the color toner image. The scanning optical system 3 projects a beam optically modulated based on an image density signal of a predetermined bit onto the uniformly charged peripheral surface of the photoreceptor 1 to form an electrostatic latent image. The scanning optical system 3 includes a semiconductor laser 31, as shown in FIG.
It consists of mirrors 32a to 32c, a polygon mirror 36, an fθ lens 38, a tilt correction lens 37a for correcting tilt caused by the polygon mirror 36, and an index sensor 39. The index sensor 39 detects the surface position of the polygon mirror 36 rotating at a predetermined speed, and is used to perform optical scanning using modulated image data, which will be described later, by synchronizing the main scanning direction. The semiconductor laser 31 is made of GaAlAs or the like, and since the color toner images are sequentially superimposed on the photoreceptor 1, it is preferable to use light with a wavelength that is less absorbed by the colored toner.
The wavelength of the beam in this case is 800 nm. FIG. 2 is a schematic diagram showing the characteristics of a high-gamma photoreceptor. In the figure, ■, is the charged potential (V), Vo is the initial potential (V) before exposure, and Ll is the amount of laser beam irradiation required for the initial potential V0 to attenuate to 415 (/j J/cm"
), L2 represents the amount of laser beam irradiation (μJ/cm”) required for the initial potential Vo to attenuate to 115. The preferable range of L+/Lx is 1.0≦L r / L!≦1.5. In this example, V, −1000 (V), vo −
950 (V), LI/t, 2-1-2. Further, the potential of the photoreceptor in the exposed area is 10V. The photosensitivity at the position corresponding to the middle of exposure when the optical attenuation curve attenuates the initial potential (Vo) to 172 is expressed as El/□,
Let E be the photosensitivity at the position corresponding to the initial exposure when the initial potential (■.) is attenuated to 9/10, and when t2, (E I/2)/(E!/□.)≧ 2 Preferably (E + y = ) / (E! y + .)
A photoconductive semiconductor is chosen that gives the relationship ≧5. Note that here, the photosensitivity is defined as the absolute value of the amount of potential drop with respect to the minute exposure amount. In the light attenuation curve of the photoreceptor 1, as shown in FIG. 2, the absolute value of the differential coefficient of the potential characteristic, which is photosensitivity, is small when the amount of light is small, and attenuates steeply as the amount of light increases. Specifically, the light attenuation curve is as shown in Figure 2. In the early stage of exposure, the sensitivity characteristics are poor for a short period of time L1, showing almost flat light attenuation characteristics, but from mid-exposure stage L1 to L2, the sensitivity changes to extremely high sensitivity and decreases almost linearly. It has ultra-high gamma characteristics. Specifically, the photoreceptor l is +500 to +200
It is thought that high gamma characteristics are obtained by utilizing the avalanche phenomenon under high charging of 0 V. In other words, carriers generated on the surface of the photoconductive pigment in the early stage of exposure are effectively trapped in the interface layer between the pigment and the coating resin, and light attenuation is reliably suppressed. It is understood that a sudden avalanche phenomenon occurs. The developing units 4A, 4B, 4C, and 4D have a common configuration as shown in FIG. 4, except for the color of developer loaded therein.The configuration of the developing device 40 will be described below as a representative. The developing device 40 includes a sleeve 43 that includes a magnet roller 44 having north and south poles that rotates in a developer tank formed by a lower casing 42 and an upper casing 41, and a sleeve 43 from a fixing member 46 fixed to the upper casing 41. a screw-shaped first scraper 45 made of an elastic plate pressed against the
and second stirring members 47 and 48, and a sleeve cleaning roller 49. The first stirring member 47 is shaped to be conveyed toward the front of the page, and the second stirring member 48 is shaped to be conveyed toward the back of the page. A wall is provided between the stirring members 47 and 48 so that the developer does not stagnate. In addition, the scraper 45
Instead, a thin layer forming means made of a magnetic plate or a magnetic bar may be provided. The sleeve tally roller 49 rotates in the direction of the arrow and transfers the developer that has passed through the development area and consumed toner to the sleeve 4.
Scrape from 3. Therefore, the developer transported in the developing area 1 can be replaced, and the developing conditions are stabilized. The sleeve 43 is provided with a developing bias circuit 80 that applies a voltage having a DC bias component via a protective resistor (not shown) to prevent fogging. The developer used here is a two-component developer, and the toner has a particle size of 1 to 20 μm, and is a mixture of silica fine particles treated with a charge control agent or an amine compound and other additives. . Like the toner, it is advantageous for the carrier constituting the developer to have a small particle size from the viewpoint of image resolution and gradation reproducibility. For example, the carrier in the developer layer has a small particle size of 5 to 50 μm! = A magnetic brush of uniform height can be formed. The development bias circuit 80 supplies an alternating current bias to vibrate the toner between the sleeve 43 and the photoreceptor 1 in the development area where the toner conveyed by the sleeve can be transferred to the photoreceptor 1 by electrostatic force. It is equipped with an AC power supply and a high-voltage DC power supply that supplies DC bias. This example f j;k
VDC=800V, VAC=700V. It is 3KHz. In this way, the developing bias circuit 8
0 generates an oscillating electric field between the sleeve 43 and the photoreceptor 1, so the developer particles vibrate between the sleeve 43 and the photoreceptor 1, so the developer particles and the photoreceptor 1 come into contact. Even without this, a toner image is formed by toner particles on the photoreceptor 1, so the previous toner image is not destroyed. As the developer, a one-component developer can be similarly used. In non-contact development using a l-component or two-component developer, it is difficult to develop fine latent images because the developer does not come into contact with the latent image. By forming an image, the developability of fine parts can be improved by improving latent image formation. From this, the present invention using a high γ photoreceptor is more effective not only in contact development but especially in non-contact development. Next, the structure of the developer used in this example will be described. (Developer formulation) Toner polystyrene 45 parts by weight Polymethyl methacrylate 44 parts by weight Charge control agent
0.2-1.0 parts by weight colorant
Mixing 3 to 15 parts by weight of the above composition, kneading,
After pulverization, the toner is classified to obtain a toner having a weight average particle size of 3 μm. Silica was used as an external additive for the toner. Further, the amount of charge of the toner is 20 μc/g. The following may be used in order to provide spectral characteristics that prevent a decrease in the amount of transmitted light of the beam from the writing system due to light absorption by the toner. Benzidine Yellow
ow) G (C, 1° 21090), Benzine Yellow GR (C, 1, 21100), Permanent Yellow DHG (Hoechst product), Brilliant Carmine (Brill)
liant Carmine) 6 B (C, 11585
0), Rhodamine 6G Lake (C, I
, 45160) Rhodamine B Lake (C, 1,451
70), Phthalocyanine Blue Non-Crystal (
Phthalocyanine Blue non C
rystal) (c, +, 74160), phthalonanine green (C, 1, 74260), carbon black, fat (Fa) yellow 5G, fat yellow 3G, 7at reso FG, fan)...
7FHRR, Fat Red 5B, Fat Black HB, ZaponFast
・Black RE, Zapon First Black B, Zapon 7 Earth Blue HFL, Zapon First Red BB, Zapon First Reno FGE, f Bon First Yellow G, Quinacridone Red (C
, 1,465000) Carrier (resin coated carrier) F: Ferrite coating Resin: Styrene/acrylic magnetization
7Qemu/g Weight average particle size 30μm (spherical) ratio 11
5, 2 g/cm' resistivity
A developer was prepared by mixing the above composition with a resistance of 1013 Ω·cm or more. The configuration and D operation of the first drive circuit of the scanning optical system will be explained below. FIG. 5 is a block diagram showing the first drive circuit of the scanning optical system. As shown in FIG. 5, the drive circuit 300 of the scanning optical system 3 forms an intensity modulation signal based on an image density signal (image density data) from a computer or scanner, and drives the semiconductor laser 31 with the modulation signal. . Note that the laser drive circuit 300 may be provided with means for feeding back a signal corresponding to the amount of beam light from the semiconductor laser 31, and may be driven so that the amount of light is constant. As shown in FIG. 5, the drive circuit 300 includes a reference wave signal generation circuit 310, a buffer circuit 320, and a differential amplifier circuit 340.
.. 350, DC variable power supply 360 and D/A converter 330
It consists of. The reference wave signal generation circuit 310 generates a triangular wave by an integrator composed of a variable resistor 311 and a capacitor ++312. Furthermore, the triangular wave has a capacitor 313 and a protective resistor 3.
15 to the base i terminal of the transistor 321. The reference wave signal generation circuit 310 has two variable resistors. That is, the variable resistor 311 is the first one that adjusts the amplitude of the triangular wave. The variable resistor 314 is for adjusting the bias or offset of the triangular wave. The triangular wave passes through the buffer circuit 320 and is then sent to the differential amplifier 34.
Input to the positive input terminal of 0. The differential amplifier 340 is connected to the buffer circuit 320 as described above.
A reference wave passed through the reference wave and an analog density signal obtained by D/A converting a digital image density signal consisting of predetermined bits, for example 8 bits, by a D/A converter 330 are differentially amplified. The obtained intensity modulation signal is then output to the input terminal of the differential amplifier 350. The differential amplifier 350 has a negative input terminal connected to the variable DC power supply 3.
By applying the output signal from 60, the intensity modulation signal input to the positive terminal is leveled/outputted using the DC component. This level shift corresponds to the white background in the image. As a result, the differential amplifier 350 outputs an intensity modulated signal synchronized with the pixel clock DCK. This signal becomes a drive signal for driving the semiconductor laser 31 on and off. FIG. 6 is a time chart showing waveforms of various parts of the first drive circuit. In the figure, (a) is a reference pulse SCK, and the pulse SCK is synchronized with the pixel clock DCK. The signal shown by the broken line in (b) is an analog density signal that has been D/A converted after color correction and gradation correction according to the recording characteristics, and the signal shown by the solid line is a reference wave signal that is the output signal from the buffer 320. It is. In the figure, Vmin corresponds to the minimum value of the image density signal (black background area), and Vmax corresponds to the maximum value of the image density signal (white background area). Since the amplitude of the reference wave exceeds Vmax of the image density signal, exposure is performed even in the white background area. Further, since the amplitude of the reference wave is lower than Vmin of the image density signal, light is partially applied even in the black background area. From these facts, it means that the diameter of the toner in the low concentration area is reliably formed, while the diameter of the toner in the high concentration area is made small. In this way, the recording characteristics of the high-gamma photoreceptor are improved. (c) is a modulated signal whose intensity is modulated by the differential amplifier 340. The density signal corresponding to the recording pixel and the reference signal are synchronized, and an intensity modulation signal corresponding to the image density is generated. (
d) is a signal obtained by level-shifting the intensity modulation signal. As described above, this level shift corresponds to the white background in the image. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the intensity modulation signal which is shifted by seven levels from the drive circuit of the embodiment of [1] and the amount of light emitted from the semiconductor laser. In the figure, the graph shows the input/output characteristics showing the relationship between the input current to the semiconductor laser 31 and the amount of light emitted. A is a region where spontaneous emission occurs, σ is a threshold current, and if a current larger than this threshold current σ is input, stimulated emission occurs. In other words, it is a region where stimulated emission occurs. (a)
indicates the current input to the semiconductor laser 31. As mentioned above, the level is increased by 7 points corresponding to the white background in the image, and a current is input to the semiconductor laser. This improves the startup performance of the semiconductor laser 31. (b) shows the semiconductor laser 3 according to the input current.
It shows the amount of light emitted from 1. In the figure, the dashed line indicates the half-decreased exposure light amount of the high γ photoreceptor used in this example. In other words, since it is a high γ photoreceptor, the amount of exposure from the semiconductor laser 31 is reduced by half, that is, the potential V0 is reduced to 1/2 Vo.
A latent image will not be formed if the amount of exposure light is less than the amount of exposure light required to achieve this. For this reason, even if the level-shifted DC component is higher than the threshold current a, it will correspond to a white background. In other words, in this embodiment, the semiconductor laser 31 is caused to oscillate even in a portion corresponding to a white background. By setting the amplitude of the reference wave signal large instead of the DC component, the exposure amount at Vmax corresponding to the white background can be halved and the exposure amount P
17. It may be approximately the same or less. (c) shows the exposure dot distribution recorded on the photoreceptor l. The position of the half-decreased exposure light amount in this exposure dot distribution is indicated by a broken line, and a portion beyond this point is formed as a latent image due to the high γ photoreceptor characteristics. In other words, a latent image consisting of dots of different sizes according to the density signal is obtained, and a dot-like image density distribution formed by developing the latent image is shown. Furthermore, it is possible to form a small dot-like latent image with the dye. In reality, the exposure dot distribution is wider than the blur of the scanning optical system 3, so the diameter of the recording dots tends to be large in high density areas and small in the low density areas. The image forming process of the image forming apparatus 100 of this embodiment will be described below. After the photoreceptor 1 is charged by a scorotron charger 2, it is imagewise exposed by a beam of light from a scanning optical system 3, and electrostatic latent images corresponding to each color are formed on the drum-shaped photoreceptor 1. Among the electrostatic latent images corresponding to the respective colors, the electrostatic latent image corresponding to yellow is formed by irradiation with laser light that is optically modulated by yellow data (digital density data). The electrostatic latent image corresponding to yellow is transferred to the first developing device 4.
A with extremely high sharpness (-
A first dot-shaped toner image (yellow toner image) is formed. This first toner image is not transferred onto the recording paper P, but after its surface potential is neutralized to approximately zero by alternating current corona discharge from the static eliminator 74, it is subjected to optical static neutralization using an infrared beam. Next, the photoreceptor 1 is charged again by the scorotron charger 2. Next, the laser light is optically modulated using magenta data (digital density data), and the modulated laser light is irradiated onto the photoreceptor l to form an electrostatic latent image. This electrostatic latent image is developed by the second developing device 4B to form a second toner image (magenta toner image). After discharging, charging, and laser beam irradiation in the same manner as described above, the third toner image (cyan toner image) is sequentially developed by the third developing device 4C.
are formed, and three-color toner images are formed on the photoreceptor 1, which are sequentially laminated. Finally, a fourth toner image (black toner image) is formed, and four-color toner images are sequentially stacked on the photoreceptor l. According to the image forming apparatus 100 of the present embodiment, the photoreceptor has excellent high gamma characteristics, and this excellent high gamma characteristic is achieved by repeating the charging, exposure and development process many times from above the toner image. Even when the latent images are formed by overlapping them, the latent images are stably formed. In other words, even if a beam is irradiated from above the toner image based on a digital signal, a dot-shaped electrostatic latent image with high sharpness without fringes can be formed, and as a result, a toner image with high sharpness can be obtained. can. These four-color toner images are transferred onto the recording paper P fed from the paper feeder by the action of the transfer device 62 after the photoreceptor 1 is charged by the charger 61 (this may be omitted). The recording paper P carrying the transferred toner image is separated from the photoreceptor 1 by a separation electrode 63, conveyed by a guide and a conveyor belt, carried into a fixing device 64, heated and fixed, and discharged onto a paper discharge tray. On the other hand, after the transfer has been completed, the remaining toner on the surface of the photoreceptor 1 is removed by the blade of the cleaning device 70, which was released during the toner image formation, and by the magnetic plane, and removed from the corona static eliminator and the lamp. The static electricity is removed by a static eliminator 74, so that the next multicolor image formation will not be hindered. Note that the lamp and the corona static eliminator 74 may be placed before cleaning. The static elimination step in each toner image forming step may be omitted if the input current to the semiconductor laser 31 is input and the DC component is less than or equal to the threshold current σ. Other shapes can also be used as the reference wave. When the reference wave was selected to have two triangular waves of different sizes as one turbid period so as to coincide with twice the synchronization of the recorded pixels, a clear image with high NII property was obtained. Furthermore, when the same triangular wave was used (one cycle was twice the recording pixel cycle), a clear image with high resolution was obtained. In general, high-gamma photoreceptors tend to reproduce images with high contrast, and having a plurality of peaks as described above within one cycle of the reference wave is effective for improving gradation. When using the same triangular wave as the reference wave (one period is the same as the recording pixel period)
A clear image with high resolution was obtained. Further, the period of the reference wave can be set larger than the recording pixel synchronization. For example, similarly preferable results can be obtained even if the period is four times that of the recording pixels. In this embodiment, intensity modulation using the semiconductor laser 31 has been described, but the invention is not limited to this, and intensity modulation of concentration using other light emitting elements such as an LED array can be similarly performed. A similar effect can be obtained by optically modulating the signal. In the above table, the ratio is the level vergence of the image density signal (Vma
x-Vrnin)/2 and the amplitude value of the reference wave signal. The Q mark indicates that the image is good, the Δ mark indicates that the image is slightly inferior, and the X mark indicates that the image is poor. In other words, the amplitude level is the image density signal level width (Vm
ax −Vmin)/2 is preferably 1.1-1.5 times. If the amplitude level is smaller than the image density signal level width, incomplete gradation reproduction will occur in low density areas and high density areas, resulting in a high contrast image. On the other hand, if it becomes larger than 1.5 times, fogging occurs in low density areas and density decreases in high density areas. FIG. 8 is a block diagram showing a drive circuit of the second embodiment of the scanning optical system 3. The drive circuit 300 intensity-modulates an analog image density signal with a reference wave signal, modulates a carrier wave signal with the intensity-modulated signal, and applies a level-shifted modulation signal to the semiconductor laser 31. Signal generation circuit 310
.. Buffer circuit 320, differential amplifier 340, D/A converter 330, variable resistor 3711 variable gain amplifier 370,
High band power amplifier 380, carrier signal generation circuit 380
It consists of. The reference wave generation circuit 310 generates a triangular wave by an integrator including a variable resistor 311 and a capacitor 312. Further, the triangular wave is inputted to the base m of the transistor 321 via the capacitor 313 and the protective resistor 3. Reference wave generation circuit 310 has two variable resistors. That is, the variable resistor 311 is for adjusting the amplitude of the triangular wave. The variable resistor 314 is used to adjust the bias or offset of the triangular wave. The triangular wave (shown by a solid line in FIG. 9(b), which will be described later) passes through the buffer circuit 320 and is output to the positive input terminal of the differential amplifier circuit 340. On the other hand, the digital image density signal consisting of 8 bits is D/A
The analog image density signal D/A converted by the converter 330 is outputted to the negative input terminal of the differential multiplier 340 mentioned above. As a result, the differential amplifier 340 intensity-modulates the analog image density signal with the reference wave signal, and inputs the modulated signal to the variable gain amplifier 370 via the variable resistance element 371. This signal is a carrier wave having a frequency of 600 MHz or higher, which is amplitude-modulated by a variable gain amplifier 370 , and a high-frequency voltage amplified by a high-band power amplifier 380 is applied to the electrode of the semiconductor laser 31 . Note that the high-band amplifier 380 also has a function of level-shifting the modulated signal using a DC component. FIGS. 9(a) to 9(d) are time charts showing waveforms of various parts in the drive circuit of this embodiment. In the figure, (a) is a reference pulse SCK, and the pulse SCK is synchronized with the pixel clock DCK. The signal shown by the broken line in (b) is an analog density signal that has been D/A converted after color correction and gradation correction according to the recording characteristics, and the signal shown by the solid line is a reference wave signal that is the output signal from the buffer 320. It is. In the figure, Vmin corresponds to the minimum value (black background) of the image density signal, and Vmax corresponds to the maximum value (white background) of the image density signal.The amplitude of the reference wave exceeds Vmax of the image density signal. Therefore, exposure is performed even in the white background area.Furthermore, since the amplitude of the reference wave is lower than Vmin of the image density signal, some exposure is performed also in the black background area. This means forming dots reliably and, on the other hand, forming dots with a small diameter in high-density areas.In this way, the recording characteristics of the high-gamma photoreceptor are improved.(c) shows the difference amplifier 340. This is an intensity modulation signal that has been intensity-modulated by.The density signal corresponding to the recording pixel and the reference signal are synchronized, and an intensity modulation signal corresponding to the image density is generated. (
( ) indicates a modulated signal obtained by amplitude modulating the carrier signal with the intensity modulated signal, and here indicates that the level was further shifted by a high band power amplifier. FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the amount of light emitted from the semiconductor laser and the level-shifted intensity modulation signal from the drive circuit of the second embodiment. A is a region where spontaneous emission occurs, α is a threshold current, and if a current larger than this threshold current σ is input, stimulated emission occurs. In other words, it is a region where stimulated emission occurs. (a)
indicates the current input to the semiconductor laser 31. As described above, the level is softened by the amount corresponding to the white background in the image; current is input to the semiconductor laser. This improves the startup performance of the semiconductor laser 31. (b) shows the amount of light emitted from the semiconductor laser 31 according to the conducting current. In the figure, the one-dot chain line is used in this example and indicates the half-reduced exposure light amount of the high γ photoreceptor. In other words, since it is a high-gamma photoreceptor, no latent image is formed if the amount of exposure from the semiconductor laser 31 is the amount of light required to reduce the exposure potential to half VO. For this reason, even if the level-shifted DC component is higher than the threshold current a, it will correspond to a white background. In other words, in this embodiment, the semiconductor laser 31 is caused to oscillate even in a portion corresponding to a white background. By setting the amplitude of the reference wave signal large instead of the DC component, the exposure amount of Vmax corresponding to the white background portion may be set to be approximately equal to or less than the half-reduced exposure amount P17□. (C) shows the exposure dot distribution recorded on the photoreceptor l. The position of the half-decreased exposure light amount in this exposure dot distribution is indicated by a broken line, and a portion beyond this point is formed as a latent image due to the high γ photoreceptor characteristics. In other words, a latent image consisting of dots of different sizes according to the density signal is obtained, and a dot-like image density distribution formed by developing the latent image is shown. Furthermore, a sharp and small dot-shaped latent image can be formed. In reality, the exposed dot diameter is widened due to the blurring of the scanning optical system, so the recorded dot diameter tends to be large in high-density areas and small in low-density areas. In the above clothes, the ratio is the level width of image density signal (Vmax
-Vmin)/2 and the amplitude value of the reference wave signal. The mark ◯ indicates that the image is good, the mark △ indicates that the image is somewhat poor, and the mark X indicates that the image is poor. In other words, the amplitude level is the image density signal level width (Vm
ax −Vmin)/2 is preferably 1.1-1.5 times. If the amplitude level is smaller than the image density signal level width, incomplete gradation reproduction will occur in low density areas and high density areas, resulting in a high contrast image. On the other hand, if it becomes larger than 1.5 times, fogging occurs in low density areas and density decreases in high density areas. Next, a third example will be shown. As shown in FIG. 11, the drive circuit 300 includes a reference wave signal generation circuit 310, a buffer circuit 320 . Differential amplifier circuit 34
0.350, DC variable power supply 360 and D/A converter 33
Consists of 0. The reference wave signal generation circuit 310 generates a triangular wave by an integrator including a variable resistor 311 and a capacitor 312. Furthermore, the triangular wave has a capacitor 313 and a protective resistor 31.
5 to the pace terminal of transistor 321. The reference wave signal generation circuit 310 has two variable resistors. That is, the variable resistor 311 is for adjusting the amplitude of the triangular wave. The variable resistor 314 is for adjusting the bias or offset of the triangular wave. The triangular wave passes through the buffer circuit 320 and is sent to the comparator 3.
Input to the positive input terminal of 41. The comparator 341 is connected to the buffer circuit 32 as described above.
A digital image density signal consisting of a reference wave passed through 0 and predetermined bits, for example 8 bits, is D/A converted by a D/A converter 330.
Compare with the converted analog concentration signal. Then, the obtained I; pulse width modulated signal is output to the input terminal of the differential amplifier 350. The differential amplifier 350 has a negative input terminal connected to the variable DC power supply 3.
By applying 60 output signals, the intensity modulation signal input to the positive terminal is level-shifted by the DC component and output. This level shift corresponds to the white background in the image. As a result, the differential amplifier 350 outputs a pulse width modulated signal having a DC component synchronized with the pixel clock DCK. This signal becomes a drive signal for driving the semiconductor laser 31 on and off. FIG. 12 is a time chart showing waveforms of various parts of the third drive circuit. In the figure, (a) is a reference pulse SCK, and the pulse SCK is synchronized with the pixel clock DCK. The signal shown by the broken line in (b) is an analog density signal that has been D/A converted after color correction and gradation correction according to the recording characteristics, and the signal shown by the solid line is a reference wave signal that is the output signal from the buffer 320. It is. In the figure, Vmin corresponds to the minimum value of the image density signal (black background area), and Vmax corresponds to the maximum value of the image density signal (white background area). Since the amplitude of the reference wave is based on the Vmax of the image density signal, exposure is performed even in the white background area. Furthermore, since the amplitude of the reference wave is lower than Vmin of the image density signal, some light is applied even in the black background area. These considerations mean that dots are reliably formed in low concentration areas, while dots are formed with small diameters in high concentration areas. In this way, the recording characteristics of the high-7 photoreceptor are improved. (c) is pulse width modulated by the comparator 341 and j: modulation signal. The density signal corresponding to the recording pixel and the reference signal are synchronized, and a pulse width modulation signal corresponding to the image density is generated. (d) is a signal obtained by level shifting the pulse width modulation signal. As described above, this level shift corresponds to the white background in the image. FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the level-shifted pulse width modulation signal from the drive circuit of the third embodiment and the amount of light emitted from the semiconductor laser. In the figure, the graph shows input/output characteristics showing the relationship between the input current to the semiconductor laser 31 and the amount of light emitted. A
is the spontaneous emission region, α is the threshold current,
If a current larger than this threshold current σ is inputted, stimulated emission will occur. In other words, it is a region where stimulated emission occurs. (a) shows the current input to the semiconductor laser 31. As mentioned above, it corresponds to the white background in the image! A current whose level is shifted by 2 minutes is input to the semiconductor laser. This improves the startup performance of the semiconductor laser 31. (b) shows the semiconductor laser 3 according to the input current.
It shows the amount of light emitted from 1. In the figure, the dashed-dotted line indicates the half-decreased exposure light amount of the high γ photoreceptor used in this example.
Ru. In other words, since it is a high γ photoreceptor, the semiconductor laser 31
The exposure amount from V is reduced by half, that is, the potential V. l/2v
A latent image will not be formed if the amount of exposure light is less than that required to achieve . In addition, even if the DC level is 77 or higher than the threshold current a, it will correspond to a white background. In other words, in this embodiment, the semiconductor laser 31 is caused to oscillate even in a portion corresponding to a white background. By setting the amplitude of the reference wave signal large instead of the DC component, the exposure amount of Vmax corresponding to the white background portion may be set to be approximately equal to or less than the half-reduced exposure amount P17□. (C) is photoreceptor 1
The exposure dot distribution recorded above is shown. The position of the half-decreased exposure light amount in this exposure dot distribution is indicated by a broken line, and a portion beyond this point is formed as a latent image due to the high γ photoreceptor characteristics. In other words, the exposure dot distribution is either an elliptical beam or is spread by the brush of the scanning optical system, but the position of the half-reduced exposure light amount in this exposure dot distribution is shown by a broken line, A portion is formed as a latent image due to the high γ photoreceptor characteristics. In other words, a latent image consisting of dots of different sizes according to the density signal is obtained, and a dot-like image density distribution formed by developing the latent image is shown. Furthermore, a sharp and small dot-shaped latent image can be formed. In reality, the exposure dot distribution is wider than the blur of the scanning optical system 3, so the diameter of the recording dots tends to be large in high density areas and small in the low density areas. In the above table, the ratio is the level width of image density signal (Vwax
-Vmin)/2 and the amplitude value of the reference wave signal. An O mark indicates that the image is good, a Δ mark indicates that the image is somewhat poor, and an X mark indicates that the image is poor. In other words, the amplitude level is the image density signal level width (Vm
ax-Vmin)/2 is preferably 1.1-1.5 times. If the amplitude level is smaller than the image density signal level width, incomplete gradation reproduction will occur in low density areas and high density areas, resulting in a high contrast image. On the other hand, when it is larger than 1.5 times, fogging occurs in low density areas and density decreases in high density areas. Furthermore, in this embodiment described above, the print density and color balance can be changed according to the output content. In this case, the density and color balance can be changed by shifting the amplitude and DC component of each reference wave simultaneously or independently. Although the case where the DC component is larger than the threshold current α is shown, it can also be set smaller than this. Moreover, it is not necessary to have a direct current component. In this embodiment, the noise is stable against changes in temperature and changes in the amount of optical feedback, and no spike-like noise occurs. Further, in the present invention, other exposure means such as LED or LC5 can be used instead of exposure using a laser beam.

【発明の効果】【Effect of the invention】

本発明は、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る感光体に対
し、画像濃度信号を参照波信号で変調した変調信号で像
形成を行う画像形成装置において、前記画像濃度信号の
最大及び最小値を前記参照波信号の内側に設定すること
により、記録特性における階調性を向上させて、潜像形
成を安定に行う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、変調信号に直流成分を有させることにより、ンヤ
ープで小さな潜像を形成できる画像形成装置を提供する
ことができた。 また、前記画像濃度信号を参照波により直流成分を有し
た変調信号とするは、ノイズ、温度変化、光帰還量変化
に対して安定となり、がっ、スパイク状ノイズも発生し
ないので、潜像形成を安定に行うことができる画像形成
装置を提供することができた。 更に、前記参照波信号で画像濃度信号を変調した変調信
号で高周波信号を振幅変調した変調信号を用いることに
より、前述と同様にノイズは温度変化、光帰還量変化に
対して安定となり、がっ、スパイク状ノイズも発生しな
いので、潜像形成を安定に行うことかできる画像形成装
置を提供することかできl二。 画像濃度信号を参照波信号でパルス幅変調したことによ
り、ンヤーブで小さな潜像を形成できる画像形成装置を
提供することができた。
The present invention forms an image using a modulation signal obtained by modulating an image density signal with a reference wave signal on a photoconductor having a light attenuation characteristic in which the photoconductor potential does not attenuate in the early stages of exposure but rapidly attenuates in the middle of exposure. An image forming apparatus capable of stably forming a latent image by setting the maximum and minimum values of the image density signal inside the reference wave signal to improve gradation in recording characteristics. were able to provide. In addition, by providing a modulation signal with a DC component, it was possible to provide an image forming apparatus that can form a small latent image in contrast. In addition, when the image density signal is modulated by a reference wave and has a DC component, it is stable against noise, temperature changes, and changes in the amount of light feedback, and no spike-like noise occurs, so latent images are formed. It was possible to provide an image forming apparatus that can stably perform the following steps. Furthermore, by using a modulation signal in which a high-frequency signal is amplitude-modulated with a modulation signal in which an image density signal is modulated with the reference wave signal, the noise becomes stable against temperature changes and changes in the amount of optical feedback, as described above. Since no spike-like noise is generated, it is possible to provide an image forming apparatus that can stably form a latent image. By pulse-width modulating the image density signal with the reference wave signal, it was possible to provide an image forming apparatus that can form a small latent image in a negative manner.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

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斜視図、第2図は高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図は走査光学系の第1の
駆動回路を示すブロック図、第6図は第1の駆動回路の
各部波形を示すタイムチャート、第7図は第1の実施例
の駆動回路からレベル/フ卜された強度変調信号による
半導体レーザからの発光量の関係を説明するための説明
図、第8図は走査光学系3の第2の本実施例の駆動回路
を示すプロ/り図、第9図(a)〜(d)は本実施例の
駆動回路における各部波形を示すタイムチャート、第1
0図は第2の実施例の駆動回路からレベルシフトされた
強度変調信号による半導体レーザからの発光量の関係を
説明するための説明図、第11図は走査光学系の第3の
駆動回路を示すブロック図、第12図は第3の駆動回路
の各部波形を示すタイムチャート、第13図はwc3の
実施例の駆動回路からレベルシフトされたパルス幅変調
信号による半導体レーザからの発光量の関係を説明する
ための説明図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing the characteristics of a high γ photoreceptor, and FIG. 3 is a perspective view showing the characteristics of a high γ photoreceptor. 4 is a sectional view showing a specific configuration example, FIG. 4 is a sectional view showing a developing device applied to the image forming apparatus of this embodiment, FIG. 5 is a block diagram showing the first drive circuit of the scanning optical system, and FIG. Fig. 6 is a time chart showing waveforms of various parts of the first driving circuit, and Fig. 7 explains the relationship between the amount of light emitted from the semiconductor laser according to the intensity modulation signal leveled/filtered from the driving circuit of the first embodiment. 8 is a schematic diagram showing the drive circuit of the second embodiment of the scanning optical system 3, and FIGS. 9(a) to 9(d) are waveforms of various parts in the drive circuit of this embodiment. Time chart showing 1st
Figure 0 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the amount of light emitted from the semiconductor laser due to the level-shifted intensity modulation signal from the drive circuit of the second embodiment, and Figure 11 is an explanatory diagram showing the third drive circuit of the scanning optical system. 12 is a time chart showing the waveforms of each part of the third drive circuit, and FIG. 13 is the relationship between the amount of light emitted from the semiconductor laser due to the level-shifted pulse width modulation signal from the drive circuit of the wc3 embodiment. It is an explanatory diagram for explaining.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)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る感光体に対し、
画像濃度信号を参照波信号で変調した変調信号で像形成
を行う画像形成装置において、前記画像濃度信号の最大
及び最小値は前記参照波信号の内側にあることを特徴と
する画像形成装置。
(1) For a photoreceptor with a light attenuation characteristic in which the photoreceptor potential does not attenuate in the early stages of exposure but rapidly attenuates in the middle of exposure,
An image forming apparatus that forms an image using a modulation signal obtained by modulating an image density signal with a reference wave signal, characterized in that maximum and minimum values of the image density signal are located inside the reference wave signal.
(2)白地に対応する露光強度が半減露光光量と略同一
以下であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装
置。
(2) The image forming apparatus according to claim 1, wherein the exposure intensity corresponding to a white background is approximately equal to or less than the half-decreased exposure light amount.
(3)前記画像濃度信号を参照波信号で強度変調したこ
とを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装置。
(3) The image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the image density signal is intensity-modulated with a reference wave signal.
(4)前記画像濃度信号を参照波信号で変調した変調信
号を用いて高周波信号を振幅変調した変調信号を用いる
ことを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
(4) The image forming apparatus according to claim 3, characterized in that a modulation signal obtained by modulating the amplitude of a high frequency signal using a modulation signal obtained by modulating the image density signal with a reference wave signal is used.
(5)前記画像濃度信号を参照波信号でパルス幅変調し
たことを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装
置。
(5) The image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the image density signal is pulse width modulated using a reference wave signal.
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