JPH05308498A

JPH05308498A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH05308498A
Application number: JP4139770A
Authority: JP
Inventors: Masao Nakano; 正雄仲野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-04-30
Filing date: 1992-04-30
Publication date: 1993-11-19
Anticipated expiration: 2015-02-21
Also published as: JP3012087B2; US5305069A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】潜像形成手段を１つしかもたない画像形成装置
において、１画素内でトナーが付着しない部分の面積を
可変にすることにより、濃度階調性及び解像度を良好に
する。【構成】１つの潜像形成手段によって感光ドラム上に高
電位部、中電位部、及び低電位部を形成し、正規現像に
より高電位部に第１色のトナーを付着させ、反転現像に
より低電位部に第２色のトナーを付着させて、２色画像
を形成する。かかる電位の調整はレーザ光を照射するこ
とにより行われるが、高電位部の形成には定電流回路２
２１からの電流が用いられ、中電位部を形成する場合は
色別電流供給装置２２１の電流に基準電流供給装置２２
０の電流を加えた電流が、また、低電位部を形成する場
合は色別電流供給装置２２２の電流に基準電流供給装置
２２０の電流を加えた電流が、それぞれ用いられる。こ
の定電流回路２２１及び定電流回路２２２の選択は、色
信号２１２に基づいてスイッチングデバイス２１５によ
り、１画素毎に行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の色の画像を形成
する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、２色の色画像を形成する画像形成
装置は、種々提案されている。かかる画像形成装置は、
潜像形成手段により感光ドラム（像担持体）の表面に静
電潜像を形成し、各色トナーを付着させて画像を形成し
ている。

【０００３】まず、潜像形成手段を各色毎用に複数具備
した第１の従来例について、図１１乃至図１３に沿っ
て、説明する。

【０００４】図１１は、画像形成装置の構造を示す縦断
面図である。図に示す感光ドラム１０は、装置本体に回
転自在に支持されており、不図示の駆動手段により矢印
で示す方向に回転駆動されるように構成されている。感
光ドラム１０の周りには、感光ドラム１０の表面を一様
な電位に帯電する１次帯電装置１１と、感光ドラム１０
上に形成された静電潜像（後述）に各色トナーを付着さ
せて各色トナー像を形成する現像装置５２，５３と、そ
れらの各色トナー像の帯電極性を揃える帯電装置１４
と、ガイド部材Ｇ上を搬送されてきた転写材（不図示）
に各色トナー像を転写する転写装置１５と、が順に配設
されている。なお、前記現像装置（第１の現像手段）５
２は正規現像方式のものを採用しており、一方の現像装
置（第２の現像手段）５３は反転現像方式のものを採用
している。

【０００５】また、感光ドラム１０の上方には、２つの
潜像形成手段５０，５１が配設されており、これらの潜
像形成手段５０，５１は、各色に対応したレーザ光を感
光ドラム１０上に照射して、静電潜像を形成するように
なっている。なお、第１の潜像形成手段５０によりレー
ザ光が照射される部分は、図に示すように１次帯電装置
１１の下流側であり、また、第２の潜像形成手段５１に
よりレーザ光が照射される部分は、現像装置５２の下流
側である。

【０００６】次に、潜像形成手段５０，５１により静電
潜像が形成される仕組みについて、図１２に示した感光
ドラムの感光特性に基づいて説明する。なお、図１２
は、横軸にレーザ光の露光量（Ｅｘｐｏｓｅ）、縦軸に
感光ドラムの表面電位を取っており、露光量が多い程感
光ドラムの表面電位が低下することを示している。

【０００７】まず、第１の潜像形成手段５０は、第１色
のトナーを付着する画素以外の全ての画素を、Ｐｏｗｅ
ｒ１の露光量で露光する。したがって、露光を行わなか
った画素の電位（感光ドラム１０の表面電位）は帯電電
位Ｖ１（１０００Ｖ）に維持され、また、露光を行った
画素の電位はＶ０（５００Ｖ）まで低下される。

【０００８】次に、第２の潜像形成手段５１は、第２色
のトナーを付着する画素についてのみＰｏｗｅｒ２での
露光を行う。したがって、露光を行った画素の電位はＶ
２（１００Ｖ）まで低下される。なお、第２の潜像形成
手段５１の露光量は、第１の潜像形成手段５０の露光量
よりも多いこととなる。

【０００９】このようにして、感光ドラム上には、３種
類の電位（Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２）により静電潜像が形成さ
れる。

【００１０】次に、上記構成の画像形成装置による画像
形成工程を、図１３に沿って、説明する。なお、図１３
は、感光ドラム１０の表面状態（表面電位及びトナーの
付着状況）の時間的推移を示したものであり、縦軸には
感光ドラムの表面電位を、横軸には感光ドラムの位置
を、それぞれ取っている。また、図中の矢印は光が照射
される様子を、また、図中の模様はトナーが付着した様
子をそれぞれ示している。

【００１１】まず、所定の信号が送られると、感光ドラ
ム１０が回転駆動され、１次帯電装置１１は感光ドラム
１０の表面を１０００Ｖ（Ｖ１）に帯電し始める（図１
３(a) ）。すると、第１の潜像形成手段５０は、前述の
ように、１次帯電装置１１に帯電された感光ドラム１０
の表面に光を照射して、第１色のトナーを付着させない
部分（画素）を５００Ｖ（Ｖ０）まで除電し、第１色用
の静電潜像を形成する（図１３(b) ）。このとき、２色
目に対する非画像部レベル（５００Ｖ）も形成されるこ
ととなる。静電潜像が感光ドラム１０の回転に伴って現
像装置５２に対向すると、静電潜像は現像されるが、現
像装置５２は正規現像方式のものなので、トナーは、光
が照射されず除電されていない部分（高電位部分）に付
着する（図１３(c) ）。そして、感光ドラム１０上に
は、第１色のトナー像が形成される。

【００１２】また、感光ドラム１０がさらに回転する
と、前述のように、第２の潜像形成手段５１がレーザ光
を照射して部分的に１００Ｖ（Ｖ２）まで除電し、第２
色用の静電潜像を形成する（図１３(d) ）。静電潜像が
感光ドラム１０の回転に伴って現像装置５３に対向する
と、静電潜像は現像されるが、現像装置５３は反転現像
方式のものなので、上記光が照射されて１００Ｖまで除
電された部分（低電位部分）にトナーは付着する。した
がって、感光ドラム１０の表面には２つの色のトナー像
が形成される（図１３(e) ）。

【００１３】かかるトナー像が形成された感光ドラム１
０の表面は、帯電装置１４により再帯電されて、トナー
像の帯電極性が揃えられる。一方、ガイド部材Ｇ上を給
送されてきた転写材（不図示）は、感光ドラム１０の回
転に同期して不図示の給送手段により転写装置１５と感
光ドラム１０との間に給送され、感光ドラム１０上に形
成された２色トナー像が転写材（不図示）上に転写され
る。

【００１４】しかし、上記第１の従来技術では潜像形成
手段が複数必要であるため、感光ドラム周りのスペース
が圧迫されるという問題があった。また、各色毎の露光
を時間差を付けて行っているため、露光のための制御が
複雑化し、後に書き込む画像を一時的に記憶するための
メモリが必要であり装置が複雑化し、さらには各色画像
の位置ずれを起こし易い、等の問題があった。

【００１５】かかる問題を解決するものとして、潜像形
成手段を１つだけ用いたものがある。以下、第２の従来
例として、図１４及び図１５に沿って、説明する。

【００１６】図１４は、２色の色画像を形成する他のタ
イプの画像形成装置を示す縦断面図である。なお、図１
１に示すものと同一構造のものについては、同一符号を
付して、詳細な説明は省略する。かかる従来例において
は、潜像形成手段５６は１つであり、２色の静電潜像を
同時に形成するようになっている。また、１次帯電装置
１１による帯電電位は１０００Ｖであり、第１色に対応
する静電潜像は５００Ｖに除電することにより、また、
第２色に対応する静電潜像は１００Ｖに除電することに
より、それぞれ形成するようになっている。

【００１７】次に、上記構成の画像形成装置による画像
形成工程を、図１５に沿って、簡単に説明する。なお、
図１５は、図１３と同様に、感光ドラム１０の表面状態
の時間的推移を示したものである。

【００１８】まず、所定の信号が送られると、感光ドラ
ム１０が回転駆動され、１次帯電装置１１は感光ドラム
１０の表面を１０００Ｖに帯電し始める（図１５(a)
）。本従来例のように潜像形成手段が１つだけの場合
は、画素毎に露光量を変更する。すなわち、潜像形成手段５６による露光を行わず、感光ドラム
１０の表面電位を帯電電位Ｖ１（１０００Ｖ）に維持す
る。

【００１９】潜像形成手段５６の露光（Ｐｏｗｅｒ
１）により帯電電位Ｖ１（１０００Ｖ）をＶ０（５００
Ｖ）まで低下させる。

【００２０】潜像形成手段５６の露光（Ｐｏｗｅｒ
２）により帯電電位Ｖ１（１０００Ｖ）をＶ２（１００
Ｖ）まで低下させる。の何れかを画素毎に選択し、全体
として電位の高低を付けることにより静電潜像を形成す
る（図１５(b) ）。

【００２１】これらの静電潜像が感光ドラム１０の回転
に伴って現像装置５２に対向すると、現像装置５２は正
規現像方式のものなので、トナーは光が照射されず除電
されていない部分（高電位部分）に付着し、第１色のト
ナー像を形成する（図１５(c) ）。そして、反転現像方
式の現像装置５３に対向すると、上記光が照射されて１
００Ｖまで除電された部分（低電位部分）にトナーは付
着し、第２色のトナー像が形成される（図１５(d) ）。
かかるトナー像は、上述の従来例と同様に帯電装置１４
により帯電極性が揃えられ、転写材（不図示）上に転写
される。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、第２の従来例
は、画像を一時的に記憶するためのメモリを必要としな
い等の点で第１の従来例に比べて優れているが、濃度の
グラディーションを持つ、いわゆる階調画像の形成に関
しては問題がある。以下、その問題を、第１の従来例と
の対比において、図１６に沿って説明する。

【００２３】図１６は、縦軸に感光ドラムの表面電位
を、横軸に感光ドラム上の画素を、それぞれ取ってお
り、図１６(c) は、第１の従来例により階調画像を形成
したときの様子を示している。これは、１画素内でのレ
ーザ光の照射時間を変えることにより照射面積を変えて
濃度階調を付けるものであり、照射時間は画像濃度信号
をパルス幅変調することにより規定される。

【００２４】これに対し、図１６(d) は、図１６(c) と
同様の方法を用いて第２の従来例により階調画像を形成
したときの様子を示しているが、“Ｍ”の部分の電位が
１０００Ｖのままであり、“Ｍ”の部分に第１色用のト
ナーが付着していることが図より理解できる。かかる
“Ｍ”の部分は、トナーが付着すべき部分ではなく、し
たがって、第２の従来例によって得られた画像は、不適
正なものとなる。

【００２５】このように、第２の従来例において、
“Ｍ”の部分の電位が５００Ｖにならない理由を簡単に
説明すると、以下の通りである。

【００２６】２色用の画像形成装置においては、前
述したように、潜像形成手段の露光量（Ｐｏｗｅｒ１／
Ｐｏｗｅｒ２）を切り替えることにより、色が変えられ
るが、かかる切り替えは、所定の色信号（後述）によっ
て行われる。

【００２７】この色信号の切り替えは画素単位で行われ
ており、前述したように、画素毎に第１色の画像、第２
色の画像、白抜きの部分のいずれかを選択でき、全体と
して２色画像が形成されるようになっている。

【００２８】かかる色信号は、装置の能力的なもの
から、画素単位以上に細かくスイッチングすることはで
きない。

【００２９】したがって、階調画像を形成する場合には
前述したように、パルス幅変調によってレーザ光の照射
時間をコントロールさせている。

【００３０】かかる方法で第１色の階調画像を形成
する場合は（図１６(d) ）、Ｐｏｗｅｒ１の出力時間を
コントロールすることにより、１画素内での白抜きの部
分の面積を変化させ、これにより、第１色の画像の階調
を表現する。

【００３１】しかし、第２色用の階調画像を形成す
る場合は、Ｐｏｗｅｒ２の出力時間をコントロールして
１画素内での第２色画像の面積を変化させても、レーザ
光が照射されない（Ｐｏｗｅｒ２がＯＦＦ）部分Ｍは１
０００Ｖの電位のままで残るため、かかる部分Ｍに第１
色のトナーが付着してしまう。

【００３２】なお、第１の従来技術においてこのよ
うな問題が生じないのは、前述したように、第１の潜像
形成手段５０が露光をするときに第１色用のトナーを付
着する部分以外の部分を全て５００Ｖまで除電し、第２
の潜像形成手段５１が露光する部分（画素）の非画像部
レベルを規定してしまうからである。

【００３３】また、以上のパルス幅変調を用いる方法の
他に、ディザ法を利用して擬似階調表現する方法もある
が、階調性を良くしようとすれば解像度が悪くなり、解
像度を良くしようとすれば階調性が悪くなるという問題
があった。

【００３４】図１６(a) は、第２の従来例にディザ法を
用いた場合の感光ドラムの表面状況を示している。横軸
の１つの目盛りは露光画素を示しており、矢印で示す４
つの露光画素により１つの画像画素を形成し、それらの
４つの露光画素についての露光の組み合わせにより、１
つの画像画素について５段階の階調を表すものであるこ
とを示している。また、縦軸は感光ドラムの表面電位
を、図中の模様はトナーが付着した様子をそれぞれ示し
ている。さらに、図中の符号、１−１００は、４つの露
光画素を全て露光してトナーを正規現像方式により付着
させて形成した、１００％濃度の画像画素を示してい
る。また、符号１−５０は、２つの露光画素にトナーを
付着させて形成した５０％濃度の画像画素を、符号１−
２５は２５％濃度の画像画素を、それぞれ示している。
なお、これらの画像画素は、いずれも第１色用の画像に
関するものである。一方、図中の符号２−５０，２−２
５，２−７５は、第２色用の画像についての、５０％濃
度画像、２５％濃度画像、７５％濃度画像を、また、符
号１，２−０は、第１色用の画像及び第２色用の画像共
に０％濃度画像（白抜き部分）を、それぞれ示してい
る。

【００３５】また、他の方法として、図１６(b) に示す
ように、露光量を連続的に変化させて階調性を確保する
方法もあるが、コントラストの低い潜像を現像するとき
は画像そのものが不安定になるという問題がある。

【００３６】そこで、本発明は、階調性の優れた色画像
を形成する画像形成装置を提供することを目的とするも
のである。

【００３７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、所定電位に帯電される像担持
体と、該像担持体上に光を照射して高電位部分と低電位
部分とを形成する潜像形成手段のための制御手段と、該
高電位部分に現像剤を付着させる第１の現像手段と、前
記低電位部分に現像剤を付着させる第２の現像手段と、
を備え、該制御手段が、基準電流を供給する基準電流供
給装置と、画像の色に応じて選択される色別電流を供給
する色別電流供給装置と、を備え、かつ、前記基準電流
に前記色別電流を重畳した電流により前記潜像形成手段
を起動する、ことを特徴とする。

【００３８】この場合、前記潜像形成手段が、レーザ光
を出力する半導体レーザ装置を備えていてもよい。

【００３９】また、前記制御手段が、基準電流を出力す
る時間を規定するスイッチィング装置を備えていてもよ
い。

【００４０】さらに、前記制御手段が、前記半導体レー
ザ装置を起動する電流値を制御する、ようにしてもよ
い。

【００４１】またさらに、前記制御手段が、前記潜像形
成手段の発光量を検知する検知手段と、該検知手段から
の信号により色別電流を制御する発光量制御装置と、を
備え、前記潜像形成手段の発光量が目標値になるように
制御する、ようにしてもよい。

【００４２】また、前記第１の現像装置が、磁性１成分
トナーを使用し、前記第２の現像装置が、非磁性成分ト
ナーを使用する、ようにしてもよい。

【００４３】さらに、前記第１の現像装置が、正規現像
方式であり、前記第２の現像装置が、反転現像方式であ
る、ようにしてもよい。

【００４４】またさらに、前記第１の現像装置は、前記
第２の現像装置２により現像された後に現像を行う、よ
うにしてもよい。

【００４５】

【実施例】以下、図面に沿って本発明の実施例について
説明する。なお、図１１に示すものと同一部分は同一符
号を付して説明を省略する。

【００４６】図１は、本実施例に係る画像形成装置の構
造を示す縦断面図であり、画像形成装置本体の上部に
は、原稿３０を載置する原稿載置台３１が配設されてい
る。原稿載置台３１の下方には原稿読み取り装置３２が
配設されており、画像信号を画像信号処理装置２２に出
力するようになっている。

【００４７】ここで、画像信号処理装置２２の作用を、
図２に沿って説明する。

【００４８】図２は、画像信号処理装置２２の作用をブ
ロック図で示したものであり、前述した原稿読み取り装
置３２から送信されてきた画像信号は、まず色信号２１
２に分離される。かかる色信号２１２は、ＴＴＬレベル
のＨｉ／Ｌｏがそれぞれ、黒画像／色画像を表す。次
に、画像信号は、輝度濃度変換を受けてパルス幅変調
（ＰＷＭ）され、画像濃度に応じた幅（１０ｎｓから１
２０ｎｓまで）を持つ５Ｖのパルスである、画像濃度信
号２１１に変換される。これらの色信号２１２及び画像
濃度信号２１１は、レーザドライバ回路（制御手段）２
１に対して出力されるようになっている。

【００４９】次に、レーザドライバ回路２１について、
図３に沿って、説明する。

【００５０】図３はレーザドライバ回路２１の回路図で
あり、画像信号処理装置２２から画像濃度信号２１１が
送られてくると、画像濃度信号２１１はレーザドライバ
回路２１のスイッチングデバイス（スイッチング装置）
２１４に入力される。かかるスイッチングデバイス２１
４は、画像信号処理装置２２においてパルス幅変調され
たパルス幅に応じて、ドライブ電流（基準電流）を１画
素内にて高速でＯＮ／ＯＦＦするように構成されてお
り、前述したように濃度階調を表現するようになってい
る。なお、スイッチングデバイス２１４にてＯＮ／ＯＦ
Ｆされるドライブ電流は、定電流回路（基準電流供給装
置）２２０にて所定の電流値になるように予めコントロ
ールされている。

【００５１】一方、かかるドライブ電流を発生させる回
路と並列に、バイアス電流（色別電流）の発生回路が形
成されている。図３中のスイッチングデバイス２１５
は、画像信号処理装置２２からの色信号２１２に基づい
て、１画素毎にバイアス電流値（黒色用／他色用）を切
り替えるようになっている。各色用のバイアス電流値
は、定電流回路（色別電流供給装置）２２１，２２２に
より与えられ、それぞれの電流値は設定ボリュウム２１
６，２１７により設定可能になっている。

【００５２】そして、画像濃度に応じて調整されたドラ
イブ電流に対して、色信号によって調整されたバイアス
電流が加算された電流２１３がレーザスキャナ（潜像形
成手段）２０に送られ、Ｐｏｗｅｒ１またはＰｏｗｅｒ
２の露光を画素毎に行うようになっている。

【００５３】次に、レーザスキャナ２０の構造等を、図
４及び図５に沿って説明する。図４は、レーザスキャナ
２０の構造及びレーザ光の照射経路を示した図であり、
図５は、レーザスキャナ２０を構成する半導体レーザユ
ニット２０１の構造を示した図である。

【００５４】図４に示すように、レーザスキャナ２０は
半導体レーザユニット２０１を有しており、半導体レー
ザユニット２０１は、その内部に、半導体レーザ素子
（半導体レーザ装置）６１及びコリメータレンズ６２を
有している（図５(b) ）。半導体レーザ素子６１は、レ
ーザドライバ回路２１からの電流２１３が入力される半
導体レーザチップ６１１を有しており、半導体レーザチ
ップ６１１は、ケース６１４内のステイ６１２（Ｃｕ
製）上に載置されている（図５(c) ）。半導体レーザチ
ップ６１１の前方には窓６１３が配設されており、ま
た、後方にはフォトダイオード６１５が配設されてい
る。

【００５５】かかる半導体レーザチップ６１１は、電流
２１３によって起動され、その前後方向にレーザ光を照
射するようになっており、後方向に照射されたレーザ光
はフォトダイオード６１５に受光されレーザ光強度モニ
タ用に用いられる。また、前方向に照射されたレーザ光
は、窓６１３を透過して、図４に示すように、ポリゴン
ミラー２０２に照射されるようになっている。かかるレ
ーザ光は、さらにレンズ２０３を透過し、ミラー１６を
反射して、感光ドラム１０上に照射されるようになって
いる。そして、ポリゴンミラー２０２は高速で回転して
おり、それに伴ってレーザ光は走査され、感光ドラム１
０上に光像を形成するようになっている。

【００５６】なお、かかるレーザ光の波長は７８０ｎｍ
である。また、感光ドラム１０は、φ８０ｍｍのアルミ
製のシリンダにＯＰＣ感光材料が塗布されたものであ
る。さらに、現像装置１２は、非磁性２成分ポジトナー
（黒色）を収納した第１の潜像を可視化するためのもの
である。また、現像装置１３は、非磁性２成分ネガトナ
ーを収納して第２の潜像を可視化するためのものであ
る。またさらに、帯電装置１４の帯電電圧は、Ｖ_PP＝
８．０ｋＶ、Ｆ＝１ｋＨｚ、Ｖｄｃ＝８００Ｖである。

【００５７】次に、図６及び図７に沿って、本実施例に
おける画像形成時の作用について、説明する。

【００５８】図６は、図１２と同様に、感光ドラムの感
光特性を示したものである。また、図７(a) は、レーザ
ドライバ回路２１の出力電流２１３とレーザ出力との関
係を示したものであり、図７(b) は、感光ドラムの表面
電位の従来例（図１６(d) に相当）を示したものであ
り、また、図７(c) は、本実施例を適用した場合の感光
ドラムの表面電位を示したものである。

【００５９】本実施例においては、１次帯電装置１１に
より感光ドラム１０の表面を−１０００Ｖに帯電した
後、以下の方法で露光した。

【００６０】すなわち、画像濃度信号２１１により黒色
画像を形成する画素においては、スイッチングデバイス
２１５にてバイアス電流を黒色用に切り替え、レーザド
ライバ回路２１の出力電流２１３によりＰｏｗｅｒ１
（１ｍＷ）の露光を行えるようにする。かかる露光の時
間は、画像濃度信号２１１に応じて、１画素の範囲内で
コントロールされ濃度階調が表現されることとなる。な
お、かかる場合、スイッチングデバイス２１４により露
光をする以外の場合でも、バイアス電流が流れることと
なるが、かかるバイアス電流を十分に小さいものとして
感光ドラム表面があまり露光されないようにする。トナ
ーの付着部分は１０００Ｖ程度、白抜きの部分は５００
Ｖになる。

【００６１】また、白抜きの画素においては、Ｐｏｗｅ
ｒ１による露光が１画素を通じて行われ、上述のように
露光時間がコントロールされることはない。感光ドラム
の表面電位は−５００Ｖに保たれる。

【００６２】さらに、他色の画像を形成する画素におい
ては、スイッチングデバイス２１５にてバイアス電流を
他色用に切り替える。かかるバイアス電流により、Ｐｏ
ｗｅｒ１による露光（１ｍＷ）が１画素を通じて行われ
るようにする。そして、画像濃度信号２１１に応じてド
ライブ電流が加えられると、レーザドライバ回路２１の
出力電流２１３によりＰｏｗｅｒ２による露光（３．５
ｍＷ）を行い、色トナーの付着する部分を形成する。

【００６３】なお、実際のレーザドライバ回路２１の出
力電流２１３は、図７(a) に示すように、Ｐｏｗｅｒ１
では３５ｍＡ（バイアス電流を２５ｍＡ、ドライブ電流
を１０ｍＡ）とし、また、Ｐｏｗｅｒ２では４５ｍＡ
（バイアス電流を３５ｍＡ、ドライブ電流を１０ｍＡ）
として露光を行った。

【００６４】これにより、色画像を形成する画素におい
ては、常にバイアス電流が３５ｍＡ流れており、レーザ
出力１ｍＷで露光がされている。すなわち、図７(c) に
詳示するように、感光ドラムの表面電位はＢｉａｓ２
（バイアス２）に保たれ、かかる露光がされた部分にト
ナーは付着しない。したがって、Ｐｏｗｅｒ２の出力時
間をスイッチングデバイス２１４でコントロールし、表
面電位がＢｉａｓ３（バイアス３）である部分の面積を
調整することにより、濃度階調を表現することができ
る。従来のように（図７(b) ）、Ｍの部分の電位が１０
００Ｖのままとなり、黒色のトナーが付着してしまうこ
ともない。

【００６５】ついで、図８に沿って、本発明の他の実施
例について説明する。

【００６６】本実施例においては、レーザドライバ回路
４１、及び図５のフォトダイオード（検知手段）６１５
を制御に利用した以外の構造は上記実施例とほぼ同様で
あるため、主にレーザドライバ回路４１について説明す
る。

【００６７】本実施例においては、図５において説明し
たフォトダイオード６１５からの信号を検知するように
なっており、回路２２５はフォトダイオード６１５の信
号を受ける回路である。そして、２１８は、色信号２１
２に応じて、フィードバック電流を目標値に維持するた
めの回路であり、該目標値は設定ボリュウム１７によっ
て設定できる。フィードバック回路（発光量制御装置）
２２６は、目標値に回路２２５からの出力電流（バイア
ス発光量モニタ電流）を一致させるように、定電流回路
の定数を決定する。なお、バイアス電流は、半導体レー
ザチップ６１１の発光量が所望値になるようにフィード
バック制御により変えられるが、かかるバイアス電流
に、定電流回路２２０により発生する電流を加えた電流
２１３が半導体レーザチップ６１１に送られる。

【００６８】これにより、環境変動にかかわらず半導体
レーザチップ６１１の発光量は一定に保持されるため、
画像の濃度を適正に管理される。また、上記実施例と同
様に、不必要なトナーの付着もなく、適正な階調画像が
形成される。

【００６９】さらに、他の実施例について、図９及び図
１０に沿って説明する。

【００７０】図９において、回転方向上流側に配設した
現像装置１２は、非磁性２成分方式のもの（接触式）で
あり、第２潜像の反転現像用として用いた。また、下流
側の現像装置１７は、磁性１成分方式のもの（非接触
式）であり、第１潜像の正規現像用として用いた。他の
構造は、上述した実施例と同様である。

【００７１】これにより、上記実施例と同様、適正な階
調画像が形成されると共に、下流側の現像装置が非接触
式のため、すでに感光ドラム上に形成されているトナー
像が乱されることもない。

【００７２】また、トナー濃度制御手段、トナー補給装
置、攪拌装置等が不要で、構造が簡単な磁性１成分現像
装置の利点を活用できる。

【００７３】さらに、磁性１成分現像装置は正規現像に
使用するため、反転現像におけるようなトナー付着力の
低下の心配もない。

【００７４】しかしながら、下流側の現像装置には、上
流側の現像装置のトナーが混入してくる現象があり、混
色の結果、黒トナーに色トナーが混ざるほうが画像の品
位を落としてしまう。図１０は、このことを考慮し、上
流側に第１現像装置として磁性１成分現像装置を正規現
像で使い、下流側に、非磁性１成分現像装置を反転現像
用に使用した。

【００７５】これにより、混色と画像乱れのない画像が
得られる。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
基準電流を出力する時間を制御して濃度階調を表現する
場合でも、色別電流の値を調整することにより基準電流
ＯＦＦのときの画像色を白色にすることができる。した
がって、不要なトナーの付着により階調画像が不適正な
ものとなることがない。

【００７７】また、色別電流供給装置が色別電流を画素
毎に切り替えると共に、階調表現は画素毎に行うことが
できる。換言すれば、ディザ法のような擬似階調を表現
する方法等と異なり、階調表現のために複数の画素を必
要とせず、したがって、階調性をよくするために解像度
を犠牲にすることもない。

【００７８】さらには、潜像形成手段が１つのため、像
担持体周りのスペースが圧迫されたり制御が複雑になる
等の問題もなく、良好な階調画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例にかかる画像形成装置の構
造を示す縦断面図。

【図２】画像信号処理装置の機能を示す説明図。

【図３】レーザドライバ回路の回路図。

【図４】レーザスキャナの構造及びレーザ光の照射経路
を示す斜視図。

【図５】半導体レーザユニットの構造説明図。

【図６】感光ドラムの感光特性図。

【図７】第１実施例の効果等を説明するための図。

【図８】第２実施例に用いるレーザドライバ回路の回路
図。

【図９】本発明の第３実施例にかかる画像形成装置の構
造を示す縦断面図。

【図１０】本発明の第３実施例にかかる画像形成装置の
構造を示す縦断面図。

【図１１】第１の従来例を示す画像形成装置の縦断面
図。

【図１２】感光ドラムの感光特性図。

【図１３】第１の従来例における感光ドラムの表面状態
を説明する説明図。

【図１４】第２の従来例を示す画像形成装置の縦断面
図。

【図１５】第２の従来例における感光ドラムの表面状態
を説明する説明図。

【図１６】階調画像形成時の従来の問題点を説明する説
明図。

【符号の説明】

１０像担持体（感光ドラム）１１１次帯電装置１２第１の現像手段（現像装置）１３第２の現像手段（現像装置）１４帯電装置１５転写装置２０レーザスキャナ２１レーザドライバ回路２２画像信号処理回路５６潜像形成手段６１半導体レーザ装置（半導体レーザ素子）２０１半導体レーザユニット２１４スイッチング装置（スイッチングデバイス）２１５スイッチングデバイス２２０基準電流供給装置（定電流回路）２２１色別電流供給装置（定電流回路）２２２色別電流供給装置（定電流回路）２２６発光量制御装置（フィードバック回路）６１５検知手段（フォトダイオード）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｂ 27/72 Ａ 8507−2ＫＧ０３Ｇ 15/00 １０２ 15/01 １１７Ｂ 15/04 １１６ 9122−2Ｈ 15/09 １０１

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定電位に帯電される像担持体と、該像
担持体上に光を照射して高電位部分と低電位部分とを形
成する潜像形成手段のための制御手段と、該高電位部分
に現像剤を付着させる第１の現像手段と、前記低電位部
分に現像剤を付着させる第２の現像手段と、を備え、該制御手段が、基準電流を供給する基準電流供給装置
と、画像の色に応じて選択される色別電流を供給する色
別電流供給装置と、を備え、かつ、前記基準電流に前記
色別電流を重畳した電流により前記潜像形成手段を起動
する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記潜像形成手段が、レーザ光を出力す
る半導体レーザ装置を備えた、ことを特徴とする請求項
１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記制御手段が、基準電流を出力する時
間を規定するスイッチィング装置を備えた、ことを特徴
とする請求項１または請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記制御手段が、前記半導体レーザ装置
を起動する電流値を制御する、ことを特徴とする請求項
２記載の画像形成装置。
【請求項５】前記制御手段が、前記潜像形成手段の発
光量を検知する検知手段と、該検知手段からの信号によ
り色別電流を制御する発光量制御装置と、を備え、前記
潜像形成手段の発光量が目標値になるように制御する、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】前記第１の現像装置が、磁性１成分トナ
ーを使用し、前記第２の現像装置が、非磁性成分トナー
を使用する、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成
装置。
【請求項７】前記第１の現像装置が、正規現像方式で
あり、前記第２の現像装置が、反転現像方式である、こ
とを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】前記第１の現像装置は、前記第２の現像
装置２により現像された後に現像を行う、ことを特徴と
する請求項７記載の画像形成装置。