JPH08276619A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ドット径及びライン幅を従来の装置と同等に
したままで、トナー高さを減少させ、かつトナー高さを
スポット径方向で略均一にすることができる画像形成装
置を得ること。 【構成】 光源手段１０からの光変調したレーザ光を導
光手段により偏向手段１４に導光し、該偏向手段で偏向
したレーザ光を結像手段１５により被走査面１８上に導
光し画像形成を行なう画像形成装置において、該レーザ
光の断面形状がドーナツ形状又は複数の円を組み合わせ
た形状となるように該光源手段の出力部を構成したこ
と。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像形成装置に関し、特
に光源手段からの光変調したレーザ光（レーザービー
ム）で感光体や静電記録媒体等の像担持体である被走査
面を光走査することにより画像形成を行なうようにし
た、例えば電子写真プロセスを有するレーザービーム複
写機やレーザービームプリンター（ＬＢＰ）等の装置に
好適な画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真プロセスを利用した
レーザービーム複写機やレーザービームプリンター等の
画像形成装置においては、像担持体面を帯電し、光源手
段から出射したレーザ光により露光し、該像担持体面上
に形成した静電潜像を現像装置により現像して、トナー
像として可視化する反転現像系の画像形成装置が知られ
ている。

【０００３】図１１はこの反転現像系の画像形成装置の
一例の要部概略図である。

【０００４】同図において１０１は感光ドラムであり、
金属の導電性基材１０１ｂ上に感光体層１０１ａを設け
ている。１０２は帯電ローラであり、芯金１０２ｂの表
層に弾性層１０２ａを設けており、感光ドラム１０１を
均一に帯電している。１１１はバイアス電源であり、帯
電ローラ１０２の芯金１０２ｂに電圧を印加しており、
例えば感光ドラム１０１を均一に帯電させる為に直流バ
イアス（ＤＣ＝−８００Ｖ）と交流バイアス（ＡＣ）と
を印加しており、該感光ドラム１０１面上を約−８００
Ｖ（暗電圧：Ｖｄ）で均一に帯電している。１０３は発
振波長が約７００〜８００ｎｍのレーザ光（露光光）で
あり、帯電された感光ドラム１０１面上に静電潜像を形
成しており、露光部の電位は約−２００Ｖ（明電位：Ｖ
Ｌ）程度となっている。１０４は現像装置であり、感光
ドラム１０１面上の静電潜像を顕像化しており、現像ス
リーブ１０４ａには現像バイアス電源１１２により現像
バイアス（例えばＤＣ＝−５００ＶとＡＣ）が印加され
ている。１０５は転写ローラーであり、感光ドラム１０
１面上に顕像化されたトナー像を転写材（不図示）に転
写しており、芯金１０５ｂの表層に中抵抗弾性層１０５
ａを設けている。１１３はバイアス電源であり、転写ロ
ーラー１０５の芯金１０５ｂに電圧を印加している。１
０６は転写ガイドであり、転写ローラー１０５と感光ド
ラム１０１との間に転写材を導いている。１０７はクリ
ーナーであり、感光ドラム１０１面上に残ったトナーや
紙粉等を除去している。１０７ａはクリーニングブレー
ドである。転写の終了した転写材は搬送ガイド１０８に
よって定着器１０９に送られ、加圧加熱することにより
トナー像が該転写材に定着される。定着器１０９は定着
ローラー１０９ａと加圧ローラー１０９ｂとで構成され
ている。

【０００５】同図における画像形成装置は接触帯電部材
として帯電ローラー１０２や転写ローラー１０５等を利
用することによって、コロナ帯電器を使用する画像形成
装置に比べて、電源電圧の低圧化が可能となり、不快な
オゾン等のコロナ生成物の発生が少ない等の利点があ
る。

【０００６】図１２は図１１に示したレーザ光（露光
光）を制御する画像形成装置（露光装置）の走査光学系
の要部概略図である。

【０００７】同図においては光源手段としての例えば半
導体レーザー３０から出射したレーザ光（レーザービー
ム）をコリメーターレンズ３１により平行光束としアパ
ーチャ３２を介し副走査方向のみ屈折力を持つシリンド
リカルレンズ３３で集光し、回転多面鏡から成る光偏向
器３４の偏向面３４ａへ線状に入射させている。そして
偏向面３４ａで偏向したレーザ光をｆθ特性を有するｆ
θレンズ３５により光偏向器３４の面倒れを補正する面
倒れ補正用レンズ３６とミラー３７とを介して被走査面
（像担持体面）としての感光ドラム３８面上に導光し、
スポットを形成している。そして光偏向器３４を回転軸
を中心にモーター等の駆動手段（不図示）により矢印Ａ
方向に回転させることにより、該感光ドラム３８面上を
矢印Ｂ方向に光走査して画像記録を行なっている。

【０００８】このとき感光ドラム３８面上を光走査する
前に光偏向器３４で偏向したレーザ光の一部を同期ミラ
ー３９と同期シリンドリカルレンズ４０を介して光検出
器（ＢＤセンサー）４１に導光し、該光検出器４１から
得られる同期信号（ＢＤ信号）を利用して感光ドラム３
８面への画像情報の走査開始位置のタイミングを制御し
ている。

【０００９】一般にレーザービームプリンターやレーザ
ービーム複写機等における画像形成装置ではレーザ光源
（光源手段）として半導体レーザーやＨｅ−Ｎｅレーザ
ー等を用いている。これらのレーザ光源から出射される
レーザ光のビームの断面形状（スポット形状）は円形状
又は楕円形状を持ち、又そのビーム断面の強度分布（光
強度分布）は図１３（Ａ）に示すように中央部で大きな
ピークを持つガウス分布（単一横モード）をしている。
従来の画像形成装置では、このガウス分布のレーザ光を
利用してコリメーターレンズや絞りを介して像担持体面
上に導光して光走査を行ない、画像記録を行なってい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のガウ
ス分布を持つレーザ光は、例えば帯電電位−８００Ｖ、
露光電位−２００Ｖ、現像ＤＣバイアス−５００Ｖの場
合、感光ドラム面上における静電潜像も図１３（Ｂ）に
示すようにガウス分布を持ち、又現像装置によりトナー
像が感光ドラム面上に現像される場合にもガウス分布を
持つトナー高さ（トナーの乗り量又はトナー粉像の盛り
上がり量）として現像される。従って感光ドラム面上で
のトナー像も中央部でトナーが高く盛り上がることとな
り、転写紙上においても紙のコシや転写ローラーで感光
ドラム面上のトナー画像が潰されるが、最終的には図１
３（Ｃ）に示すように中央部でトナーが盛り上がるよう
な転写画像となる。尚、図１３（Ｃ）においてＬは転写
紙上における最大のトナー高さ、即ちトナーの乗り量
（トナー粉像の盛り上がり量）の最大の高さを示してい
る。

【００１１】理想的には図１４（Ａ）に示すようにレー
ザ光の光強度分布（ビーム断面の強度分布）が矩形状の
分布を持つことで、感光ドラム面上の静電潜像も図１４
（Ｂ）に示すように矩形状の分布となり、更に転写紙上
のトナー高さも図１４（Ｃ）で示すように矩形状の分布
となることが画像形成を行なう上で最も望ましい。

【００１２】これに対してガウス分布を持つレーザ光を
用いた従来の画像形成装置では、前記図１３（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）に示した如くレーザ光の光強度分布や静
電潜像、そして転写紙上のトナー高さが各々ガウス分布
を持つために、必要なドット径及びライン幅を確保する
為に感光ドラム面上及び転写紙上のトナー高さが非常に
高く、かつトナー高さが山形となる構成であった。

【００１３】その為、感光ドラム面上でトナー像が山形
となり、かつトナー高さが高い、即ちトナーの乗り量
（トナー粉像の盛り上がり量）が非常に大きい為にトナ
ー消費量が多く、転写時に画像が飛び散るという問題点
があった。又転写紙上のトナー高さが前記図１３（Ｃ）
に示した如く山のような分布をしている為、トナーが均
一に溶融せずに定着性が悪い、又は静電オフセットが発
生する等の問題を引き起こす原因にもなっていた。

【００１４】又、「尾引き」と呼ばれ、転写紙が定着ロ
ーラーと加圧ローラーのニップ部に挿通されるときに発
生する、画像下側へのトナーの飛び散り等の問題も、ト
ナー高さが山のような分布をし、かつトナーの乗り量が
非常に多い場合に顕著に発生するという問題点もあっ
た。

【００１５】本発明の第１の目的は光源手段の出力部
（発光部）により、その断面形状がドーナツ形状又は複
数の円を組み合わせた形状に形成されたレーザ光を、又
は変換手段により、その断面形状がドーナツ形状又は複
数の円を組み合わせた形状に変換されたレーザ光を、被
走査面上への露光光として用いることにより、ドット径
及びライン幅を従来と同等にしたままで、トナー高さを
減少させ、かつトナー高さをスポット径方向で略均一に
することができ、これによりトナー消費量の低減、転写
時の画像の飛び散りの低減、定着性の向上及び静電オフ
セットの防止、更には尾引きの防止等を実現させること
ができる画像形成装置の提供にある。

【００１６】本発明の第２の目的は光源手段の出力部に
より、その光強度分布（ビーム断面の強度分布）が周辺
部に比べて中心部で小さくなるように形成されたレーザ
光を、又は変換手段により、その光強度分布（ビーム断
面の強度分布）が周辺部に比べて中心部で小さくなるよ
うに変換されたレーザ光を、被走査面上への露光光とし
て用いることにより、ドット径及びライン幅を従来と同
等にしたままで、トナー高さを減少させ、かつトナー高
さをスポット径方向で略均一にすることができ、これに
よりトナーの消費量の低減、転写時の画像の飛び散りの
低減、定着性の向上及び静電オフセットの防止、更には
尾引きの防止等を実現させることができる画像形成装置
の提供にある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、 （１−１）光源手段からの光変調したレーザ光を導光手
段により偏向手段に導光し、該偏向手段で偏向したレー
ザ光を結像手段により被走査面上に導光し画像形成を行
なう画像形成装置において、該レーザ光の断面形状がド
ーナツ形状又は複数の円を組み合わせた形状となるよう
に該光源手段の出力部を構成したことを特徴としてい
る。

【００１８】（１−２）光源手段からの光変調したレー
ザ光を導光手段により偏向手段に導光し、該偏向手段で
偏向したレーザ光を結像手段により被走査面上に導光し
画像形成を行なう画像形成装置において、該レーザ光の
断面形状をドーナツ形状又は複数の円を組み合わせた形
状に変換する変換手段を該被走査面までの間の光路内に
設けたことを特徴としている。

【００１９】（１−３）光源手段からの光変調したレー
ザ光を導光手段により偏向手段に導光し、該偏向手段で
偏向したレーザ光を結像手段により被走査面上に導光
し、画像形成を行なう画像形成装置において、該レーザ
光の光強度分布が周辺部に比べて中心部で小さくなるよ
うに該光源手段の出力部を構成したことを特徴としてい
る。

【００２０】（１−４）光源手段からの光変調したレー
ザ光を導光手段により偏向手段に導光し、該偏向手段で
偏向したレーザ光を結像手段により被走査面上に導光
し、画像形成を行なう画像形成装置において、該レーザ
光の光強度分布を周辺部に比べて中心部で小さくなるよ
うに変換する変換手段を該被走査面までの間の光路内に
設けたことを特徴としている。

【００２１】（１−５）導電性基材上に感光体層を持つ
回転可能な像担持体を帯電し、露光により該像担持体上
に静電潜像を形成し、現像装置により現像を行なって、
該像担持体上にトナー像を形成した後、転写材に該像担
持体上のトナー像を転写し、定着装置により該転写材の
トナー像を該転写材に定着させる画像形成装置におい
て、該像担持体上への露光を、スポット形状がドーナツ
形状もしくは複数の円を組み合わせた形状より成るレー
ザ光、又はスポット形状を変換する変換手段によりドー
ナツ形状もしくは複数の円を組み合わせた形状に変換さ
れたレーザ光、を用いて行なったことを特徴としてい
る。

【００２２】（１−６）導電性基材上に感光体層を持つ
回転可能な像担持体を帯電し、露光により該像担持体上
に静電潜像を形成し、現像装置により現像を行なって、
該像担持体上にトナー像を形成した後、転写材に該像担
持体上のトナー像を転写し、定着装置により該転写材の
トナー像を該転写材に定着させる画像形成装置におい
て、該像担持体上への露光を、スポットの光強度分布が
周辺部より中心部で小さいレーザ光、又はスポットの光
強度分布を変換する変換手段により周辺部より中心部で
小さくなるように変換された光強度分布を有するレーザ
光、を用いて行なったことを特徴としている。

【００２３】

【実施例】図１は本発明の実施例１の要部概略図であ
る。

【００２４】同図において１０は光源手段としての例え
ば半導体レーザーである。本実施例においては半導体レ
ーザー１０から出射するレーザ光（レーザービーム）の
断面形状（スポット形状）がドーナツ形状となるように
該半導体レーザー１０の出力部（発光部）を構成してい
る。即ち本実施例では半導体レーザー１０の出力部断面
形状の中心部に、例えばレーザ光を遮光（遮断）する手
段を設けることによって、ビームの断面形状がドーナツ
形状となるように形成している。これにより後述するよ
うにドット幅及びライン幅を従来と同等にしたまま、転
写紙上のトナー高さ（トナーの乗り量又はトナー粉像の
盛り上がり量）を減少させ、かつトナー高さをスポット
径方向で略均一となるようにしている。

【００２５】１１はコリメーターレンズであり、半導体
レーザー１０から出射されたレーザ光を平行光束として
いる。１２はアパーチャであり、通過光束径を調整して
出射している。１３はシリンドリカルレンズであり、副
走査方向にのみ所定の屈折力を有している。尚、コリメ
ーターレンズ１１、アパーチャ１２そしてシリンドリカ
ルレンズ１３の各要素は導光手段の一要素を構成してい
る。

【００２６】１４は偏向手段としての例えば回転多面鏡
より成る光偏向器であり、軸を中心に駆動モータ（不図
示）により矢印Ａ方向に一定速度で回転している。１５
はｆθ特性を有する結像手段としてのｆθレンズであ
り、光偏向器１４で偏向されたレーザ光を光偏向器１４
の面倒れを補正する面倒れ補正用レンズ１６を通しミラ
ー１７を介して被走査面（像担持体面）としての感光ド
ラム１８面上に結像させている。感光ドラム１８周辺に
は前記図１１に示した電子写真プロセスとしての各要素
が配置されており、前述したプロセスにより画像形成が
行なわれる。

【００２７】１９は同期ミラー、２０は同期シリンドリ
カルレンズ、２１は光検出器（ＢＤセンサー）であり、
これらの各要素１９，２０，２１を用いて感光ドラム１
８面上への画像情報の走査開始位置のタイミングを制御
している。

【００２８】本実施例において半導体レーザー１０から
画像情報に基づいて光変調して出射したレーザ光はコリ
メーターレンズ１１により略平行光束にされ、アパーチ
ャ１２によって通過光束径を調整してシリンドリカルレ
ンズ１３に入射している。シリンドリカルレンズ１３に
入射した光束のうち主走査断面においてはそのままの状
態で出射する。又副走査断面においては収束して光偏向
器１４の偏向面１４ａにほぼ線像（主走査方向に長手の
線像）として結像している。そして光偏向器１４の偏向
面１４ａで偏向されたレーザ光はｆθレンズ１５により
面倒れ補正用レンズ１６を通りミラー１７を介して感光
ドラム１８面上に導光され、スポットが形成される。そ
して光偏向器１４を矢印Ａ方向に回転させることによっ
て該感光ドラム１８面上を矢印Ｂ方向に光走査してい
る。これにより画像記録を行なっている。

【００２９】本実施例においては半導体レーザー１０か
ら出射するレーザ光のビーム断面形状（スポット形状）
が図２（Ａ）に示すようにドーナツ形状となるように該
半導体レーザー１０の出力部（発光部）を構成してお
り、これにより該出力部からのレーザ光の光強度分布
（ビーム断面の強度分布）が図２（Ｂ）に示すようにス
ポット径の中央部の光強度を０にして、周辺部で高い光
強度が得られるようにしている。

【００３０】本実施例ではこの光強度分布を持つレーザ
光を感光ドラム１８面上への露光光として用いて、該感
光ドラム１８面上に静電潜像を形成している。このとき
感光ドラム１８面上に形成された静電潜像は図２（Ｃ）
に示すような電位分布を持ち、例えば転写時にトナーが
飛び散ったとしても図２（Ｄ）に示すように転写紙上の
トナー高さＬ´はガウス分布のレーザ光を用いた際のト
ナー高さＬよりも小さくすることができるので、ドット
幅及びライン幅を従来の画像形成装置と同等にしたま
ま、感光ドラム面上のトナー像、及び最終的には転写紙
上のトナー高さを小さくすることができ、トナー像のト
ナー乗り量を減少させることができる。これにより転写
時の画像の飛び散りの低減やトナー消費量の低減を図っ
ている。

【００３１】又、本実施例では図２（Ｄ）に示すように
転写紙上のトナー高さをスポット径方向で略均一とする
ことができるので定着性も向上させることができ、更に
はトナー像のトナー乗り量の低減により、定着装置によ
る静電オフセットや尾引き等の改善にも効果を上げるこ
とができる。尚、本実施例における転写紙上のトナー高
さＬ´は本装置の許容範囲内の値となるように設定され
ている。

【００３２】又、本実施例においては図３（Ａ）に示す
ように従来と同様のビームの断面形状（円形状）でも半
導体レーザーの出力部を適切に構成することにより、例
えばレーザ光の光強度分布（ビーム断面の強度分布）が
図３（Ｂ）で示すように周辺部に比べて中央部で小さく
なるような構成とすることによっても、感光ドラム面上
に形成される静電潜像は図３（Ｃ）に示すような電位分
布を持ち、これにより転写紙上のトナー高さＬ´を図３
（Ｄ）に示すように従来のガウス分布のレーザ光を用い
た際のトナー高さＬより小さくすることができ、かつト
ナー高さもスポット径方向で略均一とすることができ
る。これにより前述の実施例１と同様な効果を得てい
る。

【００３３】尚、本実施例では半導体レーザーの出力部
断面形状の中心部に、例えばレーザ光の光量を減少させ
る手段を設けることによって、レーザ光の光強度分布が
周辺部に比べて中央部で小さくなるようにしている。

【００３４】更に本実施例では図４に示すようにレーザ
光のビームの断面形状（スポット形状）が複数の円を組
み合わせた形状となるように半導体レーザーの出力部を
構成することによっても、該レーザ光の光強度分布（ビ
ーム断面の強度分布）が前記図３（Ｂ）に示したように
周辺部に比べて中央部で小さくすることができ、これに
より前述の実施例１と同様な効果を得ることができる。

【００３５】尚、上記に示した各実施例においては半導
体レーザーから出射するレーザ光のビームの断面形状を
円形状としたが、例えば楕円形状な場合においても本発
明は前述の実施例と同様な効果を得ることができる。

【００３６】図５は本発明の実施例２の変換手段として
の機能をも兼ね備えた光源手段の説明図である。

【００３７】前述した実施例１では半導体レーザーから
出射するレーザ光のビームの断面形状がドーナツ形状
（あるいは複数の円を組み合わせた形状）、又はレーザ
光の光強度分布（ビーム断面の強度分布）が周辺部に比
べて中央部で小さくなるように該半導体レーザーの出力
部（発光部）を構成したが、本実施例ではガウス分布を
持つレーザ光を用いて、該レーザ光のビームの断面形状
を任意の形状に変換、又はレーザ光の光強度分布を任意
の分布に変換する変換手段としての機能をも兼ね備えた
光源手段を用いることによって、前述の実施例１と同様
な効果を得ている。

【００３８】即ち、本実施例では半導体レーザー５０の
出力部５１の出力窓５２の中央部５２ａにレーザ光を遮
光（遮断）する、もしくは光強度を弱める材料を塗布す
る、又は出力部５１の出力窓５２の一部、例えば中央部
５２ａに凹凸を形成する、もしくは偏光部を設ける等し
て、光軸近傍のレーザ光を透過させないような構成とす
ることにより、レーザ光の中央部での光強度を小さく、
又は０にしている（尚、上記の塗布材料としては、例え
ばレーザ光を反射させずに吸収する材料を選択すれば、
反射光が出力部５１に戻ることがないので、より効果的
となる。）。

【００３９】これにより感光ドラム面上におけるレーザ
光のビームの断面形状（スポット形状）をドーナツ形
状、又はレーザ光の光強度分布が周辺部に比べて中央部
で小さくなるように変換し、前記図２（Ｂ）、又は図３
（Ｂ）に示すような光強度分布を持つレーザ光を感光ド
ラム面上への露光光として用いることにより、前述の実
施例１と同様にドット幅やライン幅を従来の画像形成装
置と同等にしたままで、感光ドラム面上及び転写紙上に
おいて、ドットやラインのトナー高さを小さくすること
ができる。これにより本実施例においてはトナー消費量
の低減、転写時の画像飛び散りの低減を図ることがで
き、又転写紙上のトナー高さをスポット径方向で略均一
とすることができるので定着性も向上させることができ
る。更にはトナーの乗り量の低減により、定着装置によ
る静電オフセットや尾引きの改善にも効果を上げること
ができる。

【００４０】又、本実施例では以下に示すようにコリメ
ーターレンズに上記に示した変換手段としての機能をも
付加するように構成することによっても前述の実施例２
と同様な効果を得ることができる。

【００４１】即ち、図６に示すように半導体レーザーか
ら出射されたレーザ光をコリメーターレンズ６１により
平行光束にする際、該コリメーターレンズ６１のレーザ
光透過領域Ａの中央部６１ａに、例えばレーザ光を遮光
（遮断）する、もしくは光強度を弱める材料を塗布す
る、又はコリメーターレンズ６１のレーザ光透過領域Ａ
の中央部６１ａに凹凸を形成する、もしくは偏光部を設
ける等して、光軸近傍のレーザ光を透過させないような
構成とすることによって、レーザ光の中央部での光強度
を小さく、又は０にしている。これにより感光ドラム面
上でレーザ光のビームの断面形状（スポット形状）をド
ーナツ形状、又はレーザ光の光強度分布が周辺部に比べ
て中央部で小さくなるように変換し、該変換されたレー
ザ光を感光ドラム面上への露光光として用いることによ
り、前述の実施例２と同様な効果を得ている。

【００４２】又、本実施例においては以下に示すように
アパーチャに上記に示した変換手段としての機能をも付
加するように構成することによっても前述の実施例２と
同様な効果を得ることができる。

【００４３】即ち、図７（Ａ）に示すようにコリメータ
ーレンズを通過したレーザ光をアパーチャ７１で絞る
際、該アパーチャ７１のレーザ光透過領域Ａの中央部７
１ａに、例えば該アパーチャ７１の部材と同部材、又は
別部材である、例えば十字型の部材７２を設け、光軸近
傍のレーザ光を透過させないような構成とすることによ
って、レーザ光の中央部での光強度を小さく、又は０に
している。これにより感光ドラム面上でのレーザ光のビ
ームの断面形状（スポット形状）をドーナツ形状、又は
レーザ光の光強度分布が周辺部に比べて中央部で小さく
なるように変換し、該変換されたレーザ光を感光ドラム
面上への露光光として用いることにより、前述の実施例
２と同様な効果を得ている。

【００４４】又、本実施例においては上記に示した部材
７２を図７（Ｂ）に示すように円錐形状より成る部材７
３より構成すれば、該部材７３において多少のレーザ光
の反射がある場合においても、反射光が半導体レーザー
の出力部に戻ることがないので、該出力部を損傷させる
ことはないという利点がある。

【００４５】又、本実施例においては以下に示すように
シリンドリカルレンズに上記に示した変換手段としての
機能をも付加するように構成することによっても前述の
実施例２と同様な効果を得ることができる。

【００４６】即ち、図８に示すようにアパーチャーを通
過したレーザ光がシリンドリカルレンズ８１を通過する
際、該シリンドリカルレンズ８１のレーザ光透過領域Ａ
の中央部８１ａに、例えばレーザ光を遮光（遮断）す
る、もしくは光強度を弱める材料を塗布する、又は該シ
リンドリカルレンズのレーザ光透過領域Ａの中央部８１
ａに凹凸を形成する、もしくは偏光部を設ける等して、
光軸近傍のレーザ光を透過させないような構成とするこ
とにより、レーザ光の中央部で光強度を小さく、又は０
にしている。これにより感光ドラム面上でのレーザ光の
ビームの断面形状（スポット形状）をドーナツ形状、又
はレーザ光の光強度分布が周辺部に比べて中央部で小さ
くなるように変換し、該変換されたレーザ光を感光ドラ
ム面上への露光光として用いることにより、前述の実施
例２と同様な効果を得ている。

【００４７】図９（Ａ）は本発明の実施例３の変換手段
としての機能を持つ光学部材の説明図であり、図９
（Ｂ）はこの光学部材により半導体レーザーからのレー
ザ光の一部を遮光している様子を示した説明図である。

【００４８】本実施例においては変換手段として円錐形
状より成る光学部材９１を半導体レーザーから光偏向器
までの間の光路中に設け、該光学部材９１により光軸近
傍のレーザ光を透過させないような構成とすることによ
り、レーザ光の中央部の光強度を小さく、又は０にして
いる。これにより感光ドラム面上でのレーザ光のビーム
の断面形状（スポット形状）をドーナツ形状、又はレー
ザ光の光強度分布が周辺部に比べて中央部で小さくなる
ように変換し、該変換されたレーザ光を感光ドラム面上
への露光光として用いることにより、前述の実施例１、
２と同様にドット幅やライン幅を従来の画像形成装置と
同等にしたままで、感光ドラム面上及び転写紙上におい
て、ドットやラインのトナー高さを小さくすることがで
き、トナー消費量の低減、転写時の画像飛び散りの低減
を図ることができ、又転写紙上のトナー高さをスポット
径方向で略均一とすることができるので定着性も向上さ
せることができる。更にはトナーの乗り量の低減によ
り、定着装置による静電オフセットや尾引きの改善にも
効果を上げることができる。

【００４９】又、本実施例における円錐形状の光学部材
９１は多少のレーザ光が反射する場合においても、反射
光が半導体レーザーの出力部に戻ることがないので、該
出力部を損傷させることはないという利点がある。

【００５０】尚、本実施例においては変換手段として円
錐形状の光学部材を用いたが、前述の如く光軸近傍のレ
ーザ光を遮光（遮断）、又は透過するレーザ光の光量を
小さくすることができる光学部材なら、どのような部
材、形状でも本発明は前述の実施例３と同様に適用する
ことができる。

【００５１】又、本実施例においては、例えば図１０に
示すように変換手段として矩形状より成る光学部材２０
１を半導体レーザーから光偏向器までの光路中に設け、
該光学部材２０１のレーザ光透過領域Ａの中央部２０１
ａに、該レーザ光を遮光（遮断）する、もしくは光量を
弱める材料を塗布する、又は光学部材２０１のレーザ光
透過領域Ａの中央部２０１ａに凹凸を形成する、もしく
は偏光部を設ける等して、光軸近傍のレーザ光を透過さ
せないような構成とすることによって、レーザ光の中央
部での光強度を小さく、又は０にしている。これにより
感光ドラム面上でのレーザ光のビームの断面形状（スポ
ット形状）をドーナツ形状、又はレーザ光の光強度分布
が周辺部に比べて中央部で小さくなるように変換し、該
変換されたレーザ光を感光ドラム面上への露光光として
用いることにより、前述の実施例３と同様な効果を得て
いる。尚、変換手段としてのこの光学部材をレンズより
構成しても良い。

【００５２】

【発明の効果】

（２−１）本発明によれば前述の如く、光源手段の出力
部（発光部）により、その断面形状がドーナツ形状又は
複数の円を組み合わせた形状に形成されたレーザ光を、
又は変換手段により、その断面形状がドーナツ形状又は
複数の円を組み合わせた形状に変換されたレーザ光を、
被走査面上への露光光として用いることにより、ドット
径及びライン幅を従来と同等にしたままで、トナー高さ
を減少させ、かつトナー高さをスポット径方向で略均一
にすることができ、これによりトナー消費量の低減、転
写時の画像の飛び散りの低減、定着性の向上及び静電オ
フセットの防止、更には尾引きの防止等を実現させるこ
とができる画像形成装置を達成することができる。

【００５３】（２−２）本発明によれば前述の如く光源
手段の出力部により、その光強度分布が周辺部に比べて
中心部で小さくなるように形成されたレーザ光を、又は
変換手段により、その光強度分布が周辺部に比べて中心
部で小さくなるように変換されたレーザ光を、被走査面
上への露光光として用いることにより、ドット径及びラ
イン幅を従来と同等にしたままで、トナー高さを減少さ
せ、かつトナー高さをスポット径方向で略均一にするこ
とができ、これによりトナーの消費量の低減、転写時の
画像の飛び散りの低減、定着性の向上及び静電オフセッ
トの防止、更には尾引きの防止等を実現させることがで
きる画像形成装置を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１の要部概略図

【図２】 本発明の実施例１に係る説明図

【図３】 本発明の実施例１の他の実施例に係る説明図

【図４】 本発明の実施例１の他の実施例の説明図

【図５】 本発明の実施例２の説明図

【図６】 本発明の実施例２の他の実施例の説明図

【図７】 本発明の実施例２の他の実施例の説明図

【図８】 本発明の実施例２の他の実施例の説明図

【図９】 本発明の実施例３の説明図

【図１０】 本発明の実施例３の他の実施例の説明図

【図１１】 従来の画像形成装置の要部概略図

【図１２】 図１１に示した画像形成装置の走査光学系
の要部概略図

【図１３】 従来の画像形成装置に係る説明図

【図１４】 理想的な画像形成装置に係る説明図

【符号の説明】

１０ 光源手段 １１ コリメーターレンズ １２ アパーチャ １３ シリンドリカルレンズ １４ 偏向手段 １５ 結像手段 １６ 面倒れ補正用レンズ １７ ミラー １８ 被走査面（感光ドラム面）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源手段からの光変調したレーザ光を導
   光手段により偏向手段に導光し、該偏向手段で偏向した
   レーザ光を結像手段により被走査面上に導光し画像形成
   を行なう画像形成装置において、 該レーザ光の断面形状がドーナツ形状又は複数の円を組
   み合わせた形状となるように該光源手段の出力部を構成
   したことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 光源手段からの光変調したレーザ光を導
   光手段により偏向手段に導光し、該偏向手段で偏向した
   レーザ光を結像手段により被走査面上に導光し画像形成
   を行なう画像形成装置において、 該レーザ光の断面形状をドーナツ形状又は複数の円を組
   み合わせた形状に変換する変換手段を該被走査面までの
   間の光路内に設けたことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 光源手段からの光変調したレーザ光を導
   光手段により偏向手段に導光し、該偏向手段で偏向した
   レーザ光を結像手段により被走査面上に導光し、画像形
   成を行なう画像形成装置において、 該レーザ光の光強度分布が周辺部に比べて中心部で小さ
   くなるように該光源手段の出力部を構成したことを特徴
   とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 光源手段からの光変調したレーザ光を導
   光手段により偏向手段に導光し、該偏向手段で偏向した
   レーザ光を結像手段により被走査面上に導光し、画像形
   成を行なう画像形成装置において、 該レーザ光の光強度分布を周辺部に比べて中心部で小さ
   くなるように変換する変換手段を該被走査面までの間の
   光路内に設けたことを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 導電性基材上に感光体層を持つ回転可能
   な像担持体を帯電し、露光により該像担持体上に静電潜
   像を形成し、現像装置により現像を行なって、該像担持
   体上にトナー像を形成した後、転写材に該像担持体上の
   トナー像を転写し、定着装置により該転写材のトナー像
   を該転写材に定着させる画像形成装置において、 該像担持体上への露光を、スポット形状がドーナツ形状
   もしくは複数の円を組み合わせた形状より成るレーザ
   光、又はスポット形状を変換する変換手段によりドーナ
   ツ形状もしくは複数の円を組み合わせた形状に変換され
   たレーザ光、を用いて行なったことを特徴とする画像形
   成装置。
6. 【請求項６】 導電性基材上に感光体層を持つ回転可能
   な像担持体を帯電し、露光により該像担持体上に静電潜
   像を形成し、現像装置により現像を行なって、該像担持
   体上にトナー像を形成した後、転写材に該像担持体上の
   トナー像を転写し、定着装置により該転写材のトナー像
   を該転写材に定着させる画像形成装置において、 該像担持体上への露光を、スポットの光強度分布が周辺
   部より中心部で小さいレーザ光、又はスポットの光強度
   分布を変換する変換手段により周辺部より中心部で小さ
   くなるように変換された光強度分布を有するレーザ光、
   を用いて行なったことを特徴とする画像形成装置。