JPH11105339A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】原画に対する階調再現性が忠実であり、かつ環
境条件や印刷頁数が変化しても階調再現が安定している
画像形成装置及び形成方法を提供する。 【解決手段】帯電した感光体１にレ−ザ光３を照射して
電荷潜像を形成する露光装置４のレ−ザ光３の光源とし
て、ビ−ム径が変化可能なビ−ム形状可変半導体レ−ザ
７を用い、露光装置４を制御する制御部８で、階調画像
信号の階調段数に基づいて、照射されるレーザ光３の記
録スポット径を変化させるようにした。また、制御部８
のビ−ム径制御部９で副走査方向又は主走査方向の記録
スポット径のばらつきを、各走査位置毎に補正するよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンタ、フ
ァクシミリ等の電子写真装置に用いられる画像形成装置
及び形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】階調画像とは、網点画像において所定の
階調段数に対し印字率の小さい（黒比率の小さい）画像
から順次、所定の比率で印字率を大きくした１連の網点
画像のことを云うのである。

【０００３】近年、ネットワ−クやデジタル画像機器の
普及に伴い、プリンタの解像度を向上させ文字や図形と
共に写真画像出力に対する要望が高くなっている。階調
画像を利用する例として、ワ−クステ−ションとその入
出力システムを取り上げて、説明する。

【０００４】文書に写真画像を挿入する場合、写真画像
をスキャナ−等でワ−クステ−ションに取り込み、ワ−
クステ−ションでの作業により所定文書に写真画像を挿
入する。その後、文書は、必要部数、レ−ザプリンタに
て出力される。

【０００５】このようなシステムにおいては、写真画像
をスキャナ−等でワ−クステ−ションに取り込む際、及
び、レ−ザプリンタにて出力する際に、写真画像の濃淡
を画像濃度に応じて所定段数（例えば、１６段、６４
段、２５６段など）の網点画像（階調画像）に区分し、
画像表示やレ−ザプリンタによる出力を行っていた。

【０００６】また、レ−ザプリンタにおいては、感光体
を一様帯電させた後、階調画像信号に基づいて一定のス
ポット形状にてレ−ザ露光を行い階調画像に対応する電
荷潜像を感光体上に形成し、現像工程にてトナ−画像を
形成していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の階調画像形
成を行う電子写真装置においては、露光により感光体上
の電荷が消失した部分にトナ−を付着させる反転現像を
用いてトナ−画像を形成する場合、図７に示すように、
解像度が高くなるにつれ印字率の高い網点画像（シャド
ウ部）の再現性が悪くなり画像濃度が高くなるため、階
調曲線が上に凸になる傾向があった。

【０００８】すなわち、図８の（ｃ）に示すように、シ
ャドウ部の網点画像がつぶれ気味となる傾向があり、ま
た、印字率の低い網点画像（ハイライト部）に対して
は、解像度が高くなるにつれ、図８の（ａ）に示すよう
に、トナ−画像の１ドットの大きさが設計値よりも小さ
くなる傾向があり、このため、濃淡が出にくくなるとい
う問題があった。

【０００９】このような問題に対し、日本特許第２５６
８７１３号公報では、露光の強度分布がガウス分布であ
ることを利用し露光量を変え、１ドットの電荷潜像の大
きさを変化させる方法が開示されている。

【００１０】しかし、露光量を変化させる方法では、ビ
−ム径の大きさにより光強度のピ−クが変化するため画
像濃度が変化したり、感光体の光感度が環境条件（温
度、湿度）や印刷動作に伴う感光体表面劣化状態に依存
して変化するため、所望する１ドットの電荷潜像の大き
さが得にくくなり、その結果、網点画像の再現性が不安
定になるという問題が生じた。

【００１１】また、特開平６−２９７７５７号公報で
は、焦点調整手段としてコリメ−タレンズを移動する方
法を提案しているが、光学ユニット（露光装置）が大型
化したり、高速での制御性が悪くなるという問題があっ
た。

【００１２】本発明の目的は、原画に対する階調再現性
が忠実であり、かつ環境条件や印刷頁数が変化しても階
調再現が安定している画像形成装置及び形成方法を提供
することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、感光体と、該感光体を帯電させる帯電器
と、前記帯電した感光体にレ−ザ光を照射して電荷潜像
を形成する露光装置と、該露光装置を制御する制御部
と、前記電荷潜像を現像してトナ−画像を形成する現像
器とを有する画像形成装置において、前記露光装置は、
前記レ−ザ光の光源として、ビ−ム径が変化可能な半導
体レ−ザを有し、前記制御部は、階調画像信号の階調段
数に基づいて前記照射されるレーザ光の記録スポット径
を変化させることを特徴とする。

【００１４】また、本発明の他の特徴として、前記制御
部は、前記階調画像信号の階調段数が大きくなるにつ
れ、前記レ−ザ光の副走査方向の記録スポット径を小さ
くするように制御するビ−ム径制御部と、前記階調画像
信号の階調段数が大きくなるにつれ、１ドット当たりの
前記レ−ザ光の発光駆動のパルス幅を小さくするように
制御する露光パルス幅制御部とを有することにある。

【００１５】また、本発明の他の特徴は、感光体と、該
感光体を帯電させる帯電器と、前記帯電した感光体にレ
−ザ光を照射して電荷潜像を形成する露光装置と、該露
光装置を制御する制御部と、前記電荷潜像を現像してト
ナ−画像を形成する現像器とを有する画像形成装置にお
いて、前記露光装置は、前記レ−ザ光の光源として主走
査方向のビ−ム径が変化可能な半導体レ−ザと、該半導
体レ−ザのビ−ム径変化方向と直交する副走査方向のビ
−ム径が変化可能な半導体レ−ザ増幅器とを有し、前記
制御部は、前記階調画像信号の階調段数に基づいて、前
記レ−ザ光の前記副走査方向及び前記主走査方向の記録
スポット径を変化させるビ−ム径制御部を有することに
ある。

【００１６】また、本発明の他の特徴として、前記ビ−
ム径制御部は、前記副走査方向又は前記主走査方向の記
録スポット径のばらつきを、各走査位置毎に補正する補
正手段を有することにある。

【００１７】また、本発明の他の特徴は、感光体を一様
に帯電させた後、階調画像信号に基づいてレ−ザ露光を
行う露光工程により電荷潜像を前記感光体上に形成し、
現像工程にてトナ−画像を形成する画像形成方法におい
て、前記レ−ザ露光の光源としてビ−ム径が変化可能な
半導体レ−ザを用い、前記階調画像信号の階調段数に基
づいて前記レ−ザ光の記録スポット径を変化させること
にある。

【００１８】また、本発明の他の特徴は、感光体を一様
に帯電させた後、階調画像信号に基づいてレ−ザ露光を
行う露光工程により電荷潜像を前記感光体上に形成し、
現像工程にてトナ−画像を形成する画像形成方法におい
て、前記レ−ザ露光の光源として主走査方向のビ−ム径
が変化可能な半導体レ−ザと、該半導体レ−ザのビ−ム
径変化方向と直交する副走査方向のビ−ム径が変化可能
な半導体レ−ザ増幅器とを用い、前記階調画像信号の階
調段数に基づいて前記副走査方向及び前記主走査方向の
記録スポット径を変化させることにある。

【００１９】本発明によれば、露光装置は、レ−ザ光の
光源として設けられたビ−ム径が変化可能な半導体レ−
ザからレ−ザ光を感光体に照射して電荷潜像を形成す
る。制御部のビ−ム径制御部は、階調画像信号の階調段
数に基づいて、照射されるレーザ光の記録スポット径を
変化させる。

【００２０】また、ビ−ム径制御部の補正手段は、副走
査方向又は主走査方向の記録スポット径のばらつきを、
各走査位置毎に補正する。

【００２１】このように、階調画像信号の階調段数に基
づいて照射されるレーザ光の記録スポット径を変化させ
ることにより、原画に対する階調再現性が忠実に実行さ
れ、かつ環境条件や印刷頁数が変化しても階調再現を安
定させることができる。

【００２２】また、スポット径のばらつきを補正するこ
とにより、光学系の各要素の加工精度や組立て精度が緩
和されても、所定の印字品質を維持することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
を用いて説明する。

【００２４】（１）第１の実施例 本発明の画像形成装置の第１の実施例は、副走査方向の
記録スポット径を変化をさせるものであり、図１から図
５を用いて説明する。

【００２５】なお、以下の説明において、光走査手段
（回転ミラ−やｆθレンズ）に入射する前のレ−ザ光３
の径をビ−ム径、感光体１を照射するレ−ザ光３の径を
記録スポット径またはスポット径と略称する。

【００２６】図１は、本発明の第１の実施例に係る画像
形成装置を備えた電子写真装置の概略構成図である。画
像形成装置５０は、感光体１と、感光体１を一様に帯電
させる帯電器２と、帯電した感光体１にレ−ザ光３を照
射して電荷潜像を形成する露光装置４と、露光装置４を
制御する制御部８と、電荷潜像を現像してトナ−画像２
８を形成する現像器１２と、トナ−画像２８を用紙１３
上に転写する転写器１４とで構成されている。

【００２７】感光体１として有機感光体（Ｏｒｇａｎｉ
ｃ Ｐｈｏｔｏ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、以下、ＯＰＣと略
す）を用い、その周囲に帯電器２と画像信号４０に基づ
いて感光体１にレ−ザ光３を照射する露光装置４を配置
し、帯電、露光工程により、電荷潜像を形成する。

【００２８】一様帯電後の感光体１の表面電位Ｖ₀は−
６００〜−７００ｖ、ベタ黒画像に対応する露光部の電
位（残留電位）Ｖｒは−３０〜−７０ｖである。

【００２９】露光装置４は、ｆθレンズ、ミラ−から成
る光学系５、光走査を行なう回転ミラ−６、ビ−ム形状
可変半導体レ−ザ７等から構成され、ビ−ム形状可変半
導体レ−ザ７の動作を制御する制御部８は、ビ−ム径制
御部９、露光パルス幅制御部１０、画像判定部１１から
構成されている。

【００３０】ビ−ム形状可変半導体レ−ザ７は、特開平
７−８９１３１号公報、特開平９−７４２５１号公報に
記載されているものが使用できる。概略の構成は、図５
に示すように、半導体レ−ザの発光を制御するための発
光制御電極３１とビ−ム径を可変するためのビ−ム径制
御電極１７を配置して構成され、該ビ−ム径制御電極１
７の電流に応じて副走査方向のビ−ム径（図５のＹ方
向）を可変するようにしたものである。

【００３１】図５において、１８は縦長のビ−ム、１９
は小径のビ−ムを示し、縦長のビ−ム１８及び小径のビ
−ム１９が発生している状況を模式的に示したものであ
る。また、このようなビ−ム形状可変半導体レ−ザ７を
用い１ドット当りのＯＮ時間が一定の条件で露光する場
合、１ドット当りの露光量がほぼ一定の条件で露光でき
る利点がある。

【００３２】画像判定部１１に送られた画像信号４０
は、ベタ画像、文字画像、細線画像、階調画像等に区分
され、ベタ黒および白紙を除く階調画像においては、さ
らに対応する階調段数又は印字率が設定され印字領域の
情報に付与され、階調画像信号としてビ−ム径制御部９
及び露光パルス幅制御部１０に伝達される。

【００３３】ビ−ム径制御部９は、レ−ザ光の副走査方
向の記録スポット径の変化を制御するものであり、図２
に示すように、階調段数（または、印字率）が大きくな
るにつれ副走査方向のスポット径を除々に小さくするよ
うに設定される。

【００３４】副走査方向のスポット径の変化は、基準値
をｌ₀とすると、最小値は０.６ｌ₀乃至０.８ｌ₀、最大
値は１.２ｌ₀乃至１.４ｌであるが、特に、低印字率画
像と高印字率画像の再現性が悪い場合は、図２に示すよ
うに、スポット径ｌは０.６ｌ₀≦ｌ≦１.４ｌ₀の範囲に
設定する。

【００３５】なお、基準値ｌ₀は、ベタ黒画像でのオ−
バ−ラップを考慮し副走査方向の走査ピッチｐの約１.
２倍ないし約２.０倍、望ましくは約１.４倍ないし約
１.７倍に設定する。

【００３６】また、ビ−ム径制御部９においては、上記
した制御に加えて、走査方向の各位置毎のスポット径の
ばらつきを補正する補正手段、特に主走査方向の各位置
毎にスポット径のばらつきを補正する補正手段を有する
ことが望ましい。

【００３７】例えば、一定のレ−ザビ−ムに対し、ｆθ
レンズ、ミラ−から成る光学系５の形状誤差、配置のズ
レなどの製作上の不具合により、基準スポット径ｌ₀が
走査方向の各位置で変化しｌ₀＋△ｌ₀となることが測定
されたとする。この場合は、ビ−ム径制御部９において
走査位置とその変化分△ｌ₀を対応付けるメモリー回路
を配置し、各走査位置毎にスポット径に補正を加えるよ
うにする。

【００３８】すなわち、スポット径の実測値がｌ₀より
大きい場合は、スポット径が△ｌ₀だけ小さくなるよう
な補正を加えれば良い。これにより、光学系５の各要素
の加工精度や組立て精度を緩和し、所定の印字品質を維
持できる効果が得られる。なお、スポット径測定手段を
画像形成装置内に配置しておけば、スポット径が経時的
に変化する場合にもスポット径の補正が可能となる効果
がある。

【００３９】露光パルス幅制御部１０は、１ドット当た
りのレ−ザ光のＯＮ時間、すなわち、１ドット当たりの
発光駆動のパルス幅を制御するものであり、前記した副
走査方向のビ−ム径と同様に、階調段数が大きくなるに
つれを除々に小さくするように設定される。パルス幅ｔ
は、基準値をｔ₀とすると、０.３ｔ₀≦ｔ≦１.０ｔ₀の
範囲である。

【００４０】上記したように、階調画像を含む画像信号
４０に基づいて制御されるビ−ム形状可変半導体レ−ザ
７を用いて感光体１を照射するレ−ザ光３の径（記録ス
ポット径）を変化させ、階調画像に対する電荷潜像を形
成する。次いで、感光体１の周囲に配置した現像器１２
により、感光体１の帯電極性と同極性の負帯電トナ−で
反転現像し、感光体１上にトナ−画像２８を形成する。

【００４１】さらに、転写器１４としてバイアスロ−ル
を用いて、負帯電のトナ−画像を用紙１３に転写し、定
着器１５にて用紙１３上のトナ−画像を熱融解させ用紙
に固着させ、印刷を行うようにする。

【００４２】また、転写工程後の感光体１上に残留した
トナ−はクリ−ナ−１６で清掃される。

【００４３】露光装置４以外の各部の構成を、以下に説
明する。感光体１として用いるＯＰＣは、上記したよう
に、負帯電ＯＰＣ等を用いることができるが、帯電に伴
うオゾン発生を抑制する点からは、正帯電ＯＰＣがより
望ましい。

【００４４】感光層が２層型（電荷発生層ＣＧＬ、電荷
移動層ＣＴＬから成る）のＯＰＣを用いても良いが、電
荷潜像のシャ−プな解像性を得るには単層型ＯＰＣがよ
り望ましい。正帯電ＯＰＣとしては、１例として、三田
工業（株）製ＯＰＣ（商品名：ＭＡＲＩＮＥ ＯＰＣド
ラム）がある。

【００４５】現像器１２の現像剤としては、画像濃度の
確保やフリンジの抑制の面で低抵抗現像剤を用いること
が望ましいが、安定性の面で良好な高抵抗現像剤を現像
間隙を狭くして（現像電界を強くして）用いることもで
きる。

【００４６】なお、低抵抗現像剤を用いる場合は、現像
器１２の現像ロ−ル表面とバイアス電源との間に抵抗１
０〜１０００ＭΩを介在させ、感光体に過電流が流れな
いようにする。

【００４７】現像ロ−ルと感光体１との間隙は０.５乃
至２.０ｍｍ、現像ロ−ルと規制板との間隙は、現像ロ
−ルと感光体との間隙よりも０.０５乃至０.３ｍｍ狭く
設定する。

【００４８】低抵抗現像剤としては、キャリアの抵抗が
１０⁶〜１０⁹Ωｃｍ、電圧５０〜１００ｖを印加した場
合の電流値が１〜１０００μＡ、高抵抗現像剤として
は、キャリアの抵抗が１０¹⁰〜１０¹⁶Ωｃｍ、電圧５０
〜１００ｖを印加した場合の電流値が０.１〜０.０１μ
Ａを用いる。第１色キャリアとしては平均粒径６０〜１
２０μｍ、嵩比重２.２乃至２.８ｇ／ｃｍ³、飽和磁化
６０乃至１００ｅｍｕ／ｇのフェライト、又は、マグネ
タイトキャリアを用いる。

【００４９】キャリアの表面はシリコン系または、アク
リル系樹脂でコ−ティングし帯電性、安定性を良好にす
ると共に、コ−ティング樹脂中にカ−ボンを添加するこ
とにより抵抗値を調整して用いる。

【００５０】トナ−は、平均粒径が６〜１１μｍで、表
面にシリカや導電性粒子（酸化チタン）を外添し抵抗
値、流動性、帯電性を調整し、キャリアとの混合比２乃
至６Ｗｔ％において帯電量が−７乃至−２０μｃ／ｇの
ものを用いる。

【００５１】転写器１４としては、バイアスロ−ル例を
示したが、ベルト転写器、コロナ帯電器等を使用しても
良い。

【００５２】このような構成において階調画像を形成す
る場合、ビ−ム形状可変半導体レ−ザ７を配置し、さら
に、階調画像の情報（印字領域、印字率、階調段数）を
判断し伝達する画像判定部１１と、伝達された階調画像
信号に基づいてビ−ム径制御するビ−ム径制御部９と、
伝達された階調画像信号に基づいて１ドット当たりの発
光駆動のパルス幅を制御するパルス幅制御部１０を設け
ることにより、階調段数が大きくなるにつれ、副走査方
向のビ−ム径を除々に小さくするように制御でき、さら
に、階調段数が大きくなるにつれ１ドット当たりの発光
駆動のパルス幅を除々に小さくするように制御できる。

【００５３】したがって、従来の高解像度印刷におい
て、印字率の高い網点画像（シャドウ部）がつぶれ気味
となり、印字率の低い網点画像（ハイライト部）が設計
値よりも小さくなる傾向があったが、本実施例において
は、印字率に応じて、記録スポット径を変え１ドットの
露光領域を変化できるようにしたので、従来は凸になる
傾向があった階調曲線を、図３に示すように直線状にで
き、図３の低印字率から高低印字率に至るＡ、Ｂ、Ｃ部
におけるドット再現性は、図４の（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）に示すように、良好になり、設計値のドットサイ
ズとほぼ等しいトナ−画像を得ることができるので、濃
淡がはっきりと出る効果がある。

【００５４】（２）第２の実施例 本発明の第２の実施例を、図６を用いて説明する。第２
の実施例が第１の実施例と異なる点は、図６に示すよう
な、主走査方向（Ｘ方向）と副走査方向（Ｙ方向）に対
応するビ−ム径を変化させることができるビ−ム形状可
変半導体レ−ザデバイスを用い、階調画像信号に対し、
階調段数が大きくなるにつれ主走査方向と副走査方向の
記録スポット径を除々に小さくするように構成した点で
ある。

【００５５】ビ−ム形状可変半導体レ−ザデバイスは、
所定の方向のビ−ム径を変化できるビ−ム形状可変半導
体レ−ザ２０と、該ビ−ム形状可変半導体レ−ザ２０の
ビ−ム径変化方向と直交する方向のビ−ム径を変化でき
るビ−ム形状可変レ−ザ増幅器２３とで構成されてい
る。

【００５６】これらビ−ム径を変化可能にするビ−ム形
状可変半導体レ−ザ２０とビ−ム形状可変レ−ザ増幅器
２３とは、光軸の調整を不要にし光学ユニットの組立て
工数を低減する観点から、一体で構成することがより望
ましい。

【００５７】ビ−ム形状可変半導体レ−ザ２０は、主走
査方向（Ｘ方向）に対応する方向のビ−ム径を変化させ
るもので、ビ−ム径制御電極２１へ供給する電流を制御
することにより、小径ビ−ムや横長ビ−ム２２を発生さ
せることができる。

【００５８】また、ビ−ム形状可変レ−ザ増幅器２３は
副走査方向（Ｙ方向）のビ−ム径を変化させるもので、
ビ−ム径制御電極２４へ供給する電流を制御することに
より、入射する小径ビ−ムや横長ビ−ム２２に対し、副
走査方向（Ｙ方向）に対応するビ−ム径を変化させるこ
とができ、縦長ビ−ム２５、横長ビ−ム２６、小径ビ−
ム２７を発生させることができ、その結果、１ドット当
りの露光量がほぼ一定の条件で、主走査方向および副走
査方向の記録スポット径を変化させることができる。

【００５９】本例の場合、第１の実施例の場合と比較し
て、主走査方向と副走査方向に対応する２方向のビ−ム
径を変化できるビ−ム形状可変半導体レ−ザデバイスを
用いるので、階調画像形成に対し露光パルス制御が不要
となり、露光パルス幅制御回路が削除できる。

【００６０】そして、ビ−ム径制御部９においては、階
調段数が大きくなるにつれ主走査方向と副走査方向のビ
−ム径を同時に除々に小さくするように設定すれば良い
ので、主走査方向と副走査方向のビ−ム径制御回路を共
通化できる。従って、制御回路構成が全体として簡略に
できる効果が付随する。

【００６１】また、主走査方向および副走査方向の記録
スポット径を変化する際、第１の実施例では、主走査方
向において１ドットの露光時間を変化させ露光している
のでその分だけ１ドット当りの露光量が変化するが、本
例の場合、１ドット当りの露光量がほぼ一定の条件で露
光できるので階調画像を構成する各ドットの画像濃度を
ほぼ一定にでき、階調画像をより鮮明に印字できる効果
がある。

【００６２】（３）第３の実施例 本発明の第３の実施例は、第１の実施例において、露光
パルス幅制御部１０を削除した構成とし、スポット形状
可変半導体レ−ザ７を用いて副走査方向（Ｙ方向）のビ
−ム径の制御のみ行ない、パルス幅制御を行なわず駆動
パルス幅を一定の値に設定したものである。

【００６３】本例の場合、階調画像の再現性を第１、第
２の実施例と同等にするには、階調段数に応じて変化さ
せる副走査方向のビ−ム径の変化幅を第１、第２の実施
例よりも大き目にする必要があるが、第１の実施例と比
較して制御回路構成を簡略にでき、第２の実施例と比較
して半導体レ−ザデバイスを小型にすることができる効
果がある。

【００６４】さらに、従来より提案されてきた露光量を
変化させることによりスポット径を変化させる方法と比
較して、本例では１ドット当りの露光量がほぼ一定の条
件で露光できる利点があるので階調画像をより鮮明に印
字できる効果がある。

【００６５】なお、上述した実施例では、露光により感
光体上の電荷が消失した部分にトナ−を付着させる反転
現像を例に本発明を説明したが、露光後に感光体上の電
荷により高電位を保持した部分にトナ−を付着させる正
規現像の場合にも本発明は適用できる。正規現像の場合
も、階調段数が大きくなるにつれ副走査方向のビ−ム径
を除々に小さくするように設定すれば良い。

【００６６】また、１ドット当たりの発光駆動のパルス
幅制御を併用する際は、階調段数が大きくなるにつれ１
ドット当たりの発光駆動のパルス幅を除々に小さくする
ように設定すれば良い。

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば、高速、高解像度であっ
ても、原画に対する階調再現性が忠実に実行され、かつ
環境条件や印刷頁数が変化しても階調再現が安定してい
るので、常に鮮明な画像を形成することができる。

【００６８】また、光学系の各要素の加工精度や組立て
精度を緩和しても、スポット径のばらつきを補正するこ
とにより、所定の印字品質を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る画像形成装置を備
えた電子写真装置の概略構成図である。

【図２】第１の実施例におけるスポット径の制御法に関
する説明図である。

【図３】第１の実施例における階調曲線の説明図であ
る。

【図４】第１の実施例における階調トナ−画像の模式図
である。

【図５】第１の実施例に用いるビ−ム径形状可変半導体
レ−ザの概略構成図である。

【図６】第２の実施例に用いるビ−ム径形状可変半導体
レ−ザデバイスの概略構成図である。

【図７】従来の階調曲線の特性説明図である。

【図８】従来の階調トナ−画像の模式図である。

【符号の説明】

１…感光体、２…帯電器、３…レ−ザ光、４…露光装
置、５…光学系、６…回転ミラ−、７,２０…ビ−ム形
状可変半導体レ−ザ、８…制御部、９…ビ−ム径制御
部、１０…露光パルス幅制御部、１１…階調画像判定
部、１２…現像器、１３…用紙、１４…転写器、１５…
定着器、１６…クリ−ナ−、１７…ビ−ム径制御電極、
１８,２５…縦長ビ−ム、１９,２７…小径ビ−ム、２１
…ビ−ム径制御電極、２２,２６…横長ビ−ム、２３…
ビ−ム形状可変レ−ザ増幅器、２４…ビ−ム径制御電
極、２８,２９,３０…トナ−画像、３１,３２…発光制
御電極、３３…発光制御電極、４０…画像信号、５０…
画像形成装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 保志 信義 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体と、該感光体を帯電させる帯電器
   と、前記帯電した感光体にレ−ザ光を照射して電荷潜像
   を形成する露光装置と、該露光装置を制御する制御部
   と、前記電荷潜像を現像してトナ−画像を形成する現像
   器とを有する画像形成装置において、 前記露光装置は、前記レ−ザ光の光源として、ビ−ム径
   が変化可能な半導体レ−ザを有し、前記制御部は、階調
   画像信号の階調段数に基づいて前記照射されるレーザ光
   の記録スポット径を変化させることを特徴とする画像形
   成装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記制御部は、前記階
   調画像信号の階調段数が大きくなるにつれ、前記レ−ザ
   光の副走査方向の記録スポット径を小さくするように制
   御するビ−ム径制御部と、前記階調画像信号の階調段数
   が大きくなるにつれ、１ドット当たりの前記レ−ザ光の
   発光駆動のパルス幅を小さくするように制御する露光パ
   ルス幅制御部とを有することを特徴とする画像形成装
   置。
3. 【請求項３】感光体と、該感光体を帯電させる帯電器
   と、前記帯電した感光体にレ−ザ光を照射して電荷潜像
   を形成する露光装置と、該露光装置を制御する制御部
   と、前記電荷潜像を現像してトナ−画像を形成する現像
   器とを有する画像形成装置において、 前記露光装置は、前記レ−ザ光の光源として主走査方向
   のビ−ム径が変化可能な半導体レ−ザと、該半導体レ−
   ザのビ−ム径変化方向と直交する副走査方向のビ−ム径
   が変化可能な半導体レ−ザ増幅器とを有し、前記制御部
   は、前記階調画像信号の階調段数に基づいて、前記レ−
   ザ光の前記副走査方向及び前記主走査方向の記録スポッ
   ト径を変化させるビ−ム径制御部を有することを特徴と
   する画像形成装置。
4. 【請求項４】請求項２または請求項３において、前記ビ
   −ム径制御部は、前記副走査方向又は前記主走査方向の
   記録スポット径のばらつきを、各走査位置毎に補正する
   補正手段を有することを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】感光体を一様に帯電させた後、階調画像信
   号に基づいてレ−ザ露光を行う露光工程により電荷潜像
   を前記感光体上に形成し、現像工程にてトナ−画像を形
   成する画像形成方法において、 前記レ−ザ露光の光源としてビ−ム径が変化可能な半導
   体レ−ザを用い、前記階調画像信号の階調段数に基づい
   て前記レ−ザ光の記録スポット径を変化させることを特
   徴とする画像形成方法。
6. 【請求項６】請求項５において、前記階調画像信号の階
   調段数が大きくなるにつれ、前記レ−ザ光の副走査方向
   の記録スポット径を小さくするように制御する共に、前
   記レ−ザ光の１ドット当たりの露光時間を短くするよう
   に制御することを特徴とする画像形成方法。
7. 【請求項７】感光体を一様に帯電させた後、階調画像信
   号に基づいてレ−ザ露光を行う露光工程により電荷潜像
   を前記感光体上に形成し、現像工程にてトナ−画像を形
   成する画像形成方法において、 前記レ−ザ露光の光源として主走査方向のビ−ム径が変
   化可能な半導体レ−ザと、該半導体レ−ザのビ−ム径変
   化方向と直交する副走査方向のビ−ム径が変化可能な半
   導体レ−ザ増幅器とを用い、前記階調画像信号の階調段
   数に基づいて前記副走査方向及び前記主走査方向の記録
   スポット径を変化させることを特徴とする画像形成方
   法。
8. 【請求項８】請求項６または請求項７において、前記露
   光工程の前記副走査方向又は前記主走査方向の記録スポ
   ット径のばらつきを、各走査位置毎に補正することを特
   徴とする画像形成方法。