JPH0419612A - 走査光学系及びこれを利用する画像形成装置 - Google Patents
走査光学系及びこれを利用する画像形成装置Info
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- JPH0419612A JPH0419612A JP12393590A JP12393590A JPH0419612A JP H0419612 A JPH0419612 A JP H0419612A JP 12393590 A JP12393590 A JP 12393590A JP 12393590 A JP12393590 A JP 12393590A JP H0419612 A JPH0419612 A JP H0419612A
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、走査光学系及びこれを利用する画像形成装
置に関し、特にレーザ光源を用い、レーザ光をポリコン
ミラーやカル/Xノミツー等の偏向器で偏向させこれを
走査光学系で制御するラスク走査方式で感光体上1こ潜
像を形成する走査光学系及し′これを利用して像形成を
行う画像形成装置C二関するものである。
置に関し、特にレーザ光源を用い、レーザ光をポリコン
ミラーやカル/Xノミツー等の偏向器で偏向させこれを
走査光学系で制御するラスク走査方式で感光体上1こ潜
像を形成する走査光学系及し′これを利用して像形成を
行う画像形成装置C二関するものである。
近年、感光体上に静電潜像を形成し、二のWl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、編集等か容易で高品質の画像形成か可能な
デインタル方式を採用したデインタル画像形成装置の研
究開発か盛んになされてし\ る 。 デインタル画像形成装置に採用される走査光学系として
代表的なものにレーザ光を偏向させ、走査光学系で制御
するラスク走査方式により感光体上に静電潜像を形成す
る装置かある。 当該走査光学系は、コーヒレントなレーザ光源を設けて
おり、当該レーザ光源からの発散光束は、信号制御系の
制御に基ついて画像信号発生部例えはページメモリから
の画像信号で光変調器により変調されビームを第1光学
系を介して例えは偏向器に入射し、偏向器で偏向させ、
走査レンスによって一様帯電した感光体上で微少なスポ
ットに絞って走査することにより、高輝度で微少なスポ
ットを得るものである。 まt;、ラスク走査方式では同期系及び信号制御系て走
査ビームの位置を検出して感光体面上の走査開始位置を
決めて感光体面上にドツト状の静電潜像か形成されるた
め、高速で高密度な位置制御か可能である。 走査光学系の光変調装置としては、半導体レーザを用い
、レーザを直接変調する装置等かある。 画像信号発生部からのデジタル画像信号により、中間調
を再現するための光変調方法としては、パルス輔変調方
式と強度変調方式とがある。それぞれの変調方式には最
適の画像を得るためのビームの光強度分布が存在する。 しかしなから、従来技術においてはレーザ光源の発光分
布はカラシアン分布をしており、前述の変調方式に適し
たビームの強度分布てないという問題点かあった。 つまり、一般酌なレーザ光源の発光分布()7−フィー
ルドパターン)は、接合面内での半値全幅θ1−1O〜
30’程度であり、これに垂直な方向での半値全幅θ2
=30〜60°位である。 前述の走査光学系から照射されるビームは、裾が左右に
広かった正規分布状に近似した円形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か20〜100μmという極めて狭
い円形あるいは楕円状のパルス幅である。 一方、パルス幅変調法により感光体上面に形成される静
電潜像は、2値的にはっきりと形成されるか、縦縞状の
ドツトとなるために、僅かなから階調表現に難点かある
。又、強度変調法により感光体上面に形成される静電潜
像は、感光体の感度やドツト形状に影響され易いので階
調表現に適さな(・。しかしなから、これらの問題点を
解決できれは、むしろ、レーザ光源からのビーム強度を
変化させることにより広範囲な階調表現か可能である。 第15図は低γ型感光体の特性を示す概略図である。 電子写真法による画像形成装置に適用される感光体とし
ては、第15図に示すように、光減衰か露光初期て大き
く、露光中期において緩慢であるいわゆる低γ型光減衰
特性を示すものか一般に用いられてきた。 低γ型感光体としては、Se 、 CdS等単層型のも
の、OPCで通常用いられている電荷発生層と電荷輸送
層とからなる二層構成のものが知られているか、上記半
導体特性を示す多くの感光体は、高電界中より低電界中
の方か一般的に光感度か低く、光量の増大による電位低
下と供に光感度か低下するものである。このことからア
ナログ複写機において、階調再現の必要性からこの型の
感光体が用いられている。 仮に前述の走査光学系から照射されるし−ムで低γ感光
体上に静電潜像を形成すると、当該感光体は一般に露光
初期において感度か高く、感光体の変動を拾いやすい二
と及び鮮鋭なドツト状の潜像か形成されなし・ことにな
る。 かかるビームにより形成された静電潜像を好ましくは反
転現像で現像して878画像を形成しても、しはしは鮮
鋭度の悪い画像となるという問題、貞かあっl二。
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、編集等か容易で高品質の画像形成か可能な
デインタル方式を採用したデインタル画像形成装置の研
究開発か盛んになされてし\ る 。 デインタル画像形成装置に採用される走査光学系として
代表的なものにレーザ光を偏向させ、走査光学系で制御
するラスク走査方式により感光体上に静電潜像を形成す
る装置かある。 当該走査光学系は、コーヒレントなレーザ光源を設けて
おり、当該レーザ光源からの発散光束は、信号制御系の
制御に基ついて画像信号発生部例えはページメモリから
の画像信号で光変調器により変調されビームを第1光学
系を介して例えは偏向器に入射し、偏向器で偏向させ、
走査レンスによって一様帯電した感光体上で微少なスポ
ットに絞って走査することにより、高輝度で微少なスポ
ットを得るものである。 まt;、ラスク走査方式では同期系及び信号制御系て走
査ビームの位置を検出して感光体面上の走査開始位置を
決めて感光体面上にドツト状の静電潜像か形成されるた
め、高速で高密度な位置制御か可能である。 走査光学系の光変調装置としては、半導体レーザを用い
、レーザを直接変調する装置等かある。 画像信号発生部からのデジタル画像信号により、中間調
を再現するための光変調方法としては、パルス輔変調方
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適の画像を得るためのビームの光強度分布が存在する。 しかしなから、従来技術においてはレーザ光源の発光分
布はカラシアン分布をしており、前述の変調方式に適し
たビームの強度分布てないという問題点かあった。 つまり、一般酌なレーザ光源の発光分布()7−フィー
ルドパターン)は、接合面内での半値全幅θ1−1O〜
30’程度であり、これに垂直な方向での半値全幅θ2
=30〜60°位である。 前述の走査光学系から照射されるビームは、裾が左右に
広かった正規分布状に近似した円形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か20〜100μmという極めて狭
い円形あるいは楕円状のパルス幅である。 一方、パルス幅変調法により感光体上面に形成される静
電潜像は、2値的にはっきりと形成されるか、縦縞状の
ドツトとなるために、僅かなから階調表現に難点かある
。又、強度変調法により感光体上面に形成される静電潜
像は、感光体の感度やドツト形状に影響され易いので階
調表現に適さな(・。しかしなから、これらの問題点を
解決できれは、むしろ、レーザ光源からのビーム強度を
変化させることにより広範囲な階調表現か可能である。 第15図は低γ型感光体の特性を示す概略図である。 電子写真法による画像形成装置に適用される感光体とし
ては、第15図に示すように、光減衰か露光初期て大き
く、露光中期において緩慢であるいわゆる低γ型光減衰
特性を示すものか一般に用いられてきた。 低γ型感光体としては、Se 、 CdS等単層型のも
の、OPCで通常用いられている電荷発生層と電荷輸送
層とからなる二層構成のものが知られているか、上記半
導体特性を示す多くの感光体は、高電界中より低電界中
の方か一般的に光感度か低く、光量の増大による電位低
下と供に光感度か低下するものである。このことからア
ナログ複写機において、階調再現の必要性からこの型の
感光体が用いられている。 仮に前述の走査光学系から照射されるし−ムで低γ感光
体上に静電潜像を形成すると、当該感光体は一般に露光
初期において感度か高く、感光体の変動を拾いやすい二
と及び鮮鋭なドツト状の潜像か形成されなし・ことにな
る。 かかるビームにより形成された静電潜像を好ましくは反
転現像で現像して878画像を形成しても、しはしは鮮
鋭度の悪い画像となるという問題、貞かあっl二。
【目 的]
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、ビーム変調に適し
た光強度分布のビームに整形し、かつ、安定な潜像形成
を行うこと及びドツト状の潜像の面積を容易に調整する
ことを目的とする走査光学系を提供することにある。 本発明の他の目的は、ドツトによる中間調再現か忠実で
鮮鋭な画像を形成することを目的とする古uh昇3.キ
貼署か溪砒す入−〉l−訊ス【問題点を解決するための
手段】 上記目的を達成するこの発明は、レーザ光源からの発散
光束をコリメータレンズと少なくとも偏向器からなる偏
向光学系を介して感光体に光走査する走査光学系であっ
て、主走査方向及び副走査方向に中心部の透過率か低く
、かつ、周縁部の反射率か高い濃度フィルタを前記コリ
メータレンズと前記偏向器との間に設けたことを特徴と
するものである。 また、本発明は、レーザ光源からの発散光束をコリメー
タレンズと少なくとも偏向器からなる偏向光学系を介し
て感光体に光走査して静電潜像を形成し、該潜像を反転
現像する画像形成装置であって、前記感光体か高γ感光
体であり、主走査方向及び副走査方向に中心部の透過率
が低く、かつ、周縁部の反射率か高い濃度フィルタを前
記コリメータレンズと前記偏向器との間に設けたもので
ある。
た光強度分布のビームに整形し、かつ、安定な潜像形成
を行うこと及びドツト状の潜像の面積を容易に調整する
ことを目的とする走査光学系を提供することにある。 本発明の他の目的は、ドツトによる中間調再現か忠実で
鮮鋭な画像を形成することを目的とする古uh昇3.キ
貼署か溪砒す入−〉l−訊ス【問題点を解決するための
手段】 上記目的を達成するこの発明は、レーザ光源からの発散
光束をコリメータレンズと少なくとも偏向器からなる偏
向光学系を介して感光体に光走査する走査光学系であっ
て、主走査方向及び副走査方向に中心部の透過率か低く
、かつ、周縁部の反射率か高い濃度フィルタを前記コリ
メータレンズと前記偏向器との間に設けたことを特徴と
するものである。 また、本発明は、レーザ光源からの発散光束をコリメー
タレンズと少なくとも偏向器からなる偏向光学系を介し
て感光体に光走査して静電潜像を形成し、該潜像を反転
現像する画像形成装置であって、前記感光体か高γ感光
体であり、主走査方向及び副走査方向に中心部の透過率
が低く、かつ、周縁部の反射率か高い濃度フィルタを前
記コリメータレンズと前記偏向器との間に設けたもので
ある。
以下に本実施例の走査光学系の構成及び機能を第1図〜
第5図(b)に基づいて説明する。 第1図は本実施例の走査光学系の概略構成を示すフ゛ロ
ンク図である。 走査光学系30は、ペー・7゛メモリ(図示せず)から
の画像濃度信号をパルス幅変調若しくは強度変調した変
調信号で半導体レーザ31を発振させ、このレーザ光を
所定速度で回転するポリゴンミラー36で偏向させ、f
θレンス37及びで・7リンドリカルレンス35a 、
35bによって一様帯電した感光体I上面に微少なス
ポットに絞って走査するものである。 走査光学系30は、コーヒレントな光源として半導体レ
ーザ31を設け、変調光学系としてコリメータレンズ3
2、プリスム33を設け、偏向光学系としてポリゴンミ
ラー36及びfθレンス37を設け、ポリゴンミラー3
6による面倒れ補正光学系として・7リンドリカルレン
ズ35&、35bを設け、更に反射ミラー38a、 3
8bを設けである。 先ず、本実施例の走査光学系30の要部構成である変調
光学系について第2図〜第4図(c)に基づいて説明す
る。 第2図は本実施例の走査光学系の変調光学系を示す断面
図であり、第3図は濃度フィルタを収納する固定手段を
示す平面図であり、第4図(a)は本実施例の走査光学
系に適用される濃度フィルタを示す平面図であり、第4
図(b)は点線b−b ’上における透過率分布を示す
グラフであり、第4図(c)は点線a−a ’上におけ
る透過率分布を示すグラフである。 半導体レーザ31はGaA IAs等か用いられ、最大
出力5mWであり、光効率25九であり、拡り角として
接合面平行方向8〜16° 接合面垂直方向20〜36
°である。又、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800
nmである。 コリメータレンズ32は、第2図に示すようにビームを
効率良く必要な径で取り出すレンズ32b。 32cであり、開口数N、Aは0.33であり、透過率
は97%以上のレンズ32a〜32dからなり、球面収
差とサイコンデ、ヨンを良好にするものである。なお、
レンズ32a 、 32dは屈折率の略なしXレンズで
ある。 濃度フィルタ34は、第2図及び第3図6=示すように
固定手段340に収納した濃度フィルり34を71)ス
ム33の前に設けておる。なお、濃度フ(Jレグ34は
コリメータレンズ32とポ!ノコ゛ンミラー36との間
でおれは、とこに設けても構わなし・。l:tこ、ビー
ムの圧縮中に例えは、プ1Jスム33aとブIJスム3
3bとの間に挿入するのは好ましくなし・。 濃度フィルタ34は、第1図及び第2図(こ示すように
プリスム33の前に設けであり、第4図(a)fこ示す
ように中心部の透過率か低く、かつ、周縁部の透過率か
高い濃度フィルタである。 濃度フィルタ34の透過率は、具体的には走査光学系3
0上に装填した際、副走査方向(こおし・て第4図(b
)に示すように中心付近て広範囲(こ亘って透過率か下
降しており、主走査方向lこおし・て第4区(c)に示
すように中心付近の狭い範囲で透過率か低下して(・る
。 固定手段340は、第3図に示すように固定枠341の
内側にスライド部材342を矢印X方向番ニスライド自
在に嵌装し、スライド部材342の内側に濃度フィルタ
34を矢印Y方向にスライド自在に嵌装しである。なお
、濃度フィルタ34は、例えばラックとピニオン等によ
り上下、左右に移動する固定手段を設け、これによりビ
ームの強度分布を変更することかできる。 ブリスム33は、透過率80チ以上のプリスムにより、
半導体レーザ31からのビーム径を1/3に圧縮するも
のである。ネジ33c 、 33dにより偏向角度を微
調整することかできる。 偏向光学系は、ビーム(光束)の集光すると共に走査面
の平坦化を実現するためにペラパール和と非点隔差を小
さくするものである。 ポリゴンミラー36は、8面のポリゴン面を設け165
35.4rpmの回転数で回転することにより、感光体
1面上にビームを走査するものである。なお、ポリゴン
ミラーに限定されるものでなく、これと同様の機能を果
たすものであればかまわない。 fθレンス37は、走査面の平坦化を実現するためにベ
ノバール和と非点隔差を小さくし、像面湾曲を線虫する
ものである。 補正光学系としては、ポリゴンミラー36の前後7リン
トリカルレンス35a 、 35bを設け、ボリコ〉ミ
ラー36の面倒FL誤差による走査線のピッチむらを低
減する。これにより、ポリゴン倒れ角120秒PPであ
り、倒れ角補正率l/20以上となる。ソリンドリ力ル
レンス35bはビームを感光体l上面に結像するもので
ある。なお、濃度フィルタを設けない場合のスポントサ
イズの半値幅は主走査方向62゜5±5μm、副走査方
向825±12.5μmであった。 更に、走査光学系3oの制御回路には、変調回路200
を設け、同期系としてインデンクスセンサ39及びイン
デックス検出回路39aを設け、偏向系としてポリゴン
トライバ360を設けである。 同期系は、偏向光学系がらのビームを反射ミラ38bを
介してインデックスセンサ39に入射する。 インデンクスセンサ39はビームに感応して電流を出力
し、当該電流はインデンクス検出回M39aテ電流/電
圧(A / V )変換してインデンクス信号として出
力する。このインデンクス信号により所定速度で回転す
るポリゴンミラー36の面位置を検知し、主走査方向の
周期によって、ラスク走査方式で後に記す変調されたデ
インタル画像7濃度信号による光走査を行っている。走
査周波数2204.72)1zであり、有効印字幅29
7mm以上であり、有効露光幅306mm以上である。 変調回路200は、参照波と所定ヒツト例えば8ヒツト
からなるデイ・7゛タル像濃度信号をD/A変換したア
ナログ濃度信号とを差動増幅するか、若しくは比較し2
値化する。そして得られた強度変調信号若しくはパルス
幅変調信号を出力する。当該変調信号はLD駆動回路3
1aの駆動信号となる。 LD駆動回路31aは変調回路200からの変調信号で
半導体レーザ31を発振させるものであり、半導体レー
ザ3Iからのビーム光量Jこ相当する信号かフィードバ
ックされ、その光量か一定となるように駆動する。 第5図(a)は感光体上面における主走査方向のビーム
強度分布を示すグラフであり、第5図(b)は感光体上
面における副走査方向のビーム強度分布を示すグラフで
ある。 上述の走査光学30の構成により、偏向光学系て感光体
lの結像されるビームの強度分布は、第5E (a)!
=示すように主走査方向20ニアμmとなり、第5図(
b)に示すように副走査方向に僅かに圧縮され、これに
よりビームの強度分布を調整することかてき、主副走査
方向の書込密度を400dp iに設定した。これは多
値記録方法として強度変調及びパルス幅変調の両方に適
する。また、この濃度フィルタは光学系のバラツキや熟
的変動を二対し、ヒツト形状を調整することかできると
いう利点を備える。しかし、本実施例の走査光学系30
においては、ビームの圧縮される方向、つまり全方向に
ハローか発生することになる。 これらのことは、次の内容を示している。レーザビーム
光はコリメートレンス32によって実空間から周波数空
間に変換され、その後に置かれたfθレレスの間の空間
は周波数空間になっており、この位置に濃度フィルタか
置かれると、レーザビーム光の周波数空間における特定
の周波数成分かカットされ、この状態で実空間に戻され
ることになる。上述のハローの発生は、カットされた帯
域の周波数成分かなくなったことによる影響か出ている
ものである。本実施例においては低周波数の周波数成分
かカットされるような濃度フィルタの構成をとっている
。 以下に、前述の走査光学系30を備える画像形成装置1
00の構成について説明する。 第6図は本実施例の画像形成装置の概略構成を示す断面
図である。 カラー画像形成装置100は、感光体を一様帯電した後
にコンピュータ又はスキャナからの画像濃度信号をンエ
イディング補正、階調補正、マスキング補正等の処理を
行う。このディジタル画像濃度信号をD/A変換して得
られたアナログ画像濃度信号と参照波信号とを比較して
二値化するか、若しくは差動増幅して得られた変調信号
に基づいてパルス幅変調若しくは強度変調したスポット
光に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、前北
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。)■と、該感光体l
上に−様な電荷を付与するスコロトロン帯電器2と、走
査光学系30、イエロー、マゼンタ、レアン及び黒トナ
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7低除電器
74とからなる。 第7図は高γ感光体の具体的構成例を示す断面図である
。 以下に本実施例の主な構成について説明する。 感光体lは、第7図に示すように導電性支持体IA、中
間層IB、感光層1cからなる。感光層1cの厚さは、
5〜100μm程度であり、好ましくは10〜50μm
である。感光体1は直径150mmのアルミニュウム製
のドラム状導電性支持体IAを用い、該支持体lA上に
エチレン−酢酸ビニル共重合体からなる厚さ0.1μm
の中間層IBを形成し、この中間層lB上に膜厚35μ
mの感光層1c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t50mm程度のドラムが用いられるか、そ
のほか、紙、プラスッチクフィルム上に金属層をラミネ
ートまたは蒸着したベルト状のもの、あるいは電ちゅう
法によって作られる二ンケルベルト等の金属ベルトであ
ってもよい。また、中間層IBは、感光体として±50
0〜±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
、なたれ現象による優れた光減衰特性か得られるよう、
ホール移動性を有するのか望ましく、そのため中間層I
Bに例えは本出願人か先に提案した特願昭61−188
975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
される例えは下記樹脂を用いることができる。 (1)ポリヒニルアルコール(ポバール)、ホ’Jt:
:二ルメチルエーテル、ポリヒニルエチルエーテル等の
ビニル系ポリマ (2)ポリヒニルアミン、ポリ−N−上ニルイミダソー
ル、ポリヒニルピリ、ン(四級塩)、ポリヒニルピロリ
トン、ヒニルピロリトンー酢酸ヒニルコボリマー等の含
窒素ヒニルボリマ (3)ポリエチレ〉オキサイド、ポリエチしングリコー
ル、ポリフロピレンゲリコール等のポリエーテル系ポリ
マー (4)ポリアクリル骸およびその塩、ポリアタリルアン
ミト、ポリーβ−ヒトロキ、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、ポリヒトロキ、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(6)メチルセルロース、
エチルセルロース、カルボ4/メチルセルロース、ヒト
ワキ/エチルセルロス、ヒドロキ、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−(ヒドロキンエチル)−L−グルタミン、
ポリ−δ−カルボキシメチル−L−システィン、ポリプ
ロリン、リソンー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、メトキシメ
チルナイロン(8タイプナイロン)等の水とアルコール
との混合溶剤に可溶なポリマー 感光層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径のフタロンアニン微
粒子と、酸化防止剤とをバインダー樹脂とをバインダ樹
脂の溶剤を用いである0、1〜1μm径のフタロシアニ
ン微粒子に混合分散して塗布液を調整し、この塗布液を
中間層に塗布し、乾燥し、必要により熱処理して形成さ
れる。 また、光導電性材料と電荷輸送物質とを併用する場合に
は、光導電性顔料と当該光導電性顔料の115以下、好
! L < ハl /1000〜1 /10(重量比)
の少量の電荷輸送物質とよりなり光導電性材料と、酸化
防止剤とバインター樹脂中に分散させて感光層を構成す
る。 本実施例ではカラートナー像を感光体に重ね合わせるの
で走査光学系からのビームがカラー2−−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。 以下に本実施例の高γ感光体の光減衰特性について説明
する。 第8図は高γ感光体の特性を示す概略図である。 図において、Vlは帯電電位(V)、voは露光前の初
期電位(V)、L、は初期電位V。が415に減衰する
のに要するレーザビームの照射光量(,17J/cm”
)、L2は初期電位V、か115に減衰するのに要する
レーザビームの照射光量(μJ/cm2)を表す。 L2/L、の好ましい範囲は 1.0≦L = / L l≦1.5である。 本実施例ではv 、 = 1000(V )、V o=
950(V )、L 2/ L 、 = 1.2であ
る。又露光部の感光体電位は10Vである。 光減衰曲線か初期電位(V O)を1/2にまで減衰さ
せた露光中期に相当する位置での光感度をE172とし
、初期電位(V O)を9/lO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、/、。とじたとき、 (E l/2)/ (E 9/l。)≧2好ましくは (E 17:)/ (E 9/10)≧5の関係を与え
る光導電性半導体か選ばれる。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8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
衰曲線か第8図に示すように露光初期を二おいては、若
干の期間り3、感度特性か悪くてほぼ横這いの光減衰特
性を示すか、露光の中期L1からL2にかけては、−転
して超高感度となってほぼ直線的に下降する超高γ特性
となる。感光体1は具体的には+500〜士2000V
ノX帯電下におけるなだれ現象を利用して高カンマ特
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ラフされて光減衰か確実
に抑制され、その結果、露光の中期においてきわめて急
激ななだれ現象か生しると解される。 第9図は本実施例の画像形成装置に適用される現像装置
を示す断面図である。 現像器4A、4B、4C,4Dは、装填する現像剤の色
か異なるたけで、@9区に示すような共通の構成であり
、以下l二現像装置40を代表して構成を説明する。 現像器40は、下部ケー/ング42と上部ケーシング4
1で形成する現像槽内に回転するN、S極を有するマク
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、スリーツクリーニ
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
か滞留しないような形状をしている。なお、スクレーパ
45に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。 スリーフタリーニグローラ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t;め現像領域に搬送される現像
剤を入れ換えることができ、現像条件か安定する。 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
合物で処理されたンリカ微粒子やその他添加剤の混合し
たものか使用される。現像剤を構成するキャリヤもトナ
ー同様に小粒径の方か画質の解像力及び階調再現性の点
から有利である。 例えは、現像剤層のキャリアを5〜50μmの小粒径と
した場合均一な高さの磁気プランを形成することかでき
る。 現像バイアス回路80は、スリーブにより搬送されたト
ナーか感光体l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1の間を振動させるた
めの交流バイアスを供電する交流電源と直流バイアスを
供電する高圧直流電源とを備える。本実施例てはV D
C=800V、V AC=700V。 3KH2である。このようにして現像バイアス回路80
はスリーブ43と感光体1の間に振動電界を発生させて
いるので、現像剤の粒子かスリーブ43と感光体lとの
間で振動するから、現像剤りと感光体lとが接触しなく
ても感光体lにトナー粒子によるトナー像か形成される
ので先行のトナー像を破壊しない。 非接触現像においては、潜像に対して現像剤か接触しな
いことから、微細な潜像の現像か困難であるか、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かでき
る。 二のことから、接触現像に限らず、特に非接触現像法に
おいては、高γ型感光体を用いた本実施例はさらに効果
を有するものとなっている。 ここで、パルス幅変調信号による走査光学系30の駆動
及び画像形成装置100の動作につ(1て説明するに先
立ち、変調回路200の構成について述べる。 第10図は走査光学系のパルス幅変調回路を示すプロッ
タ図である。 駆動回路200は、第1O図に示すように参照波信号発
生回路210.0777回路220、コンパレータ24
0、差動増幅回路250、直流可変電源260及びD/
A変換器230とからなる。 参照波信号発生回路210は可変抵抗211及びコンデ
ンサ212で構成される積分器によって三角波か発生さ
れる。さらに三角波はコンデンサ213. ffl護抵
抗抵抗215してトラ〉・/スフ221のベース端子に
入力する。参照波信号発生回路210は可変抵抗を2つ
有している。すなわち、可変抵抗211は一角波の振幅
を調整するためのものである。可変抵抗214は三角波
のバイアス又はオフセ/トを調整するl二めのものであ
る。 三角波は0777回路220を通して、コンパレータ2
40の入力端子に入力する。 コンパレータ240は、前述のようにバッファ回路22
0を通した参照波と所定ヒツト例えは8ヒツトからなる
ディジタル画像濃度信号をD/A変換器230でD/A
変換したアナログ濃度信号とを比較し二値化する。そし
て得られたパルス幅変調信号を差動増幅回路250の入
力端子に出力する。 差動増幅回路250はマイナス入力端子に可変直流電源
260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パルス幅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、差動増幅回路25
0は画素クロフクDCKに同期したパルス幅変調信号と
して出力する。この信号はLD駆動回路31aを駆動す
る駆動信号となる。 以下に、パルス幅変調信号に基ついて本実施例の走査光
学系30の動作及びこれを利用する画像形成装置100
の動作を第11図及び第12図に基づいて説明する。 第11図はパルス幅変調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色補正や階調補正後に
り、/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220からの出力信号である参照波信
号である。(C)はコンパレータ240によってパルス
幅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)はアナログ濃度信号と
参照波信号とをコンパレータを通すことにより得られる
パルス幅変調信号であり、該パルス幅変調信号をレベル
、フトされた信号である。このレベル、フl−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12区はLD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、6はしきい値電流であり、
このしきい値電流αより大きな電流を入力すれは誘導放
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た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の立ち上かり性能か向上すること1
こなる。(b)は入力する電流に応した半導体レーザ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PI/。を示
している。つまり、高γ感光体であるのて、半導体レー
ザ31からの露光量か半減露光量すなわち電位V。をL
”2voにするのに必要な露光光量以下であれは潜像か
形成されない。このために、レベル、フトした直流分か
しきい値電流αより上て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。 (c)は感光体l上にお録される露光ヒツト分布を示し
ている。露光ドツト分布は本来ンヤープな矩形状をして
いるか光学系のMTFにより広かり、又ハローによるノ
イズnを伴っている。この露光ドツト分布の中の破線で
示された略半減露光光量P、/2以上の部分か高γの感
光体特性により潜像として形成されることになる。つま
り、濃度信号に応したドツトの大小からなるシャープで
小さなドツト状の潜像か得られる。このときハローによ
るノイスnは前述の理由により静電潜像として形成され
ない。つまり、濃度信号に応じたドツトの大小からなる
潜像か1与られ、該潜像を現像により形成されるヒツト
状の画像濃度分布を示している。 実際には、露光ドツト分布は走査光学系30のはけより
広かっているので、高濃度部での記録ト、[、径は大き
く、低濃度部での記録l” /l・径は小さくなる傾向
かある。 当該潜像を現像により形成されるh)h状の画像濃度分
布は、ボケのない/−−プな角状のトドからなるトナー
画像であり、二〇ド、1、の幅を変化させることにより
、画像の階調性を向上させたi・す−画像か得られる。 以下に、画像形成装置100の像形成プロセスについて
説明する。 先ず、スコロトロン帯電器2により感光体1か様帯電さ
れる。ドラム状感光体1上にイエローに対応する静電潜
像か、イエローデータ(デイ・7゛タル濃データ)によ
り光変調されたレーザ光の照射により形成される。前記
イエローに対応する静電潜像は、第1の現像器4Aによ
り現像され、感光体l上に極めて鮮鋭度の高い第1のド
ツト状のトナー像(イエロートナー像)か形成される。 この第1のトナー像は記録紙Pに転写されることなく、
感光体l上に再びスコロトロン帯電器2により帯電か施
される。 次(・てマセンタデータ(ディジタル濃度データ)によ
りレーザ光か光変調され、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か形成される。この静電潜
像は、第2の現像装置4Bにより現像されて、第2のト
ナー像(マゼンタトナー像)が形成される。前記と同様
にして第3現像装置4Cにより順次現像されて、第3の
トナー像(ンアントナー像)か形成され、感光体l上に
順次積層された3色トナー像か形成される。最後に第4
のトナー像(黒トナー像)か形成され、感光体■上に順
次積層された4色トナー像か形成される。 本実施例の画像形成装置200によれば、感光体か優れ
た高ガンマ特性を有し、しかもこの優れた高カンマ特性
かトナー像の上から帯電、露光現像の工程を多数回にわ
たり繰り返しトナー像を重ね合わせて形成する場合にも
潜像が安定して形成される。すなわち、ディジタル信号
に基づいてビームをトナー像の上から照射するとしても
フリンジのなし1高鮮鋭度の高し・ドツト状の静電潜像
か形成され、その結果、鮮鋭度の高(・トナー像を得る
ことかできる。 これらの4色トナー像は、帯電器61により感光体lを
帯電した後(省略してもよい)、給紙装置から供給され
た記録紙P上に転写器62の作用で転写される。 転写トナー像を担持した記録紙Pは、分離電極63によ
り感光体lから分離され、カイトおよび搬送ヘルドによ
り搬送されて定着装置64に搬入さね加熱定着されて排
紙皿に排出される。 強度変調回路200の具体的構成について説明する。 次に、第2の本実施例の強度変調回路の具体的構成を示
す。 強度変調回路200は、第10図に示すコンパレータ2
40を差動増幅器340に代えることにより構成される
。 すなわち差動増幅回路240は、前述のようにハフフッ
回路220を通いこ参照波と所定ヒツト例えは8ヒツト
からなるデイレタル画像濃度信号をD/A変換器230
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250の入力
端子に出力する。 差動増幅器250はマイナス入力端子に可変直流電源2
60がらの出力信号を印加することにより、該直流分て
プラス端子に入力される強度変調信号をしレベルソフト
して出方する。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250は画
素クロックDCKに同期した直流成分を有する強度変調
信号として出力する。 この信号はLD駆動回路31aを駆動する駆動信号とな
る。 次に強度変調信号による走査光学系3o及び画像形成装
置100の動作を第13図〜第14図に基づいて説明す
る。 第13図は強度変調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/りDCKに同期してい
る。(l〕)中の破線で示す信号は色補正や階調補正後
にD7A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220からの出力信号である参照波信
号である。(c)は差動増幅回路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
調信号か生成される。 (d)は当該強度変調信号をレベルソフトされた信号で
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14図はLD駆動回路からレベルソフトされた強度変
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
だめの説明図である。 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、aはしきい値電流であり、
このしきい値電流aより太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た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の立ち上かり性能か向上することに
なる。(b)は入力する電流に応した半導体レーザ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
の露光量か半減露光量すなわち電位v0を1/2V 、
l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かしきい
値電流σ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。(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
。露光ドツト分布は/ヤープな三角形状をしているかハ
ローによるノイズnを伴っている。この露光ドツト分布
の中の破線で示された感光体電位をV。を1/2の電位
にする略半減露光光量P1,2以上の部分か高γの感光
体特性により潜像として形成されることになる。濃度信
号に応したト、トの大小からなるソヤープで小さな潜像
か得られる。 このときハローによるノイズnは前述の理由により静電
潜像として形成されない。 当該潜像を現像により形成されるドツト状の画像濃度分
布を示してし・る。ボケのなし・7ヤーブなひし形状の
ドツトからなるトナー画像であり、このドツトの幅を変
化させることにより、画像の階調性を向上させたトナー
画像か得られる。 本実施例の画像形成装置にあっては、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
フイスも発生しない。 以下に、画像形成装[1100の像形成プロセスについ
て説明する。 先ず、スコロトロン帯電器2により感光体1か一様帯電
され、イエローに対応する静電潜像が、イエローデータ
(ディジタル濃度データ)により光変調されたレーザ光
の照射により形成される。前記イエローに対応する静電
潜像は、第1の現像器4Aにより現像され、感光体1上
に極めて鮮鋭度の高い第1のト/ト状のトナー像(イエ
ロートナ像)か形成される。この第1のトナー像は記録
紙Pに転写されることなく、感光体1上に再びスコロト
ロン帯電器2により帯電か施される。 次いてマゼンタデータ(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か形成される。この静電潜像
は、第2の現像装置4Bにより現像されて、第2のトナ
ー像(マゼンタトナー像)が形成される。前記と同様に
して第3現像装置4Cにより順次現像されて、第3のト
ナー像(ンアントナー像)か形成され、感光体1上に順
次積層された3色トナー像か形成される。最後に第4の
トナー像(黒トナー像)か形成され、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によれは、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
か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tこ
も潜像か安定して形成される。すなわち、ディノタル信
号に基つ(・てビームをトナー像の上から照射するとし
てもフリン。 のない高鮮鋭度の高C1ドy h状の静電潜像を形成て
き、その結果、鮮鋭度の高シ゛トナー像?得ることかで
きる。 これらの4色トナー像は、帯電器61により感光体lを
帯電した後(省略してもよい)、給紙装置から供給され
た記録紙P上に転写器62の作用で転写される。 転写トナー像を担持した記録紙Pは、分離電極63によ
り感光体1から分離され、カイト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
ーをトナー像形成中は解除されていたクリーニング装置
70のブレード、7アーブラ/あるいは磁気ブラ/によ
り除去され、トナー像形成中は使用されなかったランプ
あるいはコロナ除電器74により除電され、次の多色像
形成に支障のないようにされる。なお、ランプや除電器
74はクリニンク前に位置してもよい。 本実施例にあっては、半導体レーザ31からの発散光束
をコリメータレンズ32とポリゴンミラー36及びfθ
レンズ37からなる偏向光学系を介して感光体1に光走
査する走査光学系30において、主走査方向及び副走査
方向に中心部の透過率か低く、かつ、周縁部の反射率か
高い濃度フィルタ34をコリメータレンズ32とポリゴ
ンミラー36との間に設けたことにより、ビームの形状
を主走査及び副走査方向共にビーム変調に適した光強度
分布のビームに整形し、かつ、安定な潜像形成を行うこ
と及びドツト状の潜像の面積を容易に調整することかで
きた。 本実施例にあっては、半導体レーザ31からの発散光束
をコリメータレンズ32とポリゴンミラー36及び[θ
レンス37からなる偏向光学系を介して感光体lに光走
査して静電潜像を形成し、該潜像を反転現像する画像形
成装置100において、感光体1か高γ感光体であり、
中心部の透過率が低く、かつ、周縁部の反射率か高い濃
度フィルタ34をコリメータレンズ32とポリコンミラ
ー36との間に設けたことことにより、ト/トによる中
間調再現か忠実で鮮鋭な画像を形成することかできた。 【発明の効果] 本発明は、レーザ光源からの発散光束をコリメータレン
ズと少なくとも偏向器からなる偏向光学系を介して感光
体に光走査する走査光学系において、中心部の透過率か
低く、かつ、周縁部の反射率か高い濃度フィルタを前記
コリメータレンスと前記偏向器との間に設けたことによ
り、ビーム変調に適した光強度分布のビームに整形し、
かつ、安定な潜像形成を行うこと及びドツト状の潜像の
面積を容易に調整する走査光学系を提供することができ
た。 本発明は、レーザ光源からの発散光束をコリメータレン
ズと少なくとも偏向器からなる偏向光学系を介して感光
体に光走査して静電潜像を形成し、該潜像を反転現像す
る画像形成装置において、前記感光体か高γ感光体であ
り、中心部の透過率か低く、かつ、周縁部の反射率か高
い濃度フィルタをa記コリメータレンスと前記偏向器と
の間に設すt;こと二とにより、ト/トによる中間調再
現か忠実で鮮鋭な画像を形成する画像形成装置を提供す
ることかできた。
第5図(b)に基づいて説明する。 第1図は本実施例の走査光学系の概略構成を示すフ゛ロ
ンク図である。 走査光学系30は、ペー・7゛メモリ(図示せず)から
の画像濃度信号をパルス幅変調若しくは強度変調した変
調信号で半導体レーザ31を発振させ、このレーザ光を
所定速度で回転するポリゴンミラー36で偏向させ、f
θレンス37及びで・7リンドリカルレンス35a 、
35bによって一様帯電した感光体I上面に微少なス
ポットに絞って走査するものである。 走査光学系30は、コーヒレントな光源として半導体レ
ーザ31を設け、変調光学系としてコリメータレンズ3
2、プリスム33を設け、偏向光学系としてポリゴンミ
ラー36及びfθレンス37を設け、ポリゴンミラー3
6による面倒れ補正光学系として・7リンドリカルレン
ズ35&、35bを設け、更に反射ミラー38a、 3
8bを設けである。 先ず、本実施例の走査光学系30の要部構成である変調
光学系について第2図〜第4図(c)に基づいて説明す
る。 第2図は本実施例の走査光学系の変調光学系を示す断面
図であり、第3図は濃度フィルタを収納する固定手段を
示す平面図であり、第4図(a)は本実施例の走査光学
系に適用される濃度フィルタを示す平面図であり、第4
図(b)は点線b−b ’上における透過率分布を示す
グラフであり、第4図(c)は点線a−a ’上におけ
る透過率分布を示すグラフである。 半導体レーザ31はGaA IAs等か用いられ、最大
出力5mWであり、光効率25九であり、拡り角として
接合面平行方向8〜16° 接合面垂直方向20〜36
°である。又、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800
nmである。 コリメータレンズ32は、第2図に示すようにビームを
効率良く必要な径で取り出すレンズ32b。 32cであり、開口数N、Aは0.33であり、透過率
は97%以上のレンズ32a〜32dからなり、球面収
差とサイコンデ、ヨンを良好にするものである。なお、
レンズ32a 、 32dは屈折率の略なしXレンズで
ある。 濃度フィルタ34は、第2図及び第3図6=示すように
固定手段340に収納した濃度フィルり34を71)ス
ム33の前に設けておる。なお、濃度フ(Jレグ34は
コリメータレンズ32とポ!ノコ゛ンミラー36との間
でおれは、とこに設けても構わなし・。l:tこ、ビー
ムの圧縮中に例えは、プ1Jスム33aとブIJスム3
3bとの間に挿入するのは好ましくなし・。 濃度フィルタ34は、第1図及び第2図(こ示すように
プリスム33の前に設けであり、第4図(a)fこ示す
ように中心部の透過率か低く、かつ、周縁部の透過率か
高い濃度フィルタである。 濃度フィルタ34の透過率は、具体的には走査光学系3
0上に装填した際、副走査方向(こおし・て第4図(b
)に示すように中心付近て広範囲(こ亘って透過率か下
降しており、主走査方向lこおし・て第4区(c)に示
すように中心付近の狭い範囲で透過率か低下して(・る
。 固定手段340は、第3図に示すように固定枠341の
内側にスライド部材342を矢印X方向番ニスライド自
在に嵌装し、スライド部材342の内側に濃度フィルタ
34を矢印Y方向にスライド自在に嵌装しである。なお
、濃度フィルタ34は、例えばラックとピニオン等によ
り上下、左右に移動する固定手段を設け、これによりビ
ームの強度分布を変更することかできる。 ブリスム33は、透過率80チ以上のプリスムにより、
半導体レーザ31からのビーム径を1/3に圧縮するも
のである。ネジ33c 、 33dにより偏向角度を微
調整することかできる。 偏向光学系は、ビーム(光束)の集光すると共に走査面
の平坦化を実現するためにペラパール和と非点隔差を小
さくするものである。 ポリゴンミラー36は、8面のポリゴン面を設け165
35.4rpmの回転数で回転することにより、感光体
1面上にビームを走査するものである。なお、ポリゴン
ミラーに限定されるものでなく、これと同様の機能を果
たすものであればかまわない。 fθレンス37は、走査面の平坦化を実現するためにベ
ノバール和と非点隔差を小さくし、像面湾曲を線虫する
ものである。 補正光学系としては、ポリゴンミラー36の前後7リン
トリカルレンス35a 、 35bを設け、ボリコ〉ミ
ラー36の面倒FL誤差による走査線のピッチむらを低
減する。これにより、ポリゴン倒れ角120秒PPであ
り、倒れ角補正率l/20以上となる。ソリンドリ力ル
レンス35bはビームを感光体l上面に結像するもので
ある。なお、濃度フィルタを設けない場合のスポントサ
イズの半値幅は主走査方向62゜5±5μm、副走査方
向825±12.5μmであった。 更に、走査光学系3oの制御回路には、変調回路200
を設け、同期系としてインデンクスセンサ39及びイン
デックス検出回路39aを設け、偏向系としてポリゴン
トライバ360を設けである。 同期系は、偏向光学系がらのビームを反射ミラ38bを
介してインデックスセンサ39に入射する。 インデンクスセンサ39はビームに感応して電流を出力
し、当該電流はインデンクス検出回M39aテ電流/電
圧(A / V )変換してインデンクス信号として出
力する。このインデンクス信号により所定速度で回転す
るポリゴンミラー36の面位置を検知し、主走査方向の
周期によって、ラスク走査方式で後に記す変調されたデ
インタル画像7濃度信号による光走査を行っている。走
査周波数2204.72)1zであり、有効印字幅29
7mm以上であり、有効露光幅306mm以上である。 変調回路200は、参照波と所定ヒツト例えば8ヒツト
からなるデイ・7゛タル像濃度信号をD/A変換したア
ナログ濃度信号とを差動増幅するか、若しくは比較し2
値化する。そして得られた強度変調信号若しくはパルス
幅変調信号を出力する。当該変調信号はLD駆動回路3
1aの駆動信号となる。 LD駆動回路31aは変調回路200からの変調信号で
半導体レーザ31を発振させるものであり、半導体レー
ザ3Iからのビーム光量Jこ相当する信号かフィードバ
ックされ、その光量か一定となるように駆動する。 第5図(a)は感光体上面における主走査方向のビーム
強度分布を示すグラフであり、第5図(b)は感光体上
面における副走査方向のビーム強度分布を示すグラフで
ある。 上述の走査光学30の構成により、偏向光学系て感光体
lの結像されるビームの強度分布は、第5E (a)!
=示すように主走査方向20ニアμmとなり、第5図(
b)に示すように副走査方向に僅かに圧縮され、これに
よりビームの強度分布を調整することかてき、主副走査
方向の書込密度を400dp iに設定した。これは多
値記録方法として強度変調及びパルス幅変調の両方に適
する。また、この濃度フィルタは光学系のバラツキや熟
的変動を二対し、ヒツト形状を調整することかできると
いう利点を備える。しかし、本実施例の走査光学系30
においては、ビームの圧縮される方向、つまり全方向に
ハローか発生することになる。 これらのことは、次の内容を示している。レーザビーム
光はコリメートレンス32によって実空間から周波数空
間に変換され、その後に置かれたfθレレスの間の空間
は周波数空間になっており、この位置に濃度フィルタか
置かれると、レーザビーム光の周波数空間における特定
の周波数成分かカットされ、この状態で実空間に戻され
ることになる。上述のハローの発生は、カットされた帯
域の周波数成分かなくなったことによる影響か出ている
ものである。本実施例においては低周波数の周波数成分
かカットされるような濃度フィルタの構成をとっている
。 以下に、前述の走査光学系30を備える画像形成装置1
00の構成について説明する。 第6図は本実施例の画像形成装置の概略構成を示す断面
図である。 カラー画像形成装置100は、感光体を一様帯電した後
にコンピュータ又はスキャナからの画像濃度信号をンエ
イディング補正、階調補正、マスキング補正等の処理を
行う。このディジタル画像濃度信号をD/A変換して得
られたアナログ画像濃度信号と参照波信号とを比較して
二値化するか、若しくは差動増幅して得られた変調信号
に基づいてパルス幅変調若しくは強度変調したスポット
光に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、前北
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。)■と、該感光体l
上に−様な電荷を付与するスコロトロン帯電器2と、走
査光学系30、イエロー、マゼンタ、レアン及び黒トナ
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7低除電器
74とからなる。 第7図は高γ感光体の具体的構成例を示す断面図である
。 以下に本実施例の主な構成について説明する。 感光体lは、第7図に示すように導電性支持体IA、中
間層IB、感光層1cからなる。感光層1cの厚さは、
5〜100μm程度であり、好ましくは10〜50μm
である。感光体1は直径150mmのアルミニュウム製
のドラム状導電性支持体IAを用い、該支持体lA上に
エチレン−酢酸ビニル共重合体からなる厚さ0.1μm
の中間層IBを形成し、この中間層lB上に膜厚35μ
mの感光層1c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t50mm程度のドラムが用いられるか、そ
のほか、紙、プラスッチクフィルム上に金属層をラミネ
ートまたは蒸着したベルト状のもの、あるいは電ちゅう
法によって作られる二ンケルベルト等の金属ベルトであ
ってもよい。また、中間層IBは、感光体として±50
0〜±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
、なたれ現象による優れた光減衰特性か得られるよう、
ホール移動性を有するのか望ましく、そのため中間層I
Bに例えは本出願人か先に提案した特願昭61−188
975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
される例えは下記樹脂を用いることができる。 (1)ポリヒニルアルコール(ポバール)、ホ’Jt:
:二ルメチルエーテル、ポリヒニルエチルエーテル等の
ビニル系ポリマ (2)ポリヒニルアミン、ポリ−N−上ニルイミダソー
ル、ポリヒニルピリ、ン(四級塩)、ポリヒニルピロリ
トン、ヒニルピロリトンー酢酸ヒニルコボリマー等の含
窒素ヒニルボリマ (3)ポリエチレ〉オキサイド、ポリエチしングリコー
ル、ポリフロピレンゲリコール等のポリエーテル系ポリ
マー (4)ポリアクリル骸およびその塩、ポリアタリルアン
ミト、ポリーβ−ヒトロキ、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、ポリヒトロキ、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(6)メチルセルロース、
エチルセルロース、カルボ4/メチルセルロース、ヒト
ワキ/エチルセルロス、ヒドロキ、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−(ヒドロキンエチル)−L−グルタミン、
ポリ−δ−カルボキシメチル−L−システィン、ポリプ
ロリン、リソンー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、メトキシメ
チルナイロン(8タイプナイロン)等の水とアルコール
との混合溶剤に可溶なポリマー 感光層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径のフタロンアニン微
粒子と、酸化防止剤とをバインダー樹脂とをバインダ樹
脂の溶剤を用いである0、1〜1μm径のフタロシアニ
ン微粒子に混合分散して塗布液を調整し、この塗布液を
中間層に塗布し、乾燥し、必要により熱処理して形成さ
れる。 また、光導電性材料と電荷輸送物質とを併用する場合に
は、光導電性顔料と当該光導電性顔料の115以下、好
! L < ハl /1000〜1 /10(重量比)
の少量の電荷輸送物質とよりなり光導電性材料と、酸化
防止剤とバインター樹脂中に分散させて感光層を構成す
る。 本実施例ではカラートナー像を感光体に重ね合わせるの
で走査光学系からのビームがカラー2−−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。 以下に本実施例の高γ感光体の光減衰特性について説明
する。 第8図は高γ感光体の特性を示す概略図である。 図において、Vlは帯電電位(V)、voは露光前の初
期電位(V)、L、は初期電位V。が415に減衰する
のに要するレーザビームの照射光量(,17J/cm”
)、L2は初期電位V、か115に減衰するのに要する
レーザビームの照射光量(μJ/cm2)を表す。 L2/L、の好ましい範囲は 1.0≦L = / L l≦1.5である。 本実施例ではv 、 = 1000(V )、V o=
950(V )、L 2/ L 、 = 1.2であ
る。又露光部の感光体電位は10Vである。 光減衰曲線か初期電位(V O)を1/2にまで減衰さ
せた露光中期に相当する位置での光感度をE172とし
、初期電位(V O)を9/lO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、/、。とじたとき、 (E l/2)/ (E 9/l。)≧2好ましくは (E 17:)/ (E 9/10)≧5の関係を与え
る光導電性半導体か選ばれる。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8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
衰曲線か第8図に示すように露光初期を二おいては、若
干の期間り3、感度特性か悪くてほぼ横這いの光減衰特
性を示すか、露光の中期L1からL2にかけては、−転
して超高感度となってほぼ直線的に下降する超高γ特性
となる。感光体1は具体的には+500〜士2000V
ノX帯電下におけるなだれ現象を利用して高カンマ特
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ラフされて光減衰か確実
に抑制され、その結果、露光の中期においてきわめて急
激ななだれ現象か生しると解される。 第9図は本実施例の画像形成装置に適用される現像装置
を示す断面図である。 現像器4A、4B、4C,4Dは、装填する現像剤の色
か異なるたけで、@9区に示すような共通の構成であり
、以下l二現像装置40を代表して構成を説明する。 現像器40は、下部ケー/ング42と上部ケーシング4
1で形成する現像槽内に回転するN、S極を有するマク
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、スリーツクリーニ
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
か滞留しないような形状をしている。なお、スクレーパ
45に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。 スリーフタリーニグローラ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t;め現像領域に搬送される現像
剤を入れ換えることができ、現像条件か安定する。 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
合物で処理されたンリカ微粒子やその他添加剤の混合し
たものか使用される。現像剤を構成するキャリヤもトナ
ー同様に小粒径の方か画質の解像力及び階調再現性の点
から有利である。 例えは、現像剤層のキャリアを5〜50μmの小粒径と
した場合均一な高さの磁気プランを形成することかでき
る。 現像バイアス回路80は、スリーブにより搬送されたト
ナーか感光体l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1の間を振動させるた
めの交流バイアスを供電する交流電源と直流バイアスを
供電する高圧直流電源とを備える。本実施例てはV D
C=800V、V AC=700V。 3KH2である。このようにして現像バイアス回路80
はスリーブ43と感光体1の間に振動電界を発生させて
いるので、現像剤の粒子かスリーブ43と感光体lとの
間で振動するから、現像剤りと感光体lとが接触しなく
ても感光体lにトナー粒子によるトナー像か形成される
ので先行のトナー像を破壊しない。 非接触現像においては、潜像に対して現像剤か接触しな
いことから、微細な潜像の現像か困難であるか、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かでき
る。 二のことから、接触現像に限らず、特に非接触現像法に
おいては、高γ型感光体を用いた本実施例はさらに効果
を有するものとなっている。 ここで、パルス幅変調信号による走査光学系30の駆動
及び画像形成装置100の動作につ(1て説明するに先
立ち、変調回路200の構成について述べる。 第10図は走査光学系のパルス幅変調回路を示すプロッ
タ図である。 駆動回路200は、第1O図に示すように参照波信号発
生回路210.0777回路220、コンパレータ24
0、差動増幅回路250、直流可変電源260及びD/
A変換器230とからなる。 参照波信号発生回路210は可変抵抗211及びコンデ
ンサ212で構成される積分器によって三角波か発生さ
れる。さらに三角波はコンデンサ213. ffl護抵
抗抵抗215してトラ〉・/スフ221のベース端子に
入力する。参照波信号発生回路210は可変抵抗を2つ
有している。すなわち、可変抵抗211は一角波の振幅
を調整するためのものである。可変抵抗214は三角波
のバイアス又はオフセ/トを調整するl二めのものであ
る。 三角波は0777回路220を通して、コンパレータ2
40の入力端子に入力する。 コンパレータ240は、前述のようにバッファ回路22
0を通した参照波と所定ヒツト例えは8ヒツトからなる
ディジタル画像濃度信号をD/A変換器230でD/A
変換したアナログ濃度信号とを比較し二値化する。そし
て得られたパルス幅変調信号を差動増幅回路250の入
力端子に出力する。 差動増幅回路250はマイナス入力端子に可変直流電源
260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パルス幅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、差動増幅回路25
0は画素クロフクDCKに同期したパルス幅変調信号と
して出力する。この信号はLD駆動回路31aを駆動す
る駆動信号となる。 以下に、パルス幅変調信号に基ついて本実施例の走査光
学系30の動作及びこれを利用する画像形成装置100
の動作を第11図及び第12図に基づいて説明する。 第11図はパルス幅変調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色補正や階調補正後に
り、/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220からの出力信号である参照波信
号である。(C)はコンパレータ240によってパルス
幅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)はアナログ濃度信号と
参照波信号とをコンパレータを通すことにより得られる
パルス幅変調信号であり、該パルス幅変調信号をレベル
、フトされた信号である。このレベル、フl−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12区はLD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、6はしきい値電流であり、
このしきい値電流αより大きな電流を入力すれは誘導放
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た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の立ち上かり性能か向上すること1
こなる。(b)は入力する電流に応した半導体レーザ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PI/。を示
している。つまり、高γ感光体であるのて、半導体レー
ザ31からの露光量か半減露光量すなわち電位V。をL
”2voにするのに必要な露光光量以下であれは潜像か
形成されない。このために、レベル、フトした直流分か
しきい値電流αより上て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。 (c)は感光体l上にお録される露光ヒツト分布を示し
ている。露光ドツト分布は本来ンヤープな矩形状をして
いるか光学系のMTFにより広かり、又ハローによるノ
イズnを伴っている。この露光ドツト分布の中の破線で
示された略半減露光光量P、/2以上の部分か高γの感
光体特性により潜像として形成されることになる。つま
り、濃度信号に応したドツトの大小からなるシャープで
小さなドツト状の潜像か得られる。このときハローによ
るノイスnは前述の理由により静電潜像として形成され
ない。つまり、濃度信号に応じたドツトの大小からなる
潜像か1与られ、該潜像を現像により形成されるヒツト
状の画像濃度分布を示している。 実際には、露光ドツト分布は走査光学系30のはけより
広かっているので、高濃度部での記録ト、[、径は大き
く、低濃度部での記録l” /l・径は小さくなる傾向
かある。 当該潜像を現像により形成されるh)h状の画像濃度分
布は、ボケのない/−−プな角状のトドからなるトナー
画像であり、二〇ド、1、の幅を変化させることにより
、画像の階調性を向上させたi・す−画像か得られる。 以下に、画像形成装置100の像形成プロセスについて
説明する。 先ず、スコロトロン帯電器2により感光体1か様帯電さ
れる。ドラム状感光体1上にイエローに対応する静電潜
像か、イエローデータ(デイ・7゛タル濃データ)によ
り光変調されたレーザ光の照射により形成される。前記
イエローに対応する静電潜像は、第1の現像器4Aによ
り現像され、感光体l上に極めて鮮鋭度の高い第1のド
ツト状のトナー像(イエロートナー像)か形成される。 この第1のトナー像は記録紙Pに転写されることなく、
感光体l上に再びスコロトロン帯電器2により帯電か施
される。 次(・てマセンタデータ(ディジタル濃度データ)によ
りレーザ光か光変調され、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か形成される。この静電潜
像は、第2の現像装置4Bにより現像されて、第2のト
ナー像(マゼンタトナー像)が形成される。前記と同様
にして第3現像装置4Cにより順次現像されて、第3の
トナー像(ンアントナー像)か形成され、感光体l上に
順次積層された3色トナー像か形成される。最後に第4
のトナー像(黒トナー像)か形成され、感光体■上に順
次積層された4色トナー像か形成される。 本実施例の画像形成装置200によれば、感光体か優れ
た高ガンマ特性を有し、しかもこの優れた高カンマ特性
かトナー像の上から帯電、露光現像の工程を多数回にわ
たり繰り返しトナー像を重ね合わせて形成する場合にも
潜像が安定して形成される。すなわち、ディジタル信号
に基づいてビームをトナー像の上から照射するとしても
フリンジのなし1高鮮鋭度の高し・ドツト状の静電潜像
か形成され、その結果、鮮鋭度の高(・トナー像を得る
ことかできる。 これらの4色トナー像は、帯電器61により感光体lを
帯電した後(省略してもよい)、給紙装置から供給され
た記録紙P上に転写器62の作用で転写される。 転写トナー像を担持した記録紙Pは、分離電極63によ
り感光体lから分離され、カイトおよび搬送ヘルドによ
り搬送されて定着装置64に搬入さね加熱定着されて排
紙皿に排出される。 強度変調回路200の具体的構成について説明する。 次に、第2の本実施例の強度変調回路の具体的構成を示
す。 強度変調回路200は、第10図に示すコンパレータ2
40を差動増幅器340に代えることにより構成される
。 すなわち差動増幅回路240は、前述のようにハフフッ
回路220を通いこ参照波と所定ヒツト例えは8ヒツト
からなるデイレタル画像濃度信号をD/A変換器230
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250の入力
端子に出力する。 差動増幅器250はマイナス入力端子に可変直流電源2
60がらの出力信号を印加することにより、該直流分て
プラス端子に入力される強度変調信号をしレベルソフト
して出方する。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250は画
素クロックDCKに同期した直流成分を有する強度変調
信号として出力する。 この信号はLD駆動回路31aを駆動する駆動信号とな
る。 次に強度変調信号による走査光学系3o及び画像形成装
置100の動作を第13図〜第14図に基づいて説明す
る。 第13図は強度変調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/りDCKに同期してい
る。(l〕)中の破線で示す信号は色補正や階調補正後
にD7A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220からの出力信号である参照波信
号である。(c)は差動増幅回路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
調信号か生成される。 (d)は当該強度変調信号をレベルソフトされた信号で
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14図はLD駆動回路からレベルソフトされた強度変
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
だめの説明図である。 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、aはしきい値電流であり、
このしきい値電流aより太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た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の立ち上かり性能か向上することに
なる。(b)は入力する電流に応した半導体レーザ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
の露光量か半減露光量すなわち電位v0を1/2V 、
l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かしきい
値電流σ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。(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
。露光ドツト分布は/ヤープな三角形状をしているかハ
ローによるノイズnを伴っている。この露光ドツト分布
の中の破線で示された感光体電位をV。を1/2の電位
にする略半減露光光量P1,2以上の部分か高γの感光
体特性により潜像として形成されることになる。濃度信
号に応したト、トの大小からなるソヤープで小さな潜像
か得られる。 このときハローによるノイズnは前述の理由により静電
潜像として形成されない。 当該潜像を現像により形成されるドツト状の画像濃度分
布を示してし・る。ボケのなし・7ヤーブなひし形状の
ドツトからなるトナー画像であり、このドツトの幅を変
化させることにより、画像の階調性を向上させたトナー
画像か得られる。 本実施例の画像形成装置にあっては、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
フイスも発生しない。 以下に、画像形成装[1100の像形成プロセスについ
て説明する。 先ず、スコロトロン帯電器2により感光体1か一様帯電
され、イエローに対応する静電潜像が、イエローデータ
(ディジタル濃度データ)により光変調されたレーザ光
の照射により形成される。前記イエローに対応する静電
潜像は、第1の現像器4Aにより現像され、感光体1上
に極めて鮮鋭度の高い第1のト/ト状のトナー像(イエ
ロートナ像)か形成される。この第1のトナー像は記録
紙Pに転写されることなく、感光体1上に再びスコロト
ロン帯電器2により帯電か施される。 次いてマゼンタデータ(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か形成される。この静電潜像
は、第2の現像装置4Bにより現像されて、第2のトナ
ー像(マゼンタトナー像)が形成される。前記と同様に
して第3現像装置4Cにより順次現像されて、第3のト
ナー像(ンアントナー像)か形成され、感光体1上に順
次積層された3色トナー像か形成される。最後に第4の
トナー像(黒トナー像)か形成され、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によれは、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
か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tこ
も潜像か安定して形成される。すなわち、ディノタル信
号に基つ(・てビームをトナー像の上から照射するとし
てもフリン。 のない高鮮鋭度の高C1ドy h状の静電潜像を形成て
き、その結果、鮮鋭度の高シ゛トナー像?得ることかで
きる。 これらの4色トナー像は、帯電器61により感光体lを
帯電した後(省略してもよい)、給紙装置から供給され
た記録紙P上に転写器62の作用で転写される。 転写トナー像を担持した記録紙Pは、分離電極63によ
り感光体1から分離され、カイト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
ーをトナー像形成中は解除されていたクリーニング装置
70のブレード、7アーブラ/あるいは磁気ブラ/によ
り除去され、トナー像形成中は使用されなかったランプ
あるいはコロナ除電器74により除電され、次の多色像
形成に支障のないようにされる。なお、ランプや除電器
74はクリニンク前に位置してもよい。 本実施例にあっては、半導体レーザ31からの発散光束
をコリメータレンズ32とポリゴンミラー36及びfθ
レンズ37からなる偏向光学系を介して感光体1に光走
査する走査光学系30において、主走査方向及び副走査
方向に中心部の透過率か低く、かつ、周縁部の反射率か
高い濃度フィルタ34をコリメータレンズ32とポリゴ
ンミラー36との間に設けたことにより、ビームの形状
を主走査及び副走査方向共にビーム変調に適した光強度
分布のビームに整形し、かつ、安定な潜像形成を行うこ
と及びドツト状の潜像の面積を容易に調整することかで
きた。 本実施例にあっては、半導体レーザ31からの発散光束
をコリメータレンズ32とポリゴンミラー36及び[θ
レンス37からなる偏向光学系を介して感光体lに光走
査して静電潜像を形成し、該潜像を反転現像する画像形
成装置100において、感光体1か高γ感光体であり、
中心部の透過率が低く、かつ、周縁部の反射率か高い濃
度フィルタ34をコリメータレンズ32とポリコンミラ
ー36との間に設けたことことにより、ト/トによる中
間調再現か忠実で鮮鋭な画像を形成することかできた。 【発明の効果] 本発明は、レーザ光源からの発散光束をコリメータレン
ズと少なくとも偏向器からなる偏向光学系を介して感光
体に光走査する走査光学系において、中心部の透過率か
低く、かつ、周縁部の反射率か高い濃度フィルタを前記
コリメータレンスと前記偏向器との間に設けたことによ
り、ビーム変調に適した光強度分布のビームに整形し、
かつ、安定な潜像形成を行うこと及びドツト状の潜像の
面積を容易に調整する走査光学系を提供することができ
た。 本発明は、レーザ光源からの発散光束をコリメータレン
ズと少なくとも偏向器からなる偏向光学系を介して感光
体に光走査して静電潜像を形成し、該潜像を反転現像す
る画像形成装置において、前記感光体か高γ感光体であ
り、中心部の透過率か低く、かつ、周縁部の反射率か高
い濃度フィルタをa記コリメータレンスと前記偏向器と
の間に設すt;こと二とにより、ト/トによる中間調再
現か忠実で鮮鋭な画像を形成する画像形成装置を提供す
ることかできた。
第1図は本実施例の是正光学系の概略構成を示すブロッ
ク図、第2図は本実施例の走査光学系の変調光学系を示
す断面図、第3図は濃度フィルタを収納する固定手段を
示す平面図、第4図(a)は本実施例の走査光学系に適
用される濃度フィルタを示す平面図、第4図(b)は点
線b−b ’上における透過率分布を示すグラフ、第4
図(c)は点線a−a上における透過率分布を示すグラ
フ、第5図(a)よ感光体上面における主走査方向のビ
ーム強度分布を示すグラフ、第5図(b)は感光体上面
における副走査方向のビーム強度分布を示すグラフ、第
6図は本実施例の画像形成装置の概略構成を示す断面図
、第7図は高γ感光体の具体的構成例を示す断面図、第
8図は高γ感光体の特性を示す概略図、第9図は本実施
例の画像形成装置に適用さ4する現像装置を示す断面図
、第10図は走査光学系のパルス幅変調回路を示すブロ
ック図、第11図はペルス幅変調回路の各部波形を示す
タイムチャート、第12図はLD駆動回路からレベル、
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だめの説明図、第13図は強度変
調回路の各部波形を示すタイムチャート、第14図はL
D駆動回路からし・\ル/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、第15図は低γ型感光体の特性を示す概略図である
。 l・・・高γ感光体 30・・・走査工学系31
・・・半導体レーザ32・ コリメーi・レンス34・
・・濃度フィルタ 36・・ポリゴンミラー100
・・・画像形成装置 第2 図 0a 第 図 第4 図 (b) (a) (C) 第 図 (a) (b) 第 第 図 図 n 第 図 第 図 第12 図 第14図 (a)
ク図、第2図は本実施例の走査光学系の変調光学系を示
す断面図、第3図は濃度フィルタを収納する固定手段を
示す平面図、第4図(a)は本実施例の走査光学系に適
用される濃度フィルタを示す平面図、第4図(b)は点
線b−b ’上における透過率分布を示すグラフ、第4
図(c)は点線a−a上における透過率分布を示すグラ
フ、第5図(a)よ感光体上面における主走査方向のビ
ーム強度分布を示すグラフ、第5図(b)は感光体上面
における副走査方向のビーム強度分布を示すグラフ、第
6図は本実施例の画像形成装置の概略構成を示す断面図
、第7図は高γ感光体の具体的構成例を示す断面図、第
8図は高γ感光体の特性を示す概略図、第9図は本実施
例の画像形成装置に適用さ4する現像装置を示す断面図
、第10図は走査光学系のパルス幅変調回路を示すブロ
ック図、第11図はペルス幅変調回路の各部波形を示す
タイムチャート、第12図はLD駆動回路からレベル、
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だめの説明図、第13図は強度変
調回路の各部波形を示すタイムチャート、第14図はL
D駆動回路からし・\ル/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、第15図は低γ型感光体の特性を示す概略図である
。 l・・・高γ感光体 30・・・走査工学系31
・・・半導体レーザ32・ コリメーi・レンス34・
・・濃度フィルタ 36・・ポリゴンミラー100
・・・画像形成装置 第2 図 0a 第 図 第4 図 (b) (a) (C) 第 図 (a) (b) 第 第 図 図 n 第 図 第 図 第12 図 第14図 (a)
Claims (2)
- (1)レーザ光源からの発散光束をコリメータレンズと
少なくとも偏向器からなる偏向光学系を介して感光体に
光走査する走査光学系において、主走査方向及び副走査
方向に中心部の透過率が低く、かつ、周縁部の反射率が
高い濃度フィルタを前記コリメータレンズと前記偏向器
との間に設けたことを特徴とする走査光学系。 - (2)レーザ光源からの発散光束をコリメータレンズと
少なくとも偏向器からなる偏向光学系を介して感光体に
光走査して静電潜像を形成し、該潜像を反転現像する画
像形成装置において、前記感光体が高γ感光体であり、
主走査方向及び副走査方向に中心部の透過率が低く、か
つ、周縁部の反射率が高い濃度フィルタを前記コリメー
タレンズと前記偏向器との間に設けたことを特徴とする
画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12393590A JPH0419612A (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | 走査光学系及びこれを利用する画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12393590A JPH0419612A (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | 走査光学系及びこれを利用する画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0419612A true JPH0419612A (ja) | 1992-01-23 |
Family
ID=14872998
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12393590A Pending JPH0419612A (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | 走査光学系及びこれを利用する画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0419612A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8068196B2 (en) | 2007-04-27 | 2011-11-29 | Panasonic Corporation | Surface illumination device and a liquid crystal display device using such a surface illumination device |
-
1990
- 1990-05-14 JP JP12393590A patent/JPH0419612A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8068196B2 (en) | 2007-04-27 | 2011-11-29 | Panasonic Corporation | Surface illumination device and a liquid crystal display device using such a surface illumination device |
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