JPH01303466A - 画像形成装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は静電複写機、同プリンタ等電子写真プロセスを
有し、像担持体への静電潜像形成のための露光を集束光
の走査によって行なう画像形成装置に関する。

（従来の技術） 従来、集束光の走査によりＨＩ像形成を行なう画像形成
装置にあっては、中間調を再現する場合、次のような手
段によって行なっていた。即ち、集束光の走査により形
成される画像は第８図に示すように画素と称される画像
の最小構成単位の集合により形成され１画素ｌＯは一般
に集束光走査時の最も小さな単位でのオン、オフで形成
され、第１の手段としては第８図に示すように複数個の
画素を画像の構成単位とする手段である。ここでは、画
像の構成単位１１は実線の矩形枠で囲まれた１６個の画
素により構成される例を示している。そして、中間調を
再現する場合には、この画像の構成単位１１からいくつ
かの画素１０を間引いて印字しないでおけばその画像の
構成単位１１の平均濃度は低くなる。つまり、第８図に
おいて、５個の画素が印字されていないので、画像の構
成単位の濃度は１６個の画素を印字した場合の約１１／
１Ｂとなる。

また、他の手段としては、潜像コントラストを小さくし
て現像性を小さくし、濃度を小さくする手段である。具
体的に設定すると、第９図に示すように、静電潜像現像
プロセスにおいて１画像の形成は像担持体上に帯電を行
ない表面電位を暗電位ＶＤ　とし、露光を行なって電位
を明電位Ｖ［にする、・現像は現像コントラストと称さ
れる現像バイアス電位ＶＤＣと明電位Ｖ［との差電位Ｖ
ＣＯＩＩ＋によって行なわれる。明電位の大きさは第１
０図に示すように露光光の強度Ｅが大きくなるとＯに近
づく、また、現像時の濃度は第１１図に示すように明電
位Ｖ［と現像バイアス電位ＶＯＣとの差である差電位Ｖ
ＣＩ）ＭＴの大きさに依存し、その差が大きくなると濃
度が高くなる。つまり、中間調を再現するためには差電
位ＶＣＯＮＴを小さくすれば、良いわけであるが、そこ
で、明電位ｖＬ　を変化させるために輝度変調と称され
る露光光の強度Ｅを変化させる手段が採られている。

さらに、明電位Ｖ［を変化させる他の手段としては、パ
ルス幅変調と称される一定強度で点灯している光源を点
滅させ、その点滅の比を変化させることにより明電位Ｖ
Ｌ値を変化させる手段がある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、斯かる従来例において、前者の手段は画
素の集合の内、いくつかを間引いて階調表現を行なうた
め、階調再現性に限界があり、しかも微細な表現には適
さないという問題点がある。また、後者のように輝度変
調やパルス幅変調を行なって潜像電位を制御する場合は
露光光の強度やオン、オフパルスを制御するための手段
が複雑になるという問題があった。特にレーザーダイオ
ード光源の場合には、印加電圧や電流に対する出力光量
の特性がチップごとに大きくばらつくため、輝度変調に
よる階調表現は一般に不安定で困難な場合が多い。

そこで、本発明は従来例の上記した問題点を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、微細な
階調表現に適し、そのための潜像形成時の露光光制御手
段が複雑化することのない画像処理装置を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明にあっては、表面
を均一に帯電した像担持体上に集束光の走査露光を行な
って静電潜像を形成する画像処理装置において、前記集
束光の走査を副走査方向の画素密度の複数倍で行なって
潜像を形成することにより構成されている。

（作　用） 上記の構成を有する本発明においては、集束光の走査を
副走査方向の画素密度の複数倍で行なって潜像を形成し
、中間調を再現する場合は再現する濃度に応じた走査を
間引いて像担持体の表面電位を制御するようにしたもの
である。

（実施例） 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。第１
図は本発明の第１実施例を示しており、この実施例では
４回走査で最も濃度の得られる例を示しているが、基本
的に複数回の走査であればよい、同図において、ｌは露
光光のスポット、ａは主走査方向、ｂは副走査方向であ
る。ここで、１回の走査で移動する副走査方向の距離ｄ
はスボッ）ｌの副走査方向の径Ｃの％である。依って、
同図のようにＩＩは１回露光が行なわれた部分、Ｉ　２
．Ｉ　３．Ｉ　ａは各々２回、３回、４回露光が行なわ
れた部分、Ｄは未露光部分を示している。

第２図は像担持体の露光強度Ｅと表面電位■との関係と
、これに伴う第１実施例における表面電位構成を模式的
に表わしており、図中、Ｅｌは１回露光のときの露光強
度、Ｅ７．Ｅｌｌ、Ｅ４は各々２回、３回、４回露光時
の露光強度である。ＥＤは露光強度Ｏを示しており、各
々の強度の露光によル表面’７４　位ハＶ　Ｌ　ｌ　、
　Ｖ　Ｌ　２１　Ｖ　Ｌ　３　、　Ｖ　ｔ　ａ　、　Ｖ
　ｏ　となる、このとき、現像バイアス電位をＶｏｃと
すると、各々ノ表面電位ＶＬＩ、　ＶＬ２．　ＶＬ３．
　ＶＬ４゜と現像バイアス電位ＶＯＣとの差、つまり１
回〜４回露光による現像コントラストがＶＣｌ、　ＶＯ
２゜ＶＯ２，ＶＯ２，となって露光回数により、現像時
に濃度の差となって中間調再現ができるようになる。つ
まり、画像の濃度を変化させ、中間調を再現する場合に
は、露光光のオン、オフを制御して像担持体上の表面電
位を制御するようにする。

このようにすることにより、画像濃度の構成単位を大き
くすることなく、特に複雑な露光光の強度の制御を行な
わず、露光光のオン、オフ制御だけで、中間調再現がで
きるようになる。また、ピッチムラが目立ち易いベタ黒
を印字するときは走査が市なっているため、ピッチムラ
は発生しない。

次に、本発明の第２実施例を第３図乃至第７図に基づい
て説明する。前記第１実施例と同一の部分には同一の符
号を付して説明する。前記第１実施例では副走査速度が
一定で、スポットを前の走査に重ねて露光する場合を示
したが、本第２実施例では複数回間じところを走査露光
した後に、次の走査露光に移り階調性を損なうことなく
、微細な画像再現ができるようにしである。即ち、第３
図は本実施例の基本原理を示しており、ここでは４回走
査で１走査を行なう例を示しているが、基本的には複数
回走査であればよい。そしてＩＩ。

Ｉ２．Ｉ３．Ｉｎは各々１回露光、２回露光、３回露光
、４回露光が行なわれた部分である。尚、露光回数、露
光強度、像担持体電位２画像濃度の関係は前記第１実施
例で説明したので省略するが、本実施例でも前記第１実
施例と同様に階調再現ができる。

ところで、具体的な構成を説明すると、第５図において
、３はポリゴンミラー、４は像担持体としての感光ドラ
ム、５は現像スリーブ、６はホッパ、７は露光光源とし
てのレーザー光源・　８は露光光、９は光学箱、１２は
帯電器で、感光ドラム４を一様に帯電する。１３は転写
帯電器、１４はクリーニング器であり、周知の電子写真
プロセスを経て画像が形成される。モしてＧは感光ドラ
ム４の回転方向である。そして、第４図はポリゴンミラ
ー３を示し、このポリゴンミラー３は各々の面３ａ、３
ｂ、３ｃ、３ｄがその回転中心Ｈから固有の角度を有し
ている。第６図はレーザー光源、ポリゴンミラー３．感
光ドラム４の位置関係を示し、第７図はレーザー光源７
からポリゴンミラー３への照射光Ｆとポリゴンミラー３
の各面３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、反射光Ｆ　ａ　、　Ｆ
　ｂ　、　Ｆ　ｃ　。

Ｆｄ、と露光部１１．Ｉ２．Ｉ３．Ｉ４　との関係を示
している。

上記の構成において、先ずレーザー光源７からの露光光
Ｆがポリゴンミラー３の面３ａに当って反射した光がＦ
ａであり、この反射光Ｆ、の感光トラム４上での照射位
置が工１である。次に、ポリゴンミラー３が回転して面
３ｂにレーザー光Ｆが当った時の反射光はＦｂで、露光
位置は副走査方向のスポット径Ｃの嵐の距離ｄだけ動い
たＩ２となり、この場合感光ドラム４も一走査の間にＧ
方向に周上で距ｇＩｄだけ回転しているため、感光ドラ
ム４上での位置はＩＩ　　と工２　とが一致する。

これと同様のことがポリゴンミラー３の面３ｃ。

３ｄについても言え、露光位置についても同様なので、
ポリゴンミラー３が回転し、面３ａ。

３ｂ、３ｃ、３ｄと回転する間は感光ドラム４上で同じ
位置に露光が行なわれることになる。

また、前記第１実施例及び第２実施例を組合せ、つまり
一走査幅を複数回走査し、その走査を少しづつ重ね合せ
複数回の走査で１画素を形成するようにすれば、より細
かな階調再現ができるようになる。

さらに、前記第１実施例、第２実施例と制御が容易な数
段階の輝ｔｒｓ変謂（例えば４段階）を組合せて走査を
行なうことにより、第１実施例又は第２実施例と比較し
て露光手段を複雑化せずに、−般と細かな階調再現を走
査回数を増加することなく行うことがでｙる。従って、
４値の輝度階調を行なって第１実施例又は第２実施例の
ような露光を行なうことで、１６段階の階調再現ができ
るようになる。そして、輝度変調の代わりに主走査方向
の周波数変調を用いても同様の効果が得られる。但し、
周波数変調を併用する場合、輝度変調に比べてより高周
波のオン、オフが可能な回路を用いる必要がある。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば集束光の走査を副
走査方向の画素密度の複数倍で行なうことにより、微細
な階調再現のための潜像形成時の露光光制御手段が複雑
化することなく、また従来例のように複数の画素の集合
からいくつかの画素を間引いて階調再現するのではない
から、形成画像にムラがなくなるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す説明図、第２図は像
担持体の露光強度−表面電位特性とこれに伴う同実施例
の表面電位構成を示す説明図、第３図は本発明の第２実
施例を示す説明図、第４図は同実施例におけるポリゴン
ミラーを示す斜視図、第５図は同実施例における潜像形
成手段を示す概略構成図、第６図は同実施例における潜
像形成手段の要部斜視図、第７図は同実施例における潜
像形成手段の説明図、第８図は従来例において階調再現
を行なう説明図、第９図は像担持体上の潜像電位の模式
図、第１０図は像担持体の露光強度と表面電位との関係
を示すグラフ図、第１１図は潜像コントラストと現像□
時の濃度の関係を示すグラフ図である。 符号の説明 ｌ・・・スポット　　　３・・・ポリゴンミラー４・・
・感光ドラム（像担持体） ７・・・レーザー光源　ａ・・・主走査方向ｂ・・・副
走査方向 第１図 第２図 諮崖ｙｆ！皮Ｅ 第３図 第４図 第５図 第６図 第８図 第９図 Ｄ 第１１図 ｃｏｎｔ 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表面を均一に帯電した像担持体上に集束光の走査露光を
   行なって静電潜像を形成する画像形成装置において、前
   記集束光の走査を副走査方向の画素密度の複数倍で行な
   って潜像を形成することを特徴とする画像形成装置。