JPH0457075A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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Publication number
JPH0457075A
JPH0457075A JP16927290A JP16927290A JPH0457075A JP H0457075 A JPH0457075 A JP H0457075A JP 16927290 A JP16927290 A JP 16927290A JP 16927290 A JP16927290 A JP 16927290A JP H0457075 A JPH0457075 A JP H0457075A
Authority
JP
Japan
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exposure
halo
intensity
photoreceptor
image forming
Prior art date
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Pending
Application number
JP16927290A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Haneda
羽根田 哲
Masakazu Fukuchi
真和 福地
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP16927290A priority Critical patent/JPH0457075A/en
Publication of JPH0457075A publication Critical patent/JPH0457075A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent a noise by halo which occurs especially in the case of shaping a beam to the beam with light intensity distribution appropriate for a pulse width modulation system and an intensity modulation system by making specified relation hold among a contrast between maximum exposure intensity in an exposure dot and the maximum exposure intensity of the halo of the exposure dot, half exposing light quantity and the number of recorded images where the halo extends. CONSTITUTION:A beam is efficiently fetched while keeping the necessary diameter thereof by a collimator lens 32 and the intensity distribution of the beam is adjusted by a density filter 34 which is provided in front of a prism and whose transmissivity in a center part is low and whose transmissivity in a peripheral part is high, then the form of the beam is shaped on the upper surface of a photosensitive body 1. An index sensor 39 senses the beam and outputs a current, which is outputted as an index signal by an index detection circuit. The surface position of a rotating polygon mirror 36 is detected, and optical scanning by a modulated digital image density signal is performed. Supposing that the contrast between the maximum exposure intensity in the exposure dot and the maximum exposure intensity of the halo of the exposure dot is R, the half exposing light quantity for having the potential of the photosensitive body is P1/2, and the number of the recorded images where the halo extends is (n), the condition of nXRXP1<P1/2 is satisfied.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

この発明は、画像形成装置に関し、特にレーザ光源から
のビームを微小径に縮小して感光体上に像形成を行う画
像形成装置に関するものである。
The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus that forms an image on a photoreceptor by reducing a beam from a laser light source to a minute diameter.

【背景技術】[Background technology]

ディジタル画像形成装置に採用される走査光学系として
は、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があ
る。 当該走査光学系は、コル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
制御に基づいて画像信号発生部例えばページメモリから
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
系を介して例えば偏向器に入射し、偏向器て偏向させ、
走査レンズ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
ラ[・を得るものである。 しかしながら、レーザ光源の発光分布はガウシアン分布
をしており、前述の中間調再現を行う変調方式に適した
ビームの強度分布でない。つまり、一般的なレーザ光源
の発光分布(ファーフィルパターン)は、接合面内での
半値全幅θ1−lO〜30°程度であり、これに垂直な
方向での半値全幅θ2ー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
広がった正規分布状に近似した丸状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が20〜100μmという極めて狭
い丸状あるいは楕円状のパルス幅である。 中間調を再現するための光変調方法に適するビーム径に
縮小するためのに圧縮すると、ハローを発生し、当該ハ
ローに起因して感光体上にノイズに相当する潜像を形成
してしまうという問題がある。 とりわけ、従来のアナログ複写機等に採用される感光体
、つまり光減衰が露光初期で大きく、露光中期において
緩慢であるいわゆる低γ壓光減衰特性を示すいわゆる低
γ感光体にあっては前述の問題が著しい。 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か知られているが、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
が一般的に光感度が低く、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、階調再現のためにもっばらこの型の
感光体が用いられたのである。 仮に前述の走査光学系から照射されるビームで低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
初期において感度が高く、感光体の変動を拾いやすいこ
と及び鮮鋭なドツト状の潜像が形成されないことになる
。 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
転現像で現像してドツト画像を形成しても、しばしば鮮
鋭度の悪い画像となるという問題点があった。
As a scanning optical system employed in a digital image forming apparatus, there is a device that forms an electrostatic latent image on a photoreceptor using a rask scanning method in which laser light is deflected and controlled by a scanning optical system. The scanning optical system is provided with a coherent laser light source, and the diverging light flux from the laser light source is modulated by an optical modulator with an image signal from an image signal generator, for example, a page memory, under the control of a signal control system. The beam is incident on, for example, a deflector through the first optical system and is deflected by the deflector,
By scanning a uniformly charged photoreceptor with a scanning lens focused on a minute spot, high brightness and minute spora are obtained. However, the emission distribution of the laser light source has a Gaussian distribution, which is not a beam intensity distribution suitable for the above-mentioned modulation method for reproducing halftones. In other words, the emission distribution (far fill pattern) of a typical laser light source has a full width at half maximum of θ1-10~30° within the bonded surface, and a full width at half maximum of θ2-30 to 60' in the direction perpendicular to this. It is. The beam irradiated from the above-mentioned scanning optical system has a round or elliptical brightness distribution approximating a normal distribution with the tails widening from side to side. The pulse width in the main scanning direction or the sub-scanning direction or both has an extremely narrow round or elliptical shape of 20 to 100 μm. When compressed to reduce the beam diameter to a size suitable for an optical modulation method for reproducing halftones, a halo is generated, and this halo forms a latent image equivalent to noise on the photoreceptor. There's a problem. In particular, the photoconductors used in conventional analog copiers, etc., which exhibit so-called low-gamma light attenuation characteristics, in which light attenuation is large in the early stage of exposure and slow in the middle of exposure, are subject to the above-mentioned problems. The problem is significant. Examples of low-γ type photoreceptors include single-layer types such as Se and CdS;
It is known that it has a two-layer structure consisting of a charge generation layer and a charge transport layer, which is commonly used in OPC, but many photoreceptors exhibiting the above semiconductor characteristics exhibit better performance in a low electric field than in a high electric field. Generally, the photosensitivity is low, and the photosensitivity decreases as the potential decreases due to an increase in the amount of light. For this reason, in analog copying machines, this type of photoreceptor was mostly used for gradation reproduction. If an electrostatic latent image is formed on a low-gamma photoreceptor with the beam irradiated from the above-mentioned scanning optical system, the photoreceptor will generally have high sensitivity at the initial stage of exposure, will easily pick up fluctuations in the photoreceptor, and will produce sharp dots. This means that no latent image is formed. Even if an electrostatic latent image formed by such a beam is developed preferably by reversal development to form a dot image, there is a problem in that the image often has poor sharpness.

【目 的】【the purpose】

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、ビーム変調方式、
特にパルス幅変調方式及び強度変調方式に適した光強度
分布のビームに整形した際に生ずるハローによるノイズ
を防止することを目的とする画像形成装置を提供するこ
とにある。 〔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、レーザ光源から発振さ
れるビームを主/副走査方向に圧縮する圧縮手段を設け
た走査光学系を介して露光し、高γ感光体上に静電潜像
を形成して反転現像する画像形成装置において、露光ド
ツトにおける最大露光強度と前記露光ドツトのハローの
最大露光強度とのコントラストをR1前記感光体電位を
半減す画像数をnとした時 をRXP+<P+/□の条件を満たすことを特徴とする
ものである。ここでいう、光量コントラストRはドツト
露光における露光分布中のピークP1とビーム整形に起
因して発生するハローのピーク光量との比を示している
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a beam modulation method,
Particularly, it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that aims to prevent noise due to a halo that occurs when a beam is shaped into a beam with a light intensity distribution suitable for a pulse width modulation method and an intensity modulation method. [Means for Solving the Problems] This invention achieves the above object by exposing a beam emitted from a laser light source through a scanning optical system equipped with a compression means for compressing the beam in the main/sub-scanning direction. In an image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on a γ photoreceptor and performs reversal development, an image in which the contrast between the maximum exposure intensity at an exposure dot and the maximum exposure intensity of a halo of the exposure dots is reduced by R1, the photoreceptor potential by half. It is characterized by satisfying the condition RXP+<P+/□, where the number is n. The light amount contrast R here indicates the ratio between the peak P1 in the exposure distribution in dot exposure and the peak light amount of a halo generated due to beam shaping.

【実施例】【Example】

次に、この発明を添付図面に基づいて実施例について説
明する。 ます、本実施例の画像形成装置100の構成について説
明する。 第1図は本発明の画像形成装置の一実施例の画像形成装
置の概略構成を示す斜視図である。 本実施例の画像形成装置100は、ページメモリ(図示
せず)からの画像濃度信号で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レンズ37
及びシリンドリカルレンズ35a、35bによって一様
帯電した感光体l上面に微少なスポットに絞って走査す
るものである。 コルヒレントな光源として半導体レーザ31を設け、発
光光学系としてコリメータレンズ32を設け、偏向光学
系としてポリゴンミラー36及びf・θレンズ37を設
け、ポリゴンレンズ36による面倒れ補正光学系として
シリンドリカルレンズ35a、35bヲ設けである。 半導体レーザ31はGaA IAs等が用いられ、最大
出力5mWであり、光効率25%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、本実施例の画像形成装置100にあって
は、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が
好ましく、この場合のビームの波長は800nmである
。 コリメータレンズ32は、ビームを効率良く必要な径で
取り出すレンズであり、開口数N、Al;t:0.33
であり、透過率は97%以上のレンズからなり、球面収
差とザイコンデションを良好にするものである。 濃度フィルタ34は、固定手段に収納して第1図に示す
ようにプリスム33の前に設けてあり、中心部の透過率
が低く、かつ、周縁部の透過率が高い濃度フィルタであ
る。これにより、ビームの強度分布を調整することかで
き、感光体l上■:で幅の狭い楕円状のビーム形状に整
形される。 なお、濃度フィルタ34はコリメータレンズ32とポリ
ゴンミラー36との間であれば、どこに設けても構わな
い。 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。 ポリゴンレンズ36は、8面のポリゴン面を設け、16
535.4rpm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レンズ37は、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し、像面湾曲を除去する
ものである。 補正光学系はとしては、ポリゴンミラー36の前後シリ
ンドリカルレンズ35a、35bを設け、ポリゴンミラ
ー36の面倒れ誤差による走査線のピッチむらを低減す
るものであり、ポリゴン倒れ角120秒PPであり、倒
れ色補正率l/20以上であり、シリンドリカルレンズ
35bはビームを感光体1上面°に結像するものである
。 同期系は、偏向光学系からのビームを反射ミラー(図示
せず)を介してインデックスセンサ39に入射する。イ
ンデックスセンサ39はビームに感応して電流を出力し
、当該電流はインデックス検出回路(図示せず)で電流
/電圧(A/V)変換してインデックス信号として出力
する。このインデッ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ィ
ジタル画像濃度信号による光走査を行っている。走査周
波数2204.72Hzであり、有効印字幅297mm
以上であり、有効露光幅306mm以上である。 以上が本実施例の走査光学系30の概略構成であり、以
下に本実施例の要部構成について詳細を第2図(a)〜
第2図(c)に基づいて説明する。 第2図(a) 、 (b)は本実施例の要部構成である
濃度フィルタを示す平面図であり、第2図(c)は本実
施例に係る濃度フィルタの透過率を示すグラフであり、
第5図(a)は集光スポットの露光強度分布図であり、
第5図(b) 、 (c)は第2図(a) 、 (b)
に対応して集光スポットにより感光体上に形成される記
録跡を示す模式図である。 濃度フィルタ34の透過率は、第2図(c)に示すよう
に中心付近で透過率が下降している。上述の走査光学3
0の構成により、第2図(a)の濃度フィルタを用いた
場合は、偏向光学系で感光体1の結像されるビーム径は
、主走査方向35±7μmとなり、副走査方向共に使用
しない場合と比べ20%程圧縮され、これにより主副走
査方向の書込密度を800dp iに設定した。これは
多値記録方法として強度変調を採用するのに適すること
になる。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に同心円状のハローが発生す
ることになる。 次ぎに変調法としてパルス幅変調に適する濃度フィルタ
について説明する。 濃度フィルタは、第2図(b)に示した様なストライプ
状でありシンリントリカルレンズ35aとコリメータレ
ンズ32との間に設けてあり、その透過率を第2図(c
)に示すように中心付近で透過率が上昇している。上述
の走査光学30の構成により、偏向光学系で感光体lの
結像されるビーム径は、主走査方向20±7μm副走査
方向40±7μmとなり、主走査方向のみが圧縮されて
いる。主副走査方向の書込密度は800dpiに設定し
た。これは多値記録方法としてパルス幅変調を採用する
のに適することになる。 また、これらの濃度フィルタを用いることにより、主/
副走査方向のビーム形状を調整するこができるので、半
導体レーザを含めた走査光学系のバラツキを補正でき、
又、熱的変動に対して、形状を調整することができる。 以下に本実施例の主な構成について説明する。 第4図は高γ感光体の具体的構成例を示す断面図である
。 感光体1は、導電性支持体IA1中間層IB、感光層I
Cからなり、感光層1cの厚さは、5〜100μm程度
であり、好ましくは10〜50μmであり、直径150
mm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IA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IB上に膜厚35μm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150mmのドラムが用いられるが、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
よって作られるニッ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±500〜
±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
だれ現象による優れた光減衰特性が得られるよう、ホー
ル移動性を有するのが望ましく、そのため中間層IBに
例えば本出願人が先に提案した特願昭61−1’889
75号明細書に記載された正帯電型の電荷輸送物質を1
0重量%以下添付するのが好ましい。 中間層IBとしては、通常、電子写真用の感光層に使用
される例えば下記樹脂を用いることができる。 (1)ポリビニルアルコール(ポバール)、ポリビニル
メチルエーテル、ボリヒニルエチルエーテル等のビニル
系ポリマー (2)ポリビニルアミン、ポリ−N−ビニルイミダゾー
ル、ポリビニルピリジン(四級塩)、ポリビ一ルビロリ
ドン、ビニルピロリドン−酢酸ビニルピロリドン等の含
窒素ビニルポリマー (3)ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール等のポリエテル系ポリマ
ー (4)ポリアクリル酸およびその塩、ポリアクリルアン
ミド、ポリ−β−ヒドロキシ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、ポリヒドロキシグロビルメタアクリレート
等のメタアクリル酸系ポリマー(6)メチルセルロース
、エチルセルロース、カルボキンメチルセルロース、ヒ
ドロキシエチルセルロス、ヒドロキンプロピルメチルセ
ルロース等のエーテル繊維素系ポリマ (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 (8)ポリアラニン、ポリセリン、ポリ−L−グルタミ
ン酸、ポリ−(ヒドロキシエチル)−L−グルタミン、
ポリ−δ−カルボキンメチル−L−システィン、ポリプ
ロリン、リジン−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、ヒドロキシンエチルスター
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01〜1μm径のフタロシアニン微粒
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
ましくはl/1000〜l /lo(重量比)の少量の
電荷電荷輸送物質とよりなり光導電性材料と、酸化防止
剤とバインダ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30からのビームがカラートナー像を透過
し、かつ電位低下を起こす為に長波長側に分光感度を有
する感光体が必要である。 第3図は本実施例に採用される高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)、■。は露光前の初
期、電位(V)、Llは初期電位V。が415に減衰す
るのに要する照射光量 (/’l/cm2)、L2は初期電位V。が115に減
衰するのに要する照射光量(μJ/cm2)を表す。 L I / L 2の好ましい範囲は 1.0≦Ll/L2≦1.5 である。 本実施例ではV 、 = 1000(V )、V o 
= 950(v )、L +/ L 2 = 1.2で
ある。又露光部の感光体電位はlOVである。 光減衰曲線が初期電位(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El/□とじ
、初期電位(V o)を9/10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、7、。とじたとき、 (E、7□)/(E 、/、。)≧2 好ましくは (E 、/2)/(E 、/□。)≧5の関係を与える
光導電性半導体が選ばれる。 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。次に第2図(a)の濃度フィ
ルタを用いて第5図(b)の露光強度分布を有したもの
を用いた塩分の露光条件を検討しlこ。 この場合のハローとの露光強制コントラストRはl/4
0であった。 又、ハローがまたがる画素nは12であった。 それ故レーザ走査を行なわる際にベタを印字した場合、
記録画素以外での照射光量の積算はP 2− n X 
RX P + トナにの場合n−12,R= 1 /4
0であるがらP2−12/ 40 x P Iである。 Plの露光強度を変化させて画像評価を行なった結果を
表1に示す。 (表1) 第2図(b)の濃度フィルタを用いて第5図(C)の露
光強度分布を有したものを用いた塩分の露光条件を検討
した。 この場合のハローとの露光強制コントラストRは1/2
0であった。 又、ハローがまたがる画素nは2であった。 それ故レーザ走査を行なゎる際にベタを印字した場合、
記録画素以外での照射光量の積算はP2−nxRxP□
となる この場合n =2. R= 1 /20であるからP 
2”” 2/20x P lである。 Plの露光強度を変化させて画像評価を行なった結果を
表2に示す。 (表2) 得られた画像か良好なものは○で示しており、得られた
画像がやや悪いものは△で示しており、得られた画像が
悪いものは×で示しである。 ここでP17□は感光体電位V。をl/2にするのに必
要な半減露光光量である。 P2に関しては、P17□を越えると画像のがぶりゃ解
像力の低下が著しく、Plに関してはP1/2以下であ
ると十分な画像が形成されなかった。 以上の結果より本実施例では、上記露光条件は非画像部
の条件から n xP 2 < P + / 2 ココテP 2 =
 RX Pは又 Plは潜像が形成される条件から、 P +> P l/□である。 当該感光体1の光減衰曲線は、第3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
衰曲線が第3図に示すように露光初期においては、若干
の期間L1、感度特性が悪くてほぼ横這いの光減衰特性
を示すが、露光の中期L1からR2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ガンマ特
性となる。感光体lは具体的には+500〜+2000
 vの高帯電下におけるなだれ現象を利用して高ガンマ
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ップされて光減衰が確
実に抑制され、その結果、露光の中期においてきわめて
急激ななだれ現象が生しると解される。 上述のように、レーザ光源31から発振されるビームを
主/副走査方向に圧縮する濃度フィルタを設けた走査光
学系30を介して露光し高γ感光体1上に静電潜像を形
成して反転現像する画像形成装置100において、露光
ドラ1〜における最大露光強度と前記露光ドツトのハロ
ーの最大露光強度とのコントラストをR1前記感光体電
位を半減する半減露光光量P17゜前記ハローのまたが
る記録画像数をnとした時 n X RX P +< P l/2の条件を満たすこ
とにより、ビーム変調方式、特にパルス幅変調方式及び
強度変調方式に適した光強度分布のビームに整形した際
に生ずるハローによるノイズを防止することができる。
Next, embodiments of the present invention will be described based on the accompanying drawings. First, the configuration of the image forming apparatus 100 of this embodiment will be explained. FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 100 of this embodiment causes a semiconductor laser 31 to oscillate with a modulation signal modulated by an image density signal from a page memory (not shown), and deflects this laser light with a polygon mirror 36 rotating at a predetermined speed. , f/θ lens 37
Then, the cylindrical lenses 35a and 35b scan the uniformly charged upper surface of the photoreceptor l by narrowing it down to a minute spot. A semiconductor laser 31 is provided as a coherent light source, a collimator lens 32 is provided as a light emitting optical system, a polygon mirror 36 and an f/θ lens 37 are provided as a deflection optical system, and a cylindrical lens 35a is provided as a surface tilt correction optical system using the polygon lens 36. It is equipped with 35b. The semiconductor laser 31 is made of GaA IAs, etc., has a maximum output of 5 mW, has an optical efficiency of 25%, and has a divergence angle of 8 to 16 degrees in the direction parallel to the junction surface and 20 to 36 degrees in the direction perpendicular to the junction surface.
°. In addition, in the image forming apparatus 100 of this embodiment, since the color toner images are sequentially superimposed on the photoreceptor 1, it is preferable to expose with light of a wavelength that is less absorbed by the colored toner, and in this case, the wavelength of the beam is 800 nm. It is. The collimator lens 32 is a lens that efficiently takes out the beam with a required diameter, and has a numerical aperture N, Al; t: 0.33.
The lens is composed of a lens with a transmittance of 97% or more, and has good spherical aberration and zyaconditioning. The density filter 34 is housed in a fixing means and provided in front of the prism 33 as shown in FIG. 1, and is a density filter having low transmittance at the center and high transmittance at the periphery. Thereby, the intensity distribution of the beam can be adjusted, and the beam is shaped into a narrow elliptical beam shape at ①: on the photoreceptor l. Note that the density filter 34 may be provided anywhere as long as it is between the collimator lens 32 and the polygon mirror 36. The deflection optical system focuses the beam (luminous flux) and reduces the perapearl sum and astigmatism difference in order to flatten the scanning surface. The polygon lens 36 has 8 polygon surfaces, and 16
By rotating at a rotation speed of 535.4 rpm, a beam is scanned over one surface of the photoreceptor. Note that the mirror is not limited to a polygon mirror, and any mirror that performs a similar function may be used. The fθ lens 37 reduces the perapard sum and astigmatism difference and eliminates field curvature in order to flatten the scanning surface. The correction optical system is provided with cylindrical lenses 35a and 35b before and after the polygon mirror 36 to reduce the pitch unevenness of the scanning line due to the surface tilt error of the polygon mirror 36, and the polygon tilt angle is 120 seconds PP. The color correction rate is l/20 or more, and the cylindrical lens 35b focuses the beam onto the upper surface of the photoreceptor 1. The synchronization system makes the beam from the deflection optical system enter the index sensor 39 via a reflection mirror (not shown). The index sensor 39 outputs a current in response to the beam, and the current is converted into current/voltage (A/V) by an index detection circuit (not shown) and output as an index signal. The surface position of the polygon mirror 36, which rotates at a predetermined speed, is detected using this index signal, and optical scanning is performed using a modulated digital image density signal, which will be described later, using a rask scanning method depending on the period in the main scanning direction. Scanning frequency is 2204.72Hz, effective printing width is 297mm
This is the effective exposure width of 306 mm or more. The above is the general configuration of the scanning optical system 30 of this embodiment, and the details of the main part configuration of this embodiment are described below in FIGS. 2(a) to 2(a).
This will be explained based on FIG. 2(c). FIGS. 2(a) and 2(b) are plan views showing a density filter, which is a main component of this embodiment, and FIG. 2(c) is a graph showing the transmittance of the density filter according to this embodiment. can be,
FIG. 5(a) is an exposure intensity distribution diagram of a focused spot,
Figures 5(b) and (c) are similar to Figures 2(a) and (b).
FIG. 3 is a schematic diagram showing a recording trace formed on a photoreceptor by a condensed light spot in response to the above. The transmittance of the density filter 34 decreases near the center, as shown in FIG. 2(c). Scanning optics 3 mentioned above
0, when the density filter shown in FIG. 2(a) is used, the diameter of the beam imaged on the photoreceptor 1 by the deflection optical system is 35±7 μm in the main scanning direction, and is not used in either the sub-scanning direction. It was compressed by about 20% compared to the original case, and as a result, the writing density in the main and sub-scanning directions was set to 800 dpi. This makes it suitable for employing intensity modulation as a multilevel recording method. However, in the scanning optical system 30 of this embodiment, a concentric halo is generated in the direction in which the beam is compressed. Next, a density filter suitable for pulse width modulation as a modulation method will be explained. The density filter has a stripe shape as shown in FIG. 2(b), and is provided between the thin linear lens 35a and the collimator lens 32, and its transmittance is shown in FIG. 2(c).
), the transmittance increases near the center. Due to the above-described configuration of the scanning optical system 30, the beam diameter on which the photoreceptor l is imaged by the deflection optical system is 20±7 μm in the main scanning direction and 40±7 μm in the sub-scanning direction, and only the main scanning direction is compressed. The writing density in the main and sub-scanning directions was set to 800 dpi. This makes it suitable for adopting pulse width modulation as a multilevel recording method. In addition, by using these density filters, the main/
Since the beam shape in the sub-scanning direction can be adjusted, variations in the scanning optical system including the semiconductor laser can be corrected.
Also, the shape can be adjusted against thermal fluctuations. The main configuration of this embodiment will be explained below. FIG. 4 is a sectional view showing a specific example of the structure of the high-gamma photoreceptor. Photoreceptor 1 includes a conductive support IA, an intermediate layer IB, and a photosensitive layer I.
The thickness of the photosensitive layer 1c is approximately 5 to 100 μm, preferably 10 to 50 μm, and the diameter is 150 μm.
An intermediate layer IB made of ethylene-vinyl acetate copolymer with a thickness of 0.1 μm is formed on the support IA using a drum-shaped conductive support IA made of aluminum, and a film is formed on the intermediate layer IB. It is constructed by providing a photosensitive layer 1c with a thickness of 35 μm. As the conductive support IA, aluminum, steel,
A drum made of copper or the like with a diameter of 150 mm is used, but it may also be a belt-like drum made by laminating or vapor depositing a metal layer on paper or plastic film, or a metal belt such as a nickel belt made by electroplating. . In addition, the intermediate layer IB has a range of ±500~ as a photoreceptor.
It is desirable to have hole mobility so that it can withstand high charging of ±2000 V, for example, in the case of positive charging, prevents injection of electrons from the conductive support IC and obtains excellent light attenuation characteristics due to the avalanche phenomenon. Therefore, for the intermediate layer IB, for example, the present applicant has proposed patent application No. 61-1'889.
The positively charged charge transport substance described in the specification of No. 75 was
It is preferable to add 0% by weight or less. As the intermediate layer IB, the following resins, which are usually used in photosensitive layers for electrophotography, can be used. (1) Vinyl polymers such as polyvinyl alcohol (Poval), polyvinyl methyl ether, and polyhinylethyl ether (2) Polyvinylamine, poly-N-vinylimidazole, polyvinylpyridine (quaternary salt), polyvinylpyrrolidone, and vinylpyrrolidone - Nitrogen-containing vinyl polymers such as vinyl acetate pyrrolidone (3) Polyether polymers such as polyethylene oxide, polyethylene glycol, polypropylene glycol, etc. (4) Polyacrylic acid and its salts, polyacrylamide, poly-β-hydroxyethyl acrylate, etc. Acrylic acid polymers (5) Methacrylic acid polymers such as polymethacrylic acid and its salts, polymethacrylamide, polyhydroxyglobil methacrylate, etc. (6) Methylcellulose, ethylcellulose, carboquine methylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroquine Ether cellulose polymers such as propyl methylcellulose (7) Polyethyleneimine polymers such as polyethyleneimine (8) Polyalanine, polyserine, poly-L-glutamic acid, poly-(hydroxyethyl)-L-glutamine,
Poly-δ-carboxymethyl-L-cysteine, polyproline, lysine-tyrosine copolymer glutamic acid-
Polyamino acids such as lysine-alanine copolymer, silk fibroin, and casein (9) Starch acetate, hydroxyl ethyl starch, starch acetate, hydroxyethyl starch,
Starch and its derivatives such as amine starch and phosphate starch (10) Polyamides such as soluble nylon, methoxymethyl nylon (type 8 nylon) and other polymers soluble in a mixed solvent of water and alcohol The photosensitive layer IC is basically is a 0.1-1 μm diameter phthalocyanine fine particle made of a photoconductive pigment, an antioxidant, a binder resin, and a solvent for the binder resin, without using a charge transporting substance in combination. The intermediate layer is mixed and dispersed to prepare a coating liquid, and this coating liquid is applied to the intermediate layer, dried, and heat-treated if necessary. In addition, when a photoconductive material and a charge transport substance are used together, a small amount of charge of 115 or less, preferably 1/1000 to 1/lo (weight ratio) of the photoconductive pigment and the photoconductive pigment A photosensitive layer is constructed by dispersing a photoconductive material consisting of a transport substance, an antioxidant, and a binder resin. In this embodiment, since the color toner image is superimposed on the photoreceptor, the beam from the scanning optical system 30 passes through the color toner image, and in order to cause a potential drop, a photoreceptor is required that has spectral sensitivity on the long wavelength side. . FIG. 3 is a schematic diagram showing the characteristics of the high γ photoreceptor employed in this example. In the figure, Vl is a charging potential (v), ■. is the initial potential (V) before exposure, and Ll is the initial potential V. The amount of irradiation light required for attenuation to 415 (/'l/cm2), L2 is the initial potential V. represents the amount of irradiation light (μJ/cm2) required for attenuation to 115. The preferred range of L I / L 2 is 1.0≦Ll/L2≦1.5. In this example, V, = 1000 (V), Vo
= 950(v), L +/L 2 = 1.2. Further, the potential of the photoreceptor at the exposed portion is 1OV. The light sensitivity at the position corresponding to the middle stage of exposure where the light attenuation curve attenuated the initial potential (Vo) to 1/2 is expressed as El/□, and the exposure at which the initial potential (Vo) was attenuated to 9/10. The light sensitivity at the position corresponding to the initial stage is E,7. A photoconductive semiconductor is selected that provides the relationship (E, 7 □)/(E , /, .)≧2, preferably (E , /2)/(E , /□.) ≧5 when closed. Note that here, the photosensitivity is defined as the absolute value of the amount of potential drop with respect to the minute exposure amount. Next, we will examine the exposure conditions for salt content using the density filter shown in FIG. 2(a) and having the exposure intensity distribution shown in FIG. 5(b). In this case, the forced exposure contrast R with the halo is l/4
It was 0. Further, the number of pixels n spanned by the halo was 12. Therefore, if solid printing is performed during laser scanning,
The cumulative amount of light irradiated on areas other than recording pixels is P2-nX
In case of RX P + Tona, n-12, R= 1/4
0, but P2-12/40 x PI. Table 1 shows the results of image evaluation by varying the Pl exposure intensity. (Table 1) Exposure conditions for salinity were investigated using the density filter shown in FIG. 2(b) and having the exposure intensity distribution shown in FIG. 5(C). In this case, the forced exposure contrast R with the halo is 1/2
It was 0. Further, the pixel n spanned by the halo was 2. Therefore, if a solid image is printed during laser scanning,
The cumulative amount of irradiation light for areas other than recording pixels is P2-nxRxP□
In this case n = 2. Since R= 1/20, P
2"" 2/20x P l. Table 2 shows the results of image evaluation by varying the Pl exposure intensity. (Table 2) Good images are indicated by ◯, images which are somewhat poor are indicated by △, and images which are poor are indicated by ×. Here, P17□ is the photoreceptor potential V. This is the half-reduced exposure light amount required to reduce the value to l/2. Regarding P2, when P17□ was exceeded, the image became blurry and the resolution was significantly reduced, and regarding Pl, when P1/2 or less, a sufficient image was not formed. From the above results, in this example, the above exposure conditions are n x P 2 < P + / 2 from the conditions of the non-image area.
RX P and Pl satisfy the condition P+>Pl/□ from the condition that a latent image is formed. In the light attenuation curve of the photoreceptor 1, as shown in FIG. 3, the absolute value of the differential coefficient of the potential characteristic, which is photosensitivity, is small when the amount of light is small, and attenuates steeply as the amount of light increases. Specifically, as shown in FIG. 3, the light attenuation curve exhibits a light attenuation characteristic that is almost flat for a short period L1 during the initial period of exposure, with poor sensitivity characteristics, but from the middle period L1 to R2 of exposure, - This results in ultra-high sensitivity and ultra-high gamma characteristics that descend almost linearly. Specifically, the photoreceptor l is +500 to +2000
It is thought that high gamma characteristics are obtained by utilizing the avalanche phenomenon under high charging of v. In other words, carriers generated on the surface of the photoconductive pigment in the early stage of exposure are effectively trapped in the interface layer between the pigment and the coating resin, and light attenuation is reliably suppressed, resulting in an extremely rapid avalanche in the middle stage of exposure. It is understood that a phenomenon occurs. As described above, an electrostatic latent image is formed on the high-gamma photoreceptor 1 by exposing the beam emitted from the laser light source 31 through the scanning optical system 30 equipped with a density filter that compresses it in the main/sub-scanning direction. In an image forming apparatus 100 that performs reversal development, the contrast between the maximum exposure intensity in the exposure drums 1 to 1 and the maximum exposure intensity of the halo of the exposure dots is reduced by half the exposure light amount P17 to reduce the photoreceptor potential by half R1 Recording across the halo When the number of images is n, by satisfying the condition n Noise due to the resulting halo can be prevented.

【発明の効果】【Effect of the invention】

本発明は、レーザ光源から発振されるビームを主/副走
査方向に圧縮する圧縮手段を設けた走査光学系を介して
露光し高γ感光体上に静電潜像を形成して反転現像する
画像形成装置において、露光ドツトにおける最大露光強
度と前記露光ドツトのハローの最大露光強度とのコント
ラストR1前ハローのまたがる記録画像数をnとしだ時
n x Rx P l< P l/□の条件を満たずこ
とにより、ビーム変調方式、特にパルス幅変調方式及び
強度変調方式に適した光強度分布のビームに整形した際
に生ずるハローによるノイズを防止することができる画
像形成装置を提供することができた。
In the present invention, a beam emitted from a laser light source is exposed through a scanning optical system equipped with a compression means that compresses the beam in the main/sub-scanning direction, and an electrostatic latent image is formed on a high-gamma photoreceptor for reversal development. In an image forming apparatus, the contrast between the maximum exposure intensity of an exposure dot and the maximum exposure intensity of a halo of the exposure dot is determined by the condition n x Rx P l < P l/□, where n is the number of recorded images spanned by the halo before R1. By satisfying the above requirements, it is possible to provide an image forming apparatus that can prevent noise due to a halo that occurs when a beam is shaped into a beam with a light intensity distribution suitable for a beam modulation method, particularly a pulse width modulation method and an intensity modulation method. Ta.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の画像形成装置の一実施例の画像形成装
置の概略構成を示す斜視図、第2図(a)。 (b)は本実施例の要部構成である濃度フィルタを示す
平面図、第2図(c)は本実施例に係る濃度フィルタの
透過率を示すグラフ、第3図は本実施例に採用される高
γ感光体の特性を示すグラフ、第4図は高γ感光体の具
体的構成例を示す断面図、第5図(a)は集光スポット
のエネルギー分布図であり、第5図(b) 、 (c)
は集光スポットにより感光体上に形成される記録跡を示
す模式図である。 l・・・高γ感光体 30・・・走査光学系   31・・・半導体レーザ3
4・・・圧縮手段としての濃度フィルタ100・・・画
像形成装置
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. (b) is a plan view showing the density filter which is the main part of this embodiment, FIG. 2(c) is a graph showing the transmittance of the density filter according to this embodiment, and FIG. 3 is adopted in this embodiment. 4 is a cross-sectional view showing a specific configuration example of the high γ photoreceptor, and FIG. 5(a) is an energy distribution diagram of a focused spot. (b), (c)
FIG. 2 is a schematic diagram showing a recording trace formed on a photoreceptor by a focused spot. l...High γ photoreceptor 30...Scanning optical system 31...Semiconductor laser 3
4... Density filter 100 as compression means... Image forming apparatus

Claims (1)

【特許請求の範囲】  レーザ光源から発振されるビームを主/副走査方向に
圧縮する圧縮手段を設けた走査光学系を介して露光し、
高γ感光体上に静電潜像を形成して反転現像する画像形
成装置において、露光ドットにおける最大露光強度と前
記露光ドットのハローの最大露光強度とのコントラスト
をR、前記感光体電位を半減する半減露光光量をP_1
_/_2、前記ハローのまたがる記録画像数をnとした
時 n×R×P_1<P_1_/_2の条件を満たすことを
特徴とする画像形成装置。
[Claims] Exposure is performed through a scanning optical system provided with a compression means for compressing a beam emitted from a laser light source in the main/sub-scanning direction,
In an image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on a high-gamma photoreceptor and performs reversal development, the contrast between the maximum exposure intensity at an exposure dot and the maximum exposure intensity of a halo of the exposure dots is set to R, and the potential of the photoreceptor is halved. The half-reduced exposure light amount is P_1
_/_2, an image forming apparatus characterized in that, where n is the number of recorded images spanned by the halo, the following condition is satisfied: n×R×P_1<P_1_/_2.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104349041A (en) * 2013-08-02 2015-02-11 松下电器产业株式会社 Light quantity adjustment method

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