JP2003118161A

JP2003118161A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003118161A
Application number: JP2001313159A
Authority: JP
Inventors: Tomohito Ishida; 知仁石田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-10-10
Filing date: 2001-10-10
Publication date: 2003-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】ハイライトから高濃度までの全領域で階調性
に優れた高精細画像出力が可能な画像形成装置を提供す
る。【解決手段】感光ドラムに対して副走査方向のスポッ
ト径の異なる光ビームを照射して画像形成を行う。ハイ
ライト領域では小さいスポット径の光ビームで像描画を
行い、徐々に大きいスポット径の光ビームと組み合わ
せ、高濃度領域では全てのスポット径の光ビームを用い
て像描画を行う。走査線のピッチをＷ，最大のスポット
径のＤ１，最小のスポット径Ｄ２に対してＤ２＜Ｗ＜Ｄ
１を満たすことが望ましく。また、任意のスポット径の
比が１．２以上であることが望ましい。光ビームの主走
査方向のスポット径は副走査方向のピッチよりも小さい
又はピッチの１／２以下であることが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複写機，プ
リンター，ファクシミリ，製版システムなどに用いる電
子写真方式の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高速、高画質な画像形成装置として、電
子写真方式を採用した複写機やレーザービームプリンタ
が知られている。近年、デジタルコンテンツがオフィス
や家庭で一般的なものとなったことで、このような電子
写真方式の画像形成装置の高画質化への要求はさらに高
まっている。

【０００３】この電子写真画像形成装置は、像担持体に
レーザービームなどにより光を照射し、そのとき光が照
射された量により画像が記録されるもので、文字などの
２値的な画像から、写真などの中間調を含んだ画像まで
あらゆる画像を形成することができる。文字、図形など
の２値的な記録であれば、像露光をプリンターの解像度
に合わせ、６００ｄｐｉや１２００ｄｐｉで２値記録す
ることによって十分精細な画像が得られる。また、中間
調濃度を再現するときには、ディザ法、濃度パターン法
などを採用することにより良好な中間調濃度を再現する
ことができる。また、記録密度を低下させずに高解像度
で、各画素において中間調を形成するパルス幅変調方式
（ＰＷＭ方式）の画像形成装置も提案されている。この
ＰＷＭ方式の画像形成装置は、画像信号によってレーザ
ービームの照射時間を変調することにより中間調の画素
形成を行うもので、高解像度で、かつ高階調性の画像を
形成できるため、カラー画像の形成に特に適している。
すなわち、上記ＰＷＭ方式によると、１画素毎にビーム
スポットにより形成されるドットの面積階調を行うこと
ができ、解像度を低下させることなく中間調を表現でき
る。ところが、上述したＰＷＭ方式の画像形成装置にお
いて、画素密度をさらに高めていくと、ビームスポット
径に対して画素が相対的に小さくなるために露光時間変
調による階調を十分に取ることができないという問題が
あった。このため、階調性を保持したまま解像度を向上
させるには、ビームスポット径をより小さくする必要が
ある。（ここでビームスポット径とは略ガウシアン分布
を有するレーザー光学スポットのピーク光量から１／ｅ
²の光量での直径であり、以後「主走査方向の直径ｘ副
走査方向の直径」として表記する。）例えばスポットサイズと波長の関係は”スポットサイズ
∝Ｋ・Ｆ・λ”で表され、近年上市されている青色発光
半導体レーザー（４０５ｎｍ、４２０ｎｍ）を用いるこ
とにより、従来使用されている赤色半導体レーザー（６
８０ｎｍ、７８０ｎｍ）に比して、従来品と同様の光学
系を用いてレーザースポット径を約１／２に絞ることが
可能となる。このとき、Ｋ：定数、Ｆ：Ｆナンバー、
λ：波長である。

【０００４】青色発光半導体レーザーを用いることによ
り小径のレーザースポット光を形成することができ、特
にハイライトからハーフトーンにかけて忠実な面積階調
制御をおこなうことで高精細画像記録が可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにレーザー
書込系のスポットサイズを小径化することにより、ハイ
ライトからハーフトーンにかけての画像の高精細化が実
現できるが、濃度の高い領域では図１４に示すようにス
ポットサイズが小さいことにより隙間が発生し、図７の
従来例２に示すとおり高濃度領域において十分な階調性
が得られないという問題が生じる。

【０００６】例えば、２１ｘ２１μｍφの光学スポット
を用い、６００ｄｐｉの解像度で画像記録をすると、図
１４に示すとおり、ハイライトからハーフトーンまでの
画像領域では忠実な面積階調制御により高精細な出力画
像が得られるが、高濃度領域では記録画素が４２．３μ
ｍ角の６００ｄｐｉの１ドットを完全に埋める事ができ
ず図７の従来例２に示すとおり高濃度領域では十分な階
調性が得られない（ここで図７の従来例１はスポット径
が５５ｘ６５μｍφの場合を示す）。

【０００７】このとき記録解像度を２倍の１２００ｄｐ
ｉにすると、２１．２μｍ角の記録画素に対して、２１
ｘ２１μｍφのスポット光により像描画をおこなうこと
で、図１５のようにハイライトから高濃度領域まで全領
域で良好な画像出力が行える。しかし、記録密度が増大
するのでスキャン回数が増えプリンターの出力スピード
が低下してしまう。

【０００８】本発明は、かかる従来技術の課題を解決す
るためになされたものであって、その目的は、ハイライ
トから高濃度までの全領域で階調性に優れた高精細画像
出力が可能な画像形成装置を提供することにある。

【０００９】

【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、光導電性の像担持体と、前記像担持体を均
一帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を像
露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像
にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を被転写材に転写する転写手段とを備えた
画像形成装置において、前記露光手段は、光ビームを出
射する発光手段と、出射された光ビームを前記像担持体
上にスポット状に結像させるとともに該スポット状の光
を走査して走査線を形成する走査結像手段とを含み、前
記像担持体上に結像される光は前記走査線ごとに異なる
スポット形状を有することを特徴とする。

【００１０】前記発光手段は複数の光ビームを出射し、
前記走査結像手段は前記複数の光ビームを同一の前記像
担持体上にそれぞれ結像することが好適である。

【００１１】前記走査結像手段は、前記発光手段から出
射された一つの光ビームのスポット形状を前記走査線ご
とに異ならしめる手段を備えたことが好適である。

【００１２】前記複数の光ビームは、前記走査線に略直
交する方向に順次像描画に使用されることを特徴とする
ことが好適である。

【００１３】前記一つの光ビームのスポット形状を前記
走査線ごとに異ならしめる手段は、前記発光手段から出
射された光ビームをデフォーカスする機能を有すること
が好適である。

【００１４】前記一つの光ビームのスポット形状を前記
走査線ごとに異ならしめる手段は、前記発光手段から出
射された光ビームを導く光学手段の位置を移動させるア
クチュエータを含むことが好適である。

【００１５】前記像担持体上に結像される前記スポット
形状が異なる複数の光のうち任意の二つのスポット径の
比が１．２以上であることが好適である。

【００１６】前記異なるスポット形状を有する光は、前
記走査線に略直交する方向のスポット径において異なる
ことが好適である。

【００１７】前記走査線のピッチＷに対して、前記複数
の光ビームの最大なるスポット光のスポット径Ｄ１と最
初なるスポット光のスポット径Ｄ２とが、Ｄ２＜Ｗ＜Ｄ
１を満たすことが好適である。

【００１８】前記スポット光の走査線に沿った方向のピ
ーク強度の１／ｅ²における径が前記走査線のピッチよ
り小さいことが好適である。

【００１９】前記スポット光の前記走査線に沿った方向
のピーク強度の１／ｅ²における径が前記走査線のピッ
チの１／２よりも小さいことが好適である。

【００２０】前記スポット光の前記走査に沿った方向の
ピーク強度の１／ｅ²における径が記録解像度の画素サ
イズの１／２以下であることが好適である。

【００２１】前記スポット形状の異なるスポット光のう
ち最も小径のレーザスポットを用いてハイライト領域を
描画することが好適である。

【００２２】前記発光手段は、４００ｎｍ〜５００ｎｍ
の発光波長を有する青色半導体レーザーを含むことが好
適である。

【００２３】本発明では、ハイライト領域では小なるス
ポット光を用いて像描画を行い、そこから除々に大なる
スポット光と組み合わせて画像形成を進め、高濃度領域
では全てのスポット光を用いて像描画をおこなうことに
より、ハイライト領域では高精細で安定した画像出力を
おこなうことができ、また、高濃度領域においても隙間
なく十分な画像濃度が得られ、ハイライトから高濃度ま
での全領域で階調性に優れた高精細画像出力が可能とな
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態に
基づいて説明する。

【００２５】図１は本発明の実施形態に係る画像形成装
置の露光手段の構成を示す図であり、図２は同装置にお
けるデータ処理からレーザ制御部までの流れを示す図で
あり、図３は同装置の全体構成の概略を示す図である。

【００２６】まず、図３に従って本発明の実施形態に係
る画像形成装置１００の概略構成について説明する。画
像形成装置１００は、感光ドラム１０１とその周りに配
置された帯電器１０２、画像露光器１０７、現像器１０
９、転写帯電器１０４、及び定着器１０５、クリーニン
グ部材１０６から成る電子写真記録装置である。

【００２７】像担持体としての感光ドラム１０１の表面
が帯電手段としての帯電器１０２によって均一に帯電さ
れ、感光ドラム１０１の回転方向下流側の帯電された表
面には露光手段としての画像露光器１０７によって走査
される光ビームが反射ミラー１０８を経て照射される。
光ビームによって感光ドラム１０１の表面には静電潜像
が形成される。静電潜像には、感光ドラム１０１のさら
に回転方向下流側の現像手段としての現像器１０９の現
像シリンダ１０３上に保持されたトナーが付着しトナー
像として現像される。トナー像は感光ドラム１０１下方
に配設された転写手段としての転写帯電器１０４によっ
て被転写材としての用紙１１０上に転写される。未定着
トナー像が転写された用紙１０１は定着器１０５に搬送
され、加熱，加圧されることにより未定着トナー像を定
着させる。感光ドラム１０１上に残留したトナーはクリ
ーニング部材１０６によって除去される。

【００２８】感光ドラム１０１は導電性の支持基体を最
下層として、電荷発生層、電荷輸送層のように２層構造
よりなる、機能分離タイプのものや、単層型のものが使
用できる。

【００２９】帯電方式としては、ワイヤーと電界制御グ
リッドよりなるコロナ帯電器を用いたコロナ帯電方式、
像担持体に接触させた帯電ローラーに直流あるいは直流
と交流の重畳バイアスを印加して帯電するローラー帯電
方式などが挙げられる。露光手段としての光学系１０７
には、半導体レーザーを使用したスキャナータイプのも
のや、ＬＥＤに集光装置であるセルフォックレンズ（商
標名）を介して像露光をおこなうもの、また、ＥＬ素子
やプラズマ発光素子など、その他の光学系も使用するこ
とができる。

【００３０】また、現像方式には磁性トナーを磁力によ
り搬送し、現像ニップにて非接触で像担持体上に飛翔現
像させる磁性１成分の非接触現像方式、あるいは現像ニ
ップで像担持体に接触させて現像処理をおこなう磁性接
触現像方式、非磁性トナーをブレードにより規制し帯電
させ、現像スリーブに担時して搬送し現像ニップにおい
て非接触でトナーを飛翔現像させる非磁性１成分の非接
触現像方式、あるいは現像ニップで像担持体に接触させ
現像処理をおこなう非磁性１成分の接触現像方式、同じ
く非磁性トナーを磁性粉体であるキャリアに混合させ同
じく現像スリーブで現像ニップまで搬送し現像処理をお
こなう２成分現像方式など様々な現像法を使用すること
ができる。

【００３１】転写方式には電気的な力、あるいは機械的
な力を利用した転写方式を使用することができる。電気
的な力を利用して転写をおこなう方法として、コロナワ
イヤーによりトナーの帯電極性と逆極性の直流バイアス
を印加して転写をおこなうコロナ転写方式。１０⁵〜１
０¹²Ωの電気抵抗値を示す部材を表層に有するローラー
を当接させ、トナーと逆極性のバイアスを印加するロー
ラー転写方式などが挙げられる。

【００３２】本発明では、画像露光器１０７、すなわち
像露光をおこなう光学装置として、短波長光のレーザー
発振ができ、光学スポットの小径化が可能なブルーレー
ザー発光素子を用いたスキャナータイプの光学系を用い
る。図１に示すとおり、画像露光器は、発光手段として
の複数の半導体レーザー部１１、１２、高速回転するポ
リゴンミラー２０、ｆ−θレンズ群２１からなり、該半
導体レーザー部１１、１２は、図２に示すように入力デ
ータ３０に対して画像処理を行う画像読取装置の電算部
やパーソナルコンピュータ等の画像処理部２４から出力
される時系列のデジタル画像信号の入力を受けて、該レ
ーザドライバ２５，２６の発光信号に応じて明滅する。
該半導体レーザー部１１、１２から放射されたレーザー
光束はコリメータレンズ１４、１５にて略平行光とさ
れ、シリンドリカルレンズ１７、１８によりポリゴンミ
ラー２０上に集光され、一定速度で回転するポリゴンミ
ラー２０上を反射、偏向されｆθレンズ群２１により感
光ドラム上２２にスポット状に結像され、所定の方向２
３に等速度で走査される。このときの像面でのレーザー
ビームの走査は複数のレーザービームを順次副走査方向
に走査することにより行われる。

【００３３】本発明では複数のレーザービームにそれぞ
れスポット径の異なるスポット光を用いることを特徴と
し、例えば図４に示すように２本のレーザービームにて
像描画するときは、その大なるスポット光Ｃ１のピーク
強度から１／ｅ²での副走査方向の径Ｃ３と、小なるス
ポット光Ａ１のピーク強度から１／ｅ²での副走査方向
の径Ａ３の関係が、副走査方向の走査ピッチをＷとした
とき、Ａ３＜Ｗ＜Ｃ３の関係を満たすことを特徴とす
る。以上の構成を用い、図５に示すように小なるスポッ
ト光と大なるスポット光を一組としてサブマトリックス
を形成し階調描画をする。例えば記録密度４００ｄｐｉ
とし、小なる光スポットと大なる光スポットを有する二
本の走査線を一組とし、主走査方向に２００ｄｐｉでＰ
ＷＭ描画をおこなう。このとき、小なるスポットを有す
る走査部位からドット成長を開始させることにより、ハ
イライト領域の高精細描画が可能となり、高濃度領域に
ついても大なるスポットで像描画できることから全濃度
領域にわたって高精細画像出力を実現するものである。
このときの該複数のスポット径を有する走査線の数は三
本以上であっても良く、またひとつのレーザービームを
走査線毎にスポット形状を変化させて像描画をおこなう
ことも可能である。さらにドット成長の方法についても
本明細書の実施形態に限定されるものではなく、ハーフ
トーン領域まで小径スポットによる像描画をおこなうこ
とももちろん可能である。特に三種類以上のスポット径
を有する複数の走査線を用いて像描画をおこなう際に
は、比較的高濃度領域まで小径のスポット光での像描画
が可能となる。

【００３４】また、上述のようにスポット径が異なる二
つのスポット光においては、スポット径の比が１．２以
上であることが望ましい。二つのスポット径の比を１．
２より小さいと、ハイライト領域と高濃度領域におい
て、二つのスポット光による機能分離を充分に行うこと
ができず、スポット径の比を１．２以上とすることによ
りこのような機能分離の効果が現われる。

【００３５】また、スポット光の主走査方向のスポット
径は副走査方向のスポット径よりも小さいことが望まし
い。このようなスポット光の主走査方向のスポット径と
副走査方向のスポット径のバランスは、縦横方向のライ
ン幅を制御する際に重要となる。例えば、主走方向のス
ポット径と副走査方向のスポット径が同じ大きさのスポ
ット光を用い、ある画素を面積階調で埋めようとしたと
き、ある一定時間走査するためドットが横長となってし
まう。つまり、このようなスポット光で縦ラインと横ラ
インを同じデータを用いて出力すると、縦ラインの方が
太くなってしまう。このアンバランスを解消するために
は、上述のようにスポット光の主走査方向のスポット径
は副走査方向のスポット径より小さくすることが望まし
く、さらには、１／２以下であることが特に好ましい。

【００３６】また、スポット光の主走査方向のスポット
径は、副走査方向のピッチＷよりも小さいことが望まし
い。なぜなら、副走査方向のピッチＷよりも主走査方向
のスポット径が大きいと充分な階調再現を行うことがで
きず、副走査方向の解像度を上げた意味がなくなってし
まうからである。

【００３７】（実施例１）以下、本発明の第１の実施例
について説明する。

【００３８】本発明では像露光をおこなう光学装置に４
０５ｎｍの波長光でレーザー発振ができ、光学スポット
の小径化が可能な半導体レーザー部としてのブルーレー
ザー発光素子１１、１２の二本のレーザービームを用
い、且つ、図４に示す様にこれら二本のレーザービーム
の像面における副走査方向のスポット径がそれぞれ４０
μｍ（Ａ３）の小なるスポット光Ａ２と８７μｍ（Ｃ
３）の大なるスポット光Ｃ２の二本の走査線Ａ１、Ｃ１
により像描画をおこなう。このときスポット光Ａ２とＣ
２の副走査方向の径Ａ３とＣ３は、所望の記録ピッチで
像描画をおこなった際に全面を埋め尽くして像露光でき
る様調整する。主走査方向について、その径は任意であ
るが副走査方向よりも小径であることが望ましく、更に
記録画素サイズの２／３以下であることが望ましい。

【００３９】出射された光束は、コリメータレンズ１
４、１５で平行光にされた後、スポット調整レンズを通
過し、シリンドリカルレンズ１７、１８で回転偏向装置
であるポリゴンミラー２０上に集光・反射され、ｆθレ
ンズ群２１で再び集光されるとともに一定速度で像面２
２上を走査方向２３に移動する。

【００４０】本実施例では４００ｄｐｉの印字解像度
で、図５に示すように主走査方向を２００ｄｐｉのＰＷ
Ｍ駆動によりデータの印字をおこない、小なるスポット
光と大なるスポット光を一組としてサブマトリックスを
形成し、図示する順番で小なるスポットを有する走査部
位よりドット成長させることにより、ハイライト領域の
高精細描画が可能となり、高濃度領域についても大なる
スポットで像描画が可能なことから全濃度領域にわたっ
て高精細画像出力を実現するものである。図６に本実施
例を用いたときのハイライト領域における印字パターン
のイメージを示す。また、図５では画素を４分割した場
合のドット成長方式について説明したが、記録階調数お
よび成長方法はこれに限定するものではない。

【００４１】以上の構成により画像出力をした結果、従
来例に比べハイライトからハーフトーン領域まではもち
ろん、ハーフトーンから高濃度領域までも確実な面積階
調を行うことができ、図７の実施例１のような階調カー
ブを得ることが可能となった。このような階調カーブを
得ることにより、濃度の安定性が最も重要視されるハイ
ライトからハーフトーンまでの画像領域で十分な階調ラ
ティチュードを確保し、出力濃度変動の小さい高精細画
像出力を実現することができる。

【００４２】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について説明する。

【００４３】本発明では、図８に示すように、像露光を
おこなう光学装置に４０５ｎｍの波長光でレーザー発振
ができ、光学スポットの小径化が可能な半導体レーザー
部としての三本のブルーレーザー発光素子１１，１２，
１３を用い、出射された光束は、コリメータレンズ１
４，１５，１６で平行光にされた後、シリンドリカルレ
ンズ１７，１８，１９で回転偏向装置であるポリゴンミ
ラー２０上に集光・反射され、ｆθレンズ群２１で再び
集光されるとともに一定速度で像面２２上を走査方向２
３に移動する。ブルーレーザー発光素子１１，１２，１
３は、図９に示すように入力データ３０に対して画像処
理を行う画像読取装置の電算部やパーソナルコンピュー
タ等の画像処理部２４から出力される時系列のデジタル
画像信号の入力を受けて、該レーザドライバ２５，２
６，２７の発光信号に応じて明滅する。

【００４４】これら三本のレーザービームの像面におけ
る副走査方向のスポット径は、図１０に示すように３０
μｍ（Ａ６）の小なるスポット光Ａ４と５０μｍ（Ｂ
６）の中なるスポット光Ｂ４と１００μｍ（Ｃ６）の大
なるスポット光Ｃ４の三種類のスポット光よりなる走査
線Ａ５、Ｂ５、Ｃ５により像描画をおこなう。このとき
スポット光Ａ４、Ｂ４、Ｃ４の各副走査方向の径Ａ６、
Ｂ６、Ｃ６は、所望の記録ピッチで像描画をおこなった
際に全面を埋め尽くして像露光できる様調整する。主走
査方向についてその径は任意であるが、副走査方向より
も小径であることが望ましく、更に望ましくは記録画素
サイズの１／２以下である。また三本の走査線により像
描画をおこなう際には、走査線の副走査方向の記録位置
を各走査線の有するスポット径に従い適宜調整する必要
がある。本実施例の様に小、中、大なるスポット光の副
走査方向の径がそれぞれ、Ａ６＝３０μｍ、Ｂ６＝５０
μｍ、Ｃ６＝１００μｍよりなる走査線の場合、例えば
その記録位置は図１０に示す如く走査線Ａ５の走査位置
は走査位置の中心との間隔Ａ７を１５μｍ、走査線Ｂ５
の走査位置の中心との間隔Ｂ７を１３μｍ、走査線Ｃ５
の走査位置の中心との間隔Ｃ７を１０μｍ、図示した方
向にずらして像描画を行うことで、高濃度領域において
も像面全面に光照射することができる。

【００４５】本実施例では４００ｄｐｉの印字解像度
で、図１１に示す様に主走査方向を２００ｄｐｉのＰＷ
Ｍ駆動によりデータの印字をおこない、小、中、大の三
種類のスポット光有する三本の走査線を一組としてサブ
マトリックスを形成し、図示する順番で小なるスポット
を有する走査部位よりドット成長させることにより、ハ
イライト領域の高精細描画が可能となり、高濃度領域に
ついても大なるスポットで像描画が可能なことから全濃
度領域にわたって高精細画像出力を実現するものであ
る。図１２に本実施例を用いたときのハイライト領域に
おける印字パターンのイメージを示す。また、図１１で
は画素を６分割した場合のドット成長方式について説明
したが、記録階調数および成長方法はこれに限定するも
のではない。その結果、従来例に比べ、ハイライトから
ハーフトーン領域まではもちろん、ハーフトーンから高
濃度領域までも確実な面積階調をおこなうことができ、
図７の実施例２のような階調カーブを得る事が可能とな
った。このような階調カーブを得ることにより、濃度の
安定性が最も重要視されるハイライトからハーフトーン
までの画像領域で十分な階調ラティチュードを確保し、
出力濃度変動の小さい高精細画像出力を実現することが
できる。

【００４６】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
について説明する。

【００４７】本実施例では、実施例１における走査線毎
に異なるスポット径のスポット光を用いて像描画する手
段として、光学系のデフォーカス特性を利用する。具体
的には、図１３に示す如く単一のレーザービームの光束
を光学手段としてのスポット径調整レンズ３２をアクチ
ュエータとしての電磁誘導式のサーボモータを用いて光
束と平行に移動させることで像面上でデフォーカスさせ
スポット径の異なるスポット光を得る。

【００４８】本実施例では、主走査方向のスポット径は
３０μｍのまま、副走査方向の小なるスポット光の径は
４０μｍ、大なるスポット光の径は８０μｍになる様調
整し、実施例１と同様の方法により像描画をおこなっ
た。

【００４９】以上の構成により画像出力をした結果、従
来例に比べハイライトからハーフトーン領域まではもち
ろん、ハーフトーンから高濃度領域までも確実な面積階
調をおこなうことができ、図７の実施例１のような階調
カーブを得る事が可能となった。このような階調カーブ
を得ることにより、濃度の安定性が最も重要視されるハ
イライトからハーフトーンまでの画像領域で十分な階調
ラティチュードを確保し、出力濃度変動の小さい高精細
画像出力を実現することができる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ハ
イライト領域では小なるスポット光を用いて像描画をお
こない、そこから除々に大なるスポット光と組み合わせ
て画像形成を進め、高濃度領域では全てのスポット光を
用いて像描画を行うことができる。このような要領で画
像形成を行うことにより、ハイライト領域では高精細で
安定した画像出力をおこなうことができ、また、高濃度
領域においても隙間なく十分な画像濃度が得られ、ハイ
ライトから高濃度までの全領域で階調性に優れた高精細
画像出力が可能となる。

【００５１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る露光手段を説明する図
である。

【図２】本発明のデータ処理からレーザ制御部の流れを
説明する図である。

【図３】本発明における画像形成装置の概略構成を示す
図である。

【図４】本発明の実施形態におけるビーム描画方法を説
明する図である。

【図５】本発明の第１の実施例における印字手段のドッ
ト成長法を説明する図である。

【図６】本発明の実施形態で像描画をおこなった際のハ
イライト領域のイメージ図である。

【図７】階調データと濃度の関係を示すグラフである。

【図８】本発明の第２の実施例における露光手段を説明
する図である。

【図９】本発明の第２の実施例におけるデータ処理から
レーザ制御部の流れを説明する図である。

【図１０】本発明の第２の実施例におけるビーム描画方
法を説明する図である。

【図１１】本発明の第２の実施例における印字手段のド
ット成長法を説明する図である。

【図１２】本発明の第２の実施例で像描画をおこなった
際のハイライト領域のイメージ図である。

【図１３】本発明の第３の実施例における露光手段を説
明する図である。

【図１４】従来例の問題点を説明する図である。

【図１５】従来例の問題点を説明する図である。

【符号の説明】

１１，１２，１３レーザーチップ１４，１５，１６コリメータレンズ１７，１８，１９シリンドリカルレンズ２０ポリゴンミラー２１ｆθレンズ群２２像担持体２３走査方向２４画像処理部２５，２６，２７レーザードライバ３１焦点調整部３２焦点調整レンズ３３フォーカスサーボモータ１０１像担持体１０２一次帯電器１０３現像剤担持体１０４転写帯電器１０５定着器１０６クリーナー１０７像露光器１０９現像器１１０記録紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C362 AA03 AA21 AA22 AA29 AA35 AA37 BA56 BA67 CA10 CA14 2H076 AB05 AB06 AB09 AB12 AB22 AB76 EA05 EA16 5C074 BB26 CC22 DD05 DD14 EE02 FF05 HH02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光導電性の像担持体と、前記像担持体を
均一帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を
像露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜
像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段
と、前記トナー像を被転写材に転写する転写手段とを備
えた画像形成装置において、前記露光手段は、光ビームを出射する発光手段と、出射
された光ビームを前記像担持体上にスポット状に結像さ
せるとともに該スポット状の光を走査して走査線を形成
する走査結像手段とを含み、前記像担持体上に結像される光は前記走査線ごとに異な
るスポット形状を有することを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】前記発光手段は複数の光ビームを出射
し、前記走査結像手段は前記複数の光ビームを同一の前記像
担持体上にそれぞれ結像することを特徴とする請求項１
に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記走査結像手段は、前記発光手段から
出射された一つの光ビームのスポット形状を前記走査線
ごとに異ならしめる手段を備えたことを特徴とする請求
項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記複数の光ビームは、前記走査線に略
直交する方向に順次像描画に使用されることを特徴とす
る請求項２記載の画像形成装置。
【請求項５】前記一つの光ビームのスポット形状を前記
走査線ごとに異ならしめる手段は、前記発光手段から出
射された光ビームをデフォーカスする機能を有すること
を特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記一つの光ビームのスポット形状を前
記走査線ごとに異ならしめる手段は、前記発光手段から
出射された光ビームを導く光学手段の位置を移動させる
アクチュエータを含むことを特徴とする請求項５に記載
の画像形成装置。
【請求項７】前記像担持体上に結像される前記スポッ
ト形状が異なる複数の光のうち任意の二つのスポット径
の比が１．２以上であることを特徴とする請求項１乃至
６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】前記異なるスポット形状を有する光は、
前記走査線に略直交する方向のスポット径において異な
ることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の
画像形成装置。
【請求項９】前記走査線のピッチＷに対して、前記複
数の光ビームの最大なるスポット光のスポット径Ｄ１と
最初なるスポット光のスポット径Ｄ２とが、Ｄ２＜Ｗ＜Ｄ１を満たすことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに
記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記スポット光の走査線に沿った方向
のピーク強度の１／ｅ²における径が前記走査線のピッ
チより小さいことを特徴とする請求項１乃至９のいずれ
かに記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記スポット光の前記走査線に沿った
方向のピーク強度の１／ｅ²における径が前記走査線の
ピッチの１／２よりも小さいことを特徴とする請求項１
０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記スポット光の前記走査に沿った方
向のピーク強度の１／ｅ²における径が記録解像度の画
素サイズの１／２以下であることを特徴とする請求項１
乃至９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】前記スポット形状の異なるスポット光
のうち最も小径のレーザスポットを用いてハイライト領
域を描画することを特徴とする請求項１乃至１２のいず
れかに記載の画像形成装置。
【請求項１４】前記発光手段は、４００ｎｍ〜５００
ｎｍの発光波長を有する青色半導体レーザーを含むこと
を特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の画像
形成装置。