JP3014168B2 - 多色画像形成装置 - Google Patents
多色画像形成装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は多色画像形成装置に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】光導電性の感光体に対して、均一帯電と
レーザービームの光走査による静電潜像の形成と反転現
像による上記静電潜像の現像とによる作像工程を、トナ
ーの色を変えて複数回繰返して複数色のトナーによる多
色可視像を感光体上に得、この可視像を転写紙上に転写
・定着して多色画像を得る多色画像形成方法が知られて
いる。この方法は、「感光体にトナー像を形成するたび
にトナー像を転写し、転写紙上で各色トナー像を重ねて
多色画像を得る」方法に比べて、各色トナー像相互の色
ずれが少なく、転写が１回ですむという利点を有してい
る。しかし反面、同一の多色画像形成プロセス中におい
て、２回目以後の作像工程では、レーザービームによる
光走査は、先の作像工程により感光体上に形成されてい
るトナー像を介して行われるため、トナー像が形成され
た部分と形成されていない部分とで、光走査の効果が同
じようにならないと、良質の多色画像を形成できないと
いう問題がある。従来、トナー像の形成部分と非形成部
分における光走査の露光程度が同じになるように、トナ
ー像の形成部分ではレーザービームの強度を大きくして
光走査を行うことが提案されているが（特開平２−６３
２２５号公報）、レーザービームはトナー像を透過する
際、強度が減ずるばかりではなく、ビーム径も変化する
ため、レーザービームの強度を制御するだけでは、トナ
ー像を重ねる部分におけるドット再現性の低下の問題を
解決することができない。
レーザービームの光走査による静電潜像の形成と反転現
像による上記静電潜像の現像とによる作像工程を、トナ
ーの色を変えて複数回繰返して複数色のトナーによる多
色可視像を感光体上に得、この可視像を転写紙上に転写
・定着して多色画像を得る多色画像形成方法が知られて
いる。この方法は、「感光体にトナー像を形成するたび
にトナー像を転写し、転写紙上で各色トナー像を重ねて
多色画像を得る」方法に比べて、各色トナー像相互の色
ずれが少なく、転写が１回ですむという利点を有してい
る。しかし反面、同一の多色画像形成プロセス中におい
て、２回目以後の作像工程では、レーザービームによる
光走査は、先の作像工程により感光体上に形成されてい
るトナー像を介して行われるため、トナー像が形成され
た部分と形成されていない部分とで、光走査の効果が同
じようにならないと、良質の多色画像を形成できないと
いう問題がある。従来、トナー像の形成部分と非形成部
分における光走査の露光程度が同じになるように、トナ
ー像の形成部分ではレーザービームの強度を大きくして
光走査を行うことが提案されているが（特開平２−６３
２２５号公報）、レーザービームはトナー像を透過する
際、強度が減ずるばかりではなく、ビーム径も変化する
ため、レーザービームの強度を制御するだけでは、トナ
ー像を重ねる部分におけるドット再現性の低下の問題を
解決することができない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述の如
き事情に鑑みてなされたものであって、トナー像相互の
色ずれが少なく、ドット再現性に優れた多色画像を形成
できる、新規な多色画像形成装置の提供を目的としてい
る。
き事情に鑑みてなされたものであって、トナー像相互の
色ずれが少なく、ドット再現性に優れた多色画像を形成
できる、新規な多色画像形成装置の提供を目的としてい
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明の多色画像形成
は「光導電性の感光体に対して、均一帯電とレーザービ
ームの光走査による静電潜像の形成と反転現像による上
記静電潜像の現像とによる作像工程を、トナーの色を変
えて複数回繰返して複数色のトナーによる多色可視像を
上記感光体上に得、この可視像を転写紙上に転写・定着
して多色画像を得る」方法であり、「同一の多色画像形
成プロセス中において、２回目以後の作像工程において
光走査を行う際、それ以前の作像工程で形成されている
トナー像部分を光走査するとき、このトナー像によるレ
ーザービームの遮断・散乱特性に応じて、トナー像の形
成部分と非形成部分とにおける光走査のドット形状が実
質的に同一となるように、レーザービームの強度と、ビ
ーム径もしくは発光パルス幅を制御する」ことにより行
われる。この方法は、画像データが２値の場合にも多値
の場合にも適用できる。画像データが「２値」の場合と
は、画像が同一の大きさのドットの有無で表現される場
合であり、「多値」の場合とは、ドットの大きさが画像
の濃度に応じて変化する場合であり、この多値の場合は
階調性をもった画像の形成が可能である。上記において
「多値画像データ」の画像形成を行う場合、上記「トナ
ー像の形成部分と非形成部分とにおける光走査のドット
形状が実質的に同一となる」とは、同一濃度に対するド
ット形状がトナー像形成部と非形成部とで実質的に同じ
になるという意味である。
は「光導電性の感光体に対して、均一帯電とレーザービ
ームの光走査による静電潜像の形成と反転現像による上
記静電潜像の現像とによる作像工程を、トナーの色を変
えて複数回繰返して複数色のトナーによる多色可視像を
上記感光体上に得、この可視像を転写紙上に転写・定着
して多色画像を得る」方法であり、「同一の多色画像形
成プロセス中において、２回目以後の作像工程において
光走査を行う際、それ以前の作像工程で形成されている
トナー像部分を光走査するとき、このトナー像によるレ
ーザービームの遮断・散乱特性に応じて、トナー像の形
成部分と非形成部分とにおける光走査のドット形状が実
質的に同一となるように、レーザービームの強度と、ビ
ーム径もしくは発光パルス幅を制御する」ことにより行
われる。この方法は、画像データが２値の場合にも多値
の場合にも適用できる。画像データが「２値」の場合と
は、画像が同一の大きさのドットの有無で表現される場
合であり、「多値」の場合とは、ドットの大きさが画像
の濃度に応じて変化する場合であり、この多値の場合は
階調性をもった画像の形成が可能である。上記において
「多値画像データ」の画像形成を行う場合、上記「トナ
ー像の形成部分と非形成部分とにおける光走査のドット
形状が実質的に同一となる」とは、同一濃度に対するド
ット形状がトナー像形成部と非形成部とで実質的に同じ
になるという意味である。
【０００５】この発明の多色画像形成装置は、上記方法
を実施するための装置である。請求項１の装置は、書き
込み画像情報記憶部と、データ変換回路と、ＬＤ駆動回
路と、ビーム径可変手段とを有する。「書き込み画像情
報記憶部」は、感光体上に形成された各色トナー像の画
像情報を記憶する。「データ変換回路」は、画像データ
を入力され、書き込み画像情報記憶部の記憶内容に応じ
てレーザービームの強度とビーム径とを決定する。「Ｌ
Ｄ駆動回路」は、データ変換回路の出力に応じて、レー
ザービーム用のＬＤ光源を駆動する。「ビーム径可変手
段」は、データ変換回路の出力に応じてレーザービーム
のビーム径を変化させる。ここに「ビーム径」とは、レ
ーザービームがトナー像を介することなく直接に感光体
表面に照射されると想定したときの、感光体表面に形成
されるスポットの径を意味する。またレーザービームの
強度の決定は、ＬＤ光源の発光強度を決定することであ
る。上記データ変換回路におけるＬＤ光源の発光強度と
ビーム径の決定は、「同一の多色画像形成プロセス中に
おいて、２回目以後の作像工程において光走査を行う
際、それ以前の作像工程で形成されているトナー像部分
を光走査するとき、このトナー像によるレーザービーム
の遮断・散乱特性に応じて、トナー像の形成部分と非形
成部分とにおける、光走査のドット形状が実質的に同一
となるように」行われる。この請求項１の装置では、ト
ナー像形成部と非形成部とで光走査のドット形状を実質
的に同じにするために、レーザービーム強度とビーム径
とを独立に制御する。画像データが多値情報の場合に
は、同一濃度のドット形状（同じ階調濃度を表すドット
の形状）が、トナー像の形成部と非形成部とで実質的に
同じになるようにする。
を実施するための装置である。請求項１の装置は、書き
込み画像情報記憶部と、データ変換回路と、ＬＤ駆動回
路と、ビーム径可変手段とを有する。「書き込み画像情
報記憶部」は、感光体上に形成された各色トナー像の画
像情報を記憶する。「データ変換回路」は、画像データ
を入力され、書き込み画像情報記憶部の記憶内容に応じ
てレーザービームの強度とビーム径とを決定する。「Ｌ
Ｄ駆動回路」は、データ変換回路の出力に応じて、レー
ザービーム用のＬＤ光源を駆動する。「ビーム径可変手
段」は、データ変換回路の出力に応じてレーザービーム
のビーム径を変化させる。ここに「ビーム径」とは、レ
ーザービームがトナー像を介することなく直接に感光体
表面に照射されると想定したときの、感光体表面に形成
されるスポットの径を意味する。またレーザービームの
強度の決定は、ＬＤ光源の発光強度を決定することであ
る。上記データ変換回路におけるＬＤ光源の発光強度と
ビーム径の決定は、「同一の多色画像形成プロセス中に
おいて、２回目以後の作像工程において光走査を行う
際、それ以前の作像工程で形成されているトナー像部分
を光走査するとき、このトナー像によるレーザービーム
の遮断・散乱特性に応じて、トナー像の形成部分と非形
成部分とにおける、光走査のドット形状が実質的に同一
となるように」行われる。この請求項１の装置では、ト
ナー像形成部と非形成部とで光走査のドット形状を実質
的に同じにするために、レーザービーム強度とビーム径
とを独立に制御する。画像データが多値情報の場合に
は、同一濃度のドット形状（同じ階調濃度を表すドット
の形状）が、トナー像の形成部と非形成部とで実質的に
同じになるようにする。
【０００６】請求項２の装置は、書き込み画像情報記憶
部と、データ変換回路と、ＬＤ駆動回路と、パルス幅変
調回路を有する。「書き込み画像情報記憶部」は、感光
体上に形成された各色トナー像の画像情報を記憶する。
「データ変換回路」は、画像データを入力され、書き込
み画像情報記憶部の記憶内容に応じてレーザービームの
強度と発光パルス幅とを決定する。「ＬＤ駆動回路」
は、データ変換回路の出力に応じて、レーザービーム用
のＬＤ光源を駆動する。データ変換回路における、ＬＤ
光源の発光強度と発光パルスの決定は「同一の多色画像
形成プロセス中において、２回目以後の作像工程におい
て光走査を行う際、それ以前の作像工程で形成されてい
るトナー像部分を光走査するとき、このトナー像による
レーザービームの遮断・散乱特性に応じて、トナー像の
形成部分と非形成部分とにおける、光走査のドット形状
が実質的に同一となるように」行われる。ドット形状
は、発光強度と発光パルス幅を定めれば一義的に定ま
る。画像データは階調性の表現を行う多値データであ
る。「パルス幅変調回路」は、同一濃度のドットの形状
が、トナー像形成部分と非形成部分とで実質的に同一と
なるように、上述の発光パルス幅を変調する。
部と、データ変換回路と、ＬＤ駆動回路と、パルス幅変
調回路を有する。「書き込み画像情報記憶部」は、感光
体上に形成された各色トナー像の画像情報を記憶する。
「データ変換回路」は、画像データを入力され、書き込
み画像情報記憶部の記憶内容に応じてレーザービームの
強度と発光パルス幅とを決定する。「ＬＤ駆動回路」
は、データ変換回路の出力に応じて、レーザービーム用
のＬＤ光源を駆動する。データ変換回路における、ＬＤ
光源の発光強度と発光パルスの決定は「同一の多色画像
形成プロセス中において、２回目以後の作像工程におい
て光走査を行う際、それ以前の作像工程で形成されてい
るトナー像部分を光走査するとき、このトナー像による
レーザービームの遮断・散乱特性に応じて、トナー像の
形成部分と非形成部分とにおける、光走査のドット形状
が実質的に同一となるように」行われる。ドット形状
は、発光強度と発光パルス幅を定めれば一義的に定ま
る。画像データは階調性の表現を行う多値データであ
る。「パルス幅変調回路」は、同一濃度のドットの形状
が、トナー像形成部分と非形成部分とで実質的に同一と
なるように、上述の発光パルス幅を変調する。
【０００７】
【作用】図７を参照すると、この図の縦軸は感光体表面
電位、横軸は感光体上の位置を表している。感光体表面
を均一に略−１０００Ｖに帯電させたのち、所定のスポ
ット径に調整されたレーザービーム（波長：７８０ｎ
ｍ）を所定時間、感光体表面に照射したときの感光体表
面の電位分布は図の実線の曲線のようになる。このとき
レーザービームを放射するＬＤ光源のパワーは０．４５
ｍＷである。次に、感光体表面にイエロートナーが均一
に付着している状態（１ｃｍ2あたり０．７５ｍｇ）に
おいて、ＬＤ光源のパワーを１．０ｍＷにして上記所定
時間、上記スポット径で照射したときの電位分布は、図
７に破線で示す曲線のようになる。ＬＤ光源のパワーを
を大きくしたため、イエロートナーの層を介しての照射
であるにも拘らず、感光体に形成された電位分布のピー
ク値は等しくなっているが、電位分布の幅はイエロート
ナー付着部において非付着部より広がっており、従っ
て、例えば図７のように現像バイアスを設定して、これ
ら電位分布を現像すると、１ドットの大きさはトナーの
付着していない部分に比して、トナーの付着部分で大き
くなり、ドット形状の再現性が悪い。即ち、トナー付着
部・非付着部でドット形状を実質的に同じにするために
は、原理的に、レーザービーム強度とビーム径とをトナ
ー付着部・非付着部で異ならせる必要がある。これを実
際に行うためには、感光体上のトナー像がレーザービー
ムの強度とビーム径とに、どのように影響するか、即
ち、トナー像によるレーザービームの遮断・散乱特性を
知ることが必要である。しかし従来、トナー像によるレ
ーザービームの散乱・遮断現象の理論的・実験的な取扱
が知られていなかった。
電位、横軸は感光体上の位置を表している。感光体表面
を均一に略−１０００Ｖに帯電させたのち、所定のスポ
ット径に調整されたレーザービーム（波長：７８０ｎ
ｍ）を所定時間、感光体表面に照射したときの感光体表
面の電位分布は図の実線の曲線のようになる。このとき
レーザービームを放射するＬＤ光源のパワーは０．４５
ｍＷである。次に、感光体表面にイエロートナーが均一
に付着している状態（１ｃｍ2あたり０．７５ｍｇ）に
おいて、ＬＤ光源のパワーを１．０ｍＷにして上記所定
時間、上記スポット径で照射したときの電位分布は、図
７に破線で示す曲線のようになる。ＬＤ光源のパワーを
を大きくしたため、イエロートナーの層を介しての照射
であるにも拘らず、感光体に形成された電位分布のピー
ク値は等しくなっているが、電位分布の幅はイエロート
ナー付着部において非付着部より広がっており、従っ
て、例えば図７のように現像バイアスを設定して、これ
ら電位分布を現像すると、１ドットの大きさはトナーの
付着していない部分に比して、トナーの付着部分で大き
くなり、ドット形状の再現性が悪い。即ち、トナー付着
部・非付着部でドット形状を実質的に同じにするために
は、原理的に、レーザービーム強度とビーム径とをトナ
ー付着部・非付着部で異ならせる必要がある。これを実
際に行うためには、感光体上のトナー像がレーザービー
ムの強度とビーム径とに、どのように影響するか、即
ち、トナー像によるレーザービームの遮断・散乱特性を
知ることが必要である。しかし従来、トナー像によるレ
ーザービームの散乱・遮断現象の理論的・実験的な取扱
が知られていなかった。
【０００８】そこで発明者は、トナーの層によるレーザ
ービームの遮断・散乱特性を理論的・実験的に研究し、
トナーの層が、これを透過したレーザービームの強度と
ビーム径にどのように影響するかを定量的に評価するこ
とに成功した。特許請求の範囲の請求項１，２におい
て、「トナー像によるレーザービームの遮断・散乱特性
に応じて」とあるのは、このようにして「具体的に特定
される遮断・散乱特性に応じて」という意味である。さ
て、図８（ａ）を参照すると、この図の曲線は、所定の
スポット径に調整したレーザービームの感光体上におけ
る強度分布を示している。この強度分布は、良く知られ
たようにガウス分布で表すことができるが、以下、Ｉ
（ｘ，ｙ）と書くことにする。ｘ，ｙは感光体上の位置
座標であり、光スポットの中心を原点とする。感光体表
面に存在するトナー層による遮断効果を考えるのに、ト
ナー層を吸収係数：αを持つ光吸収層と考える。する
と、厚さｄのトナー層を透過したレーザービームの強度
は、透過前の強度のｅｘｐ（−αｄ）倍になる。このよ
うなトナー層の吸収効果をＡ（ｄ）と置く。Ａ（ｄ）＝
ｅｘｐ（−αｄ）である。次に、トナー層によるレーザ
ービームの散乱の効果は、層厚ｄのトナー層による散乱
分布をＳ（ｘ，ｙ，ｄ）とすると、これはガウス分布に
より Ｓ（ｘ，ｙ，ｄ）＝（２／πσ2）ｅｘｐ｛−２（ｘ2＋ｙ2）／σ2｝ と近似できる。σは散乱係数である。
ービームの遮断・散乱特性を理論的・実験的に研究し、
トナーの層が、これを透過したレーザービームの強度と
ビーム径にどのように影響するかを定量的に評価するこ
とに成功した。特許請求の範囲の請求項１，２におい
て、「トナー像によるレーザービームの遮断・散乱特性
に応じて」とあるのは、このようにして「具体的に特定
される遮断・散乱特性に応じて」という意味である。さ
て、図８（ａ）を参照すると、この図の曲線は、所定の
スポット径に調整したレーザービームの感光体上におけ
る強度分布を示している。この強度分布は、良く知られ
たようにガウス分布で表すことができるが、以下、Ｉ
（ｘ，ｙ）と書くことにする。ｘ，ｙは感光体上の位置
座標であり、光スポットの中心を原点とする。感光体表
面に存在するトナー層による遮断効果を考えるのに、ト
ナー層を吸収係数：αを持つ光吸収層と考える。する
と、厚さｄのトナー層を透過したレーザービームの強度
は、透過前の強度のｅｘｐ（−αｄ）倍になる。このよ
うなトナー層の吸収効果をＡ（ｄ）と置く。Ａ（ｄ）＝
ｅｘｐ（−αｄ）である。次に、トナー層によるレーザ
ービームの散乱の効果は、層厚ｄのトナー層による散乱
分布をＳ（ｘ，ｙ，ｄ）とすると、これはガウス分布に
より Ｓ（ｘ，ｙ，ｄ）＝（２／πσ2）ｅｘｐ｛−２（ｘ2＋ｙ2）／σ2｝ と近似できる。σは散乱係数である。
【０００９】トナー層はトナー粒子の集合により構成さ
れるから、微視的に見ると、トナーの層厚ｄは位置座標
（ｘ，ｙ）の関数であるが、これは具体的に特定できな
いので、トナーの層厚がｄである確率がポアッソン分布
に従うものとし、この確率をＰ（ｄ）とする。するとト
ナー層による、吸収・散乱・層厚分布に基づく散乱能：
Ｒ（ｘ，ｙ）は、 Ｒ（ｘ，ｙ）＝ΣＰ（ｄ）Ａ（ｄ）Ｓ（ｘ，ｙ，ｄ） となる。右辺の和は、パラメータｄに就いて０から無限
大までとる。図８（ｂ）に破線で示す曲線は、この散乱
能：Ｒ（ｘ，ｙ）を表している。トナー層を透過した後
のレーザービーム強度：Ｉｔ（ｘ，ｙ）は、図８（ｂ）
に実線で示すレーザービーム強度：Ｉ（ｘ，ｙ）（トナ
ー層透過前）と同図に破線で示す散乱能Ｒ（ｘ，ｙ）と
の「畳み込み積分」で与えられる。即ち Ｉｔ（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ，ｙ）（×）Ｒ（ｘ，ｙ） で与えられる。記号：（×）は畳み込み積分の演算を表
す。この式は、トナー層の吸収係数：αと散乱係数：σ
とを与え、レーザービームの光スポットにおける光強度
分布Ｉ（ｘ，ｙ）を与えれば計算できる。発明者は、ト
ナー層の吸収係数と散乱係数とを実測し、上記畳み込み
積分を実際に計算した結果、トナー層を透過したレーザ
ービームは、図８（ｃ）に示すように、やはりガウス型
の分布となるが、強度は小さくなり、ビーム径は拡大す
ることを確認した。
れるから、微視的に見ると、トナーの層厚ｄは位置座標
（ｘ，ｙ）の関数であるが、これは具体的に特定できな
いので、トナーの層厚がｄである確率がポアッソン分布
に従うものとし、この確率をＰ（ｄ）とする。するとト
ナー層による、吸収・散乱・層厚分布に基づく散乱能：
Ｒ（ｘ，ｙ）は、 Ｒ（ｘ，ｙ）＝ΣＰ（ｄ）Ａ（ｄ）Ｓ（ｘ，ｙ，ｄ） となる。右辺の和は、パラメータｄに就いて０から無限
大までとる。図８（ｂ）に破線で示す曲線は、この散乱
能：Ｒ（ｘ，ｙ）を表している。トナー層を透過した後
のレーザービーム強度：Ｉｔ（ｘ，ｙ）は、図８（ｂ）
に実線で示すレーザービーム強度：Ｉ（ｘ，ｙ）（トナ
ー層透過前）と同図に破線で示す散乱能Ｒ（ｘ，ｙ）と
の「畳み込み積分」で与えられる。即ち Ｉｔ（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ，ｙ）（×）Ｒ（ｘ，ｙ） で与えられる。記号：（×）は畳み込み積分の演算を表
す。この式は、トナー層の吸収係数：αと散乱係数：σ
とを与え、レーザービームの光スポットにおける光強度
分布Ｉ（ｘ，ｙ）を与えれば計算できる。発明者は、ト
ナー層の吸収係数と散乱係数とを実測し、上記畳み込み
積分を実際に計算した結果、トナー層を透過したレーザ
ービームは、図８（ｃ）に示すように、やはりガウス型
の分布となるが、強度は小さくなり、ビーム径は拡大す
ることを確認した。
【００１０】次に、上記遮断・散乱特性の理論の妥当性
を見るために、以下のようにして、トナー層を透過する
前後のレーザービームの強度とビーム径とを測定した。
この測定方法は、発明者が初めて開発したものである。
トナーとしては、光走査の光源として普通に用いられて
いるＬＤ光源の発光波長７８０ｎｍに対して、透過率：
９０％のマゼンタトナー、透過率：８９％のイエロート
ナー、透過率：６５％のシアントナーを用いた。まず、
赤外領域に感度を持つ銀塩印画紙上に各色トナーを付着
させてトナー層を形成し、その上からレーザービームを
照射して露光を行う。このとき、比較のためにトナー層
の形成されていない部分にも露光を行う。その後、トナ
ー層を除去し、温度・時間を制御しつつ現像・定着を行
い、得られる銀塩画像の濃度分布をマイクロデンシティ
メーターで読取り、予め測定しておいた、銀塩印画紙の
γ特性に従い、露光量分布に換算して、トナー層透過後
のレーザービーム強度を求めるのである。図９は、測定
結果を示している。同図（ａ）（ｂ）（ｃ）がそれぞ
れ、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーに
関するもので、実線の曲線はトナー像を透過しないとき
のレーザービームの強度分布、破線は透過後の強度分布
を示し、上述の理論的に算出された強度分布と極めて良
く一致した。図１０（ａ）は、トナー層によるレーザー
ビーム透過率（トナー層透過前後のレーザービーム強度
のピーク値の比）が、トナー付着量：Ｍ／Ａ（ｍｇ／ｃ
ｍ2）とともに、どのように変化するかを示している。
当然のことながら、透過率はトナーの付着量が増大する
に従い略指数関数的に低下するが、平均して透過光量は
略１／２程度と見ることができる。なお、図では透過光
量変化は直線的に表されているが、これは指数関数の裾
野の部分にあたるためである。図１０（ｂ）は、トナー
層を透過した後の、レーザービームのビーム径の広がり
率（トナー層透過前後のレーザービーム光強度分布の半
値幅の比）を示す。この図から明らかなように、広がり
率は、トナーの種類・付着量によらず略１．７程度で一
定している。
を見るために、以下のようにして、トナー層を透過する
前後のレーザービームの強度とビーム径とを測定した。
この測定方法は、発明者が初めて開発したものである。
トナーとしては、光走査の光源として普通に用いられて
いるＬＤ光源の発光波長７８０ｎｍに対して、透過率：
９０％のマゼンタトナー、透過率：８９％のイエロート
ナー、透過率：６５％のシアントナーを用いた。まず、
赤外領域に感度を持つ銀塩印画紙上に各色トナーを付着
させてトナー層を形成し、その上からレーザービームを
照射して露光を行う。このとき、比較のためにトナー層
の形成されていない部分にも露光を行う。その後、トナ
ー層を除去し、温度・時間を制御しつつ現像・定着を行
い、得られる銀塩画像の濃度分布をマイクロデンシティ
メーターで読取り、予め測定しておいた、銀塩印画紙の
γ特性に従い、露光量分布に換算して、トナー層透過後
のレーザービーム強度を求めるのである。図９は、測定
結果を示している。同図（ａ）（ｂ）（ｃ）がそれぞ
れ、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーに
関するもので、実線の曲線はトナー像を透過しないとき
のレーザービームの強度分布、破線は透過後の強度分布
を示し、上述の理論的に算出された強度分布と極めて良
く一致した。図１０（ａ）は、トナー層によるレーザー
ビーム透過率（トナー層透過前後のレーザービーム強度
のピーク値の比）が、トナー付着量：Ｍ／Ａ（ｍｇ／ｃ
ｍ2）とともに、どのように変化するかを示している。
当然のことながら、透過率はトナーの付着量が増大する
に従い略指数関数的に低下するが、平均して透過光量は
略１／２程度と見ることができる。なお、図では透過光
量変化は直線的に表されているが、これは指数関数の裾
野の部分にあたるためである。図１０（ｂ）は、トナー
層を透過した後の、レーザービームのビーム径の広がり
率（トナー層透過前後のレーザービーム光強度分布の半
値幅の比）を示す。この図から明らかなように、広がり
率は、トナーの種類・付着量によらず略１．７程度で一
定している。
【００１１】この発明では、このようにして各色トナー
層ごとに具体的に決定される、遮断・散乱特性を利用し
て、多色画像形成を行うのである。なお、上記遮断・散
乱特性の理論的な取扱で、感光体上に１種のトナーのみ
によるトナー層がある場合を説明したが、感光体上に複
数のトナーによりトナー層が形成されている場合には、
上記の結果に各トナーによる散乱能を畳み込み積分すれ
ば良い。例えば、トナー層を構成するトナーがマゼン
タ、イエロー、シアン、黒の各色トナーである場合に
は、各トナーによる散乱能Ｒ（ｘ，ｙ：マゼンタ）、Ｒ
（ｘ，ｙ：イエロー）、Ｒ（ｘ，ｙ：シアン）、Ｒ
（ｘ，ｙ：黒）を求め、畳み込み積分 Ｉｔ（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ，Ｙ）（×）Ｒ（ｘ，ｙ：マゼンタ）（×） Ｒ（ｘ，ｙ：イエロー）（×）Ｒ（ｘ，ｙ：シアン）（×） Ｒ（ｘ，ｙ：黒） の右辺の演算を実行すれば良い。なお、上記取扱いは、
感光体に対してレーザービームを一定位置に静的に入射
させた場合であり、実際の光走査の場合には隣接する１
〜２ドットの光分布の裾野の影響を補正する必要がある
が、この点は本質的なことでないので説明を割愛する。
層ごとに具体的に決定される、遮断・散乱特性を利用し
て、多色画像形成を行うのである。なお、上記遮断・散
乱特性の理論的な取扱で、感光体上に１種のトナーのみ
によるトナー層がある場合を説明したが、感光体上に複
数のトナーによりトナー層が形成されている場合には、
上記の結果に各トナーによる散乱能を畳み込み積分すれ
ば良い。例えば、トナー層を構成するトナーがマゼン
タ、イエロー、シアン、黒の各色トナーである場合に
は、各トナーによる散乱能Ｒ（ｘ，ｙ：マゼンタ）、Ｒ
（ｘ，ｙ：イエロー）、Ｒ（ｘ，ｙ：シアン）、Ｒ
（ｘ，ｙ：黒）を求め、畳み込み積分 Ｉｔ（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ，Ｙ）（×）Ｒ（ｘ，ｙ：マゼンタ）（×） Ｒ（ｘ，ｙ：イエロー）（×）Ｒ（ｘ，ｙ：シアン）（×） Ｒ（ｘ，ｙ：黒） の右辺の演算を実行すれば良い。なお、上記取扱いは、
感光体に対してレーザービームを一定位置に静的に入射
させた場合であり、実際の光走査の場合には隣接する１
〜２ドットの光分布の裾野の影響を補正する必要がある
が、この点は本質的なことでないので説明を割愛する。
【００１２】
【実施例】以下、具体的な実施例を説明する。図１は、
この発明を実施するための装置の１例を示している。図
中、符号１０は光導電性の感光体を示す。感光体１０は
ドラム状に形成されて矢印方向に回転可能である。感光
体１０を矢印方向へ回転させつつ、先ずスコロトロン帯
電器１２により感光体表面を均一に帯電し、帯電した感
光体表面に対し、光走査装置１４により光走査を行い、
イエロートナーで可視化されるべき静電潜像を形成し、
この潜像を現像器１６によりイエロートナーで現像す
る。この工程が第１の作像工程であり、以下、トナーの
種類を変えて同様の作像工程が繰り返される。即ち、イ
エロートナー像形成後、感光体１０は、そのまま回転を
続け、スコロトロン帯電器１２により再度均一帯電さ
れ、続いて、光走査による静電潜像の形成が行われる。
このとき光走査がイエロートナー像を介して行われるこ
とは言うまでもない。形成された静電潜像は、現像器１
８によりマゼンタトナーで重ね現像される。同様の作像
工程が繰り返され、順次形成される静電潜像は、それぞ
れ現像器２０，２２によりシアントナー、黒トナーで重
ね現像される。このようにして、感光体１０上に所望の
多色可視像が形成される。この多色可視像は、矢印方向
へ搬送される転写紙Ｓ上に転写される。即ち、転写分離
チャージャーの転写チャージャー２４Ａが、上記多色可
視像を転写紙Ｓ上に転写すると、分離チャージャー２４
が、転写紙Ｓを感光体１０から分離させる。感光体１０
から分離した転写紙Ｓは、図示されない定着装置で、上
記多色可視像を定着され、装置外へ排出される。可視像
転写後の感光体１０は、除電器２６により除電され、ク
リーナー２８により、残留トナーを除去される。制御装
置３０は、この発明を実施するために光走査装置１４を
制御する。
この発明を実施するための装置の１例を示している。図
中、符号１０は光導電性の感光体を示す。感光体１０は
ドラム状に形成されて矢印方向に回転可能である。感光
体１０を矢印方向へ回転させつつ、先ずスコロトロン帯
電器１２により感光体表面を均一に帯電し、帯電した感
光体表面に対し、光走査装置１４により光走査を行い、
イエロートナーで可視化されるべき静電潜像を形成し、
この潜像を現像器１６によりイエロートナーで現像す
る。この工程が第１の作像工程であり、以下、トナーの
種類を変えて同様の作像工程が繰り返される。即ち、イ
エロートナー像形成後、感光体１０は、そのまま回転を
続け、スコロトロン帯電器１２により再度均一帯電さ
れ、続いて、光走査による静電潜像の形成が行われる。
このとき光走査がイエロートナー像を介して行われるこ
とは言うまでもない。形成された静電潜像は、現像器１
８によりマゼンタトナーで重ね現像される。同様の作像
工程が繰り返され、順次形成される静電潜像は、それぞ
れ現像器２０，２２によりシアントナー、黒トナーで重
ね現像される。このようにして、感光体１０上に所望の
多色可視像が形成される。この多色可視像は、矢印方向
へ搬送される転写紙Ｓ上に転写される。即ち、転写分離
チャージャーの転写チャージャー２４Ａが、上記多色可
視像を転写紙Ｓ上に転写すると、分離チャージャー２４
が、転写紙Ｓを感光体１０から分離させる。感光体１０
から分離した転写紙Ｓは、図示されない定着装置で、上
記多色可視像を定着され、装置外へ排出される。可視像
転写後の感光体１０は、除電器２６により除電され、ク
リーナー２８により、残留トナーを除去される。制御装
置３０は、この発明を実施するために光走査装置１４を
制御する。
【００１３】以下に先ず、請求項１の装置の実施例を説
明する。図２を参照すると、この図はレーザー光束の集
束性を変化させる可変焦点光学素子を示している。Ｚに
直交する１対の面に電極膜を形成されたＰＬＺＴ直方体
１１と、Ｘ方向に直交する１対の面に電極膜を形成され
たＰＬＺＴ直方体１３とをＹ方向へ配列してなり、Ｚ方
向に偏光させた平行レーザービームをＹ方向へ透過させ
る。ＰＬＺＴ直方体１１，１３に形成された電極膜は、
中央部を円形状に除去されており、互いに対向する電極
膜間に電圧を印加すると、電界の作用を受ける部分で
は、ＰＬＺＴの屈折率が電気光学効果により低下するの
で、ＰＬＺＴ直方体内にシリンダー状の高屈折率部分が
形成され、これが正のパワーを持つシリンダーレンズと
して作用することになる。ＰＬＺＴ直方体１１に電圧Ｖ
ｘを作用させると、同直方体１１はレーザービームに対
して、Ｘ方向の正のパワーを持つシリンダーレンズとし
て作用し、ＰＬＺＴ直方体１３に電圧Ｖｚを作用させる
と、同直方体１３はＺ方向に正のパワーを持つシリンダ
ーレンズとして作用する。従って、電圧Ｖｘ，Ｖｚに一
定の関係を与えることにより、平行レーザービームを１
点に集光させることができ、上記関係を保ちつつＶｘ，
Ｘｚを調整して、平行ビームの集光位置をＹ方向で変化
させることができる。説明中の実施例では、図２の可変
焦点光学素子をビーム径可変手段として用いるのであ
る。ビーム径可変手段としては、他に、レーザービーム
の光束径を制御する絞り機構等を挙げることができる。
明する。図２を参照すると、この図はレーザー光束の集
束性を変化させる可変焦点光学素子を示している。Ｚに
直交する１対の面に電極膜を形成されたＰＬＺＴ直方体
１１と、Ｘ方向に直交する１対の面に電極膜を形成され
たＰＬＺＴ直方体１３とをＹ方向へ配列してなり、Ｚ方
向に偏光させた平行レーザービームをＹ方向へ透過させ
る。ＰＬＺＴ直方体１１，１３に形成された電極膜は、
中央部を円形状に除去されており、互いに対向する電極
膜間に電圧を印加すると、電界の作用を受ける部分で
は、ＰＬＺＴの屈折率が電気光学効果により低下するの
で、ＰＬＺＴ直方体内にシリンダー状の高屈折率部分が
形成され、これが正のパワーを持つシリンダーレンズと
して作用することになる。ＰＬＺＴ直方体１１に電圧Ｖ
ｘを作用させると、同直方体１１はレーザービームに対
して、Ｘ方向の正のパワーを持つシリンダーレンズとし
て作用し、ＰＬＺＴ直方体１３に電圧Ｖｚを作用させる
と、同直方体１３はＺ方向に正のパワーを持つシリンダ
ーレンズとして作用する。従って、電圧Ｖｘ，Ｖｚに一
定の関係を与えることにより、平行レーザービームを１
点に集光させることができ、上記関係を保ちつつＶｘ，
Ｘｚを調整して、平行ビームの集光位置をＹ方向で変化
させることができる。説明中の実施例では、図２の可変
焦点光学素子をビーム径可変手段として用いるのであ
る。ビーム径可変手段としては、他に、レーザービーム
の光束径を制御する絞り機構等を挙げることができる。
【００１４】さて、この実施例において、図１に示す装
置は、光走査装置１４内にビーム径可変手段として図２
の可変焦点光学素子を有し、ＬＤ光源ともども、制御装
置３０により制御されるようになっている。図１に示す
制御装置３０は、この実施例においては図３のような構
成となっている。画像データは、書き込み画像情報記憶
部３２とデータ変換回路３４とに入力する。前述のよう
に、多色画像形成は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒
の順に可視化されるように行われる。そこで、順次に入
力される画像データを上記色の順序にイエロー画像デー
タ、マゼンタ画像データ、シアン画像データ、黒画像デ
ータと呼ぶことにする。まず、初めの作像工程において
は、イエロー画像データが入力されるが、このとき感光
体１０上にはトナー像は存在しないので、データ変換回
路３４は、イエロー画像データをそのままＬＤ駆動回路
３６に出力する。このとき、ＬＤ光源の発光強度は、基
準値に設定される。またレーザービームのビーム径も基
準径に設定される。即ち、データ変換回路３４はこのと
き、ＬＤ光源の発光強度・ビーム径とも基準値とする信
号を出力する。これらの信号を受けると、ＬＤ駆動回路
３６は、光走査装置のＬＤ光源のオン・オフのオンにお
ける発光強度を基準強度として強度変調を行い、レーザ
ービーム径制御回路３８は、図２の可変焦点光学素子に
よりビーム径を基準径に制御する。またイエロー画像デ
ータは書き込み画像情報記憶部に記憶される。このよう
にして、イエロー画像データによる光走査により形成さ
れた静電潜像がイエロートナーにより可視化されると、
第２回目の作像工程に入る。画像データとしてのマゼン
タ画像データは、一方において書き込み画像情報記憶部
３２に入力して、イエロー画像データとともに記憶さ
れ、同時にデータ変換回路３４に入力する。このときデ
ータ変換回路３４には、書き込み画像情報記憶部３２か
らイエロー画像データが入力される。データ変換回路３
４は、入力してくるマゼンタ画像データとイエロー画像
データとを光走査の順に従って画素毎に比較し、イエロ
ー画像データがない部分、即ち感光体上にイエロートナ
ー像のない部分では、ＬＤ光源の発光強度・ビーム径と
もに基準値で光走査を行うように、またイエロー画像デ
ータのある部分、即ちイエロートナー像がある部分で
は、ＬＤ光源発光強度を基準値の略２倍の強さとし、ビ
ーム径を基準値の略１／１．７にして光走査を行うよう
にＬＤ駆動回路３６、レーザービーム径制御回路３８に
指令を出す。そして光走査はこの指令に従って行われ
る。その結果得られる静電線像は、マゼンタトナーで現
像される。第３，第４回目の作像工程も上記と同様に行
われる。そして感光体上に得られる多色可視像は転写紙
上に転写・定着される。なお、上記の発光強度を２倍、
ビーム径を基準値の略１／１．７という値は、今回用い
たトナーに対する値であり、これは勿論、用いるトナー
により異なってくる。
置は、光走査装置１４内にビーム径可変手段として図２
の可変焦点光学素子を有し、ＬＤ光源ともども、制御装
置３０により制御されるようになっている。図１に示す
制御装置３０は、この実施例においては図３のような構
成となっている。画像データは、書き込み画像情報記憶
部３２とデータ変換回路３４とに入力する。前述のよう
に、多色画像形成は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒
の順に可視化されるように行われる。そこで、順次に入
力される画像データを上記色の順序にイエロー画像デー
タ、マゼンタ画像データ、シアン画像データ、黒画像デ
ータと呼ぶことにする。まず、初めの作像工程において
は、イエロー画像データが入力されるが、このとき感光
体１０上にはトナー像は存在しないので、データ変換回
路３４は、イエロー画像データをそのままＬＤ駆動回路
３６に出力する。このとき、ＬＤ光源の発光強度は、基
準値に設定される。またレーザービームのビーム径も基
準径に設定される。即ち、データ変換回路３４はこのと
き、ＬＤ光源の発光強度・ビーム径とも基準値とする信
号を出力する。これらの信号を受けると、ＬＤ駆動回路
３６は、光走査装置のＬＤ光源のオン・オフのオンにお
ける発光強度を基準強度として強度変調を行い、レーザ
ービーム径制御回路３８は、図２の可変焦点光学素子に
よりビーム径を基準径に制御する。またイエロー画像デ
ータは書き込み画像情報記憶部に記憶される。このよう
にして、イエロー画像データによる光走査により形成さ
れた静電潜像がイエロートナーにより可視化されると、
第２回目の作像工程に入る。画像データとしてのマゼン
タ画像データは、一方において書き込み画像情報記憶部
３２に入力して、イエロー画像データとともに記憶さ
れ、同時にデータ変換回路３４に入力する。このときデ
ータ変換回路３４には、書き込み画像情報記憶部３２か
らイエロー画像データが入力される。データ変換回路３
４は、入力してくるマゼンタ画像データとイエロー画像
データとを光走査の順に従って画素毎に比較し、イエロ
ー画像データがない部分、即ち感光体上にイエロートナ
ー像のない部分では、ＬＤ光源の発光強度・ビーム径と
もに基準値で光走査を行うように、またイエロー画像デ
ータのある部分、即ちイエロートナー像がある部分で
は、ＬＤ光源発光強度を基準値の略２倍の強さとし、ビ
ーム径を基準値の略１／１．７にして光走査を行うよう
にＬＤ駆動回路３６、レーザービーム径制御回路３８に
指令を出す。そして光走査はこの指令に従って行われ
る。その結果得られる静電線像は、マゼンタトナーで現
像される。第３，第４回目の作像工程も上記と同様に行
われる。そして感光体上に得られる多色可視像は転写紙
上に転写・定着される。なお、上記の発光強度を２倍、
ビーム径を基準値の略１／１．７という値は、今回用い
たトナーに対する値であり、これは勿論、用いるトナー
により異なってくる。
【００１５】上に説明した例は画像データが２値の場合
である。周知の如く、感光体上に照射するレーザービー
ムのビーム径を変えることにより、記録画像のドットの
大きさを変え、網点式に記録画像の階調性を表現するこ
とができる。上述の実施例の場合に、このような多値記
録を適用するには、先ず、書き込み画像情報記憶部３２
に、画像データのドットの有無とともに、ドットの大き
さ即ち、階調性のデータをも記憶できるようにする。そ
して、データ変換回路３４では、入力画像データと書き
込み画像情報記憶部３２からの情報の比較により、ＬＤ
光源の発光強度とビーム径とを決定できるようにすれば
良い。この目的のためには、書き込み画像情報記憶部３
２からの情報における、ドットの有無と階調性との組合
せに応じて予め対応させた発光強度・ビーム径のデータ
を、テーブルにしてデータ変換回路に納めておけば良
い。
である。周知の如く、感光体上に照射するレーザービー
ムのビーム径を変えることにより、記録画像のドットの
大きさを変え、網点式に記録画像の階調性を表現するこ
とができる。上述の実施例の場合に、このような多値記
録を適用するには、先ず、書き込み画像情報記憶部３２
に、画像データのドットの有無とともに、ドットの大き
さ即ち、階調性のデータをも記憶できるようにする。そ
して、データ変換回路３４では、入力画像データと書き
込み画像情報記憶部３２からの情報の比較により、ＬＤ
光源の発光強度とビーム径とを決定できるようにすれば
良い。この目的のためには、書き込み画像情報記憶部３
２からの情報における、ドットの有無と階調性との組合
せに応じて予め対応させた発光強度・ビーム径のデータ
を、テーブルにしてデータ変換回路に納めておけば良
い。
【００１６】次に、図１の多色画像形成装置において、
ビーム径可変手段を用いず、データ変換回路においてＬ
Ｄ光源の発光強度と発光パルス幅の決定を行う場合を説
明する。図１１を参照すると、各図において縦軸は感光
体表面電位を１０Ｖ単位で示し、横軸は感光体表面の位
置を示している。図１１の（ａ）（ｂ）の上の図は、光
走査の主走査方向を示し、下の図は副走査方向を示す。
（ａ）は、ＬＤ光源の発光パワーを０．７ｍＷに設定
し、パルス発光のデューティ比を５％から５０％まで５
％刻みで変化させたときの、１ドットの電位分布の変化
を示している。デューティ比を大きくすると、電位分布
の深さと幅が次第に大きくなる。図１１（ｂ）は、ＬＤ
光源の発光パルス幅をデューティ比：５０％に設定し、
発光パワーを０．１ｍＷから１．０ｍＷまで、０．１ｍ
Ｗ刻みで変化させたときの１ドットの電位分布の変化を
示している。発光パワー即ち発光強度の増大とともに、
電位分布の深さと幅が大きくなる。従って、ＬＤ光源の
発光強度を変化させても、発光パルス幅を変化させても
１ドットの電位分布の深さと幅が変化するから、レーザ
ービーム強度とビーム径とを独立に扱うことはできな
い。しかし、ＬＤ光源の発光強度と発光パルス幅とを定
めれば、それに応じて１ドットの電位分布の深さと幅と
が一義的に定まる。そこで、画像データが２値の場合に
は、感光体上にトナー像が無い場合における光走査にお
けるレーザービーム強度とビーム径とを与える、発光強
度と発光パルス幅とを基準値として設定するとともに、
各トナー像を介して光走査を行って、１ドットの大きさ
が実質的にトナー像非形成部のものと同じになるときの
発光強度と発光パルス幅とをテーブルにして用意し、こ
のテーブルに従ってレーザービーム強度とビーム径の決
定を行えば良い。図４は、説明中の例における制御装置
の内容を示している。書き込み画像情報記憶部３２は、
図３の実施例の場合と同様のものであるが、データ変換
回路３５は、入力してくる各色画像データと書き込み画
像記憶部からのデータに応じて、ＬＤ光源の発光強度と
パルス幅とを決定し、発光強度信号と発光パルス幅信号
とをＬＤ駆動回路３７に出力する。ＬＤ駆動回路３７
は、データ変換回路３５からの信号により指定される発
光強度及び発光パルス幅でＬＤ光源を画像データに従い
オン・オフする。
ビーム径可変手段を用いず、データ変換回路においてＬ
Ｄ光源の発光強度と発光パルス幅の決定を行う場合を説
明する。図１１を参照すると、各図において縦軸は感光
体表面電位を１０Ｖ単位で示し、横軸は感光体表面の位
置を示している。図１１の（ａ）（ｂ）の上の図は、光
走査の主走査方向を示し、下の図は副走査方向を示す。
（ａ）は、ＬＤ光源の発光パワーを０．７ｍＷに設定
し、パルス発光のデューティ比を５％から５０％まで５
％刻みで変化させたときの、１ドットの電位分布の変化
を示している。デューティ比を大きくすると、電位分布
の深さと幅が次第に大きくなる。図１１（ｂ）は、ＬＤ
光源の発光パルス幅をデューティ比：５０％に設定し、
発光パワーを０．１ｍＷから１．０ｍＷまで、０．１ｍ
Ｗ刻みで変化させたときの１ドットの電位分布の変化を
示している。発光パワー即ち発光強度の増大とともに、
電位分布の深さと幅が大きくなる。従って、ＬＤ光源の
発光強度を変化させても、発光パルス幅を変化させても
１ドットの電位分布の深さと幅が変化するから、レーザ
ービーム強度とビーム径とを独立に扱うことはできな
い。しかし、ＬＤ光源の発光強度と発光パルス幅とを定
めれば、それに応じて１ドットの電位分布の深さと幅と
が一義的に定まる。そこで、画像データが２値の場合に
は、感光体上にトナー像が無い場合における光走査にお
けるレーザービーム強度とビーム径とを与える、発光強
度と発光パルス幅とを基準値として設定するとともに、
各トナー像を介して光走査を行って、１ドットの大きさ
が実質的にトナー像非形成部のものと同じになるときの
発光強度と発光パルス幅とをテーブルにして用意し、こ
のテーブルに従ってレーザービーム強度とビーム径の決
定を行えば良い。図４は、説明中の例における制御装置
の内容を示している。書き込み画像情報記憶部３２は、
図３の実施例の場合と同様のものであるが、データ変換
回路３５は、入力してくる各色画像データと書き込み画
像記憶部からのデータに応じて、ＬＤ光源の発光強度と
パルス幅とを決定し、発光強度信号と発光パルス幅信号
とをＬＤ駆動回路３７に出力する。ＬＤ駆動回路３７
は、データ変換回路３５からの信号により指定される発
光強度及び発光パルス幅でＬＤ光源を画像データに従い
オン・オフする。
【００１７】因みに、７０×８０［μｍ］のドットを形
成する場合、トナー像の形成されていない感光体を光走
査するときのＬＤ光源の発光強度と発光パルス幅をパワ
ー：０．７ｍＷ、発光パルス幅を５０％とすると、同じ
サイズのドットを、イエロートナー像（トナー付着量：
０．７２ｍｇ／ｃｍ2）を介しての光走査で形成する場
合の、光強度のパワーは１ｍＷ、発光パルス幅は８１％
とすればよい。画像データが多値の場合には、光走査に
おけるドットの有無・ドットを書き込む部分におけるト
ナー画像の有無・書き込むべきドットの階調性に関する
データとに応じて、ＬＤ光源の発光強度と発光パルス幅
とを決定すれば良い。このような場合の例として、請求
項２の装置を図１の多色画像形成装置に適用した実施例
の制御装置３０の部分を図５に示す。画像データは、書
き込み画像情報記憶部５２に記憶されつつ、データ変換
回路５４に入力される。同時に、書き込み画像情報記憶
部５２は、それ以前の作像工程において感光体上に形成
されたトナー像に関するデータを、データ変換回路５４
とパルス幅変調回路５６に出力する。データ変換回路５
４は、入力画像データと記憶データの比較により、発光
強度データと発光パルス幅データと階調性データ（入力
画像データの階調性データ）とを決定し、発光強度デー
タをＬＤ駆動回路３７に出力し、発光パルス幅データと
階調性データとをパルス幅変調回路５６に出力する。パ
ルス幅変調回路５６は、書き込み画像情報記憶部５２か
らの、前回までの作像工程のデータと、データ変換回路
５４からの発光パルス幅データと階調性データとに応じ
て発光パルス幅を決定し、これをＬＤ駆動回路３７に出
力する。ＬＤ駆動回路３７は、発光強度データと発光パ
ルス幅信号に応じて、ＬＤ光源の発光のオン・オフを制
御する。かくして、階調性を持った多色画像を形成する
ことができる。図６は、トナー像の形成されていない感
光体部分（裸部）に各種の大きさのドットを形成する場
合の、発光強度（パワー：０．７ｍＷ）と発光パルス幅
の組合せと、感光体上に、付着量：０．７２ｍｇ／ｃｍ
2のイエロートナー像があるときの、発光強度（パワ
ー：１．０ｍＷ）と発光パルス幅の組合せの例を示して
いる。
成する場合、トナー像の形成されていない感光体を光走
査するときのＬＤ光源の発光強度と発光パルス幅をパワ
ー：０．７ｍＷ、発光パルス幅を５０％とすると、同じ
サイズのドットを、イエロートナー像（トナー付着量：
０．７２ｍｇ／ｃｍ2）を介しての光走査で形成する場
合の、光強度のパワーは１ｍＷ、発光パルス幅は８１％
とすればよい。画像データが多値の場合には、光走査に
おけるドットの有無・ドットを書き込む部分におけるト
ナー画像の有無・書き込むべきドットの階調性に関する
データとに応じて、ＬＤ光源の発光強度と発光パルス幅
とを決定すれば良い。このような場合の例として、請求
項２の装置を図１の多色画像形成装置に適用した実施例
の制御装置３０の部分を図５に示す。画像データは、書
き込み画像情報記憶部５２に記憶されつつ、データ変換
回路５４に入力される。同時に、書き込み画像情報記憶
部５２は、それ以前の作像工程において感光体上に形成
されたトナー像に関するデータを、データ変換回路５４
とパルス幅変調回路５６に出力する。データ変換回路５
４は、入力画像データと記憶データの比較により、発光
強度データと発光パルス幅データと階調性データ（入力
画像データの階調性データ）とを決定し、発光強度デー
タをＬＤ駆動回路３７に出力し、発光パルス幅データと
階調性データとをパルス幅変調回路５６に出力する。パ
ルス幅変調回路５６は、書き込み画像情報記憶部５２か
らの、前回までの作像工程のデータと、データ変換回路
５４からの発光パルス幅データと階調性データとに応じ
て発光パルス幅を決定し、これをＬＤ駆動回路３７に出
力する。ＬＤ駆動回路３７は、発光強度データと発光パ
ルス幅信号に応じて、ＬＤ光源の発光のオン・オフを制
御する。かくして、階調性を持った多色画像を形成する
ことができる。図６は、トナー像の形成されていない感
光体部分（裸部）に各種の大きさのドットを形成する場
合の、発光強度（パワー：０．７ｍＷ）と発光パルス幅
の組合せと、感光体上に、付着量：０．７２ｍｇ／ｃｍ
2のイエロートナー像があるときの、発光強度（パワ
ー：１．０ｍＷ）と発光パルス幅の組合せの例を示して
いる。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば新規な
多色画像形成装置を提供できる。この発明では、感光体
上にトナー像が形成された部分と比形成部とにおけるド
ットの形状が、実質的に同じになり、ドット再現性が良
いため、良好な多色画像を形成することができる。な
お、上の各実施例では、書き込み画像情報記憶部には、
前回以前の画像データを記憶させたが、作像工程ごとに
形成されるトナー像を読み取って、その内容を記憶させ
るようにしても良い。
多色画像形成装置を提供できる。この発明では、感光体
上にトナー像が形成された部分と比形成部とにおけるド
ットの形状が、実質的に同じになり、ドット再現性が良
いため、良好な多色画像を形成することができる。な
お、上の各実施例では、書き込み画像情報記憶部には、
前回以前の画像データを記憶させたが、作像工程ごとに
形成されるトナー像を読み取って、その内容を記憶させ
るようにしても良い。
【図１】この発明を適用した多色画像形成装置の１例を
要部のみ示す図である。
要部のみ示す図である。
【図２】請求項１の装置に用いるのビーム径可変手段の
１例を説明する図である。
１例を説明する図である。
【図３】請求項１の装置の１実施例を特徴部分のみ示す
図である。
図である。
【図４】図１の多色画像形成装置において、ビーム径可
変手段を用いず、データ変換回路においてＬＤ光源の発
光強度と発光パルス幅の決定を行う場合を説明するため
の図である。
変手段を用いず、データ変換回路においてＬＤ光源の発
光強度と発光パルス幅の決定を行う場合を説明するため
の図である。
【図５】請求項２の装置の１実施例を特徴部分のみ示す
図である。
図である。
【図６】トナー像の形成されていない感光体部分と形成
されている部分とに、各サイズのドットを形成するため
の、発光強度と発光パルス幅の組合せの例を表した図で
ある。
されている部分とに、各サイズのドットを形成するため
の、発光強度と発光パルス幅の組合せの例を表した図で
ある。
【図７】トナー層を介しての光走査によるドットの広が
りを説明する図である。
りを説明する図である。
【図８】トナー層をレーザービームが透過する際、レー
ザービーム強度とビーム径が受ける影響を説明する図で
ある。
ザービーム強度とビーム径が受ける影響を説明する図で
ある。
【図９】トナー層を透過する前後のレーザービームの光
強度分布を示す図である。
強度分布を示す図である。
【図１０】トナー層によるレーザービームの遮断効果と
散乱効果を説明する図である。
散乱効果を説明する図である。
【図１１】ＬＤ光源の発光強度と発光パルス幅の変化に
よる、１ドット対応電位分布の変化を示す図である。
よる、１ドット対応電位分布の変化を示す図である。
１０ 光導電性の感光体 １２ スコロトロン帯電器 １６，１８，２０，２２ 現像器 Ｓ 転写紙
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 13/01 G03G 15/01 - 15/01 117 B41J 2/44
Claims (2)
- 【請求項１】光導電性の感光体に対して、均一帯電とレ
ーザービームの光走査による静電潜像の形成と反転現像
による上記静電潜像の現像とによる作像工程を、トナー
の色を変えて複数回繰返して複数色のトナーによる多色
可視像を上記感光体上に得、この多色可視像を転写紙上
に転写・定着して多色画像を得る装置であって、 感光体上に形成された各色トナー像の画像情報を記憶す
る、書き込み画像情報記憶部と、 画像データを入力され、上記書き込み画像情報記憶部の
記憶内容に応じてレーザービームの強度とビーム径とを
決定するデータ変換回路と、 このデータ変換回路の出力に応じて、レーザービーム用
のＬＤ光源を駆動するＬＤ駆動回路と、 上記データ変換回路の出力に応じて、レーザービームの
ビーム径を変化させるビーム径可変手段とを有し、 同一の多色画像形成プロセス中において、２回目以後の
作像工程において光走査を行う際、それ以前の作像工程
で形成されているトナー像部分を光走査するとき、この
トナー像によるレーザービームの遮断・散乱特性に応じ
て、上記トナー像の形成部分と非形成部分とにおける、
光走査のドット形状が実質的に同一となるように、上記
データ変換回路においてＬＤ光源の発光強度とビーム径
の決定を行うことを特徴とする多色画像形成装置。 - 【請求項２】光導電性の感光体に対して、均一帯電とレ
ーザービームの光走査による静電潜像の形成と反転現像
による上記静電潜像の現像とによる作像工程を、トナー
の色を変えて複数回繰返して複数色のトナーによる多色
可視像を上記感光体上に得、この多色可視像を転写紙上
に転写・定着して多色画像を得る装置であって、 感光体上に形成された各色トナー像の画像情報を記憶す
る、書き込み画像情報記憶部と、 画像データを入力され、上記書き込み画像情報記憶部の
記憶内容に応じてレーザービームの強度と発光パルス幅
とを決定するデータ変換回路と、 このデータ変換回路の出力に応じて、レーザービーム用
のＬＤ光源を駆動するＬＤ駆動回路とを有し、 同一の多色画像形成プロセス中において、２回目以後の
作像工程において光走査を行う際、それ以前の作像工程
で形成されているトナー像部分を光走査するとき、この
トナー像によるレーザービームの遮断・散乱特性に応じ
て、上記トナー像の形成部分と非形成部分とにおける、
光走査のドット形状が実質的に同一となるように、上記
データ変換回路においてＬＤ光源の発光強度と発光パル
ス幅の決定を行い、且つ、 画像データが階調性を表す多値データであって、同一濃
度のドットの形状が、トナー像の形成部分と非形成部分
とで実質的に同一となるように、レーザー発光パルス幅
を変調するパルス幅変調回路を有することを特徴とす
る、多色画像形成装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3146060A JP3014168B2 (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 多色画像形成装置 |
| US07/900,500 US5296877A (en) | 1991-06-18 | 1992-06-18 | Multicolor image forming method and apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3146060A JP3014168B2 (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 多色画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0519584A JPH0519584A (ja) | 1993-01-29 |
| JP3014168B2 true JP3014168B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=15399176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3146060A Expired - Fee Related JP3014168B2 (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 多色画像形成装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5296877A (ja) |
| JP (1) | JP3014168B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8190062B2 (en) | 2008-04-11 | 2012-05-29 | Ricoh Company, Limited | Image forming apparatus with an image carrier including a light emitting element layer |
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| JP3638166B2 (ja) * | 1995-12-26 | 2005-04-13 | ペンタックス株式会社 | 実像式ファインダ |
| US6111593A (en) * | 1997-01-21 | 2000-08-29 | Xerox Corporation | Using multiple digitally-produced exposure levels to compensate for laser absorption in read image-on-image xerography |
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| US6285463B1 (en) | 1998-12-22 | 2001-09-04 | Xerox Corporation | Method and apparatus for image compensation of blooming artifacts |
| JP2001092208A (ja) | 1999-09-22 | 2001-04-06 | Ricoh Co Ltd | カラー画像形成装置 |
| US6559878B2 (en) * | 2000-12-20 | 2003-05-06 | Hewlett-Packard Development Co., L.P. | System and method for fusing toner |
| JP2005099732A (ja) * | 2003-08-22 | 2005-04-14 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
| US7688340B2 (en) | 2004-08-11 | 2010-03-30 | Xerox Corporation | System and method for controlling the lower power bound for a raster output scanner in a color xerographic printer |
| JP5365772B2 (ja) * | 2008-10-23 | 2013-12-11 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成方法および光走査装置ならびに画像形成装置 |
| JP2013003353A (ja) * | 2011-06-16 | 2013-01-07 | Ricoh Co Ltd | 画像形成評価装置および画像形成評価方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS61225973A (ja) * | 1985-03-30 | 1986-10-07 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 多色像形成装置 |
| JPH03165176A (ja) * | 1989-11-22 | 1991-07-17 | Ricoh Co Ltd | 画像記録装置 |
-
1991
- 1991-06-18 JP JP3146060A patent/JP3014168B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-06-18 US US07/900,500 patent/US5296877A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8190062B2 (en) | 2008-04-11 | 2012-05-29 | Ricoh Company, Limited | Image forming apparatus with an image carrier including a light emitting element layer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0519584A (ja) | 1993-01-29 |
| US5296877A (en) | 1994-03-22 |
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