(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置であって、
入力された画像信号に応じてその発光時間を制御して光ビームを生成する発光手段と、
前記発光手段によって発光された光ビームを走査する走査手段と、
前記走査手段によって走査された光ビームによってその表面に静電潜像が形成される感光体とを備え、
前記発光手段をオンオフするパルス信号のデューティ比を最大５０％にすることで、光ビームの最長発光時間を一画素当りの走査時間の約1/2に制限し、かつレーザ光の強度を約２倍に高めることで、最長発光時間を一画素当たりの走査時間の約1/2にした場合と、最長発光時間を一画素分としたときとで一画素当たりの積分露光量をほぼ同じとなるようにして、
入力された画像信号に応じてその発光時間を制御して光ビームを生成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成方法であって、
入力された画像信号に応じてその発光時間を制御した光ビームを生成する発光ステップと、
前記発光ステップで発光した光ビームを走査する走査ステップと、
前記走査ステップで走査した光ビームによって感光体の表面に静電潜像が形成する形成ステップとを備え、
前記発光ステップは、前記光ビームをオンオフするパルス信号のデューティ比を最大５０％にすることで、光ビームの最長発光時間を一画素当りの走査時間の約1/2に制限し、かつレーザ光の強度を約２倍に高めることで、最長発光時間を一画素当たりの走査時間の約1/2にした場合と、最長発光時間を一画素分としたときとで一画素当たりの積分露光量をほぼ同じとなるようにして、入力された画像信号に応じてその発光時間を制御して光ビームを生成することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は画像形成装置およびその方法に関し、例えば、電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置およびその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真プロセスにおいては、各画素の濃度情報を表すディジタルデータをＤ／Ａ変換した電圧と、その周期が画素ピッチに等しい三角波とを比較することによって、濃度に比例したパルス幅のパルス信号を形成する。そして、そのパルス信号によってレーザダイオードの発光時間を制御することにより多値濃度画像を得ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来例においては、次のような問題点があった。
【０００４】
すなわち、レーザダイオードの最長発光時間は、一画素を光走査する時間の７０％以上にもなり、レーザの発光強度が低くてもよいというメリットはあるものの、光走査によりビームスポットが移動する分だけ露光ドットのぼけ（空間的な広がり）が発生してしまうデメリットがある。つまり、感光体に形成される潜像が光走査方向に広がってしまい、深い電位コントラストを得ることができない。このため、現像時に各画素の濃度情報に従って忠実にトナーが付着することができず、形成される画像の画質が劣化する欠点がある。
【０００５】
本発明は、上述の問題を解決するためのものであり、その目的は次のようなものである。潜像電位のコントラストを高めて、トナーの付着を確実にする画像形成装置およびその方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】および
【作用】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【０００７】
本発明にかかる画像形成装置は、電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置であって、入力された画像信号に応じてその発光時間を制御して光ビームを生成する発光手段と、前記発光手段によって発光された光ビームを走査する走査手段と、前記走査手段によって走査された光ビームによってその表面に静電潜像が形成される感光体とを備え、前記発光手段をオンオフするパルス信号のデューティ比を最大５０％にすることで、光ビームの最長発光時間を一画素当りの走査時間の約1/2に制限し、かつレーザ光の強度を約２倍に高めることで、最長発光時間を一画素当たりの走査時間の約1/2にした場合と、最長発光時間を一画素分としたときとで一画素当たりの積分露光量をほぼ同じとなるようにして、入力された画像信号に応じてその発光時間を制御して光ビームを生成することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかる画像形成方法は、電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成方法であって、入力された画像信号に応じてその発光時間を制御した光ビームを生成する発光ステップと、前記発光ステップで発光した光ビームを走査する走査ステップと、前記走査ステップで走査した光ビームによって感光体の表面に静電潜像が形成する形成ステップとを備え、前記発光ステップは、前記光ビームをオンオフするパルス信号のデューティ比を最大５０％にすることで、光ビームの最長発光時間を一画素当りの走査時間の約1/2に制限し、かつレーザ光の強度を約２倍に高めることで、最長発光時間を一画素当たりの走査時間の約1/2にした場合と、最長発光時間を一画素分としたときとで一画素当たりの積分露光量をほぼ同じとなるようにして、入力された画像信号に応じてその発光時間を制御して光ビームを生成することを特徴とする。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明にかかる一実施例の画像形成装置を図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１は本発明にかかる一実施例の画像形成装置のレーザドライバの構成例を示すブロック図である。
【００１１】
同図において、１は三角波発生器で、入力された画素クロックに同期した所定波高値の三角波を発生する。５はＤ／Ａ変換器で、入力された画像データをＤ／Ａ変換したアナログ画像信号を出力する。２は比較器で、三角波発生器１から入力された三角波と、Ｄ／Ａ変換器５から入力されたアナログ画像信号とを比較して、画素クロックに同期し、かつ画像データの表す濃度に応じたパルス幅のパルス信号を出力する。３はスイッチで、比較器２から入力されたパルス信号に応じて、レーザダイオード４の電流をオンオフする。
【００１２】
このようにして、パルス信号のパルス幅の期間、レーザダイオード４は発光することになり、その結果、感光体上には画像データの表す濃度に比例した画像が形成されることになる。なお、発光強度は、レーザダイオード４の電流路に配置した定電流源６によって、レーザダイオード４に供給する電流量を調整することにより制御する。
【００１３】
通常、レーザの最長発光時間は一画素当りの走査時間の７０から９０％程度であるが、本実施例においては、スイッチ３へ入力するパルス信号のデューティ比を最大５０％に制限して、レーザの最長発光時間を一画素当りの走査時間の１／２に制限している。なお、レーザの発光時間を短くする分、レーザ光の強度を通常の約二倍に高めている。この様子を示すのが図２であるが、最長発光時間を短くした分、発光強度を高めてあるので、一画素当りの積分露光量は通常とほぼ同じである。
【００１４】
次に、図３を用いて電子写真プロセスによる画像形成を説明する。
【００１５】
同図において、１１はレーザ発光部で、図１に示した構成を備え、発光されたレーザ光を主走査方向に走査して出力する。１７は感光ドラムで、帯電器１３によってその表面は帯電されている。レーザ発光部１１から出力されたレーザ光は、折返ミラー１２によって図の矢印方向に回転している感光ドラム１７に照射され、感光ドラム１７上に静電潜像を形成する。
【００１６】
感光ドラム１７上に形成された潜像は現像器１４によって現像され、形成されたトナー像は、転写器１５によって、画像形成に同期して搬送ローラ１８により搬送されてきた記録紙２０上に転写される。トナー像が転写された記録紙２０は、搬送ローラ１９によって搬送されて、図示しない定着部によってトナーが定着され、装置外へ排出される。
【００１７】
図４は光走査時間とレーザ発光強度の関係例を示す図で、横軸が光走査時間を示し、図は約二画素分の光走査時間を表している。また、縦軸はレーザ発光強度を示している。従来の最長発光時間は、図に破線で示すように、一画素当りの光走査時間の９０％程度であった。一方、本実施例では、実線で示すように、５０％程度にしている。そして、前述したように、その分発光強度を高めて、積分露光量が破線の場合と略同等になるようにしている。
【００１８】
図５は感光体上の露光分布の一例を示す図で、横軸は感光体の位置を示し、図は約二画素分の感光体位置を表している。このため、レーザスポットは走査方向に拡大され、隣接する画素の露光とオーバラップすることになり、こんとらすとの低い潜像が形成される。これに対して、本実施例は発光時間が短くかつレーザ発光強度を高めてあるので、レーザスポットが拡大しても隣接する画素の露光とオーバラップすることはなく、適切なコントラストを備えた画像を形成できる。
【００１９】
また、レーザ発光強度を高める代わりに、感光体の感度を高めて潜像電位を深くして、発光時間を短くした分の補正を行うこともできる。
【００２０】
なお、本実施例は、露光分布または潜像電位のコントラストを向上して、各画素を確実に現像して安定に可視像を形成するので、３００ｄｐｉ以上の記録密度の画像形成においてより有効である。
【００２１】
このように、本実施例によれば、感光体上を光走査して潜像を形成する電子写真プロセスにおいて、最長発光時間を一画素当りの光走査時間の約１／２以下に、それによる積分露光量の減少を発光強度または感光体の感度を高めることによって補うので、潜像電位のコントラストを高めて、トナーの付着を確実にすることができ、形成する画像のノイズを低減して、滑らかな濃度変化および均一な濃度を得ることができ、高画質な画像を形成することができる。
【００２２】
なお、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置に適用してもよい。
【００２３】
また、本発明は、システムあるいは装置にプログラムを供給することによって達成される場合にも適用できることはいうまでもない。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、潜像電位のコントラストを高めて、トナーの付着を確実にする画像形成装置およびその方法を提供することができる。
【００２５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる一実施例の画像形成装置のレーザドライバの構成例を示すブロック図である。
【図２】レーザの発光時間を短くする分、レーザ光の強度を高めた様子を示す図である。
【図３】電子写真プロセスによる画像形成を説明する図である。
【図４】光走査時間とレーザ発光強度の関係例を示す図である。
【図５】感光体上の露光分布の一例を示す図である。
【符号の説明】
１        三角波発生器
２        比較器
３        スイッチ
４        レーザダイオード
５        Ｄ／Ａ変換器
６        定電流源
１１      レーザ発光部
１７      感光ドラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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