(57)【要約】【課題】高解像度での書き込みを行なう場合にも解像度に左右されることなく、重畳露光によるバンディングの発生を防止して、元画像に忠実で高品質な画像を形成する。【解決手段】帯電装置により帯電された感光体１３表面を被走査面として、複数の光源から発光した光をそれぞれ偏向走査することによる複数本の光ビームによって該被走査面上を同時に光走査するマルチビーム走査装置１８を備え、このマルチビーム走査装置１８によって光走査された感光体１３表面に供給したトナーを被転写体に転写するようにした画像形成装置で、マルチビーム走査装置１８による同時光走査によって被走査面上に形成される走査線の副走査方向の重畳長さを最小画素以下とするようにした。【選択図】　　図２
2004106365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
前記感光体表面を帯電させる帯電装置と、
前記帯電装置により帯電された前記感光体表面を被走査面として、複数の光源から発光した光をそれぞれ偏向走査することによる複数本の光ビームによって前記被走査面上を同時に光走査するマルチビーム走査装置と、
前記マルチビーム走査装置により光走査された前記感光体表面にトナーを供給する現像装置と、
前記現像装置によって前記感光体表面に供給されたトナーを被転写体に転写する転写装置と、
を具備し、
前記マルチビーム走査装置による同時光走査によって被走査面上に形成される走査線の副走査方向の重畳長さを最小画素以下とする画像形成装置。
【請求項２】
解像度が１２００ｄｐｉである場合に走査線の副走査方向の重畳長さを２１μｍ以下とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
解像度が１２００ｄｐｉであり、前記被走査面上を同時に光走査する光ビームが前記被走査面上に形成するビームスポットの径がビーム最大強度の１／ｅ２である場合に、該ビームスポットの副走査方向における径を４２μｍ以下とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記感光体の量子効率ηが、０．４＜η＜１に設定されている請求項１、２または３記載の画像形成装置。
【請求項５】
入出力特性の直線回帰時の相関係数Ｒ２値が、０．９７以上に設定されている請求項１ないし４のいずれか一に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像装置は、着色剤含有量が５〜１５ｗ％に設定されたトナーを前記感光体に対して供給するとともに、前記マルチビーム走査装置の光走査により前記感光体表面に形成される電界強度分布にしたがってトナーが付着する電界強度である臨界電界強度以上の領域におけるトナー付着量Ｍ／Ａを０．２≦Ｍ／Ａ≦０．８ｍｇ／ｃｍ２とする請求項１ないし５のいずれか一に記載の画像形成装置。
【請求項７】
解像度が１２００ｄｐｉである場合に前記被走査面上を同時に光走査する光ビームが前記被走査面上に形成するビームスポットの副走査方向における径を６３μｍ以下とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
感光体と、
前記感光体表面を帯電させる帯電装置と、
前記帯電装置により帯電された前記感光体表面を被走査面として、複数の光源から発光した光をそれぞれ偏向走査することによる複数本の光ビームによって前記被走査面上を同時に光走査するマルチビーム走査装置と、
前記マルチビーム走査装置により光走査された前記感光体表面にトナーを供給する現像装置と、
前記現像装置によって前記感光体表面に供給されたトナーを被転写体に転写する転写装置と、
を具備し、
前記マルチビーム走査装置による同時光走査に際して、前記被走査面上において副走査方向の両端部を光走査する光量を、副走査方向の両端部以外を光走査する光量よりも低くする画像形成装置。
【請求項９】
前記マルチビーム走査装置による同時光走査に際して、前記被走査面上において副走査方向の両端部を光走査する光量を、副走査方向の両端部以外を光走査する光量に対して９０％とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記マルチビーム走査装置は、前記感光体表面に電位ＶＬの静電潜像を形成し、
前記転写装置は、前記感光体に接触配置され前記現像装置によって前記感光体表面に供給されたトナーを被転写体に転写する第１の転写装置と、前記被転写体上に転写されたトナーを記録媒体に転写する第２の転写装置と、前記第１の転写装置による転写位置より前記感光体の回転方向上流側に設けられて前記感光体の帯電極性と同極性で電位ＶＬよりも絶対値の大きい電圧を印加する電圧印加部材とを具備する請求項１ないし９のいずれか一に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
原稿画像を読み取る画像読取装置と、
前記画像読取装置が読み取った原稿画像に基づく画像を被転写体上に形成する請求項１ないし１０のいずれか一に記載の画像形成装置と、
を具備する複写装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置および複写装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、デジタル複写装置や光プリンタ等の画像形成装置に用いられて、感光体表面等の被走査面を光走査する光走査装置が広く知られている。光走査装置による光走査は、被走査面上に光スポットを形成し、この光スポットによって被走査面を主走査方向に走査することにより行われる。
【０００３】
このような光走査装置では、光走査を高速化する方法として、被走査面上を複数の走査線（ライン）によって同時に光走査する「マルチビーム方式」が注目されている。「マルチビーム方式」の光走査装置としては、モノリシックに１列に配列した複数の発光部を有する半導体レーザアレイを用いた「マルチビーム走査装置」が実現されつつある。マルチビーム走査装置では、被走査面上において副走査方向に配列するように複数の光スポットを形成し、これらの光スポットによって被走査面を主走査方向に光走査することにより行われる。
【０００４】
マルチビーム走査装置において、半導体レーザアレイを用いることにより、発光部相互の間隔を不変とし発光部のピッチを小さくすることができ、光源から被走査面に至るまでの光路上において、複数の発光部から発光された複数のビームを案内する光学系を共通化することができる。これにより、機械的変動に対する安定性を高くすることができる。
【０００５】
マルチビーム走査装置では、複数の発光部を有する半導体レーザアレイを用いて光走査を行なうため、光スポットによる被走査面の光走査によって形成される走査線のピッチは、書き込み密度の高密度化に伴って狭くなる。この走査線ピッチの縮小に応じて、当然ながら、光スポットの副走査方向の径も小さくする必要がある。
【０００６】
ところで、マルチビーム走査方式には、隣接する走査線を同時に光走査する「隣接走査」方式と、１以上の走査線分の間隔を隔てて光走査を行なう「飛び越し走査」方式とがある。飛び越し走査方式では、隣接走査方式と比較して、同時に光走査する走査線の間隔が光走査と共に変動する、いわゆる、走査線ピッチむらが生じやすいという問題がある。
【０００７】
上述したように、走査線のピッチは、光走査に際しての高密度化に伴って小さくなるため、飛び越し走査方式を採用した光走査装置では、光走査に際しての高密度化に伴って、走査線ピッチに対して走査線ピッチむらが相対的に大きくなってしまう。このような走査線ピッチむらによる影響は、書き込みの密度が６００ｄｐｉ以上の高密度になると顕著に発生し、書き込み密度の高密度に伴って被走査面に形成される像の品質劣化が生じ易くなる。
【０００８】
このようなことから、マルチビーム走査装置における高密度画像の形成に際しては、「隣接走査」方式が適している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、隣接走査方式により光走査するマルチビーム走査装置において、形成画像の高密度化に伴い光スポットの副走査方向の径を小さくすると、ＬＤＡ（Ｌａｓｅｒ　Ｄｉｏｄｅ　Ａｒｒａｙ）のピッチに起因する異常画像が発生することがある。
【００１０】
例えば、主走査方向の静止ビームスポット径が５５±６μｍ、副走査方向の静止ビームスポット径が７０±７μｍのＬＤを４つ配置した４ｃｈ−ＬＤＡを使用したマルチビーム走査装置において、１２００ｄｐｉの解像度で１７０ｌｐｉのハーフトーン画像を形成した場合、副走査方向に光走査されたライン（走査線）のピッチ０．１０５６ｍｍと４ｃｈ−ＬＤＡのピッチ０．０８４６ｍｍとの最小公倍数である０．４２ｍｍピッチのバンディングが発生する。
【００１１】
このバンディングによる影響は、解像度が高くなればなる程、大きくなることが懸念される。
【００１２】
本発明の目的は、高解像度での書き込みを行なう場合にも解像度に左右されることなく、重畳露光によるバンディングの発生を防止して、元画像に忠実で高品質な画像を形成することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の画像形成装置は、感光体と、前記感光体表面を帯電させる帯電装置と、前記帯電装置により帯電された前記感光体表面を被走査面として、複数の光源から発光した光をそれぞれ偏向走査することによる複数本の光ビームによって前記被走査面上を同時に光走査するマルチビーム走査装置と、前記マルチビーム走査装置により光走査された前記感光体表面にトナーを供給する現像装置と、前記現像装置によって前記感光体表面に供給されたトナーを被転写体に転写する転写装置と、を具備し、前記マルチビーム走査装置による同時光走査によって被走査面上に形成される走査線の副走査方向の重畳長さを最小画素以下とする。
【００１４】
したがって、被走査面上に形成される走査線の副走査方向の重畳長さを最小画素以下とすることにより、高解像度での書き込みを行なう場合にも解像度に左右されることなく、重畳露光によるバンディングの発生を防止することができる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、解像度が１２００ｄｐｉである場合に走査線の副走査方向の重畳長さを２１μｍ以下とする。
【００１６】
したがって、解像度が１２００ｄｐｉである場合には、２１．１７μｍ以下が最小画素以下となるため、副走査方向の重畳長さを２１μｍ以下とすることにより重畳露光によるバンディングの発生を防止することができる。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、解像度が１２００ｄｐｉであり、前記被走査面上を同時に光走査する光ビームが前記被走査面上に形成するビームスポットの径がビーム最大強度の１／ｅ２である場合に、該ビームスポットの副走査方向における径を４２μｍ以下とする。
【００１８】
したがって、ビームスポットの副走査方向における径を４２μｍ以下とすることにより、ビームスポット径の小型化に伴って減少するビームスポットの副走査方向における重畳長さを最小画素以下とすることができる。
【００１９】
請求項４記載の発明は、請求項１、２または３記載の画像形成装置において、前記感光体の量子効率ηが、０．４＜η＜１に設定されている。
【００２０】
したがって、感光体の量子効率ηを、地汚れを防止して良好な画像形成を可能とする０．４＜η＜１の範囲内に設定することにより、バンディングの発生および地汚れを防止して元画像に忠実かつ高品質で良好な画像を形成することができる。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか一に記載の画像形成装置において、入出力特性の直線回帰時の相関係数Ｒ２値が、０．９７以上に設定されている。
【００２２】
したがって、入出力特性の直線回帰時の相関係数Ｒ２値を０．９７以上とすることにより、被走査面上を１回で同時に光走査した場合のライン幅と、２回で順次光走査した場合のライン幅との差によって発生するバンディングの影響を受け易い状況下でも、バンディングの発生を防止することができる。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか一に記載の画像形成装置において、前記現像装置は、着色剤含有量が５〜１５ｗ％に設定されたトナーを前記感光体に対して供給するとともに、前記マルチビーム走査装置の光走査により前記感光体表面に形成される電界強度分布にしたがってトナーが付着する電界強度である臨界電界強度以上の領域におけるトナー付着量Ｍ／Ａを０．２≦Ｍ／Ａ≦０．８ｍｇ／ｃｍ２とする。
【００２４】
したがって、臨界電界強度以上の領域におけるトナー付着量Ｍ／Ａを０．２≦Ｍ／Ａ≦０．８ｍｇ／ｃｍ２とすることにより、感光体表面に一層分のトナーを付着させる低Ｍ／Ａ現像を行なう画像形成装置において、請求項１ないし５のいずれか一に記載の発明の作用を得ることができる。
【００２５】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の画像形成装置において、解像度が１２００ｄｐｉである場合に前記被走査面上を同時に光走査する光ビームが前記被走査面上に形成するビームスポットの副走査方向における径を６３μｍ以下とする。
【００２６】
したがって、ビームスポットの副走査方向における径を６３μｍ以下とすることにより、ビームスポット径の小型化に伴って減少するビームスポットの副走査方向における重畳長さを最小画素以下とすることができる。
【００２７】
請求項８記載の発明の画像形成装置は、感光体と、前記感光体表面を帯電させる帯電装置と、前記帯電装置により帯電された前記感光体表面を被走査面として、複数の光源から発光した光をそれぞれ偏向走査することによる複数本の光ビームによって前記被走査面上を同時に光走査するマルチビーム走査装置と、前記マルチビーム走査装置により光走査された前記感光体表面にトナーを供給する現像装置と、前記現像装置によって前記感光体表面に供給されたトナーを被転写体に転写する転写装置と、を具備し、前記マルチビーム走査装置による同時光走査に際して、前記被走査面上において副走査方向の両端部を光走査する光量を、副走査方向の両端部以外を光走査する光量よりも低くする。
【００２８】
したがって、被走査面上において副走査方向の両端部を光走査する光量を、副走査方向の両端部以外を光走査する光量よりも低くすることにより、順次露光時のライン幅と同時露光時のライン幅との差を低減させることができる。
【００２９】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の画像形成装置において、前記マルチビーム走査装置による同時光走査に際して、前記被走査面上において副走査方向の両端部を光走査する光量を、副走査方向の両端部以外を光走査する光量に対して９０％とする。
【００３０】
したがって、被走査面上において副走査方向の両端部を光走査する光量を、副走査方向の両端部以外を光走査する光量に対して９０％とすることにより、順次露光時のライン幅と同時露光時のライン幅との差を確実に低減させることができる。
【００３１】
請求項１０記載の発明は、請求項１ないし９のいずれか一に記載の画像形成装置において、前記マルチビーム走査装置は、前記感光体表面に電位ＶＬの静電潜像を形成し、前記転写装置は、前記感光体に接触配置され前記現像装置によって前記感光体表面に供給されたトナーを被転写体に転写する第１の転写装置と、前記被転写体上に転写されたトナーを記録媒体に転写する第２の転写装置と、前記第１の転写装置による転写位置より前記感光体の回転方向上流側に設けられて前記感光体の帯電極性と同極性で電位ＶＬよりも絶対値の大きい電圧を印加する電圧印加部材とを具備する。
【００３２】
したがって、第１の転写装置による被転写体へのトナーの転写に先立って、感光体の帯電極性と同極性であり、該感光体表面に形成される静電潜像の電位ＶＬよりも絶対値が大きい電圧を電圧印加部材によって印加することにより、第１の転写装置によるトナーの転写前に感光体上のトナーが被転写体にプレ転写されたり感光体上のトナーに対して放電されたりすることを防止することができる。
【００３３】
請求項１１記載の発明の複写装置は、原稿画像を読み取る画像読取装置と、前記画像読取装置が読み取った原稿画像に基づく画像を被転写体上に形成する請求項１ないし１０のいずれか一に記載の画像形成装置と、を具備する。
【００３４】
したがって、請求項１ないし１０のいずれか一に記載の発明の作用を有し、品質の高い画像を形成することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態について図１ないし図７を参照して説明する。本実施の形態は、画像形成装置として、レーザプリンタへの適用例を示す。
【００３６】
図１は、本実施の形態のレーザプリンタを概略的に示す縦断面図である。レーザプリンタ１のハウジング２には、シート状の記録媒体３を積層状態で収納する給紙カセット４が設けられている。給紙カセットに収納される記録媒体は、普通紙等の紙であってもよいし、ＯＨＰシート等であってもよい。
【００３７】
給紙カセット４は、ハウジング２に対して、着脱可能に設けられている。ハウジング２には、図１に示すように、給紙カセット４がハウジング２に装着された状態で、給紙カセット４に収納された記録媒体３の最上位の１枚が当接される給紙コロ５が設けられている。
【００３８】
ハウジング２内には、給紙カセット４から電子写真方式のプリンタエンジン６や定着装置７を経由して排紙トレイ８に至る媒体経路９が設けられている。媒体経路９には、レジストローラ対１０や排紙ローラ対１１に加えて、図示しない搬送ローラが設けられている。給紙カセット４に収納された記録媒体３は、給紙コロ５によって媒体経路９に給送され、レジストローラ対１０、排紙ローラ対１１、搬送ローラ等によって媒体経路中を搬送される。また、媒体経路９には、媒体経路９中を搬送される記録媒体の経路を規制するガイド部材１２が設けられている。
【００３９】
プリンタエンジン６は、円筒状に形成されて軸心周りに回転自在とされた光導電性の感光体１３や、感光体１３の周囲に配設された帯電装置としての帯電ローラ１４、現像装置１５、転写装置としての転写ローラ１６、クリーニング装置１７等を有している。
【００４０】
公知の技術であるため特に図示しないが、感光体１３は、キャリア（電荷）を発生させるキャリア発生層（ＣＧＬ：Ｃｈａｒｇｅ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｌａｙｅｒ）と、キャリア発生層（ＣＧＬ）で発生したキャリア（電荷）が移動するキャリア移動層（ＣＴＬ：Ｃｈａｒｇｅ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｌａｙｅｒ）とを備えている。
【００４１】
帯電ローラ１４は、外周面を感光体１３表面に接触させて配設されており、感光体１３との間に帯電電圧を印加することによって感光体１３表面を帯電させる。なお、本実施の形態では、感光体１３表面に接触する帯電ローラ１４を用いたが、これに限るものではなく、例えば、コロナ放電方式によって感光体１３表面を非接触帯電させるコロナチャージャ等であってもよい。
【００４２】
現像装置１５は、トナーおよびキャリアを含む現像剤を保持するケース１５ａと、ケース１５ａ内に保持された現像剤を感光体１３表面に供給する現像スリーブ１５ｂとを備えている。現像装置１５は、現像スリーブ１５ｂの動作によって感光体１３表面にトナーを供給することにより、後述するマルチビーム走査装置１８による光走査によって感光体１３表面に書き込まれた静電潜像を顕像化する。
【００４３】
転写ローラ１６は、感光体１３との間に転写電圧を印加することにより、感光体１３表面に付着するトナーを、媒体経路９中を搬送される記録媒体３に転写する。本実施の形態では、記録媒体３によって被転写体が実現されている。上述したレジストローラ対１０は、給紙カセット４から給送された記録媒体３を一旦停止させ、感光体１３表面に形成されたトナー像が、感光体１３と転写ローラ１６との対向位置である転写位置へ移動するタイミングに合わせて該記録媒体３を転写位置へ送りこむ。レジストローラ対１０の機能によってタイミング調整されて転写位置に送りこまれた記録媒体３は、転写位置を通過する際に転写ローラ１６によって転写バイアスが印加される。これによって、感光体１３表面に形成されたトナー像が記録媒体３に静電転写される。
【００４４】
定着装置７は、トナー像が転写された記録媒体３に対して加熱および加圧することにより、該記録媒体３にトナー像を定着させる。トナー像定着後の記録媒体３は、排紙ローラ対１１を介して排紙トレイ８上に排出される。
【００４５】
クリーニング装置１７は、トナー像を転写した後の感光体１３の表面に残存する残留トナーや紙粉等を除去することにより、感光体１３表面をクリーニングする。
【００４６】
また、本実施の形態では、記録媒体３を被転写体として、感光体１３表面に形成したトナー像を記録媒体３に直接転写するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、感光体１３表面に形成したトナー像を図示しない中間転写ベルト等の中間転写媒体を介して記録媒体３に転写するようにしてもよい。
【００４７】
加えて、プリンタエンジン６は、帯電ローラ１４により帯電された感光体１３表面に対して静電潜像を書き込むマルチビーム走査装置１８を備えている。ここで、図２は、マルチビーム走査装置１８を示す斜視図である。マルチビーム走査装置１８は、光源としての４つの発光部ｃｈ１，ｃｈ２，ｃｈ３，ｃｈ４を等間隔で１列に配列した半導体レーザアレイ１９を備えている。半導体レーザアレイ１９における４つの発光部ｃｈ１，ｃｈ２，ｃｈ３，ｃｈ４は、主走査方向に対する傾き角θを０として副走査方向に沿って配列されている。
【００４８】
なお、本実施の形態では、図２に示すように、４つの発光部ｃｈ１，ｃｈ２，ｃｈ３，ｃｈ４の主走査方向に対する傾き角θを０とし、副走査方向に沿って配列された半導体レーザアレイ１９としたが、これに限るものではなく、４つの発光部ｃｈ１，ｃｈ２，ｃｈ３，ｃｈ４を副走査方向に対して傾ける（傾き角：θ＞０）ようにしてもよい。
【００４９】
４つの発光部ｃｈ１，ｃｈ２，ｃｈ３，ｃｈ４から放射された４つのビームは、長軸方向を主走査方向とする楕円形のファーフィールドパタンを有する発散性の光束として、カップリングレンズ２０に入射されカップリングされる。カップリングレンズ２０は、４つのビームに対して共通化されている。
【００５０】
なお、カップリングレンズ２０によってカップリングする各ビームの形態は、後段の光学系の光学特性に応じて、弱い発散性の光束としても、弱い集束性の光束としても、平行光束としてもよい。
【００５１】
カップリングレンズ２０を透過した４つのビームは、アパーチャ部材２１のアパーチャ２１ａを通過することによってビーム整形され、共通の結像光学系であるシリンドリカルレンズ２２によって、それぞれ副走査方向に集束され、光偏向器としての回転多面鏡２３の偏向反射面２３ａ近傍に結像される。このとき、偏向反射面２３ａ近傍に結像される４つのビームは、それぞれが主走査方向に長い線像とされ、互いに副走査方向に分離して結像される。
【００５２】
回転多面鏡２３は、図示しないモータによって等角速度回転駆動される。これにより、偏向反射面２３ａ近傍で結像された４つのビームは、偏向反射面２３ａにより等角速度的に偏向され、走査結像光学系をなす２枚のレンズ２４，２５を透過して、折り曲げミラー２６に入射される。
【００５３】
折り曲げミラー２６に入射した各ビームは、折り曲げミラー２６によって光路を屈曲されて、被走査面である感光体１３表面に、副走査方向に分離した４つの光スポットとして集光される。感光体１３表面に集光された４つの光スポットは、それぞれ感光体１３表面を主走査方向に光走査する。これにより、感光体１３表面において、４本の走査線が同時に隣接走査される。本実施の形態のマルチビーム走査装置１８によれば、光走査に際して、４つの発光部ｃｈ１，ｃｈ２，ｃｈ３，ｃｈ４から発光したビームによって、隣接する走査線が同時に光走査される（隣接走査方式）。
【００５４】
なお、偏向反射面２３ａ近傍で結像された４つのビームのうちの１つは、光走査に先立ってミラー２７に入射され、レンズ２８を介して受光素子２９に集光される。静電潜像の書き込みに際しては、受光素子２９からの出力に基づいて、４ビームの書き込み開始タイミングが決定される。
【００５５】
マルチビーム走査装置１８は、画像となる部分を露光することで、静電潜像（ネガ静電潜像）を感光体表面に形成する。
【００５６】
上述したように、マルチビーム走査装置１８が、帯電された感光体１３表面に対して、画像となる部分に光エネルギーを照射（露光）すると、感光体１３内部のキャリア発生層にキャリア（電荷）が発生し、発生したキャリアが感光体１３中のキャリア移動層を移動して、感光体１３表面の帯電電荷と中和する。これにより、感光体１３表面には、静電潜像（ネガ静電潜像）が形成され、形成された静電潜像によって感光体１３表面に電界強度分布が形成される。現像装置１５によって供給されるトナーは、このような電界強度分布にしたがい、ある閾値電界強度以上の領域に付着する。これによって、感光体１３表面にトナー像が形成される。
【００５７】
このとき、感光体１３表面における静電潜像電荷量および電界強度分布は、キャリア生成量、キャリア間のクーロン反発力、キャリア同士の再結合、キャリアの移動度によって決まる。
【００５８】
ところで、マルチビームによる光走査に際して、上述した隣接走査方式を採用した場合、半導体レーザアレイ１９における発光部ｃｈ１，ｃｈ２，ｃｈ３，ｃｈ４のピッチ（ＬＤＡピッチ）で異常画像が発生する場合がある。例えば、主走査方向における静止ビームスポット径が５５±６μｍ，副走査方向における静止ビームスポット径が７０±７μｍであるＬＤを４つ配置した４ｃｈ−ＬＤＡを使用したレーザプリンタでは、１２００ｄｐｉの解像度で１７０ｌｐｉのハーフトーン画像を形成する場合に、副走査方向の走査線のピッチ（ラインピッチ）である０．１０５６ｍｍと４ｃｈ−ＬＤＡピッチである０．０８４６ｍｍとの最小公倍数である０．４２ｍｍピッチでバンディングが発生する。
【００５９】
このようなバンディングは、副走査方向に隣接したラインをマルチビーム走査により形成する際に、同時露光により１スキャンで光走査した場合のライン幅が、２スキャンで順次露光した場合のライン幅よりも細く、同時露光により形成されたラインが周期的に存在しているために発生する。
【００６０】
以下に、静電潜像電荷密度分布、電界強度分布を計算により算出し、算出される静電潜像電荷密度分布、電界強度分布に基づいて、同時露光により１スキャンで光走査した場合のライン幅と２スキャンで順次露光した場合のライン幅との違いについての検討を説明する。
【００６１】
ライン幅の違いについての検討に用いる静電潜像電荷密度分布、電界強度分布は、以下に説明する３つのステップを有する算出方法によって算出することができる。
【００６２】
１．静電潜像電荷分布算出
まず、露光後の感光体１３上の静電潜像電荷分布を算出する。感光体１３内部のキャリア（電荷）の動きは、キャリア間のクーロン反発力、キャリア同士の再結合、感光体内部でのキャリアの移動度の影響を受ける。このため、本実施の形態では、これらの影響を全て考慮した静電潜像形成シミュレーションとして、（１）ガウシアンレーザビームによる露光量計算、および、（２）電荷キャリアの生成とその輸送過程の計算からなる物理モデルを用いて解析を行った。
【００６３】
（１）ガウシアンレーザビームによる露光量計算
ここでは、（１）式によって静止ビーム単体の露光量分布を近似し、点燈時間での移動距離（Ｖｘ＊点燈時間）分だけＸ方向に積分することにより露光量を算出した。
【００６４】
【数１】
2004106365.tif 000003
【００６５】
（２）電荷キャリア生成とその輸送の過程
感光体１３として、ＯＰＣ（有機感光体）における電荷キャリア生成とその輸送の過程は、以下に示す（２）式、（３）式、（４）式により正負キャリアの連続の式とポアソン方程式によって支配される。
【００６６】
【数２】
2004106365.tif 000004
【００６７】
ただし、ｎ：キャリアの個数密度、μ：キャリアの移動度、Ｅ：電界強度、Γ：単位時間あたりのキャリアの生成量、ｒ：キャリアの単位時間あたりの再結合係数、ε：誘電率、ｅ：電荷素量、ｐ：正キャリア、ｎ：正負キャリア
【００６８】
ここで、キャリア発生層が薄いため、電荷キャリアが層内で一様に生成されると仮定すると、キャリア生成量Γと、入射光強度Ｆ，量子効率η，キャリア発生層の厚さｄとの関係は、以下に示す（５）式によって表わされる。
【００６９】
【数３】
2004106365.tif 000005
【００７０】
ただし、β：キャリア発生層内での光の吸収効率、η：量子効率、ｈυ：レーザビームのフォトン一個あたりのエネルギー
【００７１】
量子効率ηは、電界に依存し、η＝αＥｎで表される。
【００７２】
なお、上記（２）式，（３）式の右辺第２項目は、正負キャリアが同じ近傍に共存する際に、実験的には生成キャリア量が減少することを説明するために導入されたキャリア再結合項である。
【００７３】
上記の物理量のうち、光の吸収係数βおよび再結合係数Ｒは、黒ベタ露光時の表面電位から実験的なフィッティングを行ない算出する。
【００７４】
そして、露光前の感光体１３表面が均一に帯電していると仮定して感光体１３表面の電荷量を算出した後、上記の（２）式、（３）式、（４）式を計算することにより、露光後の感光体１３表面における電荷密度分布を算出した。以降、露光後の感光体１３表面の電荷密度分布を、「感光体上静電潜像電荷分布」とする。
【００７５】
２．現像電界強度分布算出
次に、上述した演算により得られた感光体上静電潜像電荷分布と、現像条件とから現像電界強度分布を算出する。ここで、現像スリーブ１５ｂと感光体１３を平行平板で近似し、その間に現像剤（キャリアとトナー）が均一に充填していると仮定すると、この現像剤によって形成される層を、平均誘電率εをもった均一な誘電層と見なすことができる。この誘電層における平均誘電率εは、平均比誘電率ε’と真空の誘電率ε０との積によって表わされる（（６）式参照）。このとき、平均比誘電率ε’は、以下に示す（７）式の演算により取得される。
【００７６】
【数４】
2004106365.tif 000006
【００７７】
ただし、ε１：キャリアの比誘電率、ａ：現像ニップ中でのキャリアの占める体積の割合
【００７８】
現像スリーブ１５ｂ表面が現像バイアス電位、感光体１３下面が０Ｖで一定の境界条件、左右の境界を周期境界条件として、ポアソン方程式を解くことで、感光体１３表面の電位分布が得られる。そして、得られた感光体１３表面の電位分布に基づいて、以下に示す（８）式を演算することにより感光体１３表面の現像電界強度分布を取得することができる。
【００７９】
【数５】
2004106365.tif 000007
【００８０】
３．静電潜像ドット径および静電潜像断面積値の算出
感光体１３表面におけるトナー像は、感光体１３表面における現像電界強度分布にしたがって、ある閾値電界強度以上の領域にトナーが付着することにより形成される。本実施の形態では、この「ある閾値電界強度」を、臨界現像電界強度と定義し、現像プロセスや現像剤の条件によって決まる値とする。
【００８１】
ここで、図３は、静電潜像の副走査方向におけるライン径と電界強度との相関を示すグラフである。上述したように、現像時の電界強度分布において臨界現像電界強度以上の領域にトナーが付着するため、図３中ラインＥｔｈを臨界現像電界強度のラインとすると、トナーは、ラインＥｔｈ以上の電界強度を有する領域に付着する。本実施の形態では、静電潜像の副走査方向におけるライン径に対する電界強度について考慮しているため、図３中斜線で示すラインＥｔｈ以上の電界強度を有する領域にトナーが付着する。図３では、現像時の電界強度分布において臨界現像電界強度以上の領域の副走査方向の長さを、静電潜像の副走査方向におけるライン径とする。トナー付着量は、静電潜像の副走査方向におけるラインの断面積に相当する。
【００８２】
なお、本実施の形態では、静電潜像の副走査方向におけるライン径としたが、これに限るものではなく、静電潜像ドット径とする場合、主走査方向および副走査方向の長さを考慮する。
【００８３】
このようなことから、臨界現像電界強度が分かれば、感光体１３上のトナーが付着している領域の径、すなわち、静電潜像ドット径（ラインであればライン径）、および、静電潜像断面積値を算出することが可能である。
【００８４】
ここで、図４は、同時光走査によって主走査方向に沿って２ドットライン静電潜像を形成した場合のキャリア発生量と、順次走査によって主走査方向に沿って２ドットライン静電潜像を形成した場合のキャリア発生量との違いを示すグラフである。また、図５は、同時光走査によって静電潜像を形成した場合の電界強度分布と、順次走査によって同じ静電潜像を形成した場合の電界強度分布とを示すグラフである。
【００８５】
図４から判るように、順次露光時の２ライン目の光走査時におけるキャリアの発生量は、同時露光時の２ライン目の光走査時におけるキャリアの発生量よりも少ない。順次露光では１ライン目を光走査してから次の２ライン目を光走査するため、２ライン目を光走査時にすでにキャリアが発生しており、このために電界強度が弱まってキャリアの発生量が減少する。これに対し、同時露光時では、１ライン目と２ライン目とを同時に露光走査するため、キャリア生成量は減少せず、順次露光よりも同時露光時の方がキャリアの生成量が多くなって、露光が重なっている領域（網掛け部）のキャリア個数が多くなる。
【００８６】
キャリア再結合は、上述したように（（２）式、（３）式参照）キャリア生成量に依存するため、キャリアの生成量が多い同時露光時の方が順次露光時よりもキャリアの再結合が多く発生する。
【００８７】
このため、同時露光時の方が順次露光時よりもキャリア発生量が多いにもかかわらず、図５に示すように、同時露光時の方が順次露光時の電界強度分布より狭く小さくなるという相反則不規現象が発生する。
【００８８】
このように相反則不規現象が発生している静電潜像をトナーで顕像化することにより、ラインの幅の変動が周期的に発生し、バンディングとして観察されるのである。
【００８９】
高画質化に伴って書き込みが高密度になればなる程、生成キャリア数が増加し、キャリアの再結合の影響が大きくなるため、書き込みが高密度になればなる程、バンディング現象が顕著に発生することが懸念される。
【００９０】
ここで、図６は、書込密度１２００ｄｐｉのマルチビーム走査方式で、同時露光と順次露光との２方式により２ドット主走査ラインを露光することによって静電潜像を形成した場合の同時露光によるライン断面積と順次露光によるライン断面積との差（ライン断面積差）と知覚バンディングとの関係を示すグラフである。
【００９１】
知覚バンディングとは、バンディングを定量的に評価する評価尺度であり、知覚されるバンディングの大きさを画像の平均明度Ｌと空間周波数ｆと空間周波数における明度振幅ΔＬの関数として、以下に示す（９）式の演算によって算出される。
【００９２】
【数６】
2004106365.tif 000008
【００９３】
ただし、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｇ：定数、Ｌ：平均明度、ｆ：空間周波数、ΔＬ：空間周波数における明度振幅
図６から判るように、バンディングの影響は、ライン断面積差の減少に伴って小さくなる。
【００９４】
ところで、バンディングとして知覚されない知覚バンディング値は０．２以下とされており、図６によれば、知覚バンディング値が０．２以下となるライン断面積差は、２．７×１０−６以下であることが判る。
【００９５】
すなわち、図６によれば、ライン断面積差を２．７×１０−６以下に抑えることにより、バンディングを防止することができることが判る。
【００９６】
ここで、図７は、副走査方向のビーム重畳長さとライン断面積差との関係を示すグラフである。図７中、副走査方向のビーム重畳長さは、ビームスポット径が重なる部分の副走査方向の長さを示している。なお、ビームスポット径は、ビーム最大強度の１／ｅ２径で表わされる。
【００９７】
重畳長さが減少すると、重畳露光部分が減少する。上述したように、重畳露光部分が減少するとキャリア生成量が減少する。このため、副走査方向のビーム重畳長さを減少させることにより、同時露光時のキャリア再結合が起こりにくくなってライン断面積差が低下すると考えられる。
【００９８】
図６によれば、バンディングの発生が抑制される断面積差は２．７×１０−６μｍ２であるため、図７より、副走査方向における重畳長さを２１μｍ以下とすることによりバンディングの発生を抑制することができる。
【００９９】
ところで、重畳長さが最小画素以下であれば、重畳部分があったとしてもその重畳部分は、バンディングとして知覚されない。
【０１００】
本実施の形態のレーザプリンタ１は、目的とする解像度を１２００ｄｐｉとしているため、この解像度において解像可能な最小画素の大きさは、（１０）式の演算によって求められる。
【０１０１】
【数７】
2004106365.tif 000009
【０１０２】
（１０）式によれば、書き込み解像度が１２００ｄｐｉである場合の解像可能な最小画素の大きさが２１．１７×１０−６μｍであることが判る。すなわち、副走査方向の重畳長さを２１．１７×１０−６μｍ以下とすることにより、バンディングの発生を抑制することができる。
【０１０３】
次に、本発明の第２の実施の形態について図８および図９を参照して説明する。なお、第１の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。
【０１０４】
本実施の形態のレーザプリンタ１における半導体レーザアレイ１９のチャンネル数は４であり、各発光部ｃｈ１，ｃｈ２，ｃｈ３，ｃｈ４から発光する光の発光波長は７８０ｎｍに設定されている。このような半導体レーザアレイ１９を備えるマルチビーム走査装置１８は、感光体１３表面において３５〜７０μｍのビームスポットを照射し、レーザースキャン速度１９８３．８７ｍ／ｓ（画周波数：９２．５ＭＨｚ）、線速０．３６２ｍ／ｓ（走査周波数４２７５．６Ｈｚ）、書き込み密度１２００ｄｐｉで光走査（露光）を行なう。露光に際しての必要露光エネルギーは、７ｅｒｇ／ｃｍ２である。
【０１０５】
感光体１３の量子効率ηは、５．６×１０−６・Ｅ０．７０２２であり、感光体１３の吸収係数は０．６５、感光体１３の膜厚は３０μｍに設定されている。
【０１０６】
加えて、帯電ローラ１４による感光体１３表面の初期帯電電位は、−８００Ｖに設定されている。
【０１０７】
ここで、図８は、本実施の形態のレーザプリンタ１において、ビームスポットの副走査方向の径と、静電潜像ラインの副走査方向での重畳長さとの関係を示すグラフである。図８によれば、ビームスポットの副走査方向における径を４２μｍ以下とすることにより、第１の実施の形態と同様に、副走査方向の重畳長さを最小画素（１画素）以下とすることができる。
【０１０８】
ところで、図８からも判るように、副走査方向のビーム重畳長さは、ビームスポット径の小径化に伴って減少する。
【０１０９】
ここで、図９は、ビームスポットの副走査方向における径とライン幅との関係を示すグラフである。図９から判るように、ビームスポットの副走査方向における径が４２μｍ以下になると、同時露光と順次露光でのライン幅がほぼ一致する。これによって、書き込み解像度が１２００ｄｐｉであるレーザプリンタ１では、ビームスポットの副走査方向における径を４２μｍ以下とすることによりバンディングの発生を抑制することができる。
【０１１０】
次に、本発明の第３の実施の形態について図１０を参照して説明する。
【０１１１】
本実施の形態のレーザプリンタ１が備えるマルチビーム走査装置１８の半導体レーザアレイ１９におけるチャンネル数は２であり、各発光部ｃｈ１，ｃｈ２から発光する光の発光波長は６５５ｎｍに設定されている。
【０１１２】
このような半導体レーザアレイ１９を備えるマルチビーム走査装置１８は、感光体１３表面において主走査方向に７０μｍ，副走査方向に８５μｍのビームスポットを照射し、画周波数６４．３ＭＨｚ、線速７９ｍｍ／ｓ、書き込み密度１２００ｄｐｉで光走査を行なう。露光に際しての必要露光エネルギーは、７ｅｒｇ／ｃｍ２である。
【０１１３】
マルチビーム走査装置１８によって光走査される感光体１３表面における副走査方向のビーム重畳長さは、１画素以下に設定されている。
【０１１４】
加えて、本実施の形態の感光体１３の量子効率ηは、２．８３×１０−５・Ｅ０．５９３３であり、感光体１３の吸収係数は０．７、感光体１３の膜厚は２８μｍに設定されている。
【０１１５】
ところで、感光体１３の帯電電位とキャリア移動層の厚さ（膜厚）とから求められる電界強度（帯電電位／キャリア移動層厚）が３０Ｖ／μｍよりも大きくなると、地汚れが発生しやすくなるといわれている。そして、このような地汚れを防止して良好な画像を形成するための感光体１３の量子効率ηは０．４＜η＜１とされている。本実施の形態の感光体１３の量子効率ηは、２．８３×１０−５・Ｅ０．５９３３であるため、上述の０．４＜η＜１の範囲に設定されている。
【０１１６】
ここで、図１０は、該感光体１３における光減衰特性を示すグラフである。図１０から判るように、感光体１３に対してマルチビームで順次走査で書き込みした時の減衰特性と同時光走査で書き込みした時の減衰特性とは、異なる曲線になっている。順次光走査による書き込み時の減衰特性と同時光走査による書き込み時の減衰特性との違いは、静電潜像のドット幅やライン幅の差を発生させ、バンディングの原因となっている。
【０１１７】
本実施の形態のレーザプリンタ１は、副走査方向のビーム重畳長さが１画素以下に設定されたマルチビーム走査装置１８を用いているため、量子効率ηが０．４＜η＜１の範囲に設定された感光体１３を用いる場合にも、同時光走査時の静電潜像電荷減少を防ぎ、バンディングの発生を抑制することができる。
【０１１８】
次に、本発明の第４の実施の形態について図１１を参照して説明する。
【０１１９】
本実施の形態のレーザプリンタ１は、入出力特性を直線回帰した場合の相関係数Ｒ２値が０．９７以上を達成するように設定された入出力特性を有している。
【０１２０】
また、マルチビーム走査装置１８は、感光体１３表面での副走査方向の重畳長さが、最小画素以下となるビームを照射する。本実施の形態のマルチビーム走査装置１８の書き込み密度は１２００ｄｐｉであり、このため、感光体１３表面での副走査方向の重畳長さは２１．１７μｍ（１画素）以下となるように設定されている。
【０１２１】
ところで、レーザプリンタ１における高解像度化や階調再現性の向上は、ベタ濃度、入出力特性の滑らかさ、階調のとびやつぶれ等の条件によって決定される。
【０１２２】
すなわち、十分なベタ濃度があって、レーザプリンタ１における入出力特性が滑らかであり階調のとびやつぶれが少ないレーザプリンタ１では、高解像度で階調再現性のよい画像形成を実現することができる。
【０１２３】
図１１は、このような高解像かつ高画質な画像を形成するレーザプリンタ１の入出力特性の一例を示すグラフである。図１１中点線で示すように、レーザプリンタ１の入出力特性は、入出力特性の直線回帰時の相関係数Ｒ２値が低い時は、マルチビームによって形成された静電潜像ライン幅の差の影響を受けないが、相関係数が高くなってくるとライン幅の差による影響が大きくなってくる。図１１に示す入出力特性では、相関係数Ｒ２値が０．９７以上になると、ライン幅の差による影響が大きくなってくる。
【０１２４】
本実施の形態では、書き込み密度１２００ｄｐｉを実現するマルチビーム走査装置１８において、感光体１３表面での副走査方向の重畳長さを最小画素以下、すなわち、２１．１７μｍ以下とすることにより、相関係数Ｒ２値が０．９７以上を達成するレーザプリンタ１においても、バンディングを抑制することができる。
【０１２５】
次に、本発明の第５の実施の形態について図１２および図１３を参照して説明する。
【０１２６】
本実施の形態のレーザプリンタ１が備えるマルチビーム走査装置１８の半導体レーザアレイ１９におけるチャンネル数は２である。
【０１２７】
本実施の形態の現像装置１５のケース１５ａ内には、粒径６．５μｍのトナーが保持されている。ケース１５ａ内のトナーの着色剤含有量（トナーの着色度）は、５〜１５ｗｔ％の範囲内に設定されている。本実施の形態では、トナーの着色剤含有量が、６％になるように設定されている。
【０１２８】
現像装置１５は、臨界電界強度以上の領域（ソリッド領域）のトナー付着量Ｍ／Ａが、０．２≦Ｍ／Ａ≦０．８ｍｇ／ｃｍ２を満足する範囲内となるように現像を行なう。ソリッド領域のトナー付着量Ｍ／Ａを上述した範囲内として現像を行なうことにより、感光体表面には、一層分のトナーが付着していることになる。以降、このような条件での現像を、低Ｍ／Ａ現像とする。本実施の形態では、ソリッド領域のトナー付着量Ｍ／Ａが０．４７ｍｇ／ｃｍ２を満たすように現像が行われる。
【０１２９】
低Ｍ／Ａ現像を行なうことによる感光体１３上のトナー付着量は、臨界現像電界強度で切ったときの静電潜像ライン幅に相当する。
【０１３０】
ここで、図１２は、副走査方向における静電潜像ライン幅と知覚バンディングとの関係を示すグラフである。図１２中、同時露光時の静電ライン幅と順次露光時のライン幅との差（ライン幅差）をΔライン幅として示している。図１２によれば、同時露光時の静電潜像ライン幅と順次露光時の静電潜像のライン幅との差（ライン幅差）が、４．２μｍである場合にバンディングが発生しないことが判る。ここで、半導体レーザアレイ１９におけるチャンネル数が２であるため、画像のライン幅は、４２μｍ程度（２１．１７μｍ×２）であり、４．２μｍとは画像ライン幅の約１割に相当することが判る。
【０１３１】
図１３は、同時露光時の静電ライン幅と順次露光時のライン幅との差（ライン幅差）と、副走査方向の重畳長さとの関係を示すグラフである。図１３によれば、低Ｍ／Ａ現像を採用したレーザプリンタ１では、バンディングが発生しない副走査方向の重畳長さは、４２μｍ以下であることが判る。
【０１３２】
このように、低Ｍ／Ａ現像を採用したレーザプリンタ１では、重畳長さが４２μｍ以下であればバンディングを抑制することができ、低Ｍ／Ａ現像を採用していないレーザプリンタと比較してバンディングを低減するためのビーム重畳長さの許容値が広くなる。これにより、低Ｍ／Ａ現像を採用していないレーザプリンタと比較して、ビーム重畳長さの管理を容易にすることができる。
【０１３３】
ところで、重畳長さ４２μｍという数値は、解像度１２００ｄｐｉにおいて解像可能な最小画素のほぼ２倍であることが判る。すなわち、低Ｍ／Ａ現像を採用することにより、バンディングを低減するためのビーム重畳長さの許容値を、最小画素の２倍まで広げることができる。
【０１３４】
次に、本発明の第６の実施の形態について図１４を参照して説明する。本実施の形態は、第５の実施の形態のレーザプリンタと同様のレーザプリンタ１である。
【０１３５】
図１４は、本実施の形態のレーザプリンタ１におけるビームスポット径と副走査方向における重畳長さとの関係を示すグラフである。図１４によれば、書き込み密度１２００ｄｐｉのマルチビーム走査装置１８で、解像可能な最小画素の２倍である２１．１７×２＝４２．３３μｍ以下を達成するための副走査方向におけるビームスポット径は、６３μｍ以下であることが判る。
【０１３６】
第２の実施の形態で説明したように、低Ｍ／Ａ現像を採用していないレーザプリンタ１で書き込み密度１２００ｄｐｉで光走査を行なう場合には、副走査方向におけるビームスポット径を４２μｍ以下とする必要があるが、低Ｍ／Ａ現像を採用することにより、バンディングを低減するための副走査方向におけるビームスポット径の許容値を６３μｍまで広げることができる。これにより、低Ｍ／Ａ現像を採用していないレーザプリンタと比較して、ビーム重畳長さの管理を容易にすることができる。
【０１３７】
次に、本発明の第７の実施の形態について図１５を参照して説明する。
【０１３８】
本実施の形態では、副走査方向のビームの重畳長さの調整に代えて、順次露光時の露光量を弱めることにより、順次露光時のライン幅と同時露光時のライン幅との差を低減させる。
【０１３９】
図１５は、本実施の形態のレーザプリンタ１で、順次露光部分の露光量を１００％として露光を行なった場合の露光量分布と、順次露光部分の露光量を９０％として露光を行なった場合の露光量分布とを示すグラフである。本実施の形態では、半導体レーザアレイ１９の、副走査方向において両端となる発光部ｃｈ１，ｃｈ４の発光量を中央の発光部ｃｈ２，ｃｈ３と比較して低減することにより、順次露光部分の露光量を調整した。図１５から判るように、発光部ｃｈ１，ｃｈ４の発光量を中央の発光部ｃｈ２，ｃｈ３に対して９０％（露光量９０％）として露光を行なった場合の副走査方向のビーム重畳長さは、発光部ｃｈ１，ｃｈ４の発光量を中央の発光部ｃｈ２，ｃｈ３に対して１００％（露光量１００％）として順次露光を行なった場合の副走査方向のビーム重畳長さと変わっていないものの、露光量９０％で露光を行なった場合の重畳部における露光量（重畳露光量）は、露光量１００％で順次露光を行なった場合の重畳露光量と比較して低下していることが判る。
【０１４０】
ここで、図１６は、重畳露光量と知覚バンディングとの関係を示すグラフである。図１６から判るように、順次露光時の重畳露光量を低減させることにより知覚バンディングが減少することが判る。
【０１４１】
図１６によれば、露光量を低下させ重畳露光量を低減させることにより知覚バンディングの抑制が期待される。
【０１４２】
しかしながら、露光量を弱めすぎると、順次露光による静電潜像ライン幅が同時露光による静電潜像ライン幅よりも小さくなってしまい、これによって順次露光時のライン幅と同時露光時のライン幅との差が大きくなり、バンディングとして知覚されることが懸念される。
【０１４３】
つまり、順次露光時の露光量の変化による知覚バンディングの変化を把握し、重畳露光によってバンディング現象が発生しないように露光量を制御する必要がある。
【０１４４】
ここで、図１７は、順次露光時の露光量の変化による知覚バンディングの変化の関係を示すグラフである。図１７から判るように、発光部ｃｈ１，ｃｈ４の発光量が中央の発光部ｃｈ２，ｃｈ３に対して９０％（露光量９０％）となるように各発光部ｃｈ１，ｃｈ２，ｃｈ３，ｃｈ４からの発光量を制御した場合に、知覚バンディングが効果的に抑制されていることが判る。
【０１４５】
これにより、発光部ｃｈ１，ｃｈ４の発光量が中央の発光部ｃｈ２，ｃｈ３に対して９０％（露光量９０％）となるように各発光部ｃｈ１，ｃｈ２，ｃｈ３，ｃｈ４からの発光量を制御することにより、隣接走査を行なうマルチビーム走査装置１８での重畳露光により発生するバンディング現象を抑えることができ、品質の高い画像を形成することができる。
【０１４６】
次に、本発明の第８の実施の形態について図１８および図１９を参照して説明する。
【０１４７】
本実施の形態は、複写装置としてデジタル複写機への適用例を示す。
【０１４８】
図１８は、本実施の形態のデジタル複写機を示す縦断面図である。本実施の形態のデジタル複写機５０は、原稿の画像を読み取る画像読取装置としてのカラースキャナ装置５１と、スキャナ装置５１の上側に設けられた原稿給送装置５２と、カラースキャナ装置５１で読み取った原稿の画像データに基づいた画像形成を電子写真方式で行なう画像形成装置としてのカラーレーザプリンタ５３とを備えている。
【０１４９】
まず、カラースキャナ装置５１について説明する。カラースキャナ装置５１は、上面に原稿がセットされるコンタクトガラス５４を有するスキャナケース５５を備えている。
【０１５０】
スキャナケース５５の内部には、光を発光する露光ランプ５６およびミラー５７を搭載する第１走行体５８と、２枚のミラー５９，６０を搭載する第２走行体６１とが設けられている。露光ランプ５６およびミラー５７，５９，６０は、長手方向を主走査方向に平行にして配設されている。第１、第２走行体５８，６１は、コンタクトガラス５４に沿って副走査方向（図１中紙面左右方向）に往復動自在に設けられており、図示しないステッピングモータによって２：１の速度比で走行される。
【０１５１】
カラースキャナ装置５１は、露光ランプ５６を発光させるとともに第１、第２走行体５８，６１をコンタクトガラス５４に沿って往復動させ、露光ランプ５６の主走査方向の幅と露光ランプ５６が移動した距離とによって決定される範囲で原稿を露光走査する。
【０１５２】
原稿を露光走査した光は、ミラー５７，５９，６０によって導かれ、結像レンズ６２を介して、画像読み取り基板６３に搭載されたカラーイメージセンサ６４に結像される。
【０１５３】
画像読み取り基板６３は、原稿を介してカラーイメージセンサ６４に結像された露光光のアナログ画像データを光電変換してデジタル画像データを生成する。
【０１５４】
画像読み取り基板６３で生成したデジタル画像データは、例えば、シェーディング補正処理、ＭＴＦ補正処理、γ補正処理等の公知の各種画像処理が施されて以降の処理に供される。
【０１５５】
次に、原稿給送装置５２について説明する。原稿給送装置５２には、シート状の原稿がセットされる原稿テーブル６５が設けられており、原稿が複数枚ある場合には、原稿が原稿テーブル６５上に積み重ねた状態でセットされる。図１２中、原稿テーブル６５の左端位置に設けられた給紙口６６には、給紙口６６から原稿台上の読み取り位置を経由して排出口７３に至る原稿搬送経路６７が連通されている。
【０１５６】
特に図示しないが、原稿搬送経路６７と給紙口６６との連通位置には、原稿テーブル６５にセットされた原稿を原稿搬送経路６７中へ送り出す呼び出しコロや、呼び出しコロによって原稿搬送経路６７中へ送り出された原稿を１枚ずつに分離する分離機構等が設けられている。
【０１５７】
原稿搬送経路６７中には、複数の搬送ローラ７０に巻回されて、搬送ローラ７０によって回転されることで原稿を搬送する搬送ベルト７１が設けられている。搬送ベルト７１は、コンタクトガラス５４を全体に亘って覆うようにして設けられており、原稿を搬送するとともにコンタクトガラス５４上の原稿をコンタクトガラス５４に押し当てて原稿がコンタクトガラス５４から浮き上がることを防止する機能を果たしている。呼び出しコロ、分離機構および複数の搬送ローラは、図示しないモータによって回転駆動される。
【０１５８】
加えて、原稿搬送経路６７には、コンタクトガラス５４上に搬送された原稿を読み取り位置で停止させるための図示しないストップ爪等が設けられている。ストップ爪は、露光走査が終了すると、原稿搬送経路６７を開放するように変位し、これにより原稿の排出が可能となる。排出口７３から排出された原稿は、排出台７４に積層される。
【０１５９】
原稿給送装置５２は、呼び出しコロによって原稿搬送経路６７中に送り込み、分離機構によって１枚ずつに分離した１枚の原稿のみを、搬送ベルト７１によって搬送してコンタクトガラス５４上に送り出す。そして、該原稿が読み取り位置に到達した時点で搬送ローラ７０の回転を停止させる。これにより、原稿がコンタクトガラス５４上に位置付けられる。なお、原稿の搬送方向の寸法は、例えば、原稿搬送経路中に図示しないセンサを設け、このセンサによる原稿検出のタイミング等から取得することができ、この検出タイミングに基づいてモータを駆動することにより原稿をコンタクトガラス５４上に正確に位置付けることができる。
【０１６０】
原稿給送装置５２は、原稿がコンタクトガラス５４上に位置付けられている状態で、カラースキャナ装置５１による上述した原稿の露光走査が終了すると、搬送ローラ７０の駆動を再開し、コンタクトガラス５４上の原稿を排出台７４へ搬送する。搬送ベルト７１はコンタクトガラス５４を全体に亘って覆うように設けられているため、呼び出しコロおよび分離機構の駆動タイミングを調整することで、コンタクトガラス５４上の原稿を排出台７４へ搬送すると同時に、次の原稿を給紙することができる。
【０１６１】
次に、カラーレーザプリンタ５３について説明する。カラーレーザプリンタ５３内には、給紙部７５から、縦搬送部７６、プリンタエンジン７７、定着部７８等を経由して排紙トレイ７９へ至る記録媒体案内路８０が形成されている。
【０１６２】
給紙部７５は、記録媒体３を積層保持する第１，第２給紙トレイ８４，８５と、各給紙トレイ８４，８５に設けられて積層された記録媒体３を１枚ずつに分離して縦搬送部に給送する給紙機構８７，８８とを備えている。給紙機構８７，８８は、それぞれピックアップローラ９０や図示しないリバースローラ等によって構成されており、各給紙トレイ８４，８５，８６に積層保持された記録媒体３を１枚ずつに分離して記録媒体案内路へ送り出す。ピックアップローラ９０やリバースローラは、図示しないモータによって回転駆動される。
【０１６３】
縦搬送部７６には、給紙トレイ８４，８５給紙された記録媒体３を、それぞれプリンタエンジン７７へ搬送するための複数の搬送ローラ９２が設けられている。
【０１６４】
プリンタエンジン７７は、複数のローラ９３に巻回された被転写体としての中間転写ベルト９４に対して、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のカラー画像を形成するタンデム方式のプリンタエンジンであり、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色毎に設けられた感光体９５（９５Ｙ，９５Ｍ，９５Ｃ，９５Ｋ）を備えている。各感光体９５の周囲には、各感光体９５表面を帯電させる帯電装置としての帯電ローラ９６、所定の色画像データに基づいて対応する感光体９５をそれぞれ光走査するマルチビーム走査装置９７、マルチビーム走査装置９７によって感光体９５表面に書き込んだ静電潜像に所定色のトナーをそれぞれ付着させる現像装置９８、各感光体９５表面に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト９４にそれぞれ転写させる中間転写装置９９、中間転写ベルト９４上に形成された単色ないし複数色のトナー像を記録媒体案内路８０中を搬送される記録媒体３に転写させる第２の転写装置としての転写部１００、各感光体９５に残存するトナーを除去するクリーナー１０１、および、中間転写ベルト９４上に残存するトナーを除去する図示しないクリーナー等を有している。
【０１６５】
本実施の形態のマルチビーム走査装置９７は、各感光体９５に対して、それぞれ４ラインずつ光走査することによって、各色に対応した静電潜像を書き込む。マルチビーム走査装置９７は、電圧値ＶＬの静電潜像を感光体９５表面に書き込む。
【０１６６】
マルチビーム走査装置９７は、第１の実施の形態のマルチビーム走査装置１８と同様の構成であるため、図示および説明を省略するが、各感光体９５に対応する４ｃｈの半導体レーザアレイを具備している。なお、各半導体レーザアレイから発光されるビームを対応する感光体９５に導く光学部品は、半導体レーザアレイ毎に個別に設けられていてもよいし、共通化されていてもよく、あるいは、一部が共通化されていてもよい。
【０１６７】
本実施の形態の中間転写装置９９は、図１９に示すように、中間転写ベルト９４を介して各感光体９５に対向されて感光体９５との間に転写バイアスを印加させる第１の転写装置としての中間転写バイアスローラ９９ａと、各中間転写バイアスローラ９９ａよりも中間転写ベルト９４の回転方向上流側に配設された印加電圧部材９９ｂとを備えている。印加電圧部材９９ｂは、感光体９５の帯電極性と同極性で、かつ、感光体９５表面に書き込まれる静電潜像の電圧値ＶＬよりも大きい絶対値を有する電圧を、中間転写ベルト９４に対して印加する。
【０１６８】
感光体９５表面に形成されたトナー像の中間転写ベルト９４への転写に際しては、上述した電圧を印加電圧部材９９ｂによって中間転写ベルト９４に対して印加した後、中間転写バイアスローラ９９ａによって転写バイアスを印加する。これにより、トナー像が中間転写バイアスローラ９９ａによる転写領域に入る前に中間転写ベルト９４に転写されること（プレ転写）を防止して、各感光体９５から中間転写ベルト９４へのトナー転写に際して、チリ等によってトナー像が乱れることを防止し、経時変動や現像剤のバラツキに依らず安定した画像を形成することができる。
【０１６９】
中間転写ベルト９４上には、各感光体９５で形成されたトナー像が転写されることでフルカラー画像が形成される。中間転写ベルト９４上に形成されたフルカラー画像は、転写部１００によって記録媒体に転写される。
【０１７０】
本実施の形態のデジタル複写機５０によれば、副走査方向の重畳長さを最小画素以下とすることにより感光体９５表面に形成される静電潜像にバンディングが発生することを防止することで、感光体９５表面に形成されるトナー像の品質がバンディングに起因して低下すること防止するとともに、各感光体９５表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト９４上に良好に転写することができ、カラースキャナ装置５１が読み取った原稿画像に忠実な画像を複写形成することができる。
【０１７１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の画像形成装置によれば、被走査面上に形成される走査線の副走査方向の重畳長さを最小画素以下とすることにより、高解像度での書き込みを行なう場合にも解像度に左右されることなく、重畳露光によるバンディングの発生を防止することができ、高解像度での書き込みを行なう場合にも解像度に左右されることなく、重畳露光によるバンディングの発生を防止して、元画像に忠実で高品質な画像を形成することができる。
【０１７２】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の画像形成装置において、２１．１７μｍ以下が最小画素以下となる解像度が１２００ｄｐｉである場合には、副走査方向の重畳長さを２１μｍ以下とすることにより重畳露光によるバンディングの発生を防止して、元画像に忠実で高品質な画像を形成することができる。
【０１７３】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の画像形成装置において、ビームスポットの副走査方向における径を４２μｍ以下とすることにより、ビームスポット径の小型化に伴って減少するビームスポットの副走査方向における重畳長さを最小画素以下とすることができ、重畳露光によるバンディングの発生を防止して、元画像に忠実で高品質な画像を形成することができる。
【０１７４】
請求項４記載の発明によれば、請求項１、２または３記載の画像形成装置において、感光体の量子効率ηを、地汚れを防止して良好な画像形成を可能とする０．４＜η＜１の範囲内に設定することにより、バンディングの発生および地汚れを防止して元画像に忠実な高品質で良好な画像を形成することができる。
【０１７５】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし４のいずれか一に記載の画像形成装置において、入出力特性の直線回帰時の相関係数Ｒ２値を０．９７以上とすることにより、被走査面上を１回で同時に光走査した場合のライン幅と、２回で順次光走査した場合のライン幅との差によって発生するバンディングの影響を受け易い状況下でも、バンディングの発生を防止することができる。
【０１７６】
請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし５のいずれか一に記載の画像形成装置において、臨界電界強度以上の領域におけるトナー付着量Ｍ／Ａを０．２≦Ｍ／Ａ≦０．８ｍｇ／ｃｍ２とすることにより、感光体表面に一層分のトナーを付着させる低Ｍ／Ａ現像を行なうことにより、被走査面上に形成される走査線の副走査方向の重畳長さを最小画素の２倍以下とすることができ、低Ｍ／Ａ現像を行なわない画像形成装置と比較して、解像度に左右されずに、重畳露光によるバンディングの発生を防止することができる重畳長さの範囲を広げることができる。
【０１７７】
請求項７記載の発明によれば、請求項６記載の画像形成装置において、ビームスポットの副走査方向における径を６３μｍ以下とすることにより、ビームスポット径の小型化に伴って減少するビームスポットの副走査方向における重畳長さを最小画素以下とすることができ、低Ｍ／Ａ現像を行なわない画像形成装置と比較して、解像度に左右されずに、重畳露光によるバンディングの発生を防止することができるビームスポットの副走査方向における径の範囲を広げることができる。
【０１７８】
請求項８記載の発明の画像形成装置によれば、被走査面上において副走査方向の両端部を光走査する光量を、副走査方向の両端部以外を光走査する光量よりも低くすることにより、順次露光時のライン幅と同時露光時のライン幅との差を低減させることができ、重畳露光によるバンディングの発生を防止して、元画像に忠実で高品質な画像を形成することができる。
【０１７９】
請求項９記載の発明によれば、請求項８記載の画像形成装置において、被走査面上において副走査方向の両端部を光走査する光量を、副走査方向の両端部以外を光走査する光量に対して９０％とすることにより、順次露光時のライン幅と同時露光時のライン幅との差を確実に低減させることができ、重畳露光によるバンディングの発生を防止することができ、元画像に忠実で高品質な画像を形成することができる。
【０１８０】
請求項１０記載の発明によれば、請求項１ないし９のいずれか一に記載の画像形成装置において、第１の転写装置による被転写体へのトナーの転写に先立って、感光体の帯電極性と同極性であり、該感光体表面に形成される静電潜像の電位ＶＬよりも絶対値が大きい電圧を印加することにより、第１の転写装置によるトナーの転写前に感光体上のトナーが被転写体にプレ転写されたり感光体上のトナーに対して放電されたりすることを防止することができるので、重畳露光によるバンディングの発生を防止するとともに、画像チリを防止し、経時変動や現像剤の性質等のバラツキに依らず安定した画像を形成することができる。
【０１８１】
請求項１１記載の発明の複写装置によれば、請求項１ないし１０のいずれか一に記載の発明の作用を有し、品質の高い画像を形成することができるので、画像読取装置が読み取った原稿画像に忠実な画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のレーザプリンタを示す縦断面図である。
【図２】マルチビーム走査装置を示す斜視図である。
【図３】静電潜像の副走査方向におけるライン径と電界強度との相関を示すグラフである。
【図４】同時光走査によって主走査方向に沿って２ドットライン静電潜像を形成した場合のキャリア発生量と、順次光走査によって主走査方向に沿って２ドットライン静電潜像を形成した場合のキャリア発生量との違いを示すグラフである。
【図５】同時光走査によって静電潜像を形成した場合の電界強度分布と、順次光走査によって同じ静電潜像を形成した場合の電界強度分布とを示すグラフである。
【図６】書込密度１２００ｄｐｉのマルチビーム走査方式で、同時露光と順次露光との２方式により２ドット主走査ラインを露光することによって静電潜像を形成した場合の同時露光によるライン断面積と順次露光によるライン断面積との差（ライン断面積差）と知覚バンディングとの関係を示すグラフである。
【図７】副走査方向のビーム重畳長さとライン断面積差との関係を示すグラフである。
【図８】本発明の第２の実施の形態のレーザプリンタにおいて、ビームスポットの副走査方向の径と、静電潜像ラインの副走査方向での重畳長さとの関係を示すグラフである。
【図９】ビームスポットの副走査方向における径とライン幅との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の第３の実施の形態のレーザプリンタの感光体における光減衰特性を示すグラフである。
【図１１】本発明の第４の実施の形態のレーザプリンタにおける入出力特性の一例を示すグラフである。
【図１２】本発明の第５の実施の形態のレーザプリンタで副走査方向における静電潜像ライン幅と知覚バンディングとの関係を示すグラフである。
【図１３】同時露光時の静電ライン幅と順次露光時のライン幅との差（ライン幅差）と、副走査方向の重畳長さとの関係を示すグラフである。
【図１４】本発明の第６の実施の形態のレーザプリンタにおけるビームスポット径と副走査方向における重畳長さとの関係を示すグラフである。
【図１５】本発明の第７の実施の形態の本実施の形態のレーザプリンタで、順次露光部分の露光量を１００％として露光を行なった場合の露光量分布と、順次露光部分の露光量を９０％として露光を行なった場合の露光量分布とを示すグラフである。
【図１６】重畳露光量と知覚バンディングとの関係を示すグラフである。
【図１７】順次露光時の露光量の変化による知覚バンディングの変化の関係を示すグラフである。
【図１８】本発明の第８の実施の形態のデジタル複写機を示す縦断面図である。
【図１９】中間転写装置を示す拡大図である。
【符号の説明】
１　　　画像形成装置
３　　　被転写体
１３　　　感光体
１４　　　帯電装置
１５　　　現像装置
１６　　　転写装置
１８　　　マルチビーム走査装置
５０　　　複写装置
５１　　　画像読取装置
５３　　　画像形成装置
９４　　　被転写体
９５　　　感光体
９６　　　帯電装置
９７　　　マルチビーム走査装置
９８　　　現像装置
９９ａ　　第１の転写装置
９９ｂ　　電圧印加部材
１００　　第２の転写装置
ｃｈ１，ｃｈ２，ｃｈ３，ｃｈ４　　光源
【図１】
2004106365.tif 000010
【図２】
2004106365.tif 000011
【図３】
2004106365.tif 000012
【図４】
2004106365.tif 000013
【図５】
2004106365.tif 000014
【図６】
2004106365.tif 000015
【図７】
2004106365.tif 000016
【図８】
2004106365.tif 000017
【図９】
2004106365.tif 000018
【図１０】
2004106365.tif 000019
【図１１】
2004106365.tif 000020
【図１２】
2004106365.tif 000021
【図１３】
2004106365.tif 000022
【図１４】
2004106365.tif 000023
【図１５】
2004106365.tif 000024
【図１６】
2004106365.tif 000025
【図１７】
2004106365.tif 000026
【図１８】
2004106365.tif 000027
【図１９】
2004106365.tif 000028