JP2003211721A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】結像素子アレイの伝達効率を低下させることな
く良好な画像を形成することのできる画像形成装置を提
供する。 【解決手段】本発明は、像担持体６７を露光して静電潜
像を形成する露光手段６１と、像担持体上の静電潜像を
現像して可視像を形成する現像手段６２と、像担持体上
の可視像を記録媒体６８に転写する転写手段６３とを有
し、露光手段６１は、発光素子アレイと、配列方向に正
立等倍系の結像素子が複数個配列された結像素子アレイ
とからなる画像形成装置において、画像データに応じて
書込位置制御のためのスクリーン角度を設け、画像を形
成することを特徴とするので、潜像ドット間距離を長く
し、潜像間の電界強度分布の重なりを減少して同領域の
電界強度の増加が抑えられるため、ゴースト光の出力画
像への影響が低減され、濃度が上昇するような異常画像
の発生を抑えることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、プロッタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、
特に、発光素子アレイと結像素子アレイとからなる露光
手段（書き込み装置）を備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタル出力機器（例えば、複写
機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ等の画像形成装
置）の小型化に伴い、像担持体を露光して静電潜像を形
成する露光手段としてのデジタル書き込み装置の小型化
が要求されている。デジタル書き込み方式は大きく２種
類に分類され、その一つは半導体レーザ（ＬＤ）等の光
源から出射された光束を回転多面鏡等の光偏光器によっ
て光走査し、走査結像レンズによって感光体等の被走査
面上に光スポットを形成する光走査方式であり、もう一
つは発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイ等の発光素子アレ
イ光源から出射された光束を結像素子アレイによって感
光体等の被走査面上に光スポットを形成する固体走査方
式である。光走査方式は、光偏光器によって光を走査す
るため光路長が大きくなってしまうのに対し、固体走査
方式は、光路長を非常に短くすることが可能であるた
め、装置全体を小型化することができるという利点があ
るとともに、光偏光器等の機械的な駆動部品を必要とし
ないという利点もある。

【０００３】従来では、固体走査方式のデジタル書き込
み装置として、例えば、特開平１０−１５３７５１号公
報、特開２０００−１０８４０５号公報では、ルーフプ
リズムレンズアレイ（ＲＰＬＡ）を使用した結像素子ア
レイが示されている。ルーフプリズムレンズアレイと
は、レンズとこのレンズに対応するルーフプリズムから
なる等価な光学素子を複数個配列した結像素子アレイで
あって、レンズから入射した光がルーフプリズムで折り
返し反射され、レンズから出射するようにレンズとルー
フプリズムが配置される。

【０００４】図１１及び図１２にルーフプリズムレンズ
アレイを構成する結像素子を示す。図１１，１２におい
て、符号１は結像素子アレイ、２は発光素子アレイ、３
は感光体等の像担持体、４はレンズ、５はプリズム面で
あり、入射光軸と出射光軸がなす角度が９０度となるよ
うにレンズとルーフプリズムが配置されている。図１
１，１２に示すように、結像素子アレイ１は発光素子ア
レイ２側である入射側に位置する入射面４ａと、像担持
体３の被走査面側である出射側に位置する出射面４ｂと
を有するレンズ４と、レンズ４の入射面からの光束を出
射側に導くためのプリズム面５とが一体的に形成されて
いる。プリズム面５は結像に作用せず、入射光軸に対し
て４５度傾斜されて形成されている。発光素子面の１点
Ｂから出た光は結像素子アレイ１の入射面４ａからルー
フプリズムレンズアレイに入射し、プリズム面５で反射
され、出射面４ｂから出射して像担持体３上の被走査面
上に至る。入射面４ａと出射面４ｂとの結像作用によっ
て発光素子面の１点の像Ｂがこれに対応する像担持体３
上の被走査面上の１点の像Ｂ’に結ばれる。

【０００５】図１３に示すように、アレイ配列方向に正
立等倍系である結像素子アレイ１の場合、１つの発光素
子Ｂからの光束は、この発光素子Ｂに対向した位置に設
けられた結像素子Ｎ(０)を介したものは発光素子Ｂの位
置に対応する像面のＢ’点に結像し、また結像素子Ｎ
(０)のアレイ配列方向両隣に設けられた結像素子Ｎ(＋
１)、Ｎ(−１)を介したものもＢ’点に結像する。

【０００６】次に図１４は、図１１と同様の構成の結像
素子アレイ４１にアパーチャ部材４２を設けた例であ
る。すなわち図１４に示す構成では、結像素子アレイ４
１は、入射光軸φ１と出射光軸φ２がなす角度が９０度
となるように結像素子（レンズ）４３とルーフプリズム
４６が配置されている。そして、結像素子アレイ４１に
は、図１４（Ｂ），（Ｃ）に示すように、光量の最適化
と、隣接している結像素子間のクロストーク光を防止す
るために複数の開口部５０，５１が形成されたアパーチ
ャ部材４２が配設されている。このアパーチャ部材４２
は、横断面がＬ字型の板状のものであり、図１４
（Ｂ），（Ｃ）に示すように、各結像素子４３の入射面
４４と出射面４５にそれぞれ対応するように開口部５
０，５１が二つの板に結像素子４３の配列方向に沿って
一定間隔に複数形成されている。

【０００７】ところで、図１４（Ａ）〜（Ｃ）に示すよ
うに結像素子アレイ４１にアパーチャ部材４２を設けた
構成では、図１４（Ｄ）に示すように、入射レンズ面位
置と出射レンズ面位置とが異なる場合には、結像位置と
異なるところに光束が反射してしまう。以下これらをゴ
ースト光とするが、このゴースト光はスポット光の光量
と比較して非常に小さいものの光学素子の配列方向に複
数個発生し、結像光に悪影響を及ぼす。

【０００８】この悪影響について、電子写真方式の画像
形成装置の動作説明に従って説明する。まず、電子写真
方式の画像形成装置においては、感光体等の像担持体を
帯電器で帯電し、帯電器により帯電された像担持体に光
を照射して表面電位が低下することにより静電潜像を形
成する。ここで、露光エネルギーに対する感光体の光放
電特性の一例を図１５に示すが、露光量に伴い、感光体
上の電位は減少し、その後、飽和している。一例として
感光体を露光して形成された静電潜像の現像領域におけ
る電界強度分布を図１６に示すが、臨界現像電界強度
（Ｅｔｈ）以上になると、感光体方向の付着力が大きく
なり、トナーが付着して顕像化される。

【０００９】上記で述べたゴースト光が未露光部分に重
畳した場合は、ゴースト光の強度はスポット光と比較し
て数％程度であり、ゴースト光自体が顕像化されること
はない。また、潜像領域に重畳した場合、十分露光さ
れ、臨界現像電界強度以上になって顕像化される領域に
関しては影響はほとんどない。しかし、ドット配列によ
り形成される画像（例えば、１ｂｙ１によるハーフトー
ン画像やディザパターンによるハーフトーン画像等）
で、出力画像の濃度ムラが確認されることがある。

【００１０】この現象を以下に説明する。ドット配列に
より形成される画像の潜像電界強度分布を図１７に示
す。近接したドットの場合、破線で示される各ドット潜
像の電界強度分布の裾が重なるため、潜像電界強度は実
線で示すように、ドット間の電界強度が増加する。この
領域にゴースト光が重畳した場合、同領域の電界強度が
増加し、臨界現像電界強度以上になったとき現像され、
出力画像の濃度が上昇するという問題が発生する。

【００１１】そこで、ゴースト光のような迷光を防止す
るために、特開２０００−２２１４４３号公報、特開２
００１−１９１５７９号公報では、結像素子の伝達効率
を低下させないような開口アレイ、遮光方法の提示が行
われているが、これらでも迷光をすべて遮光することは
不十分である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
な問題点を解決するためになされたものであり、感光体
等の像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段
と、静電潜像を現像して可視像を形成する現像手段と、
可視像を記録媒体に転写する転写手段とを有し、前記露
光手段は、発光素子アレイと、配列方向に正立等倍系の
結像素子が複数個配列された結像素子アレイとからなる
画像形成装置において、結像素子アレイの伝達効率を低
下させることなく良好な画像を形成することのできる画
像形成装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、像担持体を露光して静電潜
像を形成する露光手段と、像担持体上の静電潜像を現像
して可視像を形成する現像手段と、像担持体上の可視像
を記録媒体に転写する転写手段とを有し、前記露光手段
は、発光素子アレイと、配列方向に正立等倍系の結像素
子が複数個配列された結像素子アレイとからなる画像形
成装置において、画像データに応じて書込位置制御のた
めのスクリーン角度を設け、画像を形成することを特徴
とする。

【００１４】請求項２に係る発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記画像データを異常画像が発生
する画像パターンとし、出力画像内の前記画像パターン
の有無を判断する判断手段を有し、前記判断手段の判断
信号に基づいてスクリーン角度を設定するスクリーン角
度設定手段を備えたことを特徴とする。ここで、請求項
２記載の画像形成装置において、前記画像データの空間
周波数は所定の値以上である。また、請求項２記載の画
像形成装置において、前記画像データとしては、空間周
波数が所定の値以上の画像と、かつ前記画像に近接した
ベタ画像等があげられる。

【００１５】請求項３に係る発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記スクリーン角度は９０°以外
であることを特徴とする。また、請求項４に係る発明
は、請求項１記載の画像形成装置において、異常画像を
検知する検知手段と、その検知信号に基づいてスクリー
ン角度を設定するスクリーン角度設定手段を備えたこと
を特徴とする。

【００１６】ここで、請求項４記載の画像形成装置にお
いて、前記検知手段として、像担持体上にテストパター
ンを形成する手段と、像担持体上のテストパターンの濃
度を検知する濃度センサを有し、そのテストパターンの
像担持体上の濃度により、異常画像を検知し、その検知
信号に基づいてスクリーン角度を設定するスクリーン角
度設定手段を備えた構成としてもよい。また、上記テス
トパターンは、例えば、少なくとも複数の近接したドッ
トを有する画像である。

【００１７】さらに、請求項４記載の画像形成装置にお
いて、画像形成装置の起動時に前記検知手段を起動さ
せ、同制御を行う構成としてもよい。さらにまた、請求
項４記載の画像形成装置において、出力枚数をカウント
するカウント手段を有し、所定枚数経過毎に前記検知手
段を起動させ、同制御を行う構成としてもよい。さらに
また、請求項４記載の画像形成装置において、所定時間
経過毎に前記検知手段を起動させ、同制御を行う構成と
してもよい。

【００１８】請求項５に係る発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記画像データがハーフトーン画
像からなる場合に、スクリーン部分の露光エネルギーを
可変させることを特徴とする。また、請求項６に係る発
明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記画像
データがハーフトーン画像からなり、かつハーフトーン
画像に近接したベタ画像がある場合に、ベタ部分の露光
エネルギーを可変させることを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】（実施例１）以下、本発明の構
成、動作及び作用について図面を参照して詳細に説明す
る。図１は本発明の一実施例を示す画像形成装置の概略
構成図である。図１において、符号６７は光導電性の感
光体等からなるドラム状の像担持体であり、この像担持
体６７の周囲には、帯電手段（帯電チャージャ、帯電ロ
ーラ、帯電ブラシ等）６０、光書込ヘッド（発光素子ア
レイと、配列方向に正立等倍系の結像素子が複数個配列
された結像素子アレイとからなる露光手段）６１、現像
手段（一成分現像装置、二成分現像装置等）６２、転写
手段（転写チャージャ、転写ローラ、転写ベルト、転写
ブラシ等）６３、除電手段（除電ランプ、除電チャージ
ャ等）６５、クリーニング手段（クリーニングブラシ、
クリーニングブレード、クリーニングローラ等）６６等
が配設されている。また、転写手段６３より記録媒体６
８の搬送方向下流側には定着手段（加熱ローラと加圧ロ
ーラからなる定着装置、加熱ベルトや加圧ベルトを用い
た定着装置等）６４が配設されている。尚、光書込ヘッ
ド６１としては、ＬＥＤアレイ等からなる発光素子アレ
イと、配列方向に正立等倍系の結像素子が複数個配列さ
れた結像素子アレイとからなるが、結像素子アレイとし
ては、ロッドレンズアレイ、マイクロレンズアレイ等
や、図１１〜１３に示したルーフプリズムレンズアレイ
を用いた結像素子アレイ、あるいは、図１４に示したル
ーフプリズムレンズアレイにアパーチャ部材を組み合わ
せた結像素子アレイ等を適宜採用することができる。

【００２０】図１において、図示しない電源スイッチが
オンされると、像担持体６７の回転が開始され、帯電手
段６０により像担持体表面が一様に帯電される（帯電工
程）。所定時間経過後、画像データやテストパターンデ
ータに応じて光書込ヘッド６１により光スポットが照射
され、像担持体６７上に静電潜像が形成される（露光工
程）。形成された静電潜像は、現像手段６２によってト
ナーにより顕像化され（現像工程）、トナー像は転写手
段６３により記録媒体６８上に転写される（転写工
程）。トナー像が転写された記録媒体６８は定着手段６
４で加熱および加圧されてトナー像が記録媒体６８に定
着され（定着工程）、定着後、機外の図示しない排紙ト
レイ等に排出される。

【００２１】次に本実施例の画像形成装置における露光
方法について説明する。以下の説明において、像担持体
の回転方向を副走査方向、像担持体の軸方向を主走査方
向とする。図２は本実施例の画像形成装置における画像
露光部の露光制御系の構成を示すブロック図である。不
図示のリーダ部にて読み込まれた画像信号は、所望の画
像処理が行われた後、画像信号に変換され、リーダの１
ライン走査毎に不図示のバッファメモリに保管される。
読み込まれた画像内にドット配列により形成される画像
（例えば、１ｂｙ１によるハーフトーン画像やディザパ
ターンによるハーフトーン画像等）が含まれている場
合、スクリーンジェネレータ９１によりスクリーン化処
理が行われる。スクリーン化処理についての詳細は後述
する。

【００２２】画像信号は基本画素単位の２値信号に展開
された後、画像メモリ９２に格納される。画像メモリ９
２に格納された画像信号は主走査１ライン毎に読み出さ
れ、ＣＬＫ信号に同期してシフトレジスタ９３にセット
される。シフトレジスタ９３にセットされた画像信号
は、ＳＥＴ信号が入力されるとラッチ９４にラッチさ
れ、副走査方向の画像露光周期に同期したＥＮ信号が入
力され、ＡＮＤ回路９５によってラッチ９４にラッチさ
れた画像信号との論理積が取られることにより、ドライ
バ回路９６に画像信号が入力される。これにより発光素
子９７がＥＮ信号に同期して点灯し、副走査方向に１ラ
イン分の画像露光が行われる。

【００２３】次に本実施例において行われるスクリーン
化処理について説明する。スクリーン化処理は、ドット
配列により形成される画像、例えばドットが複数の基本
画素から構成されたマトリクス画素とし、マトリクス画
素内のパターンが、出力画像における１画素となるよう
なマトリクスパターンを持つ場合、このマトリクスパタ
ーンを、主走査方向に対して所定の角度で並べることに
より実施される。図３（Ａ），（Ｂ）に、スクリーン化
処理した場合のマトリクスパターン及びスクリーン形成
パターンと同パターンの主走査方向の電界強度分布例を
示す。上述したように、スクリーンジェネレータにおい
て、これらのパターンを参照することによりスクリーン
化処理が行われる。また、比較例として、図４（Ａ），
（Ｂ）に、スクリーン化処理しない場合のマトリクスパ
ターン及び同パターンの主走査方向の電界強度分布例を
示す。

【００２４】図３（Ａ）に示すように、マトリクスパタ
ーンにスクリーン角度（例えば、３４°のスクリーン角
度）を設けると、同一面積階調の画像の場合、図４
（Ａ）に示すスクリーン角度を設けない場合と比較し
て、主走査方向のドット間距離が長くなる。ゴースト光
は主走査方向の複数の像高に発生し、ドット配列により
形成される画像の場合に、図４に示すように、各ドット
の露光分布が重なっている領域に重畳して出力画像の濃
度が上昇し、異常画像として確認されるが、図３に示す
ように、スクリーン角度を設け、主走査方向のドット間
距離を長くすると、潜像間の電界強度分布の重なりが減
少して同領域の電界強度の増加が抑えられるため、ゴー
スト光の出力画像への影響は低減される。

【００２５】以上のように、同一階調の潜像でも、画像
データに応じて書込位置制御のためのスクリーン角度を
設けることにより、ドット間距離が長くなるため、ゴー
スト光が重畳していない部分と比較して濃度が上昇する
ような異常画像の発生を抑えることが可能となる。

【００２６】（実施例２）次に本実施例では、実施例１
の画像形成装置において、前記画像データを異常画像が
発生する画像パターンとし、出力画像内の前記画像パタ
ーンの有無を判断する判断手段を有し、前記判断手段の
判断信号に基づいてスクリーン角度を設定するスクリー
ン角度設定手段を備えた構成としたものである。

【００２７】上述したように、ドット配列により形成さ
れる画像の場合に、各ドットの露光分布が重なっている
領域に重畳して出力画像の濃度が上昇し異常画像として
確認されるが、各ドットの露光分布が重なる画像パター
ンは画像形成装置の解像度や露光強度によって異なる。
そこで本実施例では、その装置に応じた異常画像の出る
画像パターンを本体内部のメモリに記憶しておき、図示
しない制御部で図５に示すフローチャートの制御動作を
実行し、バッファメモリ内に読み込まれて画像処理され
た画像信号（読取データ）と前記画像パターンを比較し
（ステップＳ１，Ｓ２）、画像信号（読取データ）に前
記画像パターンが含まれているかを判断手段により判断
し（ステップＳ３）、その判断信号に基づいて、スクリ
ーンジェネレータ９１により前述のスクリーン化処理
（スクリーン角度の設定）が行われる（ステップＳ
４）。

【００２８】尚、前記画像データの空間周波数は所定の
値以上であり、この所定の値はシステムによって異な
る。一例を上げると、二成分現像の解像度６００ｄｐｉ
の複写機において、露光強度の１割程度のゴースト光が
重畳された場合、６cycle/mm以上の空間周波数を有する
画像データを使用する。また、前記画像データとして
は、空間周波数が所定の値以上の画像と、かつ前記画像
に近接したベタ画像等が上げられる。

【００２９】（実施例３）次に本実施例では、実施例１
の画像形成装置において、前記スクリーン角度は９０°
以外であることを特徴とする。すなわち、実施例１で説
明した構成に対し、前記スクリーン角度が９０°の場
合、ドット間距離はスクリーン角度を設けないときと同
等であるため、スクリーン角度は９０°以外とする。そ
してスクリーン角度を９０°以外とすることにより、ド
ット間距離が長くなり、各ドット間の電界強度分布の重
なりが減少して同領域の電界強度の増加が抑えられるた
め、ゴースト光の出力画像への影響は低減される。

【００３０】（実施例４）次に本実施例では、実施例１
の画像形成装置において、異常画像を検知する検知手段
と、その検知信号に基づいてスクリーン角度を設定する
スクリーン角度設定手段を備えたことを特徴とする。上
述しているように、ゴースト光の影響は、ゴースト光が
重畳した領域の電界強度が臨界現像電界強度以上になれ
ば現像されて周辺のゴースト光が重畳していない部分と
比較して濃度が上昇することにある。しかし、臨界電界
強度値は環境変動、径時変動等よって変化する。よっ
て、異常画像を検知する検知手段を設け、その検知信号
に基づいてスクリーン角度を設定することが望ましい。

【００３１】また、本実施例では、前記検知手段とし
て、像担持体上にテストパターンを形成する手段と、像
担持体上のテストパターンの濃度を検知する濃度センサ
を有し、そのテストパターンの像担持体上の濃度によ
り、異常画像を検知し、その検知信号に基づいてスクリ
ーン角度を設定するスクリーン角度設定手段を備えた構
成とする。

【００３２】ここで、異常画像の検知手段の一例を説明
する。図６に本実施例の画像形成装置の概略構成図を示
す。図６において、符号１３７は光導電性の感光体等か
らなるドラム状の像担持体であり、この像担持体６７の
周囲には、帯電手段（帯電チャージャ、帯電ローラ、帯
電ブラシ等）１３０、光書込ヘッド（発光素子アレイ
と、配列方向に正立等倍系の結像素子が複数個配列され
た結像素子アレイとからなる露光手段）１３１、現像手
段（一成分現像装置、二成分現像装置等）１３２、転写
手段（転写チャージャ、転写ローラ、転写ベルト、転写
ブラシ等）１３３、除電手段（除電ランプ、除電チャー
ジャ等）１３５、クリーニング手段（クリーニングブラ
シ、クリーニングブレード、クリーニングローラ等）１
３６が配設されている。また、転写手段１３３より記録
媒体１３９の搬送方向下流側には定着手段（加熱ローラ
と加圧ローラからなる定着装置、加熱ベルトや加圧ベル
トを用いた定着装置等）１３４が配設されている。ま
た、現像手段１３８と転写手段１３３の間で像担持体１
３７に対向する位置には、異常画像を検知する検知手段
として、像担持体上に形成されるテストパターンの濃度
を検知する濃度センサ１３８が設けられている。尚、画
像形成装置の基本的な構成は図１と同様であり、画像露
光部の露光制御系の構成は図２と同様である。

【００３３】本実施例の画像形成装置では、装置内部の
メモリにテストパターンを有し、そのテストパターンを
像担持体１３７に露光して潜像を形成し、テストパター
ンの潜像を顕像化して、その濃度を濃度検出手段である
濃度センサ１３８により検出することにより、異常画像
を検知する。濃度センサ１３８は現像手段１３２の下流
側に設けられており、像担持体１３７の表面上に付着し
たトナー像の濃度を検出できるセンサであり、例えば、
トナー像からの反射光を光電受光器により測定する光電
式濃度計やデジタル読取装置等が挙げられる。尚、濃度
センサ１３８を転写手段１３３の下流側に設け、記録媒
体１３９上のトナー像の濃度を検出するようにしてもよ
い。また、記録媒体１３９に転写する前に一時的に転写
させておくような中間転写部材を有する構成とした場合
には、中間転写部材上に転写されたトナー像の濃度を検
出する濃度センサを設けてもよい。

【００３４】図７は本実施例の制御動作の一例を示すフ
ローチャートである。検知動作が開始されると、まず、
像担持体１３７上に検知用のテストパターンを作成する
（ステップＴ１）。前記濃度センサ１３８は顕像化され
たテストパターン上の濃度Ｃ１，Ｃ２を測定し、図示し
ない制御部のコントローラに出力する。コントローラで
は濃度センサ１３８の出力に基づき、濃度差Ｃ＝Ｃ１−
Ｃ２を算出し、Ｃ≠０の場合、スクリーン角度設定手段
によりスクリーン角度を設定する。

【００３５】以上説明したように、本実施例の画像形成
装置では、テストパターンのトナー濃度により異常画像
の有無を確認し、現像形成条件の制御を行うので、環境
変動、経時変動等に関わらず、良好な画像を得ることが
できる。また、前記テストパターンはドット配列により
形成される画像、例えば図８（ａ）に示すようなディザ
パターンやドットからなるハーフトーン画像（ハーフト
ーンを斜線で表している）、また、図８（ｂ）に示すよ
うに、これらのハーフトーン画像（斜線部）上に黒ベタ
を有する画像等が望ましい。これらの画像のゴースト光
の影響を受ける領域１５２，１５４と受けない領域１５
１，１５３の２個所について、濃度Ｃ１，Ｃ２を測定
し、濃度差Ｃ＝Ｃ１−Ｃ２を算出し、Ｃ≠０の場合、ス
クリーン角度設定手段によりスクリーン角度を設定し、
ゴースト光の影響を低減して異常画像の発生を防止す
る。

【００３６】（実施例５）次に本実施例では、実施例４
の画像形成装置において、画像形成装置起動時に前記検
知手段を起動させ、同制御を行う構成とする。上述して
いるように、ゴースト光の影響は、ゴースト光が重畳し
た領域の電界強度が臨界現像電界強度以上になれば現像
されて周辺のゴースト光が重畳していない部分と比較し
て濃度が上昇することにある。臨界現像電界強度はトナ
ーの帯電量によってきまるが、トナーの特性は環境や経
時により変動する。図９に経時変動の一例としてトナー
の帯電量の変動（現像剤帯電量の経時変動）を示す。本
実施例では、トナーの特性が変動していると考えられる
画像形成装置の起動時に、実施例４で説明した検知手段
を稼動し、異常画像を検知した場合にスクリーン角度設
定手段によりスクリーン角度を設定し、ゴースト光の影
響を低減して異常画像の発生を防止する。

【００３７】（実施例６）次に本実施例では、実施例４
の画像形成装置において、出力枚数をカウントするカウ
ント手段を設け、所定枚数経過毎に前記検知手段を起動
させ、同制御を行う構成とする。図１０に本実施例の制
御動作のフローチャートを示す。すなわち、画像形成装
置が経時で使用されている場合もトナーの特性は変動す
るので、この場合には、出力枚数Ｔをカウントするカウ
ント手段を設け、カウント手段で出力枚数Ｔをカウント
し（ステップＵ１）、所定枚数Ｔｃ経過毎（Ｔ＞Ｔｃ）
に、実施例４で説明した検知手段を稼動し（ステップＵ
２〜Ｕ５）、異常画像を検知した場合にスクリーン角度
設定手段によりスクリーン角度を設定し（ステップＵ
６）、ゴースト光の影響を低減して異常画像の発生を防
止する。

【００３８】（実施例７）次に本実施例では、実施例４
の画像形成装置において、所定時間経過毎に前記検知手
段を起動させ、同制御を行う構成とする。すなわち、所
定時間経過毎に強制的に制御を行うことにより、起動さ
れていても使用頻度の低い画像形成装置での経時変動に
も対応することが可能となる。

【００３９】（実施例８）次に本実施例では、実施例１
（または実施例４）に示した構成の画像形成装置におい
て、前記画像データがハーフトーン画像からなる場合
に、スクリーン部分の露光エネルギーを可変させる構成
とする。前述したように、ゴースト光の影響は、ゴース
ト光が重畳した領域の電界強度が臨界現像電界強度以上
になれば現像されて周辺のゴースト光が重畳していない
部分と比較して濃度が上昇することにある。従って、例
えばゴースト光の影響の出易いドット配列により形成さ
れる画像（例えば、１ｂｙ１によるハーフトーン画像や
ディザパターンによるハーフトーン画像等）の露光エネ
ルギーを通常より若干量減少させる等の制御により、各
ドット間の電界強度分布の重なりが減少し、異常画像の
発生をさらに防止することが可能となる。

【００４０】（実施例９）次に本実施例は、実施例１
（または実施例４）に示した構成の画像形成装置におい
て、前記画像データがハーフトーン画像からなり、かつ
ハーフトーン画像に近接したベタ画像がある場合に、ベ
タ部分の露光エネルギーを可変させる構成とする。例え
ば、画像データがドット配列により形成される画像と、
かつ前記画像に近接したベタ画像を有する場合、ベタ画
像部分の露光エネルギーを若干量減少させる等の制御に
よりゴースト光量の強度を低減させ、異常画像の発生を
さらに防止することが可能となる。

【００４１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段
と、像担持体上の静電潜像を現像して可視像を形成する
現像手段と、像担持体上の可視像を記録媒体に転写する
転写手段とを有し、前記露光手段は、発光素子アレイ
と、配列方向に正立等倍系の結像素子が複数個配列され
た結像素子アレイとからなる画像形成装置において、画
像データに応じて画像パターンに書込位置制御のための
スクリーン角度を設け、画像を形成することを特徴とす
るので、潜像ドット間距離を長くし、潜像間の電界強度
分布の重なりを減少して同領域の電界強度の増加が抑え
られるため、ゴースト光の出力画像への影響が低減さ
れ、濃度が上昇するような異常画像の発生を抑えること
が可能となる。

【００４２】また、本発明の画像形成装置においては、
ゴーストの影響により異常画像を発生する画像パターン
の場合にのみスクリーン角度を設定するようなスクリー
ン角度設定手段を備えることにより、効率的にゴースト
光の影響を低減して異常画像の発生を防止することが可
能となる。

【００４３】さらに、本発明の画像形成装置において
は、異常画像を検知する検知手段を設け、その検知信号
に基づいてスクリーン角度を設定するので、環境変動、
経時変動等に関わらず、ゴースト光の影響を低減して異
常画像の発生を防止することが可能となる。また、本発
明の画像形成装置においては、ゴースト光の影響の出易
い画像パターンの露光エネルギーを制御することによ
り、さらなるゴースト光の影響の低減および、異常画像
の発生を防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す画像形成装置の概略構
成図である。

【図２】図１に示す画像形成装置における画像露光部の
露光制御系の構成を示すブロック図である。

【図３】スクリーン化処理した場合のマトリクスパター
ン及びスクリーン形成パターンと同パターンの主走査方
向の電界強度分布例を示す図である。

【図４】スクリーン化処理しない場合のマトリクスパタ
ーン及び同パターンの主走査方向の電界強度分布例を示
す図である。

【図５】本発明の一実施例を示す制御動作のフローチャ
ートである。

【図６】本発明の別の実施例を示す画像形成装置の概略
構成図である。

【図７】本発明の別の実施例を示す制御動作のフローチ
ャートである。

【図８】テストパターン画像の一例を示す図であって、
（ａ）はディザパターンやドットからなるハーフトーン
画像の例、（ｂ）はハーフトーン画像上に黒ベタを有す
る画像の例である。

【図９】現像剤帯電量の経時変動を示す図である。

【図１０】本発明のさらに別の実施例を示す制御動作の
フローチャートである。

【図１１】結像素子アレイを用いた光書込装置（露光手
段）の一例を示す要部斜視図である。

【図１２】（ａ）は図１１に示す結像素子アレイのアレ
イ配列直交方向から見た等価光学系図、（ｂ）はアレイ
配列方向から見た等価光学系図である。

【図１３】図１１に示す結像素子アレイの正立等倍系の
結像素子の等価光学系図である。

【図１４】アパーチャ部材が適用された結像素子アレイ
の一例を示す図であり、（ａ）は結像素子アレイの部分
斜視図、（ｂ）はアパーチャ部材の部分斜視図、（ｃ）
はアパーチャ部材が取り付けられた結像素子アレイの横
断面図、（ｄ）はアパーチャ部材が取り付けられた結像
素子アレイにおける迷光の光路図である。

【図１５】露光エネルギーに対する感光体の光放電特性
の一例を示す図である。

【図１６】感光体を露光して形成された静電潜像の現像
領域における電界強度分布の一例を示す図である。

【図１７】近接ドットからなる静電潜像の電界強度分布
の一例を示す図である。

【符号の説明】

１：結像素子アレイ ２：発光素子アレイ ３：像担持体 ４：レンズ ５：プリズム面 ４１：結像素子アレイ ４２：アパーチャ部材 ６０，１３０：帯電手段 ６１，１３１：露光手段（光書込ヘッド） ６２，１３２：現像手段 ６３，１３３：転写手段 ６４，１３４：定着手段 ６５，１３５：除電手段 ６６，１３６：クリーニング手段 ６７，１３７：像担持体 ６８，１３９：記録媒体 ９１：スクリーンジェネレータ ９２：画像メモリ ９３：シフトレジスタ ９４：ラッチ ９５：ＡＮＤ回路 ９６：ドライバ回路 ９７：発光素子 １３８：濃度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/23 １０３ Ｆターム(参考） 2C162 AE04 AE13 AE28 AE47 AF13 AF49 AF83 FA04 FA17 FA49 FA50 2H076 AB42 AB51 AB71 AB75 5C051 AA02 CA08 DB02 DB10 DB12 DB22 DB29 DC04 DC07 DE05 EA02 5C074 AA02 BB04 CC26 DD06 EE08 FF05 GG03 GG06

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体を露光して静電潜像を形成する露
   光手段と、像担持体上の静電潜像を現像して可視像を形
   成する現像手段と、像担持体上の可視像を記録媒体に転
   写する転写手段とを有し、前記露光手段は、発光素子ア
   レイと、配列方向に正立等倍系の結像素子が複数個配列
   された結像素子アレイとからなる画像形成装置におい
   て、 画像データに応じて書込位置制御のためのスクリーン角
   度を設け、画像を形成することを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、 前記画像データを異常画像が発生する画像パターンと
   し、出力画像内の前記画像パターンの有無を判断する判
   断手段を有し、前記判断手段の判断信号に基づいてスク
   リーン角度を設定するスクリーン角度設定手段を備えた
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の画像形成装置において、 前記スクリーン角度は９０°以外であることを特徴とす
   る画像形成装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の画像形成装置において、 異常画像を検知する検知手段と、その検知信号に基づい
   てスクリーン角度を設定するスクリーン角度設定手段を
   備えたことを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】請求項１記載の画像形成装置において、 前記画像データがハーフトーン画像からなる場合に、ス
   クリーン部分の露光エネルギーを可変させることを特徴
   とする画像形成装置。
6. 【請求項６】請求項１記載の画像形成装置において、 前記画像データがハーフトーン画像からなり、かつハー
   フトーン画像に近接したベタ画像がある場合に、ベタ部
   分の露光エネルギーを可変させることを特徴とする画像
   形成装置。