JP2013164511A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パルス幅変調によりレーザを微小発光させると不要輻射が発生する。
【解決手段】 複数の発光部の夫々は、パルス幅変調された複数の駆動信号の微小パルスにより発光することで微小発光を行い、複数の発光部の夫々が共に微小発光を行う期間において、複数の発光部が前記微小パルスによって夫々発光する発光タイミングが異なる。
【選択図】 図１４

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に関する。

電子写真方式による画像形成装置は、帯電された感光体にレーザビームによって画像部分を露光することによって静電潜像を形成し、静電潜像をトナーによって現像することで、トナー像を感光体上に形成し、このトナー像を最終的に記録材上へ転写し、定着させる。

ここで、感光体をＤＣ帯電方式で帯電する場合、感光体の膜厚や温湿度環境によって感光体への放電開始電圧Ｖｔｈが変動するために、帯電電圧が常に一定であると、帯電後の感光体の電位ＶＤにばらつきが発生することがある。

これに対し、特許文献１には露光工程において、感光体の画像領域（トナーを付着させる領域）にレーザ光を照射するだけではなく、非画像領域（トナーを付着させない部分）にレーザを微小発光させてレーザ光を弱照射することが提案されている。なお、非画像領域とは、感光体表面上の記録材にトナー像を転写可能な領域としての画像形成領域のうち、画像領域でない領域、つまり画像が存在しない（トナーが付着しない）領域のことである。

特開平８−１７１２６０公報

ここで、特許文献１では、非画像領域へのレーザ光の弱照射を行う為にレーザダイオードに常にバイアス電流を流しており、このバイアス電流によってレーザダイオードを微小発光させている。また、画像領域では、通常の画像露光の為の電流をバイアス電流に加えたものを流すことによりレーザダイオードを発光させている。

しかし、この方法では、レーザの微小発光用のバイアス電流を流す為にレーザ駆動回路にバイアス回路を付加する必要があるため、その分コストアップになってしまう。

そこで、レーザダイオードへ印加する電流の大きさを変えず、パルス幅変調（ＰＷＭ）により、微小パルス幅の電流を印加することによりレーザダイオードを微小発光させることによって非画像領域への弱照射を行うことが考えられる。

しかし、このような微小パルスによる駆動でレーザを微小発光される方法は、細いパルスが繰り返し生成されるために著しく大きな不要輻射電波（放射ノイズ）が発生する問題がある。

そこで本発明は、上記課題を鑑みて、不要輻射の発生を抑えつつ微小パルスによる発光を用いて微小発光を行うことを目的とする。

そこで本発明は、画像データに基づく複数の駆動信号によりそれぞれ駆動される複数の発光部を備え、前記複数の発光部から発光される光により帯電された感光体に潜像を形成する光照射手段を有し、前記複数の発光部は、帯電後の感光体表面のトナーを付着させる領域に対してトナーを付着させる為の通常発光を行い、前記帯電後の感光体表面のトナーを付着させない領域に対して微小発光を行う画像形成装置であって、前記複数の発光部の夫々は、パルス幅変調された前記複数の駆動信号の微小パルスにより発光することで前記微小発光を行い、前記複数の発光部の夫々が共に前記微小発光を行う期間において、前記複数の発光部が前記微小パルスによって夫々発光する発光タイミングが異なることを特徴とする。

本発明によれば、不要輻射の発生を抑えつつ微小パルスによる発光を用いて微小発光を行うことができる。

プリンタの概略構成を示す断面図。 画像形成時における感光体の電位の推移を示すグラフ。 レーザ点灯データの一例を示す図。 暗部微小露光のパルス幅決定シーケンスを示すフローチャート。 暗部微小露光のパルス幅決定シーケンスにおける感光体の電位の推移を示すグラフ。 （ａ）各レーザの暗部微小パルスの駆動電流の波形とその合計電流の波形のグラフ。（ｂ）各電流波形をフーリエ変換したグラフ。 暗部微小パルスデューティが６％・１０％・１４％の３条件でレーザＡ・レーザＢを同位相の暗部微小パルスで駆動する場合の合成電流波形をフーリエ変換したグラフ。 （ａ）１次基本波を相殺する方法を示す図。（ｂ）２次高調波を相殺する方法を示す図。 各レーザの暗部微小パルスの駆動電流の波形とその合計電流の波形のグラフ。 位相差０度の合成電流と、位相差３０度の合成電流をフーリエ変換したグラフ。 （ａ）暗部微小パルスデューティが６％の場合における合成電流波形をフーリエ変換したグラフ。（ｂ）暗部微小パルスデューティが１４％の場合における合成電流波形をフーリエ変換したグラフ。 パルス幅６％・１０％・１４％の暗部微小パルスにおいて、相殺効果が見込める位相差の範囲を示す図。 画像処理部の構成を示すブロック図。 画像処理部の主要な内部信号を示す図。 暗部微小パルス付加回路Ａの内部構造を示すブロック図。 ３ビームレーザの高調波電流の相殺方法を示す図。 露光スキャナの構成を示す概略図。 レーザ駆動回路の構成を示すブロック図。

以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具現化した一例を示すものであり、本発明の構成を限定するものではない。

［第１実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置として、画像クロック周波数２０ＭＨｚのモノクロ２ビームレーザビームプリンタを例に、不要輻射を低減する実施形態を次の順序で説明する。

１．画像領域の画像ブランク部を微小パルスで露光（暗部微小露光）するプリンタ１０１についての説明。２．暗部微小露光と感光体電位についての説明。３．暗部微小露光の露光データについての説明。４．暗部微小露光のパルスデューティの設定方法についての説明。５．暗部微小露光のパルス幅と不要輻射の関係の説明。６．不要輻射の低減方法についての説明。７．不要輻射を低減する具体的構成についての説明。

＜プリンタ１０１＞
まず、本実施例のプリンタ１０１について図面を参照しながら説明する。

図１はプリンタ１０１の概略構成を示す断面図である。

図１において、１０６は光を照射されると絶縁性から導電性に変化する感光体、１０９は感光体１０６を帯電する帯電ローラ、１１２は感光体１０６を２本のレーザビームで露光する露光スキャナ、１０４は現像スリーブ、１０３はトナー容器、１０５は転写ローラ、１０８はクリーニングブレード、１０７は廃トナー容器、１１０は定着器、１１８はコントローラである。コントローラ１１８にプリンタ１０１の制御を行う制御部１１９が配設されている。

次に、プリンタ１０１の画像形成動作について説明する。プリンタ１０１に接続されたコンピュータ（不図示）からプリント命令および、ページ記述言語で記述された画像データがプリンタ１０１に送信される。コントローラ１１８内の画像処理部１２０が画像データを受信し、露光スキャナ１１２内のレーザを駆動するためのレーザ点灯データに変換する。

他方、感光体１０６は矢印の方向に回転し、ＤＣ帯電方式の帯電ローラ１０９によっておおよそ電位ＶＤ１に帯電される。前述した露光スキャナ１１２より出射されたレーザ光で回転する感光体１０６の表面を露光する。このとき、レーザ点灯データに基づいてレーザ光量を変化させることにより、感光体１０６上に静電潜像が形成される。

トナー容器１０３にはトナーが充填されており、現像スリーブ１０４の回転に伴い、適量のトナーが適度に帯電された後、感光体１０６上に供給される。現像バイアスによって現像スリーブ１０４上のトナーは感光体１０６の静電潜像に付着することによって、潜像がトナー像へと現像されて可視化できるようになる。

前述したトナー像の形成にタイミングを合わせて、給紙カセット１１７に積載された記録紙が１枚ずつ給紙され、トナーと逆極性の正極バイアスを転写ローラ１０５に印加することによって、感光体１０６上のトナー像は記録紙上に転写される。

転写されずに感光体１０６上に残った転写残トナーはクリーニングブレード１０８によって感光体１０６表面から掻き落とされて廃トナー容器１０７に収納される。そして、表面をクリーニングされた感光体１０６は繰り返し次の画像形成プロセスに入る。

一方、トナー像を載せた記録紙は定着器１１０によって加熱、加圧を受け、トナー像が記録紙上に定着される。画像が定着された記録紙は排紙ローラ１１１によってトレイに搬送される。このようにプリンタ１０１による画像形成は行われる。

ところで、プリンタ１０１は、ＤＣ帯電方式であるので、感光体の膜厚や温湿度環境によって感光体への放電開始電圧Ｖｔｈが変動し帯電後の感光体の電位ＶＤにばらつきが発生することがある。

そこで本発明では、露光工程において、感光体のトナー像として可視化される画像領域（トナーを付着させる領域＝明部）にレーザを通常発光させ潜像を形成する以外に、感光体のトナー像で可視化しない非画像領域（暗部）の微小発光を行う。微小発光とは、トナー像で可視化しない非画像領域（暗部）にもトナーが付着しない程度にレーザ光を照射することである。このレーザの微小発光によるレーザ光の弱照射により、帯電後の感光体の電位ＶＤのバラつきを吸収して、非画像領域の電位（暗部電位ＶＤ）を適正化している。以降この非画像領域（暗部）へのレーザ光の弱照射を暗部微小露光と称して説明する。

＜露光と感光体１０６の表面電位の関係＞
次に、暗部微小露光による画像形成時の感光体１０６の表面電位の変化について説明する。

図２は前述したプリンタ１０１の画像形成動作における感光体１０６の表面電位の推移を示したグラフである。グラフの縦軸は感光体１０６電位を示し、横軸は時間軸を示している。なお、縦軸の矢印方向が負極性になっている。
はじめに、感光体１０６の電位はほぼ０［Ｖ］である。画像形成が開始されると、帯電ローラ１０９によって、感光体１０６はおおよそ電位ＶＤ１（約−８００Ｖ）に帯電される（図２矢印ａ）。

次に、露光スキャナ１１２によって感光体１０６ 上に静電潜像を形成される（図２矢印ｂ）。明部は画像データの画像の階調（濃淡）に基づいて感光体１０６の表面の単位面積当たりに照射されるレーザ光量を変化させながら露光される。暗部は暗部微小露光によって現像されない程度に弱く露光される。

暗部微小露光によって感光体１０６が露光されると、感光体１０６の暗部の電位はＶＤ１（約−８００Ｖ）から暗部電位ＶＤ（−７００Ｖ）に変化する。

１画素全て画像データとしてレーザ光で感光体１０６が露光されると、感光体１０６の明部の電位はＶＤ１（約−８００Ｖ）から明部電位ＶＬ（−３００Ｖ）に変化する。

したがって、露光後の感光体１０６の電位は暗部電位ＶＤから１画素全て画像データとしてレーザ光で露光された明部電位ＶＬの間の値となっている。

その後、現像スリーブ１０４に対向する位置で、感光体１０６の表面の明部にトナーが付着させられる。

その後、感光体１０６と転写ローラ１０５の間に転写バイアスが印加されるために、転写後の感光体１０６の電位は−１００〜＋５００Ｖになる（図２矢印ｃ）。

＜露光スキャナ１１２の説明＞
次に、露光スキャナ１１２の構成について説明する。図１７は露光スキャナ１１２の構成を示す概略図である。

露光スキャナ１１２は感光体１０６に光を照射する光照射手段としてのレーザスキャナである。露光スキャナ１１２は、レーザ光Ａ、レーザ光Ｂを独立して出射可能な光源としてのレーザ半導体（レーザダイオード）１１２５、コリメータレンズ１１２６、回転多面鏡１１２７、走査レンズ１１２８、ミラー１１２９、ＢＤセンサ１１２４を有する。レーザ半導体１１２５はレーザ発光部Ａ１１２２、レーザ発光部Ｂ１１２３（図１３、１８）を備え、レーザ発光部Ａ１１２２からレーザ光Ａを、レーザ発光部Ｂ１１２３からレーザ光Ｂを夫々出射する。レーザ半導体１１２５から出射されたレーザ光Ａ、レーザ光Ｂはコリメータレンズ１１２６を透過して平行光化され、回転する回転多面鏡１１２７に入射する。回転多面鏡１１２７の反射面で反射したレーザ光Ａ、Ｂは、走査レンズ１１２８を透過して、感光体１０６上で所定のスポット形状となるように集光され、ミラー１１２９により光路を折り曲げられ、感光体１０６上に照射される。

回転多面鏡１１２７の回転に伴って、回転多面鏡１１２７の反射面で反射したレーザ光Ａ、Ｂの反射する方向が連続的に変化していくので、感光体１０６上に集光されたレーザ光Ａ、Ｂのスポットは、矢印の方向に移動し、走査線を形成する。このように感光体１０６上でレーザ光Ａ、Ｂのスポットを移動させることで、同時に２本の走査線を形成し、感光体１０６上で走査を行う。

また、回転多面鏡１１２７の反射面が所定の角度の時に、レーザ光ＡがＢＤセンサ１１２４の不図示のフォトダイオードへ入射し、これにより、ＢＤセンサ１１２４は水平同期信号を出力する。

＜レーザ点灯データ＞
次に、レーザ光Ａ、Ｂを発光させる為のレーザ点灯データについて説明する。

図３はレーザ点灯データの一例を示す図である。図３にはレーザ光Ａを発光させる為のレーザ点灯データＡ〔ｈ〕、および、レーザ光Ｂを発光させる為のレーザ点灯データＢ〔ｉ〕の一部をそれぞれ記載している。図３の横方向は時間軸であり、レーザ点灯データＡ〔ｈ〕とレーザ点灯データＢ〔ｉ〕の時間軸を揃えて記載している。

これらのレーザ点灯データＡ〔ｈ〕（第１信号）、レーザ点灯データＢ〔ｉ〕（第２信号）は、レーザ半導体１１２５のレーザ発光部Ａ１１２２（第１発光部）、レーザ発光部Ｂ１１２３（第２発光部）（図１３、１８参照）に入力される駆動信号である。これらレーザ点灯データＡ〔ｈ〕、レーザ点灯データＢ〔ｉ〕がＨｉｇｈレベルの場合に各発光部が発光（点灯）しレーザ光が出射される。

なお、〔〕はアルファベットを使用した名称と、後述する図中に用いているアルファベットとの区別を付けるために用いている。

レーザ点灯データＡ〔ｈ〕については１から７画素までが示されている。１から３画素までと７画素目は、トナーを付着させない画像ブランク部（暗部）であるので、暗部微小露光されている。具体的には、静電潜像における（画像ブランク部の電位である）暗部電位ＶＤを制御するために、パルス幅変調（ＰＷＭ）により１画素分の幅よりも小さい所定のパルス幅（図３矢印ｕｔ）で点灯させている。以下、このように暗部を露光するための所定のデューティの点灯パルスを暗部微小パルスと称する。このとき、暗部は全て同じパルス幅で露光されるため、暗部の各画素の１画素あたりの露光時間は等しくなる。なお、プリンタ１０１の画像クロックは周波数２０ＭＨｚであるので、１画素のパルス幅ｚｔは５０ｎｓｅｃである。

レーザ点灯データＡ〔ｈ〕の４から６画素までは画像部分（明部）である。４画素目と６画素目は１画素全体を印刷する場合のデータを示している。また、５画素目は、画素の階調に応じて１画素の幅より細くなるようにＰＷＭ変調を施したドットで画像を印刷する場合のデータを示している。

このように、暗部のデータは、所定のデューティの微小パルス（パルス幅ｕｔ）でレーザ発光部Ａ１１２２を発光（点灯）させる微小発光用のデータである。また、明部のデータは画像階調に応じたデューティのパルス（パルス幅）でレーザ発光部Ａ１１２２を発光（点灯）させる通常発光用のデータである。

レーザ点灯データＢ〔ｉ〕は１から５画素までと７画素目は画像ブランク部（暗部）である。６画素目は画像部分（明部）であり、レーザ点灯データＡ〔ｈ〕と同様に暗部と明部のパルス幅がそれぞれ設定されたデータである。つまり、暗部のデータはパルス幅ｕｔでレーザ発光部Ｂ１１２３を発光させ、明部のデータは画像階調に応じたパルス幅でレーザ発光部Ｂ１１２３を発光させるデータである。

また、後に詳述するが、本発明は、レーザ点灯データＡ〔ｈ〕の暗部微小パルスとレーザ点灯データＢ〔ｉ〕の暗部微小パルスとの間に時間差ｗｔを設けていることを特徴としている。

＜暗部微小露光量の決定シーケンス＞
図２で説明したように、暗部微小露光は、帯電後の感光体１０６の電位ＶＤ１のバラつきを吸収して、非画像領域の電位（暗部電位ＶＤ）を目標電位ＶＤ０にしている（暗部電位ＶＤを適正化している）。ここで、帯電後の感光体１０６の電位ＶＤ１は、環境や感光体１０６の使用量に応じて変化する為、常に一定の暗部微小露光の露光量では暗部電位ＶＤを目標電位ＶＤ０にすることができないので、暗部微小露光の露光量を状況に応じて変える必要がある。このため、本プリンタ１０１は、暗部微小露光における露光量を決定するシーケンスを実行する。

本プリンタ１０１では、レーザ点灯データにおいて、暗部微小露光の暗部微小パルスのパルスデューティ（暗部微小パルスの全体に占める割合）を変更することによりパルス幅を変更し露光量を変更する。なお、暗部微小露光の暗部微小パルスのパルスデューティを暗部微小パルスデューティと称し、微小パルスのパルス幅をｕｔ、１画素分のレーザ点灯時間をｚｔとすると、暗部微小パルスデューティｕは以下のようにあらわされる。

ｕ［％］＝（ｕｔ［ｓｅｃ］÷ｚｔ［ｓｅｃ］）×１００ ・・・（１）
この暗部微小露光量決定シーケンスについて以下に説明する。図４は暗部微小パルスデューティの決定シーケンスのフローチャートである。図５は暗部微小パルスデューティの決定シーケンスにおける感光体１０６の電位の推移を示した説明図である。図５の縦軸は感光体１０６の電位を示し、横軸は時間を示している。なお、縦軸は上方が負極性になっている。また、主要なタイミングを矢印ａｃ、ｂｃ、ｃｃ、ｄｃで図示している。

暗部微小パルスデューティの決定シーケンスは、まず始めに制御部１１９が暗部微小パルスデューティを設定する（ステップＳ０１）。本実施例では初期値の暗部微小パルスデューティの値として１０％を設定する。こここで、設定する最初の暗部微小パルスデューティの値は、初期値でなくても直近に用いた暗部微小パルスデューティの値であってもよい。

次にステップＳ０２に移行して、感光体１０６を露光スキャナ１１２で露光することによって除電して、そのときの感光体１０６の残留電荷の電位を基準電位Ｖｒとする。

次にステップＳ０３に移行して、帯電ローラ１０９で感光体１０６の電位をＶＤ１に帯電する（図５矢印ｂｃ）。ここで、前述したようにＶＤ１は暗部電位ＶＤの目標電位ＶＤ０よりも負電位側に帯電している。また、このときの帯電電流Ｉｋを計測しておく。

次にステップＳ０４に移行して、現在セットされている暗部微小パルスデューティで感光体１０６を露光する（図５矢印ｃｃ）。暗部微小露光後の感光体電位をＶＤ２とする。

次にステップＳ０５に移行して、暗部微小露光を施した感光体１０６を再びＶＤ１に帯電する。この時、帯電電流Ｉａを計測する（図５矢印ｄｃ）。ドラム膜厚と温度および湿度が一定である時、帯電電流と帯電電圧は比例関係にある。

ステップＳ０６においては上記関係を利用して、ＶｒＶからＶＤ１に帯電した時の帯電電流Ｉｋ、およびＶＤ２からＶＤ１に帯電した時の帯電電流Ｉａより、暗部微小露光後の感光体１０６の電位ＶＤ２を次式によって算出する。

（ＶＤ１−Ｖｒ）÷Ｉｋ＝（ＶＤ１−ＶＤ２）÷Ｉａ より
ＶＤ２＝ＶＤ１×｛１−（Ｉａ÷Ｉｋ）｝＋Ｖｒ×Ｉａ÷Ｉｋ
次にステップＳ０７に移行して、暗部微小露光後電位ＶＤ２が目標としている目標電位ＶＤ０に一致しているか否かをチェックする。なお、目標電位ＶＤ０はＶＤ０を中心とする所定の目標範囲である。

暗部微小露光後電位ＶＤ２が目標電位ＶＤ０に一致していれば、現在の暗部微小パルスデューティの値を画像形成に使用する暗部微小パルスデューティの値として決定する（ステップＳ０８）。

また、暗部微小露光後電位ＶＤ２が目標電位ＶＤ０に一致しない場合はステップＳ０９に移行する。ステップＳ０９では、暗部微小露光後電位ＶＤ２が目標電位ＶＤ０よりも負側の電位であるか否か（図５のグラフにおけるＹ軸の矢印方向側であるか否か）を判定する。

暗部微小露光後電位ＶＤ２が目標電位ＶＤ０よりも負側の電位である場合は、露光不足のため、暗部微小パルスデューティの値を所定量増加させる（ステップＳ１０）。暗部微小露光後電位ＶＤ２が目標電位ＶＤ０よりも正側の電位である場合は、露光過剰のため、微小露光暗部微小パルスデューティの値を所定量減少させる（ステップＳ１１）。暗部微小パルスデューティの値を変更した後は、ステップＳ０４に移行して、再び感光体１０６を微小露光する手順に戻る。

以上説明した、暗部微小パルスデューティ決定シーケンスにより、レーザ点灯データＡ〔ｈ〕とレーザ点灯データＢ〔ｉ〕における暗部微小パルスデューティの値が決定される。決定された暗部微小パルスデューティの値は制御部１１９によって、画像処理部１２０に格納される。

上述した暗部微小パルスデューティ決定シーケンスは、プリンタ１０１が電源オンされた際に予め行っておくと、印刷を開始してから終了するまでのいわゆる印刷時間を短縮することができる。このため、本実施例ではプリンタ１０１の電源がオンされた場合や、感光体１０６を含むプロセスカートリッジ１０２が交換された場合に、暗部微小パルスデューティ決定シーケンスを実施している。しかしながら、その他のタイミングで行ってもよいということは言うまでもない。

また、暗部微小パルスデューティの決定方法は上記の方法以外の他の方法でもよい。例えば、感光体１０６の使用時間等の感光体１０６の使用量に関連する情報を内にコントローラ１１８内やトナー容器１０３等に記録しておき、制御部１１９が、感光体１０６の使用量に関連する情報を取得する。そして、制御部１１９がこの情報に応じて暗部微小パルスデューティの値を決定し、画像処理部１２０に格納する構成であってもよい。

＜暗部微小パルスと不要輻射の関係＞
次に、前述した暗部微小パルスが不要輻射に与える影響を説明する。

まず、レーザ駆動によって不要輻射が発生する現象について説明する。一般的に伝送線路に高周波電流を流すとき、インダクタンス特性の影響を大きく受けることが知られている。ここで、パルス幅変調（ＰＷＭ）された微小パルスによりレーザを微小発光すると、レーザ駆動回路およびレーザ駆動回路に電源を供給する電源ラインのケーブルには電流が流れ、電源ラインのインダクタンス成分によって高周波の雑音電圧が発生する。そして雑音電圧に含まれるある周波数の高周波ノイズが電源ラインのケーブル等で共振を起こすと、この電源ラインのケーブル等をアンテナとして高周波ノイズの電磁エネルギーの一部が空間中に電磁波として放射される。このように放射された電磁波が不要輻射である。

次に、暗部微小パルスの一例として、暗部微小パルスデューティ１０％、かつ前述したレーザＡとレーザＢの位相差Ｗが０度、かつ暗部微小パルスが１画素の中央に位置する場合について、以下、図を参照しながら説明する。

図６（ａ）は、上段はレーザＡの暗部微小パルスの駆動電流、中段はレーザＢの暗部微小パルスの駆動電流、下段は、レーザＡ及びレーザＢの駆動電流を合計した総電流の各電流波形を示した図である。以下、総電流を合成電流と称する。

図６（ａ）に示すように、レーザＡの暗部微小パルスの駆動電流、及び、レーザＢの暗部微小パルスの駆動電流、及び、合成電流は、それぞれ２２．５ｎｓｅｃで立ち上がり、２７．５ｎｓｅｃで立ち下がっている。暗部微小パルス幅〔ｕｔ〕は５ｎｓｅｃ（つまり、５０ｎｓｅｃ（１画素分）の１０％）である。

図６（ｂ）は、図６（ａ）の各電流波形を画像クロック周波数２０ＭＨｚでフーリエ変換したグラフである。図６（ｂ）の縦軸は電流の振幅比、横軸は２０ＭＨｚの高調波の次数を示している。横軸において、０次は直流成分、１次は２０ＭＨｚの基本波、２次は４０ＭＨｚの高調波を意味している。

図６（ｂ）に示すように、各高調波の成分は、０次をピークに１０次まで減り続け、１０次から１４次まで増加し、１４次から２０次まで減少し、２０次から２４次まで増加し、２４次から３０次まで減少する。なお、３０次以降は振幅比の値が小さいため省略する。

ここで、１０次前後・２０次前後・３０次前後の高調波成分は小さい値になっている。そして、０次・１４次・２４次の極大値は高次の高調波になるにしたがって、その値は小さくなっている。不要輻射の観点では、図６（ｂ）における振幅の大きい次数の周波数と同じ周波数の電磁波が放射されやすい。振幅の大きい次数の高調波として、１４次の極大値１１より大きい振幅比をピックアップすると、１次から８次の高調波の振幅が比較的大きい。また、図６（ｂ）において、振幅の小さい次数の周波数と同じ周波数の電磁波は振幅が小さいため、たいてい不要輻射として問題にならない。

次に、不要輻射の要因であるアンテナ特性について述べる。一般的にプリンタのアンテナ特性はプリンタの金属筐体や、電気部品が実装されたプリント基板や、電線の大きさに依存して決まる。一般的に、標準的な大きさのプリンタでは１００ＭＨｚ以上の高周波が放射されやすいことがわかっている。本実施例のプリンタ１０１は標準的な大きさであるとすると、本プリンタ１０１の画像クロックは２０ＭＨｚであるので、５次以上の高周波が不要輻射として放射されやすいということになる。

従って、暗部微小パルスデューティ１０％、かつ前述したレーザＡとレーザＢの位相差Ｗが０度、かつ暗部微小パルスが１画素の中央に位置する場合、５次から８次の高調波が不要輻射として問題になる可能性が高いと考えられる。

また、暗部微小パルスデューティが１画素の１０％以外の場合についても図を参照しながら説明する。図７は、暗部微小パルスデューティが６％・１０％・１４％の３条件でレーザＡ・レーザＢを同位相の暗部微小パルスで駆動する場合の合成電流波形をそれぞれ画像クロック周波数でフーリエ変換したグラフである（横軸は３０次までを示した）。図７からわかるように、暗部微小パルスデューティが６％の場合、グラフの極大値の次数は０次・２５次である。グラフの極小値の次数は１７次である（１／０．０６≒１７）。

前述した場合と同様に振幅比が１１よりも大きい高調波をピックアップすると、１次から１１次の高調波が該当する。さらに、上述したアンテナ特性を考慮すると、暗部微小パルスデューティ６％の暗部微小パルスは５次から１１次の高調波が不要輻射として放射されやすいと考えられる。

次に、図中の破線は前述した暗部微小パルスデューティ１０％のグラフである。グラフの極大値の次数は、０次・１４次・２４次である。グラフの極小値の次数は、１０次・２０次・３０次である（１／０．１＝１０）。上述したアンテナ特性を考慮すると、暗部微小パルスデューティ１０％の暗部微小パルスは５次から８次の高調波が不要輻射として問題になる可能性が高いと考えられる。

次に、図中のドットは暗部微小パルスデューティ１４％のグラフである。グラフの極大値の次数は、０次・１０次・１７次・２５次である。グラフの極小値の次数は、７次・１４次・２１次・２８次である（１／０．１４≒７）。振幅比が１１よりも大きい高調波をピックアップすると、１次から６次、および９次から１２次の高調波が該当する。上述したアンテナ特性を考慮すると、パルス幅１４％の暗部微小パルスは５次から６次、および９次から１２次の高調波が不要輻射として放射されやすいと考えられる。

このように、不要輻射として問題になりやすい高調波の次数は暗部微小パルスデューティの値によって異なる。

なお、不要輻射の発生を抑える方法として、ランダムにパルス幅を変えた微小発光パルスによってレーザを微小発光させることが考えられる。しかし、ランダムにパルス幅を変えると暗部電位ＶＤを一定にしにくく、暗部電位ＶＤのムラが発生する。このため、感光体１０６表面の位置によっては暗部電位ＶＤと現像バイアスとの相対電位差が所望の電位差とならず、非画像部（暗部）にトナーが付着する、所謂かぶりと呼ばれる画像不良を引き起こす虞がある。そこで、本実施形態では、暗部電位ＶＤのムラを抑えつつ、不要輻射を低減する。

＜高調波の振幅を低減する方法＞
次に、本発明の特徴である不要輻射として問題となりやすい高調波を低減する方法について説明する。

周知のように、波の性質を持っているサイン波は逆位相のサイン波を加えると相殺する（＝キャンセルする）ことができる。また、サイン波は１８０度分の位相をずらせば、逆位相に変換することができる。

以下、詳細に説明する。図８（ａ）は１次基本波を相殺する方法を示した図であり、（ｂ）は２次高調波を相殺する方法を示した図である。

上段の１次基本波の相殺する方法は次のように示される。実線はレーザＡの１次基本波（レーザＡ）である（簡単のため振幅１のサイン波で示す）。点線はレーザＢの１次基本波であり、レーザＡの１次基本波の逆位相の波形になっている。一点鎖線は前述した２つの１次基本波の合成波である。２つの１次基本波の合成波（一点鎖線）は値０の直線を示している。前述したように、レーザＡの１次基本波を相殺するためのレーザＢの波形は、レーザＡの波形を１８０度位相シフトして作ることができる。このようにすると、レーザＡとレーザＢの１次基本波の相殺が可能になる。

次に、下段の２次高調波の相殺方法を示す。図中の長破線（＝長い点線）はレーザＡの２次高調波である。ドット（＝短い丸の点線）はレーザＢの２次高調波であり、レーザＡの２次高調波の逆位相の波形になっている。二点鎖線は、レーザＡ、レーザＢの２次高調波の合成波であり、値０の直線を示している。２次高調波を相殺するためのレーザＢの波形は、レーザＢの波形を９０度位相シフトして作ることができる。つまり、２次高調波の１周期は１８０度であるので、その半周期は９０度になる。このようにすると、レーザＡとレーザＢの２次高調波を相殺することが可能になる。

従って、レーザＡのＫ次の高調波を相殺するためには、レーザＢのＫ次の高調波を、１８０÷Ｋ［度］分だけ位相をシフトさせ、逆位相の関係が成り立つようにすればよい。

言い換えると、レーザＡのＫ次の高調波とレーザＢのＫ次の高調波が逆位相になる位相差をＷとすると、次式が成立する。
Ｗ［度］＝１８０［度］÷Ｋ ・・・（２）

次に、暗部微小パルスを位相シフトさせて、高調波の振幅が低減する例を示す。上述したように暗部微小パルスデューティ１０％の暗部微小パルスは、５次から８次の高調波が不要輻射の問題の原因となる可能性が高いと考えられる。

そこで、暗部微小パルスデューティ１０％の場合において、６次の高調波を相殺する例を示す。なお、相殺する対象となる高調波の次数は５次から８次の中から、一例として６次を選択した。

式（２）より、６次高調波は位相差Ｗを３０度（＝１８０÷６）にすると逆位相の関係が成立する。

また、１画素分のレーザ発光時間（＝１周期）Ｔは、画像クロックをＣｋとすると、
Ｔ［ｓｅｃ］＝１［ｓｅｃ］÷Ｃｋ［Ｈｚ］ ・・・（３）
と表せ、画像クロックが２０ＭＨｚであるので、
Ｔ＝１÷２０［ＭＨｚ］＝５０［ｎｓｅｃ］
となる。

そして、時間差ｗｔは以下の式で表される。
ｗｔ［ｓｅｃ］＝Ｔ［ｓｅｃ］×（Ｗ［度］／３６０［度］） ・・・（４）
この式（３）にＷ＝３０［度］、Ｔ＝５０［ｎｓｅｃ］を代入すると、ｗｔ＝４．２［ｎｓｅｃ］となる。

従って、レーザＢをレーザＡに対して位相差３０度分遅らせるためには、レーザ点灯データＢ〔ｉ〕の暗部微小パルスを、レーザ点灯データＡ〔ｈ〕の暗部微小パルスに対して４．２［ｎｓｅｃ］遅らせればよい。

次に、暗部微小パルスデューティ１０％でレーザＡを発光させ、暗部微小パルスデューティ１０％でレーザＢをレーザＡに対して３０度遅らせて発光した場合の駆動電流について説明する。図９の上段はレーザＡの暗部微小パルスの駆動電流、中段はレーザＢの暗部微小パルスの駆動電流、下段は、レーザＡ及びレーザＢの駆動電流を合計した総電流の各電流波形を示した図である。図１０は、図６（ｂ）に示した位相差０度の合成電流と、位相差３０度の合成電流を画像クロック周波数２０ＭＨｚでフーリエ変換したグラフである。縦軸は電流の振幅比、横軸は高調波の次数を示している。

図１０に示されるように、位相差３０度の場合、０次をピークに６次まで減り続け、６次から８次まで少し増加し、８次から１０次まで減少し、１０次から１３次まで増加し、１３次から１９次まで減少、１９次から２４次まで増加し、２４次から３０次まで減少する（３０次以降は値が小さい値のため省略）。

このように、位相差Ｗを３０度にすることによって、６次高調波の相殺することができる。また、１次から９次高調波（特に５次・６次・７次の高調波）、１５次から１９次高調波について、位相差０度の場合と比べて振幅比を小さくすることができることがわかる。従って、暗部微小パルスデューティが１０％の場合、位相差Ｗが３０度となるように暗部微小パルスを点灯させれば良い。

次に、暗部微小パルスデューティが１０％以外の場合について説明する。前述したように、暗部微小パルスデューティが６％の場合、５次から１１次の高調波が不要輻射の問題を起こしやすい。そこで、５次から１１次の高調波の中から７次高調波を相殺する例について示す。７次高調波を相殺する場合は、式（２）より、暗部微小パルスの位相差Ｗを２５．７度（＝１８０÷７）にする。

図１１（ａ）は、暗部微小パルスデューティが６％の場合におけるレーザＡ、レーザＢの合成電流波形を画像クロック周波数２０ＭＨｚでフーリエ変換したグラフである。このグラフからわかるように、位相差Ｗを２５．７度とすることにより、１〜１３、及び、１８〜２６次の振幅比を位相差Ｗが０度の場合と比べ低減することができる。

また、暗部微小パルスデューティが１４％の場合、５次から６次、および９次から１２次の高調波が不要輻射の問題を起こしやすいと前述した。そこで、上記高調波の内から１０次高調波を相殺例について示す。１０次高調波を相殺する場合は、同様に式（２）より暗部微小パルスの位相差Ｗを１８度（＝１８０÷１０）にする。

図１１（ｂ）は、暗部微小パルスデューティが１４％の場合におけるレーザＡ、レーザＢの合成電流波形を画像クロック周波数２０ＭＨｚでフーリエ変換したグラフである。このグラフからわかるように、位相差Ｗを１８度とすることにより、２〜６、及び、８〜１３、及び、１５〜１７、及び、２４〜２７、及び、２９〜３０次の振幅比を位相差Ｗが０度の場合と比べ低減することができる。

以上のように、レーザＡ、レーザＢの暗部微小パルスの間に上述のように位相差（時間差）を設けることによって、合成波形における高調波の振幅比が低減されることがわかる。

但し、前述した暗部微小パルスデューティに対して、高調波の振幅比を低減できる位相差は、前述した場合に限定されるものではない。そこで、暗部微小パルスデューティに対して、高調波の相殺効果が期待できる位相差Ｗの範囲を示す。

ここで、暗部微小パルスデューティは、１画素に占めるパルス幅の割合であるパルスデューティ比としてＤ（ｕｔ／ｚｔ）で記すことにする。

まず、暗部微小パルスデューティＤの暗部微小パルスを画像クロックでフーリエ変換した場合に高調波の振幅が０に近くなる極小値の次数Ｐを求める。ただしＮは自然数である。
Ｌ＝（１÷Ｄ）×Ｎ
＝Ｎ／Ｄ ・・・（５）
暗部微小パルスデューティＤ＝０．１の場合を、式（５）よりＬは以下のようになる。
１÷０．１＝１０［次］、２÷０．１＝２０［次］、３÷０．１＝３０［次］
即ち、これら極小値の次数Ｐの高調波をメインに相殺するような位相差Ｗを設定しても高調波の打消し効果が少ない。

また、極小値の次数Ｌの高調波をメインに相殺するための位相差Ｗ_Ｌは、式（２）においてＫ＝Ｌとすると得ることができる。
Ｗ_Ｌ＝１８０÷（Ｎ／Ｄ）
＝（３６０÷２）÷（Ｎ／Ｄ） ・・・（６）
また、極小値の次数Ｌの前後の次数Ｌ−１、Ｌ＋１の高調波も振幅比が小さいので、相殺効果が少ない。即ち、式（６）より、
Ｗ_Ｌ−１＝（３６０÷２）÷｛（Ｎ／Ｄ）−１｝
Ｗ_Ｌ＋１＝（３６０÷２）÷｛（Ｎ／Ｄ）＋１｝
したがって、相殺効果が少ない位相差Ｗの範囲は次の不等式で示される。
Ｗ_Ｌ＋１≦Ｗ≦Ｗ_Ｌ−１
（３６０÷２）÷｛（Ｎ／Ｄ）＋１｝≦Ｗ≦（３６０÷２）÷｛（Ｎ／Ｄ）−１｝

上記不等式を整理して書き換えると、次の不等式で示される。

３６０×Ｄ÷｛２×（Ｎ＋Ｄ）｝≦Ｗ≦３６０×Ｄ÷｛２×（Ｎ−Ｄ）｝・・・（７）
即ち、相殺効果が見込める位相差Ｗの範囲は、式（７）に示される上記の位相差Ｗの範囲を含まない範囲であり、次の不等式で示される。
３６０×Ｄ÷｛２×（Ｎ−Ｄ）｝＜Ｗ＜３６０×Ｄ÷｛２×（Ｎ−１＋Ｄ）｝・・・（８）
また、式（４）に基づいて、位相差Ｗを時間差ｗｔへ変換すると、以下のようになる。
（Ｔ・Ｄ）／｛２×（Ｎ−Ｄ）｝＜ｗｔ＜（Ｔ・Ｄ）／｛２×（Ｎ−１＋Ｄ）｝・・・（９）
また、式（８）にＤ＝０．０６、０．１、０．１４を代入した結果を図１２に示す。
このように、図１２に示した位相差Ｗの範囲であれば少なくとも相殺効果を見込めることができる。

＜コントローラ１１８と露光スキャナ１１２との関係＞
次に暗部微小パルスが含まれているレーザ点灯データを生成する制御について説明する。まず、コントローラ１１８と露光スキャナ１１２との関係について説明する。図１３はコントローラ１１８と露光スキャナ１１２内の構成を示すブロック図である。

図１３に示すように、コントローラ１１８はプリンタ１０１の制御を担っている制御部１１９および画像データ〔ｄ〕の画像処理を行う画像処理部１２０を有している。

画像データ〔ｄ〕はプリンタ１０１に接続された外部コンピュータから送信された画像データであり、画像処理部１２０に入力される。そして、画像処理部１２０は画像データ〔ｄ〕を元にレーザ点灯データＡ〔ｈ〕及びレーザ点灯データＢ〔ｉ〕を生成する。つまり、画像処理部１２０は、レーザ発光部Ａ１１２２、レーザ発光部Ｂ１１２３を駆動させ駆動信号を生成する信号生成手段として機能している。生成したレーザ点灯データＡ〔ｈ〕及びレーザ点灯データＢ〔ｉ〕は、露光スキャナ１１２の走査タイミングに合わせてしてレーザ駆動回路１１２１に出力される。この生成方法については後に詳述する。

そして、レーザ駆動回路１１２１は、画像処理部１２０から出力されるレーザ点灯データＡ〔ｈ〕及びレーザ点灯データＢ〔ｉ〕に基づいてレーザ発光部Ａ１１２２、レーザ発光部Ｂ１１２３を発光させる。この方法についても後に詳述する。一方、画像処理部１２０は画像の書き出し位置を揃えるためのＢＤ信号〔ｐ〕を露光スキャナ１１２のＢＤセンサ１１２４から出力される。

＜レーザ駆動回路１１２１＞
次に、レーザ駆動回路１１２１について詳細に説明する。図１８は、レーザ駆動回路１１２１の構成を示すブロック図である。

図１８に示すように、レーザ駆動回路は、主に、ＬＤドライブ回路１７８４、ＰＤモニタ回路１７８５、光量を制御するＡＰＣ（オートパワーコントロール）回路１７８３を有する。

ＬＤドライブ回路１７８４にはコントローラ１１８からレーザ点灯データＡ〔ｈ〕及びレーザ点灯データＢ〔ｉ〕が入力される。ＬＤドライブ回路１７８４には、レーザ発光部Ａ１１２２、レーザ発光部Ｂ１１２３が接続され、レーザ点灯データＡ〔ｈ〕に従ってレーザ発光部Ａ１１２２をＯＮ／ＯＦＦし、レーザ点灯データＢ〔ｉ〕に従ってレーザ発光部Ｂ１１２３をＯＮ／ＯＦＦする。レーザ発光部Ａ１１２２がＯＮされるとレーザ光Ａが出射され、レーザ発光部Ｂ１１２３がＯＮされるとレーザ光Ｂが出射される。

フォトダイオード１８１はレーザ発光部Ａ１１２２、レーザ発光部Ｂ１１２３から発せられるレーザ光量に関する情報は、ＰＤモニタ回路を介してＡＰＣ回路１７８３へ出力される。そして、ＡＰＣ回路１７８３が各レーザ発光部の発光強度が所望の発光強度となるようにＬＤドライブ回路へフィードバックをかけている。このように、本発明は一般的なレーザ駆動回路と同じ回路を用いている。

なお、レーザ発光部Ａ１１２２、レーザ発光部Ｂ１１２３、フォトダイオード１８１はレーザ半導体１１２５（図１７参照）のパッケージ内に一体的に設けられている。これらレーザ発光部Ａ１１２２、レーザ発光部Ｂ１１２３、フォトダイオード１８１は、図１３に示すレーザ駆動回路１１２１と接続されているが、レーザ駆動回路１１２１自体とは異なる。

＜画像処理部１２０による位相差Ｗの制御＞
次に、画像処理部１２０による位相差Ｗの制御動作について詳細に説明する。

画像処理部１２０が画像データ〔ｄ〕を受信する前に、前述した暗部微小露光量の決定シーケンスによって、暗部微小パルスデューティＤの値は決定されている。暗部微小パルスデューティＤの値は、制御部１１９により暗部微小パルスデューティＤの値は暗部微小パルス付加回路Ａ１２０３、暗部微小パルス付加回路Ｂ１２０４、及び、パルス幅−位相差変換テーブル１２０２に入力される。

次に、パルス幅−位相差変換テーブル１２０２は、暗部微小パルスデューティＤの値とそれに対応するレーザ光Ａとレーザ光Ｂとの暗部微小パルスの位相差Ｗの値からなるテーブルを格納し、暗部微小パルスデューティＤの値に基づいてレーザ光Ａとレーザ光Ｂとの暗部微小パルスの位相差Ｗの値を取得する。この暗部微小パルスデューティＤと位相差Ｗの変換テーブルについて説明する。本実施形態では暗部微小パルスデューティＤに応じて相殺する高調波の次数Ｋは予め設定されている。高調波の次数が決まると位相差Ｗも上述の式（２）に自ずと決まる。従って、このテーブルは、入力される暗部微小パルスデューティＤと、その暗部微小パルスデューティＤに応じて予め定められた次数Ｋの高調波を相殺する為の位相差Ｗとを変換するテーブルである。このテーブルから得られた位相差Ｗの値は暗部微小パルス付加回路Ａ１２０３と、暗部微小パルス付加回路Ｂ１２０４にそれぞれ入力される。このような状態で、プリンタ１０１は印刷命令を待機している。

画像データ〔ｄ〕が受信されると、画像処理部１２０は動作を開始する。まず、明部露光データ生成回路１２０１において、画像データ〔ｄ〕はページ記述言語からビットマップデータに変換される。その後、ガンマ補正・ハーフトーン処理・ＰＷＭ補正等を施されて、レーザ光Ａ用の明部露光データＡ〔ｅ〕およびレーザ光Ｂ用の明部露光データＢ〔ｆ〕に変換される。生成されたレーザ光Ａ用の明部露光データＡ〔ｅ〕は暗部微小パルス付加回路Ａ１２０３に出力され、レーザ光Ｂ用の明部露光データＢ〔ｆ〕は暗部微小パルス付加回路Ｂ１２０４に出力される。

図１５は、暗部微小パルス付加回路Ａ１２０３の内を示すブロック図である。画像クロック発生回路１２３１にはＢＤセンサ１１２４からのＢＤ信号〔ｐ〕が入力され、ＢＤ信号〔ｐ〕を基準にして画像クロックＡ〔ｑ〕を生成している。暗部微小パルス付加回路Ａ１２０３へ入力された明部露光データＡ〔ｅ〕は、画像ブランク部検出回路１２３２へ入力され、画像クロックＡ〔ｑ〕のタイミング周期で明部露光データＡ〔ｅ〕から暗部となる画像ブランク部を検出する。そして、微小パルス発生回路１２３３が画像ブランク部検出回路１２３２から出力される信号ｓ、及び、画像クロック発生回路１２３１から出力される画像クロックＡ〔ｑ〕と同期を取って、位相差Ｗに基づいて暗部微小パルスＡ〔ｇ〕を生成している。

最終的に、明部露光データＡ〔ｅ〕に暗部微小パルスＡ〔ｇ〕を付加（重畳）し、レーザ点灯データＡ〔ｈ〕を生成する。

暗部微小パルス負荷回路Ｂ１２０４は、図１５に示す暗部微小パルス付加回路Ａ１２０３の構成と同様であるので図示を省略する。そして、暗部微小パルス負荷回路Ｂ１２０４は暗部微小パルス付加回路Ａ１２０３と同様にレーザ点灯データＢ〔ｉ〕を生成する。即ち、暗部微小パルス負荷回路Ｂ１２０４も、明部露光データＢ〔ｆ〕から画像ブランク部を検出し、画像クロックＢ〔ｒ〕と同期を取って、位相差Ｗに基づいて暗部微小パルスＢ〔ｊ〕を生成する。そして、明部露光データＢ〔ｆ〕に暗部微小パルスＢ〔ｊ〕を付加（重畳）し、レーザ点灯データＢ〔ｉ〕を生成する。

図１４は、暗部微小パルス付加回路Ａ１２０３、暗部微小パルス付加回路Ｂ１２０４に入力される信号や、生成した信号を示すタイミングチャートである。

ここで、暗部微小パルス付加回路Ａ１２０３、暗部微小パルス付加回路Ｂ１２０４で生成される暗部微小パルスＡ〔ｇ〕のパルス幅と暗部微小パルスＢ〔ｊ〕のパルス幅は、同じ値であり、暗部微小パルスデューティＤの値に基づいて算出されたパルス幅である。また、暗部微小パルスＡ〔ｇ〕、及び、暗部微小パルスＢ〔ｊ〕は、所定のタイミングで定期的にレーザ発光部Ａを微小発光させる信号である。本実施形態では、暗部微小パルスＡ〔ｇ〕、及び、暗部微小パルスＢ〔ｊ〕は、１画素（５０［ｎｓｅｃ］）毎に所定タイミングで微小発光させる信号である。画像クロックＡ〔ｑ〕、Ｂ〔ｒ〕の１周期が１画素に対応する。

本発明の特徴的な構成である、暗部微小パルスＡ〔ｇ〕、Ｂ〔ｊ〕の信号立ち上がりのタイミングの時間差ｗｔは、暗部微小パルスＡ〔ｇ〕と暗部微小パルスＢ〔ｊ〕の位相差が目標値ＷとなるようにＢＤ信号〔ｐ〕と暗部微小パルスの位相差Ｗを元に式（４）に基づいて決定される。そして、暗部微小パルス付加回路Ａ１２０３、暗部微小パルス付加回路Ｂ１２０４の微小パルス発生回路１２３３において、パルス幅−位相差変換テーブル１２０２から入力される位相差Ｗに基づいて、暗部微小パルスＡ〔ｇ〕と暗部微小パルスＢ〔ｊ〕とに時間差ｗｔ分のズレが生じるように、暗部微小パルスＡ〔ｇ〕、暗部微小パルスＢ〔ｊ〕を生成する。

本実施形態では、暗部微小パルスＡ〔ｇ〕を基準として、暗部微小パルスＢ〔ｊ〕が時間差ｗｔ分だけ遅れるようにしている。しかし、位相差Ｗのつけ方は、暗部微小パルスＡ〔ｇ〕、暗部微小パルスＢ〔ｊ〕の一方を基準として、他方を時間差ｗｔだけ遅れさせたり早めたりしてもよいし、一方を遅れさせ、且つ、他方を早めるようにしてもよい。

いずれにしても、微小パルスのパルス幅が同じである暗部微小パルスＡ〔ｇ〕と暗部微小パルスＢ〔ｊ〕の夫々の微小パルスの立ち上がりのタイミングに時間差ｗｔを生じるように暗部微小パルスＡ〔ｇ〕と暗部微小パルスＢ〔ｊ〕を生成すればよい。このように、暗部微小パルスＡ〔ｇ〕と暗部微小パルスＢ〔ｊ〕との間に位相差をつけることで、暗部微小パルスＡ〔ｇ〕によるレーザ発光部Ａ１１２２の発光タイミングと、暗部微小パルスＢ〔ｊ〕によるレーザ発光部Ｂ１１２３の発光タイミングとが時間差ｗｔだけずれる。

また、本実施形態では、暗部微小パルスＢ〔ｊ〕の画像ブランク部（レーザ発光部Ｂ１１２３が微小発光する期間）においては常に、時間差ｗｔ分だけ遅れるようにしている。しかし、少なくとも暗部微小パルスＡ〔ｇ〕の画像ブランク部と暗部微小パルスＢ〔ｊ〕の画像ブランク部とが重なる部分、つまり、レーザ発光部Ａ１１２２が微小発光し且つレーザ発光部Ｂ１１２３が微小発光する期間において時間差ｗｔをつければよい。

以上説明したように、パルス幅変調された駆動信号の暗部微小パルスＡ〔ｇ〕と暗部微小パルスＢ〔ｊ〕とに位相差Ｗ（時間差ｗｔ）をつけることにより、不要輻射を低減することができる。また、暗部微小パルスデューティに基づいて位相差Ｗ（時間差ｗｔ）を決定することによって、効率的に不要輻射を低減することができる。

また、暗部微小パルスＡ〔ｇ〕と暗部微小パルスＢ〔ｊ〕のそれぞれにおいて微小パルス間の間隔は一定であるので、暗部において暗部電位ＶＤのムラを抑えて安定させることができる。

また、本実施形態は２ビームレーザビームプリンタの例を示した。本実施形態で説明した逆位相を利用した高調波の相殺による不要輻射の低減は、同様に２ビームの倍数である偶数ビームのレーザビームプリンタにおいて実現できることは言うまでもない。

また、本実施形態は、パルス幅に応じて位相差Ｗを変更する例を示した。しかし、プリンタ１０１のアンテナ効率の高い周波数が１つに限定される場合（２００ＭＨｚ等）は、パルス幅に依存することなく、問題になる周波数を対策するように暗部微小パルスの位相差Ｗを決定して、位相差Ｗを一つの値に固定しても、不要輻射を低減することができる。その場合、パルス幅−位相差変換テーブル１２０２を省略可能である。

また本実施形態では、モノクロのプリンタについて説明したが、感光体を複数有し、複数の感光体にそれぞれ異なる色のトナー像を形成し、それらを重畳して記録材上にカラー画像を形成するカラープリンタにおいても適用可能である。

また本実施形態では、１つの感光体１０６にレーザ半導体１１２５からのレーザ光Ａ、Ｂを照射する所謂２ビームの構成であったがこれに限定されない。つまり、別々のレーザ半導体からレーザ光Ａ、Ｂが異なる感光ドラムに照射される構成であっても本発明は適用可能である。この場合、特にレーザ発光部Ａ１１２２、レーザ発光部Ｂ１１２３を駆動させるレーザ駆動回路１１２１が共通である場合等は、本発明を適用することで不要輻射を低減する効果を得ることができる。

また、本実施形態は、画像部分を露光するポジ現像の画像形成装置の例を示した。しかし、ネガ現像の画像形成装置にも適用可能であることは言うまでもない。

また、暗部微小パルスによる微小露光は、非画像部（暗部）に限らず、感光体１０６の画像形成領域外に対して行ってもよく、その際も、本実施形態のように２つの暗部微小パルス間に位相差Ｗをつけることにより不要輻射を抑えることができる。

［第２実施形態］
第１実施形態では、２ビームを例に偶数ビームのレーザビームプリンタにおいて、２つのビームの暗部微小パルスに位相差Ｗ（時間差ｗｔ）をつけ、高調波ノイズを低減することについて説明した。これに対し、本実施形態では、奇数ビームのレーザビームプリンタにおける高調波ノイズの低減について説明した後、ビーム数と位相差との関係を一般化について説明する。なお、ビーム数が異なる点を除いて本実施形態のプリンタは第１実施形態のプリンタ１０１と同様であるので、同様の部分については同様の符号を付して説明は省略する。

＜高調波の振幅を低減する方法（３ビームレーザの場合）＞
露光スキャナ１１２のレーザ半導体１１２５はレーザ光Ａ、レーザ光Ｂ、レーザ光Ｃを独立して出射可能である構成の場合における高調波の相殺について説明する。

図１６は３ビームにおけるＫ次の高調波を相殺する方法を説明する概念図である。ここで、２つのサイン波の場合と同様に、３つのサイン波の位相を均等にシフトさせたサイン波の合成波は０になることが知られている。図１６において、実線はレーザＡの１次基本波である。点線はレーザＢの１次基本波であり、レーザＡの１次基本波の位相を１２０度（＝３６０÷３）遅らせた波形である。一点鎖線はレーザＣの１次基本波であり、レーザＡの１次基本波の位相を２４０度（＝（３６０÷３）×２）遅らさた波形である。ドット線（＝丸い点線）で示すのは前述したレーザＡ、Ｂ、Ｃそれぞれの１次基本波の合成波であり。ドット線は値０の直線になる。このように、３ビーム構成で１次基本波を相殺する場合、位相差Ｗ＝１２０［度］ずつ位相をずらすことにより、１次基本波を相殺可能である。

この関係は１次基本波だけでなく、高調波にも適用できる。したがって、３ビームにおいても、Ｋ次高調波の位相差Ｗを制御することによって、Ｋ次高調波を相殺することが可能である。

なお、前述した図１６のグラフの関係を数式で示すと、次のように示される。
ｓｉｎ（ｘ）＋ｓｉｎ（ｘ−３６０÷３）＋ｓｉｎ（ｘ−３６０÷３×２）
＝ｓｉｎ（ｘ）＋ｓｉｎ（ｘ−１２０）＋ｓｉｎ（ｘ−２４０）
＝ｓｉｎ（ｘ）＋ｓｉｎ（ｘ）ｃｏｓ（１２０）−ｃｏｓ（ｘ）ｓｉｎ（１２０）
＋ｓｉｎ（ｘ）ｃｏｓ（２４０）−ｃｏｓ（ｘ）ｓｉｎ（２４０）
＝ｓｉｎ（ｘ）−０．５ｓｉｎ（ｘ）−０．８６６ｃｏｓ（ｘ）
−０．５ｓｉｎ（ｘ）＋０．８６６ｃｏｓ（ｘ）
＝０

＜高調波の振幅を低減する方法（５ビームレーザの場合）＞
同様に、５ビームレーザビームプリンタの場合について、５つのサイン波の位相を均等にシフトしたサイン波の合成波を計算する。
ｓｉｎ（ｘ）＋ｓｉｎ（ｘ−３６０÷５）＋ｓｉｎ（ｘ−３６０×２÷５）
＋ｓｉｎ（ｘ−３６０×３÷５）＋ｓｉｎ（ｘ−３６０×４÷５）
＝ｓｉｎ（ｘ）＋ｓｉｎ（ｘ−７２）＋ｓｉｎ（ｘ−１４４）
＋ｓｉｎ（ｘ−２１６）＋ｓｉｎ（ｘ−２８８）
＝ｓｉｎ（ｘ）＋ｓｉｎ（ｘ−７２）＋ｓｉｎ（ｘ−１４４）
＋ｓｉｎ（ｘ＋７２）＋ｓｉｎ（ｘ＋１４４）
＝ｓｉｎ（ｘ）
＋ｓｉｎ（ｘ）ｃｏｓ（７２）−ｃｏｓ（ｘ）ｓｉｎ（７２）
＋ｓｉｎ（ｘ）ｃｏｓ（７２）＋ｃｏｓ（ｘ）ｓｉｎ（７２）
＋ｓｉｎ（ｘ）ｃｏｓ（１４４）−ｃｏｓ（ｘ）ｓｉｎ（１４４）
＋ｓｉｎ（ｘ）ｃｏｓ（１４４）＋ｃｏｓ（ｘ）ｓｉｎ（１４４）
＝ｓｉｎ（ｘ）×｛１＋０．３０９＋０．３０９−０．８０９−０．８０９｝
＝０
５つのビームの位相を位相差Ｗ＝３６０／５＝７２［度］均等にシフトしたサイン波を合わせると０になる。したがって、５ビームレーザビームプリンタにおいても特定の高調波の相殺は実現可能である。

＜高調波の振幅を低減する方法（７ビームレーザの場合）＞
同様に、７ビームレーザビームプリンタの場合について、７つのサイン波の位相を均等にシフトしたサイン波の合成波を計算する。
＝ｓｉｎ（ｘ）
＋ｓｉｎ（ｘ−３６０÷７）＋ｓｉｎ（ｘ−３６０×２÷７）
＋ｓｉｎ（ｘ−３６０×３÷７）＋ｓｉｎ（ｘ＋３６０÷７）
＋ｓｉｎ（ｘ＋３６０×２÷７）＋ｓｉｎ（ｘ＋３６０×３÷７）
＝ｓｉｎ（ｘ）
＋２ｓｉｎ（ｘ）ｃｏｓ（３６０÷７）
＋２ｓｉｎ（ｘ）ｃｏｓ（３６０×２÷７）
＋２ｓｉｎ（ｘ）ｃｏｓ（３６０×３÷７）
＝ｓｉｎ（ｘ）×｛１＋２×０．６２３−２×０．２２２−２×０．９０１｝
＝０
したがって、７ビームレーザビームプリンタにおいても特定の高調波の相殺は実現可能である。

＜一般化＞
このように、Ｍ個のレーザで露光するレーザビームプリンタにおいて、画像クロックのＫ次高調波を相殺するためには、各レーザ間の位相差Ｗを次のようにシフトすれば良い。

Ｗ＝３６０÷（Ｍ×Ｋ） ［度］ ・・・式（１０）
この式（１０）は、Ｍが偶数の場合については実施形態１において説明した式（２）と同様の意味を持つ。

一例として、上記の式にＭ＝２、Ｋ＝１，２の場合を示すと、以下のようになる。
Ｗ＝３６０÷（２×１）＝１８０［度］、Ｗ＝３６０÷（２×２）＝９０［度］
さらに、上記の式にＭ＝３、Ｋ＝１の場合は以下のようになる。
Ｗ＝３６０÷（３×１）＝１２０［度］

また、Ｄを暗部微小パルスデューティ、Ｎを自然数とすると、Ｍ個のレーザで露光するレーザビームプリンタにおいて、相殺効果が見込める位相差Ｗの範囲は、式（８）と同様に次のように示すことができる。
３６０×Ｄ÷｛Ｍ×（Ｎ−Ｄ）｝＜Ｗ＜３６０×Ｄ÷｛Ｍ×（Ｎ−１＋Ｄ）｝ ・・・（１１）

また、式（４）に基づいて、位相差Ｗを時間差ｗｔへ変換すると、以下のようになる。
（Ｔ・Ｄ）／｛Ｍ×（Ｎ−Ｄ）｝＜ｗｔ＜（Ｔ・Ｄ）／｛Ｍ×（Ｎ−１＋Ｄ）｝・・・（１２）
以上、説明したように、第１実施形態と同様に、Ｍ個のレーザの暗部微小パルスを位相差Ｗずつ均等にずらすことで暗部微小露光による不要輻射を低減することができる。

１１８ コントローラ
１１９ 制御部
１２０ 画像処理部
１１２１ レーザ駆動回路
１１２２ レーザ発光部Ａ
１１２３ レーザ発光部Ｂ
１１２４‥‥ＢＤセンサ
１２０１‥‥明部露光データ生成回路
１２０２‥‥パルス幅−位相差変換テーブル
１２０３‥‥暗部微小パルス付加回路Ａ
１２０４‥‥暗部微小パルス付加回路Ｂ
１２３１‥‥画像クロック発生回路
１２３２‥‥暗部ブランク部検出回路
１２３３‥‥暗部微小パルス発生回路
ｅ 明部露光データＡ
ｆ 明部露光データＢ
ｇ 暗部微小パルスＡ
ｈ レーザ点灯データＡ
ｊ 暗部微小パルスＢ
ｑ 画像クロックＡ
ｒ 画像クロックＢ
ｉ レーザ点灯データＢ
ｕｔ 暗部微小パルスのパルス幅
Ｄ １画素に占める暗部微小パルスのデューティ比
Ｋ 高調波の次数
Ｍ 画像形成装置が有するレーザの本数
Ｗ レーザ発光部Ａとレーザ発光部Ｂの駆動信号の位相差
ｗｔ レーザ発光部Ａとレーザ発光部Ｂの駆動信号の微小パルスの時間差

Claims (8)

1. 画像データに基づく複数の駆動信号によりそれぞれ駆動される複数の発光部を備え、前記複数の発光部から発光される光により帯電された感光体に潜像を形成する光照射手段を有し、
   前記複数の発光部は、帯電後の感光体表面のトナーを付着させる領域に対してトナーを付着させる為の通常発光を行い、前記帯電後の感光体表面のトナーを付着させない領域に対して微小発光を行う画像形成装置であって、
   前記複数の発光部の夫々は、パルス幅変調された前記複数の駆動信号の微小パルスにより発光することで前記微小発光を行い、前記複数の発光部の夫々が共に前記微小発光を行う期間において、前記複数の発光部が前記微小パルスによって夫々発光する発光タイミングが異なることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記複数の駆動信号を生成する信号生成手段を有し、
   前記信号生成手段は、前記複数の発光部の夫々が共に前記微小発光を行う期間において、前記複数の駆動信号が、前記複数の駆動信号の間で時間差をつけた微小パルスを備えるように前記複数の駆動信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記時間差は前記微小パルスのデューティに基づいて決まることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記複数の発光部の数をＭ、１画素の幅に対する前記微小パルスのパルス幅の比としての前記デューティをＤ、１画素分の発光時間をＴとすると、時間差ｗｔは以下の式
   （Ｔ・Ｄ）／｛Ｍ×（Ｎ−Ｄ）｝＜ｗｔ＜（Ｔ・Ｄ）／｛Ｍ×（Ｎ−１＋Ｄ）｝
   （但し、Ｎは自然数）
   を満たすことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 画像データに基づく第１信号により駆動される第１発光部と、前記画像データに基づく第２信号により駆動される第２発光部と、を備え、前記第１発光部、及び、前記第２発光部から発光される光により帯電された感光体に潜像を形成する光照射手段を有し、
   前記第１発光部、及び、前記第２発光部は、帯電後の感光体表面のトナーを付着させる領域に対してトナーを付着させる為の通常発光を行い、前記帯電後の感光体表面のトナーを付着させない領域に対して微小発光を行う画像形成装置であって、
   前記第１発光部はパルス幅変調された前記第１信号の微小パルスにより発光することで前記微小発光を行い、前記第２発光部はパルス幅変調され、前記第１信号の微小パルスと同じパルス幅の前記第２信号の微小パルスにより発光することで前記微小発光を行い、前記第１発光部及び前記第２発光部が共に前記微小発光を行う期間において、前記第１信号の微小パルスによる前記第１発光部の発光タイミングと、前記第２信号の微小パルスによる前記第２発光部の発光タイミングとが異なることを特徴とする画像形成装置。
6. 前記第１信号及び前記第２信号を生成する信号生成手段を有し、
   前記信号生成手段は、前記第１発光部及び前記第２発光部が共に前記微小発光を行う期間において、前記第１信号の微小パルスと前記第２信号の微小パルスとに時間差をつけて前記第１信号及び前記第２信号を生成することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記時間差は前記微小パルスのデューティに基づいて決まることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. １画素の幅に対する前記微小パルスのパルス幅の比としてのデューティをＤ、１画素分の発光時間をＴとすると、時間差ｗｔは以下の式
   （Ｔ・Ｄ）／｛２×（Ｎ−Ｄ）｝＜ｗｔ＜（Ｔ・Ｄ）／｛２×（Ｎ−１＋Ｄ）｝
   （但し、Ｎは自然数）
   を満たすことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。

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