JP2015039833A - 画像形成方法、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 静的ビームスポットの径を絞ることなく高画質な画像を形成するための静電潜像を形成する。【解決手段】 第１照射光量で、第１時間だけ露光して、静的ビームスポットを走査する第１露光方法と、第１照射光量より強い第２照射光量で、第１時間以下の第２時間だけ露光して、静的ビームスポットを走査する第２露光方法と、の組合せにより、潜像担持体上に静電潜像を形成する画像形成方法であって、主走査方向に配列された複数の画素を、１の画素または隣接する複数の画素で構成されるエリアに分割し、分割されて生成された複数のエリアを、第１露光方法または第２露光方法のいずれかで露光する。【選択図】図１２

Description

本発明は、画像形成方法と、画像形成装置とに関するものである。

従来、静電潜像により画像を形成する画像形成方法において、高画質化を図るために、露光装置からのビームスポットを小さく絞り、最大露光強度の１／ｅ^２で規定された静的ビームスポットの径を小さくする方法が知られている。

露光装置からのビームスポットを絞って高画質化を図る場合には、例えば書き込み密度が６００ｄｐｉであれば、最小画素の大きさである４２μｍよりも小さい静的ビームスポットの径で潜像担持体を走査させることが必要となる。

静的ビームスポットの径の大きさは、露光装置に配備される光学系により決定される。ここで、静的ビームスポットの径の大きさを小さく絞るには、光偏向器以降に配置される走査光学系に２枚以上のレンズが必要になるため、光学系の構成が複雑化する。

また、静的ビームスポットの径の大きさを小さく絞るには、光学系の構成が複雑化するため、レンズの加工誤差や組付誤差について、非常に厳しい精度が求められる。

なお、画像形成方法において高画質化を図る技術としては、処理対象画像を出力する際に消費する画像形成物質量の節約を実現可能としつつ、部分的に濃度を下げる処理を行った場合の画像の不自然さや違和感を低減する技術が開示されている（特許文献１参照）。

ところで、高画質な画像を形成するために必要となるのは、高画質な静電潜像である。つまり、静電潜像を形成する観点から見れば、静的ビームスポットの径は静電潜像を制御するための一因子にすぎず、他に露光パターン、潜像担持体の特性などによっても静電潜像の画質を制御することができる。

そのため、露光パターンを制御することによって、小径の静的ビームスポットで形成されるものと同程度の高画質な静電潜像を得ることができる。

本発明は、静的ビームスポットの径を絞ることなく高画質な画像を形成するための静電潜像を形成することができる画像形成方法を提供することを目的とする。

本発明は、第１照射光量で、第１時間だけ露光して、静的ビームスポットを走査する第１露光方法と、第１照射光量より強い第２照射光量で、第１時間以下の第２時間だけ露光して、静的ビームスポットを走査する第２露光方法と、の組合せにより、潜像担持体上に静電潜像を形成する画像形成方法であって、主走査方向に配列された複数の画素を、１の画素または隣接する複数の画素で構成されるエリアに分割し、分割されて生成された複数のエリアごとに、第１露光方法または第２露光方法のいずれで露光するかを決定し、前記決定された露光方法で露光する、ことを特徴とする。

本発明によれば、静的ビームスポット径を絞ることなく高画質な画像を形成するための静電潜像を形成することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す中央断面図である。 上記画像形成装置のコロトロン型帯電装置を示す模式図である。 上記画像形成装置のスコロトロン型帯電装置を示す模式図である。 上記画像形成装置の光走査装置を示す模式図である。 上記光走査装置の走査光学系を示すＸＹ平面図である。 上記光走査装置の走査光学系を示すＺＸ平面図である。 静的ビームスポット径が５５μｍである場合の静的ビームスポットのプロファイルを示す模式図である。 静的ビームスポット径が７０μｍである場合の静的ビームスポットのプロファイルを示す模式図である。 上記画像形成装置による静的ビームスポット径と露光方法の相違による静電潜像の大きさの相違を示す模式図である。 上記画像形成装置による静的ビームスポット径の相違による静電潜像の大きさの相違を示す模式図である。 上記画像形成装置による書き込み密度が１２００ｄｐｉである場合における静電潜像の大きさの相違を示す模式図である。 上記画像形成装置による画素と露光方法との関係を示す模式図である。 上記画像形成装置による画素と露光位置との関係を示す模式図である。 上記画像形成装置による画素と露光位置との関係を示す参考例の模式図である。 上記画像形成装置による画素と露光位置との関係を示す別の参考例の模式図である。

以下、本発明に係る画像形成方法とその画像形成方法を実行する本発明に係る画像形成装置との実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

●画像形成装置の構成
まず、本発明に係る画像形成装置の構成について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す中央断面図である。同図には、本発明に係る画像形成装置としてのレーザプリンタ１０００の概略構成が示されている。

レーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０と、感光体ドラム１０３０と、帯電装置１０３１と、現像装置１０３２と、転写装置１０３３と、除電ユニット１０３４と、クリーニングユニット１０３５と、トナーカートリッジ１０３６とを有する。

また、レーザプリンタ１０００は、給紙コロ１０３７と、給紙トレイ１０３８と、定着装置１０４１と、排紙ローラ１０４２と、排紙トレイ１０４３と、通信制御装置１０５０と、プリンタ制御装置１０６０とを有する。

なお、以上のレーザプリンタ１０００の構成要素は、プリンタ筐体１０４４の内部の所定位置に収容されている。

通信制御装置１０５０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコンなどの情報処理装置）との双方向の通信を制御する。

プリンタ制御装置１０６０は、不図示のＣＰＵ（Central
Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）とを有する。また、プリンタ制御装置１０６０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換器とを有する。ここで、プリンタ制御装置１０６０は、上位装置からの要求に応じて各部を統括的に制御するとともに、上位装置からの画像情報を光走査装置１０１０に送る。

ここで、プリンタ制御装置１０６０は、本発明に係る画像形成装置における分割部と決定部との機能を有する。

ＲＯＭには、ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及びこのプログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されている。

ＲＡＭは、ＣＰＵの作業用の一時書き込み可能なメモリである。

Ａ／Ｄ変換器は、アナログ信号をデジタル信号に変換する。

感光体ドラム１０３０は、円柱状の部材の潜像担持体であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム１０３０の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム１０３０は、不図示の駆動機構により図１における矢印方向に回転される。

帯電装置１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。

図２は、画像形成装置のコロトロン型帯電装置を示す模式図である。また、図３は、画像形成装置のスコロトロン型帯電装置を示す模式図である。ここで、帯電装置１０３１は、図２に示すコロトロン型帯電装置であっても良いし、一例として図３に示すスコロトロン型帯電装置であっても良いし、不図示のローラ型帯電装置であっても良い。

光走査装置１０１０は、帯電装置１０３１で帯電された感光体ドラム１０３０の表面を、プリンタ制御装置１０６０からの画像情報に基づいて変調された光束により走査して露光し、感光体ドラム１０３０の表面に画像情報に対応した静電潜像を形成する。

ここで、光走査装置１０１０は、本発明に係る画像形成装置における露光部に対応する。

光走査装置１０１０により形成された静電潜像は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って現像装置１０３２の方向に移動する。なお、光走査装置１０１０の詳細については後述する。

トナーカートリッジ１０３６にはトナー（現像剤）が格納されている。トナーは、トナーカートリッジ１０３６から現像装置１０３２に供給される。

現像装置１０３２は、感光体ドラム１０３０の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ１０３６から供給されたトナーを付着させて、静電潜像を顕像化させる。ここで、トナーが付着した像（以下「トナー像」ともいう。）は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って転写装置１０３３の方向に移動する。

給紙トレイ１０３８には記録紙１０４０が格納されている。給紙トレイ１０３８の近傍には給紙コロ１０３７が配置されている。

給紙コロ１０３７は、記録紙１０４０を給紙トレイ１０３８から１枚ずつ取り出す。記録紙１０４０は、感光体ドラム１０３０の回転に合わせて感光体ドラム１０３０と転写装置１０３３との間隙に向けて、給紙トレイ１０３８から送り出される。

転写装置１０３３には、感光体ドラム１０３０の表面のトナーを電気的に記録紙１０４０に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム１０３０の表面のトナー像が記録紙１０４０に転写される。トナー像が転写された記録紙１０４０は、定着装置１０４１に送られる。

定着装置１０４１では、熱と圧力とが記録紙１０４０に加えられ、これによってトナーが記録紙１０４０上に定着される。ここでトナーが定着された記録紙１０４０は、排紙ローラ１０４２を介して排紙トレイ１０４３に送られ、排紙トレイ１０４３上に順次積層される。

除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。

クリーニングユニット１０３５は、感光体ドラム１０３０の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラム１０３０の表面は、帯電装置１０３１に対向する位置に戻る。

●光走査装置の構成
次に、光走査装置１０１０の構成について説明する。

図４は、光走査装置１０１０を示す模式図である。同図に示すように、光走査装置１０１０は、光源１１と、カップリングレンズ１２と、開口板１３と、シリンドリカルレンズ１４と、ポリゴンミラー１５と、走査光学系２０と、走査制御装置（不図示）とを備えている。光走査装置１０１０は、光学ハウジング（不図示）の所定位置に組み付けられている。

なお、以下の説明において、感光体ドラム１０３０の長手方向（回転軸方向）に沿った方向をＸＹＺ３次元直交座標系のＹ軸方向とし、ポリゴンミラー１５の回転軸に沿った方向をＺ軸方向とし、Ｙ軸とＺ軸の双方に垂直な方向をＸ軸方向とする。

また、以下の説明において、各光学部材の主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」とし、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」とする。

光源１１は、例えば２次元配列された２５個の発光部（不図示）を有している。ここで、各発光部は、全ての発光部を副走査対応方向に延びる仮想線上に正射影したときに、発光部間隔が等しくなるように配置されている。

なお、本実施の形態において、「発光部間隔」とは、２つの発光部の中心間距離をいう。

各発光部は、例えばＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity
Surface Emitting LASER）などの面発光レーザにより構成される。すなわち、光源１１は、面発光レーザアレイにより構成される。なお、発光部の数は、上述の２５個に限定されない。

カップリングレンズ１２は、光源１１から射出された光の光路上に配置され、光を平行光または略平行光に制御する。

開口板１３は、開口部を有し、カップリングレンズ１２を通過した光を整形する。

シリンドリカルレンズ１４は、ポリゴンミラー１５の偏向反射面近傍に、開口板１３の開口部を通過した光をＺ軸方向に関して結像する。

なお、光源１１とポリゴンミラー１５との間の光路上に配置されている光学系は、偏向器前光学系とも呼ばれている。

ポリゴンミラー１５は、感光体ドラム１０３０の長手方向（回転軸方向）に直交する回転軸まわりに回転する４面鏡である。ここで、ポリゴンミラー１５の各鏡面は、偏向反射面である。ポリゴンミラー１５は等速回転し、シリンドリカルレンズ１４からの光を等角速度的に偏向する。

図５は、光走査装置の走査光学系を示すＸＹ平面図である。また、図６は、光走査装置の走査光学系を示すＺＸ平面図である。走査光学系２０は、ポリゴンミラー１５で偏向された光の光路上に配置される。光走査装置１０１０は、例えば、図５と図６に示されるように、第１走査レンズ２１と、第２走査レンズ２２と、折り返しミラー２４と、同期検知用ミラー２５と、同期検知センサ２６とを有している。

第１走査レンズ２１は、ポリゴンミラー１５で偏向された光の光路上に配置されている。

第２走査レンズ２２は、第１走査レンズ２１を介した光の光路上に配置されている。

折り返しミラー２４は、第２走査レンズ２２を介した光の光路を、感光体ドラム１０３０に向かう方向に折り返す。

すなわち、ポリゴンミラー１５で偏向された光は、第１走査レンズ２１、第２走査レンズ２２、及び折り返しミラー２４を介して感光体ドラム１０３０に照射され、感光体ドラム１０３０表面に光スポットを形成する。

感光体ドラム１０３０表面の光スポットは、ポリゴンミラー１５の回転に伴って感光体ドラム１０３０の長手方向に沿って移動する。ここで、感光体ドラム１０３０表面上の光スポットの移動方向（Ｙ軸方向）が「主走査方向」であり、感光体ドラム１０３０の回転方向（Ｚ軸方向）が「副走査方向」である。

同期検知用ミラー２５は、折り返しミラー２４で反射された書き込み開始前の光を同期検知センサ２６に向かう方向（ここでは、＋Ｙ軸方向）に反射する。同期検知センサ２６は、受光光量に応じた信号（光電変換信号）を走査制御装置に出力する。ここで、同期検知センサ２６の出力信号は、「同期検知信号」ともいう。

●静的ビームスポット径と露光方法との関係
次に、レーザプリンタ１０００における、最大露光強度の１／ｅ^２で規定された静的ビームスポットの主走査方向の長さ（以下「静的ビームスポット径」という。）と露光方法との関係による静電潜像の大きさの相違について説明する。ここで、以下の説明において、書き込み密度は６００ｄｐｉとする。このとき、書込密度で決まる最小画素の寸法は、Ｄ＝４２．３μｍである。

図７は、静的ビームスポット径ωが５５μｍである場合の静的ビームスポットのプロファイルを示す模式図である。また、図８は、静的ビームスポット径ωが７０μｍである場合の静的ビームスポットのプロファイルを示す模式図である。図７，８において、縦軸は光強度密度を示し、横軸は静的ビームスポットの中心からの距離を示す。

なお、それぞれのビームスポット径において、ビームスポットの光量は等しいため、プロファイルの面積も等しい。

ここで、ビームスポットが潜像担持体上を走査する速度をｖとしたとき、１つの画素のサイズＤを静的ビームスポットが走査するのに要する時間Ｔは、式（１）により求められる。

Ｔ＝Ｄ／ｖ ・・・・・・・（１）

また、光偏向器から潜像担持体までの間に配置される走査光学系が等速性を満たしていれば、潜像担持体上のビームスポットの位置をＨとし、比例係数をｋとすると、光偏向器で偏向された光線と走査光学系の光軸とのなす角θは、式（２）により求められる。

Ｈ＝ｋθ ・・・・・・・（２）

したがって、ビームスポットが潜像担持体上を走査する速度ｖと光偏向器の角速度ｒとの関係は、式（３）を満たす。

ｖ＝ｋｒ ・・・・・・・（３）

なお、走査光学系が平行光束を集光させる機能を有するならば、走査光学系の主走査方向における合成焦点距離をｆとすると、比例定数ｋはｋ＝ｆである。

ここで、本発明に係る画像形成方法では、図７，８に示した光量（第１照射光量）の静的ビームスポットを時間Ｔ（第１時間）だけ走査して露光する露光方法を第１露光方法という。なお、第１露光方法は、通常実行される露光方法である。

また、本発明に係る画像形成方法では、第１照射光量よりも強い光量（第２照射光量）の静的ビームスポットをＴよりも短い時間t（第２時間）だけ走査して露光する露光方法を第２露光方法という。

そして、本発明に係る画像形成方法では、本発明に係る画像形成装置が、後述するように第１露光方法と第２露光方法とを組合せて実行することにより、潜像担持体上に静電潜像を形成する。

●静的ビームスポットにより露光される画素サイズの関係
次に、本発明に係る画像形成方法における、静的ビームスポットにより露光される画素サイズの関係について説明する。

図９は、画像形成装置による静的ビームスポット径ωと露光方法との相違による静電潜像の大きさの相違を示す模式図である。

図９において、（１−１）は、静的ビームスポット径ωが５５μｍの静的ビームスポットを用いて第１露光方法により露光した場合の静電潜像の大きさを示す。

また、（１−２）は、静的ビームスポット径ωが７０μｍの静的ビームスポットを用いて第２露光方法により露光した場合の静電潜像の大きさを示す。ここで、（１−２）に示した静電潜像の大きさでは、時間ｔをＴ／４とし、第２照射光量を第１照射光量の４倍として第２露光方法を実行した。

さらに、（１−３）は、静的ビームスポット径ωが７０μｍの静的ビームスポットを用いて第１露光方法により露光した場合の静電潜像の大きさを示す。なお、（１−３）に示した静電潜像の大きさは、露光方法の異なる（１−２）と比較するための参考として示す。

（１−２）によれば、第１露光方法と比較して短時間かつ多くの照射光量を照射する第２露光方法を実行することで、（１−１）のように細い静的ビームスポット径ωで第１露光方法を実行したときと同様の大きさの静電潜像を得ることができる。

図９に示すように、第２露光方法によって小径の静的ビームスポットにより照射するのと同様の効果が得られる静的ビームスポット径ωの上限値は、１画素のおよそ２倍程度の大きさである。

つまり、６００ｄｐｉの場合には、８５μｍ程度の静的ビームスポット径ωであれば、第２露光方法を用いることにより、第１露光方法により小径の静的ビームスポットで照射したのと同様の大きさの静電潜像を得ることができる。

図１０は、画像形成装置による静的ビームスポット径ωの相違による静電潜像の大きさの相違を示す模式図である。

（２−１）は、静的ビームスポット径ωが６０μｍの静的ビームスポットを用いて第２露光方法により露光した場合の静電潜像の大きさを示す。

（２−２）は、静的ビームスポット径ωが６５μｍの静的ビームスポットを用いて第２露光方法により露光した場合の静電潜像の大きさを示す。

（２−３）は、静的ビームスポット径ωが７０μｍの静的ビームスポットを用いて第２露光方法により露光した場合の静電潜像の大きさを示す。

（２−４）は、静的ビームスポット径ωが８０μｍの静的ビームスポットを用いて第２露光方法により露光した場合の静電潜像の大きさを示す。

（２−５）は、静的ビームスポット径ωが８５μｍの静的ビームスポットを用いて第２露光方法により露光した場合の静電潜像の大きさを示す。

（２−６）は、静的ビームスポット径ωが９０μｍの静的ビームスポットを用いて第２露光方法により露光した場合の静電潜像の大きさを示す。

図１０に示すように、図９に示した（１−１）と同様の静電潜像の大きさを第２露光方法により得られるのは、（２−２）の静的ビームスポット径ωと（２−５）の静的ビームスポット径ωとの間である。

つまり、第２露光方法により、上述の（１−１）のビームスポット径を用いて第１露光方法により露光した場合と同様の静電潜像の大きさが得られる静的ビームスポット径ωの下限値は、１画素のおよそ１．５倍の大きさである。

以上により、書き込み密度が６００ｄｐｉでは、６３μｍよりも大きい静的ビームスポット径ωで第２露光方法により露光させることで、６３μｍよりも小さい静的ビームスポット径ωで第１露光方法により露光させた場合と同様の大きさの静電潜像が得られる。

また、本発明に係る画像形成方法において、第２露光方法により露光する単位あたりの画素数Ｎ（Ｎは自然数）と画素サイズＤとの関係に基づいて、静的ビームスポット径ωを定めると、以下の式（４）の関係を満たす。

１．５×Ｎ×Ｄ≦ω≦２×Ｎ×Ｄ ・・・・・・・（４）

●書き込み密度と第２露光方法により露光される画素数の単位との関係
次に、本発明に係る画像形成方法における書き込み密度と第２露光方法により露光する画素数の単位との関係について説明する。

以下の説明において、書き込み密度は１２００ｄｐｉとする。書き込み密度が１２００ｄｐｉのとき、１画素のサイズはＤ＝２１．６μｍである。ここで、２１．６μｍの距離を静的ビームスポットが走査するのに要する時間をＴとする。

図１１は、画像形成装置による書き込み密度が１２００ｄｐｉである場合における静電潜像の大きさの相違を示す模式図である。同図において、（３−１）は、静的ビームスポット径ωが２５μｍの静的ビームスポットを用いて第１露光方法により露光した場合の静電潜像の大きさを示す。

また、（３−２）は、静的ビームスポット径ωが７０μｍの静的ビームスポットを用いて第２露光方法により、時間tをＴ／２、照射光量を２倍として露光した場合の静電潜像の大きさを示す。

また、（３−３）は、静的ビームスポット径ωが７０μｍの静的ビームスポットを用いて第２露光方法により、時間tをＴ／４、照射光量を２倍として露光した場合の静電潜像の大きさを示す。

さらに、（３−４）は、静的ビームスポット径ωが７０μｍの静的ビームスポットを用いて第２露光方法により、時間tをＴ／８、照射光量を８倍として露光した場合の静電潜像の大きさを示す。

図１１に示すように、書き込み密度が１２００ｄｐｉの場合には、第２露光方法における時間ｔと照射光量をいかなる条件に変化させても、（３−１）に示すような細い静的ビームスポット径で第１露光方法と同様の大きさの静電潜像を得ることはできない。

以上説明したように、本発明の画像形成方法において、書き込み密度が高密度である場合には、静的ビームスポットを小径にする以外に１つの画素のみを精度よく再現させること（１つの画素あたりの再現性）は、困難である。

しかしながら本発明の画像形成方法において、書き込み密度が高密度である場合には、１つの画素あたりの再現性を向上させようとすると、１つの画素サイズに合わせて、トナーの粒子サイズの小型化や、潜像担持体の膜厚の薄膜化などを実施する必要がある。

また、本発明の画像形成方法において、書き込み密度が高密度である場合には、１つの画素あたりの再現性を向上させようとすると、トナーの粒子サイズを小型化することに伴い、トナーの散りを抑えるような現像機の開発が必要である。ここで、書き込み密度を高密度にすることにより、走査線の傾き、曲がり、あるいはレジスト位置の電気的な補正を、細かい単位で実施することができる。

しかし、書き込み密度が高密度である場合において、以上の要因により、１つの画素あたりの再現性を高めることは困難である。このため、本発明の画像形成方法において、書き込み密度が高密度である場合には、２つ以上の画素を１つのエリアとして、エリアあたりの再現性を向上させることができれば、形成された画像は良好な画像と言える。

すなわち、本発明の画像形成方法において、書き込み密度が高密度である場合には、２つ以上の画素のエリアのサイズを示すＮ×Ｄが、第２露光方法を用いることにより静電潜像を得ることができる最小の単位となる。

つまり、書き込み密度が１２００ｄｐｉの場合に、静的ビームスポット径ωを７０μｍとし、第２露光方法により露光するエリアあたりの画素数Ｎを２とし、画素サイズＤを２１．６μｍとすると、
１．５×２×Ｄ≦ω≦２×２×Ｄ
となり、式（４）を満たす。

したがって、書き込み密度が１２００ｄｐｉである場合には、２つの画素を１つのエリアとして第２露光方法により露光することで、小さい静的ビームスポット径ωを用いて第１露光方法により露光させた場合と同様の大きさの静電潜像が得られる。

なお、このときのＴは、式（１）を変形して、式（５）となる。

Ｔ＝２×Ｄ／ｖ ・・・・・・・（５）

次に、書き込み密度が異なる別の例を用いて、本発明に係る画像形成方法における書き込み密度と第２露光方法により露光する画素数の単位との関係について説明する。

別の比較例において、書き込み密度は２４００ｄｐｉとする。書き込み密度が２４００ｄｐｉのとき、１画素のサイズはＤ＝１１μｍである。

別の比較例の場合には、書き込み密度が２４００ｄｐｉの場合に、静的ビームスポット径ωを７０μｍとし、第２露光方法により露光するエリアあたりの画素数Ｎを４とし、画素サイズＤを１１μｍとすると、
１．５×４×Ｄ≦ω≦２×４×Ｄ
となり、式（４）を満たす。

したがって、書き込み密度が２４００ｄｐｉである場合には、４つの画素を１つのエリアとして第２露光方法により露光することで、小さい静的ビームスポット径ωを用いて第１露光方法により露光させた場合と同様の大きさの静電潜像が得られる。

なお、このときのＴは、式（１）を変形して、式（６）となる。

Ｔ＝４×Ｄ／ｖ ・・・・・・・（６）

以上説明したように、本発明に係る画像形成方法では、書き込み密度に対応して第２露光方法により露光するエリアの画素数を変化させる。よって、本発明に係る画像形成方法によれば、書き込み密度の大きさによることなく小さい静的ビームスポット径ωを用いて第１露光方法により露光させた場合と同様の大きさの静電潜像が得られる。

●画素と露光方法との関係
次に、本発明に係る画像形成方法における、第１露光方法と第２露光方法とを組み合わせて実行する流れについて、画素と露光方法との関係に基づいて説明する。ここで、分割されて生成された複数のエリアごとに、第１露光方法または第２露光方法のいずれで露光するかを決定する処理は、本発明に係る画像形成装置の分割部と決定部によって実行される。

図１２は、画像形成装置による画素と露光方法との関係を示す模式図である。同図において、本発明に係る画像形成方法により露光される７画素のうち、終端の画素Ｐが５つ配置されている例を示す。また、以下の説明において、例えば書き込み密度を１２００ｄｐｉ、静的ビームスポット径ωを７０μｍとする。

本発明に係る画像形成方法では、７画素の静電潜像を得る場合に、２画素＋２画素＋３画素というように、主走査方向に配列された複数の画素を１の画素または隣接する複数の画素で構成される３つのエリアに分割する。

そして、本発明に係る画像形成方法では、分割されて生成された複数のエリアごとに、第１露光方法または第２露光方法のいずれで露光するかを決定し、決定された露光方法で露光する。

ここで、２画素に分割されたエリアについては、式（４）より、
１．５×２×Ｄ≦ω≦２×２×Ｄ
を満たす。

したがって、２画素に分割されたエリアについては、第２露光方法により露光することを決定する。

一方、３画素に分割されたエリアについては、式(４)により、
１．５×３×Ｄ≦ω≦２×３×Ｄ
となるため、静的ビームスポット径ωが７０μｍであるとすると式（４）の関係を満たさない。

そのため、３画素に分割されたエリアについては、第１露光方法により露光することを決定する。つまり、本発明に係る画像形成方法において、第１露光方法により露光する画素のエリアは、以下の式（７）を満たす。

２×Ｎ×Ｄ＜ω＜４×Ｎ×Ｄ ・・・・・・・（７）

●画素と露光位置との関係
次に、本発明に係る画像形成方法における、画素と露光位置との関係を説明する。

図１３は、画像形成装置による画素と露光位置との関係を示す模式図である。同図に示すように、第２露光方法により露光するときには、２画素に分割されたエリアの主走査方向の中央部分のみを第２時間ｔの間露光するのが望ましい。

第２露光方法により露光するときに、２画素に分割されたエリアの主走査方向の中央部分のみで露光する理由は、第１露光方法により小径の静的ビームスポットで露光したときの静電潜像と、見かけ上の露光位置が同じになるからである。

図１４は、画像形成装置による画素と露光位置との関係を示す参考例の模式図である。同図は、第２露光方法により露光するときに、２画素に分割されたエリアの主走査方向の前端部分のみで露光する参考例である。

また、図１５は、画像形成装置による画素と露光位置との関係を示す別の参考例の模式図である。同図は、第２露光方法により露光するときに、２画素に分割されたエリアの主走査方向の後端部分のみで露光する参考例である。

図１４，１５に示すように、第２露光方法により露光するときに２画素に分割されたエリアの主走査方向の前端部分または後端部分のみで露光すると、露光位置が主走査方向において偏るため、形成された画像にジャギーを有すると認識されるおそれがある。

以上説明したように、本発明に係る画像形成方法において、第２露光方法により露光するときに、２画素に分割されたエリアの主走査方向の中央部分のみで露光することにより、形成された画像にジャギーが生じることを防止することができる。

１１ ：光源
１２ ：カップリングレンズ
１３ ：開口板
１４ ：シリンドリカルレンズ
１５ ：ポリゴンミラー
２０ ：走査光学系
２１ ：第１走査レンズ
２２ ：第２走査レンズ
２４ ：折り返しミラー
１０００ ：レーザプリンタ（画像形成装置）
１０１０ ：光走査装置（静電潜像形成装置）
１０３０ ：感光体ドラム（像担持体）
１０６０ ：プリンタ制御装置

特開２００９−３７２８３号公報

Claims (9)

1. 第１照射光量で、第１時間だけ露光して、静的ビームスポットを走査する第１露光方法と、
   前記第１照射光量より強い第２照射光量で、前記第１時間以下の第２時間だけ露光して、静的ビームスポットを走査する第２露光方法と、
   の組合せにより、潜像担持体上に静電潜像を形成する画像形成方法であって、
   主走査方向に配列された複数の画素を、１の画素または隣接する複数の画素で構成されるエリアに分割し、
   前記分割されて生成された複数のエリアを、前記第１露光方法または前記第２露光方法のいずれかで露光する、
   ことを特徴とする画像形成方法。
2. 前記分割されて生成された複数のエリアは、前記エリアごとに、前記第１露光方法または前記第２露光方法のいずれで露光するかを決定し、前記決定された露光方法で露光する、
   請求項１記載の画像形成方法。
3. 前記第２露光方法で露光するとき、前記エリアの主走査方向の中央部分のみで露光する、
   請求項１または２記載の画像形成方法。
4. 最大露光強度の１／ｅ^２で規定された静的ビームスポットの主走査方向の長さをω、
   書込密度で決まる最小画素をＤ、
   自然数をＮ、
   としたとき、主走査方向に配列された複数の画素のうち、
   １．５×Ｎ×Ｄ≦ω≦２×Ｎ×Ｄ
   を満たす画素は、前記第２露光方法で露光する、
   請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成方法。
5. 主走査方向に配列された複数の画素のうち、
   ２×Ｎ×Ｄ＜ω＜４×Ｎ×Ｄ
   を満たす画素は、前記第１露光方法で露光する、
   請求項４記載の画像形成方法。
6. 潜像担持体上に静電潜像を形成する画像形成装置であって、
   第１照射光量で、第１時間だけ、静的ビームスポットを走査する第１露光方法と、前記第１照射光量より強い第２照射光量で、前記第１時間以下の第２時間だけ露光して、静的ビームスポットを走査する第２露光方法と、を行う露光部と、
   主走査方向に配列された複数の画素を、１の画素または隣接する複数の画素で構成されるエリアに分割する分割部と、
   前記分割されて形成された複数のエリアごとに、前記第１露光方法または前記第２露光方法のいずれで露光するかを決定する決定部と、
   を有してなる、
   ことを特徴とする画像形成装置。
7. 前記露光部は、第２露光方法を行うときに、前記エリアの主走査方向の中央部分のみで露光する、
   請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記決定部は、
   最大露光強度の１／ｅ^２で規定された静的ビームスポットの主走査方向の長さをω、
   書込密度で決まる最小画素をＤ、
   自然数をＮ、
   としたとき、主走査方向に配列された複数の画素のうち、
   １．５×Ｎ×Ｄ≦ω≦２×Ｎ×Ｄ
   を満たす画素は、前記第２露光方法で露光することを決定する、
   請求項６または７記載の画像形成装置。
9. 前記露光部は、主走査方向に配列された複数の画素のうち、
   ２×Ｎ×Ｄ＜ω＜４×Ｎ×Ｄ
   を満たす画素は、前記第１露光方法で露光する、
   請求項８記載の画像形成装置。
   

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