JP4308537B2 - 画像形成装置及び画像形成方法、並びに画像形成用プログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、いわゆる電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関し、さらに詳しくは、複数の書き込み光学手段を有する画像形成装置及び画像形成方法、並びに画像形成用プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンタ等の画像形成装置において、パソコンの普及に伴いトレンドがモノクロ出力からカラー出力となるにしたがって、小型で高速な画像形成装置の需要が高くなっている。代表的な静電複写システムを用いたカラー複写機の画像は、Ｙ（Yellow）、Ｍ（Magenta）、Ｃ（Cyan）、Ｂｋ（Black）等の各色トナーを合成することにより形成されている。このようなカラー複写機においては、各色の画像形成を時系列処理するか、あるいは並行処理するかが、カラーの静電複写システムにおける大きな特徴となる。
【０００３】
ところで、画像形成装置の性能の中で、出力枚数能力（例えば、単位時間に所定サイズの用紙を複写や印刷して出力できる枚数）の上限に限って検証すると、時系列処理システムより並行処理システムの方が高い値を示すことは周知である。要するに、市場では小型で低コストの並行処理システムを搭載した画像形成装置が要望されているが、並行処理システムの画像形成装置では、複数の潜像を同時に処理する必要があるので、書き込み光学装置を含む画像形成部も潜像を形成する並行処理数と同じ数だけ必要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、並行処理システムにおいては、すべての画像形成時にすべての画像形成部が稼動している訳ではない。例えば、モノクロの画像を形成する場合には、Ｂｋの画像形成を司る部分のみが稼動し、それ以外の画像形成部は必要ない。また、平行処理システムにおいて、一つの書き込み光学装置が故障した場合は、この書き込み光学装置を修理するまでは、たとえ単色画像を印刷する場合であっても印刷できず、画像形成装置の休止期間を要していた。さらに、例えば、モノクロともう一色を持つ２カラーの画像形成装置においては、構造上の制限等から、両方の画像形成部に同等の書き込み性能を持たせることができない場合がある。
【０００５】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、平行処理システムにおいて休止している画像形成部を有効に利用すること、平行処理システムにおいて故障が発生した場合でも、画像形成装置の休止期間をできるだけ短くすること、平行処理システムにおける単色の画像形成性能を向上させることができることのうち少なくとも一つを達成できる画像形成装置及び画像形成方法、並びに画像形成用プログラム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】
上述の目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、感光体と、当該感光体を帯電させる帯電装置と、帯電前に前記感光体の残留電荷を取り除く除電装置と、前記感光体の被画像形成面上に潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部と、前記現像装置が前記潜像に付着させた現像剤を被転写材に転写する転写手段と、前記感光体上の現像剤のクリーニングを行うクリーニング装置と、前記感光体の除電を行う除電装置と、を備え、前記複数の画像形成部のうち、感光体の回転方向で最も上流側の画像形成部の書込み光学装置が故障した場合、前記最も上流側の画像形成部の書込み光学装置に伝送する画像データを下流側の画像形成部の書込み光学装置に伝送して潜像を形成したのち、前記転写手段による転写を行わず、前記クリーニング装置によるクリーニングを行わず、前記所伝装置による除電を行わずに、前記最も上流側に位置している画像形成部の現像装置で前記下流側の画像形成部の書き込み光学装置が形成した潜像を現像することを備え、一の前記画像形成部における書き込み光学装置により形成された潜像を、当該潜像を形成した書き込み光学装置を含む画像形成部とは異なる画像形成部の現像装置で可視像とすることを特徴とする。
【０００７】
この画像形成装置は、一の画像形成部における書き込み光学装置により形成された潜像を、この潜像を形成した書き込み光学装置を含む画像形成部とは異なる画像形成部の現像装置で可視像とする。このため、書き込み光学装置の性能や使用頻度、あるいは画像データの種類に応じて、潜像を形成する書き込み光学装置を切り替えることができる。これによって、並行処理システムにおいて、休止している画像形成部を有効に利用することができる。
【０００８】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記画像形成装置において、前記最も上流側の画像形成部の書込み光学装置が故障した場合、前記転写装置は前記感光体に被接触状態とすることを特徴とする。
【０００９】
この画像形成装置は、ある画像形成部に含まれる書き込み光学装置が故障した場合には、使用していない他の書き込み光学装置で、故障した書き込み光学装置が形成する潜像を形成する。そして、故障した書き込み光学装置が含まれる画像形成部の現像装置で前記潜像の可視像を形成する。これによって、故障した書き込み光学装置を修理するまでの間であっても印刷が可能となるので、平行処理システムにおいて、画像形成装置の休止期間を短くできる。
【００１０】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記画像形成装置において、前記最も上流側の画像形成部の書込み光学装置が故障した場合、前記クリーニング装置は前記感光体に被接触状態とすることを特徴とする。
【００１１】
この画像形成装置は、階調表現能力の高い書き込み光学装置で階調表現能力の低い書き込み光学装置で形成すべき潜像を形成し、階調表現能力の低い書き込み光学装置が含まれる画像形成部の現像装置で前記潜像を可視像とする。これにより、階調表現能力が異なる書き込み光学装置があっても、単色画像を形成する場合には、階調表現能力が高い方の書き込み光学装置で潜像を形成できるので、平行処理システムにおいて、単色画像の画像形成性能を向上させることができる。ここで、書き込み光学装置の１画素における潜像のパワーの階調表現能力、１画素におけるサイズの階調表現能力を、階調表現能力という（以下同様）。
【００１２】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記画像形成装置において、上記複数の画像形成部が備える書き込み光学装置の位相能力が異なる場合、位相能力の低い方の書き込み光学装置で形成する潜像を位相能力の高い方の書き込み光学装置で形成し、位相能力の低い方の書き込み光学装置を含む画像形成部の現像装置で前記潜像の可視像を形成することを特徴とする。
【００１３】
この画像形成装置は、位相能力の高い書き込み光学装置で位相能力の低い書き込み光学装置で形成すべき潜像を形成し、位相能力の低い書き込み光学装置が含まれる画像形成部の現像装置で前記潜像を可視像とする。これにより、単色画像を形成する場合には、位相能力が高い方の書き込み光学装置で潜像を形成できるので、平行処理システムにおいて、単色画像の画像形成性能を向上させることができる。ここで、位相能力とは、書き込み光学装置が画素を形成するときに、隣接する画素のどちら側に寄せて形成するかを選択する能力のことをいう。
【００１４】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記画像形成装置において、上記複数の画像形成部が備える書き込み光学装置の解像度が異なる場合、解像度の低い方の書き込み光学装置で形成する潜像を解像度の高い方の書き込み光学装置で形成し、解像度の低い方の書き込み光学装置を含む画像形成部の現像装置で前記潜像の可視像を形成することを特徴とする。
【００１５】
この画像形成装置は、解像度の高い書き込み光学装置で解像度の低い書き込み光学装置で形成すべき潜像を形成し、解像度の低い書き込み光学装置が含まれる画像形成部の現像装置で前記潜像を可視像とする。これにより、単色画像を形成する場合には、解像度が高い方の書き込み光学装置で潜像を形成できるので、平行処理システムにおいて、単色画像の画像形成性能を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明に係る画像形成装置は、感光体と、当該感光体を帯電させる帯電装置と、帯電前に前記感光体の残留電荷を取り除く除電装置と、前記感光体の被画像形成面上に潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部とを備え、一の書き込み光学装置により形成した主走査方向における潜像の画素間に、他の書き込み光学装置によって画素の潜像を形成し、さらに前記複数の画像形成部のうち少なくとも一つに備えられる現像装置により前記潜像の可視像を形成することを特徴とする。
【００１７】
この画像形成装置は、複数の書き込み光学装置を用いて主走査方向の画素ラインを形成する。このため、主走査方向における書き込み密度を、書き込み光学装置の解像度よりも向上させることができる。その結果、平行処理システムにおいて、単色画像の画像形成性能を向上させることができる。ここで、副走査方向とは被画像形成面上の移動方向をいう。また、主走査方向とは、副走査方向に対して直交する方向をいう。
【００１８】
また、本発明に係る画像形成装置は、感光体と、当該感光体を帯電させる帯電装置と、帯電前に前記感光体の残留電荷を取り除く除電装置と、前記感光体の被画像形成面上に潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部とを備え、前記感光体の被画像形成面上における副走査方向の異なる位置に、異なる複数の前記書き込み光学装置がそれぞれ異なる主走査方向の画素ラインの潜像を形成し、さらに前記複数の画像形成部のうち少なくとも一つに備えられる現像装置により前記潜像の可視像を形成することを特徴とする。
【００１９】
この画像形成装置は、複数の書き込み光学装置を用いて副走査方向の画素ラインを形成する。このため、副走査方向における書き込み密度を、書き込み光学装置の解像度よりも向上させることができる。その結果、平行処理システムにおいて、単色画像の画像形成性能を向上させることができる。
【００２０】
また、本発明に係る画像形成装置のように、さらに、一の上記書き込み光学装置により形成した主走査方向における潜像の画素間に、他の上記書き込み光学装置によって画素の潜像を形成してもよい。このようにすれば、主・副走査方向の書き込み密度を、書き込み光学装置の解像度よりも向上させることができる。その結果、平行処理システムにおいて、単色画像の画像形成性能を向上させることができる。
【００２１】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記画像形成装置において、潜像を形成する上記書き込み光学装置は、可視像を形成する上記現像装置よりも上流であって、且つ上記除電装置よりも下流に位置することを特徴とする。
【００２２】
この画像形成装置は、潜像を形成する書き込み光学装置を、可視像を形成する現像装置よりも上流であって、且つ除電装置よりも下流に配置する。このため、生産性を落とすことがない。
【００２３】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記画像形成装置において、複数の上記画像形成部のうち少なくとも一つは、上記書き込み光学装置としてＬＥＤアレープリンタヘッドを用いることを特徴とする。
【００２４】
ＬＥＤ（ライトエミッティングダイオード）アレープリンタヘッド（以下ＬＰＨ）は、設置スペースが小さくて済むという特徴がある。このため、ＬＰＨを書き込み光学装置にとして使用すると、画像形成装置の小型化に有利である。なお、ＬＰＨはその構造上、書き込み位置を変更することができない。このため、他の書き込み光学装置が形成した主走査方向における画素ラインの画素間にＬＰＨで別の画素を書き込み場合には、ＬＰＨを主走査方向に移動させる移動手段を備えることが好ましい。
【００２５】
また、本発明に係る画像形成方法は、潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部とを備えた画像形成装置に画像を形成させるにあたり、一の前記画像形成部における書き込み光学装置により潜像を形成する工程と、前記潜像を形成した書き込み光学装置を含む画像形成部とは異なる画像形成部の現像装置で、前記潜像の可視像を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２６】
また、本発明に係る画像形成用プログラムは、潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部とを備えた画像形成装置に画像を形成させるにあたり、一の前記画像形成部における書き込み光学装置により潜像を形成する手順と、前記潜像を形成した書き込み光学装置を含む画像形成部とは異なる画像形成部の現像装置で、前記潜像の可視像を形成する手順と、を含む画像形成手順をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２７】
この画像形成方法では、複数の画像形成部を備えた画像形成装置で画像を形成する際に、一の画像形成部における書き込み光学装置により潜像を形成し、この潜像を形成した書き込み光学装置を含む画像形成部とは異なる画像形成部の現像装置で可視像とする。このため、書き込み光学装置の状況や使用頻度、あるいは画像データの種類に応じて潜像を形成する書き込み光学装置を切り替えることができる。これによって、並行処理システムにおいて、休止している画像形成部を有効に利用することができる。また、この画像形成用プログラムによれば、コンピュータで本発明に係る画像形成方法を実行させることができる。
【００２８】
また、本発明に係る画像形成方法は、潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部と、前記現像装置が前記潜像に付着させた現像剤を被転写材に転写する転写手段と、前記感光体上の現像剤のクリーニングを行うクリーニング装置と、前記感光体の除電を行う除電装置とを備えた画像形成装置に画像を形成させるにあたり、前記画像形成部の前記書き込み光学装置が故障したか否かを判断する工程と、前記書き込み光学装置が故障していた場合には、前記複数の画像形成部のうち、感光体の回転方向で最も上流側の画像形成部の書込み光学装置が故障した場合、前記最も上流側の画像形成部の書込み光学装置に伝送する画像データを下流側の画像形成部の書込み光学装置に伝送して潜像を形成したのち、前記転写手段による転写を行わず、前記クリーニング装置によるクリーニングを行わず、前記所伝装置による除電を行わずに、前記最も上流側に位置している画像形成部の現像装置で前記下流側の画像形成部の書き込み光学装置が形成した潜像を現像する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２９】
また、本発明に係る画像形成用プログラムは、潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部と、前記現像装置が前記潜像に付着させた現像剤を被転写材に転写する転写手段と、前記感光体上の現像剤のクリーニングを行うクリーニング装置と、前記感光体の除電を行う除電装置とを備えた画像形成装置に画像を形成させるにあたり、前記画像形成部の前記書き込み光学装置が故障したか否かを判断する手順と、前記書き込み光学装置が故障していた場合には、前記複数の画像形成部のうち、感光体の回転方向で最も上流側の画像形成部の書込み光学装置が故障した場合、前記最も上流側の画像形成部の書込み光学装置に伝送する画像データを下流側の画像形成部の書込み光学装置に伝送して潜像を形成したのち、前記転写手段による転写を行わず、前記クリーニング装置によるクリーニングを行わず、前記所伝装置による除電を行わずに、前記最も上流側に位置している画像形成部の現像装置で前記下流側の画像形成部の書き込み光学装置が形成した潜像を現像する手順と、を含む画像形成手順をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００３０】
この画像形成方法は、複数の画像形成部を備えた画像形成装置で画像を形成する際に、ある画像形成部に含まれる書き込み光学装置が故障した場合には、使用していない他の書き込み光学装置により、故障した書き込み光学装置が形成する潜像を形成する。そして、故障した書き込み光学装置が含まれる画像形成部の現像装置で前記潜像の可視像を形成する。これによって、故障した書き込み光学装置を修理するまでの間においても印刷が可能となるので、並行処理システムにおいて、画像形成装置の休止期間を短くできる。また、この画像形成用プログラムによれば、コンピュータで本発明に係る画像形成方法を実行させることができる。
【００３１】
また、本発明に係る画像形成方法は、潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部とを備え、且つ複数の前記書き込み光学装置の階調表現能力が異なる画像形成装置に画像を形成させるにあたり、書き込み能力の低い方の書き込み光学装置で形成する潜像を階調表現能力の高い方の書き込み光学装置で形成する工程と、書き込み能力の低い方の書き込み光学装置を含む画像形成部の現像装置で、前記潜像の可視像を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００３２】
また、本発明に係る画像形成用プログラムは、潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部とを備え、且つ複数の前記書き込み光学装置の階調表現能力が異なる画像形成装置に画像を形成させるにあたり、書き込み能力の低い方の書き込み光学装置で形成する潜像を階調表現能力の高い方の書き込み光学装置で形成する手順と、書き込み能力の低い方の書き込み光学装置を含む画像形成部の現像装置で、前記潜像の可視像を形成する手順と、を含む画像形成手順をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００３３】
この画像形成方法は、複数の画像形成部を備えた画像形成装置で画像を形成する際に、書き込み能力の高い書き込み光学装置で書き込み能力の低い書き込み光学装置で形成すべき潜像を形成する。そして、書き込み能力の低い書き込み光学装置が含まれる画像形成部の現像装置で前記潜像を可視像とする。れにより、単色画像を形成する場合には、書き込み能力が高い方の書き込み光学装置で潜像を形成できるので、並行処理システムにおいて、単色画像の画像形成性能を向上させることができる。また、この画像形成用プログラムによれば、コンピュータで本発明に係る画像形成方法を実行させることができる。
【００３４】
ここで、書き込み能力とは、書き込み光学装置の位相能力、階調表現能力、画素ピッチ（書き込み密度）の緊密性のうち少なくとも一つをいう（以下同様）。ここで、書き込み光学装置１２や２２の１画素における潜像のパワーの階調表現能力、１画素におけるサイズの階調表現能力を、階調表現能力という（以下同様）。
【００３５】
また、本発明に係る画像形成方法は、潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部とを備えた画像形成装置に画像を形成させるにあたり、一の前記書き込み光学装置により画素ラインの潜像を形成する工程と、前記画素ラインの潜像の主走査方向における画素間に、他の前記書き込み光学装置によって画素の潜像を形成する工程と、前記複数の画像形成部のうち少なくとも一つに備えられる現像装置により前記潜像の可視像を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００３６】
また、本発明に係る画像形成プログラムは、潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部とを備えた画像形成装置に画像を形成させるにあたり、一の前記書き込み光学装置により画素ラインの潜像を形成する手順と、前記画素ラインの潜像の主走査方向における画素間に、他の前記書き込み光学装置によって画素の潜像を形成する手順と、前記複数の画像形成部のうち少なくとも一つに備えられる現像装置により前記潜像の可視像を形成する手順と、を含む画像形成手順をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００３７】
この画像形成方法は、複数の画像形成部を備えた画像形成装置で画像を形成する際に、複数の書き込み光学装置を用いて主走査方向の画素ラインを形成する。このため、主走査方向における書き込み密度を、書き込み光学装置の解像度よりも向上させることができる。その結果、並行処理システムにおいて、単色画像の画像形成性能を向上させることができる。また、この画像形成用プログラムによれば、コンピュータで本発明に係る画像形成方法を実行させることができる。
【００３８】
また、本発明に係る画像形成方法は、潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部とを備えた画像形成装置に画像を形成させるにあたり、副走査方向の異なる位置に、異なる複数の前記書き込み光学装置がそれぞれ異なる主走査方向の画素ラインの潜像を形成する工程と、前記複数の画像形成部のうち少なくとも一つに備えられる現像装置により前記潜像の可視像を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００３９】
また、本発明に係る画像形成用プログラムは、潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部とを備えた画像形成装置に画像を形成させるにあたり、副走査方向の異なる位置に、異なる複数の前記書き込み光学装置がそれぞれ異なる主走査方向の画素ラインの潜像を形成する手順と、前記複数の画像形成部のうち少なくとも一つに備えられる現像装置により前記潜像の可視像を形成する手順と、を含む画像形成手順をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００４０】
この画像形成方法は、複数の画像形成部を備えた画像形成装置で画像を形成する際に、複数の書き込み光学装置を用いて副走査方向の画素ラインを形成する。このため、副走査方向における書き込み密度を、書き込み光学装置の解像度よりも向上させることができる。その結果、並行処理システムにおいて、単色画像の画像形成性能を向上させることができる。また、この画像形成用プログラムによれば、コンピュータで本発明に係る画像形成方法を実行させることができる。
【００４１】
なお、一の上記書き込み光学装置により形成した主走査方向における潜像の画素間に、さらに、他の上記書き込み光学装置によって画素の潜像を形成してもよい。このようにすれば、主・副走査方向の書き込み密度を、書き込み光学装置の解像度よりも向上させることができる。その結果、並行処理システムにおいて、単色画像の画像形成性能をさらに向上させることができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００４３】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に係る画像形成装置を示す斜視図である。この画像形成装置１００は、書き込み光学装置と現像装置とを有する画像形成部を複数備えており、一の書き込み光学装置で形成する潜像を他の書き込み光学装置で形成し、当該潜像を現像する現像装置で現像する点に特徴がある。
【００４４】
感光ドラム１は、図１中の矢印Ａ方向に回転する。感光体である感光ドラム１の被画像形成面の周囲には、第１の画像形成部５１として感光ドラム１の回転方向に沿って順次第１の帯電装置１１と、第１の書き込み光学装置１２と、第１の現像装置１３とが配置されている。また、第１の現像装置１３の下流側には、第２の画像形成部５２として、順次第２の帯電装置２１と、第２の書き込み光学装置２２と、第２の現像装置２３とが配置されている。第２の現像装置２３の下流側には、第３の画像形成部５３として、順次第３の帯電装置３１と、第３の書き込み光学装置３２と、第３の現像装置３３とが配置されている。そして、第３の現像装置３３の下流側には、第４の画像形成部５４として、順次第４の帯電装置４１と、第４の書き込み光学装置４２と、第４の現像装置４３とが配置されている。また、第４の現像装置４３の下流側には、順次転写装置２と、クリーニング装置４と、除電装置５とが配置されている。ここで、下流側とは、感光ドラム１の回転方向側であり副走査方向の下流側をいう。また上流側とは感光ドラム１の回転方向反対側であり、副走査方向の上流側をいう。
【００４５】
上記帯電装置１１〜４１及び現像装置１３〜４３は、第１の帯電装置１１及び現像装置１３を除き、被画像形成面に対して非接触方式を採用することが好ましい。例えば被画像形成面に上流で形成された画像が存在し、その画像が存在する同じ領域に下流側でさらに画像を形成する場合を考える。この場合、帯電装置２１等に接触式の帯電ローラ等が採用されていると、上流で形成された画像上に帯電ローラが位置したときに、上流で形成された画像を乱すだけでなく、帯電ローラ自体にも画像が転写されるローラ汚れが発生する。
【００４６】
同様に、現像装置２３等においても、２成分現像装置等が採用された場合には、すだれ状（ブラシ状）にキャリアが画像上へ接触する。そして、画像を乱すだけでなく画像の粒子（トナー）が現像装置に混在して、粒子の色や成分が異なる場合に混色や現像性能の劣化を招く。ただし、接触式であっても接離機構により上流の画像が存在する領域では非接触としたりであったり、接触式でも潜像や現像トナーの電位極性を反転したりする等、画像形成プロセスを工夫することにより上記問題が発生しない画像処理装置においては非接触方式とする必要はない。
【００４７】
転写装置２は接触・非接触を問わないが、本発明の実施の形態１においてはローラ接触型の転写装置を用いる。ローラ接触型の転写装置では、被転写材を被画像形成面から分離させるために、除電針等により被転写材と被画像形成面との静電吸着力を低減する。転写装置により被転写材に転写された画像は、定着装置６０により被転写材に定着される。
【００４８】
また接触には、転写ベルト方式を採用するものもあり、このような転写装置も本発明の転写装置として使用することができる。転写ベルトは被転写材をベルトへ静電吸着することで、安定した搬送力を発揮できるので好ましい。なお、非接触では、例えば分離用のコロトロンを加えて被記録媒体へ転写するものがあり、このような転写装置も本発明の転写装置として使用することができる。
【００４９】
このような構成において、第１〜第４の画像形成部５１〜５４で画像を形成する場合を説明する。フルカラーの画像形成装置であれば、例えば、第１、第２、第３及び第４の画像形成部５１〜５４が、それぞれ、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＢｋ画像を形成する。
【００５０】
感光ドラム１が１回転する間に、まず第１の画像形成部５１における第１の帯電装置１１と、第１の書き込み光学装置１２と、第１の現像装置１３とで、感光ドラム１の被画像形成面に対して第１画像を形成する。次の回転で、第２の画像形成部５２における第２の帯電装置２１と、第２の書き込み光学装置２２と、第２の現像装置２３とで、感光ドラム１の被画像形成面に対して第２画像を形成する。同様に、第３の画像形成部５３及び第４の画像形成部５４で感光ドラム１の被画像形成面に第３画像と第４画像とを形成し、感光ドラム１が１回転する間に、被画像形成面には第１〜第４画像が形成される。そして、重ね合わせもしくは組み合わせて形成された第１〜第４画像を、転写装置２によって紙やＯＨＰシートその他の被記録媒体６の被転写面３に転写する。
【００５１】
第１〜第４画像が転写された被記録媒体３は、定着装置６０によって、被転写面３に転写された可視像が定着させられて、被記録媒体３へ画像が形成される。転写後における感光ドラム１の被画像形成面は、クリーニング装置４により被画像形成面に残留した画像形成材が除去され、次いで除電装置５により残留電位が除去される。
【００５２】
（切替例１）
次に、画像データを伝送する書き込み光学装置の切り替えについて説明する。この例においては、画像形成装置１００の書き込み光学装置４２等が故障した場合に、当該書き込み光学装置で形成する潜像を、これよりも上流側に配置される他の書き込み光学装置１２等で形成する場合を説明する。図２は、ある書き込み光学装置が故障した場合に書き込み光学装置を切り替える手順を示す説明図である。画像形成装置１００において、例えば第４の書き込み光学装置４２が故障した場合に（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、第４の書き込み光学装置４２による画像形成機能は使用できない。しかし、第３の画像形成部５３を使用しない画像、すなわち第３画像のない画像を形成する際には、第４の書き込み光学装置４２に伝送する画像データを第３の書き込み光学装置３２に伝送することができる。そして、第４の書き込み光学装置４２で形成する潜像を、第３の書き込み光学装置３２で形成する（ステップＳ１０２）。
【００５３】
第３の帯電装置３１と第３の書き込み光学装置３２によって被画像形成面へ第４画像の潜像を形成し、これらの潜像を第４の現像装置４３で現像して可視像とすることにより、前記被画像形成面に第４画像を形成する（ステップＳ１０３）。このようにすれば、画像形成装置１００の書き込み光学装置４２等が故障した場合でも、問題なく画像を形成することができる。
【００５４】
上記例では、下流側に配置される第４の書き込み光学装置４２等が故障した場合に、上流側に配置される第１の書き込み光学装置３２で下流側の書き込み光学装置で形成する画像を書き込むようにした。この画像形成装置１００においては、より上流側に配置される、例えば第１の書き込み光学装置１２が故障した場合であっても、次の手順によれば、第１画像を形成することができる。
【００５５】
（切替例２）
ここでは、上流側の書き込み光学装置が故障した場合における書き込み光学装置の切り替え例について説明する。図３は、上流側の書き込み光学装置が故障した場合に書き込み光学装置を切り替える他の手順を示す説明図である。例えば、最も上流側の書き込み光学装置である第１の書き込み光学装置１２が故障した場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、まず、第１の書き込み光学装置１２に伝送する第１画像のデータを、下流側の書き込み光学装置である第４の書き込み光学装置４２に伝送する。これにより、第４の帯電装置４１と第４の書き込み光学装置４２とにより第１画像の潜像を形成する（ステップＳ２０２）。次に、転写装置２では非接触状態として転写を実行せず（ステップＳ２０３）、さらにクリーニング装置４でも非接触状態とすることでクリーニングを実行せず（ステップＳ２０４）、除電装置５においても除電しない（ステップＳ２０５）。その後、第１の現像装置１３で被画像形成面に形成された前記第１画像の潜像を可視像とする（ステップＳ２０６）。このような手順によれば、上流側に配置される書き込み光学装置１２等が故障した場合であっても、問題なく第１画像等を形成することができる。
【００５６】
ここで、被画像形成面への画像形成領域は最大で被画像形成面の移動方向に１周分であり、転写・クリーニング・除電をスキップして、次の周回でこれらを実施するので、通常の画像形成プロセスと比較して生産性は劣る。したがって、潜像を形成する書き込み光学装置１２等を切り替える場合は、画像を形成する現像装置より上流であって、且つ除電装置５よりも下流に位置する光学系に切り替えることが好ましい。このようにすれば、被画像形成面の移動方向の領域に制限がなく、生産性の劣らない画像形成装置を実現できる。
【００５７】
（切替例３）
ここでは、複数の書き込み光学装置の使用頻度に応じて、書き込み光学装置を切り替える例について説明する。書き込み光学装置に使用されるＬＤ（レーザーダイオード）やＬＤアレー又はＬＥＤアレー等は寿命部品である。すなわち、これらを発光させるための駆動電流が高いほど、また、素子の温度が高いほど、これらの寿命は短くなる。また、ＬＤは劣化部品であり使用するだけ劣化して、同じ駆動電流でも光量が低下する。通常の画像形成装置では、画像品質に影響しないようにＬＤから出射されるレーザービームを受光する受光素子を備えて、ＬＤの光量をフィードバックする。これを受けて、光量が低下した分、電流を増加する機能を有しているので、劣化速度は時間とともに速くなる。
【００５８】
また、ＬＤは温度が高くなると、同じ駆動電流でも光量が低下し、電流が増加すると温度も上昇する。製品においては製品寿命を満たすように使用されており、製品寿命に至らない場合は定期交換又は随時交換することになる。したがって、前述の画像形成装置１００において、予め各書き込み光学装置１２〜４２の使用頻度が異なることが予測できる場合には、書き込み光学装置１２〜４２を切り替えて使用してもよい。このようにすれば、使用頻度の高い書き込み光学装置の寿命のみが短くならないようにできるので、製品寿命や保守期間を延長することができる。
【００５９】
例えば、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂｋの四色を備えたカラー画像形成装置において、Ｂｋの使用頻度が高いときには、Ｂｋの書き込み光学装置や現像装置等を最も下流に配置する。そして、Ｃ、Ｍ、Ｙ又はＢｋの書き込み光学装置等を使い分けてＢｋの潜像を書き込むようにすれば、Ｂｋの書き込み光学装置の使用頻度を低減できる。その結果、使用頻度の高いＢｋの書き込み光学装置の寿命のみを短くしないで使用できる。
【００６０】
次に、帯電装置や画像データを伝送する書き込み光学装置を切り替える具体的な方法について説明する。まず、この画像形成装置１００における帯電装置の切り替え方法について説明する。第４画像のデータを第１の書き込み光学装置１２等に伝送する場合には、帯電装置もデータの伝送先を切り替えた書き込み光学装置１２等の直近上流にある第１の帯電装置１１等を使用する。このように、第４画像データの潜像を他の書き込み光学装置で形成するときには、書き込み光学装置のみならず、帯電装置も切り替える必要がある。
【００６１】
ここで、非接触式の帯電装置は、通常コロトロン又はスコロトロン方式の放電器と、放電器に安定した出力を供給する高圧電源とから構成される。この場合には、シーケンス制御装置からの制御信号（例えばトリガ信号）により、高圧電源をオンオフすることで第４又は第１の帯電装置４１又は１１における帯電の有無を制御できる。また、基準信号（レベル信号）や切り替え信号（ビット信号）により、シーケンス制御部から高圧電源の出力を調整できる画像形成装置もある。このようにすれば、シーケンス制御をコントロールすることにより、例えば、第４の帯電装置４１で帯電させる代わりに第１の帯電装置１１で帯電させることができる。
【００６２】
次に、画像データを伝送する書き込み光学装置を切り替える方法について説明する。書き込み光学装置１２〜４２は、ＬＤ素子から出射されるレーザービーム光を平行光に整形するコリメートレンズ、光断面の整形をするシンドリカルレンズ、レーザービーム光を被画像形成面に走査するポリゴンミラー、等角度速度を被画像形成面で等速に変換するｆΘレンズ、折り返しミラー等を有する光学系を備えている（いずれも図示せず）。そして、ＬＤ素子から出射されるレーザービーム光が、前記光学系を経て被画像形成面に走査されることにより感光ドラム１の被画像形成面に潜像を形成する。
【００６３】
ここで、被画像形成面に対して潜像を形成する場合には、被画像形成面に一定の画素を並べる必要がある。このため、副走査方向の同じ位置から各画素の書き込みが開始されるように、各書き込み光学装置１２〜４２は走査開始の基準信号（同期信号）を基に書き込みを開始する。同期信号は、受光センサ又は受光部（図示せず）が、ＬＤ素子から出射されるレーザービームを受光することによって発せられる。前記受光センサ又は受光部は、ポリゴンミラー折り返しミラー、あるいはコリメートレンズ等の影響を受けないように、感光ドラム１の被画像形成面に近いところの走査方向上流側に配置される。前記受光センサ等で受光した書き始めのレーザービームは電気信号に変換されて、同期のタイミングとしてＬＤ制御部に伝送される。
【００６４】
ＬＤ制御部ではこの同期信号に基づき、画像データに従ってＬＤ素子を駆動して感光ドラム１の被画像形成面へ画素の潜像を順次形成する。なお、書き込み光学装置１２〜４２は、ｆΘレンズの特性を補正するため、あるいは温度変化等によって光学系が変動することに起因する画素位置のズレを補正するために、画素の並びを意図的にずらす機能も備えている。また、前記受光センサや受光部は、通常副走査方向の上流側に配置されるのに対して、下流側にもこれらを備えて、温度変化等に起因する光路の変化を検出する機能を備えたシステムもある。
【００６５】
ここで、ＬＤ制御部に画像データを伝送するインターフェースは様々であり、近年においてはＥＭＩノイズを低減するため、電圧スイングを小さくしたものや差動電流を用いたものが主流である。図４は、書き込み光学装置の切り替え部の一例を示す説明図である。同図に示すように、複数の書き込み光学装置１２〜４２（ここでは１２、２２）に対する画像データの伝送先は、半導体スイッチ８０により切り替えることができる。このため、インターフェースの共通部分に画像データ伝送先の切り替え機能を設けて、ある条件が満たされた場合にはシーケンス制御部８２によって画像データを伝送する書き込み光学装置を切り替えることができる。
【００６６】
このとき、単に第２の書き込み光学装置２２で書き込まれるべき第２画像データを第１書き込み光学装置１２に伝送して単色画像を印刷する場合は、シーケンス制御部８２によって画像データを伝送する書き込み光学装置を切り替えればよい。しかし、複数の色でカラー画像を印刷する場合には、各色のずれを最小限にする必要がある。このような場合には、上記走査開始の基準信号を取得して、各書き込み光学装置１２〜４２における書き込み開始位置を同期させる。
【００６７】
（実施の形態２）
図５は、この発明の実施の形態２に係る画像形成装置の画像形成方法を示す説明図である。また、図６は、この発明の実施の形態３に係る画像形成装置の画像形成方法を示すフローチャートである。この画像形成方法は、複数の書き込み光学装置を用いて、それぞれの書き込み位置を制御することにより、主走査方向又は副走査方向のうち少なくとも一方の画像密度を、単独の書き込み光学装置で書き込んだ場合よりも高くする点に特徴がある。その他の構成は実施の形態１と同様なのでその説明を省略するとともに、同一の構成には同一の符号を付す。なお、書き込み光学装置の走査方向を主走査方向といい、主走査方向に垂直な走査方向を副走査方向という（以下同様）。
【００６８】
近年、画像形成装置の生産性の向上と画像品質の向上（書き込み密度の向上）に伴い書き込み光学系に求められる性能も高くなっている。ＬＤ走査書き込み光学系においては、生産性・書き込み密度がポリゴンミラーの回転速度とＬＤ制御部の動作速度とに直接影響するため、様々な対応がなされている。ポリゴンミラーの回転速度はその構造により上限があり、玉軸受け構造から空気軸受け構造にすることにより、その回転数を上げることができるが、同時にコストも高いものとなる。さらに、ｆΘレンズの性能、ポリゴンミラーの構造といった光学系の制限から、画像のライン周期に対してＬＤの走査で使用できる領域（有効画像領域）は通常６０％程度である。ここで、ライン周期とは、主走査方向の画素並びの１列を１ラインとして、多数のラインを副走査方向に並べることにより画像を形成する場合において、画像データを多数のラインの分つなぎ合わせたときのラインの境を示すものをいう。
【００６９】
画像データ上のライン周期が４７０μｓｅｃ．で１ラインの画像長さが３６インチである場合、画素密度が６００ｄｐｉ時における１ラインの画素数は２１６００画素となる。したがって、１画素あたりの描画周期は２１．８ｎｓｅｃ．となるが、有効画像領域６０％では１画素あたりの周期は１３．１ｎＳとなる。そこでＬＤ素子を複数備え、これらを複数同時に走査するシステムが有効となっている。これにより同じ生産性で同じ書き込み密度であれば、ポリゴンの回転速度はＬＤ素子の個数で除算した分だけ低くなり、１画素あたりの周期も同じ割合で低くなる。しかし、複数のＬＤ素子によるレーザービーム光を同時に走査するにはビームピッチを変化させる手段が必要となる。
【００７０】
最も単純な構成は、所望のビームピッチが例えば６００ｄｐｉであれば、４２．３μｍのピッチで光源であるＬＤ素子が並ぶＬＤアレーを用いることで実現できる。ただし、上記のピッチを実現できない場合や画像密度を切り替える必要がある場合には、ＬＤアレーを走査方向に対して垂直にするのではなく、ＬＤアレーを傾斜させることで、垂直方向のピッチを所望のピッチとすることができる。
【００７１】
この場合、書き込み開始点が各ＬＤ素子のレーザービームにより異なるので、レーザービーム毎に書き込み開始点を調整する機能が必要である。さらに、異なるＬＤ素子の各レーザービームを平行に出射するのではなく、微妙な角度をつけて被走査面上において所望のピッチとする技術や、レーザービームを折り返して所望のピッチにする技術もあるが、これらを実現する光学系その他の構造が必要となる。
【００７２】
本発明では、異なる複数の画像形成部の書き込み光学装置を用いることにより、書き込み開始位置調整機能やピッチ変更機能を用いないで、上記の複数のＬＤ素子を備えた装置と同等以上の書き込み密度、あるいは生産性とするものである。
【００７３】
まず、副走査方向の書き込み密度を向上させる方法について説明する。なお、以下の説明においては、画素ラインや画素を奇数ライン、偶数ライン、奇数画素、偶数画素と表現するが、これは説明の便宜上における表現であって、これによって本発明を限定するものではない。２つの書き込み光学装置を用い、それぞれの書き込み光学装置が例えば６００ｄｐｉで動作するシステムを例にとって説明する。この画像形成装置１０１は、実施の形態１に係る画像形成装置１００（図１参照）と同様に、第１〜第４の画像形成部５１〜５４を有している。そして、これらに備えられる第１〜第４の書き込み光学装置１２、２２、３２、４２は同じ書き込み能力を有する。
【００７４】
まず、潜像の書き込みをする書き込み光学装置よりも上流に配置される帯電装置で感光ドラム１を帯電する（ステップＳ３０１）。この実施の形態では、書き込み光学装置１２と２２を使用するので、帯電装置１１によって感光ドラム１を帯電する。また、この実施の形態では、第１〜第４の書き込み光学装置１２〜４２のうち、少なくとも２つを使用する。次の説明においては、書き込み光学装置１２と２２とを使用するが、この組み合わせに限られるものではない。
【００７５】
図５（ｂ）に示すように、第１の書き込み光学装置１２と第２の書き込み光学装置２２とは、正規の位置よりも副走査方向に２１．２μｍ、すなわち画素密度の半ピッチ（Ｐ／２）だけずらして配置される。これにより、第１の書き込み光学装置１２と第２の書き込み光学装置２２との副走査方向における書き込み開始位置が半ピッチずれる。同時に、第１及び第２の書き込み光学装置１２及び２２の書き込みが同じ位置から開始されるように、主走査方向のレジストが一致するように調整される。その結果、第１の書き込み光学装置１２で形成する潜像の奇数ラインの間に、第２の書き込み光学装置２２で形成する潜像の偶数ラインが位置するように書き込まれる。これは、２つの書き込み光学装置１２、２２による画像を重ねるための調整機能によって実行する。
【００７６】
書き込み時には、まず上流側に配置される第１の書き込み光学装置１２で前記奇数ラインの画素Ｄｎ−ｎ（ｎは１以上の整数：以下同様）を書き込む（ステップＳ３０２）。そして、当該書き込み光学装置の下流側に配置される他の書き込み光学装置（ここでは第２の書き込み光学装置２２）によって、前記奇数ラインの画素Ｄｎ−ｎの間に偶数ラインの画素Ｅｎ−ｎを書き込む（ステップＳ３０３）。
【００７７】
このようにすれば、第１の書き込み光学装置１２が形成する１ラインから２ｉ＋１ラインの各奇数ライン間に、第２の書き込み光学装置２２の形成する２ラインから２ｉラインの各偶数ラインが挿入されることになる。このような構成によって、画像データの奇数ライン（１〜２ｉ＋１：ｉは１以上の整数）を第１の書き込み光学装置１２に伝送し、偶数ライン（２〜２ｉ：ｉは１以上の整数）を第２の書き込み光学装置２２に伝送する。そして、第１及び第２の書き込み光学装置１２、２２においては通常の６００ｄｐｉの画像を形成する場合と同じ状態で、被画像形成面上には副走査方向に１２００ｄｐｉの密度で潜像を形成することができる。
【００７８】
このようにして、例えばＢｋ等の単色画像の潜像を感光ドラム１上に形成し、この潜像を形成した書き込み光学装置よりも下流側に配置される現像装置によって現像する（ステップＳ３０４）。上記構成により、印刷速度を低下させずに副走査方向の書き込み密度を倍にすることができる。また、被画像形成面の移動速度を２倍にした場合には、副走査方向に６００ｄｐｉの画像密度で、生産性が２倍の速度で画像が形成できるシステムを構成することができる。
【００７９】
また、３以上の書き込み光学装置を使用して、奇数ライン（１〜２ｉ＋１）の間に偶数ライン（２〜２ｉ）の画素を書き込む際に、画素ピッチＰの１／３あるいは１／４の大きさで偶数ラインの画素Ｅｎ−ｎを書き込んでもよい。このようにすれば、副走査方向の書き込み密度を３倍、あるいは４倍にすることもできる。そして、副走査方向に６００ｄｐｉの画像密度であれば、被画像形成面の移動速度を３倍あるいは４倍とすることにより、生産性を３倍あるいは４倍に向上させることができる。
【００８０】
なお、この実施例では、２つの書き込み光学装置は書き込み密度の半分ずらして配置してある。これは６００ｄｐｉの画像密度においては、同色の画像における半画素のずれは、目視では検出しにくいという理由によるが、要求画像品質によって、あるいは異なる色の組み合わせで中間色を形成する場合には、副走査方向のピッチを調整できる手段が必要である。
【００８１】
具体的には、光学系のミラーやレンズ、ＬＤユニットの角度又は位置を、送りねじ方式やギヤ比・支点を利用した微調方式により前記ミラー等の角度又は位置を変更することにより、副走査方向における書き込み開始位置を調整できる。同時に、画像データを拡大処理し、画像ライン間のデータを補間して、書き込みがずれた分の画像データをずらして画像データを伝送する機能を用いる。また、機械的に副走査方向におけるピッチを調整する他、ソフト的に副走査方向における書き込み開始位置を調整することもできる。
【００８２】
ここで、機械的に副走査方向の書き込み開始位置を調整する構成の一例について説明する。図７は、書き込み開始位置変更機構の一例を示す説明図である。同図（ａ）には、送りねじ式の書き込み開始位置変更機構を示す。この書き込み開始位置変更機構において、書き込み光学装置のＬＤユニット９０には、送りねじ９２が取り付けられており、この送りねじ９２を回転させることで、ＬＤユニット９０が副走査方向へ移動する。送りねじ９２はベルト９４を介してステッピングモータ９６によって回転させられる。実施の形態２に係る画像形成方法を実現させるときには、処理部９８からの指令によってステッピングモータ９６を所定の角度だけ回転させる。そして、ＬＤユニット９０の感光ドラム１上における書き込み開始位置をＰ／２だけ移動させることにより、書き込み開始位置を変更する。
【００８３】
図７（ｂ）には、ギヤ式の書き込み開始位置変更機構を示す。この書き込み開始位置変更機構において、書き込み光学装置のＬＤユニット９０には、支持部９５を中心に回転できるようにギア９１が取り付けられている。ステッピングモータ９６に取り付けたピニオンギア９３をギア９１に噛合わせ、このギア９１を回転させることで、ＬＤユニット９０が副走査方向へ移動する。実施の形態２に係る画像形成方法を実現させるときには、処理部９８からの指令によってステッピングモータ９６を所定の角度だけ回転させる。そして、ＬＤユニット９０の感光ドラム１上における書き込み開始位置をＰ／２だけ移動させることにより、書き込み開始位置を変更する。
【００８４】
また、ソフトウェア的に副走査方向における書き込み開始位置を調整する方法について説明する。第１の書き込み光学装置１２に送られる画像データには、基準の同期信号が含まれており、この同期信号から所定の時間Ｔが経過したら、下流側に配置される他の書き込み光学装置２２の書き込みを開始する。ここで、所定の時間Ｔは、感光ドラム１が上流側における第１の書き込み光学装置１２の書き込み位置と、下流側における第２の書き込み光学装置２２の書き込み位置との距離を進む時間である。この時間Ｔに、感光ドラム１が半ピッチＰ／２だけ進む時間ｔを加算したタイミングで下流側に配置される第２の書き込み光学装置２２の書き込みを開始すれば、画素Ｄｎ−ｎで構成される奇数ラインの間に偶数ラインの画素Ｅｎ−ｎを書き込むことができる。
【００８５】
次に、主走査方向における書き込み密度を大きくする方法について説明する。図８は、この発明の実施の形態２に係る画像形成方法の他の例を示す説明図である。また、図９は、この発明の実施の形態２に係る画像形成方法の他の例を示すフローチャートである。
【００８６】
図８（ｂ）に示すように、このシステムにおいては、第１の書き込み光学装置１２と第２の書き込み光学装置２２とを、主走査方向に画素ピッチの半分であるＰ／２＝２１．２μｍずらして配置する。なお、この他にも、主走査方向の同期信号を生成するセンサや受光部を２１．２μｍずらして配置してもよい。また、第２の書き込み光学装置２２の主走査方向における書き込み開始位置を同期信号から２１．２μｍずらしてもよい。特に書き込み開始位置を同期信号からずらす方法は、ソフトウェア上で簡易に実現できるので、好ましい。
【００８７】
これにより、第１の書き込み光学装置１２と第２の書き込み光学装置２２との主走査方向における書き込み開始位置を画素ピッチＰの半分ずらすことができる。同時に、第１及び第２の書き込み光学装置１２及び２２の書き込みが副走査方向における同じ位置から開始されるように、副走査方向のレジストが一致するように調整される。その結果、第１の書き込み光学装置１２で形成する各ラインの潜像の奇数画素Ｆｎ−ｎ間に、第２の書き込み光学装置２２で形成する潜像の偶数画素Ｇｎ−ｎが位置するように書き込まれる。これは、２つの書き込み光学装置１２、２２による画像を重ねるための調整機能によって実行する。
【００８８】
この画像形成方法における書き込み時には、まず、潜像の書き込みをする書き込み光学装置よりも上流に配置される帯電装置で感光ドラム１を帯電する（ステップＳ４０１）。次に、図８（ａ）に示すように、まず上流側に配置される第１の書き込み光学装置１２で奇数画素Ｆｎ−ｎを書き込む（ステップＳ４０２）。そして、当該第１の書き込み光学装置１２の下流側に配置される第２の書き込み光学装置２２によって、前記奇数画素Ｆｎ−ｎの間に偶数画素Ｇｎ−ｎを書き込む（ステップＳ４０３）。このとき、奇数画素Ｆｎ−ｎの画像データに含まれる同期信号に基づいて、副走査方向における同じ位置から第２の書き込み光学装置２２による偶数画素Ｇｎ−ｎの書き込みが開始される。
【００８９】
このとき、画像データの各ラインの奇数画素Ｆｎ−ｎ（ｎ＝１〜２ｉ＋１）を第１の書き込み光学装置に伝送し、偶数画素Ｇｎ−ｎ（ｎ＝２〜２ｉ）を第２の書き込み光学装置に伝送する。すると、第１及び第２の書き込み光学装置１２、２２においては通常の６００ｄｐｉの画像を形成した状態で、被画像形成面上には主走査方向に１２００ｄｐｉの密度で潜像を形成することができる。
【００９０】
このようにして、例えばＢｋ等の単色画像の潜像を感光ドラム１上に形成し、この潜像を形成した書き込み光学装置よりも下流側に配置される現像装置によって現像する（ステップＳ４０４）。このような構成により、印刷速度を低下させずに主走査方向の書き込み密度を倍にすることができる。
【００９１】
また、３以上の書き込み光学装置を使用して、奇数画素Ｆｎ−ｎの間に偶数画素Ｇｎ−ｎを書き込む際に、画素ピッチＰの１／３あるいは１／４のピッチで偶数画素Ｇｎ−ｎを書き込んでもよい。このようにすれば、主走査方向の書き込み密度を３倍、あるいは４倍にすることもできる。
【００９２】
なお、副走査方向の画像密度を向上させる場合と同様に、６００ｄｐｉの画像密度においては同色の画像が半画素ずれたとしても、目視ではずれを検出し難い。しかしながら、要求画像品質や異なる色の組み合わせで中間色を形成する場合には、主走査方向を調整できる手段が必要である。
【００９３】
具体的には、ＬＤユニットの位置又は同期信号を形成するセンサ・受光部を送りねじ方式やギヤ比・支点を利用した微調方式により変更することにより調整を実現する。あるいは、同期信号から書き込み開始までのタイミングを変更すること調整することができるが、これらの手段は上述した手段を適用することができる。
【００９４】
（変形例）
図１０は、副走査及び主走査方向の画像密度を向上させる画像形成方法を示すフローチャートである。この画像形成方法は、主走査方向と副走査方向との画像密度を向上させる点に特徴がある。まず、第１の帯電装置１１で感光ドラム１を帯電させ（ステップＳ５０１）、第１の書き込み光学装置１２によって奇数ラインの奇数画素Ｄｎ−ｎを書き込み（ステップＳ５０２）、第２の書き込み光学装置２２によって奇数ラインの偶数画素Ｅｎ−ｎを書き込む（ステップＳ５０３）。次に、第３の書き込み光学装置３２によって偶数ラインの奇数画素Ｆｎ−ｎを書き込み（ステップＳ５０４）、第４の書き込み光学装置４２によって偶数ラインの偶数画素Ｇｎ−ｎを書き込む（ステップＳ５０５）。
【００９５】
このようにして感光ドラム１上に形成した例えばＢｋ画像の潜像を、現像装置４３によって現像する（ステップＳ５０６）ことによって、印刷速度を低下させずに主、副の両走査方向における書き込み密度を倍にすることができる。
【００９６】
（実施の形態３）
図１１は、実施の形態３に係る画像形成装置を示す説明図である。また、図１２は、実施の形態３に係る画像形成方法を示す説明図である。この画像形成装置１０１は、実施の形態２に係る画像形成装置１００等と略同様の構成であるが、書き込み光学装置にＬＰＨ１４、２４、３４、４４を用いる点が異なる。
【００９７】
保守の有無は画像形成装置の構造に大きく影響する。書き込み光学装置の保守が必要である場合、保守可能な構造にするだけでなく、保守を容易にする為の構造も必要となる。単色光であるＬＤ光を使用した書き込み光学系については、安全面からシールド性が要求されるので、シールド性と保守性とはトレードオフの関係にある。一方、ＬＰＨは発光ダイオードを利用するので、ＬＤ書き込み光学装置よりも低いシールド性でよい。このため、ＬＰＨはＬＤ書き込み光学装置と比較して小型化に有利で、また取り付けが容易な構造である。
【００９８】
実施の形態３に係る画像形成方法は、実施の形態２に係る画像形成方法と同様なので、次の説明は、図８（ａ）を参照されたい。図８（ａ）に示すように、書き込み時には、まず上流側に配置されるＬＰＨ１４で奇数画素Ｆｎ−ｎを書き込む。そして、当該書き込み光学装置の下流側に配置されるＬＰＨ２４によって、前記奇数画素Ｆｎ−ｎの間に偶数画素Ｇｎ−ｎを書き込む。ＬＰＨ１４〜４４の画素ピッチＰは一定なので、ＬＰＨ２４によって偶数画素Ｇｎ−ｎを書き込む際には、ＬＰＨ２４を主走査方向へ半ピッチＰ／２だけずらす必要がある。図１３は、ＬＰＨの移動構造を示す説明図である。
【００９９】
ＬＥＤ配列方向（主走査方向）に対して垂直なＬＰＨの側面には、送りねじ９２ａが取り付けられており、送りねじ９２ａの回転によってＬＰＨが主走査方向に対して動くようになっている。また、副走査方向に対して垂直なＬＰＨの側面には、送りねじ９２ｂが取り付けられており、送りねじ９２ｂの回転によってＬＰＨが副走査方向に対して動くようになっている。また、送りねじ９２ａ、９２ｂはアクチュエータであるステッピングモータ９６ａ、９６ｂに取り付けられており、ピニオンギア９３ａ、９３ｂとギア９８ａ、９５ｂとを介して回転させられる。
【０１００】
ＬＰＨによって、前記奇数画素Ｆｎ−ｎの間に偶数画素Ｇｎ−ｎを書き込む際には、処理部９８がステッピングモータ９６ａをＰ／２に相当する所定の角度だけ回転させる。すると、送りねじ９２ａが所定の角度だけ回転するので、ＬＰＨが主走査方向に対してＰ／２だけ移動する。これによって、奇数画素Ｆｎ−ｎの間に偶数画素Ｇｎ−ｎが書き込まれる。
【０１０１】
このような構成によって、例えばＢｋ等の単色画像の潜像を感光ドラム１上に形成し、この潜像を形成した書き込み光学装置よりも下流側に配置される現像装置によって現像する。このような構成により、印刷速度を低下させずに主走査方向の書き込み密度を倍にすることができる。また、図に示すように、ＬＰＨ３４、４４のうち少なくとも一方にも送りねじ９２ａとステッピングモータ９６ａとを取り付けてもよい。このようにすれば、奇数画素Ｆｎ−ｎの間に偶数画素Ｇｎ−ｎを書き込む際に、画素ピッチＰの１／３あるいは１／４のピッチで偶数画素Ｇｎ−ｎを書き込むことができるので、主走査方向の書き込み密度を３倍、あるいは４倍にすることもできる。
【０１０２】
ＬＰＨはその構造上、等倍書き込みであるという特徴があり、画素密度はＬＥＤアレーの集積度によって決定されるので、画素密度を向上させることはコスト上昇につながってしまう。この発明の実施の形態３に係る画像形成装置１０１では、複数のＬＰＨを用いることにより、単体のＬＰＨで単色画像の潜像を形成する場合よりも高い書き込み密度で単色画像の潜像を形成する。これにより、書き込み光学装置であるＬＰＨの機能（コスト）の上昇なしに、生産性を低下させずに書き込み性能を向上させた高性能な画像形成装置１０１を提供できる。
【０１０３】
（実施の形態４）
図１４は、この発明の実施の形態４に係る画像形成装置を示す斜視図である。この画像形成装置１０２は、書き込み光学装置と現像装置とを有する書き込み能力の異なる画像形成部を複数備えており、上流側に書き込み能力の高い画像形成部を配置して、下流側に配置された書き込み能力の低い画像形成部単体で画像形成する場合には、上流側の書き込み光学装置によって潜像を形成し、この潜像を下流側の現像装置によって現像する点に特徴がある。
【０１０４】
近年における小型化の要請により、画像形成装置はできるだけ小さくする要求がある。このため、潜像形成用の光学書き込み光学装置に、レーザー書き込み光学装置と比較して小型化に有利なＬＰＨを使用する画像形成装置がある。ＬＰＨは略直方体形状なので取り扱いやすく、また画像形成装置内の取り付けスペースを容易に設計できるので、ヘッド配置上の自由度が向上する。
【０１０５】
しかし、ＬＥＤアレーは解像度を高くすると製造コストが高くなり、画像形成装置の現実的なコストを考えた場合、書き込み能力には限界ができてしまう。このため、複数色の画像が形成できる画像形成装置においては、主体として使用される画像用の光学書き込み光学装置にレーザー書き込み光学装置を使用し、補助的に使用される画像用の光学書き込み光学装置にＬＰＨを使用する。このような構成によって、小型化と主として使用する色の高画質化とを両立する。
【０１０６】
感光ドラム１の被画像形成面の周囲には、第１の画像形成部５１として感光ドラム１の回転方向に沿って順次第１の帯電装置１１と、第１の書き込み光学装置１２と、第１の現像装置１３とが配置されている。第１の書き込み光学装置１２にはレーザー書き込み光学装置が使用される。また、第１の現像装置１３の下流側には、第２の画像形成部５２として、順次第２の帯電装置２１と、第２の書き込み光学装置２４と、第２の現像装置２３とが配置されている。第２の書き込み光学装置２４にはＬＰＨが使用される。第２の現像装置２３の下流側には、順次転写装置２と、クリーニング装置４と、除電装置５とが配置されている。
【０１０７】
このような構成において、第１の帯電装置１１と、第１の書き込み光学装置１２と、第１の現像装置１３とでブラック（以下Ｂｋ）画像を形成し、順次第２の帯電装置２１と、第２の書き込み光学装置２２と、第２の現像装置２３とでブラック以外の画像（例えばマゼンタ：以下Ｍ）を形成するとする。ＢｋとＭとの２色画像を形成する場合には、感光ドラム１が１回転する間に、まず第１の帯電装置１１と、第１の書き込み光学装置１２と、第１の現像装置１３とで感光ドラム１の被画像形成面に対してＢｋ画像を形成し、第２の帯電装置２１と、第２の書き込み光学装置２４と、第２の現像装置２３とで感光ドラム１の被画像形成面に対してＭ画像を形成する。
【０１０８】
次に、各回転毎に感光ドラム１の被画像形成面に形成されたＫ、Ｍ画像を、転写装置２によって紙やＯＨＰシートその他の被記録媒体３の被転写面３に転写する。Ｂｋ画像とＭ画像とが転写された被記録媒体３は、定着装置によって被転写面３に転写された画像が定着させられる。転写後における感光ドラム１の被画像形成面は、クリーニング装置４により被画像形成面に残留した画像形成材が除去され、次いで除電装置５により残留電位が除去される。
【０１０９】
例えば、上記画像形成装置１０２では、Ｂｋ画像の潜像を形成する第１の書き込み光学装置１２にＬＤを使用しているので、その書き込み能力は、ＬＰＨを使用する第２の書き込み光学装置２２よりも高くする。ここで、書き込み能力は、例えば書き込み光学装置１２や２２の１画素における潜像のパワーの階調表現能力、１画素におけるサイズの階調表現能力、画素ピッチ（書き込み密度）の緊密性、画素のサイズを変更した場合における画素位置変更能力のうち少なくとも一つで代表させる。ここで、書き込み光学装置１２や２２の１画素における潜像のパワーの階調表現能力、１画素におけるサイズの階調表現能力を、階調表現能力という。なお、これらの要素を複数組み合わせて書き込み能力としてもよい。
【０１１０】
しかしながら、この画像形成装置１０２のような構成では、Ｂｋ画像の印字品質に対してＭ画像の印字品質が劣ることになり、特にＭ単独で線画を印刷したときには印字品質の違いが目立ってしまう。これを防止するために、Ｍ単色の画像を印刷するときには、この潜像を第１の書き込み光学装置１２によって感光ドラム１の画像形成面に形成し、この潜像を第２の現像装置２３により現像する。このようにすれば、Ｂｋ画像を形成する第１の画像形成部５１の書き込み能力を、Ｍ画像を形成する際に反映することができる。
【０１１１】
このように、本発明に係る複数の画像形成部を備えた画像形成装置１０２では、上流に書き込み能力の高い書き込み光学装置を配置することにより、画像を形成する組み合わせによって最適の画像形成部を選択できるシステムを実現できる。これにより、低コストで高性能な画像形成装置を提供できる。
【０１１２】
次に、書き込み能力として書き込み光学装置の階調表現能力を用い、Ｍ単色画像を印刷する場合には、当該階調表現能力の高い光学系を選択する場合について説明する。例えば第１の書き込み光学装置の階調表現能力が８階調であり、第２の書き込み光学装置の階調表現能力が２階調である場合を考える。この場合、１画素当たり４階調の画像データに対して第２の書き込み光学装置を選択すると、階調性が劣化することになるので、第１の書き込み光学装置を選択する。
【０１１３】
また、第１の書き込み光学装置の階調表現能力が８階調であり、第２の書き込み光学装置の階調表現能力が４階調である場合を考える。この場合、１画素あたり４階調の画像データであれば、第１又は第２いずれの書き込み光学装置を選択しても階調性が劣化することはない。しかしながら、画像データの階調性と潜像により形成した画像の階調性とが同じになるとは限らない。画像データにおける中間階調は、潜像から形成される画像の階調とは通常異なるからである。これは、画像データが読み取りデータであったり、ＰＣからディスプレイに表示されるデータであったりするためである。したがって、通常は書き込み光学装置に幅広い階調機能を持たせて、画像データの種類により画像データの階調が書き込み光学装置の階調のどれに該当するかを予め選択させることにより、画像データを補正する。これを書き込みγ補正という。
【０１１４】
また、１画素の連続による直線が縦横それぞれに存在する画像では、画像データ上では同じ線幅（１画素の直径に相当する）になるが、画像形成部の現像装置においては同じ潜像に対しても横線の方が縦線よりも細く現像されやすい。さらに、書き込み光学装置による１画素の潜像の形状も完全な円形状ではなく、光源の構造やレンズの影響を受けるので、書き込み光学系においても光源から出射されるレーザー光を補正する。そして、この補正においては、太くなる方向の直線に対して１画素当たりのパワーや大きさを変更して、現像したときには縦線が細くなるように補正する処理がある。これを細線化処理という。
【０１１５】
一方、複数の画像形成部によって同時に画像を形成する場合、多色やフルカラー画像の場合には画像データが増加し、単純計算でも画像形成部の数の倍数分増加することになる。このため、画像処理能力や画像データの伝送能力は、最も画像データが多い環境で構成されるので、画像形成部によってはすべての階調表現能力を使用しない場合もある。したがって、単色画像を印刷する場合には、さらに高い階調表現能力で処理が可能である。
【０１１６】
ここで、複数の画像形成部には同時動作時における画像データによってシステムを最適化し、画像形成部に適した階調機能を有した書きこみ装置を備えている。このため、画像のサイズや種類によっては、画像処理や伝送に余裕がある一部の画像形成部は、画像形成においてその階調表現能力すべてを発揮せず、階調表現能力に余裕を持った状態で使用される場合がある。
【０１１７】
２色（Ｂｋ・Ｍ）の画像を形成する画像形成装置を例にとって説明する。２色（Ｂｋ・Ｍ）の画像を形成する画像形成装置では、Ｂｋ単色及びＭ単色の２色の画像を形成することができる。一般的には、ほとんどの場合Ｂｋで出力するので、Ｂｋの書き込み光学装置にはＬＤ書き込み光学装置を用いる。例えば、書き込み密度４００ｄｐｉで２５６階調の階調表現能力を持ち、またＢｋの潜像は、現像材と現像トナーとからなる２成分で接触式の現像装置により現像される。
【０１１８】
これに対して、Ｍはオプションとして用意されることが多いので、これを考慮して、小型化に有利で、また取り付けが容易な構造であるＬＰＨを用いる。例えば、書き込み密度４００ｄｐｉで３２階調の階調表現能力を持ち、またＭの潜像は、非接触の１成分現像装置により現像される。ここで、Ｍの書き込み光学装置の階調数が少ないのは、ＬＰＨの構造が影響している。ＬＰＨはＬＥＤの集合であり、１７インチ対応のＬＰＨでは少なくとも６８００画素分のＬＥＤが並んでいる。そして、すべてのＬＥＤが発する光量を一定に調整するために、既に階調により補正しており、画像データを表現するために使用できる階調表現能力が減じられている。
【０１１９】
本発明によれば、Ｂｋ単色とＭ単色では４００ｄｐｉで２５６階調の表現が可能となり、これまでのＭ単色より階調表現能力を高くすることができる。これにより、Ｍ単色の画像を形成する際には、上記書き込みγ補正や上記細線化処理をより高い精度で実行できるので、従来よりも高画質のＭ単色画像を形成することができる。
【０１２０】
階調表現能力によって書き込み光学装置を選択する際には、画像形成時のモード（Ｂｋ単色やＭ単色）により選択することができる。この他にも、画像データに色識別データ（色データビット）を有して単色画像か否かを認識させたり、画像データの先頭にヘッダデータを有して画像データ情報とともに識別データを有して単色画像か否かを認識させたりして、書き込み光学装置を選択することができる。
【０１２１】
次に、書き込み能力として書き込み光学装置の１画素における潜像の位相能力を用い、Ｍ単色画像を印刷する場合には、当該位相能力の高い光学系を選択する場合について説明する。まず位相能力について説明する。例えば、ＬＤ書き込み光学装置は、主走査方向に順次画素を並べることにより画像を形成する。ＬＤ書き込み光学装置では、画素の大きさも制御することができるが、ここでいう位相能力とは、画素を形成するときに、隣接する画素のどちら側に寄せて形成するかを選択する能力のことをいう。この位相能力が高いと、特に網点画像や斜め線画像に有効なデータ処理を施すことができる。この位相能力を持たせるためには、パワー変調のみでは実現できないが、少なくともパルス幅変調で２値以上の変調を持ち合わせていれば実現可能である。
【０１２２】
位相能力を備えていない場合、同じ１画素毎の点線を主走査方向に形成する場合に、通常は１画素フル点灯と１画素点灯なしの繰り返しとなり、奇数画素にドットがある場合と偶数画素にドットがある場合の２種類の線を作像できる。位相能力を備えていれば、さらに、すべての画素を半点灯として、奇数画素は画素の開始方向に寄せ、偶数画素は終了方向に寄せることにより、偶数画素から奇数画素へと変化する位置に１画素フル点灯と同等の画素を形成し、奇数画素から偶数画素に変化する点に１画素点灯なしの状態を繰り返し形成することができる。同様に、偶数画素と奇数画素の寄せ方向を変えることでもうひとつの点線を形成でき、点線の表現能力が２倍になったといえる。
【０１２３】
また、位相能力を備えていれば、見かけ上の画像密度を高くすることが可能である。６００ｄｐｉの書き込み光学装置で形成する潜像の半画素を画像データの１画素とする。このとき、位相能力を用いて、例えば２値画像を１２００ｄｐｉで主走査方向に０→１→０→１→１→０というデータを表すと、右寄せ半画素→右寄せ半画素→左寄せ半画素と表すことができる。したがって、予め書き込み光学装置の位相能力有無の情報をシステム制御に持たせて、画像データの位相有無、又は画像処理の位相能力有無の情報（画像モード毎に画像処理が定義される場合は画像モード情報）により、書き込み光学装置を選択することができる。
【０１２４】
また、書き込み光学装置に位相能力があるという情報が画像形成装置側に存在すれば、位相なしあるいは高密度でデータを伝送し、書き込み光学装置内でパターンマッチングにより位相を付加したり、見かけ上高密度に印字制御したりしてもよい。このようにすれば、位相データがなくとも位相をつけたり、あるいは高密度で印刷したりすることができる。
【０１２５】
再び２色（Ｂｋ・Ｍ）の画像を形成する画像形成装置について説明する。この画像形成装置は、Ｂｋ単色及びＭ単色の２色の画像を形成することができる。上述した通り、一般的にはＢｋの出力が大半を占めるので、Ｂｋの書き込み光学装置にはＬＤ書き込み光学装置を用いる。そして、Ｍはオプションとして用意されることを考慮して、小型化に有利で、また取り付けが容易な構造であるＬＰＨ書き込み光学装置を用いる。ＬＰＨは主走査方向にＬＥＤが並んでいる為、主走査方向に位相をつけるためには、少なくとも倍の密度が必要となる。また、副走査方向に位相をつけることは理論上可能であるが、パターンマッチングにより位相や高密度を実現する場合、少なくとも１ラインのメモリが必要となる。
【０１２６】
本発明によれば、位相能力を持たない、あるいは位相能力を持たせることが難しい書き込み光学装置で単色画像を形成する場合であっても、位相能力を持つ書き込み光学装置に当該画像データを伝送し、当該画像データに対応する現像装置で現像することで、位相能力により画像の表現能力を高くすることができる。また、位相なしあるいは高密度で画像データを伝送した場合でも、位相能力のある書き込み光学装置に画像データを伝送することによって、位相をつけたり、あるいは高密度で印刷したりすることができる。
【０１２７】
次に、書き込み能力として書き込み光学装置の１画素における潜像の画素密度を用い、Ｍ単色画像を印刷する場合には、当該画素密度の高い光学系を選択する場合について説明する。ＬＤ書き込み光学装置において、主走査方向の書き込み密度はＬＤの駆動周波数を変更することにより変更できる。また、副走査方向の書き込み密度は、ポリゴンミラーの回転速度を変更する、又は感光ドラム１の被走査面における移動速度を変更することで変更できる。しかしながら、現在では高い生産性が要求されるので、複数のＬＤを同時に走査するシステムが主流となりつつあり、その複数のビームのピッチは画素密度によって変更されなければならない。例えば、６００ｄｐｉと４００ｄｐｉとを切り替える場合は、画素ピッチを４２．３μｍから６３．５μｍに切り替える。なお、予め影響の少ない中間のピッチである５２．９μｍ等で、いずれの書き込み密度を実現するシステムもある。
【０１２８】
ここで、画像密度データが変更されているにもかかわらず画像形成装置の画素密度が変更されない場合は、画素ピッチムラのある画像となる。画像密度データはＰＣからの画像データやＦＡＸからの画像データにより異なるので、画像形成装置においては画像データに対応した画像密度とすることが必要である。ＬＤ書き込み光学装置においては主副いずれの走査方向であっても多数の画像密度に対応できるが、ＬＰＨの主走査方向においてはその構成上、画像密度の変更は容易でない。例えば、１２００ｄｐｉで構成されるＬＰＨであれば６００ｄｐｉ、４００ｄｐｉ、３００ｄｐｉ、２００ｄｐｉ、１００ｄｐｉいずれの画素密度でも対応できるが、６００ｄｐｉの画素密度で構成されるＬＰＨでは、４００ｄｐｉの画素密度は表現できない。
【０１２９】
このように、書き込み光学装置で画素密度が変更できない場合は、画像処理によって画像データの間引き、補間をして、書き込み光学装置に合わせて画素密度を変換する方法がある。しかし、画像処理で密度変換するシステムとしないシステムとではその生産性が異なり、画像データが増加するにしたがって生産性の差は大きくなる。例えば、従来では、画像形成装置によっては４００ｄｐｉ時における画像生産性よりも３００ｄｐｉ時における画像生産性の方が劣ることもあり、ユーザー側からすると理解し難い現象が発生することもあった。
【０１３０】
２色（Ｂｋ・Ｍ）の画像を形成する上記画像形成装置について述べると、Ｂｋの書き込み光学装置には、例えば書き込み密度４００ｄｐｉで２５６階調の階調表現能力を持つＬＤ書き込み光学装置を使用する。そして、Ｍはオプションとして用意されることを考慮して、小型化に有利で、また取り付けが容易な構造であるＬＰＨを使用する。このＬＰＨの書き込み密度は、例えば４００ｄｐｉで、階調表現能力は３２階調である。
【０１３１】
このような画像形成装置の場合、従来の画像形成方法で３００ｄｐｉの画像データを印刷する際には、Ｂｋ単色においてはＬＤ書き込み光学装置なので、書き込み光学装置で画像密度を変更する。そして、Ｍ単色においては書き込み光学装置で４００ｄｐｉを３００ｄｐｉに変更がすることはできないので、画像処理によって画像密度を変更していた。その結果、Ｍ単色の場合には３００ｄｐｉ印刷時の生産性がＢｋ単色の場合と比較して劣っていた。本発明によれば、書き込み光学装置を切り替えることにより、Ｂｋ単色あるいはＭ単色を印刷する場合には書き込み光学装置で画像密度の変更ができるので、Ｂｋ単色及びＭ単色とも同じ生産性を提供できる。
【０１３２】
なお、実施の形態１〜３に係る本発明の画像形成方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【０１３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、一の画像形成部における書き込み光学装置により形成された潜像を、この潜像を形成した書き込み光学装置を含む画像形成部とは異なる画像形成部の現像装置で可視像とする。これによって、並行処理システムにおいて、休止している画像形成部を有効に利用することができる。
【０１３４】
また、ある画像形成部に含まれる書き込み光学装置が故障した場合には、使用していない他の書き込み光学装置で、故障した書き込み光学装置が形成する潜像を形成して、故障した書き込み光学装置が含まれる画像形成部の現像装置で前記潜像の可視像を形成する。これによって、故障した書き込み光学装置を修理するまでの間であっても印刷が可能となるので、平行処理システムにおいて、画像形成装置の休止期間を短くできる。
【０１３５】
また、書き込み能力の高い書き込み光学装置で書き込み能力の低い書き込み光学装置で形成すべき潜像を形成し、書き込み能力の低い書き込み光学装置が含まれる画像形成部の現像装置で前記潜像を可視像とする。これにより、単色画像を形成する場合には、書き込み能力が高い方の書き込み光学装置で潜像を形成できるので、平行処理システムにおいて、単色画像の画像形成性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る画像形成装置を示す斜視図である。
【図２】ある書き込み光学装置が故障した場合に書き込み光学装置を切り替える手順を示す説明図である。
【図３】上流側の書き込み光学装置が故障した場合に書き込み光学装置を切り替える他の手順を示す説明図である。
【図４】書き込み光学装置の切り替え部の一例を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る画像形成装置の画像形成方法を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係る画像形成装置の画像形成方法を示すフローチャートである。
【図７】書き込み開始位置変更機構の一例を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る画像形成方法の他の例を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係る画像形成方法の他の例を示すフローチャートである。
【図１０】副走査及び主走査方向の画像密度を向上させる画像形成方法を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態３に係る画像形成装置を示す説明図である。
【図１２】実施の形態３に係る画像形成方法を示す説明図である。
【図１３】ＬＰＨの移動構造を示す説明図である。
【図１４】この発明の実施の形態４に係る画像形成装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 感光ドラム
２ 転写装置
３ 被転写面
４ クリーニング装置
５ 除電装置
６ 被記録媒体
１１、２１、３１、４１ 帯電装置
１２、２２、２４、３２、４２ 書き込み光学装置
１３、２３、３３、４３ 現像装置
５１、５２、５３、５４ 画像形成部
６０ 定着装置
１００、１０１、１０２ 画像形成装置
【発明の属する技術分野】
この発明は、いわゆる電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関し、さらに詳しくは、複数の書き込み光学手段を有する画像形成装置及び画像形成方法、並びに画像形成用プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンタ等の画像形成装置において、パソコンの普及に伴いトレンドがモノクロ出力からカラー出力となるにしたがって、小型で高速な画像形成装置の需要が高くなっている。代表的な静電複写システムを用いたカラー複写機の画像は、Ｙ（Yellow）、Ｍ（Magenta）、Ｃ（Cyan）、Ｂｋ（Black）等の各色トナーを合成することにより形成されている。このようなカラー複写機においては、各色の画像形成を時系列処理するか、あるいは並行処理するかが、カラーの静電複写システムにおける大きな特徴となる。
【０００３】
ところで、画像形成装置の性能の中で、出力枚数能力（例えば、単位時間に所定サイズの用紙を複写や印刷して出力できる枚数）の上限に限って検証すると、時系列処理システムより並行処理システムの方が高い値を示すことは周知である。要するに、市場では小型で低コストの並行処理システムを搭載した画像形成装置が要望されているが、並行処理システムの画像形成装置では、複数の潜像を同時に処理する必要があるので、書き込み光学装置を含む画像形成部も潜像を形成する並行処理数と同じ数だけ必要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、並行処理システムにおいては、すべての画像形成時にすべての画像形成部が稼動している訳ではない。例えば、モノクロの画像を形成する場合には、Ｂｋの画像形成を司る部分のみが稼動し、それ以外の画像形成部は必要ない。また、平行処理システムにおいて、一つの書き込み光学装置が故障した場合は、この書き込み光学装置を修理するまでは、たとえ単色画像を印刷する場合であっても印刷できず、画像形成装置の休止期間を要していた。さらに、例えば、モノクロともう一色を持つ２カラーの画像形成装置においては、構造上の制限等から、両方の画像形成部に同等の書き込み性能を持たせることができない場合がある。
【０００５】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、平行処理システムにおいて休止している画像形成部を有効に利用すること、平行処理システムにおいて故障が発生した場合でも、画像形成装置の休止期間をできるだけ短くすること、平行処理システムにおける単色の画像形成性能を向上させることができることのうち少なくとも一つを達成できる画像形成装置及び画像形成方法、並びに画像形成用プログラム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】
上述の目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、感光体と、当該感光体を帯電させる帯電装置と、帯電前に前記感光体の残留電荷を取り除く除電装置と、前記感光体の被画像形成面上に潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部と、前記現像装置が前記潜像に付着させた現像剤を被転写材に転写する転写手段と、前記感光体上の現像剤のクリーニングを行うクリーニング装置と、前記感光体の除電を行う除電装置と、を備え、前記複数の画像形成部のうち、感光体の回転方向で最も上流側の画像形成部の書込み光学装置が故障した場合、前記最も上流側の画像形成部の書込み光学装置に伝送する画像データを下流側の画像形成部の書込み光学装置に伝送して潜像を形成したのち、前記転写手段による転写を行わず、前記クリーニング装置によるクリーニングを行わず、前記所伝装置による除電を行わずに、前記最も上流側に位置している画像形成部の現像装置で前記下流側の画像形成部の書き込み光学装置が形成した潜像を現像することを備え、一の前記画像形成部における書き込み光学装置により形成された潜像を、当該潜像を形成した書き込み光学装置を含む画像形成部とは異なる画像形成部の現像装置で可視像とすることを特徴とする。
【０００７】
この画像形成装置は、一の画像形成部における書き込み光学装置により形成された潜像を、この潜像を形成した書き込み光学装置を含む画像形成部とは異なる画像形成部の現像装置で可視像とする。このため、書き込み光学装置の性能や使用頻度、あるいは画像データの種類に応じて、潜像を形成する書き込み光学装置を切り替えることができる。これによって、並行処理システムにおいて、休止している画像形成部を有効に利用することができる。
【０００８】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記画像形成装置において、前記最も上流側の画像形成部の書込み光学装置が故障した場合、前記転写装置は前記感光体に被接触状態とすることを特徴とする。
【０００９】
この画像形成装置は、ある画像形成部に含まれる書き込み光学装置が故障した場合には、使用していない他の書き込み光学装置で、故障した書き込み光学装置が形成する潜像を形成する。そして、故障した書き込み光学装置が含まれる画像形成部の現像装置で前記潜像の可視像を形成する。これによって、故障した書き込み光学装置を修理するまでの間であっても印刷が可能となるので、平行処理システムにおいて、画像形成装置の休止期間を短くできる。
【００１０】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記画像形成装置において、前記最も上流側の画像形成部の書込み光学装置が故障した場合、前記クリーニング装置は前記感光体に被接触状態とすることを特徴とする。
【００１１】
この画像形成装置は、階調表現能力の高い書き込み光学装置で階調表現能力の低い書き込み光学装置で形成すべき潜像を形成し、階調表現能力の低い書き込み光学装置が含まれる画像形成部の現像装置で前記潜像を可視像とする。これにより、階調表現能力が異なる書き込み光学装置があっても、単色画像を形成する場合には、階調表現能力が高い方の書き込み光学装置で潜像を形成できるので、平行処理システムにおいて、単色画像の画像形成性能を向上させることができる。ここで、書き込み光学装置の１画素における潜像のパワーの階調表現能力、１画素におけるサイズの階調表現能力を、階調表現能力という（以下同様）。
【００１２】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記画像形成装置において、上記複数の画像形成部が備える書き込み光学装置の位相能力が異なる場合、位相能力の低い方の書き込み光学装置で形成する潜像を位相能力の高い方の書き込み光学装置で形成し、位相能力の低い方の書き込み光学装置を含む画像形成部の現像装置で前記潜像の可視像を形成することを特徴とする。
【００１３】
この画像形成装置は、位相能力の高い書き込み光学装置で位相能力の低い書き込み光学装置で形成すべき潜像を形成し、位相能力の低い書き込み光学装置が含まれる画像形成部の現像装置で前記潜像を可視像とする。これにより、単色画像を形成する場合には、位相能力が高い方の書き込み光学装置で潜像を形成できるので、平行処理システムにおいて、単色画像の画像形成性能を向上させることができる。ここで、位相能力とは、書き込み光学装置が画素を形成するときに、隣接する画素のどちら側に寄せて形成するかを選択する能力のことをいう。
【００１４】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記画像形成装置において、上記複数の画像形成部が備える書き込み光学装置の解像度が異なる場合、解像度の低い方の書き込み光学装置で形成する潜像を解像度の高い方の書き込み光学装置で形成し、解像度の低い方の書き込み光学装置を含む画像形成部の現像装置で前記潜像の可視像を形成することを特徴とする。
【００１５】
この画像形成装置は、解像度の高い書き込み光学装置で解像度の低い書き込み光学装置で形成すべき潜像を形成し、解像度の低い書き込み光学装置が含まれる画像形成部の現像装置で前記潜像を可視像とする。これにより、単色画像を形成する場合には、解像度が高い方の書き込み光学装置で潜像を形成できるので、平行処理システムにおいて、単色画像の画像形成性能を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明に係る画像形成装置は、感光体と、当該感光体を帯電させる帯電装置と、帯電前に前記感光体の残留電荷を取り除く除電装置と、前記感光体の被画像形成面上に潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部とを備え、一の書き込み光学装置により形成した主走査方向における潜像の画素間に、他の書き込み光学装置によって画素の潜像を形成し、さらに前記複数の画像形成部のうち少なくとも一つに備えられる現像装置により前記潜像の可視像を形成することを特徴とする。
【００１７】
この画像形成装置は、複数の書き込み光学装置を用いて主走査方向の画素ラインを形成する。このため、主走査方向における書き込み密度を、書き込み光学装置の解像度よりも向上させることができる。その結果、平行処理システムにおいて、単色画像の画像形成性能を向上させることができる。ここで、副走査方向とは被画像形成面上の移動方向をいう。また、主走査方向とは、副走査方向に対して直交する方向をいう。
【００１８】
また、本発明に係る画像形成装置は、感光体と、当該感光体を帯電させる帯電装置と、帯電前に前記感光体の残留電荷を取り除く除電装置と、前記感光体の被画像形成面上に潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部とを備え、前記感光体の被画像形成面上における副走査方向の異なる位置に、異なる複数の前記書き込み光学装置がそれぞれ異なる主走査方向の画素ラインの潜像を形成し、さらに前記複数の画像形成部のうち少なくとも一つに備えられる現像装置により前記潜像の可視像を形成することを特徴とする。
【００１９】
この画像形成装置は、複数の書き込み光学装置を用いて副走査方向の画素ラインを形成する。このため、副走査方向における書き込み密度を、書き込み光学装置の解像度よりも向上させることができる。その結果、平行処理システムにおいて、単色画像の画像形成性能を向上させることができる。
【００２０】
また、本発明に係る画像形成装置のように、さらに、一の上記書き込み光学装置により形成した主走査方向における潜像の画素間に、他の上記書き込み光学装置によって画素の潜像を形成してもよい。このようにすれば、主・副走査方向の書き込み密度を、書き込み光学装置の解像度よりも向上させることができる。その結果、平行処理システムにおいて、単色画像の画像形成性能を向上させることができる。
【００２１】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記画像形成装置において、潜像を形成する上記書き込み光学装置は、可視像を形成する上記現像装置よりも上流であって、且つ上記除電装置よりも下流に位置することを特徴とする。
【００２２】
この画像形成装置は、潜像を形成する書き込み光学装置を、可視像を形成する現像装置よりも上流であって、且つ除電装置よりも下流に配置する。このため、生産性を落とすことがない。
【００２３】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記画像形成装置において、複数の上記画像形成部のうち少なくとも一つは、上記書き込み光学装置としてＬＥＤアレープリンタヘッドを用いることを特徴とする。
【００２４】
ＬＥＤ（ライトエミッティングダイオード）アレープリンタヘッド（以下ＬＰＨ）は、設置スペースが小さくて済むという特徴がある。このため、ＬＰＨを書き込み光学装置にとして使用すると、画像形成装置の小型化に有利である。なお、ＬＰＨはその構造上、書き込み位置を変更することができない。このため、他の書き込み光学装置が形成した主走査方向における画素ラインの画素間にＬＰＨで別の画素を書き込み場合には、ＬＰＨを主走査方向に移動させる移動手段を備えることが好ましい。
【００２５】
また、本発明に係る画像形成方法は、潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部とを備えた画像形成装置に画像を形成させるにあたり、一の前記画像形成部における書き込み光学装置により潜像を形成する工程と、前記潜像を形成した書き込み光学装置を含む画像形成部とは異なる画像形成部の現像装置で、前記潜像の可視像を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２６】
また、本発明に係る画像形成用プログラムは、潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部とを備えた画像形成装置に画像を形成させるにあたり、一の前記画像形成部における書き込み光学装置により潜像を形成する手順と、前記潜像を形成した書き込み光学装置を含む画像形成部とは異なる画像形成部の現像装置で、前記潜像の可視像を形成する手順と、を含む画像形成手順をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２７】
この画像形成方法では、複数の画像形成部を備えた画像形成装置で画像を形成する際に、一の画像形成部における書き込み光学装置により潜像を形成し、この潜像を形成した書き込み光学装置を含む画像形成部とは異なる画像形成部の現像装置で可視像とする。このため、書き込み光学装置の状況や使用頻度、あるいは画像データの種類に応じて潜像を形成する書き込み光学装置を切り替えることができる。これによって、並行処理システムにおいて、休止している画像形成部を有効に利用することができる。また、この画像形成用プログラムによれば、コンピュータで本発明に係る画像形成方法を実行させることができる。
【００２８】
また、本発明に係る画像形成方法は、潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部と、前記現像装置が前記潜像に付着させた現像剤を被転写材に転写する転写手段と、前記感光体上の現像剤のクリーニングを行うクリーニング装置と、前記感光体の除電を行う除電装置とを備えた画像形成装置に画像を形成させるにあたり、前記画像形成部の前記書き込み光学装置が故障したか否かを判断する工程と、前記書き込み光学装置が故障していた場合には、前記複数の画像形成部のうち、感光体の回転方向で最も上流側の画像形成部の書込み光学装置が故障した場合、前記最も上流側の画像形成部の書込み光学装置に伝送する画像データを下流側の画像形成部の書込み光学装置に伝送して潜像を形成したのち、前記転写手段による転写を行わず、前記クリーニング装置によるクリーニングを行わず、前記所伝装置による除電を行わずに、前記最も上流側に位置している画像形成部の現像装置で前記下流側の画像形成部の書き込み光学装置が形成した潜像を現像する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２９】
また、本発明に係る画像形成用プログラムは、潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部と、前記現像装置が前記潜像に付着させた現像剤を被転写材に転写する転写手段と、前記感光体上の現像剤のクリーニングを行うクリーニング装置と、前記感光体の除電を行う除電装置とを備えた画像形成装置に画像を形成させるにあたり、前記画像形成部の前記書き込み光学装置が故障したか否かを判断する手順と、前記書き込み光学装置が故障していた場合には、前記複数の画像形成部のうち、感光体の回転方向で最も上流側の画像形成部の書込み光学装置が故障した場合、前記最も上流側の画像形成部の書込み光学装置に伝送する画像データを下流側の画像形成部の書込み光学装置に伝送して潜像を形成したのち、前記転写手段による転写を行わず、前記クリーニング装置によるクリーニングを行わず、前記所伝装置による除電を行わずに、前記最も上流側に位置している画像形成部の現像装置で前記下流側の画像形成部の書き込み光学装置が形成した潜像を現像する手順と、を含む画像形成手順をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００３０】
この画像形成方法は、複数の画像形成部を備えた画像形成装置で画像を形成する際に、ある画像形成部に含まれる書き込み光学装置が故障した場合には、使用していない他の書き込み光学装置により、故障した書き込み光学装置が形成する潜像を形成する。そして、故障した書き込み光学装置が含まれる画像形成部の現像装置で前記潜像の可視像を形成する。これによって、故障した書き込み光学装置を修理するまでの間においても印刷が可能となるので、並行処理システムにおいて、画像形成装置の休止期間を短くできる。また、この画像形成用プログラムによれば、コンピュータで本発明に係る画像形成方法を実行させることができる。
【００３１】
また、本発明に係る画像形成方法は、潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部とを備え、且つ複数の前記書き込み光学装置の階調表現能力が異なる画像形成装置に画像を形成させるにあたり、書き込み能力の低い方の書き込み光学装置で形成する潜像を階調表現能力の高い方の書き込み光学装置で形成する工程と、書き込み能力の低い方の書き込み光学装置を含む画像形成部の現像装置で、前記潜像の可視像を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００３２】
また、本発明に係る画像形成用プログラムは、潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部とを備え、且つ複数の前記書き込み光学装置の階調表現能力が異なる画像形成装置に画像を形成させるにあたり、書き込み能力の低い方の書き込み光学装置で形成する潜像を階調表現能力の高い方の書き込み光学装置で形成する手順と、書き込み能力の低い方の書き込み光学装置を含む画像形成部の現像装置で、前記潜像の可視像を形成する手順と、を含む画像形成手順をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００３３】
この画像形成方法は、複数の画像形成部を備えた画像形成装置で画像を形成する際に、書き込み能力の高い書き込み光学装置で書き込み能力の低い書き込み光学装置で形成すべき潜像を形成する。そして、書き込み能力の低い書き込み光学装置が含まれる画像形成部の現像装置で前記潜像を可視像とする。れにより、単色画像を形成する場合には、書き込み能力が高い方の書き込み光学装置で潜像を形成できるので、並行処理システムにおいて、単色画像の画像形成性能を向上させることができる。また、この画像形成用プログラムによれば、コンピュータで本発明に係る画像形成方法を実行させることができる。
【００３４】
ここで、書き込み能力とは、書き込み光学装置の位相能力、階調表現能力、画素ピッチ（書き込み密度）の緊密性のうち少なくとも一つをいう（以下同様）。ここで、書き込み光学装置１２や２２の１画素における潜像のパワーの階調表現能力、１画素におけるサイズの階調表現能力を、階調表現能力という（以下同様）。
【００３５】
また、本発明に係る画像形成方法は、潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部とを備えた画像形成装置に画像を形成させるにあたり、一の前記書き込み光学装置により画素ラインの潜像を形成する工程と、前記画素ラインの潜像の主走査方向における画素間に、他の前記書き込み光学装置によって画素の潜像を形成する工程と、前記複数の画像形成部のうち少なくとも一つに備えられる現像装置により前記潜像の可視像を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００３６】
また、本発明に係る画像形成プログラムは、潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部とを備えた画像形成装置に画像を形成させるにあたり、一の前記書き込み光学装置により画素ラインの潜像を形成する手順と、前記画素ラインの潜像の主走査方向における画素間に、他の前記書き込み光学装置によって画素の潜像を形成する手順と、前記複数の画像形成部のうち少なくとも一つに備えられる現像装置により前記潜像の可視像を形成する手順と、を含む画像形成手順をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００３７】
この画像形成方法は、複数の画像形成部を備えた画像形成装置で画像を形成する際に、複数の書き込み光学装置を用いて主走査方向の画素ラインを形成する。このため、主走査方向における書き込み密度を、書き込み光学装置の解像度よりも向上させることができる。その結果、並行処理システムにおいて、単色画像の画像形成性能を向上させることができる。また、この画像形成用プログラムによれば、コンピュータで本発明に係る画像形成方法を実行させることができる。
【００３８】
また、本発明に係る画像形成方法は、潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部とを備えた画像形成装置に画像を形成させるにあたり、副走査方向の異なる位置に、異なる複数の前記書き込み光学装置がそれぞれ異なる主走査方向の画素ラインの潜像を形成する工程と、前記複数の画像形成部のうち少なくとも一つに備えられる現像装置により前記潜像の可視像を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００３９】
また、本発明に係る画像形成用プログラムは、潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部とを備えた画像形成装置に画像を形成させるにあたり、副走査方向の異なる位置に、異なる複数の前記書き込み光学装置がそれぞれ異なる主走査方向の画素ラインの潜像を形成する手順と、前記複数の画像形成部のうち少なくとも一つに備えられる現像装置により前記潜像の可視像を形成する手順と、を含む画像形成手順をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００４０】
この画像形成方法は、複数の画像形成部を備えた画像形成装置で画像を形成する際に、複数の書き込み光学装置を用いて副走査方向の画素ラインを形成する。このため、副走査方向における書き込み密度を、書き込み光学装置の解像度よりも向上させることができる。その結果、並行処理システムにおいて、単色画像の画像形成性能を向上させることができる。また、この画像形成用プログラムによれば、コンピュータで本発明に係る画像形成方法を実行させることができる。
【００４１】
なお、一の上記書き込み光学装置により形成した主走査方向における潜像の画素間に、さらに、他の上記書き込み光学装置によって画素の潜像を形成してもよい。このようにすれば、主・副走査方向の書き込み密度を、書き込み光学装置の解像度よりも向上させることができる。その結果、並行処理システムにおいて、単色画像の画像形成性能をさらに向上させることができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００４３】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に係る画像形成装置を示す斜視図である。この画像形成装置１００は、書き込み光学装置と現像装置とを有する画像形成部を複数備えており、一の書き込み光学装置で形成する潜像を他の書き込み光学装置で形成し、当該潜像を現像する現像装置で現像する点に特徴がある。
【００４４】
感光ドラム１は、図１中の矢印Ａ方向に回転する。感光体である感光ドラム１の被画像形成面の周囲には、第１の画像形成部５１として感光ドラム１の回転方向に沿って順次第１の帯電装置１１と、第１の書き込み光学装置１２と、第１の現像装置１３とが配置されている。また、第１の現像装置１３の下流側には、第２の画像形成部５２として、順次第２の帯電装置２１と、第２の書き込み光学装置２２と、第２の現像装置２３とが配置されている。第２の現像装置２３の下流側には、第３の画像形成部５３として、順次第３の帯電装置３１と、第３の書き込み光学装置３２と、第３の現像装置３３とが配置されている。そして、第３の現像装置３３の下流側には、第４の画像形成部５４として、順次第４の帯電装置４１と、第４の書き込み光学装置４２と、第４の現像装置４３とが配置されている。また、第４の現像装置４３の下流側には、順次転写装置２と、クリーニング装置４と、除電装置５とが配置されている。ここで、下流側とは、感光ドラム１の回転方向側であり副走査方向の下流側をいう。また上流側とは感光ドラム１の回転方向反対側であり、副走査方向の上流側をいう。
【００４５】
上記帯電装置１１〜４１及び現像装置１３〜４３は、第１の帯電装置１１及び現像装置１３を除き、被画像形成面に対して非接触方式を採用することが好ましい。例えば被画像形成面に上流で形成された画像が存在し、その画像が存在する同じ領域に下流側でさらに画像を形成する場合を考える。この場合、帯電装置２１等に接触式の帯電ローラ等が採用されていると、上流で形成された画像上に帯電ローラが位置したときに、上流で形成された画像を乱すだけでなく、帯電ローラ自体にも画像が転写されるローラ汚れが発生する。
【００４６】
同様に、現像装置２３等においても、２成分現像装置等が採用された場合には、すだれ状（ブラシ状）にキャリアが画像上へ接触する。そして、画像を乱すだけでなく画像の粒子（トナー）が現像装置に混在して、粒子の色や成分が異なる場合に混色や現像性能の劣化を招く。ただし、接触式であっても接離機構により上流の画像が存在する領域では非接触としたりであったり、接触式でも潜像や現像トナーの電位極性を反転したりする等、画像形成プロセスを工夫することにより上記問題が発生しない画像処理装置においては非接触方式とする必要はない。
【００４７】
転写装置２は接触・非接触を問わないが、本発明の実施の形態１においてはローラ接触型の転写装置を用いる。ローラ接触型の転写装置では、被転写材を被画像形成面から分離させるために、除電針等により被転写材と被画像形成面との静電吸着力を低減する。転写装置により被転写材に転写された画像は、定着装置６０により被転写材に定着される。
【００４８】
また接触には、転写ベルト方式を採用するものもあり、このような転写装置も本発明の転写装置として使用することができる。転写ベルトは被転写材をベルトへ静電吸着することで、安定した搬送力を発揮できるので好ましい。なお、非接触では、例えば分離用のコロトロンを加えて被記録媒体へ転写するものがあり、このような転写装置も本発明の転写装置として使用することができる。
【００４９】
このような構成において、第１〜第４の画像形成部５１〜５４で画像を形成する場合を説明する。フルカラーの画像形成装置であれば、例えば、第１、第２、第３及び第４の画像形成部５１〜５４が、それぞれ、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＢｋ画像を形成する。
【００５０】
感光ドラム１が１回転する間に、まず第１の画像形成部５１における第１の帯電装置１１と、第１の書き込み光学装置１２と、第１の現像装置１３とで、感光ドラム１の被画像形成面に対して第１画像を形成する。次の回転で、第２の画像形成部５２における第２の帯電装置２１と、第２の書き込み光学装置２２と、第２の現像装置２３とで、感光ドラム１の被画像形成面に対して第２画像を形成する。同様に、第３の画像形成部５３及び第４の画像形成部５４で感光ドラム１の被画像形成面に第３画像と第４画像とを形成し、感光ドラム１が１回転する間に、被画像形成面には第１〜第４画像が形成される。そして、重ね合わせもしくは組み合わせて形成された第１〜第４画像を、転写装置２によって紙やＯＨＰシートその他の被記録媒体６の被転写面３に転写する。
【００５１】
第１〜第４画像が転写された被記録媒体３は、定着装置６０によって、被転写面３に転写された可視像が定着させられて、被記録媒体３へ画像が形成される。転写後における感光ドラム１の被画像形成面は、クリーニング装置４により被画像形成面に残留した画像形成材が除去され、次いで除電装置５により残留電位が除去される。
【００５２】
（切替例１）
次に、画像データを伝送する書き込み光学装置の切り替えについて説明する。この例においては、画像形成装置１００の書き込み光学装置４２等が故障した場合に、当該書き込み光学装置で形成する潜像を、これよりも上流側に配置される他の書き込み光学装置１２等で形成する場合を説明する。図２は、ある書き込み光学装置が故障した場合に書き込み光学装置を切り替える手順を示す説明図である。画像形成装置１００において、例えば第４の書き込み光学装置４２が故障した場合に（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、第４の書き込み光学装置４２による画像形成機能は使用できない。しかし、第３の画像形成部５３を使用しない画像、すなわち第３画像のない画像を形成する際には、第４の書き込み光学装置４２に伝送する画像データを第３の書き込み光学装置３２に伝送することができる。そして、第４の書き込み光学装置４２で形成する潜像を、第３の書き込み光学装置３２で形成する（ステップＳ１０２）。
【００５３】
第３の帯電装置３１と第３の書き込み光学装置３２によって被画像形成面へ第４画像の潜像を形成し、これらの潜像を第４の現像装置４３で現像して可視像とすることにより、前記被画像形成面に第４画像を形成する（ステップＳ１０３）。このようにすれば、画像形成装置１００の書き込み光学装置４２等が故障した場合でも、問題なく画像を形成することができる。
【００５４】
上記例では、下流側に配置される第４の書き込み光学装置４２等が故障した場合に、上流側に配置される第１の書き込み光学装置３２で下流側の書き込み光学装置で形成する画像を書き込むようにした。この画像形成装置１００においては、より上流側に配置される、例えば第１の書き込み光学装置１２が故障した場合であっても、次の手順によれば、第１画像を形成することができる。
【００５５】
（切替例２）
ここでは、上流側の書き込み光学装置が故障した場合における書き込み光学装置の切り替え例について説明する。図３は、上流側の書き込み光学装置が故障した場合に書き込み光学装置を切り替える他の手順を示す説明図である。例えば、最も上流側の書き込み光学装置である第１の書き込み光学装置１２が故障した場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、まず、第１の書き込み光学装置１２に伝送する第１画像のデータを、下流側の書き込み光学装置である第４の書き込み光学装置４２に伝送する。これにより、第４の帯電装置４１と第４の書き込み光学装置４２とにより第１画像の潜像を形成する（ステップＳ２０２）。次に、転写装置２では非接触状態として転写を実行せず（ステップＳ２０３）、さらにクリーニング装置４でも非接触状態とすることでクリーニングを実行せず（ステップＳ２０４）、除電装置５においても除電しない（ステップＳ２０５）。その後、第１の現像装置１３で被画像形成面に形成された前記第１画像の潜像を可視像とする（ステップＳ２０６）。このような手順によれば、上流側に配置される書き込み光学装置１２等が故障した場合であっても、問題なく第１画像等を形成することができる。
【００５６】
ここで、被画像形成面への画像形成領域は最大で被画像形成面の移動方向に１周分であり、転写・クリーニング・除電をスキップして、次の周回でこれらを実施するので、通常の画像形成プロセスと比較して生産性は劣る。したがって、潜像を形成する書き込み光学装置１２等を切り替える場合は、画像を形成する現像装置より上流であって、且つ除電装置５よりも下流に位置する光学系に切り替えることが好ましい。このようにすれば、被画像形成面の移動方向の領域に制限がなく、生産性の劣らない画像形成装置を実現できる。
【００５７】
（切替例３）
ここでは、複数の書き込み光学装置の使用頻度に応じて、書き込み光学装置を切り替える例について説明する。書き込み光学装置に使用されるＬＤ（レーザーダイオード）やＬＤアレー又はＬＥＤアレー等は寿命部品である。すなわち、これらを発光させるための駆動電流が高いほど、また、素子の温度が高いほど、これらの寿命は短くなる。また、ＬＤは劣化部品であり使用するだけ劣化して、同じ駆動電流でも光量が低下する。通常の画像形成装置では、画像品質に影響しないようにＬＤから出射されるレーザービームを受光する受光素子を備えて、ＬＤの光量をフィードバックする。これを受けて、光量が低下した分、電流を増加する機能を有しているので、劣化速度は時間とともに速くなる。
【００５８】
また、ＬＤは温度が高くなると、同じ駆動電流でも光量が低下し、電流が増加すると温度も上昇する。製品においては製品寿命を満たすように使用されており、製品寿命に至らない場合は定期交換又は随時交換することになる。したがって、前述の画像形成装置１００において、予め各書き込み光学装置１２〜４２の使用頻度が異なることが予測できる場合には、書き込み光学装置１２〜４２を切り替えて使用してもよい。このようにすれば、使用頻度の高い書き込み光学装置の寿命のみが短くならないようにできるので、製品寿命や保守期間を延長することができる。
【００５９】
例えば、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂｋの四色を備えたカラー画像形成装置において、Ｂｋの使用頻度が高いときには、Ｂｋの書き込み光学装置や現像装置等を最も下流に配置する。そして、Ｃ、Ｍ、Ｙ又はＢｋの書き込み光学装置等を使い分けてＢｋの潜像を書き込むようにすれば、Ｂｋの書き込み光学装置の使用頻度を低減できる。その結果、使用頻度の高いＢｋの書き込み光学装置の寿命のみを短くしないで使用できる。
【００６０】
次に、帯電装置や画像データを伝送する書き込み光学装置を切り替える具体的な方法について説明する。まず、この画像形成装置１００における帯電装置の切り替え方法について説明する。第４画像のデータを第１の書き込み光学装置１２等に伝送する場合には、帯電装置もデータの伝送先を切り替えた書き込み光学装置１２等の直近上流にある第１の帯電装置１１等を使用する。このように、第４画像データの潜像を他の書き込み光学装置で形成するときには、書き込み光学装置のみならず、帯電装置も切り替える必要がある。
【００６１】
ここで、非接触式の帯電装置は、通常コロトロン又はスコロトロン方式の放電器と、放電器に安定した出力を供給する高圧電源とから構成される。この場合には、シーケンス制御装置からの制御信号（例えばトリガ信号）により、高圧電源をオンオフすることで第４又は第１の帯電装置４１又は１１における帯電の有無を制御できる。また、基準信号（レベル信号）や切り替え信号（ビット信号）により、シーケンス制御部から高圧電源の出力を調整できる画像形成装置もある。このようにすれば、シーケンス制御をコントロールすることにより、例えば、第４の帯電装置４１で帯電させる代わりに第１の帯電装置１１で帯電させることができる。
【００６２】
次に、画像データを伝送する書き込み光学装置を切り替える方法について説明する。書き込み光学装置１２〜４２は、ＬＤ素子から出射されるレーザービーム光を平行光に整形するコリメートレンズ、光断面の整形をするシンドリカルレンズ、レーザービーム光を被画像形成面に走査するポリゴンミラー、等角度速度を被画像形成面で等速に変換するｆΘレンズ、折り返しミラー等を有する光学系を備えている（いずれも図示せず）。そして、ＬＤ素子から出射されるレーザービーム光が、前記光学系を経て被画像形成面に走査されることにより感光ドラム１の被画像形成面に潜像を形成する。
【００６３】
ここで、被画像形成面に対して潜像を形成する場合には、被画像形成面に一定の画素を並べる必要がある。このため、副走査方向の同じ位置から各画素の書き込みが開始されるように、各書き込み光学装置１２〜４２は走査開始の基準信号（同期信号）を基に書き込みを開始する。同期信号は、受光センサ又は受光部（図示せず）が、ＬＤ素子から出射されるレーザービームを受光することによって発せられる。前記受光センサ又は受光部は、ポリゴンミラー折り返しミラー、あるいはコリメートレンズ等の影響を受けないように、感光ドラム１の被画像形成面に近いところの走査方向上流側に配置される。前記受光センサ等で受光した書き始めのレーザービームは電気信号に変換されて、同期のタイミングとしてＬＤ制御部に伝送される。
【００６４】
ＬＤ制御部ではこの同期信号に基づき、画像データに従ってＬＤ素子を駆動して感光ドラム１の被画像形成面へ画素の潜像を順次形成する。なお、書き込み光学装置１２〜４２は、ｆΘレンズの特性を補正するため、あるいは温度変化等によって光学系が変動することに起因する画素位置のズレを補正するために、画素の並びを意図的にずらす機能も備えている。また、前記受光センサや受光部は、通常副走査方向の上流側に配置されるのに対して、下流側にもこれらを備えて、温度変化等に起因する光路の変化を検出する機能を備えたシステムもある。
【００６５】
ここで、ＬＤ制御部に画像データを伝送するインターフェースは様々であり、近年においてはＥＭＩノイズを低減するため、電圧スイングを小さくしたものや差動電流を用いたものが主流である。図４は、書き込み光学装置の切り替え部の一例を示す説明図である。同図に示すように、複数の書き込み光学装置１２〜４２（ここでは１２、２２）に対する画像データの伝送先は、半導体スイッチ８０により切り替えることができる。このため、インターフェースの共通部分に画像データ伝送先の切り替え機能を設けて、ある条件が満たされた場合にはシーケンス制御部８２によって画像データを伝送する書き込み光学装置を切り替えることができる。
【００６６】
このとき、単に第２の書き込み光学装置２２で書き込まれるべき第２画像データを第１書き込み光学装置１２に伝送して単色画像を印刷する場合は、シーケンス制御部８２によって画像データを伝送する書き込み光学装置を切り替えればよい。しかし、複数の色でカラー画像を印刷する場合には、各色のずれを最小限にする必要がある。このような場合には、上記走査開始の基準信号を取得して、各書き込み光学装置１２〜４２における書き込み開始位置を同期させる。
【００６７】
（実施の形態２）
図５は、この発明の実施の形態２に係る画像形成装置の画像形成方法を示す説明図である。また、図６は、この発明の実施の形態３に係る画像形成装置の画像形成方法を示すフローチャートである。この画像形成方法は、複数の書き込み光学装置を用いて、それぞれの書き込み位置を制御することにより、主走査方向又は副走査方向のうち少なくとも一方の画像密度を、単独の書き込み光学装置で書き込んだ場合よりも高くする点に特徴がある。その他の構成は実施の形態１と同様なのでその説明を省略するとともに、同一の構成には同一の符号を付す。なお、書き込み光学装置の走査方向を主走査方向といい、主走査方向に垂直な走査方向を副走査方向という（以下同様）。
【００６８】
近年、画像形成装置の生産性の向上と画像品質の向上（書き込み密度の向上）に伴い書き込み光学系に求められる性能も高くなっている。ＬＤ走査書き込み光学系においては、生産性・書き込み密度がポリゴンミラーの回転速度とＬＤ制御部の動作速度とに直接影響するため、様々な対応がなされている。ポリゴンミラーの回転速度はその構造により上限があり、玉軸受け構造から空気軸受け構造にすることにより、その回転数を上げることができるが、同時にコストも高いものとなる。さらに、ｆΘレンズの性能、ポリゴンミラーの構造といった光学系の制限から、画像のライン周期に対してＬＤの走査で使用できる領域（有効画像領域）は通常６０％程度である。ここで、ライン周期とは、主走査方向の画素並びの１列を１ラインとして、多数のラインを副走査方向に並べることにより画像を形成する場合において、画像データを多数のラインの分つなぎ合わせたときのラインの境を示すものをいう。
【００６９】
画像データ上のライン周期が４７０μｓｅｃ．で１ラインの画像長さが３６インチである場合、画素密度が６００ｄｐｉ時における１ラインの画素数は２１６００画素となる。したがって、１画素あたりの描画周期は２１．８ｎｓｅｃ．となるが、有効画像領域６０％では１画素あたりの周期は１３．１ｎＳとなる。そこでＬＤ素子を複数備え、これらを複数同時に走査するシステムが有効となっている。これにより同じ生産性で同じ書き込み密度であれば、ポリゴンの回転速度はＬＤ素子の個数で除算した分だけ低くなり、１画素あたりの周期も同じ割合で低くなる。しかし、複数のＬＤ素子によるレーザービーム光を同時に走査するにはビームピッチを変化させる手段が必要となる。
【００７０】
最も単純な構成は、所望のビームピッチが例えば６００ｄｐｉであれば、４２．３μｍのピッチで光源であるＬＤ素子が並ぶＬＤアレーを用いることで実現できる。ただし、上記のピッチを実現できない場合や画像密度を切り替える必要がある場合には、ＬＤアレーを走査方向に対して垂直にするのではなく、ＬＤアレーを傾斜させることで、垂直方向のピッチを所望のピッチとすることができる。
【００７１】
この場合、書き込み開始点が各ＬＤ素子のレーザービームにより異なるので、レーザービーム毎に書き込み開始点を調整する機能が必要である。さらに、異なるＬＤ素子の各レーザービームを平行に出射するのではなく、微妙な角度をつけて被走査面上において所望のピッチとする技術や、レーザービームを折り返して所望のピッチにする技術もあるが、これらを実現する光学系その他の構造が必要となる。
【００７２】
本発明では、異なる複数の画像形成部の書き込み光学装置を用いることにより、書き込み開始位置調整機能やピッチ変更機能を用いないで、上記の複数のＬＤ素子を備えた装置と同等以上の書き込み密度、あるいは生産性とするものである。
【００７３】
まず、副走査方向の書き込み密度を向上させる方法について説明する。なお、以下の説明においては、画素ラインや画素を奇数ライン、偶数ライン、奇数画素、偶数画素と表現するが、これは説明の便宜上における表現であって、これによって本発明を限定するものではない。２つの書き込み光学装置を用い、それぞれの書き込み光学装置が例えば６００ｄｐｉで動作するシステムを例にとって説明する。この画像形成装置１０１は、実施の形態１に係る画像形成装置１００（図１参照）と同様に、第１〜第４の画像形成部５１〜５４を有している。そして、これらに備えられる第１〜第４の書き込み光学装置１２、２２、３２、４２は同じ書き込み能力を有する。
【００７４】
まず、潜像の書き込みをする書き込み光学装置よりも上流に配置される帯電装置で感光ドラム１を帯電する（ステップＳ３０１）。この実施の形態では、書き込み光学装置１２と２２を使用するので、帯電装置１１によって感光ドラム１を帯電する。また、この実施の形態では、第１〜第４の書き込み光学装置１２〜４２のうち、少なくとも２つを使用する。次の説明においては、書き込み光学装置１２と２２とを使用するが、この組み合わせに限られるものではない。
【００７５】
図５（ｂ）に示すように、第１の書き込み光学装置１２と第２の書き込み光学装置２２とは、正規の位置よりも副走査方向に２１．２μｍ、すなわち画素密度の半ピッチ（Ｐ／２）だけずらして配置される。これにより、第１の書き込み光学装置１２と第２の書き込み光学装置２２との副走査方向における書き込み開始位置が半ピッチずれる。同時に、第１及び第２の書き込み光学装置１２及び２２の書き込みが同じ位置から開始されるように、主走査方向のレジストが一致するように調整される。その結果、第１の書き込み光学装置１２で形成する潜像の奇数ラインの間に、第２の書き込み光学装置２２で形成する潜像の偶数ラインが位置するように書き込まれる。これは、２つの書き込み光学装置１２、２２による画像を重ねるための調整機能によって実行する。
【００７６】
書き込み時には、まず上流側に配置される第１の書き込み光学装置１２で前記奇数ラインの画素Ｄｎ−ｎ（ｎは１以上の整数：以下同様）を書き込む（ステップＳ３０２）。そして、当該書き込み光学装置の下流側に配置される他の書き込み光学装置（ここでは第２の書き込み光学装置２２）によって、前記奇数ラインの画素Ｄｎ−ｎの間に偶数ラインの画素Ｅｎ−ｎを書き込む（ステップＳ３０３）。
【００７７】
このようにすれば、第１の書き込み光学装置１２が形成する１ラインから２ｉ＋１ラインの各奇数ライン間に、第２の書き込み光学装置２２の形成する２ラインから２ｉラインの各偶数ラインが挿入されることになる。このような構成によって、画像データの奇数ライン（１〜２ｉ＋１：ｉは１以上の整数）を第１の書き込み光学装置１２に伝送し、偶数ライン（２〜２ｉ：ｉは１以上の整数）を第２の書き込み光学装置２２に伝送する。そして、第１及び第２の書き込み光学装置１２、２２においては通常の６００ｄｐｉの画像を形成する場合と同じ状態で、被画像形成面上には副走査方向に１２００ｄｐｉの密度で潜像を形成することができる。
【００７８】
このようにして、例えばＢｋ等の単色画像の潜像を感光ドラム１上に形成し、この潜像を形成した書き込み光学装置よりも下流側に配置される現像装置によって現像する（ステップＳ３０４）。上記構成により、印刷速度を低下させずに副走査方向の書き込み密度を倍にすることができる。また、被画像形成面の移動速度を２倍にした場合には、副走査方向に６００ｄｐｉの画像密度で、生産性が２倍の速度で画像が形成できるシステムを構成することができる。
【００７９】
また、３以上の書き込み光学装置を使用して、奇数ライン（１〜２ｉ＋１）の間に偶数ライン（２〜２ｉ）の画素を書き込む際に、画素ピッチＰの１／３あるいは１／４の大きさで偶数ラインの画素Ｅｎ−ｎを書き込んでもよい。このようにすれば、副走査方向の書き込み密度を３倍、あるいは４倍にすることもできる。そして、副走査方向に６００ｄｐｉの画像密度であれば、被画像形成面の移動速度を３倍あるいは４倍とすることにより、生産性を３倍あるいは４倍に向上させることができる。
【００８０】
なお、この実施例では、２つの書き込み光学装置は書き込み密度の半分ずらして配置してある。これは６００ｄｐｉの画像密度においては、同色の画像における半画素のずれは、目視では検出しにくいという理由によるが、要求画像品質によって、あるいは異なる色の組み合わせで中間色を形成する場合には、副走査方向のピッチを調整できる手段が必要である。
【００８１】
具体的には、光学系のミラーやレンズ、ＬＤユニットの角度又は位置を、送りねじ方式やギヤ比・支点を利用した微調方式により前記ミラー等の角度又は位置を変更することにより、副走査方向における書き込み開始位置を調整できる。同時に、画像データを拡大処理し、画像ライン間のデータを補間して、書き込みがずれた分の画像データをずらして画像データを伝送する機能を用いる。また、機械的に副走査方向におけるピッチを調整する他、ソフト的に副走査方向における書き込み開始位置を調整することもできる。
【００８２】
ここで、機械的に副走査方向の書き込み開始位置を調整する構成の一例について説明する。図７は、書き込み開始位置変更機構の一例を示す説明図である。同図（ａ）には、送りねじ式の書き込み開始位置変更機構を示す。この書き込み開始位置変更機構において、書き込み光学装置のＬＤユニット９０には、送りねじ９２が取り付けられており、この送りねじ９２を回転させることで、ＬＤユニット９０が副走査方向へ移動する。送りねじ９２はベルト９４を介してステッピングモータ９６によって回転させられる。実施の形態２に係る画像形成方法を実現させるときには、処理部９８からの指令によってステッピングモータ９６を所定の角度だけ回転させる。そして、ＬＤユニット９０の感光ドラム１上における書き込み開始位置をＰ／２だけ移動させることにより、書き込み開始位置を変更する。
【００８３】
図７（ｂ）には、ギヤ式の書き込み開始位置変更機構を示す。この書き込み開始位置変更機構において、書き込み光学装置のＬＤユニット９０には、支持部９５を中心に回転できるようにギア９１が取り付けられている。ステッピングモータ９６に取り付けたピニオンギア９３をギア９１に噛合わせ、このギア９１を回転させることで、ＬＤユニット９０が副走査方向へ移動する。実施の形態２に係る画像形成方法を実現させるときには、処理部９８からの指令によってステッピングモータ９６を所定の角度だけ回転させる。そして、ＬＤユニット９０の感光ドラム１上における書き込み開始位置をＰ／２だけ移動させることにより、書き込み開始位置を変更する。
【００８４】
また、ソフトウェア的に副走査方向における書き込み開始位置を調整する方法について説明する。第１の書き込み光学装置１２に送られる画像データには、基準の同期信号が含まれており、この同期信号から所定の時間Ｔが経過したら、下流側に配置される他の書き込み光学装置２２の書き込みを開始する。ここで、所定の時間Ｔは、感光ドラム１が上流側における第１の書き込み光学装置１２の書き込み位置と、下流側における第２の書き込み光学装置２２の書き込み位置との距離を進む時間である。この時間Ｔに、感光ドラム１が半ピッチＰ／２だけ進む時間ｔを加算したタイミングで下流側に配置される第２の書き込み光学装置２２の書き込みを開始すれば、画素Ｄｎ−ｎで構成される奇数ラインの間に偶数ラインの画素Ｅｎ−ｎを書き込むことができる。
【００８５】
次に、主走査方向における書き込み密度を大きくする方法について説明する。図８は、この発明の実施の形態２に係る画像形成方法の他の例を示す説明図である。また、図９は、この発明の実施の形態２に係る画像形成方法の他の例を示すフローチャートである。
【００８６】
図８（ｂ）に示すように、このシステムにおいては、第１の書き込み光学装置１２と第２の書き込み光学装置２２とを、主走査方向に画素ピッチの半分であるＰ／２＝２１．２μｍずらして配置する。なお、この他にも、主走査方向の同期信号を生成するセンサや受光部を２１．２μｍずらして配置してもよい。また、第２の書き込み光学装置２２の主走査方向における書き込み開始位置を同期信号から２１．２μｍずらしてもよい。特に書き込み開始位置を同期信号からずらす方法は、ソフトウェア上で簡易に実現できるので、好ましい。
【００８７】
これにより、第１の書き込み光学装置１２と第２の書き込み光学装置２２との主走査方向における書き込み開始位置を画素ピッチＰの半分ずらすことができる。同時に、第１及び第２の書き込み光学装置１２及び２２の書き込みが副走査方向における同じ位置から開始されるように、副走査方向のレジストが一致するように調整される。その結果、第１の書き込み光学装置１２で形成する各ラインの潜像の奇数画素Ｆｎ−ｎ間に、第２の書き込み光学装置２２で形成する潜像の偶数画素Ｇｎ−ｎが位置するように書き込まれる。これは、２つの書き込み光学装置１２、２２による画像を重ねるための調整機能によって実行する。
【００８８】
この画像形成方法における書き込み時には、まず、潜像の書き込みをする書き込み光学装置よりも上流に配置される帯電装置で感光ドラム１を帯電する（ステップＳ４０１）。次に、図８（ａ）に示すように、まず上流側に配置される第１の書き込み光学装置１２で奇数画素Ｆｎ−ｎを書き込む（ステップＳ４０２）。そして、当該第１の書き込み光学装置１２の下流側に配置される第２の書き込み光学装置２２によって、前記奇数画素Ｆｎ−ｎの間に偶数画素Ｇｎ−ｎを書き込む（ステップＳ４０３）。このとき、奇数画素Ｆｎ−ｎの画像データに含まれる同期信号に基づいて、副走査方向における同じ位置から第２の書き込み光学装置２２による偶数画素Ｇｎ−ｎの書き込みが開始される。
【００８９】
このとき、画像データの各ラインの奇数画素Ｆｎ−ｎ（ｎ＝１〜２ｉ＋１）を第１の書き込み光学装置に伝送し、偶数画素Ｇｎ−ｎ（ｎ＝２〜２ｉ）を第２の書き込み光学装置に伝送する。すると、第１及び第２の書き込み光学装置１２、２２においては通常の６００ｄｐｉの画像を形成した状態で、被画像形成面上には主走査方向に１２００ｄｐｉの密度で潜像を形成することができる。
【００９０】
このようにして、例えばＢｋ等の単色画像の潜像を感光ドラム１上に形成し、この潜像を形成した書き込み光学装置よりも下流側に配置される現像装置によって現像する（ステップＳ４０４）。このような構成により、印刷速度を低下させずに主走査方向の書き込み密度を倍にすることができる。
【００９１】
また、３以上の書き込み光学装置を使用して、奇数画素Ｆｎ−ｎの間に偶数画素Ｇｎ−ｎを書き込む際に、画素ピッチＰの１／３あるいは１／４のピッチで偶数画素Ｇｎ−ｎを書き込んでもよい。このようにすれば、主走査方向の書き込み密度を３倍、あるいは４倍にすることもできる。
【００９２】
なお、副走査方向の画像密度を向上させる場合と同様に、６００ｄｐｉの画像密度においては同色の画像が半画素ずれたとしても、目視ではずれを検出し難い。しかしながら、要求画像品質や異なる色の組み合わせで中間色を形成する場合には、主走査方向を調整できる手段が必要である。
【００９３】
具体的には、ＬＤユニットの位置又は同期信号を形成するセンサ・受光部を送りねじ方式やギヤ比・支点を利用した微調方式により変更することにより調整を実現する。あるいは、同期信号から書き込み開始までのタイミングを変更すること調整することができるが、これらの手段は上述した手段を適用することができる。
【００９４】
（変形例）
図１０は、副走査及び主走査方向の画像密度を向上させる画像形成方法を示すフローチャートである。この画像形成方法は、主走査方向と副走査方向との画像密度を向上させる点に特徴がある。まず、第１の帯電装置１１で感光ドラム１を帯電させ（ステップＳ５０１）、第１の書き込み光学装置１２によって奇数ラインの奇数画素Ｄｎ−ｎを書き込み（ステップＳ５０２）、第２の書き込み光学装置２２によって奇数ラインの偶数画素Ｅｎ−ｎを書き込む（ステップＳ５０３）。次に、第３の書き込み光学装置３２によって偶数ラインの奇数画素Ｆｎ−ｎを書き込み（ステップＳ５０４）、第４の書き込み光学装置４２によって偶数ラインの偶数画素Ｇｎ−ｎを書き込む（ステップＳ５０５）。
【００９５】
このようにして感光ドラム１上に形成した例えばＢｋ画像の潜像を、現像装置４３によって現像する（ステップＳ５０６）ことによって、印刷速度を低下させずに主、副の両走査方向における書き込み密度を倍にすることができる。
【００９６】
（実施の形態３）
図１１は、実施の形態３に係る画像形成装置を示す説明図である。また、図１２は、実施の形態３に係る画像形成方法を示す説明図である。この画像形成装置１０１は、実施の形態２に係る画像形成装置１００等と略同様の構成であるが、書き込み光学装置にＬＰＨ１４、２４、３４、４４を用いる点が異なる。
【００９７】
保守の有無は画像形成装置の構造に大きく影響する。書き込み光学装置の保守が必要である場合、保守可能な構造にするだけでなく、保守を容易にする為の構造も必要となる。単色光であるＬＤ光を使用した書き込み光学系については、安全面からシールド性が要求されるので、シールド性と保守性とはトレードオフの関係にある。一方、ＬＰＨは発光ダイオードを利用するので、ＬＤ書き込み光学装置よりも低いシールド性でよい。このため、ＬＰＨはＬＤ書き込み光学装置と比較して小型化に有利で、また取り付けが容易な構造である。
【００９８】
実施の形態３に係る画像形成方法は、実施の形態２に係る画像形成方法と同様なので、次の説明は、図８（ａ）を参照されたい。図８（ａ）に示すように、書き込み時には、まず上流側に配置されるＬＰＨ１４で奇数画素Ｆｎ−ｎを書き込む。そして、当該書き込み光学装置の下流側に配置されるＬＰＨ２４によって、前記奇数画素Ｆｎ−ｎの間に偶数画素Ｇｎ−ｎを書き込む。ＬＰＨ１４〜４４の画素ピッチＰは一定なので、ＬＰＨ２４によって偶数画素Ｇｎ−ｎを書き込む際には、ＬＰＨ２４を主走査方向へ半ピッチＰ／２だけずらす必要がある。図１３は、ＬＰＨの移動構造を示す説明図である。
【００９９】
ＬＥＤ配列方向（主走査方向）に対して垂直なＬＰＨの側面には、送りねじ９２ａが取り付けられており、送りねじ９２ａの回転によってＬＰＨが主走査方向に対して動くようになっている。また、副走査方向に対して垂直なＬＰＨの側面には、送りねじ９２ｂが取り付けられており、送りねじ９２ｂの回転によってＬＰＨが副走査方向に対して動くようになっている。また、送りねじ９２ａ、９２ｂはアクチュエータであるステッピングモータ９６ａ、９６ｂに取り付けられており、ピニオンギア９３ａ、９３ｂとギア９８ａ、９５ｂとを介して回転させられる。
【０１００】
ＬＰＨによって、前記奇数画素Ｆｎ−ｎの間に偶数画素Ｇｎ−ｎを書き込む際には、処理部９８がステッピングモータ９６ａをＰ／２に相当する所定の角度だけ回転させる。すると、送りねじ９２ａが所定の角度だけ回転するので、ＬＰＨが主走査方向に対してＰ／２だけ移動する。これによって、奇数画素Ｆｎ−ｎの間に偶数画素Ｇｎ−ｎが書き込まれる。
【０１０１】
このような構成によって、例えばＢｋ等の単色画像の潜像を感光ドラム１上に形成し、この潜像を形成した書き込み光学装置よりも下流側に配置される現像装置によって現像する。このような構成により、印刷速度を低下させずに主走査方向の書き込み密度を倍にすることができる。また、図に示すように、ＬＰＨ３４、４４のうち少なくとも一方にも送りねじ９２ａとステッピングモータ９６ａとを取り付けてもよい。このようにすれば、奇数画素Ｆｎ−ｎの間に偶数画素Ｇｎ−ｎを書き込む際に、画素ピッチＰの１／３あるいは１／４のピッチで偶数画素Ｇｎ−ｎを書き込むことができるので、主走査方向の書き込み密度を３倍、あるいは４倍にすることもできる。
【０１０２】
ＬＰＨはその構造上、等倍書き込みであるという特徴があり、画素密度はＬＥＤアレーの集積度によって決定されるので、画素密度を向上させることはコスト上昇につながってしまう。この発明の実施の形態３に係る画像形成装置１０１では、複数のＬＰＨを用いることにより、単体のＬＰＨで単色画像の潜像を形成する場合よりも高い書き込み密度で単色画像の潜像を形成する。これにより、書き込み光学装置であるＬＰＨの機能（コスト）の上昇なしに、生産性を低下させずに書き込み性能を向上させた高性能な画像形成装置１０１を提供できる。
【０１０３】
（実施の形態４）
図１４は、この発明の実施の形態４に係る画像形成装置を示す斜視図である。この画像形成装置１０２は、書き込み光学装置と現像装置とを有する書き込み能力の異なる画像形成部を複数備えており、上流側に書き込み能力の高い画像形成部を配置して、下流側に配置された書き込み能力の低い画像形成部単体で画像形成する場合には、上流側の書き込み光学装置によって潜像を形成し、この潜像を下流側の現像装置によって現像する点に特徴がある。
【０１０４】
近年における小型化の要請により、画像形成装置はできるだけ小さくする要求がある。このため、潜像形成用の光学書き込み光学装置に、レーザー書き込み光学装置と比較して小型化に有利なＬＰＨを使用する画像形成装置がある。ＬＰＨは略直方体形状なので取り扱いやすく、また画像形成装置内の取り付けスペースを容易に設計できるので、ヘッド配置上の自由度が向上する。
【０１０５】
しかし、ＬＥＤアレーは解像度を高くすると製造コストが高くなり、画像形成装置の現実的なコストを考えた場合、書き込み能力には限界ができてしまう。このため、複数色の画像が形成できる画像形成装置においては、主体として使用される画像用の光学書き込み光学装置にレーザー書き込み光学装置を使用し、補助的に使用される画像用の光学書き込み光学装置にＬＰＨを使用する。このような構成によって、小型化と主として使用する色の高画質化とを両立する。
【０１０６】
感光ドラム１の被画像形成面の周囲には、第１の画像形成部５１として感光ドラム１の回転方向に沿って順次第１の帯電装置１１と、第１の書き込み光学装置１２と、第１の現像装置１３とが配置されている。第１の書き込み光学装置１２にはレーザー書き込み光学装置が使用される。また、第１の現像装置１３の下流側には、第２の画像形成部５２として、順次第２の帯電装置２１と、第２の書き込み光学装置２４と、第２の現像装置２３とが配置されている。第２の書き込み光学装置２４にはＬＰＨが使用される。第２の現像装置２３の下流側には、順次転写装置２と、クリーニング装置４と、除電装置５とが配置されている。
【０１０７】
このような構成において、第１の帯電装置１１と、第１の書き込み光学装置１２と、第１の現像装置１３とでブラック（以下Ｂｋ）画像を形成し、順次第２の帯電装置２１と、第２の書き込み光学装置２２と、第２の現像装置２３とでブラック以外の画像（例えばマゼンタ：以下Ｍ）を形成するとする。ＢｋとＭとの２色画像を形成する場合には、感光ドラム１が１回転する間に、まず第１の帯電装置１１と、第１の書き込み光学装置１２と、第１の現像装置１３とで感光ドラム１の被画像形成面に対してＢｋ画像を形成し、第２の帯電装置２１と、第２の書き込み光学装置２４と、第２の現像装置２３とで感光ドラム１の被画像形成面に対してＭ画像を形成する。
【０１０８】
次に、各回転毎に感光ドラム１の被画像形成面に形成されたＫ、Ｍ画像を、転写装置２によって紙やＯＨＰシートその他の被記録媒体３の被転写面３に転写する。Ｂｋ画像とＭ画像とが転写された被記録媒体３は、定着装置によって被転写面３に転写された画像が定着させられる。転写後における感光ドラム１の被画像形成面は、クリーニング装置４により被画像形成面に残留した画像形成材が除去され、次いで除電装置５により残留電位が除去される。
【０１０９】
例えば、上記画像形成装置１０２では、Ｂｋ画像の潜像を形成する第１の書き込み光学装置１２にＬＤを使用しているので、その書き込み能力は、ＬＰＨを使用する第２の書き込み光学装置２２よりも高くする。ここで、書き込み能力は、例えば書き込み光学装置１２や２２の１画素における潜像のパワーの階調表現能力、１画素におけるサイズの階調表現能力、画素ピッチ（書き込み密度）の緊密性、画素のサイズを変更した場合における画素位置変更能力のうち少なくとも一つで代表させる。ここで、書き込み光学装置１２や２２の１画素における潜像のパワーの階調表現能力、１画素におけるサイズの階調表現能力を、階調表現能力という。なお、これらの要素を複数組み合わせて書き込み能力としてもよい。
【０１１０】
しかしながら、この画像形成装置１０２のような構成では、Ｂｋ画像の印字品質に対してＭ画像の印字品質が劣ることになり、特にＭ単独で線画を印刷したときには印字品質の違いが目立ってしまう。これを防止するために、Ｍ単色の画像を印刷するときには、この潜像を第１の書き込み光学装置１２によって感光ドラム１の画像形成面に形成し、この潜像を第２の現像装置２３により現像する。このようにすれば、Ｂｋ画像を形成する第１の画像形成部５１の書き込み能力を、Ｍ画像を形成する際に反映することができる。
【０１１１】
このように、本発明に係る複数の画像形成部を備えた画像形成装置１０２では、上流に書き込み能力の高い書き込み光学装置を配置することにより、画像を形成する組み合わせによって最適の画像形成部を選択できるシステムを実現できる。これにより、低コストで高性能な画像形成装置を提供できる。
【０１１２】
次に、書き込み能力として書き込み光学装置の階調表現能力を用い、Ｍ単色画像を印刷する場合には、当該階調表現能力の高い光学系を選択する場合について説明する。例えば第１の書き込み光学装置の階調表現能力が８階調であり、第２の書き込み光学装置の階調表現能力が２階調である場合を考える。この場合、１画素当たり４階調の画像データに対して第２の書き込み光学装置を選択すると、階調性が劣化することになるので、第１の書き込み光学装置を選択する。
【０１１３】
また、第１の書き込み光学装置の階調表現能力が８階調であり、第２の書き込み光学装置の階調表現能力が４階調である場合を考える。この場合、１画素あたり４階調の画像データであれば、第１又は第２いずれの書き込み光学装置を選択しても階調性が劣化することはない。しかしながら、画像データの階調性と潜像により形成した画像の階調性とが同じになるとは限らない。画像データにおける中間階調は、潜像から形成される画像の階調とは通常異なるからである。これは、画像データが読み取りデータであったり、ＰＣからディスプレイに表示されるデータであったりするためである。したがって、通常は書き込み光学装置に幅広い階調機能を持たせて、画像データの種類により画像データの階調が書き込み光学装置の階調のどれに該当するかを予め選択させることにより、画像データを補正する。これを書き込みγ補正という。
【０１１４】
また、１画素の連続による直線が縦横それぞれに存在する画像では、画像データ上では同じ線幅（１画素の直径に相当する）になるが、画像形成部の現像装置においては同じ潜像に対しても横線の方が縦線よりも細く現像されやすい。さらに、書き込み光学装置による１画素の潜像の形状も完全な円形状ではなく、光源の構造やレンズの影響を受けるので、書き込み光学系においても光源から出射されるレーザー光を補正する。そして、この補正においては、太くなる方向の直線に対して１画素当たりのパワーや大きさを変更して、現像したときには縦線が細くなるように補正する処理がある。これを細線化処理という。
【０１１５】
一方、複数の画像形成部によって同時に画像を形成する場合、多色やフルカラー画像の場合には画像データが増加し、単純計算でも画像形成部の数の倍数分増加することになる。このため、画像処理能力や画像データの伝送能力は、最も画像データが多い環境で構成されるので、画像形成部によってはすべての階調表現能力を使用しない場合もある。したがって、単色画像を印刷する場合には、さらに高い階調表現能力で処理が可能である。
【０１１６】
ここで、複数の画像形成部には同時動作時における画像データによってシステムを最適化し、画像形成部に適した階調機能を有した書きこみ装置を備えている。このため、画像のサイズや種類によっては、画像処理や伝送に余裕がある一部の画像形成部は、画像形成においてその階調表現能力すべてを発揮せず、階調表現能力に余裕を持った状態で使用される場合がある。
【０１１７】
２色（Ｂｋ・Ｍ）の画像を形成する画像形成装置を例にとって説明する。２色（Ｂｋ・Ｍ）の画像を形成する画像形成装置では、Ｂｋ単色及びＭ単色の２色の画像を形成することができる。一般的には、ほとんどの場合Ｂｋで出力するので、Ｂｋの書き込み光学装置にはＬＤ書き込み光学装置を用いる。例えば、書き込み密度４００ｄｐｉで２５６階調の階調表現能力を持ち、またＢｋの潜像は、現像材と現像トナーとからなる２成分で接触式の現像装置により現像される。
【０１１８】
これに対して、Ｍはオプションとして用意されることが多いので、これを考慮して、小型化に有利で、また取り付けが容易な構造であるＬＰＨを用いる。例えば、書き込み密度４００ｄｐｉで３２階調の階調表現能力を持ち、またＭの潜像は、非接触の１成分現像装置により現像される。ここで、Ｍの書き込み光学装置の階調数が少ないのは、ＬＰＨの構造が影響している。ＬＰＨはＬＥＤの集合であり、１７インチ対応のＬＰＨでは少なくとも６８００画素分のＬＥＤが並んでいる。そして、すべてのＬＥＤが発する光量を一定に調整するために、既に階調により補正しており、画像データを表現するために使用できる階調表現能力が減じられている。
【０１１９】
本発明によれば、Ｂｋ単色とＭ単色では４００ｄｐｉで２５６階調の表現が可能となり、これまでのＭ単色より階調表現能力を高くすることができる。これにより、Ｍ単色の画像を形成する際には、上記書き込みγ補正や上記細線化処理をより高い精度で実行できるので、従来よりも高画質のＭ単色画像を形成することができる。
【０１２０】
階調表現能力によって書き込み光学装置を選択する際には、画像形成時のモード（Ｂｋ単色やＭ単色）により選択することができる。この他にも、画像データに色識別データ（色データビット）を有して単色画像か否かを認識させたり、画像データの先頭にヘッダデータを有して画像データ情報とともに識別データを有して単色画像か否かを認識させたりして、書き込み光学装置を選択することができる。
【０１２１】
次に、書き込み能力として書き込み光学装置の１画素における潜像の位相能力を用い、Ｍ単色画像を印刷する場合には、当該位相能力の高い光学系を選択する場合について説明する。まず位相能力について説明する。例えば、ＬＤ書き込み光学装置は、主走査方向に順次画素を並べることにより画像を形成する。ＬＤ書き込み光学装置では、画素の大きさも制御することができるが、ここでいう位相能力とは、画素を形成するときに、隣接する画素のどちら側に寄せて形成するかを選択する能力のことをいう。この位相能力が高いと、特に網点画像や斜め線画像に有効なデータ処理を施すことができる。この位相能力を持たせるためには、パワー変調のみでは実現できないが、少なくともパルス幅変調で２値以上の変調を持ち合わせていれば実現可能である。
【０１２２】
位相能力を備えていない場合、同じ１画素毎の点線を主走査方向に形成する場合に、通常は１画素フル点灯と１画素点灯なしの繰り返しとなり、奇数画素にドットがある場合と偶数画素にドットがある場合の２種類の線を作像できる。位相能力を備えていれば、さらに、すべての画素を半点灯として、奇数画素は画素の開始方向に寄せ、偶数画素は終了方向に寄せることにより、偶数画素から奇数画素へと変化する位置に１画素フル点灯と同等の画素を形成し、奇数画素から偶数画素に変化する点に１画素点灯なしの状態を繰り返し形成することができる。同様に、偶数画素と奇数画素の寄せ方向を変えることでもうひとつの点線を形成でき、点線の表現能力が２倍になったといえる。
【０１２３】
また、位相能力を備えていれば、見かけ上の画像密度を高くすることが可能である。６００ｄｐｉの書き込み光学装置で形成する潜像の半画素を画像データの１画素とする。このとき、位相能力を用いて、例えば２値画像を１２００ｄｐｉで主走査方向に０→１→０→１→１→０というデータを表すと、右寄せ半画素→右寄せ半画素→左寄せ半画素と表すことができる。したがって、予め書き込み光学装置の位相能力有無の情報をシステム制御に持たせて、画像データの位相有無、又は画像処理の位相能力有無の情報（画像モード毎に画像処理が定義される場合は画像モード情報）により、書き込み光学装置を選択することができる。
【０１２４】
また、書き込み光学装置に位相能力があるという情報が画像形成装置側に存在すれば、位相なしあるいは高密度でデータを伝送し、書き込み光学装置内でパターンマッチングにより位相を付加したり、見かけ上高密度に印字制御したりしてもよい。このようにすれば、位相データがなくとも位相をつけたり、あるいは高密度で印刷したりすることができる。
【０１２５】
再び２色（Ｂｋ・Ｍ）の画像を形成する画像形成装置について説明する。この画像形成装置は、Ｂｋ単色及びＭ単色の２色の画像を形成することができる。上述した通り、一般的にはＢｋの出力が大半を占めるので、Ｂｋの書き込み光学装置にはＬＤ書き込み光学装置を用いる。そして、Ｍはオプションとして用意されることを考慮して、小型化に有利で、また取り付けが容易な構造であるＬＰＨ書き込み光学装置を用いる。ＬＰＨは主走査方向にＬＥＤが並んでいる為、主走査方向に位相をつけるためには、少なくとも倍の密度が必要となる。また、副走査方向に位相をつけることは理論上可能であるが、パターンマッチングにより位相や高密度を実現する場合、少なくとも１ラインのメモリが必要となる。
【０１２６】
本発明によれば、位相能力を持たない、あるいは位相能力を持たせることが難しい書き込み光学装置で単色画像を形成する場合であっても、位相能力を持つ書き込み光学装置に当該画像データを伝送し、当該画像データに対応する現像装置で現像することで、位相能力により画像の表現能力を高くすることができる。また、位相なしあるいは高密度で画像データを伝送した場合でも、位相能力のある書き込み光学装置に画像データを伝送することによって、位相をつけたり、あるいは高密度で印刷したりすることができる。
【０１２７】
次に、書き込み能力として書き込み光学装置の１画素における潜像の画素密度を用い、Ｍ単色画像を印刷する場合には、当該画素密度の高い光学系を選択する場合について説明する。ＬＤ書き込み光学装置において、主走査方向の書き込み密度はＬＤの駆動周波数を変更することにより変更できる。また、副走査方向の書き込み密度は、ポリゴンミラーの回転速度を変更する、又は感光ドラム１の被走査面における移動速度を変更することで変更できる。しかしながら、現在では高い生産性が要求されるので、複数のＬＤを同時に走査するシステムが主流となりつつあり、その複数のビームのピッチは画素密度によって変更されなければならない。例えば、６００ｄｐｉと４００ｄｐｉとを切り替える場合は、画素ピッチを４２．３μｍから６３．５μｍに切り替える。なお、予め影響の少ない中間のピッチである５２．９μｍ等で、いずれの書き込み密度を実現するシステムもある。
【０１２８】
ここで、画像密度データが変更されているにもかかわらず画像形成装置の画素密度が変更されない場合は、画素ピッチムラのある画像となる。画像密度データはＰＣからの画像データやＦＡＸからの画像データにより異なるので、画像形成装置においては画像データに対応した画像密度とすることが必要である。ＬＤ書き込み光学装置においては主副いずれの走査方向であっても多数の画像密度に対応できるが、ＬＰＨの主走査方向においてはその構成上、画像密度の変更は容易でない。例えば、１２００ｄｐｉで構成されるＬＰＨであれば６００ｄｐｉ、４００ｄｐｉ、３００ｄｐｉ、２００ｄｐｉ、１００ｄｐｉいずれの画素密度でも対応できるが、６００ｄｐｉの画素密度で構成されるＬＰＨでは、４００ｄｐｉの画素密度は表現できない。
【０１２９】
このように、書き込み光学装置で画素密度が変更できない場合は、画像処理によって画像データの間引き、補間をして、書き込み光学装置に合わせて画素密度を変換する方法がある。しかし、画像処理で密度変換するシステムとしないシステムとではその生産性が異なり、画像データが増加するにしたがって生産性の差は大きくなる。例えば、従来では、画像形成装置によっては４００ｄｐｉ時における画像生産性よりも３００ｄｐｉ時における画像生産性の方が劣ることもあり、ユーザー側からすると理解し難い現象が発生することもあった。
【０１３０】
２色（Ｂｋ・Ｍ）の画像を形成する上記画像形成装置について述べると、Ｂｋの書き込み光学装置には、例えば書き込み密度４００ｄｐｉで２５６階調の階調表現能力を持つＬＤ書き込み光学装置を使用する。そして、Ｍはオプションとして用意されることを考慮して、小型化に有利で、また取り付けが容易な構造であるＬＰＨを使用する。このＬＰＨの書き込み密度は、例えば４００ｄｐｉで、階調表現能力は３２階調である。
【０１３１】
このような画像形成装置の場合、従来の画像形成方法で３００ｄｐｉの画像データを印刷する際には、Ｂｋ単色においてはＬＤ書き込み光学装置なので、書き込み光学装置で画像密度を変更する。そして、Ｍ単色においては書き込み光学装置で４００ｄｐｉを３００ｄｐｉに変更がすることはできないので、画像処理によって画像密度を変更していた。その結果、Ｍ単色の場合には３００ｄｐｉ印刷時の生産性がＢｋ単色の場合と比較して劣っていた。本発明によれば、書き込み光学装置を切り替えることにより、Ｂｋ単色あるいはＭ単色を印刷する場合には書き込み光学装置で画像密度の変更ができるので、Ｂｋ単色及びＭ単色とも同じ生産性を提供できる。
【０１３２】
なお、実施の形態１〜３に係る本発明の画像形成方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【０１３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、一の画像形成部における書き込み光学装置により形成された潜像を、この潜像を形成した書き込み光学装置を含む画像形成部とは異なる画像形成部の現像装置で可視像とする。これによって、並行処理システムにおいて、休止している画像形成部を有効に利用することができる。
【０１３４】
また、ある画像形成部に含まれる書き込み光学装置が故障した場合には、使用していない他の書き込み光学装置で、故障した書き込み光学装置が形成する潜像を形成して、故障した書き込み光学装置が含まれる画像形成部の現像装置で前記潜像の可視像を形成する。これによって、故障した書き込み光学装置を修理するまでの間であっても印刷が可能となるので、平行処理システムにおいて、画像形成装置の休止期間を短くできる。
【０１３５】
また、書き込み能力の高い書き込み光学装置で書き込み能力の低い書き込み光学装置で形成すべき潜像を形成し、書き込み能力の低い書き込み光学装置が含まれる画像形成部の現像装置で前記潜像を可視像とする。これにより、単色画像を形成する場合には、書き込み能力が高い方の書き込み光学装置で潜像を形成できるので、平行処理システムにおいて、単色画像の画像形成性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る画像形成装置を示す斜視図である。
【図２】ある書き込み光学装置が故障した場合に書き込み光学装置を切り替える手順を示す説明図である。
【図３】上流側の書き込み光学装置が故障した場合に書き込み光学装置を切り替える他の手順を示す説明図である。
【図４】書き込み光学装置の切り替え部の一例を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る画像形成装置の画像形成方法を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係る画像形成装置の画像形成方法を示すフローチャートである。
【図７】書き込み開始位置変更機構の一例を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る画像形成方法の他の例を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係る画像形成方法の他の例を示すフローチャートである。
【図１０】副走査及び主走査方向の画像密度を向上させる画像形成方法を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態３に係る画像形成装置を示す説明図である。
【図１２】実施の形態３に係る画像形成方法を示す説明図である。
【図１３】ＬＰＨの移動構造を示す説明図である。
【図１４】この発明の実施の形態４に係る画像形成装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 感光ドラム
２ 転写装置
３ 被転写面
４ クリーニング装置
５ 除電装置
６ 被記録媒体
１１、２１、３１、４１ 帯電装置
１２、２２、２４、３２、４２ 書き込み光学装置
１３、２３、３３、４３ 現像装置
５１、５２、５３、５４ 画像形成部
６０ 定着装置
１００、１０１、１０２ 画像形成装置
Claims (7)
- 感光体と、
前記感光体を帯電させる帯電装置と、
帯電前に前記感光体の残留電荷を取り除く除電装置と、
前記感光体の被画像形成面上に潜像を形成する書き込み光学装置と、前記潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部と、
前記現像装置が前記潜像に付着させた現像剤を被転写材に転写する転写手段と、
前記感光体上の現像剤のクリーニングを行うクリーニング装置と、
前記感光体の除電を行う除電装置と、を備え、
前記複数の画像形成部のうち、感光体の回転方向で最も上流側の画像形成部の書込み光学装置が故障した場合、前記最も上流側の画像形成部の書込み光学装置に伝送する画像データを下流側の画像形成部の書込み光学装置に伝送して潜像を形成したのち、前記転写手段による転写を行わず、前記クリーニング装置によるクリーニングを行わず、前記所伝装置による除電を行わずに、前記最も上流側に位置している画像形成部の現像装置で前記下流側の画像形成部の書き込み光学装置が形成した潜像を現像することを特徴とする画像形成装置。 - 前記最も上流側の画像形成部の書込み光学装置が故障した場合、前記転写装置は前記感光体に被接触状態とすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 前記最も上流側の画像形成部の書込み光学装置が故障した場合、前記クリーニング装置は前記感光体に被接触状態とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
- 潜像を形成する上記書き込み光学装置は、可視像を形成する上記現像装置よりも上流であって、且つ上記除電装置よりも下流に位置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
- 複数の上記画像形成部のうち少なくとも一つは、上記書き込み光学装置としてＬＥＤアレープリンタヘッドを用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
- 潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部と、前記現像装置が前記潜像に付着させた現像剤を被転写材に転写する転写手段と、前記感光体上の現像剤のクリーニングを行うクリーニング装置と、前記感光体の除電を行う除電装置とを備えた画像形成装置に画像を形成させるにあたり、
前記画像形成部の前記書き込み光学装置が故障したか否かを判断する工程と、
前記書き込み光学装置が故障していた場合には、前記複数の画像形成部のうち、感光体の回転方向で最も上流側の画像形成部の書込み光学装置が故障した場合、前記最も上流側の画像形成部の書込み光学装置に伝送する画像データを下流側の画像形成部の書込み光学装置に伝送して潜像を形成したのち、前記転写手段による転写を行わず、前記クリーニング装置によるクリーニングを行わず、前記所伝装置による除電を行わずに、前記最も上流側に位置している画像形成部の現像装置で前記下流側の画像形成部の書き込み光学装置が形成した潜像を現像する工程と、
を含むことを特徴とする画像形成方法。 - 潜像を形成する書き込み光学装置と、当該潜像に現像剤を付着させて可視像を形成する現像装置とを有する複数の画像形成部と、前記現像装置が前記潜像に付着させた現像剤を被転写材に転写する転写手段と、前記感光体上の現像剤のクリーニングを行うクリーニング装置と、前記感光体の除電を行う除電装置とを備えた画像形成装置に画像を形成させるにあたり、
前記画像形成部の前記書き込み光学装置が故障したか否かを判断する手順と、
前記書き込み光学装置が故障していた場合には、前記複数の画像形成部のうち、感光体の回転方向で最も上流側の画像形成部の書込み光学装置が故障した場合、前記最も上流側の画像形成部の書込み光学装置に伝送する画像データを下流側の画像形成部の書込み光学装置に伝送して潜像を形成したのち、前記転写手段による転写を行わず、前記クリーニング装置によるクリーニングを行わず、前記所伝装置による除電を行わずに、前記最も上流側に位置している画像形成部の現像装置で前記下流側の画像形成部の書き込み光学装置が形成した潜像を現像する手順と、
を含む画像形成手順をコンピュータに実行させることを特徴とする画像形成用プログラム。
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