JP4461943B2 - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Description

この発明は、潜像担持体上に光ビームを主走査方向に照射して潜像を形成した後、該潜像を現像して形成されたトナー像を記録媒体に転写して印刷を実行する画像形成装置および方法に関するものである。

この種の画像形成装置では、装置の汎用性を高めるとともに、高機能化を図るため、種々の態様で印刷することができるように構成されている。例えば特許文献１に記載の装置では、２種類の解像度で印刷することができるように構成されている。この装置では、光ビームを走査させるためにポリゴンミラーが設けられるとともに、該ポリゴンミラーがミラー駆動モータで回転駆動される。また、このミラー駆動モータには、ミラー駆動制御回路が電気的に接続されており、ミラー駆動モータに与える駆動信号を低解像度と高解像度とで切り換えている。このため、低解像度で印刷を行う場合には、低解像度用駆動信号がミラー駆動モータに与えられてポリゴンミラーは比較的低速で回転する。一方、高解像度で印刷を行う場合には、高解像度用駆動信号がミラー駆動モータに与えられてポリゴンミラーは比較的高速で回転する。このように、ポリゴンミラーの回転速度を切り換えることで高解像度印刷と低解像度印刷の２種類の印刷態様で印刷することが可能となっている。

特開平１−１７０９５８号公報（第４頁、第２図）

ところで、画像形成装置では、従来より記録媒体の厚みに応じて２つの印刷態様（薄紙印刷と厚紙印刷）を切り換える場合があった。この薄紙印刷は所定値以下の厚みを有する普通紙などの記録媒体に印刷するものであるのに対し、厚紙印刷は所定値よりも厚い厚紙などの記録媒体に印刷するものである。このように印刷態様を切り換える理由は、厚紙印刷では記録媒体であるシート（厚紙）の熱容量が普通紙より大きいことを考慮したものであり、薄紙印刷よりシートの搬送速度を落とし、より時間をかけて定着ユニットを通過させることでトナーを十分に融着させるようにしている。このように入力される印刷指令が薄紙印刷か厚紙印刷かに応じて搬送速度を変化させているが、従来装置ではそれに応じてポリゴンミラーの回転速度を落として対応している。しかしながら、薄紙印刷と厚紙印刷との切換を行った際、回転速度が安定するまで次の印刷を行うことができない。したがって、印刷態様を迅速に切り換えることが困難であった。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、共振振動する振動ミラーにより光ビームを潜像担持体上に走査させて潜像を形成した後、該潜像を現像して形成されたトナー像を記録媒体に転写して印刷を実行する画像形成装置において、薄紙印刷と厚紙印刷とを迅速に切り換えることができる技術を提供することを目的とする。

この発明にかかる画像形成装置の第１態様は、潜像担持体と、振動する偏向面を介して光源からの光ビームを照射して潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成部と、潜像形成部に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像部と、転写領域に搬送されてくる記録媒体にトナー像を転写させる転写ローラと、光ビームを主走査方向において往復走査させる往復走査モードと、光ビームを主走査方向の第１方向または該第１方向と逆方向となる第２方向のいずれか一方の方向に片方向走査させる片方向走査モードとを選択的に設定する方向制御部とを備え、偏向面を共振振動させたまま、記録媒体の厚みが所定値以下の薄紙印刷のときには往復走査モードで潜像を形成するとともに当該潜像を現像して形成されるトナー像を転写領域に第１速度で搬送される記録媒体に転写する一方、記録媒体の厚みが所定値よりも厚い厚紙印刷のときには片方向走査モードで潜像を形成するとともに当該潜像を現像して形成されるトナー像を転写領域に第１速度の半分の速度で搬送される記録媒体に転写することを特徴としている。
また、この発明にかかる画像形成装置の第２態様は、潜像担持体と、共振振動する偏向面を介して光源からの光ビームを照射して潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成部と、潜像形成部に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像部と、転写領域に搬送されてくる記録媒体にトナー像を転写させる転写ローラと、光ビームを主走査方向において往復走査させる往復走査モードと、光ビームを主走査方向の第１方向または該第１方向と逆方向となる第２方向のいずれか一方の方向に片方向走査させる片方向走査モードとを選択的に設定する方向制御部とを備え、偏向面を共振振動させたまま、薄紙印刷の印刷指令が入力された場合、往復走査モードで潜像を形成するとともに当該潜像を現像して形成されるトナー像を転写領域に第１速度で搬送される記録媒体に転写する一方、薄紙印刷時に使用される記録媒体よりも大きな熱容量を有する記録媒体に印刷を行う、厚紙印刷の印刷指令が入力された場合、片方向走査モードで潜像を形成するとともに当該潜像を現像して形成されるトナー像を転写領域に第１速度の半分の速度で搬送される記録媒体に転写することをことを特徴としている。

また、この発明にかかる画像形成方法の第１態様は、記録媒体の厚みを取得する情報取得工程と、情報取得工程により得られた記録媒体の厚みが所定値以下の薄紙印刷のときには光ビームを主走査方向において往復走査させる往復走査モードに設定する一方、記録媒体の厚みが所定値よりも厚い厚紙印刷のときには光ビームを主走査方向の第１方向または第１方向と逆方向となるの第２方向のいずれか一方の方向に片方向走査させる片方向走査モードに設定する走査モード決定工程と、共振振動する偏向面によって光ビームを走査モード決定工程で決定された走査モードで走査して形成される潜像を現像してトナー像を形成するとともに、記録媒体の厚みが所定値以下の薄紙印刷のときには記録媒体を転写領域に第１速度で搬送しながらトナー像を記録媒体に転写する一方、記録媒体の厚みが所定値よりも厚い厚紙印刷のときには記録媒体を転写領域に第１速度の半分の速度で搬送しながらトナー像を記録媒体に転写することを特徴としている。
また、この発明にかかる画像形成方法の第２態様は、入力された印刷指令が、薄紙印刷か、薄紙印刷時に使用される記録媒体よりも大きな熱容量を有する記録媒体に印刷を行う厚紙印刷かを判断する判断工程と、印刷指令が薄紙印刷である場合には光ビームを主走査方向において往復走査させる往復走査モードに設定する一方、印刷指令が厚紙印刷である場合には光ビームを主走査方向の第１方向または第１方向と逆方向となるの第２方向のいずれか一方の方向に片方向走査させる片方向走査モードに設定する走査モード決定工程と、共振振動する偏向面によって光ビームを走査モード決定工程で決定された走査モードで走査して形成される潜像を現像してトナー像を形成するとともに、印刷指令が薄紙印刷である場合には記録媒体を転写領域に第１速度で搬送しながらトナー像を記録媒体に転写する一方、印刷指令が厚紙印刷である場合には記録媒体を転写領域に第１速度の半分の速度で搬送しながらトナー像を記録媒体に転写することを特徴としている。

このように構成された発明（画像形成装置および方法）では、光源からの光ビームが振動する偏向面により偏向され、光ビームを主走査方向に往復走査させることが可能となっている。そして、例えば図６に示すように、主走査方向の第１方向に走査される光ビームによりライン潜像ＬＩ(+X)が形成される一方、第１方向と逆の第２方向に走査される光ビームによりライン潜像ＬＩ(-X)が形成される。したがって、潜像形成に用いる光ビームを第１方向および第２方向に往復走査させるモード（往復走査モード）では、ライン潜像ＬＩ(+X)、ＬＩ(-X)を副走査方向に交互に形成される。これに対し、偏向ミラー面を振動させたまま、潜像形成に用いる光ビームの走査方向を第１方向または第２方向に絞って走査させるモード（片方向走査モード）では、ライン潜像ＬＩ(+X)、ＬＩ(-X)の一方のみが副走査方向に形成される。したがって、これらの両走査モードでの印刷結果は相互に相違したものとなる。そこで、この発明の第１態様では、記録媒体の厚みが所定値以下か、所定値より厚いかに応じて記録媒体の搬送速度を変更するとともに、往復走査モードと片方向走査モードとに選択的に設定している。また、この発明の第２態様では、入力された印刷指令が、薄紙印刷か、厚紙印刷かに応じて記録媒体の搬送速度を変更するとともに、往復走査モードと片方向走査モードとに選択的に設定している。このように、偏向面の共振振動動作を変化させることなく、単に潜像形成用光ビームの走査モードと記録媒体の搬送速度を切り換えることのみで薄紙印刷と厚紙印刷とを迅速に切り換えることができる。

また、偏向ミラー面の振動動作を変化させることなく、走査モードの切換を行うためには、例えば方向制御部によって潜像形成部の光源の発光タイミングを制御して走査モードを設定することができる。

ここで、「印刷態様に関連する情報」とは、上記したように装置の汎用性や高機能化を満足させるために予め準備している複数の印刷態様から特定の印刷態様を選択するために必要となる情報を意味する。予め準備されている印刷態様の組み合わせとしては、(1)高解像度印刷と低解像度印刷、(2)通常のトナー量を用いて印刷を行う通常トナー量印刷とトナーセーブ印刷、(3)所定値以下の厚さの記録媒体に印刷する薄紙印刷と所定値を超える厚さの記録媒体に印刷する厚紙印刷、(4)主走査方向における濃度差の発生を許容しつつ印刷する通常品位印刷と主走査方向における濃度差を抑制しつつ印刷する高品位印刷などがある。そこで、これらに対応すべく、以下のように構成してもよい。

(1)高解像度印刷と低解像度印刷
方向制御部が、情報に基づき、高解像度印刷を実行する際には往復走査モードに設定する一方、低解像度印刷を実行する際には片方向走査モードに設定するように構成することができる。なお、ここでの「情報」は、印刷しようとする画像が高解像度であるか低解像度であるかを示す解像度情報である。

(2)通常トナー量印刷とトナーセーブ印刷
方向制御部が、情報に基づき、通常印刷を実行する際には往復走査モードに設定する一方、トナーセーブ印刷を実行する際には片方向走査モードに設定するように構成することができる。なお、ここでの「情報」は印刷実行時に使用するトナー量情報である。

(3)薄紙印刷と厚紙印刷
方向制御部が、情報に基づき、薄紙印刷を実行する際には往復走査モードに設定する一方、厚紙印刷を実行する際には片方向走査モードに設定するように構成することができる。なお、ここでの「情報」は印刷しようとしている記録媒体の厚みを示す厚み情報である。

(4)通常品位印刷と高品位印刷
往復走査モードで光ビームを潜像担持体上に走査させた場合、後で詳述するように画像の種類によって主走査方向の往路側と復路側とで画像の濃淡が発生することがある。つまり、主走査方向において濃度差を生じさせるため高品質な印刷を実行することが難しくなる。これに対し、片方向走査モードで光ビームを潜像担持体上に走査させた場合、画像の種類にかかわらず均一な濃度で画像を形成することができ、高品位な印刷が可能となる。したがって、方向制御部が、情報に基づき、通常品位印刷を実行する際には往復走査モードに設定する一方、高品位印刷を実行する際には片方向走査モードに設定するように構成してもよい。なお、ここでの「情報」は印刷すべき画像が主走査方向における濃度差を許容することができる程度の品位の画像であるのか、またはこのような濃度差を許容することができない高品位な画像であるかを示す画像品位情報である。

ところで、この種の画像形成装置では、潜像形成動作を制御するために、潜像形成部では光ビームが潜像形成領域である第１走査領域よりも広い第２走査領域で主走査方向に走査されるとともに、走査光ビームを検出する同期検出部が設けられるが、次のように配置するのが望ましい。すなわち、画像形成装置では、潜像担持体の表面を副走査方向に駆動するために駆動手段が設けられている。特に、装置の小型化を図る上で、従来より主走査方向における潜像担持体の一方端部に駆動手段が機械的に接続され、該駆動手段から潜像担持体の一方端部側に駆動力が伝達されて潜像担持体が駆動されることが多い。このため、潜像担持体の一方端部は他方端部に比べて機械振動の影響を受けやすい。そこで、次の条件、つまり
・主走査方向における駆動手段の反対側（潜像担持体の他方端部側）、
・第２走査領域内で、かつ第１走査領域を外れている、
の２つの条件を満足する位置に同期検出部を配設することで機械振動の影響を抑えて画像品質の向上を図るようにしてもよい。

また、上記においては主走査方向の一方端側で検出される信号により潜像形成動作を制御するように構成しているが、主走査方向の両方向側の各々において第２走査領域内で、かつ第１走査領域を外れた位置を移動する走査光ビームを検出して信号を出力する同期検出部を設け、同期検出部から出力される検出信号に基づき潜像形成動作を制御するようにしてもよい。この場合、特に光ビームの走査方向の上流側に配置された同期検出部から出力される検出信号に基づき潜像形成動作を制御するのが望ましい。これにより、光ビームの始点側で検出信号が出力され、それを用いて潜像形成動作が制御される。

さらに、この発明にかかるデータ制御装置は、上記第２の目的を達成するため、１ライン画像データを構成する画像情報を記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶されている画像情報を読出して画像情報に基づき光源を制御する順序を、印刷態様に関連する情報に基づき設定する方向設定手段とを備えたことを特徴としている。

このように構成された発明では、記憶手段に記憶されている画像情報が読出されて該画像情報に基づき光源を制御する順序が印刷態様に関連する情報に基づき設定される。すなわち、潜像形成部の光源の発光タイミングがデータ制御装置により制御されて走査モードが往復走査モードと片方向走査モードとに選択的に設定される。このため、偏向面の振動動作を変化させることなく、単に潜像形成用光ビームの走査モードを切り換えることのみで印刷態様を変化させることができ、その結果、印刷態様を迅速に切り換えることができる。

＜第１実施形態＞
図１は本発明にかかる画像形成装置の第１実施形態を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置は、いわゆるタンデム方式のカラープリンタであり、潜像担持体としてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを装置本体５内に並設している。そして、各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上のトナー像を重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナー像のみを用いてモノクロ画像を形成する装置である。すなわち、この画像形成装置では、ユーザからの画像形成要求に応じてホストコンピュータなどの外部装置から印刷指令がメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１のＣＰＵ１１１からの印刷指令に応じてエンジンコントローラ１０がエンジン部ＥＧの各部を制御して複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシート（記録媒体）Ｓに印刷指令に対応する画像を印刷する。

このエンジン部ＥＧでは、４つの感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋのそれぞれに対応して帯電ユニット、現像ユニット、露光ユニットおよびクリーニング部が設けられている。このように、各トナー色ごとに、感光体、帯電ユニット、現像ユニット、露光ユニットおよびクリーニング部を備えて該トナー色のトナー像を形成する画像形成手段が設けられている。なお、これらの画像形成手段（感光体、帯電ユニット、現像ユニット、露光ユニットおよびクリーニング部）の構成はいずれの色成分についても同一であるため、ここではイエローに関する構成について説明し、その他の色成分については相当符号を付して説明を省略する。

感光体２Ｙは図１の矢印方向（副走査方向）に回転自在に設けられている。より具体的には、感光体２Ｙの一方端部には、駆動モータＭＴが機械的に接続されている。そして、この駆動モータＭＴと電気的に接続されたモータ制御部１０５にＣＰＵ１０１から駆動指令が与えられると、モータ制御部１０５が駆動モータＭＴを駆動制御する。これによって感光体２Ｙが回転移動する。このように、この実施形態では、感光体２Ｙの一方端部側のみに駆動モータＭＴからの駆動力を伝達して感光体２Ｙを駆動している。また、この実施形態では、駆動モータＭＴの配設位置、後述する水平同期センサ６０および光ビームの走査方向とが所定関係を満たすように設定されている。なお、この点に関しては、後で詳述する。

このようにして駆動される感光体２Ｙの周りにその回転方向に沿って、帯電ユニット３Ｙ、現像ユニット４Ｙおよびクリーニング部（図示省略）がそれぞれ配置されている。帯電ユニット３Ｙは例えばスコロトロン帯電器で構成されており、帯電制御部１０３からの帯電バイアス印加によって感光体２Ｙの外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。そして、この帯電ユニット３Ｙによって帯電された感光体２Ｙの外周面に向けて露光ユニット６Ｙから走査光ビームＬyが照射される。これによって印刷指令に含まれるイエロー画像データに対応する静電潜像が感光体２Ｙ上に形成される。このように露光ユニット６Ｙは本発明の「潜像形成部」に相当するものであり、露光制御部１０２Ｙ（図４）からの制御指令に応じて動作する。なお、露光ユニット６（６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ）および露光制御部１０２（１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ．１０２Ｋ）の構成および動作については後で詳述する。

こうして形成された静電潜像は現像ユニット４Ｙによってトナー現像される。この現像ユニット４Ｙはイエロートナーを内蔵している。そして、現像器制御部１０４から現像バイアスが現像ローラ４１Ｙに印加されると、現像ローラ４１Ｙ上に担持されたトナーが感光体２Ｙの表面各部にその表面電位に応じて部分的に付着する。その結果、感光体２Ｙ上の静電潜像がイエローのトナー像として顕像化される。なお、現像ローラ４１Ｙに与える現像バイアスとしては、直流電圧、もしくは直流電圧に交流電圧を重畳したもの等を用いることができるが、特に感光体２Ｙと現像ローラ４１Ｙとを離間配置し、両者の間でトナーを飛翔させることでトナー現像を行う非接触現像方式の画像形成装置では、効率よくトナーを飛翔させるために直流電圧に対して正弦波、三角波、矩形波等の交流電圧を重畳した電圧波形とすることが好ましい。

現像ユニット４Ｙで現像されたイエロートナー像は、一次転写領域ＴＲy1で転写ユニット７の中間転写ベルト７１上に一次転写される。また、イエロー以外の色成分についても、イエローと全く同様に構成されており、感光体２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上にマゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像がそれぞれ形成されるとともに、一次転写領域ＴＲm1、ＴＲc1、ＴＲk1でそれぞれ中間転写ベルト７１上に一次転写される。

この転写ユニット７は、２つのローラ７２、７３に掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７２を回転駆動することで中間転写ベルト７１を所定の回転方向Ｒ2に回転させるベルト駆動部（図示省略）とを備えている。また、中間転写ベルト７１を挟んでローラ７３と対向する位置には、該ベルト７１表面に対して不図示の電磁クラッチにより当接・離間移動可能に構成された二次転写ローラ７４が設けられている。そして、カラー画像をシートＳに転写する場合には、一次転写タイミングを制御することで各トナー像を重ね合わせてカラー画像を中間転写ベルト７１上に形成するとともに、カセット８から取り出されて中間転写ベルト７１と二次転写ローラ７４との間の二次転写領域ＴＲ2に搬送されてくるシートＳ上にカラー画像を二次転写する。一方、モノクロ画像をシートＳに転写する場合には、ブラックトナー像のみを感光体２Ｋに形成するとともに、二次転写領域ＴＲ2に搬送されてくるシートＳ上にモノクロ画像を二次転写する。また、こうして画像の２次転写を受けたシートＳは定着ユニット９を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部に向けて搬送される。

なお、中間転写ベルト７１へトナー像を一次転写した後の各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、不図示の除電手段によりその表面電位がリセットされ、さらに、その表面に残留したトナーがクリーニング部により除去された後、帯電ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋにより次の帯電を受ける。

また、ローラ７２の近傍には、転写ベルトクリーナ７５、濃度センサ７６（図２）および垂直同期センサ７７（図２）が配置されている。これらのうち、クリーナ７５は図示を省略する電磁クラッチによってローラ７２に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ７２側に移動した状態でクリーナ７５のブレードがローラ７２に掛け渡された中間転写ベルト７１の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト７１の外周面に残留付着しているトナーを除去する。また、濃度センサ７６は、中間転写ベルト７１の表面に対向して設けられており、中間転写ベルト７１の外周面に形成されるパッチ画像の光学濃度を測定する。さらに、垂直同期センサ７７は、中間転写ベルト７１の基準位置を検出するためのセンサであり、中間転写ベルト７１の副走査方向への回転駆動に関連して出力される同期信号、つまり垂直同期信号Ｖsyncを得るための垂直同期センサとして機能する。そして、この装置では、各部の動作タイミングを揃えるとともに各色のトナー像を正確に重ね合わせるために、装置各部の動作はこの垂直同期信号Ｖsyncに基づいて制御される。また、ローラ７２，７３の間には、色ずれセンサ７８が配置されており、各色のトナー像の色ずれ量を検出する。

なお、図２において、符号１１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像データを記憶するためにメインコントローラ１１に設けられた画像メモリであり、符号１０６はＣＰＵ１０１が実行する演算プログラムやエンジン部ＥＧを制御するための制御データなどを記憶するためのＲＯＭ、また符号１０７はＣＰＵ１０１における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するＲＡＭである。さらに符号１０８は、エンジン各部の使用状況に関する情報を保存しておくためのＦＲＡＭ（強誘電体メモリ）である。

図３は図１の画像形成装置に装備された露光ユニットの構成を示す主走査断面図であり、図４は図３の露光ユニットにおける光ビームの走査領域を示す図であり、図５は図１の画像形成装置における信号処理ブロックを示す図である。以下、これらの図面を参照しつつ、露光ユニット６および露光制御部１０２の構成および動作について詳述する。なお、露光ユニット６および露光制御部１０２の構成はいずれの色成分についても同一であるため、ここではイエローに関する構成について説明し、その他の色成分については相当符号を付して説明を省略する。

この露光ユニット６Ｙ（６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ）は露光筐体６１を有している。そして、露光筐体６１に単一のレーザー光源６２Ｙが固着されており、レーザー光源６２Ｙから光ビームを射出可能となっている。このレーザー光源６２Ｙは、図５に示す露光制御部１０２Ｙの光源駆動部（図示省略）と電気的に接続されている。そして、次のようにして画像信号に応じて光源駆動部がレーザー光源６２ＹをＯＮ／ＯＦＦ制御してレーザー光源６２Ｙから画像データに対応して変調された光ビームが射出される。以下、図５を参照しつつ説明する。

この画像形成装置では、ホストコンピュータ１００などの外部装置から画像信号が入力されると、メインコントローラ１１がその画像信号に対し所定の信号処理を施す。メインコントローラ１１は、色変換部１１４、画像処理部１１５、２種類のラインバッファ１１６Ａ，１１６Ｂ、方向切換部１１６Ｃ、パルス変調部１１７、階調補正テーブル１１８および補正テーブル演算部１１９などの機能ブロックを備えている。

また、エンジンコントローラ１０は、図２に示すＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０６、ＲＡＭ１０７、露光制御部１０２以外に、濃度センサ７６の検出結果に基づきエンジン部ＥＧのガンマ特性を示す階調特性を検出する階調特性検出部１２３を備えている。なお、メインコントローラ１１およびエンジンコントローラ１０においては、これらの各機能ブロックはハードウェアにより構成されてもよく、またＣＰＵ１１１、１０１により実行されるソフトウェアによって実現されてもよい。

ホストコンピュータ１００から画像信号が与えられたメインコントローラ１１では、色変換部１１４がその画像信号に対応する画像内の各画素のＲＧＢ成分の階調レベルを示したＲＧＢ階調データを、対応するＣＭＹＫ成分の階調レベルを示したＣＭＹＫ階調データへ変換する。この色変換部１１４では、入力ＲＧＢ階調データは例えば１画素１色成分当たり８ビット（つまり２５６階調を表す）であり、出力ＣＭＹＫ階調データも同様に１画素１色成分当たり８ビット（つまり２５６階調を表す）である。色変換部１１４から出力されるＣＭＹＫ階調データは画像処理部１１５に入力される。

この画像処理部１１５は、各色成分ごとに以下の処理を実行する。すなわち、色変換部１１４から入力された各画素の階調データに対し階調補正およびハーフトーニング処理を行う。すなわち、画像処理部１１５は、不揮発性メモリに予め登録されている階調補正テーブル１１８を参照し、その階調補正テーブル１１８にしたがい、色変換部１１４からの各画素の入力階調データを、補正された階調レベルを示す補正階調データに変換する。この階調補正の目的は、上記のように構成されたエンジン部ＥＧのガンマ特性変化を補償して、この画像形成装置の全体的ガンマ特性を常に理想的なものに維持することにある。すなわち、この種の画像形成装置では、装置のガンマ特性が装置個体ごとに、また同一の装置においてもその使用状況によって変化する。そこで、このようなガンマ特性のばらつきが画像品質に及ぼす影響を除くため、所定のタイミングで、階調補正テーブル１１８の内容を画像濃度の実測結果に基づいて更新する階調制御処理を実行する。

この階調制御処理では、各トナー色毎に、ガンマ特性を測定するために予め用意された階調補正用の階調パッチ画像がエンジン部ＥＧによって中間転写ベルト７１上に形成され、各階調パッチ画像の画像濃度を濃度センサ７６が読み取り、その濃度センサ７６からの信号に基づき階調特性検出部１２３が各階調パッチ画像の階調レベルと、検出した画像濃度とを対応させた階調特性（エンジン部ＥＧのガンマ特性）を作成し、メインコントローラ１１の補正テーブル演算部１１９に出力する。そして、補正テーブル演算部１１９が、階調特性検出部１２３から与えられた階調特性に基づき、実測されたエンジン部ＥＧの階調特性を補償して理想的な階調特性を得るための階調補正テーブルデータを計算し、階調補正テーブル１１８の内容をその計算結果に更新する。こうして階調補正テーブル１１８を変更設定する。こうすることで、この画像形成装置では、装置のガンマ特性のばらつきや経時変化によらず、安定した品質で画像を形成することができる。

こうして補正された補正階調データに対して、画像処理部１１５は誤差拡散法、ディザ法、スクリーン法などのハーフトーニング処理を行い、１画素１色当たり８ビットのハーフトーン階調データを２種類のラインバッファ１１６Ａ，１１６Ｂに入力する。なお、ハーフトーニング処理の内容は、形成すべき画像の種類により異なる。すなわち、その画像がモノクロ画像かカラー画像か、あるいは線画かグラフィック像かなどの判定基準に基づき、その画像に最適な処理内容が選択され実行される。

これらのラインバッファ１１６Ａ，１１６Ｂは画像処理部１１５から出力される１ライン画像データを構成するハーフトーン階調データ（画像情報）を記憶するものである点で共通するが、階調データの読出し順序が相違する。すなわち、順方向ラインバッファ１１６Ａは１ライン画像データを構成するハーフトーン階調データを先頭から順方向に出力するものであるのに対し、逆方向ラインバッファ１１６Ｂは最後から逆方向に出力するものである。

そして、こうして出力されるハーフトーン階調データは方向切換部１１６Ｃに入力され、方向切換信号に基づき一方のラインバッファから出力されるハーフトーン階調データのみが適当なタイミングで方向切換部１１６Ｃからパルス変調部１１７に出力される。このように２種類のラインバッファ１１６Ａ，１１６Ｂを設けた主たる理由は、後述するように印刷態様に応じて潜像形成用光ビームの走査モードが相違することに対応するためである。また、方向切換部１１６Ｃによって各色成分に対応したタイミングおよび順序で階調データがパルス変調部１１７に入力される。このように、この実施形態では、ラインバッファ１１６Ａ，１１６Ｂおよび方向切換部１１６Ｃが本発明の「方向制御部」および「データ制御装置」に相当している。

このパルス変調部１１７に入力されたハーフトーニング後の階調データは、各画素に付着させるべき各色のトナードットのサイズおよびその配列を示す多値信号であり、かかるデータを受け取ったパルス変調部１１７は、そのハーフトーン階調データを用いて、エンジン部ＥＧの各色画像の露光レーザパルスをパルス幅変調するためのビデオ信号を作成し、図示を省略するビデオインターフェースを介してエンジンコントローラ１０に出力する。そして、このビデオ信号を受けた露光制御部１０２Ｙの光源駆動部（図示省略）が露光ユニット６のレーザー光源６２ＹをＯＮ／ＯＦＦ制御する。また、他の色成分についても同様である。

次に、図３および図４に戻って説明を続ける。露光筐体６１の内部には、レーザー光源６２Ｙからの光ビームを感光体２Ｙの表面（図示省略）に走査露光するために、コリメータレンズ６３１、シリンドリカルレンズ６３２、偏向器６５、走査レンズ６６が設けられている。すなわち、レーザー光源６２Ｙからの光ビームは、コリメータレンズ６３１により適当な大きさのコリメート光にビーム整形された後、副走査方向Ｙにのみパワーを有するシリンドリカルレンズ６３２に入射される。そして、シリンドリカルレンズ６３２を調整することでコリメート光は副走査方向Ｙにおいて偏向器６５の偏向ミラー面６５１付近で結像される。このように、この実施形態では、コリメータレンズ６３１およびシリンドリカルレンズ６３２がレーザー光源６２Ｙからの光ビームを整形するビーム整形系６３として機能している。

この偏向器６５は半導体製造技術を応用して微小機械を半導体基板上に一体形成するマイクロマシニング技術を用いて形成されるものであり、共振振動する振動ミラーで構成されている。すなわち、偏向器６５では、共振振動する偏向ミラー面６５１により光ビームを主走査方向Ｘに偏向可能となっている。より具体的には、偏向ミラー面６５１は主走査方向Ｘとほぼ直交する揺動軸（ねじりバネ）周りに揺動自在に軸支されるとともに、作動部（図示省略）から与えられる外力に応じて揺動軸周りに正弦揺動する。この作動部は露光制御部１０２のミラー駆動部（図示省略）からのミラー駆動信号に基づき偏向ミラー面６５１に対して静電気的、電磁気的あるいは機械的な外力を作用させて偏向ミラー面６５１をミラー駆動信号の周波数で揺動させる。なお、作動部による駆動方式は静電吸着、電磁気力あるいは機械力などのいずれの方式を採用してもよく、それらの駆動方式は周知であるため、ここでは説明を省略する。

偏向器６５の偏向ミラー面６５１で偏向された光ビームは図４に示すように最大振幅角θmaxで走査レンズ６６に向けて偏向される。この実施形態では、走査レンズ６６は、感光体２の有効画像領域ＩＲの全域においてＦ値が略同一となるように構成されている。したがって、走査レンズ６６に向けて偏向された光ビームは、走査レンズ６６を介して感光体２の表面の有効画像領域ＩＲに略同一のスポット径で結像される。これにより、光ビームが主走査方向Ｘと平行に走査して主走査方向Ｘに伸びるライン状の潜像が感光体２の有効画像領域ＩＲ上に形成される。なお、この実施形態では、偏向器６５により走査可能な走査領域（本発明の「第２走査領域」）ＳＲ2は、図４に示すように、有効画像領域ＩＲ上で光ビームを走査させるための走査領域（本発明の「第１走査領域」）ＳＲ1よりも広く設定されている。また、第１走査領域ＳＲ1が第２走査領域ＳＲ2の略中央部に位置しており、光軸に対してほぼ対称となっている。さらに、同図中の符号θirは有効画像領域ＩＲの端部に対応する偏向ミラー面６５１の振幅角を示し、符号θsは次に説明する水平同期センサに対応する偏向ミラー面６５１の振幅角を示している。

また、上記のように構成された装置では、光ビームを主走査方向に往復走査することができる、つまり光ビームを（＋Ｘ）方向にも、（−Ｘ）方向にも走査可能となっている。そして、上記したように１ライン画像データを構成する階調データを記憶部（ラインバッファ１１６Ａ，１１６Ｂ）に一時的に記憶しておき、方向切換部１１６Ｃが適当なタイミングおよび順序で階調データをパルス変調部１１７に与える。例えば（＋Ｘ）方向に切り換えられた場合には、図６（ａ）に示すように、ラインバッファ１１６Ａから階調データＤＴ1，ＤＴ2，…ＤＴnの順序で読み出され、各階調データに基づきビームスポットが第１方向（＋Ｘ）に感光体２上に照射されてライン潜像ＬＩ(+X)が形成される。一方、（−Ｘ）方向に切り換えられた場合には、図６（ｂ）に示すように、ラインバッファ１１６Ｂから階調データＤＴn，ＤＴ(n-1)，…ＤＴ1の順序で読み出され、各階調データに基づきビームスポットが第２方向（−Ｘ）に感光体２上に照射されてライン潜像ＬＩ(-X)が形成される。このため、次のように潜像形成のための光ビーム（潜像形成用光ビーム）が印刷態様ごとに、あるいはラインごとに相違させることができる。より具体的には、この実施形態では、印刷指令に含まれる解像度に関する情報（解像度情報）が本発明の「印刷態様に関連する情報」としてＲＡＭ１０７に一時的に記憶される。そして、高解像度印刷が指令された場合には、（＋Ｘ）方向でかつ第１走査領域ＳＲ1を走査する光ビームＳＬ1を潜像形成用光ビームとして有効画像領域ＩＲに導いて有効画像領域ＩＲに潜像を形成する動作と、（−Ｘ）方向でかつ第１走査領域ＳＲ1を走査する光ビームＳＬ2を潜像形成用光ビームとして有効画像領域ＩＲに導いて有効画像領域ＩＲに潜像を形成する動作とを交互に繰り返す、いわゆる往復走査モードを実行して潜像を形成する。一方、低解像度印刷が指令された場合には、潜像形成用光ビームＳＬ1のみを繰り返す、いわゆる片方向走査モードを実行して潜像を形成する。このように、この実施形態では、解像度情報に基づき高解像度印刷と低解像度印刷とで潜像形成用光ビームの走査モードを切り換えている。なお、この点に関しては後で詳述する。

また、この実施形態では、該走査方向と駆動モータＭＴの配設位置とは次の関係を満足するように予め設定されている。すなわち、駆動モータＭＴは走査方向（＋Ｘ）の下流側に配置されている。また、図３に示すように、走査方向（＋Ｘ）の上流側において走査光ビームの走査経路の端部を折り返しミラー６９により水平同期センサ６０に導いている。この折り返しミラー６９は走査方向（＋Ｘ）の上流側における第２走査領域ＳＲ2の端部に配置され、走査方向（＋Ｘ）の上流側において第２走査領域ＳＲ2内で、かつ第１走査領域ＳＲ1を外れた位置を移動する走査光ビームを水平同期センサ６０に導光する。そして、水平同期センサ６０により該走査光ビームが受光されてセンサ位置（振幅角θs）を通過するタイミングで信号が水平同期センサ６０から出力される。このように、本実施形態では、水平同期センサ６０を、光ビームが有効画像領域ＩＲを主走査方向Ｘに走査する際の同期信号、つまり水平同期信号Ｈsyncを得るための水平同期用読取センサとして機能させており、水平同期信号Ｈsyncに基づき潜像形成動作を制御する。以下、本実施形態にかかる装置での潜像形成動作について説明する。

図７は第１実施形態における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。また、図８は本実施形態の潜像形成動作により形成される潜像を示す図である。なお、図８（および後で説明する図１０，１２，１５および１７）中の１点鎖線は走査線の軌跡を示す仮想線であり、太線矢印は潜像形成用の走査光ビームを示している。

ホストコンピュータ１００などの外部装置から印刷指令が入力されると、図７に示すフローチャートにしたがって各感光体に潜像が形成されるとともに、各潜像に基づきカラー画像が形成される。すなわち、ステップＳ１１では、印刷指令に含まれる解像度情報を本発明の「印刷態様に関連する情報」として取得する（情報取得工程）。そして、その解像度情報に基づき印刷指令が高解像度印刷を要求するものか、低解像度印刷を要求するものかを判断する（ステップＳ１２）。

ステップＳ１２で「ＹＥＳ」と判断される、つまり高解像度印刷と判断されたときには、ステップＳ１３〜Ｓ１５を実行して高解像度で画像を形成し、本発明の「記録媒体」たるシートＳに転写して印刷処理を終了する。まずステップＳ１３で、往復走査モードが設定される（走査モード決定工程）。次に、上記のように決定された走査モードに対応する方向切換信号がメインコントローラ１１の方向切換部１１６Ｃに与えられる（ステップＳ１４）。一方、これらの指示を受けた方向切換部１１６Ｃはラインバッファからの階調データの読み出しタイミングおよび順序を１ラインごとに交互に切り換える。これにより、次のようにして高解像度の潜像が形成される。すなわち、図８の上段部に示すように、（＋Ｘ）方向でかつ第１走査領域ＳＲ1を走査する光ビームＳＬ1を潜像形成用光ビームとして有効画像領域ＩＲに導いて有効画像領域ＩＲに潜像を形成する動作と、（−Ｘ）方向でかつ第１走査領域ＳＲ1を走査する光ビームＳＬ2を潜像形成用光ビームとして有効画像領域ＩＲに導いて有効画像領域ＩＲに潜像を形成する動作とが交互に繰り返される（ステップＳ１５）。こうして、いわゆる往復走査モードが実行されて高解像度で潜像が形成される。なお、こうして形成された潜像については、各画像形成手段において現像されて４色のトナー像が形成されるとともに、中間転写ベルト７１上で重ね合わされてカラー画像が形成された後、該カラー画像がシートＳに転写されて高解像度印刷が終了する。

一方、ステップＳ１２で「ＮＯ」と判断される、つまり低解像度印刷と判断されたときには、ステップＳ１６〜Ｓ１８を実行して低解像度で画像を形成した後、シートＳに転写して印刷処理を終了する。まずステップＳ１６で、片方向走査モードが設定される（走査モード決定工程）。次に、上記のように決定された走査モードに対応する方向切換信号がメインコントローラ１１の方向切換部１１６Ｃに与えられる（ステップＳ１７）。一方、これらの指示を受けた方向切換部１１６Ｃはラインバッファからの階調データの読み出しタイミングおよび順序を固定して１ラインずつ潜像を形成していく。すなわち、順方向ラインバッファ１１６Ａから適当なタイミングおよび順方向（つまり階調データＤＴ1，ＤＴ2，…ＤＴnの順序）で読み出して各階調データに基づき光変調されながら第１方向（＋Ｘ）に走査される潜像形成用光ビームＳＬ1のみを感光体２上に走査させて潜像を形成する（ステップＳ１８）。こうして、いわゆる片方向走査モードが実行されて高解像度印刷よりも低解像度で潜像が形成される。なお、こうして形成された潜像については、高解像度印刷と同様に、トナー現像されて４色のトナー像が形成されるとともに、中間転写ベルト７１上で重ね合わされてカラー画像が形成された後、該カラー画像がシートＳに転写されて低解像度印刷が終了する。

以上のように、第１実施形態によれば、解像度情報に基づき往復走査モード（ステップＳ１３〜Ｓ１５）と片方向走査モード（ステップＳ１６〜Ｓ１８）とに選択的に切り換えることによって印刷解像度の切換を実行している。このように、偏向ミラー面６５１の振動動作を変化させることなく、単に潜像形成用光ビームの走査モードを切り換えることのみで高解像度印刷または低解像度印刷を選択的に実行することができる。したがって、解像度の変更を迅速に切り換えることができる。

＜第２実施形態＞
ところで、トナー消費量を抑えるためにトナーセーブ印刷が設定されることがある。このトナーセーブ印刷は通常印刷時に印刷される通常印刷画像の一部のドットの形成を省略するものであり、例えば１ライン単位でドット形成を省略するようにしてもよい。例えば通常印刷のための潜像形成を往復走査モードで実行するのに対し、トナーセーブ印刷のための潜像形成を片方向走査モードで実行することで、通常印刷とトナーセーブ印刷との切換が可能となる。以下、図９および図１０を参照しつつ、通常印刷とトナーセーブ印刷との切換を行う装置の動作について詳述する。なお、第２実施形態（および後の実施形態）にかかる装置の基本的な構成は第１実施形態と同一であるため、同一および相当符号を付して説明を省略する。

図９は第２実施形態における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。また、図１０は本実施形態の潜像形成動作により形成される潜像を示す図である。この第２実施形態では、ホストコンピュータ１００などの外部装置から印刷指令が入力されると、図９に示すフローチャートにしたがって各感光体に潜像が形成されるとともに、各潜像に基づきカラー画像が形成される。すなわち、ステップＳ２１では、印刷指令に含まれる使用トナー量情報を本発明の「印刷態様に関連する情報」として取得する（情報取得工程）。そして、その使用トナー量情報に基づき印刷指令が所定のトナー量を使用して画像を印刷する通常印刷であるのか、通常印刷時のトナー量よりも少ないトナー量で印刷するトナーセーブ印刷であるのかを判断する（ステップＳ２２）。

ステップＳ２２で「通常印刷」と判断されたときには、ステップＳ２３〜Ｓ２５を実行して通常印刷で画像を形成し、本発明の「記録媒体」たるシートＳに転写して印刷処理を終了する。なお、これらステップＳ２３〜Ｓ２５は第１実施形態の高解像度印刷と同一動作であるため、説明を省略する。

一方、ステップＳ２２で「トナーセーブ印刷」と判断されたときには、ステップＳ２６〜Ｓ２８を実行して通常印刷で形成される画像から１ライン間隔でドット形成を省略した画像を形成した後、シートＳに転写して印刷処理を終了する。まずステップＳ２６で、片方向走査モードが設定される（走査モード決定工程）。次に、潜像形成用光ビームの走査方向として第１方向（＋Ｘ）が設定されている際には、方向切換部１１６Ｃは順方向ラインバッファ１１６Ａから適当なタイミングおよび順方向（つまり階調データＤＴ1，ＤＴ2，…ＤＴnの順序）で読み出して各階調データに基づき光変調されながら第１方向（＋Ｘ）に走査される潜像形成用光ビームＳＬ1を感光体２上に走査させてライン潜像ＬＩ(+X)を形成する（ステップＳ２８）。一方、潜像形成用光ビームの走査方向として第２方向（−Ｘ）が設定されている際には、方向切換部１１６Ｃは逆方向ラインバッファ１１６Ｂからの階調データの読出しを行わず、感光体２への潜像形成用光ビームＳＬ2の走査は禁止され、潜像形成が行われない。すなわち、第１方向（＋Ｘ）に感光体２上に照射されてライン潜像ＬＩ(+X)のみからなる潜像が形成される。なお、こうして形成された潜像については、通常印刷と同様に、トナー現像されて４色のトナー像が形成されるとともに、中間転写ベルト７１上で重ね合わされてカラー画像が形成された後、該カラー画像がシートＳに転写される。こうして得られる画像は１ライン単位でドット形成を省略されたトナーセーブ画像となる。

以上のように、第２実施形態によれば、使用トナー量情報に基づき往復走査モード（ステップＳ２３〜Ｓ２５）と片方向走査モード（ステップＳ２６〜Ｓ２８）とに選択的に切り換えることによって通常印刷とトナーセーブ印刷の切換を実行している。このように、偏向ミラー面６５１の振動動作を変化させることなく、単に潜像形成用光ビームの走査モードを切り換えることのみで通常印刷またはトナーセーブ印刷を選択的に実行することができる。したがって、通常印刷からトナーセーブ印刷の変更やその逆の変更を迅速に切り換えることができる。

＜第３実施形態＞
画像形成装置では、従来より記録媒体（シートＳ）の厚みに応じて２つの印刷態様（薄紙印刷と厚紙印刷）を切り換える場合があった。この薄紙印刷は所定値以下の厚みを有する普通紙などの記録媒体に印刷するものである。これに対し、厚紙印刷は所定値よりも厚い厚紙などの記録媒体に印刷するものである。このように印刷態様を切り換える理由は、厚紙印刷では記録媒体であるシートＳ（厚紙）の熱容量が普通紙より大きいことを考慮したものであり、薄紙印刷よりシートＳの搬送速度を落とし、より時間をかけて定着ユニット９を通過させることでトナーを十分に融着させるようにしている。したがって、薄紙印刷および厚紙印刷の各々に適した走査モードを実行することで薄紙印刷および厚紙印刷の両方を適切に行うことができる。以下、図１１および図１２を参照しつつ、薄紙印刷と厚紙印刷との切換を行う装置の動作について詳述する。

図１１は第３実施形態における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。また、図１２は本実施形態の潜像形成動作により形成される潜像を示す図である。この第３実施形態では、ホストコンピュータ１００などの外部装置から印刷指令が入力されると、図１１に示すフローチャートにしたがって各感光体に潜像が形成されるとともに、各潜像に基づきカラー画像が形成される。すなわち、ステップＳ３１では、印刷指令に含まれるシート厚み情報を本発明の「印刷態様に関連する情報」として取得する（情報取得工程）。そして、そのシート厚み情報に基づき印刷指令が薄紙印刷であるのか、厚紙印刷であるのかを判断する（ステップＳ３２）。

ステップＳ３２で「薄紙印刷」と判断されたときには、ステップＳ３３〜Ｓ３５を実行して往復走査モードで潜像を形成するとともに、該潜像を現像して形成されたトナー像を中間転写ベルト７１で重ね合わせてカラー画像を形成した後、本発明の「記録媒体」たるシートＳに転写し、さらに定着して印刷処理を終了する。なお、これらステップＳ３３〜Ｓ３５は第１実施形態の高解像度印刷と同一動作であるため、説明を省略する。

一方、ステップＳ３２で「厚紙印刷」と判断されたときには、ステップＳ３６〜Ｓ３８を実行してシートの搬送速度を薄紙印刷時の速度Ｖの半分に設定するとともに、片方向走査モードで画像を形成した後、シートＳに転写し、さらに定着して印刷処理を終了する。まずステップＳ３６で、片方向走査モードが設定される（走査モード決定工程）。次に、潜像形成用光ビームの走査方向として第１方向（＋Ｘ）が設定されている際には、方向切換部１１６Ｃは順方向ラインバッファ１１６Ａから適当なタイミングおよび順方向（つまり階調データＤＴ1，ＤＴ2，…ＤＴnの順序）で読み出して各階調データに基づき光変調されながら第１方向（＋Ｘ）に走査される潜像形成用光ビームＳＬ1を感光体２上に走査させてライン潜像ＬＩ(+X)を形成する（ステップＳ３８）。一方、潜像形成用光ビームの走査方向として第２方向（−Ｘ）が設定されている際には、方向切換部１１６Ｃは逆方向ラインバッファ１１６Ｂからの階調データの読出しを行わず、感光体２への潜像形成用光ビームＳＬ2の走査は禁止され、潜像形成が行われない。すなわち、第１方向（＋Ｘ）に感光体２上に照射されてライン潜像ＬＩ(+X)のみからなる潜像が形成される。なお、こうして形成された潜像については、通常印刷と同様に、トナー現像されて４色のトナー像が形成されるとともに、中間転写ベルト７１上で重ね合わされてカラー画像が形成された後、該カラー画像がシートＳに転写される。

以上のように、第３実施形態によれば、シート厚み情報に基づき往復走査モード（ステップＳ２３〜Ｓ２５）と片方向走査モード（ステップＳ２６〜Ｓ２８）とに選択的に切り換えることによって薄紙印刷と厚紙印刷の切換を実行している。このように、偏向ミラー面６５１の振動動作を変化させることなく、単に潜像形成用光ビームの走査モードを切り換えることのみで薄紙印刷または厚紙印刷を選択的に実行することができる。したがって、薄紙印刷から厚紙印刷の変更やその逆の変更を迅速に切り換えることができる。

＜第４実施形態＞
ところで、画像形成装置の往復走査モードでは、副走査方向Ｙに感光体２を回転移動させながら、光ビームを主走査方向Ｘに往復走査させて二次元潜像を形成している。このため、画像の種類によって主走査方向Ｘの往路側と復路側とで画像の濃淡が発生することがあった。例えば図１３に示すように、２ラインＯＮ−２ラインＯＦＦの繰り返しパターンを形成する場合について検討してみる。

この装置では、往路および復路において、走査光ビームを走査させて２ラインの潜像を形成した後、２ライン分だけレーザー光源６２を消灯しておく。これによって、２ラインＯＮ−２ラインＯＦＦの潜像が形成される。そして、この潜像形成動作を繰り返すことで所望の繰り返しパターン（二次元潜像）が形成される。ここで、問題となるのが主走査方向Ｘにおける濃度差である。つまり、主走査方向Ｘとほぼ直交する副走査方向Ｙに感光体２を回転移動させながら、走査光ビームＳＬを主走査方向Ｘに往復走査させて二次元潜像を形成しているため、（＋Ｘ）方向側と（−Ｘ）方向側とで潜像面積が相違してしまい、主走査方向Ｘにおいて画像濃度に差が生じてしまう。通常のテキスト画像を印刷する場合には該濃度差は特段の問題とならず、通常はそのまま印刷される（通常品位印刷）。したがって、印刷の解像度や速度などを優先すると、通常品位印刷では往復走査モードを採用するのが望ましい。

これに対し、画像の種類によっては、この程度の濃度差すら問題となるものもある（高品位印刷）。この高品位印刷の代表例としては写真画像である。つまり、写真画像に対する要求は比較的高く、画像の両側（＋Ｘ）、（−Ｘ）で発生した僅かの濃度差でも写真全体の印象や色味が相違してしまうからである。この問題を解消するためには、片方向走査モードで画像を形成すればよく、片方向走査モードは高品位印刷に適した走査モードであるといえる。そこで、第４実施形態では、通常品位印刷および高品位印刷の各々に適した走査モードを実行することで通常品位印刷および高品位印刷の両方を適切に行っている。以下、図１３ないし図１５を参照しつつ、薄紙印刷と厚紙印刷との切換を行う装置の動作について詳述する。

図１３は往復走査モードで特定パターンを形成した際の潜像を示す図である。また、図１４は第４実施形態における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。また、図１５は本実施形態の潜像形成動作により形成される潜像を示す図である。この第４実施形態では、ホストコンピュータ１００などの外部装置から印刷指令が入力されると、図１４に示すフローチャートにしたがって各感光体に潜像が形成されるとともに、各潜像に基づきカラー画像が形成される。すなわち、ステップＳ４１では、印刷指令に含まれる画像品位情報を本発明の「印刷態様に関連する情報」として取得する（情報取得工程）。そして、その画像品位情報に基づき印刷指令が通常品位印刷であるのか、高品位印刷であるのかを判断する（ステップＳ４２）。ここで、ステップＳ４２の判断のために、印刷しようとする画像が通常品位か高品位かを示す情報を印刷指令に含めるように構成してもよい。また、画像の種別によってステップＳ４２の判断を行うようにしてもよい。例えばテキスト画像およびグラフィック画像については通常品位印刷を選択する一方、写真画像については高品位印刷を選択するように構成してもよい。

ステップＳ４２で「通常品位」と判断されたときには、ステップＳ４３〜Ｓ４５を実行して往復走査モードで潜像を形成するとともに、該潜像を現像して形成されたトナー像を中間転写ベルト７１で重ね合わせてカラー画像を形成した後、本発明の「記録媒体」たるシートＳに転写し、さらに定着して印刷処理を終了する。なお、これらステップＳ４３〜Ｓ４５は第１実施形態の高解像度印刷と同一動作であるため、説明を省略する。

一方、ステップＳ４２で「高品位」と判断されたときには、ステップＳ４６〜Ｓ４８を実行して片方向走査モードで画像を形成した後、シートＳに転写し、さらに定着して印刷処理を終了する。まずステップＳ４６で、片方向走査モードが設定される（走査モード決定工程）。次に、潜像形成用光ビームの走査方向として第１方向（＋Ｘ）が設定されている際には、方向切換部１１６Ｃは順方向ラインバッファ１１６Ａから適当なタイミングおよび順方向（つまり階調データＤＴ1，ＤＴ2，…ＤＴnの順序）で読み出して各階調データに基づき光変調されながら第１方向（＋Ｘ）に走査される潜像形成用光ビームＳＬ1を感光体２上に走査させてライン潜像ＬＩ(+X)を形成する（ステップＳ４８）。一方、潜像形成用光ビームの走査方向として第２方向（−Ｘ）が設定されている際には、方向切換部１１６Ｃは逆方向ラインバッファ１１６Ｂからの階調データの読出しを行わず、感光体２への潜像形成用光ビームＳＬ2の走査は禁止され、潜像形成が行われない。すなわち、第１方向（＋Ｘ）に感光体２上に照射されてライン潜像ＬＩ(+X)のみからなる潜像が形成される。なお、こうして形成された潜像については、通常印刷と同様に、トナー現像されて４色のトナー像が形成されるとともに、中間転写ベルト７１上で重ね合わされてカラー画像が形成された後、該カラー画像がシートＳに転写される。

以上のように、第４実施形態によれば、画像品位情報に基づき往復走査モード（ステップＳ２３〜Ｓ２５）と片方向走査モード（ステップＳ２６〜Ｓ２８）とに選択的に切り換えることによって通常品位印刷と高品位印刷の切換を実行している。このように、偏向ミラー面６５１の振動動作を変化させることなく、単に潜像形成用光ビームの走査モードを切り換えることのみで通常品位印刷または高品位印刷を選択的に実行することができる。したがって、通常品位印刷から高品位印刷の変更やその逆の変更を迅速に切り換えることができる。

なお、この第４実施形態では、第３実施形態の厚紙印刷の場合と同様に、シートの搬送速度を通常品位印刷時の速度Ｖの半分に設定してもよく、これにより副走査方向Ｙにおける解像度を高めることができ、より高品位な画像を得ることができる。

＜第５実施形態＞
図１６は本発明にかかる画像形成装置の第５実施形態を説明するための図である。また図１７は第５実施形態にかかる画像形成装置により形成されるライン潜像を示す図である。例えば図１６に示すように画像形成装置により印刷すべき画像には、線画、グラフィック像および写真画像など複数種類が含まれることがある。図１６に示すシートＳには、グラフィック像ＧＩ、テキストなどの線画ＬＭ、および写真ＰＴ1，ＰＴ2が混合して印刷されている。ここで、グラフィック像ＧＩおよび線画ＬＭと、写真ＰＴ1，ＰＴ2とを比較すると、上記したように要求される画像品位が相違することがある。したがって、１枚のシートＳについての印刷実行中においても各画像品位に対応した走査モードで印刷を行うのが望まれる。そこで、第５実施形態では、１枚の印刷実行中において走査モードを切り換えている。

図１６では、グラフィック像ＧＩが形成されるグラフィック領域ＡＲ1と、テキストなどの線画ＬＭが形成される線画領域ＡＲ2と、２つの写真領域ＡＲ3，ＡＲ4とが示されている。したがって、領域ＡＲ1およびＡＲ2に対応する潜像形成動作については、図１７(a)および(b)に示すように往復走査モードにより潜像形成を行う一方、領域ＡＲ3に入ると、走査モードを片方向走査モードに切り換え、最終領域ＡＲ4に対応する潜像形成動作が完了するまで片方向走査モードを継続させる。これによって、各領域に適した走査モードで潜像を形成することができる。

また、この実施形態では、写真領域ＡＲ3では、右寄り（−Ｘ方向側）に写真ＰＴ1が配置されている。したがって、より高品位の画像を得るためには、（＋Ｘ）方向に走査される潜像形成用光ビームＳＬ1を用いることで走査初期段階での光ビームを用いて写真ＰＴ1を形成することができる。また、書き出し位置を揃えて写真ＰＴ1をより良好に形成することができる。一方、写真領域ＡＲ4では、左寄り（＋Ｘ方向側）に写真ＰＴ2が配置されている。したがって、写真領域ＡＲ3とは逆の動作を行うのが望ましい。

以上のように、第５実施形態によれば、偏向ミラー面６５１の振動動作を変化させることなく、単に潜像形成用光ビームの走査モードを切り換えることのみで通常品位印刷または高品位印刷を選択的に実行可能となっているため、１枚のシートＳに対する印刷実行中においても走査モードを切り換えることができる。互いに異なる品位の画像を１枚のシートＳに印刷するという特殊な印刷要求に対して柔軟に、しかも高品質で対応することができる。なお、第５実施形態では印刷品位が互いに相違する画像を１枚のシートＳに印刷する場合について説明したが、互いに解像度や使用トナー量が相違する画像を１枚のシートＳに印刷する場合にも本発明を適用することができることはいうまでもない。

＜その他＞

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、主走査方向Ｘにおける駆動モータＭＴの反対側で検出した水平同期信号に基づき潜像形成動作を制御しているが、センサの個数や配置などについてはこれに限定されるものではない。例えば、図１８に示すように、走査光ビームの走査経路の両端側を折り返しミラー６９ａ，６９ｂにより水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂに導くように構成してもよい。この装置では、水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂにより該走査光ビームが受光されてセンサ位置（振幅角θs）を通過するタイミングで信号が水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂから出力される。そこで、各センサ６０Ａ，６０Ｂの出力信号に基づき潜像形成動作を制御するようにしてもよい。また、主走査方向Ｘの両側で検出信号を得ることができるため、潜像形成用光ビームの走査方向の上流側に配置されたセンサ（検出部）から出力される検出信号に基づき潜像形成動作を制御するようにしてもよい。また、図１９に示すように、１個の水平同期センサ６０Ｃと折り返しミラー６９ｃ〜６９ｅで走査光ビームを検出するようにしてもよい。

また、上記１ないし４実施形態では、片方向走査モードにおいて潜像形成用光ビームとして（＋Ｘ）方向に走査する光ビームＳＬ1のみを用いているが、（−Ｘ）方向に走査する光ビームＳＬ2を用いるようにしてもよい。要は、潜像形成用光ビームを主走査方向Ｘの第１方向（＋Ｘ）または第２方向（−Ｘ）に片方向走査させるように構成すればよい。

また、上記実施形態では、中間転写ベルトなどの中間転写媒体に一時的にカラー画像を形成した後に該カラー画像をシートＳに転写する画像形成装置に対して本発明を適用しているが、各トナー像を直接シート上で重ね合わせてカラー画像を形成する装置に対しても適用可能である。

また、上記実施形態では、振動する偏向ミラー面６５１をマイクロマシニング技術を用いて形成しているが、偏向ミラー面の製造方法はこれに限定されるものではなく、振動する偏向ミラー面を用いて光ビームを偏向して潜像担持体上に光ビームを走査させる、いわゆる画像形成装置全般に本発明を適用することができる。

本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。 図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。 図１の画像形成装置における露光ユニットの構成を示す主走査断面図。 図３の露光ユニットにおける光ビームの走査領域を示す図。 図１の画像形成装置における信号処理ブロックを示す図。 図１の画像形成装置により形成されるライン潜像を示す図。 第１実施形態における画像形成装置の動作を示すフローチャート。 第１実施形態の潜像形成動作により形成される潜像を示す図。 第２実施形態における画像形成装置の動作を示すフローチャート。 第２実施形態の潜像形成動作により形成される潜像を示す図。 第３実施形態における画像形成装置の動作を示すフローチャート。 第３実施形態の潜像形成動作により形成される潜像を示す図。 往復走査モードで特定パターンを形成した際の潜像を示す図。 第４実施形態における画像形成装置の動作を示すフローチャート。 第４実施形態の潜像形成動作により形成される潜像を示す図。 本発明にかかる画像形成装置の第５実施形態を説明するための図。 第５実施形態にかかる装置により形成されるライン潜像を示す図。 本発明にかかる画像形成装置の他の実施形態を示す図。 本発明にかかる画像形成装置の別の実施形態を示す図。

２，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ…感光体（潜像担持体）、 ６，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ…露光ユニット（潜像形成部）、 ６０，６０Ａ〜６０Ｃ…水平同期センサ（検出器）、 ６２，６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋ…レーザー光源、 ７１…中間転写ベルト（転写媒体）、 ６５１…偏向ミラー面、 ＤＴ1，ＤＴ2，ＤＴ(n-1)，ＤＴn…階調データ（画像情報）、 ＩＲ…有効画像領域、 Ｌy，Ｌm，Ｌc，Ｌk…走査光ビーム、 ＬＩ(+X)，ＬＩ(-X)…ライン潜像、 ＭＴ…駆動モータ（駆動手段）、 ＳＬ1，ＳＬ2…走査光ビーム、 Ｘ…主走査方向、 Ｙ…副走査方向

Claims (5)

1. 潜像担持体と、
   振動する偏向面を介して光源からの光ビームを照射して前記潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成部と、
   前記潜像形成部に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像部と、
   転写領域に搬送されてくる記録媒体に前記トナー像を転写させる転写ローラと、
   前記光ビームを主走査方向において往復走査させる往復走査モードと、前記光ビームを前記主走査方向の第１方向または該第１方向と逆方向となる第２方向のいずれか一方の方向に片方向走査させる片方向走査モードとを選択的に設定する方向制御部とを備え、
   前記偏向面を共振振動させたまま、
   前記記録媒体の厚みが所定値以下の薄紙印刷のときには前記往復走査モードで潜像を形成するとともに当該潜像を現像して形成されるトナー像を前記転写領域に第１速度で搬送される前記記録媒体に転写する一方、
   前記記録媒体の厚みが前記所定値よりも厚い厚紙印刷のときには前記片方向走査モードで潜像を形成するとともに当該潜像を現像して形成されるトナー像を前記転写領域に前記第１速度の半分の速度で搬送される前記記録媒体に転写することを特徴とする画像形成装置。
2. 潜像担持体と、
   共振振動する偏向面を介して光源からの光ビームを照射して前記潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成部と、
   前記潜像形成部に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像部と、
   転写領域に搬送されてくる記録媒体に前記トナー像を転写させる転写ローラと、
   前記光ビームを主走査方向において往復走査させる往復走査モードと、前記光ビームを前記主走査方向の第１方向または該第１方向と逆方向となる第２方向のいずれか一方の方向に片方向走査させる片方向走査モードとを選択的に設定する方向制御部とを備え、
   前記偏向面を共振振動させたまま、
   薄紙印刷の印刷指令が入力された場合、前記往復走査モードで潜像を形成するとともに当該潜像を現像して形成されるトナー像を前記転写領域に第１速度で搬送される前記記録媒体に転写する一方、
   前記薄紙印刷時に使用される前記記録媒体よりも大きな熱容量を有する前記記録媒体に印刷を行う、厚紙印刷の印刷指令が入力された場合、前記片方向走査モードで潜像を形成するとともに当該潜像を現像して形成されるトナー像を前記転写領域に前記第１速度の半分の速度で搬送される前記記録媒体に転写することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記方向制御部は前記潜像形成部の光源の発光タイミングを制御して前記走査モードを設定する請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 記録媒体の厚みを取得する情報取得工程と、
   前記情報取得工程により得られた前記記録媒体の厚みが所定値以下の薄紙印刷のときには光ビームを主走査方向において往復走査させる往復走査モードに設定する一方、前記記録媒体の厚みが前記所定値よりも厚い厚紙印刷のときには光ビームを前記主走査方向の第１方向または前記第１方向と逆方向となるの第２方向のいずれか一方の方向に片方向走査させる片方向走査モードに設定する走査モード決定工程と、
   共振振動する偏向面によって前記光ビームを前記走査モード決定工程で決定された走査モードで走査して形成される潜像を現像してトナー像を形成するとともに、前記記録媒体の厚みが所定値以下の薄紙印刷のときには前記記録媒体を前記転写領域に第１速度で搬送しながら前記トナー像を前記記録媒体に転写する一方、前記記録媒体の厚みが前記所定値よりも厚い厚紙印刷のときには前記記録媒体を前記転写領域に前記第１速度の半分の速度で搬送しながら前記トナー像を前記記録媒体に転写することを特徴とする画像形成方法。
5. 入力された印刷指令が、薄紙印刷か、前記薄紙印刷時に使用される記録媒体よりも大きな熱容量を有する記録媒体に印刷を行う厚紙印刷かを判断する判断工程と、
   前記印刷指令が前記薄紙印刷である場合には光ビームを主走査方向において往復走査させる往復走査モードに設定する一方、前記印刷指令が前記厚紙印刷である場合には光ビームを前記主走査方向の第１方向または前記第１方向と逆方向となるの第２方向のいずれか一方の方向に片方向走査させる片方向走査モードに設定する走査モード決定工程と、
   共振振動する偏向面によって前記光ビームを前記走査モード決定工程で決定された走査モードで走査して形成される潜像を現像してトナー像を形成するとともに、前記印刷指令が前記薄紙印刷である場合には前記記録媒体を前記転写領域に第１速度で搬送しながら前記トナー像を前記記録媒体に転写する一方、前記印刷指令が前記厚紙印刷である場合には前記記録媒体を前記転写領域に前記第１速度の半分の速度で搬送しながら前記トナー像を前記記録媒体に転写することを特徴とする画像形成方法。

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