JP6459957B2

JP6459957B2 - 光走査装置及びこれを用いた画像形成装置

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Publication number: JP6459957B2
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Inventors: 秀次水谷; 竜太郎戸所; 知夏澤本
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Description

本発明は、感光体ドラムの周面を光線で走査する光走査装置、及びこれを用いた画像形成装置に関する。

例えばレーザープリンターや複写機等の画像形成装置に用いられる一般的な光走査装置は、レーザー光線を発する発光部を有する光源と、前記レーザー光線を偏向し該レーザー光線によって感光体ドラムの周面（被走査面）を走査させるポリゴンミラーと、偏向された前記レーザー光線を感光体ドラムの周面上に結像させる走査レンズとを含む。光走査装置は、感光体ドラムの周面をレーザー光線で走査することにより該周面に静電潜像を形成する。

光走査装置は、複数の解像度での画像形成に対応してレーザー光線を発する発光部を複数備える態様がある（例えば特許文献１〜３参照）。特許文献１に開示される光走査装置は、高解像度の画像形成時に、複数の発光部からのレーザー光線を感光体ドラムの周面上の同一走査線上に照射し、複数のレーザー光線で感光体ドラムの周面上の各画素内の同一点を多重露光するように構成されている。また、特許文献２に開示される光走査装置は、高解像度の画像形成時に２つの発光部からのレーザー光線を感光体ドラムの周面上に照射し、低解像度の画像形成時に１つの発光部からのレーザー光線を感光体ドラムの周面上に照射するように構成されている。また、特許文献３に開示される光走査装置は、高解像度の画像形成時に、感光体ドラムの周面上における走査線間のピッチが狭くなるように、光源が回転可能に構成されている。

特開２００２−２６４３９１号公報特開平１１−２０８０１９号公報特開２００６−１９２６５３号公報

特許文献１〜３に開示される従来技術の光走査装置では、高解像度の画像形成時に、画像データを構成する各画素に対するレーザー光線の光量が不足する場合があり、画像濃度にばらつきが生じてしまう。

本発明の目的は、画像データを構成する各画素に対する光線の光量が十分に確保され、濃度ムラの無い高品質の画像を形成することができる光走査装置及び画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る光走査装置は、軸回りに回転する回転速度が変更可能な感光体ドラムの周面を光線で走査することにより該周面に静電潜像を形成する光走査装置であって、光線を発する第１発光部及び第２発光部を有し、該第１発光部及び第２発光部からそれぞれ発せられる光線で前記周面を主走査方向に、副走査方向に異なる位置で繰り返し走査する光走査部と、前記静電潜像形成用として与えられた、複数の画素から成る画像データに応じて、前記光走査部の光走査動作を制御する制御部と、前記画像データで表される画像の解像度に基づいて前記感光体ドラムの回転速度を制御する回転速度制御部と、を備え、前記回転速度制御部は、前記画像データで表される画像の解像度が所定の第１解像度である場合に、前記感光体ドラムの回転速度を所定の第１速度に制御し、前記画像データで表される画像の解像度が前記第１解像度よりも高い所定の第２解像度である場合に、前記感光体ドラムの回転速度を前記第１速度よりも遅い所定の第２速度に制御し、前記制御部は、前記感光体ドラムの回転速度が前記第１速度であるとき、前記第１発光部及び第２発光部を、前記画像データを構成する各画素に応じた主発光動作を実行する第１主発光部として設定し、その設定した各第１主発光部から発せられる光線で、前記第１解像度に応じて副走査方向に異なる位置で前記周面を主走査方向に走査させ、前記感光体ドラムの回転速度が前記第２速度であるとき、前記第１発光部を、前記画像データを構成する各画素の全てに応じた主発光動作を実行する第２主発光部として設定し、その設定した第２主発光部から発せられる光線で前記周面を主走査方向に走査させ、前記第２発光部を、前記画像データを構成する各画素の全てに応じて前記第２主発光部による光線の光量を補う補助発光動作を実行する補助発光部として設定して、その設定した補助発光部から発せられる光線で、前記第２主発光部による光線と副走査方向に同じ位置で前記周面を主走査方向に走査させる。

この光走査装置によれば、感光体ドラムの回転速度が第２速度であるときに、制御部が、画像データを構成する各画素に応じた主発光動作を第２主発光部として設定した第１発光部に実行させ、補助発光動作を補助発光部として設定した第２発光部に実行させるので、画像データを構成する各画素に対する第１発光部の主発光動作による光線の光量を、第２発光部の補助発光動作による光線で補うことができる。従って、画像データを構成する各画素に対する光線の光量が十分に確保され、濃度ムラの無い高品質の画像を形成することができる。

この光走査装置によれば、回転速度制御部によって感光体ドラムの回転速度が第２速度に制御された、所定の第１解像度よりも高い第２解像度の画像を形成するときに、画像データを構成する各画素に対する第１発光部の主発光動作による光線の光量を、第２発光部の補助発光動作による光線で補うことができる。従って、第２解像度の画像形成時に、画像データを構成する各画素に対する光線の光量が十分に確保され、濃度ムラの無い高品質の画像を形成することができる。

上記の光走査装置において、前記感光体ドラムの回転速度が前記第２速度であるとき、前記制御部は、前記画像データを構成する各画素の全てに応じた前記補助発光部の補助発光動作の動作期間を、前記第２主発光部の主発光動作の動作期間と異なるように設定する構成とすることができる。

この光走査装置によれば、感光体ドラムの回転速度が第２速度であるときに、画像データを構成する各画素に応じた第２発光部の補助発光動作の動作期間を、第１発光部の主発光動作の動作期間と異なるように設定することによって、画像データを構成する各画素に対する第１発光部の主発光動作による光線の光量を、第２発光部の補助発光動作期間内における補助発光動作による光線で補うことができる。

この場合、前記制御部は、前記画像データを構成する各画素の全てに応じた前記補助発光部の補助発光動作の動作期間を、前記第２主発光部の主発光動作による光線の前記周面上における、主走査方向の中央での光量を基準とした光量比に基づいて設定することが望ましい。

この光走査装置によれば、感光体ドラムの回転速度が第２速度であるときに、画像データを構成する各画素に応じた補助発光部の補助発光動作の動作期間を、感光体ドラムの周面上における、主発光部の主発光動作による光線の光量比に基づいて設定することによって、画像データを構成する各画素に対して均一な光量で走査を行わせることができる。従って、濃度ムラの無い高品質の画像を形成することができる。

上記の光走査装置において、前記補助発光部の補助発光動作の動作期間に関して、前記光量比が所定の第１光量比である場合の動作期間を第１補助発光動作期間とし、前記光量比が前記第１光量比よりも小さい所定の第２光量比である場合の動作期間を第２補助発光動作期間としたとき、前記制御部は、前記第１補助発光動作期間及び第２補助発光動作期間が前記第２主発光部の主発光動作の動作期間よりも短く、且つ、前記第１補助発光動作期間が前記第２補助発光動作期間よりも短くなるように、前記第１補助発光動作期間及び第２補助発光動作期間を設定する構成とすることができる。

この光走査装置によれば、感光体ドラムの周面上における光量比が第２光量比よりも大きい第１光量比である場合に、第２補助発光動作期間よりも短い第１補助発光動作期間内で、画像データを構成する各画素に対する第１発光部の主発光動作による光線の光量を、第２発光部の補助発光動作による光線で補うことができる。従って、画像データを構成する各画素に対して均一な光量で走査を行わせることができる。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、軸回りに回転する回転速度が変更可能な感光体ドラムと、前記感光体ドラムの周面に光線を照射する、上記に記載の光走査装置と、を備える。

本発明によれば、感光体ドラムの回転速度が第２速度であるときに、画像データを構成する各画素に対する第１発光部の主発光動作による光線の光量を、第２発光部の補助発光動作による光線で補うことができる。従って、画像データを構成する各画素に対する光線の光量が十分に確保され、濃度ムラの無い高品質の画像を形成することができる光走査装置及び画像形成装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。実施形態に係る光走査装置の内部構造を示す図である。光走査装置の主走査断面の構成を示す光路図である。ＬＤモジュールの例を示す斜視図である。（Ａ）は感光体ドラムの回転速度が全速モード時における光走査を説明するための模式図であり、（Ｂ）は感光体ドラムの回転速度が低速モード時における光走査を説明するための模式図である。感光体ドラムの回転速度が全速モード時における光走査を説明するための図であって、（Ａ）は画像データを構成する各画素に対するＬＤ１及びＬＤ２の主発光動作を説明するための図であり、（Ｂ）はＬＤ１及びＬＤ２の主発光動作を制御するときに用いる発光制御信号の波形図である。感光体ドラムの回転速度が低速モード時における光走査の第１例を説明するための図であって、（Ａ）は画像データを構成する各画素に対するＬＤ１の主発光動作及びＬＤ２の補助発光動作を説明するための図であり、（Ｂ）はＬＤ１の主発光動作及びＬＤ２の補助発光動作を制御するときに用いる発光制御信号の波形図である。感光体ドラムの回転速度が低速モード時における光走査の第２例を説明するための図であって、（Ａ）は画像データを構成する各画素に対するＬＤ１の主発光動作及びＬＤ２の補助発光動作を説明するための図であり、（Ｂ）はＬＤ１の主発光動作及びＬＤ２の補助発光動作を制御するときに用いる発光制御信号の波形図である。感光体ドラムの周面上における像高と光量比との関係を示すグラフである。感光体ドラムの回転速度が低速モード時における光走査の第３例として、感光体ドラムの周面上の像高１５０ｍｍ部での光走査を説明するための図であって、（Ａ）は画像データを構成する各画素に対するＬＤ１の主発光動作及びＬＤ２の補助発光動作を説明するための図であり、（Ｂ）はＬＤ１の主発光動作及びＬＤ２の補助発光動作を制御するときに用いる発光制御信号の波形図である。感光体ドラムの回転速度が低速モード時における光走査の第４例として、感光体ドラムの周面上の像高−５０ｍｍ部での光走査を説明するための図であって、（Ａ）は画像データを構成する各画素に対するＬＤ１の主発光動作及びＬＤ２の補助発光動作を説明するための図であり、（Ｂ）はＬＤ１の主発光動作及びＬＤ２の補助発光動作を制御するときに用いる発光制御信号の波形図である。

以下、本発明の一実施形態に係る光走査装置及び画像形成装置について図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る光走査装置１１を含む画像形成装置１の構成を概略的に示した断面図である。画像形成装置１は、光走査装置１１、現像器１２、帯電器１３、感光体ドラム１４、転写ローラー１５、定着器１６及び給紙カセット１７を備えている。

感光体ドラム１４は、円筒状の部材であり、その周面に静電潜像及びトナー像が形成される。感光体ドラム１４は、図略のモーターからの駆動力を受けて、図１における時計回りの方向に、所定のプロセス線速に応じた回転速度で軸回りに回転される。帯電器１３は、感光体ドラム１４の表面を略一様に帯電する。

光走査装置１１は、帯電器１３によって略一様に帯電された感光体ドラム１４の周面に対して、画像データに応じたレーザー光線を照射して、画像データの静電潜像を形成する。この光走査装置１１については、後記で詳述する。

現像器１２は、静電潜像が形成された感光体ドラム１４の周面にトナーを供給してトナー像を形成する。現像器１２は、トナーを担持する現像ローラー、及びトナーを攪拌しつつ搬送するスクリューを含む。感光体ドラム１４に形成されたトナー像は、給紙カセット１７から繰り出されて搬送路１７０を搬送される記録紙に転写される。この現像器１２には、図略のトナーコンテナからトナーが補給される。

感光体ドラム１４の下方には転写ローラー１５が対向して配設され、両者によって転写ニップ部が形成されている。転写ローラー１５は、導電性を有するゴム材料等で構成されるとともに転写バイアスが与えられ、感光体ドラム１４に形成されたトナー像を前記記録紙に転写させる。

定着器１６は、ヒーターを内蔵する定着ローラー１６０と、該定着ローラー１６０と定着ニップ部を形成する加圧ローラー１６１とを備える。前記定着ニップ部を、トナー像が形成された記録紙が通過することにより、トナー像が記録紙に定着される。

次に、画像形成装置１の画像形成動作について簡単に説明する。先ず、帯電器１３により感光体ドラム１４の表面が略均一に帯電される。帯電された感光体ドラム１４の周面が、光走査装置１１により露光され、記録紙に形成する画像の静電潜像が感光体ドラム１４の表面に形成される。この静電潜像が、現像器１２から感光体ドラム１４の周面にトナーが供給されることにより、トナー像として顕在化される。一方、給紙カセット１７からは記録紙が搬送路１７０に繰り出される。前記トナー像は、前記転写ニップ部を記録紙が通過することにより、当該記録紙に転写される。この転写動作が行われた後、記録紙は定着器１６（前記定着ニップ部）に搬送され、記録紙にトナー像が固着される。

以下、光走査装置１１について詳述する。図２は、光走査装置１１の内部構造を示す図、図３は、光走査装置１１の主走査断面の構成を示す光路図であり、図４は、光走査装置１１に備えられるＬＤモジュール１１１の例を示す斜視図である。光走査装置１１は、樹脂にて一体成形されたハウジング１２１内に収納された光走査部１１０と、制御部１１９とを備える。光走査装置１１は、制御部１１９によって動作が制御される。

光走査装置１１において、光走査部１１０は、光線を発する第１発光部であるレーザーダイオードＬＤ１と第２発光部であるレーザーダイオードＬＤ２とを有するＬＤモジュール１１１、コリメータレンズ１１２、シリンドリカルレンズ１１３、ポリゴンミラー１１４、第１結像レンズ１１５、第２結像レンズ１１６、同期検知器１１７及び同期検知用ミラー１１８を含む。この光走査部１１０は、レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２からそれぞれ発せられるレーザー光線（光線）で、感光体ドラム１４の周面１４Ｓ（以下、「ドラム周面１４Ｓ」という）を主走査方向に、副走査方向に異なる位置で繰り返し走査（露光）する。なお、「主走査方向」は感光体ドラム１４の軸方向に一致し、「副走査方向」は主走査方向に垂直な方向である。

ＬＤモジュール１１１は、図４に示すように、筒状のホルダーの先端面Ｙ（出射面）にレーザーダイオードＬＤ１及びレーザーダイオードＬＤ２を備え、各レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２から所定の波長（例えば、６７０ｎｍ）のレーザー光線を発する。本実施形態では、ＬＤモジュール１１１は、２個のレーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２を備えたマルチビーム型の光源である。このようなマルチビーム型のＬＤモジュール１１１では、先端面Ｙに対する法線のうち中央を通る法線Ｇを回転軸として矢印Ｘの方向にＬＤモジュール１１１を回転させることで、各レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２から発せられる２本のレーザー光線の主走査ピッチを調整することができるとともに、副走査ピッチ（解像度）を調整することができる。

各レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２は、駆動回路部品を備えたドライバ１２０によって駆動される。ドライバ１２０が各レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２に与える駆動電流によって、各レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２が発するレーザー光線の光量が定められる。

コリメータレンズ１１２は、レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２から発せられ拡散するレーザー光線を平行光に変換する。シリンドリカルレンズ１１３は、コリメータレンズ１１２から出射されたレーザー光線を、主走査方向に長い線状光に変換してポリゴンミラー１１４に結像させる。

ポリゴンミラー１１４は、レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２から発せられたレーザー光線を偏向（反射）するとともに、偏向したレーザー光線によって感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓ上を主走査方向に走査させる。ポリゴンミラー１１４は、正多角形（例えば、正五角形）の各辺に沿って反射面が形成された多面鏡であり、図略のポリゴンモーターによって回転軸回りに回転駆動される。なお、ポリゴンミラー１１４に代えて、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラーを用いるようにしても良い。本実施形態の光走査装置１１では、このポリゴンミラー１１４と被走査面であるドラム周面１４Ｓとの間に、２枚の走査レンズとして第１結像レンズ１１５及び第２結像レンズ１１６が配置されている。

第１結像レンズ１１５及び第２結像レンズ１１６は、ポリゴンミラー１１４によって偏向されたレーザー光線を集光し、感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓに結像させる。第１結像レンズ１１５及び第２結像レンズ１１６は、ｆθ特性（焦点距離ｆは例えば１８０ｍｍである）を有する走査レンズであって、主走査方向に長尺のレンズである。

本実施形態の光走査装置１１では、レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２から発せられるレーザー光線による感光体ドラム１４の有効走査範囲外に、同期検知器１１７及び同期検知用ミラー１１８が配置されている。レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２から発せられるレーザー光線による感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓ上への走査開始タイミングは、同期検知用ミラー１１８によって反射された同期検知用の光ビームを同期検知器１１７が検知することによって決定される。

レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２から発せられたレーザー光線は、コリメータレンズ１１２、図略の絞り、及びシリンドリカルレンズ１１３を経て、ポリゴンミラー１１４に入射する。その後、レーザー光線は、軸回りに揺動するポリゴンミラー１１４で偏向され、第１結像レンズ１１５及び第２結像レンズ１１６に入射する。そして、レーザー光線は第１結像レンズ１１５及び第２結像レンズ１１６から出射し、感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓに向かう。ポリゴンミラー１１４の回転に伴い、レーザー光線は、走査領域におけるマイナス方向の軸外から、プラス方向の軸外に向けて、ドラム周面１４Ｓ上を走査する。

制御部１１９は、光走査装置１１を含む画像形成装置１全体の動作を制御する。制御部１１９は、例えば制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）や一時的にデータを記憶するフラッシュメモリ等の記憶部が内蔵されたマイクロコンピュータからなり、前記制御プログラムが読み出されることにより、機能的に画像形成制御部１１９ａ及び発光制御部１１９ｂを有するように動作する。

画像形成制御部１１９ａは、画像形成装置１の各部の動作を制御することで、上述の画像形成動作を実行させる。上記の制御には、光走査装置１１のＬＤモジュール１１１やポリゴンミラー１１４の回転動作、帯電器１３のオンオフ動作、感光体ドラム１４の軸回りの回転動作、現像バイアスや転写バイアス等の印加動作の制御が含まれる。

本実施形態においては、画像形成制御部１１９ａは、画像形成装置１のプロセス線速を設定し、このプロセス線速に合わせて感光体ドラム１４の回転速度を設定する。画像形成制御部１１９ａは、感光体ドラム１４が所定の第１速度で全速回転される全速モードと、全速モード時の前記第１速度よりも遅い所定の第２速度で感光体ドラム１４が回転される低速モードとに設定することができる。

ここで、全速モード時に感光体ドラム１４の回転速度として設定される第１速度は、画像形成装置１が通常のプロセス線速で画像形成動作を行う場合のドラム回転速度である。低速モード時に感光体ドラム１４の回転速度として設定される第２速度は、全速モード時の感光体ドラム１４の回転速度（第１速度）をｍとするとき、ｍ×１／ｎ（但し、ｎは２以上の整数）とされる。

また、画像形成制御部１１９ａは、回転速度制御部としての機能を有し、画像データで表される画像の解像度に基づいて感光体ドラム１４の回転速度を制御する。画像形成制御部１１９ａは、画像データで表される画像の解像度が所定の第１解像度である場合に、感光体ドラム１４が第１速度で全速回転される全速モードに設定する。また、画像形成制御部１１９ａは、画像データで表される画像の解像度が第１解像度よりも高い所定の第２解像度である場合に、感光体ドラム１４が第２速度で回転される低速モードに設定する。すなわち、画像形成装置１においては、画像形成制御部１１９ａによって感光体ドラム１４の回転速度が第１速度の全速モードに設定された場合には、第１解像度（以下、「低解像度」という）の画像を形成するための画像形成動作が行われ、感光体ドラム１４の回転速度が第２速度の低速モードに設定された場合には、第２解像度（以下、「高解像度」という）の画像を形成するための画像形成動作が行われる。

本実施形態においては、画像形成制御部１１９ａによって全速モードに設定された場合には、感光体ドラム１４が回転速度（第１速度）ｍで全速回転されて、例えば６００ｄｐｉの低解像度の画像を形成するための画像形成動作が行われる。画像形成制御部１１９ａによって低速モードに設定された場合には、感光体ドラム１４が回転速度（第２速度）ｍ／２（半速）で回転されて、例えば１２００ｄｐｉの高解像度の画像を形成するための画像形成動作が行われる。

発光制御部１１９ｂは、感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓに対する静電潜像形成用として与えられた、複数の画素から成る画像データに応じて、光走査部１１０の光走査動作を制御する。この発光制御部１１９ｂにおける制御動作について、図５に基づき説明する。図５（Ａ）は感光体ドラム１４の回転速度が第１速度の全速モード時における光走査を説明するための模式図である。

発光制御部１１９ｂは、感光体ドラム１４が回転軸ＡＸ回りに第１速度ｍで回転される全速モードに設定された、低解像度の画像形成時には、ＬＤモジュール１１１が有するレーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２を、画像データを構成する各画素に応じた主発光動作を実行する第１主発光部として設定する。そして、発光制御部１１９ｂは、第１主発光部として設定したレーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２から発せられる２本のレーザー光線で、副走査方向に異なる位置で感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓを主走査方向に走査させる。すなわち、全速モードでは、発光制御部１１９ｂは、レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２の双方に主発光動作を実行させ、１回の走査で２本の走査ラインを描画させる。これら走査ラインの副走査ピッチは、所定の解像度（ここでは、６００ｄｐｉ）に沿ったものである。

なお、ＬＤモジュール１１１に備えられるレーザーダイオードの数は、２つに限定されるものではなく、レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２を含む３つ以上の複数のレーザーダイオードを備える構成とすることができる。この場合、全速モードにおいて発光制御部１１９ｂは、複数のレーザーダイオードのそれぞれに主発光動作を実行させても良いし、複数のレーザーダイオードのうちのレーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２のみに主発光動作を実行させても良い。

図５（Ｂ）は感光体ドラム１４の回転速度が第２速度の低速モード時における光走査を説明するための模式図である。発光制御部１１９ｂは、感光体ドラム１４が回転軸ＡＸ回りに第２速度ｍ／２で回転される低速モードに設定された、高解像度の画像形成時には、ＬＤモジュール１１１が有するレーザーダイオードＬＤ１を、画像データを構成する各画素に応じた主発光動作を実行する第２主発光部として設定する。また、発光制御部１１９ｂは、ＬＤモジュール１１１が有するレーザーダイオードＬＤ２を、画像データを構成する各画素に応じてレーザーダイオードＬＤ１（第２主発光部）によるレーザー光線の光量を補う補助発光動作を実行する補助発光部として設定する。そして、発光制御部１１９ｂは、第２主発光部として設定したレーザーダイオードＬＤ１から発せられるレーザー光線で感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓを主走査方向に走査させ、補助発光部として設定したレーザーダイオードＬＤ２から発せられるレーザー光線で、レーザーダイオードＬＤ１によるレーザー光線と副走査方向に同じ位置でドラム周面１４Ｓを主走査方向に走査させる。

なお、ＬＤモジュール１１１が、レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２を含む３つ以上の複数のレーザーダイオードを備える構成である場合、低速モードにおいて発光制御部１１９ｂは、例えば、レーザーダイオードＬＤ１に主発光動作を実行させるとともに、レーザーダイオードＬＤ２を含む、レーザーダイオードＬＤ１以外のレーザーダイオードに補助発光動作を実行させても良い。

また、発光制御部１１９ｂは、制御信号生成部としての機能を有し、低速モードにおいて、レーザーダイオードＬＤ１（第２主発光部）の主発光動作を制御するときに用いる主発光制御信号と、レーザーダイオードＬＤ２（補助発光部）の補助発光動作を制御するときに用いる補助発光制御信号とを生成する。低速モードにおいて発光制御部１１９ｂは、主発光制御信号を用いて、画像データを構成する各画素に応じた主発光動作をレーザーダイオードＬＤ１（第２主発光部）に実行させることができ、補助発光制御信号を用いて、画像データを構成する各画素に応じた補助発光動作をレーザーダイオードＬＤ２（補助発光部）に実行させることができる。

以上説明した本実施形態に係る光走査装置１１によれば、感光体ドラム１４の回転速度が第２速度の低速モードに設定された高解像度の画像形成時に、発光制御部１１９ｂが、画像データを構成する各画素に応じた主発光動作をレーザーダイオードＬＤ１（第２主発光部）に実行させ、補助発光動作をレーザーダイオードＬＤ２（補助発光部）に実行させるので、画像データを構成する各画素に対するレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作による光線の光量を、レーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作による光線で補うことができる。従って、感光体ドラム１４の回転速度が第２速度の低速モードに設定された高解像度の画像形成時に、画像データを構成する各画素に対するレーザー光線の光量が十分に確保され、濃度ムラの無い高品質の画像を形成することができる。

次に、本実施形態の光走査装置１１による光走査動作について、図６〜図１１に基づき、より具体的に説明する。

図６は、感光体ドラム１４の回転速度が第１速度の全速モード時における光走査を説明するための図であって、図６（Ａ）は画像データを構成する各画素に対するレーザーダイオードＬＤ１及びレーザーダイオードＬＤ２の主発光動作を説明するための図であり、図６（Ｂ）はレーザーダイオードＬＤ１及びレーザーダイオードＬＤ２の主発光動作を制御するときに用いる主発光制御信号の波形図である。

本実施形態の光走査装置１１においては、感光体ドラム１４が第１速度で回転される全速モードに設定された低解像度の画像形成時には、前述のように、発光制御部１１９ｂは、レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２を、画像データを構成する各画素に応じた主発光動作を実行する第１主発光部として設定し、１回の走査で２本の走査ラインを描画させる。ＬＤモジュール１１１においてレーザーダイオードＬＤ１とレーザーダイオードＬＤ２とは、副走査方向に６００ｄｐｉの低解像度の画像の１画素分離間して走査するように調整されている。

図６に示す例では、画素Ｄ_１〜Ｄ_８によって構成される画像データに対して、ポリゴンミラー１１４の第１反射面で偏向されたレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作（以下、「主発光動作ＬＤ１−１」という）によるレーザー光線で、主走査方向に沿って並んで配置される画素Ｄ_１及び画素Ｄ_２が走査され、ポリゴンミラー１１４の第１反射面で偏向されたレーザーダイオードＬＤ２の主発光動作（以下、「主発光動作ＬＤ２−１」という）によるレーザー光線で、画素Ｄ_１及び画素Ｄ_２に対して副走査方向下流側に１画素分ずれた位置に主走査方向に沿って並んで配置される画素Ｄ_３及び画素Ｄ_４が走査される。

次に、ポリゴンミラー１１４が回転されることでポリゴンミラー１１４の次の第２反射面（第１反射面に隣接する回転方向上流側の反射面）で偏向されたレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作（以下、「主発光動作ＬＤ１−２」という）によるレーザー光線で、画素Ｄ_３及び画素Ｄ_４に対して副走査方向下流側に１画素分ずれた位置に主走査方向に沿って並んで配置される画素Ｄ_５及び画素Ｄ_６が走査され、ポリゴンミラー１１４の第２反射面で偏向されたレーザーダイオードＬＤ２の主発光動作（以下、「主発光動作ＬＤ２−２」という）によるレーザー光線で、画素Ｄ_５及び画素Ｄ_６に対して副走査方向下流側に１画素分ずれた位置に主走査方向に沿って並んで配置される画素Ｄ_７及び画素Ｄ_８が走査される。

なお、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作によるレーザー光線の走査ライン間のラインピッチＬ_１は、２画素分に相当する。

また、図６（Ｂ）に示すように、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作ＬＤ１−１を実行させるときに用いられる主発光制御信号は、画素Ｄ_１に応じてレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_１が設定され、画素Ｄ_２に応じてレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_２が設定され、主発光動作期間Ａ_１，Ａ_２以外の期間は主発光動作を実行させないように設定されたものである。レーザーダイオードＬＤ２の主発光動作ＬＤ２−１を実行させるときに用いられる主発光制御信号は、画素Ｄ_３に応じてレーザーダイオードＬＤ２の主発光動作期間Ａ_３が設定され、画素Ｄ_４に応じてレーザーダイオードＬＤ２の主発光動作期間Ａ_４が設定され、主発光動作期間Ａ_３，Ａ_４以外の期間は主発光動作を実行させないように設定されたものである。

レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作ＬＤ１−２を実行させるときに用いられる主発光制御信号は、画素Ｄ_５に応じてレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_５が設定され、画素Ｄ_６に応じてレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_６が設定され、主発光動作期間Ａ_５，Ａ_６以外の期間は主発光動作を実行させないように設定されたものである。レーザーダイオードＬＤ２の主発光動作ＬＤ２−２を実行させるときに用いられる主発光制御信号は、画素Ｄ_７に応じてレーザーダイオードＬＤ２の主発光動作期間Ａ_７が設定され、画素Ｄ_８に応じてレーザーダイオードＬＤ２の主発光動作期間Ａ_８が設定され、主発光動作期間Ａ_７，Ａ_８以外の期間は主発光動作を実行させないように設定されたものである。

本実施形態の光走査装置１１は、感光体ドラム１４が第２速度で回転される低速モードに設定された高解像度の画像形成時に、発光制御部１１９ｂが、画像データを構成する各画素に応じたレーザーダイオードＬＤ２（補助発光部）の補助発光動作の動作期間を、レーザーダイオードＬＤ１（第２主発光部）の主発光動作の動作期間と異なるように設定する構成とすることができる。このような構成の光走査装置１１による光走査動作について、図７に基づき説明する。

図７は、感光体ドラム１４の回転速度が低速モード時における光走査の第１例を説明するための図であって、図７（Ａ）は画像データを構成する各画素に対するレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作及びレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作を説明するための図であり、図７（Ｂ）はレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作及びレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作を制御するときに用いる発光制御信号の波形図である。

図７に示す例では、複数の画素Ｄ_１〜画素Ｄ_３２によって構成される画像データに対して、レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２の発光動作によるレーザー光線で走査される。この画像データは、複数の画素Ｄ_１〜画素Ｄ_３２が、角部が接するようにマトリクス状に配列されて成る。

主走査方向に沿って並んで配置される画素Ｄ_１〜画素Ｄ_４について、ポリゴンミラー１１４の第３反射面（第１反射面よりも回転方向に２面分上流側の反射面）で偏向されたレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作（以下、「主発光動作ＬＤ１−３」という）によるレーザー光線で画素Ｄ_１〜画素Ｄ_４が走査される。レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作ＬＤ１−３を実行させるときに用いられる主発光制御信号は、画素Ｄ_１に応じてレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_１が設定され、画素Ｄ_２に応じてレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_２が設定され、画素Ｄ_３に応じてレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_３が設定され、画素Ｄ_４に応じてレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_４が設定され、主発光動作期間Ａ_１〜Ａ_４以外の期間は主発光動作を実行させないように設定されたものである。

さらに、画素Ｄ_１〜画素Ｄ_４について、ポリゴンミラー１１４の第１反射面で偏向されたレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作（以下、「補助発光動作ＬＤ２−１」という）によるレーザー光線で画素Ｄ_１〜画素Ｄ_４が走査される。レーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作ＬＤ２−１を実行させるときに用いられる補助発光制御信号は、画素Ｄ_１に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_１よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_１ａが設定され、画素Ｄ_２に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_２よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_２ａが設定され、画素Ｄ_３に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_３よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_３ａが設定され、画素Ｄ_４に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_４よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_４ａが設定され、補助発光動作期間Ａ_１ａ〜Ａ_４ａ以外の期間は補助発光動作を実行させないように設定されたものである。

次に、画素Ｄ_１〜画素Ｄ_４に対して副走査方向下流側に１画素分ずれた位置に主走査方向に沿って並んで配置される画素Ｄ_５〜画素Ｄ_８について、ポリゴンミラー１１４が回転されることでポリゴンミラー１１４の第４反射面（第３反射面に隣接する回転方向上流側の反射面）で偏向されたレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作（以下、「主発光動作ＬＤ１−４」という）によるレーザー光線で画素Ｄ_５〜画素Ｄ_８が走査される。レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作ＬＤ１−４を実行させるときに用いられる主発光制御信号は、画素Ｄ_５に応じてレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_５が設定され、画素Ｄ_６に応じてレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_６が設定され、画素Ｄ_７に応じてレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_７が設定され、画素Ｄ_８に応じてレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_８が設定され、主発光動作期間Ａ_５〜Ａ_８以外の期間は主発光動作を実行させないように設定されたものである。

さらに、画素Ｄ_５〜画素Ｄ_８について、ポリゴンミラー１１４の第２反射面（第１反射面に隣接する回転方向上流側の反射面）で偏向されたレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作（以下、「補助発光動作ＬＤ２−２」という）によるレーザー光線で画素Ｄ_５〜画素Ｄ_８が走査される。レーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作ＬＤ２−２を実行させるときに用いられる補助発光制御信号は、画素Ｄ_５に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_５よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_５ａが設定され、画素Ｄ_６に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_６よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_６ａが設定され、画素Ｄ_７に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_７よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_７ａが設定され、画素Ｄ_８に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_８よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_８ａが設定され、補助発光動作期間Ａ_５ａ〜Ａ_８ａ以外の期間は補助発光動作を実行させないように設定されたものである。

上記のようなレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作及びレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作が、副走査方向に異なる位置で繰り返し行われる。具体的には、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作ＬＤ１−５によるレーザー光線とレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作ＬＤ２−３によるレーザー光線とで、画素Ｄ_５〜画素Ｄ_８に対して副走査方向下流側に１画素分ずれた位置に主走査方向に沿って並んで配置される画素Ｄ_９〜画素Ｄ_１２が走査され、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作ＬＤ１−６によるレーザー光線とレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作ＬＤ２−４によるレーザー光線とで、画素Ｄ_９〜画素Ｄ_１２に対して副走査方向下流側に１画素分ずれた位置に主走査方向に沿って並んで配置される画素Ｄ_１３〜画素Ｄ_１６が走査され、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作ＬＤ１−７によるレーザー光線とレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作ＬＤ２−５によるレーザー光線とで、画素Ｄ_１３〜画素Ｄ_１６に対して副走査方向下流側に１画素分ずれた位置に主走査方向に沿って並んで配置される画素Ｄ_１７〜画素Ｄ_２０が走査され、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作ＬＤ１−８によるレーザー光線とレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作ＬＤ２−６によるレーザー光線とで、画素Ｄ_１７〜画素Ｄ_２０に対して副走査方向下流側に１画素分ずれた位置に主走査方向に沿って並んで配置される画素Ｄ_２１〜画素Ｄ_２４が走査され、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作ＬＤ１−９によるレーザー光線とレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作ＬＤ２−７によるレーザー光線とで、画素Ｄ_２１〜画素Ｄ_２４に対して副走査方向下流側に１画素分ずれた位置に主走査方向に沿って並んで配置される画素Ｄ_２５〜画素Ｄ_２８が走査され、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作ＬＤ１−１０によるレーザー光線とレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作ＬＤ２−８によるレーザー光線とで、画素Ｄ_２５〜画素Ｄ_２８に対して副走査方向下流側に１画素分ずれた位置に主走査方向に沿って並んで配置される画素Ｄ_２９〜画素Ｄ_３２が走査される。

なお、画素Ｄ_５〜画素Ｄ_３２に対するレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間は、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間よりも短く設定されている。また、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作によるレーザー光線の走査ライン間のラインピッチＬ_２は、１２００ｄｐｉの高解像度の画像の１画素分に相当する。

上記のように構成される本実施形態に係る光走査装置１１によれば、感光体ドラム１４の回転速度が第２速度の低速モードに設定された高解像度の画像形成時において、複数の画素Ｄ_１〜画素Ｄ_３２が、角部が接するようにマトリクス状に配列されて成る画像データに対して、画像データを構成する画素Ｄ_１〜画素Ｄ_３２に応じたレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作の動作期間を、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作の動作期間よりも短く設定することによって、画素Ｄ_１〜画素Ｄ_３２に対するレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作によるレーザー光線の光量を、レーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間内における補助発光動作によるレーザー光線で補うことができる。従って、画像データを構成する各画素に対するレーザー光線の光量が十分に確保され、濃度ムラの無い高品質の画像を形成することができる。

本実施形態の光走査装置１１は、感光体ドラム１４が第２速度で回転される低速モードに設定された高解像度の画像形成時に、発光制御部１１９ｂが、画像データを構成する各画素に応じたレーザーダイオードＬＤ２（補助発光部）の補助発光動作の動作期間を、画像データの階調に基づいて設定する構成とすることができる。このような構成の光走査装置１１による光走査動作について、図８に基づき説明する。

図８は、感光体ドラム１４の回転速度が低速モード時における光走査の第２例を説明するための図であって、図８（Ａ）は画像データを構成する各画素に対するレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作及びレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作を説明するための図であり、図８（Ｂ）はレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作及びレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作を制御するときに用いる発光制御信号の波形図である。

前述した図７に示す例では、角部が接するように複数の画素がマトリクス状に配列されて成る画像データに対してレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作及びレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作を実行させていたが、図８に示す例では、画素同士が接する部分を有しておらず、複数の画素Ｄ_１〜画素Ｄ_１６が互いに離間してマトリクス状に配列されて成る画像データに対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作及びレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作を実行させる。図８に示す例において、画像データは、主走査方向に沿って並んで配置される画素Ｄ_１〜画素Ｄ_４と、画素Ｄ_１〜画素Ｄ_４に対して副走査方向下流側に１画素分離間した位置に主走査方向に沿って並んで配置される画素Ｄ_５〜画素Ｄ_８と、画素Ｄ_５〜画素Ｄ_８に対して副走査方向下流側に１画素分離間した位置に主走査方向に沿って並んで配置される画素Ｄ_９〜画素Ｄ_１２と、画素Ｄ_９〜画素Ｄ_１２に対して副走査方向下流側に１画素分離間した位置に主走査方向に沿って並んで配置される画素Ｄ_１３〜画素Ｄ_１６と、によって構成される。すなわち、図８に示す例では、画素同士が接する部分を有していない低階調の画像データに対してレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作及びレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作を実行させる。

さらに、画素Ｄ_１〜画素Ｄ_４について、ポリゴンミラー１１４の第１反射面で偏向されたレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作（以下、「補助発光動作ＬＤ２−１」という）によるレーザー光線で画素Ｄ_１〜画素Ｄ_４が走査される。レーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作ＬＤ２−１を実行させるときに用いられる補助発光制御信号は、画素Ｄ_１に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_１と同じレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_１ａが設定され、画素Ｄ_２に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_２と同じレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_２ａが設定され、画素Ｄ_３に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_３と同じレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_３ａが設定され、画素Ｄ_４に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_４と同じレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_４ａが設定され、補助発光動作期間Ａ_１ａ〜Ａ_４ａ以外の期間は補助発光動作を実行させないように設定されたものである。

次に、ポリゴンミラー１１４が回転されることでポリゴンミラー１１４の第４反射面（第３反射面に隣接する回転方向上流側の反射面）に対応するレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作ＬＤ１−４は、実行されない。レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作ＬＤ１−４を実行させないための主発光制御信号は、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間が設定されていない、直線状の波形を有したものである。

さらに、ポリゴンミラー１１４が回転されることでポリゴンミラー１１４の第２反射面（第１反射面に隣接する回転方向上流側の反射面）に対応するレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作ＬＤ２−２も、実行されない。レーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作ＬＤ２−２を実行させないための補助発光制御信号は、レーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間が設定されていない、直線状の波形を有したものである。

上記のようなレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作及びレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作が、副走査方向に異なる位置で繰り返し行われる。具体的には、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作ＬＤ１−５によるレーザー光線とレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作ＬＤ２−３によるレーザー光線とで、画素Ｄ_１〜画素Ｄ_４に対して副走査方向下流側に１画素分離間した位置に主走査方向に沿って並んで配置される画素Ｄ_５〜画素Ｄ_８が走査され、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作ＬＤ１−６及びレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作ＬＤ２−４は実行されず、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作ＬＤ１−７によるレーザー光線とレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作ＬＤ２−５によるレーザー光線とで、画素Ｄ_５〜画素Ｄ_８に対して副走査方向下流側に１画素分離間した位置に主走査方向に沿って並んで配置される画素Ｄ_９〜画素Ｄ_１２が走査され、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作ＬＤ１−８及びレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作ＬＤ２−６は実行されず、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作ＬＤ１−９によるレーザー光線とレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作ＬＤ２−７によるレーザー光線とで、画素Ｄ_９〜画素Ｄ_１２に対して副走査方向下流側に１画素分離間した位置に主走査方向に沿って並んで配置される画素Ｄ_１３〜画素Ｄ_１６が走査され、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作ＬＤ１−１０及びレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作ＬＤ２−８は実行されない。

なお、画素Ｄ_５〜画素Ｄ_１６に対するレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間は、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間と同じに設定されている。また、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作によるレーザー光線の走査ライン間のラインピッチＬ_２は、１２００ｄｐｉの高解像度の画像の１画素分に相当する。

上記のように構成される本実施形態に係る光走査装置１１によれば、感光体ドラム１４の回転速度が第２速度の低速モードに設定された高解像度の画像形成時において、複数の画素Ｄ_１〜画素Ｄ_１６が互いに離間してマトリクス状に配列されて成る、画素同士が接する部分を有していない低階調の画像データに対して、画像データを構成する画素Ｄ_１〜画素Ｄ_１６に応じたレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作の動作期間を、図７に示す例の、角部が接するようにマトリクス状に配列されて成る画像データに対するレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作の動作期間よりも長くなるように、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作の動作期間と同じに設定する。このように、画像データを構成する各画素に応じたレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作の動作期間を、画像データの階調が低くなるにつれて長くなるように、画像データの階調に基づいて設定することによって、画素Ｄ_１〜画素Ｄ_１６に対するレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作によるレーザー光線の光量を、レーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間内における補助発光動作によるレーザー光線で補うことができる。従って、画像データを構成する各画素に対するレーザー光線の光量が十分に確保され、濃度ムラの無い高品質の画像を形成することができる。

本実施形態の光走査装置１１は、感光体ドラム１４が第２速度で回転される低速モードに設定された高解像度の画像形成時に、発光制御部１１９ｂが、画像データを構成する各画素に応じたレーザーダイオードＬＤ２（補助発光部）の補助発光動作の動作期間を、レーザーダイオードＬＤ１（第２主発光部）の主発光動作によるレーザー光線の、感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓ上における主走査方向の中央での光量を基準とした光量比に基づいて設定する構成とすることができる。具体的には、レーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作の動作期間に関して、ドラム周面１４Ｓ上における光量比が所定の第１光量比である場合の動作期間を第１補助発光動作期間とし、前記光量比が第１光量比よりも小さい所定の第２光量比である場合の動作期間を第２補助発光動作期間としたとき、発光制御部１１９ｂは、第１補助発光動作期間及び第２補助発光動作期間が、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作の動作期間よりも短く、且つ、第１補助発光動作期間が第２補助発光動作期間よりも短くなるように、第１補助発光動作期間及び第２補助発光動作期間を設定する。このような構成の光走査装置１１による光走査動作について、図９、図１０及び図１１に基づき説明する。

図９は、感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓ上における像高と光量比との関係を示すグラフである。レーザーダイオードＬＤ１及びレーザーダイオードＬＤ２を有するマルチビーム型のＬＤモジュール１１１を備えた光走査装置１１では、ポリゴンミラー１１４に入射するレーザー光線の大部分がＰ偏光となるため、感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓ上における、入射角が狭い主走査方向下流側端部と入射角が広い主走査方向上流側端部とでは、レーザー光線の光量が大きく異なる傾向にある。

図９のグラフにおいて横軸は、感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓ上における主走査方向の中央である、ドラム周面１４Ｓと第１結像レンズ１１５及び第２結像レンズ１１６の光軸との交点を「０」としたときの、ドラム周面１４Ｓ上での像位置を光軸からの距離で表した像高を示す。なお、像高は、ドラム周面１４Ｓ上における主走査方向中央よりも下流側に正の符号を付し、ドラム周面１４Ｓ上における主走査方向中央よりも上流側に負の符号を付すものとする。また、図９のグラフにおいて縦軸は、感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓ上における主走査方向中央での光量を基準（光量比＝１．００）とした、ドラム周面１４Ｓ上の主走査方向における光量比を示す。

感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓ上において、像高が異なる位置で光量ムラが生じる場合、走査中にレーザー光線の光量を変化させることで光量ムラの影響を低下させる技術を用いることが考えられるが、対応するＬＤドライバは高価なものとなりコストアップとなる。また、このような光量ムラは、高解像度の画像形成時に顕著なものとなるため、低解像度の画像形成時には高品質の画像を形成することができたとしても、高解像度の画像形成時に高品質の画像を形成することができない場合がある。

そこで、本実施形態の光走査装置１１では、感光体ドラム１４が第２速度で回転される低速モードに設定された高解像度の画像形成時に、発光制御部１１９ｂが、画像データを構成する各画素に応じたレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作の動作期間を、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作によるレーザー光線の、感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓ上における主走査方向中央での光量を基準とした光量比に基づいて設定する構成とする。

図１０は、感光体ドラム１４の回転速度が低速モード時における光走査の第３例として、感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓ上の像高１５０ｍｍ部での光走査を説明するための図であって、図１０（Ａ）は画像データを構成する各画素に対するレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作及びレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作を説明するための図であり、図１０（Ｂ）はレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作及びレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作を制御するときに用いる発光制御信号の波形図である。

図１０に示す例では、感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓ上における光量比が最大（第１光量比）となる像高１５０ｍｍ部に対応した、複数の画素Ｄ_１〜画素Ｄ_３２によって構成される画像データに対して、レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２の発光動作によるレーザー光線で走査される。この画像データは、複数の画素Ｄ_１〜画素Ｄ_３２が、角部が接するようにマトリクス状に配列されて成る。

さらに、画素Ｄ_１〜画素Ｄ_４について、ポリゴンミラー１１４の第１反射面で偏向されたレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作（以下、「補助発光動作ＬＤ２−１」という）によるレーザー光線で画素Ｄ_１〜画素Ｄ_４が走査される。レーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作ＬＤ２−１を実行させるときに用いられる補助発光制御信号は、画素Ｄ_１に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_１よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_１ａが設定され、画素Ｄ_２に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_２よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_２ａが設定され、画素Ｄ_３に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_３よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_３ａが設定され、画素Ｄ_４に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_４よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_４ａが設定され、補助発光動作期間Ａ_１ａ〜Ａ_４ａ以外の期間は補助発光動作を実行させないように設定されたものである。なお、レーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_１ａ〜Ａ_４ａは、感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓ上における光量比が最大（第１光量比）となる像高１５０ｍｍ部に対応して、像高１５０ｍｍ部以外の像高部において設定されるレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間と比較して最短（第１補助発光動作期間）となる（レーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作を実行させないようにしてもよい）。

さらに、画素Ｄ_５〜画素Ｄ_８について、ポリゴンミラー１１４の第２反射面（第１反射面に隣接する回転方向上流側の反射面）で偏向されたレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作（以下、「補助発光動作ＬＤ２−２」という）によるレーザー光線で画素Ｄ_５〜画素Ｄ_８が走査される。レーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作ＬＤ２−２を実行させるときに用いられる補助発光制御信号は、画素Ｄ_５に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_５よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_５ａが設定され、画素Ｄ_６に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_６よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_６ａが設定され、画素Ｄ_７に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_７よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_７ａが設定され、画素Ｄ_８に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_８よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_８ａが設定され、補助発光動作期間Ａ_５ａ〜Ａ_８ａ以外の期間は補助発光動作を実行させないように設定されたものである。なお、レーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_５ａ〜Ａ_８ａは、感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓ上における光量比が最大（第１光量比）となる像高１５０ｍｍ部に対応して、像高１５０ｍｍ部以外の像高部において設定されるレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間と比較して最短（第１補助発光動作期間）となる（レーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作を実行させないようにしてもよい）。

なお、画素Ｄ_５〜画素Ｄ_３２に対するレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間は、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間よりも短く設定され、感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓ上における光量比が最大（第１光量比）となる像高１５０ｍｍ部に対応して、像高１５０ｍｍ部以外の像高部において設定されるレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間と比較して最短（第１補助発光動作期間）となる（レーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作を実行させないようにしてもよい）。また、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作によるレーザー光線の走査ライン間のラインピッチＬ_２は、１２００ｄｐｉの高解像度の画像の１画素分に相当する。

図１１は、感光体ドラム１４の回転速度が低速モード時における光走査の第４例として、感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓ上の像高−５０ｍｍ部での光走査を説明するための図であって、図１１（Ａ）は画像データを構成する各画素に対するレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作及びレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作を説明するための図であり、図１１（Ｂ）はレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作及びレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作を制御するときに用いる発光制御信号の波形図である。

図１１に示す例では、感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓ上における光量比が最小（第２光量比）となる像高−５０ｍｍ部に対応した、複数の画素Ｄ_１〜画素Ｄ_３２によって構成される画像データに対して、レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２の発光動作によるレーザー光線で走査される。この画像データは、複数の画素Ｄ_１〜画素Ｄ_３２が、角部が接するようにマトリクス状に配列されて成る。

さらに、画素Ｄ_１〜画素Ｄ_４について、ポリゴンミラー１１４の第１反射面で偏向されたレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作（以下、「補助発光動作ＬＤ２−１」という）によるレーザー光線で画素Ｄ_１〜画素Ｄ_４が走査される。レーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作ＬＤ２−１を実行させるときに用いられる補助発光制御信号は、画素Ｄ_１に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_１よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_１ａが設定され、画素Ｄ_２に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_２よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_２ａが設定され、画素Ｄ_３に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_３よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_３ａが設定され、画素Ｄ_４に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_４よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_４ａが設定され、補助発光動作期間Ａ_１ａ〜Ａ_４ａ以外の期間は補助発光動作を実行させないように設定されたものである。なお、レーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_１ａ〜Ａ_４ａは、感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓ上における光量比が最小（第２光量比）となる像高−５０ｍｍ部に対応して、像高−５０ｍｍ部以外の像高部において設定されるレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間と比較して最長（第２補助発光動作期間）となる。

さらに、画素Ｄ_５〜画素Ｄ_８について、ポリゴンミラー１１４の第２反射面（第１反射面に隣接する回転方向上流側の反射面）で偏向されたレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作（以下、「補助発光動作ＬＤ２−２」という）によるレーザー光線で画素Ｄ_５〜画素Ｄ_８が走査される。レーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作ＬＤ２−２を実行させるときに用いられる補助発光制御信号は、画素Ｄ_５に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_５よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_５ａが設定され、画素Ｄ_６に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_６よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_６ａが設定され、画素Ｄ_７に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_７よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_７ａが設定され、画素Ｄ_８に対して、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間Ａ_８よりも短いレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_８ａが設定され、補助発光動作期間Ａ_５ａ〜Ａ_８ａ以外の期間は補助発光動作を実行させないように設定されたものである。なお、レーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間Ａ_５ａ〜Ａ_８ａは、感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓ上における光量比が最小（第２光量比）となる像高−５０ｍｍ部に対応して、像高−５０ｍｍ部以外の像高部において設定されるレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間と比較して最長（第２補助発光動作期間）となる。

なお、画素Ｄ_５〜画素Ｄ_３２に対するレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間は、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作期間よりも短く設定され、感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓ上における光量比が最小（第２光量比）となる像高−５０ｍｍ部に対応して、像高−５０ｍｍ部以外の像高部において設定されるレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作期間と比較して最長（第２補助発光動作期間）となる。また、レーザーダイオードＬＤ１の主発光動作によるレーザー光線の走査ライン間のラインピッチＬ_２は、１２００ｄｐｉの高解像度の画像の１画素分に相当する。

上記のように構成される本実施形態に係る光走査装置１１によれば、感光体ドラム１４の回転速度が第２速度の低速モードに設定された高解像度の画像形成時において、感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓ上における光量比が第２光量比（最小値）よりも大きい第１光量比（最大値）である場合に、第２光量比に対応して設定された第２補助発光動作期間（最長値）よりも短い第１補助発光動作期間（最短値）内で、画像データを構成する各画素に対するレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作による光線の光量を、レーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作による光線で補うことができる。より詳細には、画像データを構成する画素Ｄ_１〜画素Ｄ_３２に応じたレーザーダイオードＬＤ２の補助発光動作の動作期間を、感光体ドラム１４のドラム周面１４Ｓ上におけるレーザーダイオードＬＤ１の主発光動作によるレーザー光線の光量比が大きくなるにつれて短くなるように、光量比に基づいて設定することによって、画像データを構成する各画素に対して均一な光量で走査を行わせることができる。従って、高解像度の画像形成時に、濃度ムラの無い高品質の画像を形成することができる。

１画像形成装置
１１光走査装置
１１０光走査部
１１１ＬＤモジュール
ＬＤ１，ＬＤ２レーザーダイオード（発光部）
１１２コリメータレンズ
１１３シリンドリカルレンズ
１１４ポリゴンミラー
１１５第１結像レンズ
１１６第２結像レンズ
１１７同期検知器
１１８同期検知用ミラー
１１９制御部
１１９ａ画像形成制御部
１１９ｂ発光制御部

Claims

軸回りに回転する回転速度が変更可能な感光体ドラムの周面を光線で走査することにより該周面に静電潜像を形成する光走査装置であって、
光線を発する第１発光部及び第２発光部を有し、該第１発光部及び第２発光部からそれぞれ発せられる光線で前記周面を主走査方向に、副走査方向に異なる位置で繰り返し走査する光走査部と、
前記静電潜像形成用として与えられた、複数の画素から成る画像データに応じて、前記光走査部の光走査動作を制御する制御部と、
前記画像データで表される画像の解像度に基づいて前記感光体ドラムの回転速度を制御する回転速度制御部と、を備え、
前記回転速度制御部は、
前記画像データで表される画像の解像度が所定の第１解像度である場合に、前記感光体ドラムの回転速度を所定の第１速度に制御し、
前記画像データで表される画像の解像度が前記第１解像度よりも高い所定の第２解像度である場合に、前記感光体ドラムの回転速度を前記第１速度よりも遅い所定の第２速度に制御し、
前記制御部は、
前記感光体ドラムの回転速度が前記第１速度であるとき、前記第１発光部及び第２発光部を、前記画像データを構成する各画素に応じた主発光動作を実行する第１主発光部として設定し、その設定した各第１主発光部から発せられる光線で、前記第１解像度に応じて副走査方向に異なる位置で前記周面を主走査方向に走査させ、
前記感光体ドラムの回転速度が前記第２速度であるとき、前記第１発光部を、前記画像データを構成する各画素の全てに応じた主発光動作を実行する第２主発光部として設定し、その設定した第２主発光部から発せられる光線で前記周面を主走査方向に走査させ、前記第２発光部を、前記画像データを構成する各画素の全てに応じて前記第２主発光部による光線の光量を補う補助発光動作を実行する補助発光部として設定して、その設定した補助発光部から発せられる光線で、前記第２主発光部による光線と副走査方向に同じ位置で前記周面を主走査方向に走査させる、光走査装置。
請求項１に記載の光走査装置において、
前記感光体ドラムの回転速度が前記第２速度であるとき、前記制御部は、前記画像データを構成する各画素の全てに応じた前記補助発光部の補助発光動作の動作期間を、前記第２主発光部の主発光動作の動作期間と異なるように設定する、光走査装置。
請求項２に記載の光走査装置において、
前記制御部は、前記画像データを構成する各画素の全てに応じた前記補助発光部の補助発光動作の動作期間を、前記第２主発光部の主発光動作による光線の前記周面上における、主走査方向の中央での光量を基準とした光量比に基づいて設定する、光走査装置。
請求項３に記載の光走査装置において、
前記補助発光部の補助発光動作の動作期間に関して、前記光量比が所定の第１光量比である場合の動作期間を第１補助発光動作期間とし、前記光量比が前記第１光量比よりも小さい所定の第２光量比である場合の動作期間を第２補助発光動作期間としたとき、
前記制御部は、
前記第１補助発光動作期間及び第２補助発光動作期間が前記第２主発光部の主発光動作の動作期間よりも短く、且つ、前記第１補助発光動作期間が前記第２補助発光動作期間よりも短くなるように、前記第１補助発光動作期間及び第２補助発光動作期間を設定する、光走査装置。
軸回りに回転する回転速度が変更可能な感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの周面に光線を照射する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光走査装置と、
を備える画像形成装置。