JP6596814B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に係り、更に詳しくは、画像情報に基づいて変調された光により像担持体を走査して画像を形成する画像形成装置に関する。

従来、画像情報に基づいて変調された光で像担持体を走査して画像を形成する画像形成装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に開示されている画像形成装置では、形成される画像に濃度ムラが発生するおそれがあった。

本発明は、画像情報に基づいて変調された光により像担持体を走査して画像を形成する画像形成装置であって、前記光を射出する光源と、前記画像情報に基づいて前記光源を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記画像の特定画素を形成するときの前記光源の発光時間を前記画像の前記特定画素以外の画素である通常画素を形成するときの前記光源の発光時間よりも短くし、かつ前記特定画素を形成するときの前記光源の発光光量を前記通常画素を形成するときの前記光源の発光光量よりも大きくし、前記制御装置はさらに、前記特定画素を形成するときに前記光源が前記特定画素のどの位相で発光するかの点灯タイミングを制御し、互いに隣接する前記特定画素と前記通常画素を時間的に相前後して形成する際に前記光源を点灯して前記特定画素及び前記通常画素の一方を形成した後、前記光源を短時間消灯させ、その後前記光源を点灯して前記特定画素及び前記通常画素の他方を形成する画像形成装置である。

これによれば、形成される画像に濃度ムラが発生するのを防止できる。

一実施形態に係るレーザプリンタの概略構成を示す図である。 図１における光走査装置を説明するための図である。 光源制御回路の構成を説明するための図（その１）である。 光源制御回路の構成を説明するための図（その２）である。 図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、それぞれ特定画素を形成するときの光の照射時間及び照射光量の調整処理の具体例（その１〜その３）について説明するための図である。 図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、それぞれ画像のエッジ部に対する光の照射時間及び照射光量の調整処理の具体例（その１及びその２）について説明するための図である。 図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、それぞれベタ画像のエッジ部に対する光の照射時間及び照射光量の調整処理の具体例を説明するための図（その１及びその２）である。 図８（Ａ）〜図８（Ｄ）は、画像の主走査方向のエッジ部の一画素に対する光の照射時間及び照射光量の調整処理の具体例について説明するための図（その１〜その４）である。 図９（Ａ）〜図９（Ｄ）は、画像の主走査方向のエッジ部の二画素に対する光の照射時間及び照射光量の調整処理の具体例について説明するための図（その１〜その４）である。 図１０（Ａ）は、比較例の感光体ドラムの主走査方向の各位置での露光量を示すグラフであり、図１０（Ｂ）は、比較例の感光体ドラム上の現像電界の主走査方向の変化を示すグラフである。 図１１（Ａ）は、本実施形態の感光体ドラムの主走査方向の各位置での露光量を示すグラフであり、図１１（Ｂ）は、本実施形態の感光体ドラム上の現像電界の主走査方向の変化を示すグラフである。 印加電流１、２の波形、光波形１、１´、光波形２、２´を示す図である。 カラープリンタの概略構成を示す図である。

以下、本発明の一実施形態を、図１〜図１１（Ｂ）に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係るレーザプリンタ１０００の概略構成が示されている。

このレーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０、感光体ドラム１０３０、帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４、クリーニングユニット１０３５、トナーカートリッジ１０３６、給紙コロ１０３７、給紙トレイ１０３８、レジストローラ対１０３９、定着ローラ１０４１、排紙ローラ１０４２、排紙トレイ１０４３、通信制御装置１０５０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置１０６０などを備えている。なお、これらは、プリンタ筐体１０４４の中の所定位置に収容されている。

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

感光体ドラム１０３０は、円柱状の部材であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム１０３０の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム１０３０は、図１における矢印方向に回転するようになっている。

帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４及びクリーニングユニット１０３５は、それぞれ感光体ドラム１０３０の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム１０３０の回転方向に沿って、帯電チャージャ１０３１→現像ローラ１０３２→転写チャージャ１０３３→除電ユニット１０３４→クリーニングユニット１０３５の順に配置されている。

帯電チャージャ１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。

光走査装置１０１０は、帯電チャージャ１０３１で帯電された感光体ドラム１０３０の表面を、上位装置からの画像情報（画像データ）に基づいて変調されたレーザ光により走査し、感光体ドラム１０３０の表面に画像情報に対応した静電潜像を形成する。ここで形成された静電潜像は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って現像ローラ１０３２の方向に移動する。なお、この光走査装置１０１０の構成については後述する。

トナーカートリッジ１０３６にはトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ１０３２に供給される。

現像ローラ１０３２は、感光体ドラム１０３０の表面に形成された静電潜像にトナーカートリッジ１０３６から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着した静電潜像（以下では、便宜上「トナー像」ともいう）は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って転写チャージャ１０３３の方向に移動する。

給紙トレイ１０３８には記録紙１０４０が格納されている。この給紙トレイ１０３８の近傍には給紙コロ１０３７が配置されており、該給紙コロ１０３７は、記録紙１０４０を給紙トレイ１０３８から１枚ずつ取り出し、レジストローラ対１０３９に搬送する。該レジストローラ対１０３９は、給紙コロ１０３７によって取り出された記録紙１０４０を一旦保持するとともに、該記録紙１０４０を感光体ドラム１０３０の回転に合わせて感光体ドラム１０３０と転写チャージャ１０３３との間隙に向けて送り出す。

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

定着ローラ１０４１では、熱と圧力とが記録紙１０４０に加えられ、これによってトナーが記録紙１０４０上に定着される。ここで定着された記録紙１０４０は、排紙ローラ１０４２を介して排紙トレイ１０４３に送られ、排紙トレイ１０４３上に順次スタックされる。

除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。

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

次に、前記光走査装置１０１０の構成について説明する。この光走査装置１０１０は、一例として図２に示されるように、光源としてのＬＤ１４（レーザダイオード）、ポリゴンミラー１３、走査レンズ１１、受光素子としてのＰＤ１２（フォトディテクタ）、走査制御装置１５などを備えている。そして、これらは、図示しないハウジングの中の所定位置に組み付けられている。

なお、以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。

ＬＤ１４は、端面発光レーザとも呼ばれ、ポリゴンミラー１３の偏向反射面に向けてレーザ光を射出する。

ポリゴンミラー１３は、一例として内接円の半径が１８ｍｍの６面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。このポリゴンミラー１３は、副走査対応方向に平行な軸の周りを等速回転しながら、ＬＤ１４からのレーザ光を偏向する。

なお、ＬＤ１４とポリゴンミラー１３との間に、ＬＤ１４から射出されたレーザ光をポリゴンミラー１３の偏向反射面近傍に副走査対応方向に関して結像する光学系（偏向器前光学系とも呼ばれる）を設けても良い。偏向器前光学系を構成する光学素子としては、例えばカップリングレンズ、アパーチャ部材、シリンドリカルレンズ、反射ミラーなどが挙げられる。

走査レンズ１１は、ポリゴンミラー１３で偏向されたレーザ光の光路上に配置されている。そして、この走査レンズ１１を介したレーザ光が、感光体ドラム１０３０の表面に照射（集光）され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー１３の回転に伴って感光体ドラム１０３０の長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム１０３０上を走査する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」である。また、感光体ドラム１０３０の回転方向が「副走査方向」である。

ポリゴンミラー１３と感光体ドラム１０３０との間の光路上に配置された光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、走査光学系は、走査レンズ１１で構成されている。なお、走査光学系は、走査レンズを複数有していても良い。また、走査レンズ１１と感光体ドラム１０３０との間の光路上の少なくとも一方に、少なくとも１つの折り返しミラーが配置されても良い。

ＰＤ１２は、ポリゴンミラー１３で偏向され走査レンズ１１を介したレーザ光の光路上に配置され、該レーザ光の受光結果を走査制御装置１５に送る。ＰＤ１２は、感光体ドラム１０３０に対して走査方向下流側に配置されても良いし、走査方向上流側に配置されても良い。

そこで、ＬＤ１４からのレーザ光は、回転するポリゴンミラー１３により偏向され、走査レンズ１１を介して、被走査媒体である感光体ドラム１０３０上に照射される。照射されたレーザ光は感光体ドラム１０３０上で光スポットとなり、感光体ドラム１０３０上に静電潜像が形成される。

また、ポリゴンミラー１３により偏向されたレーザ光は、１ラインの走査が終わる毎にＰＤ１２に入射する。ＰＤ１２は、レーザ光を受光すると、その受光量を電気信号に変換し、該電気信号を後述する位相同期回路２５に出力する。

走査制御装置１５は、一例として、画像処理ユニット２１、光源制御回路２３、位相同期回路２５、クロック生成回路２７などを含む。

位相同期回路２５は、上記電気信号が入力されると、次の１ライン分の画素クロックを生成する。位相同期回路２５には、クロック生成回路２７から高周波クロック信号が入力され、これにより画素クロックの位相同期が図られている。位相同期回路２５で生成された画素クロックは、画像処理ユニット２１及び光源制御回路２３に供給される。

画像処理ユニット２１は、上位装置からの画像データ（画像情報）に所定の処理を施し、処理後の画像データを、位相同期回路２５からの画素クロックに従って光源制御回路２３へ供給する。

光源制御回路２３は、位相同期回路２５からの画素クロック及び画像処理ユニット２１からの画像データに基づいてＬＤ１４を駆動する。この結果、画像情報に応じた静電潜像が感光体ドラム１０３０上に形成される。

以下に、光源制御回路２３について詳細に説明する。光源制御回路２３は、図３に示されるように、光源変調データ生成部２９及び光源駆動部３１を含む。

光源変調データ生成部２９は、一例として、特定画素制御部２９ａ、パルス生成部２９ｂ、パワー変調電流設定部２９ｃ、通常電流設定部２９ｄ、駆動電流データ生成部２９ｅを有する。

特定画素制御部２９ａは、画像処理ユニット２１からの画像データの特定画素（例えばエッジ部に含まれる画素）を検出し、該特定画素を形成するときのＬＤ１４の点灯時間、点灯タイミングを制御する制御信号を生成し、パルス生成部２９ｂに送る。

パルス生成部２９ｂは、特定画素制御部２９ａからの制御信号に基づいて、ＬＤ１４のオンオフを制御するための光源変調パルス信号を生成し、該光源変調パルス信号を光源駆動部３１に送る。

パワー変調電流設定部２９ｃは、特定画素を形成するときのＬＤ１４の発光に必要な電流値（例えば画像データの特定画素以外の画素である通常画素を形成するときのＬＤ１４の発光に必要な電流値のＮ倍（Ｎ＞１））を設定し、その設定値を駆動電流データ生成部２９ｅに送る。

通常電流設定部２９ｄは、通常画素を形成するときのＬＤ１４の発光に必要な電流値を設定し、その設定値を駆動電流データ生成部２９ｅに送る。

駆動電流データ生成部２９ｅは、パワー変調電流設定部２９ｃ及び通常電流設定部２９ｄからの設定値に基づいて、ＬＤ１４に供給する駆動電流の大きさ（駆動電流値）を制御するための駆動電流データを生成し、該駆動電流データを光源駆動部３１に出力する。

光源駆動部３１は、図４に示されるように、光源変調データ生成部２９からの光源変調パルス信号、及び駆動電流データに基づいてＬＤ１４を駆動する。

本実施形態では、説明を簡略化するため、光源は、単一のＬＤ（レーザダイオード）とされているが、実際には、１次元又は２次元に配列された複数のＬＤ含むＬＤＡ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ Ａｒｒａｙ）であっても良いし、単一のＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ）や１次元又は２次元に配列された複数のＶＣＳＥＬ（面発光レーザ）を含むＶＣＳＥＬＡ（面発光レーザアレイ）であっても良い。

ＬＤ１４への電流源は、光源変調パルス信号に基づいてＬＤ１４の順方向に電流を流すように構成されている（図４参照）。

ここで、駆動電流値は、ＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）コードによりデジタル的に設定可能に構成されている。また、光源変調パルス信号に基づいてスイッチ（例えばトランジスタ）がオン／オフされることにより、電流源からＬＤ１４への電流供給がオン／オフされ、所望の点灯パターンでの発光制御が可能となる（図４参照）。

以下に、パルス生成部２９ｂによる光源変調パルス信号の生成方法について説明する。ここで、光源変調パルス信号とは、ＬＤ１４のオン／オフ（点灯／消灯）を制御する信号である。すなわち、光源変調パルス信号がＨ（ハイレベル）の時は、ＬＤ１４が点灯し、Ｌ（ローレベル）の時はＬＤ１４が消灯する。

先ず、画像処理ユニット２１からの画像データに対して特定画素制御部２９ａでパターンマッチングにより、特定画素（例えばエッジ部に含まれる画素）の検出を行う。このとき、画像の属性を示すオブジェクト情報がある場合は、画像の属性から必要な画像領域にパターンマッチングを実施し、検出を行う。ここで、「画像の属性」とは、例えば文字、写真、図形などである。

次に、特定画素制御部２９ａにおいて、特定画素を形成するときのＬＤ１４の点灯タイミング及び点灯時間を制御（設定）し、光源変調パルス信号を生成する。ここで、「特定画素を形成するときのＬＤ１４の点灯タイミング」とは、パルス幅を制御し、特定画素内のどの位相で点灯させるかということである。

例えば、図５（Ａ）には、特定画素に対してパルス幅をＤｕｔｙ５０％、位相を左位相にする処理の前後の状態が示されている。また、図５（Ｂ）には、特定画素に対してパルス幅をＤｕｔｙ５０％、位相を中央位相にする処理の前後の状態が示されている。また、図５（Ｃ）には、特定画素に対してパルス幅をＤｕｔｙ５０％、位相を右位相にする処理の前後の状態が示されている。

次に、駆動電流データ生成部２９ｅによる駆動電流データの生成方法について説明する。ここで、駆動電流データとは、ＬＤ１４にどの程度の駆動電流値（パルス振幅）を与えるか、つまりどの程度の光量を出力させるかを指示する信号である。

先ず、通常光量電流データを読み出す。ここで、「通常光量電流データ」とは、通常画素の光量である所定光量を決定するためのデータである。「所定光量」とは、感光体ドラム１０３０を光走査してベタ画像を形成するのに適切なトナー付着量が得られるような光量を意味する。

次に、パワー変調光量電流データを読み出す。ここで、「パワー変調光量電流データ」とは、特定画素をどの程度の光量にするかを決定するためのデータである。その大きさは、通常光量電流データに基づいて設定され、通常光量電流データが変更された場合はそれに伴いパワー変調光量電流データも調整される。

例えば、パワー変調光量電流データを通常光量電流データの例えば整数倍に設定することが考えられる。なお、その倍率については感光体ドラム、トナー、現像などの特性に基づいて決定されることが好ましい。

次いで、駆動電流データ生成部２９ｅで、画素クロックに応じて、特定画素のタイミングではパワー変調光量電流データとなり、かつ通常画素のタイミングでは通常光量電流データとなる駆動電流データを生成する。

本実施形態では、以下に具体例を挙げて説明するように、画像データのエッジ部に所定の処理（照射時間及び照射光量の調整処理）を施すこととしている。

画像データの主走査方向及び副走査方向のエッジ部がそれぞれ複数の特定画素により構成されている場合の該複数の特定画素に対する処理の一例が、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されている。図６（Ａ）には、画像データの主走査方向のエッジ部を含む領域が拡大されて示されている。図６（Ｂ）には、画像データの副走査方向のエッジ部を含む領域が拡大されて示されている。

ここでは、各特定画素の主走査方向の幅を縮め、ＬＤ１４の発光光量（発光強度）については、通常の発光光量よりも大きい光量で発光させている。具体的には、各特定画素の主走査方向の幅を通常画素の１／２、発光光量を通常画素の２００％に設定している。また、各特定画素内の位相を中央位相としている。

図７（Ａ）及び図７（Ｂ）には、ある画像データ（例えばベタ画像）に対する処理前後の具体例が示されている。図７（Ａ）では、主走査方向のエッジにのみ処理が施され、図７（Ｂ）では、主走査方向のエッジ部及び副走査方向のエッジ部に処理が施されている。

図８（Ａ）には、主走査方向のエッジ部に処理が施されていない場合の光波形が示されている。

図８（Ｂ）には、主走査方向のエッジ部（特定画素１画素分）に対して処理が施されたときの光波形が示されている。網掛け部分は、エッジ部を示している。図８（Ｂ）では、エッジ部の特定画素がＤｕｔｙ５０％で通常光量の２００％で形成されている。位相は中央位相である。

図８（Ｃ）には、図８（Ｂ）における位相を画像の中央方向へ寄せた場合の光波形が示されている。この場合、画像データの途中でのオフ時間をなくすことで、トナー付着が不安定な弱電界の領域を低減することが可能となる。

図８（Ｄ）には、主走査方向のエッジ部の特定画素を、図８（Ｃ）における位相と同じ位相で、Ｄｕｔｙ２５％で通常光量の４００％で形成した状態が示されている。この場合、エッジ部分がより強調されるため、トナーちりを防ぐことができ、鮮鋭性の向上や濃度安定化を図ることができる。

図９（Ａ）には、主走査方向のエッジ部に処理が施されていない場合の光波形が示されている。

図９（Ｂ）には、主走査方向のエッジ部（特定画素２画素分）に処理が施されたときの光波形が示されている。網掛け部分は、エッジ部を示している。図９（Ｂ）では、エッジ部の特定画素がＤｕｔｙ５０％で通常光量の２００％で形成されている。位相は中央位相である。

図９（Ｃ）には、図９（Ｂ）における位相をエッジ部の各特定画素の中央へ寄せた場合の光波形が示されている。

図９（Ｄ）では、エッジ部の画素（例えば主走査方向の一端及び他端から２番目の画素）をＤｕｔｙ２５％で通常光量の４００％で形成した場合の光波形が示されている。この場合、エッジ部分がより強調されるため、トナーちりを防ぐことができ、鮮鋭性の向上や濃度安定化を図ることができる。

以上説明した本実施形態のレーザプリンタ１０００は、画像データ（画像情報）に基づいて変調された光により感光体ドラム１０３０を走査して画像を形成する画像形成装置であり、ＬＤ１４と、前記画像データに基づいてＬＤ１４を制御する走査制御装置１５と、を備え、該走査制御装置１５は、前記画像のうち特定画素を形成するときのＬＤ１４の発光時間（パルス幅）を前記画像のうち前記特定画素以外の画素である通常画素を形成するときのＬＤ１４の発光時間（パルス幅）よりも短くし、かつ前記特定画素を形成するときのＬＤ１４の発光光量（パルス振幅）を前記通常画素を形成するときのＬＤ１４の発光光量（パルス振幅）よりも大きくする。

すなわち、本実施形態のレーザプリンタ１０００を用いる画像形成方法は、画像データに基づいて変調された光により感光体ドラム１０３０を走査して画像を形成する画像形成方法であり、前記画像の特定画素を形成するときの前記光の照射時間を前記画像の前記特定画素以外の画素である通常画素を形成するときの前記光の照射時間よりも短くし、かつ前記特定画素を形成するときの前記光の光量を前記通常画素を形成するときの前記光の光量よりも大きくする。

結果として、レーザプリンタ１０００及び該レーザプリンタ１０００を用いる画像形成方法では、形成される画像に濃度ムラが発生するのを防止できる。

本実施形態のレーザプリンタ１０００の作用を、具体例を挙げて説明する。図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）には、比較例において、感光体ドラムを光走査したときの光波形とそのときの現像電界の主走査方向の変化が示されている。ここでは、図１０（Ａ）から分かるように、一定の光量の光波形で感光体ドラム上を主走査方向に走査するため、図１０（Ｂ）に示されるようにトナー付着が不安定な弱電界の領域（Ｅ１とＥ２の間の領域）が広く（Δｌ）発生してしまう。この結果、トナー付着が不安定な領域が広くなり、トナー付着量のムラが生じて記録紙上の画像に濃度ムラが発生してしまう。また、線画のエッジ部もトナー付着のムラにより鮮鋭性が低下してしまう。

一方、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）には、本実施形態の一実施例において、感光体ドラムを光走査したときの光波形とそのときの現像電界の主走査方向の変化が示されている。図１１（Ａ）では、エッジ部の画素を形成するときのＬＤ１４の発光光量を通常画素を形成するときよりも大きくしており、現像電界の変化を急峻にすることができる。このため、図１１（Ｂ）に示されるように、トナー付着が不安定な弱電界の領域（Ｅ1とＥ２の間の領域）の主走査方向の距離をΔｌ´（＜Δｌ）にすることができ、トナー付着が不安定な領域を狭くすることができる。結果として、トナー付着のムラを低減できるため、トナー濃度の安定性を向上でき、また線画のエッジの鮮鋭性を向上させることができる。さらに、パルス幅を細らせているため、露光エネルギー総量が著しく増大することもなく、適正な露光エネルギーを保つことができる。

また、前記特定画素を形成するときのＬＤ１４の発光光量と発光時間の積と、前記通常画素を形成するときのＬＤ１４の発光光量と発光時間の積とをほぼ等しくすること、すなわち前記特定画素を形成するときの前記照射時間と前記光量の積と、前記通常画素を形成するときの前記照射時間と前記光量の積とをほぼ等しくすることで、露光エネルギーを一定に保つことができる。

また、前記特定画素は、前記画像のエッジ部に含まれる画素であるため、該エッジ部の鮮鋭性を向上させることができる。

また、レーザプリンタ１０００は、ＬＤ１４からの光により感光体ドラム１０３０を主走査方向に走査する光走査装置１０１０を更に備え、前記エッジ部は、前記画像の前記主走査方向のエッジ部である。

この場合、感光体ドラム１０３０の現像電界の主走査方向の変化による濃度ムラの発生を抑制できる。

また、特定画素を形成するときにＬＤ１４に供給される電流の大きさは、通常画素を形成するときにＬＤ１４に供給される電流のＮ倍（＞１）であることが好ましく、例えば２以上の整数倍であることが好ましい。そして、ＬＤ１４の発光光量と発光時間の積が特定画素を形成するときと通常画素を形成するときとでほぼ等しくなるように、ＬＤ１４への電流供給時間（電流パルスのパルス幅）が設定されることが好ましい。

図１２には、印加電流及び該印加電流に応答する光波形の例が示されている。１画素なり連続画素なり、レーザ光源の点灯時間が長い場合には光波形が問題になることはないが、図１２に示されるように１画素の点灯時間が非常に短い場合、例えば１画素の点灯時間が１０ｎｓを切るような高速でレーザを変調する場合、レーザ光源の応答時間により駆動電流に対して光波形を高速に応答させることができないことがある。例えば、大電流レーザや赤色レーザ、ＶＣＳＥＬのような微分量子抵抗の大きな素子を駆動する場合、どうしても駆動電流波形（図１２第１図に実線で示される矩形パルス）と光波形（図１２第２図に破線で示される光波形１´）に大きな差異ができてしまう。

そこで、駆動電流に対して光波形を高速に応答させるために、矩形パルス状の駆動電流Ｉｏｐの立ち上がり時にオーバーシュート電流Ｉｏｖを付加し、駆動電流Ｉｏｐの立下り時にアンダーシュート電流Ｉｕｄを付加した印可電流１（図１２第１図参照）をレーザ光源に印加（供給）すると、図１２第２図の実線で示される光波形１のように、光波形が改善し、より方形波に近づき、当初想定した駆動電流Ｉｏｐと同等の光波形が得られる。このため、高速応答に関しては、図１２第１図に示される駆動電流Ｉｏｐにオーバーシュート電流Ｉｏｖ、アンダーシュート電流Ｉｕｄを付加した印加電流１をレーザ光源に印加することが望ましい。

次に、図１２第３図に示される印加電流２のように、例えば、特定画素を形成するときの発光光量Ｐ１（駆動電流Ｉ１）でレーザ光源を点灯させた後、直ちに通常画素を形成するときのＰ１よりも小さい発光光量Ｐ２（駆動電流Ｉ２）に変化させた場合、レーザ光源が高速応答しないため、図１２第４図の実線で示される光波形２のように立下りの中間波形が訛ってしまう。逆に、通常画素を形成するときの発光光量Ｐ２（駆動電流Ｉ２）でレーザ光源を点灯させた後、直ちに特定画素を形成するときの発光光量Ｐ１（駆動電流Ｉ１）に変化させた場合、レーザ光源が高速応答しないため、図１２第４図の破線で示される光波形２´のように立上がりの中間波形が訛ってしまう。

これらの訛り方は、光量や環境温度、光源特性などの影響を受けるため、安定した波形が得られない。

このため、図６（Ａ）〜図７（Ｂ）、図８（Ｂ）、図８（Ｄ）、図９（Ｂ）〜図９（Ｄ）に示されるように、特定画素と通常画素を時間的に相前後して（続けて）形成する際に、特定画素に対する光量（大光量）から連続的に通常画素に対する光量（小光量）に遷移させず、かつ通常画素に対する光量（小光量）から連続的に特定画素に対する光量（大光量）に遷移させないことが望ましい。すなわち、特定画素と通常画素を時間的に相前後して形成する際にレーザ光源を連続発光させるよりも断続発光させる方がエネルギー的に安定で望ましい。

詳述すると、特定画素と通常画素を時間的に相前後して形成するときに、レーザ光源を点灯して特定画素及び通常画素の一方を形成した後、レーザ光源を短時間消灯させ、その後レーザ光源を点灯して特定画素及び通常画素の他方を形成することで、エネルギー特性の安定した光波形を実現することができる。

そこで、走査制御装置１５は、特定画素と通常画素を時間的に相前後して形成する際に該特定画素を形成するときと該通常画素を形成するときとの間に光源（例えばＬＤ１４）を発光させない時間を設けることが望ましい。

また、上記実施形態では、感光体ドラムを露光する露光装置として、光走査装置が用いられているが、これに限らず、例えば、少なくとも感光体ドラムの長手方向に平行な方向に離間して配列された複数の発光部を含む光プリントヘッドを用いても良い。すなわち、光プリントヘッドからの光に対して感光体ドラム１０３０を回転させることで感光体ドラムを走査露光しても良い。この場合、例えば、画像の特定画素を形成するときの発光部の発光時間を通常画素を形成するときの発光部の発光時間よりも短くし、かつ特定画素を形成するときの発光部の発光光量を通常画素を形成するときの発光部の発光光量よりも大きくしても良い。この場合、特定画素は、画像のエッジ部に含まれる画素であることが好ましく、画像の感光体ドラムの回転方向のエッジ部に含まれる画素であることがより好ましい。

また、上記実施形態では、光源として、ＬＤ（端面発光レーザ）が用いられているが、例えば面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）等の端面発光レーザ以外のレーザ、ＬＥＤ（発光ダイオード）、有機ＥＬ素子等が用いられても良い。

また、上記実施形態では、画像のエッジ部に含まれる特定画素に対して光源変調パルス信号のパルス幅及びパルス振幅の調整を行っているが、これに代えて又は加えて、画像の中間部に含まれる特定画素に対して光源変調信号のパルス幅及びパルス振幅の調整をエッジ部の調整と同様に行っても良い。

また、上記実施形態では、画像のエッジ部の幅が特定画素の１画素幅又は２画素幅に設定されているが、これに限らず、特定画素の３画素幅以上に設定されても良い。

また、上記実施形態では、光源制御回路２３が光源変調データ生成部２９を有しているが、画像処理ユニットが光源変調データ生成部２９を有していても良い。この場合、光源制御回路は、光源駆動部３１のみを有していても良い。

また、上記実施形態では、本発明の画像形成装置として、レーザプリンタ１０００を採用しているが、これに限られない。例えば、本発明の画像形成装置は、一例として図１３に示されるように、複数の感光体ドラムを備えるカラープリンタ２０００であっても良い。

このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、ブラック用のステーション（感光体ドラムＫ１、帯電装置Ｋ２、現像装置Ｋ４、クリーニングユニットＫ５、及び転写装置Ｋ６）と、シアン用のステーション（感光体ドラムＣ１、帯電装置Ｃ２、現像装置Ｃ４、クリーニングユニットＣ５、及び転写装置Ｃ６）と、マゼンタ用のステーション（感光体ドラムＭ１、帯電装置Ｍ２、現像装置Ｍ４、クリーニングユニットＭ５、及び転写装置Ｍ６）と、イエロー用のステーション（感光体ドラムＹ１、帯電装置Ｙ２、現像装置Ｙ４、クリーニングユニットＹ５、及び転写装置Ｙ６）と、光走査装置２０１０と、転写ベルト２０８０と、定着ユニット２０３０などを備えている。

各感光体ドラムは、図１３中の矢印の方向に回転し、各感光体ドラムの周囲には、回転方向に沿って、それぞれ帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニングユニットが配置されている。各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する。帯電装置によって帯電された各感光体ドラム表面に光走査装置２０１０によりレーザ光が照射され、各感光体ドラムに潜像が形成されるようになっている。そして、対応する現像装置により各感光体ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写装置により、転写ベルト２０８０上の記録紙に各色のトナー像が転写され、最終的に定着ユニット２０３０により記録紙に画像が定着される。

光走査装置２０１０は、上記実施形態のＬＤ１４と同様のＬＤを色毎に有し、各ＬＤを制御する、光源制御回路２３と同様の構成の光源制御回路を有している。そこで、上記光走査装置１０１０と同様な効果を得ることができるとともに、色ずれの発生を抑制することができる。また、カラープリンタ２０００は、光走査装置２０１０を備えているため、上記レーザプリンタ１０００と同様な効果を得ることができる。

また、カラープリンタ２０００では、光走査装置が一体的に構成される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、画像形成ステーション毎に光走査装置が設けられても良いし、２つの画像形成ステーション毎に光走査装置が設けられても良い。

また、カラープリンタ２０００では、感光体ドラムが４つある場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、感光体ドラムを５つ以上備えていても良い。

また、本発明の画像形成装置は、例えば、レーザ光によって発色する媒体（例えば、用紙）に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であっても良い。

また、本発明の画像形成装置は、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。

また、本発明は、上述したレーザプリンタ、カラープリンタに加えて、デジタル複写機等の画像形成装置にも、適用可能である。要は、本発明は、画像情報に基づいて変調された光により像担持体（例えば感光体ドラム）を走査露光して画像を形成する画像形成装置に適用可能である。

１４…ＬＤ（光源）、２３…光源制御回路（制御装置）、１０００…レーザプリンタ（画像形成装置）。

特開２００５−１９３５４０号公報

Claims (7)

1. 画像情報に基づいて変調された光により像担持体を走査して画像を形成する画像形成装置であって、
   前記光を射出する光源と、
   前記画像情報に基づいて前記光源を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記画像の特定画素を形成するときの前記光源の発光時間を前記画像の前記特定画素以外の画素である通常画素を形成するときの前記光源の発光時間よりも短くし、かつ前記特定画素を形成するときの前記光源の発光光量を前記通常画素を形成するときの前記光源の発光光量よりも大きくし、
   前記制御装置はさらに、前記特定画素を形成するときに前記光源が前記特定画素のどの位相で発光するかの点灯タイミングを制御し、互いに隣接する前記特定画素と前記通常画素を時間的に相前後して形成する際に前記光源を点灯して前記特定画素及び前記通常画素の一方を形成した後、前記光源を短時間消灯させ、その後前記光源を点灯して前記特定画素及び前記通常画素の他方を形成する画像形成装置。
2. 前記特定画素を形成するときの前記光源の発光光量と発光時間の積と、前記通常画素を形成するときの前記光源の発光光量と発光時間の積とがほぼ等しいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記特定画素は、前記画像のエッジ部に含まれる画素であ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。
4. 前記エッジ部は、前記画像の主走査方向のエッジ部であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御装置は、前記画像情報の属性に基づいて前記特定画素を検出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記特定画素を形成するときに前記光源に供給される電流は、前記通常画素を形成するときに前記光源に供給される電流のＮ倍（Ｎ＞１）であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記光源は、面発光レーザを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。