(57)【要約】【課題】  光源からの光ビームを感光体表面に往路および復路の両方向に走査させる往復走査モードと、いずれか一方向のみに走査させる片側捜査モードとが切換可能な画像形成装置において、両側走査モード時に、副走査方向の走査ピッチの不均一性のため不必要な模様が発生し階調再現が良好にできない。【解決手段】  本発明では、万線スクリーン各線と副走査方向がなす角度を、両側走査モード時は片側走査モード時と比較して小さくすることで、副走査方向の走査ピッチの不均一性に対応して生じる不必要な模様を抑える。よって、良好な階調再現を実現する。【選択図】  図９
2006349922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その表面が副走査方向に駆動される潜像担持体と、光源から照射される光ビームを振動する偏向ミラーにより反射してスポットを前記潜像担持体表面に前記副走査方向に対してほぼ直交する前記主走査方向に走査して潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像担持体表面に前記スポットを前記主走査方向の第１方向にのみ走査する片側走査モードと該第１方向および該第１方向と逆の第２方向の両方向に走査する両側走査モードとを選択的に切り換える走査モード制御手段とを備えた画像形成装置において、万線スクリーンにより階調再現を行なう画像形成装置の制御方法であって、
前記万線スクリーンの各線と前記副走査方向とのなす角度が両側走査モード時は片側走査モード時と比較して小さいことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項２】
前記万線スクリーンの各線と前記副走査方向とのなす角度が両側走査モード時は略０度である請求項１に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項３】
その表面が副走査方向に駆動される潜像担持体と、光源から照射される光ビームを振動する偏向ミラーにより反射してスポットを前記潜像担持体表面に前記副走査方向に対してほぼ直交する前記主走査方向に走査して潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像担持体表面に前記スポットを前記主走査方向の第１方向にのみ走査する片側走査モードと該第１方向および該第１方向と逆の第２方向の両方向に走査する両側走査モードとを選択的に切り換える走査モード制御手段とを備えた画像形成装置において、階調の増加にともなって第１配列方向および第２配列方向に離散的に並ぶ網点を成長させる網点スクリーンにより階調再現を行う画像形成装置の制御方法であって、
前記第１配列方向および前記第２配列方向のうち前記副走査方向とのなす角度が大きい配列方向と前記副走査方向とのなす角度が、両側走査モード時は片側走査モード時と比較して小さいことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項４】
その表面が副走査方向に駆動される潜像担持体と、光源から照射される光ビームを振動する偏向ミラーにより反射してスポットを前記潜像担持体表面に前記副走査方向に対してほぼ直交する前記主走査方向に走査して潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像担持体表面に前記スポットを前記主走査方向の第１方向にのみ走査する片側走査モードと該第１方向および該第１方向と逆の第２方向の両方向に走査する両側走査モードとを選択的に切り換える走査モード制御手段とを備え、万線スクリーンにより階調再現を行なう画像形成装置あって、
前記万線スクリーンの各線と前記副走査方向とのなす角度が両側走査モード時は片側走査モード時と比較して小さいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
その表面が副走査方向に駆動される潜像担持体と、光源から照射される光ビームを振動する偏向ミラーにより反射してスポットを前記潜像担持体表面に前記副走査方向に対してほぼ直交する前記主走査方向に走査して潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像担持体表面に前記スポットを前記主走査方向の第１方向にのみ走査する片側走査モードと該第１方向および該第１方向と逆の第２方向の両方向に走査する両側走査モードとを選択的に切り換える走査モード制御手段とを備え、階調の増加にともなって第１配列方向および第２配列方向に離散的に並ぶ網点を成長させる網点スクリーンにより階調再現を行う画像形成装置であって、
前記第１配列方向および前記第２配列方向のうち前記副走査方向とのなす角度が大きい配列方向と前記副走査方向とのなす角度が、両側走査モード時は片側走査モード時と比較して小さいことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、副走査方向に駆動される潜像担持体表面に光ビームを副走査方向に対してほぼ直行する主走査方向に走査して画像を形成する画像形成装置および該装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置では、感光体、露光ユニットおよび現像ユニットを有するとともに、次のようにして感光体上にトナー像を形成する。すなわち、トナー像を示す画像データに基づき露光ユニットの光源を制御するとともに、その光源からの光ビームを露光ユニットの偏向器により偏向することで感光体表面上にスポットを主走査方向に走査させて画像データに対応する潜像を感光体表面上に形成する。そして、該潜像をトナーで現像してトナー像を形成する。
【０００３】
また、偏向器の小型化および高速化を図るべく、偏向ミラー面を振動させて偏向器として用いることが従来より提案されている（特許文献１参照）。すなわち、この装置では、トーションバーにより支持された偏向ミラーを振動させるとともに、光源から照射される光ビームを該偏向ミラーにより反射して感光体表面上に往復走査させている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８２１４７号公報（第３頁および図９、１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような画像形成装置においては、光源からの光ビームを往路および復路の両方において感光体上に走査させる両側走査モードと、いずれか一方でのみ走査させる片側走査モードとを選択的に切り換えることで、印刷態様に応じた画像形成が可能となる。例えば、高解像度を必要としない文字等を印刷するような場合は、往路または復路のいずれか一方でのみ感光体上にスポットを走査させて低解像度で画像を形成するとともに、写真等のように階調を再現する必要がある場合には、往路および復路の両方においてスポットを感光体表面上に走査させて、解像度を上げることができる。
【０００６】
また、上述の階調再現を実現する手段としては、所定方向に伸びる線の線幅を階調に応じて変化させて階調再現を実現する万線スクリーンや、所定方向に離散的に配列された網点の大きさを階調に応じて成長させることで階調再現を実現する網点スクリーン等を用いることができる。
【０００７】
しかしながら、上述のように片側走査モードと両側走査モードとを切り換え可能な構成において、両側走査モードにより感光体上に潜像を形成する場合、副走査方向における走査ピッチが一定でないことに起因する画像弊害が生じることがある。この理由について詳述する。上述のような画像形成装置では、感光体表面上にスポットを走査させることで潜像を形成するが、両側走査モードでは副走査方向への走査ピッチが一定でなく、副走査方向におけるスポットの重なりの程度にばらつきが生じることとなる。つまり、副走査方向の走査ピッチの狭いところでは、副走査方向のスポットの重なりは大きくなるのに対し、副走査方向の走査ピッチの広いところでは、副走査方向のスポットの重なりは小さくなる。よって、例えば、万線スクリーンにより階調再現を実現するために所定方向に伸びる線を形成するような場合、副走査方向のスポットの重なりが大きい部分では線が細くなる一方、副走査方向のスポットの重なりが小さい部分では線が太くなる。したがって、副走査方向の走査ピッチの不均一性に対応して線が細くなったり太くなったりするという不必要な模様が発生することなり、良好な階調再現が得られないという画像弊害が生じる場合があった。また、同様の画像弊害は、所定方向に離散的に網点が配列された網点スクリーンにより階調再現を行う場合においても生じる場合があった。
【０００８】
この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、副走査方向に駆動される潜像担持体上に振動する偏光ミラーによりスポットを主走査方向に走査して潜像を形成する画像形成装置において、片側走査モードと両側走査モードとを選択的に切り換え可能に構成するとともに、両側走査モード時においても上記画像弊害の発生を防止し良好な階調再現を実現する技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明にかかる画像形成装置の制御方法は、その表面が副走査方向に駆動される潜像担持体と、光源から照射される光ビームを振動する偏向ミラーにより反射してスポットを潜像担持体表面に副走査方向に対してほぼ直交する主走査方向に走査して潜像を形成する潜像形成手段と、潜像担持体表面にスポットを主走査方向の第１方向にのみ走査する片側走査モードと該第１方向および該第１方向と逆の第２方向の両方向に走査する両側走査モードとを選択的に切り換える走査モード制御手段とを備えた画像形成装置において、万線スクリーンにより階調再現を行なう画像形成装置の制御方法であって、上記目的を達成するために、万線スクリーンの各線と副走査方向とのなす角度が両側走査モード時は片側走査モード時と比較して小さいことを特徴としている。
【００１０】
また、この発明にかかる画像形成装置は、その表面が副走査方向に駆動される潜像担持体と、光源から照射される光ビームを振動する偏向ミラーにより反射してスポットを潜像担持体表面に副走査方向に対してほぼ直交する主走査方向に走査して潜像を形成する潜像形成手段と、潜像担持体表面にスポットを主走査方向の第１方向にのみ走査する片側走査モードと該第１方向および該第１方向と逆の第２方向の両方向に走査する両側走査モードとを選択的に切り換える走査モード制御手段とを備え、万線スクリーンにより階調再現を行なう画像形成装置あって、上記目的を達成するために、万線スクリーンの各線と副走査方向とのなす角度が両側走査モード時は片側走査モード時と比較して小さいことを特徴としている。
【００１１】
このように構成された発明（画像形成装置の制御方法および画像形成装置）では、スポットを主走査方向の第１方向にのみ走査する片側走査モードと、該第１方向および該第１方向と逆の第２方向の両方向に走査する両側走査モードとを選択的に切り換えることが可能に構成されている。そして、例えば図７に示すように潜像担持体上にライン潜像を形成する場合、主走査方向の第１方向に走査されるスポットによりライン潜像ＬＩ(+X)が形成される一方、第１方向と逆の第２方向に走査されるスポットによりライン潜像ＬＩ(-X)が形成される。したがって、潜像形成に用いるスポットを第１方向および第２方向に走査させる両側走査モードでは、ライン潜像ＬＩ(+X)、ＬＩ(-X)が副走査方向に交互に形成される。これに対し、スポットを第１方向または第２方向のいずれかの方向にのみ走査させる片側走査モードでは、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こととなる。
【００１２】
また、このように構成された発明では、潜像担持体表面上にスポットを主走査方向に往復走査するとともに、潜像担持体表面上を主走査方向に対してほぼ直交する副走査方向に駆動している。よって、両側走査モード時における、潜像担持体上でのスポットの走査軌跡は、図１０の一点鎖線で示すようになるため、副走査方向での走査ピッチは一定とならない。そして、このような副走査方向での走査ピッチの不均一性は、走査軌跡の主走査方向における端部付近で特に顕著となる。一方、本発明では、所定方向に伸びる線の線幅を階調に応じて変化させる万線スクリーンにより階調再現を実現している。したがって、図１１に示すように、両側走査モードにより階調再現を実現するため所定方向に伸びるライン潜像を形成した場合、副走査方向の走査ピッチの不均一性に対応して、ライン潜像の線幅が細い部分と太い部分とが周期的に生じ、不必要な模様が発生することとなる。なお、図１１において実線は走査線を、円は感光体表面上に形成されるスポットを表している。そして、このような模様は良好な階調再現の実現を妨げ画像弊害を引き起こすこととなる。
【００１３】
しかしながら、本発明では、万線スクリーンの各線と副走査方向とのなす角度が両側走査モード時は片側走査モード時と比較して小さくなるように構成している。なお、各線と副走査方向とがなす角度とは、各線と副走査方向とが交差して形成される角度のうち最小の角度とする。そして、このように構成することで、両側走査モード時において、副走査方向の走査ピッチの不均一性に対応してライン潜像の細い部分と太い部分とが周期的に現れることを抑えることが可能となる。この理由について図１２を用いて説明する。なお、図１２において１点鎖線は走査線を、四角は走査ピッチの狭いところまたは広いところに形成された潜像を、実直線は万線スクリーンの各線が伸びる方向を表している。図１２において（ａ）〜（ｄ）にいくにつれて万線スクリーンと副走査方向とのなす角度を小さくしている。最も角度の大きい図１２（ａ）においては、走査ピッチの狭い部分の線幅ＤＴと走査ピッチの広い部分の線幅ＤＦとは顕著に異なる。しかしながら、図１２（ｃ）や（ｄ）のように万線スクリーンの各線と副走査方向とのなす角度を小さくするにつれて、走査ピッチの狭い部分の線幅ＤＴと走査ピッチの広い部分の線幅ＤＦとの差が減少しているのが分かる。特に、図１２（ｄ）においては線幅ＤＦと線幅ＤＴは略同一となるのが分かる。このように、走査ピッチの狭い部分の線幅ＤＴと走査ピッチの広い部分の線幅ＤＦとの差は、万線スクリーンの各線と副走査方向とのなす角度を小さくすることにより抑えることができる。よって、万線スクリーンの各線と副走査方向とのなす角度が両側走査モード時は片側走査モード時と比較して小さくなるように構成している本発明では、両側走査モード時に副走査方向の走査ピッチの不均一性に対応してライン潜像の細い部分と太い部分とが周期的に現れることを抑えることが可能となる。よって、両側走査モード時においても良好な階調再現を実現することができる。
【００１４】
また、万線スクリーンの各線と副走査方向とのなす角度が両側走査モード時は略０度となるように構成しても良い。この場合、図１２（ｄ）に示すように、副走査方向の走査ピッチの不均一性に対応してライン潜像の幅が主走査方向に周期的に変動することを完全に抑えることが可能となる。
【００１５】
また、本発明にかかる画像形成装置の制御方法は、その表面が副走査方向に駆動される潜像担持体と、光源から照射される光ビームを振動する偏向ミラーにより反射してスポットを潜像担持体表面に副走査方向に対してほぼ直交する主走査方向に走査して潜像を形成する潜像形成手段と、潜像担持体表面にスポットを主走査方向の第１方向にのみ走査する片側走査モードと該第１方向および該第１方向と逆の第２方向の両方向に走査する両側走査モードとを選択的に切り換える走査モード制御手段とを備えた画像形成装置において、階調の増加にともなって第１配列方向および第２配列方向に離散的に並ぶ網点を成長させる網点スクリーンにより階調再現を行う画像形成装置の制御方法であって、上記目的を達成するために、第１配列方向および第２配列方向のうち副走査方向とのなす角度が大きい配列方向と副走査方向とのなす角度が、両側走査モード時は片側走査モード時と比較して小さいことを特徴としている。
【００１６】
また、本発明にかかる画像形成装置は、その表面が副走査方向に駆動される潜像担持体と、光源から照射される光ビームを振動する偏向ミラーにより反射してスポットを潜像担持体表面に副走査方向に対してほぼ直交する主走査方向に走査して潜像を形成する潜像形成手段と、潜像担持体表面にスポットを主走査方向の第１方向にのみ走査する片側走査モードと該第１方向および該第１方向と逆の第２方向の両方向に走査する両側走査モードとを選択的に切り換える走査モード制御手段とを備え、階調の増加にともなって第１配列方向および第２配列方向に離散的に並ぶ網点を成長させる網点スクリーンにより階調再現を行う画像形成装置であって、上記目的を達成するために、第１配列方向および第２配列方向のうち副走査方向とのなす角度が大きい配列方向と副走査方向とのなす角度が、両側走査モード時は片側走査モード時と比較して小さいことを特徴としている。
【００１７】
このように構成された発明（画像形成装置の制御方法および画像形成装置）では、階調の増加にともなって第１配列方向および第２配列方向に離散的に並ぶ網点を成長させる網点スクリーンにより階調再現を行う。つまり、本発明では、上述した万線スクリーンのような所定方向に伸びるライン潜像の幅を変化させることで階調を実現するのではなく、２方向に離散的に配列された網点の大きさを変化させることで階調を実現している。このように、万線スクリーンと網点スクリーンでは、連続線と離散的に配列された点の集合という違いがある。しかしながら、網点スクリーンにおいても、万線スクリーンの場合と同様に、両側走査モード時に副走査方向の走査ピッチの不均一性に対応して、網点の配列方向に周期的な模様が生じるという画像弊害が起きる場合がある。そして、このような画像弊害は副走査方向とのなす角度が大きい配列方向において顕著となる。しかしながら、本発明では、第１配列方向および第２配列方向のうち副走査方向とのなす角度が大きい成長方向と副走査方向とのなす角度が、両側走査モード時は片側走査モード時と比較して小さくなるように構成している。これにより、両側走査モード時において、副走査方向の走査ピッチの不均一性に対応して網点の配列方向に周期的な模様が生じるという画像弊害を防止することができる。よって、両側走査モード時においても、良好な階調再現を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜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）、マゼンダ（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内に併設している。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、ユーザー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用透明用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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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に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「潜像形成手段」に相当するものであり、露光制御部１０２Ｙ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に詳述する。
【００２２】
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在化される。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望ましい。
【００２３】
現像ユニット４Ｙで現像されたイエロートナー像は、１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１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、１次転写領域ＴＲｍ１、ＴＲｃ１、ＴＲｋ１でそれぞれ中間転写ベルト７１上に１次転写される。
【００２４】
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２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、１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２次転写ローラ７４との間の２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２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、２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２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。
【００２５】
なお、中間転写ベルト７１へのトナー像を１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。
【００２６】
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、２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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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４に示すように露光制御部１０２Ｙの光源駆動部１０２１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。
【００３０】
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、走査モード切換部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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、階調を実現するためにハーフトーニング処理を行い、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、本実施形態では、万線スクリーンによるハーフトーニング処理を行う。万線スクリーンでは、所定方向に伸びる複数の線の線幅を階調に応じて変化させることで階調再現を実行している。この様子を示したものが図６であるが、例えば、階調の増加に伴って図６（ａ）〜（ｃ）に示すように線の幅を太くすることで階調再現を実現する。
【００３６】
これらのラインバッファ１１６Ａ、１１６Ｂは画像処理部１５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。
【００３７】
そして、こうして出力されるハーフトーン階調データは走査モード切換部１１６Ｃに入力され、走査モード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走査モード切換部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スポット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、走査モード切換部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および走査モード切換部１１６Ｃが本発明の「走査モード制御手段」に相当している。
【００３８】
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１０２１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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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ＳＲは、図４に示すように、有効画像領域よりも広く設定されている。また、有効画像領域ＩＲは走査領域ＳＲ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６０に対応する偏向ミラー面６５１の振幅角を示している。
【００４２】
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、走査モード切換部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７（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７（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、次のようにスポットの走査態様を印刷態様ごとに、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、スポットを（＋Ｘ）方向に有効画像領域ＩＲに走査して有効画像領域ＩＲに潜像を形成する動作と、スポットを（−Ｘ）方向に有効画像領域ＩＲに走査して有効画像領域ＩＲに潜像を形成する動作とを交互に繰り返す、いわゆる両側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、スポッとを（＋Ｘ）方向に有効画像領域ＩＲに走査して有効画像領域ＩＲに潜像を形成する動作のみを繰り返す、いわゆる片側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スポットの走査モードを切り換えている。
【００４３】
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）の上流側における走査領域ＳＲの端部に配置され、走査方向（＋Ｘ）の上流側において走査領域ＳＲ内で、かつ有効画像領域ＩＲ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。
【００４４】
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８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Ｓ１０では、印刷指令に含まれる解像度情報を取得する（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Ｓ１１）。
【００４５】
ステップＳ１１で「ＹＥＳ」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〜Ｓ１９を実行して低解像度で画像を形成し、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で片側走査モードが設定される（走査モード設定工程）。次に、片側走査モード時における副走査万線スクリーン角度（片側走査時万線スクリーン角度）を設定する（ステップＳ１７）。ここで、副走査万線スクリーン角度とは、各色成分の万線スクリーンの各線と副走査方向Ｙとがなす角度とする。ここで、本実施形態では、図９（ａ）に示すように各色成分イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）それぞれの片側走査時副走査万線スクリーン角度ＭＹＫ，ＭＭＫ，ＭＣＫ，ＭＫＫを設定する。各色成分それぞれの片側走査時副走査万線スクリーン角度ＭＹＫ，ＭＭＫ，ＭＣＫ，ＭＫＫが異なるのは、いわゆるモワレ縞の発生を抑えるためである。かかるモワレ縞は、副走査万線スクリーン角度に各色間でずれが起きた場合に発生することが知られている。そして、このモアレ縞を目立たなくするためには、２色間で約３０°副走査万線スクリーン角度がずれていることが最適であることが経験上確認されている。そして、イエロー（Ｙ）は、他の色に比較して人間の目にとって目立ちにくいことからイエロー（Ｙ）以外のシアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），ブラック（Ｋ）の副走査万線スクリーン角度を３０°づつずらしている。よって、本実施形態では、片側走査時副走査万線スクリーン角度の設定にあたっては、イエロー（Ｙ）の片側走査時副走査万線スクリーン角度ＭＹＫを９０°，シアン（Ｃ）の片側走査時副走査万線スクリーン角度ＭＣＫを７５°，ブラック（Ｋ）の片側走査時副走査万線スクリーン角度ＭＫＫを４５°，マゼンタ（Ｍ）の片側走査時副走査万線スクリーン角度ＭＭＫを１５°に設定した。
【００４６】
さらに、上記のように決定された走査モードに対応する走査モード切換信号がメインコントローラ１１の走査モード切換部１１６Ｃに与えられる（ステップＳ１８）。一方、これらの指示を受けた走査モード切換部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方向に走査されるスポットのみを感光体２上に走査させて潜像を形成する（ステップＳ１９）。こうして、いわゆる片側走査モードが実行されて低解像度で潜像が形成される。さらに、こうして形成された潜像については、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。
【００４７】
ステップＳ１１で「ＮＯ」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Ｓ１２〜Ｓ１５を実行して高解像度で画像を形成し、シートＳに転写して印刷処理を終了する。まず、ステップＳ１２で両側走査モードが設定される（走査モード設定工程）。次に、両側走査モード時における副走査万線スクリーン角度（両側走査時副走査万線スクリーン角度）を設定する（ステップＳ１３）。ここで、本実施形態では、図９（ｂ）に示すように各色成分イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）それぞれの両側走査時副走査万線スクリーン角度ＭＹＲ，ＭＭＲ，ＭＣＲ，ＭＫＲを設定した。すなわち、各色成分間の角度は一定のまま、各色成分のそれぞれについて、両側走査時副走査万線スクリーン角度を片側走査時副走査万線スクリーン角度と比較して小さくなるように設定している。より具体的には、イエロー（Ｙ）の両側走査時副走査万線スクリーン角度ＭＹＲを７５°，シアン（Ｃ）の両側走査時副走査万線スクリーン角度ＭＣＲを３０°，ブラック（Ｋ）の両側走査時副走査万線スクリーン角度ＭＫＲを６０°，マゼンタ（Ｍ）の両側走査時副走査万線スクリーン角度ＭＭＲを０°と設定している。
【００４８】
さらに、上記のように決定された走査モードに対応する走査モード切替信号がメインコントローラ１１の走査モード切換部１１６Ｃに与えられる（ステップＳ１４）。一方、これらの指示を受けた走査モード切換部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、スポットを（＋Ｘ）方向に有効画像領域ＩＲに走査して有効画像領域ＩＲに潜像を形成する動作と、（−Ｘ）方向に有効画像領域ＩＲに走査して有効画像領域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、いわゆる両側走査モードが実行されて高解像度で潜像が形成される。さらに、こうして形成された潜像については、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に転写されて高解像度印刷が終了する。
【００４９】
このように、本実施形態では、万線スクリーンの各線と副走査方向とのなす角度（副走査万線スクリーン角度）が両側走査モード時は片側走査モード時と比較して小さくなるように、両走査モードにおける副走査万線スクリーン角度を設定している。よって、両側走査モード時に副走査方向の走査ピッチの不均一性に対応してライン潜像の細い部分と太い部分とが周期的に現れることを抑えることが可能となる。よって、両側走査モード時においても良好な階調再現を実現することができる。この理由について詳述する。本実施形態では、上述したように感光体２表面上にスポットを主走査方向に往復走査するとともに、感光体２表面上を主走査方向に対してほぼ直交する副走査方向に駆動している。よって、両側走査モード時における、感光体２表面上でのスポットの走査軌跡は、図１０の一点鎖線で示すようになるため、副走査方向での走査ピッチは一定とならない。そして、このような副走査方向での走査ピッチの不均一性は、走査軌跡の主走査方向における端部付近で特に顕著となる。一方、本実施形態では、所定方向に伸びる線の線幅を階調に応じて変化させる万線スクリーンにより階調再現を実現している。したがって、図１１に示すように、両側走査モードにより階調再現を実現するため所定方向に伸びるライン潜像を形成した場合、副走査方向の走査ピッチの不均一性に対応して、ライン潜像の線幅が細い部分と太い部分とが周期的に生じ、不必要な模様が発生することとなる。なお、図１１において実線は走査線を、円は感光体表面上に形成されるスポットを表している。そして、このような模様は良好な階調再現の実現を妨げ画像弊害を引き起こすこととなる。
【００５０】
しかしながら、本実施形態では、万線スクリーンの各線と副走査方向とのなす角度（副走査万線スクリーン角度）が両側走査モード時は片側走査モード時と比較して小さくなるようにそれぞれの走査モードにおける副走査万線スクリーン角度を設定している。そして、このように構成することで、両側走査モード時において、副走査方向の走査ピッチの不均一性に対応してライン潜像の細い部分と太い部分とが周期的に現れることを抑えることが可能となる。この理由について図１２を用いて説明する。なお、図１２において１点鎖線は走査線を、四角は走査ピッチの狭いところまたは広いところに形成された潜像を、実直線は万線スクリーンの各線が伸びる方向を表している。図１２において（ａ）〜（ｄ）にいくにつれて副走査万線スクリーン角度ＭＩを小さくしている。最も角度の大きい図１２（ａ）においては、走査ピッチの狭い部分の線幅ＤＴと走査ピッチの広い部分の線幅ＤＦとは顕著に異なる。しかしながら、図１２（ｃ）や（ｄ）のように副走査万線スクリーン角度ＭＩを小さくするにつれて、走査ピッチの狭い部分の線幅ＤＴと走査ピッチの広い部分の線幅ＤＦとの差が減少しているのが分かる。このように、走査ピッチの狭い部分の線幅ＤＴと走査ピッチの広い部分の線幅ＤＦとの差は、副走査万線スクリーン角度ＭＩを小さくすることにより抑えることができる。よって、万線スクリーンの各線と副走査方向とのなす角度（副走査万線スクリーン角度ＭＩ）が両側走査モード時は片側走査モード時と比較して小さくなるように構成している本実施形態では、両側走査モード時に副走査方向の走査ピッチの不均一性に対応してライン潜像の細い部分と太い部分とが周期的に現れることを抑えることが可能となる。よって、両側走査モード時においても良好な階調再現を実現することができる。
【００５１】
また、本実施形態では、両側走査モード時のマゼンタ（Ｍ）の副走査万線スクリーン角度ＭＭＲは０°となっている。この場合、図１２（ｄ）において示すように線幅ＤＦと線幅ＤＴは略同一となる。すなわち、本実施形態では、マゼンタ（Ｍ）については、両側走査モード時の万線スクリーンの各線と副走査方向とがなす角度（両側走査時副走査万線スクリーン角度）を０°としているため、両側走査モード時の副走査方向における走査ピッチの不均一性が与える階調再現性への影響を完全に抑え、良好な階調再現を実現している。
【００５２】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、万線スクリーンによりハーフトーニング処理を行なうのに対し、第２実施形態では、網点スクリーンによりハーフトーニング処理を行う。図１３に示すように、網点スクリーンは、所定の２方向Ｄ1，Ｄ2に離散的に配列された網点を階調に応じて成長させることで階調再現を実現している。ここで、図１３の（ａ）〜（ｃ）へ向うにつれて階調はより濃いものに対応している。なお、第２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。
【００５３】
図１４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。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２０では、印刷指令に含まれる解像度情報を取得する（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Ｓ２１）。
【００５４】
ステップＳ２１で「ＹＥＳ」と判断される、つまり低解像度印刷を要求すると判断されたときには、ステップＳ２６〜Ｓ２９を実行して画像を形成し、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で片側走査モードが設定される（走査モード設定工程）。次に、片側走査モード時における副走査網点スクリーン角度（片側走査時副走査網点スクリーン角度）を設定する（ステップＳ２７）。ここで、副走査網点スクリーン角度とは、各色成分の網点スクリーンの網点が配列される方向と副走査方向Ｙとがなす角度とする。上述のように、網点スクリーンでは所定の２方向に網点を配列しているため副走査網点スクリーン角度は２つ存在することとなる。よって、本実施形態では、例えばブラック（Ｋ）で代表して説明すると、図１５（ａ）に示すように、２つの片側走査時副走査網点スクリーン角度ＡＫＫ1，ＡＫＫ2を設定する。さらに、上記のように決定された走査モードに対応する走査モード切替信号がメインコントローラ１１の走査モード切換部１１６Ｃに与えられる（ステップＳ２８）。一方、これらの指示を受けた走査モード切換部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方向に走査されるスポットのみを感光体２上に走査させて潜像を形成する（ステップＳ２９）。こうして、いわゆる片側走査モードが実行されて潜像が形成される。さらに、こうして形成された潜像については、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に転写されて文字印刷が終了する。
【００５５】
ステップＳ２１で「ＮＯ」と判断される、つまり高解像度印刷を要求する判断されたときには、ステップＳ２２〜Ｓ２５を実行して高解像度で画像を形成し、シートＳに転写して印刷処理を終了する。まず、ステップＳ２２で両側走査モードが設定される（走査モード設定工程）。次に、両側走査モード時における、各色成分の網点スクリーンの網点が配列される方向と副走査方向Ｙとがなす角度（副走査網点スクリーン角度）を設定する（ステップＳ２３）。ここで、本実施形態では、図１５（ｂ）に示すようにブラック（Ｋ）の両側走査時副走査網点スクリーン角度ＡＫＲ1，ＡＫＲ2を設定した。すなわち、本実施形態では図１５（ｂ）に示すように、ブラック（Ｋ）について、２つの配列方向のうち副走査方向Ｙとのなす角度が大きい方の配列方向と副走査方向Ｙとのなす角度が、両側走査モード時は片側走査モード時と比較してより小さくなるように両側走査モード時の副走査網点スクリーン角度を設定している。つまり、片側走査モード時は、図１５（ａ）に示すように片側走査時副走査網点スクリーン角度ＡＫＫ1を設定するとともに、両側走査モード時は、図１５（ｂ）に示すように、２つの両側走査時副走査網点スクリーン角度ＡＫＲ1，ＡＫＲ2のうち大きい方の両側走査時副走査網点スクリーン角度ＡＫＲ1を、２つの片側走査時副走査網点スクリーン角度ＡＫＫ1，ＡＫＫ2のうち大きい方の片側走査時副走査網点スクリーン角度ＡＫＫ1より小さくなるように設定している。ここで、図１５（ｂ）の破線は、比較のために片側走査モード時の網点の配列方向を示したものである。なお、本実施形態では、副走査方向Ｙとのなす角度が小さい方の配列方向については、片側走査モード時と両側走査モード時とで共通としている。つまり、片側走査時副走査網点スクリーン角度ＡＫＫ2と両側走査時副走査網点スクリーン角度ＡＫＲ2は同じとしている。また、本実施形態では、ブラックＫについてのみ両側走査モード時と片側走査モード時とで副走査網点スクリーン角度を変更している。
【００５６】
さらに、上記のように決定された走査モードに対応する走査モード切換信号がメインコントローラ１１の走査モード切換部１１６Ｃに与えられる（ステップＳ２４）。一方、これらの指示を受けた走査モード切換部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換える。これにより、次のようにして潜像が形成される。すなわち、スポットを（＋Ｘ）方向に有効画像領域ＩＲに走査して有効画像領域ＩＲに潜像を形成する動作と、スポットを（−Ｘ）方向に有効画像領域ＩＲに走査して有効画像領域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Ｓ２５）。こうして、いわゆる両側走査モードが実行されて潜像が形成される。さらに、こうして形成された潜像については、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に転写されて写真印刷が終了する。
【００５７】
このように、本実施形態では、２つの網点配列方向のうち副走査方向とのなす角度が大きい配列方向と副走査方向とのなす角度が、両側走査モード時は片側走査モード時と比較して小さくなるように副走査網点スクリーン角度を設定している。つまり、両側走査モード時は、２つの両側走査時副走査網点スクリーン角度のうち大きい方の両側走査時副走査網点スクリーン角度を、２つの片側走査時副走査網点スクリーン角度のうち大きい方の片側走査時副走査網点スクリーン角度より小さくなるように設定している。よって、両側走査モード時に副走査方向の走査ピッチの不均一性に対応して不必要な模様が現れることを抑えることが可能となる。よって、両側走査モード時においても良好な階調再現を実現することができる。この理由について詳述する。本実施形態では、上述したように感光体２表面上にスポットを主走査方向に往復走査するとともに、感光体２表面上を主走査方向に対してほぼ直交する副走査方向に駆動している。よって、両側走査モード時における、感光体２表面上でのスポットの走査軌跡は、図１０の一点鎖線で示すようになるため、副走査方向での走査ピッチは一定とならない。そして、このような副走査方向での走査ピッチの不均一性は、走査軌跡の主走査方向Ｘにおける端部付近で特に顕著となる。一方、本実施形態では、２つの配列方向に離散的に並ぶ網点を成長させる網点スクリーンにより階調再現を実現している。したがって、図１６（ａ）に示すように、両側走査モードにより階調再現を実現するため所定方向に配列された網点を形成した場合、副走査方向の走査ピッチの不均一性に対応して、網点の配列方向に対して垂直方向における網点幅ＤＴ，ＤＦが周期的に変動し不必要な模様が発生することとなる。なお、図１６において１点鎖線は走査線を、四角は走査ピッチの狭いところまたは広いところに形成された網点を、実線は網点の配列方向を表している。
【００５８】
また、上述のような網点幅の周期的な変動は網点の配列方向と副走査方向とがなす角度に依存する。これについて図１６を用いて説明する。図１６において（ａ）〜（ｄ）にいくにつれて網点の配列方向と副走査方向Ｙとのなす角度（副走査網点スクリーン角度ＡＩ）は小さくなる。最も角度の大きい図１６（ａ）においては、走査ピッチの狭い部分の網点幅ＤＴと走査ピッチの広い部分の網点幅ＤＦとは顕著に異なる。しかしながら、図１６（ｃ）や（ｄ）のように網点スクリーンの配列方向と副走査方向とのなす角度（副走査網点スクリーン角度ＡＩ）を小さくなるにつれて、走査ピッチの狭い部分の網点幅ＤＴと走査ピッチの広い部分の網点幅ＤＦとの差が減少しているのが分かる。このように、走査ピッチの狭い部分の網点幅ＤＴと走査ピッチの広い部分の網点幅ＤＦとの差は、副走査網点スクリーン角度ＡＩが小さいほど小さくなる。そこで、本実施形態では、網点スクリーンに存在する２つの配列方向のうち副走査方向とのなす角度が大きく上述の網点幅の変動が大きい配列方向について、該配列方向と副走査方向とのなす角度が、両側走査モード時は片側走査モード時と比較して小さくなるように副走査網点スクリーン角度を設定している。つまり、２つの副走査網点スクリーン角度のうち大きい方の副走査網点スクリーン角度を、両側走査モード時は片側走査モード時よりも小さく設定している。よって、両側走査モード時に副走査方向の走査ピッチの不均一性に対応して不必要な模様が現れることを抑えることが可能となる。よって、両側走査モード時においても良好な階調再現を実現することができる。
【００５９】
＜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、上記第１実施形態では、全ての色成分イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）について、万線スクリーンの各線と副走査方向とのなす角度（副走査万線スクリーン角度）が両側走査モード時は片側走査モード時と比較して小さくなるように副走査万線スクリーン角度の設定を実行しているが、特定の色成分を適宜選択して実行できる。例えば、副走査万線スクリーン角度が大きい色成分についてのみ、かかる副走査万線スクリーン角度の設定を実行しても良い。また、上述したような、走査ピッチの不均一性に対応して不必要な模様の発生が目立ちやすい色成分についてのみ、かかる副走査万線スクリーン角度の設定を実行しても良い。
【００６０】
また、上記第１実施形態では、ブラック（Ｋ）についてのみ、網点スクリーンの２つの網点配列方向のうち副走査方向とのなす角度が大きい配列方向と副走査方向とのなす角度が、両側走査モード時は片側走査モード時と比較して小さくなるように副走査網点スクリーン角度の設定を実行しているが、本発明の適用範囲はブラック（Ｋ）に限られるものではなく、他の色成分イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）についても適用可能である。例えば、全ての色成分イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）について本発明を適用しても良い。
【００６１】
また、上記第１または２実施形態では、要求される解像度に基づき両側走査モードと片側走査モードとを切換えているが、走査モードを切換える判断基準はこれに限られるものではなく、両側走査モードと片側走査モードとを切換可能に構成されている画像形成装置全般について適用可能である。
【００６２】
また、上記第１および第２実施形態では、片側走査モードにおいてスポットを（＋Ｘ）方向にのみ走査しているが、スポットを（−Ｘ）方向に走査するように構成しても。要は、スポットを主走査方向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。
【００６３】
また、上記実施形態は、いわゆるタンデム方式のカラープリンタについて本発明を適用したものであるが、本発明の適用範囲はこれに限られるものではなく、例えばいわゆる４サイクル方式のプリンタや単色印字のみを行うモノクロプリンタについても適用可能である。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【実施例】
【００６６】
次に本発明の実施例を示すが本発明はもとより下記の実施例によって制限を受けるものではなく、前後記の趣旨に適合しうる範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６７】
以下に説明する実施例はいずれも、いわゆるディザ法を用いて階調再現を行っている。ここで、各実施例の説明を行う前にディザ法による階調再現について図１７を例示して説明する。ディザ法では、図１７（ａ）に示すような閾値マトリックスを、例えば図１７（ｂ）に示すように配列して階調再現を行う。かかる閾値マトリックスの各要素はは１画素に対応するものであり、各要素は所定の閾値を有する。そして、補正階調データの濃度値と閾値マトリックスの各要素の閾値を比較して、各要素に対応する画素に潜像を形成するか否かを判断する。具体的には、例えば補正階調データの濃度値が４である場合は、４以下の閾値を有する要素に対応する画素に潜像を形成する。また、補正階調データの濃度値が８である場合は、８以下の閾値を有する要素に対応する画素に潜像を形成する。このように、各濃度値に応じて潜像を形成する画素数を変化させることで階調再現を行っている。
【００６８】
＜第１実施例＞
第１実施例では、万線スクリーンにより階調再現を行うとともに、ブラックＫについて片側走査モード時の副走査万線スクリーン角度を４５°、両側走査モード時の副走査万線スクリーン角度を２６．６°と切替えている。以下に、かかる副走査万線スクリーン角度を有する万線スクリーンの実現手段について図１７および図１８を用いて説明する。
【００６９】
図１７は、第１実施例における片側走査モード時の副走査万線スクリーン角度の実現手段についての説明図である。本実施例においては、図１７（ａ）に示す階調テーブルを図１７（ｂ）に示すように配列するとともに、１画素のサイズは主走査方向および副走査方向ともに４２．３μｍとしている。このように構成することで、図１７（ｃ）に示すように、副走査方向に対して４５°に伸びる線が濃度値の増加にともなって太くなる万線スクリーンを実現している。
【００７０】
図１８は、第１実施例における両側走査モード時の副走査万線スクリーン角度の実現手段についての説明図である。本実施例においては、図１８（ａ）に示す階調テーブルを図１８（ｂ）に示すように配列するとともに、１画素のサイズは主走査方向に４２．３μｍ、副走査方向は両側走査モードへの切替わりに対応して片側走査モード時の略半分である２１．２μｍとしている。このように構成することで、図１８（ｃ）に示すように、副走査方向に対して２６．６°に伸びる線が濃度値の増加にともなって太くなる万線スクリーンを実現している。
【００７１】
上述ように、第１実施例では、ブラック（Ｋ）について、片側走査モード時の副走査万線スクリーンを４５°とするのに対して両側走査モード時の副走査万線スクリーンを２６．６°としている。このように、第１実施例では、ブラック（Ｋ）の万線スクリーンの各線と副走査方向とのなす角度（副走査万線スクリーン角度）を、両側走査モード時は、片側走査モード時と比較して小さくなるように構成している。よって、両側走査モード時に副走査方向の走査ピッチの不均一性に対応してライン潜像の細い部分と太い部分とが周期的に現れることを抑えることが可能となる。よって、両側走査モード時においても良好な階調再現を実現することができる。
【００７２】
＜第２実施例＞
第２実施例では、網点スクリーンにより階調再現を行うとともに、イエロー（Ｙ）について片側走査モード時の副走査網点スクリーン角度を１４．０４°および７５．７°と、両側走査モード時の副走査網点スクリーン角度を１８．４３°および７１．５７°と切替えている。以下に、かかる副走査網点スクリーン角度を有する網点スクリーンの実現手段について図１９および図２０を用いて説明する。
【００７３】
図１９は、第２実施例における片側走査モード時の副走査網点スクリーン角度の実現手段についての説明図である。本実施例においては、図１９（ａ）に示す階調テーブルを図１９（ｂ）に示すように配列するとともに、１画素のサイズは主走査方向および副走査方向ともに４２．３μｍとしている。このように構成することで、図１９（ｃ）に示すように、副走査方向に対して１４．０４°および７５．７°の方向に配列された網点が濃度値の増加にともなって成長する網点スクリーンを実現している。
【００７４】
図２０は、第２実施例における両側走査モード時の副走査網点スクリーン角度の実現手段についての説明図である。本実施例においては、図２０（ａ）に示す階調テーブルを図２０（ｂ）に示すように配列するとともに、１画素のサイズは主走査方向に４２．３μｍ、副走査方向は両側走査モードへの切替わりに対応して片側走査モード時の略半分である２１．２μｍとしている。このように構成することで、図２０（ｃ）に示すように、副走査方向に対して１８．４３°および７１．５７°の方向に配列された網点が濃度値の増加にともなって成長する網点スクリーンを実現している。
【００７５】
上述のように、第２実施例では、イエロー（Ｙ）について、２つの網点配列方向のうち副走査方向とのなす角度が大きい配列方向を副走査方向とがなす角度を、片側走査モード時は、７５．７°であるのに対し、両側走査モード時は７１．５７°としている。このように、第２実施例では、イエローＹについて、２つの網点配列方向のうち、副走査方向とのなす角度が大きい配列方向と副走査方向とのなす角度が、両側走査モード時は片側走査モード時と比較して小さくなるように構成している。つまり、網点スクリーンが有する２つの副走査網点スクリーン角度のうち大きい方の副走査網点スクリーン角度を、両側走査モード時は片側走査モード時と比較して小さくなるように設定している。よって、網点幅が周期的に変動し不必要な模様が発生することを抑えることが可能となる。よって、両側走査モード時においても良好な階調再現を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。
【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】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４】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５】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６】万線スクリーンの説明図。
【図７】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。
【図８】第１実施形態の画像形成装置の動作を示すフローチャート。
【図９】第１実施形態の副走査万線スクリーン角度を示す図。
【図１０】両側走査モード時の走査ピッチを示す図。
【図１１】走査ピッチの不均一性に起因する模様についての説明図。
【図１２】万線スクリーンと副走査方向とがなす角度と、線幅との関係を示す図。
【図１３】網点スクリーンの説明図。
【図１４】第２実施形態の画像形成装置の動作を示すフローチャート。
【図１５】第２実施形態の副走査網点スクリーン角度を示す図。
【図１６】網点の配列方向と副走査方向がなす角度と、網点幅の関係を示す図。
【図１７】第１実施例の片側走査モードの副走査万線スクリーン角度を示す図。
【図１８】第１実施例の両側走査モードの副走査万線スクリーン角度を示す図。
【図１９】第２実施例の片側走査モードの副走査網点スクリーン角度を示す図。
【図２０】第２実施例の両側走査モードの副走査網点スクリーン角度を示す図。
【符号の説明】
【００７７】
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）、  ＰＴ，ＰＴ1，ＰＴ2，ＰＴ3…走査ピッチ、  ＳＲ…走査領域、  Ｘ…主走査方向、  Ｙ…副走査方向
【図１】
2006349922.tif 000003
【図２】
2006349922.tif 000004
【図３】
2006349922.tif 000005
【図４】
2006349922.tif 000006
【図５】
2006349922.tif 000007
【図６】
2006349922.tif 000008
【図７】
2006349922.tif 000009
【図８】
2006349922.tif 000010
【図９】
2006349922.tif 000011
【図１０】
2006349922.tif 000012
【図１１】
2006349922.tif 000013
【図１２】
2006349922.tif 000014
【図１３】
2006349922.tif 000015
【図１４】
2006349922.tif 000016
【図１５】
2006349922.tif 000017
【図１６】
2006349922.tif 000018
【図１７】
2006349922.tif 000019
【図１８】
2006349922.tif 000020
【図１９】
2006349922.tif 000021
【図２０】
2006349922.tif 000022