(57)【要約】【課題】  レーザビーム径よりドットサイズが小さい解像度において、高品位の画像を形成することができる走査露光装置及び画像形成装置を被走査面上の結像位置ずれや相反則不軌等による濃度ムラを低減できる光走査装置および画像形成装置を得る。【解決手段】  感光体上のビーム書き込み位置を複数設定し、走査線ごとに（あるいは走査線群ごとに）ビーム書き込み開始位置をずらす。これにより、得られる画像の縦横比を調整することができ、１ドットラインの太さ（副走査方向の線幅）を変更することが可能となるので、たとえば、縦横比が１となるように書き込み開始位置をずらす。【選択図】          図５
2006256148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報に基づいて半導体レーザを点灯し、前記半導体レーザから出力されたレーザビームによって感光体を走査露光する走査露光装置であって、
前記レーザービームの前記感光体上での主走査方向の書き込み開始位置が複数ある、
ことを特徴とする走査露光装置。
【請求項２】
１回の偏向走査により複数の前記レーザービームで構成される走査線群を偏向走査し、主走査方向と直交する副走査方向に隣接する走査線群では前記書き込み開始位置が異なる、
ことを特徴とする請求項１に記載の走査露光装置。
【請求項３】
主走査方向と直交する副走査方向に隣接する走査線では前記書き込み開始位置が異なる、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の走査露光装置。
【請求項４】
前記書き込み開始位置が主走査方向と直交する副走査方向で周期的に変動する、
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の走査露光装置。
【請求項５】
主走査方向と直交する副走査方向の書込み密度で決まる感光体上の走査線間隔をＡ、感光体上のビーム径をＢとした場合、２Ａ≦Ｂである、
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の走査露光装置。
【請求項６】
主走査方向と直交する副走査方向の書込み密度で決まる感光体上の走査線間隔をＡ、副走査方向の書込み位置のズレ量をＣとした場合、０＜Ｃ≦２Ａである、
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の走査露光装置。
【請求項７】
画像の種類に応じて前記書き込み開始位置を変更する、
ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の走査露光装置。
【請求項８】
前記書き込み開始位置をイメージ画像では各走査線で一定にし、テキスト画像では走査線ごとに異ならせる、
ことを特徴とする請求項７に記載の走査露光装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の走査露光装置と、
前記走査露光装置によって感光体上に形成された静電潜像を静電的に現像し、感光体上にトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を転写体に転写し、転写体上に画像を形成する転写手段と、
を有する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】
本発明は、走査露光装置及び画像形成装置に関し、特に、画像情報に基づいて半導体レーザを点灯し、前記半導体レーザから出力されたレーザビームによって感光体を走査露光する走査露光装置と、この走査露光装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の画像形成装置にはレーザを利用した静電方式が一般的である。このレーザ（主に半導体レーザ、以下ＬＤと表記する）を利用した画像形成装置では、レーザビームで感光体上を露光し、静電潜像を形成する走査露光装置が用いられている。
【０００３】
詳しくは、走査露光装置によって、表面が一様に帯電された感光体に、画像データに基づいて変調されたレーザビームを走査することにより静電潜像を形成する。この静電潜像にトナーを供給して現像した後、現像されたトナー像に転写紙を重ねて、静電的にトナーを転写紙表面に吸着させて転写する。その後、転写紙に熱又は圧力を与えて、転写されたトナー像を定着させて、画像を形成する。
【０００４】
ここで、走査露光装置におけるＬＤの駆動方法について説明する。レーザビームで静電潜像を形成する場合、レーザービームの光強度（光量）によって静電潜像の形成具合が異なり、予め定められた光強度のレーザービームとなるように（所定出力光量となるように）ＬＤを駆動することが必要とされる。またＬＤは、図１１に示されるように、その駆動電流が所定の電流値（以下、「閾値電流」という）Ith以上となったら、コヒーレントな光を出力するという特性を有する。
【０００５】
また、感光体上に静電潜像を形成するためには、画像データに基づく画像信号（Ｖｉｄｅｏ信号）、すなわちＬＤの点灯／消灯を示すＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて変調したレーザビームを出力する必要がある。
【０００６】
したがって、図１２に示されるように、ＬＤの駆動回路４００には、所望の出力強度に相当する電流をＬＤ４０２に供給するための電流源４０４と、ＬＤ４０２から出力されるレーザビームを画像データに基づいて変調するためのスイッチング回路４０６が設けられていた。電流源４０４は、設定電圧に応じた電流値の電流をスイッチング回路４０６を介してＬＤ４０２へ供給し、スイッチング回路４０６では、Ｖｉｄｅｏ信号に基づいて、ＬＤ４０２へ電流を供給／停止するようになっている。これにより、所望の光強度の、画像データに基づいて変調されたレーザビームを出力することができる。なお、このような変調方法は、一般にパルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＰＷＭ）方式と呼ばれる。
【０００７】
一方、レーザの出力光量によって潜像の形成具合が異なることを積極的に利用した変調方法として、強度変調（Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＰＡＭ）方式がある。このＰＡＭ方式による画像形成では、画像データに基づいてＬＤの発光強度（すなわち出力光量）を変化させることにより画像を形成する。
【０００８】
近年のデジタル化技術の進歩と、画像処理技術の発達に伴って、画像形成装置の高解像度化が益々進み、走査露光装置で実現できるレーザビーム径よりも細かいドットで画像を形成する解像度（主走査方向の補正処理による書込み密度ではなく、純粋な書込み密度に対応し、言い換えると、副走査方向の書込み密度に対応する）の要求が高まってきた。
【０００９】
図１３に、出力ビームの波長が７８０ｎｍであるＬＤを用いた一般的な走査露光装置のレーザビーム径と解像度の関係を示す。なお、一般的にレーザビーム径は、ビーム中心における光強度の１／ｅ2（ｅ：自然対数の底）となる点の直径と定義される。
【００１０】
図１３にも示されているように、一般的な走査露光装置のレーザビーム径が６０〜８０ｎｍであるのに対して、ドットサイズ（１ドットのサイズ）は、６００ｄｐｉ（ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）の解像度を得るためには約４２μｍとすることが求められ、１２００ｄｐｉの解像度を得るためには約２１μｍとすることが求められる。すなわち、現在主流の解像度である６００ｄｐｉであっても、既にレーザビーム径よりもドットサイズが小さくなっている。
【００１１】
このようにレーザビーム径よりもドットサイズの方が小さい場合、主走査方向と副走査方向の走査線の太さの比（以下、「縦横比」という）や中間色の再現性が著しく悪化し、画質が低下してしまう。
【００１２】
以下、縦横比について詳しく説明する。縦横比の理想値（正常値）は１、すなわち、図１４（Ａ）のように、同じドット数のラインを縦方向（副走査方向）に描いても、横方向（主走査方向）に描いても、同じ太さになるのが理想状態（正常状態）である。
【００１３】
一般に、ＰＷＭ方式による画像形成では、横方向に描かれるライン（横ライン）の太さは、主に副走査方向のレーザビーム径Ｄｓ（図１４（Ｃ）参照）に依存する。縦方向に描かれるライン（縦ライン）の太さは、主にＬＤの点灯時間に依存し、１ドットの点灯時間は、高解像度化に伴って短くなる。
【００１４】
従って、レーザビーム径よりもドットサイズの方が小さいと、図１４（Ｂ）に示されるように、横ラインは副走査方向のレーザビーム径Ｄｓによって決まる太さのままで、所望の解像度を実現するためのドットサイズよりも太く、縦ラインは逆に細くなってしまう。
【００１５】
より詳しくは、静電潜像を現像したときに、感光体の露光量が多い部分程、多くのトナーが付着し、露光量が少ないと少量のトナーしか付着しない。感光体にレーザビームを走査露光すると、図１５に示されるように、理想的な光出力波形でＬＤが駆動された場合、ＬＤ点灯開始位置近傍の感光体の露光量は、所定の露光量よりも低くなる。露光量が少ないと、感光体に形成される潜像が浅くなり、付着するトナー量が印字に必要なトナー量に足りなくなるので（斜線部分）、所謂画像のとびが生じる。このため、ＬＤの短時間点灯させて形成される縦ラインが、高解像度化に伴って細くなッしまう。
【００１６】
ＬＤの点灯時間を長くすれば、縦ラインを太くすることも可能だが、解像度によって１ドットの点灯時間は光学設計上、自ずと決定されるので、縦ラインを太くしたくてもＬＤの点灯時間をむやみに長くすることはできない。また、ＬＤの光強度（出力光量）を弱くすれば、横ラインを細くすることも可能だが、縦ラインもそれに伴って細くなってしまう。
【００１７】
結局、解像度が高くなる程、光学設計上決定される１ドットの点灯時間が短くなって、縦ラインが益々細くなるので、縦横比は悪化する一方である。また、トナー画像で形成される１ドットの形状は、高解像度化によって縦長になる傾向があり、１ドットの再現性が悪くなる。
【００１８】
また、これら縦横比と１ドットの再現性の悪化は、ハーフトーンの再現性にも影響を与える。例えば、ディザ方式の面積階調を利用した場合、図１６（Ａ）のように縦横複数の画素（サブピクセル）からなる１スクリーンセルにおいて、ドットで塗り潰す画素の数、すなわち１スクリーンセル内の塗潰し面積によって濃淡を表現する。
【００１９】
しかしながら、前述のように１ドットの形状が縦長になってしまうと、図１６（Ｂ）に示すように、うまく画素を塗り潰すことができず、１スクリーンセル内の塗り潰し面積が小さくなり、ハイライトの再現性が悪化してしまう。また、図１６（Ｃ）に示すように、縦方向に隣合うドット同士が重なり、濃度のなめらかさが乱れ（所謂トーンジャンプ）、横方向にドットが並ぶ場合は濃度が濃くなってしまう。また、万線スクリーンを用いた場合においても、同様の理由からハイライトの再現性が損なわれる。
【００２０】
ＰＡＭ方式によって、これらの問題を解決することも考えられるが、解像度が高くなる程、動作時間の高速性が要求され、また微小な光強度設定に対応するためにより多くの電流源が必要となる。従って、駆動回路の構成が複雑になり、消費電力量も多くなるため、コスト的に不利である。
【００２１】
また、レーザビーム径を細くすることも考えられるが、現在一般的に利用されている波長７８０ｎｍのＬＤでは、その特性及びコスト面から容易にレーザビーム径を変更することはできない。また、７８０ｎｍよりも波長の短いＬＤが使用可能となっても、更に高解像度化が進めば、いずれは同様の問題に直面する。
【００２２】
また、現在は電子写真のプロセス条件を変えることにより、これらの問題を目立たなくさせているが、今後更に高解像度化が進むと、プロセス条件だけでは解決が難しくなることが容易に予想され、抜本的な解決が必要である。
【００２３】
これを解決する方法として、たとえば特許文献１に記載の技術がある。特許文献１では、形成される潜像の状態が感光体の露光量によって異なる事を利用して、定常よりも光強度を強くして露光することにより、従来では浅く狭い潜像しか形成することが出来なかったものを、深く広い潜像が得られるようにしている。具体的にはＬＤ点灯開始時にオーバーシュートを発生させ、立ち上がりの光強度を定常の光強度（図１７（Ａ）参照）よりも強くさせる（図１７（Ｂ）参照）ことにより、縦横比や中間色の再現性を改善する事が示されている。
【００２４】
しかしながら、このオーバーシュートを発生させる手段に於いては、ＬＤが破壊してしまう高量範囲以下にオーバーシュート時の光量を設定しなければならず、本来ＬＤが持っている光量上限値に対して、通常時の光量を低く設定しなければならないため、結果として出力の大きいＬＤを選択しなければならない。また、オーバーシュートすることによってＶＣＣＩ等の対策も必要になってしまう。
【特許文献１】特開２００１−９６７９４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、レーザビーム径よりドットサイズが小さい解像度において、高品位の画像を形成することができる走査露光装置及び画像形成装置を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
請求項１に記載の発明では、画像情報に基づいて半導体レーザを点灯し、前記半導体レーザから出力されたレーザビームによって感光体を走査露光する走査露光装置であって、前記レーザービームの前記感光体上での主走査方向の書き込み開始位置が複数ある、ことを特徴とする。
【００２７】
すなわち、感光体上でのレーザービームの書き込み開始位置、すなわち走査線の開始位置が複数存在していることになるので、感光体上に、走査方向（主走査方向）に幅広い潜像を形成することができる。このため、副走査方向の線幅が太くなり、縦横比が改善され、高品位の画像を得る事ができる。
【００２８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、１回の偏向走査により複数の前記レーザービームで構成される走査線群を偏向走査し、主走査方向と直交する副走査方向に隣接する走査線群では前記書き込み開始位置が異なる、ことを特徴とする。
【００２９】
このように、隣接する走査線群ごとに書き込み開始位置を異ならせることで、副走査方向の線幅が変動する周期が短くなるので、より高品位な画像を得る事ができる。
【００３０】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、主走査方向と直交する副走査方向に隣接する走査線では前記書き込み開始位置が異なる、ことを特徴とする。
【００３１】
このように、隣接する走査線ごとに書き込み開始位置を異ならせることで、たとえば走査線群ごとに書き込み開始位置を異ならせた構成よりも、副走査方向の線幅が変動する周期がさらに短くなるので、より高品位な画像を得る事ができる。
【００３２】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記書き込み開始位置が主走査方向と直交する副走査方向で周期的に変動する、ことを特徴とする。
【００３３】
これにより、周期性を持たずに書き込み開始位置が変動する構成と比較して、より高品位な画像を得ることができる。
【００３４】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、主走査方向と直交する副走査方向の書込み密度で決まる感光体上の走査線間隔をＡ、感光体上のビーム径をＢとした場合、２Ａ≦Ｂである、ことを特徴とする。
【００３５】
このように、２Ａ≦Ｂを満たすようにすることで、副走査方向での走査線が途切れないようにして、高品位な画像を得ることができる。
【００３６】
請求項６に記載の発明では、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、主走査方向と直交する副走査方向の書込み密度で決まる感光体上の走査線間隔をＡ、副走査方向の書込み位置のズレ量をＣとした場合、０＜Ｃ≦２Ａである、ことを特徴とする。
【００３７】
このように、０＜Ｃ≦２Ａを満たすようにすることで、副走査方向での各走査線のうねりを防止し、より高品位な画像を得ることができる。
【００３８】
請求項７に記載の発明では、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の発明において、画像の種類に応じて前記書き込み開始位置を変更する、ことを特徴とする。
【００３９】
画像の種類に合わせて書き込み開始位置を変更して最適化できるので、さらに高品位な画像を得ることができる。
【００４０】
請求項８に記載の発明では、請求項７に記載の発明において、前記書き込み開始位置をイメージ画像では各走査線で一定にし、テキスト画像では走査線ごとに異ならせる、ことを特徴とする。
【００４１】
これにより、縦横比の正常値からのずれが顕著に出やすいテキスト画像において、縦横比を最適化して高品位な画像を得ることができる。また、テキスト画像と比較して縦横比のずれが顕在化しないイメージ画像では、書き込み開始位置を一定にして簡易に画像を得ることができる。
【００４２】
請求項９に記載の発明では、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の走査露光装置と、前記走査露光装置によって感光体上に形成された静電潜像を静電的に現像し、感光体上にトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を転写体に転写し、転写体上に画像を形成する転写手段と、を有することを特徴とする。
【００４３】
したがって、走査露光装置によって感光体上に形成された静電潜像が、現像手段によって現像され、トナー像が形成される。このトナー像が転写手段で転写体に転写され、転写体上に画像が形成される。
【００４４】
請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の走査露光装置を備えているので、副走査方向の線幅が太くなり、縦横比が改善され、高品位の画像を得る事ができる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明は上記構成としたので、レーザビーム径よりドットサイズが小さい解像度において、高品位の画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
次に、図面を参照して本発明に係る実施形態の一例を詳細に説明する。
【００４７】
（全体構成）
図１には、本発明が適用された電子写真方式の画像形成装置１０が示されている。図１に示されるように、画像形成装置１０はケーシング１２によって被覆されている。
【００４８】
画像形成装置１０の下部には、用紙トレイ１４が配設されている。用紙トレイ１４には、例えば、Ｂ５サイズ、Ｂ４サイズ、Ａ４サイズ、Ａ３サイズ等の所望のサイズの用紙１６が収容されている。用紙トレイ１４における用紙排出部近傍には半月ローラ１８Ａが配設されている。半月ローラ１８Ａは用紙トレイ１４に供給された用紙１６を上層から順に１枚ずつ送り出す。用紙トレイ１４から送り出された用紙１６は、複数の搬送ローラ対２０によって、後述する感光体２２と転写用帯電体２４との間に向けて搬送される。
【００４９】
画像形成装置１０の一方の側面（図１の右側面）には、必要に応じて用紙１６を手差しで挿入する手差しトレイ２６が配設されている。手差しトレイ２６における用紙排出部近傍には、前述した用紙トレイ１４と同様に半月ローラ１８Ｂが配設されており、用紙１６を上層から一枚ずつ送り出すことができるようになっている。
【００５０】
手差しトレイ２６が配設されている側面に対向する画像形成装置１０の側面（図１の左側面）には、所望の画像が形成された用紙１６が排出される排出トレイ２８が設けられている。
【００５１】
ケーシング１２内には、画像形成部３０が設けられている。画像形成部３０は、図１に示される矢印Ａ方向に定速回転する円筒状の感光体ドラム（以下、単に「感光体」という）２２、スキャナで原稿を読み取りかつ各種画像処理を施した画像データ（本実施形態における画像形成装置１０は白黒画像を対象としているため、画像処理を施すことによってグレイスケールの画像データに変換される）に基づいてレーザビームを（図１の矢印Ｂ参照）感光体２２に向けて照射する走査露光装置３２、及び用紙１６に所望の画像を定着する定着器３４等を含んで構成している。なお、本実施形態では、感光体２２の回転周速は１２０ｍｍ／ｓとなっている。
【００５２】
感光体２２の周面近傍には帯電器３６が配設されている。帯電器３６は、感光体２２を一様に帯電させるようになっている。具体的には、帯電器３６には、ピークトゥピーク値が２ｋＶの交流電圧と、−５００Ｖのグリッド電圧が印加されており、帯電器３６による帯電部位を抜けた感光体２２の表面は、一様に−５００Ｖに帯電されるようになっている。
【００５３】
帯電器３６により一様に帯電された感光体２２は、図１に示される矢印Ａ方向に回転することによってレーザビームが照射され、露光される。これにより、感光体２２に潜像が形成される。具体的には、露光された部分は、感光体２２の感光層からプラスの電荷が発生し、−１５０Ｖの潜像が形成されるようになっている。なお、ここで言う−１５０Ｖの潜像電位とは、走査露光装置３２により全面露光された場合、すなわち画像領域全体に走査が行われた場合の収束電位である。
【００５４】
また、走査露光装置３２によるレーザビームの照射位置よりも感光体２２の回転方向下流側には、感光体２２の周面に対向して、感光体２２にトナーを供給する現像器３８が配設されている。現像器３８から供給されたトナーは、走査露光装置３２によって、図１に示される矢印Ｂ方向からの光が照射された部分にトナーを付着するようになっている。これにより感光体２２にトナー像が形成される。
【００５５】
詳しくは、現像器３８は、感光体２２表面に対して０．３５ｍｍの間隔を設けて配設された現像ロール３９を備えており、現像ロール３９表面にトナーを薄層担持して感光体２２の回転に合わせて回転している。この現像ロール３９には、直流電圧と交流電圧を重畳された現像バイアス電圧が印加されるようになっている。具体的には、直流成分が−４００Ｖ、交流電圧は２４００Ｈｚでピークトゥピーク値が１．６ｋＶ、デューティ比が５０：５０の矩形波を用いている。
【００５６】
感光体２２に形成された潜像は、背景部分が−５００Ｖ、潜像部分が−１５０Ｖとなっており、現像バイアス電圧（−４００Ｖ）によりマイナス極性に帯電したトナーには、背景部分では感光体２２から現像ロール３９側へ、潜像部分では現像ロール３９から感光体２２側へと向かう電界力が働く。この電界力により、感光体２２の潜像部分にトナーが静電吸着され、トナー像が形成される。
【００５７】
なお、本実施形態では、感光体２２と現像ロール３９とが非接触の構成とした画像形成装置としたが、感光体２２と現像ロール３９とが接触している接触方式の画像形成装置でもよい。
【００５８】
また、トナーは磁性１成分トナーであり、現像ロール３９の回転時に現像ロール３９に圧接されている層厚規制部材との圧接部を通過することによりマイナス極性に帯電されるものを用いている。磁性現像剤（トナー）の場合は、現像ロール３９内に内包される磁石部材によりトナーが現像ロール３９表面に拘束保持されるが、非磁性トナーや２次成分系のトナーも各粒子の帯電により発生する現像ロール３９表面への鏡像力により保持されており、言うまでもなく感光体２２表面の電位と現像ロール３９に印加される現像バイアス電位の差を用いて現像を行うのであるから、その現像バイアスに交流電圧を伴う方式のものであれば、磁性１成分トナーに限定されるものではなく、非磁性トナーや２次成分系のトナーでもよい。また、帯電極性も、本実施の形態ではマイナス側としたが、プラス側としてもよい。
【００５９】
現像器３８の配設位置よりも感光体２２の回転方向下流側（感光体２２の軸芯垂下位置）には、感光体２２の周面に対向して、転写用帯電体２４が配設されている。転写用帯電体２４は、感光体２２に形成されたトナー像を用紙１６に転写する。
【００６０】
転写用帯電体２４の配設位置よりも感光体２２の回転方向下流側には、感光体２２に対向して、クリーナー４０が配設されている。クリーナー４０により、転写後に感光体２２の表面に残留しているトナーが除去される。
【００６１】
トナー像が転写された用紙１６は、図１に示される矢印Ｃ方向に搬送される。感光体２２よりも用紙１６の搬送方向下流側には、加圧ローラ４２と加熱ローラ４４を含んで構成している定着器３４が配設されている。定着器３４では、搬送されてきたトナー像が転写された用紙１６を加熱及び加圧し、トナーを融解固定する。すなわち、定着器３４では所謂定着処理が施され、用紙１６上に所定の画像が形成される。
【００６２】
（走査露光装置の詳細構成）
次に、走査露光装置３２について図２を用いて説明する。図２には、走査露光装置３２の概略構成が示されている。なお、この走査露光装置３２からは１本のレーザビームが出力する。
【００６３】
走査露光装置３２は、光源としてＬＤ５０と、ＬＤ５０から射出されたレーザビームを反射して、感光体２２にレーザビームを照射する回転多面鏡５２とを備えている。
【００６４】
ＬＤ５０は、ＬＤ駆動回路５４に接続され、画像データに基づいてレーザビームが射出されるようにコントロールされている。ＬＤ５０から射出されたレーザビームの進行方向下流側には、コリメータレンズ５６が配置されている。コリメータレンズ５６はＬＤ５０から射出されたレーザビームを拡散光線から平行光線に変換する。コリメータレンズ５６で平行光線に変換されたレーザビームは、シリンダレンズ５８を介して回転多面鏡５２に入射される。
【００６５】
回転多面鏡５２は、側面に複数の反射面５２Ａが設けられた正多角形状（本実施形態では正六角形）に形成されており、入射されたレーザビームはこの反射面５２Ａに収束するようになっている。
【００６６】
また、回転多面鏡５２は、モータ（図示省略）に軸着されており、回転軸６０を中心に矢印Ｄ方向に回転するようになっている。すなわち、各反射面５２Ａへのレーザビームの入射角が連続的に変化し、偏向される。これにより、感光体２２の軸線方向（図２における矢印Ｅの示す方向で、以下、「主走査方向」という）に走査して、レーザビームが感光体２２に照射される。
【００６７】
回転多面鏡５２により反射されたレーザビームの進行方向には、第１レンズ６２Ａと第２レンズ６２Ｂから構成されているｆθレンズ６２が配置されている。このｆθレンズ６２により、感光体２２にレーザビームを照射するときの走査速度が等速度になるとともに、感光体２２の周面上に結像点を結ぶ。
【００６８】
ｆθレンズ６２を透過したレーザビームは、反射ミラー６４により屈曲されて感光体２２に照射される。レーザビームの進行方向で、且つ主走査方向上流側（図２における感光体２２の最左端方向）には、ミラー６６が配置されている。また、ミラー６６によるレーザビームの反射方向にはフォトディテクタ６８が配置されている。
【００６９】
感光体２２をその軸線方向に走査するごとに、ミラー６６によって感光体２２の最左端方向に進行するレーザビームが反射されて、フォトディテクタ６８に入射する。すなわち、フォトディテクタ６８では、走査露光装置３２による感光体２２へのラインごとの照射開始タイミング（所謂ＳＯＳ：Ｓｔａｒｔ ｏｆ Ｓｃａｎ）を検知することができるようになっている。
【００７０】
本実施形態の画像形成装置１０では、走査露光装置３２によってレーザビームを走査露光して画像形成を行う時に、２１μｍ移動時間分だけＬＤ５０を点灯することにより１画素を形成する。すなわち、図３に示されるように、ＬＤ５０は、理論１画素に対して走査方向にビーム中心が２１μｍ移動して消灯される。
【００７１】
したがって、感光体２２上では、レーザビームの照射開始から終了までの間に、常にビームが照射される最重なり部が存在し、この最重なり部では光電効果が最も大きくプラス電荷が最も多く発生するので、潜像電位が最も上昇する。現像器３８では、前述のように現像バイアスにより、この潜像電位の任意のレベルをスレッシュホールド値として現像する。従来は、主走査方向に１ドット（画素）幅のライン（以下、「１ドットライン」という）を走査した場合と、副走査方向に１ドットラインを走査した場合とでは、感光体ドラム２２表面に形成されたレーザビームの最重なり部の潜像電位の幅は、図４の斜線部分に示されるように、明らかに差異を生じてしまう（なお、実際の潜像電位のスレッシュホールド値は画像形成装置の現像特性に合わせて最適な値に設定される）。
【００７２】
ここで、本実施形態の走査露光装置３２では、感光体２２上のビーム書き込み位置が、複数設定されており、走査線ごとに（あるいは後述する走査線群ごとに）ビーム書き込み開始位置を異ならせる（ずらす）ことができるようになっている。
【００７３】
図５には、このように感光体２２上のビーム書込み開始位置を走査線ごとにずらした場合の、実際の静電潜像（上段）と現像後の副走査方向１ドットラインの画像（下段）が概念的に示されている。図５（及び後述する図６）において、グレーの濃淡は潜像の深さをイメージ的に表している。なお、図５では、副走査方向の１ドットラインの潜像電位と、潜像が現像され用紙上に定着された１ドットラインの太さが変わる様子を判り易くする為に、スレッシュホールド値を８０μm、１ドット２１μmとして示している。また、図５（C）は従来の書き込み位置をずらさない場合であり、図５（Ｂ）は１ラインおきに１０μｍ書き込み開始位置をずらした場合、図５（Ａ）は１ラインおきに２１μｍ書き込み開始位置をずらした場合である。
【００７４】
図５（Ａ）〜（Ｃ）を比較すれば分かるように、主走査方向の書込み位置をずらすことにより、得られる画像の縦横比を調整することができ、１ドットラインの太さ（副走査方向の線幅）を変更することが可能となる。縦横比の正常値は一般的には１とされるので、図５に示した例では、（Ａ）のように２１μｍ書き込み開始位置をずらすと、縦横比１の画像が得られる。
【００７５】
図６（Ａ）及び（Ｂ）には、図５に示した例と同様にスレッシュホールド値が８０μm、１ドットの径が２１μmの場合に、主走査方向書込み位置をずらした場合の１ドットラインの静電潜像（グレー部分）と現像された１ドットラインの太さが概念的に示されているが、図９の場合と異なり、２ラインで走査線群が構成されており、走査線群ごとに、すなわち２ラインおきに書き込み開始位置を異ならせた構成とされている。
【００７６】
このように、２ラインおきに書き込み開始位置を異ならせた場合でも、得られる画像の縦横比を調整することができ、副走査方向の線幅を変更することが可能となる。なお、走査線群を構成するライン数は限定されず、上記の２ラインのほか、３ライン以上でもよい（この点において、図５に示した例では、１つの走査線群を１ラインで構成しているとみなすこともできる）。ただし、走査線群を構成するライン数が多くなると、副走査方向の線幅が変動する周期も長くなるので、より高品位な画像を得る観点からは、このライン数をより少なくすることが好ましく、図５に示した例のように、１ラインごとに書き込み開始位置をずらすことが特に好ましい。
【００７７】
主走査方向の書込み開始位置を異ならせるためには、すなわち感光体２２上のビーム書込み位置をある走査線ごとに変更するためには、ＳＯＳを基準としたコントローラから画像情報を送るタイミングを走査線ごとに変更するれば良い。また、２本のレーザビームを１つのＬＤから出射するいわゆるＤｕａｌ ＬＤを使用した場合には、感光体２２上に照射する際の主走査方向の２本のビーム位置を所定の値ずらした設計にしても良いし、。さらに、コントローラから画像情報を送るタイミングの変更と、２本のビーム位置をずらすことの両者の組合せでも良い。
【００７８】
また、複数の単一のビームを出射するＬＤを複数組み合わせた構成の走査露光装置を用いて、各ビームの感光体上での露光開始位置を異ならせるのでも良い事は言うまでも無い。
【００７９】
図７、図８及び図９には、１偏向走査時に、１本、２本及び４本のビームを走査する場合において、書込み開始位置を異ならせる例が示されている。図１１〜図１３において、いずれも（Ａ）は、副走査方向の奇数番目のラインと偶数番目のラインとで書き込み開始位置をずらした例、（Ｂ）は、副走査方向の１番目、２番目、５番目、６番目、・・・のラインと、３番目、４番目。７番目、８番目、・・・のラインとで書き込み開始位置をずらした例、（Ｃ）は、副走査方向の１番目、４番目、５番目、８番目、・・・のラインと、２番目、３番目。６番目、７番目、・・・のラインとで書き込み開始位置をずらした例、（Ｄ）は、副走査方向の１番目、５番目のラインと、２番目、３番目、６番目、７番目、・・・のライン及び４番目、８７番目、・・・のラインとで書き込み開始位置をずらした例、である。いずれの例においても、書き込み開始位置は副走査方向に周期性をもってずれているので、このような周期性を持たずに書き込み開始位置がずれる構成と比較して、より高品位な画像を得ることができる。
【００８０】
図１０には、ビーム径が副走査方向の走査線間隔とほぼ等しいときの静電潜像が概念的に示されている。このようにビーム径Ｂが、感光体２２上での副走査方向の走査線間隔Ａと略同じ場合には、副走査方向の１ドットラインは途切れ途切れになってしまう。これを回避するためには少なくとも、２Ａ≦Ｂ、すなわち、走査線間隔Ａの２倍のビーム径Ｂである必要がある。この条件を満たすように走査線間隔Ａとビーム径Ｂとを設定すると、副走査方向の１ドットラインは途切れることなく連続し、高品位の画像を得られるので、好ましい。
【００８１】
また、主走査方向の書き込み位置のズレ量Ｃも、走査線間隔Ａの２倍を超えると副走査方向の１ドットラインがうねりだし、画質が劣化してしまうので好ましくない。これを回避するためには、少なくとも、Ｃ≦２Ａ、すなわち、ズレ量Ｃが走査線間隔Ａの２倍を超えない範囲とする必要がある。この条件を満たすように走査線間隔Ａとズレ量Ｃとを設定すれば、副走査方向でのラインのうねりがなくなり、高品位の画像を得られるので、好ましい。なお、当然のことながら、ズレ量Ｃに関しては、０（ゼロ）より大きい必要がある。したがって、ズレ量Ｃに貸される条件は、０＜Ｃ≦２Ａとなる。
【００８２】
本発明において、書き込み位置は、副走査方向に見てランダムにずらされていてもよいが、周期的に変動するようにすると、より高品位な画像を得られることができ、好ましい。
【００８３】
また、本発明において、書き込み開始位置をずらす画像は特に限定されない。しかしながら、実際には、画像の種類に応じて、画像の縦横比の正常値からのずれが顕著に出やすいこともある。したがって、画像の種類に合わせて書き込み開始位置をずらして最適化すれば、さらに高品位な画像を得ることができ、好ましい。たとえば、いわゆるテキスト画像では、縦横比の正常値からのずれが顕著に出やすいので、書き込み開始位置をずらして縦横比を最適化し、高品位な画像を得ることができる。これに対し、いわゆるイメージ画像では、テキスト画像と比較して縦横比のずれが顕在化されにくいので、書き込み開始位置を一定にして簡易に画像を得るようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の一実施形態の画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態の走査露光装置を示す概略図である。
【図３】画像形成装置による１ドットの形成原理を示す概念図である。
【図４】通常の場合に形成される主・副走査方向の１ドットラインを示す概念図である。
【図５】本発明において、１ラインごとに書き込み開始位置をずらした場合の静電潜像と１ドットラインの画像を示す概念図であり、（Ａ）は２１μｍ（１２００ｄｐｉ時の１ドットに相当）ずらした場合、（Ｂ）は１０μｍずらした場合、（Ｃ）は全くずらさない場合である。
【図６】本発明において、２ラインおきに書き込み開始位置をずらした場合の静電潜像と１ドットラインの画像を示す概念図であり、（Ａ）は１０μｍ（１２００ｄｐｉ時の１ドットに相当）ずらした場合、（Ｂ）は２１μｍずらした場合である。
【図７】（Ａ）〜（Ｄ）はいずれも、１走査で１ビームを偏向走査する場合の主走査方向の書き込み開始位置の例をそれぞれ示す説明図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｄ）はいずれも、１走査で２ビームを偏向走査する場合の主走査方向の書き込み開始位置の例をそれぞれ示す説明図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｄ）はいずれも、１走査で４ビームを偏向走査する場合の主走査方向の書き込み開始位置の例をそれぞれ示す説明図である。
【図１０】ビーム径が走査線間隔と等しい場合の静電潜像を示す概念図である。
【図１１】一般的なＬＤの出力特性を示す図である。
【図１２】画像形成装置に用いられる一般的なＬＤ駆動回路を示す回路図である。
【図１３】レーザービーム径と解像度との関係を示す説明図である。
【図１４】縦横比を説明するための説明図であり、（Ａ）は同じドット数で縦ラインと横ラインを形成した画像の理想状態、（Ｂ）はレーザビーム径よりもドットサイズが小さい場合に形成される画像、（Ｃ）はレーザービームのスポット形状を示す。
【図１５】走査露光装置で通常の露光状態において、縦横比及び１ドットの再現性が悪化することを示す説明図である。
【図１６】走査露光装置で通常の露光状態において、ハーフトーンの再現性が低下することを示す説明図であり、（Ａ）は面積階調を説明するための図、（Ｂ）、（Ｃ）はレーザービーム径よりもドットサイズが小さい場合の１スクリーン内のド塗り潰し状態を示す図である。
【図１７】（Ａ）は従来のＬＤ駆動回路（オーバーシュート回路無し）によってＬＤを駆動した場合のＬＤの出力波形、（Ｂ）はＬＤ駆動回路（オーバーシュート回路有り）によってＬＤを駆動した場合のＬＤの出力波形を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８５】
１０    画像形成装置
１６    用紙（転写体）
２４    転写用帯電体（転写手段）
３２    走査露光装置（露光手段）
３４    定着器
３６    帯電器
３８    現像器（現像手段）
５０    ＬＤ（半導体レーザ）
５２    回転多面鏡
５４    ＬＤ駆動回路（半導体レーザ駆動回路）
６２    ｆθレンズ（結像手段）
Ｄｔ    主走査方向のレーザビーム径
Ｄｓ    副走査方向のレーザビーム径
【図１】
2006256148.tif 000003
【図２】
2006256148.tif 000004
【図３】
2006256148.tif 000005
【図４】
2006256148.tif 000006
【図７】
2006256148.tif 000007
【図８】
2006256148.tif 000008
【図９】
2006256148.tif 000009
【図１０】
2006256148.tif 000010
【図１１】
2006256148.tif 000011
【図１２】
2006256148.tif 000012
【図１３】
2006256148.tif 000013
【図１４】
2006256148.tif 000014
【図１５】
2006256148.tif 000015
【図１６】
2006256148.tif 000016
【図１７】
2006256148.tif 000017
【図５】
2006256148.tif 000018
【図６】
2006256148.tif 000019