(57)【要約】【課題】  マルチビームタイプの露光走査装置を用いた場合のグロス書き込みモード時における形成画像の品質を低下させない措置を施した露光走査装置，あるいはそのような露光走査装置を備えた画像形成装置を提供すること。【解決手段】  複数の光源を用いて同時に複数の主走査ラインについて画像の感光体への書き込みを行う通常書き込みモードと，上記複数の光源のうちの一部の光源を用いて同時に１又は複数の主走査ラインについて画像の感光体への書き込みを行い，残りの光源については，一定のバイアス電流を流すグロス書き込みモードによる制御を可能とする露光走査装置の改良でであり，前記グロス書き込みモード時における前記残りの光源へのバイアス電流が，前記一部の光源に与える最小電流より低い電流に設定されてなる露光走査装置。【選択図】      図４
2011194768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源を用いて同時に複数の主走査ラインについて画像の像担持体への書き込みを行う通常書き込みモードと，上記複数の光源のうちの一部の光源を用いて同時に１又は複数の主走査ラインについて画像の像担持体への書き込みを行い，残りの光源については，一定の低い電流を流す低速書き込みモードによる制御を可能とする画像形成装置であって，
前記低速書き込みモード時における前記残りの光源への電流が，前記一部の光源に与える最小電流より低い電流に設定されてなる画像形成装置。
【請求項２】
前記低速書き込みモード時における前記残りの光源への電流が，前記一部の光源による像担持体に形成された画像に影響を与えない程度の低い電流である請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
一部の光源による感光体に形成された画像に影響を与えない程度の低い電流が前記１又は複数の主走査ラインについての画像の像担持体への書き込みを行っている光源に与えられる画像書き込みの電流値の０．２〜１．５％に設定されてなる請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
一部の光源による像担持体感光体に形成された画像に影響を与えない程度の低い電流が前記１又は複数の主走査ラインについての画像の感光体への書き込みを行っている光源に与えられる画像書き込みの電流値の０．２〜０．８％に設定されてなる請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，複数の光源を用いて同時に複数の主走査ラインについて画像の感光体（像担持体）への書き込みを行う通常書き込みモードと，上記複数の光源のうちの一部の光源を用いて同時に１又は複数の主走査ラインについて画像の感光体への書き込みを行い，残りの光源については，一定の電流を流す低速書き込みモードによる制御を可能とする画像形成装置に関するもので，低速書き込みモード（例えば、グロス書き込みモード等）における画像の品質を向上させるための改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の画像形成装置においては，複数の光源を用いて同時に複数の主走査ラインについて画像の感光体への書き込みを行う通常書き込みモードと，上記複数の光源のうちの一部の光源を用いて同時に１又は複数の主走査ラインについて画像の感光体への書き込みを行い，残りの光源については，一定の電流を流すグロス書き込みモードなどを含む低速書き込みモードを備えたものが市販されている。
このような低速書き込みモードは，厚紙時などの転写紙に通常の画像形成速度より遅い低倍速で印字を行うものであり，複数の光源が感光体への露光に用いられる場合には，その一部の光源が間引き駆動されることで，感光体への露光が低速で行われ，また，転写紙の搬送も低速で行われることで，十分の熱を転写紙に与えて，定着不良がないように構成されている。
たとえば，図１に示すように４個の光源を用いて一斉に露光を行う４ビーム形式の露光装置の場合，１走査目には１，２番目の光源に対して画像データが払い出されて，１，２ビームについての露光が行われるが，３，４番目の光源については画像データの払い出しが行われず，一定の電流が出力される。そして，２走査目において，３，４列目の画像データの払い出しが１，２番目の光源に対して行われる。このとき，３，４番目の光源については画像データの払い出しは行われず，一定の電流が流される。
このような操作によって，画像データの払い出しが低速（この場合，２分の１倍速）で行われる。
光源が１個の場合には，２回の走査の最初の走査について画像データの払い出しが行われ，２回目の走査時には払い出されないように操作されることで低速化が実行される。
このような光源が１個の場合の露光装置が，特許文献１に記載されている。
もちろん，感光体の回転速度を低下させ，かつ光源の露光速度を低下させるような複雑な構成を採用することでも露光処理の低速化は可能であるが，このような制御は複雑でコストが大幅に上昇する問題があり，しかも感光体の感度は露光速度によって大きく変化するので，実際には実現困難で，低速露光を実施するには，上記のような間引き運転が現実的である。
ところで，一斉に露光する光源の数にかかわらず，間引かれている時の光源には所定の低電圧がかけられている。このような画像データの払い出しの行われていない時に，露光用の光源にかけられる電流を低下された電流ということにする。
光源１個で２走査に１回の露光が行われる場合には，たとえば１回目の走査時には，画像濃度に応じた電流が画像データの有無に応じて光源に掛けられることで画像データに対応した静電潜像が感光体に形成され，２回目の走査時の電流は前記した低下された電流に保たれる，ということが繰り返される。
また通常書き込みモードによる露光時には，複数の光源によって一斉に画像に対応した静電潜像を形成するマルチビームタイプの露光装置では，前記した図１の説明のように，１，２番目の光源については，毎走査毎に画像データの濃度に応じた電流が画像データの有無に応じて光源に掛けられることで画像データに対応した静電潜像が感光体に形成されるが，休んでいる３，４番目の光源については，終始光る必要がないので一定の低下された電流に保たれればよい。
なお，マルチビームの場合には，休んでいる光源については，電圧を０にしても低速露光は可能であるが，実際には，低速露光から通常の露光速度に切り替えたときに，通常の制御された電圧に復帰する処理（初期化処理という）に時間がかかるため，休んでいる光源についても所定の低下された電流が掛けられている。
【０００３】
ところで上記した低下された電流が高く設定されていると，画像データの払い出されていない（休んでいる）走査時でも，光源のわずかな発光によって感光体が薄く露光してしまい，その後に形成する出力画像に影響が現れてしまうという問題がある。
この問題は，本発明のように低速書き込みモード時における前記休止している光源への電流を，画像を形成させない程度の低下された電流に設定させることで解決されうる。
しかしながら，前記のように１個の光源のみを画像データに対応した露光状態で走査させたり，１ライン分休ませたりするシングルビーム構造の露光装置においては，このような解決策を講じると，次に説明するような，新たな問題が発生する。
図２は，光源への電流と輝度との関係を表わすグラフである。例えば，Ｃは画像中の最も明るい最大輝度を出力する時の電流，即ち最大電流であり，その時の輝度ｃが最大輝度を表わす。
またＢは，画像中の最も暗い最小輝度を出力する時の電流，即ち通常の低下された電流であり，この時光源はわずかに発光している。即ち，画像の濃度に応じて光源はＢ−Ｃ間の電流に応じてｂ−ｃ間の輝度で発光する。
しかし，ｂの輝度は最小の輝度であって，この輝度ｂで感光体を照明すると，その時の露光によって，感光体が薄く感光してしまう程度の輝度である。感光体を光源によって１回だけ走査する通常書き込みモードの場合には，この最小輝度による走査でも画像の品質をほとんど悪化させない程度の輝度であるが，１回目のＢ−Ｃ間の電流（ｂ−ｃ間の輝度）で走査した後に（または前に），低速化のために照明を行わない時間帯に（休止時に）Ｂの電流で走査を行うと，上記休止用の走査による影響と画像に対応した電流による走査とが重なるため，出力画像に影響が現れてしまう。即ち，若干，明るくなりすぎる画像となる。
そのような不都合を回避するために，照明を行わない時間帯（休んでいる状態）には，光源への電流をＡ（＜Ｂ）に設定することで，感光体の露光の輝度が低くなり，そして、輝度は、ａになる。その後に形成する出力画像への影響が生じなくなるか，又は無視できる程度になる。
そして，上記のように１個の光源のみを用いて，これに流す電流を変化させることによって感光体に画像を形成するシングルビーム方式の露光装置では，画像データに対応する電流を光源に流す時には，Ｂ−Ｃ間の電流を，照明を行わない時間帯（休んでいる状態）には，Ａの電流を流す，という具合に光源に出力する電流を高速で切り替える制御を行うか，あるいは画像データに対応する電流を光源に流す時には，Ａ−Ｃ間の電流を，照明を行わない時間帯（休んでいる状態）には，Ａの電流を流す，という具合に，画像データに対応する電流を光源に流す時に，電流の変化を大きくする（Ａ−Ｃ間の電流を流す）という２つの制御によって対応することが可能である。
【０００４】
しかし，前者は，光源に出力する電流を高速で切り替える複雑な制御が必要であり，制御装置のコスト高となる新たな問題を生じる。
また後者の方法では，光源に与える電流について，本来必要でない幅の広い変動（Ａ−Ｃの変動）を与えなければならない。しかしこれは光源の制御部に必要以上の負荷をかけることになり，制御部のコストを押し上げる原因となるという新たな問題を生じさせる。
【０００５】
本件発明者は，低速書き込みモードの露光走査を行う場合，上記のような問題点があることを従来より意識していたが，その後の研究によって，このような新たな問題は，１個の光源で全ての走査を行う，いわゆるシングルビームの露光走査装置に生じることであり，複数個の光源で走査を行う，いわゆるマルチビームの露光走査装置においては，簡単な構成で上記新たな問題の発生を抑えることができることを見出した。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，マルチビームタイプの露光走査装置を用いた場合の低速書き込みモード時における形成画像の品質を低下させない措置を施した露光走査装置，あるいはそのような露光走査装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１１０７９４号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は，
複数の光源を用いて同時に複数の主走査ラインについて画像の像担持体への書き込みを行う通常書き込みモードと，上記複数の光源のうちの一部の光源を用いて同時に１又は複数の主走査ラインについて画像の像担持体への書き込みを行い，残りの光源については，一定の低い電流を流す低速書き込みモードによる制御を可能とする画像形成装置であって，
前記低速書き込みモード時における前記残りの光源への電流が，前記一部の光源に与える最小電流より低い電流に設定されてなる画像形成装置である。
この場合，前記低速書き込みモード時における前記残りの光源への電流は，前記一部の光源による像担持体に形成された画像に影響を与えない程度の低い電流に設定される。
このような前記一部の光源による像担持体に形成された画像に影響を与えない程度の低い電流の値は，前記１又は複数の主走査ラインについての画像の像担持体への書き込みを行っている光源に与えられる画像書き込みの電流値との関係で決まるものであり，例えば前記１又は複数の主走査ラインについての画像の像担持体への書き込みを行っている光源に与えられる画像書き込みの電流値の０．２〜１．５％に設定されることが望ましく，さらには０．２〜０．８％に設定されることが望ましい。
なお，このような画像形成装置は複写機，プリンタ，ＦＡＸなどあるいはそれらの複合機といったあらゆる画像形成装置を含むものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば，前記休止中の光源による露光が本発明の前記１又は複数の主走査ラインについての画像の像担持体への書き込み画像の品質に影響を与えないので，マルチビームタイプの露光走査装置を用いた場合の低速書き込みモード時における形成画像の品質を低下させない画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来の露光走査装置における走査ラインと光源のオン，オフ状態を示す概念図。
【図２】本発明に係る画像形成装置のゲイン補正の状況を示すグラフ。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概要を示す図。
【図４】本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の制御系統を示すブロック図。
【図５】本発明の一実施形態にかかる画像形成装置に用いられる光走査装置の構造を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
以下，本発明の実施形態に係る画像形成装置Ｘの概要について説明する。
【００１１】
まず，図３に示す概略断面図を用いて，本発明の実施形態に係る画像形成装置Ｘが備える画像形成部αの構成について説明する。
画像形成装置Ｘは，トナーを用いて画像形成を行う複写機，プリンタ，ファクシミリ装置等の電子写真方式の画像形成装置である。
画像形成装置Ｘは，トナー像を形成して記録紙に画像形成を行う画像形成部αや，その記録紙を前記画像形成部αに供給する給紙部（不図示）及び画像形成の行われた記録紙の排出がなされる排紙部（不図示）等を備えている。
図３に示すように，前記画像形成部αは，トナー像を担持する感光体ドラム１（像担持体の一例），その感光体ドラム１の表面を一様に帯電させる帯電装置３，前記感光体ドラム１表面にビーム光を走査させて露光することにより静電潜像を書き込む光走査ユニットＹ，その静電潜像にトナーを供給することによりトナー像として現像する現像装置２，そのトナー像を記録紙に転写させる転写ローラ４，トナー像を記録紙に転写後の前記感光体ドラム１表面の除電を行う除電装置５等を備えて概略構成される。
前記感光体ドラム１は，例えば，高硬度で性状が安定しているため耐久性に優れる一方，感度ムラに加えて帯電ムラが比較的顕著に表れやすいａ−Ｓｉ感光体等である。
前記帯電装置３は，前記感光体ドラム１の表面をその軸方向に沿って一様に帯電させるものであるが，前記感光体ドラム１に帯電ムラがある場合，前記帯電装置３による帯電後（露光前）の電位（初期電位）には分布が生じる。
【００１２】
前記現像装置２は，前記感光体ドラム１にトナーを供給する現像ローラを備え，その現像ローラに印加された電位（現像電位）と前記感光体ドラム１表面の電位との電位ギャップに応じて，前記現像ローラ上のトナーが前記感光体ドラム１の面上に引き寄せられ，前記静電潜像がトナー像として顕像化される。
【００１３】
次に，図４の斜視図を用いて，本発明に係る露光走査装置の一例である前記光走査ユニットＹについて説明する。
前記光走査ユニットＹは，前記感光体ドラム１に対し，複数本のビーム光（レーザ光）の出力及び走査を行なう機器として，光源Ｚ，偏向ミラー８，ポリゴンミラー９，ｆθレンズ７，ＢＤセンサ１０等が，樹脂成型等により一体成型された筐体３０に組み込まれてユニット化されたものである。
前記光源Ｚは，複数の光源からなり，１つの前記感光体ドラム１に対して複数のビーム光を出力するいわゆるマルチビームレーザ光源であり，それら複数のビーム光の光軸の相対位置関係が予め調整されている。
通常書き込みモードにおいては，前記ポリゴンミラー９は，前記光源Ｚから出力される複数のビーム光を一括して所定の主走査方向（前記感光体ドラム１の回転軸方向）に走査させるものであり，これにより一括走査される複数のビーム光が前記偏向ミラー８により前記感光体ドラム１の表面に導かれることにより，前記感光体ドラム１の表面が露光される。
【００１４】
ＢＤセンサは，前記ポリゴンミラー９により走査されるビーム光が所定の基準位置（基準方向）にあることを検出する光センサであり，前記ｆθレンズ７は，前記感光体ドラム１表面におけるビーム光の走査速度が一定速度となるように調整するものである。
この光走査ユニットＹによって前記感光体ドラム１各々の表面に走査されるビーム光により，前記帯電装置３により予め帯電済みの前記感光体ドラム１各々の表面に対し，後述する画像処理部１２により決定される画素階調（各画素の濃淡レベルを表す階調）に基づく露光が行われ，静電潜像が書き込まれる。
【００１５】
図５は，画像形成装置Ｘの主要部の概略構成を表すブロック図である。
画像形成装置Ｘは，前記帯電装置３，前記光走査ユニットＹ，前記現像装置２及び前記除電装置５に加え，ＭＰＵ及びその周辺装置であるＲＯＭ，ＲＡＭ等から構成され，当該画像形成装置Ｘの各構成要素を制御する制御部５０，利用者に対する情報の表示手段であるとともに，利用者の操作に従って情報を入力する手段でもある液晶タッチパネル等の表示操作部５１，各種画像処理を行う画像処理部５２，ＥＥＰＲＯＭ等の読み書き自在の記憶手段であり，各種データを記憶するデータ記憶部５３及び前記感光体ドラム１各々の回転方向の位置を検出する回転位置検出部５４等を備えている。
前記画像処理部５２は，所定の画像データに基づいて，画素ごとの濃淡レベルを表す画素階調をデジタル方式により決定する処理を実行する。前記画像データは，当該画像形成装置Ｘがプリンタやファクシミリ装置である場合は，外部装置から不図示の通信制御部を介して入力され，当該画像形成装置が複写機である場合は，不図示の画像読取部により原稿から読み取られるものである。
【００１６】
ここで，前記画像処理部５２は，前記画像データに基づいて，複数画素からなる画素群（以下，単位画素群という）の単位で，描画（印字）する画素の配列，及び描画する画素の前記画素階調を決定する誤差拡散方式やスクリーン方式等の面積階調方式によって画像の濃度階調表現を行う。
前記データ記憶部５３には，予め，前記感光体ドラム１各々について，その表面を複数に分割した分割領域ごとに，その分割領域における電位特性と全ての前記分割領域に共通の所定の基準電位特性との差分に応じた露光量調節情報が個別に記憶されている。例えば，前記分割領域各々の識別情報として，前記ＢＤセンサ１０及び前記制御部５０により検出される主走査方向（前記感光体ドラム１の回転軸方向）のビーム光走査位置（照射位置）と前記回転位置検出部５４の検出値との組み合わせを記憶しておき，さらにその組み合わせ（前記分割領域各々の識別情報）各々に対応づけて前記露光量調節情報を記憶しておく。
【００１７】
前記制御部５０は，前記ＢＤセンサ１０から走査ビーム光が所定の基準位置にあるか否かを表す基準位置信号を，前記画像処理部５２からは画像処理により決定された前記画素階調を，前記回転位置検出部５４からは前記感光体ドラム１の回転位置信号を各々取得し，前記光源Ｚを制御することによってビーム光の光量制御を行う。その際，前記制御部５０は，前記感光体ドラム１上における主走査方向（前記感光体ドラム１の回転軸方向）と副走査方向の各々におけるビーム光の照射位置を，前記基準位置信号及び前記感光体ドラム１の回転位置信号に基づいて認識し，これからビーム光を照射しようとしている位置（画素或いは前記分割領域）に対応する前記露光量調節情報を前記データ記憶部５３から抽出（検索）して読み出す。
【００１８】
通常書き込みモードにおける画像形成の状態では，本画像形成装置Ｘの前記制御部５０は，複数のビーム光のドライバに前記データ記憶部５２に記憶された画像に対応する前記画像データに基づいて，複数画素からなる画素群（以下，単位画素群という）の単位で，描画（印字）する画素の配列，及び描画する画素の前記画素階調を決定する誤差拡散方式やスクリーン方式等の面積階調方式によって濃度階調表現されたデータが時々刻々払いだされ，複数ラインについて同時に露光操作を行う。
出力電流について具体的に言えば，図４における出力電流Ｂ〜Ｃ間の画像濃度に対応する電流が出力されて，画像が形成される。
【００１９】
しかしこのような露光制御は，通常書き込みモードによる画像形成時のことであり，本発明が解決しようとする課題を生じる低速書き込みモード時には，例えば図１に示すように４個の光源を用いて一斉に露光を行う４ビーム形式の露光装置において，実際の露光には１，２番目の光源が用いられる場合，１走査目には１，２番目の光源に対して画像データが払い出されて１，２ビームについての露光が行われる。この時の光源への出力電流は，前記のように図２におけるＢ〜Ｃの範囲で変動する電流である。このとき，３，４番目の光源については画像データの払い出しが行われず，これら３，４番目の光源については出力電流が前記Ｂの電流よりも更に少ない，Ａの電流が与えられる。この時のＡの電流は，その露光による感光が，その後に（２走査目の露光の時に）照射される１，２列目の光源による露光による感光に，実質的に影響を与えない程度の低い値に設定される。このようなＡの出力電流は，事前に実験によって求められた低い値が採用される。
そして，２走査目においては，１走査目に３，４番目の光源が通過した（出力電流Ａの露光によってわずかに感光した）ラインに１，２番目の光源からの光線による走査が行われる。これにより，副走査方向の露光速度が通常の２分の１に減速され，且つ，１走査目において３，４番目の光源については払い出されるべきであった画像データの払い出しが１，２番目の光源に対して行われる。このとき，３，４番目の光源については画像データの払い出しは行われず，前記図４のＡの出力電流による微弱な露光が行われる。当然ながら，転写紙の送り速度も通常の２分の１に減速される。
このような操作を繰り返すことによって，画像データの払い出しが低速（この場合，２分の１倍速）で行われ，例えば厚紙などの場合の，低速による画像形成が実行される。
上記した一部の光源による感光体に形成された画像に影響を与えない程度の低い電流の値としては，前記１又は複数の主走査ラインについての画像の感光体への書き込みを行っている光源に与えられる画像書き込みの電流値の０．２〜１．５％程度に設定されてなることが望ましいが，更には，０．２〜０．８％に設定することで画像への影響を著しく少なくすることができる。
【００２０】
上の説明は，４個の光源を用いた露光走査装置の例であるが，２個，３個，あるいは４個以上の場合であっても差し支えない。
また，複数の光源のうちのいくつを実際の露光に使い，いくつを休止状態にするかについては，設計上，任意に設定することが出来る。
以上，本発明の実施の形態について説明したが，本発明の画像形成装置は，上述の図示例にのみ限定されるものではなく，本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である
また，説明した画像形成装置Ｘは，複写機，ファクシミリあるいはそれらの複合機が典型例であるが，画像読取装置を用いたものであればいかなる画像形成装置にも適用可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２１】
１      感光体ドラム（像担持体）
２      現像装置
３      帯電装置
Ｘ      画像形成装置
Ｙ      光走査ユニット（露光走査装置）
Ｚ      光源
【図１】
2011194768.tif 000003
【図２】
2011194768.tif 000004
【図３】
2011194768.tif 000005
【図４】
2011194768.tif 000006
【図５】
2011194768.tif 000007