(57)【要約】      （修正有）【課題】潜像解像度の高い画像を形成することができる画像形成方法を提供する。【解決手段】画像部の画素のそれぞれは、画素の近傍の画像パターンと、複数の画素から構成された照合パターンと、が照合されることにより、画像部を構成する画素のうち、少なくとも非画像部との境界にある画素を非露光画素とし、画像部を構成する画素のうち、少なくとも非露光画素に隣接する画素を、画像部を露光するのに必要な所定光出力値より高い光出力値の光で露光される高出力露光画素とする決定が実行され、照合パターンは対称な２次元配列であって、画像パターンに照合パターンと一致した部分があるとき、照合パターンの対称軸上の画素に対応する画像部の画素に対して決定が実行され、２次元配列の１辺の画素数は、非露光画素に決定される連続する１列の画素数および高出力露光画素に決定される連続する１列の画素数の和の２倍以上である。【選択図】図１９
2019051716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像部と非画像部とを含む画像パターンに応じた光で像担持体の表面を露光する露光工程により、前記画像パターンに対応する静電潜像を形成する方法であって、
前記画像部は、複数の画素から構成され、
前記画像部の前記画素のそれぞれは、前記画素の近傍の画像パターンと、複数の画素から構成された照合パターンと、が照合されることにより、前記画像部を構成する画素のうち、少なくとも前記非画像部との境界にある画素を非露光画素とし、
前記画像部を構成する画素のうち、少なくとも前記非露光画素に隣接する画素を、前記画像部を露光するのに必要な所定光出力値より高い光出力値の光で露光される高出力露光画素とする決定が実行され、
前記照合パターンは対称な２次元配列であって、前記画像パターンに前記照合パターンと一致した部分があるとき、前記照合パターンの対称軸上の画素に対応する前記画像部の画素に対して前記決定が実行され、前記２次元配列の１辺の画素数は、前記非露光画素に決定される連続する１列の画素数および前記高出力露光画素に決定される連続する１列の画素数の和の２倍以上である、
ことを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
画像部と非画像部とを含む画像パターンに応じた光で像担持体の表面を露光する露光工程により、前記画像パターンに対応する静電潜像を形成する方法であって、
前記画像部は、複数の画素から構成され、
前記画像部の前記画素のそれぞれは、前記画素の近傍の画像パターンと、複数の画素から構成された１次元配列の照合パターンと、が前記１次元配列の前記照合パターンと前記画像パターンとの相対位置が上下左右４方向のうちの１の方向である第１の方向に照合されることにより、前記画像部を構成する画素のうち、少なくとも前記非画像部との境界にある画素を非露光画素とし、
前記画像部を構成する画素のうち、少なくとも前記非露光画素に隣接する画素を、前記画像部を露光するのに必要な所定光出力値より高い光出力値の光で露光される高出力露光画素とする決定が実行され、
前記決定が実行された画像パターンに対し、前記画素の近傍の画像パターンと、前記１次元配列の照合パターンと、が、前記１次元配列の前記照合パターンと前記画像パターンとの相対位置が上下左右４方向のうちの前記第１の方向とは異なる第２の方向に照合し、前記画像部を構成する画素の光出力値を決定する、
ことを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】
前記画像部の連続する１列の画素数が、前記非露光画素とする画素数および前記高出力露光画素とする画素数の和の２倍未満のとき、前記非露光画素に決定される画素の一部を高出力露光画素とする処理が前記決定の前に実行される、
請求項１又は２記載の画像形成方法。
【請求項４】
画像部と非画像部とを含む画像パターンに応じた光で像担持体の表面を露光する露光工程により、前記画像パターンに対応する静電潜像を形成する方法であって、
前記画像部は、複数の画素から構成され、
前記画像部の前記画素のそれぞれは、前記画素の近傍の画像パターンと、複数の画素から構成された照合パターンと、が照合されることにより、前記画像部を構成する画素のうち、少なくとも前記非画像部との境界にある画素を非露光画素とし、
前記画像部を構成する画素のうち、少なくとも前記非露光画素に隣接する画素を、前記画像部を露光するのに必要な所定光出力値より高い光出力値の光で露光される高出力露光画素とする決定が実行され、
前記画像部の連続する１列の画素数が、前記非露光画素とする画素数および前記高出力露光画素とする画素数の和の２倍未満のとき、前記非露光画素に決定される画素の一部を高出力露光画素とする処理が前記決定の前に実行される、
ことを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
前記画像部の前記画素のそれぞれは、複数の前記照合パターンと照合されることにより、前記決定が実行される、
請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項６】
前記照合パターンは対称な２次元配列であって、前記画像パターンに前記照合パターンと一致した部分があるとき、前記照合パターンの対称軸上の画素に対応する前記画像部の画素に対して前記決定が実行される、
請求項３又は４記載の画像形成方法。
【請求項７】
前記高出力露光画素に露光される光の光出力値から前記所定の光出力値を引いた値の総和は、前記所定の光出力値から前記非露光画素に露光される光の光出力値を引いた値の総和と等しい、
請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項８】
画像部と非画像部とを含む画像パターンに応じた光で像担持体の表面を露光することで、前記画像パターンに対応する静電潜像を形成する画像形成装置であって、
前記光を照射する光源と、
前記光源を駆動させる光源駆動電流を生成する光源駆動部と、
前記光源から出射された光を前記像担持体に導く光学系と、
を有してなり、
前記画像部は、複数の画素から構成され、
前記光源駆動部は、
前記画像部を構成する画素のそれぞれについて、前記画素の近傍の画像パターンと複数の画素から構成された照合パターンとを照合することにより、前記画像部を構成する画素のうち、少なくとも前記非画像部との境界にある画素を非露光画素と特定し、
前記画像部を構成する画素のうち、少なくとも前記非露光画素に隣接する画素を、前記画像部を露光するのに必要な所定光出力値より高い光出力値の光で露光される高出力露光画素とする決定を実行し、
特定された前記高出力露光画素および前記非露光画素に対応した出力値で前記光源を駆動し、
前記照合パターンは対称な２次元配列であって、前記画像パターンに前記照合パターンと一致した部分があるとき、前記光源駆動部は、前記照合パターンの対称軸上の画素に対応する前記画像部の画素に対して前記決定を実行し、前記２次元配列の１辺の画素数は、前記非露光画素に決定される連続する１列の画素数および前記高出力露光画素に決定される連続する１列の画素数の和の２倍以上である、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
画像部と非画像部とを含む画像パターンに応じた光で像担持体の表面を露光することで、前記画像パターンに対応する静電潜像を形成する画像形成装置であって、
前記光を照射する光源と、
前記光源を駆動させる光源駆動電流を生成する光源駆動部と、
前記光源から出射された光を前記像担持体に導く光学系と、
を有してなり、
前記画像部は、複数の画素から構成され、
前記光源駆動部は、
前記画像部の前記画素のそれぞれについて、前記画素の近傍の画像パターンと、複数の画素から構成された照合パターンとを照合することにより、前記画像部を構成する画素のうち、少なくとも前記非画像部との境界にある画素を非露光画素と特定し、
前記画像部を構成する画素のうち、少なくとも前記非露光画素に隣接する画素を、前記画像部を露光するのに必要な所定光出力値より高い光出力値の光で露光される高出力露光画素とする決定を実行し、
特定された前記高出力露光画素および前記非露光画素に対応した出力値で前記光源を駆動し、
前記画像部の連続する１列の画素数が、前記非露光画素とする画素数および前記高出力露光画素とする画素数の和の２倍未満のとき、前記非露光画素に決定される画素の一部を高出力露光画素とする処理を前記決定の前に実行する、
画像形成装置。
【請求項１０】
画像部と非画像部とを含む画像パターンに応じた光で像担持体の表面を露光することで、前記画像パターンに対応する静電潜像を形成する工程を有する印刷物の生産方法であって、
前記画像部は、複数の画素から構成され、
前記画像部を構成する画素のそれぞれは、前記画素の近傍の画像パターンと複数の画素から構成された照合パターンとを照合されることにより、前記画像部を構成する画素のうち、少なくとも前記非画像部との境界にある画素を非露光画素とし、
前記画像部を構成する画素のうち、少なくとも前記非露光画素に隣接する画素を、前記画像部を露光するのに必要な所定光出力値より高い光出力値の光で露光される高出力露光画素とする決定が実行され、
前記照合パターンは対称な２次元配列であって、前記画像パターンに前記照合パターンと一致した部分があるとき、前記照合パターンの対称軸上の画素に対応する前記画像部の画素に対して前記決定が実行され、前記２次元配列の１辺の画素数は、前記非露光画素に決定される連続する１列の画素数および前記高出力露光画素に決定される連続する１列の画素数の和の２倍以上である、
印刷物の生産方法。
【請求項１１】
画像部と非画像部とを含む画像パターンに応じた光で像担持体の表面を露光することで、前記画像パターンに対応する静電潜像を形成する工程を有する印刷物の生産方法であって、
前記画像部は、複数の画素から構成され、
前記画像部を構成する画素のそれぞれは、前記画素の近傍の画像パターンと複数の画素から構成された照合パターンとを照合されることにより、前記画像部を構成する画素のうち、少なくとも前記非画像部との境界にある画素を非露光画素とし、
前記画像部を構成する画素のうち、少なくとも前記非露光画素に隣接する画素を、前記画像部を露光するのに必要な所定光出力値より高い光出力値の光で露光される高出力露光画素とする決定が実行され、
前記画像部の連続する１列の画素数が、前記非露光画素とする画素数および前記高出力露光画素とする画素数の和の２倍未満のとき、前記非露光画素に決定される画素の一部を高出力露光画素とする処理が前記決定の前に実行される、
印刷物の生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成方法、画像形成装置および印刷物の生産方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成のための電子写真プロセスにおいて、高画質化と高安定化の要求が高まっている。画像形成における劣化要因は、現像前の潜像段階で生じてしまうことが既に知られている。
【０００３】
画像形成において、入力画像面積が所定値よりも小さい場合に、単位画素あたりの露光エネルギーをベタ画像書込み時の単位画素あたりの露光エネルギーよりも大きくする技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、２ピクセル幅の横方向の注目ラインおよび斜め方向の注目ラインに対して、１×４ピクセルの検出パターンによるパターンマッチングを行い、さらに１ピクセルを高輝度化するように線幅補正に加えて輝度変調を実施する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
さらに、エッジ部の低濃度領域への露光強度を増加させることでエッジ部の高濃度領域と低濃度領域の電位差を小さくする技術が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００６】
さらにまた、露光画素を間引く、または付加することにより、各光源から露光される光エネルギーを均一になるように補正する技術が開示されている（例えば、特許文献４参照。）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、潜像ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）解像度の高い画像を形成することができる画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、画像部と非画像部とを含む画像パターンに応じた光で像担持体の表面を露光する露光工程により、画像パターンに対応する静電潜像を形成する方法であって、画像部は、複数の画素から構成され、画像部の画素のそれぞれは、画素の近傍の画像パターンと複数の画素から構成された照合パターンとが照合されることにより、画像部を構成する画素のうち、少なくとも非画像部との境界にある画素を非露光画素とし、画像部を構成する画素のうち、少なくとも非露光画素に隣接する画素を、画像部を露光するのに必要な所定光出力値より高い光出力値の光で露光される高出力露光画素とする決定が実行され、照合パターンは対称な２次元配列であって、画像パターンに照合パターンと一致した部分があるとき、照合パターンの対称軸上の画素に対応する画像部の画素に対して決定が実行され、２次元配列の１辺の画素数は、非露光画素に決定される連続する１列の画素数および高出力露光画素に決定される連続する１列の画素数の和の２倍以上である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、潜像ＭＴＦ解像度の高い画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の実施の形態を示す中央断面図である。
【図２】上記画像形成装置のコロトロン型帯電装置を示す模式図である。
【図３】上記画像形成装置のスコロトロン型帯電装置を示す模式図である。
【図４】上記画像形成装置を構成する光走査装置を示す模式図である。
【図５】上記光走査装置の光源を示す模式図である。
【図６】上記光走査装置の光源の別の実施の形態を示す模式図である。
【図７】上記画像形成装置の画像処理部を示すブロック図である。
【図８】上記画像処理部が備える画像処理ユニットを示すブロック図である。
【図９】上記画像処理部が備える光書込出力部を示すブロック図である。
【図１０】画像データの画像部が、露光されるために必要な所定の光出力値で露光される様子を示す模式図である。
【図１１】上記画像形成方法が行う露光方法を示す模式図である。
【図１２】上記画像形成方法が行う露光方法の別の実施の形態を示す模式図である。
【図１３】上記画像形成方法が行う露光方法のさらに別の実施の形態を示す模式図である。
【図１４】露光方法の相違による空間周波数と潜像ＭＴＦとの関係を示すグラフである。
【図１５】（ａ）標準露光、（ｂ）本発明に係る露光方法、（ｃ）本発明に係る露光方法の別の実施の形態、（ｄ）本発明に係る露光方法のさらに別の実施の形態であってラインパターンに適用したときの露光パターンを示す模式図である。
【図１６】（ａ）図１５（ａ）の露光パターン４００ａを示す模式図、（ｂ）図１５（ｂ）の露光パターン４００ｂを示す模式図、（ｃ）図１５（ａ）および（ｂ）に示した露光パターンを重ね合わせた模式図である。
【図１７】図１６の露光パターンの潜像電界強度分布を示すグラフである。
【図１８】上記画像形成方法が用いる照合パターンを示す模式図である。
【図１９】上記画像形成方法が照合パターンにより露光パターンを決定する様子を示す模式図である。
【図２０】上記照合パターンにより別の画像データの露光パターンを決定する様子を示す模式図である。
【図２１】上記画像形成方法が行う露光方法のフローチャートである。
【図２２】上記画像形成方法が照合パターンにより両端折り返し処理を行う実施の形態の様子を示す模式図である。
【図２３】上記両端折り返し処理を（ａ−１）９ドット幅、（ａ−２）１０ドット幅、（ａ−３）１１ドット幅、（ａ−４）１２ドット幅のラインパターンの画像データに適用したときの露光パターンを示す模式図である。（ａ−１）〜（ａ−４）は画像データ、（ｂ−１）〜（ｂ−４）はそれぞれ（ａ−１）〜（ａ−４）の露光パターンを示す。
【図２４】上記両端折り返し処理を６ドット幅のラインパターンの画像データに適用したときの露光パターンを示す模式図である。
【図２５】上記６ドット幅のラインパターンの画像データに例外処理を行った様子を示す模式図である。（ａ）画像データ、（ｂ）例外処理の様子、（ｃ）例外処理後に両端折り返し処理を行った様子を示す。
【図２６】上記例外処理のフローチャートである。
【図２７】データ記憶処理を１回のみ行って露光パターンを決定するフローチャートである。
【図２８】（ａ）画像データの一例、（ｂ）上記フローチャートに基づいて、上記画像データの露光パターンを決定した様子を示す模式図である。
【図２９】（ａ）１次元配列の照合パターン、（ｂ）２次元配列の照合パターン、（ｃ）２次元配列の照合パターンの別の実施の形態、（ｄ）２次元配列の照合パターンのさらに別の実施の形態を示す模式図である。
【図３０】１次元配列の照合パターンおよび２次元配列の照合パターンを用いて露光パターンを決定するフローチャートである。
【図３１】図３０のフローチャートに基づいて、上記画像データの露光パターンを決定した様子を示す模式図である。
【図３２】（ａ）１ドット折り返し処理を説明する図、（ｂ）２ドット折り返し処理を説明する図、（ｃ）３ドット折り返し処理を説明する図、（ｄ）４ドット折り返し処理を説明する図である。
【図３３】（ａ）５ドット幅のラインパターンの画像データに２ドット折り返し処理を行う様子を示す図、（ｂ）３ドット幅のラインパターンの画像データに１ドット折り返し処理を行う様子を示す図である。
【図３４】１〜４ドット折り返し処理を行うフローを示す模式図である。
【図３５】本実施の形態の露光方法による文字画像の露光パターンを示す模式図である。
【図３６】本実施の形態の露光方法による白抜き文字画像の露光パターンを示す模式図である。
【図３７】静電潜像計測装置の例を示す中央断面図である。
【図３８】上記画像形成装置が備える真空チャンバ装置の断面図である。
【図３９】加速電圧と帯電との関係を示す模式図である。
【図４０】加速電圧と帯電電位との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る画像形成方法、および画像形成装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
●画像形成装置●
まず、本発明に係る画像形成装置について説明する。
【００１３】
本発明に係る画像形成装置は、例えばレーザプリンタ１０００である。
【００１４】
図１に示すレーザプリンタ１０００は、感光体ドラム１０３０の周りに、帯電装置１０３１、光走査装置１０１０、現像装置１１３０、転写装置１０３３およびクリーニングユニット１０３５が、感光体ドラム１０３０の回転方向に沿って上記の順に配置されている。
【００１５】
帯電装置１０３１は、帯電プロセスを実行する。光走査装置１０１０は、露光プロセスを実行する。現像装置１１３０は、現像プロセスを実行する。転写装置１０３３は、転写プロセスを実行する。クリーニングユニット１０３５は、電子写真プロセスを実行する。
【００１６】
また、転写装置１０３３とクリーニングユニット１０３５との間には、除電ユニット１０３４が配置されている。
【００１７】
現像装置１１３０は、トナーカートリッジ１０３６と、トナーカートリッジ１０３６から供給されるトナーを感光体ドラム１０３０の表面に付着させて感光体ドラム１０３０面の潜像をトナーによって可視化する現像ローラ１０３２を有している。
【００１８】
転写装置１０３３は、給紙トレイ１０３８から給紙コロ１０３７によって引き出される記録紙１０４０に、感光体ドラム１０３０面のトナー像を転写する。記録紙１０４０は、レジストローラ１０３９により先端が位置決めされ、感光体ドラム１０３０面のトナー像に同期して、定着装置１０４１に搬送される。定着装置１０４１でトナー像が定着された記録紙１０４０は、排紙ローラ１０４２により排紙トレイ１０４３に送り出される。
【００１９】
また、レーザプリンタ１０００は、通信制御装置１０５０と、プリンタ制御装置１０６０とを有する。
【００２０】
通信制御装置１０５０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコンなどの情報処理装置）との双方向の通信を制御する。
【００２１】
プリンタ制御装置１０６０は、不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）とを有する。また、プリンタ制御装置１０６０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換器とを有する。プリンタ制御装置１０６０は、上位装置からの要求に応じて各部を統括的に制御するとともに、上位装置からの画像情報を光走査装置１０１０に送る。
【００２２】
ＲＯＭには、ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及びこのプログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されている。
【００２３】
ＲＡＭは、ＣＰＵの作業用の一時書き込み可能なメモリである。
【００２４】
Ａ／Ｄ変換器は、アナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００２５】
感光体ドラム１０３０は、円柱状の部材の潜像担持体であり、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。感光体ドラム１０３０は、不図示の駆動機構により図１における矢印方向に回転される。
【００２６】
帯電装置１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。帯電装置１０３１には、例えばオゾン発生の少ない接触式の帯電ローラや、コロナ放電を利用するコロナチャージャを用いることができる。
【００２７】
図２に示すように、帯電装置１０３１は、コロトロン型帯電装置であってもよい。
【００２８】
図３に示すように、帯電装置１０３１は、スコロトロン型帯電装置であってもよい。また、帯電装置１０３１は、不図示のローラ型帯電装置であってもよい。
【００２９】
以上説明したレーザプリンタ１０００の構成要素は、プリンタ筐体１０４４の内部の所定位置に収容されている。
【００３０】
図１に戻り、複写機やレーザプリンタといった電子写真方式の画像形成装置において出力画像を得るためのプロセスを説明する。
【００３１】
光走査装置１０１０は、帯電装置１０３１で帯電された感光体ドラム１０３０の表面を、プリンタ制御装置１０６０からの画像情報に基づいて変調された光束により走査して露光する。光走査装置１０１０は、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。
【００３２】
光走査装置１０１０により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装置１１３０の方向に移動する。なお、光走査装置１０１０の詳細については後述する。
【００３３】
トナーカートリッジ１０３６にはトナー（現像剤）が格納されている。トナーは、トナーカートリッジ１０３６から現像装置１１３０に供給される。
【００３４】
現像装置１１３０は、感光体ドラム１０３０の表面に形成された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、静電潜像を顕像化させる。トナーが付着した像（以下「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装置１０３３の方向に移動する。
【００３５】
給紙トレイ１０３８には記録紙１０４０が格納されている。給紙トレイ１０３８の近傍には給紙コロ１０３７が配置されている。
【００３６】
給紙コロ１０３７は、記録紙１０４０を給紙トレイ１０３８から１枚ずつ取り出す。記録紙１０４０は、感光体ドラム１０３０の回転に合わせて感光体ドラム１０３０と転写装置１０３３との間隙に向けて、給紙トレイ１０３８から送り出される。
【００３７】
転写装置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。トナー像が転写された記録紙１０４０は、定着装置１０４１に送られる。
【００３８】
定着装置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。ここでトナーが定着された記録紙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上に順次積層され、印刷物が製造される。
【００３９】
除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。
【００４０】
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、帯電装置１０３１に対向する位置に戻る。
【００４１】
本発明に係る画像形成装置において、帯電装置と、露光装置としての光走査装置と、感光体と、画像パターンを光出力に変換するための画像処理部とにより、静電潜像が形成される。
【００４２】
このように、電子写真方式では、帯電工程において潜像担持体の一つである感光体を均一に帯電させる。また、電子写真方式では、露光工程において感光体に光を照射して部分的に電荷を逃がす。このようにすることで、電子写真方式では、感光体に静電潜像を形成することができる。
【００４３】
●光走査装置の構成
次に、光走査装置１０１０の構成について説明する。
【００４４】
図４に示すように、光走査装置１０１０は、光源１１と、コリメートレンズ１２と、シリンドリカルレンズ１３と、ミラー１４と、ポリゴンミラー１５と、第１走査レンズ２１とを備える。また、光走査装置１０１０は、第２走査レンズ２２と、ミラー２４と、同期検知センサ２６と、走査制御装置（不図示）とを備える。
【００４５】
光走査装置１０１０は、図３８に示す光学ハウジング３８１の所定位置に組み付けられている。
【００４６】
なお、以下の説明において、感光体ドラム１０３０の長手方向（回転軸方向）に沿った方向をＸＹＺ３次元直交座標系のＹ軸方向とし、ポリゴンミラー１５の回転軸に沿った方向をＺ軸方向とし、Ｙ軸とＺ軸の双方に垂直な方向をＸ軸方向とする。
【００４７】
また、以下の説明において、各光学部材の主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」とし、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」とする。
【００４８】
光源１１には、半導体レーザ（ＬＤ：Laser Diode）や、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）などを用いることができる。
【００４９】
図５において、光源１１Ａは、マルチビーム光源として、４個の半導体レーザ１１Ａ−ｋが配列されて構成される半導体レーザアレイである。また、光源１１Ａは、コリメートレンズ１２の光軸方向に対して垂直に配置されている。
【００５０】
図６において、光源１１Ｂは、発光部がＹ軸方向とＺ軸方向とを含む平面上に配置された、例えば波長７８０ｎｍの垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting LASER）である。
【００５１】
各発光部は、全ての発光部を副走査対応方向に延びる仮想線上に正射影したときに、発光部間隔が等しくなるように配置されている。「発光部間隔」とは、２つの発光部の中心間距離をいう。
【００５２】
光源１１Ｂは、複数の発光部を有する。例えば、光源１１Ｂは、水平方向（主走査方向、Ｙ軸方向）に３個、垂直方向（副走査方向、Ｚ軸方向）に４個、計１２個の発光部１１Ｂ−ｋを有する。
【００５３】
光源１１Ｂは、光走査装置１０１０に適用する場合に、一つの走査線上を水平方向に配置した３つの発光部により走査することで、垂直方向の４本の走査線を同時に走査することもできる。
【００５４】
図４に戻り、コリメートレンズ１２は、光源１１から射出された光の光路上に配置され、光を平行光または略平行光に屈折する。
【００５５】
シリンドリカルレンズ１３は、ポリゴンミラー１５の偏向反射面近傍に、コリメートレンズ１２を通過した光をＺ軸方向（副走査方向）にのみ集束する。
【００５６】
シリンドリカルレンズ１３は、ポリゴンミラー１５の反射面近傍に、主走査方向（Ｙ軸方向）に長い線像として光源１１から出射された光１９を結像させる。
【００５７】
ミラー１４は、シリンドリカルレンズ１３を通過して結像した光をポリゴンミラー１５に向けて反射する。
【００５８】
なお、光源１１とポリゴンミラー１５との間の光路上に配置されている光学系は、偏向器前光学系とも呼ばれている。
【００５９】
ポリゴンミラー１５は、感光体ドラム１０３０の長手方向（回転軸方向）に直交する回転軸まわりに回転する多面鏡である。ポリゴンミラー１５の各鏡面は、偏向反射面である。
【００６０】
ポリゴンミラー１５は、不図示の駆動用ＩＣ（Integrated Circuit）が不図示のモータ部に適切なクロックを与えることで、所望の速度で等速回転する。
【００６１】
ポリゴンミラー１５は、モータ部により矢印方向に等速回転されると、偏向反射面で反射された複数の光ビームが、それぞれ偏向ビームとなって等角速度的に偏向される。
【００６２】
第１走査レンズ２１と、第２走査レンズ２２と、ミラー２４と、同期検知センサ２６は、走査光学系２０を構成する。走査光学系２０は、ポリゴンミラー１５で偏向された光の光路上に配置される。
【００６３】
第１走査レンズ２１は、ポリゴンミラー１５で偏向された光の光路上に配置されている。
【００６４】
第２走査レンズ２２は、第１走査レンズ２１を介した光の光路上に配置されている。
【００６５】
ミラー２４は、長尺平面鏡であり、第２走査レンズ２２を介した光の光路を、感光体ドラム１０３０に向かう方向に折り曲げる。
【００６６】
すなわち、ポリゴンミラー１５で偏向された光は、第１走査レンズ２１と、第２走査レンズ２２とを介して感光体ドラム１０３０に照射され、感光体ドラム１０３０表面に光スポットを形成する。
【００６７】
感光体ドラム１０３０表面の光スポットは、ポリゴンミラー１５の回転に伴って感光体ドラム１０３０の長手方向に沿って移動する。感光体ドラム１０３０表面上の光スポットの移動方向が「主走査方向」であり、感光体ドラム１０３０の回転方向が「副走査方向」である。
【００６８】
同期検知センサ２６は、ポリゴンミラー１５からの光を受光し、受光光量に応じた信号（光電変換信号）を走査制御装置に出力する。同期検知センサ２６の出力信号は、「同期検知信号」ともいう。
【００６９】
光走査装置１０１０では、ポリゴンミラー１５の１つの偏向反射面による走査で感光体ドラム１０３０の被走査面上の複数のラインを同時に走査する。各発光部の発光信号を制御する画像処理部７内のバッファメモリには、各発光部に対応する１ライン分の印字データが蓄えられている。
【００７０】
印字データは、ポリゴンミラー１５のそれぞれの偏向反射面ごとに読み出され、潜像担持体としての感光体ドラム１０３０上の走査線上で印字データに対応して光ビームが点滅し、走査線にしたがって静電潜像が形成される。
【００７１】
図７に示すように、画像処理部７は、画像処理ユニット（ＩＰＵ：Image Processing Unit）１０１と、コントローラ部１０２と、メモリ部１０３と、光書込出力部１０４と、スキャナ部１０５と、を備える。
【００７２】
コントローラ部１０２は、ＩＰＵ１０１から画像データを受け取り、画像データに対して回転・リピート・集約・圧縮伸張などの処理を行う。コントローラ部１０２は、処理後の画像データを再度ＩＰＵ１０１に出力する。
【００７３】
メモリ部１０３には、種々のデータを記憶して、必要に応じて呼び出すためのルックアップテーブルを用意しておく。
【００７４】
光書込出力部１０４は、制御ドライバにより点灯データに応じた光源１１の光変調を行い、感光体ドラム１０３０に静電潜像を形成する。
【００７５】
光書込出力部１０４は、後述する階調処理部１０１ｆからの入力信号に基づいて、後述する時間集中露光による露光パターンを決定する。光書込出力部１０４は、露光パターンに基づいて静電潜像を形成する。
【００７６】
光書込出力部１０４により露光パターンを決定することで、画像処理ユニット１０１による後述する種々の画像処理後に露光パターンを決定することができる。すなわち、後述する時間集中露光により効果的な露光パターンを決定することができる。
【００７７】
形成された静電潜像は、上述の現像装置１１３０、転写装置１０３３などにより、記録紙に画像を形成する。
【００７８】
スキャナ部１０５は、画像を読み込み、この画像に基づいてＲＧＢ（Red Green Blue）データなどの画像データを生成する。
【００７９】
図８に示すように、画像処理ユニット１０１は、濃度変換部１０１ａと、フィルタ部１０１ｂと、色補正部１０１ｃと、セレクタ部１０１ｄと、階調補正部１０１ｅと、階調処理部１０１ｆと、を備えている。
【００８０】
濃度変換部１０１ａは、ルックアップテーブルを用いてスキャナ部１０５からのＲＧＢの画像データを濃度データに変換して、フィルタ部１０１ｂに出力する。
【００８１】
フィルタ部１０１ｂは、濃度変換部１０１ａから入力される濃度データに対して、平滑化処理やエッジ強調処理等の画像補正処理を施して、色補正部１０１ｃに出力する。
【００８２】
色補正部１０１ｃは、画像補正処理が施された濃度データに色補正（マスキング）処理を施す。
【００８３】
セレクタ部１０１ｄは、画像処理ユニット１０１の制御下で、色補正部１０１ｃから入力される画像データに対して、Ｃ（Cyan）、Ｍ（Magenta）、Ｙ（Yellow）、Ｋ（Key Plate）のいずれかを選択する。セレクタ部１０１ｄは、選択したＣ、Ｙ、Ｍ、Ｋのデータを階調補正部１０１ｅに出力する。
【００８４】
階調補正部１０１ｅには、セレクタ部１０１ｄから入力されるＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋのデータが予め格納されている。階調補正部１０１ｅは、入力データに対して線形な特性が得られるγカーブを設定する。
【００８５】
階調処理部１０１ｆは、階調補正部１０１ｅから入力される画像データに対してディザ処理等の階調処理を施して、信号を光書込出力部１０４に出力する。
【００８６】
●光書込出力部について
光書込出力部１０４は、光源を駆動して制御する。光書込出力部１０４は、例えばＬＤを駆動する制御装置である。
【００８７】
図９に示すように、光書込出力部１０４は、基準クロック生成回路４２２、画素クロック生成回路４２５、光源変調データ生成回路４０７、光源選択回路４１４、書込みタイミング信号生成回路４１５および同期タイミング信号発生回路４１７を備える。
【００８８】
なお、図９における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。
【００８９】
基準クロック生成回路４２２は、光書込出力部１０４全体の基準となる高周波のクロック信号を生成する。
【００９０】
画素クロック生成回路４２５は、主にＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路からなる。画素クロック生成回路４２５は、同期信号ｓ１９と基準クロック生成回路４２２からの高周波クロック信号とに基づいて、画素クロック信号を生成する。
【００９１】
画素クロック信号は、周波数が高周波クロック信号と同一であり、位相が同期信号ｓ１９と一致している。
【００９２】
画素クロック生成回路４２５は、画素クロック信号に画像データを同期させることで、走査ごとの書込み位置を制御することができる。
【００９３】
画素クロック信号は、駆動情報の１つとして光源駆動部４１０に供給されるとともに、光源変調データ生成回路４０７にも供給される。光源変調データ生成回路４０７に供給された画素クロック信号は、書込みデータｓ１６のクロック信号として光源駆動部４１０に供給される。
【００９４】
光源選択回路４１４は、光源が複数ある場合に用いる回路であり、選択された発光部を指定する信号を出力する。この光源選択回路４１４の出力信号ｓ１４は、駆動情報の１つとして光源駆動部４１０に供給される。
【００９５】
●露光方法●
次に、本発明に係る画像形成方法の実施の形態における、露光方法について説明する。
【００９６】
本実施の形態に係る画像形成方法において、潜像形成に用いる光出力波形は、ライン画像やベタ画像を含む画像部に対して、目標とする画像濃度を得るのに必要な光出力値で所定時間だけ感光体を露光させる波形である。
【００９７】
なお、画像部とは、複数の画素から構成され、画像パターンにおいてトナーを付着させて画像を形成するための部分である。非画像部とは、画像パターンにおいてトナーを付着させず画像を形成しない部分である。
【００９８】
以下の説明において、目標とする画像濃度を「目標画像濃度」という。以下の説明において、目標画像濃度を得るために必要な所定光出力値を「目標露光出力値」という。目標画像濃度を得るために目標露光出力値で画像部の画素全体を露光させる所定時間を、「目標露光時間」という。
【００９９】
以下の説明において、目標露光出力値で目標露光時間だけ露光させる露光方法を、「標準露光」という。本実施の形態において、ベタ画像（solid image)とは、線画像に比較して大面積の画像部をいう。
【０１００】
以下の説明において、目標露光出力値より強い光出力値（第１光出力値）で目標露光時間より短い露光時間だけ感光体を露光させることを、「時間集中露光」（ＴＣ（Time Concentration）露光ともいう。）という。
【０１０１】
図１０に示すように、標準露光による露光方法（以下「露光方法１」という。）は、ライン画像やベタ画像を含む１画素（ドット）の画像部に対して、上述の通り目標露光出力値で目標露光時間だけ感光体を露光させる方法である。ここで、横軸は時間、縦軸は光量を示す。目標露光出力値を１００％の光出力値とし、目標露光時間をＤｕｔｙ比１００％とする。
【０１０２】
図１１に示すように、本実施の形態におけるＴＣ露光による露光方法（以下「露光方法２」という。）は、目標露光出力値の２００％の光出力値で目標露光時間に対してＤｕｔｙ比５０％で感光体を露光させる。画像部の幅を１とすると、露光させる区間の幅は４／８画素である。
【０１０３】
図１２に示すように、本実施の形態におけるＴＣ露光による露光方法（以下「露光方法３」という。）は、目標露光出力値の４００％の光出力値で目標露光時間に対してＤｕｔｙ比２５％で感光体を露光させる。画像部の幅を１とすると、露光させる区間の幅は２／８画素である。
【０１０４】
図１３は、本発明に係る画像形成方法のさらに別の実施の形態を示す模式図である。この露光方法（以下「露光方法４」という。）は、目標露光出力値の８００％の光出力値で目標露光時間に対してＤｕｔｙ比１２．５％で感光体を露光させる。画像部の幅を１とすると、露光させる区間の幅は１／８画素である。
【０１０５】
以上説明した露光方法２〜４では、露光方法１と比較してパルス幅が狭い。つまり、露光方法２〜４では、露光方法１と同じ光量で露光させると形成される潜像が小さくなるため、潜像形成時の積分光量が同等となるようにパルス幅に応じて光量を制御している。
【０１０６】
つまり、ＴＣ露光による露光方法は、標準露光による露光方法と比較して、短いパルス幅で強い光量により露光が行われる。
【０１０７】
以上の説明では、露光方法２〜４は、いずれも積分光量が一定となるように光出力値を設定しているが、本発明に係る画像形成方法における光出力値は、これに限定されるものではない。
【０１０８】
図１４は、露光に用いるビームスポット径が主走査方向に７０μｍ×副走査方向に９０μｍである場合の縦方向の潜像ＭＴＦの測定結果を示すグラフである。横軸は空間周波数、縦軸は潜像ＭＴＦを示す。露光方法２〜４は、露光方法１と比較して高周波数帯域まで潜像ＭＴＦが高い値を示している。
【０１０９】
露光方法２〜４は、露光方法１と比較してより小径の潜像まで安定して形成することができる。特に、露光方法２〜４のうち、パルス幅の最も短い露光方法４は、小径の潜像を安定して形成することに適している。
【０１１０】
また、露光方法２〜４は、露光方法１と比較して短いパルス幅かつ強い光量での露光を行うため、潜像解像力が向上する。つまり、露光方法２〜４によれば、従来の画像形成方法で用いる露光方法１と比較して、小径の潜像を安定して形成することができる。
【０１１１】
本発明に係る画像形成方法におけるＴＣ露光による露光方法は、高周波領域、すなわち小径での潜像安定性を重要視する場合に、小径のビームスポット径で従来の露光方法により露光した場合に対する優位性がある。ここで、出力画像の相違による最適なビームスポット径は、出力画像として要求される最大空間周波数での潜像ＭＴＦによって決定される。
【０１１２】
ＴＣ露光による露光方法は、潜像電界ベクトルの幅が、他の手段に比べて狭いことが特徴である。すなわち、潜像電界ベクトルが増加する上に解像力が向上することを意味する。
【０１１３】
また、本発明に係る画像形成方法では、パワー変調やパルス幅変調で光源を制御して露光した場合と異なり、積分光量が目標露光出力値で露光した場合と同等である。このため、本発明に係る画像形成方法では、トナーの付着量や全体の画像濃度が目標露光出力値で露光した場合と実質的に変わりがない。
【０１１４】
以上のように、ベタ画像濃度を形成するときの目標露光出力値Ｐ０よりも大きな光出力値Ｐ１を照射することができるＰＭ（Pulse Modulation）変調の場合において、光出力値の比率ＴＣＲを
ＴＣＲ＝Ｐ１／Ｐ０
と定義する。
【０１１５】
この場合に、本実施の形態における露光方法は、縦ラインの幅を１／ＴＣＲに圧縮して、ベタ画像濃度時の目標露光出力値より強い光出力値で露光する。このようにすることで、本実施の形態における露光方法によれば、ＭＴＦ解像度の高い画像を形成することができる。
【０１１６】
本実施の形態に係る露光方法は、画像パターン内の画像を形成する画像部の狭い範囲を強い光で集中して露光させる。このようにすることで、本実施の形態に係る露光方法は、ビーム径サイズより小さい（ビーム径のサイズの影響が無視できない）微小サイズの出力画像パターンの忠実性を向上させるとともに、画像パターンを所望の画像濃度に調整することができる。
【０１１７】
すなわち、本実施の形態に係る露光方法によれば、微小サイズの画像パターン形成と所望の画像濃度とを両立した画像を形成することができる。
【０１１８】
また、本実施の形態に係る露光方法は、エッジ検出や文字情報認識など特別な処理を行わずに、任意の画像パターンに容易に適用することができる。
【０１１９】
したがって、本実施の形態に係る露光方法によれば、画像データを光源変調データに変換する際にコンピュータからオブジェクト情報を取得することができない場合であっても画像パターンを生成することができる。
【０１２０】
また、本実施の形態に係る露光方法によれば、画像データと光源変調データとを文字ごとに対応させることなく微小サイズの画像パターン形成と所望の画像濃度とを両立した画像を形成することができる
【０１２１】
また、本実施の形態に係る露光方法は、ＰＭ変調とＰＷＭ（Pulse Width Modulation）変調とを組み合わせたＰＭ＋ＰＷＭ変調を利用する。そして、本実施の形態に係る露光方法によれば、最大光出力を意図的に強めたＴＣ露光を用いることにより、露光時の画像パターンの積分光量を標準露光と同じ値にすることもできる。
【０１２２】
ここで、本実施の形態に係る露光方法によれば、深い潜像を形成することで画像パターンの画像濃度を変えずに画像パターンの解像力を高めることができる。
【０１２３】
本実施の形態に係る露光方法は、画像パターンに含まれる画像部と非画像部との境界にある画像部内の１以上の画素（画素群）が非露光の画素となるように光出力値を設定する。ここで、画像パターンに含まれる画像部と非画像部との境界にある画像部内の非露光の画素群を、非露光画素群という。また、本実施の形態に係る露光方法は、非露光画素群に隣り合う（非露光画素群の近傍の）画素群への光出力値を、非露光画素群への光出力値を加算した光出力値で露光する。
【０１２４】
すなわち、高出力露光画素に露光される光の光出力値から所定の光出力値を引いた値の総和は、所定の光出力値から非露光画素に露光される光の光出力値を引いた値の総和と等しい。
【０１２５】
このようにすることで、潜像ＭＴＦ解像度の高い露光パターンを形成することができる。
【０１２６】
●ライン画像の形成例
次に、本実施の形態における露光方法により、ライン画像の露光パターンを決定する例について説明する。露光パターンとは、画像データに対応する画素１ドット毎における露光の光出力値のパターンである。
【０１２７】
なお、以下の説明において、図中のＹ軸方向（主走査方向）を横方向とし、Ｚ軸方向（副走査方向）を縦方向とする。
【０１２８】
図１５（ａ）は、標準露光によるライン画像の露光パターン４００ａである。露光パターン４００ａは、露光画素群４１１と非露光画素群４１２とからなる。露光画素群４１１は、標準露光される画素群である。非露光画素群４１２は、露光されない画素群である。露光画素群４１１は、ライン画像の画像部と一致する。非露光画素群４１２は、ライン画像の非画像部と一致する。
【０１２９】
図１５（ｂ）は、ライン画像の画像部と非画像部との境界の１ドットを高出力露光画素群４４３とする露光パターン４００ｂである。また、図１５（ｃ）は、ライン画像の画像部と非画像部との境界の２ドットを高出力露光画素群４４３とする露光パターン４００ｃである。さらに、図１５（ｄ）は、ライン画像の画像部と非画像部との境界の３ドットを高出力露光画素群４４３とする露光パターン４００ｄである。
【０１３０】
高出力露光画素群４４３は、第１光出力値でＴＣ露光させる画素群である。
【０１３１】
図１５（ａ）〜（ｄ）に示す露光パターン４００ａ〜４００ｄは、いずれも最小画素が４８００ｄｐｉ、空間周波数が６ｃ／ｍｍである。露光パターン４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄは、８ｘ８ドット（６００ｄｐｉ相当）ごとに縦ライン（Ｚ軸方向のライン）の太線を形成する。
【０１３２】
つまり、図１５（ａ）に示す露光パターン４００ａには、６００ｄｐｉの２本の縦ラインからなる露光画素群４１１と非露光画素群４１２とが含まれている。ここで、１画素の大きさは約５μｍである。
【０１３３】
本実施の形態に係る露光方法は、露光パターン４００ｂにおいて、画像部と非画像部４１２との境界にある画素群（例えば、Ｙ軸方向の１画素をＺ軸方向に１列に並べた複数の画像）が非露光部４４１となるように光出力値を設定する。
【０１３４】
そして、画像部と非画像部との境界の画素群（例えば、Ｙ軸方向の１画素をＺ軸方向の１列に並べた複数の画素群）を、高出力露光画素群４４３として設定する。
【０１３５】
そして、ＴＣ露光の標準露光に対する変倍率が２であれば、高出力露光画素群４４３は２倍の光出力で露光する。この時、非露光部４４１は露光されないため、露光パターン４００ｂ全体の積分光量は露光パターン４００ａと同一である。
【０１３６】
なお、非露光画素群４４１および高出力露光画素群４４３の画素数は、主走査方向または副走査方向において任意の画素数に設定することができる。
【０１３７】
露光パターン４００ｃは、非露光画素群４４１と高出力露光画素群４４３のＹ軸方向の幅がそれぞれ２画素である。また、露光パターン４００ｄは、非露光画素群４４１と高出力露光画素群４４３のＹ軸方向の幅がそれぞれ３画素となるように設定されている。
【０１３８】
図１６において、横軸を図１５におけるＹ軸方向のドット、縦軸をドットごとの光出力値を示す。また、ドット内の数値は、光出力値の倍数を示す。すなわち、“０”は非露光画素（光出力値が０である）、“１”は露光画素、“２”は光出力値が露光画素の２倍である高出力露光画素、“ｘ”は任意の画素を示す。
【０１３９】
図１６（ａ）に示すように、標準露光による露光パターン４００ａは、Ｙ軸方向において全てのドットの光出力値の倍数が１であり一律の光出力値で露光される。
【０１４０】
一方、図１６（ｂ）に示すように、ＴＣ露光による露光パターン４００ｂは、画像部と非画像部との境界にある画素（境界画素）が非露光画素となるため、非露光画素の光出力値の倍数が０（光出力値が０）である。また、露光パターン４００ｂは、画像部と非画像部との境界の画素が高出力露光画素群となるため、高出力露光画素群の光出力値の倍数が２である。
【０１４１】
図１６（ｃ）に示すように、標準露光による光出力値の波形（ａ）とＴＣ露光による光出力値の波形（ｂ）とを比較すると、標準露光による波形（ａ）の両端の画素がＴＣ露光による波形（ｂ）では非露光画素となる。
【０１４２】
そして、標準露光による波形（ａ）の非露光画素群の光出力値がＴＣ露光による波形（ｂ）の両端部に相当する高出力露光画素群の光出力値に加算されている。つまり、高出力露光画素群は、画像パターンの端部の光出力値をあたかも内側に折り返して嵩上げするような処理である。
【０１４３】
図１７は、標準露光による画像パターンの潜像電界強度分布と、２ドット分を非露光画素群と高出力露光画素群とに置き換えたＴＣ露光による画像パターンの潜像電界強度分布とを示す。
【０１４４】
標準露光の潜像電界強度分布とＴＣ露光の潜像電界強度分布とを比較すると、ＴＣ露光の方が電界強度のピーク部の幅が狭く電界強度の変化の傾きが大きい（エッジが急峻である）ため、より鮮明な画像形成が可能であることがわかる。
【０１４５】
ここで、１ドットのみ加算する処理を１ドット処理モードとし、２ドット加算する処理を２ドット処理モードとする。以降、他のドットに光出力値を加算するドット数に応じて、異なるモード名で呼ぶものとする。上記は、２ドット処理モードの例である。
【０１４６】
●画像データおよび照合パターンの照合
ここで、ＴＣ露光による露光パターンの決定フローについて説明する。画像形成装置１０００は、光書込出力部１０４にあらかじめ記憶された複数の照合パターンを画像データと照合することにより、ＴＣ露光による露光パターン（以下、「ＴＣ露光パターン」という。）を決定する。
【０１４７】
図１８に示すように、照合パターン２００は、それぞれの画素に０又は１の２値の値を持つ配列である。照合パターンは、例えば縦１１画素、横１１画素の正方形である。照合パターン２００の中央にある画素は、注目位置２１０である。
【０１４８】
照合パターン２００は、画像データと照合される。照合パターン２００の配列と画像データの配列とを照合し、画像データのうち照合パターン２００と同一の配列を探索する。画像データのうち照合パターン２００と同一の配列が検出されたとき、注目位置２１０に相当する画像データの画素、すなわち注目画素の露光強度が決定される。
【０１４９】
なお、照合パターン２００の画素数は、上記に限られるものではない。また、図１８においては、照合パターン２００は縦横に複数の画素を持つ２次元配列としたが、１次元配列でもよい。
【０１５０】
照合パターン２００の画素数は、多いほど様々なパターンを抽出できるため、より精密に露光強度を決定することができる。しかし、照合パターン２００の画素数が多いほどゲート数の増加や応答性の低下につながるため、適宜設定するとよい。
【０１５１】
図１９は、照合パターン２０１ａ〜２０１ｄにより注目位置２１０ａ〜２１０ｄに対応する画像データの注目画素２１１について、２ドット処理モードでＴＣ露光の露光パターンを決定する様子を示す。
【０１５２】
照合パターン２０１ａ〜２０１ｄは、左から「０１１１１×」の１次元配列である。なお、「×」は、任意の値であることを示す。
【０１５３】
照合パターン２０１ａの注目位置２１０ａは、左から５つ目の画素である。照合パターン２０１ｂの注目位置２１０ｂは、左から４つ目の画素である。照合パターン２０１ｃの注目位置２１０ｃは、左から３つ目の画素である。照合パターン２０１ｄの注目位置２１０ｄは、左から２つ目の画素である。
【０１５４】
図１９における画像データは、照合パターン２０１ａ〜ｄと同一の配列を有するとする。
【０１５５】
照合パターン２０１ａが検出されたとき、注目画素２１１ａの露光強度は「２」に決定される。照合パターン２０１ｂが検出されたとき、注目画素２１１ｂの露光強度は「２」に決定される。
【０１５６】
照合パターン２０１ｃが検出されたとき、注目画素２１１ｃの露光強度は「０」に決定される。照合パターン２０１ｄが検出されたとき、注目画素２１１ｄの露光強度は「０」に決定される。
【０１５７】
照合パターン２０１ａ〜２０１ｄが画像データに照合されることにより、この画像データに対応するＴＣ露光パターンは「０００２２ｘ」に決定される。
【０１５８】
この処理は、画像データの左端が非露光画素となり、非露光部に隣接しＴＣ露光による露光画素の端部が高出力露光画素群となっていることから「左折り返し処理」ともいう。
【０１５９】
図２０は、上述のような露光パターンを決定する処理を２次元画像に適用する模式図を示す。図２０（ａ）において、画像データ５００ａは、全体が一律の光出力値で露光される画像部であり、画像部の枠外が非画像部である。
【０１６０】
図２０（ｂ）は、画像データ５００ａに照合パターン２０１ａ〜２０１ｄを照合した後の露光パターン５００ｂを示す。図２０（ｃ）は、照合パターン２０１ａ〜２０１ｄの左右を反転させた照合パターン２０１ａ’〜２０１ｄ’を露光パターン５００ｂに照合した後の露光パターン５００ｃを示す。
【０１６１】
この処理は、画像データの右端が非露光画素となり、非露光部に隣接しＴＣ露光による露光画素の右端部が高出力露光画素群となっていることから「右折り返し処理」ともいう。
【０１６２】
図２０（ｄ）は、照合パターン２０１ａ〜２０１ｄを９０度回転させた照合パターンを露光パターン５００ｃに照合した後の露光パターン５００ｄを示す。回転させた照合パターン２０１ａｒ〜２０４ｄｒは、すなわち上から「０１１１１×」となっている。
【０１６３】
この処理は、画像データの上端が非露光画素となり、非露光部に隣接しＴＣ露光による露光画素の端部が高出力露光画素群となっていることから「上折り返し処理」ともいう。
【０１６４】
このとき、注目画素２１１ａｒ〜２１１ｄｒの露光強度が最大光出力であるとき、露光強度は当該照合パターンの照合前の強度をそのまま使用する。すなわち、領域５００ｄ−１および領域５００ｄ−２の画素の光出力値は、照合パターン２０１ａｒ〜２０４ｄｒの照合の前において「２」である。
【０１６５】
ここで、最大光出力が「２」であるとすると、領域５００ｄ−１および領域５００ｄ−２の画素の光出力値は、照合パターン２０１ａｒ〜２０４ｄｒの照合の後も「２」である。
【０１６６】
なお、露光パターン５００ｄは元の画像データと形状が異なり、上下に領域５００ｄ−１および領域５００ｄ−２が形成する突部がある。しかし、端部の露光パターンの大きさはビームサイズに比べて十分小さい。したがって、領域５００ｄ−１および領域５００ｄ−２に対応する画像が形成されることはない。
【０１６７】
図２０（ｅ）は、照合パターン２０１ａｒ〜２０４ｄｒの上下を反転させた照合パターン２０１ａｒ’〜２０４ｄｒ’を露光パターン５００ｄに照合した後の露光パターン５００ｅを示す。この場合も、注目画素２１１ａｒ’〜２１１ｄｒ’の露光強度が最大光出力であるとき、露光強度は当該照合パターンの照合前の強度をそのまま使用する。
【０１６８】
この処理は、画像データの下端が非露光画素となり、非露光部に隣接しＴＣ露光による露光画素の下端部が高出力露光画素群となっていることから「下折り返し処理」ともいう。
【０１６９】
図２１は、図２０の処理の流れを説明するフローチャートである。元の画像データ（元画像）５００ａを照合パターン２０１ａ〜２０１ｄと照合することにより「左折り返し処理」が行われ、露光パターン５００ｂが決定される（ステップＳ１１）。
【０１７０】
「左折り返し処理」により決定された露光パターン５００ｂは、「データ記憶１」の処理により保存される（ステップＳ１２）。
【０１７１】
露光パターン５００ｂを照合パターン２０１ａ’〜２０１ｄ’と照合することにより「右折り返し処理」が行われ、露光パターン５００ｃが決定される（ステップＳ１３）。
【０１７２】
「右折り返し処理」により決定された露光パターン５００ｃは、「データ記憶２」の処理により保存される（ステップＳ１４）。
【０１７３】
露光パターン５００ｃを照合パターン２０１ａｒ〜２０１ｄｒと照合することにより「上折り返し処理」が行われ、露光パターン５００ｄが決定される（ステップＳ１５）。
【０１７４】
「上折り返し処理」により決定された露光パターン５００ｄは、「データ記憶３」の処理により保存される（ステップＳ１６）。
【０１７５】
露光パターン５００ｄを照合パターン２０１ａｒ’〜２０１ｄｒ’と照合することにより「下折り返し処理」が行われ、露光パターン５００ｅが決定される（ステップＳ１７）。
【０１７６】
「下折り返し処理」により決定された露光パターン５００ｅは、「データ記憶４」の処理により保存される（ステップＳ１８）。
【０１７７】
光書込出力部１０４は、露光パターン５００ｅの露光強度で各画素を露光することにより、潜像担持体上に静電潜像を形成する。
【０１７８】
なお、図２１の処理においては、左、右、上、下の順に折り返し処理を行ったが、異なる順番で行っても良い。
【０１７９】
このように処理することで、潜像ＭＴＦ解像度の高い画像を形成することができる。また、照合パターンを使用することにより回路上において加算処理や乗算処理といった単純演算をせずに光出力値を決定することができるので、処理速度を高速化することができる。
【０１８０】
●両端折り返し処理
次に、左端および右端、または上端および下端の露光パターンを同時に決定する「両端折り返し処理」について説明する。
【０１８１】
図２２に示すように、画像データと８種類の照合パターン２０１ａ〜２０１ｄおよび２０１ａ’〜２０１ｄ’を照合し、露光パターンを決定する。その後、データ記憶処理を行う。すなわち、図２１において説明した露光パターンの決定フローでは「データ記憶１」および「データ記憶２」の処理を行っていたのに対し、両端折り返し処理ではデータ記憶処理が１回になる。
【０１８２】
すなわち、両端折り返し処理におけるデータ記憶の回数は、図２１において説明した決定フローの半分の回数になる。
【０１８３】
図２３は、両端折り返し処理をラインパターンに適用した模式図である。ラインパターンの幅が９ドット以上のラインについて、両端折り返し処理が適切に行われる様子を示している。
【０１８４】
ドット状のパターンに適用する場合には、上述した左右の両端折り返し処理に加えて上下の両端折り返し処理を行うことができる。その際、左右の両端折り返し処理と上下の両端折り返し処理とはどちらを先に行ってもよい。
【０１８５】
図２１で説明したフローでは、右折り返し処理を行う際の照合パターン２０１ａ’〜２０１ｄ’は、左折り返し処理後の露光パターン５００ｂと照合される。これに対し、左右の両端折り返し処理を行う場合、照合パターン２０１ａ〜２０１ｄおよび２０１ａ’〜２０１ｄ’は、すべて画像データ５００ａと照合される。したがって、左折り返し処理後の露光パターン５００ｂを記憶することなく、右折り返し処理を行うことができる。
【０１８６】
画像形成装置における処理速度の観点から、露光パターンの決定フローは、１画素当り１クロック以内で完了することが望ましい。データの記憶と呼び出しを複数回行うフローは、回路の処理速度が遅くなるか、膨大なメモリを必要とする。
【０１８７】
両端折り返し処理によれば、両端の露光強度を同時に決定することにより、図２０および図２１において説明した露光パターンの決定フローに比べてデータ記憶の回数を減らすことができる。
【０１８８】
●例外処理（１）
次に、両端折り返し処理の前に行う例外処理について説明する。
【０１８９】
図２４は、６ドットのラインパターンである画像データ２２５に対して、２ドット処理モードで両端折り返し処理を行ったときの露光パターン２２６である。
【０１９０】
画像データに通常露光を行ったときの光出力値の積分値は、６００％である。一方、露光パターン２２６に対応する露光強度の積分値は４００％である。このように、両端折り返し処理により合計の光出力値の積分値が通常露光の積分値より低くなる。したがって、露光パターン２２６を露光すると、濃度が薄く、掠れた画像となってしまう。
【０１９１】
そこで、両端折り返し処理において誤って非露光画素となってしまう画素を、例外処理により高出力露光画素に変換しておく。例外処理は、例えば両端折り返し処理とは異なる照合パターンを画像データと照合することにより、高出力露光画素に変換する画素を決定する処理である。
【０１９２】
なお、例外処理は、画像データの画像部の幅が、両端折り返し処理における露光画素を非露光に変換する画素数、および露光画素を高出力露光画素に変換する画素数の和の２倍未満の露光画素数であるときに行うとよい。
【０１９３】
２ドット処理モードの両端折り返し処理においては、非露光画素が２ドット、高出力露光画素が２ドットであるので、画素数の和は４ドットである。したがって、画像データの画像部の幅が８ドット未満であるとき、例外処理を行う。
【０１９４】
図２５（ａ）は、６ドットのラインパターンである画像データ２２５である。例外処理で使用する照合パターンは、画像データ２２５に対応している。すなわち、例外処理で使用する照合パターンは、右から「ｘ０１１１１１１０ｘ」である。
【０１９５】
図２５（ｂ）に示すように、例外処理によって画像部のうち右から２ドット目の画素２２５ａを「２」、すなわち高出力露光画素に決定し、処理後パターン２２７を決定する。
【０１９６】
図２５（ｃ）に示すように、処理後パターン２２７に、両端折り返し処理を行う。このとき、例外処理によって光出力値が決定された画素については、両端折り返し処理を行わない。したがって、画素２２５ａの光出力値は、「２」のままである。
【０１９７】
両端折り返し処理後の露光パターン２２８に対応する光出力値の積分値は６００％となる。すなわち、例外処理を行うことにより、光出力値の積分値を低下させることなく両端折り返し処理を行うことができる。
【０１９８】
上述の説明においては、一方向の折り返し処理を行ったが、左端および右端、または上端および下端の露光パターンを同時に決定する例外処理を行ってもよい。左端および右端の露光パターンを同時に決定する例外処理を「左右例外処理」という。上端および下端の露光パターンを同時に決定する例外処理を「上下例外処理」という。
【０１９９】
図２６に示すように、まず、元画像の各画素について、左右例外処理を行う（ステップＳ２１）。
【０２００】
左右例外処理において光出力値が決定されなかった画素については、左右の両端折り返し処理を行う（ステップＳ２２）。その後、データ記憶処理を行う（ステップＳ２３）。
【０２０１】
左右例外処理において光出力値が決定された画素については、左右の両端折り返し処理を行わず、データ記憶処理を行う（ステップＳ２３）。
【０２０２】
次いで、ステップＳ２３で記憶された露光パターンについて、上下例外処理を行う（ステップＳ２４）。
【０２０３】
上下例外処理において光出力値が決定されなかった画素については、上下の両端折り返し処理を行う（ステップＳ２５）。その後、データ記憶処理を行う（ステップＳ２６）。
【０２０４】
上下例外処理において光出力値が決定された画素については、上下の両端折り返し処理を行わず、データ記憶処理を行う（ステップＳ２６）。
【０２０５】
例外処理を行うことにより、幅の狭い画像に対してもかすれることがなく、高画質の画像形成を実現することができる。
【０２０６】
●例外処理（２）
次に、本発明にかかる画像形成装置における例外処理の別の実施の形態について、先に説明した実施の形態と異なる部分を中心に説明する。本実施の形態は、左右の折り返し処理および例外処理については１次元配列の照合パターン、上下の折り返し処理および例外処理については２次元配列の照合パターンを使用する点において、これまでに説明した実施の形態と異なる。
【０２０７】
２次元配列の照合パターンを用いた例外処理は、データ記憶処理を１回のみ行う露光パターンの決定フローにおいて特に有用である。
【０２０８】
図２７は、データ記憶処理を１回のみ行う露光パターンの決定フロー２７を示す。
【０２０９】
まず、元画像の各画素について、左右例外処理を行う（ステップＳ３１）。
【０２１０】
左右例外処理において光出力値が決定されなかった画素について、左右の両端折り返し処理を行う（ステップＳ３２）。
【０２１１】
次いで、左右の両端折り返し処理において光出力値が決定されなかった画素について、上下例外処理を行う（ステップＳ３３）。
【０２１２】
上下例外処理において光出力値が決定されなかった画素に、上下の両端折り返し処理を行う（ステップＳ３４）。その後、データ記憶処理を行う（ステップＳ３５）。
【０２１３】
左右例外処理、左右の両端折り返し処理または上下例外処理において光出力値が決定された画素については、後段の処理は行わず、データ記憶処理を行う（ステップＳ３５）。
【０２１４】
ここで、すべての処理に１次元配列の照合パターンを用いて、上記決定フロー２７を実行した場合に得られる露光パターンについて説明する。
【０２１５】
図２８（ａ）に示すように、角やＴ字状に入り組んでいる画像部について説明する。
【０２１６】
図２９（ａ）に示すような１次元の照合パターンを上下の両端折り返し処理に用いる。
【０２１７】
図２８（ｂ）は、図２８（ａ）に１次元の照合パターンを用いた両端折り返し処理を行った後の露光パターンを示す。太枠で囲まれた画素群２８１については、非露光画素となる。したがって、露光パターン全体の光出力値の積分値が、通常露光の光出力値の積分値よりも１３％低下する。
【０２１８】
光出力値の積分値が低下した原因は、左右の両端折り返し処理および上下の両端折り返し処理において、照合パターンを画像データと照合しているためである。
【０２１９】
画素群２８１は、左右の両端折り返し処理において照合パターンと一致しない。したがって、左右の両端折り返し処理後における光出力値は１である。その後、画素群２８１は、上下の両端折り返し処理において、非露光画素に決定される。
【０２２０】
正しい処理としては、露光画素が非露光画素に変換される場合、変換される画素群に隣接する露光画素が高出力露光画素に変換されることで露光強度の積分値が処理前後で一定になる。
【０２２１】
上下の両端折り返し処理のみを行った場合は、画素群２８１および画素群２８２は非露光画素となり、画素群２８３が高出力露光画素に変換される。しかし、上下の両端折り返し処理の前に左右の両端折り返し処理を行っている本例では、画素群２８２および画素群２８３は、左右の両端折り返し処理により照合パターンが一致し、光出力値が決定されている画素群である。
【０２２２】
したがって、画素群２８１を非露光画素としても、変換される画素群に隣接する画素が高出力露光画素に変換されない。すなわち、画素群２８１は、非露光画素に変換される必要はない。
【０２２３】
このような場合、上下の両端折り返し処理に２次元配列の照合パターンを使用することで、隣接する画素が高出力露光画素に変換されない場合には非露光画素としないようにすることができる。
【０２２４】
具体的には、２次元配列の照合パターンは、上下の両端折り返し処理により光出力値が決定される画素の、処理方向の画素数だけ、注目画素に隣接する画素の左右に「１」の配列を持つ照合パターンを使用するとよい。
【０２２５】
言い換えれば、２次元配列の照合パターンは、対称で、対称軸上に注目画素が配置されているパターンである。２次元配列の１辺の画素数は、非露光画素および高出力露光画素に決定される連続する１列の画素数の和の２倍以上である。
【０２２６】
図２９（ｂ）は、１画素を非露光画素とし、隣接する１画素を高出力露光画素とする場合に上下の両端折り返し処理に使用する２次元配列の照合パターン２９１を示す。したがって、注目画素２９１ａに隣接する画素の左右に「１」の配列がそれぞれ２列ずつ配置されている。
【０２２７】
図２９（ｃ）は、２画素を非露光画素とし、隣接する２画素を高出力露光画素とする場合に用いる照合パターン２９２である。したがって、注目画素２９２ａに隣接する画素の左右に「１」の配列がそれぞれ４列ずつ配置されている。
【０２２８】
図２９（ｄ）は、３画素を非露光画素とし、隣接する３画素を高出力露光画素とする場合に用いる照合パターン２９３である。したがって、注目画素２９３ａに隣接する画素の左右に「１」の配列がそれぞれ６列ずつ配置されている。
【０２２９】
図３０に示すように、決定フロー３０は、左右例外処理および左右の両端折り返し処理において１次元配列の照合パターンを用いる。上下例外処理および上下折り返し処理において２次元配列の照合パターンを用いる。
【０２３０】
まず、元画像の各画素について、左右例外処理を行う（ステップＳ４１）。
【０２３１】
左右例外処理において光出力値が決定されなかった画素について、左右の両端折り返し処理を行う（ステップＳ４２）。
【０２３２】
次いで、左右の両端折り返し処理において光出力値が決定されなかった画素について、上下例外処理を行う（ステップＳ４３）。
【０２３３】
上下例外処理において光出力値が決定されなかった画素について、上下の両端折り返し処理を行う（ステップＳ４４）。その後、データ記憶処理を行う（ステップＳ４５）。
【０２３４】
左右例外処理、左右の両端折り返し処理または上下例外処理において光出力値が決定された画素については、後段の処理は行わず、データ記憶処理を行う（ステップＳ４５）。
【０２３５】
図３１は、図２８（ａ）に対して照合パターン２９１を用いた上下の両端折り返し処理を含む決定フロー２７を実行した後の露光パターンである。画素群２８１’の光出力値が１に決定されていることがわかる。
【０２３６】
このように、左右の両端折り返し処理に１次元配列の照合パターンを用いて、上下の両端折り返し処理に１次元配列の照合パターンを用いることで、複雑な画像であっても正しく露光パターンを決定することができる。この方法により、高露光によって加算される光量の総和を、露光によって減算される光量の総和に等しくすることも可能である。
【０２３７】
●露光方法（２）
次に、本発明に係る画像形成方法における露光方法の別の実施の形態について、先に説明した露光方法の例との相違点を中心に説明する。
【０２３８】
本実施の形態に係る露光方法において、非露光画素、あるいは高出力露光画素とする画素数は、画像形成装置の性能、画像パターンにおける画像領域、画像パターンの形態（黒文字、白抜け文字、線種、図の形状など）に応じて、適宜使い分けてもよい。
【０２３９】
図３２は、露光パターンの光出力値の加算処理例を示す模式図である。同図に示すように、本実施の形態に係る露光方法は、４８００ｄｐｉで形成される画像の露光パターンの１ドットから４ドットを非露光画素として他の画素に光出力値を加算する。
【０２４０】
図３２（ａ）は、１ドット処理モードの加算例を示す。また、図３２（ｂ）は、２ドット処理モードの加算例を示す。また、図３２（ｃ）は、３ドット処理モードの加算例を示す。さらに、図３２（ｄ）は、４ドット処理モードの加算例を示す。
【０２４１】
図３２（ａ）〜（ｄ）に示すように、対称に配置された任意の数の露光画素について、仮想の対称軸を中心として折り返したときに対応する位置に露光画素があるか否かを照合する。このように、対称軸の反対側の画素に光出力値を加算することにより、反対側の画素の光出力値の数値が「２」になる。
【０２４２】
図３３は、別の加算処理を示す模式図である。
【０２４３】
図３３（ａ）は、３ドット処理モードの加算処理を示す。また、図３３（ｂ）は、３ドット処理モードの別の加算処理を示す。
【０２４４】
図３３（ａ），（ｂ）に示すように、本実施の形態に係る露光方法は、先に説明した対称に配置された露光画素の光出力値の加算処理とは異なり、仮想の対称軸を中心として折り返したときに対応する位置に露光画素がない場合にも加算処理を行うことができる。
【０２４５】
つまり、本実施の形態に係る露光方法は、加算処理を行う際に、加算する側の露光画素が既に光出力値の加算後の画素である場合には、加算可能な露光画素のみに加算処理を行うことができる。
【０２４６】
具体的には、図３３（ａ），（ｂ）に示すように、３ドット処理モードで折り返し処理ができない場合は、２ドット処理モード、または１ドット処理モードで折り返し処理を行うことができる。
【０２４７】
以上説明したように、本実施の形態に係る露光方法によれば、光出力値を加算した画素に対して再度加算しないように適切に処理することができる。
【０２４８】
また、指定の処理モードより小さい画素数の折り返し処理について、大きい画素数の折り返し処理から順番に処理を行ってもよい。光源駆動部４１０は、処理モードを選択するセレクタ３４を備える。
【０２４９】
図３４に示すように、４ドット処理モードが設定されているとき、セレクタ３４はまず４ドット処理モードを選択する。光源駆動部４１０は、４ドット処理モード用の照合パターンとの照合を行う。照合パターンと一致した場合には、４ドット処理モードの折り返し処理を行う。
【０２５０】
次に、セレクタ３４は３ドット処理モードを選択する。光源駆動部４１０は、３ドット処理モード用の照合パターンとの照合を行う。照合パターンと一致した場合には３ドット処理モードの折り返し処理を行う。２ドット処理モードと１ドット処理モードについても同様に行う。
【０２５１】
このように、指定の処理モードより小さい画素数の折り返し処理についても順番に処理を行うことにより、画像部の画素数が少なく指定の折り返し処理ができない部分についても、高画質な画像を形成することができる。
【０２５２】
本発明に係る画像形成方法において、第１の画像品質（通常画質モード）と第２の画像品質との少なくとも２種類の画像品質を選択可能にすることもできる。第１の画像品質は、標準露光による画像品質である。
【０２５３】
第２の画像品質は、以上説明した実施の形態に係る露光方法により、画像部の画素を構成する画素のうち、少なくとも非露光部との境界にある画素群について、第１の光出力値よりも高い光出力値で露光させる画像品質である。
【０２５４】
●文字画像の形成例
次に、本実施の形態に係る露光方法を微小サイズ（３ポイント）の文字画像に適用した例について説明する。
【０２５５】
図３５は、本実施の形態の露光方法による文字画像の露光パターンを示す模式図である。同図（ａ）は、２ドット処理モードで決定された「画」の文字の露光パターンである。同図（ｂ）は、標準露光のときの露光パターンである。
【０２５６】
図３６は、本実施の形態の露光方法による白抜き文字画像の露光パターンを示す模式図である。図３６（ａ）は、標準露光のときの「画」の文字の白抜き露光パターンである。また、図３６（ｂ）は、４ドット処理モードで決定された露光パターンである。
【０２５７】
本実施の形態に係る露光方法は、通常の着色文字だけでなく、色反転文字（白抜き文字）にも適用することができる。
【０２５８】
本実施の形態に係る露光方法によれば、画像データから光源変調データに変換する際に、情報処理装置からオブジェクト情報を得られない場合でも、文字画像、反転文字画像、ディザ、線画像など様々な画像の露光パターンを生成することができる。
【０２５９】
本実施の形態に係る露光方法は、画像データの特徴に応じて、露光パターンの処理モードを使い分けることで、さらに効果をあげることができる。
【０２６０】
一般的に、図３６に示す白抜き文字は、周辺が露光の影響を受けるため、白地の電界強度は小さくなり、白地が着色の中に埋もれやすい。このため、本実施の形態に係る露光方法では、高出力露光画素群と非露光部の画素数を大きく設定することで、時間集中露光による光出力値を高めるのが望ましい。
【０２６１】
本実施の形態に係る露光方法は、中間調などディザ部において、他の処理との干渉でテクスチャやアーティファクトが出た場合には、高出力露光画素群と非露光部の画素数を小さくしてもよい。加算する画素数が１ドット、すなわち１ドット処理モードであれば、本実施の形態に係る露光方法によるデメリットはほとんどなく、弱電界の低減効果を得ることができる。
【０２６２】
そのため、本実施の形態に係る露光方法は、高出力露光画素群への加算処理を行う対象の種類（文字あるいは線）を識別するタグ情報により、黒文字、白文字、ディザを識別できる場合には、高出力露光画素群と非露光部の画素数を適切に揃えることができる。
【０２６３】
具体例として、通常文字や線画であれば、画像部と非画像部との境界にある露光側の画素にあらかじめタグをつける。一方、反転文字や反転線画であれば、画像部と非画像部との境界の非露光側画素にタグをつけ、それ以外のディザ等については、ディザをつけていない場合と同様にする。
【０２６４】
そして、タグを付けた各画像について、黒文字や黒線を３ドット処理モード、白抜き文字や白抜き線を４ドット処理モード、ディザを２ドット処理モード、などとあらかじめ設定する。
【０２６５】
図９に説明した光源変調データ生成回路４０７は、露光パターンの画像部と非画像部との境界画素を検出し、境界画素のタグビット（画像パターンの属性を特定する情報）からタグが０と１のいずれであるかを検出する。
【０２６６】
タグビットが１である場合には、光源変調データ生成回路４０７は、黒文字や黒線と判断し、３ドット処理モードを実行する。
【０２６７】
次に、タグビットが０である場合には、光源変調データ生成回路４０７は、白文字、白線と判断し、４ドット処理モードを実行する。
【０２６８】
タグビットが０，１いずれでもない場合には、光源変調データ生成回路４０７は、ディザ部と判断して、２ドット処理モードを実行する。
【０２６９】
このように、本実施の形態に係る露光方法は、受信した画像の画像パターン、または画像のタグビットなど、コントローラ側から提供される情報に基づいて、通常文字か反転文字かディザ部かを認識し、それぞれの画像に応じて最適な折り返し画素数を設定する。
【０２７０】
本実施の形態に係る露光方法によれば、ＴＣ露光の光出力値に強弱をつけられるので、画像形成装置の能力を最大限発揮する最良の画像を提供することができる。
【０２７１】
●静電潜像計測装置の構成
次に、本実施の形態に係る露光方法により形成された静電潜像の状態を確認することができる、静電潜像計測装置の構成について説明する。
【０２７２】
図３７に示す静電潜像計測装置３００は、荷電粒子照射系４００と、光走査装置１０１０と、試料台４０１と、検出器４０２と、ＬＥＤ４０３と、不図示の制御系と排出系と駆動用電源などを備えている。
【０２７３】
荷電粒子照射系４００は、真空チャンバ３４０内に配置されている。荷電粒子照射系４００は、電子銃３１１と、引き出し電極３１２と、加速電極３１３と、コンデンサレンズ３１４と、ビームブランカ３１５と、仕切り板３１６とを有している。荷電粒子照射系４００は、可動絞り３１７と、スティグメータ３１８と、走査レンズ３１９と、対物レンズ３２０とを有している。
【０２７４】
以下の説明において、各レンズの光軸方向をｃ軸方向とし、ｃ軸方向に直交する面内における互いに直交する２つの方向をａ軸方向及びｂ軸方向として説明する。
【０２７５】
電子銃３１１は、荷電粒子ビームとしての電子ビームを発生し、真空試料ステージ部３８４に照射させる。
【０２７６】
引き出し電極３１２は、電子銃３１１の−ｃ側に配置され、電子銃３１１で発生された電子ビームを制御する。
【０２７７】
加速電極３１３は、引き出し電極３１２の−ｃ側に配置され、電子ビームのエネルギーを制御する。
【０２７８】
コンデンサレンズ３１４は、加速電極３１３の−ｃ側に配置され、電子ビームを集束させる。
【０２７９】
ビームブランカ３１５は、コンデンサレンズ３１４の−ｃ側に配置され、電子ビームの照射をオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）させる。
【０２８０】
仕切り板３１６は、ビームブランカ３１５の−ｃ側に配置され、中央に開口を有している。
【０２８１】
可動絞り３１７は、仕切り板３１６の−ｃ側に配置され、仕切り板３１６の開口を通過した電子ビームのビーム径を調整する。
【０２８２】
スティグメータ３１８は、可動絞り３１７の−ｃ側に配置され、非点収差を補正する。
【０２８３】
走査レンズ３１９は、スティグメータ３１８の−ｃ側に配置され、スティグメータ３１８を介した電子ビームをａｂ面内で偏向する。
【０２８４】
対物レンズ３２０は、走査レンズ３１９の−ｃ側に配置され、走査レンズ３１９を介した電子ビームを収束させる。対物レンズ３２０を介した電子ビームは、ビーム射出開口部３２１を通過して試料３２３の表面に照射される。
【０２８５】
各レンズ等には、不図示の駆動用電源が接続されている。
【０２８６】
なお、荷電粒子とは、電界や磁界の影響を受ける粒子をいう。荷電粒子を照射するビームは、電子ビームに代えて、例えばイオンビームを用いてもよい。この場合は、電子銃に代えて、液体金属イオン銃などが用いられる。
【０２８７】
試料３２３は、感光体であり、導電性支持体、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、及び電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を有している。
【０２８８】
電荷発生層は、電荷発生材料（ＣＧＭ：Charge Generation Material）を含み、導電性支持体の＋ｃ側の面上に形成されている。電荷輸送層は、電荷発生層の＋ｃ側の面上に形成されている。
【０２８９】
試料３２３は、表面（＋ｃ側の面）に電荷が帯電している状態で露光されると、電荷発生層の電荷発生材料によって光が吸収され、正負両極性のチャージキャリアがそれぞれ発生する。このキャリアは、電界によって、一方は電荷輸送層に、他方は導電性支持体に注入される。
【０２９０】
電荷輸送層に注入されたキャリアは、電界によって電荷輸送層の表面にまで移動し、表面の電荷と結合して消滅する。これにより、試料３２３の表面（＋ｃ側の面）には、電荷分布、すなわち、静電潜像が形成される。
【０２９１】
光走査装置１０１０は、光源、カップリングレンズ、開口板、シリンドリカルレンズ、ポリゴンミラー、走査光学系３９３などを有している。また、光走査装置１０１０は、ポリゴンミラーの回転軸に平行な方向に関して光を走査させるための走査機構（不図示）も有している。
【０２９２】
走査光学系は、光源部、走査レンズ、光偏向器などを備えている。光偏向器は、例えばポリゴンスキャナ３９０である。
【０２９３】
ポリゴンスキャナ３９０は、光学ハウジング３８１とともに、水平な平行移動台３９２の上に設けられている。
【０２９４】
光走査装置１０１０から出射された光は、反射ミラー３７２、外部遮光筒３８５、ラビリンス部３８６、遮光部材３８７、内部遮光筒３８８およびガラス窓３６８を介して試料３２３の表面を照射する。
【０２９５】
試料３２３の表面における光走査装置１０１０から射出される光の照射位置は、ポリゴンミラーでの偏向及び走査機構での偏向によって、ｃ軸方向に直交する平面上の互いに直交する２つの方向に沿って変化する。
【０２９６】
このとき、ポリゴンミラーでの偏向による照射位置の変化方向は主走査方向であり、走査機構での偏向による照射位置の変化方向は副走査方向である。ここでは、ａ軸方向が主走査方向、ｂ軸方向が副走査方向となるように設定されている。
【０２９７】
このように、静電潜像計測装置３００は、光走査装置１０１０から射出される光によって試料３２３の表面を２次元的に走査することができる。すなわち、静電潜像計測装置３００は、試料３２３の表面に２次元的な静電潜像を形成することが可能である。
【０２９８】
図３８に示すように、光走査装置１０１０は、真空チャンバ３４０の鉛直軸に対して４５度の位置に、真空チャンバ３４０の内部に対して光束が外部から入射可能な入射窓が設置されている。すなわち、走査光学系３９３は、真空チャンバ３４０の外部に配置されている。
【０２９９】
この構成により、ポリゴンミラーの駆動モータにより生じる振動や電磁波が電子ビームの軌道に影響を与えにくい。すなわち、ポリゴンミラーからの振動や電磁波が測定結果に及ぼす影響を抑制することができる。
【０３００】
検出器４０２は、試料３２３の近傍に配置され、試料３２３からの２次電子を検出する。
【０３０１】
ＬＥＤ４０３は、試料３２３の近傍に配置され、試料３２３を照明する光を射出する。ＬＥＤ４０３は、測定後に試料３２３の表面に残留している電荷を消去するために用いられる。
【０３０２】
なお、走査光学系３９３を保持する光学ハウジング３８１は、走査光学系３９３全体がカバー３９１で覆われていて、真空チャンバ内部へ入射する外光（有害光）を遮光するようにしてもよい。
【０３０３】
走査光学系３９３において、走査レンズは、fθ特性を有している。すなわち、光偏光器が一定速度で回転しているときに、光ビームは像面に対して略等速に移動する。また、走査光学系において、ビームスポット径も略一定に走査することができる。
【０３０４】
静電潜像計測装置３００では、走査光学系が真空チャンバに対して離れて配置されている。したがって、ポリゴンスキャナ３９０等の光偏向器を駆動する際に発生する振動が直接真空チャンバ３４０に伝播されることによる影響は少ない。
【０３０５】
走査光学系３９３を保持する除振台３８２と構造体３８３との間にダンパなどの防振手段が設けられていてもよい。防振手段が設けられていることで、真空チャンパ３４０へ伝達される振動をさらに軽減することができる。
【０３０６】
走査光学系３９３を設けることにより、静電潜像計測装置３００では、感光体の母線方向に対して、ラインパターンを含めた任意の潜像パターンを形成することができる。
【０３０７】
所定の位置に潜像パターンを形成するために、光偏向手段からの走査ビームを検知する同期検知センサ２６を有してもよい。
【０３０８】
試料３２３の形状は、平面であっても曲面であってもよい。
【０３０９】
上述のようなスキャニング機構を付けることにより、感光体の母線方向に対して、ラインパターンを含めた任意の潜像パターンを形成することができる。
【０３１０】
●静電潜像計測の方法
次に、静電潜像計測の方法について説明する。
【０３１１】
図３９は、加速電圧と帯電電位との関係を示す模式図である。まず、静電潜像計測にあたり、静電潜像計測装置３００では、感光体の試料３２３に電子ビームを照射させる。
【０３１２】
加速電極３１３に印加される電圧である加速電圧｜Ｖａｃｃ｜として、試料３２３での２次電子放出比が１となる電圧よりも高い電圧が設定される。このように加速電圧を設定することにより、試料３２３では、入射電子の量が放出電子の量よりも上回るため電子が試料３２３に蓄積され、チャージアップを起こす。この結果、静電潜像計測装置３００では、試料３２３の表面をマイナス電荷で一様に帯電させることができる。
【０３１３】
図３９に示すように、加速電圧と帯電電位との間には、一定の関係がある。このため、静電潜像計測装置３００では、加速電圧と照射時間を適切に設定することにより、試料３２３の表面に、画像形成装置１０００における感光体ドラム１０３０と同様な帯電電位を形成することができる。
【０３１４】
照射電流の大きいほうが、短時間で目的の帯電電位に到達することができるため、ここでは照射電流を数ｎＡとしている。
【０３１５】
その後、静電潜像計測装置３００では、静電潜像が観察できるように、試料３２３における入射電子量を１／１００倍〜１／１０００倍にする。
【０３１６】
静電潜像計測装置３００では、光走査装置５００を制御して、試料３２３の表面を２次元的に光走査し、試料３２３に静電潜像を形成する。なお、光走査装置５００は、試料３２３の表面に所望のビーム径及びビームプロファイルの光スポットが形成されるように調整されている。
【０３１７】
静電潜像の形成に必要な露光エネルギーは、試料の感度特性によって決まるが、通常、２〜１０ｍＪ／ｍ２程度である。感度が低い試料では、必要な露光エネルギーは１０ｍＪ／ｍ２以上になる場合がある。帯電電位や必要な露光エネルギーは、試料の感光特性やプロセス条件に合わせて設定される。静電潜像計測装置３００の露光条件は、画像形成装置１０００に合わせた露光条件と同様である。
【０３１８】
静電場の環境や電子軌道をあらかじめ計算しておき、その計算結果に基づいて検出結果を補正することにより、静電潜像のプロファイルを高精度に求めることができる。
【０３１９】
以上説明したように、静電潜像計測装置３００を用いることにより、静電潜像における電荷分布、表面電位分布、電界強度分布、および試料表面に直交する方向に関する電界強度を、それぞれ高精度に求めることができる。
【０３２０】
●効果●
以上説明したように、本実施の形態に係る露光方法によれば、以下の効果を得ることができる。
【０３２１】
本実施の形態に係る露光方法によれば、短い時間に強い光出力で露光するＴＣ露光を行うことで、空間集中型露光（ビームの小径化）と同等の効果を得ることができる。本実施の形態に係る露光方法によれば、面積が狭く深さのある静電潜像を形成することができるため、高解像な画像を形成することができる。
【０３２２】
照合パターンを用いることにより、加算処理、乗算処理といった単純演算を行わずに露光パターンを決定することができ、処理の高速化を実現できる。
【０３２３】
少なくとも上下折り返し処理に２次元配列の照合パターンを用いることにより、最短１クロック分で同時に複数の画素の処理を行うことができ、処理速度を大幅に向上することができる。
【０３２４】
折り返し処理の前に例外処理を行うことで、幅の狭い画像に対しても掠れることなく高画質を実現することができる。
【０３２５】
本実施の形態に係る露光方法によれば、画像や環境の条件に応じて処理モードなどの条件を使い分けることができる。
【０３２６】
本実施の形態に係る露光方法は、入力された画像データの内側（中心部）に露光画素を集中させて、標準露光より強い光出力値で露光する。これにより、本実施の形態に係る露光方法によれば、微細な画像パターンであっても、所望の画像濃度で目標画像に忠実な画像を出力することができる。
【０３２７】
本実施の形態に係る露光方法によれば、画像部と非画像部の境界となる画素を高出力露光画素群として露光部画素の光出力値を高めることにより、様々な画像パターンに対してＴＣ露光を適用することができる。
【０３２８】
本実施の形態に係る露光方法によれば、高出力露光画素群の光出力値が、所定の最大光出力値を越える場合には、隣接する画像画素に光出力値を分散させて露光する。これにより、本実施の形態に係る露光方法によれば、最大光出力値を高く設定できない場合であっても、画像濃度を維持し、高画質化を実現することができる。
【０３２９】
本実施の形態に係る露光方法は、画像部と非画像部との境界にある画像部の画素を非露光画素に変換し、同時に、非露光画素に匹敵する光出力値を高出力露光画素群に隣接する画像部の画素に加算して露光する。このようにすることで、本実施の形態に係る露光方法によれば、文字画像、反転文字画像、ディザ、線画像など、様々な画像データにＴＣ露光を適用することができる。
【０３３０】
本実施の形態に係る露光方法によれば、高出力露光画素群の光出力値が最大光出力値を超える場合には、光出力値を加算しないため、例外処理を行うことが不要となり、簡易な処理で様々な画像にＴＣ露光を適用することができる。
【０３３１】
本実施の形態に係る露光方法によれば、高出力露光画素群に光出力値を加算する際に、その高出力露光画素群がすでに光出力値を加算した後である場合には、加算可能な画素数だけ処理を行うため、最適な条件でＴＣ露光を行うことができる。
【０３３２】
本実施の形態に係る露光方法は、画像処理回路、あるいはタグビットなどコントローラ側から提供される情報に基づいて、光源変調データ生成回路４０７が画像の状態を認識し、それぞれの画像に応じて最適な折り返し画素数を設定する。これにより、本実施の形態に係る露光方法によれば、画像形成装置の能力を最大限発揮する最良の画像を提供することが可能となる。
【０３３３】
本実施の形態に係る露光方法によれば、ディザ部のように、画像パターンが隣り合い、潜像電界が小さくなりがちな領域が多い箇所について、弱電界領域を低減させ、ドット再現性を向上させることができる。
【０３３４】
本実施の形態に係る露光方法によれば、静電潜像段階において画像の画質を改善するため、微小な文字画像、特に反転文字画像を安定して高画質を実現することができる。
【０３３５】
本実施の形態に係る露光方法によれば、簡易な方法であるため、様々な画像に対して高速で処理することができる。
【０３３６】
本実施の形態に係る露光方法によれば、ＰＭ＋ＰＷＭ変調を利用して、最大光出力値を意図的に強めることにより、標準露光とＴＣ露光との積分光量を一致させることができるため、深い潜像を形成して解像力を高めることができる。
【０３３７】
本実施の形態に係る画像形成装置によれば、本実施の形態に係る露光方法を現像して可視化することにより、高密度で高画質な画像形成装置を提供することができる。
【０３３８】
本実施の形態に係る画像形成装置は、特にＶＣＳＥＬなどのマルチビーム走査光学系を搭載した画像形成装置に好適である。
【符号の説明】
【０３３９】
１００    画像処理装置
１０１    画像処理ユニット
１０４    光書込出力部
３００    静電潜像計測装置
４１０    光源駆動部
１０００  レーザプリンタ（画像形成装置）
１０１０  光走査装置（静電潜像形成装置）
１０３０  感光体ドラム（像担持体）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０３４０】
【特許文献１】特開２００５−１９３５４０号公報
【特許文献２】特開２００８−１５３７４２号公報
【特許文献３】特開２０１２−１５８６４号公報
【特許文献４】特開２００７−１９０７８７号公報
【図１】
2019051716.tif 000003
【図２】
2019051716.tif 000004
【図３】
2019051716.tif 000005
【図４】
2019051716.tif 000006
【図５】
2019051716.tif 000007
【図６】
2019051716.tif 000008
【図７】
2019051716.tif 000009
【図８】
2019051716.tif 000010
【図９】
2019051716.tif 000011
【図１０】
2019051716.tif 000012
【図１１】
2019051716.tif 000013
【図１２】
2019051716.tif 000014
【図１３】
2019051716.tif 000015
【図１４】
2019051716.tif 000016
【図１５】
2019051716.tif 000017
【図１６】
2019051716.tif 000018
【図１７】
2019051716.tif 000019
【図１８】
2019051716.tif 000020
【図１９】
2019051716.tif 000021
【図２０】
2019051716.tif 000022
【図２１】
2019051716.tif 000023
【図２２】
2019051716.tif 000024
【図２３】
2019051716.tif 000025
【図２４】
2019051716.tif 000026
【図２５】
2019051716.tif 000027
【図２６】
2019051716.tif 000028
【図２７】
2019051716.tif 000029
【図２８】
2019051716.tif 000030
【図２９】
2019051716.tif 000031
【図３０】
2019051716.tif 000032
【図３１】
2019051716.tif 000033
【図３２】
2019051716.tif 000034
【図３３】
2019051716.tif 000035
【図３４】
2019051716.tif 000036
【図３５】
2019051716.tif 000037
【図３６】
2019051716.tif 000038
【図３７】
2019051716.tif 000039
【図３８】
2019051716.tif 000040
【図３９】
2019051716.tif 000041
【図４０】
2019051716.tif 000042
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月23日(2018.10.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像部と非画像部とを含む画像パターンに応じた光で像担持体の表面を露光する露光工程により、前記画像パターンに対応する静電潜像を形成する方法であって、
前記画像部は、複数の画素から構成され、
前記画像部の前記画素のそれぞれは、前記画素の近傍の画像パターンと、複数の画素から構成された照合パターンと、が照合されることにより、前記画像部を構成する画素のうち、少なくとも前記非画像部との境界にある画素を非露光画素とし、
前記画像部を構成する画素のうち、少なくとも前記非露光画素に隣接する画素を、前記画像部を露光するのに必要な所定光出力値より高い光出力値の光で露光される高出力露光画素とする決定が実行され、
前記照合パターンは対称な２次元配列であって、前記画像パターンに前記照合パターンと一致した部分があるとき、前記照合パターンの対称軸上の画素に対応する前記画像部の画素に対して前記決定が実行され、前記２次元配列の１辺の画素数は、前記非露光画素に決定される連続する１列の画素数および前記高出力露光画素に決定される連続する１列の画素数の和の２倍以上である、
ことを特徴とする画像形成方法。