(57)【要約】【課題】  複数の画素から構成される画像部と非画像部を含む画像パターンにより、高画質な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】  画像部と非露光部４１２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、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、露光部４１１は、複数の画素から構成され、画像部を構成する画素のうち、少なくとも非画像部４０２との境界にある画素群を、非露光画素群４４１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群４４１との境界にある画素群を、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群４４３とする、ことを特徴とする。【選択図】図２０
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【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うち、少なくとも前記非画像部との境界にある画素群を、非露光画素群とし、
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群との境界にある画素群を、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群とする、
ことを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記画像部を構成する画素のうち、前記非露光画素群と高出力露光画素群とに隣り合う画素群の少なくとも一部は、露光される、
請求項１記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記非画像部との境界にある画素に隣り合う画素群の少なくとも一部は、前記高出力露光画素群として露光される、
請求項２記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記画像部を構成する画素のうち、所定の画素を注目画素として特定し、
前記画像部を構成する画素のうち、前記注目画素に近い前記非画像部との境界にある画素群を境界画素群として特定し、
前記画像部を構成する画素から、前記画像パターンの種類を特定する画像識別情報を取得し、
前記画像識別情報に基づいて前記注目画素の光出力値を特定する、請求項１記載の画像形成方法。
【請求項５】
前記画像識別情報は、少なくとも前記非露光画素群に含まれる連続する１列の画素群の数と前記高出力露光画素群に含まれる連続する１列の画素群の数の和だけ前記境界画素群から離れた画素から取得される、
請求項４記載の画像形成方法。
【請求項６】
前記境界画素群から前記注目画素までの距離は、前記注目画素に隣接する画素のうち、前記境界画素群との距離が最も近いものに基づいて特定される、
請求項４または５記載の画像形成方法。
【請求項７】
前記画像識別情報は、少なくとも３種類以上の前記画像パターンを特定することができる情報である、請求項４乃至６のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項８】
前記高出力露光画素群は、その画素群を露光するのに必要な所定光出力値と前記非露光画素群を露光するのに必要な光出力値とを加算して露光される、
請求項１乃至７のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項９】
前記高出力露光画素群は、隣り合う前記非露光画素群の数に応じて光出力値が定まる、
請求項１乃至８のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項１０】
前記高出力露光画素群は、画素あたりの最大光出力値が定められており、
前記高出力露光画素群のうち前記最大光出力値を上回る画素群と隣り合う画素群は、所定光出力値で露光される、
請求項１乃至９記載の画像形成方法。
【請求項１１】
前記最大光出力値を上回る画素群と隣り合う画素群は、前記最大光出力値で露光される、
請求項１０記載の画像形成方法。
【請求項１２】
前記高出力露光画素群は、前記所定時間より短い時間だけ露光される、
請求項１乃至１１のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項１３】
前記画像部において露光される画素を露光する光の積分光量は、前記画像部を構成する画素全体を前記所定時間だけ前記所定光出力値の光で露光した場合の光出力値の積分光量と等しい、
請求項１乃至１２のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項１４】
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潜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うち、少なくとも前記非画像部との境界にある画素群を、非露光画素群と特定し、
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群との境界にある画素群を、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群と特定し、
特定された前記高出力露光画素群と前記非露光画素群とに対応した出力値で前記光源を駆動する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
前記光源駆動部は、前記画像パターンの属性を特定する情報に基づいて、前記高出力露光画素群と前記非露光画素群とを特定する、
請求項１４記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記光源駆動部は、
前記画像部を構成する画素のうち、所定の画素を注目画素として特定し、
前記画像部を構成する画素のうち、前記注目画素に近い前記非画像部との境界にある画素群を境界画素群として特定し、
前記画像部を構成する画素から、前記画像パターンの種類を特定する画像識別情報を取得し、
前記画像識別情報に基づいて前記注目画素の光出力値を特定する、請求項１４記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記画像識別情報は、少なくとも前記非露光画素群に含まれる連続する１列の画素群の数と前記高出力露光画素群に含まれる連続する１列の画素群の数の和だけ前記境界画素群から離れた画素にから取得される、
請求項１６記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記境界画素群から前記注目画素までの距離は、前記注目画素に隣接する画素のうち、前記境界画素群との距離が最も近いものに基づいて特定される、
請求項１６または１７記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記画像識別情報は、少なくとも３種類以上の前記画像パターンを特定することができる情報である、請求項１６乃至１８のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項２０】
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し、少なくとも２種類の画像品質での出力を選択可能な画像形成装置であって、
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うち、少なくとも前記非画像部との境界にある画素群を、非露光画素群とし、
第１の画像品質が選択されているときに、前記画像部を露光する光出力値を第１の光出力値としたとき、
第２の画像品質が選択されているときに、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群との境界にある画素群について、前記第１の光出力値よりも高い光出力値で露光する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２１】
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、
前記静電潜像を形成する工程において、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群を、非露光画素群とし、
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群との境界にある画素群を、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群として露光する、
ことを特徴とす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、および画像形成装置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。
【０００３】
ここで、電子写真プロセスにおいて高画質化を実現する方法として、露光のビームサイズを小さくする方法がある。露光のビームサイズを小さくする方法によれば、小さな静電潜像を形成して、解像力を高めることができる。
【０００４】
しかしながら、露光のビームサイズを小さくしつつ形成した静電潜像の像高を制御することは困難であり、画像形成において高コストの要因となる。
【０００５】
また、露光のビームサイズを小さくしつつ形成した静電潜像の像高を制御するコストは、画像形成装置全体のコストに占める割合が高い。
【０００６】
このため、電子写真プロセスにおいて、露光のビームサイズを小さくすることなく、微小な静電潜像を形成することが求められている。
【０００７】
また、従来の画像形成方法では、ライン画像とベタ画像のトナー付着量高さ、すなわちパイルハイトが異なる。パイルハイトが異なる要因は、静電潜像の大きさ自体が異なっていることに起因する。
【０００８】
以上のように、画像品質の向上を求める要求と、トナー使用量の低減や使用電力の低減などの環境負荷の低減を求める要求とを考慮すると、適切なパイルハイトに制御することが求められている。
【０００９】
ここで、ライン画像とベタ画像とのパイルハイトを制御する場合に、現像工程において処理を行う方法が考えられる。
【００１０】
しかしながら、ライン画像とベタ画像とでは、静電潜像の大きさ自体が異なっているため、現像工程でパイルハイトを制御するには、ライン画像の潜像とベタ画像の潜像それぞれの感度を異ならせて現像せざるを得ない。
【００１１】
つまり、ライン画像の潜像の感度とベタ画像の潜像の感度とを異ならせてパイルハイトを制御する方法は、潜像の忠実性が損なわれるなどの不具合が生じるため、望ましくない。
【００１２】
以上のように、画像形成において、現像工程で処理を行わずにパイルハイトを制御することが望まれている。また、画像形成方法において、パイルハイトに限らず、電子写真プロセスにより生じる画像データと出力画像との変動分を相殺できるように静電潜像を形成する方法が望まれている。
【００１３】
なお、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。）。
【００１４】
また、画像形成において、露光画素を間引く、あるい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２参照。）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、画像形成において、ドット密度が例えば１２００ｄｐｉと高い場合において、２〜３ポイントに相当する微小サイズの文字、特に白抜けとなる２〜３ポイントの反転画像の文字を認識できるような出力画像が求められている。
【００１６】
しかしながら、画像形成において、高いドット密度で高画質な画像を出力するために、現像・転写・定着工程の改善が行われていたが、高画質な画像を出力することは困難であった。
【００１７】
ここで、静電潜像は、ミクロンスケールでの計測が困難とされていたが、近年高い精度で計測することができるようになった。その結果として、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いることが明らかになった。
【００１８】
つまり、反転画像を画像パターンのまま出力しても、通常画像で生じる試料垂直方向の潜像電界ベクトルが逆転せず、画像パターンのベクトルより反転画像のベクトルの方が小さくなることが明らかになった。
【００１９】
したがって、画像形成において、高いドット密度で微小サイズの画像を出力する場合には、ビームサイズや電荷拡散の影響により、コントローラ側から供給される画像パターン信号と潜像との不一致が生じる。このため、画像形成方法において、高いドット密度で微小サイズの画像を出力する場合には、現像・転写・定着工程を改善しても、高画質な画像を出力することができなかった。
【００２０】
特に、反転画像の文字を高画質に印字するには、トナーが付着しない側に試料垂直方向の潜像電界ベクトルを大きくさせることが有効である。電磁気学的見地からすると、白部の電界ベクトルを大きくするためには、白画像部の電荷量を増加させることが最も簡単な方法である。しかし、帯電電荷量を局所的に増加させることは困難である。
【００２１】
本発明は、複数の画素から構成される画像部と非画像部を含む画像パターンにより、高画質な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】
【００２２】
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ことで、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群を、非露光画素群とし、画像部を構成する画素のうち、少なくとも非露光画素群との境界にある画素群を、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群とする、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、複数の画素から構成される画像部と非画像部を含む画像パターンにより、高画質な画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【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の例を示す模式図である。
【図５】上記光走査装置の光源の例を示す模式図である。
【図６】上記光走査装置の光源の別の例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】上記画像処理部の画像処理ユニットを示すブロック図である。
【図９】図１の画像形成装置を構成する光源駆動部を示す回路図である。
【図１０】図９の光源駆動部の光源駆動制御部を示すブロック図である。
【図１１】図１の画像形成装置の各部の動作時期を示すタイミングチャートである。
【図１２】参考例と本発明に係る画像形成方法により形成される潜像径を示すグラフである。
【図１３】参考例における露光方法の例を示す模式図である。
【図１４】上記画像形成方法の例を示す模式図である。
【図１５】上記画像形成方法の別の例を示す模式図である。
【図１６】上記画像形成方法のさらに別の例を示す模式図である。
【図１７】露光方法の相違による空間周波数特性を示すグラフである。
【図１８】潜像円の径とビームスポット径との関係を示すグラフである。
【図１９】縦方向のＭＴＦの測定結果を示すグラフである。
【図２０】本発明に係る第１の露光方法のライン画像の露光パターンの例を示す模式図である。
【図２１】図２０のライン画像の露光パターンの光出力値の例を示す模式図である。
【図２２】図２０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２３】第１の露光方法のドット画像の露光パターンの例を示す模式図である。
【図２４】第１の露光方法のドット画像の露光パターンの別の例を示す模式図である。
【図２５】第１の露光方法のドット画像の露光パターンのさらに別の例を示す模式図である。
【図２６】第１の露光方法の屈曲部を有する画像の露光パターンの例を示す模式図である。
【図２７】本実施の形態に係る露光方法のフローチャートである。
【図２８】第２の露光方法のドット画像の露光パターンの例を示す模式図である。
【図２９】第３の露光方法の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。
【図３０】第３の露光方法の露光パターンの光出力値の別の加算処理例を示す模式図である。
【図３１】第３の露光方法を示すブロック図である。
【図３２】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３３】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３４】本発明に係る画像形成方法の実施例１における処理モード決定処理を示す模式図である。
【図３５】実施例１における境界画素群付近の高出力露光画素群と非露光画素群への光出力値を示す模式図である。
【図３６】実施例１における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３７】図３６の潜像電界強度分布を示すグラフの拡大図である。
【図３８】実施例１における露光方法の処理を示すフローチャートである。
【図３９】本発明に係る画像形成方法の実施例２において画像パターンが文字・線画像である場合の画像データと画像識別情報と露光処理との関係を示す模式図である。
【図４０】実施例２において画像パターンが白抜け文字・線画像である場合の画像データと画像識別情報と露光処理との関係を示す模式図である。
【図４１】実施例２において画像パターンがティザ処理画像である場合の画像データと画像識別情報と露光処理との関係を示す模式図である。
【図４２】本発明に係る画像形成方法の実施例３において画像識別情報を取得する参照画素の例を示す模式図である。
【図４３】本発明に係る画像形成方法の実施例４における露光方法の処理を示すフローチャートである。
【図４４】静電潜像計測装置の例を示す中央断面図である。
【図４５】加速電圧と帯電との関係を示す模式図である。
【図４６】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】
【００２５】
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。
【００２６】
●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。
【００２７】
図１は、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。同図には、本発明に係る画像形成装置としてのレーザプリンタ１０００の概略構成が示されている。
【００２８】
レーザプリンタ１０００は、感光体ドラム１０３０の周りに、帯電、露光、現像、転写、クリーニングという電子写真プロセスを実行するための装置が、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。具体的に、帯電プロセスを実行する帯電装置１０３１、露光プロセスを実行する光走査装置１０１０、現像プロセスを実行する現像装置１０３２、転写プロセスを実行する転写装置１０３３、クリーニングプロセスを実行するクリーニングユニット１０３５を有する。ここで、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。
【００２９】
現像装置１０３２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（不図示）を有している。
【００３０】
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を経て、排紙ローラ１０４２により排紙トレイ１０４３に送り出される。
【００３１】
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。
【００３２】
なお、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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。ここで、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。
【００３５】
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。
【００３６】
ＲＡＭは、ＣＰＵの作業用の一時書き込み可能なメモリである。
【００３７】
Ａ／Ｄ変換器は、アナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００３８】
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。そして、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。
【００３９】
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。ここで、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。
【００４０】
図２は、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。また、図３は、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。ここで、帯電装置１０３１は、図２に示すコロトロン型帯電装置であってもよいし、図３に示すスコロトロン型帯電装置であってもよいし、不図示のローラ型帯電装置であってもよい。
【００４１】
図１に戻り、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。
【００４２】
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１０３２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。
【００４３】
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１０３２に供給される。
【００４４】
現像装置１０３２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。ここで、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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
複写機やレーザプリンタといった電子写真方式における出力画像を得るためのプロセスは、以下のとおりである。すなわち、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。
【００５３】
●光走査装置の構成
次に、画像形成装置を構成する光走査装置１０１０の構成について説明する。
【００５４】
図４は、光走査装置１０１０の例を示す模式図である。同図に示すように、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、折り返しミラー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、折り返しミラー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。
【００５５】
ここで、光走査装置１０１０は、光学ハウジング（不図示）の所定位置に組み付けられている。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
光源１１は、例えば２次元配列された複数の発光部（不図示）を有している。ここで、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。
【００５９】
ここで、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。
【００６０】
図５は、光走査装置１０１０の光源の例を示す模式図である。同図において、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。
【００６１】
図６は、光走査装置１０１０の光源の別の例を示す模式図である。同図において、光源１１Ｂは、発光点が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。
【００６２】
光源１１Ｂは、例えば、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個の発光点を有する。
【００６３】
なお、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つの発光点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。
【００６４】
ここで、以下の説明において、「発光部間隔」とは、２つの発光部の中心間距離をいう。
【００６５】
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制御する。
【００６６】
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。
【００６７】
シリンドリカルレンズ１３は、折り返しミラー１４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から出射された光を結像させる。
【００６８】
折り返しミラー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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。ここで、ポリゴンミラー１５の各鏡面は、偏向反射面である。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
第１走査レンズ２１と、第２走査レンズ２２と、折り返しミラー２４と、同期検知センサ２６は、走査光学系を構成する。走査光学系は、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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
折り返しミラー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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。ここで、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。第１走査レンズ２１と第２走査レンズ２２の少なくとも一方は、等速度的に偏向される光ビームと感光体ドラム１０３０の表面で等速度的に移動させるｆθ機能を有している。
【００７９】
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。ここで、同期検知センサ２６の出力信号は、「同期検知信号」ともいう。
【００８０】
図４に示すように、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。各発光点の発光信号を制御する画像処理部内のバッファメモリには、各発光点に対応する１ライン分の印字データが蓄えられている。
【００８１】
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。
【００８２】
図７は、画像形成装置の画像処理部を示すブロック図である。同図に示すように、画像処理部は、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。
【００８３】
コントローラ部１０２は、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ったあと、処理後の画像データを再度ＩＰＵに出力する。
【００８４】
メモリ部１０３には、種々のデータを記憶するためのルックアップテーブルを用意しておく。
【００８５】
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て、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。ここで、光書込出力部１０４は、後述の階調処理部からの入力信号に基づいて静電潜像を形成する。形成された静電潜像は、上述の現像装置１０３２、転写装置１０３３などにより、記録紙に画像を形成する。
【００８６】
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。
【００８７】
図８は、画像処理部の画像処理ユニット１０１を示すブロック図である。同図に示すように、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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
色補正部１０１ｃは、色補正（マスキング）処理を施す。
【００９１】
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。
【００９２】
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には、入力データに対してリニアな特性が得られるγカーブを設定する。
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。
【００９３】
●光源駆動部
次に、本発明に係る画像形成方法を実行する本発明に係る画像形成装置の光源駆動部について説明する。
【００９４】
図９は、図１の画像形成装置を構成する光源駆動部を示す回路図である。同図に示すように、光源駆動部４１０は、電流源２０１〜２０４とスイッチＳＷ１〜ＳＷ４とメモリ２０５を有する。また、光源駆動部４１０は、光源変調データ生成回路（画像処理回路）４０７と接続している。
【００９５】
本発明に係る画像形成方法を実行する本発明に係る画像形成装置では、画像部における主走査方向の位置に対応して（画像部の露光開始からの時間に対応して）光出力値を変化させながら露光を行う。図９に示す構成により、光源駆動部４１０は、パルス幅変調と光量変調（ＰＷＭ＋ＰＷ変調）とを同時に実行することによって光源駆動電流を生成することができる。
【００９６】
一般的に、電流波形は、バイアス電流（Ｉｂｉ）と基本パターン電流（Ｉｏｐ）とオーバーシュート電流（Ｉｏｖ１、Ｉｏｖ２）とを加算することで生成される。
【００９７】
電流源２０１は、オーバーシュート電流Ｉｏｖ１を生成する。また、電流源２０２は、オーバーシュート電流Ｉｏｖ２を生成する。また、電流源２０３は、基本パターン電流Ｉｏｐを生成する。さらに、電流源２０４は、バイアス電流Ｉｂｉを生成する。
【００９８】
ここで、光源駆動部４１０が生成する電流値は、光源変調データ生成回路４０７からの電流値制御信号により、電流源２０１〜２０４が制御されて決定される。
【００９９】
スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、電流源２０１〜２０４に対応して設けられる。スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、光源変調データ生成回路４０７からの光源変調信号により制御される。スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、電流源２０１〜２０４の流れを制御して、光源駆動部４１０が生成するパルスのパターンを生成する。
【０１００】
メモリ２０５は、記憶部に相当し、光源駆動電流生成時に必要な情報が格納される。光源変調データ生成回路４０７は、メモリ２０５の情報を参照する。
【０１０１】
光源駆動部４１０によれば、光源変調データから得られた光源変調信号を電流に変換することができるため、本実施の形態に係る画像形成装置では、光出力と点灯時間を同時に制御可能なＰＭ＋ＰＷＭ変調を生成することができる。
【０１０２】
図１０は、図９の光源駆動制御部を示すブロック図である。同図に示すように、光源駆動制御部１０１９は、基準クロック生成回路４２２と、画素クロック生成回路４２５とを備える。また、光源駆動制御部１０１９は、光源変調データ生成回路４０７と、光源選択回路４１４と、書込みタイミング信号生成回路４１５と、同期タイミング信号発生回路４１７とを備える。
【０１０３】
なお、図１０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。
【０１０４】
基準クロック生成回路４２２は、光源駆動制御部１０１９全体の基準となる高周波クロック信号を生成する。
【０１０５】
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。
【０１０６】
ここで、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。
【０１０７】
したがって、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。
【０１０８】
ここで、生成された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使われる。
【０１０９】
光源選択回路４１４は、光源が複数の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。
【０１１０】
図１１は、図１の画像形成装置の各部の動作時期を示すタイミングチャートである。同図において、ｓ１９は同期検知センサ２６からの出力信号（同期信号）を示す。また、ｓ１５は書込みタイミング信号生成回路４１５の出力信号（ＬＧＡＴＥ信号）を示す。また、ｓ１４は光源選択回路４１４の出力信号を示す。さらに、ｓ１６は光源変調データ生成回路４０７の出力である書込みデータを示す。
【０１１１】
光源変調データ生成回路４０７は、本発明に係る画像形成装置の光源駆動部に相当する。すなわち、光源変調データ生成回路４０７は、画像処理ユニット（ＩＰＵ)などからの画像情報に基づいて、発光部毎の書込みデータｓ１６を作成する。書込みデータｓ１６は、駆動情報の１つとして、画素クロック信号のタイミングにより光源駆動部４１０に供給される。
【０１１２】
ここで、光源変調データ生成回路４０７は、本実施の形態に係る露光方法による潜像を形成するために、画像処理ユニットからの画像パターン情報やタグ情報に基づいて画像データをＰＭ＋ＰＷＭ信号による露光パターンに変換する。
【０１１３】
●画像形成方法●
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。また、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。
【０１１６】
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。また、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。また、以下の説明において、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。
【０１１７】
また、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。さらに、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。
【０１１８】
さらに、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」という。
【０１１９】
なお、以下の説明において、時間集中露光のことをＴＣ（Time Concentration）露光ともいう。
【０１２０】
図１２は、参考例と本発明に係る画像形成方法により形成される潜像径を示すグラフである。同図において、標準露光で露光した参考例の露光方法と、時間集中露光で露光した本実施の形態の露光方法との、ドット密度が１２００ｄｐｉの２ドットの潜像電荷分布をシミュレーションした結果を示す。ここで、時間集中露光では、画像画素への光出力値を目標露光出力値の４００％で露光した。
【０１２１】
図１２に示す潜像電荷分布は、ビームスポット径７０ｘ９０μｍの時間集中露光の潜像径とビームスポット径５５ｘ５５μｍの標準露光の潜像径が同等であることを示している。つまり、本実施の形態によれば、時間集中露光を用いることで、標準露光のビームスポット径を小径化することと同等の効果を得ることができる。
【０１２２】
図１３は、参考例における露光方法の例を示す模式図である。同図に示すように、参考例の標準露光による露光方法（以下「露光方式１」という。）は、ライン画像やベタ画像を含む１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波形である。ここで、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。
【０１２３】
図１４は、本発明に係る画像形成方法の例を示す模式図である。同図に示すように、本実施の形態における時間集中露光による露光方法（以下「露光方式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。ここで、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。
【０１２４】
図１５は、本発明に係る画像形成方法の別の例を示す模式図である。同図に示すように、本実施の形態における時間集中露光による露光方法（以下「露光方式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。ここで、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。
【０１２５】
図１６は、本発明に係る画像形成方法のさらに別の例を示す模式図である。同図に示すように、本実施の形態における時間集中露光による露光方法（以下「露光方式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。ここで、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。
【０１２６】
以上説明した露光方式２〜４では、露光方式１と比較してパルス幅が狭い。つまり、露光方式２〜４では、露光方式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。
【０１２７】
つまり、時間集中露光による露光方式２〜４では、標準露光による露光方式１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。
【０１２８】
なお、以上の説明では、露光方式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。
【０１２９】
本実施の形態において、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である場合に、後述する評価方法により、上述のように１画素より狭いパルス幅で露光を行ったときの潜像形成能力を評価する。このようにすることで、本実施の形態において、露光に用いるビームスポット径を変えずに潜像解像力を向上することができる露光方法を検討する。
【０１３０】
図１７は、露光方法の相違による空間周波数特性を示すグラフである。同図に示すように、露光方式２〜４は、露光方式１と比較して高周波数帯域まで潜像ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）が高い値を示している。
【０１３１】
図１７のグラフは、露光方式２〜４は、露光方式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ことを示している。特に、露光方式２〜４のうち、パルス幅の最も短い露光方式４は、小径の潜像を安定して形成することに適していることを示している。
【０１３２】
また、図１７のグラフは、露光方式２〜４によれば、露光方式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ことを示している。つまり、本発明に係る画像形成方法で用いる露光方式２〜４によれば、従来の画像形成方法で用いる露光方式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ことを示している。
【０１３３】
図１８は、潜像円径とビームスポット径（ビームサイズ）との関係を示すグラフである。同図は、潜像ドット密度を示す潜像ＭＴＦが８０％となる潜像円相当径と、ビームスポット径との関係とを示す。同図に示すように、潜像解像力とビームスポット径とはほぼ比例して推移する。
【０１３４】
本発明に係る画像形成方法における時間集中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。
【０１３５】
さらに注目すべきは、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り、潜像電界ベクトルを増加させた上に解像力が向上されていることを意味する。
【０１３６】
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相違ない。
【０１３７】
図１９は、縦方向の潜像ＭＴＦの測定結果を示すグラフである。同図において、図１５に示した第１光出力値が目標露光出力値の４００％の値で露光した縦ライン画像を実際に紙出力してＭＴＦ解析した値を示している。同図は、いずれのライン幅においても、本実施の形態における露光方法は、従来方式による露光方法よりもＭＴＦが高いことを示している。
【０１３８】
特に、ＭＴＦは、高周波になるに従って高くなるという効果が顕著に現れている。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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出力画像を形成することができる。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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出力画像を形成することができる
【０１４６】
また、本実施の形態に係る露光方法は、ＰＭ（Phase Modulation）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時間集中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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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、高画質な画像パターンを形成することができる。
【０１５０】
●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、ライン画像を形成する例について説明する。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。
【０１５１】
図２０は、本発明に係る第１の露光方法のライン画像の露光パターンの例を示す模式図である。同図（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。
【０１５２】
また、図２０（ｂ）は、画像部と非画像部４１２との境界の１ドットを高出力露光画素群４４３とするライン画像の露光パターン４００ｂである。また、図２０（ｃ）は、画像部と非画像部４１２との境界の２ドットを高出力露光画素群４４３とするライン画像の露光パターン４００ｃである。さらに、図２０（ｄ）は、画像部と非画像部４１２との境界の３ドットを高出力露光画素群４４３とするライン画像の露光パターン４００ｄである。
【０１５３】
図２０において、（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示す露光パターン４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，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。
【０１５４】
つまり、図２０（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部（画像部と一致）４１１と非画像部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。
【０１５５】
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。ここで、以降の例を含めて、非露光部４４１は、上述の非露光画素群に対応する。そして、本実施の形態に係る露光方法は、露光部４１１と非露光部４４１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。
【０１５６】
そして、本実施の形態に係る露光方法は、時間集中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。
【０１５７】
なお、本実施の形態に係る露光方法において、非露光部４４１と高出力露光画素群４４３との画素数を、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。
【０１５８】
露光パターン４００ｃは、非露光部４４１と高出力露光画素群４４３がＹ軸方向の２画素の幅となるように設定されている。また、露光パターン４００ｄは、非露光部４４１と高出力露光画素群４４３がＹ軸方向の３画素の幅となるように設定されている。
【０１５９】
図２１は、図２０のライン画像の露光パターンの光出力値の例を示す模式図である。ここで、同図（ａ）は、図２０（ａ）の露光パターン４００ａの光出力値を示す模式図である。また、同図（ｂ）は、図２０（ｂ）の露光パターン４００ｂの光出力値を示す模式図である。さらに、同図（ｃ）は、同図（ａ）と（ｂ）に示した光出力値を重ね合わせた模式図である。
【０１６０】
図２１において、横軸を図１０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、同図において、ドット内の数値は、光出力値の倍数を示す。
【０１６１】
図２１（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。
【０１６２】
一方、図２１（ｂ）に示すように、時間集中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）が非露光部となるため、非露光部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、画像部と非露光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。
【０１６３】
また、図２１（ｃ）に示すように、標準露光による光出力値の波形（ａ）と時間集中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）の両端部が時間集中露光による波形（ｂ）では非露光部となる。
【０１６４】
そして、標準露光による波形（ａ）の非露光部の光出力値が時間集中露光による波形（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。
【０１６５】
図２２は、図２０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。同図において、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時間集中露光による画像パターンの潜像電界強度分布とを示す。
【０１６６】
図２２に示すように、標準露光の潜像電界強度分布と時間集中露光の潜像電界強度分布とを比較すると、時間集中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、画像形成に有利であることがわかる。
【０１６７】
●ドット画像の形成例
以上説明した本実施の形態に係る露光方法は、上述のライン画像に限らず、ドット画像、あるいは文字画像に適用することができる。
【０１６８】
図２３は、第１の露光方法のドット画像の露光パターンの例を示す模式図である。同図（ａ）は、標準露光によるドット画像の露光パターン５００ａである。同図（ａ）において、露光パターン５００ａは、露光部５０１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。
【０１６９】
ここで、図２３（ａ）に示すように、露光パターン５００ａは、４８００ｄｐｉの２４ドット（６００ｄｐｉに換算すると３ドット）角である。
【０１７０】
また、図２３（ｂ）は、非露光部５４１との境界の２ドットを高出力露光画素群５４３ａ，ｂとするドット画像の露光パターン５００ｂである。また、図２３（ｃ）は、非露光部５４１との境界の２ドットを高出力露光画素群５４３ａ，ｂとするライン画像の露光パターン５００ｃの別の例である。さらに、図２３（ｄ）は、非露光部５４１との境界の２ドットを高出力露光画素群５４３ａ，ｂ，ｃとするライン画像の露光パターン５００ｄのさらに別の例である。
【０１７１】
図２３（ｂ）に示すように、露光パターン５００ｂは、画像部の画素のうちＹ軸方向とＺ軸方向ともに両端の２ドットを非露光部５４１とする。また、露光パターン５００ｂの高出力露光画素群５４３ａ，５４３ｂ，５４３ｃは、露光部５０１と非画像部とに隣接するＹ，Ｚ軸方向の２ドット分の画素の光出力値が加算される。
【０１７２】
この場合に、露光部の四隅の高出力露光画素群５４３ｂの光出力値は、Ｙ，Ｚ軸方向の非露光部５４１の双方の光出力値が加算されるため、露光部５０１の光出力値の４倍（高出力露光画素群５４３ａの２倍）となる。
【０１７３】
ただし、本実施の形態に係る露光方法を実行する画像形成装置において、標準露光の４倍の光出力値を設定することが困難な場合もある。
【０１７４】
この場合には、光出力値の最大値（以下「最大光出力値」という。）をあらかじめ設定し、その最大光出力値の範囲内で光出力値を制限することができる。例えば、最大光出力値は、標準露光の光出力値の３倍や２倍に設定してもよい。
【０１７５】
このように最大光出力値を設定する場合には、積分光量が標準露光の場合と比較して若干変更されるものの、最大光出力値の影響を受ける画素の画像パターン全体に占める割合が少ないため、形成される画像の濃度としては、あまり変わらないといえる。
【０１７６】
ただし、画像パターンのドットサイズが小さく、高出力露光画素群に用いられる画素数が多い場合には、最大光出力値の影響を受ける画素の割合が無視できないことがあるため、実現するためのコストと要求される画質との兼ね合いで適否を選択すればよい。
【０１７７】
図２３（ｃ）は、最大光出力値を標準露光の３倍とした場合の露光パターン５００ｃである。同図に示すように、露光パターン５００ｃは、本来であれば標準露光の４倍の光出力値で露光される高出力露光画素群５４３ｂの光出力値を標準露光の３倍にする。
【０１７８】
ここで、露光パターン５００ｃは、積分光量を標準露光と同じにするために、高出力露光画素群５４３ｂに隣接する、最大光出力値に到達していない画素の一部の画素を、高出力露光画素群５４３ｃとして露光部５０１側に設けて光出力値を分散する。
【０１７９】
図２３（ｄ）は、最大光出力値を標準露光の２倍とした場合の露光パターン５００ｄである。同図に示すように、露光パターン５００ｄは、本来であれば標準露光の４倍の光出力値で露光される高出力露光画素群５４３ｂの光出力値を、高出力露光画素群５４３ａと同じく標準露光の２倍にする。
【０１８０】
ここで、露光パターン５００ｄは、積分光量を標準露光と同じにするために、高出力露光画素群５４３ｃに加えて、高出力露光画素群５４３ｂに隣接し、かつ、最大光出力値に到達していない画素である、非露光部５４１側の露光部５０１ａに光出力値を分散する。
【０１８１】
図２４は、第１の露光方法のドット画像の露光パターンの別の例を示す模式図である。同図（ａ）は、標準露光によるドット画像の露光パターン６００ａである。同図（ａ）において、露光パターン６００ａは、露光部６０１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。
【０１８２】
ここで、図２４（ａ）に示すように、露光パターン６００ａは、４８００ｄｐｉの１２ドット角である。
【０１８３】
また、図２４（ｂ）は、非露光部６４１との境界の２ドットを高出力露光画素群６４３ａ，ｂとするドット画像の露光パターン６００ｂである。また、図２４（ｃ）は、非露光部６４１との境界の２ドットを含む露光部全体を高出力露光画素群６４３ａとするライン画像の露光パターン６００ｃの例である。さらに、図２４（ｄ）は、非露光部６４１との境界の２ドットを高出力露光画素群６４３ａとするライン画像の露光パターン６００ｄのさらに別の例である。
【０１８４】
図２４（ｂ）に示すように、露光パターン６００ｂは、画像部の画素のうちＹ軸方向とＺ軸方向ともに両端の２ドットを非露光部６４１とする。また、露光パターン６００ｂの高出力露光画素群６４３ａ，６４３ｂは、露光部６０１と非画像部とに隣接するＹ，Ｚ軸方向の２ドット分の画素の光出力値が加算される。
【０１８５】
この場合に、露光部の四隅の高出力露光画素群６４３ｂの光出力値は、Ｙ，Ｚ軸方向の非露光部６４１の双方の光出力値が加算されるため、露光部６０１の光出力値の４倍（高出力露光画素群６４３ａの２倍）となる。
【０１８６】
図２４（ｃ）は、最大光出力値を標準露光の３倍とした場合の露光パターン６００ｃである。同図に示すように、露光パターン６００ｃは、露光パターン６００ｂであれば標準露光の４倍の光出力値で露光される高出力露光画素群６４３ｂの光出力値を標準露光の３倍にする。
【０１８７】
ここで、露光パターン６００ｃは、積分光量を標準露光と同じにするために、高出力露光画素群６４３ａに光出力値を分散する。つまり、露光パターン６００ｃは、露光部全体が標準露光の光出力値の３倍で露光される高出力露光画素群６４３ａとなる。
【０１８８】
図２４（ｄ）は、最大光出力値を標準露光の２倍とした場合の露光パターン６００ｄである。同図に示すように、露光パターン６００ｄは、露光部全体を高出力露光画素群６４３ａとする。
【０１８９】
ここで、露光パターン６００ｄは、積分光量を標準露光と同じにするために、高出力露光画素群６４３ａに隣接し、かつ、最大光出力値に到達していない画素である、非露光部６４１側の露光部６０１ａに光出力値を分散する。
【０１９０】
図２５は、第１の露光方法のドット画像の露光パターンのさらに別の例を示す模式図である。同図（ａ）は、標準露光によるドット画像の露光パターン７００ａである。同図（ａ）において、露光パターン７００ａは、露光部７０１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。
【０１９１】
ここで、図２５（ａ）に示すように、露光パターン７００ａは、４８００ｄｐｉの８ドット（６００ｄｐｉに換算すると１ドット）角である。
【０１９２】
また、図２５（ｂ）は、非露光部７４１との境界の２ドットを高出力露光画素群７４３とするドット画像の露光パターン７００ｂである。また、図１５（ｃ）は、非露光部７４１との境界の２ドットを含む露光部全体を高出力露光画素群７４３ａとするライン画像の露光パターン７００ｃの別の例である。
【０１９３】
図２５（ｂ）に示すように、露光パターン７００ｂは、画像部の画素のうちＹ軸方向とＺ軸方向ともに両端の２ドットを非露光部７４１とする。つまり、露光パターン７００ｂの高出力露光画素群７４３は、露光部全体にわたり、非露光部７４１のＹ，Ｚ軸方向の２ドット分の画素の光出力値が加算される。
【０１９４】
この場合に、高出力露光画素群７４３の光出力値は、Ｙ，Ｚ軸方向の非露光部７４１の双方の光出力値が加算されるため、露光パターン７００ａの露光部７０１の光出力値の４倍となる。
【０１９５】
図２５（ｃ）は、最大光出力値を標準露光の２倍とした場合の露光パターン７００ｃである。同図に示すように、露光パターン７００ｃは、露光パターン７００ｂであれば標準露光の４倍の光出力値で露光される高出力露光画素群７４３ａ，ｂの光出力値を標準露光の２倍にする。
【０１９６】
ここで、露光パターン７００ｃは、積分光量を標準露光と同じにするために、高出力露光画素群７４３ｂに光出力値を分散する。つまり、露光パターン６００ｃは、積分光量を標準露光と同じにするために、高出力露光画素群７４３ａに隣接し、かつ、最大光出力値に到達していない画素である、非露光部７４１側の高出力露光画素群７４３ｂに光出力値を分散する。
【０１９７】
●屈曲部を有する画像の形成例
図２６は、第１の露光方法の屈曲部を有する画像の露光パターンの例を示す模式図である。同図は、より一般的な画像パターンを想定した、屈曲部を有するくびれ形状の画像パターンの例を示す。このような画像パターンの場合には、１つの画像パターンを２つ以上に分割して処理してもよい。同図は、１つの画像パターンの光出力値を２箇所に均等に分配して、３つの光出力値を設定する例である。
【０１９８】
図２６（ａ）は、標準露光による画像の露光パターン８００ａである。同図（ａ）において、露光パターン８００ａは、露光部８０１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８０２である。
【０１９９】
ここで、図２６（ａ）に示すように、露光パターン８００ａは、４８００ｄｐｉの２４ドット（６００ｄｐｉに換算すると３ドット）角である。
【０２００】
また、図２６（ｂ）は、非露光部８４１との境界の２ドットを高出力露光画素群８４３ａ，ｂとするドット画像の露光パターン８００ｂである。また、図２６（ｃ）は、非露光部８４１との境界の２ドットを高出力露光画素群８４３ａ，ｂとするライン画像の露光パターン８００ｃの別の例である。さらに、図２６（ｄ）は、非露光部８４１との境界の２ドットを高出力露光画素群８４３ａ，ｂとするライン画像の露光パターン８００ｄのさらに別の例である。
【０２０１】
図２６（ｂ）に示すように、露光パターン８００ｂは、画像部の画素のうちＹ軸方向とＺ軸方向ともに両端の２ドットを非露光部８４１とする。また、露光パターン８００ｂの高出力露光画素群８４３ａ，８４３ｂは、露光部８０１と非露光部８４１とに隣接するＹ，Ｚ軸方向の２ドット分の画素の光出力値が加算される。
【０２０２】
この場合に、露光部８０１の四隅の高出力露光画素群８４３ｂの光出力値は、Ｙ，Ｚ軸方向の非露光部８４１の双方の光出力値が加算されるため、露光部８０１の光出力値の４倍（高出力露光画素群８４３ａの２倍）となる。
【０２０３】
また、露光パターン８００ｂの屈曲部は、非露光部８４１の光出力値の分配先が複数個所になる。このため、高出力露光画素群８４３ｃの光出力値は、露光部８０１の１．５倍となる。
【０２０４】
図２６（ｃ）は、最大光出力値を標準露光の３倍とした場合の露光パターン８００ｃである。同図に示すように、露光パターン８００ｃは、先に説明した露光パターン５００ｃと同様に、高出力露光画素群８４３ｃを露光部８０１側に設けて光出力値を分散する。
【０２０５】
図２６（ｄ）は、最大光出力値を標準露光の２倍とした場合の露光パターン８００ｄである。同図に示すように、露光パターン８００ｄは、先に説明した露光パターン５００ｄと同様に、非露光部８４１側に露光部８０１ａを設けて光出力値を分散する。
【０２０６】
●露光方法のフローチャート
図２７は、本実施の形態に係る露光方法のフローチャートである。同図に示すように、本実施の形態に係る露光方法を実行する、光源変調データ生成回路４０７は、画像パターンを生成した情報処理装置から受信し、画像パターンから画像部と非画像部との境界部にある任意の画素数の画素（境界画素）を検出する（Ｓ１０１）。
【０２０７】
光源変調データ生成回路４０７は、検出した境界画素について非露光部として特定する、エッジ折り返し処理を行う（Ｓ１０２）。
【０２０８】
光源変調データ生成回路４０７は、非露光部と露光部との境界部にある画素（隣接画素）を高出力露光画素群として露光するため、非露光部を露光するための光出力値を加算する処理を行う（Ｓ１０３）。
【０２０９】
光源変調データ生成回路４０７は、露光パターンの高出力露光画素群の光出力値が、最大光出力値以下であるか否かを判断する（Ｓ１０４）。
【０２１０】
高出力露光画素群の光出力値が、最大光出力値以下であれば（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、光源変調データ生成回路４０７は、Ｓ１０８の処理に移行する。
【０２１１】
高出力露光画素群の光出力値が、最大光出力値以上であれば（Ｓ１０４：Ｎｏ）、光源変調データ生成回路４０７は、最大光出力値以上の高出力露光画素群に隣接する画素に光出力値を分散して、新たな高出力露光画素群を生成する（Ｓ１０５）。
【０２１２】
光源変調データ生成回路４０７は、光出力値の分散後の露光パターンの高出力露光画素群の光出力値が、最大光出力値以下であるか否かを判断する（Ｓ１０６）。
【０２１３】
高出力露光画素群の光出力値が、最大光出力値以下であれば（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、光源変調データ生成回路４０７は、Ｓ１０８の処理に移行する。
【０２１４】
高出力露光画素群の光出力値が、最大光出力値以上であれば（Ｓ１０６：Ｎｏ）、光源変調データ生成回路４０７は、最大光出力値以上の高出力露光画素群に隣接する非露光部側（外側境界）の画素に光出力値を割り振り、新たな露光部を生成する（Ｓ１０７）。
【０２１５】
露光パターンへの高出力露光画素群の設定処理、および光出力値の分散と割り振り処理の終了後、光源変調データ生成回路４０７は、生成した露光パターンを光書き込み出力部に出力（指示）して（Ｓ１０８）、処理を終了する。
【０２１６】
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、様々な形態の画像を、高画質化な印刷物として形成することができる。
【０２１７】
●露光方法（２）
次に、本発明に係る画像形成方法の第２の露光方法について、先に説明した露光方法との相違点を中心に説明する。
【０２１８】
第２の露光方法は、画像部と非画像部との境界の画素の光出力値を露光部側に加算する処理の別の例を示す。つまり、第２の実施の形態に係る露光方法は、高出力露光画素群が最大光出力値に達した画素について、光出力値の加算処理を行わず、本来の露光パターンを露光する。
【０２１９】
図２８は、第２の露光方法のドット画像の露光パターンの例を示す模式図である。
【０２２０】
図２８（ａ）は、標準露光によるドット画像の露光パターン９００ａである。同図（ａ）において、露光パターン９００ａは、露光部９０１全体が、一律の光出力値で露光される画像部であり、露光部９０１の枠外が非画像部である。
【０２２１】
ここで、図２８（ａ）に示すように、露光パターン９００ａは、４８００ｄｐｉの２４ドット（６００ｄｐｉに換算すると３ドット）角である。
【０２２２】
図２８（ｂ）は、非露光部９４１との境界の２ドットを高出力露光画素群９４３ａ，ｂとするドット画像の露光パターン９００ｂである。また、図２８（ｃ）は、非露光部９４１との境界の２ドットを高出力露光画素群９４３とするライン画像の露光パターン９００ｃの別の例である。さらに、図２８（ｄ）は、非露光部９４１との境界の２ドットを高出力露光画素群９４３ａ，ｂ，ｃとするライン画像の露光パターン９００ｄのさらに別の例である。
【０２２３】
ここで、本実施の形態に係る露光方法において、時間集中露光は標準露光の２００％の光出力値で行い、最大光出力値は標準露光の２倍を上限とする。露光の際の走査方向は、図２８におけるＹ軸方向（左→右）の後にＺ軸方向（上→下）の順で逐次折り返す。
【０２２４】
図２８（ｂ）に示すように、露光パターン９００ｂは、画像部の画素のうちＹ軸方向の両端の２ドットを非露光部９４１とする。また、露光パターン９００ｂの高出力露光画素群９４３ａは、露光部９０１と非画像部とに隣接するＹ軸方向の２ドット分の画素の光出力値が加算される。このとき、両端の高出力露光画素群９４３ａは、既に上述の最大光出力値に達しているため、Ｚ軸方向の光出力値の加算は行わない。
【０２２５】
図２８（ｃ）は、露光部９０１のＺ軸方向の一端に高出力露光画素群９４３ｂを設ける場合の露光パターン９００ｃである。また、図２８（ｄ）は、露光部９０１のＺ軸方向の両端に高出力露光画素群９４３ｂを設ける場合の露光パターン９００ｄである。
【０２２６】
ここで、Ｚ軸方向にも高出力露光画素群９４３ｂを設ける場合に、Ｙ軸方向に高出力露光画素群９４３を設けているため、そのまま非露光部９４１ｂの光出力値を角部の高出力露光画素群９４３ｃに加算してしまうと、最大光出力値を上回ってしまう。
【０２２７】
そこで、本実施の形態に係る露光方法では、最大光出力値を上回る部分の高出力露光画素群９４３ｃについては、光出力値の加算処理を行わない。
【０２２８】
このようにすれば、最大光出力を超えることがないため、様々な画像パターンに対して例外なく本実施の形態に係る露光方法を行うことができる。
【０２２９】
なお、図２８（ｃ），（ｄ）の露光パターン９００ｃ、９００ｄは、元の画像パターンと同一形状の露光パターン９００ａと形が違って見えるが、光出力値の加算量はビームサイズに比べて十分小さいため、突起のような画像が形成されることはない。
【０２３０】
つまり、本実施の形態に係る露光方法によれば、実質的にはドット画像の角部を４倍の光出力値により露光したのと同等な出力画像を形成することができる。
【０２３１】
従来行われていた露光パターンの細線化や太線化は、細線化や太線化のために画像データを削ってしまうので、画像が薄くなっていた。
【０２３２】
また、従来行われていた露光パターンの細線化や太線化は、画像データを削りすぎるとデータが無くなってしまうので、小さいサイズの画像パターンに対応するために例外処理を作らなければならならず、対応するのが困難であった。
【０２３３】
これに対して、本実施の形態に係る露光方法は、画像データに対応する露光パターンの光出力値を削ることなく、他の画素に高出力露光画素群として光出力値を加算（移動）している。つまり、本実施の形態に係る露光方法によれば、画像が掠れたりすることなく、高画質な画像を形成することができる。
【０２３４】
●露光方法（３）
次に、本発明に係る画像形成方法における第３の露光方法の例について、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。
【０２３５】
本実施の形態に係る露光方法において、非露光部、あるいは高出力露光画素群とする画素数は、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。
【０２３６】
図２９は、第３の露光方法の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１ｄｏｔから４ｄｏｔを非露光部として他の画素に光出力値を加算する。同図において、“０”が非露光画素（光出力値が０である）、“１”、“２”が露光画素（光出力値の係数が１または２である）、“ｘ”が任意の画素を示す。
【０２３７】
ここで、１ドットのみ加算する処理を１ｄｏｔ処理モードとし、２ドット加算する処理を２ｄｏｔ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、処理モードのモード名が変化する。
【０２３８】
図２９（ａ）は、１ｄｏｔ折り返し処理の加算例を示す。また、図２９（ｂ）は、２ｄｏｔ折り返し処理の加算例を示す。また、図２９（ｃ）は、３ｄｏｔ折り返し処理の加算例を示す。さらに、図２９（ｄ）は、４ｄｏｔ折り返し処理の加算例を示す。
【０２３９】
図２９（ａ）〜（ｄ）に示すように、本実施の形態に係る露光方法は、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判断するパターンマッチングを行う。このように、パターンマッチングを行い、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、反対側の露光画素の数値が“２”になる。
【０２４０】
図３０は、第３の露光方法の露光パターンの光出力値の別の加算処理例を示す模式図である。
【０２４１】
図３０（ａ）は、３ｄｏｔ折り返し処理の加算例を示す。また、図３０（ｂ）は、３ｄｏｔ折り返し処理の別の加算例を示す。
【０２４２】
図３０（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。
【０２４３】
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。
【０２４４】
具体的には、図３０（ａ），（ｂ）に示すように、３ｄｏｔ処理モードで３ｄｏｔ折り返しできない場合は、２ｄｏｔだけ、または１ｄｏｔだけ加算処理を行うことができる。
【０２４５】
このように処理することにより、本実施の形態に係る露光方法によれば、折り返しによる加算処理を行う露光画素数を多くした場合でも、非露光部により露光パターン変形することなく、様々な形態の画像を、高画質化な印刷物として形成することができる。
【０２４６】
図３１は、第３の露光方法を示すブロック図である。同図に示すように、本実施の形態に係る露光方法は、情報処理装置などで生成した画像データ（元画像）を受信した光源変調データ生成回路４０７は、セレクタにより、４ｄｏｔ〜１ｄｏｔ折り返し処理モードのいずれかの処理を行うかを選択する。
【０２４７】
４ｄｏｔ折り返し処理モードの場合には、光源変調データ生成回路４０７は、パターンマッチングで４ｄｏｔ折り返せるか否かの検索を行い、一致した場合には４ｄｏｔ折り返す変換処理を行う。
【０２４８】
４ｄｏｔ折り返し処理モードによりパターンマッチングで検索が終了した後、光源変調データ生成回路４０７は、３ｄｏｔ折り返せるか否かをパターンマッチングで検索を行い、一致した場合には３ｄｏｔ折り返す変換処理を行う。光源変調データ生成回路４０７は、このような処理を１ｄｏｔ折り返し処理モードまで逐次実行する。
【０２４９】
ここで、２ｄｏｔ折り返し処理モードが適用されている場合には、光源変調データ生成回路４０７は、セレクタにより、４ｄｏｔ，３ｄｏｔ折り返し処理モードの処理を行うことなく、２ｄｏｔ折り返せるか否かの検索を行う。２ｄｏｔ折り返せる場合には、光源変調データ生成回路４０７は、２ｄｏｔ折り返す変換処理を行う。
【０２５０】
このようにすることで、本実施の形態に係る露光方法は、１〜４ｄｏｔ折り返し処理モードを１つの判断処理により行うことができる。
【０２５１】
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、上記の条件でパターンマッチングを行い光出力値の加算処理を行うことで、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。
【０２５２】
なお、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。ここで、第１の画像品質は、画像部の画素全体を目標露光出力値で目標露光時間だけ露光させる画像品質である。また、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。
【０２５３】
●文字画像の形成例
次に、本実施の形態に係る露光方法により、微小サイズ（３ポイント）の文字画像に展開した例について説明する。
【０２５４】
図３２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、画像部と非画像部との境界の２ｄｏｔを非露光部とし、露光部と非露光部との境界の２ｄｏｔを高出力露光画素群として露光した露光パターンである。また、同図（ｂ）は、標準露光により露光された「画」の文字の露光パターンである。
【０２５５】
図３３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。同図（ａ）は、標準露光により露光された「画」の文字の白抜き露光パターンである。また、同図（ｂ）は、画像部と非画像部との境界の４ｄｏｔを非露光部とし、露光部と非露光部との境界の４ｄｏｔを高出力露光画素群として露光した露光パターンである。
【０２５６】
図３２，３３に示すように、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。
【０２５７】
つまり、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。
【０２５８】
また、本実施の形態に係る露光方法は、画像パターンの特徴に応じて、露光パターンの折り返し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。
【０２５９】
一般的に、図３３に示す白抜け反転文字は、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。
【０２６０】
また、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１ｄｏｔ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。
【０２６１】
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。
【０２６２】
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。
【０２６３】
そして、タグを付けた各画像について、黒文字や黒線を３ｄｏｔ折り返し処理モード、白抜き文字や白抜き線を４ｄｏｔ折り返し処理モード、ディザを２ｄｏｔ折り返し処理モード、などとあらかじめ設定する。
【０２６４】
まず、図１０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。
【０２６５】
ここで、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、３ｄｏｔ折り返し処理モードを実行する。
【０２６６】
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、４ｄｏｔ折り返し処理モードを実行する。
【０２６７】
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、２ｄｏｔ折り返し処理モードを実行する。
【０２６８】
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。
【０２６９】
つまり、本実施の形態に係る露光方法によれば、時間集中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。
【実施例１】
【０２７０】
本発明の画像形成方法の露光方法について実施例を説明する。なお、以下の説明において、画像データと画像データを構成する画素の配列は、簡略化のため、１次元の画像データにて示している。
【０２７１】
図３４に示すように、画像データ５０において画像部５１を構成する画素に記載されている数値「１」は、その画素が所定光出力値で露光されることを示している。また、画像データ５０において非画像部５２を構成する画素に記載されている数値「０」は、露光されない画素（非露光画素）であることを示している。本実施例に係る露光方法では、画像データ５０において画像部５１を構成する画素のうち、所定の画素を注目画素５３として特定する。
【０２７２】
注目画素５３を特定した後、本実施例に係る露光方法では、画像部５１と非画像部５２との境界（エッジ）に位置する境界画素群５４を検出する。境界画素群５４を検出するには、画像部５１を構成する所定光出力値で露光される画素に隣接する画素が、非画像部５２である箇所を探し出せばよい。
【０２７３】
本実施例に係る露光方法では、検出された境界画素群５４について、画像データ５０のパターンの種類（文字・線画像、白抜き画像、ティザ処理画像など）を特定するための情報である、画像識別情報を取得する。画像識別情報は、画像部５１を構成する画素と非画像部５２を構成する画素の双方から取得する。境界画素群５４を構成する２つの画素に含まれる画像識別情報が各画素について１ビットの場合、各画素に含まれる画像識別情報は、「０」または「１」である。つまり、２つの画素を含む境界画素群５４から得られる画像識別情報の組み合わせは、図３４に示すように「Mode1」「Mode2」「Mode3」「Mode4」の４通りである。
【０２７４】
本実施例に係る露光方法では、この画像識別情報に基づいて画像データ５０の種類を特定し、特定した画像データ５０の種類に基づいて露光方法の処理モードを決定する。
【０２７５】
本実施例に係る露光方法では、その画像識別情報に基づいて、注目画素５３を非露光画素または高出力露光画素に変換することを含めて、画像部５１に対する露光処理の処理モードを決定する。図３４において、画像部５１に含まれる注目画素５３は、画像部５１を構成する他の画素の光出力値（所定光出力値）より高い光出力値で露光する。図３４において、注目画素５３は、所定光出力値「１」よりも高い光出力値「２」で露光される。
【０２７６】
以上の処理により、本実施例に係る露光方法では、境界画素群５４とその付近における潜像電界値の変化の度合い（潜像電界値の傾き）を変更する。
【０２７７】
図３５（ａ）に示すように、境界画素群５４は、画像部５１を構成する画素を所定光出力値より高い光出力値で露光する高出力露光画素群５５と、画像部５１を構成しつつ露光しない非露光画素群５６とに変換される。図３５（ｂ）に示すように、本実施例の露光方法では、境界画素群５４に含まれる高出力露光画素群５５と非露光画素群５６との画素数の違いにより複数の処理モードがある。図３５（ｂ）において、画像データ５０に含まれる画像部５１を構成する全ての画素に対する光出力値が一定の露光方法を通常露光とする。
【０２７８】
なお、以下の説明において、画像データ５０のエッジ部にあたる境界画素群５４を検出し、境界画素群５４を非露光画素群５６と高出力露光画素群５５とに区分して露光する処理を、折り返し処理ともいう。図３５（ｂ）において、処理モードがMode１である場合には、高出力露光画素群５５と非露光画素群５６がともに１ドットであるため、１ドットの折り返し処理という。同様に、処理モードがMode2である場合には２ドットの折り返し処理、Mode3である場合には３ドットの折り返し処理という。
【０２７９】
本実施例に係る露光方法において、高出力露光画素群５５の光出力値が所定光出力値の２００％であれば、標準露光の積算光量とＴＣ露光の積算光量とが等しくなる。
【０２８０】
ここで、
ＴＣ比率＝高出力露光の光出力値／標準露光の光出力値
と定義する。
【０２８１】
ＴＣ比率が２００％未満であれば、全体の画像濃度がやや薄めになり、ＴＣ比率２００％を超えれば、全体の画像濃度がやや濃くなる。ＴＣ比率は、要求される画質に応じて適切に設定することができる。
【０２８２】
また、高出力露光画素群５５と非露光画素群５６の画素の数は、異なる数であってもよい。つまり、非露光画素群５６の画素数１に対し高出力露光画素群５５の画素数２、非露光画素群５６の画素数２に対し高出力露光画素群５５の画素数４、非露光画素群５６の画素数３に対し高出力露光画素群５５の画素数３などとしてもよい。この場合において、高出力露光画素群５５の画素数が非露光画素群５６の画素数の２倍となる関係になっているため、ＴＣ比率１５０％のときに積分光量が標準露光の積分光量と等しくなる。
【０２８３】
図３６は、実施例１における露光パターン（図３５（ｂ）に示した標準露光（Normal）、Mode1、Mode2、Mode3）の潜像電界強度分布を示すグラフである。図３６の条件は、６００ｄｐｉで２ｄｏｔのライン（４８００ｄｐｉで１６ｄｏｔのライン）をＴＣ比率２００％で露光した場合で求めている。
【０２８４】
図３７は、図３６のグラフの電界強度ゼロ付近の拡大図である。図３６と図３７によれば、処理モードによって潜像電界強度が異なっていることがわかる。ここで、画像部５１のエッジの急峻度合いをグラフの傾きとして計算すると、１μｍあたりの平均傾きは、
Normal：4.29E+04 [V/m]
Mode1：4.36E+04 [V/m]
Mode2：4.54E+04 [V/m]
Mode3：4.83E+04 [V/m]
となる。
【０２８５】
つまり、Mode1,Mode2,Mode3と折り返し量が大きくなるにしたがって、潜像電界強度の傾きが急峻となる。このように、本実施例に係る露光方法では、高出力露光画素群５５の画素数が異なる処理モードを複数設定することで、電界強度の急峻度を変えることができるため、対象となる画像データ５０の種類に対応した適切な露光処理を行うことができる。
【０２８６】
図３８は、実施例１における露光方法の処理を示すフローチャートである。露光方法を実行する画像形成装置では、画像データ５０に含まれる画素のうち所定の画素を注目画素５３と定め、この注目画素５３が画像部５１内の露光する画素であるか否かを判断する（Ｓ２０１）。注目画素５３が露光する画素ではない場合には（Ｓ２０１：ＮＯ）、処理を終了する。
【０２８７】
注目画素５３が露光する画素である場合には、画像形成装置では、画像データ５０内の画像部５１と非画像部５２とのエッジ部にあたる境界画素群５４を探索する（Ｓ２０２）。画像形成装置では、画像データ５０から境界画素群５４を検出して、検出した境界画素群５４の画素に格納されている画像識別情報を取得する（Ｓ２０３）。
【０２８８】
画像形成装置では、検出した境界画素群５４の画像識別情報に基づいて、露光方法の処理モードを決定する（Ｓ２０４）。
【０２８９】
画像形成装置では、決定した処理モードに基づいて、高出力露光画素群５５と非露光画素群５６を特定して、境界画素群５４とその付近の折り返し処理（エッジ折り返し処理）を行う（Ｓ２０５）。
【０２９０】
画像形成装置では、決定した処理モードに基づいて、注目画素５３の光出力値を決定して（Ｓ２０６）、処理を終了する。
【実施例２】
【０２９１】
本発明の画像形成方法の露光方法について別の実施例を説明する。
【０２９２】
本実施例に係る露光方法では、取得される画像識別情報は、少なくとも非露光画素群５６に含まれる連続する１列の画素群の数と高出力露光画素群５５に含まれる連続する１列の画素群の数の和だけ境界画素群５４から離れた画素に含まれている。つまり、画像識別情報は、境界画素群５４の最大折り返し量（高出力露光画素群５５の量）の２倍以上、画像部５１のエッジから離れた画素まで含まれていることが望ましい。
【０２９３】
例えば、非露光画素群５６の一列の画素群の数が２、高出力露光画素群５５の一列の画素群の数が４の場合には、最低でも６画素群だけの画像識別情報が必要である。
【０２９４】
図３９（ａ）は、本実施例に係る露光方法における文字・線画像の画像パターンの画像データ５０の画像部５１と非画像部５２の一例を示す。また、図３９（ｂ）は、その画像データの画像識別情報５１Ｔを示し、図３９（ｃ）が高出力露光画素群５５と非露光画素群５６とを示している。
【０２９５】
図４０（ａ）は、本実施例に係る露光方法における白抜け文字・線画像の画像パターンの画像データ５０の画像部５１と非画像部５２の一例を示す。また、図４０（ｂ）は、白抜け文字・線画像の画像データの画像識別情報５１Ｔを示し、図４０（ｃ）が高出力露光画素群５５と非露光画素群５６とを示している。
【０２９６】
図４１（ａ）は、本実施例に係る露光方法におけるティザ処理画像の画像パターンの画像データ５０の画像部５１と非画像部５２の一例を示す。図４１（ｂ）は、ティザ処理画像の画像データ５０の画像識別情報５１Ｔを示し、図４１（ｃ）が高出力露光画素群５５と非露光画素群５６とを示している。
【０２９７】
図３９から図４１の例において、非露光画素群５６の一列の画素群の数が２、高出力露光画素群５５の一列の画素群の数が４の場合には、少なくとも６画素群だけの画像識別情報５１Ｔが必要である。また、非露光画素群５６の一列の画素群の数が３、高出力露光画素群５５の一列の画素群の数が３の場合には、少なくとも６画素群だけの画像識別情報５１Ｔが必要である。
【０２９８】
非露光画素群５６の一列の画素群の数が４、高出力露光画素群５５の一列の画素群の数が４の場合には、少なくとも８画素群だけの画像識別情報５１Ｔが必要である。また、非露光画素群５６の一列の画素群の数が４、高出力露光画素群５５の一列の画素群の数が８の場合には、少なくとも１２画素群だけの画像識別情報５１Ｔが必要である。
【実施例３】
【０２９９】
図４２を参照して、本発明の画像形成方法の露光方法についてさらに別の実施例を説明する。本実施例では、本発明の画像形成方法の露光方法における画像データの境界画素群の検出方法を、高出力露光画素群５５の画素数と非露光画素群５６の画素数の和が６の場合を例に説明する。
【０３００】
本実施例に係る露光方法では、画像データ５０の中心にある注目画素５３を基準として、図４２（ａ）から順に図４２（ｆ）に示すような十字状のパターンマッチングを行う。
【０３０１】
図４２（ａ）のパターンマッチングでは、注目画素５３の上下左右方向に隣り合う４画素を参照画素５７として、エッジ部であるか否か判定する。検出した参照画素５７からエッジが検出されれば、注目画素５３からエッジとの距離が１画素と特定される。このとき、４画素の参照画素５７のいずれからもエッジが検出されなければ、図４２（ｂ）のパターンマッチングを行う。
【０３０２】
図４２（ｂ）のパターンマッチングでは、図４２（ａ）と比較して、注目画素５３から上下左右に１画素ずつ離れる方向に参照画素５７を設定して、エッジ部であるか否かを判定している。検出した参照画素５７からエッジが検出されれば、注目画素５３からエッジとの距離が２画素と特定される。このとき、検出した参照画素５７のいずれからもエッジが検出されなければ、図４２（ｃ）のパターンマッチングを行う。
【０３０３】
図４２（ｃ）のパターンマッチングでは、図４２（ｂ）と比較して、注目画素５３から上下左右に１画素ずつ離れる方向に参照画素５７を設定して、エッジ部であるか否かを判定している。検出した参照画素５７からエッジが検出されれば、注目画素５３からエッジとの距離が３画素と特定される。このとき、検出した参照画素５７のいずれからもエッジが検出されなければ、図４２（ｄ）のパターンマッチングを行う。
【０３０４】
以上のようなパターンマッチングを、例えば図４２（ｆ）に示すように注目画素５３から５画素離れた参照画素５７までの所定の回数Ｎだけ、エッジが検出されるまで実行する。
【０３０５】
パターンマッチングを実行する回数Ｎは、高出力露光画素群５５と非露光画素群５６のドット数の総和である。つまり、高出力露光画素群５５が３ドットであり、非露光画素群５６のドット数が３ドットの場合には、Ｎ＝６となる。
【０３０６】
なお、パターンマッチングをＮ回実行して、いずれの参照画素５７からもエッジ部が検出されない場合には、注目画素５３の近傍に画像部５１のエッジはないと判断して、それに対応した処理を行う。
【０３０７】
以上説明したように、本実施例に係る露光方法では、画像データの注目画素からエッジまでの距離を、上下左右４か所の近い方から順に検出することができる。
【実施例４】
【０３０８】
図４３に示すフローチャートに基づいて、本発明の画像形成方法の露光方法のさらに別の実施例を説明する。本実施例に係る露光方法では、２次元の任意の画像データに対して、１ビットの画像識別情報に基づいて３種類の画像パターンを識別する。
【０３０９】
本実施例に係る露光方法では、画像文字・線画像部（黒文字）、白抜け文字・線画像（白文字）、ディザ処理画像（ディザ）、対象外の画像を識別する。
【０３１０】
画像データの光出力値が１のとき、注目画素の画像識別情報が１であれば黒文字である。注目画素の光出力値は、１のときには画像部であり、０のときは非画像部である。画像識別情報は、１のときはタグあり、０のときはタグなしである。また、Ｘは任意の値とする。
【０３１１】
画像形成装置では、注目画素の光出力値が０であるか否かを判定する（Ｓ３０１）。注目画素の光出力値が０であれば（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、画像識別情報の値にかかわらず注目画素は非画像部なので０を出力（Ｓ３０５）して処理を終了する。
【０３１２】
注目画素の光出力値が１である場合には（Ｓ３０１：ＮＯ）、画像識別情報の値が１であるか否かを判断する（Ｓ３０２）。画像識別情報の値が１であれば（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、注目画素は黒文字であると判断できる（Ｓ３０６）。
【０３１３】
注目画素の光出力値が１であり画像識別情報の値が１ではない場合には（Ｓ３０２：ＮＯ）、画像形成装置では、注目画素に隣接する４画素を参照画素として特定する。画像形成装置では、参照画素のいずれか一つに（光出力値，画像識別情報）＝（０，０）となる画素、つまりティザ画像であることを特定する情報が含まれているか否かを判断する（Ｓ３０３）。参照画素のいずれか一つに（光出力値，画像識別情報）＝（０，０）となる画素が含まれていれば（Ｓ３０３：ＹＥＳ）、ディザ画像であると判断できる（Ｓ３０７）。
【０３１４】
参照画素のいずれもが（光出力値，画像識別情報）＝（０，０）となる画素ではない場合には（Ｓ３０３：ＮＯ）、参照画素のいずれか一つが（Ｘ，１）となる画素、つまり白文字であることを特定する情報が含まれているか否かを判断する（Ｓ３０４）。参照画素のいずれか一つに（光出力値，画像識別情報）＝（Ｘ，１）となる画素が含まれていれば（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、白文字であると判断できる（Ｓ３０８）。
【０３１５】
参照画素のいずれもが（光出力値，画像識別情報）＝（Ｘ，１）となる画素ではない場合には（Ｓ３０４：ＮＯ）、注目画素から上下左右方向に１画素ずつ離れた４画素を参照画素として、任意の回数ＮだけＳ３０３とＳ３０４の処理を繰り返す（Ｓ３０９）。
【０３１６】
任意の回数ＮだけＳ３０３とＳ３０４の処理を繰り返した場合には（Ｓ３０９：ＹＥＳ）、処理を終了する。
【０３１７】
以上のようにすることで、本実施例に係る露光方法では、１ビットの画像識別情報に基づいて３種類の画像を識別することができる。
【０３１８】
●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。
【０３１９】
図４４は、静電潜像計測装置を示す中央断面図である。
【０３２０】
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。
【０３２１】
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。ここで、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。また、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。
【０３２２】
なお、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。
【０３２３】
電子銃３１１は、荷電粒子ビームとしての電子ビームを発生させる。
【０３２４】
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。
【０３２５】
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。
【０３２６】
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。
【０３２７】
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。
【０３２８】
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。
【０３２９】
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。
【０３３０】
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。
【０３３１】
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。
【０３３２】
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。
【０３３３】
各レンズ等には、不図示の駆動用電源が接続されている。
【０３３４】
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。ここで、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。
【０３３５】
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。
【０３３６】
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。
【０３３７】
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。
【０３３８】
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。
【０３３９】
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。
【０３４０】
光走査装置１０１０から出射された光は、反射ミラー３７２及び窓ガラス３６８を介して試料３２３の表面を照射する。
【０３４１】
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。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。
【０３４２】
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。
【０３４３】
ところで、光走査装置１０１０は、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ないように、真空チャンバ３４０の外に設けられている。これにより、測定結果に及ぼす外乱の影響を抑制することができる。
【０３４４】
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。
【０３４５】
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。
【０３４６】
なお、走査光学系を保持する光学ハウジングは、走査光学系全体をカバーで覆い、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。
【０３４７】
走査光学系において、走査レンズは、fθ特性を有しており、光偏光器が一定速度で回転しているときに、光ビームが像面に対して略等速に移動する構成となっている。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ように構成されている。
【０３４８】
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るので、ポリゴンスキャナ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。
【０３４９】
なお、走査光学系を保持する不図示の構造体にダンパなどの防振手段を設けることで、さらに高い防振効果を得ることができる。
【０３５０】
走査光学系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。
【０３５１】
なお、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。
【０３５２】
また、試料の形状は、平面であっても曲面であってもよい。
【０３５３】
●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。
【０３５４】
図４５は、加速電圧と帯電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。
【０３５５】
図４５に示すように、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。
【０３５６】
図４６は、加速電圧と帯電電位との関係を示すグラフである。同図に示すように、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。
【０３５７】
なお、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。
【０３５８】
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。
【０３５９】
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。
【０３６０】
ところで、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。なお、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。つまり、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。ここで、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に設定されている。
【０３６１】
そこで、このような場合には、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。
【０３６２】
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、及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。
【０３６３】
●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。
【０３６４】
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、時間集中露光（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。
【０３６５】
また、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露光パターンなどの条件を使い分けることができる。
【０３６６】
また、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）に露光パターンを集中させて、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。
【０３６７】
また、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時間集中露光を適用することができる。
【０３６８】
また、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、隣接する画像部画素に光出力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。
【０３６９】
また、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部に変換し、同時に、非露光部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、様々な画像パターンに時間集中露光を適用することができる。
【０３７０】
また、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時間集中露光を適用することができる。
【０３７１】
また、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、最適な条件で時間集中露光を行うことができる。
【０３７２】
また、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。
【０３７３】
特に、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。
【０３７４】
また、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。
【０３７５】
また、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。
【０３７６】
さらに、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、標準露光と時間集中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。
【０３７７】
また、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。
【０３７８】
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】
【０３７９】
１０      ：検知部
１１      ：光源
１２      ：カップリングレンズ
１３      ：開口板
１４      ：シリンドリカルレンズ
１５      ：ポリゴンミラー
２０      ：走査光学系
２１      ：第１走査レンズ
２２      ：第２走査レンズ
２４      ：折り返しミラー
１００    ：画像処理装置
１０１    ：画像処理ユニット
１０４    ：光源制御装置
１０６    ：画素クロック生成回路
１０７    ：駆動制御装置（調整装置）
１０８    ：光源駆動回路
３００    ：静電潜像計測装置
３０３    ：制御系
３２３    ：試料
４００    ：荷電粒子照射系
４０２    ：検出器
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）
１０６０  ：プリンタ制御装置
４０７    ：光源変調データ生成回路
４１１    ：露光部
４１２    ：非画像部
４４１    ：非露光部 
４４３    ：高出力露光画素群
５０１    ：露光部
５０２    ：非画像部
５４１    ：非露光部 
５４３    ：高出力露光画素群
６０１    ：露光部
６０２    ：非画像部
６４１    ：非露光部 
６４３    ：高出力露光画素群
７０１    ：露光部
７０２    ：非画像部
７４１    ：非露光部 
７４３    ：高出力露光画素群
８０１    ：露光部
８０２    ：非画像部
８４１    ：非露光部 
８４３    ：高出力露光画素群
９０１    ：露光部
９０２    ：非画像部
９４１    ：非露光部 
９４３    ：高出力露光画素群
【先行技術文献】
【特許文献】
【０３８０】
【特許文献１】特開２００５−１９３５４０号公報
【特許文献２】特開２００７−１９０７８７号公報
【図１】
2015232698.tif 000003
【図２】
2015232698.tif 000004
【図３】
2015232698.tif 000005
【図４】
2015232698.tif 000006
【図５】
2015232698.tif 000007
【図６】
2015232698.tif 000008
【図７】
2015232698.tif 000009
【図８】
2015232698.tif 000010
【図９】
2015232698.tif 000011
【図１０】
2015232698.tif 000012
【図１１】
2015232698.tif 000013
【図１２】
2015232698.tif 000014
【図１３】
2015232698.tif 000015
【図１４】
2015232698.tif 000016
【図１５】
2015232698.tif 000017
【図１６】
2015232698.tif 000018
【図１７】
2015232698.tif 000019
【図１８】
2015232698.tif 000020
【図１９】
2015232698.tif 000021
【図２０】
2015232698.tif 000022
【図２１】
2015232698.tif 000023
【図２２】
2015232698.tif 000024
【図２３】
2015232698.tif 000025
【図２４】
2015232698.tif 000026
【図２５】
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【図２６】
2015232698.tif 000028
【図２７】
2015232698.tif 000029
【図２８】
2015232698.tif 000030
【図２９】
2015232698.tif 000031
【図３０】
2015232698.tif 000032
【図３１】
2015232698.tif 000033
【図３２】
2015232698.tif 000034
【図３３】
2015232698.tif 000035
【図３４】
2015232698.tif 000036
【図３５】
2015232698.tif 000037
【図３６】
2015232698.tif 000038
【図３７】
2015232698.tif 000039
【図３８】
2015232698.tif 000040
【図３９】
2015232698.tif 000041
【図４０】
2015232698.tif 000042
【図４１】
2015232698.tif 000043
【図４２】
2015232698.tif 000044
【図４３】
2015232698.tif 000045
【図４４】
2015232698.tif 000046
【図４５】
2015232698.tif 000047
【図４６】
2015232698.tif 000048