(57)【要約】【課題】単一のレーザ光にて多重露光することで、十分な光量を確保した画像を形成する。【解決手段】画像データ３６が画像クロック３５に同期してシフトレジスタ３４に入力されると、画像クロック３５に同期して画像データが順次シフトされる。３画像クロック分シフトされる毎に出力される分周クロック３７に同期して、データ３１−１〜３３−３が論理回路３９に出力される。画像データの濃度値が「０」であれば、対応するミラー群がＯＦＦ、濃度値が「１」であれば、対応するミラー群がＯＮされる。このように、３クロック毎に３画素分のデータで３画素分のミラー群を同時制御するように、主走査方向に沿って時系列的に姿勢制御することで、多重露光による画像が形成される。【選択図】    図４
2004268344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像が形成される像担持体と、
単一のレーザ光を平行光に変換する平行光変換手段と、
第１の角度と第２の角度とに独立して姿勢切り替え可能に構成されたマイクロミラーが少なくとも主走査方向に複数並設されて成り、各マイクロミラーは、前記第１の角度では、前記平行光変換手段からの平行光を反射させて第１の方向に導くと共に、前記第２の角度では、前記平行光変換手段からの平行光を反射させて前記第１の方向とは異なる第２の方向に導くように構成されたマイクロミラーアレイと、
前記マイクロミラーアレイから前記第１の方向に反射した光を再反射させて、前記像担持体上に走査する走査手段と、
画像信号に基づいて、前記マイクロミラーアレイの各マイクロミラーを前記主走査方向に沿って時系列的に姿勢制御することで、前記像担持体上に多重露光がなされるように制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、マイクロミラーアレイを用いて、レーザ光源から射出された光で像担持体上に走査し、潜像形成を行う露光技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、レーザビームプリンタ等の画像形成装置においては、高画質化・高速化への要望がますます高まり、これを実現する手段としてマルチビームが必須となりつつあるが、現在実用的な半導体レーザは２ビーム、４ビームくらいしかなく、今後の更なる高画質化・高速化には対応しきれなくなることが懸念される。
【０００３】
そこで、下記特許文献１に例示されるように、新しい光学系としてシングルレーザを用い、その出射光を平行光に変換した後、十数μｍ四方の微細なミラーを１インチ四方より小さい範囲に数十万〜数百万個敷き詰めたマルチマイクロミラーアレイ（以下、「ＭＭＭ」と称する）に入射させ、個々のミラーを画像信号に応じてＯＮ／ＯＦＦさせることで、シングルビームをマルチビーム化する装置が提案され始めている。
【０００４】
この装置では、画像信号に基づき、特に１つのレーザ光を平行光にした後、ＭＭＭにてマルチビーム化したレーザビームをポリゴンミラーで像担持体上に走査して潜像形成を行う。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−１６８１１３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の装置において、ＭＭＭにて単にマルチビーム化して走査するだけでは、光量不足や階調性の制限等の問題がある。
【０００７】
例えば、上記の装置では、幾つかのミラーで１つの画素を形成するため、ＭＭＭで反射した１画素相当の光量はかなり少なくなっており、像担持体を露光するには不十分である、これを改善するために、シングルレーザを高出力のものにすることが考えられるが、像担持体上で必要光量が得られるためには非常に高い出力にしなければならず、コスト的にも現実的でない。
【０００８】
また、幾つかのミラーで１つの画素を形成するため、１画素を形成するミラーを全ＯＮするか全ＯＦＦするかの２値でしか画像を形成できないか、せいぜい１画素内のミラー数相当の階調しか出せず、高い階調性を実現するのが困難であるという課題もある。
【０００９】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、単一のレーザ光にて多重露光することで、十分な光量を確保した画像を形成することができるようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の請求項１の画像形成装置は、潜像が形成される像担持体と、単一のレーザ光を平行光に変換する平行光変換手段と、第１の角度と第２の角度とに独立して姿勢切り替え可能に構成されたマイクロミラーが少なくとも主走査方向に複数並設されて成り、各マイクロミラーは、前記第１の角度では、前記平行光変換手段からの平行光を反射させて第１の方向に導くと共に、前記第２の角度では、前記平行光変換手段からの平行光を反射させて前記第１の方向とは異なる第２の方向に導くように構成されたマイクロミラーアレイと、前記マイクロミラーアレイから前記第１の方向に反射した光を再反射させて、前記像担持体上に走査する走査手段と、画像信号に基づいて、前記マイクロミラーアレイの各マイクロミラーを前記主走査方向に沿って時系列的に姿勢制御することで、前記像担持体上に多重露光がなされるように制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
なお、本発明の画像形成装置としては、レーザビームプリンタやデジタル複写装置等を想定するが、マルチマイクロミラーアレイを用いて、レーザ光源から射出された光で像担持体上に走査し、潜像形成を行う装置であれば、広く適用可能である。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態の画像形成装置に適用される光学走査装置の構成を示す概略図である。
【００１４】
光学走査ユニット１において、半導体レーザ２から出射されたレーザ光３は、コリメートレンズ４、シリンドリカルレンズ５を通過して１つの平行光６として、マルチマイクロミラーアレイ７（以下、ＭＭＭ７）に入射される。
【００１５】
図２は、ＭＭＭ７の平面図である。
【００１６】
ＭＭＭ７は、シリコン等の半導体基板上に半導体製造プロセスによって固定軸を中心に所定の角度だけ回転可能なマイクロミラー２１（以下、単に「ミラー２１」と記す）を多数形成したデバイスであり、例えば、十数μｍ四方の微細なマイクロミラーが縦横ともに数百〜数千個、平面的に敷き詰められて構成される。なお、ＭＭＭ７において、主走査方向（横）の並びを列、副走査方向（縦）の並びを行と呼称する。
【００１７】
ＭＭＭ７は、電界効果により印加された電圧の極性に従って、個々のマイクロミラー２１の傾きを独立して変えることが出来る。このことを利用して、印加電圧のＯＮ／ＯＦＦに応じて、入射光に対する反射光の方向を切り替えることができる。
【００１８】
具体的には、ミラー２１の角度は、画像信号に応じて制御され、図１に示すように、ＯＮの場合は、反射光がポリゴンミラー１１の方向（第１の方向）に向かうような第１の角度に姿勢制御され、ＯＦＦの場合は、反射光が光吸収部材９の方向（第２の方向）に向かうような第２の角度に姿勢制御される。
【００１９】
すなわち、図１に示すように、ＭＭＭ７は、画像信号に応じて、画像信号がＯＦＦの場合は平行光６が平行光８の角度に向くようミラー２１を姿勢制御し、制御された複数の平行光８は光吸収部材９に入射される。また、画像信号がＯＮの場合は、入射された１つの平行光６を平行光１０の角度に向くようミラー２１を姿勢制御し、制御された複数の平行光１０はポリゴンミラー１１に到達する。
【００２０】
ポリゴンミラー１１は、不図示のスキャナモータによって等角速度で図１の矢印Ｆ１の回転方向に回転している。ポリゴンミラー１１に到達した複数の平行光１０はポリゴンミラー１１によって偏光され、ｆ−θレンズ１２によって感光ドラム１５の回転方向と直角な方向（同図における下方向）に等速走査となるように変換され、非画像領域においては走査位置検出センサ１３に受光させ主走査同期信号を生成し、画像領域ではｆ−θレンズ１２を通過した後、反射ミラー１４を経由して感光ドラム１５上を照射する。
【００２１】
図３は、図２に示すＭＭＭ７のＰ１部分の拡大図である。
【００２２】
本実施の形態では、同図に太枠で囲んで示したように、ミラー２１を主走査方向に３個、副走査方向に３個の計９個（第１の所定数）で１画素に対応する画素対応領域のミラー群（２２−１）を形成し、これを主走査方向に１列のミラー２１を挟んで次のミラー群（２３−１）、（２４−１）・・・を形成し、これら１行目のミラー群２２〜・・・で１ライン目の走査線が構成されるものとする。同様に、副走査方向にも１行のミラー２１を挟んでミラー群（２２−２）、（２３−２）、（２４−２）・・・を形成し、２ライン目の走査線が構成されるものとする。以降、同様に、走査線が構成される。このように構成することで、各ミラー群によって反射した画素ごとの光束が隣接する他の画素の光束と干渉することが抑制される。
【００２３】
そして、各画素対応領域（太枠内）の９個のミラー２１を、画像信号に応じて同時にＯＮ／ＯＦＦするよう制御し、太枠以外のミラー２１を画像信号に拘わらずＯＦＦするよう制御する。従って、同図においては、例えば微細なミラー２１が１６μｍ四方であれば、４８μｍ四方のレーザスポットで主副走査の解像度が約４００ｄｐｉということになる。
【００２４】
次に、多重露光のためのデータ処理手法について、図４及び図５を用いて説明する。なお、いずれのラインも同様の方法で処理されるため、ＭＭＭ７の１ライン目のみに着目して説明する。
【００２５】
図４は、多重露光のための制御回路を示すブロック図であり、ＭＭＭ７の１ライン目の制御について示している。
【００２６】
制御回路１００において、３４は、画像クロック３５に同期して、入力画像信号（データ）３６の出力先を３４−１、３４−２、…というように順次シフトさせるシフトレジスタである。３８は、同時に何画素を制御するかを規定する分周回路であり、本例では、３分周で、３画素同時制御、すなわち、主走査方向に並ぶ３個（第２の所定数）のミラー群が１組として同じタイミングで姿勢制御される。従って、第２番目以降のマイクロミラー群の組は、直前の組の制御タイミングから３分周後（所定時間経過した後）のタイミングで姿勢制御されることになる。
【００２７】
３１、３２、３３は、分周回路３８から出力される分周クロック３７に同期して、シフトレジスタ３４から入力される画像データをラッチするフリップフロップである。３９−１〜３９−９は、フリップフロップ３１〜３３から出力される画像信号（データ）とイネーブル信号４０とをゲートする論理回路である。また、ミラー群２２−１〜３０−１は、論理回路３９−１〜３９−９から出力される画像データに応じてＯＮ／ＯＦＦされる。これらの回路動作を図４、図５を用いて説明する。
【００２８】
図５は、画像クロック３５に同期した制御タイミングを示すタイムチャートの図である。
【００２９】
画像データ３６が画像クロック３５に同期して、１画素目のデータＡ、２画素目のデータＢ、…としてシフトレジスタ３４に入力されると、シフトレジスタ３４は、図５の３４−１〜３４−９に示すように、画像クロック３５に同期して画像データを順次シフトさせる。例えば、シフトレジスタ３４からフリップフロップ３１〜３３に入力される画像データが、データＡ、データＢ、データＣ、…というように画像クロック３５の発生毎に変化していく。
【００３０】
３画像クロック分シフトされる毎に分周回路３８が出力する分周クロック３７に同期して、フリップフロップ３１〜３３はデータ３１−１〜３３−３を生成し、論理回路３９に出力する。論理回路３９−１〜３９−９では、データ３１−１〜３３−３と、イネーブル信号４０とゲートする。そして、ディスイネーブルの場合は論理回路３９から出力されるデータが「０」となり、対応するミラー群はＯＦＦされる。イネーブルの場合は、画像クロック３５の１クロック分の時間だけ、データ（Ａ、Ｂ・・）がＭＭＭ７の対応するミラー群へ転送されて、ミラー群がＯＮされ得る（画素の濃度による）。このように３クロック進む毎に３画素分のデータで３画素分のミラー群を同時に制御することで画像が形成される。
【００３１】
図６は、感光ドラム１５上の多重露光の状態を示す概念図である。
【００３２】
不図示のスキャナモータによるポリゴンミラー１１での走査速度と画像クロック３５のタイミングとを合致させ、ＭＭＭ７のミラー群を主走査方向に沿って時系列的に姿勢制御すると、図６（ａ）に示すような走査線上の露光状態になる。同図（ａ）は、主走査方向に９画素分画像形成した瞬間における感光ドラム１５の画像１ライン分を示しており、同図（ａ）において、枠で囲まれた部分は形成された画像を表し、枠の重畳数が同一画像データを多重露光した回数を表す。
【００３３】
なお、入力される画像データ３９−１〜３９−９が例えば２値の場合では、図６（ｂ）に示すように、データ（濃度値）が「１」（所定の閾値）であれば９個すべてのミラー２１がＯＮされ、データ（濃度値）が「０」であれば９個すべてのミラー２１がＯＦＦされる。
【００３４】
これらのことを、図７を用いてよりわかりやすく、概念的に説明する。図７は、入力画像データ３６と、感光ドラム１５、ポリゴンミラー１１及びＭＭＭ７との対応関係を示す概念図である。
【００３５】
時刻ｔ１〜ｔ５は、分周クロック３７の発生タイミング（所定のタイミング）に対応する時刻である。時刻ｔ１におけるＭＭＭ７をＭＭＭ（ｔ１）というように表記する。説明の簡単化のため、ＭＭＭ７は１ラインについてミラー群が９個存在する場合を例にとり、入力画像データ３６については、データＡ〜データＩが順に入力されるものとする。ＭＭＭ７における１ライン目のミラー群（上記のように９個のミラー２１で構成される）については、同図左方から順に連番１、２・・・９が付してあり、左端のミラー群（１）が主走査における先頭ミラー群となる。
【００３６】
まず、時刻ｔ１においては、ＭＭＭ（ｔ１）のミラー群（１）、（２）、（３）が、それぞれデータＣ、Ｂ、Ａに応じて制御される。この時点では、データ３１−１、３１−２、３１−３がデータＣ、Ｂ、Ａに対応する。そして、一例として、ミラー群（１）についてみると、例えば２値のデータＣの濃度値が「１」であるとすると、ミラー群（１）はＯＮに制御されるので、平行光６がミラー群（１）で反射して平行光８としてポリゴンミラー１１に向かい（図１参照）、ポリゴンミラー１１で再反射して、感光ドラム１５上の領域１５（３）に照射される。これにより、まずは領域１５（３）に１回露光される。一方、データＣの濃度値が「０」であるとすれば、ミラー群（１）はＯＦＦに制御されるので、時刻ｔ１においては領域１５（３）に照射がなされない。他のミラー群（２）、（３）及び対応する感光ドラム１５上の領域１５（２）、１５（１）についても同様である。
【００３７】
次に、時刻ｔ２においては、ＭＭＭ（ｔ２）のミラー群（１）〜（６）が、それぞれデータＦ、Ｅ、Ｄ、Ｃ、Ｂ、Ａに応じて制御される。この時点では、データ３１−１〜３１−３、３２−１〜３２−３がデータＦ〜Ｄ、Ｃ〜Ａに対応する。そして、一例として、ミラー群（４）についてみると、例えば２値のデータＣの濃度値が「１」であるとすると、ミラー群（４）はＯＮに制御され、感光ドラム１５上の領域１５（３）に照射される。これにより、領域１５（３）には、１回目の露光に重畳して２回目の露光がなされる。ミラー群（５）、（６）及び対応する感光ドラム１５上の領域１５（２）、１５（１）についても同様で、多重露光がなされ得る。一方、ミラー群（１）についてみると、時刻ｔ１の場合と同様に、例えば２値のデータＦの濃度値が「１」であるとすると、ミラー群（１）はＯＮに制御され、感光ドラム１５上の領域１５（６）に１回目の照射露光がなされる。他のミラー群（２）、（３）についても同様である。
【００３８】
次に、時刻ｔ３においては、ＭＭＭ（ｔ３）のミラー群（１）〜（９）が、それぞれデータＩ〜Ａに応じて制御され、この時点では、データ３１−１〜３１−３、３２−１〜３２−３、３３−１〜３３−３がデータＩ〜Ｇ、Ｆ〜Ｄ、Ｃ〜Ａに対応する。制御は上記と同様であり、例えば、領域１５（３）には、データＣに基づく３回目の露光がなされる。
【００３９】
以降、時刻ｔ４、ｔ５においても同様に制御され、全データＩ〜Ａについて、各データに基づく露光が感光ドラム１５上のそれぞれ対応する領域に３回多重してなされる。
【００４０】
すなわち、画素とミラー群との対応関係を、主走査方向への走査に対応して順次変化させ、時系列的に姿勢制御することで、感光ドラム１５上に多重露光がなされ、特に、感光ドラム１５上において、画像信号の各画素に対応する領域間で同じ回数だけ多重露光がなされるので、画素間の濃度値の比を維持しつつ、単一のレーザ光にて十分な光量による潜像を形成することができる。
【００４１】
なお、本例では、ミラー群が９個で、３分周で３画素同時制御する場合を例示したので、領域１５（３）に対するデータＣに基づく多重露光は３回で終了するが、実際は、ミラー群の数が膨大であり、分周クロックの設定も変更可能であるので、多重回数は例示に限定されない。
【００４２】
また、このような制御を１走査の間行うことによリ、多重露光された１ラインが形成されるが、副走査方向にもミラー群が複数並んでいることで、複数の走査線が同時に構成可能である。従って、上記制御を１走査、副走査方向における複数ラインで実施すれば、容易にマルチライン化でき、高速化にも対応可能である。
【００４３】
本実施の形態によれば、画像信号に基づいて、ＭＭＭ７ミラー群を主走査方向に沿って時系列的に姿勢制御することで、単一のレーザ光にて多重露光して十分な光量を確保した画像を形成することができる。
【００４４】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、２値画像を念頭において説明したが、ＭＭＭ７の制御を工夫することで、多値制御も可能である。本第２の実施の形態では、１画素に対して割り当てられるミラー群内の９個のミラー２１を、対応する画素の濃度に応じて個別に制御する。光学走査装置及びＭＭＭ７の構成は第１の実施の形態と同様で、図１〜図３に示す通りである。また、本第２の実施の形態の画像形成装置は、制御回路１００に代えて、制御回路２００を備える。
【００４５】
図８は、第２の実施の形態における多重露光のための制御回路２００を示すブロック図であり、図４に対応させてＭＭＭ７の１ライン目の制御について示している。制御回路２００は、制御回路１００に対して、論理回路３９の出力とＭＭＭ７との間にルックアップテーブル４１を設けた点が異なり、その他は制御回路１００と同様である。
【００４６】
図９は、ルックアップテーブル４１の設定状態を示す概念図である。
【００４７】
ルックアップテーブル４１は、画像データ３６が多値である場合に、論理回路３９−１〜３９−９から出力される画像データをＭＭＭ７用の多値データ４１−１〜４１−９に変換するためのテ−ブルである。同図に示すように、横軸に示す入力データの濃度値に応じて、縦軸に、ＯＮすべきミラー２１の数が１０段階に設定されている。このルックアップテーブル４１を参照して、１画素に対応する９個のミラー２１を多値データ４１−１〜４１−９に応じてＯＮ／ＯＦＦさせる。
【００４８】
具体的には、図１０に示すように、ルックアップテーブル４１に基づき９個のミラー２１が個々にＯＮ／ＯＦＦ制御される。例えば、濃度値３０では、ミラー２１が１個、濃度値６０では、ミラー２１が２個、というように、ミラー２１が濃度値に応じた数だけＯＮされる。
【００４９】
本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏するだけでなく、各ミラー群内で、画素の濃度値に応じた数のミラー２１を第１の角度に姿勢制御する一方、残りのマイクロミラーを第２の角度に姿勢制御することで、多値制御が可能になる。
【００５０】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態では、画像信号に応じた回数だけ多重露光がなされるようにすることで強度変調する。光学走査装置及びＭＭＭ７の構成は第１の実施の形態と同様で、図１〜図３に示す通りである。また、本第３の実施の形態の画像形成装置は、制御回路１００に代えて、制御回路３００を備える。
【００５１】
図１１は、第３の実施の形態における多重露光のための制御回路３００を示すブロック図であり、図４に対応させてＭＭＭ７の１ライン目の制御について示している。制御回路３００は、制御回路１００に対して、論理回路３９の出力とＭＭＭ７との間にデータ変換手段４２を設けた点が異なり、その他は制御回路１００と同様である。
【００５２】
データ変換手段４２は、データ変換部４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ・・・を備える。データ変換手段４２には、論理回路３９−１〜３９−９から画像データが入力される。データ変換部４２Ａは、最初に同時に制御されるミラー群（２２−１）、（２３−１）、（２４−１）に対して、論理回路３９−１〜３９−３から入力されたデータが１以上であればデータ４２−１、４２−２、４２−３として「１」を、１未満であればデータ４２−１、４２−２、４２−３として「０」を出力する。
【００５３】
また、データ変換部４２Ｂは、次に同時に制御されるミラー群（２５−１）、（２６−１）、（２７−１）に対して、論理回路３９−４〜３９−６から入力されたデータが２以上であればデータ４２−４、４２−５、４２−６として「１」を、１未満であればデータ４２−４、４２−５、４２−６として「０」を出力する。
【００５４】
また、データ変換部４２Ｃは、その次に同時に制御されるミラー群（２８−１）、（２９−１）、（３０−１）に対して、論理回路３９−７〜３９−９から入力されたデータが３以上であればデータ４２−７、４２−８、４２−９として「１」を、１未満であればデータ４２−７、４２−８、４２−９として「０」を出力する。これらの回路動作を図１１、図１２を用いて説明する。
【００５５】
論理回路３９−１〜３９−９で、データ３１−１〜３３−３と、イネーブル信号４０とがゲートされるまでの流れは第１の実施の形態（図４）と同様である。そして、ディスイネーブルの場合は論理回路３９からデータ「０」がデータ変換手段４２に出力され、イネーブルの場合は、画像クロック３５の１クロック分の時間だけ、データ（Ａ、Ｂ・・）がデータ変換手段４２にデータ変換手段４２に出力される。このように３クロック進む毎に３画素分のデータがデータ変換手段４２に入力される。
【００５６】
図１２は、画像クロック３５に同期した制御タイミングを示すタイムチャートの図である。同図において、分周クロック３７の発生タイミングをクロックＣＬ１からＣＬ５で示してある。
【００５７】
ここで例えば、図１２（ａ）に示すように、各画像データＡ〜Ｉが、Ａ＝３、Ｂ＝２、Ｃ＝１、Ｄ＝０、Ｅ＝１、Ｆ＝２、Ｇ＝３、Ｈ＝２、Ｉ＝１であったとする（図５に示す分周クロック３７の３つ目の列、及び図１２（ａ）のクロックＣＬ３の列を比較参照）。各画像データＡ〜Ｉは、論理回路３９を経てデータ変換手段４２により「１」または「０」に変換され、図１２（ｂ）に示すようになる。そして、データ変換手段４２により出力される「１」または「０」のデータにより３画素分のミラーが同時にＯＮ／ＯＦＦ制御されることで画像が形成される。
【００５８】
図１３は、感光ドラム１５上の多重露光の走査途中の状態を示す概念図である。
【００５９】
不図示のスキャナモータによるポリゴンミラー１１での走査速度と画像クロック３５のタイミングとを合致させ、ＭＭＭ７のミラー群を主走査方向に沿って時系列的に姿勢制御すると、図１３に示すような走査線上の露光状態になる。
【００６０】
例えば、クロックＣＬ１のタイミングでは、図１２（ａ）に示すように、「１」、「２」、「３」であるデータ３１−１、３１−２、３１−３は、いずれも「１」以上であるので、データ変換部４２Ａにより、図１２（ｂ）に示すように、「１」、「１」、「１」であるデータ４２−１、４２−２、４２−３に変換される（図１３も参照）。そして、データ４２−１、４２−２、４２−３が「１」、「１」、「１」であるので、今回対応するミラー群（２４−１）、（２３−１）、（２２−１）がＯＮされ、感光ドラム１５上の領域１５（１）、１５（２）、１５（３）に照射がなされる。なお、データの対応関係としては、各クロックＣＬにおいて、図１２（ａ）、（ｂ）で下方から上方に向かう順が、図１３で右方から左方に向かう順に対応している。
【００６１】
次に、クロックＣＬ２のタイミングでは、データシフトを経て、図１２（ａ）に示すように、データ３１−１、３１−２、３１−３、３２−１、３２−２、３２−３が「２」、「１」、「０」、「１」、「２」、「３」となっており、図１２（ｂ）に示すように、これらのうち「２」以上のデータが、データ変換部４２Ｂにより、「１」に変換され、「２」より小さいデータは「０」に変換される結果、データ４２−１、４２−２、４２−３、４２−４、４２−５、４２−６は、「１」、「１」、「０」、「０」、「１」、「１」となる（図１３も参照）。そして、データ４２−１〜４２−６のうち、「１」となっているもの（データＡ、Ｂ、Ｅ、Ｆ）に対応するミラー群（２７−１）、（２６−１）、（２３−１）、（２２−１）がＯＮされ、対応する感光ドラム１５上の領域１５（１）、１５（２）、１５（５）、１５（６）に照射がなされる。この時点では、領域１５（１）、１５（２）には、２回目の照射が多重してなされたことになる。
【００６２】
同様にして、クロックＣＬ３のタイミングでは、データシフトを経て、図１２（ａ）に示すように、データ３１−１〜３３−３が「１」、「２」、「３」、「２」、「１」、「０」、「１」、「２」、「３」となっており、図１２（ｂ）に示すように、これらのうち「３」以上のデータが、データ変換部４２Ｃにより、「１」に変換され、「３」より小さいデータは「０」に変換される結果、データ４２−１〜４２−９は、「１」、「１」、「１」、「１」、「０」、「０」、「０」、「０」、「１」となる（図１３も参照）。そして、上記と同様の制御により、感光ドラム１５上の領域１５（１）、１５（６）〜１５（９）に照射がなされる。この時点では、領域１５（１）には、３回目の照射が多重してなされたことになる。
【００６３】
その後のクロックＣＬ４、ＣＬ５における制御も同様であるが、本例では、理解容易化のため、データＡ〜Ｉの９個の場合を例にとったので、領域１５（１）〜１５（３）に対する照射はここで終了する。クロックＣＬ５の時点で、感光ドラム１５上の領域１５（１）〜１５（９）にはそれぞれ、「３」、「２」、「１」、「０」、「１」、「２」、「３」、「２」、「１」回の照射がなされたことになり、これらの回数は、それぞれの領域１５に対応する画像データＡ〜Ｉの値と一致している。すなわち、各画像データの濃度値に応じた回数だけ、対応領域にＯＮ状態で露光がなされることになり、これにより、強度変調がなされる。この制御を１走査の間行うことにより、強度変調された１ラインが形成される。また、これを複数ラインで実施すれば容易にマルチライン化が可能である。
【００６４】
なお、本例では、３分周で、９個のミラー群のうち３つミラー群を同時に制御するようにしたので、同じ領域に対して多重される回数は３が限度であるが、分周クロックの設定、ミラー群の数、データ変換部４２（Ａ、Ｂ・・・）の数は例示したものに限られないので、強度変調の程度も任意に設定することが可能である。
【００６５】
すなわち、濃度値が３より大きい場合を考えた場合、分周クロック３７の発生タイミングで、主走査方向における第ｎ番目のミラー群の組のうち、濃度値がｎ以上である画素に対応するミラー群を第１の角度に姿勢制御する一方、濃度値がｎより小さい画素に対応するミラー群を第２の角度に姿勢制御すればよい。その場合、分周クロック３７の発生タイミングは、１組を構成しているミラー群の数に応じて定めればよい。
【００６６】
本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏するだけでなく、画素の濃度値に応じた回数だけ多重露光して強度変調することで、単一のレーザ光にて高い階調性を実現することができる。
【００６７】
なお、上記各実施の形態において、１画素に対して割り当てるミラー群は、９個のミラー２１で構成したが、この数に限定されるものではない。
【００６８】
本発明の様々な例と実施例が示され説明されたが、当業者であれば、本発明の趣旨と範囲は本明細書の特定の説明と図に限定されるのではなく、本願特許請求の範囲にすべて述べられた様々の修正と変更に及ぶことが理解されるであろう。
【００６９】
本発明の実施態様の例を以下に列挙する。
【００７０】
〔実施態様１〕  潜像が形成される像担持体と、単一のレーザ光を平行光に変換する平行光変換手段と、第１の角度と第２の角度とに独立して姿勢切り替え可能に構成されたマイクロミラーが少なくとも主走査方向に複数並設されて成り、各マイクロミラーは、前記第１の角度では、前記平行光変換手段からの平行光を反射させて第１の方向に導くと共に、前記第２の角度では、前記平行光変換手段からの平行光を反射させて前記第１の方向とは異なる第２の方向に導くように構成されたマイクロミラーアレイと、前記マイクロミラーアレイから前記第１の方向に反射した光を再反射させて、前記像担持体上に走査する走査手段と、画像信号に基づいて、前記マイクロミラーアレイの各マイクロミラーを前記主走査方向に沿って時系列的に姿勢制御することで、前記像担持体上に多重露光がなされるように制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【００７１】
〔実施態様２〕  前記制御手段は、前記像担持体上における、前記画像信号の各画素に対応する領域間で同じ回数だけ多重露光がなされるように制御することを特徴とする実施態様１記載の画像形成装置（第１の実施の形態対応）。この構成によれば、画素間の濃度値の比を維持しつつ、単一のレーザ光にて十分な光量による潜像を形成することができる。
【００７２】
〔実施態様３〕  前記制御手段は、前記マイクロミラーアレイ内で隣接している第１の所定数のマイクロミラーから成るマイクロミラー群を前記画像信号の１画素に対して割り当て、該マイクロミラー群を、対応する画素に応じて姿勢制御することを特徴とする実施態様１または２記載の画像形成装置（第１の実施の形態対応）。
【００７３】
〔実施態様４〕  前記制御手段は、各画素と前記マイクロミラー群との対応関係を、前記走査手段による主走査方向への走査に対応して順次変化させることで、時系列的に姿勢制御することを特徴とする実施態様３記載の画像形成装置（第１の実施の形態対応）。
【００７４】
〔実施態様５〕  前記制御手段は、前記画像信号における画素の濃度値が所定の閾値以上である場合は、該画素に対応するマイクロミラー群を前記第１の角度に姿勢制御する一方、前記画素の濃度値が前記所定の閾値より小さい場合は、前記画素に対応するマイクロミラー群を前記第２の角度に姿勢制御することを特徴とする実施態様３または４記載の画像形成装置（第１の実施の形態対応）。
【００７５】
〔実施態様６〕  前記制御手段は、各マイクロミラー群内で、前記画素の濃度値に応じた数のマイクロミラーを前記第１の角度に姿勢制御する一方、残りのマイクロミラーを前記第２の角度に姿勢制御することを特徴とする実施態様３または４記載の画像形成装置（第２の実施の形態対応）。この構成によれば、ミラー群毎に濃度値に応じた多値制御が可能になる。
【００７６】
〔実施態様７〕  前記制御手段は、前記画像信号の各画素毎にその濃度値に応じた回数だけ多重露光がなされるようにすることで、強度変調することを特徴とする実施態様１記載の画像形成装置（第３の実施の形態対応）。この構成によれば、単一のレーザ光にて高い階調性を実現することができる。
【００７７】
〔実施態様８〕  前記制御手段は、前記マイクロミラーアレイ内で隣接している第１の所定数のマイクロミラーから成るマイクロミラー群を前記画像信号の１画素に対して割り当て、該マイクロミラー群を、対応する画素に応じて姿勢制御し、各画素の濃度値に応じた回数だけ、対応するマイクロミラー群を所定のタイミングで前記第１の角度に姿勢制御することを特徴とする実施態様７記載の画像形成装置（第３の実施の形態対応）。
【００７８】
〔実施態様９〕  前記制御手段は、前記主走査方向に並ぶ第２の所定数のマイクロミラー群を１組として同じタイミングで姿勢制御し、前記主走査方向における第ｎ番目のマイクロミラー群の組のうち、濃度値がｎ以上である画素に対応するマイクロミラー群を前記所定のタイミングで前記第１の角度に姿勢制御する一方、濃度値がｎより小さい画素に対応するマイクロミラー群を前記所定のタイミングで前記第２の角度に姿勢制御することを特徴とする実施態様８記載の画像形成装置（第３の実施の形態対応）。
【００７９】
〔実施態様１０〕  前記制御手段は、前記主走査方向に並ぶ第２の所定数のマイクロミラー群を１組として同じタイミングで姿勢制御することを特徴とする実施態様１〜９のいずれかに記載の画像形成装置。
【００８０】
〔実施態様１１〕  前記主走査方向において、第２番目以降のマイクロミラー群の組は、直前の組の制御タイミングから所定時間経過した後のタイミングで姿勢制御されることを特徴とする実施態様１０記載の画像形成装置。
【００８１】
〔実施態様１２〕  前記所定時間は、１組を構成しているマイクロミラー群の数に応じた時間であることを特徴とする実施態様１１記載の画像形成装置。
【００８２】
〔実施態様１３〕  前記マイクロミラー群は、副走査方向にも複数並んでいることで、複数の走査線が構成可能であることを特徴とする実施態様１０〜１２のいずれかに記載の画像形成装置。
【００８３】
〔実施態様１４〕  前記制御手段は、前記マイクロミラー群同士の間に、前記画像信号に拘わらず常に前記第２の角度に姿勢制御されるマイクロミラーが介在するように制御することを特徴とする実施態様１０〜１３のいずれかに記載の画像形成装置。
【００８４】
〔実施態様１５〕  前記平行光変換手段の前記第２の方向に設けられ、前記平行光変換手段からの平行光を吸収する光吸収手段を有することを特徴とする実施態様１〜１４のいずれかに記載の画像形成装置。
【００８５】
〔実施態様１６〕  潜像が形成される像担持体と、単一のレーザ光を平行光に変換する平行光変換手段と、第１の角度と第２の角度とに独立して姿勢切り替え可能に構成されたマイクロミラーが少なくとも主走査方向に複数並設されて成り、各マイクロミラーは、前記第１の角度では、前記平行光変換手段からの平行光を反射させて第１の方向に導くと共に、前記第２の角度では、前記平行光変換手段からの平行光を反射させて前記第１の方向とは異なる第２の方向に導くように構成されたマイクロミラーアレイと、前記マイクロミラーアレイから前記第１の方向に反射した光を再反射させて、前記像担持体上に走査する走査手段とを備えた画像形成装置における画像形成方法であって、画像信号に基づいて、前記マイクロミラーアレイの各マイクロミラーを前記主走査方向に沿って時系列的に姿勢制御することで、前記像担持体上に多重露光がなされるように制御することを特徴とする画像形成方法。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、単一のレーザ光にて多重露光することで、十分な光量を確保した画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の画像形成装置に適用される光学走査装置の構成を示す概略図である。
【図２】マルチマイクロミラーアレイ（ＭＭＭ）の平面図である。
【図３】図２に示すＭＭＭのＰ１部分の拡大図である。
【図４】多重露光のための制御回路を示すブロック図である。
【図５】画像クロックに同期した制御タイミングを示すタイムチャートの図である。
【図６】感光ドラム上の多重露光の状態を示す概念図である。
【図７】入力画像データと、感光ドラム、ポリゴンミラー及びＭＭＭとの対応関係を示す概念図である。
【図８】第２の実施の形態における多重露光のための制御回路を示すブロック図である。
【図９】ルックアップテーブルの設定状態を示す概念図である。
【図１０】ルックアップテーブルに基づくミラー制御状態の一例を示す図である。
【図１１】第３の実施の形態における多重露光のための制御回路を示すブロック図である。
【図１２】画像クロックに同期した制御タイミングを示すタイムチャートの図である。
【図１３】感光ドラム上の多重露光の走査途中の状態を示す概念図である。
【符号の説明】
１  光学走査ユニット
２  半導体レーザ
３  レーザ光
４  コリメートレンズ（平行光変換手段）
７  マルチマイクロミラーアレイ（ＭＭＭ７）
９  光吸収部材（光吸収手段）
１１  ポリゴンミラー（走査手段）
１５  感光ドラム（像担持体）
２２〜３０  ミラー群
２１  マイクロミラー
１００、２００、３００  制御回路（制御手段）
【図１】
2004268344.tif 000003
【図２】
2004268344.tif 000004
【図３】
2004268344.tif 000005
【図４】
2004268344.tif 000006
【図５】
2004268344.tif 000007
【図６】
2004268344.tif 000008
【図７】
2004268344.tif 000009
【図８】
2004268344.tif 000010
【図９】
2004268344.tif 000011
【図１０】
2004268344.tif 000012
【図１１】
2004268344.tif 000013
【図１２】
2004268344.tif 000014
【図１３】
2004268344.tif 000015