(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に静電潜像を形成するためのレーザビームを出力する光源手段と、
画像を構成する各ドットの大きさに応じて前記光源手段の駆動信号のパルス幅を算出するパルス幅算出手段と、
前記パルス幅算出手段によって算出されたパルス幅に対応する発光強度を、予め定められた規定値からなり時間経過に伴って発光強度を変化させない場合の発光強度を基準として、前記算出されたパルス幅が短くなるにつれて大きくなる値に予め定められた増加率により、当該規定値から時間経過に伴って増加する発光強度とすることで、前記算出されたパルス幅に対応する発光強度を決定する発光強度決定手段と、
前記駆動信号のパルス幅を、前記パルス幅算出手段によって算出されたパルス幅に変調するパルス幅変調手段と、
前記発光強度決定手段によって決定された増加率で、前記レーザビームの発光強度を増加させる発光強度増加手段とを備え、
前記光源手段は、前記パルス幅変調手段によって変調されるパルス幅と、前記発光強度増加手段によって増加される発光強度で、前記像担持体にレーザビームを出力する画像形成装置。
【請求項２】
前記パルス幅と、前記パルス幅に応じた前記発光強度の増加率とを対応付けた発光強度テーブルを予め記憶する発光強度テーブル記憶手段をさらに備え、
前記発光強度決定手段は、前記発光強度テーブル記憶手段に記憶されている発光強度テーブルを参照し、前記パルス幅算出手段によって算出された前記パルス幅に対応する前記発光強度の増加率を決定する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記パルス幅算出手段によって算出された前記パルス幅に対応する前記発光強度の増加率を求めるための関数を記憶する関数記憶手段をさらに備え、
前記発光強度決定手段は、前記パルス幅算出手段によって算出された前記パルス幅に対応する前記発光強度の増加率を、前記関数記憶手段に記憶されている関数を用いて算出する請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、及びファクシミリ装置等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に、レーザ光を照射して像担持体に静電潜像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、帯電させた感光体ドラムの表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーで現像して形成したトナー像を、記録紙上に転写して定着することで画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、通常の大きさのドットよりも小さいドット（以下、サブドットという）を用いて、擬似的に多階調化及び高解像度化を実現する技術が知られている。この場合、露光装置が備える半導体レーザのビーム径の大きさや感光体ドラムの特性が、画質に影響を及ぼすため、上記の露光装置では、サブドットの発光時間に相当する駆動電流のパルス幅を短くすることで静止時のビーム径の大きさを見かけ上小さくしている。ここで、例えば、アモルファスシリコン製の感光体ドラムの場合、露光後の暗減衰が早く、電荷保持能力が弱いため、シャープな小サイズのドットの静電潜像を維持することが困難なので、照射するレーザ光のレーザパワーを意図的にオーバーシュートさせてビーム径を安定させ、良好な画質を維持する（例えば、特許文献１参照）、等の技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−３０３８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の方法では、レーザ光のオーバーシュートを定量化することが困難であり、また、オーバーシュートが、半導体レーザの破壊を招くキンクフリー領域まで到達する虞がある。逆に、オーバーシュートを定格内に抑えた場合、サブドットの形成が不安定になる虞がある。そのため、小サイズのドットを形成する場合におけるドット再現性の安定化及び向上を図ることが困難である。
【０００４】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、小サイズのドットを形成する場合のドット再現性の安定化及び向上を図ることができる画像形成装置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】
【０００５】
本発明の請求項１に記載の発明は、像担持体に静電潜像を形成するためのレーザビームを出力する光源手段と、
画像を構成する各ドットの大きさに応じて前記光源手段の駆動信号のパルス幅を算出するパルス幅算出手段と、
前記パルス幅算出手段によって算出されたパルス幅に対応する発光強度を、予め定められた規定値からなり時間経過に伴って発光強度を変化させない場合の発光強度を基準として、前記算出されたパルス幅が短くなるにつれて大きくなる値に予め定められた増加率により、当該規定値から時間経過に伴って増加する発光強度とすることで、前記算出されたパルス幅に対応する発光強度を決定する発光強度決定手段と、
前記駆動信号のパルス幅を、前記パルス幅算出手段によって算出されたパルス幅に変調するパルス幅変調手段と、
前記発光強度決定手段によって決定された増加率で、前記レーザビームの発光強度を増加させる発光強度増加手段とを備え、
前記光源手段は、前記パルス幅変調手段によって変調されるパルス幅と、前記発光強度増加手段によって増加される発光強度で、前記像担持体にレーザビームを出力する画像形成装置である。
【０００６】
この構成によれば、画像を構成する各ドットの大きさに応じて光源手段の駆動信号のパルス幅がパルス幅算出手段によって算出され、発光強度決定手段が、算出されたパルス幅に対応する発光強度を、時間経過に伴って発光強度を変化させない場合の発光強度を基準とし、前記算出されたパルス幅が短くなるにつれて大きくなる値に予め定められた増加率により、当該規定値の発光強度が時間経過に伴って増加する発光強度に決定する。そして、算出されたパルス幅に基づいて駆動信号のパルス幅がパルス幅変調手段によって変調され、発光強度増加手段が上記決定された増加率でレーザビームの発光強度を増加する。このように増加された発光強度を用いて、像担持体に静電潜像を形成するためのレーザビームが光源手段から出力される。
【０００７】
したがって、画像を構成する各ドットに応じた的確な静電潜像を、適切な発光強度のレーザビームで確実に形成でき、特に、小サイズのドットを形成する場合に、レーザビームの発光強度が当該小サイズのドットのパルス幅に応じた適切な発光強度に調整されるので、小サイズのドットを形成する場合のドット再現性の安定化及び向上を図ることができる。
【０００８】
また、この構成では、パルス幅が短い場合には、発光強度の増加率を大きくすることで、更に安定して、一定の画像濃度を維持するようにしている。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記パルス幅と、前記パルス幅に応じた前記発光強度の増加率とを対応付けた発光強度テーブルを予め記憶する発光強度テーブル記憶手段をさらに備え、
前記発光強度決定手段は、前記発光強度テーブル記憶手段に記憶されている発光強度テーブルを参照し、前記パルス幅算出手段によって算出された前記パルス幅に対応する前記発光強度の増加率を決定するものである。
【００１０】
この構成では、発光強度決定手段が、パルス幅と、パルス幅に応じた発光強度の増加率とを対応付けた発光強度テーブルを参照することにより、算出されたパルス幅に対応する発光強度を容易に決定することができる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置であって、前記パルス幅算出手段によって算出された前記パルス幅に対応する前記発光強度の増加率を求めるための関数を記憶する関数記憶手段をさらに備え、
前記発光強度決定手段は、前記パルス幅算出手段によって算出された前記パルス幅に対応する前記発光強度の増加率を、前記関数記憶手段に記憶されている関数を用いて算出するものである。
【００１２】
この構成では、発光強度決定手段が、パルス幅に対応する発光強度を求めるための関数を用いることにより、算出されたパルス幅に対応する発光強度を容易に決定することができる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、画像を構成する各ドットに応じた的確な静電潜像を、適切な発光強度のレーザビームで確実に形成でき、特に、小サイズのドットを形成する場合に、レーザビームの発光強度を当該小サイズのドットを形成する場合のパルス幅に応じた適切な発光強度に調整可能となるので、小サイズドットのドット再現性を安定化及び向上させることができる。
【００１４】
また、請求項１に記載の発明によれば、パルス幅が短い場合には、発光強度の増加率を大きくして発光強度のピーク値を大きくするので、更に安定して一定の画像濃度を維持することができる。また、この場合、オーバシュートを用いずに、パルス幅に応じた発光強度のピーク値を用いて増加された発光強度に基づいてレーザビームが出力されるので、各ドットの大きさに応じた発光強度に的確に調整可能となる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、発光強度決定手段が、発光強度テーブルを参照することで、算出されたパルス幅に対応する発光強度を容易に決定することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、発光強度決定手段が、パルス幅に対応する発光強度を求めるための関数を用いることで、算出されたパルス幅に対応する発光強度を容易に決定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構成を概略的に示す図である。この図において、画像形成装置は、デジタル方式のカラー複写機１（以下、複写機１とする）を構成するものであり、原稿画像を読み取るための画像読取部１２と、画像読取部１２で読み取った原稿画像を記録紙（転写紙）に転写するための本体部１４と、本体部１４で原稿画像の転写された記録紙が排出される記録紙排出部１６とから構成されている。
【００１８】
画像読取部１２は、本体部１４の上方に配置されたもので、静止された原稿の読取領域を形成する第１のコンタクトガラス１８と、自動給送されてくる原稿の読取領域を形成する第２のコンタクトガラス２０と、積層された原稿を第２のコンタクトガラス２０に向けて１枚ずつ給送する自動原稿給送部２２と、ＣＣＤなどから構成された原稿画像を読み取るスキャナ２４とを備えている。すなわち、この画像読取部１２は、スキャナ２４により第１のコンタクトガラス１８上に載置された原稿の画像を読み取る一方、自動原稿給送部２２により送出されて第２のコンタクトガラス２０上を通過する原稿の画像を読み取る。なお、このスキャナ２４で読み取られた画像データは図略の制御部に設けられている画像メモリに記憶される。
【００１９】
本体部１４は、筐体２８内の下部に配設された給紙カセット３０と、筐体２８内の中央部に配設された画像形成部３２と、筐体２８内の画像形成部３２の下方に配設された記録紙搬送部３４と、筐体２８内の記録紙搬送部３４の下流側に配設された定着ユニット３６と、給紙カセット３０から繰り出された記録紙を画像形成部３２側に送出する第１の搬送路３８と、定着ユニット３６を通過した記録紙を記録紙排出部１６に排出する第２の搬送路４０とを備えている。
【００２０】
給紙カセット３０は、内部に集積された記録紙Ｐが給紙ローラ４２により１枚ずつ第１の搬送路３８側に繰り出されるように構成されている。
【００２１】
画像形成部３２は、画像読取部１２で読み取った原稿画像を記録紙に転写するためのものであり、図示の反時計回り方向（矢印Ｒ１方向）に回転駆動され、周面にトナー像が形成される感光体ドラム４４と、図示の時計回り方向（矢印Ｒ２方向）に回転駆動され、感光体ドラム４４に形成されたトナー像が周面に転写される中間転写ドラム４６と、中間転写ドラム４６の下方に配設され、第１の搬送路３８から搬送されてくる記録紙に対して中間転写ドラム４６に転写されたトナー像を転写する転写ベルト４８とを備えている。
【００２２】
なお、転写ベルト４８には＋電位のバイアス電圧が供給され、これにより中間転写ドラム４６に転写されたトナー像の記録紙側への転写が容易に行われるようになっている。このように、転写ベルト４８に＋電位のバイアス電圧が供給されるため、記録紙はトナー像が転写されるときなどに＋電荷により帯電されることになる。
【００２３】
また、感光体ドラム４４の外周には、感光体ドラム４４の周面に対向する帯電部５２と、感光体ドラム４４の帯電部５２の下流側領域においてレーザ光を照射する露光部５４と、露光部５４の下流側で感光体ドラム４４の周面に対向する現像部５６と、現像部５６の下流側で感光体ドラム４４の周面に対向するクリーニング部５８とが配設されている。現像部５６は、感光体ドラム４４の周面にイエローのトナー画像を形成する第１の現像部６０と、マゼンタのトナー画像を形成する第２の現像部６２と、シアンのトナー画像を形成する第３の現像部６４と、ブラックのトナー画像を形成する第４の現像部６６とが上流側から下流側に向けて順に配設されている。
【００２４】
また、中間転写ドラム４６の外周には、転写ベルト４８の下流側で中間転写ドラム４６の周面に対向するクリーニング部６８が配設されている。また、転写ベルト４８は、駆動ローラ７６と従動ローラ７８とに架け渡され、第１の搬送路３８から受け取った記録紙を矢印Ｒ３方向に移送し、記録紙搬送部３４に受け渡すものである。
【００２５】
記録紙搬送部３４は、転写ベルト４８から受け取った記録紙を定着ユニット３６側に搬送するもので、駆動ローラ８０と従動ローラ８２とにメッシュ状の搬送ベルト８４が架け渡されて構成されたものである。このメッシュ状の搬送ベルト８４の背面側には図略の真空吸引部が配設されており、記録紙を真空吸着した状態で矢印Ｒ４で示す方向に移送し、定着ユニット３６に受け渡すものである。
【００２６】
定着ユニット３６は、トナー像が転写された記録紙を加熱することにより定着処理するものであり、ヒータが内蔵された定着ローラ８６と、定着ローラ８６に圧接して配設された加圧ローラ８８とを備えている。
【００２７】
このように構成された複写機１は、次のように動作する。すなわち、第１のコンタクトガラス１８上に原稿が載置されるか、あるいは自動原稿給送部２２に原稿が載置され、図略のスタートボタンが操作されることでスキャナ２４により原稿画像が取り込まれ、図略の画像メモリに記憶される。そして、原稿画像の取り込みが終了すると、画像データが画像メモリから読み出されて画像形成部３２に送信される。
【００２８】
画像形成部３２の感光体ドラム４４では、感光体ドラム４４が回転することにより帯電部５２で表面に静電領域が形成され、この静電領域が露光部５４からのレーザ光により露光されることで画像読取部１２から送信されてきた画像データに基づく静電潜像が形成され、その後に例えば第１の現像部６０によりイエローのトナー像が形成される。このイエローのトナー画像は感光体ドラム４４と同期して回転する中間転写ドラム４６に転写される。同様にして、感光体ドラム４４には第２乃至第４の現像部６２乃至６６により各色のトナー画像が順次形成され、各トナー画像が中間転写ドラム４６に重ねて転写される。
【００２９】
この中間転写ドラム４６に重ねて転写されたトナー画像は中間転写ドラム４６と同期して転写ベルト４８上に搬送されてくる記録紙に対し転写され、これにより記録紙上にトナー画像が形成される。この記録紙への転写は、転写ベルト４８の裏面側から＋電位のバイアス電圧を供給することにより中間転写ドラム４６上のトナー像を記録紙側へ引き寄せることにより実行される。このとき、記録紙は、転写ベルト４８に供給されるバイアス電圧により＋電荷で帯電される。
【００３０】
このトナー像が転写された記録紙は転写ベルト４８により記録紙搬送部３４へ受け渡されることになるが、記録紙は導電体７０の下方を通過するときに帯電している＋電荷が導電体７０に引き寄せられて放電される結果、記録紙の中間転写ドラム４６からの剥離が容易になる一方、記録紙搬送部３４への受け渡しがスムーズに行なわれる。記録紙搬送部３４に受け渡された記録紙は真空吸着された状態で定着ユニット３６側に搬送され、定着ローラ８６により加熱されつつ定着ローラ８６と加圧ローラ８８とで挟持されて下流側に搬送され、第２の搬送路４０により記録紙排出部１６に排出される。
【００３１】
なお、トナー像を中間転写ドラム４６に転写したのちの感光体ドラム４４は、クリーニング部５８により表面に残留したトナーが除去される。同様に、トナー像を転写ベルト４８に転写した中間転写ドラム４６は、クリーニング部６８により表面に残留したトナーが除去される。
【００３２】
図２は、複写機１の概略構成を示すブロック図である。複写機１は、露光部５４、現像部５６、帯電部５２、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１００、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）５４０、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１２０、フレームバッファ１３０、発光制御部１４０、ドラムモータ１５０及びＩ／Ｆ（インターフェース）部１６０を備えて構成される。
【００３３】
Ｉ／Ｆ部１６０は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の外部機器に接続されており、外部機器によって送信された画像データを受信する。ＲＯＭ１１０は、複写機１全体の動作プログラムを記憶する。ＲＡＭ１２０は、Ｉ／Ｆ部１６０によって受信された画像データ等を記憶する。
【００３４】
ＣＰＵ１００は、複写機１全体を制御し、ＲＡＭ１２０に記憶されている画像データを読み出し、読み出した画像データからビットマップデータを生成する。フレームバッファ１３０は、ＣＰＵ１００によって生成されたビットマップデータをページ単位で記憶する。
【００３５】
発光制御部１４０は、露光部５４を制御し、ビットマップデータを構成するドット（通常の大きさのドットと、通常の大きさよりも小さい複数のサブドット）の大きさに応じて、露光部５４による各ドット形成用の駆動信号のパルス幅を算出すると共に、当該パルス幅に応じて発光強度を決定し、これら各ドットのパルス幅、発光強度を露光部５４へ出力する。ドラムモータ１５０は、ＣＰＵ１００の制御に基づいて感光体ドラム４４を回転駆動する。
【００３６】
図３は、図２に示す発光制御部１４０の構成を示す図である。図３に示す発光制御部１４０は、ラスタバッファ１４１、スムージング指示部１４２、パルス幅演算部１４３、パルス幅データテーブル記憶部１４４、発光強度決定部１４５、発光強度ＬＵＴ（ルックアップテーブル）記憶部１４６及び出力決定部１４７を備えて構成される。
【００３７】
ラスタバッファ１４１は、フレームバッファ１３０からラスタスキャン方式により読み出されたビットマップデータを記憶する。フレームバッファ１３０に記憶されているビットマップデータは、ページの左上端部から水平ライン方向にラスタスキャン方式で右下端部まで順次一定のタイミングで読み出され、ラスタバッファ１４１に書き込まれる。
【００３８】
スムージング指示部１４２は、ビットマップデータのエッジ領域における単位ドットの段差部分に単位ドットよりも小さいサブドットを追加又は削除することでエッジ領域を滑らかにするスムージング処理を指示する。スムージング処理では、例えば、ビットマップデータのエッジ領域における単位ドットの段差部分に単位ドットの１／４の大きさのサブドットを追加する等の処理を行う。
【００３９】
パルス幅演算部１４３は、ビットマップデータの画素毎の階調値に応じてパルス幅を算出する。なお、パルス幅は、パルス幅データテーブル記憶部１４４に記憶されている階調値とパルス幅とを予め対応付けたパルス幅データテーブルを参照することにより求められる。パルス幅データテーブル記憶部１４４は、各画素の例えば０〜２５５までの階調値と、階調値に応じたパルス幅とを対応付けたパルス幅データテーブルを記憶する。
【００４０】
また、パルス幅演算部１４３は、ビットマップデータの画素がスムージング処理により追加又は削除されたサブドットである場合、ビットマップデータの画素の階調値に応じて算出されたパルス幅に対し、さらにサブドットの大きさに応じたパルス幅を算出する。すなわち、パルス幅演算部１４３は、例えば、単位ドットの１／４の大きさのサブドットを形成する場合、階調値に応じて算出されたパルス幅に１／４を乗じることにより、サブドットの大きさに応じたパルス幅を算出する。
【００４１】
発光強度決定部１４５は、発光強度ＬＵＴ記憶部１４６に記憶されている発光強度ＬＵＴを参照し、通常の大きさのドットを形成する場合に用いる発光強度の値（規定値）と、通常のドットよりも小さいサブドットを形成する場合に用いる、パルス幅演算部１４３によって算出された各パルス幅に対応するレーザビームの増加率とを決定し、これらから発光強度を決定する。
【００４２】
発光強度ＬＵＴ記憶部１４６には、上記規定値と、パルス幅演算部１４３によって算出された各パルス幅と、当該各パルス幅に対応付けられたそれぞれの発光強度増加率とを記憶する発光強度ＬＵＴが格納されている。発光強度ＬＵＴは、当該パルス幅が短くなるにつれて大きくなる増加率を、パルス幅と対応付けて記憶している。これは、パルス幅が短くなっても、発光強度の増加率を大きくすることで、一定の画像濃度を維持するものである（詳細は後述）。
【００４３】
出力決定部１４７は、ビットマップデータの各画素のパルス幅データ及び発光強度データを決定し、露光部５４へ出力する。なお、パルス幅データには、パルス幅に関するデータとパルス位置に関するデータとが含まれる。
【００４４】
なお、本実施の形態において、パルス幅演算部１４３がパルス幅算出手段の一例に相当し、発光強度決定部１４５が発光強度決定手段の一例に相当し、発光強度ＬＵＴ記憶部１４６が発光強度テーブル記憶手段の一例に相当する。
【００４５】
図４は、図２及び図３に示す露光部５４の構成を示す図である。図４に示す露光部５４は、パルス幅変調部５４１、発光強度変更部５４２及び半導体レーザ５４３を備えて構成される。
【００４６】
パルス幅変調部５４１は、半導体レーザ５４３が出力するレーザ光のパルス幅を変調するものである。パルス幅変調部５４１は、発光制御部１４０から出力されてくるパルス幅データに基づいたパルス幅で半導体レーザ５４３をオン／オフ駆動するための駆動信号を出力する。
【００４７】
発光強度変更部５４２は、発光強度決定部１４５によって決定された発光強度の規定値及び発光強度増加率に基づいてレーザビームの発光強度を変更し、半導体レーザ５４３に駆動信号を出力する。発光強度変更部５４２は、通常の大きさのドットを形成するための駆動信号を出力する場合には、パルス幅変調部５４１によって変調されたパルス幅からなる駆動信号を、上記規定値の発光強度レベルに止めて半導体レーザ５４３に出力する。一方、サブドットを形成するための駆動信号を出力する場合は、発光強度変更部５４２は、パルス幅変調部５４１によって変調されたパルス幅からなる駆動信号を、上記規定値から、パルス幅毎に決定された発光強度増加率でパルス幅全域に亘って増加させ、このような発光強度で半導体レーザ５４３を駆動するための駆動信号を半導体レーザ５４３に出力する。この増加率の具体例は、図７を用いて後述する。
【００４８】
発光強度変更部５４２は、発光強度増加率指示部５４２１、発光強度制御電圧生成部５４２２及びオペアンプ５４２３を備える。発光強度増加率指示部５４２１は、発光制御部１４０から送られてくる発光強度増加率に基づいた制御信号を発光強度制御電圧生成部５４２２に出力する。発光強度制御電圧生成部５４２２は、Ｄ／Ａコンバータ等からなり、発光強度増加率指示部５４２１から出力されてくる制御信号をアナログに変換してオペアンプ５４２３に出力する。オペアンプ５４２３は、発光強度制御電圧生成部５４２２からの出力を増幅した駆動信号を、半導体レーザ５４３に対して出力する。
【００４９】
半導体レーザ５４３は、例えば６７０ｎｍの波長を有する可視赤色半導体レーザであり、駆動信号に応じた発光強度のレーザ光を出力する。
【００５０】
なお、本実施の形態において、半導体レーザ５４３が光源手段の一例に相当し、パルス幅変調部５４１がパルス幅変調手段の一例に相当し、発光強度変更部５４２が発光強度増加手段の一例に相当する。
【００５１】
次に、図２〜図４に示す複写機１の動作について説明する。図５は、図２〜図４に示す複写機１の動作について説明するためのフローチャートである。
【００５２】
まず、ＣＰＵ１００は、Ｉ／Ｆ部１６０を介してネットワーク上のＰＣから、印刷の対象となる画像データが入力されたか否かを判断する（Ｓ１）。画像データが入力されていないとＣＰＵ１００が判断した場合（Ｓ１でＮＯ）、画像データが入力されるまで待機状態となる。
【００５３】
一方、画像データが入力されたとＣＰＵ１００が判断した場合（Ｓ１でＹＥＳ）、ＣＰＵ１００は、入力された画像データからビットマップデータを生成する（Ｓ２）。次に、ＣＰＵ１００は、ビットマップデータをフレームバッファ１３０に記憶する（Ｓ３）。
【００５４】
次に、発光制御部１４０は、フレームバッファ１３０に記憶されているビットマップデータをラスタスキャン方式により読み出してラスタバッファ１４１に記憶する（Ｓ４）。そして、パルス幅演算部１４３は、ラスタバッファ１４１からビットマップデータの画素毎の階調値を読み出し、パルス幅データテーブル記憶部１４４に記憶されているパルス幅データテーブルを参照し、ビットマップデータの画素毎の階調値に応じて駆動信号のパルス幅を算出する（Ｓ５）。
【００５５】
続いて、パルス幅演算部１４３は、ラスタバッファ１４１から読み出したビットマップデータにスムージング指示があるか否かを判断する（Ｓ６）。ここで、スムージング指示があると判断された場合（Ｓ６でＹＥＳ）、パルス幅演算部１４３は、サブドットの大きさに応じたパルス幅を算出する（Ｓ７）。スムージング指示には、サブドットの大きさに関する情報が含まれる。このとき、例えば、パルス幅演算部１４３は、サブドットの大きさが単位ドットの大きさの１／ｎ倍である場合、階調値に応じて算出したパルス幅に１／ｎを乗ずることで、サブドットの大きさに応じたパルス幅を算出する。
【００５６】
なお、本実施の形態では、階調値に応じて算出したパルス幅に、単位ドットに対するサブドットの割合を乗じることにより、サブドットの大きさに応じたパルス幅を算出しているが、本発明は特にこれに限定されない。例えば、サブドットの大きさと、サブドットの大きさに応じて予め設定されるパルス幅の補正率とを対応付けた補正テーブルを記憶しておき、パルス幅演算部１４３が、補正テーブルを参照し、サブドットの大きさに応じたパルス幅の補正率を選択し、選択した補正率を、階調値に応じて算出したパルス幅に乗じることによりパルス幅を算出してもよい。
【００５７】
次に、発光強度決定部１４５は、発光強度ＬＵＴ記憶部１４６に記憶されている発光強度ＬＵＴを参照し、パルス幅演算部１４３によって算出されたパルス幅に対応する発光強度の発光強度増加率を決定する（Ｓ８）。上述したように、発光強度ＬＵＴに、パルス幅と、当該パルス幅に対応する発光強度の電流増加率が対応付けられて記憶されている。例えば、発光強度ＬＵＴには、1ドットパルス幅が79nsecとされ、サブドットパルス幅として、10nsec，20nsec，40nsec，60nsecが設定されているとすると、これら各々のパルス幅について、規定値の駆動電流からの電流増加率（mA/nsec）が記憶されている。発光強度決定部１４５は、このような、発光強度ＬＵＴから、上記算出されたパルス幅に対応する発光強度の発光強度増加率を読み出して決定する。
【００５８】
パルス幅に対応する発光強度増加率が決定された場合、Ｓ９において、出力決定部１４７は、露光部５４に出力するパルス幅データ、発光強度の規定値及び増加率のデータを決定し、決定したパルス幅データ、発光強度のピーク値、電流増加率のデータを露光部５４へ出力する（Ｓ９）。また、スムージング指示がないと判断された場合は（Ｓ６でＮＯ）、出力決定部１４７は、パルス幅演算部１４３により階調値に応じて算出されたパルス幅そのままのデータと、発光強度の規定値のデータを露光部５４へ出力する（Ｓ９）。
【００５９】
パルス幅変調部５４１は、出力決定部１４７から出力されたパルス幅データに基づいてパルス幅を変調し、半導体レーザ５４３をオン／オフ駆動するための駆動信号を変更する（Ｓ１０）。
【００６０】
発光強度変更部５４２は、パルス幅変調部５４１によってパルス幅が変調された駆動信号を、上記規定値と発光強度増加率で半導体レーザ５４３を点灯させるべく変更する（Ｓ１１）。なお、スムージング指示がなく（Ｓ６でＮＯ）、出力決定部１４７から発光強度増加率を示すデータが出力されてこない場合は（増加率を0として出力してもよい）、発光強度を増加させることなく露光部５４へ出力する（Ｓ１１）。
【００６１】
半導体レーザ５４３は、発光強度変更部５４２から出力されてくる駆動信号に応じたレーザビームを出力し、露光を開始する（Ｓ１２）。
【００６２】
図６を参照して、上記サブドット形成時におけるパルス幅変調部５４１及び発光強度変更部５４２による半導体レーザ５４３の発光制御を説明する。以下は、通常のドットのパルス幅が79nsecの場合を例にして説明する。
【００６３】
パルス幅変調部５４１は、パルス幅演算部１４３によって算出された大きさの異なる各サブドットのパルス幅（例えば、10nsec，20nsec，40nsec，60nsec等）で、半導体レーザ５４３の駆動信号を生成する。発光強度変更部５４２は、出力決定部１４７から出力されてくる上記規定値及び発光強度増加率に基づいて駆動信号を調整する。例えば、発光強度変更部５４２は、図６に示すように、駆動電流を上記規定値まで立ち上げ、駆動電流が当該規定値に達すると、出力決定部１４７からの発光強度増加率で、パルス幅全域に亘って駆動電流を増加させていく。なお、本実施形態の条件では、60nsec以上のパルス幅での発光は、電流増加率は0mA/msecで足りる。
【００６４】
このように駆動電流の増加制御を行うことで、照射するレーザ光のレーザパワーを意図的にオーバーシュートさせてビーム径を形成する制御を行う場合に見られた問題点、すなわち、(1)サブドットの大きさに応じて異なる発光値を得ることが困難である（レーザ光のオーバーシュートの定量化の困難性）、(2)オーバーシュートが半導体レーザの破壊を招くキンクフリー領域まで到達する虞がある等を解消できる。従って、本実施形態の複写機１によれば、上記問題点を解消しつつ、画像を構成する各ドットの静電潜像を適切な発光強度のレーザビームで形成することができ、特に、小サイズのドットを形成する場合に、レーザビームの発光強度が当該小サイズのドットのパルス幅に応じた発光強度に変更可能なので、小サイズのドットを形成する場合のドット再現性を安定化及び向上させることができる。
【００６５】
さらに、パルス幅と、パルス幅に応じた発光強度の駆動電流増加率とを対応付けた発光強度テーブルが予め記憶されており、この発光強度テーブルが参照され、算出されたパルス幅に対応する発光強度の駆動電流増加率が選択されるので、算出されたパルス幅に対応する発光強度を容易に決定することができる。
【００６６】
続いて、サブドットのパルス幅とドット再現性との関係についての実験について説明する。図７は、サブドットのパルス幅に応じて発光強度を補正して印字した場合と、発光強度を補正せずに印字した場合におけるドット再現性の実験結果を示す図である。
【００６７】
図７では、図６と同様に、通常の大きさからなるドット（以下、単に1ドットという）のパルス幅が79nsecに設定されているものとする。この場合、駆動電流を増加させなくても良好なドット再現性を得る。
【００６８】
ここで、例えば、1ドットのパルス幅の約1/8のパルス幅である10nsecのパルス幅とした場合は、発光強度を補正せずにサブドットを印字すると、良好なドット再現性を得ることができなかった。しかし、発光強度増加率を5mA/nsecに設定して発光強度を補正し、サブドットを印字すると、良好なドット再現性を得ることができた。
【００６９】
また、1ドットのパルス幅の約2/8のパルス幅である20nsecのパルス幅とした場合は、発光強度を補正せずにサブドットを印字した場合、発光強度を補正せずにサブドットを印字すると、良好なドット再現性を得ることができなかった。しかし、発光強度増加率を3mA/nsecに設定して発光強度を補正し、サブドットを印字すると、良好なドット再現性を得ることができた。
【００７０】
また、1ドットのパルス幅の約4/8のパルス幅である40nsecのパルス幅とした場合は、発光強度を補正せずにサブドットを印字した場合、不十分ながらドット再現性の向上が確認された。また、発光強度増加率を1mA/nsecに設定して発光強度を補正し、サブドットを印字すると、良好なドット再現性を得ることができた。
【００７１】
さらに、1ドットのパルス幅の略６／８のパルス幅である60nsecのパルス幅とした場合は、駆動電流を増加させなくても良好なドット再現性を得ることができた。
【００７２】
なお、本発明は、上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、発光強度決定部１４５は、発光強度ＬＵＴ記憶部１４６に記憶されている発光強度ＬＵＴを参照し、パルス幅演算部１４３によって算出されたパルス幅に対応する発光強度の増加率を選択しているが、本発明は特にこれに限定されない。例えば、発光強度ＬＵＴ記憶部１４６に代えて関数記憶部を備え、発光強度決定部１４５が、パルス幅演算部１４３によって算出されたパルス幅に対応する発光強度の駆動電流増加率を、関数記憶部に記憶されている関数を用いて算出するようにしてもよい。
【００７３】
この場合、パルス幅に対応する発光強度の駆動電流増加率を求めるための関数を用いるので、算出されたパルス幅に対応する発光強度を容易に決定することができる。
【００７４】
また、さらには、発光強度ＬＵＴ記憶部１４６の発光強度ＬＵＴに、感光体ドラム４４の感度特性に応じた発光強度ピーク値と、このピーク値に向けて発光強度を増加させる増加率とが、パルス幅毎に対応付けられて記憶されるようにしてもよい。感度特性は、感光体ドラム４４の表面の光照射された部分が導電性になり、表面電荷を失う程度を表す。発光強度ＬＵＴ記憶部１４６は、感光体ドラム４４の感度特性に応じた発光強度とした上記ピーク値と増加率とが記憶された発光強度ＬＵＴを記憶する。この場合、発光強度決定部１４５は、感光体ドラム４４の感度特性に応じた発光強度ピーク値及び増加率を決定するので、変調されたパルス幅でレーザビームを出力する場合に所望の感度特性が得られる発光強度に決定することができる。すなわち、パルス幅全域において、感光体ドラム４４の感度特性に応じて異なる増加率で発光強度を増加させることができる。
【００７５】
さらには、本実施の形態では、発光強度ＬＵＴ記憶部１４６の発光強度ＬＵＴに、感光体ドラム４４の感度特性に応じた発光強度ピーク値に代えて、感光体ドラム４４の暗減衰特性に応じた発光強度のピーク値及び増加率がパルス幅毎に対応付けられて記憶され、これらに基づいて発光強度決定部１４５が決定するようにしてもよい。暗減衰特性は、感光体ドラム４４の表面の暗所での電荷保持能力を表す。この場合、発光強度決定部１４５は、感光体ドラム４４の露光後の暗減衰特性による表面電位の低下速度に応じた発光強度の上記ピーク値及び増加率を決定するので、変調されたパルス幅でレーザビームを出力した場合に感光体ドラム固有の暗減衰特性に対応した発光強度に決定することができる。
【００７６】
このように、発光強度決定部１４５が、感光体ドラム４４の感度特性又は暗減衰特性に応じた発光強度のピーク値及び増加率に基づいて発光強度を決定する場合、図５に示した一連の処理では、発光強度決定部１４５が発光強度ＬＵＴから読み出すピーク値及び増加率を用いて、Ｓ８乃至Ｓ１１の処理が行われる。
【００７７】
また、上記実施形態では、図５において、スムージング処理を行う場合に、Ｓ７及びＳ８に示すサブドットの駆動信号の変更を行うものとしているが、本発明を、スムージング処理を行う場合にのみ、上記サブドットの駆動信号の変更を行うようものと限定する意図ではなく、例えば、各色ドットで形成されるトナー画像の重ね合わせでなるカラー画像の品質向上処理に、本発明を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタの機械的構成を示す図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の一例であるプリンタの概略構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す発光制御部の構成を示す図である。
【図４】図２及び図３に示す露光部の構成を示す図である。
【図５】図２〜図４に示すプリンタの動作について説明するためのフローチャートである。
【図６】発光強度とパルス幅との関係について説明するための図である。
【図７】サブドットのパルス幅を変化させて、発光強度を補正して印字した場合と発光強度を補正せずに印字した場合とにおけるドット再現性についての実験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
１      複写機
１６    記録紙排出部
５４    露光部
１４０  発光制御部
１４２  スムージング指示部
１４３  パルス幅演算部
１４４  パルス幅データテーブル記憶部
１４５  発光強度決定部
１４６  発光強度ＬＵＴ記憶部
５４１  パルス幅変調部
５４２  発光強度変更部
５４３  半導体レーザ
【図１】
0004820195.tif 000002
【図２】
0004820195.tif 000003
【図３】
0004820195.tif 000004
【図４】
0004820195.tif 000005
【図５】
0004820195.tif 000006
【図６】
0004820195.tif 000007
【図７】
0004820195.tif 000008