(57)【要約】【課題】  画像書込み系に回折格子型ライトバルブを適用した場合、従来方式の光源点灯制御に比べて高解像度の画像を形成できるようにする。【解決手段】  レーザー光源６３から照射されるレーザー光Ｌをライン単位の画像データＤINに基づいて変調する回折格子型ライトバルブ６５と、ここで変調されたライン単位の０次回折光Ｌ０を感光体ドラム７１に結像する光学系６４，６６と、ここで結像された感光体ドラム７１を駆動する駆動手段７９と、レーザー光源６３、回折格子型ライトバルブ６５及び駆動手段７９の入出力を制御する制御手段１５とを備え、この制御手段１５は、当該ラインのデータ書込み期間にレーザー光源６３を点灯し、ライン間のデータ非書込み期間にはレーザー光源６３を消灯する光源点灯制御を実行するものである。【選択図】    図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像形成体に形成された静電潜像を可視化して画像を形成する画像形成装置において、
光源と、
前記光源から照射される光を当該ラインの画像データに基づいて変調する回折格子型ライトバルブと、
前記回折格子型ライトバルブによって変調された回折光を前記像形成体上に結像する光学手段と、
前記光源及び回折格子型ライトバルブを制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
当該ラインのデータ書込み期間に前記光源を点灯する場合に、当該データ書込み期間の一部の領域において、前記光源を消灯する光源点灯制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
当該ラインのデータ書込み期間に前記光源を点灯し、ライン間のデータ非書込み期間に前記光源を消灯することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記光学手段によって結像された像形成体を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段によって駆動される像形成体に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記現像手段によって現像されたトナー像を所定の転写紙に転写する転写手段と、
前記転写手段によって転写紙に転写されたトナー像を定着する定着手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
当該ラインのデータ書込み期間の前記光源における点灯時間を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記光源における点灯時間を設定する設定手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記回折格子型ライトバルブは、
前記光源から照射される光を回折するための複数の固定リボン及び可動リボンを有しており、
前記制御手段は、
前記ライン間のデータ非書込み期間に、次のラインの画像データに基づいて前記固定リボンに対する可動リボンの位置を制御するリボン変調制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記光源には半導体レーザーが使用されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項８】
照射光に基づいて像形成体に静電潜像を形成し、その後、当該静電潜像を可視化した画像を形成する画像形成方法において、
前記照射光をライン単位の画像データに基づいて回折格子型ライトバルブにより変調する行程と、
前記回折格子型ライトバルブによって変調された前記ライン単位の回折光を前記像形成体上に結像する行程と、
結像された前記像形成体を駆動する行程と、
当該ラインのデータ書込み期間に前記照射光を点灯し、ライン間のデータ非書込み期間には前記照射光を消灯する行程とを有することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、照射光をライン単位の画像データに基づいて変調する回折格子型ライトバルブを有して高速画像書込み処理可能な白黒用及びカラー用のプリンタや、ファクシミリ装置、デジタル複写機、複合機等に適用して好適な画像形成装置及び画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
情報処理分野では、原稿から読み取って得た原稿画像データに基づいて画像を形成するデジタル複写機が使用される場合が多い。この種の複写機では原稿画像がスキャナ等により読み込まれ、その原稿画像に係る原稿画像データが一旦、画像メモリに蓄えられ、その後、画像メモリから読み出された原稿画像データが画像処理される。画像処理後の原稿画像データはプリンタに転送される。プリンタでは、帯電手段によって一様に帯電された感光体ドラムに、原稿画像データに基づいて静電潜像が、ポリゴンミラー等を使用した露光手段により形成される。
【０００３】
この静電潜像は現像手段によって現像される。このような帯電、露光、現像を行い、感光体ドラム上に形成されたトナー像が転写手段によって転写紙に転写される。所定の転写紙上に転写されたトナー像は、定着手段により定着される。この結果、原稿画像データに基づく画像を所定の転写紙に形成することができ、原稿画像をコピーすることができる。
【０００４】
この種のデジタル複写機によれば、プリント出力の高速性が要求されている。しかし、従来から使用されているポリゴンミラーによる書込み系では、ポリゴンモータの回転速度に限界があり、近年では、マルチレーザービーム等を使用して高速化に対処しようとするが、コストの上昇が余儀なくされる。そこで、回折格子型ライトバルブを採用した書込み系が提案されている。
【０００５】
回折格子型ライトバルブに関連して、非特許文献１には、「光回折現象を利用してＤＷＤＭ通信の光パワーのばらつきを抑える」記載が開示されている。この記載のＧＬＶ（Grating Light Valve）デバイスが、高速画像書込み機能を備えた複写機の書込み系に応用される。
【０００６】
この回折格子型ライトバルブを応用した書込み系によれば、表面が反射層で形成され、１画素が数組の固定リボンと可動リボンから成る回折格子を備え、可動リボンと共通電極との間に、画像データに基づく書込み電圧を印加すると、その電圧に応じて可動リボンが共通電極側にたわむようになされる。このたわんだ可動リボンと固定リボンとが成す凹凸状の回折格子に、レーザー光等を入射すると、書込み電圧が印加された部分の画素では、１次回折光が反射する。可動リボンと共通電極との間に、書込み電圧が印加されていない部分の画素では、０次回折光が反射する。この性質を利用して、感光体ドラム等のライン方向で一斉かつ同時に１ライン分の画像データを瞬時に書き込むことができる。
【０００７】
図１６Ａ〜Ｃは、従来例に係る回折格子型ライトバルブを応用した書込み系の制御例を示すタイムチャート及びエネルギー分布例を示す図である。この種の回折格子型ライトバルブを使用した書込み系によれば、図１６Ａに示す書込み開始タイミング信号（以下ＩＮＤＸ信号という）に基づいて、書込み系のレーザー光源を制御する場合の例であって、図１６Ｂに示すレーザー光Ｌが第１及び第２ラインでＯＮ状態であり、第３ラインで、画像データ「０」を書き込む（用紙上は何も形成されない）ために、レーザー光＝ＯＦＦ状態とした場合である。
【０００８】
図１６Ｃに示すレーザー光Ｌのエネルギー分布によれば、第１及び第２ラインがレーザー光＝ＯＮ状態を継続しており、第２ラインから第３ラインへ移行するときに、レーザー光ＬをＯＦＦしているが、第２ラインに隣接する第３ラインでは、第２ラインのレーザー光＝ＯＮ状態の余波を受けて過剰露光されている。この第３ラインへの過剰露光は、意図しない不定の画像データが書き込まれる原因となる。
【０００９】
なお、ライン単位に一斉かつ同時に画像データを書き込む機能を備えた複写機に関連して、特許文献１にはＬＥＤプリンタ装置が開示されている。このＬＥＤプリンタ装置によれば、温度及び湿度検出センサ、ＲＯＭ及びＣＰＵを備え、温度検出センサは、機内温度を検出する。湿度検出センサは、機内湿度を検出する。ＣＰＵは温度及び湿度検出センサから得られる温度及び湿度検出情報を入力し、これらの情報をアドレスにして、ＲＯＭからＬＥＤ素子の最適な発光時間を読み出すようになされる。ＣＰＵは、最適な発光時間を制御目標にして、ＬＥＤ素子の発光制御を実行する。このように装置を構成することで、周囲温度及び周囲湿度の影響を無くして、常に、ほぼ所定濃度の印刷画像を所得できるというものである。
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−３４２６４９号公報（第２頁  図１）
【非特許文献１】Design Wave Magazine 2002 November（ｐ８６〜ｐ９７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、従来例に係る高速画像書込み機能を備えた複写機（以下画像形成装置という）によれば、次のような問題がある。
【００１２】
ｉ．非特許文献１に開示されているような回折格子型ライトバルブを備えたプロジェクタ等の映像投写技術をそのまま複写機等の画像形成装置に応用しただけでは、感光体ドラム上で解像度の低下が発生し、転写材上で出力画像がぼけるおそれがある。これは、図１６Ｃに示した従来方式の光源点灯制御において、複数ラインで画像データ「１」を連続して書き込む場合に、レーザー光Ｌを連続点灯して照射している。
【００１３】
つまり、回折格子型ライトバルブの可動リボンの変調動作中も、レーザー光Ｌが当該ライトバルブに照射されて、感光体ドラムに１次回折光が到達するが、その１次回折光のエネルギーが可動リボンのアップ／ダウン又はダウン／アップによって変動が生ずる。その１次回折光のエネルギー変動を受けた感光体ドラムに画像ノイズが露光されてしまうと考えられる。従って、ドラム回転方向の解像度が低下してしまう。
【００１４】
ii．また、特許文献１に記載のＬＥＤプリンタ装置の書込み駆動系と、非特許文献１に記載の回折格子型ライトバルブとを組み合わせたとしても、隣接するラインが過剰露光されるおそれがある。図１６Ｃに示した例によれば、第１及び第２ラインがレーザー光＝ＯＮ状態を継続しており、第２ラインから第３ラインへ移行するとき、レーザー光ＬをＯＦＦしているが、第２ラインのレーザー光＝ＯＮ状態の余波を受けて、第２ラインに隣接する第３ラインが過剰露光されるおそれがある。この第３ラインへの過剰露光は、意図しない不定の画像データが書き込まれてしまう原因となる。従って、本来、第３ラインは、画像データ「０」を書き込む（用紙上は何も形成されない）場合であるのに、画像ノイズが書き込まれてしまい、画像形成品質の低下につながる。
【００１５】
そこで、この発明は上述した課題を解決したものであって、画像書込み系に回折格子型ライトバルブを適用した場合、従来方式の光源点灯制御に比べて高解像度の画像を形成できるようにした画像形成装置及び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】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、像形成体に形成された静電潜像を可視化して画像を形成する画像形成装置において、光源と、この光源から照射される光をライン単位の画像データに基づいて変調する回折格子型ライトバルブと、この回折格子型ライトバルブによって変調されたライン単位の回折光を像形成体上に結像する光学手段と、この光学手段によって結像された像形成体を駆動する駆動手段と、光源、回折格子型ライトバルブ及び駆動手段の入出力を制御する制御手段とを備え、この制御手段は、当該ラインのデータ書込み期間に前記光源を点灯する場合に、当該データ書込み期間の一部の領域において、前記光源を消灯する光源点灯制御を実行することを特徴とするものである。
【００１７】
本発明に係る画像形成装置によれば、像形成体に形成された静電潜像を可視化して画像を形成する場合であって、光源、回折格子型ライトバルブ及び駆動手段の入出力を制御する制御手段は、当該ラインのデータ書込み期間に光源を点灯する場合に、当該データ書込み期間の一部の領域において、光源を消灯する光源点灯制御を実行する。例えば、当該ラインのデータ書込み期間に光源を点灯し、ライン間のデータ非書込み期間には光源を消灯する光源点灯制御を実行する。これを前提にして、回折格子型ライトバルブは、光源から照射される光をライン単位の画像データに基づいて変調する。光学手段は、回折格子型ライトバルブによって変調されたライン単位の回折光を像形成体上に結像するようになされる。
【００１８】
従って、データ非書込み期間に、光源を消灯した状態で、次のラインの画像データに基づいて回折格子型ライトバルブの固定リボンに対する可動リボンの位置を制御するリボン変調制御を実行できるので、データ書込み期間において、既に回折格子が静定された状態で、その画像データに基づく回折光を一斉に像形成体に書込むことができる。
【００１９】
本発明に係る画像形成方法は、照射光に基づいて像形成体に静電潜像を形成し、その後、当該静電潜像を可視化して画像を形成する画像形成方法において、照射光をライン単位の画像データに基づいて回折格子型ライトバルブにより変調する行程と、回折格子型ライトバルブによって変調されたライン単位の回折光を像形成体上に結像する行程と、結像された像形成体を駆動する行程と、当該ラインのデータ書込み期間に照射光を点灯し、ライン間のデータ非書込み期間には照射光を消灯する行程とを有することを特徴とするものである。
【００２０】
本発明に係る画像形成方法によれば、照射光に基づいて像形成体に静電潜像を形成し、その後、当該静電潜像を可視化した画像を形成する場合に、データ非書込み期間に、照射光を消灯した状態で、次のラインの画像データに基づいて回折格子型ライトバルブの固定リボンに対する可動リボンの位置を制御するリボン変調制御を実行できるので、データ書込み期間において、既に回折格子が静定された状態で、その画像データに基づく回折光を一斉に像形成体に書込むことができる。これにより、従来方式の光源点灯制御に比べて解像度の良好な画像を形成できるようになる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法によれば、像形成体に形成された静電潜像を可視化した後の画像を被転写材に転写して排出する場合に、光源、回折格子型ライトバルブ及び駆動手段の入出力を制御する制御手段を備え、この制御手段は、当該ラインのデータ書込み期間に光源を点灯し、ライン間のデータ非書込み期間には光源を消灯する光源点灯制御を実行するものである。
【００２２】
この構成によって、データ非書込み期間に、光源を消灯した状態で、次のラインの画像データに基づいてリボン変調制御を実行できるので、データ書込み期間において、既に回折格子が静定された状態で、その画像データに基づく回折光を一斉に像形成体に書込むことができる。これにより、従来方式の光源点灯制御に比べて解像度の良好な画像を形成できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施例に係る画像形成装置及び画像形成方法について説明をする。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の各実施例としてのデジタルの高速複写機１００の構成例を示す概念図である。
図１に示す白黒用の高速デジタル複写機（以下単に複写機という）１００は、画像形成装置の一例であり、原稿２０から読み取った原稿画像データＤinに基づいて像形成体に静電潜像を形成し、この静電潜像を可視化して画像を形成する装置である。複写機１００は、複写機本体１０１を有している。
【００２５】
複写機本体１０１にはスキャナを構成する原稿読取手段１１が設けられ、複写機本体１０１内には制御手段１５、給紙トレイ３０Ａ、３０Ｂ、画像書き込み部６０、画像形成手段７０等が備えられる。原稿読取手段１１は自動原稿給紙装置（以下ＡＤＦという）４０を有して、所望の原稿２０を自動給紙すると共に、その原稿２０を読み取って原稿画像データＤoutを出力するように動作する。
【００２６】
ＡＤＦ４０は、複写機本体上部に取り付けられる。ＡＤＦ４０は、原稿載置部４１、ローラ４２ａ、ローラ４２ｂ、ローラ４３、搬送ローラ４４及び排紙皿４６を有している。上述の原稿載置部４１には一又は複数の原稿２０が載置される。上述の原稿載置部４１の下流側にはローラ４２ａ及びローラ４２ｂが設けられ、自動給紙モードが選択されたとき、原稿載置部４１から繰り出された原稿２０は下流側のローラ４３によってＵ字回転するように搬送される。原稿読取手段１１では、原稿２０がローラ４３によってＵ字状に反転するときに、その原稿２０を読み取って原稿画像データＤoutを出力するようになされる。原稿２０は、搬送ローラ４４により搬送されて排紙皿４６へ排紙される。
【００２７】
一方、本体装置内には、第１のプラテンガラス５１、第２のプラテンガラス（ＡＤＦガラス）５２、光源５３、ミラー５４、５５、５６、結像光学部５７、ＣＣＤ撮像装置５８及び図示しない光学駆動部が備えられる。プラテンモード時には、プラテンガラス５１上に載置された原稿２０を読み取るようになされる。例えば、光学駆動部は、光源５３及びミラー５４を走査する。光源５３から原稿２０に照射された光は、当該原稿２０から読取光となって反射されてくる。読取光は、ミラー５４〜５６を通じて結像光学部５７により結像され、ＣＣＤ撮像装置５８に取り込まれる。
【００２８】
ＣＣＤ撮像装置５８は縮小型イメージセンサから構成される。ＣＣＤ撮像装置５８の出力段には画像処理手段２１が接続され、アナログの原稿読取信号Ｓoutを画像処理した後のデジタルの原稿画像データＤINが画像形成手段７０に出力される。画像形成手段７０は、所定の転写紙（以下用紙という）Ｐ上に画像を形成するために、画像書込み手段６０、有機感光体ドラム（像形成体；以下単に感光体ドラムという）７１、帯電手段７２、現像手段７３、転写手段７４、分離手段７５、クリーニング手段７６、搬送機構７７及び定着手段７８を有している。この感光体ドラム７１の上方には帯電手段７２が配設され、所定の帯電電位に基づいて予め感光体ドラム７１が一様に帯電される。帯電手段７２にはスコロトロン帯電器が使用される。
【００２９】
感光体ドラム７１の例えば、斜め右上方には画像書込み手段６０が設けられる。画像書込み手段６０は、レーザー光源６３と、回折格子型ライトバルブ６５及びバルブ駆動回路６８を有して構成される。レーザー光源６３には所定の波長のレーザー光を輻射する青色、赤色及び緑色半導体レーザー等が使用される。
【００３０】
画像書込み手段６０では、レーザー光源６３から照射された光が、画像処理手段２１から出力されたライン単位の画像データＤINに基づいて回折格子型ライトバルブ６５により変調される（図２乃至図６参照）。この回折格子型ライトバルブ６５によって変調された所定のエネルギーのライン単位の回折光は、図示しない光学手段により、感光体ドラム７１上に結像される。この回折光は、感光体ドラム上で１ラインのデータを同時に露光する。この露光の結果、感光体ドラム７１上に１ラインの静電潜像が形成される。
【００３１】
また、感光体ドラム７１の右側にはトナー及びキャリア（現像剤）が収容された現像手段７３が配設され、画像書込み手段６０によって露光された静電潜像はトナーによって現像される。この現像手段７３の下方には給紙手段２３を構成するレジストローラ６２や給紙トレイ３０Ａ及び３０Ｂ等が設けられる。給紙トレイ３０Ａ及び３０Ｂ内に収容された用紙Ｐは、これらの給紙トレイ３０Ａ及び３０Ｂにそれぞれ設けられた図示しない送り出しローラおよび給紙ローラにより給紙され、搬送ローラ６１、レジストローラ６２等を経て感光体ドラム７１下に搬送される。
【００３２】
感光体ドラム７１の下方には転写手段７４が配設され、帯電、露光、現像を経てその感光体ドラム７１上に形成されたトナー像が、レジストローラ６２により搬送タイミング制御される用紙Ｐに転写される。この転写手段７４に隣接して分離手段７５が設けられ、トナー像を転写した用紙Ｐが感光体ドラム７１から分離される。
【００３３】
この分離手段７５の下流側には搬送機構手段７７が設けられ、その終端部位には定着手段７８が設けられる。定着手段７８では用紙Ｐに転写されたトナー像が熱定着される。定着処理後の用紙Ｐは、排紙ローラ９５に挟持されて機外の排紙トレイ等に排紙される。上述の処理で画像形成が完了した用紙Ｐは排紙トレイに限られることはなく、フィニッシャ手段９０によってステープル処理や綴じ込み処理等を行われる場合もある。
【００３４】
搬送機構手段７７と上述の帯電手段７２との間であって、感光体ドラム７１に対向してクリーニング手段７６が設けられ、感光体ドラム７１に残留したトナーがクリーニングされる。その後、次のコピーサイクルに移行する。これらの画像形成の際には、用紙Ｐとして５２．３〜６３．９ｋｇ／ｍ2（１０００枚）程度の薄紙や６４．０〜８１．４ｋｇ／ｍ2（１０００枚）程度の普通紙や８３．０〜１３０．０ｋｇ／ｍ2（１０００枚）程度の厚紙や１５０．０ｋｇ／ｍ2（１０００枚）程度の超厚紙を用い、線速度を８０〜３５０ｍｍ／ｓｅｃ程度とし、環境条件として温度が５〜３５℃程度、湿度が１５〜８５％程度の設定条件とすることが好ましい。用紙Ｐの厚み（紙厚）としては０．０５〜０．１５ｍｍ程度の厚さのものが用いられる。
【００３５】
図２は、回折格子型ライトバルブ６５の１画素の構成例を示す斜視図である。この例で、回折格子型ライトバルブ６５は、図１に示したレーザー光源６３から照射されるレーザー光を回折するための複数の固定リボン３及び可動リボン４を有している。図２に示す１画素の回折格子型ライトバルブ６５は、シリコン基板１上に共通電極２、固定リボン３及び可動リボン（電極）４を備えて構成される。
【００３６】
シリコン基板１上には、素子絶縁層６を構成する膜厚５０００Å程度のシリコン酸化膜が形成される。素子絶縁層６上の所定の領域には、共通電極（グランドプレーン）２を構成する膜厚３０００Å程度のポリシリコン酸化膜が形成される。その表面には、図示しない絶縁保護膜となる膜厚２００Å程度のシリコン酸化膜が更に形成される。絶縁保護膜上であって、共通電極２を跨ぐ位置に、膜厚８００Å程度の窒化シリコン酸化膜から構成される固定リボン３及び可動リボン４が当該共通電極２を橋架するように形成されている。
【００３７】
固定リボン３及び可動リボン４の間には空間５が設けられる。この空間５は、可動リボン４のたわみ姿勢を発生させる領域である。固定リボン３及び可動リボン４の表面には、反射率を向上させるために、膜厚５００Å程度のアルミニウムが蒸着され、アルミニウム層７によって鏡面仕上げがなされている。
【００３８】
この例で、３個の固定リボン３と、３個の可動リボン４から１画素を構成するようになされる。もちろん、１画素を６リボンで構成する場合に限られることはなく、１画素を８リボン、１２リボンのように構成してもよい。１画素のリボン数が多いほど、高階調かつ高解像度の画像を形成できるようになる。
【００３９】
図３は、回折格子型ライトバルブ６５の全体構成例を示す平面図である。図３に示す回折格子型ライトバルブ６５は、長手方向（ライン方向）の長さがＬｘである。その短手方向の幅がＷｘである。
この例で、３個の固定リボン３と３個の可動リボン４とが１画素分に相当する場合、回折格子型ライトバルブ６５は、３ペアの固定リボン３及び可動リボン４が長手方向にＮ画素分配置されて構成されている。例えば、Ａ４版の用紙サイズ（縦の長さ＝２９７ｍｍ相当）の解像度が６００ｄｐｉの場合に、Ｎは７０２０画素である。１画素の長さｌｘは３０μｍ乃至４０μｍ程度である。このような構成の回折格子型ライトバルブ６５を使用し、レーザー光源６３から照射されるレーザー光をその回折現象により回折するようになされる。
【００４０】
図４Ａ及びＢは、回折格子型ライトバルブ６５における可動リボン４の動作例を示す幅方向の断面図である。この例で、回折格子型ライトバルブ６５において、共通電極２と可動リボン４との間には、デジタルの画像データＤINに基づく書込み電圧Ｖｗが印加される。図４Ａに示す共通電極２と可動リボン４との間に、書込み電圧Ｖｗ＝「０」、すなわち、書込み電圧Ｖｗが印加されない場合である。この印加電圧＝ＯＦＦ時には、可動リボン４と、図示しない固定リボン３とが同じ高さの位置状態を維持する。この結果で、可動リボン４や固定リボン３等と共通電極２との間には空間５が発生する。
【００４１】
また、図４Ｂに示す回折格子型ライトバルブ６５において、共通電極２と可動リボン４との間に、書込み電圧Ｖｗ＝「１」、すなわち、書込み電圧Ｖｗが印加された場合である。この印加電圧＝ＯＮ時は、可動リボン４がたわんで湾曲し、可動リボン４の高さが、図示しない固定リボン３の高さに比べて低くなる。
【００４２】
可動リボン４は、照射光の波長λの１／４でその最大量を湾曲させることができる。例えば、照射光の波長λが１５４０ｎｍである場合に、そのたわみ量は３８５ｎｍ乃至３９５ｎｍ程度である。このようなたわみを得るための書込み電圧Ｖｗとしては、例えば、Ｖｗ＝１５Ｖ乃至２０Ｖ程度である。
【００４３】
上述の書込み電圧Ｖｗに印加すると、可動リボン４と共通電極２との間は、空間５から空間５’に変化する。この可動リボン４のたわみは、電気吸引力で当該可動リボン４が共通電極２に近付き、落ち込んだために、その高さ位置が変位したことにより発生する。その落ち込み結果で、固定リボン３及び可動リボン４は凹凸状を成し、回折格子を構成する。このような固定リボン３及び可動リボン４の凹凸状に基づいて構成される回折格子に、レーザー光源６３からのレーザー光を照射すると、そのレーザー光を変調（回折）できるようになる。
【００４４】
図５は、回折格子型ライトバルブ６５における２画素分の動作例を示す長さ方向の断面図である。この例では、回折格子型ライトバルブ６５の長手方向で隣接する２画素に注目し、その注目画素を第１画像＃１及び第２画素＃２とする。
【００４５】
図５に示す第１画素はＯＦＦ状態である。この状態は、第１画素＃１の可動リボン４に書込み電圧Ｖｗが印加されていない、印加電圧＝ＯＦＦの場合である。この場合、第１画素＃１に入射した波長λのレーザー光（以下入射光という）Ｌは、固定リボン３及び可動リボン４で全反射する。この反射光は０次回折光Ｌ０である。
【００４６】
また、第１画素＃１に隣接する第２画素＃２は、ＯＮ状態である。この状態は、第２画素＃２の可動リボン４に書込み電圧Ｖｗが印加されており、印加電圧＝ＯＮの場合である。この場合、第２画素＃２に入射した入射光Ｌは、固定リボン３及び可動リボン４により構成される回折格子によって回折する。この回折光は１次回折光Ｌ１である。
【００４７】
上述の可動リボン４と固定リボンとの高さの差、すなわち、落ち込み変位量は、λ／４である。ここで、０次回折光Ｌ０と、１次回折光Ｌ１との成す角を回折角θとし、レーザー光Ｌの波長をλとし、固定リボン３及び可動リボン４の配置ピッチをＰとしたとき、三者の間には、ｓｉｎθ＝λ／Ｐなる関係を満たすようになる。これにより、レーザー光源６３から照射されたレーザー光Ｌを画像処理手段２１から出力されたライン単位の画像データＤINに基づいて回折格子型ライトバルブ６５により変調することができる。
【００４８】
図６は、複写機１００の画像書込み手段６０における露光原理を示す上面図である。  
図６に示す画像書込み手段６０において、レーザー光源６３から出射されたレーザー光Ｌは、コリメータレンズ等の光学系６４により平行光に成形される。光学系６４により成形された平行光は、回折格子型ライトバルブ６５に入射する。回折格子型ライトバルブ６５は、ライン単位の画像データＤINに基づいて図２乃至図５で説明した可動リボン４を変調するように動作する。このとき、１次回折光Ｌ１は回折角θを有して回折される。０次回折光Ｌ０は、光学系６６に入射する。
【００４９】
この例では、回折格子型ライトバルブ６５によって変調された所定のエネルギーのライン単位の０次回折光Ｌ０は、フーリエレンズ、スリット及び逆フーリエレンズ等の光学系６６により拡散されて感光体ドラム７１に入射する。０次回折光Ｌ０は、感光体ドラム７１上で結像する。これにより、１ラインの画像データＤINを同時に０次回折光Ｌ０により、感光体ドラム上に露光（記録）することができる。この露光の結果、感光体ドラム７１上に１ラインの静電潜像が同時に形成される。なお、この例では、０次回折光Ｌ０を感光体ドラム７１に照射して画像データＤINを露光する場合について説明したが、これに限られることはなく、１次回折光Ｌ１を記録に使用してもよい。
【００５０】
図７は、複写機１００の制御系の構成例を示すブロック図である。図７に示す複写機１００は、原稿読取手段１１、記憶手段１２、画像メモリ１３、制御手段１５、画像処理手段２１、給紙手段２３、操作パネル４８及び画像形成手段７０から構成される。
【００５１】
制御手段１５は、ＲＯＭ（Read Only Memory）３４、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央処理ユニット）３５及びＲＡＭ（Random Access Memory）３６を有している。ＲＯＭ３４には当該複写機全体を制御するためのシステムプログラムデータが格納される。ＲＡＭ３６はワークメモリとして使用され、例えば、制御コマンド等を一時記憶する。ＣＰＵ３５は電源がオンされると、ＲＯＭ３４からシステムプログラムデータをＲＡＭ３６に読み出してシステムを起動し、操作パネル４８から出力される操作データＤ３に基づいて当該複写機全体を制御する。例えば、ＣＰＵ３５は、操作パネル４８から入力される操作データＤ３に基づいて原稿読取手段１１、記憶手段１２、画像メモリ１３、画像処理手段２１、給紙手段２３及び画像形成手段７０等の入出力を制御する。
【００５２】
原稿読取手段１１は制御手段１５に接続され、図１に示した原稿２０を読み取って得た原稿読取信号Ｓinを制御手段１５に出力する。制御手段１５は、原稿読取信号Ｓinをアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換し、Ａ／Ｄ変換後の原稿画像データＤOUTを画像メモリ１３に転送する。画像メモリ１３は、原稿画像データＤINを一時格納し、制御手段１５の読出し制御を受けて原稿画像データＤOUTを画像処理手段２１に出力する。画像メモリ１３には、ハードディスク（ＨＤＤ）や、ＤＲＡＭ等が使用される。
【００５３】
制御手段１５には画像処理手段２１が接続され、画像処理信号Ｓ１に基づいて原稿画像データＤOUTの符号圧縮処理や復号伸長処理等がなされる。画像処理後の原稿画像データＤOUTは、画像形成手段７０へ出力される。画像形成手段７０は、画像書込み手段６０や、現像手段７３、転写手段７４、分離手段７５、定着手段７８等から構成され、原稿読取手段１１より得られた原稿画像データＤOUT等に基づいて、所定の用紙Ｐ上に画像を形成するようになされる。
【００５４】
上述の画像処理手段２１には、画像書込み手段６０が接続される。画像書込み手段６０は、レーザー光源６３、光学系６４，６６、回折格子型ライトバルブ６５、バルブ駆動回路６７、感光体ドラム７１及び帯電手段７２を有している。
【００５５】
レーザー光源６３は制御手段１５に接続される。制御手段１５は、当該ラインのデータ書込み期間にレーザー光源６３を点灯する場合であって、当該データ書込み期間の一部の領域において、当該光源６３を消灯する光源点灯制御を実行する。例えば、制御手段１５は、当該ラインのデータ書込み期間にレーザー光源６３を点灯し、ライン間のデータ非書込み期間にはレーザー光源６３を消灯する光源点灯制御を実行する。
【００５６】
また、バルブ駆動回路６７は画像処理手段２１と回折格子型ライトバルブ６５との間に接続され、画像処理後の画像データＤINを入力し、制御手段１５からの点灯／消灯制御信号Ｓ２に基づいて回折格子型ライトバルブ６５を駆動し、感光体ドラム７１に対してレーザー光Ｌによる画像書込み処理を実行する。帯電手段７２は、画像書込み処理前に、帯電制御信号Ｓ３に基づいて感光体ドラム７１を所定の電位に帯電する。
【００５７】
画像形成手段７０において、駆動手段７９は制御手段１５に接続され、画像書込み手段６０の光学系６６によって結像された感光体ドラム７１を駆動制御信号Ｓ４に基づいて所定の方向へ回転するように駆動する。現像手段７３は制御手段１５に接続され、駆動手段７９によって駆動される感光体ドラム７１に形成された静電潜像を現像制御信号Ｓ５に基づいて現像してトナー像を形成する。
【００５８】
この例で制御手段１５には画像形成手段７０の他に給紙手段２３が接続され、制御手段１５からの給紙制御信号Ｓ６に基づいて用紙Ｐが繰り出され、図示しない給紙搬送通路を経て用紙Ｐを画像形成手段７０へ給紙搬送するようになされる。給紙手段２３にはレジストローラ６２が含まれ、図示しない駆動源としてのソレノイドやモータ等により駆動される。この例で、用紙Ｐは、図７に示す用紙進行方向（右側から左側）に搬送される。
【００５９】
また、画像形成手段７０において、転写手段７４は制御手段１５に接続され、現像手段７３によって現像されたトナー像を転写制御信号Ｓ７に基づいて所定の用紙Ｐに転写する。給紙手段２３から給紙される用紙Ｐは、レジストローラ６２によって画像書込み手段６０における書込みタイミングと、給紙送りタイミングとが揃えられる。分離手段７５は制御手段１５に接続され、転写手段７４によって転写紙に転写されたトナー像を分離制御信号Ｓ８に基づいて感光体ドラム７１から分離する。定着手段７８は、分離手段によって感光体ドラム７１から分離された転写紙のトナー像を定着制御信号Ｓ９に基づいて定着する。定着後の用紙Ｐは排紙される。
【００６０】
制御手段１５には画像形成手段７０や、給紙手段２３等の他に操作パネル４８が接続される。操作パネル４８は、操作設定手段１４及び表示手段１８から構成される。操作設定手段１４は、レーザー光源６３における点灯・消灯時間を自由に設定するように操作される。このように操作設定手段１４で点灯・消灯時間を自由に設定可能なようにすると、レーザー光源６３から輻射されるレーザー光Ｌの点灯時間を容易に変更できるようになる。レーザー光Ｌの点灯及び消灯時間の設定が可能となることで、市場での各種デバイスの経時変化に対応することができ、常に良好な画像が得られるようになる。
【００６１】
なお、操作パネル４８には、図示しない液晶表示ディスプレイ及びタッチセンサパネルを組み合わせたものが使用される。表示手段１８には、基本設定用の画面が表示され、この画面には、複写枚数、画像形成濃度等の画像形成条件が表示される。画像形成条件は表示データＤ２に基づいて表示される。操作設定手段１４は、レーザー光の点灯・消灯時間の設定のみならず、自動給紙モードや、プラテンモード等の設定及び画像形成条件の選択やその設定をするように操作される。これらの画像形成条件の選択等により得られた操作データＤ３は制御手段１５に出力される。
【００６２】
上述の制御手段１５には画像メモリ１３の他に記憶手段１２が接続され、画像書込み手段６０を調整するためのテストパターンデータＤ４が記憶される。テストパターンデータＤ４は、レーザー光Ｌの拡散度合い、回折格子型ライトバルブ６５の反射、回折誤差、レンズ光学系の精度、感光体ドラム７１の感度等の条件を設定するような内容である。記憶手段１２には、操作設定手段１４によって設定された後の調整設定内容も記憶される。
【００６３】
これは、前回設定された調整設定内容に基づいて今回の画像書込み手段６０を制御できるからである。記憶手段１２には、電源をオフしても情報が消失（消去）されない不揮発メモリが使用される。例えば、不揮発メモリには、フラッシュＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、バッテリーバックアップ付きのＳＲＡＭ等が使用される。
【００６４】
図８は、第１の実施例としての画像書込み手段６０及びその周辺回路の構成例を示すブロック図である。
この例でＣＰＵ３５からのＩＮＤＸ信号によって制御される画像処理手段２１には、ラインメモリ２２が設けられる。ラインメモリ２２には画像メモリ１３から受信した、１ライン単位の画像データＤINが格納される。画像処理手段２１にはタイミング発生回路２５が接続され、タイミング制御信号Ｓ１０に基づいて点灯／消灯制御信号Ｓ２を発生するようになされる。タイミング発生回路２５は制御手段１５内に設けてもよい。
【００６５】
この例で、バルブ駆動回路６８は、シフトレジスタ８１、Ｄ／Ａコンバータ８２、オフセット回路８３及びスイッチング回路（ＳＷ）８４を有して構成される。上述の画像処理手段２１にはシフトレジスタ８１が接続され、ラインメモリ２２から読み出されたシリアルのＮ画素の画像データＤOUTが保持される。シフトレジスタ８１にはＤ／Ａコンバータ８２が接続され、Ｎ画素のデジタルの画像データＤOUTをパラレルに読み出してアナログの画像信号Ｓoutに変換する。Ｄ／Ａコンバータ８２には、スイッチング回路８４が接続される。スイッチング回路８４には、オフセット回路８３及びタイミング発生回路２５が接続される。オフセット回路８３はオフセット制御信号Ｓ１１に基づいてオフセット電圧Ｖoffをスイッチング回路８４に出力する。
【００６６】
スイッチング回路８４では点灯／消灯制御信号Ｓ２に基づく画像書込み期間に、アナログの画像信号Ｓoutに基づくオフセット電圧Ｖoffを書込み電圧Ｖｗとして回折格子型ライトバルブ６５に出力する。回折格子型ライトバルブ６５は、書込み電圧Ｖｗに基づいてＯＮ／ＯＦＦする。この回折格子型ライトバルブ６５のＯＮ／ＯＦＦ動作によってレーザー光Ｌを変調できるようになる。
【００６７】
図９Ａ〜Ｄは、本発明方式に係るレーザー光源６３の制御例を示すタイムチャート及びエネルギー分布例を示す図である。この例は、第１及び第２ラインがレーザー光＝ＯＮ状態であって、そのライン間にレーザー光＝ＯＦＦ状態を導入し、第３ラインでレーザー光＝ＯＦＦ状態とした場合である。
【００６８】
図９Ａ及びＢにおいて、縦軸はいずれも信号レベルであり、横軸はいずれも時間ｔである。図９Ａに示すＩＮＤＸ信号は、感光体ドラム７１への１ラインの画像データＤINの書込み開始を指示するタイミング信号である。この例では、ＩＮＤＸ信号のハイ・レベル（以下「Ｈ」レベルという）の区間をデータ非書込み期間Ｔｗバー（上線を省略する）とし、そのロー・レベル（以下「Ｌ」レベルという）の区間を１ラインのデータ書込み期間Ｔｗと定義する。このデータ書込み期間Ｔｗは、画像データの「１」及び「０」を書き込む区間である。
【００６９】
図９Ｂに示す光源制御信号ＳLDは、レーザー光源６３のＯＮ／ＯＦＦを制御する信号であり、ＳLD＝「Ｈ」レベルで「ＯＮ」である。光源制御信号ＳLDは、１ラインのデータ書込み期間Ｔｗ中、ＳLD＝「Ｈ」レベルが維持される。また、光源制御信号ＳLDは、データ非書込み期間Ｔｗ中、ＳLD＝「Ｌ」レベルが維持される。
【００７０】
図９Ｃに示すレーザー光Ｌは、レーザー光源６３の出力状態を示す図である。レーザー光Ｌは、「Ｈ」レベルでＯＮ状態であり、「Ｌ」レベルでＯＦＦ状態である。レーザー光の出力ＯＮ・ＯＦＦは、光源制御信号ＳLDによって制御される。例えば、制御手段１５は、当該ラインのデータ書込み期間Ｔｗに、図９Ｂに示した光源制御信号ＳLDを「Ｈ」レベルにしてレーザー光源６３を点灯する。また、制御手段１５は、当該ラインのデータ非書込み期間Ｔｗバーに、光源制御信号ＳLDを「Ｌ」レベルにしてレーザー光源６３を消灯する（光源点灯制御）。
【００７１】
図９Ｄは、レーザー光Ｌのエネルギー分布を示す図である。図９Ｄにおいて、縦軸は、ライン方向の任意の１画素注目時のレーザー光Ｌのエネルギーであり、横軸は、感光体ドラム７１の回転方向（ドラム回転方向）で、回折格子型ライトバルブ６５の特定画素に対応する位置である。
【００７２】
図９Ｄに示すレーザー光Ｌのエネルギー分布例によれば、第１及び第２ラインがレーザー光＝ＯＮ状態であるが、第１ラインと第２ラインとの間に、データ非書込み期間Ｔｗバーを設け、レーザー光ＬをＯＦＦ状態としているので、第１及び第２ライン間のエネルギーを低下させることができる。また、第２ラインと第３ラインとの間に、データ非書込み期間Ｔｗバーを設け、レーザー光ＬをＯＦＦ状態としているので、第２ラインに隣接する第３ラインに過剰露光を与えないことができる。
【００７３】
図１０Ａ〜Ｃは、比較例としてのレーザー光源の制御例を示すタイムチャート及びエネルギー分布例を示す図である。
【００７４】
この比較例では、図１０Ａに示すＩＮＤＸ信号に基づいて、レーザー光源を制御する場合であって、図１０Ｂに示すレーザー光が第１及び第２ラインでＯＮ状態、そのライン間でレーザー光＝ＯＦＦ状態とすることなく、第３ラインでレーザー光＝ＯＦＦ状態とした場合である。つまり、本発明方式のような光源点灯制御を実行しない場合である。
【００７５】
図１０Ｃに示す比較例としてのレーザー光Ｌのエネルギー分布によれば、図９Ｂに示したような光源点灯制御をしていないので、第１及び第２ラインがレーザー光＝ＯＮ状態であるが、第１ラインと第２ラインとの間のエネルギーを本発明方式のように低下させることができない。これは比較例が１ライン単位にデータ書込み期間及びデータ非書込み期間を規定するという概念がなく、そのデータ非書込み期間に相当する時間帯にも、レーザー光源の「ＯＮ」動作を継続していることによる。
【００７６】
また、第２ラインから第３ラインへ移行するときに、レーザー光ＬをＯＦＦ状態としているが、図９Ｂに示した光源点灯制御をしていないので、第２ラインに隣接する第３ラインを過剰露光してしまっている。本来、第３ラインは、データ非書込み期間Ｔｗ中に、画像データ「０」を書き込む（用紙上は何も形成されない）場合であっても、第３ラインへの過剰露光を原因として意図しない不定の画像データが書き込まれると考えられる。
【００７７】
続いて、第１の実施例に係る複写機１００の動作例について説明する。図１１は、複写機１００における複写時の動作例を示すフローチャートである。
この実施例では、当該ラインのデータ書込み期間Ｔｗにレーザー光Ｌを点灯し、ライン間のデータ非書込み期間Ｔｗバーには、レーザー光Ｌを消灯する光源点灯制御に基づくレーザー光Ｌにより、感光体ドラム７１に静電潜像を形成し、その後、当該静電潜像を可視化して画像を形成する場合を前提とする。なお、レーザー光Ｌの点灯／消灯時間は、操作設定手段１４を使用して予め設定されている場合を例に挙げる。
【００７８】
これを複写条件にして、図１１に示すフローチャートのステップＡ１でコピー要求を待機する。コピー要求が有った場合は、ステップＡ２に移行して画像形成条件等の入力処理を実行する。このとき、表示手段１８には、図示しない基本設定用の画面等が表示され、この画面には、複写枚数、画像形成濃度等の画像形成条件が表示される。画像形成条件は表示データＤ２に基づいて表示される。操作設定手段１４は、レーザー光の点灯／消灯時間の設定のみならず、自動給紙モードや、プラテンモード等の設定及び画像形成条件の選択やその設定をするように操作される。これらの画像形成条件の選択等により得られた操作データＤ３は制御手段１５に出力される。
【００７９】
その後、ステップＡ３に移行して、制御手段１５は、操作パネル４８で図示しないスタートボタンの押下を待機する。このスタートボタンが押下されると、制御手段１５は、ステップＡ４に移行して原稿読取処理を実行するように原稿読取手段１１を制御する。このとき、原稿読取手段１１は、図１で説明したように原稿２０を読み取って得た原稿読取信号Ｓinを制御手段１５に出力する。制御手段１５は、原稿読取信号Ｓinをアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換し、Ａ／Ｄ変換後の原稿画像データＤOUTを画像処理手段２１に出力する。画像処理手段２１では、原稿画像データＤOUTを符号圧縮処理した後に、画像メモリ１３に転送する。
【００８０】
また、ＣＰＵ３５は、操作設定手段１４によって設定された画像形成条件に基づいて画像メモリ１３から原稿画像データＤOUTを読み出す。画像メモリ１３から読み出された原稿画像データＤOUTは、画像処理手段２１に転送される。画像処理手段２１では、原稿画像データＤOUTの復号伸長処理がなされる。画像処理後の原稿画像データＤOUTは、図８に示した画像処理手段２１でラインメモリ２２に格納される。ラインメモリ２２には１ライン単位の原稿画像データＤINが格納される。
【００８１】
その後、ステップＡ５に移行してＣＰＵ３５は、給紙処理を実行すべく給紙手段２３を制御する。このとき、給紙手段２３の例えば、給紙トレイ３０Ａでは、給紙制御信号Ｓ６に基づいて用紙Ｐが繰り出され、用紙Ｐは給紙搬送通路を経て画像形成手段７０の下方に至る。
【００８２】
そして、ステップＡ６に移行してＣＰＵ３５は、画像形成処理を実行すべく画像形成手段７０を制御する。このとき、ＣＰＵ３５は、図８及び図９に示した画像書込み時の制御を実行する。画像書込み手段６０では、ＩＮＤＸ信号に基づいて原稿画像データＤOUTによる静電潜像を感光体ドラム７１に形成する。この例で、ＣＰＵ３５は、図９Ａに示したライン間のデータ非書込み期間Ｔｗバーに、次のラインの画像データＤINに基づいて固定リボン３に対する可動リボン４の位置を制御する（リボン変調制御）。
【００８３】
例えば、図９Ｂに示した光源制御信号ＳLDは、データ非書込み期間Ｔｗバー中、ＳLD＝「Ｌ」レベルが維持され、レーザー光源６３がＯＦＦされる。回折格子型ライトバルブ６５は、レーザー光源６３を消灯した状態でリボン変調動作する。ＣＰＵ３５は、レーザー光Ｌをライン単位の画像データＤINに基づいて回折格子型ライトバルブ６５により変調するために、画像処理手段２１のラインメモリ２２から、画像処理後の１ライン単位の原稿画像データＤOUTをシリアルに読み出し、図８に示したバルブ駆動回路６８にセットする。
【００８４】
このバルブ駆動回路６８では、シフトレジスタ８１がラインメモリ２２から読み出されたシリアルのＮ画素の画像データＤOUTを保持する。シフトレジスタ８１に保持されたＮ画素の画像データＤOUTは、Ｄ／Ａコンバータ８２にパラレルに読み出される。Ｄ／Ａコンバータ８２は、Ｎ画素の画像データＤOUTをアナログの画像信号Ｓoutに変換する。
【００８５】
Ｄ／Ａ変換後の画像信号Ｓoutは、Ｄ／Ａコンバータ８２からスイッチング回路８４へ出力される。このとき、オフセット回路８３はオフセット制御信号Ｓ１１に基づいてオフセット電圧Ｖoffをスイッチング回路８４に出力する。また、タイミング発生回路２５は、画像処理手段２１から出力されるタイミング制御信号Ｓ１０に基づいて点灯／消灯制御信号Ｓ２を発生する。
【００８６】
スイッチング回路８４では、オフセット回路８３から供給されるオフセット電圧Ｖoff及びタイミング発生回路２５から供給される点灯／消灯制御信号Ｓ２に基づく画像書込み期間Ｔｗに、アナログの画像信号Ｓoutに基づくオフセット電圧Ｖoffを書込み電圧Ｖｗとして回折格子型ライトバルブ６５に出力する。回折格子型ライトバルブ６５では、書込み電圧Ｖｗに基づいて図４及び図５に示した可動リボン４がＯＮ又はＯＦＦする。この可動リボン４のＯＮ又はＯＦＦ動作の結果、１ラインの画像データＤINに基づく書込み電圧Ｖｗが回折格子型ライトバルブ６５にセットされる。
【００８７】
この回折格子型ライトバルブ６５のＯＮ又はＯＦＦ動作によってレーザー光Ｌが変調される。この例では、書込み電圧Ｖｗのセットと共に、図９Ｂに示した光源制御信号ＳLDが、データ書込み期間Ｔｗ中、ＳLD＝「Ｈ」レベルに維持され、レーザー光源６３がＯＮされる。従って、両リボン３，４により構成される回折格子が静定された状態で、次のデータ書込み期間Ｔｗにおいて、そのライン単位の画像データＤINに基づく０次回折光Ｌ０を一斉に感光体ドラム７１に書き込む（結像する）ことができる。そして、制御手段１５は、ライン単位に結像された感光体ドラム７１を駆動手段７９を介して所定方向に回転駆動する。
【００８８】
感光体ドラム７１に形成された静電潜像は、現像制御信号Ｓ５に基づいて現像手段７３によるトナーにより現像される。転写手段７４では感光体ドラム７１上に形成されたトナー像を転写制御信号Ｓ７に基づいて用紙Ｐに転写し、分離手段７５では、トナー像が転写された用紙Ｐを分離制御信号Ｓ８に基づいて感光体ドラム７１から分離される。定着手段７８では用紙Ｐに形成されたトナー像を定着制御信号Ｓ９に基づいて定着するようになされる。定着後の用紙Ｐは排紙される。
【００８９】
その後、ステップＡ７に移行して、ＣＰＵ３５は、予め設定された複写部数を全部実行したかを判別する。予め指定された原稿２０でその複写部数の最終ページを複写した場合は、ステップＡ８に移行する。その複写部数の最終ページを複写していない場合は、ステップＡ５に戻り、上述した処理を繰り返すようになされる。そして、ＣＰＵ３５は、予め設定された複写部数を全部実行した場合には、ステップＡ８に移行してコピー処理を終了するか否かがチェックされる。コピー処理を終了しない場合は、ステップＡ１に戻ってコピー要求を待機する。コピー処理を終了する場合は、電源オフ情報等を検出して制御処理を終了する。
【００９０】
このように、第１の実施例としての複写機及び画像形成方法によれば、感光体ドラム７１に静電潜像を形成し、当該静電潜像を可視化して画像を形成する場合に、レーザー光源６３、回折格子型ライトバルブ６５及び駆動手段７９等の入出力を制御する制御手段１５は、当該ラインのデータ書込み期間Ｔｗにレーザー光源６３を点灯し、ライン間のデータ非書込み期間Ｔｗバーにはレーザー光源６３を消灯する光源点灯制御を実行する。
【００９１】
これを前提にして、回折格子型ライトバルブ６５は、レーザー光源６３から照射されるレーザー光Ｌをライン単位の画像データＤINに基づいて変調する。図７に示した光学系６６は、回折格子型ライトバルブ６５によって変調されたライン単位の０次回折光Ｌ０を感光体ドラム７１上に結像する。
【００９２】
従って、データ非書込み期間Ｔｗバーに、レーザー光源６３を消灯した状態で、次のラインの画像データＤINに基づいて回折格子型ライトバルブ６５の固定リボン３に対する可動リボン４の位置を制御するリボン変調制御を実行できる。この制御の結果で、データ書込み期間Ｔｗにおいて、既に可動リボン４の姿勢（変位）が完了し、両リボン３，４により構成される回折格子が静定された状態で、その画像データＤINに基づく０次回折光Ｌ０を一斉に感光体ドラム７１に照射することができる。これにより、当該ラインに画像データを高い精度で書込むことができ、回折格子型ライトバルブ６５を採用した複写機１００においても、高解像度の画像を形成出力できるようになる。
【実施例２】
【００９３】
図１２は、第２の実施例としての複写機１００の画像書込み手段６０’及びその周辺回路の構成例を示すブロック図である。
第２の実施例では、第１の実施例と異なり、画像処理手段２１’にＤ／Ａコンバータ２４を設け、バルブ駆動回路６８’には、アナログシフトレジスタ８１を設けて、書込み電圧（アナログ電圧信号）Ｖｗを作成するようにしたものである。
【００９４】
図１２に示す複写機１００は、画像処理手段２１’、タイミング発生回路２５、ＣＰＵ３５、画像書込み手段６０’を有している。
この例でＣＰＵ３５からのＩＮＤＸ信号によって制御される画像処理手段２１’には、ラインメモリ２２及びＤ／Ａコンバータ２４が設けられる。ラインメモリ２２には画像メモリ１３から受信した、１ライン単位の画像データＤINが格納される。ラインメモリ２２から読み出された画像データＤINは、Ｄ／Ａコンバータ２４に出力される。Ｄ／Ａコンバータ８２はＮ画素のデジタルの画像データＤOUTをシリアルに読み出してアナログの画像信号Ｓoutに変換する。画像処理手段２１’には、バルブ駆動回路６８’が接続される。
【００９５】
この例で、バルブ駆動回路６８’は、アナログシフトレジスタ８１’、オフセット回路８３及びスイッチング回路（ＳＷ）８４を有して構成される。上述のＤ／Ａコンバータ２４にはアナログシフトレジスタ８１’が接続され、Ｄ／Ａ変換後のシリアルのＮ画素のアナログ画像信号Ｓoutが保持される。
【００９６】
なお、画像処理手段２１’には第１の実施例と同様にして、タイミング発生回路２５が接続され、タイミング制御信号Ｓ１０に基づいて点灯／消灯制御信号Ｓ２を発生するようになされる。タイミング発生回路２５は制御手段１５内に設けてもよい。また、アナログシフトレジスタ８１’には、スイッチング回路８４が接続される。スイッチング回路８４には、オフセット回路８３及びタイミング発生回路２５が接続される。オフセット回路８３はオフセット制御信号Ｓ１１に基づいてオフセット電圧Ｖoffをスイッチング回路８４に出力する。
【００９７】
スイッチング回路８４では点灯／消灯制御信号Ｓ２に基づくデータ書込み期間Ｔｗに、アナログの画像信号Ｓoutに基づくオフセット電圧Ｖoffを書込み電圧Ｖｗとして回折格子型ライトバルブ６５に出力する。回折格子型ライトバルブ６５は、書込み電圧Ｖｗに基づいてＯＮ／ＯＦＦする。この回折格子型ライトバルブ６５のＯＮ／ＯＦＦ動作によってレーザー光Ｌを変調できるようになる。
【００９８】
このように、第２の実施例としての複写機１００によれば、感光体ドラム７１に静電潜像を形成し、当該静電潜像を可視化して画像を形成する場合に、画像処理手段２１’にＤ／Ａコンバータ２４を設け、バルブ駆動回路６８’には、アナログシフトレジスタ８１を設けて、書込み電圧（アナログ電圧信号）Ｖｗを作成するようになされる。
【００９９】
従って、データ非書込み期間に、図７に示したレーザー光源６３を消灯した状態で、次のラインのアナログの画像信号Ｓoutに基づいて回折格子型ライトバルブ６５の固定リボン３に対する可動リボン４の位置を制御するリボン変調制御を実行できる。この制御の結果で、データ書込み期間において、既に可動リボン４の姿勢（変位）が完了し、両リボン３，４により構成される回折格子が静定された状態で、その画像信号Ｓoutに基づく０次回折光Ｌ０を一斉に感光体ドラム７１に照射することができる。これにより、第１の実施例と同様にして当該ラインに画像データＤINを高い精度で書込むことができ、回折格子型ライトバルブ６５を採用した複写機１００においても、高解像度の画像を形成出力できるようになる。
【実施例３】
【０１００】
図１３Ａ及びＢは、第３の実施例としての複写機１００のレーザー光源６３の制御例を示すタイムチャートである。この例は、当該ラインのデータ書込み期間Ｔｗ内に、更に、レーザー点灯開始時刻ｔ１及びレーザー照射期間Ｔ２を設定し、この設定条件に基づいて光源点灯制御を実行するものである。
【０１０１】
図１３Ａに示すＩＮＤＸ信号は、感光体ドラム７１への１ラインの画像データＤINの書込み開始を指示するタイミング信号である。この例でも、ＩＮＤＸ信号の「Ｌ」レベルの区間は、データ書込み期間Ｔｗである。この例でデータ書込み期間Ｔｗ内に、レーザー光源６３を点灯開始するレーザー点灯開始時刻ｔ１及びレーザー光Ｌを照射するレーザー照射期間Ｔ２を設定するようになされる。
【０１０２】
レーザー点灯開始時刻ｔ１及びレーザー照射期間Ｔ２は、操作パネル４８から設定するようになされる。これはレーザー光Ｌの拡散度合い、回折格子型ライトバルブ６５の反射、回折誤差、レンズ光学系６４，６６等の精度、感光体ドラム７１の感度等の機内条件をＣＰＵ３５に設定するためである。
【０１０３】
例えば、複写機内の記憶手段１２に格納されているテストパターンを出力し、このテストパターンに基づいて画像を形成し、この画像を確認しながら操作パネル（タッチパネル＋テンキー等）４８を操作して数値を入力することで、レーザー点灯開始時刻ｔ１及びレーザー照射期間Ｔ２等を設定するようになされる。ＣＰＵ３５は、操作設定手段１４によって設定操作されたレーザー点灯開始時刻ｔ１及びレーザー照射期間Ｔ２に基づいて光源点灯制御を実行する。
【０１０４】
図１３Ｂに示す光源制御信号ＳLDは、レーザー光源６３のＯＮ／ＯＦＦを制御する信号であり、操作設定手段１４によって設定されたレーザー点灯開始時刻ｔ１及びレーザー照射期間Ｔ２に基づいて作成される。この例で、光源制御信号ＳLD＝「Ｈ」レベルで点灯（ＯＮ）である。この例では、時刻ｔ０でレーザー光源６３に「Ｌ」レベルのレーザー制御信号ＳLDが出力され、レーザー光ＬがＯＦＦしている状態である。この状態から、ＣＰＵ３５は、ＩＮＤＸ信号が立ち上がった時刻ｔ０からレーザー消灯維持時間Ｔ１を経過するまで、レーザー光源６３を積極的に消灯（ＯＦＦ）したままにする。
【０１０５】
このレーザー消灯維持時間Ｔ１は、回折格子型ライトバルブ６５を使用した複写機１００において、第１の実施例で説明したリボン変調制御に割り当てる時間である。このように積極的にレーザー消灯維持時間Ｔ１を設定すると、この時間を利用して、余裕を持って画像データＤINをセットできるようになる。そして、時刻ｔ１で「Ｈ」レベルの光源制御信号ＳLDをレーザー光源６３に出力する。
【０１０６】
これにより、ＩＮＤＸ信号が立ち上がった時刻ｔ０からＴ１時間経過後、時刻ｔ１で、レーザー光源６３が点灯し、その後、レーザー照射期間Ｔ２だけレーザー光源６３を点灯することができる。なお、ＣＰＵ３５は、時刻ｔ２で消灯するようにレーザー光源６３を制御する。
【０１０７】
このように、第２の実施例に係る複写機１００によれば、レーザー光Ｌの拡散度合い、回折格子型ライトバルブ６５の反射／回折誤差、レンズ光学系６４，６６等の精度、感光体ドラム７１の感度等の機内条件を考慮して、レーザー点灯開始時刻ｔ１及びレーザー照射期間Ｔ２を設定し、用紙搬送（ドラム回転）方向のライン間で、レーザー光源６３の点灯及び消灯を制御する光源点灯制御が実行される。
【０１０８】
従って、レーザー消灯維持時間Ｔ１に、図７に示したレーザー光源６３を消灯した状態で、次のラインのアナログの画像信号Ｓoutに基づいて回折格子型ライトバルブ６５の固定リボン３に対する可動リボン４の位置を制御するリボン変調制御を実行できる。この制御の結果、レーザー照射期間Ｔ２において、既に可動リボン４の姿勢（変位）が完了し、両リボン３，４により構成される回折格子が静定された状態で、その画像信号Ｓoutに基づく０次回折光Ｌ０を一斉に感光体ドラム７１に照射することができる。これにより、第１及び第２の実施例と同様にして当該ラインに画像データＤINを高い精度で書込むことができ、回折格子型ライトバルブ６５を採用した複写機１００においても、第１の実施例と同様にして高解像度の画像を形成出力できるようになる。
【実施例４】
【０１０９】
図１４Ａ及びＢは、第４の実施例としての複写機１００のレーザー光源６３の制御例を示すタイムチャートである。
この例では、ライン切り替わり区間に、変調動作期間Ｔｍを設定し、この変調動作期間Ｔｍを第１の実施例で説明したリボン変調制御に割り当てたものである。
【０１１０】
図１４Ａに示す波形Ｉは、ライン切り替わりタイミング時の可動リボン４のダウン（ｄｏｗｎ）状態及びアップ（ｕｐ）状態における１次回折光Ｌ１の光出力を示している。図１４Ａにおいて、縦軸は光出力であり、横軸は時間ｔである。Ｔｍは、変調動作期間である。この変調動作期間Ｔｍとは、ライン間で画素の画像データＤINを変更するために、各画素に対応する回折格子型ライトバルブ６５の可動リボン４の位置を変更する時間をいう。
【０１１１】
図５に示した可動リボン４によれば、図１４Ａに示すダウンの状態に、１次回折光Ｌ１の光出力の強度が最も大きい。また、図１４Ａに示すアップの状態に、１次回折光Ｌ１の光出力の強度が最も小さくなる。つまり、ライン切り替わりタイミング時の可動リボン４がダウンからアップの状態に変位するとき、及び、その可動リボン４がアップからダウンの状態に変位するときに、感光体ドラム７１に到達する１次回折光Ｌ１のエネルギーに変動が生ずる。そこで、変調動作期間Ｔｍは、レーザー光源６３をＯＦＦするようになされる。
【０１１２】
図１４Ｂは、レーザー光源６３をＯＮ／ＯＦＦする光源制御信号ＳLDを示している。この例で、ライン切り替わりタイミング時の可動リボン４がダウンからアップの状態に変位するとき、及び、その可動リボン４がアップからダウンの状態に変位するときに、光源制御信号ＳLD＝「Ｌ」レベルにしてレーザー光源６３を消灯するようになされる。画像データＤINを書き込むときは、光源制御信号ＳLD＝「Ｈ」レベルにしてレーザー光源６３を点灯するようになされる。
【０１１３】
このように、第４の実施例としての複写機１００によれば、変調動作期間Ｔｍ中は、光源制御信号ＳLD＝「Ｌ」レベルにしてレーザー光源６３が消灯されるので、従来方式のような過渡的な動作による露光の影響を排除することができる。因みに、従来方式では、変調動作期間Ｔｍにも、レーザー光Ｌが回折格子型ライトバルブ６５に照射され、感光体ドラム７１に１次回折光Ｌ１が到達するが、その１次回折光Ｌ１のエネルギーが可動リボン４のアップ／ダウン又はダウン／アップによって変動が生ずる。その変動を受けた感光体ドラムに画像ノイズが露光されてしまう。これを防止するため、本発明方式では、変調動作期間Ｔｍ中、レーザー光Ｌを消灯するようになされる。
【実施例５】
【０１１４】
図１５は、第５の実施例としての複写機１００の階調制御例を示すグラフである。  
図１５において、縦軸は回折光出力であり、レーザー光源６３による０次回折光Ｌ０の出力の強度（０．０〜１．０）を示している。横軸は、書込み電圧Ｖｗであり、画像書込み手段６０における可動リボン４と共通電極２との間に加える印加電圧である。この回折光出力特性IIによれば、印加電圧＝７Ｖ〜１４Ｖの範囲IIIでリニアに変化している。この例では、リニアな範囲IIIを階調制御に利用される。この階調制御によれば、印加電圧＝７Ｖ〜１４Ｖの範囲IIIで、２，４，８，１６，３２，６４，１２８，２５６階調を実行することができる。この場合に、変調動作期間Ｔｍ中にレーザー光Ｌが点灯していると、変調動作期間Ｔｍの１次回折光Ｌ１も出力される。そこで、本発明方式では、変調動作期間Ｔｍ中、レーザー光Ｌを消灯するようになされる。
【０１１５】
このように、第５の実施例としての複写機１００によれば、回折格子型ライトバルブ６５の動作中（可動リボンの変動中）、レーザー光源６３を消灯するので、より精度のよい、かつ、直線性のよい階調制御を実行できるようになる。
【０１１６】
上述の実施例では、白黒用のデジタル複写機の場合について説明をしたが、これに限られることはなく、カラー用のプリンタや、ファクシミリ装置、複合機等にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
この発明は、照射光をライン単位の画像データに基づいて変調する回折格子型ライトバルブを有して高速画像書込み処理可能な白黒用及びカラー用のプリンタや、ファクシミリ装置、デジタル複写機、複合機等に適用して極めて好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の各実施例としてのデジタル高速複写機１００の構成例を示す概念図である。
【図２】回折格子型ライトバルブ６５の１画素の構成例を示す斜視図である。
【図３】回折格子型ライトバルブ６５の全体構成例を示す平面図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は、回折格子型ライトバルブ６５における可動リボン４の動作例を示す幅方向の断面図である。
【図５】回折格子型ライトバルブ６５における２画素分の動作例を示す長さ方向の断面図である。
【図６】複写機１００の画像書込み手段６０における露光原理を示す上面図である。
【図７】複写機１００の制御系の構成例を示すブロック図である。
【図８】第１の実施例としての複写機１００の画像書込み手段６０及びその周辺回路の構成例を示すブロック図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明方式に係るレーザー光源６３の制御例を示すタイムチャート及びエネルギー分布例を示す図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｃ）は、比較例としてのレーザー光源の制御例を示すタイムチャート及びエネルギー分布例を示す図である。
【図１１】複写機１００における複写時の動作例を示すフローチャートである。
【図１２】第２の実施例としての複写機１００の画像書込み手段６０’及びその周辺回路の構成例を示すブロック図である。
【図１３】（Ａ）及び（Ｂ）は、第３の実施例としての複写機１００のレーザー光源６３の制御例を示すタイムチャートである。
【図１４】（Ａ）及び（Ｂ）は、第４の実施例としての複写機１００のレーザー光源６３の制御例を示すタイムチャートである。
【図１５】第５の実施例としての複写機１００の階調制御例を示すグラフである。
【図１６】従来例に係る回折格子型ライトバルブを応用した書込み系の制御例を示すタイムチャート及びエネルギー分布例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１  シリコン基板
２  共通電極
３  固定リボン
４  可動リボン
１１  原稿読取手段
１２  記憶手段
１３  画像メモリ
１４  操作設定手段
１５  制御手段
１８  表示手段
２１  画像処理回路
２３  給紙手段
３５  ＣＰＵ（制御手段）
４８  操作パネル（表示手段＋操作手段）
６０  画像書込み手段（画像形成手段）
６３  レーザー光源
６５  回折格子型ライトバルブ
７０  画像形成手段
７９  駆動手段
１００  複写機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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