(57)【要約】【課題】広い光量可変範囲に対応しつつドループによる画質劣化を防止することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】半導体レーザの出力するレーザ光で感光体上を走査する光走査ユニット１５０と、光走査ユニット１５０の光学効率を、その光路中にＮＤフィルタを挿抜することで変更する透過率調整装置１７０と有し、露光制御部１２０は、半導体レーザをドループの影響が許容される最小許容発光量以上の領域で使用すると共に、ＮＤフィルタの挿抜により、感光体上での光量可変範囲を拡張する。たとえば、ＮＤフィルタを抜いて半導体レーザを最小許容発光量とした状態よりも感光体上での光量を下げる場合は、ＮＤフィルタを挿入する。【選択図】図１
2012011706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザを光源とし、画像データに応じて変調されたレーザ光で感光体上を走査する光走査装置と、
前記光走査装置の光学効率を第１状態と該第１状態より光学効率の低い第２状態に切り替える透過率調整装置と、
前記半導体レーザを所定の発光量以上の領域で使用すると共に、前記透過率調整装置を制御して前記第１状態と第２状態の切り替えを行う露光制御部と、
を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記透過率調整装置は、減光フィルタと、前記減光フィルタを前記光走査装置の光路中に挿抜する挿抜部とを有し、前記減光フィルタを前記光路中に挿抜することで前記第１状態と前記第２状態を切り替える
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３】
前記透過率調整装置は、前記光走査装置が有するポリゴンミラーより上流に配置する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記露光制御部は、前記感光体上での光量の指示値が、所定の閾値以下の場合は前記第２状態に切り替える
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記露光制御部は、前記光走査装置による前記走査の速度が第１速度の場合は前記第１状態に、前記第１速度より遅い第２速度の場合は前記第２状態に切り替える
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記露光制御部は、前記感光体の感度が、所定の閾値を超える場合は前記第２状態に切り替える
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つ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、レーザ光で感光体上を走査して画像を形成する画像形成装置に係り、特に半導体レーザのドループ特性に起因した画質劣化を防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像データに応じて変調されたレーザ光で感光体上を走査して画像を形成する画像形成装置においては、装置の使用温湿度環境や感光体の劣化等によって電子写真プロセスの現像条件が変化し、感光体上の必要光量も変化する。そのため、最適な光量に調整する必要があり、この調整範囲として、通常、３〜４倍の光量可変範囲が必要とされる。
【０００３】
ところで、半導体レーザにはドループ特性があり、低出力域では画質の劣化を引き起こしてしまう。ドループ特性とは、半導体レーザの熱特性の一つで、図７に示すように、発光時の発熱で徐々に光量が低下する現象であり、次式で定義される。
ドループ（％）＝（Ｐａ−Ｐｂ）／Ｐｂ×１００
ここで、Ｐａは、発光開始時の発光量であり、Ｐｂは所定時間経過後の発光量である。所定時間は、想定される最長の発光継続時間にすればよく、たとえば、感光体上をレーザ光が１ライン走査する時間などに設定すればよい。実用的には数百μｓでよい。
【０００４】
ドループが大きいと、主走査方向の印字開始付近とそれ以降の部分とで画像濃度差が生じ、画質が劣化してしまう。一般的には、半導体レーザの発光量（以下、ＬＤ発光量）が低いほどドループが大きく、ＬＤ発光量が高いほどドループは小さくなる。
【０００５】
ドループ対策として、半導体レーザを、ドループの影響を受けない一定以上の発光量域で使用できるように、予め走査光学系の光学効率を設定するようにした画像形成装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。この装置では、製造工程で最適な透過率となるようにコーティングされた光学素子を選択的に組み込んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１３７１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
複写機などでは、使用される紙種もさまざまであり、厚紙でも普通紙と同等の画質が要求される。厚紙の場合、トナーを適切に熱定着するために普通紙より長い定着時間を要するので、プロセス速度を、普通紙使用時よりも遅くした、いわゆる厚紙モード等が設けられる。このようにプロセス速度を遅くすると、レーザ光の走査速度も遅くされる。該走査速度の低下に伴う感光体の露光量増加を相殺するには、半導体レーザの発光量を小さくする必要がある。したがって、普通紙モードのみの場合は３〜４倍の光量可変範囲で収まるときでも、普通紙モードと厚紙モードの双方に対応するためには、必要とされる感光体上の光量可変範囲が更に広がるので、ドループの影響が出ない発光量域のみで半導体レーザを使用することが困難になる。
【０００８】
また、近年の画像形成装置では、高速化、高解像度化に対応して、１度に複数ライン分の露光走査を行うマルチビーム化が進んでいるが、マルチビーム化で多用される半導体レーザアレイでは、同一チップ上に複数の発光点があるため、同時発光した際の発熱の影響が顕著になり、よりドループが悪化してしまう。
【０００９】
たとえば、同一チップ上に８本の発光点を持ち、絶対最大定格出力１５ｍＷの８ビーム半導体レーザアレイでは、図８に示すように、ドループによる画質劣化を許容できるＬＤ発光量は２．５ｍＷ以上になる。
【００１０】
ここで、感光体上の光量可変範囲が３倍（０．０９５〜０．２８５ｍＷ）であり、厚紙モードにおいてトナーの定着性を確保するために普通紙モードに対しプロセス速度を２／３に落とす画像形成装置を想定すると、この画像形成装置で必要とされる感光体上の光量の可変範囲は４．５倍で、０．０６３〜０．２８５ｍＷとなる。
【００１１】
一方、走査光学系の光学効率は、半導体レーザの広がり角のばらつきや光学素子の透過率・反射率のばらつきにより、標準値に対し±３０％程度のばらつきを有している。たとえば、標準値（設計値）が２．７４％の場合、１．９２％から３．５６％の間でばらつく。
【００１２】
このとき、図９のグラフで示すように、光学効率が最大の３．５６％で、感光体上の光量として最小の０．０６３ｍＷを得るためのＬＤ発光量は１．７８ｍＷとなり、ドループによる画質劣化を防ぐための最小許容値である２．５ｍＷを下回ってしまう。図９で斜線を施した領域Ｆはドループが許容量を超える範囲である。
【００１３】
ドループによる画質劣化を防ぐ対策として、走査光学系全体の光学効率を下げることも考えられる。すなわち、ＬＤ発光量が２．５ｍＷのときに感光体上の光量を０．０６３ｍＷとするための光学効率は２．５２％になる。この値を、±３０％のばらつきの最大値とするには、光学効率の標準値を１．９４％まで下げればよい。しかし、こうすると、光学効率のばらつきの最小値は２．５２×０．７＝１．３５％になるため、必要とされる感光体上の最大光量である０．２８５ｍＷを得るためには、ＬＤ発光量は２１．１ｍＷとなり、絶対最大定格出力１５ｍＷを超えてしまう。したがって、固定的に光学効率を下げる方法では対応できない。
【００１４】
特許文献１に開示の技術は、製造工程で最適な透過率となるようにコーティングされた光学素子を選択的に組み込む方法のため、コーティングの異なる複数の光学素子を準備しておく必要があり、更には、その使用数も不確定なため、製造管理上、非常に無駄なコストと労力を要する。さらに、先ほど説明したように、光学効率の標準値を如何に選択したとしても、必要な光量可変範囲が広い場合には対応できず、厚紙モードと普通紙モードの双方をカバーすることなどはできない。
【００１５】
本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、広い光量可変範囲に対応しつつドループによる画質劣化を防止することのできる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
【００１７】
［１］半導体レーザを光源とし、画像データに応じて変調されたレーザ光で感光体上を走査する光走査装置と、
前記光走査装置の光学効率を第１状態と該第１状態より光学効率の低い第２状態に切り替える透過率調整装置と、
前記半導体レーザを所定の発光量以上の領域で使用すると共に、前記透過率調整装置を制御して前記第１状態と第２状態の切り替えを行う露光制御部と、
を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【００１８】
上記発明では、半導体レーザを所定の発光量以上の領域で使用するのでドループが防止される。また、発光量域を所定の発光量以上に制限しても、光走査装置の光学効率を透過率調整装置によって切り替えることで、感光体上での光量可変範囲を広く確保することができる。透過率調整装置は、少なくとも光学効率を第１状態と第２状態の２段階に変更できればよく、より多段階に変更できるものや、光学効率を所定範囲で連続的に変更できるものでもよい。
【００１９】
［２］前記透過率調整装置は、減光フィルタと、前記減光フィルタを前記光走査装置の光路中に挿抜する挿抜部とを有し、前記減光フィルタを前記光路中に挿抜することで前記第１状態と前記第２状態を切り替える
ことを特徴とする［１］に記載の画像形成装置。
【００２０】
上記発明では、光路中への減光フィルタの挿抜によって、光走査装置の光学効率を変更する。装置構成が簡易になると共に、レーザビームが通る範囲（ビーム径に対応する領域）について均一な透過率を容易に得ることができる。
【００２１】
［３］前記透過率調整装置は、前記光走査装置が有するポリゴンミラーより上流に配置する
ことを特徴とする［１］または［２］に記載の画像形成装置。
【００２２】
上記発明では、レーザ光がポリゴンミラーによって走査される前の段階、すなわち、光路が固定的に定まる部分に透過率調整装置を配置する。ポリゴンミラーより下流に配置する場合に比べて、構成の簡略化が図られる。
【００２３】
［４］前記露光制御部は、前記感光体上での光量の指示値が、所定の閾値以下の場合は前記第２状態に切り替える
ことを特徴とする［１］乃至［３］のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【００２４】
上記発明では、感光体上での光量指示値が閾値以下の場合は、第１状態より光学効率の低い第２状態に設定する。これにより、半導体レーザを所定の発光量以上の領域で使用しつつ、感光体上の光量を閾値以下に下げることができる。
【００２５】
［５］前記露光制御部は、前記光走査装置による前記走査の速度が第１速度の場合は前記第１状態に、前記第１速度より遅い第２速度の場合は前記第２状態に切り替える
ことを特徴とする［１］乃至［３］のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【００２６】
上記発明では、感光体上の走査速度を遅くすると、単位面積あたりのレーザビーム照射時間が長くなるので、その分、感光体上の光量を下げる必要が生じる。そのため、走査速度を第１速度より遅い第２速度にする場合は、第１状態より光学効率の低い第２状態に設定する。これにより、半導体レーザを所定の発光量以上の領域で使用しつつ、感光体上の光量を適正値に下げることができる。
【００２７】
［６］前記露光制御部は、前記感光体の感度が、所定の閾値を超える場合は前記第２状態に切り替える
ことを特徴とする［１］乃至［３］のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【００２８】
上記発明では、感光体の感度が、所定の閾値を超える場合（高感度の場合）は、感度が低い場合よりも感光体上での光量を下げる必要が生じる。そこで、感光体の感度が所定の閾値を超える場合は第１状態より光学効率の低い第２状態に設定する。これにより、半導体レーザを所定の発光量以上の領域で使用しつつ、感光体上の光量を低く抑えることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る画像形成装置によれば、広い光量可変範囲に対応しつつドループによる画質劣化を防止することができる。たとえば、厚紙モードと普通紙モードの双方に対応しつつドループによる画質劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置が有する光走査ユニットの構成を示す説明図である。
【図３】感光体上の光量と光量指示値との関係（比例関係）を示す特性図である。
【図４】透過率調整素子を挿抜する場合における感光体上の光量とＬＤ発光量の関係の一例を示す特性図である。
【図５】透過率調整素子を抜いた状態（通常露光状態）における感光体上の光量とＬＤ発光量の関係を示す特性図である。
【図６】透過率調整素子を挿入した状態（減光状態）における感光体上の光量とＬＤ発光量の関係を示す特性図である。
【図７】ドループ特性（ＬＤ発光量と発光継続時間との関係）を示す特性図である。
【図８】ＬＤ発光量とドループ量（％）との関係を示す特性図である。
【図９】光走査装置の光学効率のばらつき範囲について、感光体上の光量とＬＤ発光量との関係を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００３２】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１００の概略構成を示している。画像形成装置１００は、記録紙に画像を形成して出力する機能を備えたプリンタや複写機、複合機などである。画像形成装置１００は、全体制御部１０１と、画像処理部１１０と、露光制御部１２０と、レーザ駆動回路１３０と、プリントエンジン１４０とを備えている。
【００３３】
全体制御部１０１は、画像形成装置１００の各部を制御する機能を果たし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを主要部として構成される。画像処理部１１０は、出力対象の画像データに対して、その画像データの特性や内容に応じた画像処理を施す機能を果たす。また、マルチビームに対応して、複数ライン分の画像データを同時に出力する機能を果たす。
【００３４】
なお、出力対象の画像データは、外部の端末装置からネットワークを通じて入力される。あるいは、原稿を光学的に読み取るスキャナ部から入力される。あるいはハードディスク装置などの記憶装置から読み出されて入力される。これら画像データの入力部分については図示省略する。
【００３５】
露光制御部１２０は、画像処理部１１０から入力される画像データや所定の命令データに応じてレーザの発光の制御、および後述する透過率調整装置１７０の制御を行う。レーザ駆動回路１３０は、露光制御部１２０の制御に基づいて光源（半導体レーザ）を駆動する。
【００３６】
プリントエンジン１４０は、露光により画像形成を行う機能を果たし、複数のレーザビームで走査を行う光走査ユニット（光走査装置）１５０と、電子写真方式のプロセスユニット１６０と、透過率調整装置１７０と、給紙部に収容されている記録紙を繰り出して搬送する搬送部１８０を備えて構成されている。
【００３７】
プロセスユニット１６０は、搬送部１８０によって搬送される記録紙上にトナー像を形成して定着させる機能を果たす。プロセスユニット１６０は、円筒状を成して所定方向に回転される感光体ドラム１６１（図２参照）を備えている。感光体ドラム１６１の周囲には、帯電装置、現像装置、転写分離装置、クリーニング装置が配置される。帯電装置は、コロナ放電によって感光体ドラム１６１を一様に帯電させ、光走査ユニット１５０はこの帯電された感光体ドラム１６１上を、画像データに応じて変調されたレーザ光で走査することで、感光体ドラム１６１上に静電潜像を形成する。
【００３８】
現像装置は、感光体ドラム１６１上に形成された静電潜像をトナーで現像して顕像化する。転写分離装置は、電界を与えることで感光体ドラム１６１上のトナー像を、搬送部１８０によって搬送されてきた記録紙に静電的に転写し、さらに、除電により感光体ドラム１６１から記録紙を分離する機能を果たす。クリーニング装置は、転写後に感光体ドラム１６１上に残ったトナーをブレード等で擦って除去し回収する。
【００３９】
定着装置は、記録紙の搬送経路上であってトナー像の転写位置の下流に配置されており、記録紙を加圧加熱して記録紙上のトナー像を記録紙に固着させる機能を果たす。定着装置によってトナー像の定着された記録紙は搬送部１８０によって排紙トレイまで搬送されて排出される。
【００４０】
図２は、光走査ユニット１５０の構成を示している。光走査ユニット１５０は、複数レーザビームを発生させる複数の光源としての半導体レーザ１５１と、半導体レーザ１５１から出射されたレーザビームＬｂを光学的に各種補正するコリメータレンズ１５２およびシリンドリカルレンズ１５３と、シリンドリカルレンズ１５３を経たレーザビームＬｂを主走査方向に走査するポリゴンミラー１５４と、ポリゴンミラー１５４で反射されたレーザビームＬｂに対して光学的に走査角度の補正を行うｆθレンズ１５５と、ｆθレンズ１５５で補正されたレーザビームＬｂに対して光学的な補正を行うシリンドリカルレンズ１５６と、水平同期信号検出のためのミラー１５７と、水平同期信号検出のための水平同期センサ１５８とを備えて構成されている。
【００４１】
透過率調整装置１７０は、透過率調整素子１７１と該透過率調整素子１７１をコリメータレンズ１５２とシリンドリカルレンズ１５３との間の光路中に挿抜する図示省略の駆動装置で構成される。たとえば、透過率調整素子１７１を光路中に挿入した挿入位置と、光路外へ退避させた退避位置との間でスライド移動可能に保持する機構と、透過率調整素子１７１を挿入位置と退避位置とに変位させるソレノイドによって構成する。また、ここでは、透過率調整素子１７１としてＮＤ(NeutralDensity)フィルタを使用している。半導体レーザ１５１が出力するレーザビームＬｂの波長の光を減光可能なフィルタであれば他の種類のフィルタでもよい。
【００４２】
なお、図２で半導体レーザ１５１として示した部分は、実際には複数の半導体レーザとこれらが出力する複数のレーザビームを合成する光学部とを含んで構成されたものでもよいし、一体に形成された複数ビームレーザアレイであってもよい。後述する具体例では、半導体レーザ１５１として、８つの光源（ＬＤ_１〜ＬＤ_８）が設けられているものとする。
【００４３】
上記光走査ユニット１５０により、複数のレーザビームが像担持体としての感光体ドラム１６１上で走査され、感光体ドラム１６１の回転を副走査方向の走査として、感光体ドラム１６１上にレーザビームＬｂに応じた潜像が形成される。なお、カラー画像形成装置の場合には、ここに示した光走査ユニット１５０を色数分配置する。
【００４４】
なお、この実施の形態では複数の光源で同時露光を行うので、画像処理部１１０は、複数の光源に対応して、複数の各ライン分の画像データを並行して出力する機能を有している。
【００４５】
画像形成装置１０は、画像形成モードとして、第１画像形成モードと、これよりもプロセス速度（画像形成速度）が低い（遅い）第２画像形成モードを備えている。たとえば、第１画像形成モードは普通紙に画像形成する場合に使用し、第２画像形成モードは厚紙に画像形成する場合に使用する。
【００４６】
通常の画像形成速度である第１画像形成モードでは、たとえば、解像度１２００ｄｐｉ（１２００ドット／２５．４mm）、副走査方向第１画像形成速度４２０mm／ｓ、ポリゴンミラー６面、ポリゴンモータ回転速度２４８０３ｒｐｍで、ポリゴンミラー１面毎の各走査で、８光源（ＬＤ_１〜ＬＤ_８）全てを使用し、一度に８本のレーザビームで感光体ドラム１６１上に潜像の形成を行う。
【００４７】
一方、第１画像形成モードよりも低速な第２画像形成モードでは、たとえば、副走査方向第２画像形成速度を副走査方向第１画像形成速度の２／３の２８０mm／ｓに低下させて画像形成を実行する。このとき、レーザビームは８本のまま、ポリゴンモータの回転速度を１６５３５ｒｐｍ（第１画像形成モードでの回転速度の２／３）に変更する。このような低速で画像形成することにより、定着装置での定着性が向上する。
【００４８】
ところが、第１画像形成モードとこれよりプロセス速度が低速な第２画像形成モードを設ける場合、「発明が解決しようとする課題」の項で説明した通り、必要とされる感光体上の光量可変範囲が広くなり、これに対応するために半導体レーザの低光量域を使うと、ドループにより画質劣化が生じてしまう。
【００４９】
そこで、本発明では、半導体レーザ１５１を所定の発光量（許容最小発光量とする）以上の領域、すなわち、ドループ特性が良好な発光量域で使用すると共に、透過率調整素子１７１を光路外に退避させた通常露光状態と、透過率調整素子１７１を光路中に挿入した減光状態とに切り替えることで、半導体レーザ１５１を許容最小発光量以上の発光量域で使用しつつ感光体ドラム１６１（感光体とも略す）上での光量可変範囲を拡張する。
【００５０】
通常露光状態と減光状態との切り替えには、切り替えの基準が相違する各種の手法がある。なお、以下の具体例では、各種条件は「発明が解決しようとする課題」の項で示したものと同一とする。すなわち、半導体レーザ１５１の絶対最大定格出力は１５ｍＷ、ドループによる画質劣化を許容できるＬＤ発光量域は２．５ｍＷ以上、第１、第２画像形成モードの双方に対応するために必要な光量可変範囲は４．５倍で０．０６３〜０．２８５ｍＷ、光走査ユニット１５０の光学効率は最小値１．９２％から最大値３．５６％の間でばらつくもの、とする。
【００５１】
＜第１手法＞
感光体上の光量に応じて透過率調整素子１７１を光路中に挿抜する。
図３に示すように、感光体上の光量と光量指示値は比例関係にある。たとえば、光量指示値が６３のとき感光体上の光量は０．０６３ｍＷ、光量指示値が２８５のとき感光体上の光量は０．２８５ｍＷとなる。この関係と、図９に示す感光体上の光量とＬＤ発光量との関係から、光量指示値からＬＤ発光量のレベルを知ることができる。たとえば、光走査ユニット１５０の光学効率が最大値（３．５８％）付近の場合、光量指示値が概ね８９以下ではＬＤ発光量は２．５ｍＷを下回る可能性がある。
【００５２】
そこで、光量指示値が所定の閾値以下の場合は透過率調整素子１７１を光路中に挿入し（減光状態）、光量指示値が所定の閾値より大きい場合は透過率調整素子１７１を光路中から抜く（通常露光状態）ように制御する。閾値は、上記の例では８９以上にする。
【００５３】
図４は、透過率調整素子１７１を挿抜する場合における感光体上の光量とＬＤ発光量の関係の一例を示している。この例では、感光体上の光量可変範囲比（最大値と最小値の比）は４．５倍であるため、光量指示値の最小値６３に、「４．５」の平方根を乗じた値である１３４を閾値として、透過率調整素子１７１の挿抜を制御する。ここで、透過率調整素子１７１の透過率を１／（４．５の平方根）、にすることにより、必要とされる感光体上の光量範囲を２つに分け、その上側と下側でＬＤ発光量をほぼ同一にすることができる。
【００５４】
たとえば、画像形成装置１００としては次のように動作する。全体制御部１０１は、記録紙の厚み、温湿度環境などから今回の画像形成で使用する光量指示値を求めて、露光制御部１２０に通知する。露光制御部１２０は、その光量指示値と閾値（本例では１３４）とを比較し、閾値以上であれば、透過率調整素子１７１を抜く状態（通常露光状態）に設定する。そして、図３と、図４の上側の特性とを使用して、その光量指示値に対応するＬＤ発光量を求め、該ＬＤ発光量となるように半導体レーザ１５１を画像データに応じて駆動する。
【００５５】
一方、露光制御部１２０は、光量指示値が閾値未満の場合は透過率調整素子１７１を光路中に挿入する状態（減光状態）に設定する。そして、図３と、図４の下側の特性とを使用して、その光量指示値に対応するＬＤ発光量を求め、該ＬＤ発光量となるように半導体レーザ１５１を画像データに応じて駆動する。
【００５６】
なお、本実施の形態では、感光体上の光量を２つに分け、その上側と下側で透過率調整素子１７１を挿抜する２段階の構成としたが、より細分化することでＬＤ発光量の変化範囲を抑制することができる。たとえば、透過率調整素子１７１を２個用意しておき、２個とも挿入する状態、１個のみ挿入する状態、２個とも抜く状態の３段階に切り替える。あるいは、透過率の異なる２種類の透過率調整素子１７１を用意し、透過率の低い方を挿入する状態、透過率の高い方を挿入する状態、２個とも抜く状態の３段階に切り替える、あるいはさらに２個とも挿入する状態を加えた４段階に切り替えるようにしてもよい。
【００５７】
＜第２手法＞
第２手法は、画像形成モードに応じて透過率調整素子１７１を光路中に挿抜する。
図５に示すとおり、第１画像形成モードでは感光体上の光量の最小値は０．０９５ｍＷであり、ＬＤ発光量は最低でも２．６７ｍＷであり、許容最小発光量の２．５ｍＷを上回っている。
【００５８】
一方、第２画像形成モードでは感光体上の光量の最小値は０．０６３ｍＷになるので、ＬＤ発光量の最小値は１．７８ｍＷで、許容最小発光量の２．５ｍＷを下回ってしまう。
【００５９】
そこで、第２画像形成モードの時に透過率調整素子１７１を光路中に挿入し（減光状態とし）、第１画像形成モードの時に透過率調整素子１７１を光路中から抜くように制御する。
【００６０】
ここで、透過率調整素子１７１の透過率を、第１画像形成モードに対する第２画像形成モードの副走査方向の画像形成速度比と同じ２／３にすることにより、図６に示すとおり、第２画像形成モード（図６）と第１画像形成モード（図５）でＬＤ発光量域がほぼ同一になる。
【００６１】
具体的動作としては、全体制御部１０１は各種条件（たとえば、記録紙の種類）により、画像形成を第１画像形成モードで実行するか第２画像形成モードで実行するかを決定し、これを露光制御部１２０に通知する。たとえば、普通紙を使用する場合は第１画像形成モードを、厚紙を使用する場合は第２画像形成モードを選択する。露光制御部１２０は、第１画像形成モードの指定を受けた場合は、透過率調整素子１７１を抜く状態（通常露光状態）に設定し、図３と図５の特性とを使用して、光量指示値に対応するＬＤ発光量を求め、該ＬＤ発光量となるように半導体レーザ１５１を画像データに応じて駆動する。第１画像形成モードでは、光量指示値が許容範囲より低い値になることはなく、図５の範囲でカバーされる。
【００６２】
一方、第２画像形成モードの指定を受けた場合は、透過率調整素子１７１を光路中に挿入する状態（減光状態）に設定し、図３と図６の特性とを使用して、その光量指示値に対応するＬＤ発光量を求め、該ＬＤ発光量となるように半導体レーザ１５１を画像データに応じて駆動する。第２画像形成モードでは、光量指示値は小さくなり、図６の範囲でカバーされる。
【００６３】
＜第３手法＞
第３手法は、感光体の状態および画像形成装置１００の使用温湿度環境に応じて透過率調整素子１７１を光路中に挿抜する。
感光体は、初期状態で感度が高く、経時的に感度が低下していく特性がある。また、高温高湿では感度が高く、低温低湿では感度が低下する特性がある。
【００６４】
そこで、感光体が初期状態付近で、かつ、使用温湿度環境が高温高湿の場合は透過率調整素子１７１を光路中に挿入し、それ以外の状態では透過率調整素子１７１を光路中から抜く。
【００６５】
具体的動作としては、感光体の使用時間と使用温湿度環境を入力値とし、透過率調整素子１７１を挿入するか抜くかを示す挿抜情報を出力値とするルックアップテーブルを、実験等を行って予め作成し、これを露光制御部１２０に記憶しておく。そして、露光制御部１２０は、現時点での感光体の使用時間と使用温湿度で上記ルックアップテーブルを参照して挿抜情報を取得する。取得した挿抜情報が「抜く」を示す場合は、透過率調整素子１７１を抜く状態（通常露光状態）に設定し、図３と図５の特性とを使用して、光量指示値に対応するＬＤ発光量を求め、該ＬＤ発光量となるように半導体レーザ１５１を画像データに応じて駆動する。この場合、感光体は通常もしくは低感度なので、光量指示値が低い値になることはなく、図５の範囲でカバーされる。
【００６６】
一方、取得した挿抜情報が「挿入」を示す場合は、透過率調整素子１７１を光路中に挿入する状態（減光状態）に設定し、図３と、図６の特性とを使用して、その光量指示値に対応するＬＤ発光量を求め、該ＬＤ発光量となるように半導体レーザ１５１を画像データに応じて駆動する。この場合、感光体は高感度なので、光量指示値は小さくなり、図６の範囲でカバーされる。
【００６７】
感光体の使用時間は、たとえば、プリント枚数を計数するカウンタの値としてもよい。なお、透過率調整素子１７１の挿抜の判断は、感光体の使用時間と使用温湿度の双方に基づく場合に限らず、感光体の感度を直接もしくは間接的に測定（推定）して判断すればよい。たとえば、感光体の感度を推定できるのであれば、感光体の使用時間と使用温湿度のうちのいずれか一方の項目のみに基づいて挿抜判断を行ってもよい。また、感光体の感度を推定可能な別のパラメータに基づいて挿抜判断を行ってもよい。さらには、感光体の感度を直接計測し、その計測結果に基づいて挿抜判断を行ってもよい。たとえば、感光体にパッチ画像を形成し、その濃度を光学的に測定することで感度を計測することができる。
【００６８】
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００６９】
実施の形態では、露光走査によって感光体ドラム１６１上に画像（静電潜像）を形成する場合を例に説明したが、走査対象となる感光体はこれに限定されず、たとえば、フィルム上に露光走査により画像を形成する場合なども含まれる。
【００７０】
光走査ユニット１５０は、実施の形態に示す構成に限定されず、レーザ光を感光体上で走査するものであれば、他の構成でもかまわない。
【００７１】
また実施の形態では、第１画像形成モードとこれよりもプロセス速度が低い第２画像形成モードを有する画像形成装置１００を例に説明したが、これに限定されるものではない。プロセス速度が異なる３種類以上の画像形成モードを有する画像形成装置１００でもよく、逆に、１つの画像形成モードのみを有する画像形成装置に対して本発明を適用してもかまわない。たとえば、第１画像形成モードのみであっても温度・湿度による感光体の感度変動が大きい場合などに本発明は有効である。
【００７２】
また、感光体の感度（感光体の使用時間や温度、湿度）やプロセス速度など複数の要素に基づいて、透過率調整素子１７１の挿抜判断を行うようにしてもよい。
【００７３】
また、実施の形態では、透過率調整素子１７１を光路中への挿抜によって走査光学系の光学効率を切り替えるようにしたが、たとえば、透過率調整装置１７０は、光の透過率を制御可能な素子を光路中に固定的に設置する構成でもかまわない。
【００７４】
実施の形態では、好ましい態様として、シリンドリカルレンズ１５３とコリメータレンズ１５２の間の光路中に透過率調整素子１７１を挿抜するようにしたが、ポリゴンミラー１５４より上流側であればよい。
【００７５】
なお、実施の形態で示した具体的数値は一例であり、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【００７６】
１００…画像形成装置
１０１…全体制御部
１１０…画像処理部
１２０…露光制御部
１３０…レーザ駆動回路
１４０…プリントエンジン
１５０…光走査ユニット
１５１…半導体レーザ
１５２…コリメータレンズ
１５３…シリンドリカルレンズ
１５４…ポリゴンミラー
１５５…ｆθレンズ
１５６…シリンドリカルレンズ
１５８…水平同期センサ
１６０…プロセスユニット
１６１…感光体ドラム
１７０…透過率調整装置
１７１…透過率調整素子
１８０…搬送部
Ｌｂ…レーザビーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図７】
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【図８】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図９】
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