JPH10193683A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １ビットの細線をレーザー光等の光ビームに
よる露光の違いから生じる縦線と横線の潜像の形態差を
なくし、１ビットの細線画像の縦横線幅比を改善する。 【解決手段】 感光性の被露光面上を画像データで強度
変調した光ビームを周期的に露光走査して潜像を形成
後、現像、定着することにより画像情報を可視化する画
像形成装置において、画像データ中に光ビームが被露光
面にに対して移動する方向に平行な１本の走査ラインに
よって構成される細線画像の有無を検出する横１ビット
ライン検出手段３と、横１ビットライン検出手段の検出
に応じて光ビームをオン・オフする点灯パルスを発生す
るパルス発生手段４と、強度変調信号にパルス発生手段
からの点灯パルスを重畳する合成手段５とを備え、合成
手段の出力信号をレーザー駆動手段６に供給して被露光
面上を露光する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、副走査方向に移動
する感光性の被露光面上を画像データに応じて変調した
光ビームにより主走査して２次元の可視画像を形成させ
る画像形成装置に係り、特に細線の縦横比を向上して高
品質の画像を形成させることのできる画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタ、ＬＥＤプリンタあるい
はデジタル方式の複写機、もしくはファクシミリ等の画
像形成装置においては、画像情報で変調したレーザー光
等の光ビーム（以下、単にレーザー光とも称する）を感
光性の被走査媒体（以下、被露光面とも称する）を主走
査し、当該被露光面の回転または移動で副走査を行うこ
とで２次元の潜像を形成し、これをトナーを用いて現像
したトナー像を記録媒体に直接、あるいは中間転写体を
介して記録媒体に転写して上記画像情報を再現する。

【０００３】図９は本発明を適用する画像形成装置の一
例であるレーザープリンタの概略構成を説明する模式図
である。同図において、１０は画像データの書込み部で
あるレーザー書込み部で、光ビームＬを出射するレーザ
ー１１と、集束光学系１２と回転多面鏡１３および照射
光学系１５、所謂ｆ−θレンズ１５等の光学要素からな
り、画像データ（濃度データ）で変調された光ビームＬ
で感光体ドラム１６の表面をその軸方向に平行な方向の
主走査を行う。

【０００４】１００は書込み制御部、２００は画像処理
制御部であり、画像処理制御部２００からの画像データ
に基づいて書込み制御部１００がレーザー書込み部１０
を制御して感光体ドラム１６への潜像の書込みを行う。
感光体ドラム６の周囲には帯電器１９、現像器２０、ド
ラムクリーナー２２等の潜像形成およびトナー像形成部
材が配置され、また中間転写ベルト２４が対向する一次
転写位置に一次転写器２１が設けてある。

【０００５】中間転写ベルト２４はバックアップロール
２５を含む複数のロールに架張されて矢印方向に回転
し、バックアップロール２５に対して中間転写ベルト２
４を介して押接するように二次転写ロール２６が接離自
在に設置されている。また、中間転写ベルト２４の二次
転写位置の下流にはベルトクリーナー２７や剥離爪２８
が配置されている。

【０００６】一方、記録媒体３６は記録媒体トレイ２９
からピックアップロール３０で１枚ずつ取り出され、送
り出しロール３１で二次位置に給送される。レジロール
３２は二次転写ロール２６の上流側で記録媒体３６を保
持し、中間転写ベルト２４に担持されたトナー像が当該
二次転写位置に到達するタイミングで記録媒体３６を二
次転写位置に送給する。

【０００７】上記の各要素からなる作像部のプロセスコ
ントロールは作像制御部３００により実行される。感光
体ドラム１６は帯電器１９で表面を所定の極性で一様に
帯電され、この帯電表面にレーザー光Ｌによる画像デー
タの書込みが行われ、潜像が形成される。感光体ドラム
１６に書き込まれた潜像は、当該感光体ドラム１６の矢
印方向の回転で現像器２０に設置位置に到り、所定のト
ナーで現像されてトナー像として顕像化されて担持され
る。

【０００８】感光体ドラム１６に担持されたトナー像は
一次転写器２１が設置された中間転写ベルト２４との対
向位置に到り、感光体ドラム１６と中間転写ベルト２４
の対向領域に一次転写器２１にトナー像の帯電極性と逆
極性の電界を印加することで当該トナー像が中間転写ベ
ルト２４に一次転写される。一次転写後の感光体ドラム
１６はドラムクリーナー２７で残留トナーの除去がなさ
れ、次の作像サイクルのために再び帯電器１９で帯電が
なされる。

【０００９】中間転写ベルト２４はバックアップロール
２５を含む複数のロールに架張されて矢印方向の回転で
二次転写ロール１６が配置された二次転写位置に到る。
バックアップロール２５と二次転写ロール２６で中間転
写ベルト２４と記録媒体３６とを挟持搬送しながら二次
転写ロール２６とバックアップロール２５の間に二次転
写電界を印加することにより、中間転写ベルト２４に担
持された未現像トナー像が記録媒体３６上に転写され
る。

【００１０】二次転写後の記録媒体３６は剥離爪２８で
中間転写ベルト２４から剥離され、搬送ベルト３３によ
り定着器３４を通してトナー像を加熱加圧して定着す
る。定着された記録媒体３６は排出トレイ３５に排出さ
れる。上記は一色のトナーのみを使用した単色画像の形
成についての説明であるが、多色トナーを用いた所謂カ
ラー画像を形成するものでは、現像器２０として多色ト
ナーをもつカラー現像器を用い、感光体ドラム１６の複
数回の回転で所要の数のカラートナー像を中間転写ベル
ト２４に重ね転写した後、記録媒体に一括して転写す
る。

【００１１】図１０は図９に示した画像形成装置におけ
る画像データの書込み部の光学系の一例を説明する模式
図である。レーザー１１から出射した光ビームＬはコリ
メートレンズを含む集束光学系１２で平行光とされ、回
転多面鏡１３の反射面に入射される。回転多面鏡１３は
図示しないスキャナモータで回転駆動され、入射した光
ビームを一次元に走査する。回転多面鏡１３の反射面を
出た光ビームは結像光学系１４、感光体ドラム上での走
査速度を一定に保つためのｆ−θレンズ１５を通して感
光体ドラム１６の表面に潜像を形成する。

【００１２】また、上記光ビームは感光体ドラムの有効
画像領域の外側に走査され、ピックアップミラー１７で
ＳＯＳ（スタートオブスキャン）センサー１７に反射さ
れて、所謂走査開始信号（ＳＯＳ信号）を生成し、この
ＳＯＳ信号を基準としてレーザー１１の画像データによ
る変調を開始する。前記したように、感光体ドラム１６
の表面は一様な電位の帯電されており、光ビームの走査
による露光で画像データに応じた電位の静電潜像が形成
される。

【００１３】この潜像に対して一定のバイアス電圧のか
かった現像器を用いてトナー現像することで上記バイア
ス電圧を閾値とした現像がなされて顕像化される。な
お、図９に示した画像形成装置の構成はあくまで一例で
あり、この他に中間転写ベルト等の中間転写体を持たな
いもの、複数色毎に感光体ドラムを設置したもの等、様
々な形式をもつ画像形成装置があるが、基本的な作像プ
ロセスは共通である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このような画像形成装
置における画質向上の一つとして細線画像の確実な再現
があり、その目標値として線幅５０μｍ程度を得ること
ができる性能が求められている。上記線幅５０μｍ程度
は、例えば「表」などの画像を作成する際に通常指定さ
れる０．１ポイントの細線（線幅が３５μｍ）にほぼ近
いこと、３ポイントのルビを潰れなく再現できる線幅が
このクラスであることから設定されている。

【００１５】勿論、その前提として、縦線と横線が等し
く再現されることが重要な条件である。この細線画像を
作り出すレーザープリンタ類においては、次のような仕
様が一般的に用いられる。すなわち、画像データの解像
度は、６００ｄｐｉ（ドット パー インチ）×６００
ｄｐｉ、つまり一画素あたりの大きさは約４２μｍ。ま
た、感光体上を露光する光ビームのスポット径は６０〜
８０μｍ。

【００１６】したがって、上記の仕様のレーザープリン
タ類に望まれる細線再現性の期待値を前記した５０μｍ
の細線の再現という目標から考えると、一画素の大きさ
は４２μｍ、２画素では８４μｍになることから、概略
一画素分の大きさ相当の幅を持った細線が良好に得られ
ることが要求されるということになる。このような一画
素分の大きさ相当の幅を持った細線を１ビットラインと
称する。

【００１７】以下、この１ビットラインについて、図１
１と図１２を参照して説明する。図１１は感光体上を光
ビームの走査で露光した際の横１ビットラインと縦１ビ
ットラインの潜像の大きさを説明する感光体表面の電位
を立体的に示す模式図、図１２は同じく感光体表面の平
面電位を示す模式図である。まず、光ビームの移動する
方向、すなわち横方向の細線について説明すると、横１
ビットラインはレーザーを点灯したままその光ビームを
移動することによって得られる。これに対し、縦方向の
１ビットラインは、一画素分の点灯幅を持ったドットが
縦方向に並んだ集合体として形成される。

【００１８】ところが、１ビットラインをこのようなレ
ーザープリンタ類で得ようとすると、縦の１ビットライ
ンと横の１ビットラインの幅が必ずしも同等に出せない
という問題がある。図１１および図１２に示されたよう
に、横１ビットラインは単純な光ビームの移動で形成さ
れるが、縦１ビットラインはドットとドットの間に潜像
電位の浅い部分ができるため、平均の潜像深さ（電位の
深さ）は横線に比べて浅くなると共に、光ビームが縦方
向に１画素分移動するため、潜像の幅は横線の潜像幅よ
りも広くなる。

【００１９】このように、潜像電位の広さも深さも異な
る縦横の１ビットラインの潜像を実際にトナーで現像す
ると、当然のこととして縦線と横線とでは１ビットライ
ンの形は大きく異なってくる。まず、細線の潜像がその
ままの姿で現像されるような現像の系の場合、横１ビッ
トラインの潜像の深さが現像像の幅に効き、横１ビット
ラインが縦１ビットラインに比べて太く濃く現像されて
しまう。縦横線幅比という観点では、この条件の１ビッ
トラインは好ましいものではない。

【００２０】次に、細線やソリッド画像のへりに対して
電界が強調される、所謂フリンジ現象のある現像の系の
場合、縦線は潜像の幅の広さが現像像の幅に効き、現像
像の線幅は極端に広くなる。これに対し、横線は潜像の
幅が狭い分、現像像の幅も狭くなる。この結果、この条
件も縦横線幅比という観点では好ましいものではない。

【００２１】上記のような問題を解決するための対策と
して、従来、縦線はレーザーの点灯時間を短くして線
幅を細くし、横線は光ビーム径によって潜像幅を変える
ようにしたもの（特開昭５９−１８８６７５号公報）、
縦線の幅をレーザーの点灯時間を変えて調整するもの
（特開平１−１６７８６３号公報）、縦線は走査ライ
ンの間に補助露光ビームを点灯するようにしたもの（特
開平３−２１３３６０号公報）、縦線はレーザーの点
灯時間を変え、横線は光ビームの径によって線幅を調整
するもの（実開平３−１２７３５５号公報）、階調画
像とドットとでレーザーのパワーを変えるようにしたも
の（特開平１−２６７５７３号公報）などが提案されて
いる。

【００２２】上記およびに開示の技術は、縦細線
の点灯時間を１ビットよりも小さくすることになる。こ
の対策を採用した場合、図１４に示したように、レーザ
ーの点灯時間に伴って潜像の深さが極端に浅くなり、安
定した細線の再現には適さない。すなわち、図１３は縦
細線の露光幅と潜像の深さの関係の説明図であって、横
軸に感光体上の距離（μｍ）を、縦軸に感光体上の表面
電位（Ｖ）をとって示す。

【００２３】また、上記に開示の技術は、ゼログラフ
ィー用の画像形成装置のための技術ではないが、これを
ゼログラフィーに適用して考えた場合、補助露光用の第
二の光学系を新たに付加する必要があり、かつ潜像の
幅、深さをいたずらに深く広くしてしまうため、やはり
縦横線幅比を同等にするという観点では好ましいもので
はない。

【００２４】そして、に開示の技術は、ドット画像部
の場合のみレーザー光量を上げ、現像像の再現性を上げ
るというものあるが、レーザーの強度変調手段を新たに
付加する必要があり、かつ潜像の深さを深くしてしまう
ため、結果的に細線の現像像幅は太くなる。したがっ
て、この方法も細線を細く再現するには好ましいもので
はない。

【００２５】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解消し、１ビットの細線をレーザー光等の光ビームによ
る露光の違いから生じる縦線と横線の潜像の形態差をな
くし、１ビットの細線画像の縦横線幅比を改善した画像
形成装置を提供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は下記の構成としたものである。すなわち、
請求項１に記載の第１の発明は、感光性の被露光面上を
画像データで変調した光ビームを周期的に露光走査して
潜像を形成後、現像、定着することにより前記画像情報
を可視化する画像形成装置であって、前記画像データ中
に前記光ビームが前記被露光面にに対して移動する方向
に平行な１本の走査ラインによって構成される細線画像
の有無を検出する横１ビットライン検出手段と、上記横
１ビットライン検出手段の検出に応じて前記光ビームを
オン・オフする点灯パルスを発生するパルス発生手段
と、前記変調信号に前記パルス発生手段からの点灯パル
スを重畳する合成手段とを備え、前記合成手段の出力信
号をレーザー駆動手段に供給して前記被露光面上を露光
することを特徴とする。

【００２７】この構成により、露光方向に平行な１ビッ
トラインの露光時は光ビームの変調信号にオン・オフ信
号を重畳させることで当該１ビットラインも不連続なド
ットの集合体として縦横線幅の比を改善できる。また請
求項２に記載の第２の発明は、第１の発明における前記
光ビームの露光により形成された前記被露光面の静電潜
像の表面電位を検知する電位検知手段を有し、前記電位
検知手段の検知出力に応じて前記パルス発生手段から出
力するパルスのデューティー比を決定することを特徴と
する。

【００２８】この構成により、感光体上に形成された潜
像の電位に応じて１ビットラインの不連続ドットのオン
・オフ比を調整でき、縦横線幅比を精密に設定できる。
そして、請求項３に記載の第３の発明は、第１の発明に
おける横１ビットラインを含む基準パッチ形成手段と、
前記基準パッチのトナー形状を検知するパッチ形状検知
手段とを有し、前記パッチ形状検知手段の検知出力に応
じて前記パルス発生手段から出力するパルスのデューテ
ィー比を決定することを特徴とする。

【００２９】この構成では、感光体上に現像されたパッ
チのトナー像を検知する手段、中間転写ベルトに転写さ
れたパッチを検知する手段、あるいは記録媒体に再現さ
れたパッチを検知する手段の少なくとも１つを備えるこ
とで、当該パッチの形状に応じた前記１ビットラインの
不連続ドットのオン・オフ比を調整でき、縦横線幅比を
精密に設定できる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、実施例を参照して詳細に説明する。図１は本発明に
よる画像表示装置の一実施例の要部構成を説明するブロ
ック図であって、１は画像信号源、２は変調手段、３は
横１ビットライン検出手段、４はパルス発生手段、５は
合成手段、６はレーザー駆動手段である。なお、１１は
レーザーで、このレーザーを含むレーザー書込み部１０
は前記図９で説明してある。

【００３１】同図において、画像信号源１は画像表示装
置の画像処理部に備える画像メモリ等であり、この画像
信号源１からレーザー変調用の画像データが出力され
る。一方、画像データは横１ビットライン検出手段３に
も入力し、感光体ドラムの表面に対して移動する方向に
平行な１本の走査ラインによって構成される細線画像の
有無を検出する。横１ビットライン「有」の検出がある
と、この検出信号はパルス発生手段４に与えられ、レー
ザーのオン・オフを制御するレーザー点灯パルスを発生
する。

【００３２】このレーザー点灯パルスは合成手段５に与
えられ、変調手段２からの変調信号に重畳された後、レ
ーザー駆動手段６を制御してレーザー１１を駆動する。
図２は図１のレーザー点灯信号発生動作を説明するフロ
ーチャートであって、横１ビットライン検出手段３に画
像信号源１から画像データが入力すると（Ｓ−１）、こ
の画像データに横１ビットラインが有るか否かを判断し
（Ｓ−２）、「無」の場合は当該画像データはレーザー
駆動信号を変調手段２で変調してレーザーを駆動する
（Ｓ−３）。感光体ドラムの表面は変調された光ビーム
のみで露光されて潜像が形成される（Ｓ−５）。

【００３３】一方、画像データに横１ビットライン
「有」があると判断されたときは、横１ビットライン検
出手段３からこの「有」信号がパルス発生手段４に与え
られ、このパルス信号に上記の変調信号が重畳され（Ｓ
−３）、これをレーザー駆動手段に与えてレーザーを駆
動し（Ｓ−４）、潜像を形成する（Ｓ−５）。図３は横
１ビットライン検出手段の構成例の説明図であり、
（ａ）はブロック図、（ｂ）はマッチングパターンであ
る。

【００３４】同図において、３ａは直並列変換手段、３
ｂはパターン判定手段、３ｃはマッチングパターン、３
ｄはパターン判定手段である。この例では、横１ビット
ラインの検出を３×３のマッチングパターンを用いて検
出する。（ａ）に示したように、図１の画像信号源１、
例えば画像メモリから読み出しクロックで走査ライン毎
に読み出された画像信号は走査ライン３本分のラインメ
モリをもつ直並列変換手段３ａで主走査方向の注目画素
（ビット）の周囲８ビットの画素をパターン判定手段３
ｂのマッチングパターン３ｃと照合する。

【００３５】マッチングパターン３ｃは同図（ｂ）の斜
線を施したビットに示したように、注目画素“１”の周
囲８ビットのうち、副走査方向に隣接するビットが
“０”で、主走査方向に隣接するビットが“１”である
場合に判定手段３ｄは当該注目画素が横１ビットライン
を構成することを判定する。判定手段３ｄはこの判定結
果に基づいて光ビームをオン・オフする点灯パルスを発
生し、これを図１のパルス発生手段４に供給する。

【００３６】なお、上記実施例における重畳パルスの発
生手段としては、画像処理装置に多く用いられている三
角波を用いた階調画像濃度調整方式（ＰＷＭ方式）の回
路、あるいはワンショットマルチバイブレータ等のよう
に、レーザーの発光タイミング信号とレーザー発光時間
を自在に調整できる素子を用いてもよい。パルス点灯信
号が重畳された横１ビットラインの画像信号は、他の画
像信号と共にレーザー駆動回路に送られ、感光体ドラム
上に潜像を形成する。

【００３７】図４は本発明の他の実施例の構成を示すブ
ロック図、図５はその動作を説明するためのタイミング
図である。図４では、ページメモリ１Ａは記録担体に記
録させるべき画像データを１ページ分記憶する。バッフ
ァメモリ２Ａはページメモリ１Ａと同様の画像データ記
憶手段であり、印字行３ライン分を溜め込む機能と、画
像信号並びにある画素を含む３行×３列の画素マトリク
ス情報を送る機能を有する。

【００３８】ページメモリ１Ａより送り出された画像デ
ータ（図５のVideo1：画像信号）はバッファメモリ２Ａ
にて注目画素を含む印字ラインと、その前後１ラインの
計３ラインの形の画像情報に変換される。バッファメモ
リ２Ａは１行分の印字が終わると次の注目画素を含む印
字ラインとその前後１ラインの計３ラインを記憶する。

【００３９】バッファメモリ２Ａは画像信号を出すと同
時に、その画像信号を含む３行×３列の画素マトリクス
情報をその画素を含む印字ラインとその前後１ラインの
計３ラインの形の画像情報より選択して送り出す。バッ
ファメモリ２Ａより出された３行×３列の画素マトリク
ス情報は比較器６Ａに送られ、その注目画素が横１ビッ
トラインを構成するものであるか否かを検出する。すな
わち、比較器６Ａはこのマトリクスの形状が図３（ｂ）
に示す形状と一致するか否かを検出、一致するなら
「１」の信号を出力し、一致しないなら「０」の信号を
出す。

【００４０】高周波発生装置５Ａは「１」と「０」の信
号を繰り返す高周波（図８のVideo2）を出力する。筆比
較器６Ａより送り出された信号と高周波発生装置５Ａよ
り送り出された信号はＡＮＤゲート７Ａで論理積をとら
れる。この結果、注目画素が横１ビットラインであるな
ら、高周波波発生装置５Ａより送り出された高周波の
「１」と「０」の信号が、それ以外の画像を構成するも
のなら「１」の信号が形成される（図５のVideo3）。こ
の信号を反転器８Ａで反転した後（図５のVideo4）、バ
ッファメモリ２Ａより出された画像信号とＡＮＤゲート
３Ａで論理積を取る。この信号（図５のVideo5）をＬＤ
駆動信号としてＬＤ駆動回路４Ａに送り、ＬＤを駆動す
る。

【００４１】次に、本実施例の実施の形態をさらに具体
的に説明する。ここでは、前記図９に示した感光体ドラ
ムの表面に−７００Ｖを帯電し、光ビームで走査して露
光して潜像を形成した後、−５００Ｖのバイアス電圧を
かけた現像器を用いて顕像化する場合を例として説明す
る。前記したように、縦、横の１ビットラインの潜像は
前記図１１、図１２に示したような形状となる。縦１ビ
ットラインの潜像は、その深さおよび幅に凹凸がある
が、実際に現像するとほぼ真っ直ぐに均された状態に現
像される。その線幅および濃度は潜像の平均幅と潜像の
平均深さに従うことが実験の結果分かった。

【００４２】この条件で、サンプルの感光体ドラムを用
いて、６００×６００ｄｐｉ、光ビームの主・副走査方
向径とも６５μｍで、その潜像幅と深さをシミュレーシ
ョンした結果を表１に示す。

【００４３】

【表１】

【００４４】表１からも分かるようとおり、縦１ビット
ラインは横１ビットラインに比べて、潜像の電位が著し
く浅い。この結果、前記したように、細線の潜像がその
ままの姿で現像される現像系の場合、縦１ビットライン
の潜像の浅さが現像像の幅に効き、横１ビットラインが
濃く、太く現像されてしまう。次に、細線やソリッド画
像の縁に対して電界が強調される、所謂フリンジ現象の
ある現像系を用いた場合は、縦線では潜像の幅の広さが
現像像の幅に効き、現像像の線幅は極端に広くなる。こ
れに対し、横線では潜像の幅が狭い分、現像像の幅も狭
くなる。

【００４５】このような問題を解決するためには、縦・
横細線の幅と深さを自由に調整できればよい。そのため
の施策として、縦細線では光ビームのスポツト径を変え
たり、レーザーの点灯時間を変えたりする方法がある。
なお、この場合、前記図１１に示した潜像深さが極端に
浅くならない領域を選択することが望ましい。これに対
し、横細線はレーザーの連続点灯によって潜像が形成さ
れるため、光ビームのスポツト径と光量が決まると、そ
れだけで潜像の形状が決まってしまう。しかも、光量は
通常レーザー光のビームスポツト径とベタ（ソリッド）
部の潜像電位によって決定されてしまうため、それだけ
で横細線の形状は一義的に決まってしまう。そのため、
従来からの対策で横１ビットラインの潜像の形状を変え
るには、横１ビットラインに対してのみレーザーの光量
を調節するなどの対策を取らない限り、不可能であっ
た。

【００４６】しかし、上記した本発明の実施例によれ
ば、横線の潜像深さを調整して縦横線幅比が改善され
る。図６は横１ビットラインのパルス幅と潜像幅の平均
値との関係の説明図、図７は横１ビットラインのパルス
幅と潜像深さの平均値との関係の説明図であって、６０
０ｄｐｉ×６００ｄｐｉ、光ビームのスポツト径が主走
査方向・副走査方向とも６５μｍで、横１ビットライン
の潜像の幅、その深さとパルス幅のデューティー（Ｄｕ
ｔｙ）との関係をシミュレーションした結果である。

【００４７】重畳するパルスのデューティーを１００％
から落として行くと、徐々に潜像の幅は狭く、潜像の深
さは浅くなる。ここでデューティーが１００％〜７０％
の領域に着目すると、潜像の幅は１０μｍ以内しか変化
しないが、潜像の深さは１００Ｖ以上振れることが分か
る。これは、縦１ビットラインの潜像とほぼ同じクラス
の深さも十分にその調整範囲内に取ることができる。し
たがって、横１ビットラインをパルス点灯にすることに
よって、潜像の深さの差による極端な縦横線幅の違いを
改善することができるのである。

【００４８】ここで、１ビットラインの縦横線幅比を最
適とするデューティーについて考える。最適となるデュ
ーティーは現像の系に大きく依存し、実際のトナー像を
見て調整するのが望ましい。潜像に着目すると、縦１ビ
ットラインと横１ビットラインの両者の潜像の深さを完
全に同一にするよりも若干横１ビットラインを深めに取
った方が好ましい場合が多い。前記したように、潜像の
幅は横１ビットラインよりも縦１ビットラインの方が広
い。この差を考慮し、縦１ビットラインの潜像の幅の広
さと横１ビットラインの潜像の深さがうまく相殺されて
ほぼ同一の線幅比と濃度となるパルス点灯のデューティ
ーを選択すればよい。

【００４９】例として、横１ビットラインに対して９０
％および８０％のパルス点灯をかけた場合を表２に示
す。

【００５０】

【表２】

【００５１】表２の例１は、横１ビットラインに対し９
０％のパルス点灯をかけた場合、横細線の潜像の幅は、
比較例である１００％点灯に比べて４μｍ細る。一方、
潜像の深さは−２１０Ｖと、４２Ｖも変化させることが
できる。また、横１ビットラインに対し８０％のパルス
点灯をかけた場合は、横細線の潜像の幅は、比較例であ
る１００％点灯に比べてさらに７μｍ細り、潜像の深さ
では８２Ｖの変化を生じせることができる。

【００５２】このように、上記本発明の実施例の構成を
用いることにより、横細線に対し、幅は数μｍの変化
で、深さのみを大きく変えることができる。次に、この
パルスのデューティーを検知して一定に保ち、かつ経時
変化によって最適なパルスデューティーが変動していな
いかを検知するための手段を説明する。

【００５３】本実施例では、感光体ドラム上の電位によ
って横１ビットラインの潜像を検知するようにしてい
る。先ず、感光体ドラム上に基準のパターンを形成し、
記録媒体上で１ビットラインの細線の縦横線幅比が最適
となるようにパルス点灯のデューティーを調整する。次
に、この最適な値となるパルス点灯のデューティーで
（実際には感光体ドラム上に潜像を形成する）この電位
を表面電位計などで測定し、基準値となる表面電位を得
る。

【００５４】図８はパターンデューティーの最適調整の
ための基準パターンの形状例の説明図である。感光体ド
ラム上に描く基準のパターンは、（ｂ）に示したような
横１ビットラインが各々重なり合わないように複数本配
置されたパッチパターンが適している。このパッチパタ
ーンは同図（ａ）に示したように、横方向に１ビットラ
インＰ１、Ｐ２、・・を複数本配置し、各１ビットライ
ンは重ならないように間隔Ｄで配置する。なお、ｄは１
画素分の縦方向長さ、Ｌは１画素分の横方向長さ、Ｓは
光ビームの走査方向を示す。

【００５５】上記基準面の表面電位に対して、経時変化
あるいは温度変化などの環境変動があったときなどに、
上記パッチパターンを作像してその縦横線幅比に対する
表面電位を測定する検知サイクルを実行し、最適な基準
値とのずれの有無を検出する。このような手段を用いる
ことによって、微視的な形状を検知することができない
潜像の状態を検知でき、縦横線幅比を一定に保つことが
できる。

【００５６】また、縦横線幅比が一定に保たれているか
どうかを検知する他の手段として、感光体ドラム上に現
像されて担持されたトナー像、あるいは定着処理後の記
録媒体上の縦・横１ビットラインの線幅を直接計測し
て、その縦横線幅比が最適に保たれているか否かを検知
する方法を採用することもできる。この方法では、定着
処理後の記録媒体上の縦・横１ビットラインの線幅の読
取手段としてＣＣＤセンサを用いるのが望ましく、経時
変化あるいは温度変化等の環境変動があったときにこの
検知サイクルを実行し、最適な基準値とのずれの有無を
検出する。

【００５７】このような手段を用いることによっても、
微視的な形状を検知することができない潜像の状態を検
知でき、縦横線幅比を一定に保つことができる。なお、
本発明は、前記図９に示したような走査光学系を用いた
画像表示装置に限るものではなく、例えばＬＥＤ等の発
光点が固定された主走査手段と、この主走査手段に対し
て感光体を回転または移動させる構成の画像表示装置に
も同様に適用することができることは言うまでもない。
この場合、上記した実施例における光ビームの走査方向
の横と縦で逆になる。したがって、上記実施例における
説明の「縦と横」を「横と縦」に言い換えればよい。

【００５８】このように、本実施例によれば、１ビット
の細線をレーザー光等の光ビームによる露光の違いから
生じる縦線と横線の潜像の形態差をなくし、１ビットの
細線画像の縦横線幅比を改善することができる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来の縦横線幅を等しくすることが困難であったデジタ
ルゼログラフィーの１ビットラインを、縦横線の形状が
良好で、かつ太りの無いものとするすることができ、経
時変化あるいは温度変化等の環境変動に影響されること
のない高品質の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による画像表示装置の一実施例の要部
構成を説明するブロック図である。

【図２】 図１のレーザー点灯信号発生動作を説明する
フローチャートである。

【図３】 横１ビットライン検出手段の構成例の説明図
である。

【図４】 本発明の他の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図５】 図４の構成の動作を説明するためのタイミン
グ図である。

【図６】 横１ビットラインのパルス幅と潜像幅の平均
値との関係の説明図である。

【図７】 横１ビットラインのパルス幅と潜像深さの平
均値との関係の説明図である。

【図８】 パターンデューティーの最適調整のための基
準パターンの形状例の説明図である。

【図９】 本発明を適用する画像形成装置の一例である
レーザープリンタの概略構成を説明する模式図である。

【図１０】 図８に示した画像形成装置における画像デ
ータの書込み部の光学系の一例を説明する模式図であ
る。

【図１１】 感光体上を光ビームの走査で露光した際の
横１ビットラインと縦１ビットラインの潜像の大きさを
説明する感光体表面の電位を立体的に示す模式図であ
る。

【図１２】 感光体上を光ビームの走査で露光した際の
横１ビットラインと縦１ビットラインの潜像の大きさを
説明する感光体表面の平面電位を示す模式図である。

【図１３】 縦細線の露光幅と潜像の深さの関係の説明
図である。

【符号の説明】

１・・・・画像信号源、２・・・・強度変調手段、３・
・・・横１ビットライン検出手段、４・・・・パルス発
生手段、５・・・・合成手段、６・・・・レーザー駆動
手段、１０・・・・レーザー書込み部、１１・・・・レ
ーザー、１２・・・・集束光学系、１３・・・・回転多
面鏡、１４・・・・結像光学系、１５・・・・ｆ−θレ
ンズ、１６・・・・感光体ドラム１６。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光性の被露光面上を画像データで変調
   した光ビームを周期的に露光走査して潜像を形成後、現
   像、定着することにより前記画像情報を可視化する画像
   形成装置であって、 前記画像データ中に前記光ビームが前記被露光面にに対
   して移動する方向に平行な１本の走査ラインによって構
   成される細線画像の有無を検出する横１ビットライン検
   出手段と、上記横１ビットライン検出手段の検出に応じ
   て前記光ビームをオン・オフする点灯パルスを発生する
   パルス発生手段と、前記変調信号に前記パルス発生手段
   からの点灯パルスを重畳する合成手段とを備え、前記合
   成手段の出力信号をレーザー駆動手段に供給して前記被
   露光面上を露光することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記光ビームの露光により形成された前
   記被露光面の静電潜像の表面電位を検知する電位検知手
   段を有し、前記電位検知手段の検知出力に応じて前記パ
   ルス発生手段から出力するパルスのデューティー比を決
   定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 横１ビットラインを含む基準パッチ形成
   手段と、前記基準パッチのトナー形状を検知するパッチ
   形状検知手段とを有し、前記パッチ形状検知手段の検知
   出力に応じて前記パルス発生手段から出力するパルスの
   デューティー比を決定することを特徴とする請求項１記
   載の画像形成装置。