JP2000147397A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置の印刷速度を高速化すると共
に、入力される画像情報の画素密度によらず高画質の印
刷画像を得られるようにする。 【解決手段】 画像形成装置が、ＬＤアレイの各ＬＤ
（レーザ発光素子）からの各レーザビームをそれぞれポ
リゴンミラーを用いて周期的に偏向させ、感光体上を主
走査方向に同時に並行走査して静電潜像を形成させる２
ビーム書込ユニット（マルチビーム走査手段）を複数備
えると共に、画像入力部３０により通常の画素密度より
低い画素密度の画像情報がメイン制御部４０に入力され
たとき、その画像情報が通常の画素密度と同様になるよ
うに、画像処理部４２がその画素密度を主走査方向及び
副走査方向に増加処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、マルチビームを
用いて感光体上に画像の書き込みを行なう（静電気的な
画像である静電潜像を形成させる）レーザプリンタ，デ
ジタル複写機，ファクシミリ装置，印刷機等の画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザプリンタやデジタル複写機
等の画像形成装置では、シングルビーム走査光学系から
のレーザビームによって感光体上（予め帯電された面）
を走査して静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーに
より現像してトナー画像を形成した後、それを用紙等の
記録媒体上に形成（転写・定着）する一連の電子写真プ
ロセスを実行する。

【０００３】ここで、従来のシングルビーム走査光学系
についてもう少し詳しく説明すると、単一のレーザ発光
素子からのレーザビームをポリゴンモータによって回転
されるポリゴンミラー（回転多面鏡）を用いて周期的に
偏向させ、感光体上を主走査方向（感光体の軸方向）に
走査して静電潜像を形成する。このとき、感光体は回転
しているため、その回転方向である副走査方向にもレー
ザビームによる走査が行なわれることになる。

【０００４】このようなシングルビーム走査光学系を備
えた画像形成装置において、感光体上へのレーザビーム
の主走査方向及び副走査方向（感光体の回動方向）の走
査速度はポリゴンモータの回転速度がパラメータとなっ
ており、走査速度の限界はポリゴンモータの回転速度の
限界によって制限されている。

【０００５】近年、副走査方向の走査速度の限界から、
複数のレーザ発光素子からの各レーザビームをそれぞれ
ポリゴンミラーを用いて周期的に偏向させ、感光体上を
主走査方向に同時に並行走査することにより、走査速度
を１／（レーザ発光素子数）で制御して感光体上に静電
潜像を形成させる、マルチビーム走査光学系が提案さ
れ、特に２本のレーザビームを用いた２ビーム走査光学
系については実現されてきている。

【０００６】しかし、いまだ３ビーム以上のマルチビー
ム走査光学系は実現されておらず、３ビーム以上のレー
ザビームによって感光体上を安定して平行走査するレン
ズ光学系の開発が必要になる。一方、例えばデジタル複
写機においては、従来のアナログ複写機の高速機と同等
の複写速度（印刷速度）が要求されてきている。

【０００７】デジタル複写機やレーザプリンタ等の画像
形成装置の印刷速度を高速にするためには、２ビーム，
３ビームと、感光体上を同時に並行走査するレーザビー
ムの本数を単純に増加させるとよいが、上述したように
３ビーム以上のマルチビーム走査光学系はいまだ実用化
されていない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】２ビーム以上のレーザ
ビームによって感光体上を同時に平行走査する場合、感
光体上での各レーザビームによる副走査方向の走査間隔
（走査ピッチ）を光学的な絞りを用いて、十分近接させ
なければならない。

【０００９】現在、複数の半導体レーザを近接させて製
造する技術の開発が進んでいるが、３個以上のＬＤ（半
導体レーザダイオード）からなるＬＤアレイは現在のと
ころ、実用に至っているものは少なく、また製法上非常
に困難であり、コスト的に高くなる。

【００１０】また、例えば複写機能，ＦＡＸ機能，プリ
ンタ機能等を併せ持つデジタル複合型の画像形成装置に
おいて、各機能により要求される画素密度の要求範囲が
１２００ｄｐｉ〜３００ｄｐｉのように広くなっていく
傾向にあり、全ての画素密度範囲に対して対応可能なよ
うに構成を取ることが困難な状況になりつつある。

【００１１】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、画像形成装置の印刷速度の高速化を図ることを
目的とする。また、通常の画素密度より低い画素密度の
画像情報が入力された場合でも、通常の画素密度の画像
情報が入力された時と同じポリゴンモータの回転数及び
レーザ変調周波数で制御することにより、ポリゴンモー
タの回転数範囲を狭くし、入力される画像情報の画素密
度によらず高画質の画像を形成できるようにすることを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、マルチビー
ムを用いて画像の書き込みを行なう画像形成装置におい
て、上記の目的を達成するため、次のようにしたことを
特徴とする。

【００１３】請求項１の発明は、それぞれ複数のレーザ
発光素子からの各レーザビームをそれぞれポリゴンミラ
ーを用いて周期的に偏向させ、感光体上を主走査方向に
同時に並行走査して静電潜像を形成させるマルチビーム
走査手段を複数備え、それぞれ画像情報に応じて各マル
チビーム走査手段の各レーザ発光素子を独立に変調制御
する複数のレーザ変調手段と、通常の画素密度より低い
画素密度の画像情報が入力されたとき、該画像情報が通
常の画素密度と同様になるように、その画素密度を主走
査方向及び副走査方向に増加処理する画素密度変換手段
とを設けたものである。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１の画像形成装
置において、画像情報を主走査単位で分割する画像情報
分割手段と、各マルチビーム走査手段による感光体上で
の各走査位置のズレ量と該感光体の線速とに応じた時間
差を持って各マルチビーム走査手段が感光体上をレーザ
ビームで走査可能にするために、画像情報分割手段によ
って分割された画像情報を上記時間差の間だけ一時保管
する画像情報一時保管手段と、該手段に一時保管された
画像情報を反転して最下位ビットから順次対応するレー
ザ変調手段へ送出する画像情報反転送出手段とを設けた
ものである。

【００１５】請求項３の発明は、請求項１又は２の画像
形成装置において、各マルチビーム走査手段の各レーザ
発光素子のうち、感光体上に形成される静電潜像の奇数
ライン，偶数ライン，もしくは所定ライン間隔を置いた
ラインに対応するレーザ発光素子を強制消灯する強制消
灯手段を設けたものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図２は、この発明の一実
施形態である画像形成装置のドラム周りの一例を示す概
略構成図である。

【００１７】この画像形成装置１は、像担持体である感
光体ドラム（以下単に「感光体」と略す）２と、請求項
１のマルチビーム走査手段に相当する第１の２ビーム書
込ユニット３及び第２の２ビーム書込ユニット４と、感
光体２を中心とした帯電ユニット５，現像ユニット６，
転写ユニット７，分離ユニット８，及びクリーニングユ
ニット９とを備えた電子写真方式の画像形成装置であ
る。

【００１８】なお、第１の２ビーム書込ユニット３が複
数のレーザビームによって感光体２上を走査する位置ａ
と、第２の２ビーム書込ユニット４が複数のレーザビー
ムによって感光体２上を走査する位置ｂとの距離は、Ｄ
ｍｍであることとする。ここで、この画像形成装置１に
おける一連の電子写真プロセスについて、簡単に説明す
る。

【００１９】図示しないメインモータにより矢示方向に
回転される感光体２は、帯電ユニット５によってその表
面が一様に帯電される。その帯電面は、第１の２ビーム
書込ユニット３及び第２の２ビーム書込ユニット４から
の画像情報に応じて変調された各レーザビームによって
同時に並行走査され、静電潜像が形成させる。

【００２０】その静電潜像は、現像ユニット６からのト
ナーにより現像され、トナー画像が形成される。トナー
画像は、図示しない給紙トレイから給紙された用紙（他
の記録媒体でもよい）上に転写ユニット７によって転写
される。

【００２１】トナー画像が転写された用紙は、分離ユニ
ット８によって感光体２から分離された後、図示しない
定着ユニットに送られ、そこでトナー画像が熱定着さ
れ、機外に排紙される。一方、感光体２に残留している
トナーは、クリーニングユニット９によって除去され、
回収される。

【００２２】図３は、第１の２ビーム書込ユニット３及
び第２の２ビーム書込ユニット４をそれぞれ構成する２
ビーム走査光学系（マルチビーム走査光学系）の構成例
を示す斜視図である。

【００２３】この各２ビーム走査光学系には、それぞれ
レーザ光源としてのＬＤ（半導体レーザダイオード）ア
レイ１１，２１、コリメートレンズ１２，２２、感光体
２上でのレーザビームの走査を等速にするためのｆθレ
ンズ１３，２３、反射ミラー１４，２４が配置されてい
る。

【００２４】また、この各２ビーム走査光学系には、共
通の回転多面鏡（以下「ポリゴンミラー」という）１５
が配置されており、そのポリゴンミラー１５は図示しな
いポリゴンモータにより、ＬＤアレイ１１，２１からの
レーザビームを周期的に偏向させ、感光体２上をレンズ
等の光学素子を介して同時に並行走査して静電潜像を形
成させる。

【００２５】さらに、この各２ビーム走査光学系には、
共通の同期検知センサ（光検出器）１６が配置されてお
り、この同期検知センサ１６は、ポリゴンミラー１５に
より主走査方向に走査される各レーザビームを、それぞ
れ感光体２上に到達する前に反射ミラー１７，２７によ
り受光することによってポリゴンミラー１５の回転位置
を検出し、電気的なタイミング信号（以下「同期検知信
号」）を生成して出力する。

【００２６】なお、図示しない制御部が、同期検知セン
サ１６からの同期検知信号を用い、１走査毎（周期的
に）に静電潜像形成（画像書き込み）用のレーザビーム
の発光開始タイミングを制御する。ここで、従来は、複
数個のシングルビーム走査光学系を有する走査光学系が
実用に至っており、同期検知センサはそれぞれのシング
ルビーム走査光学系に１個ずつ備えられている。

【００２７】この実施形態では、１個の同期検知センサ
１６を各２ビーム走査光学系で共用するように配置して
おり、それぞれの２ビーム走査光学系の光路長を光学的
に同一にすることにより、それぞれの２ビーム走査光学
系により走査されるレーザビームの光量が同一になるよ
うにしている。

【００２８】同期検知センサ１６は、光学的に感光体２
の表面とほぼ同一面になるように配置されているものと
する。各２ビーム走査光学系による感光体２上での主走
査の方向（主走査方向）は、それぞれ逆になっている。

【００２９】一般に、ポリゴンミラーに直結されたポリ
ゴンモータの回転数（ＲＰＭ）は、要求された印刷速度
に応じて決定され、感光体の線速をｖ（ｍｍ／ｓ）、画
像情報の画素密度をｄｐｉ（dot per inch）、ポリゴン
ミラーのミラー面数をｎとすると、以下の（１）に示す
式によって決定される。 ＲＰＭ＝（ｖ×ｄｐｉ×６０）／（２５．４×ｎ） …（１）

【００３０】上記（１）に示した式は、単一のＬＤから
のレーザビームで感光体上を走査させる場合のポリゴン
モータの回転数であり、この実施形態のように複数個の
ＬＤからの各レーザビームで感光体上を同時に並行走査
する場合には、ポリゴンモータの回転数は以下の（２）
に示す式によって決定される。 ＲＰＭ＝（ｖ×ｄｐｉ×６０）／（２５．４×ｎ×ｍ） …（２）

【００３１】但し、ｍはＬＤの同時走査数である。この
実施形態では、ＬＤが４個なので、ｍ＝４となり、ポリ
ゴンモータの回転数は、ＬＤが１個の場合と比較して１
／４に抑えることが可能となる。

【００３２】図１は、この実施形態の画像形成装置の制
御部の主要部の構成例を示すブロック図である。図１に
おいて、スキャナ等の画像入力部３０によってメイン制
御部４０に入力された画像情報は、画像処理部４２によ
って所定の画像処理が施された後、書込制御部５０に伝
送される。なお、画像処理部４２は請求項１の画素密度
変換手段としての機能を果たす。

【００３３】ＣＰＵ４１は、中央処理装置，ＲＯＭ，Ｒ
ＡＭ等からなるマイクロコンピュータであり、画像形成
装置全体を統括的に制御する。書込制御部５０は、画像
情報分離部５１，第１のＬＤアレイ変調部５２，第２の
ＬＤアレイ変調部５３によって構成されている。

【００３４】画像情報分離部５１は、請求項２の画像情
報分割手段に相当するものであり、メイン制御部４０か
らの画像情報を主走査（ライン）単位で分離（分割）
し、奇数ライン（ＯＤＤ）の画像情報（感光体２上に形
成される静電潜像の奇数ライン用の画像情報）を第１の
ＬＤアレイ変調部５２に、偶数ライン（ＥＶＥＮ）の画
像情報（感光体２上に形成される静電潜像の偶数ライン
用の画像情報）を第２のＬＤアレイ変調部５３にそれぞ
れ送出する。

【００３５】第１のＬＤアレイ変調部５２は、画像情報
分離部５１からの奇数ラインの画像情報に応じてＬＤア
レイ１１の各ＬＤを変調制御する。この第１のＬＤアレ
イ変調部５２は、図２の第１の２ビーム書込ユニット３
に含まれているものとする。第２のＬＤアレイ変調部５
３は、画像情報分離部５１からの偶数ラインの画像情報
に応じてＬＤアレイ２１の各ＬＤを変調制御する。この
第２のＬＤアレイ変調部５３は、図２の第２の２ビーム
書込ユニット４に含まれているものとする。

【００３６】図４は、図１の第１のＬＤアレイ変調部５
２，第２のＬＤアレイ変調部５３と図３のＬＤアレイ１
１，２１の構成例を示すブロック図である。第１のＬＤ
アレイ変調部５２は、制御部６０，ＬＤ変調部６１，６
２によって構成されている。制御部６０は、図１の画像
情報分離部５１からの奇数ライン（２ライン分）の画像
情報をそれぞれＬＤ変調部６１，６２に送出する。

【００３７】ＬＤ変調部６１は、請求項１のレーザ変調
手段に相当するものであり、制御部６０からの奇数ライ
ンの画像情報に応じてＬＤアレイ１１のＬＤ（レーザ発
光素子）１１ａを独立に変調（点灯／消灯）制御する。
ＬＤ変調部６２も、請求項１のレーザ変調手段に相当す
るものであり、制御部６０からの奇数ラインの画像情報
に応じてＬＤアレイ１１のＬＤ１１ｂを独立に変調制御
する。

【００３８】第２のＬＤアレイ変調部５３は、制御部７
０，ＬＤ変調部７１，７２によって構成されている。制
御部７０は、ラインメモリ８１及び画像反転部８２を備
えている。

【００３９】ラインメモリ８１は、請求項２の画像情報
一時保管手段に相当するものであり、各２ビーム書込ユ
ニット３，４による感光体２上での各走査位置ａ，ｂ
（図２参照）のズレ量と感光体２の線速とに応じた時間
差を持って各２ビーム書込ユニット３，４が感光体２上
をレーザビームで走査可能にするために、画像情報分離
部５１からの偶数ライン（２ライン分）の画像情報を上
記時間差の間（一時保管時間）だけ一時保管する。

【００４０】画像反転部８２は、請求項２の画像情報反
転送出手段に相当するものであり、ラインメモリ８１に
一時保管された偶数ライン（２ライン分）の画像情報を
それぞれ反転して最下位ビットから順次ＬＤ変調部７
１，７２に送出する。ＬＤ変調部７１は、請求項１のレ
ーザ変調手段に相当するものであり、制御部７０からの
偶数ラインの画像情報に応じてＬＤアレイ２１のＬＤ２
１ａを独立に変調制御する。

【００４１】ＬＤ変調部７２も、請求項１のレーザ変調
手段に相当するものであり、制御部７０からの偶数ライ
ンの画像情報に応じてＬＤアレイ２１のＬＤ２１ｂを独
立に変調制御する。ＬＤアレイ１１は、２個のＬＤ１１
ａ，１１ｂと１個のＰＤ（フォトダイオード）１１ｃと
を１パッケージに内蔵している。ＬＤアレイ２１は、２
個のＬＤ２１ａ，２１ｂと１個のＰＤ２１ｃとを１パッ
ケージに内蔵している。

【００４２】以下、この実施形態の画像形成装置におけ
るこの発明に係わる処理について、具体的に説明する。
まず、図１の画像入力部３０によりメイン制御部４０の
画像処理部４２に入力された画像情報の画素密度が通常
の画素密度１２００ｄｐｉ（高画素密度）であった場合
の画像処理部４２及び書込制御部５０による処理につい
て説明する。

【００４３】メイン制御部４０の画像処理部４２は、画
像入力部３０により１２００ｄｐｉの画像情報が入力さ
れると、その画像情報を所定の画像処理を施して書込制
御部５０に送出する。書込制御部５０の画像情報分離部
５１は、メイン制御部４０からの画像情報を主走査単位
に分離し、奇数ラインの画像情報を第１のＬＤアレイ変
調部５２に、偶数ラインの画像情報を第２のＬＤアレイ
変調部５３にそれぞれ順次送出する。

【００４４】第１のＬＤアレイ変調部５２の制御部６０
は、画像情報分離部５１からの奇数ラインの画像情報の
うち、１，５，…，４ｍ＋１（ｍ＝０，１，２，３，
…）ライン目の画像情報をＬＤ変調部６１に、３，７，
…，４ｍ＋３（ｍ＝０，１，２，３，…）ライン目の画
像情報をＬＤ変調部６２にそれぞれ順次送出する。

【００４５】第２のＬＤアレイ変調部５３の制御部７０
は、画像情報分離部５１からの偶数ラインの画像情報を
以下の（３）に示す式で与えられる時間だけラインメモ
リ８１に一時保管した後、その画像情報のうち、２，
６，…，４ｍ＋２（ｍ＝０，１，２，３，…）ライン目
の画像情報を画像反転部８２により反転して最下位ビッ
ト（主走査の後端）から順次ＬＤ変調部７１に送出し、
４，８，…，４ｍ＋４（ｍ＝０，１，２，３，…）ライ
ン目の画像情報を画像反転部８２により反転して最下位
ビットから順次ＬＤ変調部７２に送出する。

【００４６】 一時保管時間 Ｔ（ｓ）＝Ｄ（ｍｍ）／ｖ（ｍｍ／ｓ） …（３） なお、この実施形態では、第２のＬＤアレイ変調部５３
の制御部７０にラインメモリ８１及び画像反転部８２を
備えたが、そのラインメモリ８１及び画像反転部８２を
削除し、それらと同等の機能を有するラインメモリ及び
画像反転部を画像情報分離部５１と第２のＬＤアレイ変
調部５３との間、あるいは画像情報分離部５１に備えて
もよい。

【００４７】第１のＬＤアレイ変調部５２のＬＤ変調部
６１，６２は、それぞれ送られてくる奇数ラインの画像
情報に応じて、同期検知センサ１６によって検出された
ポリゴンモータの回転と同期してＬＤアレイ１１のＬＤ
１１ａ，１１ｂを変調制御し、その各ＬＤ１１ａ，１１
ｂから変調されたレーザビームを発生させる。また、Ｌ
Ｄアレイ１１のＬＤ１１ａ，１１ｂからの各レーザビー
ムをそれぞれポリゴンミラー１５を用いて周期的に偏向
させ、感光体２上を主走査方向に同時に並行走査して奇
数ラインの静電潜像を形成させる。

【００４８】第２のＬＤアレイ変調部５３のＬＤ変調部
７１，７２は、それぞれ送られてくる偶数ラインの画像
情報に応じて、同期検知センサ１６によって検出された
ポリゴンモータの回転と同期してＬＤアレイ２１のＬＤ
２１ａ，２１ｂを変調制御し、その各ＬＤ２１ａ，２１
ｂから変調されたレーザビームを発生させる。また、Ｌ
Ｄアレイ２１のＬＤ２１ａ，２１ｂからの各レーザビー
ムをそれぞれポリゴンミラー１５を用いて周期的に偏向
させ、感光体２上を主走査方向に同時に並行走査して偶
数ラインの静電潜像を形成させる。

【００４９】次に、画像入力部３０によりメイン制御部
４０の画像処理部４２に入力された画像情報の画素密度
が通常の画素密度１２００ｄｐｉ（高画素密度）より低
い画素密度６００ｄｐｉであった場合の画像処理部４２
及び書込制御部５０による処理について説明する。

【００５０】メイン制御部４０の画像処理部４２は、画
像入力部３０により６００ｄｐｉの画像情報が入力され
ると、その画像情報に対して所定の画像処理を施した
後、その画像情報が通常の画素密度１２００ｄｐｉと同
様になるように、その画素密度６００ｄｐｉを主走査方
向及び副走査方向に増加処理する画素密度変換処理を行
なう。

【００５１】すなわち、画像処理が施された６００ｄｐ
ｉのライン毎の画像情報を主走査方向に２倍密処理し、
主走査方向だけが１２００ｄｐｉの画像情報に変換した
後、同一ラインの画像情報を２回ずつ連続して書込制御
部５０の画像情報分離部５１に送出することにより、副
走査方向に２倍密処理し、主走査方向及び副走査方向が
１２００ｄｐｉの画像情報に変換する。

【００５２】書込制御部５０の画像情報分離部５１は、
前述と同様に、メイン制御部４０から画像情報を主走査
単位に分離し、奇数ラインの画像情報を第１のＬＤアレ
イ変調部５２に、偶数ラインの画像情報を第２のＬＤア
レイ変調部５３にそれぞれ順次送出する。

【００５３】以下、第１のＬＤアレイ変調部５２及び第
２のＬＤアレイ変調部５３等が、前述と同様な処理を行
なうことにより、感光体２上に静電潜像が形成される。
この例では、図５の（ａ）に示すように、１２００ｄｐ
ｉの画素を２×２の４ドットで構成することによって６
００ｄｐｉの１画素が再現され、感光体２上に６００ｄ
ｐｉの静電潜像が生成される。

【００５４】次に、画像入力部３０によりメイン制御部
４０の画像処理部４２に入力された画像情報の画素密度
が通常の画素密度１２００ｄｐｉより低い画素密度３０
０ｄｐｉであった場合の画像処理部４２及び書込制御部
５０による処理について説明する。

【００５５】メイン制御部４０の画像処理部４２は、画
像入力部３０により３００ｄｐｉの画像情報が入力され
ると、その画像情報に対して所定の画像処理を施した
後、その画像情報が通常の画素密度１２００ｄｐｉと同
様になるように、その画素密度３００ｄｐｉを主走査方
向及び副走査方向に増加処理する画素密度変換処理を行
なう。

【００５６】すなわち、画像処理が施された３００ｄｐ
ｉのライン毎の画像情報を主走査方向に４倍密処理し、
主走査方向だけが１２００ｄｐｉの画像情報に変換した
後、同一ラインの画像情報を４回ずつ連続して書込制御
部５０の画像情報分離部５１に送出することにより、副
走査方向に４倍密処理し、主走査方向及び副走査方向が
１２００ｄｐｉの画像情報に変換する。

【００５７】書込制御部５０の画像情報分離部５１は、
前述と同様に、メイン制御部４０から画像情報を主走査
単位に分離し、奇数ラインの画像情報を第１のＬＤアレ
イ変調部５２に、偶数ラインの画像情報を第２のＬＤア
レイ変調部５３にそれぞれ順次送出する。

【００５８】以下、第１のＬＤアレイ変調部５２及び第
２のＬＤアレイ変調部５３等が、前述と同様な処理を行
なうことにより、感光体２上に静電潜像が形成される。
この例では、図５の（ｂ）に示すように、１２００ｄｐ
ｉの画素を４×４の１６ドットで構成することによって
３００ｄｐｉの１画素が再現され、感光体２上に３００
ｄｐｉの静電潜像が生成される。

【００５９】なお、メイン制御部４０の画像処理部４２
及び書込制御部５０の各部が、前述したように各画素密
度の画像情報に対する処理を行ないつつ、奇数ラインも
しくは偶数ラインに対応するＬＤを選択的に強制消灯す
るように制御することにより、最終画像の画像濃度調整
機能や、トナー消費量の削減機能を実現することもでき
る。画像濃度調整機能やトナー消費量の削減機能は、操
作部上での操作者によるキー操作によって選択すること
ができる。この場合、書込制御部５０が請求項３の強制
消灯手段としての機能を果たす。

【００６０】ここで、感光体２上に形成される静電潜像
のうち、例えば図６に示すように、第１の２ビーム書込
ユニット３のＬＤアレイ１１の各ＬＤ１１ａ，１１ｂか
らの各レーザビームをそれぞれポリゴンミラー１５を用
いて偏向させ、感光体２上を主走査方向に同時に並行走
査して奇数ライン（４ｍ＋１，４ｍ＋３の２ライン）の
静電潜像を形成させる。

【００６１】そして、Ｔ（ｓ）時間経過するのを待つこ
とにより、感光体２上での奇数ライン（４ｍ＋１，４ｍ
＋３の２ライン）の走査位置からＤ（ｍｍ）だけ感光体
２の表面が移動し、第２の２ビーム書込ユニット４のＬ
Ｄアレイ２１の各ＬＤ２１ａ，２１ｂからの各レーザビ
ームをそれぞれポリゴンミラー１５を用いて偏向させ、
感光体２上を主走査方向に同時に並行走査して偶数ライ
ン（４ｍ＋２，４ｍ＋４の２ライン）の静電潜像を形成
させる。

【００６２】なお、第２の２ビーム書込ユニット４によ
る感光体２上での各偶数ラインの走査位置の間が第１の
２ビーム書込ユニット３による奇数ラインの走査位置と
なっている。また、第２の２ビーム書込ユニット４によ
る偶数ラインの走査方向は、第１の２ビーム書込ユニッ
ト３による奇数ラインの走査方向と逆方向となってい
る。

【００６３】さらに、画像形成装置毎の２ビーム書込ユ
ニットの取り付け位置や感光体上での走査位置のバラツ
キを吸収できるようにするために、奇数ラインの走査を
行なってから偶数ラインの走査を行なうまでの時間Ｔ
（ｓ）は、画像形成装置毎に調整可能となっている。

【００６４】さらにまた、図１の画像入力部３０によっ
て入力される画像情報としては、パーソナルコンピュー
タやファクシミリ装置による送信画像情報、複写機のス
キャナによる読み取り画像情報、あるいはパーソナルコ
ンピュータを介して接続されるスキャナより送信される
画像情報等がある。

【００６５】このように、この実施形態の画像形成装置
１によれば、ＬＤアレイの各ＬＤ（レーザ発光素子）か
らの各レーザビームをそれぞれポリゴンミラー１５を用
いて周期的に偏向させ、感光体２上を主走査方向に同時
に並行走査して静電潜像を形成させる２ビーム走査光学
系を含む２ビーム書込ユニットを複数備えたので、印刷
速度を高速化することができる。

【００６６】また、画像入力部３０により通常の画素密
度より低い画素密度の画像情報がメイン制御部４０の画
像処理部４２に入力されたとき、その画像情報が通常の
画素密度と同様になるように、画像処理部４２がその画
素密度を主走査方向及び副走査方向に増加処理するの
で、画像入力部３０により通常の画素密度より低い画素
密度の画像情報が画像処理部４２に入力された場合で
も、通常の画素密度の画像情報が入力された時と同じポ
リゴンモータの回転数及びレーザ変調周波数で制御する
ことにより、ポリゴンモータの回転数範囲を狭くし、入
力される画像情報の画素密度によらず高画質の画像を形
成することができる。

【００６７】さらに、画像情報分離部５１が画像処理部
４２からの画像情報を主走査単位で分割し、各２ビーム
書込ユニットによる感光体２上での各走査位置のズレ量
と感光体２の線速とに応じた時間差を持って各２ビーム
書込ユニットが感光体２上をレーザビームで走査可能に
するために、図４の制御部７０が分割された画像情報
（偶数ラインの画像情報）をラインメモリ８１に上記時
間差の間だけ一時保管した後、画像反転部８２により反
転して最下位ビットから順次ＬＤ変調部７１，７２へ送
出することにより、各２ビーム書込ユニットによる感光
体２上での走査位置及び走査方向が異なる場合でも、画
像入力部３０により入力された画像情報（画像）と感光
体２上に形成される静電潜像（静電的な画像）とを一致
させることができる。

【００６８】さらにまた、各２ビーム書込ユニットの各
ＬＤアレイの各ＬＤのうち、感光体２上に形成される静
電潜像の奇数ラインもしくは偶数ラインに対応するＬＤ
を強制消灯することにより、最終画像（用紙に定着され
たトナー画像）の画像濃度を調整したり、トナー消費量
を削減することが可能となる。なお、各２ビーム書込ユ
ニットの各ＬＤアレイの各ＬＤのうち、感光体２上に形
成される静電潜像の所定ライン間隔を置いたラインに対
応するＬＤを強制消灯することもできる。

【００６９】以上、この実施形態の画像形成装置１で
は、各２ビーム書込ユニットにそれぞれＬＤアレイを備
えているが、単一のＬＤを複数平行に設置し、その各Ｌ
Ｄからのレーザビームをそれぞれポリゴンミラーを用い
て周期的に偏向させると共に、プリズム，レンズ等の光
学素子を用いて感光体２上を所望のビームピッチで走査
するようにすることもできる。

【００７０】また、それぞれ３本以上のレーザビームを
発生するマルチビーム書込ユニットを複数設けるように
してもよい。３本以上のレーザビームを発生するマルチ
ビーム書込ユニットが実用化されれば、前述した実施形
態の構成を用いることにより、一層容易に印刷速度を高
速化することができる。

【００７１】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、複数のマルチビーム走査手段を使用することによ
り、画像形成装置の印刷速度の高速化を図ることができ
る。また、通常の画素密度より低い画素密度の画像情報
が入力された場合でも、通常の画素密度の画像情報が入
力された時と同じポリゴンモータの回転数及びレーザ変
調周波数で制御することにより、ポリゴンモータの回転
数範囲を狭くし、入力される画像情報の画素密度によら
ず高画質の画像を形成することができる。

【００７２】請求項２の発明によればさらに、各マルチ
ビーム走査手段による感光体上での走査位置及び走査方
向が異なる場合でも、各マルチビーム走査手段が感光体
上を走査するタイミング調整とレーザ変調用の画像情報
の送出順序を反転することにより、入力された画像情報
（画像）と感光体上に形成される静電潜像（静電的な画
像）とを一致させることができる。

【００７３】請求項３の発明によればまた、各マルチビ
ーム走査手段の各レーザ発光素子のうち、感光体上に形
成される静電潜像の奇数ライン，偶数ライン，もしくは
所定ライン間隔を置いたラインに対応するレーザ発光素
子を強制消灯することにより、最終画像の画像濃度を調
整したり、トナー消費量を削減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２に示した画像形成装置の制御部の主要部の
構成例を示すブロック図である。

【図２】この発明の一実施形態である画像形成装置のド
ラム周りの一例を示す概略構成図である。

【図３】図２の第１の２ビーム書込ユニット３及び第２
の２ビーム書込ユニット４をそれぞれ構成する２ビーム
走査光学系の構成例を示す斜視図である。

【図４】図１の第１のＬＤアレイ変調部５２，第２のＬ
Ｄアレイ変調部５３と図３のＬＤアレイ１１，２１の構
成例を示すブロック図である。

【図５】図１の画像処理部４２による請求項１の発明に
係わる画素密度変換処理を説明するための図である。

【図６】図２の第１の２ビーム書込ユニット３による感
光体２上での走査位置及び走査方向と第２の２ビーム書
込ユニット４による感光体２上での走査位置及び走査方
向との関係を説明するための図である。

【符号の説明】

１：画像形成装置 ２：感光体 ３：第１の２ビーム書込ユニット ４：第２の２ビーム書込ユニット １１，２１：ＬＤアレイ １２，２２：コリメートレンズ １３，２３：ｆθレンズ １４，１７，２４，２７：反射ミラー １５：ポリゴンミラー １６：同期検知センサ ３０：画像入力部 ４０：メイン制御部 ４１：ＣＰＵ ４２：画像処理部 ５０：書込制御部 ５１：画像情報分離部 ５２：第１のＬＤアレイ変調部 ５３：第２のＬＤアレイ変調部 ６０，７０：制御部 ６１，６２，７１，７２：ＬＤ変調部 ８１：ラインメモリ ８２：画像反転部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マルチビームを用いて画像の書き込みを
   行なう画像形成装置において、 それぞれ複数のレーザ発光素子からの各レーザビームを
   それぞれポリゴンミラーを用いて周期的に偏向させ、感
   光体上を主走査方向に同時に並行走査して静電潜像を形
   成させるマルチビーム走査手段を複数備え、 それぞれ画像情報に応じて前記各マルチビーム走査手段
   の前記各レーザ発光素子を独立に変調制御する複数のレ
   ーザ変調手段と、通常の画素密度より低い画素密度の画
   像情報が入力されたとき、該画像情報が前記通常の画素
   密度と同様になるように、その画素密度を主走査方向及
   び副走査方向に増加処理する画素密度変換手段とを設け
   たことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像形成装置において、 画像情報を主走査単位で分割する画像情報分割手段と、
   前記各マルチビーム走査手段による前記感光体上での各
   走査位置のズレ量と該感光体の線速とに応じた時間差を
   持って前記各マルチビーム走査手段が前記感光体上をレ
   ーザビームで走査可能にするために、前記画像情報分割
   手段によって分割された画像情報を前記時間差の間だけ
   一時保管する画像情報一時保管手段と、該手段に一時保
   管された画像情報を反転して最下位ビットから順次対応
   する前記レーザ変調手段へ送出する画像情報反転送出手
   段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の画像形成装置にお
   いて、 前記各マルチビーム走査手段の前記各レーザ発光素子の
   うち、前記感光体上に形成される静電潜像の奇数ライ
   ン，偶数ライン，もしくは所定ライン間隔を置いたライ
   ンに対応するレーザ発光素子を強制消灯する強制消灯手
   段を設けたことを特徴とする画像形成装置。