JP3892201B2

JP3892201B2 - Image forming method and image forming apparatus

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Publication number: JP3892201B2
Application number: JP2000057769A
Authority: JP
Inventors: 敏章香川; 博之山地; 崇向井; 章嗣冨田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-03-02
Filing date: 2000-03-02
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2020-03-02
Also published as: JP2001249501A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電記録法により形成される静電潜像に現像剤を供給して現像化する画像形成方法及び画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真装置や静電記録装置では、原稿画像に対し露光を行い、その反射光を静電潜像担持体に露光し静電潜像を得る方法が一般的に行われている。この方式は、原稿反射光量を直接画像信号とするため、静電潜像の電位は連続的に変化する。これに対し、原稿反射光を電気信号に変換し、その信号を処理した後、それに基づき静電潜像担持体の露光を行う、いわゆるデジタル電子写真装置、デジタル静電記録装置が近年商品化されている。
【０００３】
デジタルの画像信号を使用している電子写真装置の多くは、半導体レーザー等の発光体が画像信号に従いＯＮ−ＯＦＦされ、その光が静電潜像担持体上に投影される。
【０００４】
そして、このようなデジタル電子写真では、さらなる高画質化を図るため、３００ｄｐｉから６００ｄｐｉ、更には１２００ｄｐｉへと高解像度化される動きにある（本明細書中、解像度Ｒ（ｄｐｉ）とは、露光光の走査方向である主走査方向×静電潜像担持体の移動方向である副走査方向にＲ（ｄｐｉ）×Ｒ（ｄｐｉ）のことであり、ｄｐｉはドット／インチ＝ドット／２５．４ｍｍである）。
【０００５】
ところが、高解像度化に伴って画素ピッチが小さくなると、露光光のビーム径（スポット径）を十分に絞ることができず、これを原因とする画質低下が問題となる。
【０００６】
即ち、画素ピッチに対するビーム径の比と、１ドットのドット径に対する１ドットラインのライン幅の比とには相互関係があり、図７に、最小画素である１ドットのドット径が目標径となるように、作像条件（レーザーパワー、感光体感度、静電潜像担持体の帯電電位、現像バイアス等）を設定した時の、画素ピッチに対するビーム径（スポット径）の比と、最小画素である１ドットのドット径に対する１ドットラインのライン幅の比との関係をシミュレーションにより求めた結果を示す。
【０００７】
なお、本来、解像度Ｒ（ｄｐｉ）において目標とされるドット径（μｍ）は、√２×２５．４×１０００／Ｒとなるが、本シミュレーションでは、感光体でのキャリア拡散の影響を考慮していないため、最終的にキャリア拡散により静電潜像が√２倍程度広がると想定し、シミュレーション上の目標ドット径（μｍ）は、２５．４×１０００／Ｒとした。したがって、目標ドット径は、３００ｄｐｉの場合８４μｍ、６００ｄｐｉの場合４２μｍ、１２００ｄｐｉの場合２１μｍとなる。また、画素ピッチ（μｍ）は、解像度をＲ（ｄｐｉ）とすると、２５．４×１０００／Ｒで定義される。
【０００８】
図７より、解像度に関係なく、画素ピッチに対するビーム径の比が１に近づくほど、１ドットのドット径に対する１ドットラインのライン幅の比も１に近づくことがわかる。通常、発光体から照射される露光光のビーム径は、画素ピッチの１．５倍程度に設定されるが、この場合、１ドットラインのライン幅は、ドット径の約１．１倍と若干太くなる程度であり、ドット径が目標値となるように作像条件を設定することで、ライン幅もドット径に近い幅となり、ドット径とライン幅とを両立できる。したがって、従来は最小画素の１ドットに着目し、１ドットのドット径が画素ピッチで決まる目標値となるように作像条件を設定している。
【０００９】
しかしながら、レーザー等から発生されるビーム径は、コスト的な観点から現状６０μｍ程度まで絞るのが実用限界である。そのため、１２００ｄｐｉ（画素ピッチ２１μｍ）以上の高解像度化を図っていくと、ビーム径を画素ピッチの３倍弱程度までしか絞れなくなる。
【００１０】
画素ピッチに対するビーム径が３倍程度となる場合の１ドットのドット径に対する１ドットラインのライン幅を図７より見ると、２倍程度にまで太くなることがわかる。その結果、１２００ｄｐｉ以上では、最小画素である１ドットに着目し、ドット径が目標値となるように作像条件を決定した場合、ライン幅とドット径を両立できず、前述したように画質が低下することとなる。
【００１１】
そこで、従来、このような高解像度での問題を解決するために、レーザーのパルス幅変調（ＰＷＭ）制御や、パワー変調（ＰＭ）制御を行うことが提案されている。つまり、ＰＷＭ制御やＰＭ制御を行って、ドットやライン、ベタといったそれぞれの画像パターンに応じた最適露光条件を設定することで、画像パターンに最も適した光量を感光体に与え、１２００ｄｐｉ以上においてもドット画像とライン画像の両立を図るものである。
【００１２】
ＰＷＭ制御やＰＭ制御の詳細については、例えば特開平１−２２４８７５号公報、特開平３−１８１９６７号公報に記載されている。前者には、出力画素の濃度に応じて光ビームの露光エネルギーをＰＭ制御して、理想的なドット潜像パターンの寸法を現像電位に対して変化させる書き込み方式が記載されている。また、後者には、レーザーのＰＷＭ制御やＰＭ制御により、感光体上に静電潜像を形成する画像形成装置において、ベタ画像形成時の光量を細線形成時の光量より大きくすることによって、ベタ画像と細線の再現性を向上する書き込み方式が記載されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レーザーをＰＷＭ制御やＰＭ制御して画像パターンに応じた最適露光条件を設定する方法においては、以下のような問題がある。
【００１４】
1) ＰＷＭ制御の問題点
１２００ｄｐｉ以上の解像度でＰＷＭ制御を行うと、パルス幅が非常に短くなり、回路素子の応答性の影響を受ける。また、逆にパルス幅の十分な確保を図ると、印字速度の高速化に対応できなくなる。
【００１５】
2) ＰＭ制御の問題点
レーザーの安定使用領域は通常２倍以下であるが、ＰＭ制御によりラインとドットそれぞれに応じたレーザーパワーを設定すると、ライン画像形成時に対するドット画像形成時のレーザーパワーが２倍以上必要となり、レーザーを安定使用領域内で用いることができず、画像形成が不安定となる。
【００１６】
3) ＰＷＭ制御及びＰＭ制御に共通する問題点
ＰＷＭ制御やＰＭ制御は、レーザーのＯＮ−ＯＦＦのみの２値で静電潜像を形成する構成に比べ、画像を処理するためのメモリーが多く必要となり、装置の高価格化に繋がる。また、画素単位に変調をかけるため、データ処理アルゴリズムが複雑化し、結果としてＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit) が多く必要となり、データ処理に時間を要する。
【００１７】
本発明は、上記課題に鑑み成されたものであって、その目的は、ＰＷＭ制御やＰＭ制御を用いることなく２値でデータ処理を行うことで、装置の簡素化、低価格化、処理時間の向上を図ると同時に、十分な画像品質を得る画像形成方法及び画像形成装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本願発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、画素ピッチに対するスポット径の絞り込みが現実不可能な高解像度であっても、最小画素ラインのライン幅を画素ピッチから定まる所定寸法となるように現像閾値を設定することで、ＰＷＭ制御やＰＭ制御を用いない光のＯＮ−ＯＦＦの２値制御であっても、高解像度に見合う十分な画像品位を実現し得ることを見い出した。
【００１９】
そこで、本発明に係る画像形成方法は、上記課題を解決するために、帯電された静電潜像担持体表面を露光手段にて露光して静電潜像を形成し、現像バイアスを印加することで該静電潜像に現像剤を付与して現像し、現像剤からなる像を形成する画像形成方法において、画素ピッチに対する露光光のスポット径が大きく、最小画素ドットのドット径と最小画素ラインのライン幅との比が所定値を超える場合は、現像に必要な光エネルギー閾値である現像閾値を、最小画素ラインのライン幅が画素ピッチにて定まる所定寸法となるように設定し、上記露光手段をパルス幅を変調しないＯＮ−ＯＦＦの２値にて制御することを特徴としている。
【００２０】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記課題を解決するために、帯電された静電潜像担持体表面を露光手段にて露光して静電潜像を形成し、現像手段にて現像バイアスを印加することで静電潜像に現像剤を付与して現像し、現像剤からなる像を形成する画像形成部を有する画像形成装置において、上記露光手段における露光光のスポット径が画素ピッチに対して大きく、最小画素ドットのドット径と最小画素ラインのライン幅との比が所定値を超える場合、現像に必要な光エネルギー閾値である現像閾値が、最小画素ラインのライン幅を画素ピッチにて定まる所定寸法とする値となるように、上記画像形成部における作像条件が設定されており、かつ、上記露光手段がパルス幅を変調しないＯＮ−ＯＦＦの２値にて制御されることを特徴としている。
【００２１】
本発明に係る画像形成方法及び画像形成装置によれば、従来着目していた最小画素ドットの再現性は無視され、最小画素ラインの再現性にポイントを合わせて現像閾値が設定されており、設定された現像閾値となるように画像形成部の作像条件が合わせ込まれることとなる。
【００２２】
したがって、最小画素ドット、つまり１ドット画像は、所定の径に再現されなくなるものの、１ドット画像を除く他のドット画像（２ドット画像，３ドット画像，…）及び、全てのライン画像（１ドットライン画像，２ドットライン画像，…）を、所定の径、所定の幅通りに再現できる。
【００２３】
その結果、ハイライト部の階調性は若干低下するものの、総合評価としてはテキスト画像及びグラフィック画像の何れにおいても、ＰＷＭ制御やＰＭ制御を実施して得た画像と遜色ない画質を得ることができる。
【００２４】
例えば２５６階調で画像を再現する場合、１ドット画像はハイライト側の１５階調分に用いられるのみである。したがって、たとえ１ドット画像が所定の径に再現されなくとも、ハイライト部の１５階調分の階調性が若干低下する程度で、総合的には何ら問題ない。
【００２５】
本発明に係る画像形成方法及び画像形成装置において、現像閾値を上記のように定めるには、画像形成部における作像条件として、例えば現像バイアス、又は静電潜像担持体における感光体の感度特性を設定することで、容易に実現できる。
【００２６】
また、本発明に係る画像形成方法及び画像形成装置において、上記作像条件は、画素ピッチにて定まる所定寸法を静電潜像担持体上に形成される現像剤像の幅Ｗ１（μｍ）として設定されており、上記Ｗ１は、画素ピッチをＰｄとすると、√２×Ｐｄ≦Ｗ１≦２×√２×Ｐｄであることが好ましい。
【００２７】
通常、静電潜像担持体上に形成される最小画素ラインのライン幅（現像剤像）は、画素ピッチＰｄの√２倍程度に設定するのが普通である。しかしながら、高解像度化されていった場合、静電潜像担持体上に形成された現像剤像を転写プロセスで用紙等の転写材に転写する際に、エッジ部が十分転写されずに静電潜像担持体上に残ってしまい、転写後のライン幅としては細くなってしまう恐れがある。
【００２８】
したがって、静電潜像担持体上に形成する現像剤像のライン幅としては、上記式の範囲に設定することが好ましく、これにより、たとえエッジ部が十分転写されないといった事態が発生しても、１ドット画像を除くその他の画像パターンを、所定の径、所定の幅通りに再現できる。
【００２９】
また、同様に、本発明に係る画像形成方法及び画像形成装置において、上記作像条件は、画素ピッチにて定まる所定寸法を理論解析から求まる静電潜像の幅Ｗ２（μｍ）として設定されており、該幅Ｗ２は、レーザーのパワー、レーザーのパルス幅、及び走査速度を定めて計算にて求めたレーザーで静電潜像担持体上に１ライン照射した際のレーザー露光プロファイルにおいて、現像閾値以上の露光エネルギーを有する部分の幅Ｗ２であり、上記幅Ｗ２は、画素ピッチをＰｄとすると、Ｐｄ≦Ｗ２≦２×Ｐｄであることが好ましい。
【００３０】
静電潜像担持体では、感光体のキャリア拡散が発生し、実際に露光した領域より形成される静電潜像は広がる方向にある。そこで、現像閾値の設定を、理論解析から求まる静電潜像の幅に対して行う場合は、最終的にキャリア拡散にて潜像が√２倍程度広がると想定して、シミュレーション上の目標値であるＷ２としては、上記式の範囲に設定することが好ましい。なお、この式の範囲でも下限の２倍を上限としているのは、上記Ｗ１と同じ理由であり、転写時のエッジ部の転写不良を補うためである。
【００３１】
また、本発明に係る画像形成方法及び画像形成装置において、上記作像条件は、露光光の走査方向である主走査方向に伸びる最小画素ラインのライン幅を用いて設定されていることが好ましい。
【００３２】
副走査方向に伸びるラインのライン幅は、主走査方向に伸びるラインのライン幅に比べ、露光書き出し位置ずれ等の影響や、露光光のスポットの重ねあわせの影響等により、ライン幅が変動しやすい。したがって、作像条件（現像閾値）の設定に用いるライン幅は、主走査方向に伸びるラインのライン幅を測定、もしくは理論解析により計算することが好ましく、これにより、正確な最小画像ラインのライン幅にて、作像条件（現像閾値）を設定できる。
【００３３】
また、本発明に係る画像形成方法及び画像形成装置において、上記作像条件は、露光光の走査方向である主走査方向に伸びる最小画素ラインのライン幅と、静電潜像担持体の移動方向である副走査方向に伸びる最小画素ラインのライン幅との平均を用いて設定されていることが好ましい。
【００３４】
主走査方向に伸びるラインと副走査方向に伸びるラインの各ライン幅が大きく異なる場合、何れか一方を採用して作像条件（現像閾値）を設定すると、採用されなかった走査方向側にライン幅の差の影響が集中し、パターン画像に走査方向の違いによる影響が出て画質が低下する。したがって、両者の平均を取り、平均のライン幅を用いて作像条件（現像閾値）を設定することが好ましく、これにより、主走査方向に伸びるラインと副走査方向に伸びるラインの各ライン幅に大きな差があっても、両走査方向それぞれに差が分散され、画質を良好に維持できる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る画像形成方法及び画像形成装置の実施の一形態を、図１ないし図６を用いて以下に説明する。
【００３６】
まず、図１の模式図を用いて、本実施の形態の画像形成装置における画像形成部の構成を説明する。図１に示すように、本画像形成装置には、静電潜像担持体１が備えられ、その周りに、静電潜像担持体１の回転方向（図中矢印）に沿って、帯電器４、光書込み部（露光手段）６、現像器（現像手段）３、転写器２、クリーニング部５、除電器７が順に配設されている。
【００３７】
静電潜像担持体１は、例えば円筒状のアルミニウム素管に感光体（感光層）を塗布したものからなる。帯電器４は、静電潜像担持体１表面を帯電するもので、ここではチャージャー方式の帯電器が採用されている。光書込み部６は、帯電器４にて帯電された静電潜像担持体１表面を露光して静電潜像を書き込むものであり、発光体のＯＮ−ＯＦＦの２値制御にて、１２００ｄｐｉ以上の高い露光解像度で、静電潜像を形成するものである。発光体としては、半導体レーザー、発光ダイオード等を用いることができる。
【００３８】
現像器３は、内部にトナーを収納しており、静電潜像担持体１との対向部にて、現像剤担持体３ａ上に保持したトナーを、静電潜像担持体１と現像剤担持体３ａとの間に印加される現像バイアスにて静電潜像担持体１上の静電潜像に供給して現像化するものである。画像形成装置がカラー対応の場合、現像器３は用いられるトナーの色の数、例えばイエロー，マゼンタ、シアン，ブラックの４つ配設されることとなる。
【００３９】
転写器２は、用紙カセット１５より給送された用紙Ｐに、静電潜像担持体１上の可視像であるトナー像（現像剤像）を転写するものであり、ここでは、チャージャー方式の転写器が採用されている。クリーニング部５は、トナー像が転写された後の静電潜像担持体１表面に残留するトナーを掻き取るものである。
【００４０】
用紙カセット１５は、用紙Ｐを収容するものであって、用紙カセット１５内の用紙Ｐは、半月型のピックアップローラ１８と給紙ローラ１９とによって一枚ずつ分離給紙される。分離給紙された用紙Ｐは、転写器２と静電潜像担持体１との対向部に搬送され、静電潜像担持体１上のトナー像が転写される。
【００４１】
このような構成を有する本画像形成装置では、静電潜像担持体１の回転に伴い、帯電器４による静電潜像担持体１の帯電、光書き込み部６による静電潜像の形成、現像器３による静電潜像の現像、転写器２による用紙Ｐへのトナー像の転写、クリーニング部５による静電潜像担持体１のクリーニングの各工程を繰り返すことによって画像を形成する。なお、画像形成装置がカラー対応の場合は、トナーの色数分のトナー像が静電潜像担持体１上に各々形成され、用紙Ｐ上に順次重ねられることとなる。用紙Ｐ上に形成されたトナー像は、その後定着器８を通過することによってトナーが溶融されると共に加圧され、用紙Ｐ上に固定される。
【００４２】
次に、本画像形成装置において採用されている、１２００ｄｐｉ以上の高解像度でありながら、光書込み部６の発光体をＯＮ−ＯＦＦする２値制御で、ＰＷＭ制御やＰＭ制御を実施した場合と遜色ない高画質画像を得ることを可能にする構成について説明する。
【００４３】
先ずは、静電潜像担持体１上の静電潜像にトナーを供給してトナー像として可視化する現像のメカニズムを説明する。
【００４４】
帯電された静電潜像担持体１表面に光書込み部６からレーザー等を照射して任意のパターンを書き込むと、光が照射された領域の表面電位が、レーザーの光量や照射時間に応じて変化する。
【００４５】
図２下部に、理論解析（シミュレーション）により求めた、レーザーで静電潜像担持体１上に１ライン照射した際のレーザー露光プロファイルを示す。また、レーザー露光プロファイルの計算に用いた式を以下に示す。
【００４６】
【数１】

【００４７】
Ｐ：レーザーパワー（ｍＷ）
ｗｘ：主走査方向のレーザー径の１／２（μｍ）
ｗｙ：副走査方向のレーザー径の１／２（μｍ）
（ｘ，ｙ）：位置（μｍ）
π：円周率
ｖ：走査速度
Δｔ：パルス幅（パルス時間）
上記式（１）は、レーザービームが静止している時の光量プロファイルを求める式であり、式（２）は、レーザービームがｘ方向（本明細書では主走査方向）へ移動した場合の光量プロファイルを求める式である。
【００４８】
これよりわかるように、１ライン照射領域の露光エネルギー分布は、ラインの幅中心において高くエッジ側で低い、いわゆるガウス分布状となる。このレーザー露光プロファイルにおいて、静電潜像担持体１上にライン幅或いはドット径として寸法ａを出すには、露光エネルギーが０．２μＪ／ｃｍ²以上必要となり、これが寸法ａを出すための現像閾値となる。つまり、この現像閾値以上の領域が現像されることで、寸法ａのライン幅或いはドット径を得ることができる。そして、この現像閾値以上の領域を現像するには、現像閾値に相当する電位以上の現像バイアスが必要となる。
【００４９】
図２上部に、静電潜像担持体１における感光体の光放電曲線（ＰＩＤＣ特性）を示す。ＰＩＤＣ特性は、静電潜像担持体１表面の電位と露光エネルギーとの関係を示すものである。帯電器４の作用で−６００Ｖに帯電された静電潜像担持体１の表面電位は、レーザーの照射にて受ける露光エネルギーの値が大きくなるほどゼロＶ近くに減衰する。
【００５０】
この図にて、現像閾値である０．２μＪ／ｃｍ²における静電潜像担持体１上の電位を求めると、−３００Ｖとなっている。したがって、静電潜像担持体１上でａの幅を得るには、現像バイアスとして−３００Ｖを印加することが必要となる。
【００５１】
このことはつまり、感光体のＰＩＤＣ特性と現像バイアスとの関係から、現像に必要な現像閾値（露光エネルギー）が求まり、この現像閾値を超える露光エネルギー部分が現像化されてドット画像やライン画像が形成されると考えると、静電潜像において必要なドット径及びライン幅を算出可能ということである。
【００５２】
そこで、次に、解像度１２００ｄｐｉ（画素ピッチ２１μｍ）において、各画像パターンにおける最適現像閾値条件を、シミュレーションにより求めることにした。シミュレーションでは、レーザーパワーを０．１５ｍＷの一定とし、ライン画像としては、１ドットライン、２ドットライン、３ドットラインの３パターンを形成し、ドット画像としては、１ドット、２ドット、３ドットの３パターンにおけるそれぞれの最適現像閾値条件を求めた。
【００５３】
また、本来の解像度Ｒ（ｄｐｉ）における目標とされるドット径（μｍ）は√２×２５．４×１０００／Ｒであるが、本シミュレーションにおいても、感光体でのキャリア拡散の影響を考慮していないため、最終的にキャリア拡散により静電潜像が√２倍程度広がると想定し、シミュレーション上の目標ドット径（μｍ）は、２５．４×１０００／Ｒとした。
【００５４】
したがって、１２００ｄｐｉの目標ドット径は２１μｍであり、１ドットライン，２ドットライン，３ドットラインの各目標ライン幅は、２１μｍ，４２μｍ，６３μｍ、１ドット，２ドット，３ドットの各目標ドット径は、２１μｍ，４２μｍ，６３μｍとして、そのときの現像閾値を最適現像閾値とした。
【００５５】
図３に結果を示す。これより、１ドットのみ最適現像閾値が０．１５μＪ／ｃｍ²と、他と大きく異なるが、それ以外の２ドットも３ドットも、また、１ドットラインも２ドットラインも３ドットラインもほぼ最適現像閾値が０．３μＪ／ｃｍ²で一致していることがわかる。
【００５６】
以上のことから、１２００ｄｐｉの解像度では、従来のように最小画素の１ドットを基準とするのではなく、１ドットラインが、画素ピッチにて決まる目標値（所定値）となるように作像条件（現像閾値）を設定することで、最小画素より大きいドット画像、つまり、２ドット，３ドット，４ドット…のドット画像はもちろんのことすべてのライン画像を、ほぼ所定のドット径、所定のライン幅通りに再現できることがわかった。
【００５７】
そこで、上記した本画像形成装置においては、１ドットラインに着目し、現像閾値は、１ドットラインのライン幅が画素ピッチにて定まる目標値（所定値）となる０．３μＪ／ｃｍ²に設定され、該現像閾値を満足するように、画像形成部の現像条件が合わせ込まれている。
【００５８】
ここで、画素ピッチにて定まる目標値としては、静電潜像担持体１上に形成されるトナー像（現像剤像）の幅Ｗ１と、シミュレーションにて求まる静電潜像担持体１上の静電潜像の幅Ｗ２とが考えられる。
【００５９】
静電潜像担持体上に形成されるトナー像の幅Ｗ１（μｍ）として現像閾値を設定する場合、上記Ｗ１は、画素ピッチをＰｄとすると、√２×Ｐｄ≦Ｗ１≦２×√２×Ｐｄとすることが好ましい。
【００６０】
通常、静電潜像担持体１上に形成される最小画素ラインのライン幅（トナー像）は、画素ピッチＰｄの√２倍程度に設定するのが普通であるが、高解像度化されていった場合、静電潜像担持体１上に形成されたトナー像を転写プロセスで用紙Ｐに転写する際に、エッジ部が十分転写されずに静電潜像担持体１上に残ってしまい、転写後のライン幅としては細くなってしまう恐れがある。
【００６１】
したがって、静電潜像担持体１上に形成するトナー像のライン幅としては、上記式の範囲、即ち１２００ｄｐｉの場合は、√２×２１〜２×√２×２１μｍに設定することが好ましく、ここでは、トナー像のライン幅がこの範囲に入る０．３μＪ／ｃｍ²とした。これにより、たとえエッジ部が十分転写されないといった事態が発生しても、１ドット画像を除くその他の画像パターンを、所定の径、所定の幅通りに再現できる。
【００６２】
また、同様に、画素ピッチにて定まる所定寸法をシミュレーションから求まる静電潜像の幅Ｗ２（μｍ）として現像閾値を設定する場合は、上記Ｗ２は、画素ピッチをＰｄとすると、Ｐｄ≦Ｗ２≦２×Ｐｄとすることが好ましい。
【００６３】
静電潜像担持体１では、感光体のキャリア拡散が発生し、実際に露光した領域より形成される静電潜像は広がる方向にあるが、シミュレーションではこれを考慮していない。そこで、現像閾値の設定を、シミュレーションから求まる静電潜像の幅に対して行う場合は、最終的にキャリア拡散にて潜像が√２倍程度広がると想定して、シミュレーション上の目標値であるＷ２としては、上記式の範囲、即ち１２００ｄｐｉの場合は、２１〜４２μｍに設定することが好ましい。なお、この式の範囲でも下限の２倍を上限としているのは、上記Ｗ１と同じ理由であり、転写時のエッジ部の転写不良を補うためである。
【００６４】
また、現像閾値の設定に用いる最小画素ラインのライン幅としては、露光光の走査方向である主走査方向と、静電潜像担持体１の回転方向である副走査方向の両方向が考えられるが、主走査方向に伸びる最小画素ラインのものを用いることが好ましい。
【００６５】
これは、副走査方向に伸びるラインのライン幅は、主走査方向に伸びるラインのライン幅に比べ、露光開始位置のずれ等の影響や、露光光のスポットの重ねあわせの影響等により、ライン幅が変動しやすいためである。主走査方向に伸びるラインのライン幅を測定、もしくはシミュレーションにより計算したものを用いることで、正確な最小画像ラインのライン幅にて、現像閾値を設定できる。
【００６６】
但し、主走査方向に伸びる最小画素ラインのライン幅と、副走査方向に伸びる最小画素ラインのライン幅との間に大きな差がある場合は、平均を用いることが好ましい。
【００６７】
これは、主走査方向と副走査方向のライン幅が大きく異なる場合、何れか一方を採用して現像閾値を設定すると、採用されなかった走査方向側にライン幅の差の影響が集中し、パターン画像に走査方向の違いによる影響が出て画質が低下するためである。両者の平均を取り、平均のライン幅を用いて現像閾値を設定することで、主走査方向と副走査方向のライン幅に大きな差があっても、両走査方向それぞれに差が分散され、画質を良好に維持できる。
【００６８】
そして、本画像形成装置のように、最小画素の１ドットを基準とするのではなく、１ドットラインが、画素ピッチにて決まる目標値（所定値）となるように作像条件（現像閾値）を設定することで、最小画素ドット以外の画像を、ほぼ所定のドット径、所定のライン幅通りに再現することができるのは、露光光のスポット径の絞り込みが不足して、露光光のスポット径の画素ピッチに対する比が、最小画素ドットのドット径と最小画素ラインのライン幅との比が所定値を超える程度に大きくなる場合である。
【００６９】
本願発明者らの検討の結果、最小画素ドットのドット径に対して最小画素ラインのライン幅が１．３倍を超えると、ドット径とライン幅との違いにより画質の低下が目立った。そこで、最小画素ドットのドット径に着目して現像閾値を設定するか、最小画素ラインのライン幅に着目して現像閾値を設定するかは、露光光のスポット径をＤｐとすると、図７より、上記値が１．３となるＤｐ／Ｐｄ＝２が臨界であり、Ｄｐ／Ｐｄ≧２となる場合は、本画像形成装置のように、最小画素ラインのライン幅に着目して現像閾値を設定することが好ましい。
【００７０】
このことはつまり、画素ピッチＰｄ（μｍ）で言えば、Ｐｄ≦３０μｍであり、解像度Ｒ（ｄｐｉ）で言えば、Ｒ≧１２００ｄｐｉの場合である。
【００７１】
図４に、本発明の比較例としての、解像度１２００ｄｐｉにおいて、ＰＭ制御を用いて、図３の場合と同じ各画像パターンの最適現像閾値条件を一致させた場合のシミュレーション結果を示す。これより、ＰＭ制御を行うことで、すべての画像パターンの最適現像閾値を０．３μＪ／ｃｍ²に一致させることができ、すべての画像パターンを目標値通りに再現できることがわかる。
【００７２】
しかしながら、図４よりわかるように、解像度１２００ｄｐｉでは、１ドットを形成するためのレーザーパワーは０．３３ｍＷであるが、２ドットライン，３ドットラインを形成するためのレーザーパワーは０．１５ｍＷとなり、画像パターンに応じて２倍以上のパワー変調が必要となっている。課題の項でも説明したように、ＰＭ制御の幅（レーザーパワーの設定幅）が２倍以上となると、レーザーの出力が不安定となり、画像形成が不安定となる。
【００７３】
次に、現像閾値を上記のように設定するための具体的条件について説明する。本画像形成装置では、作像条件の１つである現像器３の現像バイアスを変更して現像閾値を合わせ込んでいる。
【００７４】
図５に、現像閾値と現像バイアスとの関係を示す。この図より分かるように、現像バイアスと現像閾値とは相互関係にあり、現像バイアスを変更することで現像閾値が変化する。したがって、現像バイアスを適切に設定することで、１ドットラインのライン幅を所定幅とすることができる。
【００７５】
最小画素ラインである１ドットラインの最適現像閾値は、上述したように、図３より０．３μＪ／ｃｍ²であるので、現像バイアスを、最小画素ドットの最適値である−４２０Ｖ（現像閾値０．１μＪ／ｃｍ²）ではなく、−１９０Ｖに設定することで、現像閾値を最小画素ラインの最適値である０．３μＪ／ｃｍ²に設定できる。
【００７６】
また、現像閾値を上記のように設定するための具体的条件として、現像バイアスの設定以外に、静電潜像担持体１の感光体の感度特性を設定することでも容易に実現できる。
【００７７】
図６に、現像閾値と感光体感度の関係を示す。この図より分かるように、感光体感度が低くなるほど、感光体のＰＩＤＣ特性が緩やかとなり、感光体の感度を適切に設定することで、現像バイアスは従来と同じであっても、最小画素ライン幅を所定幅とできることがわかる。
【００７８】
最小画素ラインである１ドットラインの最適現像閾値は、上述したように、図３より０．３μＪ／ｃｍ²であるので、感光体感度を低感度とすることで、現像バイアスは、最小画素ドットの最適値である−４２０Ｖ（現像閾値０．１μＪ／ｃｍ²）のままで、現像閾値を最小画素ラインの最適値である０．３μＪ／ｃｍ²に変更できる。
【００７９】
なお、上記した現像バイアス、感光体感度以外の作像条件としては、レーザーパワー、プロセス速度、感光体の初期帯電電位、感光体膜厚などがある。
【００８０】
以上のように、本画像形成装置によれば、従来着目していた最小画素ドットの再現性は無視し、最小画素ラインの再現性にポイントを合わせ、最小画素ラインのライン幅が画素ピッチにて定まる所定寸法となる値に現像閾値を設定し、設定された現像閾値となるように画像形成時の作像条件（ここでは、現像バイアス）が合わせ込まれている。
【００８１】
したがって、最小画素ドット、つまり１ドット画像は、所定の径に再現されなくなるものの、１ドット画像を除く他のドット画像（２ドット画像，３ドット画像，…）及び、全てのライン画像（１ドットライン画像，２ドットライン画像，…）を、所定の径、所定の幅通りに再現できる。
【００８２】
その結果、ハイライト部の階調性は若干低下するものの、総合評価としてはテキスト画像及びグラフィック画像の何れにおいても、ＰＷＭ制御やＰＭ制御を実施して得た画像と遜色ない画質を得ることができる。
【００８３】
最後に、本画像形成装置と、本画像形成装置と同じ２値であって最小画素ドットを基準に合わせ込みを行った従来タイプの２値制御の画像形成装置、ＰＷＭ制御を用いた画像形成装置、及びＰＭ制御を用いた画像形成装置とで、テキスト画像とグラフィック画像を出力して画像品位の比較を行った。表１にその結果を示す。
【００８４】
【表１】

【００８５】
▲１▼が、最小画素ラインを重視して作像条件を設定した本実施の形態の画像形成装置、▲２▼が、最小画素ドットを重視して作像条件を設定した２値制御の画像形成装置、▲３▼が、ＰＷＭ制御によりドット径とライン幅とを両立した第２の画像形成装置、▲４▼が、ＰＭ制御によりドット径とライン幅とを両立した画像形成装置の各評価結果である。
【００８６】
これより、▲１▼の本画像形成装置では、▲２▼の画像形成装置に比べ画像品位に優れ、▲３▼▲４▼のＰＷＭやＰＭ制御を用いた画像形成装置と比較しても、ほとんど遜色ない画質が得られることがわかる。
【００８７】
これは、最小画素ドットが必要とされるのは、グラフィック画像のハイライト部のみであり、その部分を除いては、最小画素ドットが出なくても、他の画像パターンに対してはほとんど影響がないためである。例えば１６×１６のマスクサイズで２５６階調のディザパターンを形成する場合、１ドットを使用するのは一般的にはハイライト側の15階調分のみであり、１ドットが出なくても、この部分の再現性（階調性）が多少低下する程度である。
【００８８】
【発明の効果】
本発明に係る画像形成方法は、以上のように、画素ピッチに対する露光光のスポット径が大きく、最小画素ドットのドット径と最小画素ラインのライン幅との比が所定値を超える場合は、現像に必要な光エネルギー閾値である現像閾値を、最小画素ラインのライン幅が画素ピッチにて定まる所定寸法となるように設定し、露光手段をパルス幅を変調しないＯＮ−ＯＦＦの２値にて制御する構成である。
【００８９】
また、本発明に係る画像形成装置は、以上のように、露光手段における露光光のスポット径が画素ピッチに対して大きく、最小画素ドットのドット径と最小画素ラインのライン幅との比が所定値を超える場合、現像に必要な光エネルギー閾値である現像閾値が、最小画素ラインのライン幅を画素ピッチにて定まる所定寸法とする値となるように、上記画像形成部における作像条件が設定されており、かつ、上記露光手段がパルス幅を変調しないＯＮ−ＯＦＦの２値にて制御される構成である。
【００９０】
これにより、最小画素ドット、つまり１ドット画像は、所定の径に再現されなくなるものの、１ドット画像を除く他のドット画像（２ドット画像，３ドット画像，…）及び、全てのライン画像（１ドットライン画像，２ドットライン画像，…）を、所定の径、所定の幅通りに再現でき、その結果、ハイライト部の階調性は若干低下するものの、総合評価としてはテキスト画像及びグラフィック画像の何れにおいても、ＰＷＭ制御やＰＭ制御を実施して得た画像と遜色ない画質を得ることができる。
【００９１】
それゆえ、ＰＷＭ制御やＰＭ制御を用いることなく２値でデータ処理を行うことで、装置の簡素化、低価格化、処理時間の向上を図ると同時に、十分な画像品質を得る画像形成方法及び画像形成装置を提供できるという効果を奏する。
【００９２】
また、本発明に係る画像形成方法及び画像形成装置において、作像条件は、露光光の走査方向である主走査方向に伸びる最小画素ラインのライン幅を用いて設定されていることが好ましい。
【００９３】
これにより、正確な最小画像ラインのライン幅にて、作像条件（現像閾値）を設定可能となるので、上記した本発明の構成による効果を、効率良く得ることができる。
【００９４】
また、本発明に係る画像形成方法及び画像形成装置において、作像条件は、露光光の走査方向である主走査方向に伸びる最小画素ラインのライン幅と、静電潜像担持体の移動方向である副走査方向に伸びる最小画素ラインのライン幅との平均を用いて設定されていることが好ましい。
【００９５】
これにより、主走査方向に伸びるラインと副走査方向に伸びるラインの各ライン幅に大きな差があっても、両走査方向それぞれに差が分散されるので、上記した本発明の構成による効果を、効率良く得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示すもので、画像形成装置における静電潜像担持体周辺の構成を示す模式図である。
【図２】理論解析により、静電潜像のドット径やライン幅を求める方法を示す説明図である。
【図３】解像度１２００ｄｐｉで２値制御の、各画像パターンにおける現像閾値とドット径又はライン幅との関係を示すグラフである。
【図４】解像度１２００ｄｐｉで、ＰＭ制御により各画像パターンの最適現像閾値条件を一致させた場合の、現像閾値とドット径又はライン幅との関係を示すグラフである。
【図５】現像閾値と現像バイアスとの関係を説明するための、ある感度特性を有する感光体における露光エネルギーと感光体表面電位との関係を示すグラフである。
【図６】現像閾値と感光体感度特性との関係を説明するための、現像バイアスを一定とした場合の露光エネルギーと感光体表面電位との関係を、感度毎に示すグラフである。
【図７】画素ピッチに対するビーム径の比と、１ドットのドット径に対する１ドットラインのライン幅の比との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１静電潜像担持体
２転写器
３現像器
４帯電器
５クリーニング部
６光書込み部（露光手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming method and an image forming apparatus in which a developer is supplied to an electrostatic latent image formed by electrophotography or electrostatic recording and developed.
[0002]
[Prior art]
In an electrophotographic apparatus or an electrostatic recording apparatus, a method is generally employed in which an original image is exposed and the reflected light is exposed to an electrostatic latent image carrier to obtain an electrostatic latent image. In this method, since the original reflected light amount is directly used as an image signal, the potential of the electrostatic latent image changes continuously. On the other hand, so-called digital electrophotographic apparatuses and digital electrostatic recording apparatuses that convert the reflected light of an original into an electrical signal, process the signal, and then expose the electrostatic latent image carrier based thereon are commercialized in recent years. ing.
[0003]
In many electrophotographic apparatuses using a digital image signal, a light emitter such as a semiconductor laser is turned on and off in accordance with the image signal, and the light is projected onto the electrostatic latent image carrier.
[0004]
In such digital electrophotography, in order to further improve the image quality, the resolution is increased from 300 dpi to 600 dpi, and further to 1200 dpi (in this specification, the resolution R (dpi) means exposure) R (dpi) × R (dpi) in the main scanning direction that is the light scanning direction × the sub-scanning direction that is the moving direction of the electrostatic latent image carrier, and dpi is dots / inch = dots / 25.4 mm. Is).
[0005]
However, if the pixel pitch is reduced as the resolution is increased, the beam diameter (spot diameter) of the exposure light cannot be sufficiently reduced, which causes a problem of image quality deterioration due to this.
[0006]
That is, there is a correlation between the ratio of the beam diameter to the pixel pitch and the ratio of the line width of one dot line to the dot diameter of one dot, and FIG. 7 shows that the dot diameter of one dot as the minimum pixel is the target diameter. The ratio of the beam diameter (spot diameter) to the pixel pitch and the minimum pixel when the image forming conditions (laser power, photosensitive member sensitivity, electrostatic latent image carrier charging potential, developing bias, etc.) are set. The result of having calculated | required the relationship with the ratio of the line width of 1 dot line with respect to the dot diameter of 1 dot which is is shown by the simulation.
[0007]
Note that the dot diameter (μm) originally targeted for the resolution R (dpi) is √2 × 25.4 × 1000 / R, but in this simulation, the influence of carrier diffusion on the photoconductor is taken into consideration. Therefore, it is assumed that the electrostatic latent image will eventually spread by about √2 times due to carrier diffusion, and the target dot diameter (μm) in the simulation was set to 25.4 × 1000 / R. Therefore, the target dot diameter is 84 μm for 300 dpi, 42 μm for 600 dpi, and 21 μm for 1200 dpi. Further, the pixel pitch (μm) is defined as 25.4 × 1000 / R, where R (dpi) is the resolution.
[0008]
From FIG. 7, it can be seen that the ratio of the line width of one dot line to the dot diameter of one dot approaches 1 as the ratio of the beam diameter to the pixel pitch approaches 1, regardless of the resolution. Usually, the beam diameter of the exposure light emitted from the light emitter is set to about 1.5 times the pixel pitch. In this case, the line width of one dot line is about 1.1 times the dot diameter. By setting the image forming conditions so that the dot diameter becomes the target value, the line width becomes a width close to the dot diameter, and both the dot diameter and the line width can be achieved. Therefore, conventionally, focusing on one dot of the minimum pixel, the image forming condition is set so that the dot diameter of one dot becomes a target value determined by the pixel pitch.
[0009]
However, it is practically possible to reduce the diameter of a beam generated from a laser or the like to about 60 μm from the viewpoint of cost. For this reason, if the resolution is increased to 1200 dpi (pixel pitch 21 μm) or more, the beam diameter can be reduced only to about three times the pixel pitch.
[0010]
It can be seen from FIG. 7 that the line width of one dot line with respect to the dot diameter of one dot when the beam diameter with respect to the pixel pitch is about three times thickens to about twice. As a result, when the image forming condition is determined so that the dot diameter becomes the target value when focusing on one dot that is the minimum pixel at 1200 dpi or more, the line width and the dot diameter cannot be compatible, and the image quality is as described above. Will be reduced.
[0011]
Therefore, conventionally, in order to solve such a problem with high resolution, it has been proposed to perform laser pulse width modulation (PWM) control or power modulation (PM) control. That is, by performing PWM control and PM control and setting optimum exposure conditions according to the respective image patterns such as dots, lines, and solids, the light quantity most suitable for the image pattern is given to the photoconductor, even at 1200 dpi or more. This is intended to achieve both dot images and line images.
[0012]
Details of PWM control and PM control are described in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 1-2224875 and 3-181967. The former describes a writing method in which the exposure energy of a light beam is PM-controlled according to the density of an output pixel to change the ideal dot latent image pattern dimension with respect to the development potential. Further, in the latter case, in an image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on a photoconductor by PWM control or PM control of a laser, a solid image is formed by making the light amount during solid image formation larger than the light amount during thin line formation. A writing method for improving the reproducibility of images and fine lines is described.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method for setting the optimum exposure condition according to the image pattern by PWM control or PM control of the laser has the following problems.
[0014]
1) Problems with PWM control
When PWM control is performed at a resolution of 1200 dpi or higher, the pulse width becomes very short and is affected by the response of the circuit elements. Conversely, if sufficient pulse width is ensured, it will not be possible to cope with an increase in printing speed.
[0015]
2) Problems with PM control
The laser's stable use area is usually less than twice, but if the laser power corresponding to each line and dot is set by PM control, the laser power at the time of dot image formation with respect to the line image formation needs to be more than twice. Cannot be used in the stable use region, and image formation becomes unstable.
[0016]
3) Problems common to PWM control and PM control
PWM control and PM control require a larger amount of memory for processing an image than a configuration in which an electrostatic latent image is formed only by binary ON / OFF of the laser, leading to higher cost of the apparatus. In addition, since modulation is performed in units of pixels, the data processing algorithm becomes complicated, and as a result, a large number of LSIs (Large Scale Integrated Circuits) are required, and data processing takes time.
[0017]
The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to perform data processing in binary without using PWM control or PM control, thereby simplifying the apparatus, reducing the cost, and processing time. It is an object of the present invention to provide an image forming method and an image forming apparatus that can improve the image quality and obtain sufficient image quality.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive investigations to achieve the above object, the inventors of the present application have determined that the line width of the minimum pixel line is determined from the pixel pitch even if the spot diameter is narrowed with respect to the pixel pitch and the resolution is not practical. It is found that by setting the development threshold so as to be the same size, sufficient image quality suitable for high resolution can be realized even with binary control of light ON-OFF without using PWM control or PM control. It was.
[0019]
Therefore, in order to solve the above problems, an image forming method according to the present invention applies a surface of a charged electrostatic latent image carrier. By exposure means In an image forming method in which an electrostatic latent image is formed by exposure, a developing bias is applied, a developer is applied to the electrostatic latent image, development is performed, and an image composed of the developer is formed. When the spot diameter of light is large and the ratio between the dot diameter of the minimum pixel dot and the line width of the minimum pixel line exceeds a predetermined value, the development threshold value, which is the light energy threshold necessary for development, is set to the line width of the minimum pixel line. Is set to a predetermined size determined by the pixel pitch. The exposure unit is controlled by ON / OFF binary values that do not modulate the pulse width. It is characterized by that.
[0020]
In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to the present invention forms an electrostatic latent image by exposing the surface of a charged electrostatic latent image carrier with an exposure unit, and developing with a developing unit. In an image forming apparatus having an image forming unit that applies a bias to develop an electrostatic latent image and develops it to form an image composed of the developer, the spot diameter of the exposure light in the exposure unit is a pixel pitch. If the ratio between the dot diameter of the minimum pixel dot and the line width of the minimum pixel line exceeds a predetermined value, the development threshold, which is a light energy threshold necessary for development, determines the line width of the minimum pixel line as the pixel pitch. The image forming conditions in the image forming unit are set so that the predetermined size determined by In addition, the exposure means is controlled by an ON-OFF binary value that does not modulate the pulse width. It is characterized by that.
[0021]
According to the image forming method and the image forming apparatus according to the present invention, the reproducibility of the minimum pixel dot, which has been focused on in the past, is ignored, and the development threshold is set according to the reproducibility of the minimum pixel line. The image forming conditions of the image forming unit are adjusted so that the developed threshold value is achieved.
[0022]
Therefore, although the minimum pixel dot, that is, a one-dot image, cannot be reproduced to a predetermined diameter, other dot images (a two-dot image, a three-dot image,...) Excluding a one-dot image and all line images (one dot image) Line image, 2-dot line image,...) Can be reproduced with a predetermined diameter and a predetermined width.
[0023]
As a result, although the gradation of the highlight portion is slightly lowered, as a comprehensive evaluation, it is possible to obtain an image quality comparable to an image obtained by performing PWM control or PM control for both a text image and a graphic image. it can.
[0024]
For example, when reproducing an image with 256 gradations, a one-dot image is only used for 15 gradations on the highlight side. Therefore, even if the 1-dot image is not reproduced with a predetermined diameter, there is no problem in general as long as the gradation of the 15 gradations of the highlight portion is slightly lowered.
[0025]
In the image forming method and the image forming apparatus according to the present invention, in order to determine the development threshold as described above, as an image forming condition in the image forming unit, for example, a developing bias, or a sensitivity characteristic of the photosensitive member in the electrostatic latent image carrier. This can be easily achieved by setting.
[0026]
In the image forming method and the image forming apparatus according to the present invention, the image forming condition is that a predetermined dimension determined by the pixel pitch is defined as a width W1 (μm) of the developer image formed on the electrostatic latent image carrier. The above W1 is preferably √2 × Pd ≦ W1 ≦ 2 × √2 × Pd, where Pd is the pixel pitch.
[0027]
Usually, the line width (developer image) of the minimum pixel line formed on the electrostatic latent image carrier is generally set to about √2 times the pixel pitch Pd. However, when the resolution is increased, when the developer image formed on the electrostatic latent image carrier is transferred to a transfer material such as paper by a transfer process, the edge portion is not sufficiently transferred and the electrostatic image is not transferred. It may remain on the latent image carrier and the line width after transfer may become narrow.
[0028]
Therefore, the line width of the developer image formed on the electrostatic latent image carrier is preferably set in the range of the above formula, so that even if a situation occurs in which the edge portion is not sufficiently transferred, Other image patterns excluding 1-dot images can be reproduced with a predetermined diameter and a predetermined width.
[0029]
Similarly, in the image forming method and the image forming apparatus according to the present invention, the image forming condition is set as a width W2 (μm) of an electrostatic latent image obtained from a theoretical analysis with a predetermined dimension determined by a pixel pitch. And The width W2 is equal to or greater than the development threshold in the laser exposure profile when one line is irradiated onto the electrostatic latent image carrier with the laser obtained by calculation by determining the laser power, the laser pulse width, and the scanning speed. The width W2 of the portion having the exposure energy, the above width W2 is preferably Pd ≦ W2 ≦ 2 × Pd, where Pd is the pixel pitch.
[0030]
In the electrostatic latent image bearing member, carrier diffusion of the photosensitive member occurs, and the electrostatic latent image formed from the actually exposed region is in a spreading direction. Therefore, when setting the development threshold for the width of the electrostatic latent image obtained from theoretical analysis, it is assumed that the latent image will eventually spread about √2 times by carrier diffusion, and the target value in the simulation Is preferably set within the range of the above formula. The reason why the upper limit is set to twice the lower limit in the range of this formula is the same reason as the above W1 and is to compensate for the transfer failure of the edge portion at the time of transfer.
[0031]
In the image forming method and the image forming apparatus according to the present invention, it is preferable that the image forming condition is set using a line width of a minimum pixel line extending in a main scanning direction that is a scanning direction of exposure light.
[0032]
The line width of the line extending in the sub-scanning direction is more likely to fluctuate than the line width of the line extending in the main-scanning direction due to the influence of exposure write position misalignment and the influence of overlapping of exposure light spots. . Therefore, the line width used for setting the image forming condition (development threshold) is preferably calculated by measuring the line width of the line extending in the main scanning direction or by theoretical analysis. The image forming condition (development threshold) can be set.
[0033]
In the image forming method and the image forming apparatus according to the present invention, the image forming conditions include the line width of the minimum pixel line extending in the main scanning direction that is the scanning direction of the exposure light, and the moving direction of the electrostatic latent image carrier. It is preferable to set using the average of the minimum pixel line extending in the sub-scanning direction.
[0034]
If the line width of the line extending in the main scanning direction and the line extending in the sub-scanning direction are greatly different, if either one is adopted and the image forming condition (development threshold value) is set, the line width on the scanning direction side that is not adopted The effect of the difference is concentrated, the pattern image is affected by the difference in the scanning direction, and the image quality is deteriorated. Therefore, it is preferable to take the average of the two and set the image forming condition (development threshold) using the average line width, and thereby to each line width of the line extending in the main scanning direction and the line extending in the sub scanning direction. Even if there is a large difference, the difference is dispersed in both scanning directions, and the image quality can be maintained well.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of an image forming method and an image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0036]
First, the configuration of the image forming unit in the image forming apparatus of the present embodiment will be described with reference to the schematic diagram of FIG. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus includes an electrostatic latent image carrier 1, and a charger is disposed around the electrostatic latent image carrier 1 along the rotation direction (arrow in the figure). 4, an optical writing unit (exposure unit) 6, a developing unit (developing unit) 3, a transfer unit 2, a cleaning unit 5, and a static eliminator 7 are arranged in this order.
[0037]
The electrostatic latent image carrier 1 is made of, for example, a cylindrical aluminum tube coated with a photoreceptor (photosensitive layer). The charger 4 charges the surface of the electrostatic latent image carrier 1, and here, a charger type charger is adopted. The optical writing unit 6 exposes the surface of the electrostatic latent image carrier 1 charged by the charger 4 to write an electrostatic latent image, and is 1200 dpi by binary control of the light emitter ON-OFF. An electrostatic latent image is formed with the above high exposure resolution. As the light emitter, a semiconductor laser, a light emitting diode, or the like can be used.
[0038]
The developing device 3 stores toner therein, and the toner held on the developer carrying member 3a at the portion facing the electrostatic latent image carrying member 1 is transferred to the electrostatic latent image carrying member 1 and the developer. The electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier 1 is supplied with a developing bias applied between the carrier 3a and developed. When the image forming apparatus is compatible with color, the developing device 3 is provided with the number of toner colors to be used, for example, yellow, magenta, cyan, and black.
[0039]
The transfer device 2 transfers a toner image (developer image) that is a visible image on the electrostatic latent image carrier 1 onto the paper P fed from the paper cassette 15. Here, the charger system is used. The transfer device is adopted. The cleaning unit 5 scrapes off the toner remaining on the surface of the electrostatic latent image carrier 1 after the toner image is transferred.
[0040]
The paper cassette 15 accommodates paper P, and the paper P in the paper cassette 15 is separated and fed one by one by a half-moon pickup roller 18 and a paper feed roller 19. The separated and fed paper P is conveyed to a facing portion between the transfer device 2 and the electrostatic latent image carrier 1, and the toner image on the electrostatic latent image carrier 1 is transferred.
[0041]
In this image forming apparatus having such a configuration, as the electrostatic latent image carrier 1 rotates, the electrostatic latent image carrier 1 is charged by the charger 4, and the electrostatic latent image is formed by the optical writing unit 6. An image is formed by repeating the steps of developing the electrostatic latent image by the developing device 3, transferring the toner image onto the paper P by the transfer device 2, and cleaning the electrostatic latent image carrier 1 by the cleaning unit 5. When the image forming apparatus is compatible with color, toner images corresponding to the number of colors of toner are formed on the electrostatic latent image carrier 1 and sequentially superimposed on the paper P. The toner image formed on the paper P is then passed through the fixing device 8 to melt and pressurize the toner, and is fixed on the paper P.
[0042]
Next, it is inferior to the case where PWM control or PM control is implemented by binary control that is used in this image forming apparatus and that has a high resolution of 1200 dpi or more and that turns on and off the light emitter of the optical writing unit 6. A configuration that makes it possible to obtain a non-high quality image will be described.
[0043]
First, a developing mechanism for supplying toner to the electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier 1 and visualizing it as a toner image will be described.
[0044]
When an arbitrary pattern is written by irradiating the surface of the charged electrostatic latent image carrier 1 with a laser or the like from the optical writing unit 6, the surface potential of the region irradiated with light depends on the amount of laser light and the irradiation time. Change.
[0045]
The lower part of FIG. 2 shows a laser exposure profile obtained by irradiating one line on the electrostatic latent image carrier 1 with a laser obtained by theoretical analysis (simulation). Moreover, the formula used for calculation of the laser exposure profile is shown below.
[0046]
[Expression 1]

[0047]
P: Laser power (mW)
wx: 1/2 of the laser diameter in the main scanning direction (μm)
wy: 1/2 (μm) of laser diameter in the sub-scanning direction
(X, y): Position (μm)
π: Pi ratio
v: Scanning speed
Δt: Pulse width (pulse time)
Equation (1) above is an equation for obtaining a light amount profile when the laser beam is stationary, and Equation (2) is an amount of light when the laser beam moves in the x direction (main scanning direction in this specification). This is a formula for obtaining a profile.
[0048]
As can be seen, the exposure energy distribution in one line irradiation region is a so-called Gaussian distribution that is high at the center of the line width and low on the edge side. In this laser exposure profile, in order to obtain the dimension a as the line width or dot diameter on the electrostatic latent image carrier 1, the exposure energy is 0.2 μJ / cm. ² This is necessary, and this is a development threshold value for obtaining the dimension a. That is, a line width or a dot diameter of the dimension a can be obtained by developing an area that is equal to or greater than the development threshold. In order to develop an area that is equal to or greater than the development threshold, a development bias that is equal to or higher than the potential corresponding to the development threshold is required.
[0049]
The upper part of FIG. 2 shows a photodischarge curve (PIDC characteristic) of the photosensitive member in the electrostatic latent image carrier 1. The PIDC characteristic indicates the relationship between the potential of the surface of the electrostatic latent image carrier 1 and the exposure energy. The surface potential of the electrostatic latent image carrier 1 charged to −600 V by the action of the charger 4 attenuates to near zero V as the exposure energy value received by laser irradiation increases.
[0050]
In this figure, the development threshold is 0.2 μJ / cm. ² When the potential on the electrostatic latent image carrier 1 is found to be -300V. Therefore, in order to obtain the width a on the electrostatic latent image carrier 1, it is necessary to apply −300 V as a developing bias.
[0051]
In other words, the development threshold (exposure energy) necessary for development is obtained from the relationship between the PIDC characteristic of the photoreceptor and the development bias, and the exposure energy portion exceeding the development threshold is developed to produce a dot image or line image. When considered to be formed, it is possible to calculate a dot diameter and a line width necessary for the electrostatic latent image.
[0052]
Therefore, next, an optimum development threshold condition for each image pattern at a resolution of 1200 dpi (pixel pitch 21 μm) is determined by simulation. In the simulation, the laser power is constant at 0.15 mW, three patterns of 1 dot line, 2 dot line, and 3 dot line are formed as the line image, and 1 dot, 2 dots, and 3 dots are formed as the dot image. The optimum development threshold conditions for the three patterns were determined.
[0053]
Further, the target dot diameter (μm) at the original resolution R (dpi) is √2 × 25.4 × 1000 / R, but also in this simulation, the influence of carrier diffusion on the photoconductor is taken into consideration. Therefore, it is assumed that the electrostatic latent image will eventually spread by about √2 times due to carrier diffusion, and the target dot diameter (μm) in the simulation was set to 25.4 × 1000 / R.
[0054]
Therefore, the target dot diameter of 1200 dpi is 21 μm, and the target line widths of 1 dot line, 2 dot line, and 3 dot line are 21 μm, 42 μm, 63 μm, 1 dot, 2 dots, and 3 dots, respectively. 21 μm, 42 μm, and 63 μm, and the development threshold at that time was set as the optimum development threshold.
[0055]
The results are shown in FIG. From this, the optimum development threshold for only one dot is 0.15 μJ / cm ² However, the optimum development threshold is almost 0.3 μJ / cm for all other 2 dots, 3 dots, 1 dot line, 2 dot line, and 3 dot line. ² You can see that they match.
[0056]
From the above, at the resolution of 1200 dpi, the image forming condition is such that one dot line becomes a target value (predetermined value) determined by the pixel pitch, instead of using one dot of the minimum pixel as a reference as in the past. By setting (development threshold), dot images larger than the minimum pixel, that is, dot images of 2 dots, 3 dots, 4 dots,. It turned out that it can reproduce according to width.
[0057]
Therefore, in the image forming apparatus described above, attention is paid to one dot line, and the development threshold is 0.3 μJ / cm at which the line width of one dot line is a target value (predetermined value) determined by the pixel pitch. ² The development conditions of the image forming unit are adjusted so as to satisfy the development threshold.
[0058]
Here, as the target value determined by the pixel pitch, the width W1 of the toner image (developer image) formed on the electrostatic latent image carrier 1 and the electrostatic latent image carrier 1 obtained by simulation are obtained. The width W2 of the electrostatic latent image is considered.
[0059]
When the development threshold is set as the width W1 (μm) of the toner image formed on the electrostatic latent image carrier, the above W1 is √2 × Pd ≦ W1 ≦ 2 × √2 × where Pd is the pixel pitch. Pd is preferable.
[0060]
Usually, the line width (toner image) of the minimum pixel line formed on the electrostatic latent image carrier 1 is normally set to about √2 times the pixel pitch Pd, but the resolution is increased. In this case, when the toner image formed on the electrostatic latent image carrier 1 is transferred to the paper P by the transfer process, the edge portion is not sufficiently transferred and remains on the electrostatic latent image carrier 1. The line width after transfer may be reduced.
[0061]
Accordingly, the line width of the toner image formed on the electrostatic latent image carrier 1 is preferably set to √2 × 21 to 2 × √2 × 21 μm in the range of the above formula, that is, 1200 dpi. Here, the line width of the toner image falls within this range of 0.3 μJ / cm. ² It was. Thereby, even if a situation occurs in which the edge portion is not sufficiently transferred, other image patterns excluding the one-dot image can be reproduced with a predetermined diameter and a predetermined width.
[0062]
Similarly, in the case where the development threshold value is set as the width W2 (μm) of the electrostatic latent image obtained from the simulation, the predetermined dimension determined by the pixel pitch is set such that Pd ≦ Pd ≦ Pd ≦ Pd W2 ≦ 2 × Pd is preferable.
[0063]
In the electrostatic latent image carrier 1, carrier diffusion of the photoconductor occurs, and the electrostatic latent image formed from the actually exposed region is in a spreading direction, but this is not considered in the simulation. Therefore, when setting the development threshold for the width of the electrostatic latent image obtained from the simulation, it is assumed that the latent image will eventually spread by about √2 times by carrier diffusion, and the target value in the simulation Some W2 is preferably set to 21 to 42 μm in the range of the above formula, that is, 1200 dpi. The reason why the upper limit is set to twice the lower limit in the range of this formula is the same reason as the above W1 and is to compensate for the transfer failure of the edge portion at the time of transfer.
[0064]
Further, as the line width of the minimum pixel line used for setting the development threshold value, both the main scanning direction which is the scanning direction of the exposure light and the sub scanning direction which is the rotation direction of the electrostatic latent image carrier 1 can be considered. It is preferable to use the smallest pixel line extending in the main scanning direction.
[0065]
This is because the line width of the line extending in the sub-scanning direction is smaller than the line width of the line extending in the main scanning direction due to the influence of the deviation of the exposure start position and the influence of the overlapping of the exposure light spots. It is because it is easy to fluctuate. By using the line width of the line extending in the main scanning direction measured or calculated by simulation, the development threshold can be set with the accurate line width of the minimum image line.
[0066]
However, when there is a large difference between the line width of the minimum pixel line extending in the main scanning direction and the line width of the minimum pixel line extending in the sub-scanning direction, it is preferable to use an average.
[0067]
This is because, when the line width in the main scanning direction and the sub-scanning direction are greatly different, if one of them is adopted and the development threshold is set, the influence of the difference in the line width is concentrated on the scanning direction side which is not adopted. This is because the image is affected by the difference in scanning direction and the image quality is lowered. By taking the average of the two and setting the development threshold using the average line width, even if there is a large difference in the line width between the main scanning direction and the sub-scanning direction, the difference is dispersed in each of the two scanning directions. Can be maintained well.
[0068]
Then, as in the present image forming apparatus, the image forming condition (development threshold) is set so that one dot line becomes a target value (predetermined value) determined by the pixel pitch, instead of using one dot of the minimum pixel as a reference. By setting, it is possible to reproduce an image other than the minimum pixel dot with almost a predetermined dot diameter and a predetermined line width. This is a case where the ratio of the diameter to the pixel pitch increases to such a degree that the ratio between the dot diameter of the minimum pixel dot and the line width of the minimum pixel line exceeds a predetermined value.
[0069]
As a result of the study by the inventors of the present application, when the line width of the minimum pixel line exceeds 1.3 times the dot diameter of the minimum pixel dot, the image quality is significantly deteriorated due to the difference between the dot diameter and the line width. Therefore, whether the development threshold is set by paying attention to the dot diameter of the minimum pixel dot or the development threshold is set by paying attention to the line width of the minimum pixel line, as shown in FIG. When Dp / Pd = 2 where the above value is 1.3 is critical and Dp / Pd ≧ 2, the development threshold is set by paying attention to the line width of the minimum pixel line as in this image forming apparatus. It is preferable to set.
[0070]
This means that Pd ≦ 30 μm in terms of pixel pitch Pd (μm) and R ≧ 1200 dpi in terms of resolution R (dpi).
[0071]
FIG. 4 shows a simulation result in the case where the optimum development threshold conditions of the same image patterns as those in FIG. 3 are matched using PM control at a resolution of 1200 dpi as a comparative example of the present invention. Thus, by performing PM control, the optimum development threshold of all image patterns is set to 0.3 μJ / cm. ² It can be seen that all image patterns can be reproduced according to the target value.
[0072]
However, as can be seen from FIG. 4, at a resolution of 1200 dpi, the laser power for forming one dot is 0.33 mW, but the laser power for forming two dot lines and three dot lines is 0.15 mW, Depending on the image pattern, more than double power modulation is required. As described in the problem section, when the PM control width (laser power setting width) is twice or more, the laser output becomes unstable, and the image formation becomes unstable.
[0073]
Next, specific conditions for setting the development threshold as described above will be described. In this image forming apparatus, the developing threshold of the developing device 3 which is one of the image forming conditions is changed to adjust the developing threshold.
[0074]
FIG. 5 shows the relationship between the development threshold and the development bias. As can be seen from this figure, the development bias and the development threshold are in a relationship with each other, and the development threshold is changed by changing the development bias. Therefore, the line width of one dot line can be set to a predetermined width by appropriately setting the developing bias.
[0075]
As described above, the optimum development threshold value for one dot line, which is the minimum pixel line, is 0.3 μJ / cm from FIG. ² Therefore, the development bias is set to −420 V (development threshold value 0.1 μJ / cm) which is an optimum value of the minimum pixel dot. ² ) Instead of -190V, the development threshold is set to 0.3 μJ / cm which is the optimum value for the minimum pixel line. ² Can be set.
[0076]
Further, as a specific condition for setting the development threshold as described above, it can be easily realized by setting the sensitivity characteristic of the photosensitive member of the electrostatic latent image carrier 1 in addition to the setting of the development bias.
[0077]
FIG. 6 shows the relationship between the development threshold and the photoreceptor sensitivity. As can be seen from this figure, the lower the photoconductor sensitivity, the more gentle the PIDC characteristics of the photoconductor. By setting the photoconductor sensitivity appropriately, even if the development bias is the same as the conventional one, the minimum pixel line width It can be seen that can be a predetermined width.
[0078]
As described above, the optimum development threshold value for one dot line, which is the minimum pixel line, is 0.3 μJ / cm from FIG. ² Therefore, by setting the photosensitive member sensitivity to a low sensitivity, the developing bias is −420 V (developing threshold 0.1 μJ / cm) which is the optimum value of the minimum pixel dot. ² ), The development threshold value is 0.3 μJ / cm which is the optimum value for the minimum pixel line. ² Can be changed.
[0079]
Note that image forming conditions other than the above-described development bias and photoconductor sensitivity include laser power, process speed, initial charge potential of the photoconductor, and photoconductor film thickness.
[0080]
As described above, according to the present image forming apparatus, the reproducibility of the minimum pixel dot, which has been focused on in the past, is ignored, the point is matched with the reproducibility of the minimum pixel line, and the line width of the minimum pixel line is determined by the pixel pitch. The development threshold value is set to a value that becomes a predetermined dimension, and the image forming conditions (here, development bias) at the time of image formation are adjusted so as to be the set development threshold value.
[0081]
Therefore, although the minimum pixel dot, that is, a one-dot image, cannot be reproduced to a predetermined diameter, other dot images (a two-dot image, a three-dot image,...) Excluding a one-dot image and all line images (one dot image) Line image, 2-dot line image,...) Can be reproduced with a predetermined diameter and a predetermined width.
[0082]
As a result, although the gradation of the highlight portion is slightly lowered, as a comprehensive evaluation, it is possible to obtain an image quality comparable to an image obtained by performing PWM control or PM control for both a text image and a graphic image. it can.
[0083]
Finally, the present image forming apparatus, a conventional binary control image forming apparatus that has the same binary values as the present image forming apparatus, and has been adjusted based on the minimum pixel dot, and an image forming apparatus using PWM control The image quality was compared by outputting text images and graphic images with an image forming apparatus using PM control. Table 1 shows the results.
[0084]
[Table 1]

[0085]
(1) is an image forming apparatus of the present embodiment in which image forming conditions are set with emphasis on the minimum pixel line, and (2) is a binary control image in which image forming conditions are set with emphasis on the minimum pixel dots. Each evaluation of the forming apparatus (3) is a second image forming apparatus in which both the dot diameter and the line width are achieved by PWM control, and (4) is an image forming apparatus in which both the dot diameter and the line width are achieved by PM control. It is a result.
[0086]
As a result, the image forming apparatus (1) is superior in image quality to the image forming apparatus (2), and compared with the image forming apparatus using PWM and PM control (3) and (4). It can be seen that almost the same image quality can be obtained.
[0087]
This is because the minimum pixel dot is required only in the highlight part of the graphic image. Except for this part, even if the minimum pixel dot does not appear, it has little effect on other image patterns. Because there is no. For example, when forming a 256-gradation dither pattern with a 16 × 16 mask size, one dot is generally used for only 15 gradations on the highlight side, and even if one dot does not appear, The reproducibility (gradation) of this portion is only slightly reduced.
[0088]
【The invention's effect】
As described above, the image forming method according to the present invention develops when the spot diameter of the exposure light with respect to the pixel pitch is large and the ratio between the dot diameter of the minimum pixel dot and the line width of the minimum pixel line exceeds a predetermined value. The development threshold, which is the light energy threshold necessary for the image, is set so that the line width of the minimum pixel line is a predetermined dimension determined by the pixel pitch And the exposure means is controlled by the ON-OFF binary value that does not modulate the pulse width. It is the structure to do.
[0089]
In the image forming apparatus according to the present invention, as described above, the spot diameter of the exposure light in the exposure unit is larger than the pixel pitch, and the ratio between the dot diameter of the minimum pixel dot and the line width of the minimum pixel line is predetermined. If the value exceeds the value, the image forming condition in the image forming unit is set so that the development threshold value, which is a light energy threshold value necessary for development, becomes a value that sets the line width of the minimum pixel line to a predetermined dimension determined by the pixel pitch. Been In addition, the exposure means is controlled by an ON-OFF binary value that does not modulate the pulse width. It is a configuration.
[0090]
As a result, the minimum pixel dot, that is, a one-dot image, is not reproduced with a predetermined diameter, but other dot images (a two-dot image, a three-dot image,...) Other than a one-dot image, and all line images (1 Dot line image, 2-dot line image,...) Can be reproduced with a predetermined diameter and a predetermined width. As a result, although the gradation of the highlight portion is slightly reduced, a text image and a graphic image are generally evaluated. In either case, an image quality comparable to an image obtained by performing PWM control or PM control can be obtained.
[0091]
Therefore, by performing binary data processing without using PWM control or PM control, an image forming method for obtaining sufficient image quality while simplifying the apparatus, reducing the price, and improving processing time, and There is an effect that an image forming apparatus can be provided.
[0092]
In the image forming method and the image forming apparatus according to the present invention, it is preferable that the image forming condition is set using the line width of the minimum pixel line extending in the main scanning direction that is the scanning direction of the exposure light.
[0093]
As a result, the image forming condition (development threshold) can be set with the correct line width of the minimum image line, and the effects of the above-described configuration of the present invention can be obtained efficiently.
[0094]
In the image forming method and the image forming apparatus according to the present invention, the image forming conditions are the line width of the minimum pixel line extending in the main scanning direction which is the scanning direction of the exposure light and the moving direction of the electrostatic latent image carrier. It is preferable to set using the average of the line width of the minimum pixel line extending in a certain sub-scanning direction.
[0095]
Thereby, even if there is a large difference between the line widths of the line extending in the main scanning direction and the line extending in the sub-scanning direction, the difference is dispersed in each of the two scanning directions. It can be obtained efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration around an electrostatic latent image carrier in an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a method of obtaining the dot diameter and line width of an electrostatic latent image by theoretical analysis.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a development threshold value and a dot diameter or a line width in each image pattern in binary control at a resolution of 1200 dpi.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the development threshold and the dot diameter or line width when the optimum development threshold condition of each image pattern is matched by PM control at a resolution of 1200 dpi.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the exposure energy and the photoreceptor surface potential in a photoreceptor having a certain sensitivity characteristic for explaining the relation between the development threshold and the development bias.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the exposure energy and the photosensitive member surface potential for each sensitivity when the developing bias is constant for explaining the relationship between the developing threshold and the photosensitive member sensitivity characteristic.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the ratio of the beam diameter to the pixel pitch and the ratio of the line width of one dot line to the dot diameter of one dot.
[Explanation of symbols]
1 Electrostatic latent image carrier
2 Transfer device
3 Developer
4 Charger
5 Cleaning section
6 Optical writing part (exposure means)

Claims

帯電された静電潜像担持体表面を露光手段にて露光して静電潜像を形成し、現像バイアスを印加することで該静電潜像に現像剤を付与して現像し、現像剤からなる像を形成する画像形成方法において、
画素ピッチに対する露光光のスポット径が大きく、最小画素ドットのドット径と最小画素ラインのライン幅との比が所定値を超える場合は、現像に必要な光エネルギー閾値である現像閾値を、最小画素ラインのライン幅が画素ピッチにて定まる所定寸法となるように設定し、該設定した現像閾値を、ドット画像のドット数及びライン画像のライン数によって変更することなく、かつ、上記露光手段を、パルス幅を変調しないＯＮ−ＯＦＦの２値にて制御することを特徴とする画像形成方法。The surface of the charged electrostatic latent image bearing member is exposed by an exposure means to form an electrostatic latent image, and a developer is applied to the electrostatic latent image by applying a developing bias, and the developer is developed. In an image forming method for forming an image comprising:
When the spot diameter of the exposure light with respect to the pixel pitch is large and the ratio of the dot diameter of the minimum pixel dot and the line width of the minimum pixel line exceeds a predetermined value, the development threshold, which is a light energy threshold necessary for development, is set to the minimum pixel. The line width of the line is set to a predetermined dimension determined by the pixel pitch , and the exposure means is set without changing the set development threshold depending on the number of dots in the dot image and the number of lines in the line image . An image forming method, wherein the pulse width is controlled by binary ON / OFF without modulation.

帯電された静電潜像担持体表面を露光手段にて露光して静電潜像を形成し、現像手段にて現像バイアスを印加することで静電潜像に現像剤を付与して現像し、現像剤からなる像を形成する画像形成部を有する画像形成装置において、
上記露光手段における露光光のスポット径が画素ピッチに対して大きく、最小画素ドットのドット径と最小画素ラインのライン幅との比が所定値を超える場合、現像に必要な光エネルギー閾値である現像閾値が、最小画素ラインのライン幅を画素ピッチにて定まる所定寸法とする値となるように、上記画像形成部における作像条件が設定されており、該設定した作像条件は、ドット画像のドット数及びライン画像のライン数によって変更されることなく、かつ、上記露光手段はパルス幅を変調しないＯＮ−ＯＦＦの２値にて制御されることを特徴とする画像形成装置。The surface of the charged electrostatic latent image bearing member is exposed by an exposure unit to form an electrostatic latent image, and a developing bias is applied by the developing unit to apply a developer to the electrostatic latent image and develop it. In an image forming apparatus having an image forming unit for forming an image made of a developer,
When the spot diameter of the exposure light in the exposure means is larger than the pixel pitch, and the ratio between the dot diameter of the minimum pixel dot and the line width of the minimum pixel line exceeds a predetermined value, development that is a light energy threshold necessary for development threshold, the line width of the minimum pixel line to a value to a predetermined dimension determined by the pixel pitch, and the image forming condition is set in the image forming unit, the image forming conditions the setting, the dot image An image forming apparatus characterized in that the exposure means is controlled by an ON-OFF binary value that does not modulate a pulse width without being changed by the number of dots and the number of lines in the line image .

上記作像条件は、画素ピッチにて定まる所定寸法を静電潜像担持体上に形成される現像剤像の幅Ｗ１（μｍ）として設定されており、上記Ｗ１は、画素ピッチをＰｄとすると、√２×Ｐｄ≦Ｗ１≦２×√２×Ｐｄであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。 In the image forming condition, a predetermined dimension determined by the pixel pitch is set as the width W1 (μm) of the developer image formed on the electrostatic latent image carrier, and W1 is defined as Pd. The image forming apparatus according to claim 2, wherein √2 × Pd ≦ W1 ≦ 2 × √2 × Pd.

上記作像条件は、画素ピッチにて定まる所定寸法を理論解析から求まる静電潜像の幅Ｗ２（μｍ）として設定されており、
該幅Ｗ２は、レーザーのパワー、レーザーのパルス幅、及び走査速度を定めて計算にて求めたレーザーで静電潜像担持体上に１ライン照射した際のレーザー露光プロファイルにおいて、現像閾値以上の露光エネルギーを有する部分の幅Ｗ２であり、
上記幅Ｗ２は、画素ピッチをＰｄとすると、Ｐｄ≦Ｗ２≦２×Ｐｄであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。The image forming condition is set as a width W2 (μm) of an electrostatic latent image obtained from a theoretical analysis with a predetermined dimension determined by a pixel pitch.
The width W2 is equal to or greater than the development threshold in the laser exposure profile when one line is irradiated onto the electrostatic latent image carrier with the laser obtained by calculation by determining the laser power, the laser pulse width, and the scanning speed. The width W2 of the portion having the exposure energy,
3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the width W2 satisfies Pd ≦ W2 ≦ 2 × Pd, where Pd is a pixel pitch.

上記作像条件が、現像手段における現像バイアスであることを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の画像形成装置。 5. The image forming apparatus according to claim 2 , wherein the image forming condition is a developing bias in a developing unit.

上記作像条件が、静電潜像担持体に備えられる感光体の感度特性であることを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 2 , wherein the image forming condition is a sensitivity characteristic of a photoconductor provided in the electrostatic latent image carrier.

上記作像条件は、露光光の走査方向である主走査方向に伸びる最小画素ラインのライン幅を用いて設定されていることを特徴とする請求項２〜６の何れか１項に記載の画像形成装置。7. The image according to claim 2 , wherein the image forming condition is set using a line width of a minimum pixel line extending in a main scanning direction which is a scanning direction of exposure light. Forming equipment.

上記作像条件は、露光光の走査方向である主走査方向に伸びる最小画素ラインのライン幅と、静電潜像担持体の移動方向である副走査方向に伸びる最小画素ラインのライン幅との平均を用いて設定されていることを特徴とする請求項２〜６の何れか１項に記載の画像形成装置。The image forming condition is that the line width of the minimum pixel line extending in the main scanning direction which is the scanning direction of the exposure light and the line width of the minimum pixel line extending in the sub-scanning direction which is the moving direction of the electrostatic latent image carrier. The image forming apparatus according to claim 2 , wherein the image forming apparatus is set using an average.