JP2000043319A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像の階調再現性を向上する。 【解決手段】 ページメモリ２０２から次に画像形成す
べきページの画像データが１走査ラインずつ読み出さ
れ、濃度領域判別部２０３とドット情報プロセッサ２０
４に出力される。濃度領域判別部２０３は、当該画像デ
ータがどの濃度領域に属するかを画素ごとに判別してそ
の結果をドット情報プロセッサ２０４に出力する。レー
ザダイオード１１は、ビーム強度とは別個にビーム径の
制御が可能なものが使用されており、ドット情報プロセ
ッサ２０４は、画像データの階調値に基づいてパルス幅
制御回路２０６にビーム強度を指示する信号を発すると
共に、濃度領域判別部２０３の判別結果に応じて低濃度
領域と高濃度領域におけるビーム径が中濃度領域におけ
るビーム径より小さくなるようにビーム径制御回路２０
７に指示を送る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ビーム走査装置
を備える画像形成装置において、特に画像の階調再現性
を向上させる技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真式の画像形成装置におい
ては、カラー化やシステム化などの要望に応じるため、
画像データの階調値に基づいてレーザダイオードを駆動
して感光体ドラムを露光走査し、これにより形成された
静電潜像をトナーで現像して画像を形成するデジタル式
の画像形成装置が普及しつつある。

【０００３】このようなデジタル式の画像形成装置にお
いては、画像データの階調値に応じてレーザダイオード
のビーム強度もしくは発光時間を変調して、感光体ドラ
ムの感光面を画素ごとにスポット状に露光して静電潜像
を形成し、これを現像器により顕像化してトナー像を形
成するようになっている。感光体ドラム上に形成された
トナー像は、転写チャージャの静電力により記録シート
上に転写され、さらに定着器により定着されて、画像が
形成される。

【０００４】レーザダイオードのビーム強度もしくは発
光時間の変化に応じて１ドット当たりのトナー付着量が
変化するので、これにより原稿画像の階調を表現するこ
とができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
電子写真式の画像形成装置においては、トナーの現像特
性や感光体の露光特性などに起因して、再現された画像
濃度（現像濃度）と原稿画像の濃度とを完全にリニアな
関係（線形比例）にすることが難しく、特に高濃度部と
低濃度部において階調再現性があまりよくなかった。

【０００６】すなわち、中間濃度部では、比較的原稿濃
度と現像濃度はほぼリニアな関係を維持しているが、高
濃度部と低濃度部とでは、原稿濃度の変化率に比べて、
現像濃度の変化が少なくリニアな関係になっていない。
原稿画像の階調変化を忠実に再現するためには、再現さ
れる全濃度領域においてリニアな関係になることが望ま
しいことは言うまでもない。

【０００７】また、その一方で、連続点の画像を形成す
る場合と、孤立点の画像を形成する場合とでは、同じ階
調値の濃度データであっても現像されて形成された画像
においては、濃度が異なり、再現するパターンによって
再現される階調が異なってくるという問題があった。こ
れは、単一のビームスポットでは、感光面において現像
不能な露光領域であっても、連続点を形成する際には各
ビームスポットの現像不能な露光領域が相互に重なり合
って現像可能な露光強度に達し、それだけ多くのトナー
が付着するため、連続点を描画する場合の方が１ドット
のみの孤立点を描画する場合よりも濃度が高くなること
に起因するものと考えられる。

【０００８】さらに、網点の画像データに基づき画像を
再現する画像形成装置にあっては、通常網点の密度（単
位面積当たりの網点の数）を変化させて階調表現するよ
うにしているが、網点の密度変化だけでは微妙な階調変
化を表現するのが難く、期待通りの階調性を得られない
という問題もあった。本発明は、上述のような問題点に
鑑みてなされたものであって、階調再現性の優れた画像
を形成することができる画像形成装置を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る画像形成装置は、画像データに基づき、
光ビームにより像担持体上を走査して階調性を有する画
像を形成する画像形成装置であって、ビーム強度とビー
ム径が独立して可変な光ビーム発生手段より像担持体を
走査する光ビーム走査手段と、画像データの濃度レベル
に応じて、前記光ビーム発生手段の出力とビーム径とを
それぞれ制御する第１と第２の制御手段とを備えること
を特徴とする。

【００１０】また、本発明に係る画像形成装置は、前記
光ビーム発生手段が、主走査方向と一定の角度をなす方
向にビーム径が可変であって、前記第１の制御手段は、
画像データの濃度レベルに応じて１ドット当たりの発光
時間を変化させることによりビーム発生手段の出力を制
御すると共に、前記第２の制御手段は、低濃度部および
高濃度部を描画する際のビーム径が中濃度部を描画する
際のビーム径より小さくなるように制御することを特徴
とする。

【００１１】また、本発明に係る画像形成装置は、前記
第１の制御手段が、画像データの濃度レベルに応じてビ
ーム強度を変化させることにより光ビーム発生手段の出
力を制御すると共に、前記第２の制御手段は、低濃度
部、中濃度部、高濃度部の順に描画するビーム径が小さ
くなるように制御することを特徴とする。また、さらに
本発明に係る画像形成装置は、１ドットのみの孤立点を
描くときのビーム径が、同じ濃度で連続点を描画すると
きのビーム径より相対的に大きくなるように光ビーム発
生手段を制御する第３の制御手段を備えることを特徴と
する。

【００１２】また、さらに本発明に係る画像形成装置
は、前記像担持体上における、露光エネルギーが所定の
閾値を超える部分の面積が、前記光ビーム発生手段の発
光時間の長さに応じて線形比例するように前記ビーム径
を制御する第３の制御手段を備えることを特徴とする。
また、さらに本発明に係る画像形成装置は、前記画像デ
ータは、網点画像データであって、 中濃度部の網点を
描画する際のビーム径が、当該中濃度部以外の濃度部に
おける網点を描画する際のビーム径より大きくなるよう
に制御する第３の制御手段を備えることを特徴とする。

【００１３】さらに、また、本発明に係る画像形成装置
は、前記画像データが網点画像データであって、当該画
像データが文字部分の画像データであるか否かを判別す
る判別手段と、前記判別結果に基づき、文字部分の画像
データを描画するときのビーム径が同じ濃度レベルで非
文字部分の画像データを描画するときのビーム径より大
きくなるように制御する第３の制御手段とを備えること
を特徴とする。

【００１４】また、本発明に係る画像形成装置は、画像
データに基づき、光ビームにより像担持体上を走査して
階調性を有する画像を形成する画像形成装置であって、
ビーム強度とビーム径をそれぞれ独立に制御できる光ビ
ーム発生手段より像担持体を走査する光ビーム走査手段
と、濃度レベルに応じて光ビーム発生手段の出力を制御
する第１の制御手段と、１ドットのみの孤立点を描くと
きのビーム径が、連続点を描画するときのビーム径より
相対的に大きくなるように光ビーム発生手段のビーム径
を制御する第２の制御手段とを備えることを特徴とす
る。

【００１５】また、本発明に係る画像形成装置は、画像
データに基づき、光ビームにより像担持体上を走査して
階調性を有する画像を形成する画像形成装置であって、
ビーム強度とビーム径をそれぞれ独立に制御できる光ビ
ーム発生手段より像担持体を走査する光ビーム走査手段
と、濃度レベルに応じて光ビーム発生手段の１ドット当
たりの発光時間を制御する第１の制御手段と、前記像担
持体上における、露光エネルギーが所定の閾値を超える
部分の面積が、前記光ビーム発生手段の発光時間の長さ
に応じて線形比例するように前記ビーム径を制御する第
２の制御手段とを備えることを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
の実施の形態をモノクロのレーザプリンタを例にして説
明する。 ＜実施の形態１＞図１に、実施の形態１に係るレーザプ
リンタ１の概略断面図を示す。このレーザプリンタは、
主にレーザビーム走査部１０と画像プロセス部３０と給
紙搬送系５０と、これら全体の動作を制御すると共にレ
ーザビーム走査部１０内のレーザダイオードへ駆動信号
を送る制御部１００とからなる。

【００１７】パーソナルコンピュータなどの外部の端末
から画像データが入力されると、制御部１００はこれを
後述する方法によりレーザダイオードの駆動信号に変換
し、レーザビーム走査部１０内部のレーザダイオード１
１（図２）を駆動する。当該レーザダイオードから出射
されたレーザビームは、折り返しミラー１７で光路変更
された後、シリンドリカルレンズ２５により副走査方向
に集光されて感光体ドラム３１の感光面上を主走査方向
に露光走査する。

【００１８】画像プロセス部３０は、感光体ドラム３１
を中心にして、その周囲にクリーニングユニット３２、
イレーサランプ３３、帯電チャージャ３４、現像器３５
および転写チャージャ３６が配されて構成されている。
感光体ドラム３１は、上記レーザビームによる露光前に
クリーニングユニット３２により残留トナーを除去され
イレーサランプ３３の照射により除電された後、帯電チ
ャージャ３４により一様に帯電されており、このように
一様に帯電された感光面が露光走査されると静電潜像が
形成される。この静電潜像は、現像器３５からトナーの
供給を受けて顕像化される。

【００１９】一方、給紙搬送系５０の給紙カセット５１
からは、ピックアップローラ５２、タイミングローラ５
３を介して転写紙などの記録シートが給紙され、転写ベ
ルト５４により感光体ドラム３１直下の転写位置まで搬
送されてきており、感光体ドラム３１上のトナー像が転
写チャージャ３６から転写電界を受けて、当該記録シー
ト上に転写される。トナー像が転写された記録シート
は、転写ベルト５４から分離されて定着器７０により定
着された後、排紙トレイ７１上に排出される。

【００２０】図２は、上記レーザビーム走査部１０の構
成を示す平面図である。レーザダイオード１１から出射
されたレーザビームは、コリメータレンズ１２により平
行光線に変換され、さらにシリンドリカルレンズ１３を
介して副走査方向に集光されて、ポリゴンモータ（不図
示）により一定速度で回転駆動されるポリゴンミラー１
５のミラー面１５１で反射して偏向され、走査レンズ１
６を通過後、折り返しミラー１７で反射されて、図１で
示したシリンドリカルレンズ２５を介して感光体ドラム
３１の表面を露光走査する。

【００２１】レーザダイオード１１には、ビーム強度の
制御とは別にビーム径を独立に制御できる特殊なレーザ
ダイオードが用いられている。このレーザダイオード
は、ビーム径制御部とビーム強度制御部とを備え、ビー
ム径制御部に通電する電流値を変化させることにより、
ビームエネルギーを一定に維持したまま一方向における
ビーム径を独立に制御できるようになっている。なお、
ビーム強度もあわせて変更できる。その構成や制御特性
については、信学技報：TECHNICAL REPORT OF IEICE. L
QE95-1 1995-05 P1「スポット径可変半導体レーザのス
ポット径制御性の検討」（電子情報通信学会）や特開平
７−８９１３１号公報に開示されている。

【００２２】図３は、このビーム径可変型のレーザダイ
オード１１の断面構造を示す斜視図である。同図に示す
ようにレーザダイオード１１は、主電極１１０１、制御
電極１１０２、ｐ形コンタクト層１１０３、ｎ形ブロッ
ク層１１０４、ｐ形キャップ層１１０５、ｐ形クラッド
層１１０６、活性層１１０７、ｎ形クラッド層１１０
８、結晶基板１１０９から構成されており、主電極１１
０１への電荷の付与により活性層１１０７から所定強度
のレーザビームが発せられると共に制御電極１１０２へ
の電荷の付与により、当該出射されるレーザビームのビ
ーム径を変化させることができるようになっている。

【００２３】図４は、上記レーザダイオード１１の平面
図である。この図に示すように、ｐ形クラッド層１１０
６の上面に形成されたストライプ構造１１１０は、端面
近傍で広がったフレア形状のフレア領域１１１３と、並
行した２本のストライプからなり制御電極１１０２より
電荷が注入される変調領域１１１２と、単一ストライプ
領域１１１１とから構成される。変調領域１１１２で
の、電荷注入により、変調領域１１１２の２本のストラ
イプの下部の活性層１１０７の屈折率が減少し、ストラ
イプ構造１１１０の中央で高屈折率領域が形成される。
このような高屈折率領域はレンズ効果を示し、レーザビ
ームの出射端面でのビーム形状を変化させる。

【００２４】このようにして、制御電極１１０２に注入
される電荷の変動に応じて、レーザダイオード１１から
照射されるレーザビームの径をそのビーム出力とは独立
して変動させることができる。なお、本実施の形態にお
いて、後述するビーム径可変の効果を十分に発揮するた
めには、上記レーザダイオード１１は、そのビーム径が
副走査方向（図２の紙面に垂直な方向）に可変なように
配置する方が望ましい。もっとも、当該ビーム径可変の
方向を副走査方向に完全に一致させなくても、主走査方
向と一定の角度さえなすようにしておけば、ビーム径可
変による階調再現性向上の効果はある程度得られる。

【００２５】図５は、上記レーザダイオード１１の出力
を制御するＬＤ制御回路２００の構成を示すブロック図
である。なお、このＬＤ制御回路２００は、上記制御部
１００に内蔵されている。ＬＤ制御回路２００は、デー
タ変換部２０１、ページメモリ２０２、濃度領域判別部
２０３、ドット情報プロセッサ２０４、ＲＯＭ２０５、
パルス幅制御回路２０６およびビーム径制御回路２０７
とからなる。

【００２６】パーソナルコンピュータやイメージリーダ
などの外部端末から送信されてきたプリント用データ
は、データ変換部２０１に入力され、ここで必要な処理
を受ける。例えば、プリント用データが、アナログの濃
度データの場合には、０から２５５までの２５６階調値
で示される階調データにＡ／Ｄ変換され、さらに、ビッ
トマップ展開されてページメモリ２０２に出力される。
ページメモリ２０２は、当該ビットマップデータをペー
ジごとに格納する。

【００２７】画像形成時においてページメモリ２０２か
ら次に画像形成すべきページの階調データが１走査ライ
ンずつ読み出されて、濃度領域判別部２０３とドット情
報プロセッサ２０４に出力される。濃度領域判別部２０
３は、当該階調データがどの濃度領域に属するかを画素
ごとに判別してその結果をドット情報プロセッサ２０４
に出力する。

【００２８】ドット情報プロセッサ２０４は、上記濃度
領域判別部２０３の判別結果に応じて、ＲＯＭ２０５内
のテーブルを参照しながら、パルス幅制御回路２０６と
ビーム径制御回路２０７に制御信号を発してレーザダイ
オード１１の１画素を描画する際の発光時間及びビーム
径を制御する。なお、濃度領域判別部２０３で区別する
濃度領域は、本実施の形態では、階調値ｄ１以下の低濃
度領域と、階調値ｄ１〜ｄ２の中間濃度領域と、階調値
ｄ２以上の高濃度領域の３つとしている。当該階調値ｄ
１、ｄ２（ｄ１＜ｄ２）の具体的な値は、プリンタ固有
の階調再現特性に基づき次のようにして決定される。

【００２９】図６（ａ）は、一般的な電子写真式プリン
タにおける階調再現特性を示すグラフであり、横軸は、
入力画像データの濃度値（ＩＤ）、縦軸は、現像後の濃
度値（ＯＤ）を示している。同グラフに示すように中濃
度領域においては、ＩＤとＯＤは、ほぼリニアな関係に
なっているが、低濃度部および高濃度部においては、Ｉ
Ｄに対するＯＤの変化率が低下してリニアな関係になっ
ていない。

【００３０】そこで、このように階調変化がリニアな関
係を維持している下限と上限の階調値を実験により求
め、これらを、それぞれｄ１、ｄ２とする。本実施の形
態のように階調を２５６段階で表現すれば、通常ｄ１
は、ほぼ５０前後、ｄ２は、ほぼ２００前後の値に設定
される。このように高濃度領域と低濃度領域において線
形性が崩れるのは、主に感光体ドラムを露光する際のビ
ームスポット間の干渉に起因するところが大きいと思わ
れる。すなわち、感光体ドラムの感光面をスポット状に
露光する際に本来現像可能に至らない露光強度の領域
が、隣接する画素を描画するスポットとの重なりにより
現像可能領域となり、このようなビームスポット間の干
渉が、感光体ドラムの感光特性とも相まって、特に低濃
度領域と高濃度領域における線形性を崩す原因になって
いると考えられる。

【００３１】そこで、本実施の形態では、図６（ｂ）に
示すように低濃度領域と高濃度領域における副走査方向
のビーム径ｒｓを中濃度領域における同方向のビーム径
ｒｍより小さくし、それぞれの濃度領域におけるビーム
スポット間の干渉を少なくすることによって、図６
（ｃ）に示すような再現可能な全濃度域においてほぼリ
ニアに変化する良好な階調再現特性を得るようにしてい
る。

【００３２】なお、上述の理由により中濃度領域におい
ても副走査方向のビーム径を小さくすることにより、そ
の階調再現性も増す筈であるが、この領域ではもともと
図６（ａ）に示すようにリニアな関係になっているの
で、その必要性があまりないばかりか、この部分でビー
ム径を小さくすると却って描画時のドット間隔のばらつ
き（以下、「ドットむら」という。）が目立ってしまう
という弊害が生じる。すなわち、温度変化や光学素子の
ばらつきなどにより、感光体ドラム上に描画されるドッ
トの間隔にばらつきが生じる場合があり、特にポリゴン
ミラーの各ミラー面の精度誤差により各走査ラインの主
走査方向にドットむらが生じる。

【００３３】このドットむらは、一般的に当該ドット径
が小さいほど目立ちやすいという傾向にある。図７
（ａ）、（ｂ）は、このことを模式的に示す図であっ
て、同図（ａ）は、小さなビーム径ｒｓで描画した場
合、（ｂ）は、大きなビーム径ｒｍで描画した場合の図
である。双方とも描画位置のずれ量はＬであるにも拘わ
らず、見かけ上のずれ量は、それぞれＬ／ｒｓ、Ｌ／ｒ
ｍとなり、Ｌ／ｒｓ＞Ｌ／ｒｍなので、ドット径が小さ
い方がドットむらが相対的に大きいと観察される。

【００３４】低濃度領域や高濃度域においては、多少の
ドットむらがあってもほとんど気にならないが、一番観
察者の目に付く中濃度領域においてドットむらが目立つ
と画質の劣化につながるので、本実施の形態では、中濃
度領域においてはビーム径を小さくしていない。なお、
ビーム径ｒｓの具体的な値として、ビーム径を変化させ
た場合の再現濃度を実測し、階調再現特性のデータを繰
り返し取得することにより、最適な値が求められる。な
お、このｒｓの値は、低濃度領域と高濃度領域において
同じ値でなくてもよく、また、濃度レベルの増加と共
に、低濃度領域では徐々に増大し、高濃度領域では徐々
に減少していくようにしてもよい。

【００３５】図６（ｂ）の関係を示すテーブルが上記Ｒ
ＯＭ２０５内に格納されており、ドット情報プロセッサ
２０４は、ページメモリ２０２から階調データを受信す
ると共に、当該階調データの濃度領域に関する情報を濃
度領域判別部２０３から受け取り、ＲＯＭ２０５内のテ
ーブルと照合して最適なビーム径を指示する信号を生成
し、そのビーム径指示信号を、対応する階調データのパ
ルス幅制御回路２０６への出力と同期させてビーム径制
御回路２０７に出力する。

【００３６】パルス幅制御回路２０６は、当該階調値に
応じてレーザダイオードに与える駆動電流のパルス幅を
変化させることにより、１ドット当たりの発光時間を制
御し、ビーム径制御回路２０７は、ビーム径を指示する
信号に基づき、レーザダイオード１１の副走査方向のビ
ーム径が当該指定されたビーム径となるような制御電流
を生成してレーザダイオード１１のビーム径駆動部に通
電する。

【００３７】このようなレーザダイオード１１の駆動
は、もちろんレーザビーム走査部１０のポリゴンミラー
の回転駆動や、画像プロセス部３０や給紙搬送系５０と
同期をとって実行され、これにより記録シート上に、図
６（ｃ）に示すような優れた階調再現特性を有する画像
が形成されることになる。 ＜実施の形態２＞上記実施の形態においては、濃度領域
に応じてビーム径を変化させて全体の階調再現性を向上
する構成について説明したが、本実施の形態２において
は、特に１画素をマトリクス状のドットパターンで表し
て描画する場合における階調再現性の向上を目的として
いる。

【００３８】図８は、本実施の形態２のプリンタにおけ
るのＬＤ制御回路３００の構成を示すブロック図であ
る。ＬＤ制御回路３００は、データ変換部３０１、ペー
ジメモリ３０２、文字領域判別部３０３、階調パターン
データ呼出し部３０４、階調パターンメモリ３０５、ビ
ットマップメモリ３０６、ドット情報プロセッサ３０
７、ＲＯＭ３０８、パルス幅制御回路３０９およびビー
ム径制御回路３１０とからなる。

【００３９】パーソナルコンピュータやイメージリーダ
などの外部端末から送信されてきたプリント用データ
は、データ変換部３０１に入力され、ここでＡ／Ｄ変換
などの必要な処理を受けて階調データに変換された後、
ページメモリ３０２にページごとに格納される。画像形
成時にページメモリ３０２から次に画像形成すべきペー
ジの階調データが１走査ラインずつ読み出されて、文字
領域判別部３０３と階調パターンデータ呼出し部３０４
に出力される。文字領域判別部３０３は、当該階調デー
タが原稿の文字部分（文字領域）の画像データであるか
否かを判別し、その判別結果を階調パターン呼出し部３
０４に出力する。なお、この文字領域の判別方法自体は
既に公知の技術なので、ここでは説明を省略する。

【００４０】階調パターン呼出し部３０４は、ページメ
モリ３０２から読み出された階調データと、文字領域判
別部３０３から出力された文字領域か否かの判別結果と
の双方に基づいて、階調パターンメモリ３０５から該当
する階調パターンを呼び出す。この階調パターンメモリ
３０５には、同じ階調値に対して２種類の階調パターン
が用意されている。図９のパターンＰＴ１、ＰＴ２は、
その一例を示すものであって、それぞれ５×５のマトリ
クスで示されており、どちらも黒ドット数は９個で、同
じ階調値を示すが、パターンＰＴ２の方が連続点が多
く、ベタの線分を含む文字画像の再現に適している。他
方のパターンＰＴ１は、黒ドットが分散しており、非文
字領域部分、特に中間調部分の再現に適している。

【００４１】階調パターン呼出し部３０４は、上記階調
データの階調値に基づき、階調パターンメモリ３０５か
らパターンＰＴ１とＰＴ２とを選択し、さらに文字領域
判別部３０３の判別結果により、どちらか一方のパター
ンを最適な階調パターンとして選択してビットマップメ
モリ３０６に格納していく。一方、画素ごとに選択され
た階調パターンに関する情報（パターン情報）がドット
情報プロセッサ３０７に出力される。このパターン情報
には、ドットの隣接情報が含まれる。

【００４２】ドット情報プロセッサ３０７は、ビットマ
ップメモリ３０６から１走査ラインずつビットマップデ
ータを読み出しながら、上記階調パターンメモリ３０５
からのパターン情報に基づき描画すべきドットが孤立点
なのか連続点の一部なのかを判断し、ＲＯＭ３０８内に
格納されたテーブルを参照して、パルス幅制御回路３０
９とビーム径制御回路３１０にそれぞれ当該ドットの階
調信号とビーム径制御信号を送り、レーザダイオード１
１を駆動する。

【００４３】次に上記ドット情報プロセッサ３０７にお
ける当該ビーム径（副走査方向）の制御の内容について
詳しく説明する。本実施の形態のように特に１画素を複
数のドットで形成して階調表現する場合には、各ドット
間の間隔が大変狭くなり、ドットが連続する場合にはそ
れぞれのドットを描画するビームスポットが互いに重な
り合う部分が大きくなる。したがって、例えば、階調パ
ターンとして図９のパターンＰＴ２が選択された場合に
おいて、ビーム径を変化させずにパターンＰＴ２の一番
上の行のドットを実際に描画してみると、その中央部の
Ｘ方向における露光強度の分布は、図１０（ａ）に示す
ようになる。なお、本例では、１ドットを形成する際の
駆動パルス幅はドューティ比１００％としており、隣接
する２ドットを描画する際にはその幅だけ連続して露光
するようになっている。

【００４４】同図に示すように、連続点の露光強度のピ
ーク値は、孤立点の露光強度のピーク値Ｐ２に比較して
かなり大きなピーク値Ｐ１となる。Ｔｈは、現像可能な
露光強度の最低レベル（スレシュレベル）を示してお
り、各露光強度分布におけるスレシュレベルＴｈ以上の
部分の露光面積（感光面における現像可能露光面積）が
トナー付着量と対応する。ピーク値が大きいとその裾野
部分の現像可能露光面積も大きくなるので、そのトナー
付着量も多くなり、濃度が所期するところより高くなっ
てしまう。

【００４５】図１１は、このことをグラフで示すもので
あって、同図（ａ）のように連続して描画するドット数
に拘わらずビーム径を常にｒ０に固定していると、同
（ｂ）に示すようにトナー付着面積（＝現像可能露光面
積）が１ドット（孤立点）の場合のみ小さく、２ドット
以上連続する場合は、当該ドット数に比例して増加して
いるのが分かる。

【００４６】このため、同じ階調値を孤立点のみで表し
ているパターンＰＴ１の場合に比べて、連続点を含むパ
ターンＰＴ２の場合には、もとの階調データが同じ階調
値であるにもかかわらず、再現された場合には濃度が高
くなってしまうという不都合が生ずる。そこで、このよ
うな不都合な事態を解消するため、本実施の形態では、
孤立点を描画する際のビーム径が、連続点を描画すると
きのビーム径よりも相対的に大きくなるように制御して
いる。

【００４７】図１２（ａ）は、本実施の形態におけるビ
ーム径の変化の様子を示すグラフである。実線で示すよ
うにドット数が１個の場合には、ビーム径はｒ０のまま
で、２個以上のドットを連続させる場合には、ビーム径
をｒ０より小さなｒ１にすることにより、図１２（ｂ）
の実線で示すように、孤立点から連続点までトナー付着
面積がリニアに変化している。図１０（ｂ）は、この場
合の図１０（ａ）と同じ位置における露光強度の分布を
示しており、同図に示すように孤立点と連続点のピーク
もほぼ等しくなる。

【００４８】なお、図１２（ａ）の破線部分は、連続点
の場合にはビーム径を変えず、孤立点の際のみビーム径
を大きくする場合を示しており、この場合でも、全体と
して少し濃度は高くなるものの、図１２（ｂ）の破線で
示すようにトナー付着面積をリニアに変化させることが
できる。このように孤立点を描画するときのビーム径を
連続点を描くときのビーム径に対して相対的に大きくす
ることにより、ドットの配列に影響されない安定した階
調表現を得ることが可能となる。

【００４９】なお、このビーム径ｒ０〜ｒ３の具体的な
値は、実際に描画するドット幅や感光体ドラムの露光特
性などの条件によって異なり、描画試験を繰り返して最
適値を決定することになる。上述のようなビーム径の条
件が、ＲＯＭ３０８内に格納されており、ドット情報プ
ロセッサ３０７は、階調パターンメモリ３０５から得た
パターン情報に応じて、ＲＯＭ３０８内のテーブルを参
照しながら、パルス幅制御回路３０９とビーム径制御回
路３１０に制御信号を発して、各画素を描画する際のレ
ーザダイオード１１のビーム強度とビーム径を制御す
る。

【００５０】本実施例では、１画素を５×５の階調パタ
ーンで表現したが、複数の画素の階調値をマトリクス状
の複数のドットで疑似表現するディザ法などにも適用可
能である。また、１画素を１ドットで描画する場合であ
っても、高細密画像を形成する場合には、やはりビーム
スポットの重なりが問題になるので、この場合にも上述
のようにビーム径を制御する方が望ましいと言える。

【００５１】また、上記では、直線方向におけるいわば
１次元的なビームスポットの重なりについて説明した
が、さらに２次元的なビームスポットの重なりを考慮
し、それらの重なりの程度に応じてビーム径を制御する
ようにしてもよい。さらに、上記では、ドット情報プロ
セッサ３０７は、描画すべきドットが連続点の一部か否
かを階調パターンメモリ３０５からの階調パターンに関
する情報に基づき判別したが、ビットマップメモリ３０
６に格納されたドットデータを直接サーチして判別する
ようにしてもよい。

【００５２】また、上述の技術思想、すなわち連続点に
おけるビームスポット間の干渉の度合いが少なくなるよ
うにビーム径を変化させるという思想は、パルス幅制御
による階調表現に一般的に当てはめることができる。こ
の場合には、レーザダイオードを連続して発光させる時
間と、これによって露光を受ける感光体面上の現像可能
レベル以上の露光強度を有する部分の面積（現像可能露
光面積）とが、ほぼ線形比例するようにビーム径を変化
させることにより、階調再現性の高い画像を形成するこ
とが可能となる。

【００５３】この際、ビーム径は、連続して発光時間に
応じてその階調変化の線形性が維持できるように、連続
的に変化させてもよいし、一定の発光時間ごとに段階的
に減少させるように設定してもよいであろう。このよう
な発光時間に応じたビーム径の値を示すテーブルや条件
式が、予め実験もしくはシミュレーションにより求めら
れてＲＯＭ内に格納され、これに基づきビーム径制御が
実行される。

【００５４】＜実施の形態３＞上記実施の形態２におい
ては、通常の画像データを階調パターンに変化して画像
を形成する場合について述べたが、本実施の形態３にお
いては、描画すべき画像データが網点データである場合
について説明する。従来のレーザプリンタにおいて、網
点データにより階調性を表現する場合は、図１３の矢印
方向（（Ｌ）から（Ｈ））に示すようにその階調値に応
じてドットの密度が高くなるように構成されている。し
かしながら、ドット密度の変化の度合いにも一定の限界
があり、さらに細かい階調変化を表現しようとすれば、
これに合わせてビーム強度を変化させる必要があった。

【００５５】例えば、図１４は、従来の描画法による低
濃度領域における再生画像の網点を拡大した場合の図で
あり、（ａ）も（ｂ）もドット密度は等しいが、（ａ）
の方が、その描画時のビーム強度を強くすることにより
ドット径を拡大させて濃度が少し濃くなるように配慮さ
れている。しかしながら、図を見ても分かるようにその
濃度差は大変判別しにくい。

【００５６】そこで、本実施の形態では、ビーム径可変
型のレーザダイオードを利用して、各網点の大きさ、す
なわち１ドット当たりの現像可能な露光面積（以下、単
に「スポット面積」という。）を積極的に変化させて、
階調再現性を向上させるようにしている。図１５は、上
記階調再現方法を実施するためのＬＤ制御回路４００の
構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態で
は、ドット密度を３２段階に変化させると共に、各ドッ
ト密度において、スポット面積を８段階に変化させるこ
とにより、合わせて３２×８＝２５６階調で表現する場
合を例にして説明するが、ドット密度を変化させる数と
スポット面積を変化させる数の組み合わせはこれらに限
定されないことはいうまでもなく、再現すべき階調デー
タの階調数によっては、ドット密度は一定で、スポット
の大きさのみ変化させるようにしてもよい。

【００５７】当該ＬＤ制御回路４００は、データ変換部
４０１、ページメモリ４０２、濃度領域判別部４０３、
文字領域判別部４０４、網点データ生成部４０５、ビッ
トマップメモリ４０６、ドット情報プロセッサ４０７、
ＲＯＭ４０８、パルス幅／ビーム強度制御回路４０９、
およびビーム径制御回路４１０とからなる。パーソナル
コンピュータやイメージリーダなどの外部端末から送信
されてきたプリント用データは、データ変換部４０１に
入力され、ここでＡ／Ｄ変換や階調値の調整などの必要
な処理を受け、２５６階調の階調データとなって、ペー
ジメモリ４０２にページごとに格納される。

【００５８】このページメモリ４０２からプリントすべ
きページの階調データが１走査ラインずつ読み出され
て、濃度領域判別部４０３と文字領域判別部４０４に出
力される。濃度領域判別部４０３と文字領域判別部４０
４は、それぞれ前述した濃度領域判別部２０３（図
５）、文字領域判別部３０３（図８）と同様にして、そ
の属する濃度領域と、文字領域の画素であるか否かを判
別し、各判別結果をドット情報プロセッサ４０７に出力
する。

【００５９】一方、網点データ生成部４０５は、公知の
変換手法により階調データを網点データに変換し、ビッ
トマップメモリ４０６内に格納させる。ドット情報プロ
セッサ４０７は、ビットマップメモリ４０６から１走査
ラインずつビットマップデータを読み出しながら、上記
濃度領域判別部４０３、文字領域判別部４０４の判別結
果に基づき、ＲＯＭ４０８内に格納されたテーブルを参
照しつつ、当該画素に対応する網点を描画する際におけ
るパルス幅、ビーム強度およびビーム径を決定し、パル
ス幅／ビーム強度制御回路４０９にパルス幅とビーム強
度を指示する信号を送り、これに同期させてビーム径制
御回路３１０にビーム径を指示する信号を送って、レー
ザダイオード１１を駆動させる。

【００６０】上記ドット情報プロセッサ４０７における
パルス幅、ビーム強度およびビーム径の制御内容は、次
の３つからなる。 階調再現のためのスポット面積の制御 再現すべき階調レベルに応じて、網点のドット密度を３
２段階に変化させ、かつ、当該ドット密度におけるスポ
ット径を８段階に制御することにより階調表現を実行さ
せる。

【００６１】図１６は、網点を描くためのスポット形状
の変形パターンを示す図である。図１６（ａ）は、ビー
ム径などを操作しないときスポット形状（初期形状）を
示し、同図（ｂ）は、相似変形してスポットを拡大させ
た場合を示す。この相似変形は、パルス幅を大きくして
主走査方向の発光時間を増すと共に、ビーム径をその発
光時間に合わせて拡大制御することにより得られる。

【００６２】また図１６（ｃ）、（ｄ）は、非相似変形
を示すものであって、（ｃ）は、ビーム径を変化させず
に、パルス幅を大きくして主走査方向のみの発光時間を
増すことにより得られ、（ｄ）は、パルス幅を変えずに
ビーム径のみを拡大制御することにより得られる。スポ
ット面積は、上記（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）を基本パター
ンにして、パルス幅とビーム径をそれぞれ所定の割合で
拡大縮小することにより自在に変化させることができ
る。

【００６３】図１７（ａ）、（ｂ）は、このスポット面
積の変化による階調表現の例を示す拡大図であり、それ
ぞれ上述の図１４（ａ）、（ｂ）で表現しようとしてい
る階調値に対応している。図１７（ａ）では、ビーム強
度を下げると共にそのドット形状を大きくして、単位面
積当たりのトナー付着量が、図１４（ａ）の場合とほぼ
等しくなるようにしており、同じく図１７（ｂ）は、ビ
ーム強度は図１７（ａ）と同じで、そのドット形状の大
きさを小さくして、単位面積当たりのトナー付着量が図
１４（ｂ）の場合と等しくなるように制御されている。

【００６４】この図１７（ａ）、（ｂ）と図１４（ａ）
（ｂ）を見比べて分かるように、前者すなわち本実施の
形態による描画方法の方が明らかに網点データの階調値
の差をよく反映しており階調再現性に優れていると言え
る。このような階調値に対応した、ビーム強度、ビーム
径およびパルス幅が予め求められてテーブルとしてＲＯ
Ｍ４０８内に格納されており、ドット情報プロセッサ４
０７は、当該テーブルを参照しながら、パルス幅／ビー
ム強度制御回路４０９とビーム径制御回路４１０に制御
信号を出力してレーザダイオード１１による描画を実行
させる。

【００６５】文字領域におけるビーム径制御 網点データにより画像を形成する場合は、上記の階調再
現性の問題とは別に、網点で描画するという構成上、ベ
タ部分については、網点間の白地が見えたりして画像が
見にくいという問題が生じる。特に、当該ベタ部分が文
字画像の線分である場合には、文字がかすれたように見
えて大変読みづらくなる。今日、コピー原稿の大半が文
字原稿であることを考えると、文字画像の再現性の向上
が要求される。

【００６６】そこで、本実施の形態では、上記の制御
に加え、文字画像の場合には網点のスポット面積がより
大きくなるように制御している。即ち、文字領域判別部
４０４により当該画素が文字部分に属するか否かを判断
し、そうであれば、ドット情報プロセッサ４０７は、当
該画素に相当する網点データを描画するに当たりそのス
ポット面積を、文字でない画像部分（非文字領域）を描
画する場合よりも大きくするようにパルス幅／ビーム強
度制御回路４０９とビーム径制御回路４１０に指示し、
この際、階調性を維持するため、当該スポット面積の拡
大に合わせてビーム強度を低くするように同じくパルス
幅／ビーム強度制御回路４０９に指示を送る。

【００６７】図１８（ａ）、（ｂ）は、共に「日」とい
う文字を網点で描画したときの再現画像の拡大図であ
り、（ａ）が従来のスポット面積を変化させない描画方
法によるもの、（ｂ）が本実施の形態のように文字部分
のスポット面積を大きくした場合のものである。両図か
ら明らかなように、従来方法によれば文字の線部分に白
の隙間が目立つが、本実施の形態のようにスポット面積
を大きくすることにより隙間部分が少なくなって、くっ
きりとした読みやすい文字になっている。

【００６８】中濃度領域におけるドット径制御 一方、実施の形態１でも説明したように、中濃度領域に
おいてはドットむらが目立ちやすいため、網点画像にお
いてもこの濃度領域でのドットについてはその形状を大
きくすることにより見かけ上の位置ずれ量（網点ずれ）
を小さくすることが望ましい。

【００６９】そこで、濃度領域判別部４０３では、ペー
ジメモリ４０２から読み出された画素が中濃度領域に属
するか否かを判別し、その判別結果をドット情報プロセ
ッサ４０７に出力する。ドット情報プロセッサ４０７
は、この判別結果を受けて、当該画素に対応する網点デ
ータを描画する際のスポット面積が大きくなるようにパ
ルス幅／ビーム強度制御回路４０９とビーム径制御回路
４１０に指示し、これによりスポット面積が拡大された
状態で中濃度領域における描画が実行される。この際の
スポット面積の大きさに関する情報は、実験などにより
予め決定されてＲＯＭ４０８内に格納されているが、少
しでも従来より大きければ、それだけ網点ずれが目立ち
難くなるという効果を得られる。もちろん、実施の形態
２でも述べたようにスポット同士の干渉が生じると階調
再現上望ましくないので、スポット面積を大きくするに
も一定の限界があり、具体的には、描画時のドット密度
に応じた適当な大きさが実験などにより求められる。

【００７０】以上のように本実施の形態では、の
制御を合わせて実行しており、１ドット情報プロセッサ
４０７は、上記の制御を基本としてスポット形状を決
定し、さらに文字領域のデータか否か、中濃度領域のデ
ータか否かでにより決定されたスポット形状を変化さ
せるようにしている（、）。しかし、操作者が、操
作パネルなどからこの３つの制御のうち、１または２の
制御を選択的に指定して実行させるようにすることも可
能である。

【００７１】なお、上記の制御では、再現される全て
の濃度領域において、スポット面積の変化と画素密度の
変化の組み合わせにより階調再現を行ったが、少なくと
も階調再現性の悪い濃度領域、特に低濃度領域や高濃度
領域の網点データの再現においてのみ実行させるように
してもよい。また、スポット面積を変化させるため、ビ
ーム径とパルス幅の双方を変化させたが、少なくともビ
ーム径のみを変化させてスポット面積を変えるようにし
てもよい。但し、この場合には、スポット面積の変化の
割合も小さくなるので、これにより表現できる階調値も
若干少なくなると考えられるが、上述したビーム強度の
変化によりわずかにスポット径を変化させるだけの描画
方法と比べて、はるかに階調再現性が優れている。 ＜変形例＞本発明は、上記実施の形態に限定されないの
は言うまでもなく、以下のような変形例を考えることが
できる。

【００７２】（１）実施の形態１では、レーザダイオー
ド１１の駆動方式として、ビーム強度は一定のまま、１
ドット当たりの発光時間を変化させることにより階調表
現するパルス幅変調方式を採用しているが、その他、ビ
ーム強度を変調させる方式によって階調表現してもよ
い。この場合にはビーム径が可変となる方向は、主走査
方向であっても構わない。

【００７３】もっとも、ビーム強度変調方式の場合に
は、低濃度になるほどビーム強度が小さくなるように制
御するため、この濃度領域において実施の形態１のよう
にビーム径まで小さくすると、ますますドット径が小さ
くなって、トナーの付着量が極端に少くなり、この部分
での階調再現性を却って劣化させるという不都合が生ず
る。

【００７４】そこで、ビーム強度変調方式の場合には、
当該低濃度領域において図１９（ｂ）に示すようにビー
ム径をｒｎまで増大して描画するように制御する。これ
により同図（ｃ）に示すように全濃度領域において、原
稿濃度ＩＤに対して現像濃度ＩＤをほぼリニアに変化さ
せることが可能となった。なお、図１９（ａ）は、図６
（ａ）同様、従来のレーザプリンタにおける階調再現特
性を示している。

【００７５】（２）上述の実施の形態では、レーザプリ
ンタについて説明したが、デジタル式の複写機やファク
シミリにも適用できることはいうまでもない。また、同
じく上記実施の形態では、単色のプリンタについて説明
したが、フルカラーの画像形成装置においても適用可能
であり、この場合には、シアン、マゼンタ、イエロー、
ブラックの各再現色の感光体ドラム上への描画に際して
上述したのと同様なビーム径制御を実行することによ
り、再現性の優れたフルカラー画像を得ることができ
る。

【００７６】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、画像データに基づき、光ビームにより像担持体上を
走査して階調性を有する画像を形成する画像形成装置に
おいて、ビーム強度とビーム径をそれぞれ独立に可変な
光ビーム発生手段より像担持体を走査する光ビーム走査
手段を備え、画像データの濃度レベルに応じて、前記光
ビーム発生手段の出力とビーム径とを別個に制御するよ
うにしており、通常の画素ごとの階調データからなる画
像データや網点データからなる画像データを再現する場
合において、光ビーム発生手段の出力制御のみで階調表
現が困難な場合であっても、ビーム径も合わせて制御す
ることにより像担持体上の露光面積を適正に制御し全濃
度領域にわたって優れた階調再現性を有する画像形成装
置を得ることができる。

【００７７】ここで、光ビーム発生手段の出力制御は、
画像データの濃度レベルに応じて１ドット当たりの発光
時間を制御する場合とビーム強度を制御する場合を含
み、前者の場合には、低濃度部および高濃度部を描画す
る際のビーム径が中濃度部を描画する際のビーム径より
小さくなるようにビーム径を制御し、後者の場合には、
低濃度部、中濃度部、高濃度部の順に描画するビーム径
が小さくなるように制御しているので、それぞれの駆動
方式に適したビーム径制御により露光面積を制御して優
れた階調再現性を得ることができる。

【００７８】また、１ドットのみの孤立点を描くときの
ビーム径が、連続点を描画するときのビーム径より相対
的に大きくなるように光ビーム発生手段のビーム径を制
御することにより、孤立点と連続点とで階調が異なると
いう不都合がなくなる。また、濃度レベルに応じて光ビ
ーム発生手段の１ドット当たりの発光時間を制御する場
合には、前記像担持体上における、露光エネルギーが所
定の閾値を超える部分の面積が、前記光ビーム発生手段
の発光時間の長さに応じて線形比例するように前記ビー
ム径を制御しているので、上と同じく描画すべきドット
のパターンに応じて階調性が変動するような不都合がな
くなる。

【００７９】また、前記画像データが網点画像データの
場合、 中濃度部の網点を描画する際のビーム径が、当
該中濃度部以外の濃度部における網点を描画する際のビ
ーム径より大きくなるようにしているので、網点ずれの
目立たない再現画像を得ることができる。同じく、前記
画像データが網点画像データの場合に、当該画像データ
が文字部分の画像データであるか否かを判別する判別手
段を備え、この判別結果に基づき、文字部分の画像デー
タを描画するときのビーム径が同じ濃度レベルで非文字
部分の画像データを描画するときのビーム径より大きく
なるようにしているので、網点画像であっても文字部分
をくっきりと読みやすい状態で再現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るプリンタの全体の
構成を示す図である。

【図２】上記プリンタの露光走査部の要部の構成を示す
平面図である。

【図３】ビーム径可変型レーザダイオードの構造を示す
斜視図である。

【図４】上記レーザダイオードの平面図である。

【図５】実施の形態１におけるＬＤ制御回路の構成を示
すブロック図である。

【図６】（ａ）は、従来の階調再現特性、（ｂ）は、実
施の形態１における濃度レベルとビーム径制御の関係
図、（ｃ）は、本実施の形態により得られる階調再現特
性をそれぞれ示す図である。

【図７】見かけ上のドットずれ量とドット径との関係を
説明するための図である。

【図８】実施の形態２におけるＬＤ制御回路の構成を示
すブロック図である。

【図９】上記ＬＤ制御回路の階調パターンメモリ内に格
納されている階調パターンの例を示す図である。

【図１０】（ａ）は、ビーム径を変化させずに描画した
場合の連続点と孤立点の露光強度の差を示す図であり、
（ｂ）は、連続点を描画するビーム径を孤立点を描画す
る場合よりも小さくしたときの露光強度を示す図であ
る。

【図１１】ビーム径を変化させずに描画した場合の連続
点の数とトナー付着量の関係を示す図である。

【図１２】孤立点と連続点とでビーム径を変化させて描
画した場合の連続点の数とトナー付着量の関係を示す図
である。

【図１３】画像データが網点データの場合における従来
の階調表現の方法を示す図である。

【図１４】従来の方法により異なる濃度を示す網点デー
タを描画した場合の拡大図を示す図である。

【図１５】実施の形態３におけるＬＤ制御回路の構成を
示すブロック図である。

【図１６】スポット形状を変形した場合の各例を示す図
である。

【図１７】実施の形態３の方法により異なる濃度を示す
網点データを描画した場合の拡大図を示す図である。

【図１８】（ａ）は、網点データに基づき従来の描画方
法により文字画像を形成した場合の再生画像を示す図で
あり、（ｂ）は、実施の形態３により描画した場合の拡
大図を示す図である。

【図１９】（ａ）は、従来の階調再現特性、（ｂ）は、
実施の形態１においてレーザ強度変調によりレーザダイ
オードを駆動する場合における濃度レベルとビーム径制
御の関係図、（ｃ）は、本変形例により得られる階調再
現特性をそれぞれ示す図である。

【符号の説明】

１０ レーザビーム走査部 １１ レーザダイオード １２ コリメータレンズ ３０ 画像プロセス部 ３１ 感光体ドラム １００ 制御部 ２００，３００，４００ ＬＤ制御回路 ２０１，３０１，４０１ データ変換部 ２０２，３０２，４０２ ページメモリ ２０３，４０３ 濃度領域判別部 ２０４，３０７，４０７ ドット情報プロセッサ ２０６，３０９ パルス幅制御回路 ２０７，３１０，４１０ ビーム径制御回路 ３０３，４０４ 文字領域判別部 ３０４ 階調パターン呼出し部 ３０５ 階調パターンメモリ ３０６，４０６ ビットマップメモリ ４０５ 網点データ生成部 ４０９ パルス幅／ビーム強度制御回路

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C262 AA05 AA17 AB07 BB01 BB10 BB11 BB15 BB44 BB49 BC03 BC17 EA06 EA07 EA13 GA34 GA45 GA47 2C362 AA22 AA32 AA33 AA39 AA54 AA63 CA02 CA09 CA11 CA14 CB62 2H045 AA01 CB24 DA22 DA28

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データに基づき、光ビームにより像
   担持体上を走査して階調性を有する画像を形成する画像
   形成装置であって、 ビーム強度とビーム径が独立して可変な光ビーム発生手
   段より像担持体を走査する光ビーム走査手段と、 画像データの濃度レベルに応じて、前記光ビーム発生手
   段の出力とビーム径とをそれぞれ制御する第１と第２の
   制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記光ビーム発生手段は、主走査方向と
   一定の角度をなす方向にビーム径が可変であって、 前記第１の制御手段は、画像データの濃度レベルに応じ
   て１ドット当たりの発光時間を変化させることによりビ
   ーム発生手段の出力を制御すると共に、前記第２の制御
   手段は、低濃度部および高濃度部を描画する際のビーム
   径が中濃度部を描画する際のビーム径より小さくなるよ
   うに制御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】 前記第１の制御手段は、画像データの濃
   度レベルに応じてビーム強度を変化させることにより光
   ビーム発生手段の出力を制御すると共に、前記第２の制
   御手段は、低濃度部、中濃度部、高濃度部の順に描画す
   るビーム径が小さくなるように制御することを特徴とす
   る請求項１記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 １ドットのみの孤立点を描くときのビー
   ム径が、同じ濃度で連続点を描画するときのビーム径よ
   り相対的に大きくなるように光ビーム発生手段を制御す
   る第３の制御手段をさらに備えることを特徴とする請求
   項１記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記像担持体上における、露光エネルギ
   ーが所定の閾値を超える部分の面積が、前記光ビーム発
   生手段の発光時間の長さに応じて線形比例するように前
   記ビーム径を制御する第３の制御手段をさらに備えるこ
   とを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記画像データは、網点画像データであ
   って、 中濃度部の網点を描画する際のビーム径が、当該中濃度
   部以外の濃度部における網点を描画する際のビーム径よ
   り大きくなるように制御する第３の制御手段を備えるこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記画像データは、網点画像データであ
   って、 当該画像データが文字部分の画像データであるか否かを
   判別する判別手段と前記判別結果に基づき、文字部分の
   画像データを描画するときのビーム径が、同じ濃度レベ
   ルで非文字部分の画像データを描画するときのビーム径
   より大きくなるように制御する第３の制御手段とをさら
   に備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装
   置。
8. 【請求項８】 画像データに基づき、光ビームにより像
   担持体上を走査して階調性を有する画像を形成する画像
   形成装置であって、 ビーム強度とビーム径が独立して可変な光ビーム発生手
   段より像担持体を走査する光ビーム走査手段と、 濃度レベルに応じて、光ビーム発生手段の出力を制御す
   る第１の制御手段と、 １ドットのみの孤立点を描くときのビーム径が、連続点
   を描画するときのビーム径より相対的に大きくなるよう
   に光ビーム発生手段のビーム径を制御する第２の制御手
   段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
9. 【請求項９】 画像データに基づき、光ビームにより像
   担持体上を走査して階調性を有する画像を形成する画像
   形成装置であって、 ビーム強度とビーム径をそれぞれ独立に制御できる光ビ
   ーム発生手段より像担持体を走査する光ビーム走査手段
   と、 濃度レベルに応じて光ビーム発生手段の１ドット当たり
   の発光時間を制御する第１の制御手段と、 前記像担持体上における、露光エネルギーが所定の閾値
   を超える部分の面積が、前記光ビーム発生手段の発光時
   間の長さに応じて線形比例するように前記ビーム径を制
   御する第２の制御手段とを備えることを特徴とする画像
   形成装置。