JP5393826B2

JP5393826B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5393826B2
Application number: JP2012050566A
Authority: JP
Inventors: 賢一大西; 興人小笠原; 尚宏阿南; 康晃阪本
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Priority date: 2012-03-07
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2014-01-22
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Description

本発明は、静電潜像を形成するための光ビームを照射する光源の駆動電流を、光ビームの光量を示す周期性のパルス信号を平滑して生成されたアナログ信号を基にして生成する技術に関する。

電子写真方式による画像の形成は、画像データで示される画像の静電潜像を感光体ドラムに形成する工程、その静電潜像にトナーを供給してトナー画像を形成する工程、トナー画像を用紙に転写する工程、及び、用紙に転写されたトナー画像を用紙に定着する工程を含む。

静電潜像を形成する工程では、光源を発光制御することにより光源から照射された光ビームを、ポリゴンミラーで偏向して、回転する感光体ドラムに主走査ラインを描画することを繰り返して、感光体ドラムに静電潜像を形成する。

光源の駆動電流の大きさを固定にして主走査ラインを感光体ドラムに描画すると、感光体ドラムに照射された光ビームの光量(言い換えれば、強度)は、感光体ドラム上の位置に応じて異なる。この原因として、感光体ドラムとポリゴンミラーとの距離が、感光体ドラムの中央部と両端部とで異なること(ポリゴンミラーと感光体ドラムの中央部との距離は、ポリゴンミラーと感光体ドラムの両端部との距離より短い)や、ポリゴンミラーと感光体ドラムとの間に配置された集光レンズの光学特性等が挙げられる。

感光体ドラムに照射された光ビームの光量が、感光体ドラム上の位置に応じて異なると、画像の濃度にムラが生じる。

そこで、感光体ドラムに照射された光ビームの光量が、感光体ドラム上で一定になるように、主走査中に光源の駆動電流の大きさを調整している。例えば、主走査ラインを複数のブロック(言い換えれば、エリア)に分割し、光源に照射させる光ビームの光量をエリア毎に示すＰＷＭ(Pulse Width Modulation)信号を生成し、このＰＷＭ信号を平滑して、光ビームの光量に対応する大きさのアナログ信号を生成し、このアナログ信号を基にして光源の駆動電流の大きさを調整する技術が提案されている(例えば、特許文献１参照)。

エリア間ではＰＷＭ信号のデューティー比(つまり、光ビームの光量)が切り替えられるので、画質に影響が及ぶことがある(例えば、画像の濃度ムラ)。この影響を低減するために、エリアの分割位置を主走査ライン毎に変更して、画像の濃度ムラを拡散する技術(例えば、特許文献２参照)や、ＰＷＭ信号の出力幅をきめ細かく設定して、光強度設定値を制御する技術が提案されている(例えば、特許文献３参照)。

特開２０１１−２５５０２号公報特開２００９−２６２３４４号公報特開２００５−２６２５０９号公報

ブロック間では光ビームの光量を切り替える制御がされる。光ビームの光量を急激に変化させると、画像のうちブロック間に相当する領域の画質(以下、ブロック間の画質)が低下することがある。

ブロック間での光ビームの光量の急激な変化は、ブロック間の画質に影響を及ぼすおそれがある事象の一つであり、このような事象として他に、例えば、アナログ信号のリップルや現像特性γがある。アナログ信号のリップルとはＰＷＭ信号を平滑してアナログ信号を生成すると、ＰＷＭ信号の周期に対応して、アナログ信号に発生するリップルのことである。現像特性γとは光ビームの光量の変化と画像の濃度の変化とが比例関係でなく、対数関係になることである。

形成される画像の状態に応じて、ブロック間での光ビームの光量の急激な変化の抑制を優先させたい場合があり、アナログ信号のリップルの影響の抑制を優先させたい場合もあり、また、現像特性γの影響の抑制を優先させたい場合もある。このように、ブロック間の画質に影響を及ぼすおそれがある複数の事象について、対処する事象を、形成される画像の状態に応じて、選択できれば便利である。

本発明の目的は、ブロック間の画質に影響を及ぼすおそれがある複数の事象について、対処する事象を選択できる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成する本発明に係る画像形成装置は、感光体と、光ビームを照射する光源を含み、前記光源が照射した前記光ビームを主走査方向に走査させて前記感光体に主走査ラインを描画する露光部と、周期性のパルス信号を生成するパルス生成部と、前記パルス生成部が生成した前記パルス信号を平滑して、アナログ信号を生成する平滑部と、前記平滑部が生成した前記アナログ信号を基にして、前記光源の駆動電流を生成する駆動電流生成部と、前記主走査ラインを複数のブロックに分割し、各ブロックに照射される前記光ビームの光量を予め記憶する光量記憶部と、前記複数のブロックでのブロック間の画質に影響を及ぼすおそれがある複数の事象のそれぞれに対処するために用いられ、前記ブロック間に前記光ビームを照射するときの前記アナログ信号の値の変化をそれぞれ表した複数の変化データについて、前記ブロック間毎に設定された前記複数の変化データを予め記憶する変化データ記憶部と、前記複数の事象から選択された事象に対処するための変化データを、前記変化データ記憶部に記憶されている前記複数の変化データから選択し、前記ブロック間においては、選択した変化データで表される値の変化を示す前記アナログ信号が得られる前記パルス信号の生成、及び、前記各ブロックにおいては、前記光量記憶部に記憶されている前記各ブロックに照射される光ビームの光量を示す前記パルス信号の生成を、前記パルス生成部に命令する照射制御部と、を備える。

本発明は、静電潜像を形成するための光ビームを照射する光源の駆動電流について、光ビームの光量を示す周期性のパルス信号を平滑して生成されたアナログ信号を基にして生成する技術を前提とする。

本発明に係る画像形成装置では、ブロック間の画質に影響を及ぼすおそれがある複数の事象(例えば、光ビームの光量の急激な変化、アナログ信号のリップル、現像特性γ)のそれぞれに対処するために用いられる複数の変化データについて、ブロック間毎に設定された複数の変化データが、変化データ記憶部に予め記憶している。変化データとはブロック間に光ビームを照射するときのアナログ信号の値の変化を表したデータである。アナログ信号の値の変化は、光ビームの光量の変化と対応している。

本発明に係る画像形成装置では、複数の事象から選択された事象に対処するための変化データを、複数の変化データから選択する。サービスマンやユーザーが画像形成装置の操作部を操作して変化データを選択することができ、また、画像形成装置が自動的に選択することもできる。例えば、光ビームの光量の急激な変化に対処することを優先する場合、ブロック間での光ビームの光量の変化を示すグラフの傾きが一定となる変化データを選択する。また、アナログ信号のリップルに対処することを優先する場合、それぞれの主走査ラインの描画において、複数の変化データの中から変化データをランダムに選択する。

そして、本発明に係る画像形成装置では、ブロック間において、選択した変化データで表される値の変化を示すアナログ信号が得られるパルス信号を生成する。例えば、ＰＷＭ信号であれば、デューティー比を調整することにより、選択した変化データで表される値の変化を示すアナログ信号を生成する。

以上より、本発明に係る画像形成装置によれば、ブロック間の画質に影響を及ぼすおそれがある複数の事象について、対処する事象を選択することができる。

上記構成において、前記照射制御部は、前記複数の事象から選択された事象が前記アナログ信号に発生するリップルの場合、それぞれの前記主走査ラインの描画において、前記変化データ記憶部に記憶されている前記複数の変化データのいずれかをランダムに選択し、選択した変化データで表される値の変化を示す前記アナログ信号が得られる前記パルス信号の生成を、前記パルス生成部に命令する。

この構成によれば、アナログ信号のリップルの影響に対処することができる。

上記構成において、前記複数の変化データには、前記ブロック間において前記光ビームの光量の変化と画像の濃度の変化とを比例させる補正用の変化データが含まれ、前記照射制御部は、前記複数の事象から選択された事象が前記光ビームの光量の変化と画像の濃度の変化との関係を示す現像特性γの場合、前記変化データ記憶部に記憶されている前記複数の変化データのうち、前記補正用の変化データを選択し、選択した前記補正用の変化データで表される値の変化を示す前記アナログ信号が得られる前記パルス信号の生成を、前記パルス生成部に命令する。

この構成によれば、現像特性γを補正することにより、現像特性γの影響に対処することができる。

上記構成において、前記複数の事象から対処する事象を選択する操作の入力を受け付ける受付部を備え、前記照射制御部は、前記受付部で選択が受け付けられた事象に対処するための変化データを、前記変化データ記憶部に記憶されている前記複数の変化データから選択し、前記ブロック間においては、選択した変化データで表される値の変化を示す前記アナログ信号が得られる前記パルス信号の生成を、前記パルス生成部に命令する。

この構成によれば、画像形成装置で印刷される画像を基にして、サービスマンやユーザーが複数の事象から対処すべき事象を選択することができる。
本発明に係る画像形成装置の他の態様は、感光体と、光ビームを照射する光源を含み、前記光源が照射した前記光ビームを主走査方向に走査させて前記感光体に主走査ラインを描画する露光部と、周期性のパルス信号を生成するパルス生成部と、前記パルス生成部が生成した前記パルス信号を平滑して、アナログ信号を生成する平滑部と、前記平滑部が生成した前記アナログ信号を基にして、前記光源の駆動電流を生成する駆動電流生成部と、前記主走査ラインを複数のブロックに分割し、各ブロックに照射される前記光ビームの光量を予め記憶する光量記憶部と、前記複数のブロックでのブロック間の画質に影響を及ぼすおそれがある複数の事象のそれぞれに対処するために用いられ、前記ブロック間に前記光ビームを照射するときの前記アナログ信号の値の変化をそれぞれ表した複数の変化データについて、前記ブロック間毎に設定された前記複数の変化データを予め記憶する変化データ記憶部と、を備え、前記複数の変化データには、前記アナログ信号の値の変化を示すグラフの傾きが最初は小さく、途中から大きくなる第１の変化データ、前記グラフの傾きが最初は大きく、途中から小さくなる第２の変化データ、前記グラフの傾きが最初は小さく、途中から大きくなり、再び小さくなる第３の変化データ、及び、前記グラフの傾きが最初は大きく、途中から小さくなり、再び大きくなる第４の変化データが含まれ、さらに、前記複数の事象から選択された事象に対処するための変化データを、前記変化データ記憶部に記憶されている前記複数の変化データから選択し、前記ブロック間においては、選択した変化データで表される値の変化を示す前記アナログ信号が得られる前記パルス信号の生成、及び、前記各ブロックにおいては、前記光量記憶部に記憶されている前記各ブロックに照射される光ビームの光量を示す前記パルス信号の生成を、前記パルス生成部に命令する照射制御部を備える。

本発明によれば、ブロック間の画質に影響を及ぼすおそれがある複数の事象について、対処する事象を選択できる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造の概略を示す図である。図１に示す画像形成装置の構成を示すブロック図である。図１に示す画像形成装置に備えられる露光部を構成する光学部品の配置関係を示す図である。光源の駆動電流を生成する駆動電流生成装置の構成を示すブロック図である。光量とブロックとの関係の一例を示す図である。Ｎ番目、Ｎ＋１番目、Ｎ＋２番目のブロックに光ビームを照射するときのアナログ電圧の一例を示すグラフである。デューティー比が５０％のＰＷＭ信号とアナログ電圧との関係を表すグラフである。副走査方向に沿って延びる筋状のノイズが現れている画像の拡大図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の内部構造の概略を示す図である。画像形成装置１は例えば、コピー、プリンター、スキャナー及びファクシミリーの機能を有するデジタル複合機に適用することができる。画像形成装置１は装置本体１００、装置本体１００の上に配置された原稿読取部２００、原稿読取部２００の上に配置された原稿給送部３００及び装置本体１００の上部前面に配置された操作部４００を備える。

原稿給送部３００は自動原稿送り装置として機能し、原稿載置部３０１に置かれた複数枚の原稿を連続的に原稿読取部２００に送ることができる。

原稿読取部２００は露光ランプ等を搭載したキャリッジ２０１、ガラス等の透明部材により構成された原稿台２０３、不図示のＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサー及び原稿読取スリット２０５を備える。原稿台２０３に載置された原稿を読み取る場合、キャリッジ２０１を原稿台２０３の長手方向に移動させながらＣＣＤセンサーにより原稿を読み取る。これに対して、原稿給送部３００から給送された原稿を読み取る場合、キャリッジ２０１を原稿読取スリット２０５と対向する位置に移動させて、原稿給送部３００から送られてきた原稿を、原稿読取スリット２０５を通してＣＣＤセンサーにより読み取る。ＣＣＤセンサーは読み取った原稿を画像データとして出力する。

装置本体１００は用紙貯留部１０１、画像形成部１０３及び定着部１０５を備える。用紙貯留部１０１は装置本体１００の最下部に配置されており、用紙の束を貯留することができる用紙トレイ１０７を備える。用紙トレイ１０７に貯留された用紙の束において、最上位の用紙がピックアップローラー１０９の駆動により、用紙搬送路１１１へ向けて送出される。用紙は用紙搬送路１１１を通って、画像形成部１０３へ搬送される。

画像形成部１０３は搬送されてきた用紙にトナー画像を形成する。画像形成部１０３は感光体ドラム１１３、露光部１１５、現像部１１７及び転写部１１９を備える。露光部１１５は画像データ(原稿読取部２００から出力された画像データ、パソコンから送信された画像データ、ファクシミリー受信の画像データ等)に対応して変調された光を生成し、一様に帯電された感光体ドラム１１３の周面に照射する。これにより、感光体ドラム１１３の周面には画像データに対応する静電潜像が形成される。この状態で感光体ドラム１１３の周面に現像部１１７からトナーを供給することにより、周面には画像データに対応するトナー画像が形成される。このトナー画像は転写部１１９によって先ほど説明した用紙貯留部１０１から搬送されてきた用紙に転写される。

トナー画像が転写された用紙は定着部１０５に送られる。定着部１０５において、トナー画像と用紙に熱と圧力が加えられて、トナー画像は用紙に定着される。用紙はスタックトレイ１２１又は排紙トレイ１２３に排紙される。

操作部４００は操作キー部４０１と表示部４０３を備える。表示部４０３はタッチパネル機能を有しており、ソフトキーを含む画面が表示される。ユーザーは画面を見ながらソフトキーを操作することによって、コピー等の機能の実行に必要な設定等をする。

操作キー部４０１にはハードキーからなる操作キーが設けられている。具体的にはスタートキー４０５、テンキー４０７、ストップキー４０９、リセットキー４１１、コピー、プリンター、スキャナー及びファクシミリーを切り換えるための機能切換キー４１３等が設けられている。

スタートキー４０５はコピー、ファクシミリー送信等の動作を開始させるキーである。テンキー４０７はコピー部数、ファクシミリー番号等の数字を入力するキーである。ストップキー４０９はコピー動作等を途中で中止させるキーである。リセットキー４１１は設定された内容を初期設定状態に戻すキーである。

機能切換キー４１３はコピーキー及び送信キー等を備えており、コピー機能、送信機能等を相互に切り替えるキーである。コピーキーを操作すれば、コピーの初期画面が表示部４０３に表示される。送信キーを操作すれば、ファクシミリー送信及びメール送信の初期画面が表示部４０３に表示される。

図２は、図１に示す画像形成装置１の構成を示すブロック図である。画像形成装置１は装置本体１００、原稿読取部２００、原稿給送部３００、操作部４００、制御部５００及び通信部６００がバスによって相互に接続された構成を有する。装置本体１００、原稿読取部２００、原稿給送部３００及び操作部４００に関しては既に説明したので、説明を省略する。

制御部５００はＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)及び画像メモリー等を備える。ＣＰＵは画像形成装置１を動作させるために必要な制御を、装置本体１００等の画像形成装置１の上記構成要素に対して実行する。ＲＯＭは画像形成装置１の動作の制御に必要なソフトウェアを記憶している。ＲＡＭはソフトウェアの実行時に発生するデータの一時的な記憶及びアプリケーションソフトの記憶等に利用される。画像メモリーは画像データ(原稿読取部２００から出力された画像データ、パソコンから送信された画像データ、ファクシミリー受信の画像データ等)を一時的に記憶する。

通信部６００はファクシミリー通信部６０１及びネットワークＩ／Ｆ部６０３を備える。ファクシミリー通信部６０１は相手先ファクシミリーとの電話回線の接続を制御するＮＣＵ(Network Control Unit)及びファクシミリー通信用の信号を変復調する変復調回路を備える。ファクシミリー通信部６０１は電話回線６０５に接続される。

ネットワークＩ／Ｆ部６０３はＬＡＮ(Local Area Network)６０７に接続される。ネットワークＩ／Ｆ部６０３はＬＡＮ６０７に接続されたパソコン等の端末装置との間で通信を実行するための通信インターフェイス回路である。

露光部１１５について詳細に説明する。図３は、露光部１１５を構成する光学部品の配置関係を示す図である。露光部１１５は光源３１、ポリゴンミラー１０及び二つの走査レンズ３３，３５等を備える。光源３１は例えば、レーザーダイオードであり、光ビームＬＢを照射する。

光源３１とポリゴンミラー１０との光路上には、コリメーターレンズ３７及びシリンドリカルレンズ３９が配置されている。コリメーターレンズ３７は光源３１から照射された光ビームＬＢを平行光にする。シリンドリカルレンズ３９は平行光にされた光ビームＬＢを線状に集光する。線状に集光された光ビームＬＢはポリゴンミラー１０に入射される。

ポリゴンミラー１０と感光体ドラム１１３との光路上には、走査レンズ３３と走査レンズ３５が配置されている。ポリゴンミラー１０の偏向面に入射された光ビームＬＢは、その偏向面で反射、偏向されて、走査レンズ３３，３５により感光体ドラム１１３に結像される。すなわち、光ビームＬＢを感光体ドラム１１３に走査することにより、感光体ドラム１１３に静電潜像が形成される。

露光部１１５はさらに、ＢＤレンズ４１及びＢＤセンサー４３を備える。感光体ドラム１１３の一方の側部１１３ａから他方の側部１１３ｂへ向けて、光ビームＬＢが感光体ドラム１１３を走査し、有効走査範囲Ｒを超えた光ビームＬＢは、ＢＤレンズ４１で集光されてＢＤセンサー４３で受光される。ＢＤ(Beam Detect)センサー４３は、光ビームＬＢを受光すると、感光体ドラム１１３に走査(主走査)を開始する基準となるＢＤ信号を生成する。

以上説明したように、露光部１１５は光ビームＬＢを照射する光源３１を含み、光源３１が照射した光ビームＬＢを主走査方向に走査させて感光体ドラム１１３(感光体の一例)に主走査ラインを描画する。

本実施形態では、パルス信号を基にして光源３１の駆動電流が生成される。図４は、光源３１の駆動電流Ｓ３を生成する駆動電流生成装置１０の構成を示すブロック図である。駆動電流生成装置１０はパルス生成部１１、平滑部１２、ＬＤドライバー回路１３、光量記憶部２１、変化データ記憶部２２及び照射制御部２３等を備える。

パルス生成部１１は周期性のパルス信号Ｓ１を生成する。パルス生成部１１は例えば、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)やＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)により実現される。周期性のパルス信号Ｓ１として、例えば、ＰＷＭ信号やＰＤＭ(Pulse Density Modulation)信号が用いることができる。ＰＤＭ信号とは一定のパルス幅のパルスが出力される密度(間隔)が可変の信号である。本実施形態では、パルス生成部１１で生成されるパルス信号Ｓ１がＰＷＭ信号を例にして説明する。ＰＷＭ信号のデューティー比を用いて光源３１に照射させる光ビームＬＢの光量が示される。

平滑部１２はＣＲフィルターからなるローパスフィルターにより構成され、パルス生成部１１が生成したパルス信号Ｓ１を平滑して、アナログ電圧Ｓ２(アナログ信号)を生成する。アナログ電圧Ｓ２は光源３１に照射させる光ビームＬＢの光量を示している。

アナログ電圧Ｓ２はＬＤドライバー回路１３に送られる。ＬＤドライバー回路１３には用紙に印刷する画像を示す画像データ信号が入力される。ＬＤドライバー回路１３はアナログ電圧Ｓ２及び画像データ信号を利用して、光源３１の駆動電流Ｓ３を生成する制御及び光源３１の点灯制御を実行する。

ＬＤドライバー回路１３は比較部１４と駆動電流生成部１５とを備える。平滑部１２で生成されたアナログ電圧Ｓ２は、比較部１４の一方の入力部に入力されて、駆動電流生成部１５に送られる。駆動電流生成部１５はアナログ電圧Ｓ２を用いて光源３１の駆動電流Ｓ３を生成する。

光源３１は駆動電流Ｓ３により点灯されて光ビームＬＢを照射する。光ビームＬＢは感光体ドラム１１３に照射される他に、フォトダイオードからなる受光部１６で受光される。受光部１６から出力された信号は、比較部１４の他方の入力部に入力される。

光源３１であるレーザーダイオードのアノードは、受光部１６であるフォトダイオードのカソードと接続される。これらのアノードとカソードは、電源と接続される。

比較部１４及び駆動電流生成部１５により、光量制御部２０(ＡＰＣ部)が構成される。光量制御部２０は、有効画像期間で光源３１に照射させる光ビームＬＢの光量が、パルス生成部１１に生成させるパルス信号Ｓ１が示す光ビームＬＢの光量と一致するように、ＡＰＣ期間において駆動電流Ｓ３の大きさを自動制御(ＡＰＣ)する。有効画像期間とは、光ビームＬＢが感光体ドラム１１３上の有効走査範囲Ｒに走査され、感光体ドラム１１３に描画された主走査ラインが有効画像として扱われる期間をいう。

光量記憶部２１、変化データ記憶部２２、照射制御部２３、受付部２４及び乱数生成部２５は、制御部５００により実行される機能ブロックである。

光量記憶部２１は主走査ラインを複数のブロックに分割し、各ブロックに照射される光ビームＬＢの光量を予め記憶する。図５は、光量とブロックとの関係の一例を示す図である。縦軸は光量を示し、横軸は主走査方向の位置を示している。ブロック数が６４を例に説明する。

６４個のブロックが、１番目のブロック(block1)から順番に主走査方向に沿って並んでいる。ブロック毎に光ビームＬＢの光量が定められている。１番目のブロックから３３番目のブロック(block33)に向かうにしたがって、光量が段階的に小さくされ、３３番目のブロックから６４番目のブロック(block64)に向かうにしたがって、光量が段階的に大きくされている。言い換えれば、図３に示す感光体ドラム１１３の一方の側部１１３ａから中央に向かうにしたがって、光量が段階的に小さくされ、中央から他方の側部１１３ｂに向かうにしたがって、光量が段階的に大きくされている。

１番目のブロックから３３番目のブロックに向かうにしたがって、光量が段階的に小さくなる態様を説明した。しかしながら、途中のブロックで光量が、一度、大きくなり、次のブロックで光量が再び小さくなる態様もありうる。同様に、３３番目のブロックから６４番目のブロックに向かうにしたがって、光量が段階的に大きくなる態様を説明した。しかしながら、途中のブロックで光量が一度、小さくなり、次のブロックで光量が再び大きくなる態様もありうる。

図４の説明に戻る。変化データ記憶部２２はブロック間毎に設定された複数の変化データを予め記憶している。ブロック数が６４であれば、１番目と２番目のブロック間用に設定された複数の変化データ、２番目と３番目のブロック間用に設定された複数の変化データ、・・・、６３番目と６４番目のブロック間用に設定された複数の変化データが、それぞれ記憶されている。

複数の変化データとは、ブロック間の画質に影響を及ぼすおそれがある複数の事象(例えば、光ビームＬＢの光量の急激な変化、アナログ電圧Ｓ２のリップル、現像特性γ)のそれぞれに対処するために用いられ、ブロック間に光ビームＬＢを照射するときのアナログ電圧Ｓ２の変化をそれぞれ表したデータである。

変化データについて詳細に説明する。図６は、Ｎ番目、Ｎ＋１番目、Ｎ＋２番目のブロックに光ビームＬＢを照射するときのアナログ電圧Ｓ２の一例を示すグラフである。縦軸がアナログ電圧Ｓ２を示し、横軸が主走査方向の位置を示している。アナログ電圧Ｓ２の変化は、光ビームＬＢの光量の変化と対応しており、縦軸は光ビームＬＢの光量の変化と言い換えることができる。

Ｎ番目のブロックに光ビームＬＢを照射するときのアナログ電圧Ｓ２の目標値をＶ０、Ｎ＋１番目のブロックに光ビームＬＢを照射するときのアナログ電圧Ｓ２の目標値をＶ１、Ｎ＋２番目のブロックに光ビームＬＢを照射するときのアナログ電圧Ｓ２の目標値をＶ２とする。Ｖ０＜Ｖ２＜Ｖ１とする。

変化データ記憶部２２はＮ番目のブロックでの目標値Ｖ０からＮ＋１番目のブロックでの目標値Ｖ１に上げるために、Ｎ番目とＮ＋１番目のブロック間に設定された五つの変化データ(１)〜(５)を記憶している。変化データ(１)によれば、アナログ電圧Ｓ２の変化を示すグラフの傾きが一定である。変化データ(２)によれば、グラフの傾きが最初は小さく、途中から大きくなる。変化データ(３)によれば、グラフの傾きが最初は大きく、途中から小さくなる。変化データ(４)によれば、グラフの傾きが最初は小さく、途中から大きくなり、再び小さくなる。変化データ(５)によれば、グラフの傾きが最初は大きく、途中から小さくなり、再び大きくなる。

これらのグラフの傾きは、パルス信号Ｓ１であるＰＷＭ信号のデューティー比を調整することにより実現できる。例えば、変化データ(２)であれば、ＰＷＭ信号のデューティー比を最初は小さくして、途中から大きくする。

同じ主走査方向の位置において、変化データ(２)の値と変化データ(３)の値とを加算して二で割った値が、変化データ(１)の値となる。同様に、同じ主走査方向の位置において、変化データ(４)の値と変化データ(５)の値とを加算して二で割った値が、変化データ(１)の値となる。

また、変化データ記憶部２２はＮ＋１番目のブロックでの目標値Ｖ１からＮ＋２番目のブロックでの目標値Ｖ２に下げるために、Ｎ＋１番目とＮ＋２番目のブロック間に設定された五つの変化データ(６)〜(１０)を記憶している。

変化データ(６)によれば、アナログ電圧Ｓ２の変化を示すグラフの傾きが一定である。変化データ(７)によれば、グラフの傾きが最初は大きく、途中から小さくなる。変化データ(８)によれば、グラフの傾きが最初は小さく、途中から大きくなる。変化データ(９)によれば、グラフの傾きが最初は小さく、途中から大きくなり、再び小さくなる。変化データ(１０)によれば、グラフの傾きが最初は大きく、途中から小さくなり、再び大きくなる。

同じ主走査方向の位置において、変化データ(７)の値と変化データ(８)の値とを加算して二で割った値が、変化データ(６)の値となる。同様に、同じ主走査方向の位置において、変化データ(９)の値と変化データ(１０)の値とを加算して二で割った値が、変化データ(６)の値となる。

グラフの傾きが大きくなるにしたがって、光ビームＬＢの光量の変化量が大きくなる。例えば、ブロック間での光ビームＬＢの光量の急激な変化に対処することを優先する場合、照射制御部２３は５つの変化データの中からグラフの傾きが一定である変化データを選択する。従って、Ｎ番目とＮ＋１番目のブロック間では変化データ(１)を選択し、Ｎ＋１番目とＮ＋２番目のブロック間では変化データ(６)を選択する。なぜなら、変化データ(２)〜(５)によるグラフのいずれも、変化データ(１)によるグラフよりも、傾きが大きい箇所を有するからである。同様に、変化データ(７)〜(１０)によるグラフのいずれも、変化データ(６)によるグラフよりも、傾きが大きい箇所を有するからである。

現像特性γに対処することを優先する場合、Ｎ番目とＮ＋１番目のブロック間において、現像特性γのグラフの傾きが例えば、変化データ(４)のグラフの傾きと同様の場合、照射制御部２３は五つの変化データの中から変化データ(５)を選択する。これにより、Ｎ番目とＮ＋１番目のブロック間において、光量の変化と画像の濃度変化とを比例させることが可能となる。Ｎ＋１番目とＮ＋２番目のブロック間において、現像特性γのグラフの傾きが例えば、変化データ(９)のグラフの傾きと同様の場合、照射制御部２３は五つの変化データの中から変化データ(１０)を選択する。これにより、Ｎ＋１番目とＮ＋２番目のブロック間において、光量の変化と画像の濃度変化とを比例させることが可能となる。この場合、変化データ(５)及び変化データ(１０)は、ブロック間において光ビームＬＢの光量の変化と画像の濃度の変化とを比例させる補正用の変化データとなる。

変化データ(３)及び変化データ(８)によれば、Ｎ＋１番目のブロック内でグラフの傾きを小さくできる。何らかの理由で、Ｎ＋１番目のブロック内で光量の変化をできるだけ小さくしたい場合、照射制御部２３はＮ番目のブロックとＮ＋１番目のブロック間では変化データ(３)を選択し、Ｎ＋１番目とＮ＋２番目のブロック間では変化データ(８)を選択する。

アナログ電圧Ｓ２のリップルに対処することを優先する場合、照射制御部２３は主走査ライン毎に、Ｎ番目とＮ＋１番目のブロック間では、変化データ(１)〜(５)をランダムに選択し、Ｎ＋１番目とＮ＋２番目のブロック間では、変化データ(６)〜(１０)をランダムに選択する。これにより、アナログ電圧Ｓ２のリップルの影響を低減できる。これについて説明する。

まず、パルス生成部１１で生成されるパルス信号Ｓ１であるＰＷＭ信号と平滑部１２で生成されるアナログ電圧Ｓ２との関係を説明する。図７は、この関係を表すグラフである。グラフの横軸は時間を示し、グラフの縦軸はアナログ電圧Ｓ２の値を示している。パルス生成部１１が生成するＰＷＭ信号のデューティー比は、５０パーセントとする。

パルス生成部１１がＰＷＭ信号の生成を開始すると、ＰＷＭ信号の生成開始からアナログ電圧Ｓ２が０Ｖから徐々に大きくなって、１．０Ｖに到達する。アナログ電圧Ｓ２にはＰＷＭ信号の周期に対応してリップルが発生している。

本発明者によれば、パルス信号Ｓ１(ＰＷＭ信号)の周波数を同じにして各主走査ラインを描画すると、アナログ電圧Ｓ２に発生するリップルの影響により、副走査方向に沿って延びる筋状のノイズが画像に現れる場合があることを見いだした。図８は、副走査方向に沿って延びる筋状のノイズが現れている画像の拡大図である。縦筋がノイズである。同じ周波数のパルス信号Ｓ１を用いることにより、パルス信号Ｓ１の変化のパターンが同じになる。このため、各主走査ラインにおいてリップルの主走査方向の位置が揃い、その結果、リップルが副走査方向に沿って揃う。これによりノイズが生じると思われる。

ブロック間においても、各主走査ラインの描画に同じ変化データを選択すると、そのノイズが発生する可能性がある。そこで、各主走査ラインの描画において、５つの変化データをランダムに選択すれば、各主走査ラインのブロック間ではアナログ電圧Ｓ２に発生するリップルの主走査方向の位置が揃わないようにすることができる。よって、ブロック間ではリップルが副走査方向に沿って揃うことを避けることができるので、リップルの影響により、ブロック間において、副走査方向に沿って延びる筋状のノイズが画像に現れることを防止することができる。

図４の説明に戻る。照射制御部２３は複数の事象から選択された事象に対処するための変化データを、変化データ記憶部２２に記憶されている複数の変化データから選択する。照射制御部２３はブロック間において、選択した変化データで表される値の変化を示すアナログ電圧Ｓ２が得られるパルス信号Ｓ１の生成、及び、各ブロックにおいては、光量記憶部２１に記憶されている各ブロックに照射される光ビームＬＢの光量を示すパルス信号Ｓ１の生成を、パルス生成部１１に命令する。

例えば、照射制御部２３は、複数の事象から選択された事象がアナログ電圧Ｓ２に発生するリップルの場合、それぞれの主走査ラインの描画において、変化データ記憶部２２に記憶されている複数の変化データのいずれかをランダムに選択し、選択した変化データで表される値の変化を示すアナログ電圧Ｓ２が得られるパルス信号Ｓ１の生成を、パルス生成部１１に命令する。複数の変化データのランダム選択には、乱数生成部２５が利用される。

乱数生成部２５にはＢＤ信号が入力される。乱数生成部２５はＢＤ信号が入力される毎に乱数を生成し、生成した乱数を照射制御部２３に送る。乱数には変化データ記憶部２２に記憶されている五つの変化データのいずれかが割り当てられており、照射制御部２３はその乱数が割り当てられた変化データを、変化データ記憶部２２に記憶されている五つの変化データの中から選択する。このように、照射制御部２３は、各主走査ラインの描画において、変化データ記憶部２２に記憶されている五つの変化データをランダムに選択する。

また、例えば、照射制御部２３は、複数の事象から選択された事象が光ビームＬＢの光量の変化と画像の濃度の変化との関係を示す現像特性γの場合、変化データ記憶部２２に記憶されている複数の変化データのうち、補正用の変化データを選択し、選択した補正用の変化データで表される値の変化を示すアナログ電圧Ｓ２が得られるパルス信号Ｓ１の生成を、パルス生成部１１に命令する。

受付部２４は操作部４００が操作されて、複数の事象から対処する事象を選択する入力がされると、その入力を受け付ける。照射制御部２３は受付部２４で選択が受け付けられた事象に対処するための変化データを、変化データ記憶部２２に記憶されている複数の変化データから選択し、ブロック間においては、選択した変化データで表される値の変化を示すアナログ電圧Ｓ２が得られるパルス信号Ｓ１の生成を、パルス生成部１１に命令する。

本実施形態の主な効果を説明する。本実施形態に係る画像形成装置１では、ブロック間の画質に影響を及ぼすおそれがある複数の事象のそれぞれに対処するために用いられる複数の変化データについて、ブロック間毎に設定された複数の変化データが、変化データ記憶部２２に予め記憶している。変化データとはブロック間に光ビームＬＢを照射するときのアナログ電圧Ｓ２の値の変化を表したデータである。アナログ電圧Ｓ２の変化は、光ビームＬＢの光量の変化と対応している。

本実施形態に係る画像形成装置１では、複数の事象から選択された事象に対処するための変化データを、複数の変化データから選択する。サービスマンやユーザーが画像形成装置１の操作部４００を操作して変化データを選択することができ、また、画像形成装置１が自動的に選択することもできる。例えば、光ビームＬＢの光量の急激な変化に対処することを優先する場合、ブロック間での光ビームＬＢの光量の変化を示すグラフの傾きが一定となる変化データを選択する。また、アナログ電圧Ｓ２のリップルに対処することを優先する場合、主走査ラインの描画毎に複数の変化データをランダムに選択する。

そして、本実施形態に係る画像形成装置１では、ブロック間において、選択した変化データで表される値の変化を示すアナログ電圧Ｓ２が得られるパルス信号Ｓ１を生成する。例えば、ＰＷＭ信号であれば、デューティー比を調整することにより、選択した変化データで表される値の変化を示すアナログ電圧Ｓ２を生成する。例えば、アナログ電圧Ｓ２(言い換えれば、光ビームＬＢの光量)を示すグラフの傾きを、最初は小さくして、途中から大きくする場合、ＰＷＭ信号のデューティー比を最初は小さくして、途中から大きくする。

以上より、本実施形態に係る画像形成装置１によれば、ブロック間の画質に影響を及ぼすおそれがある複数の事象について、対処する事象を選択することができる。

また、本実施形態に係る画像形成装置１は、複数の事象から対処する事象を選択する操作の入力を受け付ける受付部２４を備え、照射制御部２３は、受付部２４で選択が受け付けられた事象に対処するための変化データを、複数の変化データから選択し、ブロック間においては、選択した変化データで表される値の変化を示すアナログ電圧Ｓ２が得られるパルス信号Ｓ１の生成を命令する。よって、画像形成装置１で印刷される画像を基にして、サービスマンやユーザーが複数の事象から対処すべき事象を選択することができる。

１画像形成装置
１０駆動電流生成装置
３１光源
１１３感光体ドラム(感光体の一例)
１１５露光部
Ｓ１パルス信号
Ｓ２アナログ電圧(アナログ信号の一例)
Ｓ３駆動電流

Claims

感光体と、
光ビームを照射する光源を含み、前記光源が照射した前記光ビームを主走査方向に走査させて前記感光体に主走査ラインを描画する露光部と、
周期性のパルス信号を生成するパルス生成部と、
前記パルス生成部が生成した前記パルス信号を平滑して、アナログ信号を生成する平滑部と、
前記平滑部が生成した前記アナログ信号を基にして、前記光源の駆動電流を生成する駆動電流生成部と、
前記主走査ラインを複数のブロックに分割し、各ブロックに照射される前記光ビームの光量を予め記憶する光量記憶部と、
前記複数のブロックでのブロック間の画質に影響を及ぼすおそれがある複数の事象のそれぞれに対処するために用いられ、前記ブロック間に前記光ビームを照射するときの前記アナログ信号の値の変化をそれぞれ表した複数の変化データについて、前記ブロック間毎に設定された前記複数の変化データを予め記憶する変化データ記憶部と、を備え、
前記複数の変化データには、前記アナログ信号の値の変化を示すグラフの傾きが最初は小さく、途中から大きくなる第１の変化データ、前記グラフの傾きが最初は大きく、途中から小さくなる第２の変化データ、前記グラフの傾きが最初は小さく、途中から大きくなり、再び小さくなる第３の変化データ、及び、前記グラフの傾きが最初は大きく、途中から小さくなり、再び大きくなる第４の変化データが含まれ、
さらに、
前記複数の事象から選択された事象に対処するための変化データを、前記変化データ記憶部に記憶されている前記複数の変化データから選択し、前記ブロック間においては、選択した変化データで表される値の変化を示す前記アナログ信号が得られる前記パルス信号の生成、及び、前記各ブロックにおいては、前記光量記憶部に記憶されている前記各ブロックに照射される光ビームの光量を示す前記パルス信号の生成を、前記パルス生成部に命令する照射制御部を備える画像形成装置。
前記第１の変化データから前記第４の変化データの中には、前記ブロック間において前記光ビームの光量の変化と画像の濃度の変化とを比例させる補正用の変化データが含まれ、
前記照射制御部は、前記複数の事象から選択された事象が前記光ビームの光量の変化と画像の濃度の変化との関係を示す現像特性γの場合、前記変化データ記憶部に記憶されている前記複数の変化データのうち、前記補正用の変化データを選択し、選択した前記補正用の変化データで表される値の変化を示す前記アナログ信号が得られる前記パルス信号の生成を、前記パルス生成部に命令する請求項１に記載の画像形成装置。
前記複数の事象から対処する事象を選択する操作の入力を受け付ける受付部を備え、
前記照射制御部は、前記受付部で選択が受け付けられた事象に対処するための変化データを、前記変化データ記憶部に記憶されている前記複数の変化データから選択し、前記ブロック間においては、選択した変化データで表される値の変化を示す前記アナログ信号が得られる前記パルス信号の生成を、前記パルス生成部に命令する請求項１又は２に記載の画像形成装置。