JP2005001122A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の発光体から複数の光ビームを一斉に発光させて露光走査する場合に、画像形成速度、光学駆動系のコスト、解像度などを大きく犠牲にすることなく解像度を変換できるようにする。
【解決手段】複数の発光体から複数の光ビームを一斉に発光する発光手段を用いて画像を形成する場合に、一斉に発光される複数の光ビームの間隔に相当する副走査方向の解像度と異なる副走査方向の解像度の画像データに基づいて画像を形成するときは、該画像データの副走査方向の解像度に応じて画像形成条件を変更し、該発光手段の1の発光体に係る各走査ラインの間隔が該画像データの副走査方向の解像度に応じた間隔となるように露光走査を制御する。
【選択図】 図4
【解決手段】複数の発光体から複数の光ビームを一斉に発光する発光手段を用いて画像を形成する場合に、一斉に発光される複数の光ビームの間隔に相当する副走査方向の解像度と異なる副走査方向の解像度の画像データに基づいて画像を形成するときは、該画像データの副走査方向の解像度に応じて画像形成条件を変更し、該発光手段の1の発光体に係る各走査ラインの間隔が該画像データの副走査方向の解像度に応じた間隔となるように露光走査を制御する。
【選択図】 図4
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の発光体から複数の光ビームを一斉に発光させて露光走査する場合の解像度変換技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年のレーザプリンタでは、高速画像形成および高解像度化を実現するために、一斉に発光された複数のビームを回転多面体により偏向させて主走査させながら、副走査方向に同時に複数の走査ラインを形成するマルチビームスキャナを備えたものが実現されている。
【0003】
また、マルチビームスキャナを備えたレーザプリンタにおいて、低速印刷・高画質、高速印刷・低画質の両方を満足するため、印刷速度の変更機能や画像解像度の変換機能を備えたものが提案されている。
【0004】
これらの変更・変換のためには、複数ビーム間の間隔と形成される画像の副走査ラインの間隔との関係が変わること(ピッチ問題)に対応する必要がある。この対応策として提案されている代表的な従来例として、以下のようなものがある。
【0005】
例えば、特開平4−3147号公報(特許文献1)では、解像度を変化させる場合に、複数のビームに対して間引きを行って実際に走査するビームの間隔を変更することにより、前記ピッチ問題を解決している。この特許文献1による対応策を、図8の(a),(b)、図9の(a),(b)に基づいて説明する。
【0006】
図8の(a)は、主走査方向の解像度600dpi、副走査方向の解像度600dpiの画像データを示している。図8の(b)は、図8の(a)に示した画像データに基づいて画像を形成する場合の走査ラインと露光するレーザビームとの対応例を示している。先行する走査ラインを形成するレーザビームを図8の(b)中のA、後行する走査ラインを形成するレーザビームを図8の(b)中のBとする。レーザビームA,Bを合わせたものが一斉に走査されるビーム群である。
【0007】
図8の(a)に示した画像データに基づいて画像を形成する場合は、図8の(b)に示したように、レーザビームA,Bで3回走査することによって6つの走査ラインを形成する。この場合、一斉に走査されるビーム群中のレーザビームA,B間は、レーザダイオードアレイの仕様に対応する600dpiピッチに固定されており、副走査の制御によりレーザビームA,A間が300dpiピッチとなるようにしている。
【0008】
図9の(a)は、主走査方向の解像度600dpi、副走査方向の解像度1200dpiの画像データを示している。図9の(b)は、図9の(a)に示した画像データに基づいて画像を形成する場合(解像度変換を行った場合:図8の(a)比較参照)の走査ラインと露光するレーザビームとの対応例を示している。
【0009】
図9の(a)に示した画像データに基づいて画像を形成する場合、特許文献1では、図9の(b)に示したように、レーザビームBは常に消灯してレーザビームAのみを用いており、副走査の制御によりレーザビームA,A間が1200dpiピッチとなるようにしている。
【0010】
また、特開平9−200453号公報(特許文献2)では、レーザダイオードアレイの支持台や、ビーム合成光学系等を機械的に駆動して、実際に走査するビームの間隔を変更することにより、ピッチ問題を解決している。この特許文献2による対応策を、図9の(a)、図9の(c)に基づいて説明する。
【0011】
図9の(c)は、特許文献2において、図9の(a)に示した画像データに基づいて画像を形成する場合(解像度変換を行った場合:図8の(a)比較参照)の走査ラインと露光するレーザビームとの対応例を示している。
【0012】
図9の(a)のように解像度変換を行う場合、特許文献2では、図9の(c)に示したように、レーザビームA,B間は、レーザダイオードアレイの支持台の回転により光学的位置関係を60度回転することにより、600dpiピッチから1200dpiピッチに変化させ、副走査の制御によりレーザビームA,A間が600dpiピッチとなるようにしている。
【0013】
また、特開平8−292384号公報(特許文献3)では、走査線の間隔が、複数ビームの間隔と感光体が副走査方向に移動する速度(副走査方向の移動ピッチ)の公倍数になるような形で走査線の間隔を狭くすることによって、ピッチ問題を解決している。この特許文献3による対応策を、図10の(a)、図10の(b)に基づいて説明する。
【0014】
図10の(a)は、主走査方向の解像度600dpi、副走査方向の解像度1800dpiの画像データを示している。図10の(b)は、特許文献3において、図10の(a)に示した画像データに基づいて画像を形成する場合(解像度変換を行った場合:図8の(a)比較参照)の走査ラインと露光するレーザビームとの対応例を示している。
【0015】
図10の(a)のように解像度変換を行う場合、特許文献3では、図10の(b)に示したように、レーザビームA、B間はレーザダイオードアレイの仕様に対応する600dpiピッチであり、副走査の制御によりレーザビームA,A間が900dpiピッチとなるようにしている。
【0016】
また、特開2001−142016号公報(特許文献4)では、複数ビーム群の間隔を大きくし、解像度を落とすことによって、ピッチ問題を解決している。この特許文献4による対応策を、図11の(a)、図11の(b)に基づいて説明する。
【0017】
図11の(a)は、主走査方向の解像度600dpi、副走査方向の解像度200dpiの画像データを示している。図11の(b)は、特許文献4において、図11の(a)に示した画像データに基づいて画像を形成する場合(解像度変換を行った場合:図8の(a)比較参照)の走査ラインと露光するレーザビームとの対応例を示している。
【0018】
図11の(a)のように解像度変換を行う場合、特許文献4では、図11の(b)に示したように、レーザビームA、B間はレーザダイオードアレイの仕様に対応する600dpiピッチであり、副走査の制御によりレーザビームA,A間が200dpiピッチとなるようにしている。
【0019】
【特許文献1】
特開平4−3147号公報
【特許文献2】
特開平9−200453号公報
【特許文献3】
特開平8−292384号公報
【特許文献4】
特開2001−142016号公報
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のピッチ問題の解決手法には、それぞれ次のような欠点があった。
【0021】
特許文献1においては、解像度を変化させる場合に、ビームの間引きを行うことによって、単位時間あたりの露光能力が大きく損なわれてしまう。例えば、2ビームで一斉に走査する構成の下で、倍の解像度の画像形成を行うために、1ビームを間引いた場合、露光能力は1/2相当となり、また、主走査速度を変更しない場合は1/4相当の印字速度になってしまう。
【0022】
特許文献2においては、解像度や速度変換を行う場合にはレーザ支持台や、ビーム合成光学系、等の機械的の駆動時間は連続の画像形成に十分なほど俊敏であることが期待要求され、また高解像度を保つ系であれば高い駆動精度が必要な場合が多い。これらの駆動手段の構成を安価にすることは容易でない。
【0023】
特許文献3においては、一斉に走査するビーム数が少ない場合、解像度変換に伴う画素サイズの違いが大きい。例えば、2ビームの場合、ビーム間隔相当の1倍解像度と、インターレースによる3倍解像度が実現できるが、形成される画素に要求される径変化は約3倍である。光学系等の駆動等がなければ副走査方向に大きな露光面積変化をさせることは困難である。
【0024】
また、一斉に走査するビーム数を多くした場合には、複数ビームのインターレースのための広間隔かつ高精度な光学筐体が必要となり、また、複数ビームによる光量バラツキなど、複数ビームでの一斉走査に関連する多くの問題が解決されなければ実施が困難である。
【0025】
特許文献4においては、複数ビーム群の間隔を大きくし、感光体が副走査移動する速度との関係を保たないことによって、ピッチ問題を回避している。
【0026】
しかしながら、ビーム群の間隔にできた隙間を目立たなくするために光量増加および先行ライン群の最終ラインのデータと後行ライン群の先頭ラインのデータを一致させてしまうため、たとえば2ビームの場合で低解像度高速印字を行った場合、2ビームが備える解像度の約1/2以下にまで画像形成の解像度が落ちてしまう。
【0027】
本発明は、このような従来技術の問題に鑑みてなされたもので、その課題は、複数の発光体から複数の光ビームを一斉に発光させて露光走査する場合に、画像形成速度、光学駆動系のコスト、解像度などを大きく犠牲にすることなく解像度を変換できるようにすることにある。
【0028】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、複数の発光体から複数の光ビームを一斉に発光する発光手段を有する画像形成装置において、前記発光手段から一斉に発光される複数の光ビームの間隔に相当する副走査方向の解像度と異なる副走査方向の解像度の画像データを入力する入力手段と、前記入力手段により入力された画像データの副走査方向の解像度に応じて画像形成条件を変更する変更手段と、前記入力手段により入力された画像データに基づいて前記変更手段により変更された画像形成条件下で前記発光手段から複数の光ビームを一斉に発光させて感光体を露光走査する際に、該発光手段の1の発光体に係る各走査ラインの間隔が該画像データの副走査方向の解像度に応じた間隔となるように制御する走査制御手段とを有している。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【0030】
図1は、本発明を適用したマルチビームスキャナの概略構成を示した図であり、本マルチビームスキャナは、電子写真方式の画像形成装置に搭載されている。
【0031】
図1に示したように、本マルチビームスキャナは、システム制御部100、レーザ制御部200、スキャナ部300、及びトナー像形成部400を有している。
【0032】
システム制御部100は、レーザ制御部200、スキャナ部300、及びトナー像形成部400を制御する等、画像形成装置を統御する。レーザ制御部200は画像データ(濃度)をレーザ発光量に変換し、スキャナ部300はレーザ制御部200からの発光量信号に基づいて露光走査を行う。また、トナー像形成部400は、スキャナ部300による露光走査により形成された潜像をトナー像として現像する。
【0033】
システム制御部100は、CPU101、ROM102、RAM103を含むマイクロコンピュータにより構成されている。ROM102には、後述する本発明に特有な処理を行うための制御プログラムを含む各種のプログラムが格納されている。CPU101は、ROM102に格納されたプログラムを実行する際に、RAM103をワークエリア等として利用する。
【0034】
なお、RAM103には、後述する画像データ―発光量変換テーブルも格納されている。電源OFFにより画像データ―発光量変換テーブルのデータが消失されないように、RAM103は電池等により電源をバックアップしておくのが望ましい。
【0035】
レーザ制御部200は、画像メモリ201、発光量出力部202を有し、画像メモリ210は、外部からみ入力された画像データを保持する。また、発光量出力部202は、画像メモリ201に保存された画像データ(濃度データ)をレーザ発光量に変換するための画像データ―発光量変換テーブルを用いて濃度―発光量変換を行い、その発光量信号を後述の2ビームレーザ発振器301に出力する。
【0036】
スキャナ部300は、2ビームレーザ発振器301、ポリゴンミラー302、ポリゴンモータ303、フォトセンサ304、fθレンズ305を有している。
【0037】
2ビームレーザ発振器301には、2つのレーザダイオードが副走査方向に配置され、2つのレーザダイオードは、一斉にレーザビームを発射する。ポリゴンミラー302は、ポリゴンモータ303により回転されて、2ビームレーザ発振器301から入射されたレーザビームの反射方向を偏向させることにより、主走査を行う。
【0038】
フォトセンサ304は、ポリゴンミラー302からのレーザビームを所定位置で検知し、その検知信号を走査開始基準信号として出力する。fθレンズ305は、ポリゴンミラー302からのレーザビームを等速度で主走査方向に移動させる機能を有している。
【0039】
トナー像形成部400は、感光ドラム401、ドラムモータ402を有し、感光ドラム401は、ドラムモータ402により副走査方向に回転される。この感光ドラム401には、レーザビームが照射されることにより静電潜像が形成さるる。
【0040】
トナー像形成部400は、感光ドラム401、ドラムモータ402の他に、図2に示した帯電器403、現像器404、転写器405、トナー濃度センサ406を有している。
【0041】
帯電器403は、感光ドラム401の表面に静電気を帯電させることにより、レーザビームが照射された際に静電潜像が形成されるようにする。現像器404は、静電潜像が形成された感光ドラム401に対してトナーを供給することにより、静電潜像をトナー像として現像する。転写器405は、搬送路407上で搬送されてきた用紙に対して、感光ドラム401上のトナー像を転写する。トナー濃度センサ406は、感光ドラム401上のトナー像の濃度を検知する。
【0042】
次に、本発明に特有な解像度変換処理を説明する。
【0043】
本画像形成装置は、解像度、及び画像形成速度が異なる2つのモードを備えている。1つは副走査1200dpiの高解像度モードである。他の1つは副走査800dpi相当の低解像度モードであり、高解像度モードに比べて1.5倍の画像形成速度で動作する。システム制御部100は、いずれかの解像度モードに従って各デバイスの駆動を指示する。
【0044】
次に、高解像度モードにおける動作を説明する。
【0045】
図3の(a)は、主走査方向の解像度1200dpi、副走査方向の解像度1200dpiの画像データを示している。図3の(b)は、図3の(a)に示した画像データに基づいて高解像度の画像を形成する場合の走査ラインと露光するレーザビームとの対応関係を示している。
【0046】
ここでは、2ビームレーザ発振器301により先行の走査ラインを形成するレーザビームをA、後行の走査ラインを形成するレーザビームをBとする。2ビームレーザ発振器301の2つのレーザダイオードの間隔は、製造時に1200dpiピッチに固定されているので、一斉に発射されるレーザビームA,Bの間隔は、常に、1200dpiピッチとなる。
【0047】
また、高解像度モードにおいては、走査済みのレーザビームBの走査ライン(前回の主走査時の最終走査ライン)と、副走査後の次の主走査時のレーザビームAの走査ライン(今回の主走査時の先頭走査ライン)との間隔、すなわち副走査ピッチが1200dpiとなるように、ポリゴンミラー302と感光ドラム401を駆動しているので、図3の(b)のように、副走査ピッチが均等に1200dpiとなった静電潜像が形成される。
【0048】
なお、高解像度モードでは、主走査ピッチが1200dpiとなるように、ポリゴンミラー302と感光ドラム401を駆動しており、結局、主走査ピッチ、副走査ピッチが共に1200dpiとなるように、ポリゴンミラー302と感光ドラム401を駆動している。従って、高解像度モードでは、主走査方向の解像度、副走査方向の解像度が共に1200dpiの画像が得られる。
【0049】
次に、低解像度モードにおける動作を説明する。
【0050】
図4の(a)は、主走査方向の解像度1200dpi、副走査方向の解像度800dpiの画像データを示している。図4の(b)は、図4の(a)に示した画像データに基づいて低解像度の画像を形成する場合の走査ラインと露光するレーザビームとの対応関係を示している。
【0051】
低解像度モードにおいては、走査済みのレーザビームBの走査ライン(前回の主走査時の最終走査ライン)と、副走査後の次の主走査時のレーザビームAの走査ライン(今回の主走査時の先頭走査ライン)との間隔、すなわち副走査ピッチが600dpiとなるように、ポリゴンミラー302と感光ドラム401を駆動しているので、図4の(b)のように、1200dpiの副走査ピッチと600dpiの副走査ピッチとが交互に繰り返される静電潜像が形成される。この場合、副走査方向の解像度の平均値は、
1/[(1/1200dpi+1/600dpi)×1/2]で、800dpiとなる。
【0052】
なお、低解像度モードでは、高解像度モードと同様に主走査ピッチが1200dpiとなるように、ポリゴンミラー302と感光ドラム401を駆動しているので、ポリゴンミラー302の回転速度(主走査速度)は高解像度モードと同じにしている。そして、感光ドラム401の回転速度(副走査速度)を高解像度モード時の1.5倍とすることにより、上記のように、1200dpiの副走査ピッチと600dpiの副走査ピッチとを交互に繰り返させて、副走査方向の解像度の平均値が800dpiの画像(静電潜像)を形成している。
【0053】
このように、低解像度モードでは、主走査速度は高解像度モード時と同一とし、副走査速度は高解像度モード時の1.5倍にしているので、低解像度モード時の画像形成速度は、高解像度モード時の1.5倍となる。
【0054】
また、低解像度モードにおいても、2ビームレーザ発振器301の2つのレーザダイオードには、画像データ上の各ラインの画像データに対応する発光量信号が、最上のラインから順に供給される。換言すれば、各走査ラインは、全て画像データ上の異なる画素ラインのデータに基づいて露光される。なお、レーザ発光時にレーザダイオードに通電する基準電流量が露光強度に相当する。
【0055】
次に、画像データ―レーザ発光量変換処理を説明する。
【0056】
図5の(a)は、高解像度モードにおいて、所定の画像形成条件下で画像を形成した場合の入力画像データ(入力濃度)に対するトナー濃度(出力濃度)を測定した測定例を示している。この出力濃度測定処理は、実際の画像形成処理を行う前(装置出荷時等)にトナー濃度センサ406を用いて行われる。
【0057】
すなわち、通常、図5の(a)に示したように、入力画像データ(入力濃度)とトナー濃度(出力濃度)とは、正比例していない。そこで、図5の(b)に示したように、入力画像データ(入力濃度)とトナー濃度(出力濃度)とを正比例させるための画像形成条件、及び図5の(c)に示したような入力画像データとレーザ発光量との対応関係を計算により求める。
【0058】
この画像形成条件としては、露光時間、トナー現像電圧等の電子写真式の画像形成に関係する各種の条件がある。
【0059】
そして、計算により求めた入力画像データとレーザ発光量との対応関係に基づいて、図5の(c)に示したような入力画像データ−レーザ発光量変換テーブルを作成し、画像形成条件と共にRAM103に格納する。
【0060】
ところで、上記のような高解像度モード時の画像形成条件、及び入力画像データ−レーザ発光量変換テーブルに基づいて、低解像度モードで画像を形成した場合、一般に、図6の(a)に示したように、入力画像データ(入力濃度)とトナー濃度(出力濃度)とは正比例しなくなってしまう。
【0061】
そこで、低解像度モードにおいて入力画像データ(入力濃度)とトナー濃度(出力濃度)とを正比例させるための画像形成条件、及び図6の(b)に示したような入力画像データとレーザ発光量との対応関係を計算により求め、入力画像データ−レーザ発光量変換テーブルを作成し、画像形成条件と共にRAM103に格納する。
【0062】
そして、システム制御部100は、高解像度モード時には、高解像度モードに係る画像形成条件、及び入力画像データ−レーザ発光量変換テーブルを用いて画像形成処理を行い、低解像度モード時には、低解像度モードに係る画像形成条件、及び入力画像データ−レーザ発光量変換テーブルを用いて画像形成処理を行うように制御する。
【0063】
このように、解像度モードに応じて画像形成条件、及び入力画像データ−レーザ発光量変換テーブルを切り替えることにより、解像度モードの切り替えによりトナー像形成状態が大きく変化しても、画像データを忠実に反映した濃度の画像を得ることが可能となる。
【0064】
また、低解像度モードでは、走査ラインが非等間隔になるため、等間隔であった場合に比べて、走査ラインが600dpiピッチに広がった部分に非露光の隙間が空いてしまうが、上記のように解像度モードによって画像形成条件を変えることによって隙間が目立たなくなるため、非露光の隙間が空いても問題とならない。
【0065】
また、低解像度モードでは、600dpiピッチと1200dpiピッチの繰り返した非等間隔な走査ラインであるので、800dpiの入力画像に対して2400dpiの画像形成位置ズレが生じるが、800dpi相当の低解像度モードにおいては、2400dpiの画像形成位置ズレは十分小さく、人間の視力では何ら問題となることはない。
【0066】
すなわち、自然画像などの比較的低い解像度の画像データに基づいて画像を形成する場合は、上記のように出力濃度の適正化を図っているので、走査ラインの隙間や画像位置ズレは問題にならない。
【0067】
また、文字・地図などの比較的高い解像度の画像データに基づいて画像を形成する場合は、800dpiの形成画像は比較的低い解像度であり、2400dpiの画像位置ズレは視認上問題となり難い。これらの傾向は、ベースとなる解像度600dpiより1200dpiなど、より高くなるにつれて顕著になり、本例を超える狭ピッチのマルチビームを用いた場合、ズレの影響はより小さくなる。
【0068】
このように、従来、複数の光ビームを一斉に発光させて露光走査を行う場合に、画像形成速度、光学駆動系コスト、解像度などを大きく犠牲にして、高速・低画質と低速・高画質を並立させていたが、本実施形態では、走査ライン群間に擬似的に隙間を空けるようにして露光走査することにより、画像形成速度の増加と、それに伴う解像度の低下の抑制とを効率よく並立できるようにしている。
【0069】
[応用変形例]
上記実施形態では、低解像度モード時の副走査速度を高解像度モード時の1.5倍にすることにより解像度変換を行っていたが、副走査速度を1.1倍や1.4倍などにすることにより解像度変換を行うことも可能である。なお、副走査速度を1.1倍にした場合の副走査方向の平均解像度は、1200dpi/1.1≒1090dpiとなり、1.4倍にした場合の副走査方向の平均解像度は、1200dpi/1.4≒857dpiとなる。
【0070】
さらに、走査ラインの隙間や画像位置ズレが画像品質として問題とならない範囲で、副走査速度を1.5倍以上にして解像度変換を行うことも可能である。
【0071】
さらに、PDL(Page Description Language)やベクトルデータで表現された非ビットマップ画像データについても、副走査方向の平均解像度(例えば実施形態の場合は800dpi)に応じた解像度でビットマップ画像データに展開することにより、適用可能である。
【0072】
さらに、各解像度モードで用いる画像形成条件、及び画像データ−レーザ発光量変換テーブルは、計算により求めることなく、習慣的に利用されるものを利用することも可能である。
【0073】
また、画像データとしては、濃度面積階調処理、誤差拡散処理、スクリーン処理、位置による濃度加重平均処理等を施したものを使用することも可能である。
【0074】
また、マルチビームスキャナとしては、2ビームに限らず、3ビーム以上のビームで一斉に走査するものを使用することも可能である。
【0075】
さらに、上記実施形態は、低解像度モードにおいて副走査ピッチを広げて走査ラインを非等間隔としていたが、図7に示したように、高解像度モードにおいて副走査ピッチを狭めて非等間隔とすることも可能である。
【0076】
また、走査ラインを非等間隔とする場合は、実施形態のように副走査速度(感光ドラムの回転速度)を変更するのではなく、主走査速度(ポリゴンミラーの回転速度)を変更することも可能である。また、副走査速度と主走査速度の両方を変更することにより、走査ラインを非等間隔とすることも可能である。
【0077】
また、本発明の目的は、上記実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体(または記録媒体)を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【0078】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0079】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した各機能に対応するプログラムコードが格納されることになる。
【0080】
以下、本発明の要点を総括する。
【0081】
[実施形態1] 複数の発光体から複数の光ビームを一斉に発光する発光手段を有する画像形成装置において、
前記発光手段から一斉に発光される複数の光ビームの間隔に相当する副走査方向の解像度と異なる副走査方向の解像度の画像データを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された画像データの副走査方向の解像度に応じて画像形成条件を変更する変更手段と、
前記入力手段により入力された画像データに基づいて前記変更手段により変更された画像形成条件下で前記発光手段から複数の光ビームを一斉に発光させて感光体を露光走査する際に、該発光手段の1の発光体に係る各走査ラインの間隔が該画像データの副走査方向の解像度に応じた間隔となるように制御する走査制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【0082】
[実施形態2] 前記変更手段は、前記走査制御手段による走査制御で前記感光体上に形成される潜像を現像した濃度が前記入力手段により入力された画像データの濃度に正比例するように画像形成条件を変更することを特徴とする実施形態1に記載の画像形成装置。
【0083】
[実施形態3] 前記変更手段は、前記画像形成条件を反映した変換テーブルであって、画像データの濃度を前記発光手段の発光体の発光量に変換する変換テーブルを切換えることにより画像条件を変更することを特徴とする実施形態1又は2に記載の画像形成装置。
【0084】
[実施形態4] 前記変更手段は、前記画像形成条件として、前記感光体の帯電電圧、前記発光体に印加するバイアス電圧、現像電圧等を変更することを特徴とする実施形態1〜3の何れかに記載の画像形成装置。
【0085】
[実施形態5] 前記走査制御手段は、前記発光手段から一斉に発光される複数の光ビームの間隔に相当する副走査方向の解像度より低い副走査方向の解像度の画像データが前記入力手段から入力された場合は、前回の主走査時の最終走査ラインと今回の主走査時の先頭走査ラインとの間隔が、該発光手段から一斉に発光される複数の光ビームの間隔より広くなるように制御することを特徴とする実施形態1〜4の何れかに記載の画像形成装置。
【0086】
[実施形態6] 前記走査制御手段は、前記発光手段から一斉に発光される複数の光ビームの間隔に相当する副走査方向の解像度より高い副走査方向の解像度の画像データが前記入力手段から入力された場合は、前回の主走査時の最終走査ラインと今回の主走査時の先頭走査ラインとの間隔が、該発光手段から一斉に発光される複数の光ビームの間隔より狭くなるように制御することを特徴とする実施形態1〜4の何れかに記載の画像形成装置。
【0087】
[実施形態7] 前記走査制御手段は、前記感光体の回転速度を変化させることにより副走査速度を変化させて、前記発光手段の1の発光体に係る各走査ラインの間隔が前記画像データの副走査方向の解像度に応じた間隔となるように制御することを特徴とする実施形態1〜6の何れかに記載の画像形成装置。
【0088】
[実施形態8] 前記走査制御手段は、前記発光手段からの光ビームの進行方向を偏向させる回転多面鏡の回転速度を変化させることにより主走査速度を変化させて、該発光手段の1の発光体に係る各走査ラインの間隔が前記画像データの副走査方向の解像度に応じた間隔となるように制御することを特徴とする実施形態1〜6の何れかに記載の画像形成装置。
【0089】
[実施形態9] 前記走査制御手段は、前記感光体の回転速度を変化させることにより副走査速度を変化させると共に、前記発光手段からの光ビームの進行方向を偏向させる回転多面鏡の回転速度を変化させることにより主走査速度を変化させて、該発光手段の1の発光体に係る各走査ラインの間隔が前記画像データの副走査方向の解像度に応じた間隔となるように制御することを特徴とする実施形態1〜6の何れかに記載の画像形成装置。
【0090】
[実施形態10] 前記発光手段は、2つの発光体を有し、2つの光ビームを一斉に発光することを特徴とする実施形態1〜9の何れかに記載の画像形成装置。
【0091】
[実施形態11] 前記発光手段は、3つ以上の発光体を有し、3つ以上の光ビームを一斉に発光することを特徴とする実施形態1〜9の何れかに記載の画像形成装置。
【0092】
[実施形態12] 複数の発光体から複数の光ビームを一斉に発光する発光手段を用いて画像を形成する画像形成方法において、
前記発光手段から一斉に発光される複数の光ビームの間隔に相当する副走査方向の解像度と異なる副走査方向の解像度の画像データを入力する入力工程と、
前記入力工程により入力された画像データの副走査方向の解像度に応じて画像形成条件を変更する変更工程と、
前記入力工程により入力された画像データに基づいて前記変更工程により変更された画像形成条件下で前記発光手段から複数の光ビームを一斉に発光させて感光体を露光走査する際に、該発光手段の1の発光体に係る各走査ラインの間隔が該画像データの副走査方向の解像度に応じた間隔となるように制御する走査制御工程と、
を有することを特徴とする画像形成方法。
【0093】
[実施形態13] 複数の発光体から複数の光ビームを一斉に発光する発光手段を用いて画像を形成するための制御プログラムであって、
前記発光手段から一斉に発光される複数の光ビームの間隔に相当する副走査方向の解像度と異なる副走査方向の解像度の画像データに基づいて画像を形成する場合に、該画像データの副走査方向の解像度に応じて画像形成条件を変更し、該発光手段の1の発光体に係る各走査ラインの間隔が該画像データの副走査方向の解像度に応じた間隔となるように露光走査を制御する内容を有することを特徴とする制御プログラム。
【0094】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の発光体から複数の光ビームを一斉に発光させて露光走査する場合に、画像形成速度、光学駆動系のコスト、解像度などを大きく犠牲にすることなく解像度を変換することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したマルチビームスキャナの概略構成を示す図である。
【図2】トナー像形成部の構成を示す図である。
【図3】本発明の実施形態における高解像度モード時の露光走査を説明するための図である。
【図4】本発明の実施形態における低解像度モード時の露光走査を説明するための図である。
【図5】本発明の実施形態における高解像度モード時の画像形成条件を説明するための図である。
【図6】本発明の実施形態における高解像度モード時の画像形成条件を説明するための図である。
【図7】本発明の実施形態における高解像度モード時の他の露光走査例を説明するための図である。
【図8】従来のマルチビームスキャナによる基本的な露光走査を説明するための図である。
【図9】特許文献1,2による解像度変換時の露光走査を説明するための図である。
【図10】特許文献3による解像度変換時の露光走査を説明するための図である。
【図11】特許文献4による解像度変換時の露光走査を説明するための図である。
【符号の説明】
100:システム制御部
101:CPU
102:ROM
103:RAM
200:レーザ制御部
202:発光量出力部
300:スキャナ部
301:2ビームレーザ発振器
302:ポリゴンミラー
303:ポリゴンモータ
400:トナー像形成部
401:感光ドラム
402:ドラムモータ
406:トナー濃度センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の発光体から複数の光ビームを一斉に発光させて露光走査する場合の解像度変換技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年のレーザプリンタでは、高速画像形成および高解像度化を実現するために、一斉に発光された複数のビームを回転多面体により偏向させて主走査させながら、副走査方向に同時に複数の走査ラインを形成するマルチビームスキャナを備えたものが実現されている。
【0003】
また、マルチビームスキャナを備えたレーザプリンタにおいて、低速印刷・高画質、高速印刷・低画質の両方を満足するため、印刷速度の変更機能や画像解像度の変換機能を備えたものが提案されている。
【0004】
これらの変更・変換のためには、複数ビーム間の間隔と形成される画像の副走査ラインの間隔との関係が変わること(ピッチ問題)に対応する必要がある。この対応策として提案されている代表的な従来例として、以下のようなものがある。
【0005】
例えば、特開平4−3147号公報(特許文献1)では、解像度を変化させる場合に、複数のビームに対して間引きを行って実際に走査するビームの間隔を変更することにより、前記ピッチ問題を解決している。この特許文献1による対応策を、図8の(a),(b)、図9の(a),(b)に基づいて説明する。
【0006】
図8の(a)は、主走査方向の解像度600dpi、副走査方向の解像度600dpiの画像データを示している。図8の(b)は、図8の(a)に示した画像データに基づいて画像を形成する場合の走査ラインと露光するレーザビームとの対応例を示している。先行する走査ラインを形成するレーザビームを図8の(b)中のA、後行する走査ラインを形成するレーザビームを図8の(b)中のBとする。レーザビームA,Bを合わせたものが一斉に走査されるビーム群である。
【0007】
図8の(a)に示した画像データに基づいて画像を形成する場合は、図8の(b)に示したように、レーザビームA,Bで3回走査することによって6つの走査ラインを形成する。この場合、一斉に走査されるビーム群中のレーザビームA,B間は、レーザダイオードアレイの仕様に対応する600dpiピッチに固定されており、副走査の制御によりレーザビームA,A間が300dpiピッチとなるようにしている。
【0008】
図9の(a)は、主走査方向の解像度600dpi、副走査方向の解像度1200dpiの画像データを示している。図9の(b)は、図9の(a)に示した画像データに基づいて画像を形成する場合(解像度変換を行った場合:図8の(a)比較参照)の走査ラインと露光するレーザビームとの対応例を示している。
【0009】
図9の(a)に示した画像データに基づいて画像を形成する場合、特許文献1では、図9の(b)に示したように、レーザビームBは常に消灯してレーザビームAのみを用いており、副走査の制御によりレーザビームA,A間が1200dpiピッチとなるようにしている。
【0010】
また、特開平9−200453号公報(特許文献2)では、レーザダイオードアレイの支持台や、ビーム合成光学系等を機械的に駆動して、実際に走査するビームの間隔を変更することにより、ピッチ問題を解決している。この特許文献2による対応策を、図9の(a)、図9の(c)に基づいて説明する。
【0011】
図9の(c)は、特許文献2において、図9の(a)に示した画像データに基づいて画像を形成する場合(解像度変換を行った場合:図8の(a)比較参照)の走査ラインと露光するレーザビームとの対応例を示している。
【0012】
図9の(a)のように解像度変換を行う場合、特許文献2では、図9の(c)に示したように、レーザビームA,B間は、レーザダイオードアレイの支持台の回転により光学的位置関係を60度回転することにより、600dpiピッチから1200dpiピッチに変化させ、副走査の制御によりレーザビームA,A間が600dpiピッチとなるようにしている。
【0013】
また、特開平8−292384号公報(特許文献3)では、走査線の間隔が、複数ビームの間隔と感光体が副走査方向に移動する速度(副走査方向の移動ピッチ)の公倍数になるような形で走査線の間隔を狭くすることによって、ピッチ問題を解決している。この特許文献3による対応策を、図10の(a)、図10の(b)に基づいて説明する。
【0014】
図10の(a)は、主走査方向の解像度600dpi、副走査方向の解像度1800dpiの画像データを示している。図10の(b)は、特許文献3において、図10の(a)に示した画像データに基づいて画像を形成する場合(解像度変換を行った場合:図8の(a)比較参照)の走査ラインと露光するレーザビームとの対応例を示している。
【0015】
図10の(a)のように解像度変換を行う場合、特許文献3では、図10の(b)に示したように、レーザビームA、B間はレーザダイオードアレイの仕様に対応する600dpiピッチであり、副走査の制御によりレーザビームA,A間が900dpiピッチとなるようにしている。
【0016】
また、特開2001−142016号公報(特許文献4)では、複数ビーム群の間隔を大きくし、解像度を落とすことによって、ピッチ問題を解決している。この特許文献4による対応策を、図11の(a)、図11の(b)に基づいて説明する。
【0017】
図11の(a)は、主走査方向の解像度600dpi、副走査方向の解像度200dpiの画像データを示している。図11の(b)は、特許文献4において、図11の(a)に示した画像データに基づいて画像を形成する場合(解像度変換を行った場合:図8の(a)比較参照)の走査ラインと露光するレーザビームとの対応例を示している。
【0018】
図11の(a)のように解像度変換を行う場合、特許文献4では、図11の(b)に示したように、レーザビームA、B間はレーザダイオードアレイの仕様に対応する600dpiピッチであり、副走査の制御によりレーザビームA,A間が200dpiピッチとなるようにしている。
【0019】
【特許文献1】
特開平4−3147号公報
【特許文献2】
特開平9−200453号公報
【特許文献3】
特開平8−292384号公報
【特許文献4】
特開2001−142016号公報
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のピッチ問題の解決手法には、それぞれ次のような欠点があった。
【0021】
特許文献1においては、解像度を変化させる場合に、ビームの間引きを行うことによって、単位時間あたりの露光能力が大きく損なわれてしまう。例えば、2ビームで一斉に走査する構成の下で、倍の解像度の画像形成を行うために、1ビームを間引いた場合、露光能力は1/2相当となり、また、主走査速度を変更しない場合は1/4相当の印字速度になってしまう。
【0022】
特許文献2においては、解像度や速度変換を行う場合にはレーザ支持台や、ビーム合成光学系、等の機械的の駆動時間は連続の画像形成に十分なほど俊敏であることが期待要求され、また高解像度を保つ系であれば高い駆動精度が必要な場合が多い。これらの駆動手段の構成を安価にすることは容易でない。
【0023】
特許文献3においては、一斉に走査するビーム数が少ない場合、解像度変換に伴う画素サイズの違いが大きい。例えば、2ビームの場合、ビーム間隔相当の1倍解像度と、インターレースによる3倍解像度が実現できるが、形成される画素に要求される径変化は約3倍である。光学系等の駆動等がなければ副走査方向に大きな露光面積変化をさせることは困難である。
【0024】
また、一斉に走査するビーム数を多くした場合には、複数ビームのインターレースのための広間隔かつ高精度な光学筐体が必要となり、また、複数ビームによる光量バラツキなど、複数ビームでの一斉走査に関連する多くの問題が解決されなければ実施が困難である。
【0025】
特許文献4においては、複数ビーム群の間隔を大きくし、感光体が副走査移動する速度との関係を保たないことによって、ピッチ問題を回避している。
【0026】
しかしながら、ビーム群の間隔にできた隙間を目立たなくするために光量増加および先行ライン群の最終ラインのデータと後行ライン群の先頭ラインのデータを一致させてしまうため、たとえば2ビームの場合で低解像度高速印字を行った場合、2ビームが備える解像度の約1/2以下にまで画像形成の解像度が落ちてしまう。
【0027】
本発明は、このような従来技術の問題に鑑みてなされたもので、その課題は、複数の発光体から複数の光ビームを一斉に発光させて露光走査する場合に、画像形成速度、光学駆動系のコスト、解像度などを大きく犠牲にすることなく解像度を変換できるようにすることにある。
【0028】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、複数の発光体から複数の光ビームを一斉に発光する発光手段を有する画像形成装置において、前記発光手段から一斉に発光される複数の光ビームの間隔に相当する副走査方向の解像度と異なる副走査方向の解像度の画像データを入力する入力手段と、前記入力手段により入力された画像データの副走査方向の解像度に応じて画像形成条件を変更する変更手段と、前記入力手段により入力された画像データに基づいて前記変更手段により変更された画像形成条件下で前記発光手段から複数の光ビームを一斉に発光させて感光体を露光走査する際に、該発光手段の1の発光体に係る各走査ラインの間隔が該画像データの副走査方向の解像度に応じた間隔となるように制御する走査制御手段とを有している。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【0030】
図1は、本発明を適用したマルチビームスキャナの概略構成を示した図であり、本マルチビームスキャナは、電子写真方式の画像形成装置に搭載されている。
【0031】
図1に示したように、本マルチビームスキャナは、システム制御部100、レーザ制御部200、スキャナ部300、及びトナー像形成部400を有している。
【0032】
システム制御部100は、レーザ制御部200、スキャナ部300、及びトナー像形成部400を制御する等、画像形成装置を統御する。レーザ制御部200は画像データ(濃度)をレーザ発光量に変換し、スキャナ部300はレーザ制御部200からの発光量信号に基づいて露光走査を行う。また、トナー像形成部400は、スキャナ部300による露光走査により形成された潜像をトナー像として現像する。
【0033】
システム制御部100は、CPU101、ROM102、RAM103を含むマイクロコンピュータにより構成されている。ROM102には、後述する本発明に特有な処理を行うための制御プログラムを含む各種のプログラムが格納されている。CPU101は、ROM102に格納されたプログラムを実行する際に、RAM103をワークエリア等として利用する。
【0034】
なお、RAM103には、後述する画像データ―発光量変換テーブルも格納されている。電源OFFにより画像データ―発光量変換テーブルのデータが消失されないように、RAM103は電池等により電源をバックアップしておくのが望ましい。
【0035】
レーザ制御部200は、画像メモリ201、発光量出力部202を有し、画像メモリ210は、外部からみ入力された画像データを保持する。また、発光量出力部202は、画像メモリ201に保存された画像データ(濃度データ)をレーザ発光量に変換するための画像データ―発光量変換テーブルを用いて濃度―発光量変換を行い、その発光量信号を後述の2ビームレーザ発振器301に出力する。
【0036】
スキャナ部300は、2ビームレーザ発振器301、ポリゴンミラー302、ポリゴンモータ303、フォトセンサ304、fθレンズ305を有している。
【0037】
2ビームレーザ発振器301には、2つのレーザダイオードが副走査方向に配置され、2つのレーザダイオードは、一斉にレーザビームを発射する。ポリゴンミラー302は、ポリゴンモータ303により回転されて、2ビームレーザ発振器301から入射されたレーザビームの反射方向を偏向させることにより、主走査を行う。
【0038】
フォトセンサ304は、ポリゴンミラー302からのレーザビームを所定位置で検知し、その検知信号を走査開始基準信号として出力する。fθレンズ305は、ポリゴンミラー302からのレーザビームを等速度で主走査方向に移動させる機能を有している。
【0039】
トナー像形成部400は、感光ドラム401、ドラムモータ402を有し、感光ドラム401は、ドラムモータ402により副走査方向に回転される。この感光ドラム401には、レーザビームが照射されることにより静電潜像が形成さるる。
【0040】
トナー像形成部400は、感光ドラム401、ドラムモータ402の他に、図2に示した帯電器403、現像器404、転写器405、トナー濃度センサ406を有している。
【0041】
帯電器403は、感光ドラム401の表面に静電気を帯電させることにより、レーザビームが照射された際に静電潜像が形成されるようにする。現像器404は、静電潜像が形成された感光ドラム401に対してトナーを供給することにより、静電潜像をトナー像として現像する。転写器405は、搬送路407上で搬送されてきた用紙に対して、感光ドラム401上のトナー像を転写する。トナー濃度センサ406は、感光ドラム401上のトナー像の濃度を検知する。
【0042】
次に、本発明に特有な解像度変換処理を説明する。
【0043】
本画像形成装置は、解像度、及び画像形成速度が異なる2つのモードを備えている。1つは副走査1200dpiの高解像度モードである。他の1つは副走査800dpi相当の低解像度モードであり、高解像度モードに比べて1.5倍の画像形成速度で動作する。システム制御部100は、いずれかの解像度モードに従って各デバイスの駆動を指示する。
【0044】
次に、高解像度モードにおける動作を説明する。
【0045】
図3の(a)は、主走査方向の解像度1200dpi、副走査方向の解像度1200dpiの画像データを示している。図3の(b)は、図3の(a)に示した画像データに基づいて高解像度の画像を形成する場合の走査ラインと露光するレーザビームとの対応関係を示している。
【0046】
ここでは、2ビームレーザ発振器301により先行の走査ラインを形成するレーザビームをA、後行の走査ラインを形成するレーザビームをBとする。2ビームレーザ発振器301の2つのレーザダイオードの間隔は、製造時に1200dpiピッチに固定されているので、一斉に発射されるレーザビームA,Bの間隔は、常に、1200dpiピッチとなる。
【0047】
また、高解像度モードにおいては、走査済みのレーザビームBの走査ライン(前回の主走査時の最終走査ライン)と、副走査後の次の主走査時のレーザビームAの走査ライン(今回の主走査時の先頭走査ライン)との間隔、すなわち副走査ピッチが1200dpiとなるように、ポリゴンミラー302と感光ドラム401を駆動しているので、図3の(b)のように、副走査ピッチが均等に1200dpiとなった静電潜像が形成される。
【0048】
なお、高解像度モードでは、主走査ピッチが1200dpiとなるように、ポリゴンミラー302と感光ドラム401を駆動しており、結局、主走査ピッチ、副走査ピッチが共に1200dpiとなるように、ポリゴンミラー302と感光ドラム401を駆動している。従って、高解像度モードでは、主走査方向の解像度、副走査方向の解像度が共に1200dpiの画像が得られる。
【0049】
次に、低解像度モードにおける動作を説明する。
【0050】
図4の(a)は、主走査方向の解像度1200dpi、副走査方向の解像度800dpiの画像データを示している。図4の(b)は、図4の(a)に示した画像データに基づいて低解像度の画像を形成する場合の走査ラインと露光するレーザビームとの対応関係を示している。
【0051】
低解像度モードにおいては、走査済みのレーザビームBの走査ライン(前回の主走査時の最終走査ライン)と、副走査後の次の主走査時のレーザビームAの走査ライン(今回の主走査時の先頭走査ライン)との間隔、すなわち副走査ピッチが600dpiとなるように、ポリゴンミラー302と感光ドラム401を駆動しているので、図4の(b)のように、1200dpiの副走査ピッチと600dpiの副走査ピッチとが交互に繰り返される静電潜像が形成される。この場合、副走査方向の解像度の平均値は、
1/[(1/1200dpi+1/600dpi)×1/2]で、800dpiとなる。
【0052】
なお、低解像度モードでは、高解像度モードと同様に主走査ピッチが1200dpiとなるように、ポリゴンミラー302と感光ドラム401を駆動しているので、ポリゴンミラー302の回転速度(主走査速度)は高解像度モードと同じにしている。そして、感光ドラム401の回転速度(副走査速度)を高解像度モード時の1.5倍とすることにより、上記のように、1200dpiの副走査ピッチと600dpiの副走査ピッチとを交互に繰り返させて、副走査方向の解像度の平均値が800dpiの画像(静電潜像)を形成している。
【0053】
このように、低解像度モードでは、主走査速度は高解像度モード時と同一とし、副走査速度は高解像度モード時の1.5倍にしているので、低解像度モード時の画像形成速度は、高解像度モード時の1.5倍となる。
【0054】
また、低解像度モードにおいても、2ビームレーザ発振器301の2つのレーザダイオードには、画像データ上の各ラインの画像データに対応する発光量信号が、最上のラインから順に供給される。換言すれば、各走査ラインは、全て画像データ上の異なる画素ラインのデータに基づいて露光される。なお、レーザ発光時にレーザダイオードに通電する基準電流量が露光強度に相当する。
【0055】
次に、画像データ―レーザ発光量変換処理を説明する。
【0056】
図5の(a)は、高解像度モードにおいて、所定の画像形成条件下で画像を形成した場合の入力画像データ(入力濃度)に対するトナー濃度(出力濃度)を測定した測定例を示している。この出力濃度測定処理は、実際の画像形成処理を行う前(装置出荷時等)にトナー濃度センサ406を用いて行われる。
【0057】
すなわち、通常、図5の(a)に示したように、入力画像データ(入力濃度)とトナー濃度(出力濃度)とは、正比例していない。そこで、図5の(b)に示したように、入力画像データ(入力濃度)とトナー濃度(出力濃度)とを正比例させるための画像形成条件、及び図5の(c)に示したような入力画像データとレーザ発光量との対応関係を計算により求める。
【0058】
この画像形成条件としては、露光時間、トナー現像電圧等の電子写真式の画像形成に関係する各種の条件がある。
【0059】
そして、計算により求めた入力画像データとレーザ発光量との対応関係に基づいて、図5の(c)に示したような入力画像データ−レーザ発光量変換テーブルを作成し、画像形成条件と共にRAM103に格納する。
【0060】
ところで、上記のような高解像度モード時の画像形成条件、及び入力画像データ−レーザ発光量変換テーブルに基づいて、低解像度モードで画像を形成した場合、一般に、図6の(a)に示したように、入力画像データ(入力濃度)とトナー濃度(出力濃度)とは正比例しなくなってしまう。
【0061】
そこで、低解像度モードにおいて入力画像データ(入力濃度)とトナー濃度(出力濃度)とを正比例させるための画像形成条件、及び図6の(b)に示したような入力画像データとレーザ発光量との対応関係を計算により求め、入力画像データ−レーザ発光量変換テーブルを作成し、画像形成条件と共にRAM103に格納する。
【0062】
そして、システム制御部100は、高解像度モード時には、高解像度モードに係る画像形成条件、及び入力画像データ−レーザ発光量変換テーブルを用いて画像形成処理を行い、低解像度モード時には、低解像度モードに係る画像形成条件、及び入力画像データ−レーザ発光量変換テーブルを用いて画像形成処理を行うように制御する。
【0063】
このように、解像度モードに応じて画像形成条件、及び入力画像データ−レーザ発光量変換テーブルを切り替えることにより、解像度モードの切り替えによりトナー像形成状態が大きく変化しても、画像データを忠実に反映した濃度の画像を得ることが可能となる。
【0064】
また、低解像度モードでは、走査ラインが非等間隔になるため、等間隔であった場合に比べて、走査ラインが600dpiピッチに広がった部分に非露光の隙間が空いてしまうが、上記のように解像度モードによって画像形成条件を変えることによって隙間が目立たなくなるため、非露光の隙間が空いても問題とならない。
【0065】
また、低解像度モードでは、600dpiピッチと1200dpiピッチの繰り返した非等間隔な走査ラインであるので、800dpiの入力画像に対して2400dpiの画像形成位置ズレが生じるが、800dpi相当の低解像度モードにおいては、2400dpiの画像形成位置ズレは十分小さく、人間の視力では何ら問題となることはない。
【0066】
すなわち、自然画像などの比較的低い解像度の画像データに基づいて画像を形成する場合は、上記のように出力濃度の適正化を図っているので、走査ラインの隙間や画像位置ズレは問題にならない。
【0067】
また、文字・地図などの比較的高い解像度の画像データに基づいて画像を形成する場合は、800dpiの形成画像は比較的低い解像度であり、2400dpiの画像位置ズレは視認上問題となり難い。これらの傾向は、ベースとなる解像度600dpiより1200dpiなど、より高くなるにつれて顕著になり、本例を超える狭ピッチのマルチビームを用いた場合、ズレの影響はより小さくなる。
【0068】
このように、従来、複数の光ビームを一斉に発光させて露光走査を行う場合に、画像形成速度、光学駆動系コスト、解像度などを大きく犠牲にして、高速・低画質と低速・高画質を並立させていたが、本実施形態では、走査ライン群間に擬似的に隙間を空けるようにして露光走査することにより、画像形成速度の増加と、それに伴う解像度の低下の抑制とを効率よく並立できるようにしている。
【0069】
[応用変形例]
上記実施形態では、低解像度モード時の副走査速度を高解像度モード時の1.5倍にすることにより解像度変換を行っていたが、副走査速度を1.1倍や1.4倍などにすることにより解像度変換を行うことも可能である。なお、副走査速度を1.1倍にした場合の副走査方向の平均解像度は、1200dpi/1.1≒1090dpiとなり、1.4倍にした場合の副走査方向の平均解像度は、1200dpi/1.4≒857dpiとなる。
【0070】
さらに、走査ラインの隙間や画像位置ズレが画像品質として問題とならない範囲で、副走査速度を1.5倍以上にして解像度変換を行うことも可能である。
【0071】
さらに、PDL(Page Description Language)やベクトルデータで表現された非ビットマップ画像データについても、副走査方向の平均解像度(例えば実施形態の場合は800dpi)に応じた解像度でビットマップ画像データに展開することにより、適用可能である。
【0072】
さらに、各解像度モードで用いる画像形成条件、及び画像データ−レーザ発光量変換テーブルは、計算により求めることなく、習慣的に利用されるものを利用することも可能である。
【0073】
また、画像データとしては、濃度面積階調処理、誤差拡散処理、スクリーン処理、位置による濃度加重平均処理等を施したものを使用することも可能である。
【0074】
また、マルチビームスキャナとしては、2ビームに限らず、3ビーム以上のビームで一斉に走査するものを使用することも可能である。
【0075】
さらに、上記実施形態は、低解像度モードにおいて副走査ピッチを広げて走査ラインを非等間隔としていたが、図7に示したように、高解像度モードにおいて副走査ピッチを狭めて非等間隔とすることも可能である。
【0076】
また、走査ラインを非等間隔とする場合は、実施形態のように副走査速度(感光ドラムの回転速度)を変更するのではなく、主走査速度(ポリゴンミラーの回転速度)を変更することも可能である。また、副走査速度と主走査速度の両方を変更することにより、走査ラインを非等間隔とすることも可能である。
【0077】
また、本発明の目的は、上記実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体(または記録媒体)を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【0078】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0079】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した各機能に対応するプログラムコードが格納されることになる。
【0080】
以下、本発明の要点を総括する。
【0081】
[実施形態1] 複数の発光体から複数の光ビームを一斉に発光する発光手段を有する画像形成装置において、
前記発光手段から一斉に発光される複数の光ビームの間隔に相当する副走査方向の解像度と異なる副走査方向の解像度の画像データを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された画像データの副走査方向の解像度に応じて画像形成条件を変更する変更手段と、
前記入力手段により入力された画像データに基づいて前記変更手段により変更された画像形成条件下で前記発光手段から複数の光ビームを一斉に発光させて感光体を露光走査する際に、該発光手段の1の発光体に係る各走査ラインの間隔が該画像データの副走査方向の解像度に応じた間隔となるように制御する走査制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【0082】
[実施形態2] 前記変更手段は、前記走査制御手段による走査制御で前記感光体上に形成される潜像を現像した濃度が前記入力手段により入力された画像データの濃度に正比例するように画像形成条件を変更することを特徴とする実施形態1に記載の画像形成装置。
【0083】
[実施形態3] 前記変更手段は、前記画像形成条件を反映した変換テーブルであって、画像データの濃度を前記発光手段の発光体の発光量に変換する変換テーブルを切換えることにより画像条件を変更することを特徴とする実施形態1又は2に記載の画像形成装置。
【0084】
[実施形態4] 前記変更手段は、前記画像形成条件として、前記感光体の帯電電圧、前記発光体に印加するバイアス電圧、現像電圧等を変更することを特徴とする実施形態1〜3の何れかに記載の画像形成装置。
【0085】
[実施形態5] 前記走査制御手段は、前記発光手段から一斉に発光される複数の光ビームの間隔に相当する副走査方向の解像度より低い副走査方向の解像度の画像データが前記入力手段から入力された場合は、前回の主走査時の最終走査ラインと今回の主走査時の先頭走査ラインとの間隔が、該発光手段から一斉に発光される複数の光ビームの間隔より広くなるように制御することを特徴とする実施形態1〜4の何れかに記載の画像形成装置。
【0086】
[実施形態6] 前記走査制御手段は、前記発光手段から一斉に発光される複数の光ビームの間隔に相当する副走査方向の解像度より高い副走査方向の解像度の画像データが前記入力手段から入力された場合は、前回の主走査時の最終走査ラインと今回の主走査時の先頭走査ラインとの間隔が、該発光手段から一斉に発光される複数の光ビームの間隔より狭くなるように制御することを特徴とする実施形態1〜4の何れかに記載の画像形成装置。
【0087】
[実施形態7] 前記走査制御手段は、前記感光体の回転速度を変化させることにより副走査速度を変化させて、前記発光手段の1の発光体に係る各走査ラインの間隔が前記画像データの副走査方向の解像度に応じた間隔となるように制御することを特徴とする実施形態1〜6の何れかに記載の画像形成装置。
【0088】
[実施形態8] 前記走査制御手段は、前記発光手段からの光ビームの進行方向を偏向させる回転多面鏡の回転速度を変化させることにより主走査速度を変化させて、該発光手段の1の発光体に係る各走査ラインの間隔が前記画像データの副走査方向の解像度に応じた間隔となるように制御することを特徴とする実施形態1〜6の何れかに記載の画像形成装置。
【0089】
[実施形態9] 前記走査制御手段は、前記感光体の回転速度を変化させることにより副走査速度を変化させると共に、前記発光手段からの光ビームの進行方向を偏向させる回転多面鏡の回転速度を変化させることにより主走査速度を変化させて、該発光手段の1の発光体に係る各走査ラインの間隔が前記画像データの副走査方向の解像度に応じた間隔となるように制御することを特徴とする実施形態1〜6の何れかに記載の画像形成装置。
【0090】
[実施形態10] 前記発光手段は、2つの発光体を有し、2つの光ビームを一斉に発光することを特徴とする実施形態1〜9の何れかに記載の画像形成装置。
【0091】
[実施形態11] 前記発光手段は、3つ以上の発光体を有し、3つ以上の光ビームを一斉に発光することを特徴とする実施形態1〜9の何れかに記載の画像形成装置。
【0092】
[実施形態12] 複数の発光体から複数の光ビームを一斉に発光する発光手段を用いて画像を形成する画像形成方法において、
前記発光手段から一斉に発光される複数の光ビームの間隔に相当する副走査方向の解像度と異なる副走査方向の解像度の画像データを入力する入力工程と、
前記入力工程により入力された画像データの副走査方向の解像度に応じて画像形成条件を変更する変更工程と、
前記入力工程により入力された画像データに基づいて前記変更工程により変更された画像形成条件下で前記発光手段から複数の光ビームを一斉に発光させて感光体を露光走査する際に、該発光手段の1の発光体に係る各走査ラインの間隔が該画像データの副走査方向の解像度に応じた間隔となるように制御する走査制御工程と、
を有することを特徴とする画像形成方法。
【0093】
[実施形態13] 複数の発光体から複数の光ビームを一斉に発光する発光手段を用いて画像を形成するための制御プログラムであって、
前記発光手段から一斉に発光される複数の光ビームの間隔に相当する副走査方向の解像度と異なる副走査方向の解像度の画像データに基づいて画像を形成する場合に、該画像データの副走査方向の解像度に応じて画像形成条件を変更し、該発光手段の1の発光体に係る各走査ラインの間隔が該画像データの副走査方向の解像度に応じた間隔となるように露光走査を制御する内容を有することを特徴とする制御プログラム。
【0094】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の発光体から複数の光ビームを一斉に発光させて露光走査する場合に、画像形成速度、光学駆動系のコスト、解像度などを大きく犠牲にすることなく解像度を変換することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したマルチビームスキャナの概略構成を示す図である。
【図2】トナー像形成部の構成を示す図である。
【図3】本発明の実施形態における高解像度モード時の露光走査を説明するための図である。
【図4】本発明の実施形態における低解像度モード時の露光走査を説明するための図である。
【図5】本発明の実施形態における高解像度モード時の画像形成条件を説明するための図である。
【図6】本発明の実施形態における高解像度モード時の画像形成条件を説明するための図である。
【図7】本発明の実施形態における高解像度モード時の他の露光走査例を説明するための図である。
【図8】従来のマルチビームスキャナによる基本的な露光走査を説明するための図である。
【図9】特許文献1,2による解像度変換時の露光走査を説明するための図である。
【図10】特許文献3による解像度変換時の露光走査を説明するための図である。
【図11】特許文献4による解像度変換時の露光走査を説明するための図である。
【符号の説明】
100:システム制御部
101:CPU
102:ROM
103:RAM
200:レーザ制御部
202:発光量出力部
300:スキャナ部
301:2ビームレーザ発振器
302:ポリゴンミラー
303:ポリゴンモータ
400:トナー像形成部
401:感光ドラム
402:ドラムモータ
406:トナー濃度センサ
Claims (1)
- 複数の発光体から複数の光ビームを一斉に発光する発光手段を有する画像形成装置において、
前記発光手段から一斉に発光される複数の光ビームの間隔に相当する副走査方向の解像度と異なる副走査方向の解像度の画像データを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された画像データの副走査方向の解像度に応じて画像形成条件を変更する変更手段と、
前記入力手段により入力された画像データに基づいて前記変更手段により変更された画像形成条件下で前記発光手段から複数の光ビームを一斉に発光させて感光体を露光走査する際に、該発光手段の1の発光体に係る各走査ラインの間隔が該画像データの副走査方向の解像度に応じた間隔となるように制御する走査制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003163639A JP2005001122A (ja) | 2003-06-09 | 2003-06-09 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003163639A JP2005001122A (ja) | 2003-06-09 | 2003-06-09 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005001122A true JP2005001122A (ja) | 2005-01-06 |
Family
ID=34090700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003163639A Withdrawn JP2005001122A (ja) | 2003-06-09 | 2003-06-09 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005001122A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007125738A (ja) * | 2005-11-01 | 2007-05-24 | Ricoh Co Ltd | 光書込装置及び画像形成装置 |
JP2011209686A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-10-20 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置および速度制御方法 |
JP2014059396A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-04-03 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置、画像形成方法 |
-
2003
- 2003-06-09 JP JP2003163639A patent/JP2005001122A/ja not_active Withdrawn
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JP2011209686A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-10-20 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置および速度制御方法 |
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