JP2007298721A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で正確な画素カウント累積値を得ることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像データに基づいて静電潜像を形成し、該静電潜像をトナーにより顕像化して画像を形成する画像形成装置において、画像を形成した画素をカウントして累積した画素カウント累積値をプロセスコントロール用のデータの値に応じて補正する画素カウント変換器１３を備えた。この画素カウント変換器１３は、プロコンデータＰの値により、ＳＷ（スイッチ）２１のセレクタが切り替えられる。プロコンデータＰが大きい場合は、画像濃度が濃いことを示すので、画素カウント累積値ＹはＹ＝α×ＡのセレクタＳ１がセレクトされる。
【選択図】図５

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関し、特に、簡単な構成で正確な画素カウント累積値を得ることができる画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置には、像担持体上に形成した黒ベタ画像の濃度を検出し、検出した画像濃度の情報を画像形成条件にフィードバックするプロセスコントロールを行っているものがある。例えば、特許文献１では、形成される潜像の画素量からトナ−の強制消費量を補正する技術を提案している。
特開２００４−０５４０４９公報

ところで、画像濃度はＬＤ（レーザダイオード）の光量の強弱や感光体の条件（電位等）によって変化する。しかしながら、従来技術では、画像濃度が濃い場合も薄い場合も、画素カウント値（画像の画素をカウントした値）は、画像デ−タの値が加算されるだけなので、実際の画像濃度に応じた画素カウント累積値（画素カウント値を累積した値）を得ることができなかった。このため、正確なトナー消費量の情報を得ることができず、正確なトナー補充時期を判断することができなかった。
そこで、本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、簡単な構成で正確な画素カウント累積値を得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。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、画像データに基づいて静電潜像を形成し、該静電潜像をトナーにより顕像化して画像を形成する画像形成装置において、画像を形成した画素をカウントして累積した画素カウント累積値をプロセスコントロール用のデータの値に応じて補正する画素カウント変換手段を備えたことを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明では、前記画素カウント変換手段により補正した前記画素カウント累積値をトナー消費量データに変換する画素データ変換手段を備えたことを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明では、複数の前記プロセスコントロール用のデータを平均して得た値に基づいて前記画素カウント累積値を補正することを特徴とする。

本発明によれば、簡単な構成で正確な画素カウント累積値を得ることができる。また、正確なトナー消費量の情報を得ることができるので、正確なトナー補充時期の情報を得ることができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。以下に示す実施形態は、本発明を主・副走査方式でＬＤ（レーザダイオード）光書き込みを行う画像形成装置（例えば、複写機、プリンタ等）に適用した例を示す。図１は、ＬＤ光走査方式による書き込み走査系の概略構成を示す。なお、既存の画像形成装置が一般的に備える、ソース画像を生成する入力部や可視化（トナー）像を形成する作像部といった構成部分は省略されている。
図１に示す書き込み走査系において、ＬＤ１は、ＬＤ制御板に設けたＬＤドライバ２に入力するＰＷＭ信号（多値のビデオ信号に対応したパルス幅変調信号）に応じた発光量で発光するもので、出力レーザ光はコリメートレンズ３によって平行光束になり、図示しないポリゴンモータにより回転するポリゴンミラー４によって２倍の角速度で偏向される。偏向された平行レーザ光は、ｆθレンズ５によって集光され、副走査方向に回転するドラム状の感光体６の主走査線上にスポットとして結像し、主走査方向に走査されて、静電潜像を形成する。この静電潜像は後の工程でトナーにより顕像化される。フォトダイオードからなる同期検知素子７は、主走査線の延長上の上流側に固定的に配設され、スポットは感光体６に達する直前に同期検知素子７を照射する。

図２は、同期検知素子７がレーザスポットを検出した時に同期検知信号ＤＥＴＰを出力する回路の一例を示す回路図である。図２に示す回路の動作は、同期検知素子７にＬＤ光が入射すると、電流Ｉが流れる。この電流Ｉは抵抗Ｒ１に流れるので、その端子には電位Ｖ１＝Ｒ１×Ｉが発生する。この電位をコンパレータ８により基準電圧Ｖｒｅｆと比較する。Ｖ１がＶｒｅｆより大きい場合は、コンパレータ出力のＸＤＥＴＰ（同期検知出力）がＬＯＷになり、Ｖ１がＶｒｅｆより小さい場合は、コンパレータ出力のＸＤＥＴＰがＨＩＧＨになって、検知信号ＸＤＥＴＰを出力する。ＸＤＥＴＰは主走査の位置合わせを行う信号であり、図３に示すように、アクティブＬである。

図４は、画像形成用の画像データから画素カウント累積値を得るための処理を示すブロック図である。画像データは、Ｌ．Ｕ．Ｔ（ルックアップテーブル：データ変換用のＲＡＭテーブル）１１の多値データとして入力される（例えば、３ｂｉｔデータなら、０〜７までの８値の値をとる。）。このデータが、ラッチ＋加算部１２に入り、ラッチされた前回データと今回データが加算されて、画素カウント累積値になる。そして、この画素カウント累積値は画素カウント変換手段である画素カウント変換器１３に入力される。そしてプロコンデータＰの値に応じて画素カウント累積値を補正して出力する。プロコンデータとは、プロセスコントロール用のデータであり、感光体上に一定面積の黒ベタパタ−ンを書き、それを反射型フォトセンサで濃度データとして読みとった値である。

図５は、画素カウント変換機１３の構成の概略を示す回路図である。画素カウント変換器１３は、プロコンデータＰの値により、ＳＷ（スイッチ）２１のセレクタが切り替えられる。プロコンデータＰが大きい場合は、画像濃度が濃いことを示すので、画素カウント累積値ＹはＹ＝α×ＡのセレクタＳ１がセレクトされる。αは、例えば２のように、１より大きな値である。プロコンデータＰが小さい場合は、画像濃度が薄いことを示すので、画素カウント累積値を小さく補正したＳ２がセレクトされる。Ｓ２は、Ｙ＝β×Ａである。βは、例えば０．５のように、１より小さい値である。プロコンデータＰがさらに小さい場合は、画像濃度がさらに薄いことを示すので、画素カウント累積値をさらに小さく補正したＳ３がセレクトされる。Ｓ３は、Ｙ＝γ×Ａである。γは、例えば０．２のように、０．５よりさらに小さい値である。したがって、本画像形成装置では、簡単な構成で正確な画素カウント累積値を得ることが可能である。

図６は画素カウント累積値のデータをトナー消費量のデータに変換するための画素データ変換手段としての処理を示すブロック図である。画素カウント累積値は複数ｂｉｔの多値データである。例えば、２ｂｉｔデータなら、０〜３までの４値データになる。このデータを、２ｂｉｔのアドレスを持つ４個のＲＡＭのアドレスと接続すれば、０〜３までのアドレスに対応して、ＲＡＭ０〜ＲＡＭ３がセレクトされる。ＲＡＭのデータを書き込めば、画素カウント累積値ＤＡＴＡ０を、テーブル変換した値がトナー消費量ＤＡＴＡとなり、画素データである画素カウント累積値をトナー消費量データに変換することができる。このように、正確なトナー消費量の情報を得ることができるので、正確なトナー補充時期の情報を得ることができる。

図７は画素カウント累積値の補正において複数のプロコンデータを用いる場合の処理を示すフローチャートである。図７の処理では、プロコンデータの複数回のデータを平均して、その結果に基づいて画素カウント累積値を補正している。図７の処理動作を説明すると、まず、プロコンデータＰ１、Ｐ２、Ｐ３を取得する（ステップＳ１〜Ｓ３）。そして、ステップＳ４にて、Ｐ＝（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３）／３を計算する。
規定値１＜規定値２＜規定値３としたときに、Ｐ＞規定値３の場合（ステップＳ５）は、プロコンデータが大きな値が続いたので、画像濃度は最大の濃さになり、ＳＷ１でＳ１がセレクトされ、画素カウント累積値Ｙ＝α×Ａとなり、画素カウント累積値は、大きな値に補正される（ステップＳ６）。規定値２＜Ｐ＜規定値３の場合（ステップＳ７）は、３個のプロコンデータの平均は、中くらいなので、画像濃度の濃さは中程度となり、ＳＷ１では、Ｓ２がセレクトされ、画素カウント累積値Ｙ＝β×Ａとなり、画素カウント累積値は、中程度の値に補正される（ステップＳ８）。規定値１＜Ｐ＜規定値２の場合（ステップＳ９）は、３個のプロコンデータの平均は小さいので、画像濃度の濃さは小さくなり、ＳＷ１はＳ３がセレクトされ、画素カウント累積値Ｙ＝γ×Ａとなり、画素カウント累積値は、小さい値に補正される（ステップＳ１０）。これにより、より正確な画素カウント累積値を得ることが可能となる。

図８は、本発明の画素カウント変換器を備えたデジタル複写機の概略構成図である。この構成は、画像処理装置としての複写機１００であり、この複写機１００の上面にはコンタクトガラス２０６が設けられている。また、複写機１００の上部には自動原稿送り装置（以下、単にＡＤＦという）２０１が設けられており、このＡＤＦ１はコンタクトガラス２０６を開閉するように複写機１００に図示しないヒンジ等を介して連結されている。このＡＤＦ２０１は、複数の原稿からなる原稿束を載置可能な原稿載置台としての原稿トレイ２０２と、原稿トレイ２０２に載置された原稿束から原稿を１枚ずつ分離してコンタクトガラス２０６に向かって搬送する分離・搬送手段と、分離・搬送手段によってコンタクトガラス２０６に向かって搬送された原稿をコンタクトガラス２０６上の読取位置に搬送・停止させるとともに、コンタクトガラス２０６の下方に配設された複写機１００の読取手段（公知の露光ランプ２５１、ミラー２５２、２５５、２５６、レンズ２５３、ＣＣＤ２５４等）２５０により読み取りが終了した原稿をコンタクトガラス２０６から搬出する。給紙モータはコントローラからの出力信号によって駆動されるようになっており、コントローラは複写機１００から給紙スタート信号が入力されると、給紙モータを正・逆転駆動するようになっている。給紙モータが正転駆動されると、給送ローラ２０３が時計方向に回転して原稿束から最上位に位置する原稿が給紙され、コンタクトガラス２０６に向かって搬送される。この原稿の先端が原稿セット検知センサ２０７によって検知されると、コントローラは原稿セット検知センサ２０７からの出力信号に基づいて給紙モータを逆転駆動させる。これにより、後続する原稿が進入するのを防止して分離されないようになっている。

また、コントローラは原稿セット検知センサ２０７が原稿の後端を検知したとき、この検知時点からの搬送ベルトモータの回転パルスを計数し、回転パルスが所定値に達したときに、給送ベルト２０４の駆動を停止して給送ベルト２０４を停止することにより、原稿をコンタクトガラス２０６読取位置に停止させる。また、コントローラは原稿セット検知センサ７によって原稿の後端が検知された時点で、給紙モータを再び駆動し、後続する原稿を上述したように分離してコンタクトガラス２０６に向かって搬送し、この原稿が原稿セット検知センサ２０７によって検知された時点からの給紙モータのパルスが所定パルスに到達したときに、給紙モータを停止させて次原稿を先出し待機させる。そして、原稿がコンタクトガラス２０６の読取位置に停止したとき、複写機１００によって原稿の読み取りおよび露光が行なわれる。この読み取りおよび露光が終了すると、コントローラには複写機１００から信号が入力されるため、コントローラはこの信号が入力すると、搬送ベルトモータを正転駆動して、搬送ベルト２１６によって原稿をコンタクトガラス２０６から排送ローラ２０５に搬出する。

上記のように、ＡＤＦ２０１にある原稿トレイ２０２に原稿の画像面を上にして置かれた原稿束は、操作部上のプリントキーが押下されると、一番上の原稿からコンタクトガラス２０６上の所定の位置に給送される。給送された原稿は、読み取りユニット２５０によってコンタクトガラス２０６上の原稿の画像データを読み取り後、給送ベルト２０４および反転駆動コロによって排出口Ａ（原稿反転排出時の排出口）に排出される。さらに、原稿トレイ２０２に次の原稿が有ることを検知した場合、前原稿と同様にコンタクトガラス２０６上に給送される。
第１トレイ２０８、第２トレイ２０９、第３トレイ２１０に積載された転写紙は、各々第１給紙ユニット２１１、第２給紙ユニット２１２、第３給紙ユニット２１３によって給紙され、縦搬送ユニット２１４によって感光体２１５に当接する位置まで搬送される。読み取りユニット２５０にて読み込まれた画像データは、書き込みユニット２５７からのレーザによって感光体２１５に書き込まれ、現像ユニット２２７を通過することによってトナー像が形成される。そして、転写紙は感光体２１５の回転と等速で搬送ベルト２１６によって搬送されながら、感光体２１５上のトナー像が転写される。その後、定着ユニット２１７にて画像を定着させ、排紙ユニット２１８に搬送される。排紙ユニット２１８に搬送された転写紙は、ステープルモードを行わない場合は、排紙トレイ２１９に排紙される。

本発明の画像形成装置の書き込み走査系を示す概略構成図である。 レーザスポット検出時に同期検知信号ＤＥＴＰを出力する回路図である。 同期検知信号ＸＤＥＴＰの波形図である。 画像データから画素カウント累積値を得るための処理回路を示すブロック図である。 画素カウント変換機１３の概略構成を示す回路図である。 画素カウント累積値データをトナー消費量データに変換するための処理回路を示すブロック図である。 複数のプロコンデータを用いて画素カウント累積値を補正する場合の処理を示すフローチャートである。 本発明の画素カウント変換器を備えたデジタル複写機の概略構成図である。

符号の説明

１ ＬＤ（レーザダイオード）、２ ＬＤドライバ、３ コリメートレンズ、４ ポリゴンミラー、５ ｆθレンズ、６ 感光体、７ 同期検知素子、８ コンパレ−タ、１１ Ｌ．Ｕ．Ｔ、１２ ラッチ＋加算部、１３ 画素カウント変換器、２１ ＳＷ（スイッチ）、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ セレクタ

Claims (3)

1. 画像データに基づいて静電潜像を形成し、該静電潜像をトナーにより顕像化して画像を形成する画像形成装置において、
   画像を形成した画素をカウントして累積した画素カウント累積値をプロセスコントロール用のデータの値に応じて補正する画素カウント変換手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画素カウント変換手段により補正した前記画素カウント累積値をトナー消費量データに変換する画素データ変換手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 複数の前記プロセスコントロール用のデータを平均して得た値に基づいて前記画素カウント累積値を補正することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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