JP2010152093A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関し、より特定的には、被走査面にビームを照射して静電潜像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus that forms an electrostatic latent image by irradiating a scanned surface with a beam.
従来の画像形成装置としては、例えば、特許文献1に記載の画像形成装置が知られている。該画像形成装置では、光源ユニットが、被走査面上の画素の密度に対して2以上の整数倍の密度で副走査方向に並ぶように配置された光源を有している。そして、画素位置を副走査方向にシフトさせる際に、1画素を形成する複数の光源のそれぞれの露光エネルギー量が調整される。この際、1画素を形成する複数の光源の露光エネルギー量の総量は一定に保たれている。これにより、副走査方向における画素のずれを高精度に補正することができる。
As a conventional image forming apparatus, for example, an image forming apparatus described in
しかしながら、特許文献1に記載の画像形成装置では、以下に説明するように、トナー画像の輪郭に凹凸が発生するという問題がある。図17は、特許文献1に記載の画像形成装置において、1つの画素に照射されるビームの強度分布を示した図である。横軸は光量を示し、縦軸は副走査方向の位置を示している。なお、図17では、光源ユニットが2つの光源を有しているものとする。
However, the image forming apparatus described in
図17(a)では、副走査方向の下側に配置された光源のみがビームB1を照射し、副走査方向の上側に配置された光源がビームB2を照射していない。この場合、ビームB1とビームB2とが合成されたビームB12(すなわち、ビームB1)の重心の位置は、図17(a)に示すように、点A1となる。一方、図17(b)では、副走査方向の下側に配置された光源及び副走査方向の上側に配置された光源がそれぞれ、図17(a)における光源の半分の光量のビームB1,B2を照射している。この場合、ビームB12の重心の位置は、点A1よりも上側の点A2となる。このように、2つの光源が照射するビームB1,B2の光量を調整することにより、副走査方向におけるビームB12の重心の位置を調整することが可能である。 In FIG. 17A, only the light source arranged on the lower side in the sub-scanning direction irradiates the beam B1, and the light source arranged on the upper side in the sub-scanning direction does not irradiate the beam B2. In this case, the position of the center of gravity of the beam B12 (that is, the beam B1) obtained by combining the beam B1 and the beam B2 is a point A1, as shown in FIG. On the other hand, in FIG. 17B, the light source arranged on the lower side in the sub-scanning direction and the light source arranged on the upper side in the sub-scanning direction are beams B1 and B2 having light amounts half that of the light source in FIG. Is being irradiated. In this case, the position of the center of gravity of the beam B12 is a point A2 above the point A1. As described above, the position of the center of gravity of the beam B12 in the sub-scanning direction can be adjusted by adjusting the light amounts of the beams B1 and B2 irradiated by the two light sources.
ところで、トナー画像は、正に帯電したトナーが、被走査面上に形成された静電潜像による電界の影響を受けて、該被走査面上の画素に付着することにより形成される。具体的には、電位が閾値よりも低い被走査面上の画素にはトナーが付着し、電位が閾値以上である被走査面上の画素にはトナーが付着しない。そして、画素の電位が閾値よりも低いか閾値以上であるかは、該画素に照射されたビームB12の光量が閾値以上であるか否かに依存している。例えば、図17(a)に示す画素では、トナーが付着する領域はそれぞれ、ビームB12の強度が閾値Sよりも大きな領域である幅r1の領域である。同様に、図17(b)に示す画素では、トナーが付着する領域はそれぞれ、ビームB12の強度が閾値Sよりも大きな領域である幅r2の領域である。ここで、図17から明らかなように、幅r1は、幅r2よりも小さい。よって、図17(a)に示す画素では、トナーが付着する領域は、円形であるのに対して、図17(b)に示す画素では、トナーが付着する領域は、副走査方向に長軸を有する楕円形状となる。その結果、図17(a)及び図17(b)に示す画素では、露光エネルギー量の総量が同じであるにもかかわらず、画素内においてトナーが付着する領域の副走査方向における幅が異なってしまう。そのため、図17(a)及び図17(b)に示す画素が、混在した状態で、トナー画像の輪郭において主走査方向に並ぶと、トナー画像の輪郭に凹凸が発生してしまう。
そこで、本発明の目的は、トナー画像の輪郭に発生する凹凸を抑制できる画像形成装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can suppress unevenness generated in the contour of a toner image.
本発明の一形態に係る画像形成装置は、被走査面と、副走査方向に間隔を空けて並んでいる複数の光源であって、前記被走査面上の同一の画素を照射対象としてビームを照射する複数の光源と、前記複数の光源のそれぞれが照射する前記ビームのエネルギーの比率を変化させて、該複数のビームの副走査方向における重心の位置を調整する制御部であって、照射対象の画素の周囲に位置する画素の状態、及び、該照射対象の画素に照射される前記ビームの数に応じて、該照射対象の画素に照射される前記ビームのエネルギーの総和を調整する制御部と、を備えていること、を特徴とする。 An image forming apparatus according to an aspect of the present invention is a plurality of light sources arranged at intervals in a sub-scanning direction with a surface to be scanned, and the same pixel on the surface to be scanned is irradiated as a beam to be irradiated. A control unit that adjusts the position of the center of gravity in the sub-scanning direction of the plurality of beams by changing the ratio of energy of the plurality of light sources to be irradiated and the energy of the beams irradiated by each of the plurality of light sources. A control unit that adjusts the sum of the energy of the beam irradiated to the irradiation target pixel in accordance with the state of the pixels positioned around the pixel and the number of the beams irradiated to the irradiation target pixel It is characterized by comprising.
以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置について、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(画像形成装置の概略構成)
まず、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置100の構成図である。
(Schematic configuration of image forming apparatus)
First, an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an
この画像形成装置は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム方式で4色(Y:イエロー、M:マゼンタ、C:シアン、K:ブラック)の画像を形成するように構成したものである。画像は、各画像形成ステーション101で形成され、中間転写ベルト112上で合成される。なお、各図において、参照数字に付されているY,M,C,Kの文字はそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の部材であることを意味している。
This image forming apparatus is an electrophotographic color printer and is configured to form an image of four colors (Y: yellow, M: magenta, C: cyan, K: black) by a so-called tandem method. is there. An image is formed at each image forming station 101 and is combined on the
画像形成ステーション101(101Y,101M,101C,101K)は、その概略を説明すると、感光体ドラム102(102Y,102M,102C,102K)、レーザ走査光学ユニット1(1Y,1M,1C,1K)、現像器104(104Y,104M,104C,104K)などを含む。 The outline of the image forming station 101 (101Y, 101M, 101C, 101K) will be described. The photosensitive drum 102 (102Y, 102M, 102C, 102K), the laser scanning optical unit 1 (1Y, 1M, 1C, 1K), Developing unit 104 (104Y, 104M, 104C, 104K) and the like are included.
各レーザ走査光学ユニット1から放射されたビームBY,BM,BC,BKが各感光体ドラム102を照射し、各色の画像を形成する。一方、画像形成ステーション101の直下には中間転写ベルト112がローラ113,114,115にて無端状に張り渡され、矢印A方向に回転駆動され、ローラ113を設置した部分であって中間転写ベルト112に対向する部分(2次転写部)には2次転写ローラ116が配置されている。また、画像形成装置の下段には、積載されている転写材を1枚ずつ給紙する給紙部130が設置されている。
Beams BY, BM, BC, and BK emitted from each laser scanning
画像データは図示しない画像読取り装置(スキャナ)あるいはコンピュータなどからYMCKごとの画像データとして記憶部12(図3参照)に送信され、これらの画像データに基づいて各レーザ走査光学ユニット1が駆動され、それぞれの感光体ドラム102上にトナー画像を形成する。このような電子写真プロセスは周知であり、その説明は省略する。
Image data is transmitted as image data for each YMCK from an image reading device (scanner) or a computer (not shown) to the storage unit 12 (see FIG. 3), and each laser scanning
各感光体ドラム102上に形成されたトナー画像は、矢印A方向に回転駆動される中間転写ベルト112上に順次1次転写され、4色の画像が合成される。一方、転写材は1枚ずつ給紙部130から上方に給紙され、2次転写部で2次転写ローラ116から付与される電界にて中間転写ベルト112から合成画像が2次転写される。その後、転写材は図示しない定着装置に搬送されてトナーの加熱定着が施され、画像形成装置の上面部に排出される。
The toner images formed on the respective photosensitive drums 102 are sequentially primary-transferred onto the
2次転写部の直前には給紙された用紙を検出するためのTODセンサ106が設置され、転写材と中間転写ベルト112上の画像との同期をとっている。また、中間転写ベルト112上に形成されたレジスト補正用画像を検出するためのレジストセンサ105が設置されている。中間転写ベルト112上に画像形成ステーション101毎にレジスト補正用画像を形成し、該補正用画像をレジストセンサ105で検出することで、各レーザビームBY,BM,BC,BKの発光タイミングを調整し、YMCKの画像が中間転写ベルト112上で正確に合成されるようにしている。
A
(レーザ走査光学ユニット)
次に、それぞれのレーザ走査光学ユニット1について図面を参照しながら説明する。図2は、レーザ走査光学ユニット1を平面視した図である。図3は、画像形成装置のブロック図である。図4は、光源部2の構成を示した図である。図2に示すように、ビームの進行方向を進行方向Xと定義し、主走査方向を主走査方向Yと定義し、副走査方向を副走査方向Zと定義する。
(Laser scanning optical unit)
Next, each laser scanning
各レーザ走査光学ユニット1は、光源部2、コリメータレンズ3及び走査部とで構成されている。光源部2は、複数のレーザダイオードにより構成されている。走査部は、ポリゴンミラー4、SOSセンサ5、走査レンズ6a,6b及び折返しミラー7により構成されている。ポリゴンミラー4は、駆動部22(図3参照)に入力される駆動信号に基づいて所定の速度で回転駆動される。SOSセンサ5は、主走査同期信号(以下、SOS信号とも記す)を出力する。
Each laser scanning
光源部2は、図4に示すように、チップ30及びレーザダイオードLDa1〜LDa4,LDb1〜LDb4,LDc1〜LDc4(以下、総称する場合にはレーザダイオードLDと記載する)により構成された面発光レーザである。レーザダイオードLDはそれぞれ、長方形状のチップ30に行列状に並ぶように配列されている。長方形状のチップ30の長辺が副走査方向Zに対して傾くようにチップ30が配置されることにより、レーザダイオードLDは、副走査方向Zに間隔d/3を空けて並んでいる。レーザダイオードLDa1,LDb1,LDc1は、感光体ドラム102上の同一の画素P1を照射対象としてビームA1,B1,C1を照射する。レーザダイオードLDa2,LDb2,LDc2は、感光体ドラム102上の同一の画素P2を照射対象としてビームA2,B2,C2を照射する。レーザダイオードLDa3,LDb3,LDc3は、感光体ドラム102上の同一の画素P3を照射対象としてビームA3,B3,C3を照射する。レーザダイオードLDa4,LDb4,LDc4は、感光体ドラム102上の同一の画素P4を照射対象としてビームA4,B4,C4を照射する。
As shown in FIG. 4, the
レーザダイオードLDから放射されたビームA1〜C4は、コリメータレンズ3によって略平行光とされ、ポリゴンミラー4の各反射面にて等角速度で主走査方向Yに偏向され、走査レンズ6a,6bを透過し、折返しミラー7で反射して感光体ドラム102上で結像し、主走査方向Yに走査する。この主走査と感光体ドラム102の回転による副走査とで感光体ドラム102上に2次元の静電潜像が形成されていく。
The beams A1 to C4 radiated from the laser diode LD are converted into substantially parallel light by the
走査レンズ6a,6bは、ポリゴンミラー4で等角速度に偏向されたビームを主走査方向Yに等速度に補正するfθ特性、及び、ビームを感光体ドラム102上で結像させる結像特性を有している。
The
SOSセンサ5は、画像領域外に配置され、走査レンズ6a,6bを透過しかつ折返しミラー7で反射したビームが入射する。この、SOSセンサ5はポリゴンミラー4の走査速度の検出及び各ビームの主走査方向Yの同期をとるために用いられる。
The
前記レーザ走査光学ユニット1は図3に示す制御部によって制御される。図3には、光源部2、ポリゴンミラー4、SOSセンサ5、CPU10、記憶部12、画素クロック生成回路14、水晶発振器16、画像処理ユニット18、レーザ駆動回路20、駆動部22及びレジストセンサ105が記載されている。
The laser scanning
レジストセンサ105は、中間転写ベルト112に形成されたレジスト補正用画像を検出し、検出結果をCPU10に出力する。CPU10は、レジストセンサ105からの検出結果、及び、記憶手段が記憶している情報に基づいて、レジスト補正用画像の主走査方向及び副走査方向のピッチずれを計算して位置ずれ情報を生成する。CPU10は、該位置ずれ情報及び画像データに基づいて、主走査方向及び副走査方向のピッチずれを補正するための補正情報を生成し、画像処理ユニット18に出力する。
The
水晶発振器16は、所定の周波数の信号を画素クロック生成回路14に出力する。画素クロック生成回路14は、水晶発振器16からの信号により、画素クロックを生成し、画像処理ユニット18に出力する。また、画像処理ユニット18には、画像データが供給される。そして、画像処理ユニット18は、画素クロック、画像データ及び補正情報に基づいて、主走査方向及び副走査方向のピッチずれが補正された画像を形成するための変調信号を生成し、レーザ駆動回路20に出力する。レーザ駆動回路20は、該変調信号に基づいて、光源部2を駆動する。これにより、光源部2は、ビームA1〜C4を照射する。
The
また、レーザ駆動回路20は、水平及び垂直有効期間のみで駆動状態になるようにCPU10からの制御信号で個別に駆動される。レーザ駆動回路20には、光源部2からのビームの光量を示す信号がフィードバックされ、その光量が一定となるように光源部2の各レーザダイオードLDの駆動が制御される。
Further, the
光源部2から出力されるビームは、前述のごとく、ポリゴンミラー4によって偏向され、感光体ドラム102上を走査する。ポリゴンミラー4の1面での走査による描画を1走査と称する。偏向されたビームの主走査方向Yの書込み位置は、走査領域の先端側に配置されたSOSセンサ5によって検出されるSOS信号に基づいて制御される。即ち、SOSセンサ5のSOS信号は、画素クロック生成回路14に供給され、光源部2の各レーザダイオードLDによる画像の書込みタイミングが制御される。
As described above, the beam output from the
(副走査方向のピッチずれの補正)
以下に、副走査方向Zのピッチずれの補正について図面を参照しながら説明する。なお、主走査方向Yのピッチずれの補正については、一般的な画像形成装置と同様に、レーザダイオードLDの発光タイミングを調整することにより行われるので、説明を省略する。
(Correction of pitch deviation in the sub-scanning direction)
Hereinafter, correction of pitch deviation in the sub-scanning direction Z will be described with reference to the drawings. The correction of the pitch deviation in the main scanning direction Y is performed by adjusting the light emission timing of the laser diode LD as in the case of a general image forming apparatus, and thus the description thereof is omitted.
画像形成装置100では、種々の原因により、副走査方向Zのピッチずれが発生する。そこで、画像形成装置100では、図4に示すように、3つのレーザダイオードLDが、1つの画素Pに対して、ビームを照射できるように配置されている。以下、図4のレーザダイオードLDa1,LDb1,LDc1を例にとって説明する。副走査方向Zのピッチずれが発生していない場合には、副走査方向Zの中央に配置されたレーザダイオードLDb1のみがビームB1を出力する。一方、副走査方向Zの正方向側にピッチずれが発生した場合には、レーザダイオードLDa1,LDb1がビームA1,B1を出力する。これにより、ビームA1,B1が合成されたビームの重心は、副走査方向Zの正方向側にずれる。同様に、副走査方向Zの負方向側にピッチずれが発生した場合には、レーザダイオードLDb1,LDc1がビームB1,C1を出力する。これにより、ビームB1,C1が合成されたビームの重心は、副走査方向Zの負方向側にずれる。以下に、副走査方向Zのピッチずれの補正について、図面を参照しながらより詳細に説明する。
In the
図5は、レーザダイオードLDa1,LDb1,LDc1の発光パターンを示したグラフである。図5における100%は、レーザダイオードLDb1のみがビームB1を出力するときの光量を意味する。図6は、図5に示した発光パターンにおけるビームA1,B1,C1の強度分布を示したグラフである。図6では、縦軸は、副走査方向Zを示し、横軸は、光量を示す。 FIG. 5 is a graph showing light emission patterns of the laser diodes LDa1, LDb1, and LDc1. 100% in FIG. 5 means the amount of light when only the laser diode LDb1 outputs the beam B1. FIG. 6 is a graph showing the intensity distribution of the beams A1, B1, and C1 in the light emission pattern shown in FIG. In FIG. 6, the vertical axis indicates the sub-scanning direction Z, and the horizontal axis indicates the amount of light.
本実施形態に係る画像形成装置100では、図5に示すように、パターン1〜パターン9の発光パターンが存在する。副走査方向Zのピッチずれが発生していない場合には、パターン5によって、ビームB1が画素P1に対して照射される。このとき、図6のパターン5に示すように、一点鎖線で示されるビームB1の重心は、副走査方向Zにおいて略中央に位置している。
In the
一方、副走査方向Zの正方向側にピッチずれが発生している場合には、ビームA1及びビームB1が画素P1に対して照射される。この際、ビームA1の光量とビームB1の光量との総和が一定(すなわち、総和が100%)に保たれた状態で、ビームA1の光量とビームB1の光量との比率が変化させられる。これにより、ビームA1,B1が合成されたビームの副走査方向Zにおける重心の位置が調整されている。例えば、パターン7では、ビームA1の光量が50%であり、ビームB1の光量が50%である。これにより、図6のパターン7に示すように、一点鎖線で示されるビームA1,B1が合成されたビームの重心は、パターン5における重心の位置に比べて、副走査方向Zの正方向側に移動する。更に、パターン8では、ビームA1の光量が75%であり、ビームB1の光量が25%である。このように、ビームA1の光量を増加させることにより、図6のパターン8に示すように、一点鎖線で示されるビームA1,B1が合成されたビームの重心は、パターン7における重心の位置に比べて、更に、副走査方向Zの正方向側に移動するようになる。
On the other hand, when a pitch shift has occurred on the positive direction side in the sub-scanning direction Z, the beam A1 and the beam B1 are emitted to the pixel P1. At this time, the ratio between the light amount of the beam A1 and the light amount of the beam B1 is changed in a state where the sum of the light amount of the beam A1 and the light amount of the beam B1 is kept constant (that is, the sum is 100%). As a result, the position of the center of gravity in the sub-scanning direction Z of the combined beam A1, B1 is adjusted. For example, in the
また、副走査方向Zの負方向側にピッチずれが発生している場合には、ビームB1及びビームC1が画素P1に対して照射される。この際、ビームB1の光量とビームC1の光量との総和が一定(すなわち、総和が100%)に保たれた状態で、ビームB1の光量とビームC1の光量との比率が変化させられる。これにより、ビームB1,C1が合成されたビームの副走査方向Zにおける重心の位置が調整されている。例えば、パターン3では、ビームB1の光量が50%であり、ビームC1の光量が50%である。これにより、図6のパターン3に示すように、一点鎖線で示されるビームB1,C1が合成されたビームの重心は、パターン5における重心の位置に比べて、副走査方向Zの負方向側に移動する。更に、パターン2では、ビームC1の光量が75%であり、ビームB1の光量が25%である。このように、ビームC1の光量を増加させることにより、図6のパターン2に示すように、一点鎖線で示されるビームB1,C1が合成されたビームの重心は、パターン3における重心の位置に比べて、更に、副走査方向Zの負方向側に移動するようになる。
In addition, when a pitch shift occurs on the negative direction side in the sub-scanning direction Z, the beam B1 and the beam C1 are emitted to the pixel P1. At this time, the ratio between the light amount of the beam B1 and the light amount of the beam C1 is changed in a state where the sum of the light amount of the beam B1 and the light amount of the beam C1 is kept constant (that is, the sum is 100%). Thereby, the position of the center of gravity in the sub-scanning direction Z of the beam obtained by combining the beams B1 and C1 is adjusted. For example, in the
ところで、上述した副走査方向Zのピッチずれの補正方法では、特許文献1に記載の画像形成装置と同じように、トナー画像の輪郭に凹凸が発生してしまう。例えば、パターン5では、ビームB1が100%の光量で照射されている。これは、図17(a)に示した状態であり、トナーが付着する領域は、幅r1の領域内である。一方、パターン7では、ビームA1,B1がそれぞれ50%の光量で照射されている。これは、図17(b)に示した状態であり、トナーが付着する領域は、幅r1よりも大きな幅r2の領域内である。よって、パターン5とパターン7では、画素P1内においてトナーが付着する領域の面積が異なってしまう。その結果、パターン5によりトナーが付着した画素とパターン7によりトナーが付着した画素とが、トナー画像の輪郭において主走査方向Yに並ぶと、トナー画像の輪郭に凹凸が発生してしまう。
By the way, in the above-described correction method for pitch deviation in the sub-scanning direction Z, as in the image forming apparatus described in
そこで、画像形成装置100は、ビームの照射対象となっている画素P1の周囲に位置する画素の状態、及び、照射対象の画素P1に照射されるビームA1,B1,C1の数に応じて、照射対象の画素P1に照射されるビームA1,B1,C1の光量の総和を調整する。以下に、図面を参照しながら詳しく説明する。図7は、トナー画像の一例を示した図である。図7(a)では、主走査方向Yに延在する直線が描かれており、図7(b)及び図7(c)では、図7(a)の2倍の太さの直線が描かれている。図8は、レーザダイオードLDa1,LDb1,LDc1の発光パターンを示したグラフである。図9は、図8に示した発光パターンにおけるビームA1,B1,C1の強度分布を示したグラフである。図9では、縦軸は、副走査方向Zを示し、横軸は、光量を示す。なお、図8及び図9における点線は、図6及び図7における光量を示している。
Therefore, the
画像形成装置100は、図7(a)ないし図7(c)に示すように、ビームを照射する画素P1の副走査方向Zに隣接する画素の少なくともいずれか一方が、トナーが付着しない画素(すなわち、ビームが照射されない画素)である場合には、該画素P1に1つのビームが照射されるときのエネルギーの総和よりも、該画素P1に複数のビームが照射されるときのエネルギーの総和が小さく調整する。以下に、より詳細に説明する。
As shown in FIGS. 7A to 7C, in the
画素P1の副走査方向Zに隣接する画素の少なくともいずれか一方が、トナーが付着しない画素である場合には、図8に示すパターン10〜パターン18の発光パターンによりビームが照射される。具体的には、副走査方向Zのピッチずれが発生していない場合には、パターン14によって、1つのビームB1が画素P1に対して照射される。このとき、図9のパターン14に示すように、一点鎖線で示されるビームB1の重心は、副走査方向Zにおいて略中央に位置している。また、パターン14におけるビームB1の光量は、パターン5のビームB1の光量と同じ100%である。
When at least one of the pixels adjacent to the pixel P1 in the sub-scanning direction Z is a pixel to which toner does not adhere, the beam is irradiated with the light emission patterns of
一方、副走査方向Zの正方向側にピッチずれが発生している場合には、ビームA1及びビームB1が画素P1に対して照射される。この際、ビームA1の光量とビームB1の光量との総和がパターン14におけるビームB1の光量(100%)よりも少ない状態で、ビームA1の光量とビームB1の光量との比率が変化させられる。これにより、ビームA1,B1が合成されたビームの副走査方向Zにおける重心の位置が調整されている。例えば、パターン16では、ビームA1の光量が30%であり、ビームB1の光量が30%である。これにより、図9のパターン16に示すように、一点鎖線で示されるビームA1,B1が合成されたビームの重心は、パターン14における重心の位置に比べて、副走査方向Zの正方向側に移動する。更に、パターン16におけるビームA1,B1が合成されたビームの光量は、パターン14におけるビームB1の光量の60%となる。そのため、パターン16において、ビームA1,B1が合成されたビームの光量が閾値を超える領域の副走査方向Zにおける幅は、パターン7での幅に比べて小さくなり、パターン14での幅に近づく。
On the other hand, when a pitch shift has occurred on the positive direction side in the sub-scanning direction Z, the beam A1 and the beam B1 are emitted to the pixel P1. At this time, the ratio between the light amount of the beam A1 and the light amount of the beam B1 is changed in a state where the sum of the light amount of the beam A1 and the light amount of the beam B1 is smaller than the light amount (100%) of the beam B1 in the
また、副走査方向Zの負方向側にピッチずれが発生している場合には、ビームB1及びビームC1が画素P1に対して照射される。この際、ビームB1の光量とビームC1の光量との総和がパターン14におけるビームB1の光量(100%)よりも少ない状態で、ビームB1の光量とビームC1の光量との比率が変化させられる。これにより、ビームB1,C1が合成されたビームの副走査方向Zにおける重心の位置が調整されている。例えば、パターン12では、ビームB1の光量が30%であり、ビームC1の光量が30%である。これにより、図9のパターン12に示すように、一点鎖線で示されるビームB1,C1が合成されたビームの重心は、パターン14における重心の位置に比べて、副走査方向Zの負方向側に移動する。更に、パターン12におけるビームB1,C1が合成されたビームの光量は、パターン14におけるビームB1の光量の60%となる。そのため、パターン12において、ビームB1,C1が合成されたビームの光量が閾値を超える領域の副走査方向Zにおける幅は、パターン3での幅に比べて小さくなり、パターン14での幅に近づく。
In addition, when a pitch shift occurs on the negative direction side in the sub-scanning direction Z, the beam B1 and the beam C1 are emitted to the pixel P1. At this time, the ratio between the light amount of the beam B1 and the light amount of the beam C1 is changed in a state where the sum of the light amount of the beam B1 and the light amount of the beam C1 is smaller than the light amount (100%) of the beam B1 in the
画像形成装置100は、以上のような制御を実現するために、図3に示す記憶部12において、表1に示すテーブル1及び表2に示すテーブル2を記憶している。表1は、図5及び図6のパターン1〜パターン9の発光パターンが記録されたテーブルであり、表2は、図8及び図9のパターン10〜パターン18の発光パターンが記録されたテーブルである。
In order to realize the above control, the
(画像形成装置の動作)
以下に、画像形成装置100の動作について図面を参照しながら説明する。図10は、画像形成装置100のCPU10が行う動作を示したフローチャートである。
(Operation of image forming apparatus)
The operation of the
まず、CPU10は、レジストセンサ105からの検出結果、及び、記憶部12が記憶している情報に基づいて、レジスト補正用画像の主走査方向及び副走査方向のピッチずれを計算して位置ずれ情報を生成する(ステップS1)。次に、CPU10は、スキャナ等の接続機器(図示せず)から印刷すべき画像の画像データを取得する(ステップS2)。
First, based on the detection result from the
次に、CPU10は、取得した画像データから最初の画素データを読み出す(ステップS3)。画素データは、画素にトナーが付与されるか否かを示すデータであり、具体的には、トナーが付与される場合には「1」であり、トナーが付与されない場合には「0」である。そこで、CPU10は、画素データが「1」であるか否かを判定する(ステップS4)。画素データが「1」でない場合には、画素にはビームが照射されない。よって、本処理は、ステップS11に進む。一方、画素データが「1」である場合には、画素にはビームが照射される。よって、本処理はステップS5に進む。
Next, the
画素データが「1」である場合には、CPU10は、画素データに対応する画素の副走査方向Zに隣接する画素の画素データの両方が、「1」であるか否かを判定する(ステップS5)。ステップS5では、CPU10は、画素データに対応する画素の副走査方向Zに隣接する画素の少なくともいずれか一方が、トナーが付着しない画素であるのか否かを判定している。画素データの両方が「1」である場合には、CPU10は、画素データに対応する画素の副走査方向Zに隣接する画素の両方が、トナーが付着する画素であると判定する。この後、本処理はステップS6に進む。一方、画素データの両方が「1」でない場合には、CPU10は、画素データに対応する画素の副走査方向Zに隣接する画素の少なくともいずれか一方が、トナーが付着しない画素であると判定する。この後、本処理はステップS8に進む。
When the pixel data is “1”, the
画素データの両方が「1」である場合、CPU10は、表1に示すテーブル1を読み出す(ステップS6)。そして、CPU10は、ステップS1において生成した位置ずれ情報に基づいて、画素データに対応する補正情報を生成する(ステップS7)。具体的には、CPU10は、位置ずれ情報から副走査方向Zにおけるピッチずれを取得し、該ピッチずれの大きさに応じた発光パターン(パターン1〜パターン9)をテーブル1の中から選択する。そして、CPU10は、選択した発光パターンを補正情報として画像処理ユニット18に出力する。そして、画像処理ユニット18は、画素データと補正情報とに基づいて変調信号を生成し、レーザ駆動回路20に出力する。レーザ駆動回路20は、該変調信号に基づいて、光源部2を駆動する。これにより、光源部2は、ビームA1〜C1を照射する。なお、ビームA1〜C1は、一定時間だけ照射される。この後、本処理はステップS10に進む。
When both the pixel data are “1”, the
画素データの両方が「1」でない場合、CPU10は、表2に示すテーブル2を読み出す(ステップS8)。そして、CPU10は、ステップS1において生成した位置ずれ情報に基づいて、画素データに対応する補正情報を生成する(ステップS9)。具体的には、CPU10は、位置ずれ情報から副走査方向Zにおけるピッチずれを取得し、該ピッチずれの大きさに応じた発光パターン(パターン10〜パターン18)をテーブル2の中から選択する。そして、CPU10は、選択した発光パターンを補正情報として画像処理ユニット18に出力する。そして、画像処理ユニット18は、画素データと補正情報とに基づいて変調信号を生成し、レーザ駆動回路20に出力する。レーザ駆動回路20は、該変調信号に基づいて、光源部2を駆動する。これにより、光源部2は、ビームA1〜C1を照射する。なお、ビームA1〜C1は、一定時間だけ照射される。この後、本処理はステップS10に進む。
When both of the pixel data are not “1”, the
前記ステップS10において、CPU10は、全ての画素データの読み出しが終了したか否かを判定する(ステップS10)。全ての画素データの読み出しが終了した場合には、本処理は終了する。全ての画素データの読み出しが終了していない場合には、本処理はステップS11に進む。
In step S10, the
前記ステップS11において、CPU10は、次の画素データを読み出す(ステップS11)。この後、本処理はステップS4に進み、該次の画素データについてもステップS4〜ステップS10の処理が行われる。以上で、画像形成装置100の動作についての説明を終了する。なお、図10を用いた画像形成装置100の動作の説明では、ビームA1〜C1の照射について説明を行った。しかしながら、実際には、複数ラインの潜像を同時に書き込むために、ビームA2〜C2,A3〜C3,A4〜C4も、ビームA1〜C1と同時に照射されている。
In step S11, the
(効果)
前記画像形成装置100によれば、以下に説明するように、トナー画像の輪郭に凹凸が発生することを抑制できる。より詳細には、画像形成装置100では、CPU10は、ビームを照射する画素P1の副走査方向Zに隣接する画素の少なくともいずれか一方が、トナーが付着しない画素である場合には、画素P1に1つのビームが照射されるとき(図8のパターン14)の光量の総和よりも、画素P1に複数のビームが照射されるとき(図8のパターン10〜パターン13及びパターン15〜パターン18)の光量の総和を小さくしている。これにより、パターン10〜パターン13及びパターン15〜パターン18でビームが照射されたときにおいて画素P1にトナーが付着する領域の副走査方向Zの幅は、パターン14でビームが照射されたときにおいて画素P1にトナーが付着する領域の副走査方向Zの幅に近づくようになる。その結果、トナー画像の輪郭において主走査方向Yにパターン10〜パターン18によりビームが照射された画素が混在して並んでいたとしても、トナー画像の輪郭に凹凸が発生することが抑制される。画像形成装置100は、特に主走査方向Yに延びる細線のトナー画像を精度よく形成するのに適している。
(effect)
According to the
(その他の実施形態)
本発明に係る画像形成装置は、前記実施形態に示したものに限らず、その用紙の範囲内において変形可能である。
(Other embodiments)
The image forming apparatus according to the present invention is not limited to the one shown in the above embodiment, and can be modified within the range of the paper.
ここで、画像形成装置100において、画素にトナーが付着するか否かは、より詳細には、画素に照射されたビームのエネルギーに依存している。したがって、CPU10は、ビームの光量の総和を調整するとしていたが、実際には、ビームのエネルギーの総和を調整している。ビームのエネルギーとは、ビームの光量にビームの照射時間を掛けたものである。前記実施形態では、ビームの照射時間を一定としていたので、CPU10は、ビームの光量を調整すれば、ビームのエネルギーを調整したことと等価であった。
Here, in the
しかしながら、ビームのエネルギーの調整は、ビームの光量の調整によって行われなくてもよい。ビームのエネルギーの調整は、ビームの照射時間の調整によって行われてもよい。図11は、パターン10〜パターン18の発光パターンにおけるビームの光量とビームの照射時間との関係を示した図である。図11において、点線は、パターン1〜パターン9に対応している。
However, the beam energy may not be adjusted by adjusting the light amount of the beam. The adjustment of the beam energy may be performed by adjusting the irradiation time of the beam. FIG. 11 is a diagram illustrating the relationship between the light amount of the beam and the irradiation time of the beam in the light emission patterns of
図11では、ビームの照射時間が調整されることにより、ビームA1,B1,C1のエネルギーが調整され、ビームA1,B1,C1が合成されたビームの副走査方向Zの位置が調整されている。更に、パターン10〜パターン13及びパターン15〜パターン18でのビームA1,B1,C1の照射時間の総和は、パターン14でのビームA1,B1,C1の照射時間の総和よりも短い。このように、ビームの照射時間の総和を調整することにより、パターン14でのビームのエネルギーの総和とパターン10〜パターン13及びパターン15〜パターン18の総和とを異ならせてもよい。なお、パターン1〜パターン18では、ビームA1,B1,C1は、全て同じ光量を有しているものとする。
In FIG. 11, the energy of the beams A1, B1, and C1 is adjusted by adjusting the irradiation time of the beam, and the position of the combined beam A1, B1, and C1 in the sub-scanning direction Z is adjusted. . Further, the total irradiation time of the beams A1, B1, and C1 in the
なお、図7(b)に示すように、画素P1の副走査方向Zの正方向側の画素にトナーが付着し、画素P1の副走査方向Zの負方向側の画素にトナーが付着しない場合には、図12に示すような発光パターンによりビームA1,B1,C1が照射されてもよい。図12は、図7(b)の画素P1に対してビームA1,B1,C1を照射するときの発光パターンを示した図である。 As shown in FIG. 7B, the toner adheres to the pixel on the positive direction side in the sub-scanning direction Z of the pixel P1, and the toner does not adhere to the pixel on the negative direction side in the sub-scanning direction Z of the pixel P1. Alternatively, the beams A1, B1, and C1 may be irradiated with a light emission pattern as shown in FIG. FIG. 12 is a diagram showing a light emission pattern when the beams A1, B1, and C1 are irradiated to the pixel P1 in FIG. 7B.
図7(b)では、画素P1の副走査方向Zの正方向側の画素にトナーが付着し、画素P1の副走査方向Zの負方向側の画素にトナーが付着しない。よって、画素P1では、トナーが付着する領域の幅は、副走査方向Zの負方向側にさえ広がらなければよい。そこで、図12に示すように、パターン11〜パターン13において、副走査方向Zの負方向側のビームC1の光量が少なくされればよい。同様に、パターン15〜パターン17では、副走査方向Zの負方向側のビームB1の光量が少なくされればよい。
In FIG. 7B, toner adheres to the pixel on the positive direction side in the sub-scanning direction Z of the pixel P1, and toner does not adhere to the pixel on the negative direction side in the sub-scanning direction Z of the pixel P1. Therefore, in the pixel P1, the width of the region to which the toner adheres does not have to increase even in the negative direction side of the sub-scanning direction Z. Therefore, as shown in FIG. 12, in the
また、図12では、パターン11〜パターン13では、副走査方向Zの負方向側のビームC1の光量が少なくされ、副走査方向Zの正方向側のビームB1の光量は少なくされなかった。しかしながら、図13に示すように、副走査方向Zの負方向側のビームC1の光量の減少量が、副走査方向Zの正方向側のビームB1の減少量よりも大きくされるようにしてもよい。同様に、パターン15〜パターン17では、副走査方向Zの負方向側のビームB1の光量が少なくされ、副走査方向Zの正方向側のビームA1の光量は少なくされなかった。しかしながら、図13に示すように、副走査方向Zの負方向側のビームB1の光量の減少量が、副走査方向Zの正方向側のビームA1の減少量よりも大きくされるようにしてもよい。
In FIG. 12, in the
更に、図7(c)に示すように、画素P1の副走査方向Zの負方向側の画素にトナーが付着しており、画素P1の副走査方向Zの正方向側の画素にトナーが付着しない場合には、図14に示すような発光パターンによりビームA1,B1,C1が照射されてもよい。図14は、図7(c)の画素P1に対してビームA1,B1,C1を照射するときの発光パターンを示した図である。 Further, as shown in FIG. 7C, the toner adheres to the pixel on the negative side in the sub scanning direction Z of the pixel P1, and the toner adheres to the pixel on the positive direction side in the sub scanning direction Z of the pixel P1. If not, the beams A1, B1, and C1 may be irradiated with a light emission pattern as shown in FIG. FIG. 14 is a diagram showing a light emission pattern when the beams A1, B1, and C1 are irradiated to the pixel P1 in FIG. 7C.
図7(c)では、画素P1の副走査方向Zの負方向側の画素にトナーが付着し、画素P1の副走査方向Zの正方向側の画素にトナーが付着しない。よって、画素P1では、トナーが付着する領域の幅は、副走査方向Zの正方向側にさえ広がらなければよい。そこで、図14に示すように、パターン11〜パターン13において、副走査方向Zの正方向側のビームB1の光量が少なくされればよい。同様に、パターン15〜パターン17では、副走査方向Zの正方向側のビームA1の光量が少なくされればよい。
In FIG. 7C, toner adheres to the pixel on the negative direction side in the sub-scanning direction Z of the pixel P1, and toner does not adhere to the pixel on the positive direction side in the sub-scanning direction Z of the pixel P1. Therefore, in the pixel P1, the width of the region to which the toner adheres does not have to increase even in the positive direction side of the sub-scanning direction Z. Therefore, as shown in FIG. 14, in the
また、図14では、パターン11〜パターン13では、副走査方向Zの正方向側のビームB1の光量が少なくされ、副走査方向Zの負方向側のビームC1の光量は少なくされなかった。しかしながら、図15に示すように、副走査方向Zの正方向側のビームB1の光量の減少量が、副走査方向Zの負方向側のビームC1の減少量よりも大きくされるようにしてもよい。同様に、パターン15〜パターン17では、副走査方向Zの正方向側のビームA1の光量が少なくされ、副走査方向Zの負方向側のビームB1の光量は少なくされなかった。しかしながら、図15に示すように、副走査方向Zの正方向側のビームA1の光量の減少量が、副走査方向Zの負方向側のビームB1の減少量よりも大きくされるようにしてもよい。
In FIG. 14, in the
なお、図16に示すように、斜め線のトナー画像が形成される場合には、画素P1のトナーが付着する領域の幅は、副走査方向Zに広がっていても構わない。斜め線のトナー画像とは、画素P1及び画素P1に隣接する画素が、ビームが照射される状態で副走査方向Zの斜め方向に直線に並び、かつ、画素P1の副走査方向Zに隣接する画素の少なくともいずれか一方が、ビームが照射されない画素であることを意味する。この場合には、画素P1に1つのビームが照射されるときのエネルギーの総和と、画素P1に複数のビームが照射されるときのエネルギーの総和とを等しくしてもよい。すなわち、パターン1〜パターン9の発光パターンにて画素P1に対してビームを照射すればよい。
As shown in FIG. 16, when a diagonal toner image is formed, the width of the region to which the toner of the pixel P1 adheres may be widened in the sub-scanning direction Z. The oblique line toner image means that the pixel P1 and the pixels adjacent to the pixel P1 are arranged in a straight line in the oblique direction of the sub-scanning direction Z in a state where the beam is irradiated, and are adjacent to the sub-scanning direction Z of the pixel P1. It means that at least one of the pixels is a pixel that is not irradiated with a beam. In this case, the total energy when one beam is irradiated onto the pixel P1 may be equal to the total energy when a plurality of beams are irradiated onto the pixel P1. That is, the beam may be irradiated to the pixel P1 with the light emission patterns of the
なお、画像形成装置100では、各画素データは、トナーが付着しているか付着していないかの2値の情報しか有していない。しかしながら、画像形成装置100において多階調の濃度変化を表現したい場合もある。このような場合には、1つの画素をサブピクセルとし、例えば、8個のサブピクセル(画素)で1つのピクセルを構成すればよい。これにより、1つのピクセルにて8階調の濃度変化を表現することが可能となる。
In the
なお、画像形成装置100において、1つの画素にて多階調の濃度変化を表現してもよい。
Note that in the
また、画像形成装置100では、パターン10〜パターン18の光量の総和は、パターン1〜パターン9の光量の総和に対して、一律に40%減少しているが、この減少量は、40%に限らない。また、減少量は、一律でなくてもよい。
In the
また、画像形成装置100では、感光体ドラム102上での画素の副走査方向Zにおける間隔は、図4に示すように、ビームA1,B1,C1の間隔の3倍としているが、ビームA1,B1,C1の整数倍であればよい。
In the
A1〜A4,B1〜B4,C1〜C4 ビーム
LDa1〜LDa4,LDb1〜LDb4,LDc1〜LDc4 レーザダイオード
P1〜P4 画素
10 CPU
12 記憶部
A1 to A4, B1 to B4, C1 to C4 beams LDa1 to LDa4, LDb1 to LDb4, LDc1 to LDc4 Laser diodes P1 to P4
12 Storage unit
Claims (5)
副走査方向に間隔を空けて並んでいる複数の光源であって、前記被走査面上の同一の画素を照射対象としてビームを照射する複数の光源と、
前記複数の光源のそれぞれが照射する前記ビームのエネルギーの比率を変化させて、該複数のビームの副走査方向における重心の位置を調整する制御部であって、照射対象の画素の周囲に位置する画素の状態、及び、該照射対象の画素に照射される前記ビームの数に応じて、該照射対象の画素に照射される前記ビームのエネルギーの総和を調整する制御部と、
を備えていること、
を特徴とする画像形成装置。 A scanned surface;
A plurality of light sources arranged in the sub-scanning direction at intervals, and a plurality of light sources for irradiating a beam with the same pixel on the scanned surface as an irradiation target;
A control unit that adjusts the position of the center of gravity in the sub-scanning direction of the plurality of beams by changing the ratio of the energy of the beam emitted by each of the plurality of light sources, and is located around the pixel to be irradiated A control unit that adjusts the sum of the energy of the beams irradiated to the irradiation target pixels according to the state of the pixels and the number of the beams irradiated to the irradiation target pixels;
Having
An image forming apparatus.
を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 When at least one of the pixels adjacent to the irradiation target pixel in the sub-scanning direction is a pixel that is not irradiated with the beam, the control unit applies one beam to the irradiation target pixel. Reducing the total energy when the plurality of beams are irradiated to the pixel to be irradiated, than the total energy when
The image forming apparatus according to claim 1.
を特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 The control unit is configured such that the irradiation target pixel and a pixel adjacent to the irradiation target pixel are arranged in a straight line in an oblique direction of the sub-scanning direction in a state where the beam is irradiated, and When at least one of the pixels adjacent in the scanning direction is a pixel that is not irradiated with the beam, the sum of the energy when one of the irradiation target pixels is irradiated with the beam, and the irradiation target The sum of the energy when the plurality of beams are irradiated to the pixels of
The image forming apparatus according to claim 2.
を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。 An interval in the sub-scanning direction of the pixels on the scanned surface is an integer multiple of an interval in the sub-scanning direction of the plurality of beams;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
を特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の画像形成装置。 The plurality of light sources are surface-emitting lasers in which a plurality of lasers are arranged in a matrix on the same chip;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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