JP2012083425A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 光源U21、22からの各レーザ光を感光体9y〜9kの同一の被走査面上に対して主走査方向に往復走査して照射する際、PWM回路42がLUT回路41のパルス幅に基いて光源Uドライバ43へ、往路と復路の走査ライン毎に、及び光源U21、22の各チャネル毎に、被走査面上に与える露光エネルギーが有効走査幅内で走査方向に向かって段階的に大きく又は小さくなるように各レーザ光の発光時のパルス幅を変化させるためのPWM信号を出力する。
【選択図】 図1
Description
このような画像形成装置では、上記光偏向手段として、モータで回転させることによってレーザ光の反射方向を偏向させるポリゴンミラーやガルバノミラーを用いた装置がよく知られているが、ポリゴンミラーやガルバノミラーよりも省エネ効果が見込まれる振動ミラーを用いた画像形成装置がある。
図中の有効走査端Lと有効走査端Rとの間の有効走査幅Dpが像担持体上の画像領域に相当し、2つのレーザ光で図中主走査方向の矢示方向へラインLa1とLa2を走査し、所定のライン感官だけ副走査方向へ移動させて、折り返し主走査方向と反対方向へラインLb1とLb2を走査し、同様にして主走査方向へラインLc1とLc2を走査し、折り返し主走査方向と反対方向へラインLd1とLd2を走査するようにした場合、図中実線枠Aで示す部分は、隣接するライン(画像が形成された部分)の間隔に隙間が空いてしまい、画像の形成密度が粗になって形成画像の濃度が薄くなり、図中実線枠Bで示す部分は隣接するラインの一部が重なってしまい、画像の形成密度が密になって形成画像の濃度が濃くなり、画像の主走査方向の両端に濃度ムラが発生する。
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、振動ミラーを用いてレーザ光を同一の被走査面に対して往復走査させて画像を書き込む際、被走査面上に形成した画像の主走査方向の画像端に生じる濃度ムラを低減できるようにすることを目的とする。
図2は、この発明の画像形成装置の一実施例であるデジタルカラー複写機の内部構成を示す図である。
デジタルカラー複写機1は、画像形成装置であり、給紙部2、原稿搬送部3、原稿読取部4、及び画像形成部5を有する。
原稿搬送部3は、画像読み取り時に原稿を原稿読取部4へ搬送する。
原稿読取部4は、内部に図示を省略した光源やミラーを含む複数の部品を有し、原稿搬送部3から給紙される原稿の画像を読み取り、その画像データを入力するスキャナ機構部である。上記各部品については公知なので詳細な説明を省略する。
感光体9yは、表面にイエロー(Y)のトナー画像が書き込まれ、そのイエローのトナー画像を中間転写ベルト8に転写するための画像担持体であり、感光体9mは、表面にマゼンタ(M)のトナー画像が書き込まれ、そのマゼンタのトナー画像を中間転写ベルト8に転写するための画像担持体である。
すなわち、この画像形成部5は、中間転写ベルト8に複数の異なる色の画像を重ねるようにして各色の画像からなる画像を形成する画像形成手段の機能を果たす。
この中間転写ベルト8を張架しながら無端移動させるための中間転写ユニットには、中間転写ベルト8の他、公知なので符号を付して示すのを省略した、複数の1次転写バイアスローラ、クリーニング装置、2次転写バックアップローラ、クリーニングバックアップローラ、テンションローラ等が備えられている。
図3は、図2に示した露光装置20の光学系の構成例を示す斜視図である。
この露光装置20は、複数の光源として、2個の光源ユニット21、22を有し、その2個の光源ユニット21、22からそれぞれ2本ずつ出射される4本のレーザ光(「光ビーム」とも呼ぶ)を、光走査手段である正弦揺動する振動ミラー23によって周期的に往復走査して、4個の感光体9y,9m,9c,9kの表面をそれぞれ矢示方向(この矢示方向を「主走査方向」と呼ぶ)に主走査露光するレーザ光走査装置である。
なお、この実施例1では、2個の光源を備えた場合を説明するが、3個以上の光源を備えたデジタルカラー複写機でも同様に実施することができる。
光源ユニット21は、レーザダイオード(LD)を含む発光素子とコリメータレンズ等からなる2個の光源21y、21mを上下に並べて備えており、その各光源21y、21mから出射される2本のレーザ光をシリンダレンズ24を通して振動ミラー23に入射させる。
その可動電極と固定電極との間に周期的に断続する電圧を印加することにより、その電極間に作用する静電吸引力と支持軸の捻り弾性とによって可動板23bが正弦揺動する。
すなわち、この振動ミラー23が、複数の光源から出射された光を被走査面上の主走査方向に往復走査するように偏向する光偏向手段に相当する。その構造及び動作については公知技術なので詳細な説明は省略する。
振動ミラー23による反射光の走査範囲にはfθレンズ26と4本の折り返しミラー27、28、29、30が間隔を置いて平行に配置され、その下方に4本の透過窓31、32、33、34と3本の第2ミラー35、36、37とが、各感光体9y、9m、9c、9kにそれぞれ対応するように平行に配置されている。これらのfθレンズ26、4本の折り返しミラー27、28、29、30、4本の透過窓31、32、33、34と3本の第2ミラー35、36、37が、光偏向手段によって偏向された各光を往路と復路で同一の被走査面上へ導光して結像する結像手段に相当する。
また、光源21mからのレーザ光は、折り返しミラー28によって斜め下方に折り返すように偏向され、透過窓32を通して出射し、第2ミラー35によってさらに下方へ偏向されて感光体9mを露光する。
また、光源22kからのレーザ光は、折り返しミラー30によって斜め下方に折り返すように偏向され、透過窓34を通して出射して、第2ミラー37によってさらに下方へ偏向されて感光体9kを露光する。
〔実施例1〕
図1は、図2に示した露光装置20の制御系の実施例1の構成例を示すブロック図である。
ラインメモリ40は、図示を省略した制御部から感光体9y〜9kにそれぞれ静電潜像として形成する画像の画像データを受け取って蓄積する。
メモリ制御回路44は、先端同期センサ38及び後端同期センサ39から出力されるレーザ光の各同期検知信号に基づき、ラインメモリ40から画像データを読み出し、その画像データと各同期検知信号をLUT回路41へ出力する。
ここで、LUT回路41の内部構成を説明する。
図4は、図1に示したLUT回路41の内部構成を示すブロック図である。
図5は、図4に示す第0LUT46a〜第15LUT46pにそれぞれ記憶したパルス幅の一例を示す説明図である。
このLUT回路41は、図4に示すように、第0LUT46a〜第15LUT46pの16個のLUT(LUT0〜LUT15)と、その入力側と出力側にそれぞれ設けた第1セレクタ45と第2セレクタ47と、主走査位置カウンタ48とで構成されている。
その第0LUT46a〜第15LUT46pが、パルス幅を変化させるための値を記憶したテーブルに相当する。
この実施例1では、画像データを画像領域について16の分割領域分割する場合を示しており、各分割領域にそれぞれ対応するLUTが第0LUT46a〜第15LUT46pである。
光源U21、22は、振動ミラー23の振動に同期してPWM回路42から受け取ったPWM信号に基いてレーザ光を発光する。
振動ミラー23は、光源U21、22からそれぞれ出射されたレーザ光を反射し、感光体9y〜9k上を走査する。
したがって、感光体9y〜9k上にそれぞれ形成された全体画像について副走査方向の濃度を均一化して、被走査面上に形成した画像の主走査方向の画像端に生じる濃度ムラを低減することができる。
図8は、10ビームのレーザ光を用いて往復走査し、往路走査と復路走査で画像データの各画素毎にパルス幅を変化させた場合の画素形状の変化の一例と、パルス幅の補正値を示す説明図である。
このようにして、10の光ビームのレーザ光で往復走査してさらに書き込み速度を高めた場合でも、感光体9y〜9k上にそれぞれ形成された全体画像について副走査方向の濃度を均一化して、被走査面上に形成した画像の主走査方向の画像端に生じる濃度ムラを低減することができる。
このように、実施例1では、2つの光ビームのレーザ光に限らず、さらに多数の光ビームでの書き込みにも適用できる。
なお、Lvl_HとLvl_Lの差(Lvl_H−Lvl_L)が大きいほど、往路と復路の境界の隙間を目立たなくさせる効果が大きいが、隣接する画素との重なりを考慮する必要がある。
往路走査の際の各ラインの各画素毎のパルス幅の設定値、図8に示したL_a1〜L_a10の各ラインの各画素毎のパルス幅の設定値は、Lvl_L+(n−1)(Lvl_H−Lvl_L)/(N−1)・・・・(1)となり、有効走査端Rでのパルス幅の補正値は、Lvl_H−(n−1)(Lvl_H−Lvl_L)/(N−1)・・・・(2)となり、その(1)と(2)に基いて、パルス幅の補正値は、Rx=((2)−(1))/Dp×x+(1)で求めることができる。
なお、Lvl_L:走査ライン中補正値(−側)、Lvl_H:走査ライン中補正値(+側)、n:補正対象ch(nは1≦n≦Nを満たす整数)、N:ch数(例えば、上記2つのレーザ光を用いた場合はN=2、上記10のレーザ光を用いた場合はN=10である)、Dp:有効走査幅内における画素数、x:有効走査端Lを0としたときの主走査位置である。
〔実施例2〕
図9は、図2に示した露光装置の制御系の第2実施例の構成を示すブロック図であり、図1と共通する部分は同一符号を付してその説明を省略する。
この実施例2の露光装置の制御系では、図2の中間転写ベルト8(これが被走査面に相当する)上に形成された濃度検知用パターン画像の濃度を検知し、その検知された濃度に基いてパルス幅を補正することができる。
その後、画像形成の際、パルス幅補正制御部59が、パルス幅補正値記憶部58に記憶された各パルス幅補正値に基いてLUT回路41の各パルス幅の値を補正し、その補正後のパルス幅の値によって光源U21、22からレーザ光が照射される。
図10は、図2の中間転写ベルト8に形成した濃度検知用パターン画像の一例を示す図である。
図11は、図9に示した制御系におけるパルス幅補正値を記憶する処理のフローチャート図である。
図12は、図9に示した第1検知センサ50a〜第3検知センサ50cでそれぞれ検知された濃度レベルの一例を示す図である。
さらに、パターン60c、62aは、そのライン間隔がパターン60b、62bよりも狭くなり、第1検知センサ50aと第3検知センサ50cでそれぞれ検知した場合、その濃度が上記通常濃度よりも濃くなる。
こうして、パルス幅補正値記憶部58に保存したパルス幅補正値は、次回のパルス幅補正値記憶処理を実行するまで、印刷時のパルス幅補正値として使用される。
Claims (4)
- 複数の光源と、前記各光源から出射された光を被走査面上の主走査方向に往復走査するように偏向する光偏向手段と、前記光偏向手段によって偏向された前記各光を往路と復路で同一の被走査面上へ導光して結像する結像手段とを備えた画像形成装置において、
前記各光を前記同一の被走査面上の主走査方向に往復走査して照射する際、前記往路と復路の走査ライン毎に、及び前記各光源の各チャネル毎に、前記被走査面上に与える露光エネルギーが有効走査幅内で走査方向に向かって段階的に大きく又は小さくなるように前記各光の発光時のパルス幅を変化させる制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記パルス幅を変化させるための値を記憶したテーブルと、該テーブルに記憶された値に基いて前記各光の発光時のパルス幅を変化させる手段を含むことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記テーブルに記憶した値は、前記パルス幅の補正値の下限値:Lvl_L、前記パルス幅の補正値の上限値:Lvl_H、補正対象のチャネル番号値:n、前記光源のチャネル数:N、前記有効走査幅内における画素数:Dp、前記被走査面上の主走査方向に対して左側の端部Lを0としたときの主走査位置:x、前記被走査面上の主走査方向に対して左側の端部Lのパルス幅:{(Lvl_L)+(n−1)}×{(Lvl_H)−(Lvl_L)}/(N−1)・・・・(1)、および前記被走査面上の主走査方向に対して右側の端部Rでのパルス幅:{(Lvl_H)−(n−1)}×{(Lvl_H)−(Lvl_L)}/(N−1)・・・・(2)とした場合、前記主走査位置x毎の補正値:Rx=((2)−(1))/Dp×x+(1)を満たすように設定した値であることを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。
- 前記被走査面上に形成されたパターン画像の濃度を検知する検知手段と、該検知手段によって検知された濃度に基いて前記パルス幅を補正する補正手段とを設けたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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