JP2013043432A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関し、特に、当該画像形成装置における露光時の光量を補正する技術に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to a technique for correcting a light amount at the time of exposure in the image forming apparatus.
従来から、画像形成装置に設けられた露光装置において、集光レンズやミラーを介したレーザー光を感光体の周面上に一定速度で走査させることによって、感光体の周面上に潜像を形成する技術が知られている。このとき、感光体の周面に到達するまでに通過する集光レンズに対するレーザー光の入射角や集光レンズの厚み等、光学素子の特性に起因して、レーザー光の光量が感光体の周面上の走査位置によって異なることが知られている。 Conventionally, in an exposure apparatus provided in an image forming apparatus, a latent image is formed on the peripheral surface of the photoconductor by scanning the peripheral surface of the photoconductor with a laser beam through a condenser lens or a mirror at a constant speed. The forming technique is known. At this time, due to the characteristics of the optical element, such as the incident angle of the laser beam to the condenser lens that passes through until reaching the peripheral surface of the photosensitive member, and the thickness of the condenser lens, the light amount of the laser beam is It is known that it varies depending on the scanning position on the surface.
そこで、このような走査位置によるレーザー光の光量を均一に補正するために、例えば下記特許文献1には、光束を発生する光源手段と、この光源手段からの光束を偏向走査する偏向手段と、この偏向手段からの光束を被走査面に光スポットとして集光し、被走査面を走査する走査結像光学手段を有するビーム走査型画像形成装置において、光スポットの走査位置を検出し、検出された走査位置に対応して予め与えられた光量補正データに基づいて、光スポットの走査位置に対応してレーザー光の光量を制御する技術が記載されている。
Therefore, in order to uniformly correct the light amount of the laser beam at such a scanning position, for example, in
具体的には、レーザー光源は、入力されたアナログ信号レベルに応じてレーザー光の光量を変化させるため、光量補正データをDA(デジタルアナログ)コンバーターによってアナログ信号に変換して光源へ出力するようになっている。 Specifically, since the laser light source changes the light amount of the laser light according to the input analog signal level, the light amount correction data is converted into an analog signal by a DA (digital analog) converter and output to the light source. It has become.
しかしながら、上記技術を用いて、補正値(光量補正データ)に基づいて光源の光量を補正する制御を行った場合には、DAコンバーターの動作周波数に起因して生じたリップルがアナログ信号に重畳され、形成される潜像にも当該リップルが示す変動に対応する濃度変化が現れ、当該潜像を用いて形成された画像を目視した際に、ユーザーが視認できる程度の濃度変化が生じる虞があった。 However, when control is performed to correct the light amount of the light source based on the correction value (light amount correction data) using the above technique, the ripple caused by the operating frequency of the DA converter is superimposed on the analog signal. Therefore, a density change corresponding to the fluctuation indicated by the ripple appears in the formed latent image, and there is a possibility that the density change is visible to the user when viewing the image formed using the latent image. It was.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、DAコンバーターから出力された補正値を示すアナログ信号を用いて光量が補正されたレーザー光の走査によって形成された画像に、人が視認できる程度の濃度変化が見られることを回避す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。 The present invention has been made in view of such circumstances, and humans are present in an image formed by scanning a laser beam whose light amount is corrected using an analog signal indicating a correction value output from a DA converter. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of avoiding a visible change in density.
本発明に係る画像形成装置は、レーザー光の走査によって潜像が形成される表面を有する感光体と、前記感光体の表面を前記レーザー光によって走査する光源部と、前記感光体に形成された潜像を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記レーザー光の光量の補正値を出力する補正値出力部と、人が視認可能な最大の空間周波数に相当する周期である視認周期よりも短い周期である単位周期当りに前記補正値に応じた数のパルスを含むパルス列からなるパルス密度変調信号を出力するPDM信号出力部と、前記PDM信号出力部から出力された前記パルス密度変調信号の高周波成分をカットしたアナログ信号を出力するローパスフィルターと、を備えたDAコンバーターと、前記潜像に対応する画像データに応じて前記光源部に前記レーザー光を出射させると共に、前記レーザー光の光量を前記アナログ信号に応じて調節するレーザー制御部と、を備える。 An image forming apparatus according to the present invention is formed on a photosensitive member having a surface on which a latent image is formed by scanning with a laser beam, a light source unit that scans the surface of the photosensitive member with the laser beam, and the photosensitive member. An image forming unit that forms an image on a recording medium using a latent image, a correction value output unit that outputs a correction value of the amount of laser light, and a period that corresponds to the maximum spatial frequency that can be visually recognized by a person A PDM signal output unit that outputs a pulse density modulation signal including a pulse train including a number of pulses corresponding to the correction value per unit cycle, which is a cycle shorter than the cycle, and the pulse density output from the PDM signal output unit A DA converter including a low-pass filter that outputs an analog signal obtained by cutting off a high-frequency component of the modulation signal; and a light source unit that is connected to the light source unit according to image data corresponding to the latent image. Together emit a laser beam, and a laser control unit for adjusting in accordance with light amount of the laser light to the analog signal.
この構成によれば、人が視認可能な最大の空間周波数に相当する周期である視認周期よりも短い周期を単位周期とするパルス密度変調信号がPDM信号出力部から出力される。そして、当該パルス密度変調信号の高周波成分をカットしたアナログ信号がローパスフィルターから出力される。したがって、DAコンバーターから出力されるアナログ信号のリップルは、視認周期よりも短い周期で変動し、つまり、人が視認できない程度に高い周波数で変動するリップルとなる。 According to this configuration, the PDM signal output unit outputs a pulse density modulation signal whose unit period is a period shorter than the visual period, which is a period corresponding to the maximum spatial frequency that can be visually recognized by a person. And the analog signal which cut the high frequency component of the said pulse density modulation signal is output from a low pass filter. Therefore, the ripple of the analog signal output from the DA converter fluctuates at a period shorter than the visual recognition period, that is, a ripple that fluctuates at a frequency high enough to be invisible to humans.
そして、レーザー制御部によって、潜像に対応する画像データに応じて光源部にレーザー光を出射させることが行われると共に、当該人が視認できない程度に高い周波数で変動するリップルを含むアナログ信号に応じてレーザー光の光量が調節される。このため、当該調整された光量のレーザー光の走査によって形成された潜像を用いて記録媒体に形成された画像に、人が視認できる程度の濃度変化が見られることを回避することができる。 Then, the laser control unit causes the light source unit to emit laser light according to the image data corresponding to the latent image, and according to an analog signal including a ripple that fluctuates at a high frequency such that the person cannot visually recognize the laser beam. The amount of laser light is adjusted. For this reason, it is possible to avoid a change in density that can be visually recognized by a human being in an image formed on a recording medium using a latent image formed by scanning with the adjusted amount of laser light.
また、前記視認周期は、前記光源部が前記感光体表面を1/16mm走査する時間であることが好ましい。
Moreover, it is preferable that the said visual recognition period is time for the said light source part to scan the said
人間の目は、70cpd(cycles per degree)以上の空間周波数を認識することができず、これは、250mmの距離から紙面を見た場合において、1mm当りに16本の線に相当することが知られている。つまり、感光体表面の1mm当りに16本以上の線の潜像が形成された後、当該潜像を用いて紙面に画像が形成された場合に、人は各線を区別して視認することができない。 The human eye cannot recognize a spatial frequency of 70 cpd (cycles per degree) or more, which is equivalent to 16 lines per mm when viewed from a distance of 250 mm. It has been. That is, when a latent image of 16 lines or more is formed per 1 mm on the surface of the photosensitive member and then an image is formed on the paper surface using the latent image, a person cannot distinguish and visually recognize each line. .
この構成によれば、感光体表面を1/16mm走査する時間が視認周期とされるため、DAコンバーターから出力されるアナログ信号のリップルは、感光体表面を1/16mm走査する時間よりも短い周期で変動することとなり、当該アナログ信号に応じて光量が調整されたレーザー光の走査によって形成された潜像において、1mm当りに16箇所以上の濃度変化が生じることとなる。このため、当該潜像を用いて記録媒体に形成された画像に、人が視認できる程度の濃度変化が見られることを回避することができる。 According to this configuration, since the time for scanning the photoconductor surface by 1/16 mm is set as the visual recognition period, the ripple of the analog signal output from the DA converter is shorter than the time for scanning the photoconductor surface by 1/16 mm. In the latent image formed by the scanning of the laser light whose light amount is adjusted according to the analog signal, the density change occurs at 16 or more locations per 1 mm. For this reason, it is possible to avoid a change in density that can be visually recognized by a person in an image formed on the recording medium using the latent image.
本発明によれば、DAコンバーターから出力された補正値を示すアナログ信号を用いて光量が補正されたレーザー光の走査によって形成された画像に、人が視認できる程度の濃度変化が見られることを回避することができる画像形成装置を提供することが可能になる。 According to the present invention, an image formed by scanning a laser beam whose amount of light is corrected using an analog signal indicating a correction value output from a DA converter can be seen to have a density change that can be visually recognized by a person. It is possible to provide an image forming apparatus that can be avoided.
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明に係る画像形成装置の一例である複写機の概略構造図である。図2は、図1に示す複写機1の電気的構成の一例を示すブロック図である。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic structural diagram of a copying machine as an example of an image forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the
図1に示すように、複写機1は、本体部8と、本体部8の左方に配設されたスタックトレイ3と、本体部8の上部に配設された原稿読取部5と、原稿読取部5の上方に配設された原稿給送部6と、本体部8の内部に配設された制御部10と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
複写機1のフロント部には、操作パネル部47が備えられている。操作パネル部47は、表示部473と、操作キー部476とを備えている。表示部473は、例えばタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ等によって構成されている。操作キー部476は、例えばユーザーが印刷実行指示を入力するためのスタートキーや、印刷部数等を入力するためのテンキー等の各種キースイッチを備えている。
An
原稿読取部5は、露光ランプ511及びCCD(Charge Coupled Device)512等(図2)からなるスキャナー部51と、ガラス等の透明部材により構成された原稿台52及び原稿読取スリット53とを備える。
The
スキャナー部51は、図略の駆動部によって移動可能に構成され、原稿台52に載置された原稿を読み取るときは、原稿台52に対向する位置で原稿面に沿って移動され、原稿画像を走査しつつ取得した画像データを制御部10へ出力する。また、原稿給送部6により給送された原稿を読み取るときは、原稿読取スリット53と対向する位置に移動され、原稿読取スリット53を介して原稿給送部6による原稿の搬送動作と同期して原稿の画像を取得し、その画像データを制御部10へ出力する。
The
原稿給送部6は、原稿を載置するための原稿載置部61と、画像読み取り済みの原稿を排出するための原稿排出部62と、原稿載置部61に載置された原稿を1枚ずつ繰り出して原稿読取スリット53に対向する位置へ搬送し、原稿排出部62へ排出する原稿搬送機構63とを備える。
The
本体部8は、複数の給紙カセット461と、給紙カセット461から用紙を1枚ずつ繰り出して画像形成部40へ搬送する給紙ローラー412と、給紙カセット461から搬出されてきた用紙に画像を形成する画像形成部40と、画像が形成された用紙が排出される排出トレイ48と、装置全体の動作制御を司る制御部10とを備える。
The
画像形成部40は、用紙搬送部41、光走査装置42、感光体ドラム(感光体)43、現像部44、転写部45、及び定着部46を備えている。
The
用紙搬送部41は、画像形成部40内の用紙搬送路中に設けられ、給紙ローラー412によって搬送されてきた用紙を感光体ドラム43に供給する搬送ローラー413や、用紙をスタックトレイ3まで搬送する搬送ローラー414や、用紙を排出トレイ48まで搬送する搬送ローラー415等を備えている。
The
光走査装置42は、制御部10から出力された画像データに基づいてレーザー光を出力し、当該レーザー光によって感光体ドラム43を露光することで、感光体ドラム43上に静電潜像を形成する。
The
現像部44は、感光体ドラム43上の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。転写部45は、感光体ドラム43上のトナー像を用紙に転写する。定着部46は、トナー像が転写された用紙を加熱してトナー像を用紙に定着させる。
The developing
制御部10は、例えば、所定の演算処理を実行するCPU(Central Processing Unit)、所定の制御プログラムが記憶されたROM(Read Only Memory)、データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)、画像処理等の所定の処理を高速処理可能に構成された専用ハードウェアであるASIC(Application Specific Integrated Circuits)、及び、これらの周辺回路等を備えている。
The
図2に示すように、制御部10には、原稿読取部5、画像形成部40、操作パネル部47、基準発振器70が接続されている。制御部10は、ROM等に記憶された制御プログラムをCPUによって実行することにより、装置内の各部の動作を制御し、原稿画像の複写を実行する。尚、制御部10は、基準発振器70から発振される基準クロック信号を用いて各部の動作タイミングを取る。
As shown in FIG. 2, the
具体的には、制御部10は、原稿読取部5によって原稿から読み取られた画像データに応じたレーザー光の出力を光走査装置42に行わせることによって、感光体ドラム43上に潜像の形成を行わせた後、現像部44、転写部45、定着部46、及び用紙搬送部41を用いて用紙上に画像の形成を行わせる。
Specifically, the
以下では、制御部10によって行われる制御のうち、感光体ドラム43を露光するレーザー光の光量を補正する制御について説明する。当該レーザー光の光量を補正する制御に関連して、制御部10は、特に、補正クロック生成部11、補正値出力部12、及び画像信号出力部13として機能する。尚、補正クロック生成部11、補正値出力部12、及び画像信号出力部13の詳細については後述する。
Below, control which correct | amends the light quantity of the laser beam which exposes the
図3は、光走査装置42の構成の一例を説明するための説明図である。図3に示すように、光走査装置42は、光源部29と、光センサー21と、DA(デジタルアナログ)コンバーター22と、レーザー制御部23と、を備えている。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an example of the configuration of the
光源部29は、レーザー光源91、コリメータレンズ92、プリズム93、ポリゴンミラー94、及びf−θレンズ95を備えている。
The
レーザー光源91は、後述のレーザー制御部23から供給される電力に応じた光量のレーザー光を出力する。
The
コリメータレンズ92は、レーザー光源91から出力されるレーザー光を集光する。プリズム93は、コリメータレンズ92を透過した光を平行光に変換し、ポリゴンミラー94に向けて放出する。
The
ポリゴンミラー94は、入射光を感光体ドラム43に向けて反射させる反射面を複数有し、図略の駆動モーターの駆動力によって例えば図3の矢印方向に一定速度で回転する。
The
f−θレンズ95は、ポリゴンミラー94により反射されたレーザー光を感光体ドラム43の周面上に所定の径を有するスポット状に結像し、感光体ドラム43の周面を、感光体ドラム43を回転可能に軸支する支持軸43aが延びる方向である主走査方向に等速度で走査させる。
The f-
光センサー21は、画像の走査線における開始側の、感光体ドラム43の端部付近に設けられている。光センサー21は、レーザー光を受光すると、当該レーザー光を受光したことを示す検知信号BDを制御部10に向けて出力する。
The
DAコンバーター22は、後述の補正値出力部12から入力されたレーザー光の光量を補正するための補正値CVDを示すデジタル信号をアナログ信号CVAに変換し、当該アナログ信号を後述のレーザー制御部23に向けて出力する。
The
レーザー制御部23は、後述の画像信号出力部13から出力された、感光体ドラム43の周面に形成する潜像に対応する画像データに応じた信号レベルの画像信号VSAが入力されると、当該画像信号VSAの信号レベルに応じた電力をレーザー光源91へ供給する。これによって、画像データに応じた光量のレーザー光をレーザー光源91に出力させる。また、レーザー制御部23は、DAコンバーター22から出力された補正値CVDを示すアナログ信号CVAに応じて、レーザー光源91への供給電力を調整することによって、レーザー光の光量を補正する。
When the
以下では、補正クロック生成部11、補正値出力部12、画像信号出力部13、DAコンバーター22、及びレーザー制御部23によって、感光体ドラム43を露光するレーザー光の光量を補正する制御について詳述する。
Hereinafter, the control for correcting the light amount of the laser light that exposes the
補正クロック生成部11は、基準発振器70から発振される基準クロック信号CLKを分周して補正クロック信号CVCLKを生成し、DAコンバーター22に向けて出力する。
The correction
補正値出力部12は、レーザー光の光量の補正値CVDをDAコンバーター22に向けて出力する。
The correction
具体的には、感光体ドラム43の周面上を走査するときのレーザー光の光量は、f−θレンズ95に対する入射角やf−θレンズ95の厚み等の光学特性に起因して、走査位置に応じて異なる光量となることが知られている。
Specifically, the amount of laser light when scanning on the peripheral surface of the
そこで、例えば、レーザー光の光量を補正する度合いを示す補正値CVDが、試験運転等の実験値に基づいて、感光体ドラム43の周面におけるレーザー光の走査位置に対応付けて予め定められ、ROM等のメモリーに記憶されている。補正値出力部12は、検知信号BDが入力されてからの経過時間に基づいてレーザー光の走査位置を把握し、当該把握した走査位置に対応付けられた補正値CVDをメモリーから取得して、DAコンバーター22に向けて出力する。
Therefore, for example, a correction value CVD indicating the degree of correction of the amount of laser light is determined in advance in association with the scanning position of the laser light on the peripheral surface of the
画像信号出力部13は、原稿読取部5から出力された画像データのうち、感光体ドラム43の周面に形成する潜像の画像データに応じた信号レベルの画像信号VSAをレーザー制御部23に向けて出力する。
The image
DAコンバーター22は、例えば、図4に示すように、PDM信号出力部31と、ローパスフィルター35と、を備えている。
For example, the
PDM信号出力部31は、補正クロック生成部11から出力された補正クロック信号CVCLKと同期を取りながら、人が視認可能な最大の空間周波数に相当する周期である視認周期よりも短い周期である単位周期T当りに、補正値出力部12から出力された補正値CVDに応じた数のパルスを含むパルス列からなるパルス密度変調信号PDMSを出力する。つまり、PDM信号出力部31は、補正値CVDを示す情報を送るための搬送波として用いられるパルス密度変調信号PDMSを出力する。
The PDM
ローパスフィルター35は、PDM信号出力部31から出力されたパルス密度変調信号PDMSを平滑することによってアナログ信号CVAを生成し、当該生成したアナログ信号CVAをレーザー制御部23に向けて出力する。
The
具体的には、PDM信号出力部31は、PDMカウンター32と、セレクター33と、論理和演算回路34と、を備えている。
Specifically, the PDM
PDMカウンター32は、例えば4ビットb0〜b3のレジスタRを備え、補正クロック生成部11から出力された補正クロック信号CVCLKのパルス数をカウントしてレジスタRに記憶する。
The
レジスタRは、4ビットのバイナリカウンターである。PDMカウンター32は、例えば、図5(a)の実線部に示すように、ビットb0をそのままパルス信号x1として出力し、ビットb1の立ち上がりタイミングと同期して、補正クロック信号CVCLKの1周期の期間だけハイレベルとなるパルス信号をパルス信号x2として出力し、ビットb2の立ち上がりタイミングと同期して、補正クロック信号CVCLKの1周期の期間だけハイレベルとなるパルス信号をパルス信号x3として出力し、ビットb3の立ち上がりタイミングと同期して、補正クロック信号CVCLKの1周期の期間だけハイレベルとなるパルス信号をパルス信号x4として出力する。そして、最も周期が長いパルス信号x4の周期が後述の単位周期Tとされている。
The register R is a 4-bit binary counter. For example, the
尚、図5(a)において、パルス信号x2に重ねて記載した点線部は、レジスタRの2桁目のビットb1が1である期間を示し、パルス信号x3に重ねて記載した点線部は、レジスタRの3桁目のビットb2が1である期間を示し、レジスタRの4桁目のビットb3が1である期間を示している。 In FIG. 5 (a), the dotted line portion described overlaid on the pulse signal x2 indicates a period in which the bit b1 of the second digit of the register R is 1, and the dotted line portion described overlaid on the pulse signal x3 is The period in which the bit b2 in the third digit of the register R is 1 is shown, and the period in which the bit b3 in the fourth digit of the register R is 1 is shown.
セレクター33は、PDMカウンター32から出力されるパルス信号x1〜x4のうち、補正値出力部12から出力された補正値CVDに応じたパルス信号を選択して、当該選択したパルス信号を論理和演算回路34に向けて出力する。
The
具体的には、PDMカウンター32に備えられたレジスタRのビット数及び各ビットに対応するパルス信号の数に応じてDAコンバーター22の分解能が決定されるので、これに合わせて、補正値CVDの範囲が、当該DAコンバーター22の分解能に応じた数のレベルに予め分割されている。そして、例えば図6に示すように、補正値CVDと、パルス信号x1〜x4との対応付けが予め定められ、ROM等のメモリーに記憶されている。尚、図6に示す例では、補正値CVDのレベルに応じて選択される信号を「1」で示している。
Specifically, since the resolution of the
論理和演算回路34は、セレクター33から出力されたパルス信号の論理和を示す信号をパルス密度変調信号PDMSとして出力する。
The logical
例えば、図4に示すようにレジスタRがb0〜b3の4ビットで構成され、各ビットb0〜b3に対応する4つのパルス信号x1〜x4が出力される場合には、図6に示すように、補正値CVDの範囲は16段階のレベルに予め分割され、各レベルと、パルス信号x1〜x4と、の対応付けが予め定められて、ROM等のメモリーに記憶されている。 For example, when the register R is composed of 4 bits b0 to b3 as shown in FIG. 4 and four pulse signals x1 to x4 corresponding to the bits b0 to b3 are output, as shown in FIG. The range of the correction value CVD is divided into 16 levels in advance, and the correspondence between each level and the pulse signals x1 to x4 is determined in advance and stored in a memory such as a ROM.
セレクター33は、例えば16段階中の1段階目(1/16)のレベルの補正値CVDが入力された場合には、パルス信号x4を選択し、論理和演算回路34に向けて出力する。そして、論理和演算回路34は、パルス信号x4を示すパルス信号をパルス密度変調信号PDMSとして出力する。つまり、この場合、図5(b)に示すように、PDM信号出力部31は、単位周期Tの間に、1つのパルスを含むパルス列からなるパルス密度変調信号PDMSを出力する。
For example, when the correction value CVD at the first level (1/16) of the 16 levels is input, the
同様にして、セレクター33は、16段階中の2段階目(2/16)のレベル、16段階中の4段階目(4/16)のレベル、又は、16段階中の8段階目(8/16)のレベルの補正値CVDが入力された場合には、それぞれ、パルス信号x3,x2,x1を選択して論理和演算回路34に向けて出力する。この場合、図5(b)に示すように、PDM信号出力部31は、単位周期Tの間に、それぞれ、2個、4個、8個のパルスを含むパルス列からなるパルス密度変調信号PDMSを出力する。
In the same manner, the
一方、セレクター33は、2つのパルス信号を選択する場合がある。例えば、セレクター33は、16段階中の3段階目(3/16)のレベルの補正値CVDが入力された場合には、2つのパルス信号x4,x3を選択し、当該2つのパルス信号x4,x3を論理和演算回路34に向けて出力する。そして、論理和演算回路34は、当該2つのパルス信号x4,x3の論理和を示すパルス信号をパルス密度変調信号PDMSとして出力する。つまり、この場合、PDM信号出力部31は、図5(b)に示すように、単位周期Tの間に3つのパルスを含むパルス列からなるパルス密度変調信号PDMSを出力する。
On the other hand, the
同様にして、セレクター33は、16段階中の12段階目(12/16)のレベルの補正値CVDが入力された場合は、2つのパルス信号x2,x1を選択し、当該2つのパルス信号x2,x1を論理和演算回路34に向けて出力する。そして、論理和演算回路34は、当該2つのパルス信号x2,x1の論理和を示すパルス信号をパルス密度変調信号PDMSとして出力する。つまり、この場合、PDM信号出力部31は、図5(b)に示すように、単位周期Tの間に12個のパルスを含むパルス列からなるパルス密度変調信号PDMSを出力する。
Similarly, when the correction value CVD at the 12th stage (12/16) of the 16 stages is input, the
同様にして、セレクター33は、16段階中の5段階目(5/16)のレベル、16段階中の6段階目(6/16)のレベル、16段階中の9段階目(9/16)のレベル、又は、16段階中の10段階目(10/16)のレベルの補正値CVDが入力された場合にも、それぞれ、2つのパルス信号x4,x2、2つのパルス信号x3,x2、2つのパルス信号x4,x1、2つのパルス信号x3,x1を選択して論理和演算回路34に向けて出力する。この場合、PDM信号出力部31は、図示を省略しているが、単位周期Tの間に、それぞれ、5個、6個、9個、10個のパルスを含むパルス列からなるパルス密度変調信号PDMSを出力する。
Similarly, the
また、セレクター33は、3つのパルス信号を選択する場合がある。例えば、セレクター33は、16段階中の7段階目(7/16)のレベルの補正値CVDが入力された場合には、3つのパルス信号x4,x3,x2を選択し、当該3つのパルス信号x4,x3,x2を論理和演算回路34に向けて出力する。そして、論理和演算回路34は、当該3つのパルス信号x4,x3,x2の論理和を示すパルス信号をパルス密度変調信号PDMSとして出力する。つまり、この場合、PDM信号出力部31は、図5(b)に示すように、単位周期Tの間に7つのパルスを含むパルス列からなるパルス密度変調信号PDMSを出力する。
The
同様にして、セレクター33は、16段階中の11段階目(11/16)のレベル、16段階中の13段階目(13/16)のレベル、又は、16段階中の14段階目(14/16)のレベルの補正値CVDが入力された場合にも、それぞれ、3つのパルス信号x4,x3,x1、3つのパルス信号x4,x2,x1、3つのパルス信号x3,x2,x1を選択して論理和演算回路34に向けて出力する。この場合、PDM信号出力部31は、図示を省略しているが、単位周期Tの間に、それぞれ、11個、13個、14個のパルスを含むパルス列からなるパルス密度変調信号PDMSを出力する。
In the same manner, the
また、セレクター33は、4つのパルス信号を選択する場合がある。例えば、セレクター33は、16段階中の15段階目(15/16)のレベルの補正値CVDが入力された場合には、4つのパルス信号x4,x3,x2,x1を選択する。そして、論理和演算回路34は、当該4つのパルス信号x4,x3,x2,x1の論理和を示すパルス信号をパルス密度変調信号PDMSとして出力する。つまり、この場合、PDM信号出力部31は、図5(b)に示すように、単位周期Tの間に15個のパルスを含むパルス列からなるパルス密度変調信号PDMSを出力する。
In addition, the
また、セレクター33は、何れのパルス信号も選択しない場合がある。例えば、セレクター33は、16段階中の0段階目(0/16)のレベルの補正値CVDが入力された場合、又は、補正値CVDが入力されなかった場合は、補正値CVDがレーザー光の光量を補正しないことを示すものとして、パルス信号x1〜x4の何れも選択しない。そして、論理和演算回路34は、セレクター33からパルス信号が入力されないため、ローレベルの信号をパルス密度変調信号PDMSとして出力する。つまり、この場合、PDM信号出力部31は、図5(b)に示すように、単位周期Tの間に1つもパルスを含まないパルス密度変調信号PDMSを出力する。
The
尚、単位周期Tは、人が視認可能な最大の空間周波数に相当する周期である視認周期よりも短い周期となるように設定されている。上記のように、単位周期Tは、PDMカウンター32に備えられたレジスタRの最上位ビットb3の立ち上がり周期、すなわち、パルス密度変調信号PDMSのパルス周期が最長となるときのそのパルス周期と対応している。また、PDMカウンター32に備えられたレジスタRのビット数及び各ビットに対応するパルス信号の数に応じて、DAコンバーター22の分解能が決定される。したがって、補正クロック信号CVCLKの周期と、DAコンバーター22に要求されるアナログ信号の出力の分解能によって決定されるPDMカウンター32に備えるレジスタRのビット数及び各ビットに対応するパルス信号の数と、を適宜設定することによって、単位周期Tが調整される。
The unit period T is set to be shorter than the visual period, which is a period corresponding to the maximum spatial frequency that can be visually recognized by a person. As described above, the unit period T corresponds to the rising period of the most significant bit b3 of the register R provided in the
具体的には、人の目は、70cpd(cycle per degree)以上の空間周波数を認識することができず、これは250mmの距離から紙面を見た場合に、1mm当りに16本の線に相当することが知られている。つまり、人は、250mmの距離離れた位置から、1mm当りに16本以上の線の画像(1インチ当りでは、25.4×16=406.4本、つまり、解像度が406.4dpiの画像)を見た場合に、各線を区別して視認することができないことが知られている。 Specifically, the human eye cannot recognize a spatial frequency of 70 cpd (cycle per degree) or more, which corresponds to 16 lines per mm when viewed from a distance of 250 mm. It is known to do. In other words, a person has an image of 16 lines or more per mm from a position separated by a distance of 250 mm (25.4 × 16 = 406.4 lines per inch, that is, an image with a resolution of 406.4 dpi). It is known that each line cannot be distinguished and viewed when looking at.
そこで、補正クロック生成部11において、例えば、光源部29が感光体ドラム43の周面を1/16mm走査するのに要する時間を視認周期として、単位周期Tが、光源部29が感光体ドラム43の周面を1/16mm走査するのに要する時間よりも短くなるように、補正クロック信号CVCLKの周期が調整して設定される。
Therefore, in the correction
例えば、図4に示すように、DAコンバーター22に要求されるアナログ信号の出力の分解能が16であって、これに応じて、PDMカウンター32が4ビットb0〜b3のレジスタRを備え、各ビットb0〜b3に対応して4つのパルス信号x1〜x4が出力されるように構成されている場合に、走査速度が1秒当り100mであり、つまり、1/16mm走査するのに要する時間が10/16マイクロ秒であるとする。この場合、補正クロック信号CVCLKの周期が10/256マイクロ秒(補正クロック信号CVCLKの周波数が25.6MHz)に設定されるように、補正クロック生成部11は、基準クロック信号CLKを分周する。
For example, as shown in FIG. 4, the output resolution of the analog signal required by the
以下では、図7を用いて、感光体ドラム43を露光するレーザー光の光量を補正する制御の流れについて説明する。
Hereinafter, the flow of control for correcting the amount of laser light for exposing the
ユーザーによる操作パネル部47の操作等によって複写機能の実行指示が入力され、制御部10によって、原稿読取部5から出力された画像データに従って画像形成部40による画像の形成動作が開始されると(S1)、レーザー制御部23は、レーザー光の光量を調節することなく、予め定められた光量のレーザー光をレーザー光源91に出力させる(S2)。
When the user inputs a copy function execution instruction by operating the
そして、制御部10によって光センサー21から出力された検知信号BDが受信されると(S3;YES)、補正クロック生成部11は、基準発振器70から出力された基準クロック信号を分周して生成した補正クロック信号CVCLKをDAコンバーター22に向けて出力する(S4)。尚、ステップS4において、補正クロック生成部11から出力される補正クロック信号CVCLKの周期は、単位周期Tが視認周期よりも短くなるように予め設定されている。
When the detection signal BD output from the
次に、補正値出力部12は、レーザー光の走査位置に対応する補正値CVDをメモリーから取得してDAコンバーター22に向けて出力する(S5)。
Next, the correction
そして、DAコンバーター22において、PDM信号出力部31は、補正クロック生成部11から入力される補正クロック信号CVCLKと、補正値出力部12から入力される補正値CVDとを用いて、単位周期T当りに、補正値CVDに応じた数のパルスを含むパルス列からなるパルス密度変調信号PDMSをローパスフィルター35に向けて出力する(S6)。
In the
そして、ローパスフィルター35は、PDM信号出力部31から出力されたパルス密度変調信号PDMSを平滑することによってアナログ信号CVAを生成し、当該生成したアナログ信号CVAをレーザー制御部23に向けて出力する(S7)。
The low-
そして、レーザー制御部23は、画像信号生成13から出力される、原稿読取部5から出力された画像データのうち、感光体ドラム43の周面におけるレーザー光の走査位置に形成する潜像の画像データに応じた信号レベルの画像信号VSAを、DAコンバーター22から出力されたアナログ信号CVAの信号レベルに応じて補正して、レーザー光源91から当該補正した信号レベルに応じた光量のレーザー光を出力させる(S8)。
Then, the
そして、制御部10は、1ライン分の露光が完了したか否かを判定し(S9)、1ライン分の露光が完了していないと判定した場合には(S9;NO)、レーザー光による主走査方向への走査を進行させるべく、ステップS4に移行する。
Then, the
一方、制御部10は、ステップS9において、1ライン分の露光が完了したと判定した場合には(S9;YES)、全ライン分の露光が完了したか否かを判定する(S10)。
On the other hand, when it is determined in step S9 that the exposure for one line is completed (S9; YES), the
制御部10は、ステップS10において、全ライン分の露光が完了していないと判定した場合には(S10;NO)、次のライン分の露光を行わせるべく、感光体ドラム43を所定回転角度だけ回転駆動させて、ステップS2に移行する。
When it is determined in step S10 that the exposure for all lines has not been completed (S10; NO), the
一方、制御部10は、ステップS10において、全ライン分の露光が完了したと判定した場合には(S10;YES)、露光部29による感光体ドラム43の露光を終了するとともに、感光体ドラム43を露光するレーザー光の光量の補正の制御を終了する。
On the other hand, when it is determined in step S10 that the exposure for all the lines has been completed (S10; YES), the
このように、ステップS6において、人が視認可能な最大の空間周波数に相当する周期である視認周期よりも短い周期を単位周期Tとするパルス密度変調信号PDMSがPDM信号出力部31から出力され、ステップS7において、当該パルス密度変調信号PDMSの高周波成分をカットしたアナログ信号CVAがローパスフィルターから出力される。したがって、DAコンバーター22から出力されるアナログ信号CVAのリップルは、視認周期よりも短い周期で変動し、つまり、人が視認できない程度に高い周波数で変動するリップルとなる。
As described above, in step S6, the PDM
そして、ステップS8において、レーザー制御部23によって、潜像に対応する画像データに応じて光源部29にレーザー光を出射させることが行われると共に、当該人が視認できない程度に高い周波数で変動するリップルを含むアナログ信号CVAに応じてレーザー光の光量が調節される。このため、当該調整された光量のレーザー光の走査によって形成された潜像を用いて記録媒体に形成された画像に、人が視認できる程度の濃度変化が見られることを回避することができる。
In step S8, the
尚、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置を複写機1に適用する例について説明したが、これに限らず、本発明に係る画像形成装置を、カラー画像形成用のカラープリンターや、スキャナー装置、ファクシミリ装置、プリンター装置及びコピー装置に適用してもよい。
The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the example in which the image forming apparatus according to the present invention is applied to the copying
また、上記実施形態において図1乃至図6に示した構成及び設定は単なる一例に過ぎず、本発明を当該実施形態に限定する趣旨ではない。例えば、PDMカウンター32に備えられたレジスタRは、4ビットのレジスタに限定する趣旨ではなく、8ビットのレジスタで構成してもよい。
In the above embodiment, the configurations and settings shown in FIGS. 1 to 6 are merely examples, and the present invention is not limited to the embodiment. For example, the register R provided in the
1 複写機(画像形成装置)
10 制御部
11 補正クロック生成部
12 補正値出力部
13 レーザー制御部
23 DAコンバーター
29 光源部
31 PDM信号出力部
32 PDMカウンター
33 セレクター
34 論理和演算回路
35 ローパスフィルター
40 画像形成部
42 光走査装置
43 感光体ドラム(感光体)
70 基準発振器
91 レーザー光源
x1〜x4 パルス信号
b1〜b4 ビット
CVD 補正値
PDMS パルス密度変調信号
T 単位周期
1 Copying machine (image forming device)
DESCRIPTION OF
70
Claims (2)
前記感光体の表面を前記レーザー光によって走査する光源部と、
前記感光体に形成された潜像を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
前記レーザー光の光量の補正値を出力する補正値出力部と、
人が視認可能な最大の空間周波数に相当する周期である視認周期よりも短い周期である単位周期当りに前記補正値に応じた数のパルスを含むパルス列からなるパルス密度変調信号を出力するPDM信号出力部と、前記PDM信号出力部から出力された前記パルス密度変調信号の高周波成分をカットしたアナログ信号を出力するローパスフィルターと、を備えたDAコンバーターと、
前記潜像に対応する画像データに応じて前記光源部に前記レーザー光を出射させると共に、前記レーザー光の光量を前記アナログ信号に応じて調節するレーザー制御部と、
を備える画像形成装置。 A photoreceptor having a surface on which a latent image is formed by scanning with laser light;
A light source unit that scans the surface of the photoreceptor with the laser beam;
An image forming unit that forms an image on a recording medium using a latent image formed on the photoreceptor;
A correction value output unit that outputs a correction value of the amount of laser light;
A PDM signal that outputs a pulse density modulation signal composed of a pulse train including a number of pulses corresponding to the correction value per unit period, which is a period shorter than a visual recognition period that is a period corresponding to the maximum spatial frequency visible to a human A DA converter comprising: an output unit; and a low-pass filter that outputs an analog signal obtained by cutting a high-frequency component of the pulse density modulation signal output from the PDM signal output unit;
A laser control unit that emits the laser light to the light source unit according to image data corresponding to the latent image, and adjusts the amount of the laser light according to the analog signal;
An image forming apparatus comprising:
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