JP2016187950A - 画像形成装置及び画像形成制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このような画像形成を実現するために、モータの回転を駆動ギアで減速して像担持体を回転させるようにしている。
図9は像担持体の回転速度が発生していない状態で、同じ濃度のドットを均等に画像形成した状態を模式的に示している。なお、図9において、主走査方向をH、副走査方向をVとしている。また、各ドットの周囲の枠は、ずれが生じていないことを模式的に示す補助線である。
このような像担持体の回転速度の変化により、副走査方向走査速度が上昇すれば、副走査方向の画素間隔が広がってしまい、濃度が低下した状態になる。この様子を図11に示す。
そして、1枚の用紙の画像形成において、副走査方向走査速度の変化として、上昇と低下とが発生したとすると、図13のように副走査方向に濃淡が発生した状態の画質劣化が生じることになる。また、このような副走査方向の速度変化がカラー画像形成装置で発生すると、各色の濃度変化が最終的には色むら(色の変化)となって発生する。
また、以上の特許文献2では、感光体ドラムの回転軸から速度変化を検出し、画像データにフィードバックすることによって、作像する位置を補正している。しかし、画像データに補正量をフィードバックする場合には、処理(画像データの修正から光ビームの発生まで)に時間が掛かるため、像担持体1周期で周期的に発生する変動には対処可能である。しかし、リアルタイムに変化するような、非規則的な像担持体の速度変化に対処することができない。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、画像形成装置の像担持体駆動部における各種変動によって生じる副走査方向の速度変化に起因する画質の劣化を軽減させることが可能な画像形成装置及び画像形成制御方法を実現することを目的とする。
(1)本発明の一側面が反映された画像形成装置は、光ビームの照射により表面に画像が形成される像担持体と、パルス信号に応じて発光する前記光ビームを前記像担持体表面の第1走査方向に繰り返し照射する露光部と、前記第1走査方向と直交する第2走査方向に前記像担持体表面を移動させる像担持体駆動部と、前記像担持体の表面の前記第2走査方向の移動速度を検出する速度検出部と、前記露光部において画像データに応じた前記光ビームを発生させる前記パルス信号を生成するパルス処理部と、前記速度検出部で検出された前記移動速度に応じて生じる濃度変化を相殺するように前記パルス処理部で生成するパルス信号を補正する制御部と、を有する。
(7)上記(1)−(6)において、前記パルス処理部は、基準パルスを遅延部により複数段階に遅延させた遅延信号を出力し、前記基準パルスに位相が合致する前記遅延部の複数の遅延信号間の段数から前記遅延部の同期状態を算出し、前記同期状態と前記画像データとから、補正されたパルス信号の立ち上がりと立ち下がりとに該当する遅延信号の段数を決定し、決定された遅延信号を選択することで前記パルス信号を生成する。
(1)本発明の画像形成装置と画像形成制御方法では、像担持体の表面の第2走査方向の移動速度を速度検出部で検出し、検出された像担持体の移動速度に応じて生じる濃度変化を相殺するように、パルス信号を補正する。ここで、像担持体の速度変動を直接検出しており、かつ、画像データではなく光ビームを生じさせるパルス信号を直接補正しているため、像担持体駆動部における各種変動によって生じる副走査方向の速度変化に起因する画質の劣化が軽減される。
〔実施形態の装置構成〕
以下、本実施形態の画像形成装置100の主要部の構成を図1に基づいて詳細に説明する。
記憶部103は、画像形成プログラムや調整プログラム等の各種プログラムや調整パターンデータ等の各種パラメータを記憶しておく。この実施形態では、記憶部103は、像担持体駆動速度変動のパターンデータなども記憶する。
なお、像担持体181上で主走査方向(第一走査方向)に光ビームが走査される際に、この像担持体181が主走査方向(第1走査方向)と直交する方向(副走査方向:第2走査方向)に回転することで副走査が実行される。
〔実施形態の動作〕
図2は画像形成装置100により画像形成を実行した際の、ある時刻における像担持体181表面の副走査方向速度の一例を示す特性図である。既に説明したように、像担持体181を駆動する駆動ギア192g1〜192g2の精度(真円度)、駆動ギア192g1〜192g2の熱による変形、駆動ギア192g1〜192g2の負荷による変形、駆動ギア192g1〜192g2の摩耗などによる変形など、各種の要因によって、像担持体181の副走査方向速度にムラが生じる場合がある。そして、以上の様な各種の要因が絡み合っているため、像担持体181の1回転毎に繰り返されるような周期的な速度変動とは異なっている。すなわち、像担持体181の副走査方向速度自体が微妙に上下するような不規則な変化が生じることがある。
ここで、LD171から照射する光ビームは、PWM処理部130で生成されるPWM信号に応じたものである。このため、副走査方向速度が基準より高速であって像担持体181に形成されるドットの副走査方向間隔が開いて、濃度が低下する場合(図11参照)には、制御部101は、低下した濃度を補えるように、PWM処理部130で生成されるPWM信号のパルス幅を増大させる。
また、以上の様に、副走査方向速度の周期的パターンを記憶部103に記憶した場合であって、速度検出部140で検出される移動速度が周期的パターンと乖離を生じていると認められる場合には、制御部101は、検出される移動速度についての周期的パターンの記憶部103への記憶を更新する。このようにすると、検出値と最新の周期的パターンとの両方に基づいて、リアルタイムに変化する像担持体速度変化を的確に対処することができる。
上述したように、刻々と変化する像担持体181の副走査方向速度に追従して、リアルタイムでPWM信号のパルス幅を補正する必要がある。
この場合、切り替え制御部1305は演算をし、選択部1306は遅延信号の選択をするだけであり、瞬時に所望のパルス幅のPWM信号を生成することができる。また、ディレイチェーン部1303の遅延状態が変化したとしても、同期検出部1304が同期状態から遅延時間を算出しているため、ディレイチェーン部1303の遅延時間の変化がPWM信号のパルス幅に影響を与えることは無い。
〔その他の実施形態〕
以上の実施形態では、像担持体駆動部190に使用される駆動ギア等によって生じる副走査方向速度の変動を想定していたが、これに限定されるものではない。例えば、モータ181Mによるダイレクトドライブである場合に、モードの回転数偏差(ジッタ)によるものであっても、本実施形態を適用することが可能である。
101 全体制御部
103 記憶部
105 操作表示部
110 画像データ記憶部
120 画像処理部
125 補正値算出部
130 レーザ駆動部
140 プリントエンジン
170 光学系
Claims (8)
- 光ビームの照射により表面に画像が形成される像担持体と、
パルス信号に応じて発光する前記光ビームを前記像担持体表面の第1走査方向に繰り返し照射する露光部と、
前記第1走査方向と直交する第2走査方向に前記像担持体表面を移動させる像担持体駆動部と、
前記像担持体の表面の前記第2走査方向の移動速度を検出する速度検出部と、
前記露光部において画像データに応じた前記光ビームを発生させる前記パルス信号を生成するパルス処理部と、
前記速度検出部で検出された前記移動速度に応じて生じる濃度変化を相殺するように前記パルス処理部で生成するパルス信号を補正する制御部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、
前記速度検出部で検出される前記移動速度の変化の傾向を参照し、光ビームを照射する時点での前記移動速度の推測値を求め、
当該推測値に応じて生じる濃度変化を相殺するように前記パルス処理部で生成するパルス信号を補正する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 各種データを記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、
前記速度検出部で検出される前記移動速度について周期的パターンを繰り返す場合には少なくとも1周期分の変化を前記記憶部に記憶しておき、
前記速度検出部で検出される前記移動速度を前記周期的パターンに当て嵌めて、光ビームを照射する時点での前記移動速度の推測値を求め、
当該推測値に応じて生じる濃度変化を相殺するように前記パルス処理部で生成するパルス信号を補正する、
ことを特徴とする請求項1−2のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、
前記速度検出部で検出される前記移動速度について周期的パターンを繰り返す場合には少なくとも1周期分の変化を前記記憶部に記憶しておき、
前記速度検出部で検出される前記移動速度が前記周期的パターンと乖離を生じている場合には、前記速度検出部で検出される前記移動速度について前記記憶部の周期的パターンの記憶を更新する、
ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記露光部が、前記第1走査方向に照射する前記光ビームとして前記第2方向に並べられた複数のnの前記光ビームにより並行して行う場合に、
前記制御部は、
直前の第n番目の前記光ビームに隣接する第1番目の光ビームについて、前記速度検出部で検出された前記移動速度に応じて生じる濃度変化を相殺するように前記パルス処理部で生成するパルス信号を補正する、
ことを特徴とする請求項1−4のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、
前記画像データの属性又は前記画像データの認識結果を示す属性情報を参照し、隣接する画素と異なる属性又は隣接する画素と異なる認識結果が存在する場合には、前記移動速度に応じる補正を実行しない、
ことを特徴とする請求項1−5のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記パルス処理部は、
基準パルスを遅延部により複数段階に遅延させた遅延信号を出力し、
前記基準パルスに位相が合致する前記遅延部の複数の遅延信号間の段数から前記遅延部の同期状態を算出し、
前記同期状態と前記画像データとから、補正されたパルス信号の立ち上がりと立ち下がりとに該当する遅延信号の段数を決定し、
決定された遅延信号を選択することで前記パルス信号を生成する、
ことを特徴とする請求項1−6のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 光ビームの照射により表面に画像が形成される像担持体と、
パルス信号に応じて発光する前記光ビームを前記像担持体表面の第1走査方向に繰り返し照射する露光部と、
前記第1走査方向と直交する第2走査方向に前記像担持体表面を移動させる像担持体駆動部と、
前記像担持体の表面の前記第2走査方向の移動速度を検出する速度検出部と、
前記露光部において画像データに応じた前記光ビームを発生させる前記パルス信号を生成するパルス処理部と、
を有する画像形成装置を制御する画像形成制御方法であって、
前記速度検出部で検出された前記移動速度に応じて生じる濃度変化を相殺するように前記パルス処理部で生成するパルス信号を補正する、
ことを特徴とする画像形成制御方法。
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