JP4377776B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、現像プロセスの条件により1ドットラインの縦横比が異なるため用紙の通紙方向により画像イメージが異なるといった問題がある。
本発明は、かかる課題に鑑み、縦線1ドットラインパターン、横線1ドットラインパターンのテストパターン、及び1ドット孤立テストパターン濃度を検出し、レーザダイオードの光量調整・画像エッジ部でのPWM値補正を行うことにより、縦1ドットラインと横1ドットラインの線幅(縦横比)のばらつき、孤立1ドット径のばらつきを無くして最適な画像を形成する画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明の特徴は、縦横1ドットラインばらつきと、ラインの縦横比ばらつきを画像濃度から判断するために複数のテストパターンを発生するテストパターン生成部を備え、このテストパターン生成部から生成されたテストパターンを感光体に記録し、そのテストパターンの画像濃度を検出して、濃度が同じになるように各ライン毎のパルス幅変調の値を調整するものである。
以下、本発明の構成を4ビームのレーザダイオードアレイ素子を使用したマルチビームレーザ走査光学系を有する画像記録装置での実施例について説明する。
図1は本発明の画像記録装置のレーザ走査光学系ユニットの機構を示す図である。このレーザ走査光学系ユニット100は、レーザダイオードアレイであり主走査方向にほぼ同一位置で感光体ドラム7の回転方向である副走査方向に所定距離離れ、個別に変調制御可能な複数個の発光源が1個のチップ上に配列されているレーザダイオードアレイ1と、レーザビームを平行光とするコリメートレンズ2と、書き込み密度の大きさに応じたスリットを持ち余分なレーザビームをカットするアパ−チャ8と、所定形状のレーザビームに整形するシリンドリカルレンズ3と、レーザビームを偏向走査するポリゴンミラー4と、等角速度運動から等速運動への変換を行う一対のFθレンズ5と、面倒れ補正を行う面倒れ補正レンズ6と、レーザビームを折り返すミラー9と、潜像を形成する感光体ドラム7とを備えて構成される。
またレーザダイオードアレイ1は、複数個の発光源を有しているため、感光体ドラム7の表面に副走査方向(感光体ドラム7の回転方向)Yにピッチ(位置差)を持った複数本のレーザビーム照射軌跡12が描かれる。図1において、感光体ドラム7上を主走査する直前のレーザビームは、感光体ドラム7の表面に対する主走査書き込み領域外の主走査開始点側レーザ光路に設けられたミラー10で反射されて同期知センサ11がレーザビームを検知して同期検知信号を生成して出力する。
図3はレーザダイオードアレイ1の構成を示す図である。1チップ上に一直線上に配置されたレーザダイオード4個(LD1〜LD4)に対して、各レーザダイオードの光量を検出する受光素子(以下PD)1個で構成されている。そしてレーザダイオードLD1〜LD4のそれぞれのカソード側と受光素子のアノード側は共通に接続されてグランド(G)に接続されている。
図4は、レーザダイオード駆動ユニットの構成を示す図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。レーザダイオードアレイ1が、前述した様に4個の発光点1a〜1dを有する4ビーム光源であり、そのレーザダイオードアレイ1とホルダ20と、駆動回路基板30と、押え部材40と、コリメートレンズ2と、アパーチャ8とブラケット70とサブアセンブリ50を1つのユニットとして形成している。
またレーザダイオードアレイ1は、押え部材40をホルダ20の略中央に2個のネジ80にてホルダ20に押さえつける。レーザダイオードアレイ1のホルダ20への取りつけ時には、レーザダイオードアレイ1に設けられている4個の発光点1a〜1dが図示のように矢印Bの副走査方向に1列になる様に図示しない位置決め冶具により固定される。またコリメートレンズ2は、ホルダ20のツバ部に紫外線硬化接着材25を使用して固定する。その際レーザダイオードアレイ1を発光させた状態で、コリメートレンズ2を矢印A、B、Cの3方向に動かし光軸位置とコリメート位置を決定し、その後、紫外線を紫外線硬化接着材25に照射してコリメートレンズ2を固定する。
パルス幅変調部62にて画像データに基づきパルス幅変調された変調信号は、レーザダイオード駆動ユニット63内のレーザダイオード駆動部(LDD1〜LDD4)75に入力される。レーザダイオード駆動部75はPWM変調信号に基づき、レーザダイオードアレイ1内の4ビームレーザダイオード発光源をそれぞれを駆動する。ビデオ信号処理部61内には、ラインメモリ61a、テストパターン生成部61b、タイミング制御部61c、エッジ処理部61dより構成されている。ラインメモリ61aには、各ライン毎の2値画像データが記憶され、画像データはポリゴンモータの回転に同期した同期検知信号を基準に、エッジ処理部61dを経由して、パルス幅変調部62へ送られる。タイミング制御部61cは、同期検知信号69を基準に、ラインメモリ61a、テストパターン生成部61bのタイミング制御を行う。テストパターン生成部61bは、LD1〜LD4の各レーザダイオード毎に横1ドットラインテストパターン(図6:テストパターンA)と、LD1〜LD4全レーザダイオードによる縦横1ドットラインを生成するテストパターン(図7:テストパターンB)及び、エッジ処理部は、LD1〜LD4の各レーザダイオード毎に縦1ドットライン(図8:テストパターンC)を生成する。またレーザダイオード駆動ユニット63はユニット内に配置された、D/Aコンバータ(以下DAC)64及び可変抵抗器65により構成される光量調整手段を有している。
エッジ処理部61dでは、各レーザダイオード毎に、図9に示すように連続する主走査方向の3画素から先端画素・後端画素・連続画素・孤立画素を検出し、それぞれ対応するレジスタを持ち設定値に置き換えることにより各ラインごとのPWM値を個別に変更する。
また他の実施例として、各レーザビーム毎のテストパターンB書き込み時の画像は、同一レーザ発光源のみ点灯している為、図7のような画像になる。この場合、感光体地肌濃度のばらつきの影響がテストパターン濃度の測定に影響して、SN比が悪くなる。そこで、ポリゴンモータによる主走査方向の走査速度は変えずに、副走査方向の線速である感光体の線速を低下(例えば、1/4)させることにより、図8のテストパターンCに近い画像が得ることが可能になる。これにより、図11と同様の手順にてテストパターン濃度を検出して、各レーザダイオードの光量補正、画像エッジ部でのPWM値の補正を行う。
また他の実施例として、1ドット幅ラインテストパターンのみではなく、各レーザダイオード毎の2ドット幅以上の縦ラインテストパターンと横ラインパターンを生成し、図11と同様の手順にてテストパターン濃度を検出して、各レーザダイオードの光量補正、画像エッジ部でのPWM値の補正を行う。2ドット以上を検出する場合、エッジ処理部のパターンマッチングは主走査方向3ドットでは足りない為、注目画素を中心に前後2ドットの5ドットパターンでエッジを検出を行う。
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100からのレーザによって感光体7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7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。
Claims (1)
- 複数のレーザビームにより感光体上を同時に走査してデータ書き込みを行うマルチビーム画像記録装置を備えた画像形成装置であって、
各レーザダイオード毎に作られる同一の間隔の横ラインのパターンである横ラインテストパターンと、各レーザダイオード毎に作られるドットが同一の間隔で独立して生成されるドットテストパターンと、同一の間隔の縦ラインのパターンである縦ラインテストパターンとを生成するテストパターン生成部と、
各レーザダイオードの各ライン毎の駆動時間のパルス幅変調の値を調整するエッジ処理部と、
前記各レーザダイオード毎の光量を調整する光量調整手段と、
前記感光体上に形成された、前記横ラインテストパターン、前記ドットテストパターン、前記縦ラインテストパターンの画像濃度を検出する画像濃度検出手段と、
前記画像記録装置を制御する制御手段と、
を備え、
前記テストパターン生成部は、各レーザ毎に前記横ラインテストパターンを生成し、前記画像濃度検出手段は各レーザダイオード毎の前記横ラインテストパターンの濃度を検出し、前記光量調整手段は各レーザダイオード毎の前記横ラインテストパターン濃度が等しくなるように各レーザダイオード毎の光量を調整し、
前記横ラインテストパターンを用いた光量の調整後、前記テストパターン生成部は、各レーザダイオード毎にドットテストパターンを生成し、前記画像濃度検出手段は各レーザダイオード毎の前記ドットテストパターンの濃度を検出し、前記光量調整手段は各レーザダイオード毎の前記ドットテストパターン濃度が等しくなるように各レーザダイオード毎の光量を再調整し、
前記ドットテストパターンを用いた光量の調整後、前記テストパターン生成部は各レーザダイオード毎に前記横ラインテストパターンを生成し、前記画像濃度検出手段は前記各レーザダイオード毎の横ラインテストパターンの濃度を検出し、前記制御手段は、前記レーザダイオード毎の前記横ラインテストパターンの濃度を記憶手段に記憶させ、その後前記テストパターン生成部は前記縦ラインテストパターンを生成し、前記画素濃度検出手段は該縦ラインテストパターンの濃度を検出し、前記エッジ処理部は前記記憶した各レーザダイオード毎の前記濃度と、前記縦ラインテストパターンの濃度が等しくなるように、前記各レーザダイオードの各ライン毎の駆動時間のパルス幅変調の値を調整することを特徴とする画像形成装置。
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