JP5545161B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、ファクシミリ装置、プリンタ、複写機、及び複合機を含む画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus including a facsimile machine, a printer, a copying machine, and a multifunction machine.
光源から射出したレーザ光を光偏向手段によって偏向させながら反射させ、その反射させたレーザ光を感光体等の像担持体上に走査させることによって像担持体上に画像を形成するファクシミリ装置、プリンタ、複写機、複合機を含む画像形成装置がある。
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。
Facsimile apparatus and printer for forming an image on an image carrier by reflecting the laser beam emitted from the light source while deflecting it by a light deflecting means and scanning the reflected laser beam on an image carrier such as a photosensitive member There are image forming apparatuses including copiers and multifunction machines.
In such an image forming apparatus, an apparatus using a polygon mirror or a galvanometer mirror that deflects the reflection direction of the laser beam by rotating it with a motor as the light deflecting unit is well known. There is an image forming apparatus using a vibrating mirror that is expected to have an energy saving effect.
上記振動ミラーは、半導体製造技術を基にした微小電子機械システム(micro electro mechanical system:MEMS)技術により、シリコン基板に振動ミラー部とそれを軸支するねじり梁部とを一体的に形成し、振動ミラー部に電圧を印加して共振による往復振動をさせ、振動ミラー部に入射されたレーザ光を偏向させながら反射するミラー(「MEMSミラー」とも呼ぶ)であり、振動ミラー部を振動させる駆動のための消費電力が大幅に少なくでき、省エネ効果が見込まれるものである。 The vibrating mirror is formed by integrally forming a vibrating mirror portion and a torsion beam portion that pivotally supports it on a silicon substrate by a micro electro mechanical system (MEMS) technology based on semiconductor manufacturing technology. This is a mirror (also called “MEMS mirror”) that applies a voltage to the oscillating mirror to cause reciprocal oscillation by resonance and deflects the laser light incident on the oscillating mirror, and also drives the oscillating mirror to vibrate. Therefore, the power consumption can be greatly reduced, and the energy saving effect is expected.
しかし、今までの振動ミラーを用いた画像形成装置では、感光体を含む像担持体上に対して一方向にのみレーザ光を走査する片側走査では、画像の書き込みが非効率になるので、像担持体上に対してレーザ光を往復走査すると、像担持体上の主走査方向に生じるレーザ光の走査線の傾きが往路と復路とで逆になり、その結果、往路と復路とが隣接する部分では主走査方向の両端で画像の形成密度の粗密が生じ、像担持体上に形成された画像の主走査方向の両端に濃度ムラが発生するという問題があった。 However, in conventional image forming apparatuses using a vibrating mirror, image writing becomes inefficient in one-sided scanning in which laser light is scanned only in one direction on the image carrier including the photosensitive member. When the laser beam is reciprocally scanned on the carrier, the inclination of the scanning line of the laser beam generated in the main scanning direction on the image carrier is reversed between the forward path and the backward path. As a result, the forward path and the backward path are adjacent to each other. In the portion, there is a problem that density of image formation is dense at both ends in the main scanning direction, and density unevenness occurs at both ends in the main scanning direction of the image formed on the image carrier.
図13は、振動ミラーを用いて2つのレーザ光を像担持体上に対して往復走査した場合の説明図である。
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。
FIG. 13 is an explanatory diagram when two laser beams are reciprocally scanned on the image carrier using a vibrating mirror.
The effective scanning width Dp between the effective scanning end L and the effective scanning end R in the figure corresponds to the image area on the image carrier, and the line La1 and the line La1 in the direction indicated by the arrow in the main scanning direction in the figure by two laser beams. Scan La2 and move it in the sub-scanning direction by a predetermined line sensor, scan lines Lb1 and Lb2 in the direction opposite to the folded main scanning direction, scan the lines Lc1 and Lc2 in the main scanning direction in the same way, and turn up When the lines Ld1 and Ld2 are scanned in the direction opposite to the main scanning direction, the portion indicated by the solid line frame A in the drawing has a gap in the interval between adjacent lines (portions where the image is formed). The density of the formed image is reduced and the density of the formed image is reduced. In the portion indicated by the solid line frame B in the figure, a part of the adjacent line is overlapped, and the density of the formed image is increased. Darkens, in the main scanning direction of the image Uneven density is generated in the end.
そこで従来、上述のような振動ミラーを用いた画像形成装置として、光源ユニットからのレーザ光の光路を副走査方向へ切り替える光路切替手段を設け、その光路切替手段が行う副走査方向への切り替えにより、振動ミラーによるレーザ光の主走査方向への往路走査と、復路走査をそれぞれ異なる被走査面となる感光体面上に行って、1感光体面上で往路と復路の走査線がジグザグにならないようにして往復走査を行えるようにした画像形成装置(例えば、特許文献1参照)が提案されている。 Therefore, conventionally, as an image forming apparatus using the vibrating mirror as described above, an optical path switching unit that switches the optical path of the laser light from the light source unit in the sub-scanning direction is provided, and the optical path switching unit performs switching in the sub-scanning direction. The forward scanning in the main scanning direction of the laser beam by the oscillating mirror and the backward scanning are performed on the photosensitive surface which is a different surface to be scanned, so that the scanning lines of the forward and backward paths are not zigzag on one photosensitive body surface. An image forming apparatus that can perform reciprocating scanning (see, for example, Patent Document 1) has been proposed.
しかしながら、上述した従来の画像形成装置では、振動ミラーの往路走査と復路走査とでそれぞれ異なる感光体面上を走査するので、1つの感光体面上に対しては片側走査と変らず、感光体に対する画像の書き込みが非効率であるという点は未だ解消できていないという問題があった。
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。
However, in the above-described conventional image forming apparatus, since the different surface of the photosensitive member is scanned by the forward scanning and the backward scanning of the vibrating mirror, the single-side scanning is not changed on one photosensitive member surface, and the image on the photosensitive member is not changed. The problem of the inefficiency of writing has not been solved yet.
The present invention has been made in view of the above points. When an image is written by reciprocating a laser beam with respect to the same scanning surface using a vibrating mirror, the main image formed on the scanning surface is recorded. It is an object of the present invention to reduce density unevenness generated at the image edge in the scanning direction.
この発明は上記の目的を達成するため、複数の光源と、上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、上記光偏向手段によって偏向された上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を備えた画像形成装置において、上記各光を上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、上記往路と復路の走査ライン毎に、往路走査と復路走査の被走査面上での副走査方向の点灯間隔が狭い位置においては露光エネルギーが小さく、その点灯間隔が広い位置では露光エネルギーが大きくなるように、かつ、及び上記各光源の各チャネル毎に、上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上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画像形成装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of light sources, light deflecting means for deflecting the light emitted from each light source so as to reciprocately scan in the main scanning direction on the surface to be scanned, and the light deflecting means. In the image forming apparatus provided with an image forming unit that guides the light deflected by the light beam on the same scanning surface in the forward path and the backward path and forms an image, the light on the main scanning surface on the same scanning surface When the reciprocating scan is performed in the scanning direction, the exposure energy is small at a position where the lighting interval in the sub-scanning direction is narrow on the scanned surface of the forward scan and the backward scan for each of the forward and backward scan lines. The exposure energy applied to the surface to be scanned is increased stepwise in the scanning direction within the effective scanning width so that the exposure energy becomes large at a position where the lighting interval is wide and for each channel of each light source. Or to be smaller To provide an image forming apparatus provided with control means for varying the pulse width during light emission of each light.
また、上記制御手段は、上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、そのテーブルに記憶された値に基いて上記各光の発光時のパルス幅を変化させる手段を含むようにするとよい。 Further, the control means includes a table storing values for changing the pulse width, and means for changing the pulse width at the time of light emission based on the values stored in the table. Good.
さらに、上記テーブルに記憶した値は、上記パルス幅の補正値の下限値:Lvl_L、上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、上記光源のチャネル数:N、上記有効走査幅内における画素数:Dp、上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、上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)、および上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、上記主走査位置x毎の補正値:Rx=((2)−(1))/Dp×x+(1)を満たすように設定した値にするとよい。 Further, the values stored in the table are the lower limit value of the correction value of the pulse width: Lvl_L, the upper limit value of the correction value of the pulse width: Lvl_H, the channel number value to be corrected: n, and the number of channels of the light source: N The number of pixels within the effective scanning width: Dp, the main scanning position when the left end L with respect to the main scanning direction on the scanned surface is 0, x, the main scanning direction on the scanned surface The pulse width of the left end portion L: (Lvl_L) + (n−1) × {(Lvl_H) − (Lvl_L)} / (N−1) (1) and the scanned surface Pulse width at the right end R with respect to the upper main scanning direction: (Lvl_H) − (n−1) × {(Lvl_H) − (Lvl_L)} / (N−1) (2) , Correction value for each main scanning position x: Rx = ((2) − (1)) / Dp × A value set to satisfy x + (1) may be used.
また、上記被走査面上に上記往復走査により上記有効走査幅の両端部にラインとして形成されたパターン画像の濃度を検知する検知手段と、その検知手段によって検知された濃度に基いて、その濃度が薄い部分では露光エネルギーを大きくするように、その濃度が濃い部分では露光エネルギーを小さくするように、上記パルス幅を補正する補正手段を設けるとよい。 Further, detection means for detecting the density of the formed pattern image at both ends as a line of the effective scanning width by the reciprocating scanning in the surface to be scanned, based on the concentration detected by the detection means, the concentration It is preferable to provide a correction means for correcting the pulse width so that the exposure energy is increased in a thin portion, and the exposure energy is decreased in a dark portion .
この発明による画像形成装置は、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することができる。 In the image forming apparatus according to the present invention, when an image is written by reciprocally scanning the same scanning surface with laser light using a vibrating mirror, the image is formed at the image end in the main scanning direction of the image formed on the scanning surface. Density unevenness can be reduced.
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
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。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a diagram showing the internal configuration of a digital color copying machine which is an embodiment of the image forming apparatus of the present invention.
The digital
給紙部2は、複数のトレイ部6を備えており、プリント、コピー時に、搬送手段7によって各トレイ部6の用紙65を画像形成部5へ給紙する。
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。
The
The
The
画像形成部5は、中間転写ベルト8が設けられており、その周りには4個の感光体(ドラム状の感光体の場合「感光体ドラム」とも呼ぶ)9y〜9kが並べて配置されている。
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。
The
The
また、感光体9cは、表面にシアン(C)のトナー画像が書き込まれ、そのシアン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9kは、表面にブラック(K)のトナー画像が書き込まれ、そのブラック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。
The
That is, the
中間転写ベルト8は、各感光体9y〜9kのいずれか1つに書き込まれた単色のトナー画像が転写、各感光体9y〜9kに書き込まれた複数の色のトナー画像が重ねて転写される画像担持体である。
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。
The
In addition to the
画像形成部5には、各感光体9y〜9kの周りに、各感光体9y〜9kのそれぞれの表面を帯電処理する各帯電装置10y〜10kと、それぞれの感光体9y〜9kの表面に形成された静電潜像をそれぞれの色のトナーで可視像化する各現像装置(「現像ユニット」とも呼ぶ)11y〜11kと、各感光体9y〜9k上にそれぞれ形成されたトナー像(可視像)を中間転写ベルト8上に重ねるように転写した後に各感光体9y〜9kに残ったトナーを回収する各クリーニング装置12y〜12kをそれぞれ設けている。
The
また、各感光体9y〜9kのそれぞれの表面上に静電潜像を形成する光源ユニットと振動ミラーと複数のレンズを含む露光部を備えた露光ユニット(「書き込みユニット」とも呼ぶ)である露光装置20が設けられている。
An exposure unit (also referred to as a “writing unit”) including an exposure unit including a light source unit that forms an electrostatic latent image on each surface of each of the
このデジタルカラー複写機1は、フルカラー印刷(「FC印刷」と略称する)の場合、中間転写ベルト8に、各感光体9y〜9kに書き込まれた各トナー画像を重ねるように転写し、フルカラーのトナー画像を形成する。また、モノクロ印刷(「Bk印刷」と略称する)の場合、中間転写ベルト8に、感光体9kに書き込まれたブラックのトナー画像を転写し、モノクロのトナー画像を形成する。
In the case of full-color printing (abbreviated as “FC printing”), the digital
一方、給紙部2のトレイ部6から搬送手段7によって搬送された用紙(転写紙)65は、レジストローラ部13において一旦停止し、中間転写ベルト8の回転と同期をとって再給紙され、転写ローラ部14によって中間転写ベルト8上のトナー像を用紙65に転写する。トナー像が転写された用紙65は定着装置(「定着ユニット」とも呼ぶ)15によって定着処理され、最後に排紙手段16によって排紙収納部17に排出される。
On the other hand, the sheet (transfer sheet) 65 conveyed from the
次に、このデジタルカラー複写機1の露光装置20の光学系の構成について、図3を参照して説明する。
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。
Next, the configuration of the optical system of the
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration example of the optical system of the
The
In the first embodiment, a case in which two light sources are provided will be described. However, a digital color copying machine having three or more light sources can be similarly implemented.
感光体9y、9m、9c、9kはそれぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及び黒(K)4色のトナー画像を形成する像担持体であり、前述したデジタルカラー複写機1の画像形成部5に設けられている。
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。
The
The
光源ユニット22も、上述と同様に発光素子とコリメータレンズ等からなる2個の光源22c、22kを上下に並べて備えており、その各光源22c、22kから出射される2本のレーザ光をミラー25で偏向させた後、シリンダレンズ24を通して振動ミラー23に入射させる。
Similarly to the above, the
振動ミラー23は、マイクロスキャナとも呼ばれ、MEMS技術を利用して作成される超小型の振動ミラーであり、シリコンからなる支持基板23aにミラーとなる可動片23bが弾性支持されており、可動片23bの端面には可動電極が設けられ、支持基板23aの可動電極に対向する位置に固定電極が設けられている。
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。
The
By applying a periodically intermittent voltage between the movable electrode and the fixed electrode, the
That is, the
この振動ミラー23に入射する4本のレーザ光は上下方向に少しずつ位置がずれており、光源ユニット21からの2本のレーザ光と光源ユニット22からの2本のレーザ光とは入射角も若干異なっている。
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。
The positions of the four laser beams incident on the
An
振動ミラー23による反射光は全てfθレンズ26を透過し、光源ユニット21の光源21yからのレーザ光は、折り返しミラー27によって下方に折り返すように偏向されて感光体9yに向けられ、透過窓31を通して出射して感光体9yを露光する。
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。
All the reflected light from the
The laser light from the
一方、光源ユニット22の光源22cからのレーザ光は、折り返しミラー29によって斜め下方に折り返すように偏向され、透過窓33を通して出射し、第2ミラー36によってさらに下方は偏向されて感光体9c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。
On the other hand, the laser light from the
The laser light from the
さらに、振動ミラー23によって偏向走査されてfθレンズ26を通ったレーザ光を、その走査領域中における画像を書き込むための画像領域外の一方の折り返し点側の所定位置(書き込み開始端より手前側の位置)で受ける第1の光検知センサである先端同期検知センサ(「先端同期センサ」ともいう)38と、他方の折り返し点側の所定位置(書き込み終了端より後側の位置)で受ける第2の光検知センサである後端同期検知センサ(「後端同期センサ」ともいう)39が配置されている。
Further, the laser beam deflected and scanned by the
この先端同期センサ38と後端同期センサ39は、いずれもフォトダイオード又はフォトトランジスタ等の光検知センサ(光電変換素子)と信号波形整形回路とからなり、レーザ光を検知したときにその光量に応じた電気信号を出力し、その各出力信号を整形して先端同期検知信号と後端同期検知信号を得るが、以下の説明では説明を簡略化するため、先端同期センサ38と後端同期センサ39が、それぞれレーザ光を検知したときに、その検出信号を同期検知信号として出力するものとして説明する。
Each of the front
振動ミラー23によって偏向走査される4本のレーザ光は上下方向に若干ずれているので、実際は主走査の開始端より手前側と終了端より後側の所定位置で、4本のレーザ光をいずれも入射できるようにそれぞれシリンダミラーを配置し、その各シリンダレンズによって集光された光を先端同期センサ38及び後端同期センサ39が検知して、それぞれ同期検知信号を出力するが、図示の都合でシリンダミラーを省略して示している。
Since the four laser beams deflected and scanned by the
また、光源ユニット21からのレーザ光と光源ユニット22からのレーザ光とは、振動ミラー23への入射角を変えており、その反射光が先端同期センサ38及び後端同期センサ39に受光されるタイミングがずれる。そのため、先端同期センサ38及び後端同期センサ39から出力する各同期検知信号が時系列的なパルス信号になるので、分離することができる。
Further, the laser light from the
次に、このデジタルカラー複写機1の露光装置20の制御系の実施例1の構成について、図1を参照して説明する。
〔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。
Next, the configuration of the first embodiment of the control system of the
[Example 1]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of the first embodiment of the control system of the
露光装置20の制御系の内部構成は、CPU、ROMおよびRAMを含むマイクロコンピュータによって実現され、図1に示すように、ラインメモリ40、ルックアップテーブル(LUT)回路41、パルス幅変調(PWM)回路42、光源ユニット(U)ドライバ43、及びメモリ制御回路44からなり、これらが、各レーザ光を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、往路と復路の走査ライン毎に、及び各光源の各チャネル毎に、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光の発光時のパルス幅を変化させる制御手段の機能を果たす。
The internal configuration of the control system of the
また、光学系の光源ユニット(U)21、22、振動ミラー23、感光体9、先端同期センサ38、及び後端同期センサ39も併せて図示する。なお、図2及び図3で示した感光体9y〜9kを、図1では説明を簡略にするために1つにまとめて図示する。
In addition, the light source units (U) 21 and 22 of the optical system, the
図1では図示を省略した帯電装置により感光体9y〜9kがそれぞれ帯電された後、光源ユニット21、22より出射されたレーザ光は、振動する振動ミラー23により感光体9y〜9k上の主走査方向にそれぞれ偏向走査で往復走査され、図示を省略したレンズを介して感光体9y〜9k面上にそれぞれ結像され、感光体9y〜9k面上にそれぞれ静電潜像が形成される。
In FIG. 1, after the
以後、図示を省略した現像装置のトナーによる静電潜像の現像、顕像化された画像の転写装置による転写材への転写、転写材に転写された画像の定着装置よる定着等、公知の画像形成プロセスを経て、画像が転写された転写材が出力される。
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。
Thereafter, development of an electrostatic latent image with toner of a developing device (not shown), transfer of a visualized image to a transfer material by a transfer device, fixing of an image transferred to the transfer material by a fixing device, etc. Through the image forming process, a transfer material onto which the image has been transferred is output.
The
The memory control circuit 44 reads out the image data from the
LUT回路41は、ラインメモリ40から受け取った画像データを画像領域について複数の分割領域に分割し、その各分割領域毎に予め設定されたレーザ光のパルス幅、そのパルス幅でレーザ光の照射を開始するパルス開始位置信号を、PWM回路42へ送る。
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。
The
Here, the internal configuration of the
FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of the
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the pulse width stored in each of the
図6は、主走査方向に分割した各領域と16個のLUT(LUT0〜LUT15)との対応関係の説明図である。
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。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a correspondence relationship between each area divided in the main scanning direction and 16 LUTs (LUT0 to LUT15).
As shown in FIG. 4, the
The
主走査位置カウンタ48は、図示を省略したクロック発生器から入力される書き込みクロックに基いて第1セレクタ45と第2セレクタ47へ分割位置信号を出力し、先端同期センサ38及び後端同期センサ39から同期検知信号が入力される度に分割位置信号をリセットすると共に、第1セレクタ45に対して第0LUT46a〜第15LUT46pの選択方向を切り替える信号を送る。先端同期センサ38の同期検知信号が入力されると、第0LUT46aから第15LUT46pへ選択するように切り替える切替信号を、後端同期センサ39の同期検知信号が入力されると、第15LUT46pから第0LUT46aへ選択するように切り替える切替信号をそれぞれ送る。
The main scanning position counter 48 outputs a division position signal to the
第1セレクタ45は、主走査位置カウンタ48から入力される分割位置信号に基いて、画像データを画像領域について複数の分割領域に分割し、各分割領域に対応する第0LUT46a〜第15LUT46pへそれぞれ分割した画像データを供給する。その際、主走査位置カウンタ48から第0LUT46aから第15LUT46pへ選択するように切り替える切替信号を受け取ると、分割した画像データをそれぞれ第0LUT46aから第15LUT46pへ順に送り、主走査位置カウンタ48から第15LUT46pから第0LUT46aへ選択するように切り替える切替信号を受け取ると、分割した画像データをそれぞれ第15LUT46pから第0LUT46aへ順に送る。
The
第0LUT46a〜第15LUT46pは、第1セレクタ45から画像データが供給されると、予め記憶しているレーザ光を発生する際のパルス幅を示すパルス幅信号(図中「パルス幅」とのみ記載する)とそのパルス幅でレーザ光の照射を開始するパルス開始位置を示すパルス開始位置信号(図中「パルス開始位置」とのみ記載する)とを第2セレクタ47へそれぞれ出力する。
When the image data is supplied from the
第2セレクタ47は、画像データを画像領域について第0LUT46a〜第15LUT46pから入力したパルス幅信号とパルス開始位置信号を、主走査位置カウンタ48から入力される分割位置信号に基いて、図1に示したPWM回路42へ順次出力する。
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。
The
In the first embodiment, the case where image data is divided into 16 divided areas with respect to the image area is shown, and the LUTs corresponding to the divided areas are the
第0LUT46a〜第15LUT46pには、例えば、図5に示すように、a〜(a−15α)の各パルス幅がそれぞれ記憶されており、aは、通常の円の画素(ドット)を形成するためのパルス幅であり、αは通常の円の画素を楕円状に細らせるための係数であり、パルス幅をaから(a−15α)まで、あるいは、(a−15α)からaまで段階的に変化させることができる。なお、αはa<15αを満たすように設定する。
For example, as shown in FIG. 5, the
図6に示すように、レーザ光の照射の往路の場合、図4の主走査位置カウンタ48が、図6の(a)の同期検知信号(先端同期検知センサ38からの同期検知信号)の入力により、予め設定されたオフセット後、第1セレクタ1に第0LUT46aから第15LUT46pまで順に選択する切替信号を送り、図6の(b)にそれぞれ0〜15で示すように、図4の第1セレクタ45に分割位置信号を供給し、図4の第1セレクタ45は、各分割位置信号毎に画像データを分割して、図4の第0LUT46a〜第15LUT46pの順にそれぞれ供給する。
As shown in FIG. 6, in the case of laser beam irradiation, the main scanning position counter 48 in FIG. 4 inputs the synchronization detection signal (synchronization detection signal from the tip synchronization detection sensor 38) in FIG. , After the preset offset, a switching signal for sequentially selecting from the
そして、図6の(c)に示すように、図4の第0LUT46a〜第15LUT46pは、それぞれ自LUTに対して供給された画像データについてその画像データに対するレーザ光を発生する際の往路の際のパルス幅とそのパルス幅でレーザ光の照射を開始するパルス開始位置を図1のPWM回路42へ出力する。
Then, as shown in FIG. 6C, the
さらに、レーザ光の照射の復路の場合、図4の主走査位置カウンタ48が、図6の(a)の同期検知信号(今度は後端同期検知センサ39からの同期検知信号)の入力により、予め設定されたオフセット後、第1セレクタ1に第15LUT46pから第0LUT46aまで順に選択する切替信号を送り、図6の(b)にそれぞれ0〜15で示すように、図4の第1セレクタ45に分割位置信号を供給し、図4の第1セレクタ45は、各分割位置信号毎に画像データを分割して、図4の第15LUT46p〜第0LUT46aの順にそれぞれ供給する。
Further, in the case of the return path of the laser light irradiation, the main scanning position counter 48 in FIG. 4 receives the synchronization detection signal (in this case, the synchronization detection signal from the rear end synchronization detection sensor 39) in FIG. After the preset offset, a switching signal for sequentially selecting from the
そして、図6の(d)に示すように、図4の第15LUT46p〜第0LUT46aは、それぞれ自LUTに対して供給された画像データについてその画像データに対するレーザ光を発生する際の復路の際のパルス幅とそのパルス幅でレーザ光の照射を開始するパルス開始位置を図1のPWM回路42へ出力する。
Then, as shown in FIG. 6D, the
図1に戻り、PWM回路42は、図5に示した各パルス幅のレーザ光で発光させる露光時間を示すパルス幅信号を出力可能であり、LUT回路41から受け取ったパルス幅信号とパルス位置信号に基づき、光源Uドライバ43へPWM信号を送る。このPWM信号は、ビデオクロック信号に同期して出力される。なお、分割領域内の描画しない画素に対応する光源を点灯しないPWM信号を光源Uドライバ43へ出力する。
Returning to FIG. 1, the
光源Uドライバ43は、パルス位置信号によって光源U21、22を発光させる駆動電流を出力し、その出力をパルス幅信号で示される露光時間だけ維持した後、オフセット電流を出力して光源U21、22の発光を止める。
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。
The light
The
The
上述のようにして、画像データを複数の分割領域に分割し、その各分割領域毎に設定されたパルス幅で往路と復路のレーザ光の照射を開始することにより、同一の被走査面、例えば、感光体9y上に対する往路では、副走査方向の上流の光源に関してレーザ光のパルス幅を通常から徐々に小さく(狭く)していき、復路で副走査方向の下流の光源に関してレーザ光のパルス幅を最も小さくした状態から徐々に通常のパルス幅まで戻していくことにより、感光体9y上の主走査方向の画像端で、画像の形成密度が密の部分(隣接するラインの間隔が狭まったり一部が重なったりした部分)は露光エネルギーを弱めて形成される画像の濃度を薄め、画像の形成密度が粗の部分(隣接するラインの間隔が広がった部分)は露光エネルギーを強めて形成される画像の濃度を濃くすることができる。
As described above, the image data is divided into a plurality of divided areas, and by starting the irradiation of the forward and backward laser beams with the pulse width set for each divided area, the same scanned surface, for example, In the forward path with respect to the
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。
Accordingly, the density in the sub-scanning direction is made uniform for the entire image formed on each of the
なお、上述の説明では、往路ではパルス幅を通常の幅(円にする幅)から徐々に小さくしていき、復路では再び通常の幅まで戻すようにした場合を説明したが、画像データの各分割領域の中央に位置する分割領域にはパルス幅を通常の幅に設定し、その中央に位置する分割領域の前後の各分割領域で徐々にパルス幅を小さくしていくか大きく(広く)していくかによって、副走査方向の上流の光源に関してレーザ光のパルス幅を通常から徐々に小さくしていき、復路で副走査方向の下流の光源に関してレーザ光のパルス幅を最も小さくした状態から徐々に通常のパルス幅まで戻していくようにしてもよい。 In the above description, the case where the pulse width is gradually reduced from the normal width (the width of the circle) on the forward path and is returned to the normal width on the return path has been described. Set the pulse width to the normal width for the divided area located in the center of the divided area, and gradually decrease or increase (widen) the pulse width in each divided area before and after the divided area located in the center. The pulse width of the laser light is gradually reduced from the normal for the upstream light source in the sub-scanning direction, and gradually from the state where the pulse width of the laser light is minimized for the downstream light source in the sub-scanning direction on the return path. Alternatively, the normal pulse width may be restored.
また、上述の説明では、画像データを複数の分割領域に分割し、その各分割領域毎に異なるパルス幅を設定したが、画像データの各画素毎にパルス幅を変化させるようにしても良い。その場合、図4に示したLUT回路41については、各LUTを感光体の有効走査幅内の各画素に対応する個数だけ設け、その各LUTにそれぞれの画素毎のパルス幅を設定してそれぞれ出力されるように構成すると良い。
In the above description, the image data is divided into a plurality of divided areas, and a different pulse width is set for each divided area. However, the pulse width may be changed for each pixel of the image data. In that case, with respect to the
次に、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について説明する。図7は、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を示す説明図である。 Next, changes in the pixel shape when the pulse width is changed for each pixel of the image data in the forward scanning and the backward scanning will be described. FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of a change in pixel shape when the pulse width is changed for each pixel of the image data in the forward scan and the backward scan.
図7に示すように、2つの光ビームのレーザ光で、感光体9y〜9kのそれぞれの有効走査端L(左)から有効走査端R(右)迄の間の有効走査幅Dpを往復走査して塗り潰し画像を形成した場合、図中の黒く塗り潰した円と楕円はそれぞれ画像の1ドットに対応するレーザ光の照射スポット跡を示し、往路のL_a1のラインについては、有効走査端Lから有効走査端Rまでの各画素のパルス幅を最も小さく設定した幅(図中黒く塗り潰した縦長の楕円)から通常の幅(図中黒く塗り潰した円)へ徐々に変化させ、また、往路のL_a2のラインについては、有効走査端Lから有効走査端Rまでの各画素のパルス幅を通常の幅から最も小さく設定した幅へ徐々に変化させている。
As shown in FIG. 7, the laser beam of two light beams reciprocally scans the effective scanning width Dp between the effective scanning end L (left) and the effective scanning end R (right) of each of the
また、復路のL_b1のラインについては、有効走査端Rから有効走査端Lまでの各画素のパルス幅を最も小さく設定した幅から通常の幅へ徐々に変化させ、また、復路のL_b2のラインについては、有効走査端Rから有効走査端Lまでの各画素のパルス幅を通常の幅から最も小さく設定した幅へ徐々に変化させている。 For the L_b1 line on the return path, the pulse width of each pixel from the effective scanning end R to the effective scanning end L is gradually changed from the smallest set width to the normal width, and for the L_b2 line on the return path. The pulse width of each pixel from the effective scanning end R to the effective scanning end L is gradually changed from the normal width to the smallest set width.
さらに、L_c1とL_c2の往路とL_d1とL_d2の復路についても、上述と同様に走査し、以下図示を省略する他のラインについても上述と同様な走査を繰り返す。
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。
Further, the forward path of L_c1 and L_c2 and the backward path of L_d1 and L_d2 are scanned in the same manner as described above, and scanning similar to that described above is repeated for other lines not shown in the figure.
Accordingly, the density in the sub-scanning direction is made uniform for the entire image formed on each of the
次に、さらに多くの光ビームを用いて往復走査する場合について説明する。
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。
Next, a case where reciprocal scanning is performed using more light beams will be described.
FIG. 8 shows an example of a change in pixel shape when a pulse width is changed for each pixel of image data by reciprocal scanning using laser light of 10 beams and forward scanning and backward scanning, and a correction value of pulse width It is explanatory drawing which shows.
図8に示すように、10の光ビームのレーザ光で、感光体9y〜9kのそれぞれの有効走査端L(左)から有効走査端R(右)迄の間の有効走査幅Dpを往復走査して塗り潰し画像を形成した場合、図中の黒く塗り潰した円と楕円はそれぞれ画像の1ドットに対応するレーザ光の照射スポット跡を示し、往路のL_a1〜L_a5のラインについては、画像データの各画素毎に、図中下部のパルス幅の補正値(補正量)のうち、それぞれ基準値に対して直線L_a1〜L_a5の変化に基いてパルス幅を小さくした状態から徐々に大きく変化させていく。
As shown in FIG. 8, the effective scanning width Dp between the effective scanning end L (left) and the effective scanning end R (right) of each of the
また、往路のL_a6〜L_a10のラインについては、画像データの各画素毎に、図中下部のパルス幅の補正値のうち、それぞれ基準値に対して直線L_a6〜L_a10の変化に基いてパルス幅を大きくした状態から徐々に小さく変化させていく。
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。
For the forward lines L_a6 to L_a10, the pulse width is set for each pixel of the image data based on the change in the straight lines L_a6 to L_a10 with respect to the reference value among the pulse width correction values in the lower part of the figure. Gradually change from a larger state to a smaller one.
In this way, even when the writing speed is further increased by reciprocating scanning with the laser beam of 10 light beams, the density in the sub-scanning direction is made uniform for the entire images respectively formed on the
なお、レーザ光を1つの光ビームで往復走査する場合も、上述した2つ又は10の光ビーム以外の複数で往復走査する場合も、上述と同様にして往路と復路とで各画素毎、あるいは各分割領域毎にレーザ光のパルス幅を変化させていくことにより、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。
In addition, when reciprocating the laser beam with one light beam, or when performing reciprocating scanning with a plurality of light beams other than the two or ten light beams described above, each pixel in the forward path and the backward path as described above, or By changing the pulse width of the laser beam for each divided region, it is possible to reduce density unevenness that occurs at the image edge in the main scanning direction of the image formed on the surface to be scanned.
As described above, in the first embodiment, the present invention can be applied not only to laser light of two light beams but also to writing with a larger number of light beams.
図8に示した、往路走査と復路走査の被走査面上での点灯位置が、副走査方向の点灯間隔が狭い位置においては光源のパルス幅を狭くし、点灯間隔が広い位置においてはパルス幅を広くするときの各ラインの光パルス幅の主走査方向の変化では、往路と復路が切り替わる走査線、L_a1、L_a10、L_b1、およびL_b10の各ラインが相当し、その各ラインの各画素のパルス幅のみを変化させるだけであると、隣接するライン、図8では、L_a2、L_a9、L_b2、およびL_b9の各ラインとの境界に生じるパルス幅の差による濃度ムラが生じため、図8に示すように、全ての走査ラインにおけるパルス幅を少しずつ変化させることにより、往路と復路の境界に生じる濃度ムラを目立たなくさせることができる。 As shown in FIG. 8, when the lighting position on the scanning surface of the forward scanning and the backward scanning is a position where the lighting interval in the sub-scanning direction is narrow, the pulse width of the light source is narrowed, and in the position where the lighting interval is wide, the pulse width is Change in the main scanning direction of the optical pulse width of each line when the line width is widened corresponds to the scanning lines that switch between the forward path and the backward path, the lines L_a1, L_a10, L_b1, and L_b10, and the pulse of each pixel of each line If only the width is changed, density unevenness occurs due to a difference in pulse width that occurs at the boundary between adjacent lines, that is, L_a2, L_a9, L_b2, and L_b9 in FIG. 8, and as shown in FIG. In addition, by changing the pulse width of all the scanning lines little by little, the density unevenness generated at the boundary between the forward path and the backward path can be made inconspicuous.
また、図8中に記載のLvl_HとLvl_Lはそれぞれパルス幅の基準値に対して+側に補正する補正値(基準値に加算する補正量)と、−側に補正する補正値(基準値から減算する補正量)の最大値を表しており、被走査面が副走査方向に進む速さと、往復走査のスピードから求まる有効走査幅におけるスキュー量から決定することができる。
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。
Further, Lvl_H and Lvl_L shown in FIG. 8 are respectively a correction value (correction amount to be added to the reference value) to be corrected to the + side with respect to the reference value of the pulse width, and a correction value (to be corrected from the reference value) to the − side. This represents the maximum value of the correction amount to be subtracted, and can be determined from the amount of skew in the effective scanning width obtained from the speed at which the surface to be scanned advances in the sub-scanning direction and the speed of reciprocating scanning.
Note that the greater the difference between Lvl_H and Lvl_L (Lvl_H−Lvl_L), the greater the effect of making the gap between the forward path and the backward path inconspicuous, but it is necessary to consider the overlap with adjacent pixels.
そして、走査ライン中の各パルス幅は以下の式に基いて算出することができ、その算出された値を上述したLUT回路で設定すると良い。
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。
Each pulse width in the scan line can be calculated based on the following equation, and the calculated value is preferably set by the LUT circuit described above.
The setting value of the pulse width for each pixel of each line at the time of forward scanning, and the setting value of the pulse width for each pixel of each line of L_a1 to L_a10 shown in FIG. 8 are ( Lvl_L ) + (n-1). × (Lvl_H−Lvl_L) / (N−1) (1), and the correction value of the pulse width at the effective scanning end R is ( Lvl_H ) − (n−1) × (Lvl_H−Lvl_L) / (N-1) (2), and based on (1) and (2), the correction value of the pulse width is Rx = ((2)-(1)) / Dp × x + (1 ).
また、復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_b1〜L_b10の各ラインの各画素毎のパルス幅の設定値は、それぞれ上記L_a1〜L_a10の各ラインの各画素毎のパルス幅の設定値に対応する。
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。
Further, the set value of the pulse width for each pixel of each line at the time of backward scanning, and the set value of the pulse width for each pixel of each line of L_b1 to L_b10 shown in FIG. 8 are the values of L_a1 to L_a10, respectively. This corresponds to the set value of the pulse width for each pixel of the line.
Lvl_L: correction value during scanning line (− side), Lvl_H: correction value during scanning line (+ side), n: correction target ch (n is an integer satisfying 1 ≦ n ≦ N), N: number of channels (for example, N = 2 when the two laser beams are used, and N = 10 when the ten laser beams are used), Dp: the number of pixels within the effective scanning width, and x: the effective scanning end L is 0. Is the main scanning position.
なお、レーザ光の往路と復路において、主走査方向のライン毎に異なった光量補正を行い、往路と復路の境界において、副走査方向に点灯間隔が狭い位置では光量を小さくし、点灯間隔が広い位置では光量を大きくすることによって往路と復路の境界を目立たなくすることもできるが、この実施例1のように、パルス幅を変えることによって露光エネルギーを変えるようにすれば、光量を変えたくないケース(例えば、光量がLDの定格を上回ってしまう場合、又は光量が低くなりすぎると特性が劣化する場合)でも対応できるというメリットがある。 In the forward and backward paths of the laser beam, different light amount correction is performed for each line in the main scanning direction, and at the boundary between the forward and backward paths, the light amount is reduced at a position where the lighting interval is narrow in the sub-scanning direction, and the lighting interval is wide. Although the boundary between the forward path and the return path can be made inconspicuous by increasing the light quantity at the position, if the exposure energy is changed by changing the pulse width as in the first embodiment, it is not desired to change the light quantity. There is an advantage that it is possible to cope with a case (for example, when the light quantity exceeds the rating of the LD or when the characteristic deteriorates when the light quantity becomes too low).
次に、図2に示した露光装置の制御系の第2実施例について説明する。
〔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。
Next, a second embodiment of the control system of the exposure apparatus shown in FIG. 2 will be described.
[Example 2]
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment of the control system of the exposure apparatus shown in FIG. 2, and the portions common to FIG.
In the control system of the exposure apparatus of the second embodiment, the density of the density detection pattern image formed on the intermediate transfer belt 8 (which corresponds to the scanned surface) in FIG. 2 is detected, and the detected density is obtained. Based on this, the pulse width can be corrected.
そのために、図9に示したように、マイクロコンピュータによって実現される第1検知センサ〜第3検知センサ50a〜50c、AMP51a〜51c、フィルタ52a〜52c、A/D変換器53a〜53c、FIFOメモリ54a〜54c、サンプリング制御部55a〜55c、I/Oポート56、パルス幅補正値算出部57、パルス幅補正値記憶部58、およびパルス幅補正制御部59の各部を設けている。
For this purpose, as shown in FIG. 9, first to
まず、第1検知センサ50aは画像の濃度を検知するセンサであり、図2の中間転写ベルト8に形成された濃度検知用パターン画像の濃度に応じた信号を出力し、AMP51aによって信号値を増幅し、フィルタ52aによって必要としている周波数以上の周波数成分をカットする。その後、A/D変換器53aにおいて、サンプリング制御部55aからのサンプリングの制御によりアナログデータからデジタルデータへと変換し、そのサンプリングデータが順次FIFOメモリ54aに格納する。
First, the
同様にして、第2検知センサ50bと第3検知センサ50c(これらも画像の濃度を検知するセンサ)でそれぞれ検知された信号についても、それぞれのAMP51b、51cと、フィルタ52b、52cと、A/D変換器53b、53cと、サンプリング制御部55b、55cとにより、それらのサンプリングデータがFIFOメモリ54b、54cにそれぞれ格納される。
Similarly, the signals detected by the
そして、FIFOメモリ54a〜54cにそれぞれ格納されていたデータはI/Oポート56を介してパルス幅補正値算出部57へ送られ、パルス幅補正値算出部57がパルス幅補正値を算出するための演算処理を実行し、その算出されたパルス幅補正値は全てパルス幅補正値記憶部58に記憶する。
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。
The data stored in the
Thereafter, at the time of image formation, the pulse width
このようにして、実際に形成されたマークを読み取ったときの濃度に基いて走査ライン上で変化させるレーザ光のパルス幅を補正することができ、より正確な補正が可能になる。また、往復走査による濃度ムラのみではなく、光学系のシェーディング特性の補正も含めることができる。 In this way, it is possible to correct the pulse width of the laser light that is changed on the scanning line based on the density when the mark actually formed is read, and more accurate correction is possible. Further, not only density unevenness due to reciprocating scanning but also correction of shading characteristics of the optical system can be included.
次に、上記パルス幅補正値を求める処理について説明する。
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。
Next, a process for obtaining the pulse width correction value will be described.
FIG. 10 is a diagram showing an example of a density detection pattern image formed on the
FIG. 11 is a flowchart of processing for storing a pulse width correction value in the control system shown in FIG.
FIG. 12 is a diagram showing an example of density levels detected by the
パルス幅補正値記憶処理を開始すると、ステップ(図中「S」で示す)1で、図2の露光装置20によって図2の中間転写ベルト8上に濃度検知用パターン画像を形成し、ステップ2で、濃度検知用パターンを検知し、ステップ3で、図9の第1検知センサ50a〜第3検知センサ50cで検知された検知レベルに基いて、第1検知センサ50a〜第3検知センサ50cでそれぞれ検知した位置の濃度を算出し、ステップ4で、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位置のパルス幅補正値を算出する。
When the pulse width correction value storing process is started, a density detection pattern image is formed on the
また、ステップ5で、第1検知センサ50aと第2検知センサ50bで挟まれる領域の位置と、第2検知センサ50bと第3検知センサ50cで挟まれる領域の位置における各パルス幅補正値を算出し、ステップ6で、往路と復路の境界位置でのパルス幅補正値に基いて、パターン未形成の走査ラインのパルス幅補正値を算出し、ステップ7で、図9のパルス幅補正値記憶部58に全てのパルス幅の補正値を記憶し、この処理を終了する。
In
例えば、濃度検知用パターン画像は、図10に示すように、主走査方向に往復走査して有効走査幅Dp内の左端Lと中央部と右端Rにラインを形成する。図10中、走査ラインの傾きにより、パターン60b、62bは、第2検知センサ50bで検知したときに通常濃度であるライン間隔になっている。
For example, as shown in FIG. 10, the density detection pattern image is reciprocated in the main scanning direction to form lines at the left end L, the central portion, and the right end R within the effective scanning width Dp. In FIG. 10, due to the inclination of the scanning lines, the
また、パターン60a、62cは、そのライン間隔がパターン60b、62bよりも広くなり、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薄くなる。
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。
Further, the
Furthermore, the
パターン61aの検知の場合、図12の(a)に示すように、パターンのドット間が粗になる部分では、2つのドットは分離して検出され、それぞれ検出された濃度のレベルP1は、通常濃度のレベルP2よりもそれぞれRa1、Rb3だけ小さい。そこで、濃度が濃くなるようにパルス幅を大きくする(広げる)ように、それぞれ設定されたパルス幅に加算するパルス幅補正値Ra1、Rb3を算出する。
In the case of detection of the
一方、図12の(c)に示すように、パターンのドット間が密になる部分では、2つのドットが重なるため、検出された濃度のレベルP3は、通常濃度のレベルP2よりもそれぞれRb1、Ra3だけ大きくなる。そこで、濃度が薄くなるようにパルス幅を小さくする(狭くする)ように、それぞれ設定されたパルス幅から減算するパルス幅補正値Rb1、Ra3を算出する。 On the other hand, as shown in FIG. 12C, since the two dots overlap in a portion where the dots of the pattern are dense, the detected density level P3 is higher than the normal density level P2, Rb1, respectively. Ra3 increases. Therefore, the pulse width correction values Rb1 and Ra3 to be subtracted from the set pulse width are calculated so that the pulse width is reduced (narrowed) so that the density is reduced.
そして、上記算出されたパルス幅補正値Ra1とRb1を、Rb3とRa3をそれぞれ直線近似して結んだ直線から求められる各パルス幅補正値をパルス幅補正値記憶部58に記憶する。
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。
Then, each pulse width correction value obtained from the calculated pulse width correction values Ra1 and Rb1 and straight lines obtained by approximating Rb3 and Ra3 respectively is stored in the pulse width correction
Thus, the pulse width correction value stored in the pulse width correction
この発明による画像形成装置は、ファクシミリ装置、プリンタ、複写機、及び複合機を含む画像形成装置全般に適用することができる。 The image forming apparatus according to the present invention can be applied to all image forming apparatuses including a facsimile machine, a printer, a copying machine, and a multifunction machine.
1:デジタルカラー複写機 2:給紙部 3:原稿搬送部 4:原稿読取部 5:画像形成部 6:トレイ部 7:搬送手段 8:中間転写ベルト 9y〜9k:感光体 10y〜10k:帯電装置 11y〜11k:現像装置 12y〜12k:クリーニング装置 13:レジストローラ部 14:転写ローラ部 15:定着装置 16:排紙手段 17:排紙収納部 20:露光装置 21、22:光源ユニット 21y、21m、22c、22k:光源 23:振動ミラー 23a:支持基板 23b:可動片 24:シリンダレンズ 25:ミラー 26:fθレンズ 27、28、29、30:折り返しミラー 31、32、33、34:透過窓 35、36、37:第2ミラー 38:先端同期検知センサ 39:後端同期検知センサ 40:ラインメモリ 41:LUT回路 42:PWM回路 43:光源Uドライバ 44:メモリ制御回路 45:第1セレクタ 46a〜46p:第0LUT〜第16LUT 47:第2セレクタ 48:主走査位置カウンタ 50a〜50c:第1検知センサ〜第3検知センサ 51a〜51c:AMP 52a〜52c:フィルタ 53a〜53c:A/D変換器 54a〜54c:FIFOメモリ 55a〜55c:サンプリング制御部 56:I/Oポート 57:パルス幅補正値算出部 58:パルス幅補正値記憶部 59:パルス幅補正制御部 60a〜60c、61a〜61c、62a〜62c、63a〜63c:パターン 65:用紙 1: Digital color copier 2: Paper feeding unit 3: Document conveying unit 4: Document reading unit 5: Image forming unit 6: Tray unit 7: Conveying means 8: Intermediate transfer belt 9y-9k: Photoconductor 10y-10k: Charging Devices 11y to 11k: Developing devices 12y to 12k: Cleaning devices 13: Registration roller portions 14: Transfer roller portions 15: Fixing devices 16: Paper discharge means 17: Paper discharge storage portions 20: Exposure devices 21, 22: Light source units 21y, 21m, 22c, 22k: light source 23: vibrating mirror 23a: support substrate 23b: movable piece 24: cylinder lens 25: mirror 26: fθ lens 27, 28, 29, 30: folding mirror 31, 32, 33, 34: transmission window 35, 36, 37: second mirror 38: tip synchronization detection sensor 39: Rear end synchronization detection sensor 40: Line memory 41: LUT circuit 42: PWM circuit 43: Light source U driver 44: Memory control circuit 45: First selector 46a to 46p: 0th LUT to 16th LUT 47: Second selector 48: Main scanning position counters 50a to 50c: First detection sensor to third detection sensor 51a to 51c: AMP 52a to 52c: Filter 53a to 53c: A / D converter 54a to 54c: FIFO memory 55a to 55c: Sampling control unit 56 : I / O port 57: Pulse width correction value calculation unit 58: Pulse width correction value storage unit 59: Pulse width correction control unit 60a to 60c, 61a to 61c, 62a to 62c, 63a to 63c: Pattern 65: Paper
Claims (4)
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、往路走査と復路走査の被走査面上での副走査方向の点灯間隔が狭い位置においては露光エネルギーが小さく、該点灯間隔が広い位置では露光エネルギーが大きくなるように、かつ、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。 A plurality of light sources, light deflecting means for deflecting the light emitted from each light source so as to reciprocately scan in the main scanning direction on the surface to be scanned, and the light deflected by the light deflecting means for the forward path and the return path In an image forming apparatus including an imaging unit that guides an image to the same surface to be scanned with
When irradiating each light with reciprocating scanning in the main scanning direction on the same scanning surface, forward scanning and backward scanning are performed for each scanning line of the forward path and the backward path and for each channel of each light source . The exposure energy applied to the surface to be scanned is effective so that the exposure energy is small at a position where the lighting interval in the sub-scanning direction is narrow on the surface to be scanned , and the exposure energy is large at a position where the lighting interval is wide. An image forming apparatus, comprising: a control unit configured to change a pulse width at the time of emitting each light so as to increase or decrease stepwise within a scanning width in a scanning direction.
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