JP5874256B2 - 光源制御装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

電子写真方式を用いた画像形成装置において光源の発光を制御する光源制御装置及びこれを備える画像形成装置に関する。

電子写真方式による画像形成装置では、所定の電位に帯電された感光体ドラム等の像担持体の表面に、画像データに応じて光源を発光させることにより静電潜像を形成し、現像装置を用いて静電潜像にトナーを付着させることでトナー画像を形成している。

像担持体の露光に用いられる光源としては、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）や、複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が１次元配列されたＬＥＤアレイ等が実用化されている。

ＬＤは像担持体表面を走査しながら画像データに対応して発光することで露光を行い、ＬＥＤアレイは用紙幅方向に平行に設けられ、画像データに対応して同時に複数のＬＥＤを発光させることにより像担持体の露光を行う。

ここで、ＬＤは走査方向、ＬＥＤアレイは取り付け方向によって、画像形成装置のコントローラから送信されてくる画像データをそのまま出力すると、反転された画像が形成されてしまう場合がある。そのため、この様な光源の発光を制御する光源制御装置では、画像データを反転させるミラーリング処理を行うのが一般的である。

例えば特許文献１には、画像処理手段が、ミラーリング出力手段の順スキャン出力時の画像の出力データと、ミラーリング出力手段の逆スキャン出力時の画像の出力データとが、ラスタスキャン方向に左右対称になるように画像処理を行うことにより、対象画素部と参照画素部の画素データのエッジ処理に変化が生じることがなく、常に高品質の画像形成を行うことが可能な画像形成装置が開示されている。

特許文献１に係る画像形成装置では、画像データがバッファメモリに格納され、バッファメモリに接続するミラーリング処理回路により画像データのミラーリング処理が行われている。

そのため、ミラーリング処理回路の後に生成される位置合わせデータや濃度補正データ等の内部パターンに対して、別途ミラーリング処理回路を設けて画像データの処理を行う必要があり、処理規模及び回路規模が増大することによるコストの上昇を招いていた。

そこで本発明では、処理規模及び回路規模の増大によるコストアップを招くことなく、簡易な構成で画像データ及び内部パターンのミラーリング処理を行う光源制御装置及びこれを備える画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題に鑑み、電子写真方式の画像形成装置において像担持体上に静電潜像を形成する光源の発光を入力された画像データに基づいて制御する光源制御装置であって、前記画像データについて周波数変換処理を行う周波数変換手段と、前記周波数変換手段の後段に接続されて内部パターンを生成するパターン生成部と、前記パターン生成部の後段に接続され、前記周波数変換処理が行われた画像データ及び前記内部パターンのミラーリング処理を行うミラーリング処理手段と、を有することを特徴とする。

本発明の実施形態によれば、内部パターンを生成するパターン生成部の後段においてミラーリング処理を行うことにより、処理規模及び回路規模を増大させることなく、画像データのミラーリング処理を行うことが可能な光源制御装置及びこれを備える画像形成装置を提供することができる。

実施形態に係る画像形成装置の概略構成図 実施形態に係る画像形成装置の光源制御装置のブロック図 実施形態に係る光源制御装置におけるメモリへの画像データの書き込み動作を説明する図 実施形態に係る光源制御装置においてミラーリング処理無しのメモリ読み込み動作を説明する図 実施形態に係る光源制御装置においてミラーリング処理有りのメモリ読み込み動作を説明する図

以下、本発明の好適な実施の形態（以下「実施形態」という）について、図面を用いて詳細に説明する。

図１に、本実施形態に係る画像形成装置１００の概略構成を示す。

本実施形態に係る画像形成装置１００は、転写ベルト５に沿って異なる色の画像形成部６が配列された構成を有する、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置である。

画像形成部６は、転写ベルト５の移動方向の上流側から、それぞれブラック（ＢＫ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の各色のトナー画像を形成する画像形成部６ＢＫ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｙが配列されている。これら複数の画像形成部６ＢＫ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｙは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。

以下の説明では、画像形成部６ＢＫについて具体的に説明するが、他の画像形成部６Ｍ，６Ｃ，６Ｙの各構成要素については、Ｍ，Ｃ，Ｙによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。

転写ベルト５は、回転駆動する駆動ローラ７と従動ローラ１５とに巻き回された無端状のベルトである。駆動ローラ７は、不図示の駆動モータにより回転駆動されることにより、転写ベルト５を図中矢印方向に移動させる駆動手段として機能する。

画像形成部６ＢＫは、像担持体としての感光体ドラム８ＢＫ、この感光体ドラム８ＢＫの周囲に配置された帯電器９ＢＫ、感光体ドラム８ＢＫを露光する光源としてのＬＥＤヘッド１０ＢＫ、現像器１１ＢＫ、感光体クリーナ１２ＢＫ等で構成されている。

画像形成の際には、感光体ドラム８ＢＫの外周面は暗中にて帯電器９ＢＫにより一様に帯電された後、画像データのうちブラックの画像に対応する部分がＬＥＤヘッド１０ＢＫにより露光されて静電潜像が形成される。

ここで、本実施形態に係るＬＥＤヘッド１０は、発光素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）を所定の間隔で配列したＬＥＤアレイである。ＬＥＤアレイは、機械的な駆動部を必要としないため機械的磨耗や騒音が発生せず、さらに占有する空間が比較的小さいため画像形成装置１００を小型化できる等の利点がある。

また、発光素子としてＬＥＤではなく有機ＥＬ素子を用いたＥＬアレイを、感光体ドラム８を露光する光源として用いることもできる。ＥＬアレイは、長尺のものを一括で作製することができるため低コストであり、発光ばらつきが比較的少ないことから画像品質を向上させることが可能である。

また、ＬＤ等の光源から出射された光束を光偏向器によって光走査し、走査結像レンズによって光スポットを形成する光走査方式を用いることも可能である。

現像器１１ＢＫが感光体ドラム８ＢＫ上に形成された静電潜像にブラックトナーを付着させて可視像化することで、感光体ドラム８ＢＫ上にブラックのトナー画像が形成される。

感光体ドラム８ＢＫ上に形成されたトナー像は、感光体ドラム８ＢＫと転写ベルト５が近接する位置で、１次転写器１３ＢＫにより転写ベルト５に転写される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム８ＢＫは、表面に残留したトナーが感光体クリーナ１２ＢＫにより払拭された後、不図示の除電器により除電され、次の画像形成に供される。

画像形成部６ＢＫによりブラックトナー画像が転写された転写ベルト５は、回転駆動されて下流側の画像形成部６Ｍ，６Ｃ，６Ｙにおいて形成されたマゼンタ、シアン、イエローのトナー画像が重ねて転写され、転写ベルト５上にフルカラートナー画像が形成される。

用紙４は、給紙トレイ１から給紙ローラ２と分離ローラ３とにより分離給紙され、転写ベルト５と接触する部分で、転写ベルト５上に形成されたフルカラートナー画像が用紙４の表面に２次転写される。

フルカラートナー画像を載せた用紙４は、さらに搬送されて定着器１４において熱と圧力を加えられてトナー画像が定着され、画像形成装置１００の外部に排出される。

次に、本実施形態に係る光源としてのＬＥＤヘッド１０の発光を制御する光源制御装置の構成について説明する。

図２は、本実施形態に係る画像形成装置１００の光源制御装置１０１のブロック図である。

光源制御装置１０１は、速度変換回路２１、パターン生成回路２２、スキュー補正回路２３、光源に駆動信号を送信する駆動制御部としてのＬＥＤヘッド駆動制御回路２４を有して構成されている。

また、速度変換回路２１、パターン生成回路２２及びスキュー補正回路２３は、画像データを書き出し及び読み出して処理するメモリ２５，２６，２７をそれぞれ備えている。

速度変換回路２１、スキュー補正回路２３及びＬＥＤヘッド駆動制御回路２４に設けられるメモリとしては、各種情報を一時的に記憶できるものであれば良く、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を用いることができる。

ＤＲＡＭは、アドレスが連続するデータを高速に転送することができるため、ラインメモリへのデータ転送に適している。また、ＳＲＡＭは、消費電力が小さく高速な情報の出し入れが可能であり、処理を高速化できるため好適であり、本実施形態ではＳＲＡＭを用いている。

速度変換回路２１は、画像形成装置１００のコントローラから送信された画像データを周波数変換することによって転送速度を変換する。

速度変換回路２１により速度変換された画像データに応じて、パターン生成部としてのパターン生成回路２２において位置合わせパターン、濃度補正パターン、テストパターン等の各種内部パターンが生成される。

次に、パターン生成回路２２の後段のスキュー補正回路２３では、生成された内部パターン及び転送された画像データに対し、ＬＥＤヘッド１０に搭載されたＬＥＤ素子のうねりによって生じるスキュー（画像の傾き）の補正が行われる。ＬＤ等を用いた光走査方式の露光装置では、速度変換回路２１でスキュー補正を行うことも可能である。

スキュー補正回路２３によりスキュー補正された内部パターン及び画像データは、ＬＥＤヘッド駆動制御回路２４にてＬＥＤヘッド１０に転送されるＩ／Ｆ信号となり、ＬＥＤヘッド１０に出力される。

ＬＥＤヘッド１０は、転送されたＩ／Ｆ信号に基づいて発光することで、一様に帯電された感光体ドラム８上に静電潜像を形成する。

ここで、ＬＥＤヘッド１０の取り付け方向により、転送されるＩ／Ｆ信号の元になる画像データにおける画素の位置とＬＥＤヘッド１０の発光位置とが用紙の幅方向で逆になる場合があり、この場合には発光制御装置において画像データを反転させるミラーリング処理をする必要が生じる。

画像データのミラーリング処理は、速度変換回路２１においても行うことが可能であるが、速度変換回路２１の段階では画像データ幅がＬＥＤヘッド１０のＬＥＤ素子の数と一致していないためミラーリング処理が複雑化してしまう。また、ミラーリング処理を速度変換回路２１で行う場合には、パターン生成回路２２で生成された内部パターンについても別途ミラーリング処理が必要となり、処理規模及び回路規模が増大してしまう。
［第１の実施形態］
そこで第１の実施形態に係る光源制御装置では、パターン生成回路２２の後段のスキュー補正回路２３に設けられた書き出し及び読み出してデータ処理するためのメモリ２６を用いて画像データのミラーリング処理を行う。

図３は、本実施形態に係る光源制御装置１０１においてメモリ２６への画像データの書き込み動作を説明する図である。

スキュー補正回路２３からメモリ２６には、１クロックで８画素分のデータが書き込まれる。この様に、画像データの複数画素を並列処理することによって、処理を高速化することが可能である。

メモリ２６のライトアドレスは、０，１，２，・・・，Ｎ−１，Ｎの様にアドレスインクリメントで画像データが書き込まれる。

図４は、本実施形態に係る光源制御装置１０１においてミラーリング処理無しで画像データをメモリ２６から読み出す動作を説明する図である。

メモリ２６のリードアドレスを、画像データが書き込まれた順と同じく、０，１，２，・・・，Ｎ−１，Ｎの様にアドレスインクリメントで画像データを読み出すことで、ミラーリング処理無しでの画像データ読み出し動作となる。

ここで、メモリ２６から画像データを読み出す際には、１画素を２ｂｉｔに拡張して読み出している。

次に図５に、本実施形態に係る光源制御装置１０１においてミラーリング処理有りで画像データをメモリ２６から読み出す動作を説明する図を示す。

メモリ２６のリードアドレスを、Ｎ，Ｎ−１，・・・，１，０の様に、アドレスデクリメントで１画素を２ｂｉｔに拡張すると共に上位ビットと下位ビットの配列変換を行いつつミラーリング処理を実施する。

この様に、スキュー補正回路２３において、メモリ２６を用いてミラーリング処理を行うことで、処理規模及び回路規模を増大させることなく、簡易な構成で画像データのミラーリング処理を行うことが可能になる。
［第２の実施形態］
第２の実施形態に係る光源制御装置１０１では、パターン生成回路２２の後段のＬＥＤヘッド駆動制御回路２４に設けられたメモリ２７を用いて画像データのミラーリング処理を行う。

第２の実施形態に係る画像形成装置１００及び光源制御装置１０１の構成は、図１及び図２に示した構成とそれぞれ同一である。

ＬＥＤヘッド駆動制御回路２４におけるメモリ２７への画像データ処理は、図３から図５に示した様に、アドレスインクリメントで画像データを書き込んだ後に、アドレスデクリメントで画像データの配列変換も行いつつミラーリング処理を実施することにより行われる。

パターン生成回路２２の後段に設けられたＬＥＤヘッド駆動制御回路２４において、メモリ２７を用いてミラーリング処理を行うことで、処理規模及び回路規模を増大させることなく、ミラーリング処理を行うことが可能になる。
＜まとめ＞
以上説明した様に、本発明の実施形態によれば、内部パターンを生成するパターン生成回路２２の後段のスキュー補正回路２３若しくはＬＥＤ駆動制御回路２４においてミラーリング処理を行うことにより、処理規模及び回路規模を増大させることなく、画像データのミラーリング処理を行うことが可能になる。

なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

８ 感光体ドラム（像担持体）
１０ ＬＥＤヘッド（光源）
２２ パターン生成回路（パターン生成部）
２３ スキュー補正回路（スキュー補正部）
２４ ＬＥＤヘッド駆動制御回路（駆動制御部）
２５，２６，２７ メモリ（ＳＲＡＭ）
１００ 画像形成装置
１０１ 光源制御装置

特開２００２−９６５０５号公報

Claims (10)

1. 電子写真方式の画像形成装置において像担持体上に静電潜像を形成する光源の発光を入力された画像データに基づいて制御する光源制御装置であって、
   前記画像データについて周波数変換処理を行う周波数変換手段と、
   前記周波数変換手段の後段に接続されて内部パターンを生成するパターン生成部と、
   前記パターン生成部の後段に接続され、前記周波数変換処理が行われた画像データ及び前記内部パターンのミラーリング処理を行うミラーリング処理手段と、を有する
   ことを特徴とする光源制御装置。
2. 前記ミラーリング処理手段が、前記パターン生成部の後段で前記画像データの傾き補正を行うスキュー補正部に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の光源制御装置。
3. 前記スキュー補正部は前記内部パターン及び前記画像データを書き込み及び読み出して処理するメモリを有し、
   前記ミラーリング処理手段は、前記メモリに書き込まれた前記内部パターン及び前記画像データを読み出す時にミラーリング処理を行う
   ことを特徴とする請求項２に記載の光源制御装置。
4. 前記ミラーリング処理手段が、前記パターン生成部の後段で前記内部パターン及び前記画像データに基づいて前記光源に駆動信号を送信する駆動制御部に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の光源制御装置。
5. 前記駆動制御部は前記内部パターン及び前記画像データを書き込み及び読み出して処理するメモリを有し、
   前記ミラーリング処理手段は、前記メモリに書き込まれた前記内部パターン及び前記画像データを読み出す時にミラーリング処理を行う
   ことを特徴とする請求項４に記載の光源制御装置。
6. 前記メモリはＳＲＡＭであることを特徴とする請求項３又は５に記載の光源制御装置。
7. 前記ミラーリング処理手段は、前記画像データの複数画素を並列処理することを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の光源制御装置。
8. 請求項１から７の何れか一項に記載の光源制御装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
9. 前記光源が、複数の発光ダイオードが配列されたＬＥＤアレイであることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記光源が、複数の有機ＥＬ素子が配列されたＥＬアレイであることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。

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