JP6818593B2 - Image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、レーザ光により感光体を露光して画像を形成する電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、主走査方向の位置ずれ補正機能を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus for forming an image by exposing a photoconductor with a laser beam, and more particularly to an image forming apparatus having a position shift correction function in the main scanning direction.
電子写真方式の画像形成装置は、感光体を露光するための光学走査ユニット(スキャナユニット)を備えている。スキャナユニットは、画像データに基づいてレーザ光を出射し、出射したレーザ光を回転多面鏡で反射させ、走査レンズを透過させることによって感光体に照射し、当該感光体を露光する。そして、回転多面鏡を回転させて感光体の表面に形成されたレーザ光のスポットを移動させる走査によって感光体表面に静電潜像が形成される。 The electrophotographic image forming apparatus includes an optical scanning unit (scanner unit) for exposing the photoconductor. The scanner unit emits laser light based on image data, reflects the emitted laser light with a rotating multifaceted mirror, irradiates the photoconductor by passing through a scanning lens, and exposes the photoconductor. Then, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoconductor by scanning by rotating the rotating polymorphic mirror to move the spot of the laser beam formed on the surface of the photoconductor.
通常、走査レンズには所謂fθ特性を有するレンズが用いられる。fθ特性とは、回転多面鏡が等角速度で回転している時に感光体の表面のレーザ光のスポットが感光体の表面上を主走査方向に等速で移動するようにレーザ光を感光体の表面に結像させる光学的特性である。このようなfθ特性を有する走査レンズを用いることにより、主走査方向の適切な位置に露光を行うことができる。 Usually, a lens having a so-called fθ characteristic is used as the scanning lens. The fθ characteristic is that when the rotating multifaceted mirror is rotating at a constant angular velocity, the spot of the laser beam on the surface of the photoconductor moves on the surface of the photoconductor at a constant velocity in the main scanning direction. It is an optical characteristic that forms an image on the surface. By using a scanning lens having such an fθ characteristic, exposure can be performed at an appropriate position in the main scanning direction.
ただし、fθ特性を有する走査レンズは、比較的大きくコストも高い。そのため、画像形成装置の小型化やコストダウンを目的としてfθ特性を有しない走査レンズを使用することが検討されている。 However, a scanning lens having an fθ characteristic is relatively large and costly. Therefore, it has been studied to use a scanning lens having no fθ characteristic for the purpose of downsizing and cost reduction of the image forming apparatus.
fθ特性を有しない走査レンズを使用した場合、レーザ光のスポットは感光体の表面上を等速で移動することができない。このため、感光体の表面に形成されるドットが一定の幅にならず、主走査方向の適切な位置を露光することができなくなる。主走査方向の適切な位置に露光できないと、カラー画像を形成する画像形成装置においては、色ごとに描画位置が異なってしまうので、色ずれが発生する原因ともなる。 When a scanning lens having no fθ characteristic is used, the spot of the laser beam cannot move on the surface of the photoconductor at a constant velocity. Therefore, the dots formed on the surface of the photoconductor do not have a constant width, and it becomes impossible to expose an appropriate position in the main scanning direction. If the exposure cannot be performed at an appropriate position in the main scanning direction, the drawing position will be different for each color in the image forming apparatus that forms a color image, which may cause color shift.
そこで、fθ特性を有しない走査レンズにおけるビームスポットが等速で移動しないという問題に対して以下のような対策が取られている。 Therefore, the following measures are taken to solve the problem that the beam spot in the scanning lens having no fθ characteristic does not move at a constant velocity.
すなわち、感光体に潜像を形成する際に用いられる画像データの倍率をレーザ光の速度に合わせて部分的に補正し、レーザ光が一定の速度で移動した場合と同様の潜像が再現されるような等速補正技術が提案されている(例えば、特許文献1)。 That is, the magnification of the image data used when forming the latent image on the photoconductor is partially corrected according to the speed of the laser beam, and the same latent image as when the laser beam moves at a constant speed is reproduced. A constant velocity correction technique has been proposed (for example, Patent Document 1).
特許文献1記載の技術は、fθ特性を有しない結像レンズを用いた電子写真方式の画像形成装置において、感光体の表面に形成されるドットが一定の幅となるよう、一走査する間に画像データに補助画素を挿入し又は抜出するものである。補助画素とは、1画素を分割した1画素未満の単位画素を意味している。特許文献1記載の技術によれば、感光体に潜像を形成する際に用いられる画像データの主走査方向の部分倍率を補正してレーザ光を照射する照射時間を補正するので、適切な位置に潜像を形成することができる。
The technique described in
しかしながら、上記従来技術におけるfθ特性を有しない結像レンズを使用した場合の等速補正技術は、回転多面鏡の各鏡面特性が加味されていないという問題があった。すなわち、回転多面鏡の各鏡面の面精度は鏡面毎に異なるので、回転多面鏡の各鏡面間で走査誤差が発生する。一方、回転多面鏡の鏡面精度をより高くしようとすると、走査誤差は小さくなるものの、コストアップにつながるので現実的でない。 However, the constant velocity correction technique in the above-mentioned conventional technique when an imaging lens having no fθ characteristic is used has a problem that each mirror surface characteristic of the rotating multifaceted mirror is not taken into consideration. That is, since the surface accuracy of each mirror surface of the rotating polymorphic mirror is different for each mirror surface, a scanning error occurs between each mirror surface of the rotating multifaceted mirror. On the other hand, if it is attempted to increase the mirror surface accuracy of the rotating polymorphic mirror, the scanning error becomes small, but it leads to an increase in cost, which is not realistic.
ところで、記録材としての用紙に形成されたトナー像位置と、本来用紙に描画されるべきトナー像位置とのずれ量は、中間転写ベルト上に形成されたトナー像の位置を検知するか又は形成されたトナー像を用紙に転写した描画位置に基づいて求めることができる。 By the way, the amount of deviation between the toner image position formed on the paper as a recording material and the toner image position originally to be drawn on the paper detects or forms the position of the toner image formed on the intermediate transfer belt. The toner image can be obtained based on the drawing position transferred to the paper.
従って、主走査方向の等速補正に際しては、fθ特性を有しない結像レンズを使用した場合のずれ量だけでなく、回転多面鏡の各鏡面の面精度に伴うずれ量が考慮されるべきである。しかしながら、中間転写ベルト上のトナー像及び用紙上の描画データからの各鏡面の面精度誤差に伴うずれ量を得ることは、トナー像がどの鏡面によって描画されたかを識別する必要があるために、回転多面鏡の面精度誤差は考慮されていなかった。 Therefore, when correcting the constant velocity in the main scanning direction, not only the amount of deviation when an imaging lens having no fθ characteristic is used, but also the amount of deviation due to the surface accuracy of each mirror surface of the rotating multifaceted mirror should be taken into consideration. is there. However, in order to obtain the amount of deviation due to the surface accuracy error of each mirror surface from the toner image on the intermediate transfer belt and the drawing data on the paper, it is necessary to identify which mirror surface the toner image was drawn on. The surface accuracy error of the rotating polymorphic mirror was not taken into consideration.
本発明は、fθ特性を有しない結像レンズを適用した画像形成装置であって、回転多面鏡の各鏡面の面精度を考慮しつつ位置ずれのない高品質な画像を形成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 is an image forming apparatus to which an imaging lens having no fθ characteristic is applied, and an image capable of forming a high-quality image without misalignment while considering the surface accuracy of each mirror surface of a rotating polymorphic mirror. It is an object of the present invention to provide a forming apparatus.
上記目的を達成するために、請求項1記載の画像形成装置は、回転駆動される感光体と、レーザ光を出射する光源と、前記光源から出射されたレーザ光が前記感光体の回転方向と交差する方向に前記感光体を走査するように前記レーザ光を偏向する複数の反射面を備える回転多面鏡と、前記複数の反射面によって偏向されたレーザ光を前記感光体上に結像させる結像レンズであってfθ特性を有しない結像レンズとを備えた露光手段と、前記露光手段によって露光されることによって前記感光体上に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、前記感光体上に現像されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、前記記録材上に転写されたトナー像を前記記録材上に定着させる定着手段と、を含み、前記記録材上に画像を形成する画像形成手段と、前記レーザ光の走査方向における複数の走査領域間の画像の倍率差を示すパターン画像を出力するように、前記画像形成手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、1枚の記録材の異なる位置に前記複数の反射面にそれぞれ対応する前記パターン画像が形成されるように前記画像形成手段を制御し、それぞれの前記パターン画像は、それぞれの反射面によって偏向されたレーザ光の複数回の走査によって形成され、前記感光体の回転方向に延びる少なくとも3本の複数のライン画像を含み、前記制御手段は、前記複数のライン画像を形成するために、前記レーザ光の1走査周期中の前記感光体上を走査する期間において一定の時間間隔で前記光源からレーザ光を出射させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the image forming apparatus according to
本発明によれば、レーザ光の走査方向における複数の走査領域間の画像の倍率差を示すパターン画像を作成するので、レーザ光の走査方向とパターン形状との関係、及びレーザ光の走査方向における画像の倍率差を読み取ることができる。また、必要に応じて当該パターン画像を用いて各反射面ごとの走査特性情報を作成して画像データを補正することができる。これによって、回転多面鏡の各反射面精度を考慮した位置ずれのない高品質な画像を形成することができる。 According to the present invention, since a pattern image showing a difference in magnification of an image between a plurality of scanning regions in the scanning direction of the laser beam is created, the relationship between the scanning direction of the laser beam and the pattern shape and the scanning direction of the laser beam The magnification difference of the image can be read. Further, if necessary, scanning characteristic information for each reflective surface can be created using the pattern image to correct the image data. As a result, it is possible to form a high-quality image without misalignment in consideration of the accuracy of each reflecting surface of the rotating multifaceted mirror.
以下、実施の形態に係る画像形成装置について、図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, the image forming apparatus according to the embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment.
図1において、画像形成装置200は、画像入力装置202、画像処理装置203及び画像出力装置204を有する複合機(MFP)である。
In FIG. 1, the
画像入力装置202は、スキャナ208を備えている。画像処理装置203は、入力画像処理部206、出力画像処理部207及び描画コマンド処理部205を備えている。画像処理装置203の各機能部は、例えば、後述する図2のCPU101がROM102に格納された所定のプログラムを実行することによって実現されてもよいし、それらの一部若しくは全てが専用のIC(集積回路)で実現されていてもよい。描画コマンド処理部205は、例えば、外部装置としてのホストコンピュータ201と接続されている。
The
図2は、図1の画像形成装置200における画像処理装置203の基本的な構成を示すブロック図である。画像処理装置203は、画像形成装置200の各構成部の制御を司る。
FIG. 2 is a block diagram showing a basic configuration of an
図2において、画像処理装置203は、CPU101、ROM102、RAM103、外部記憶装置104、表示部105、操作部106、エンジンインターフェース107、ネットワークインターフェース108及び外部インターフェース109を備えている。これらの構成部材は、システムバス110によって相互に接続されている。
In FIG. 2, the
CPU101は、画像形成装置200全体の制御及び演算処理等を行う中央処理装置であり、ROM102に格納されたプログラムに基づいて後述する各処理を実行する。ROM102は、読み出し専用メモリである。ROM102は、システムを起動するためのプログラム、プリンタエンジンを制御するためのプログラム、文字データ及び文字コード情報等のデータの記憶領域である。
The CPU 101 is a central processing unit that controls the entire
RAM103は、ランダムアクセスメモリである。RAM103には、ダウンロードにより追加登録されたフォントデータが記憶される。また、RAM103には、様々な処理毎にプログラムやデータがロードされる。RAM103に各種プログラムが展開され、CPU101により実行される。また、RAM103は、受信した画像データの記憶領域としても利用される。 The RAM 103 is a random access memory. The font data additionally registered by downloading is stored in the RAM 103. In addition, programs and data are loaded into the RAM 103 for each of various processes. Various programs are expanded in the RAM 103 and executed by the CPU 101. The RAM 103 is also used as a storage area for received image data.
外部記憶装置104は、例えば、ハードディスク等から構成されている。外部記憶装置104は、データをスプールしたり、プログラムや各情報ファイル・画像データを格納したり、CPU101の作業用の領域として利用される。 The external storage device 104 is composed of, for example, a hard disk or the like. The external storage device 104 is used as an area for spooling data, storing programs, information files / image data, and working for the CPU 101.
表示部105は、例えば、液晶表示器(LCD)を有し、CPU101の制御下で各種表示を行う。表示部105は、例えば、画像形成装置の設定状態や、現在の装置内部の処理状況、エラー状態などの表示に使用される。操作部106は、ユーザが画像形成装置200に対して設定の変更やリセットを指示するために使用される。操作部106は、表示部105と共にユーザインターフェースを提供する。操作部106は、例えば、レイアウトや拡大、縮小、回転の設定など印刷条件の指定を受け付けるための操作画面を表示部105に表示させる。
The display unit 105 has, for example, a liquid crystal display (LCD) and performs various displays under the control of the CPU 101. The display unit 105 is used, for example, to display the setting state of the image forming apparatus, the current processing status inside the apparatus, the error status, and the like. The operation unit 106 is used by the user to instruct the
エンジンインターフェース107は、プリンタエンジンを制御するコマンド等を入出力するインターフェースである。ネットワークインターフェース108は、画像処理装置をネットワークに接続するためのインターフェースである。例えば、画像処理装置203は、ネットワーク及びネットワークインターフェース108を介して、ホストコンピュータから画像データや描画コマンドを受信する。外部インターフェース109は、例えば、パラレルやシリアルのインターフェースを介して画像入力装置であるスキャナ208やデジタルカメラと接続されている。システムバス110は、上述の各構成要素間のデータ通路として機能する。
The engine interface 107 is an interface for inputting / outputting commands and the like for controlling the printer engine. The network interface 108 is an interface for connecting the image processing device to the network. For example, the
図1に戻り、画像形成装置200における画像出力装置204は、主走査倍率制御部210及びプリンタエンジン209を備えている。
Returning to FIG. 1, the
図3は、図1における主走査倍率制御部210の詳細な構成を示すブロック図である。図3において、主走査倍率制御部210は、走査特性情報作成部601、走査特性情報正規化部602及び補助画素挿抜情報作成部603から構成されている。各構成部は、アドレスバス又はデータバスによって接続されている。走査特性情報作成部601は、回転多面鏡405の各鏡面の特性を考慮して各鏡面毎の走査特性情報を作成する。走査特性情報の作成に関しては、後述する。
FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of the main scanning
図4は、図1における画像出力装置204のプリンタエンジン209の概略構成を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the
図4において、プリンタエンジン209は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色からなるトナーを用いてそれぞれトナー像を形成する画像形成部SY、SM、SC、SKを備える。以下、画像形成部SY、SM、SC、SKをそれぞれ第1ステーション、第2ステーション、第3ステーション及び第4ステーションということがある。画像形成部SY、SM、SC、SKは、それぞれ中間転写体としての中間転写ベルト308の周面の移動方向に沿って上流側から下流側へ順次配置されている。
In FIG. 4, the
各画像形成部SY、SM、SC、SKは、それぞれ回転駆動される感光体302Y、302M、302C、302Kを備える。感光体302Y、302M、302C、302Kは、例えば、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成されており、図示省略した駆動モータの駆動力が伝達されて、例えば、反時計方向に回転する。駆動モータは、対応する感光体302Y、302M、302C、302Kを画像形成動作に応じて、例えば、反時計方向に回転させる。
Each image forming unit SY, SM, SC, and SK includes
各画像形成部SY、SM、SC、SKは、感光体302Y、302M、302C、302Kの周りに配置された帯電装置303Y、303M、303C、303Kを備える。帯電装置303Y、303M、303C、303Kは、それぞれ対応するスリーブ303YS、303MS、303CS、303KSを備える。帯電装置303Y、303M、303C、303Kは、対応する感光体302Y、302M、302C、302Kの表面を一様に帯電させる。
Each image forming unit SY, SM, SC, SK includes charging
各画像形成部SY、SM、SC、SKは、また、露光ユニットとしてのレーザスキャナ部304Y、304M、304C、304Kを備える。レーザスキャナ部304Y、304M、304C、304Kは、感光体302Y、302M、302C、302Kへ露光光を照射し、感光体の表面を選択的に露光することにより、静電潜像を形成する。露光ユニットは、潜像形成手段である。
Each image forming unit SY, SM, SC, SK also includes
本実施の形態において、レーザスキャナ部304Y、304M、304C、304Kに適用される結像レンズは、所謂fθ特性を有しない結像レンズである。レーザスキャナ部304Y、304M、304C、304Kの構成については、後ほど詳細に説明する。
In the present embodiment, the imaging lens applied to the
各画像形成部SY、SM、SC、SKは、また、それぞれ現像装置306Y、306M、306C、306Kを備える。現像装置306Y、306M、306C、306Kは、それぞれ対応するスリーブ306YS、306MS、306CS、603KS、及び対応するトナーボトル305Y、305M、305C、305Kを備える。現像装置306Y、306M、306C、306Kは、それぞれプリンタエンジン本体に対して着脱自在に構成されている。現像装置306Y、306M、306C、306Kは、対応する色のトナーを用いて各感光体302Y、302M、302C、302Kに形成された静電潜像を現像して可視化する。
Each image forming unit SY, SM, SC, SK also includes developing
各画像形成部SY、SM、SC、SKは、また、中間転写ベルト308を介して感光体302Y、302M、302C、302Kとそれぞれ対向するように配置された1次転写ローラ307Y、307M、307C、307Kを備える。転写ユニットとしての1次転写ローラ307Y、307M、307C、307Kは、感光体302Y、302M、302C、302Kに形成された単色のトナー像をそれぞれ中間転写ベルト308に転写する。すなわち、1次転写ローラ307に適当なバイアス電圧を印加すると共に感光体302Y〜302Kの回転速度と中間転写ベルト308の回転速度に差をつけることにより、単色のトナー像がそれぞれ中間転写ベルト308上に転写される。
Each image forming unit SY, SM, SC, SK also has
画像形成部SY、SM、SC、SKの下方には、中間転写ベルト308が配置されている。中間転写ベルト308は、複数の張架ローラによって回転自在に張架されている。中間転写ベルト308を介して一の張架ローラと対向するように2次転写ローラ309が配置されている。一の張架ローラと2次転写ローラ309との当接部が2次転写部Teとなる。中間転写ベルト308のベルト面に対向するようにクリーニングユニット310が配置されている。クリーニングユニット310は、中間転写ベルト308上の転写残トナーを回収する。
An
中間転写ベルト308の下方に、給紙トレイ301a及び手差しトレイ301bを備えた給紙ユニットが配置されている。給紙ユニットは、給紙トレイ301a又は手差しトレイ301bに収容された記録材300を2次転写部Te及びその下流側に設けられた定着ユニット311まで搬送する搬送路314を備えている。2次転写部Teの下流側の定着ユニット311は、記録材300を加熱する定着ローラ312と記録材300を定着ローラ312に圧接させる加圧ローラ313を備えている。定着ローラ312と加圧ローラ313は、例えば、それぞれ中空状に形成され、内部にヒータが内蔵されている。
A paper feed unit having a
上記構成のプリンタエンジン209は、画像処理装置203の出力画像処理部207から出力される画像データを用い、主走査倍率制御部210によって制御された補助画素データの挿抜情報により決定された露光時間に応じて光源を駆動して静電潜像を形成する。
The
以下に、画像データへの補助画素データの挿抜について説明することによって、画像データと補助画素データとの関係を明らかにする。 The relationship between the image data and the auxiliary pixel data will be clarified by explaining the insertion / removal of the auxiliary pixel data into the image data below.
画像データへの補助画素データの挿入又は抜出は、画像処理装置203の、例えば、出力画像処理部207に設けられたPWM部(図示省略)によって行われる。以下に、画像データへの補助画素データの挿抜について説明する。なお、画像データに補助画素データを挿入又は抜出することによって、複数の走査領域間、すなわち、感光体302Y、302M、302C、302Kの相互間で発生する各画像の倍率差が解消される。
The insertion or extraction of the auxiliary pixel data into the image data is performed by a PWM unit (not shown) provided in the
(1)先ず、1画素はχビットで周波数変調されたデータ列から構成されているものとし、同一の主走査ライン内に存在する3つの画素、すなわち、第1番目(左側)の画素と、第2番目(中央)の画素と、第3番目(右側)の画素について考える。 (1) First, it is assumed that one pixel is composed of a data string frequency-modulated with χ bits, and three pixels existing in the same main scanning line, that is, the first (left side) pixel and Consider the second (center) pixel and the third (right) pixel.
補助画素データを追加するべく、第1番目(左側)の画素と、隣接する第2番目(中央)の画素との間で、1ビット分の追加を行う。すなわち、第1番目の画素を構成する第1番目の第1ビット〜第χビットのうち最終の第χビットと同じ値を、第2番目の画素の先頭の第1ビットに追加し、第2番目の画素の第2ビット〜第χビットに、第2番目の第1ビット〜第(χ−1)ビットの各値を入れる。したがって、次の第3番目(右側)の画素の先頭の第1ビットには、第2番目の最終の第χビットの値が入れられ、第3番目の画素の第2ビット〜第χビットに、第3番目の第1ビット〜第(χ−1)ビットの各値が入れられる。 In order to add the auxiliary pixel data, one bit is added between the first (left side) pixel and the adjacent second (center) pixel. That is, the same value as the final χ bit of the first first bit to the χ bit constituting the first pixel is added to the first bit at the beginning of the second pixel, and the second bit is added. Each value of the second first bit to the (χ-1) bit is put in the second bit to the χ bit of the second pixel. Therefore, the value of the second final χ bit is inserted in the first bit at the beginning of the next third (right) pixel, and the second bit to the χ bit of the third pixel are set. , Each value of the third first bit to the (χ-1) bit is input.
(2)このようにして1ビット分の補助画素データを追加した後の画素データに、さらに、1ビット分の補助画素データを追加する補助画素データの追加は、以下のように行われる。 (2) Auxiliary pixel data for adding 1 bit of auxiliary pixel data to the pixel data after 1 bit of auxiliary pixel data is added in this way is added as follows.
すなわち、1画素はχビットで周波数変調されたデータ列から構成されているものとし、同一の主走査ライン内に存在する3つの画素を、第m−1番目(左側)の画素と、第m番目(中央)の画素と、第m+1番目(右側)とする。 That is, it is assumed that one pixel is composed of a data string frequency-modulated with χ bits, and three pixels existing in the same main scanning line are the m-1st (left side) pixel and the mth m. The third (center) pixel and the m + 1th (right side).
そして、左側の画素は、(m−2)番目の第χビットと、(m−1)番目の第1ビット〜第(χ−1)ビットで構成されるものとし、左側の画素と、隣接する中央の画素との間で、1ビット分の追加を行う。つまり、左側の画素の最終の(m−1)番目の第(χ−1)ビットと同じ値を、中央の画素の先頭の第1ビットに追加し、中央の画素の第2ビットに、(m−1)番目の第χビットの値を入れる。また、中央の画素の第3ビット〜第χビットに、(m)番目の第1ビット〜第(χ−2)ビットの各値を入れる。したがって、次の右側の画素の先頭の第1ビットには、(m)番目の第(χ−1)ビットの値が入れられ、第2ビットには、(m)番目の第χビットの値が入れられ、第3ビット〜第χビットに、右側の第1ビット〜第(χ−2)ビットの各値が入れられる。 The left pixel is composed of the (m-2) th χ bit and the (m-1) th first bit to the (χ-1) bit, and is adjacent to the left pixel. One bit is added between the pixel and the center pixel. That is, the same value as the last (m-1) th (χ-1) bit of the left pixel is added to the first bit at the beginning of the center pixel, and the second bit of the center pixel is set to (. m-1) Enter the value of the χth bit. Further, the values of the (m) th first bit to the (χ-2) bit are inserted into the third bit to the χ bit of the central pixel. Therefore, the value of the (m) th (χ-1) bit is inserted in the first bit at the beginning of the next right-hand pixel, and the value of the (m) th χ bit is stored in the second bit. Is inserted, and the values of the first bit to the (χ-2) bit on the right side are entered in the third bit to the χ bit.
(3)次に、(2)における1ビット分の追加の後に、さらに(χ−3)ビット分の追加が行われた状態において、最後の1ビットの追加が行われて補助画素(χビット)の追加が完了する場合について説明する。 (3) Next, after the addition of 1 bit in (2), the last 1 bit is added in the state where the addition of (χ-3) bits is performed, and the auxiliary pixel (χ bit) is added. ) Will be described when the addition is completed.
1画素はχビットで周波数変調されたデータ列から構成されているものとし、同一の主走査ライン内に存在する3つの画素を、左側の画素、中央の画素、及び右側の画素とする。そして、左側の画素は、(n−2)番目の第2ビット〜第χビットと、(n−1)番目の第1ビットで構成されるものとし、左側の画素と、隣接する中央の画素との間で、1ビット分の追加を行う。つまり、左側の画素の最終の(n−1)番目の第1ビットと同じ値を、中央の画素の先頭の第1ビットに追加し、中央の画素の第2ビット〜第χビットに、(n−1)番目の第2ビット〜第χビットの各値を入れる。 It is assumed that one pixel is composed of a data string frequency-modulated with χ bits, and three pixels existing in the same main scanning line are a left pixel, a center pixel, and a right pixel. The left pixel is composed of the (n-2) th second bit to the χ bit and the (n-1) th first bit, and is composed of the left pixel and the adjacent center pixel. Add 1 bit between and. That is, the same value as the last (n-1) th first bit of the left pixel is added to the first bit at the beginning of the center pixel, and the second bit to the χ bit of the center pixel are set to (. n-1) Enter the values of the 2nd to 3rd bits.
次の右側の画素の第1ビット〜第χビットには、右側の画素の第1ビット〜第χビットの各値が入れられる。 The values of the first bit to the χ bit of the right pixel are entered in the first bit to the χ bit of the next right pixel.
したがって、本来(n)番目の第1ビット〜第χビットの各値で構成されるべき中央の画素が、(n−1)番目の第1ビット〜第χビットの各値で構成される。また本来(n+1)番目の第1ビット〜第χビットの各値で構成されるべき右側の画素が、(n)番目の第1ビット〜第χビットの各値で構成されることになり、χビットからなる1画素分の補助画素データが追加されたことなる。 Therefore, the central pixel that should be originally composed of the values of the (n) th first bit to the χ bit is composed of the values of the (n-1) th first bit to the χ bit. Further, the pixel on the right side, which should originally be composed of the values of the (n + 1) th first bit to the χ bit, is composed of the values of the (n) th first bit to the χ bit. Auxiliary pixel data for one pixel consisting of χ bits has been added.
画像データに、該画像データを構成する単位である補助画素データが挿入又は抜出(挿抜)されることにより、レーザ光のスキャン長が修正される。なお、上記例では、画素データに補助画素データを1ビットずつ追加しているが、複数ビットずつ追加するようにしてもよい。 The scan length of the laser beam is corrected by inserting or extracting (inserting / removing) the auxiliary pixel data, which is a unit constituting the image data, into the image data. In the above example, the auxiliary pixel data is added bit by bit to the pixel data, but a plurality of bits may be added.
以上のように、隣り合った画素の数ビットのデータだけを流用して数ビットの追加を行って、最終的に1画素分の補助画素を追加するようにすれば、画像の中に1画素分のまとまったスペース(空白)を入れることなく画像の拡大を行うことが可能となる。また、画像データに、補助画素データを挿入又は抜出(挿抜)することにより、上述のように、レーザ光のスキャン長を修正することができる。なお、数ビットずつ削除を行って、最終的に1画素分の画素を削除するようにすれば、画像品質を劣化させることなく画像の縮小を行うこともできる。 As described above, if only the data of several bits of adjacent pixels is diverted to add several bits and finally the auxiliary pixel for one pixel is added, one pixel is added to the image. It is possible to enlarge the image without inserting a space (blank). Further, by inserting or extracting (inserting / removing) the auxiliary pixel data into the image data, the scan length of the laser beam can be corrected as described above. By deleting several bits at a time and finally deleting one pixel, the image can be reduced without degrading the image quality.
図4に戻り、プリンタエンジン209は、形成した静電潜像を現像して単色トナー像を形成する。その後、プリンタエンジン209は、単色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成し、形成した多色トナー像を記録材300へ転写し、その後、記録材上に転写したトナー像を定着させることによって記録材300に画像を形成する。
Returning to FIG. 4, the
すなわち、第1ステーションにおいて、感光体302Y上に形成されたY色のトナー像は、感光体302Yの回転に伴って、中間転写ベルト308上に転写される。中間転写ベルト308上に転写されたY色のトナー像は、中間転写ベルト308の周面の移動に伴って搬送される。中間転写ベルト308上のY色のトナー像の移動に同期して、第2〜第4のステーションにおいてそれぞれ形成されたマゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が、感光体302M、302C、302Kからそれぞれ順次Y色のトナー像上に重ねて転写される。これにより、中間転写ベルト308の表面に4色からなる多色トナー像が形成される。形成された多色トナー像は、中間転写ベルト308の回転に伴って2次転写位置Teまで搬送される。
That is, in the first station, the Y-color toner image formed on the
2次転写位置Teまで搬送された多色トナー像は、例えば、給紙トレイ301aから2次転写ローラ309まで搬送された記録材300に転写される。このとき、2次転写ローラ309に適当なバイアス電圧が印加される。2次転写ローラ309は、記録材300上に多色トナー像が転写されている間、図4中、符号309aで表される位置で記録材300に当接し、多色トナー像転写後は、図4中、符号309bの位置まで離間する。
The multicolor toner image conveyed to the secondary transfer position Te is transferred to, for example, the
定着ユニット311は、記録材300に転写された多色トナー像を当該記録材300に溶融定着させる。すなわち、定着ユニット311は、多色トナー像が転写された記録材300を定着ローラ312と加圧ローラ313によって搬送すると共に、熱及び圧力を加えてトナーを記録材300に定着させる。多色トナー像が定着された記録材300は、共に図示省略した排紙ローラによって排紙トレイ上に排紙される。
The fixing
クリーニングユニット310は、中間転写ベルト308上に残った転写残トナーをクリーニングする。4色の多色トナー像が記録材300に転写された後に中間転写ベルト308上に残った転写残トナーは、廃トナーとしてクリーナ容器に蓄えられる。
The
次に、図1を参照しつつ、ホストコンピュータ201から伝送された描画コマンドを受信して印刷処理を実行する際のデータ処理について説明する。
Next, with reference to FIG. 1, data processing when receiving a drawing command transmitted from the
ホストコンピュータ201上で動作するアプリケーションは、ページレイアウト文書やワードプロセッサ文書、グラフィック文書などを作成する。これらアプリケーションで作成されたデジタル文書データは、図示省略したプリンタドライバに送信され、デジタル文書に基づいた描画コマンドが生成される。なお、プリンタドライバに送信されるデジタル文書データは、ホストコンピュータ201で作成されたものに限られず、他のコンピュータのアプリケーション又はスキャナにより作成され、ホストコンピュータ201に保存されているものであっても良い。
The application running on the
描画コマンドとしては、PDL(Page Description Language)と呼ばれるページ画像データを作成するためのページ記述言語が一般的である。描画コマンドには通常、制御命令としてイメージやグラフィックス、テキスト等のデータの描画命令と共に印刷部数やページレイアウトなどに関する印刷設定が含まれている。 As a drawing command, a page description language for creating page image data called PDL (Page Description Language) is common. The drawing command usually includes a drawing command for data such as an image, graphics, and text as a control command, as well as print settings related to the number of copies to be printed and the page layout.
ホストコンピュータ201によって生成された描画コマンドは、ネットワークを介して画像処理装置203に伝送される。画像処理装置203は、ホストコンピュータ201から受信した描画コマンドに基づいて、画像出力装置204が画像形成可能な画像フォーマットの画像データを生成する。
The drawing command generated by the
すなわち、描画コマンド処理部205は、ホストコンピュータ201から受信した描画コマンドに対して解析処理を行い、描画オブジェクトを生成し、更にラスタライズ処理を行うことによりビットマップ画像を生成する。
That is, the drawing
出力画像処理部207は、生成されたビットマップ画像に対し、印刷設定に応じた色変換処理、中間調処理等の画像処理を実施してプリンタエンジン209が処理可能な画像フォーマットからなる画像データに変換する。こうして生成された画像データはエンジンインターフェース107を介して画像出力装置204に送信される。
The output
画像出力装置204のプリンタエンジン209は、予め定められた画像フォーマットで生成された画像データを画像処理装置203から受信し、給紙された転写材への印刷を行う。すなわち、露光・現像・転写・定着の処理を経ることによって転写材である記録材300への印刷が完了する。印刷の際、露光時に主走査倍率制御部210は、主走査倍率補正のために画像データに対して補助画素の挿抜、すなわち、補助画素の挿入又は抜出を行う。主走査倍率制御部210の制御の詳細については、後述する。このようにしてホストコンピュータ201から受信した描画コマンドに基づいて画像が形成される。
The
次に、スキャナ208等の画像入力装置202から入力されるビットマップ画像について印刷を行う際のデータ処理について説明する。
Next, data processing when printing a bitmap image input from an
スキャナ208は、外部インターフェース109を介して画像処理装置203に接続されている。スキャナ208は、紙やフィルムに印刷された画像を光学的に走査し、その反射光や透過光の強度をCCD等のイメージセンサによって測定し、アナログ−デジタル変換することでビットマップ画像を読み込む。ビットマップ画像は、一般的にRGB画像となる。
The
スキャナ208によって読み取られたビットマップ画像は、画像処理装置203の入力画像処理部206に供給される。入力画像処理部206は、受信したビットマップ画像データに対してシェーディング補正やライン間補正、色補正など、周知の画像処理を行う。出力画像処理部207は、入力画像処理部206で受信され、画像処理されたビットマップ画像に対し、さらに画像処理を施すことによってビットマップ画像をプリンタエンジン209が受信可能な画像フォーマットに変換する。
The bitmap image read by the
こうして生成された画像データは、プリンタエンジン209に転送され、プリンタエンジン209によって画像データに基づいて記録材300に画像が出力される。この際、主走査倍率制御部210は、画像データに補助画素データを挿抜して主走査倍率補正を行う。このようにして、スキャナ208等の画像入力装置202から入力されたビットマップ画像データに基づいて画像が形成される。なお、ホストコンピュータ201から描画コマンドではなくビットマップ画像やJPEG圧縮された画像データが受信される場合がある。この場合、ホストコンピュータ201から受信された画像データは、入力画像処理部206へ入力される。
The image data thus generated is transferred to the
ここで、図4のプリンタエンジン209に適用されるレーザスキャナ部304について詳細に説明する。
Here, the laser scanner unit 304 applied to the
図5は、図4のプリンタエンジン209におけるレーザスキャナ部の構成を示す断面図であり、図5(a)は主走査方向に沿った断面図、図5(b)は副走査方向に沿った断面図である。
5A and 5B are cross-sectional views showing the configuration of the laser scanner unit in the
図5(a)において、レーザスキャナ部304は、光源401と、該光源401から出射されたレーザ光410を偏向する回転多面鏡405と、該回転多面鏡405と被走査面407との間に設けられた結像レンズ406を備えている。光源401と回転多面鏡405との間には、開口絞り402、カップリングレンズ403及びアナモフィックレンズ404が配置されている。結像レンズ406を透過したレーザ光が走査される感光体の被走査面407の近傍には、ビームディテクト(以下、「BD」と称す。)レンズ408及びBDセンサ409が配置されている。
In FIG. 5A, the laser scanner unit 304 is located between the
光源401から出射されたレーザ光(光束)410は、開口絞り402によって楕円形状に整形された後、カップリングレンズ403に入射する。カップリングレンズ403を通過したレーザ光410は、略平行光に変換されてアナモフィックレンズ404に入射する。アナモフィックレンズ404は、主走査断面内において正の屈折力を有しており、入射するレーザ光410を主走査断面内において収束光に変換する。また、アナモフィックレンズ404は、副走査断面内において回転多面鏡405のポリゴンミラー面(反射面)405aの近傍にレーザ光410を集光しており、主走査方向に長い線像を形成する。
The laser beam (luminous flux) 410 emitted from the
アナモフィックレンズ404を通過したレーザ光410は、回転多面鏡405のポリゴンミラー面405aで反射する。ポリゴンミラー面405aで反射したレーザ光410は、走査光として、結像レンズ406を透過し、被走査面である感光体302の回転方向と交差する方向に当該感光体の表面に入射し、走査する。結像レンズ406は、fθ特性を有しない結像光学素子である。本実施の形態においては、単一の結像光学素子としての結像レンズ406のみで結像光学系が構成されている。結像レンズ406を通過(透過)したレーザ光410が入射する感光体302の表面は、レーザ光410によって走査される被走査面407である。結像レンズ406によって被走査面407上でレーザ光410が結像し、所定のスポット状の像(スポット)が形成される。
The
回転多面鏡405を図示省略した駆動部によって、図5(a)中、矢印A方向に一定の角速度で回転させることにより、被走査面407上でレーザ光410のスポットが主走査方向に移動し、被走査面407上に静電潜像が形成される。なお、主走査方向とは、感光体302の表面に平行で且つ感光体302の表面の移動方向に直交する方向である。副走査方向とは、主走査方向及びレーザ光410の光軸に直交する方向である。
By rotating the rotating
BDセンサ409とBDレンズ408は、被走査面407上に静電潜像を書き込むタイミングを決定する同期用光学系である。BDレンズ408を通過したレーザ光410は、フォトダイオードを含むBDセンサ409に入射して検知される。BDセンサ409によってレーザ光410を検知したタイミングに基づいて、書き込みタイミングが制御される。
The
なお、本実施の形態においては、BDセンサでの検知周期を複数監視することにより、その周期性に基づいて回転多面鏡405のどのポリゴンミラー面で偏向されたかを判断する面検知を行うことが可能である。
In the present embodiment, by monitoring a plurality of detection cycles with the BD sensor, it is possible to perform surface detection for determining which polygon mirror surface of the rotating
図5(a)に示したように、結像レンズ406は、入射面(第1面)406a及び出射面(第2面)406bの2つの光学面(レンズ面)を有する。結像レンズ406は、主走査断面内において、回転多面鏡405のポリゴンミラー面405aで偏向されたレーザ光410が被走査面407上を所望の走査特性で走査させる構成となっている。また、結像レンズ406は、被走査面407上でのレーザ光410のスポットを所望の形状にする構成となっている。なお、結像レンズ406により、副走査断面内においては、回転多面鏡405のポリゴンミラー面405aの近傍と被走査面407の近傍が共役の関係となっている。これにより、面倒れを補償する構成、すなわち、ポリゴンミラー面405aが倒れた際の被走査面407上での副走査方向の走査位置ずれを低減する構成となっている。
As shown in FIG. 5A, the
本実施の形態において、結像レンズ406は、所謂fθ特性を有しないレンズである。すなわち、結像レンズ406は、回転多面鏡405が等角速度で回転している時に、結像レンズ406を通過するレーザ光410のスポットを被走査面407上で等速に移動させるような走査特性を有していない。このように、fθ特性を有していない結像レンズ406を用いることにより、結像レンズ406を回転多面鏡405に近接して、換言すれば、図5(a)中の距離D1を小さくして結像レンズ406を配置することができる。また、fθ特性を有していない結像レンズ406はfθ特性を有する結像レンズよりも、レンズの主走査方向幅(幅LW)及び光軸方向幅(厚みLT)の寸法を小さくすることができる。これによって、本実施の形態では、レーザスキャナ部304の筐体の小型化を実現している。
In the present embodiment, the
また、fθ特性を有するレンズの場合、主走査断面で見た時のレンズの入射面、出射面の形状に急峻な変化がある場合があり、そのような形状の制約がある場合、良好な結像性能を得られない可能性がある。これに対して、結像レンズ406はfθ特性を有していないので、主走査断面で見た時のレンズの入射面、出射面の形状に急峻な変化が少なく、良好な結像性能を得ることができる。なお、図5(a)において、被走査面407における潜像を形成できる走査領域の主走査方向の走査幅は、Wで表される。走査領域の中央が軸上像高で端部が最軸外像高となる。
Further, in the case of a lens having fθ characteristics, there may be a sharp change in the shape of the entrance surface and the exit surface of the lens when viewed in the main scanning cross section, and if there is such a shape restriction, a good result is obtained. Image performance may not be obtained. On the other hand, since the
次に、fθ特性を有していない結像レンズを採用した図1の画像形成装置200を用いて画像を形成する際に実行される補助画素挿抜情報作成処理について説明する。
Next, the auxiliary pixel insertion / extraction information creation process executed when an image is formed by using the
図6は、図1の画像形成装置200で実行される補助画素挿抜情報作成処理の手順を示すフローチャートである。この補助画素挿抜情報作成処理は、レーザスキャナ部における結像レンズがfθ特性を有しない場合であっても、結像レンズを通過するレーザ光スポットを被走査面上で等速に移動させた場合と同様の画像を得るための処理である。補助画素挿抜情報作成処理は、スポット画像データに対して補助画素データを挿抜する情報を作成するものである。画像出力装置204は、作成された補助画素挿抜情報に基づいて補正された画像データに従って画像を出力する。
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure of auxiliary pixel insertion / extraction information creation processing executed by the
補助画素挿抜情報作成処理は、画像形成装置200における画像処理装置203のCPU101が、ROM102に格納された補助画素挿抜情報作成プログラムに従って主走査倍率制御部210を制御することによって実行される。
The auxiliary pixel insertion / removal information creation process is executed by the CPU 101 of the
図6において、補助画素挿抜情報作成処理が開始されると、CPU101は、画像出力装置204を制御して外部記憶装置104に格納されている部分倍率検出用パターンを出力させる(ステップS101)。ここで、部分倍率検出用パターンとは、感光体上におけるレーザ光の走査速度が不均一になることに起因して発生する画像の部分倍率を検出するためのパターンをいう。部分倍率検出用パターンについては、図8を用いて後ほど詳述する。
In FIG. 6, when the auxiliary pixel insertion / extraction information creation process is started, the CPU 101 controls the
出力された部分倍率検出用パターンは、画像入力装置202で読み取られた後、画像処理装置203の出力画像処理部207で画像処理がなされ、その後、プリンタエンジン209に送られる。部分倍率検出用パターンは、主走査の部分倍率を補正するための補助画素挿抜処理が施されることなく出力される。従って、ドットとドットの間隔が一定の時間間隔mでプリンタエンジンに送信された画像データであっても、紙面上ではそれぞれの走査速度の違いから、設定位置とは異なる走査特性に応じた描画位置に描画される。この際、面検知機能によりどの領域のパターンが回転多面鏡405のどのポリゴンミラー面(反射面)で反射されたものかが特定して出力される。
The output partial magnification detection pattern is read by the
ここで、部分倍率検出用パターンが作成される前提としてfθ特性を有していない結像レンズ406の走査特性について説明する。
Here, the scanning characteristics of the
図7は、fθ特性を有していない結像レンズを用いた場合の被走査面上での主走査特性を示す図である。すなわち、図7は、軸上像高の主走査速度に対する各軸外像高の主走査速度のずれ量(部分倍率)を表したものである。 FIG. 7 is a diagram showing the main scanning characteristics on the surface to be scanned when an imaging lens having no fθ characteristics is used. That is, FIG. 7 shows the amount of deviation (partial magnification) of the main scanning speed of each off-axis image height with respect to the main scanning speed of the on-axis image height.
レーザ光410の被走査面407上での主走査方向の集光位置を像高Yとした場合、軸上像高は、中心光軸上の像高(Y=0=Ymin)を指す。また、軸外像高は、中心光軸上よりも外側の像高(Y≠0)を指す。さらに、最軸外像高とは、走査角度が最大(最大走査画角)となる時の像高を指す。像高は、中心光軸からの距離で表される。
When the focusing position of the
図7において、軸上像高と軸外像高とでレーザ光の走査速度が異なっており、軸上像高から軸外像高に向かうにつれて徐々に走査速度が速くなるため部分倍率が大きくなっている。ここで、例えば、部分倍率130%は、単位時間だけ光を照射した場合、被走査面407での主走査方向の照射長が、軸上像高の1.3倍となることを意味している。このような走査特性を正確に把握するために、部分倍率検出用パターンが用いられる。 In FIG. 7, the scanning speed of the laser beam differs between the on-axis image height and the off-axis image height, and the scanning speed gradually increases from the on-axis image height to the off-axis image height, so that the partial magnification increases. ing. Here, for example, a partial magnification of 130% means that when light is irradiated for a unit time, the irradiation length in the main scanning direction on the surface to be scanned 407 is 1.3 times the axial image height. There is. In order to accurately grasp such scanning characteristics, a pattern for detecting partial magnification is used.
図8は、部分倍率検出用パターンの一例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing an example of a pattern for detecting partial magnification.
図8において、この部分倍率検出用パターンは、記録材としての用紙に定着されたトナーパターンであり、主走査方向の部分倍率を補正するために、回転多面鏡405のポリゴンミラー面毎の走査特性を検出する際に使用されるパターンである。本実施の形態において、対象となる回転多面鏡405は、ポリゴンミラー面A〜Dの4面を持ったものとし、ポリゴン周期を4とする。
In FIG. 8, this partial magnification detection pattern is a toner pattern fixed on paper as a recording material, and in order to correct the partial magnification in the main scanning direction, the scanning characteristics of each polygon mirror surface of the rotary
図8の部分倍率検出用パターンにおいて、まず主走査方向に、読み取りによって各ドット間隔の差異が把握できるように複数のドットが例えば、一定の時間間隔mで12ドット配置されている(一部、図示省略)。また、副走査方向にはポリゴン周期である4ドット間隔で所定数のドットが配置されている(一部、図示省略)。これを、例えば、ポリゴンミラー面Aの部分倍率検出用パターンとする。この部分倍率検出用パターンは、部分倍率補正の対象となる画像形成装置200を用いて出力される。
In the partial magnification detection pattern of FIG. 8, first, in the main scanning direction, a plurality of dots are arranged, for example, 12 dots at a fixed time interval m so that the difference in each dot interval can be grasped by reading (some, Not shown). Further, a predetermined number of dots are arranged at intervals of 4 dots, which is a polygon period, in the sub-scanning direction (some of them are not shown). This is, for example, a pattern for detecting the partial magnification of the polygon mirror surface A. This partial magnification detection pattern is output using the
出力された部分倍率検出用パターンを視認、又はリーダで読み取ることによって、レーザ光の走査方向とパターン形状との関係、レーザ光の走査方向における部分倍率の差が分かる。但し、プリンタエンジン209の性能によっては孤立ドットである1ドットでの描画が難しい場合もある。この場合は、主走査方向に2ドット以上連続したドットを、例えば、12ドット並べたパターンを用いても良い。
By visually recognizing the output pattern for detecting the partial magnification or reading it with a reader, the relationship between the scanning direction of the laser beam and the pattern shape and the difference in the partial magnification in the scanning direction of the laser beam can be understood. However, depending on the performance of the
次に、副走査方向に最初のドット描画開始位置からポリゴン周期(4)×n1+1の位置から、同様に主走査方向に、例えば、各ドットを一定の時間間隔mで12ドット配置する。また副走査方向にはポリゴン周期である4ドット間隔でドットを配置し、ポリゴンミラー面Bの部分倍率検出用パターンとする。ここでn1は1以上の自然数であり、ポリゴンミラー面Aとポリゴンミラー面Bの部分倍率検出用パターンは重ならないように配置される。 Next, 12 dots are arranged in the main scanning direction in the same manner from the position of the polygon period (4) × n1 + 1 from the first dot drawing start position in the sub-scanning direction, for example, at regular time intervals m. Further, dots are arranged at intervals of 4 dots, which is a polygon period, in the sub-scanning direction to serve as a pattern for detecting the partial magnification of the polygon mirror surface B. Here, n1 is a natural number of 1 or more, and the patterns for detecting the partial magnification of the polygon mirror surface A and the polygon mirror surface B are arranged so as not to overlap.
同様に、副走査方向に最初のドット描画開始位置よりポリゴン周期(4)×n2+2、ポリゴン周期(4)×n3+3の位置から同様のドットを配置し、それぞれポリゴンミラー面C、ポリゴンミラー面Dの部分倍率検出用パターンとする。n2、n3は1以上の自然数であり、それぞれの部分倍率検出用パターンは重ならないものとする。このように構成された部分倍率検出用パターンにおいて、副走査方向にポリゴン周期(反射面数)の間隔で描画されたドットは、同じポリゴンミラー面で偏向されたドットとなる。また、副走査方向にポリゴン周期の整数倍である倍数+1、+2、+3で描画されたドットは、それぞれ異なるポリゴンミラー面で偏向されたドットとなる。このことから、ポリゴンミラー面毎に領域を持った点線を描画することが可能になる。なお上述したように、プリンタエンジン209はBDの検知周期から、どのポリゴンミラー面で偏向されたか特定できる面検知機能を有しており、それぞれの領域の点線がどのポリゴンミラー面で偏向され、描画されたものであるかは特定可能である。
Similarly, similar dots are arranged from the positions of the polygon period (4) × n2 + 2 and the polygon period (4) × n3 + 3 from the first dot drawing start position in the sub-scanning direction, and the polygon mirror surface C and the polygon mirror surface D are arranged, respectively. This is a pattern for detecting partial magnification. It is assumed that n2 and n3 are natural numbers of 1 or more, and their respective partial magnification detection patterns do not overlap. In the partial magnification detection pattern configured in this way, the dots drawn at intervals of the polygon period (number of reflecting surfaces) in the sub-scanning direction are dots deflected by the same polygon mirror surface. Further, the dots drawn in multiples +1, +2, and +3, which are integral multiples of the polygon period in the sub-scanning direction, become dots deflected by different polygon mirror surfaces. From this, it becomes possible to draw a dotted line having an area for each polygon mirror surface. As described above, the
図8の部分倍率検出用パターンは、ビットマップ画像として、例えば、外部記憶装置104に格納されている。 The partial magnification detection pattern of FIG. 8 is stored as a bitmap image in, for example, an external storage device 104.
図6に戻り、部分倍率検出用パターンを出力させた後(ステップS101)、CPU101は、スキャナ208を制御して出力された部分倍率検出用パターンを読み取らせる(ステップS102)。部分倍率検出用パターンの読み取りは、例えば、ユーザが紙面に出力された図8の部分倍率検出用パターンをスキャナ208にセットし、読み取りを指示することによって実現される。スキャナ208による読み取りは、印刷された部分倍率検出用パターンを光学的に走査し、その反射光や透過光の強度をイメージセンサにより測定し、アナログ−デジタル変換することで行われ、ビットマップ画像として読み取られる。なお、本実施の形態では、画像形成装置200の画像入力装置202を用いて読み取りを行う例について説明しているが、画像形成装置200に接続された外部のスキャナや、プリンタエンジン内に設置されたセンサ等で読み取りを行うこともできる。
Returning to FIG. 6, after outputting the partial magnification detection pattern (step S101), the CPU 101 controls the
スキャナ208によって部分倍率検出用パターンを読み取らせた後(ステップS102)、CPU101は、処理をステップS103に進める。すなわち、CPU101は、主走査倍率制御部210の走査特性情報作成部601を制御して読み取った部分倍率検出用パターンを用いて回転多面鏡405のポリゴンミラーの反射面毎のパターン画像を作成させる(ステップS103)。このとき、CPU101は、複数のライン画像を形成するために、走査特性情報作成部601を制御してレーザ光の1走査周期中の感光体上を走査する期間において一定の時間間隔で光源からレーザ光を出射させる。パターン画像は、各画像の倍率差を示すデータである。
After scanning the partial magnification detection pattern by the scanner 208 (step S102), the CPU 101 advances the process to step S103. That is, the CPU 101 creates a pattern image for each reflection surface of the polygon mirror of the rotary
CPU101の指示を受けた走査特性情報作成部601は、スキャナ208によって読みとられた部分倍率検出用パターンのビットマップ画像より、各点線間の間隔を測定する。主走査倍率の補正がなされていない状態の走査特性情報において、画像データに一定の時間間隔m、すなわち単位時間の描画間隔があるが、レーザ光410の走査速度の違いから、描画された各点線間の間隔はそれぞれ異なるものとなる。各点線間の間隔比が、上述した図7に示した部分倍率であり、特定のポリゴンミラー面での走査特性情報となる。それぞれのポリゴンミラー面での走査特性は異なるため、走査特性情報作成部601は、面検知機能により特定されたポリゴンミラー面ごとの走査特性情報(パターン画像)を作成する。
Upon receiving the instruction from the CPU 101, the scanning characteristic
図9は、各ポリゴンミラー面のパターン画像を示す図である。図9において、部分倍率検出用パターンを画像入力装置202のスキャナ208によって読み取った後、画像出力装置204で出力したポリゴンミラー面毎のパターン画像が示されている。パターン画像は、レーザ光の走査方向における複数の走査領域間の画像の倍率差を示す。
FIG. 9 is a diagram showing a pattern image of each polygon mirror surface. In FIG. 9, a pattern image for each polygon mirror surface output by the
このパターン画像では、回転多面鏡405の各ポリゴンミラー面405aで偏向されたレーザ光のスポットがそれぞれの領域において点線として描画されている。また、各ポリゴンミラー面の描画領域においてレーザ光のスポットは主走査方向を11領域に分割するような12本の縦破線として描画されている。
In this pattern image, spots of laser light deflected by each
図9において、各ポリゴンミラー面に対応するパターン画像は、1枚の記録材の異なる位置に反射面数に対応するように形成される。また、パターン画像は、それぞれの反射面によって偏向されたレーザ光の複数回の走査によって形成され、感光体の回転方向に延びる少なくとも3本の複数のライン画像を含んでいる。 In FIG. 9, the pattern image corresponding to each polygon mirror surface is formed at different positions of one recording material so as to correspond to the number of reflecting surfaces. Further, the pattern image is formed by a plurality of scans of the laser beam deflected by each reflecting surface, and includes at least three plurality of line images extending in the rotation direction of the photoconductor.
パターン画像は、例えば、縦方向に4ドットおきのドットからなる縦破線を主走査方向にm=400ドットおきに描画されたのものであるが、縦線の間隔は走査速度の違いから等間隔になっていおない。すなわち、ポリゴンミラー面Aについて主走査方向の間隔はそれぞれ等間隔ではなく、また面精度の違いからポリゴンミラー面Aとポリゴンミラー面Bとでも間隔は異なるものとなる。走査特性情報作成部601では、このパターン画像を用いてfθ特性を有さない走査レンズを使用した場合の主走査方向のずれ量を取得する。なお、パターン画像は、カラー画像形成装置の場合、各画像形成ステーションSY、SM、SC、SK毎にそれぞれ作成される。
The pattern image is, for example, a vertical broken line consisting of dots every 4 dots in the vertical direction drawn at m = 400 dots in the main scanning direction, but the intervals between the vertical lines are equal due to the difference in scanning speed. I'm not. That is, the intervals in the main scanning directions of the polygon mirror surface A are not equal to each other, and the intervals are different between the polygon mirror surface A and the polygon mirror surface B due to the difference in surface accuracy. The scanning characteristic
ここで、図9のパターン画像(走査特性情報)を用いた走査特性曲線の作成方法について説明する。図10は、走査特性情報作成部601で実行される走査特性曲線の作成方法の一例を示す図である。図10の例では、例えば、ポリゴンミラー面A用の走査特性曲線が作成される。
Here, a method of creating a scanning characteristic curve using the pattern image (scanning characteristic information) of FIG. 9 will be described. FIG. 10 is a diagram showing an example of a method for creating a scanning characteristic curve executed by the scanning characteristic
すなわち、図9のポリゴンミラー面A用のパターン画像を用いて、まず、図10(a)に示したように、各点線間の領域をそれぞれ領域1〜領域11とし、領域1から領域11の幅をそれぞれ測定する。
That is, using the pattern image for the polygon mirror surface A of FIG. 9, first, as shown in FIG. 10A, the regions between the dotted lines are designated as
図8の部分倍率検出用パターンを作成した際の各領域の間隔は、設計値では、それぞれ一定の時間間隔であったはずである。しかしながら、部分倍率補正前のパターン画像では、走査特性がそのまま表れるのでレーザ光のスポットが等間隔に走査されておらず、各領域の間隔は、それぞれ異なった幅となっている。 According to the design value, the interval of each region when the partial magnification detection pattern of FIG. 8 was created should have been a constant time interval. However, in the pattern image before the partial magnification correction, the scanning characteristics appear as they are, so that the spots of the laser beam are not scanned at equal intervals, and the intervals of each region have different widths.
そこで、中央部の領域6の幅を100%とし、他の領域の幅を、それぞれ測定された幅に基づいて領域6の幅の何倍になっているかを求めて、図10(b)のポリゴンミラー面A用の走査特性曲線を作成する。
Therefore, the width of the
図10(b)の例では、領域6の幅を100%とし、それぞれ測定された領域の幅の比率を取得して走査特性曲線が作成されている。例えば、領域1の幅が領域6の幅に対して、1.25倍の長さであった場合、部分倍率は125%となる。このように、図10(b)ではそれぞれの間隔比をプロットし、2次曲線で近似を行って走査特性曲線としている。
In the example of FIG. 10B, the width of the
図6に戻り、ポリゴンミラー面Aのパターン画像(走査特性情報)を作成させた後(ステップS103)、CPU101は、処理をステップS104に進める。すなわち、CPU101は、走査特性情報正規化部602を制御してパターン画像における各領域の幅が、設計値幅で、かつ全ポリゴンミラー面間で等しくなるように、各領域毎に倍率補正を行って走査特性曲線を正規化する(ステップS104)。
Returning to FIG. 6, after creating the pattern image (scanning characteristic information) of the polygon mirror surface A (step S103), the CPU 101 proceeds to the process in step S104. That is, the CPU 101 controls the scanning characteristic
すなわち、図10(b)で求めたポリゴンミラー面Aに関する走査特性曲線に、それぞれ図9の領域6の幅の相対比を用いて倍率補正を行ってポリゴンミラー面B〜Dの走査特性曲線を作成し、正規化する。
That is, the scanning characteristic curves for the polygon mirror surfaces A obtained in FIG. 10B are subjected to magnification correction using the relative ratio of the widths of the
回転多面鏡405の面精度は各ポリゴンミラー面で全てが同じではない。そのため、一のポリゴンミラー面における領域6の幅と他のポリゴンミラー面における領域6の幅は異なったものとなる。従って、走査特性情報正規化部602では、例えば、中央部の領域6の幅があるポリゴンミラー面で期待値(設計値)となる倍率を求め、ポリゴンミラー面Aの走査特性曲線に、求めた倍率を乗ずることで、ポリゴンミラー面B〜Dの走査特性曲線を求めている。
The surface accuracy of the rotating
特定の、例えば、ポリゴンミラー面Aの走査特性曲線に、図9のポリゴンミラー面B〜Dにおける領域6の幅におけるポリゴンミラー面Aの領域6の幅に対する比率を乗算して各ポリゴンミラー面の走査特性曲線を求めることを、走査特性情報を正規化するという。
For example, the scanning characteristic curve of the polygon mirror surface A is multiplied by the ratio of the width of the
図11は、ポリゴンミラー面A〜Dにおける走査特性情報を正規化する方法を説明するための図である。 FIG. 11 is a diagram for explaining a method of normalizing the scanning characteristic information on the polygon mirror surfaces A to D.
図11において、ポリゴンミラー面Bに対して描画されたパターン画像における領域6の幅が、例えば、設計値の長さより短かったため、長さを伸ばすよう1より大きな倍率をポリゴンミラー面Aに対して描画された走査特性曲線に乗じている。一方、ポリゴンミラー面Dで描画されたパターン画像における領域6の間隔が、既定の設計値の長さより長かったため、長さを短くするよう1より小さな倍率をポリゴンミラー面Aに対して描画された走査特性曲線に乗じている。
In FIG. 11, since the width of the
図6に戻り、パターン画像(走査特性情報)を正規化した後(ステップS104)、CPU101は、処理をステップS105に進める。すなわち、CPU101は、主走査倍率制御部210の補助画素挿抜情報作成部603を制御して正規化された走査特性曲線に基づいて各部分倍率を補正するのための主走査位置に応じた補助画素挿抜情報を作成する(ステップS105)。補助画素挿抜情報は、ポリゴンミラー面毎に作成される。補助画素挿抜情報は、fθ特性を有さない走査レンズの特性を補正する特性補正データということができる。
Returning to FIG. 6, after normalizing the pattern image (scanning characteristic information) (step S104), the CPU 101 proceeds to the process in step S105. That is, the CPU 101 controls the auxiliary pixel insertion / extraction
このとき、CPU101は、ステップS104で正規化された走査特性曲線から求められた補助画素挿抜情報に基づいて主走査位置に応じて補助画素を挿抜して主走査の部分倍率補正を行なう。走査特性情報において、領域幅が基準となる領域の幅の100%よりも大きな領域では、画像データから補助画素を抜去して主走査方向に長さが短くなるよう制御される。また、パターン画像(走査特性情報)において、領域幅が基準となる領域の幅の100%よりも小さな領域では、画像データに補助画素を挿入して長さが伸びるよう補正される。 At this time, the CPU 101 inserts and removes the auxiliary pixels according to the main scanning position based on the auxiliary pixel insertion / removal information obtained from the scanning characteristic curve normalized in step S104, and corrects the partial magnification of the main scanning. In the scanning characteristic information, in the region where the region width is larger than 100% of the width of the reference region, the auxiliary pixels are extracted from the image data and the length is controlled to be shortened in the main scanning direction. Further, in the pattern image (scanning characteristic information), in the region where the region width is smaller than 100% of the width of the reference region, auxiliary pixels are inserted into the image data to correct the length.
なお、画像データは、公知の補助画素挿抜処理に適用される画像データであって、当該画像データに基づいて画像を構成する画素を生成するためのデータをいう。この画像データは、画素を1画素単位で所定の整数値で分割して補助画素とし、補助画素単位で半導体レーザを駆動して発生したレーザ光を回転多面鏡で走査して感光体上に潜像を形成する際に適用されるPWM点灯パターンを操作するためのデータである。 The image data is image data applied to a known auxiliary pixel insertion / extraction process, and refers to data for generating pixels constituting an image based on the image data. In this image data, pixels are divided into auxiliary pixels by a predetermined integer value in units of one pixel, and laser light generated by driving a semiconductor laser in units of auxiliary pixels is scanned by a rotating multifaceted mirror and hidden on a photoconductor. This is data for manipulating the PWM lighting pattern applied when forming an image.
プリンタエンジン209は、画像処理装置203からの画像データに対して、主走査倍率制御部210で生成された補助画素挿抜情報に基づいて補助画素データの挿抜を行い、露光ユニットに画像データを送信して主走査の部分倍率を補正して画像を出力する。
The
図6の処理によれば、回転多面鏡405の各ポリゴンミラー面の走査特性が検出できるような部分倍率検出用パターンを読み取る(ステップS102)。次いで、該部分倍率検出用パターンに基づいてポリゴンミラー面毎のパターン画像(走査特性情報)を作成する(ステップS103、S104)。そしてパターン画像に基づいて、走査特性を補正するためのデータとして補助画素挿抜情報を作成し(ステップS105)、該補助画素挿抜情報に基づいて画像データを補正し、補正した画像データに基づいて画像を形成する。これによって、各ポリゴンミラー面の面精度を考慮した主走査の部分倍率補正が可能となり、fθ特性を有さない走査レンズを採用した装置であっても、位置ずれを補正した高品質な印刷を実現することができる。
According to the process of FIG. 6, a pattern for detecting partial magnification is read so that the scanning characteristics of each polygon mirror surface of the rotating
すなわち、本実施の形態によれば、補助画素挿抜情報を用いてレーザ光を走査するための画像データを補正し、補正後の画像データを用いて潜像を形成することにより、各ポリゴンミラー面の面精度を考慮しつつ位置ずれの無い良好な画像を形成することができる。 That is, according to the present embodiment, the image data for scanning the laser beam is corrected by using the auxiliary pixel insertion / extraction information, and the latent image is formed by using the corrected image data, so that each polygon mirror surface is formed. It is possible to form a good image without misalignment while considering the surface accuracy of.
また、本実施の形態によれば、一のポリゴンミラー面に対する走査特性情報を求めた後、当該走査特性情報(走査特性曲線)に各鏡面の部分倍率の比を乗算し、正規化して各ポリゴンミラー面の走査特性情報を求める。これによって、全ポリゴンミラー面について走査特性情報を作成する際の煩雑な操作を省略して効率化することができる。 Further, according to the present embodiment, after obtaining the scanning characteristic information for one polygon mirror surface, the scanning characteristic information (scanning characteristic curve) is multiplied by the ratio of the partial magnification of each mirror surface, normalized, and each polygon is normalized. Obtain scanning characteristic information on the mirror surface. As a result, it is possible to eliminate complicated operations when creating scanning characteristic information for all polygon mirror surfaces and improve efficiency.
本実施の形態において、ポリゴンミラー面Aの走査特性情報にそれぞれのポリゴンミラー面に対応する部分倍率の比率を乗ずることによってポリゴンミラー面B〜Dの走査特性情報を求めるので、ポリゴンミラー面内での部分倍率の比率は変わらず、一定である。 In the present embodiment, since the scanning characteristic information of the polygon mirror surfaces B to D is obtained by multiplying the scanning characteristic information of the polygon mirror surface A by the ratio of the partial magnification corresponding to each polygon mirror surface, the scanning characteristic information of the polygon mirror surfaces B to D is obtained in the polygon mirror surface. The partial magnification ratio of is unchanged and constant.
また、本実施の形態では、走査特性情報における中央部の領域6の幅を正規化の基準としたが、走査特性情報の左端の線から右端の線の全間隔を正規化する際の基準としても良い。この場合もポリゴンミラー面Aの走査特性情報にそれぞれのポリゴンミラー面に対応する部分倍率の比率を乗ずることからポリゴンミラー面内での部分倍率の比は変わらない。また、基準となる走査特性情報としてポリゴンミラー面Aの走査特性情報を採用したが、これに限定されるものではない。すなわち、ポリゴンミラー面B〜Dのいずれかについて走査特性情報を求め、求めた走査特性情報に、それ以外のポリゴンミラー面に対応する部分倍率の比率を乗じて各ポリゴンミラー面の走査特性情報を求めることもできる。
Further, in the present embodiment, the width of the
本実施の形態では、レーザの発光を安定化させるために、APC(Auto Power Control)回路方式が採用される。そして、画像データに基づいて画像を構成する画素を生成し、1画素分の濃度信号をレーザ駆動回路で出力されるPWM信号のもとになる1画素分のPWM点灯パターン信号に変換する。そして、1画素分の点灯パターンの前又は後に、画素を1画素単位で予め設定した整数値で分割した補助画素を挿入又は抜き出すことによって画像データ(レーザ光の照射時間)を補正する。そして、補正後の画像データに基づいて画像を形成することによって、位置ずれのない高品質な画像を形成することができる。 In the present embodiment, an APC (Auto Power Control) circuit system is adopted in order to stabilize the light emission of the laser. Then, the pixels constituting the image are generated based on the image data, and the density signal for one pixel is converted into the PWM lighting pattern signal for one pixel which is the source of the PWM signal output by the laser drive circuit. Then, the image data (laser light irradiation time) is corrected by inserting or extracting auxiliary pixels obtained by dividing the pixels by a preset integer value in units of one pixel before or after the lighting pattern for one pixel. Then, by forming the image based on the corrected image data, it is possible to form a high-quality image without misalignment.
1画素分の点灯パターンの前又は後に、補助画素データを挿入し又は抜き出すことによって画像データを補正するので、レーザ光の照射時間のずれを補正することができる。 Since the image data is corrected by inserting or extracting the auxiliary pixel data before or after the lighting pattern for one pixel, it is possible to correct the deviation of the irradiation time of the laser beam.
本実施の形態において、光源401は、複数の発光点を有し、複数のレーザ光を照射するマルチビームレーザであってもよい。これによって、画像形成速度を速めることができる。
In the present embodiment, the
次に、第2の実施の形態について説明する。 Next, the second embodiment will be described.
第2の実施の形態では、光源としてマルチビームを適用した場合における回転多面鏡の各ポリゴンミラー面の走査特性が検出できるような部分倍率検出用パターンが適用される。なお、第2の実施の形態における画像形成装置の構成は、上述の第1の実施の形態に係る画像形成装置の構成と基本的に同様であるため詳細な説明は省略する。 In the second embodiment, a partial magnification detection pattern is applied so that the scanning characteristics of each polygon mirror surface of the rotating multifaceted mirror can be detected when the multi-beam is applied as the light source. Since the configuration of the image forming apparatus according to the second embodiment is basically the same as the configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment described above, detailed description thereof will be omitted.
本実施の形態では、画像形成装置の印刷速度を向上させるために、レーザビーム数を増やす(マルチビーム化)方法がとられている。しかしながら、マルチビーム化は、レーザユニットの組み付けのばらつき等による位置ずれで、レーザビームごとに走査特性が異なることが知られている。 In the present embodiment, in order to improve the printing speed of the image forming apparatus, a method of increasing the number of laser beams (multi-beaming) is adopted. However, it is known that the multi-beam system has different scanning characteristics for each laser beam due to the positional deviation due to variations in the assembly of the laser unit and the like.
図12は、第2の実施の形態で用いられる部分倍率検出用パターンの一例を示す図であって、光源としてマルチビームのレーザを用いた場合の各ポリゴンミラー面におけるレーザビーム毎の走査特性を検出するためのパターンを示す。 FIG. 12 is a diagram showing an example of a pattern for detecting partial magnification used in the second embodiment, and shows scanning characteristics of each laser beam on each polygon mirror surface when a multi-beam laser is used as a light source. The pattern for detection is shown.
図12において、対象となる回転多面鏡はポリゴンミラー面A〜Dの4面を有するものとし、ポリゴン周期を4としている。また光源のレーザビームは、ビーム1、ビーム2の2本を使用するものとする。
In FIG. 12, the target rotating multifaceted mirror has four polygon mirror surfaces A to D, and the polygon period is 4. Further, it is assumed that two laser beams, a
図12の部分倍率検出用パターンにおいて、主走査方向に一定の時間間隔mで、例えば、12ドットが配置されている。また、副走査方向には、ポリゴン周期(4)×ビーム数(2)である8ドット間隔で任意のドット数だけ配置されている。これをポリゴンミラー面Aで偏向されたビーム1の部分倍率検出用パターンとする。
In the partial magnification detection pattern of FIG. 12, for example, 12 dots are arranged at a constant time interval m in the main scanning direction. Further, in the sub-scanning direction, an arbitrary number of dots are arranged at intervals of 8 dots, which is the polygon period (4) × the number of beams (2). This is used as a pattern for detecting the partial magnification of the
ここで、第1の実施の形態と同様に、1ドットでの描画が難しい場合には主走査方向に2ドット以上連続して並べたドットを用いることもできる。また、副走査方向に最初のドット描画開始位置よりポリゴン周期(4)×ビーム数(2)×k1+1の位置から、同様に主走査方向に一定の時間間隔mで、例えば12ドットが配置される。ここでk1は1以上の自然数であり、それぞれの部分倍率検出用パターンの領域は重ならないものとする。また副走査方向にはポリゴン周期(4)×ビーム数(2)である8ドット間隔で数ドットが配置され、ポリゴンミラー面Aで偏向されたビーム2の部分倍率検出用パターンが構成されている。
Here, as in the first embodiment, when it is difficult to draw with one dot, dots arranged in succession of two or more dots in the main scanning direction can be used. Further, for example, 12 dots are arranged in the main scanning direction at a constant time interval m from the position of polygon period (4) × number of beams (2) × k1 + 1 from the first dot drawing start position in the sub-scanning direction. .. Here, k1 is a natural number of 1 or more, and it is assumed that the regions of the patterns for detecting partial magnification do not overlap. Further, in the sub-scanning direction, several dots are arranged at intervals of 8 dots, which is the polygon period (4) × the number of beams (2), and a pattern for detecting the partial magnification of the
次に、副走査方向に最初のドット描画開始位置よりポリゴン周期(4)×ビーム数(2)×n1×ビーム数(2)+ビーム数(2)の位置から同様のドットを配置することで、ポリゴンミラー面Bのビーム1についての部分倍率検出用パターンが形成される。
Next, by arranging similar dots from the position of polygon period (4) × number of beams (2) × n1 × number of beams (2) + number of beams (2) from the first dot drawing start position in the sub-scanning direction. , A pattern for detecting partial magnification is formed for the
また、ポリゴン周期(4)×ビーム数(2)×n2×ビーム数(2)+ビーム数(2)×2の位置から同様のドットを配置することで、ポリゴンミラー面Cのビーム1についての部分倍率検出用パターンが形成される。
Further, by arranging similar dots from the positions of polygon period (4) × number of beams (2) × n2 × number of beams (2) + number of beams (2) × 2, the
また、ポリゴン周期(4)×ビーム数(2)×n3×ビーム数(2)+ビーム数(2)×3の位置から同様のドットを配置することで、ポリゴンミラー面Dのビーム1についての部分倍率検出用パターンが形成されている(n1〜n3は1以上の自然数)。
Further, by arranging similar dots from the positions of polygon period (4) × number of beams (2) × n3 × number of beams (2) + number of beams (2) × 3, the
また、それぞれのポリゴンミラー面のビーム1についての部分倍率検出用パターンの描画開始位置より、副走査方向にポリゴン周期(4)×ビーム数(2)×k2、k3、k4+1の位置から、それぞれ同様のドットが配置される。これによって、それぞれのポリゴンミラー面で偏向されたビーム2の走査特性を検出できる部分倍率検出用パターンが形成されている(k2、k3、k4は1以上の自然数)。
Further, from the drawing start position of the pattern for partial magnification detection for the
図12の部分倍率検出用パターンを出力して読み取り、読み取り結果から、ポリゴンミラー面及びビーム毎の走査特性情報を求める手法は第1の実施の形態と同様である。すなわち、部分倍率検出用パターンに基づいて、1のビームに対応する走査特性情報を求め、求めた走査特性情報に各ビームごとの部分倍率の比率を乗算して各ビーム毎の各ポリゴンミラー面での走査特性情報を求める。そして、求めた走査特性情報を用いて、主走査位置に応じて、走査特性を補正するために補助画素データを挿抜する補助画素挿抜情報を求める。そして、補助画素挿抜情報に基づいて画像データについて補助画素データの挿抜を行い、露光ユニットに補助画素挿抜処理後の画像データを送信して主走査の部分倍率が補正された画像が出力される。 The method of outputting and reading the partial magnification detection pattern of FIG. 12 and obtaining the scanning characteristic information for each polygon mirror surface and beam from the reading result is the same as that of the first embodiment. That is, the scanning characteristic information corresponding to one beam is obtained based on the partial magnification detection pattern, and the obtained scanning characteristic information is multiplied by the ratio of the partial magnification for each beam on each polygon mirror surface for each beam. Scanning characteristic information is obtained. Then, using the obtained scanning characteristic information, the auxiliary pixel insertion / removal information for inserting / removing the auxiliary pixel data in order to correct the scanning characteristic is obtained according to the main scanning position. Then, the auxiliary pixel data is inserted and removed from the image data based on the auxiliary pixel insertion / removal information, the image data after the auxiliary pixel insertion / removal processing is transmitted to the exposure unit, and the image in which the partial magnification of the main scan is corrected is output.
第2の実施の形態によれば、回転多面鏡のポリゴンミラー面毎及びレーザユニット毎の走査特性が検出できる部分倍率検出用パターンを出力し、ポリゴンミラー面内での走査特性の部分倍率を求める。また、ポリゴンミラー面間、レーザユニット間で走査特性データ正規化する。そして、走査特性を補正するための補助画素挿抜情報を作成し、補助画素挿抜情報に基づいて画像データを補正し、補正した画像データに基づいて画像を形成する。これによって、面精度を考慮した主走査方向の部分倍率補正を行いつつ、位置ずれを補正して高品質な印刷を実現することができる。 According to the second embodiment, a partial magnification detection pattern capable of detecting the scanning characteristics of each polygon mirror surface and each laser unit of the rotating multifaceted mirror is output, and the partial magnification of the scanning characteristics in the polygon mirror surface is obtained. .. In addition, scanning characteristic data is normalized between polygon mirror surfaces and between laser units. Then, auxiliary pixel insertion / extraction information for correcting the scanning characteristics is created, image data is corrected based on the auxiliary pixel insertion / extraction information, and an image is formed based on the corrected image data. As a result, it is possible to correct the misalignment and realize high-quality printing while performing partial magnification correction in the main scanning direction in consideration of surface accuracy.
101 CPU
102 ROM
103 RAM
200 画像形成装置
201 ホストコンピュータ
202 画像入力装置
203 画像処理装置
204 画像出力装置
205 描画コマンド処理部
206 入力画像処理部
207 出力画像処理部
209 プリンタエンジン
210 主走査倍率制御部
601 走査特性情報作成部
602 走査特性情報正規化部
603 補助画素挿抜情報作成部
101 CPU
102 ROM
103 RAM
200
Claims (10)
レーザ光を出射する光源と、前記光源から出射されたレーザ光が前記感光体の回転方向と交差する方向に前記感光体を走査するように前記レーザ光を偏向する複数の反射面を備える回転多面鏡と、前記複数の反射面によって偏向されたレーザ光を前記感光体上に結像させる結像レンズであってfθ特性を有しない結像レンズとを備えた露光手段と、
前記露光手段によって露光されることによって前記感光体上に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、前記感光体上に現像されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、前記記録材上に転写されたトナー像を前記記録材上に定着させる定着手段と、を含み、前記記録材上に画像を形成する画像形成手段と、
前記レーザ光の走査方向における複数の走査領域間の画像の倍率差を示すパターン画像を出力するように、前記画像形成手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、1枚の記録材の異なる位置に前記複数の反射面にそれぞれ対応する前記パターン画像が形成されるように前記画像形成手段を制御し、
それぞれの前記パターン画像は、それぞれの反射面によって偏向されたレーザ光の複数回の走査によって形成され、前記感光体の回転方向に延びる少なくとも3本の複数のライン画像を含み、
前記制御手段は、前記複数のライン画像を形成するために、前記レーザ光の1走査周期中の前記感光体上を走査する期間において一定の時間間隔で前記光源からレーザ光を出射させることを特徴とする画像形成装置。 Rotationally driven photoconductor and
A rotating multi-plane having a light source that emits laser light and a plurality of reflecting surfaces that deflect the laser light so that the laser light emitted from the light source scans the photoconductor in a direction intersecting the rotation direction of the photoconductor. An exposure means including a mirror and an imaging lens that forms an image of laser light deflected by the plurality of reflecting surfaces on the photoconductor and does not have the fθ characteristic.
A developing means for developing an electrostatic latent image formed on the photoconductor by being exposed by the exposing means with toner, and a transfer means for transferring the toner image developed on the photoconductor to a recording material. An image forming means for forming an image on the recording material, including a fixing means for fixing the toner image transferred onto the recording material on the recording material, and an image forming means for forming an image on the recording material.
A control means for controlling the image forming means is provided so as to output a pattern image showing a magnification difference of an image between a plurality of scanning regions in the scanning direction of the laser beam.
The control means controls the image forming means so that the pattern image corresponding to each of the plurality of reflecting surfaces is formed at different positions of one recording material.
Each said pattern image is formed by multiple scans of laser light deflected by each reflecting surface and includes at least three plurality of line images extending in the direction of rotation of the photoconductor.
The control means is characterized in that laser light is emitted from the light source at regular time intervals during a period of scanning on the photoconductor during one scanning cycle of the laser light in order to form the plurality of line images. Image forming apparatus.
前記パターン画像は、前記複数の反射面と前記複数の発光点の組み合わせそれぞれに対応して形成されることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 Each of the light sources has a plurality of light emitting points that emit the laser beam.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the pattern image is formed corresponding to each combination of the plurality of reflecting surfaces and the plurality of light emitting points.
前記補正手段は、前記補助画素挿抜情報に従って前記画像データにおける前記感光体に照射されるレーザ光の照射時間を、前記補助画素データの挿抜により決定された照射時間に補正することを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。 It has a correction means for correcting the image data by using the auxiliary pixel insertion / extraction information.
The correction means is characterized in that the irradiation time of the laser beam irradiated to the photoconductor in the image data is corrected to the irradiation time determined by the insertion / removal of the auxiliary pixel data according to the auxiliary pixel insertion / removal information. Item 4. The image forming apparatus according to Item 4.
画像を構成する画素を1画素単位で予め設定した整数値で分割して補助画素とし、補助画素単位で光源を駆動して発生したレーザ光を前記回転多面鏡を用いて走査することによって感光体上に潜像を形成する際に適用されるPWM点灯パターンを操作するためのデータであって、1画素分の点灯パターンに前記補助画素を挿抜するための情報であることを特徴とする請求項4乃至7のいずれいか1項に記載の画像形成装置。 The auxiliary pixel insertion / removal information is
The pixels constituting the image are divided into auxiliary pixels by a preset integer value in units of one pixel, and the laser beam generated by driving the light source in units of the auxiliary pixels is scanned by the rotating polymorphic mirror to obtain a photoconductor. A claim, which is data for operating a PWM lighting pattern applied when forming a latent image on the top, and is information for inserting and removing the auxiliary pixel in a lighting pattern for one pixel. The image forming apparatus according to any one of 4 to 7.
前記回転多面鏡の反射面数に応じた領域を有し、
各領域において、読み取りによって各ドット間隔の差異が把握できるように主走査方向に複数のドットが形成されると共に、副走査方向に前記回転多面鏡の反射面数の間隔で複数のドットが配置されており、
前記各領域の描画開始位置は、前記反射面数の整数倍+1ずつ離れていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The pattern image is
It has a region corresponding to the number of reflecting surfaces of the rotating multi-sided mirror.
In each region, a plurality of dots are formed in the main scanning direction so that the difference in each dot spacing can be grasped by reading, and a plurality of dots are arranged in the sub-scanning direction at intervals of the number of reflecting surfaces of the rotating multifaceted mirror. And
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the drawing start positions of the respective regions are separated by an integral multiple of the number of reflecting surfaces + 1.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the light source is a multi-beam laser that emits a plurality of laser beams.
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