JP7016647B2

JP7016647B2 - 画像形成装置

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Description

本発明は、感光体を除電するための露光を行う画像形成装置に関する。

複数の感光体を露光することによってそれぞれの感光体上に静電潜像を形成し、当該静電潜像をそれぞれ異なるトナーによって現像し、現像されたトナー像を記録媒体に転写することによってカラー画像を形成する画像形成装置が知られている。

上記画像形成装置において、感光体を比較的高い強度で露光することによって、前回の画像形成プロセス（帯電、露光）において感光体の電荷発生層に生じた残留電荷を解消する制御（以下、除電制御）を行う画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１）。このような除電制御を行うことによって感光体の電荷発生層の全域に電荷キャリアが発生し、電荷発生層に残留した残留電荷が放電する。残留電荷が放電することによって残留電荷による感光体の電位の不均一性が解消される。

特許文献１に記載の画像形成装置は、静電潜像を形成するための光を出射する露光装置（例えば、光走査装置やＬＥＤプリントヘッド）とは異なる露光装置を備え、当該露光装置によって感光体を露光する除電制御を行う装置である。特許文献１に記載の画像形成装置に対して、光走査装置やＬＥＤプリントヘッドによって静電潜像を形成するための露光とは異なるタイミングで感光体を露光する除電制御を行う画像形成装置が実用化されている。

特開２０１７－２６９６３公報

しかしながら、上記除電制御において次のような課題が生じ得る。べた画像を形成する場合であっても、１画素毎に露光光源をＯＮとＯＦＦを繰り返して画像を形成する装置がある。このとき、露光光源をＯＮ／ＯＦＦさせるために１画素あたり６０ＭＨｚ程度の高速な周波数の駆動信号が生成されるため、当該駆動信号の高周波成分を起因とする放射ノイズが発生する。この放射ノイズは、駆動信号のＯＮ／ＯＦＦ回数に比例して放射ノイズ強度が増加するため、ＯＮ／ＯＦＦ回数が多いベタ画像を形成する際に放射ノイズの強度が高くなる。特に、各色に対して異なる露光光源を備えるカラー画像形成装置において、上記放射ノイズの発生源が複数存在するため、上記除電制御を同時に行うと強度の高い放射ノイズが発生することになる。

図１０は放射ノイズ対策の一例である。駆動信号は基板１００１に実装されたＡＳＩＣによって生成される。この駆動信号はフレクシブルフラットケーブル１００５などのケーブルによって基板１００１から基板１００３に差動信号で送信される。駆動信号によって発生した放射ノイズに対する対策として、図８に示すようにレーザダイオード駆動回路に、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３や、フェライトビーズＦＢ１、ＦＢ２、コモンモードチョークコイルＮＦ１等のノイズフィルタを追加することや、ケーブルにフェライトコア１００６を追加することが考えられる。しかしながら、ノイズフィルタやフェライトコアを用いるノイズ対策は画像形成装置のコストアップにつながってしまう。

本願発明は上記課題を鑑みてなされたもので、複数の感光体と、静電潜像を前記感光体に形成するために前記感光体を露光するレーザ光を出射する発光部と、前記発光部を点灯あるいは非点灯の状態にするためにパルス幅変調されたＰＷＭ信号である駆動信号に応じて前記発光部に駆動電流を供給する駆動手段と、を有し、複数の前記感光体それぞれに対して個別に設けられた複数の露光手段と、前記駆動信号として、入力画像データに基づいて前記感光体に静電潜像を形成するための第１の信号及び前記感光体を除電するための第２の信号とを前記駆動手段に対して選択的に出力する生成手段と、を備え、前記生成手段は、べた画像が形成される場合には、１００％未満のデューティー比となる前記第１の信号を生成して出力し、前記感光体を除電する場合には、１００％のデューティー比となる前記第２の信号を生成して出力するものであり、前記感光体を除電する場合に、前記発光部が発光する期間である除電期間は、前記感光体の１回転周期以上の期間であり、前記感光体の回転軸線方向に沿った方向における前記感光体上の画像形成領域以外の領域には前記レーザ光が照射されない領域が含まれる、ことを特徴とする。

複数の感光体を除電するために、複数の感光体を露光するデューティー比が１００％の駆動信号を生成することによって除電を行う際の放射ノイズを低減することができる。

本実施例に係る画像形成装置の概略断面図。露光部１３の概略構成図。画像形成装置の制御ブロック図。ビデオコントロール部の内部構成を示すブロック図。画像処理部の内部構成を示すブロック図。中間調処理（ディザ処理）を説明するための図。画像データを駆動信号に対応するビットパターンに変換するための変換テーブル。Ａ３サイズの複数枚の記録材に画像を形成する際の各色の画像形成タイミングおよび除電の実行タイミングを示すタイミングチャート。ビデオコントロール部が出力する駆動信号を説明するための図。放射ノイズ対策の一例を説明するための図。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。

（実施例１）
［画像形成装置］
図１は、本実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。図１に示す画像形成装置は原稿を読み取る読取装置を備えていないプリンタであるが、実施形態は読取装置を備える複写機やファクシミリ機能を備える複合機でも良い。

画像形成装置は、感光体であるところの感光ドラム１１ａ～１１ｄ、帯電装置１２ａ～１２ｄ、露光装置１３、現像装置１４ａ～１４ｄ、クリーニング装置１５ａ～１５ｄを備える。また、画像形成装置は、一次転写装置である一次転写ローラ１７ａ～１７ｄ、中間転写体であるところの中間転写ベルト１６、中間転写ベルトクリーナ１８、２次転写ローラ１９、定着装置２１を備える。さらに、画像形成装置１は、給紙カセット２０を備える。

本実施例の画像形成装置において、イエロー（１１ａ）、マゼンタ（１１ｂ）、シアン（１１ｃ）、ブラック（１１ｄ）の各感光ドラムが、従動ローラ２４と駆動ローラ２５との周りに張架されていている中間転写ベルト１６の回転方向に沿って１列に配列されている。また、本実施例の画像形成装置において、画像中間転写ベルト１６を介して、各々の感光ドラム１１ａ～１１ｄに対向する位置に１次転写ローラのイエロー（１７ａ），マゼンダ（１７ｂ），シアン（１７ｃ），ブラック（１７ｄ）が配列されている。

次に、画像形成装置が実行する画像形成プロセスについて説明する。各色の感光ドラム１１ａ～１１ｄは、１次帯電部１２ａ～１２ｄによってそれぞれ一様に帯電された後、露光部１３によって入力画像データに基づいて露光される。当該露光によって各感光ドラムに静電潜像が形成される。各感光ドラムに形成された静電潜像は、それぞれの感光ドラムに対応する現像部１４ａ～１４ｄによって現像される。感光ドラム１１ａ～１１ｄ上に現像されたトナー像は１次転写部１７ａ～１７ｄによって中間転写ベルト１６に転写される。

中間転写ベルト１６に転写されたトナー像は、２次転写ローラ１９によって、給紙カセット２０から搬送ローラ２３によって搬送された記録材Ｐに転写される。感光ドラム１１ａ～１１ｄ上に残留した残留トナーはクリーナ１５ａ～１５ｄによって回収され、中間転写ベルト上に残留した残留トナーは中間転写ベルトクリーナ１８によって回収される。記録材Ｐに転写されたトナー像は定着部２１によって定着される。

上記画像形成プロセスは除電工程を含む。除電工程は、上記画像形成プロセスにおける帯電や静電潜像の形成によって感光ドラムの感光層に残留した電荷を放電させて解消するための露光制御である。除電制御を行うことによって感光体の電荷発生層の全域に電荷キャリアが発生し、電荷発生層に残留した残留電荷が放電する。残留電荷が放電することによって感光体の電位の不均一性が解消される。除電工程において、露光部１３は所定の露光強度で各色の感光ドラム１１ａ～１１ｄを一様に露光する。

本実施例の画像形成装置において、ある感光ドラムの除電工程は、１枚の記録材に転写するためのトナー像を形成するための静電潜像を形成した後、かつ次の記録材に転写するためのトナー像を形成するための静電潜像の形成を開始する前に行われる。すなわち、本実施例の画像形成装置において、除電のための各感光ドラムの露光は１枚の記録材に対応する静電潜像を形成するごとに実行される。なお、除電は所定枚数（複数枚）の記録材に対応する静電潜像を形成するごとに実行するようにしてもよい。

次に、露光部１３について説明する。本実施例における露光部１３は複数の感光ドラムを露光するレーザ光を出射する光走査装置である。本実施例では複数の感光ドラムに対して１つの露光部１３を備えた画像形成装置を例示するが、実施の形態はこれに限られるものではない。実施の形態は、複数の感光ドラムにそれぞれ対応する複数の光走査装置を設けた画像形成装置でも良い。

図２は露光部１３の概略構成図である。説明を簡略化するために一つの感光ドラム（例えば、感光ドラム１１ａ）に静電潜像を形成する構成を例示する。

露光部１３は、レーザ光源であるところの半導体レーザ１０１、コリメータレンズ１０２、開口絞り１０３、シリンドリカルレンズ１０４、ポリゴンミラー１０５、ポリゴンモータ１０６、トーリックレンズ１０７、回折光学素子１０８を備える。更に、露光部１３は、反射ミラー１０９、ＢＤセンサ１１４を備える。

半導体レーザ１０１は駆動信号に応じて点灯する。後述するように駆動信号（ＰＷＭ信号）は２値の信号（ＯＮ／ＯＦＦ信号）であり、半導体レーザ１０１からレーザ光を出射させるためのパルスを含む。コリメータレンズ１０２は、半導体レーザ１０１から出射されたレーザ光を平行光束に変換する。開口絞り１０３は、平行光束に変換されたレーザ光のスポット形状を整えるために設けられている。開口絞り１０３を通過したレーザ光はシリンドリカルレンズ１０４に入射する。シリンドリカルレンズ１０４は、レーザ光を後述する回転多面鏡１０５（ポリゴンミラー）の回転軸方向にのみ屈折力を有するレンズである。シリンドリカルレンズ１０４を通過したレーザ光は、回転多面鏡１０５が備える複数の反射面に入射する。回転多面鏡１０５はポリゴンモータ１０６から駆動力を受けて回転軸を中心に回転する。回転多面鏡１０５は、レーザ光が感光ドラム１１を走査するように入射するレーザ光を偏向する。回転多面鏡１０５によって偏向されたレーザ光はｆθレンズ１０７および回折光学素子１０８などの光学部材によって感光ドラム１１上に導かれる。レーザ光は矢印Ａ方向に回転する感光ドラム１１を矢印Ｂ方向に走査する。

露光部１３は、さらに反射ミラー１０９、ビームディテクター１１４（以下、ＢＤ１１４）を備える。反射ミラー１０９は、レーザ光が感光ドラム１１上を走査する走査方向（主走査方向）において、感光ドラム上を走査する走査領域から外れた位置であり、かつレーザ光の走査範囲内に配置されている。反射ミラー１０９は回転多面鏡１０５によって偏向されたレーザ光によって走査される。反射ミラー１０９は入射したレーザ光を反射する。反射ミラー１０９によって反射されたレーザ光はＢＤ１１４の受光面を走査する。ＢＤの受光面は光電変換素子であり、レーザ光を受光することによって当該受光を示すＢＤ信号を出力する。ＢＤ信号は、各走査周期における画像の書き出し位置を揃えるため、すなわち、主走査方向における画像の書き出しタイミングの同期をとるための主走査同期信号である。レーザ光の一走査周期はＢＤ信号が生成されてから次のＢＤ信号が生成される期間である。レーザ光の一走査周期においてＢＤ信号が生成されてから所定時間経過した後に主走査方向の１画素目に相当する駆動信号を出力することによって、各走査周期における画像の書き出し開始位置を一致させることができる。

図３は、図１に示す画像形成装置の制御ブロック図である。本実施例の画像形成装置は、データ生成部２０１、ビデオコントロール部２０２、ＬＤ駆動部２０３、ポリゴン回転制御部２０４を備える。また、本実施例の画像形成装置は、レーザ光源である半導体レーザ１０１、ＣＰＵ１２０、記憶部１２１を備える。

データ生成部２０１は、パーソナルコンピュータ、タブレットなどの外部情報端末から入力される画像データ、および読取装置が読み取った原稿画像の画像データから画像データを生成する。データ生成部２０１は、生成した画像データをビデオコントロール部２０２に送信する。

データ処理部であるところのビデオコントロール部２０２は、後述するデータ処理を行うことによって駆動信号を生成する。ビデオコントロール部２０２は生成した駆動信号をＬＤ駆動部２０３に送信する。ビデオコントロール部２０２は、データ生成部２０１と同一ＩＣ内にそれぞれ異なるモジュールとして設けられても良いし、データ生成部２０１とはそれぞれ別のＩＣとして設けられても良い。

ＬＤ駆動部２０３は半導体レーザ１０１に内蔵される発光部としてのレーザダイオード１０１ａ（ＬＤ１０１ａ）に駆動電流Ｉを供給するレーザドライバＩＣである。ＬＤ駆動部２０３は、駆動信号に応じてＬＤ１０１ａに電流を供給する。ＬＤ１０１ａは電流が供給されることによってレーザ光を出射する。

半導体レーザ１０１にはフォトダイオード１０１ｂ（ＰＤ１０１ｂ）が内蔵されている。ＰＤ１０１ｂはレーザ光の光量を検出するための受光センサである。ＬＤ駆動部２０３は駆動電流Ｉの値を設定するための設定部を含む。ＬＤ駆動部２０３は設定部の設定に応じた値の駆動電流を供給する。例えば、設定部はコンデンサやデジタル―アナログ変換回路（ＤＡＣ）である。設定部がコンデンサであるＬＤ駆動部２０３はコンデンサの電圧に応じた値の駆動電流ＩをＬＤ１０１ａに供給する。設定部がＤＡＣであるＬＤ駆動部２０３はＤＡＣの設定（デジタル値）に基づく値の電圧に応じた値の駆動電流ＩをＬＤ１０１ａに供給する。

ＬＤ駆動部２０３は、画像形成中のレーザ光の１走査周期中の非画像走査領域を走査する期間において上記設定部の設定に基づく値の駆動電流Ｉを供給する。ＰＤ１０１ｂはＬＤ１０１ａが出射したレーザ光を受光し、受光したレーザ光の光量に応じた受光電圧Ｖ_ＰＤ（受光結果）をＬＤ駆動部２０３に出力する。

記憶部１２１には各種制御パラメータおよび制御プログラムなどの制御データが記憶されている。ＣＰＵ１２０は制御データに基づいて画像形成装置を制御する。

ＣＰＵ１２０は、ＬＤ駆動部２０３に対して基準電圧Ｖｒｅｆを出力する。基準電圧ＶｒｅｆはＰＤ１０１ｂに入射する目標光量に対する電圧値を示す。ＬＤ駆動部２０３は受光電圧ＶＰＤと基準連圧Ｖｒｅｆとを比較する比較回路を内蔵しており、比較回路の比較結果に応じて駆動電流Ｉの値を制御する。例えば、比較結果が基準電圧Ｖｒｅｆ＞受光電圧ＶＰＤの場合、ＬＤ駆動部２０３は比較結果が受光電圧ＶＰＤ＝基準電圧Ｖｒｅｆとなるように設定部の設定を変更する。すなわち、ＬＤ駆動部２０３は、駆動電流Ｉの値が増加するように設定部の設定を変更する。一方、比較結果が基準電圧Ｖｒｅｆ＜受光電圧ＶＰＤの場合、ＬＤ駆動部２０３は、比較結果が受光電圧ＶＰＤ＝基準電圧Ｖｒｅｆとなるように設定部の設定を変更する。すなわち、ＬＤ駆動部２０３は、駆動電流Ｉの値が減少するように設定部の設定を変更する。比較結果が基準電圧Ｖｒｅｆ＝受光電圧ＶＰＤの場合、ＬＤ駆動部２０３は設定部の設定を維持する。ＬＤ駆動部２０３とＰＤ１０１ｂを用いたフィードバック制御（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌ：ＡＰＣ）を行うことによってＬＤ１０１ａに供給する駆動電流Ｉの値が目標光量に対応する電流値に制御される。

次に、ビデオコントロール部２０２について詳しく説明する。図４はビデオコントロール部２０２の内部構成を示すブロック図である。

ビデオコントロール２０２は、ＣＰＵＩ／Ｆ部２１１、信号入力部２１２、画像処理部２１３、およびセレクタ２１４を備える。ビデオコントロール部２０２はＣＰＵ１２０とシリアル通信で接続されている。ビデオコントロール部２０２は、ＣＰＵ１２０からシリアル通信で受け取る制御信号に基づいて動作する。

信号入力部２１２には画像生成部２０１から画像データが入力される。また、信号入力部２１２にはＢＤ１１４からＢＤ信号が入力される。信号入力部２１２は、ＢＤ信号と不図示の所定のクロック信号に基づくタイミングで画像データを画像処理部２１３に転送する。

画像処理部２１３は、画像入力部２１２から入力された画像データに対して後述する所定のデータ処理を行う。そして、画像処理部２１３は、データ処理を行った画像データをクロック信号に同期して出力する出力動作を行う。当該出力動作によって画像処理部２１３からは駆動信号Ａが出力されることになる。

ＣＰＵ１２０は、ＣＰＵＩ／Ｆ部２１１を介してセレクタ２１４に切替信号と後述する駆動信号Ｂを出力する。切替信号は画像処理部２１３からの信号とＣＰＵＩ／Ｆ部２１１からの信号の何れかを出力するかを設定するための信号である。例えば、切替信号はＨｉｇｈ／Ｌｏｗの１ビットの信号である。切替信号Ｈｉｇｈが入力された場合、セレクタ２１４は画像処理部２１３からの信号をＬＤ駆動部２０３に出力する。一方、切替信号Ｌｏｗが入力された場合、セレクタ２１４はＣＰＵＩ／Ｆ部２１１からの信号をＬＤ駆動部２０３に出力する。

次に、画像処理部２１３について詳しく説明する。図５は画像処理部２１３の内部構成を示すブロック図である。画像処理部２１３は、色変換処理部５０１、濃度補正処理部５０２、中間調処理部５０３、駆動信号生成部５０４を備える。なお、濃度補正処理部５０２、中間調処理部５０３、駆動信号生成部５０４は各色にそれぞれ対応して設けられているものとする。

色変換処理部５０１は、画像データをカラー画像を形成するためのイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーに対応する画像データに変換する色変換処理を行う。色変換処理部５０１は、定着装置２１の定着性能の制約によりトナーの載り量を制限するように各色の画像データを生成する。本実施例の色変換処理部５０１は、全色のトナー像が一枚の記録材にべた画像で形成されるような画像データを生成する処理を行わない。

濃度補正処理部５０２は、色変換処理された各色の画像データに対して濃度補正処理を行う。濃度補正処理は、画像形成装置のエンジン特性に起因する濃度特性を補正するガンマ補正を含む。本実施例における濃度補正処理部５０２は、ガンマ補正を行うことによって４×４画素の領域に対応する画像データを生成する。

中間調処理部５０３は、濃度補正処理部５０２において濃度補正処理が加えられた画像データに対して誤差拡散処理、ディザ処理などの中間調処理を行う。図６は、中間調処理部５０３が行う中間調処理（ディザ処理）を説明するための図である。図６における横軸はレーザ光の走査方向に相当し、縦軸は感光ドラムの回転方向（副走査方向）に対応する。図６に示すように、中間調処理部５０３は濃度補正処理部５０２から入力される画像データが示す濃度値に基づいて４×４画素の領域に含まれる各画素の画素データを生成する。各画素データは少なくとも２値の濃度値を示す。図６は画素データが２値であることを示しているが、画素データは多値であっても良い。後述する図７において画素データは４ビット（１６階調）で構成されている。図６において、階調１～１６は４×４画素の領域における濃度値（４ビット）を示しており、階調１は濃度値が「０」であり、階調１６に向かうほど濃度が高くなる。そして、濃度値が高くなるほど濃度値を有する画素が増加する。なお、画素の成長方法（ディザパターン）は出力する画像の種類などに応じて任意に設定することができる。中間調処理部５０３は、生成した画素データを駆動信号生成部５０４に出力する。

駆動信号生成部５０４は、中間調処理部５０３から入力された画素データを２値のビットデータを複数含むビットパターンを生成する。本実施例の信号生成部５０４は、図７に示す変換テーブルを用いて４ビットの画素データを２４ビットのビットパターンに変換する。２４ビットに含まれるビットデータは、半導体レーザ１０１からレーザ光を出射させるためのＯＮデータと半導体レーザ１０１からレーザ光を出射させないＯＦＦデータとを含む。例えば、信号生成部５０４は、画素データ「００００」を「００００００００００００００００００００００００」のビットパターンに変換する。また、信号生成部５０４は、中間濃度を示す画素データ「１０００」を「００００００００００００１１１１１１１１１１１１」に変換する。また、信号生成部５０４は、最も高い濃度値を示す画素データ「１１１１」を「０００００１１１１１１１１１１１１１１１１１１１」のビットパターンに変換する。最も高い濃度に対するビットパターンのデューティー比は画像形成装置の現像特性に応じて設計される。このデューティー比を装置の状態に応じて可変としても良い。ここで、便宜的に、本実施例の画像形成装置は、入力画像データに基づいて生成される最も高い濃度の画素データをデューティー比が１００％未満のビットパターンに変換する装置であるものとする。

信号生成部５０４には所定周波数のクロック信号が入力されている。例えば、１画素が６０ＭＨｚに相当する場合、クロック信号は１．４４ＧＨｚの周波数の信号である。信号生成部５０４は、クロック信号に同期してビットパターンに含まれるビットデータを１ビットずつ出力する出力動作を実行する。すなわち、信号生成部５０４は、クロック信号の１周期に１ビットを出力する出力動作を実行する。

信号生成部５０４が上記出力動作を実行することによって信号生成部５０４からは駆動信号が出力される。信号生成部５０４が「００００００００００００００００００００００００」のビットパターンを出力する場合、信号生成部５０４からはデューティー比（パルス幅）０％の駆動信号が出力される。そのため、当該ビットパターンに対応する画素はトナー像として現像されない。信号生成部５０４が「０００００１１１１１１１１１１１１１１１１１１１」のビットパターンを出力する場合、信号生成部５０４からはデューティー比が約８０％の駆動信号が出力される。信号生成部５０４が「００００００００００００１１１１１１１１１１１１」のビットパターンを出力する場合、信号生成部５０４からはデューティー比が約５０％の駆動信号が出力される。これらのビットパターンを主走査方向に連続する画素毎に連続して出力することよって、信号生成部５０４は駆動信号を生成することができる。

信号生成部５０４から出力された駆動信号はＬＤ駆動部２０３に入力される。ＬＤ駆動部２０３はデューティー比に応じた期間、ＬＤ１０１ａに駆動電流を供給する。ＬＤ１０１ａは駆動電流が供給されている期間、レーザ光を出射する。

上記のように駆動信号が生成されるため、本実施例の画像形成装置は、最大濃度のべた画像を形成する場合であっても１画素ごとにＬＤ１０１ａがＯＮ／ＯＦＦ制御される。

図８はＡ３サイズの複数枚の記録材に画像を形成する際の各色の画像形成タイミングおよび除電の実行タイミングを示すタイミングチャートである。各色の感光ドラム１１ａ～１１ｄの直径をΦ４０ｍｍ、感光ドラム間隔（以降、ドラム間ピッチと呼ぶ）が８０ｍｍで配置されているとする。ここで、各色の感光ドラム１１ａ～１１ｄ表面の接線方向の速度、および中間転写ベルト１６の表面速度をＶ（ｍｍ／ｓｅｃ）とする。

期間Ｙ１は１枚目の記録材にイエローのトナー像を形成するための静電潜像を形成する期間を示し、期間Ｙ２はその直後の２枚目の記録材に対してイエローのトナー像を形成するための静電潜像を形成する期間を示している。期間ｎｙ１は期間Ｙ１の直後に実行される除電工程の実行期間を示し、期間ｎｙ２は期間Ｙ２の直後に実行される除電工程の実行期間を示している。Ｍ、Ｃ、Ｋについてもこれと同様であるため説明を省略する。

図１に示すように駆動ローラ２５と従動ローラ２４との間における中間転写ベルト１６の移動方向において上流側から感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの順に配列されている。そのため、１枚の記録材に対する静電潜像の形成はイエローから開始され（０／ｔ７／ｔ１５）、マゼンタ（ｔ１／ｔ９／ｔ１７）、シアン（ｔ２／ｔ１０／ｔ１８）、ブラック（ｔ３／ｔ１１／ｔ１９）の順に静電潜像の開始タイミングを遅延させて画像を形成する。ここで、マゼンタの静電潜像の形成開始タイミングはイエローの静電潜像の形成開始タイミングに対して８０／Ｖ（ｓｅｃ）遅延する。同様に、シアンの静電潜像の形成開始タイミングはマゼンタの静電潜像の形成開始タイミングに対して８０／Ｖ（ｓｅｃ）遅延し、ブラックの静電潜像の形成開始タイミングはシアンの静電潜像の形成開始タイミングに対して８０／Ｖ（ｓｅｃ）遅延する。なお、各色の静電潜像の形成期間の開始タイミングは除電工程の終了タイミングであるものとする。

一方、１枚の記録材に対する静電潜像の形成期間はイエローから終了し（ｔ４／ｔ１２）、マゼンタ（ｔ１／ｔ９）、シアン（ｔ２／ｔ１０）、ブラック（ｔ３／ｔ１１）の順に静電潜像の形成期間が遅延して終了する。ここで、マゼンタの静電潜像の形成期間の終了タイミングはイエローの静電潜像の形成期間の終了タイミングに対して８０／Ｖ（ｓｅｃ）遅延する。同様に、シアンの静電潜像の形成期間の終了タイミングはマゼンタの静電潜像の形成期間の終了タイミングに対して８０／Ｖ（ｓｅｃ）遅延し、ブラックの静電潜像の形成期間の終了タイミングはシアンの静電潜像の形成期間の終了タイミングに対して８０／Ｖ（ｓｅｃ）遅延する。なお、静電潜像の形成期間の終了タイミングはそれぞれの感光ドラムの除電工程の開始タイミングであるものとする。

Ａ３サイズの記録材の長手方向の長さは４２０ｍｍであるので、Ａ３サイズの記録材に画像を形成する場合の各色の静電潜像形成期間は４２０／Ｖ（ｓｅｃ）となる。また、本実施例の画像形成装置は感光ドラムを２周分露光することによって除電を行うため、各色の除電期間は２５１．３／Ｖ（ｓｅｃ）である。

上記タイミングで画像形成プロセスおよび除電が実行されると、少なくとも２つの色の感光ドラムを同時に除電する期間が生じる。このような画像形成装置において、デューティー比８０％の駆動信号Ａによって感光ドラムの露光を行うと、高周波の駆動信号が同時に生成されるため放射ノイズの強度が増大し、放射ノイズの発生許容値を超える虞がある。

このような課題に対して、本実施例の画像形成装置は、除電のための露光を露光部１３に実行させる際に露光部１３にデューティー比１００％の駆動信号Ｂを供給する構成を備えている。なお、デユーティー比１００％の駆動信号Ｂは少なくとも感光ドラム上の画像形成領域を走査する期間の画素毎の信号を示しており、非画像領域における駆動信号Ｂのデューティー比はこの限りではない。

すなわち、ＣＰＵ１２０は、除電を開始するために切替信号をシリアル通信によってＣＰＵＩ／Ｆ部２１１に出力する。切替信号はセレクタ２１４に入力される。セレクタ２１４はそれまで駆動信号Ａの出力を有効にしていた設定を駆動信号Ｂの出力を有効にする設定に切り替える。その後、ＣＰＵ１２０は、デューティー比１００％の駆動信号Ｂをシリアル通信によってＣＰＵＩ／Ｆ部２１１に出力する。駆動信号Ｂは、セレクタ２１４を介してＬＤ駆動部２０３に出力される。ＬＤ駆動部２０３は駆動信号Ｂ応じて駆動電流をＬＤ１０１ａに供給し、それによってＬＤ１０１ａは感光ドラムの画像領域を連続的に走査するレーザ光を出射する。除電期間が終了した後、ＣＰＵ１２０は再度切替信号をＣＰＵＩ／Ｆ部２１１に出力して、セレクタ２１４の設定を駆動信号Ａの出力を有効とする状態に切り替える。

図９（ａ）は、ベタ画像を形成する際にビデオコントロール部２０２が出力する駆動信号Ａのデューティー比を示している。図９（ｂ）は、除電を形成する際にビデオコントロール部２０２が出力する駆動信号Ｂのデューティー比を示している。図９（ａ）に示すベタ画像を形成する時は、ベタ濃度を得るための静電潜像を形成するため、ビデオコントロール部２０２はデューティー比が８０％の駆動信号Ａを生成する。一方、除電を行う場合、ビデオコントロール部２０２はデューティー比が８０％の駆動信号Ａを生成する。

以上のように、複数の感光ドラムの除電を行うためにそれぞれの感光ドラムを露光するレーザ光源それぞれに対する駆動信号のデューティー比を１００％とすることによって駆動信号に起因する放射ノイズの発生を抑制でき、ノイズフィルタの追加や、コアの追加等の放射ノイズ対策によるコストアップや、画像形成装置のサイズアップを抑制することができる。

Claims

複数の感光体と、
静電潜像を前記感光体に形成するために前記感光体を露光するレーザ光を出射する発光部と、前記発光部を点灯あるいは非点灯の状態にするためにパルス幅変調されたＰＷＭ信号である駆動信号に応じて前記発光部に駆動電流を供給する駆動手段と、を有し、複数の前記感光体それぞれに対して個別に設けられた複数の露光手段と、
前記駆動信号として、入力画像データに基づいて前記感光体に静電潜像を形成するための第１の信号及び前記感光体を除電するための第２の信号とを前記駆動手段に対して選択的に出力する生成手段と、を備え、
前記生成手段は、べた画像が形成される場合には、１００％未満のデューティー比となる前記第１の信号を生成して出力し、前記感光体を除電する場合には、１００％のデューティー比となる前記第２の信号を生成して出力するものであり、
前記感光体を除電する場合に、前記発光部が発光する期間である除電期間は、前記感光体の１回転周期以上の期間であり、前記感光体の回転軸線方向に沿った方向における前記感光体上の画像形成領域以外の領域には前記レーザ光が照射されない領域が含まれる、ことを特徴とする画像形成装置。
回転駆動され、前記複数の感光体に形成されたトナー像が転写される転写ベルトを備え、
前記複数の感光体は、第１の感光体と、第２の感光体と、第３の感光体と、第４の感光体と、を含み、
前記第１の感光体と、第２の感光体と、第３の感光体と、第４の感光体と、は前記転写ベルトの回転方向に沿って配列されている、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記生成手段は、隣接して配置された感光体を除電するための複数の前記発光部の発光が同時に行われる期間が生じるように、前記駆動手段への前記第２の信号の出力タイミングを制御する、ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記入力画像データは画像の濃度を示す多値のデータを含み、
前記生成手段は、前記入力画像データを前記第１の信号に変換する変換処理を実行する画像処理部と、前記第２の信号を生成する信号生成部と、前記第１の信号と前記第２の信号とを選択的に前記駆動手段に出力するセレクタと、を有する、ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記複数の露光手段を含む光走査装置を備え、
前記光走査装置は、前記発光部が出射したレーザ光が前記感光体上を走査するように当該レーザ光を複数の反射面によって偏向する回転多面鏡を有し、
前記第２の信号は、少なくとも前記感光体の画像形成領域を走査する期間に前記生成手段から前記駆動手段に供給される、ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記回転多面鏡によって偏向されたレーザ光を受光することによって前記入力画像データに基づく前記発光部からのレーザ光の出射タイミングの基準となる同期信号を生成するセンサを備え、
前記発光部が前記回転軸線方向に沿った方向における前記感光体上の画像形成領域を前記第１の信号に基づいて露光する場合にも当該画像形成領域を前記第２の信号に基づいて露光する場合にも、前記レーザ光が１つの前記反射面によって走査される期間内であって、かつ、前記レーザ光が前記画像形成領域を走査する期間以外の期間において、前記同期信号が生成される、ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記駆動手段は複数の前記発光部それぞれに対して個別に設けられたドライバＩＣである、ことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記駆動手段は前記複数の発光部を駆動するためのドライバＩＣである、ことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の画像形成装置。