JP4802631B2

JP4802631B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4802631B2
Application number: JP2005277978A
Authority: JP
Inventors: 雅人三上; 邦裕眞家; 浩二堤; 真吾矢野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-09-26
Filing date: 2005-09-26
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2025-09-26
Also published as: US7675531B2; JP2007086638A; US20070070166A1

Description

本発明は、広幅画像を形成可能な画像形成装置の改良に関する。

Ａ０サイズ、Ａ１サイズ等の広幅画像を形成するために使用される広幅露光用のイメージバーは、汎用性が高くないので、その装置コストが高額である。そのため、汎用的なＡ３サイズまたはＡ４サイズのイメージバーを複数本配列して広幅露光する方法が提案されている。

例えば、下記特許文献１には、液晶シャッター付イメージバーを複数本ジグザグ配置し、感光体上で一直線状に露光できる装置が開示されている。

また、下記特許文献２には、ＬＥＤ（発光ダイオード）ヘッドを複数本ジグザグ配置した例が開示されている。
特開平６−２５８７２７号公報特開平６−２５５１７５号公報

しかし、上記従来の技術においては、ジグザグ配置したイメージバーあるいはＬＥＤヘッドのつなぎ目部分、すなわち各イメージバーあるいはＬＥＤヘッドに形成された端部ドットの位置関係を、精度良く位置決めすることは難しい。この場合、各端部ドット同士が重なるようにずれると印刷画像に黒すじが生じ、隙間が開くようにずれると印刷画像に白すじが生ずるという問題があった。

また、ＣＡＤ（Computer Aided Design：コンピュータ支援設計）図面においては、図示された対象の原寸を図面上で維持することを求められることが多い。ところが、ＬＥＤヘッドの解像度は、１インチ当たりのドットの数（ｄｐｉ）で表されるのが一般的であり、一方、我が国においては、ＬＥＤヘッドを製作する際にメートル系の単位が使用されるので、単位換算時に生じる端数の分、寸法誤差が生じる場合があるという問題があった。この寸法誤差は、ＬＥＤヘッドのサイズが大きくなるほど顕著になる。また、用紙にトナー画像を定着する際の加熱により用紙が収縮し、これによっても寸法誤差が生じるという問題があった。

本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、ＬＥＤヘッドのつなぎ目部分を、黒すじ、白すじが生じないように精度良く調整できるとともに、印刷倍率を微調整でき、形成する画像の寸法誤差を低減できる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、広幅画像を形成可能な画像形成装置であって、複数本のＬＥＤヘッドを主走査方向に、互い違いに配列し、そのうちの少なくとも１本に形成されたＬＥＤ列の解像度が、画像データの主走査方向の解像度より高い露光手段と、前記高解像度のＬＥＤ列におけるドット単位で感光ドラムの露光位置を移動させるように前記ＬＥＤ列におけるドットの点灯、消灯を制御する点灯制御手段と、
を備えることを特徴とする。

また、本発明は、広幅画像を形成可能な画像形成装置であって、複数本のＬＥＤヘッドを主走査方向に、互い違いに配列し、そのうちの少なくとも１本に形成されたＬＥＤ列の解像度が、画像データの主走査方向の解像度より高い露光手段と、前記複数本のＬＥＤヘッドのつなぎ目において、前記高解像度のＬＥＤ列におけるドットの点灯数を制御する点灯制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明は、広幅画像を形成可能な画像形成装置であって、複数本のＬＥＤヘッドを主走査方向に、互い違いに配列し、そのうちの少なくとも１本に形成されたＬＥＤ列の解像度が、画像データの主走査方向の解像度より高い露光手段と、前記高解像度のＬＥＤ列における各ドット単位で感光ドラムの露光幅を増減させるように前記ＬＥＤ列におけるドットの点灯、消灯を制御する点灯制御手段と、を備えることを特徴とする。

以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。

図１には、本発明にかかる画像形成装置の一実施形態の構成図が示される。図１において、画像形成装置は、動作制御部１０、点灯制御部１２、画像形成部１４、ＬＥＤヘッド１６及び操作部２６を含んで構成されている。

動作制御部１０は、スキャナまたは他のコンピュータ等から画像データを取得し、点灯制御部１２等に指示して、取得した画像データにより画像形成装置が画像を形成する動作を制御する。

点灯制御部１２は、ＬＥＤヘッド１６に形成されたＬＥＤ列の各発光ダイオードの点灯、消灯を制御する。

画像形成部１４は、ＬＥＤヘッド１６の他、感光ドラム１８、現像ユニット２０、転写ロール２２等を含み、画像データを所定の用紙２４に画像として形成する装置である。

ＬＥＤヘッド１６は、上記画像形成部１４の構成要素であり、発光ダイオードを直線状に並べたＬＥＤ列から感光ドラム１８を露光するための光を照射する。この光は、集光レンズで集光され、感光ドラム１８の表面に集光スポットが形成される。

操作部２６は、キーボード、タッチパネル等で構成され、調整作業者が、動作制御部１０が行う制御動作に必要な指示情報を入力する。

図２には、上記ＬＥＤヘッド１６の配列方法が示される。図２の例においては、ＬＥＤヘッド１６が主走査方向に３本互い違いに、すなわち互いにオフセットして配列されている。上記ＬＥＤヘッド１６には、所定の数の発光ダイオード（以後、ドットという）３０を直線状に並べたＬＥＤ列２８が形成されており、各ＬＥＤ列２８は、上記主走査方向に平行に配置されている。ここで、上記主走査方向とは、用紙２４の送り方向と直交する方向をいう。なお、図２では、ＬＥＤヘッド１６が３本の例が示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。複数本のＬＥＤヘッド１６により広幅画像を形成可能な画像形成装置であれば、何れも本発明を適用できる。

本発明に使用されるＬＥＤヘッド１６では、ＬＥＤ列２８の解像度すなわち単位長さ当たりのドット３０の数が、画像データの主走査方向の解像度より高く設定されている。例えば、画像データを６００ｄｐｉの解像度で形成する画像形成装置に、１２００ｄｐｉの解像度のＬＥＤ列２８を使用する場合等がこれに相当する。この場合、二つのドット３０で一つの画素を露光する。

このように、高解像度のＬＥＤヘッド１６を使用すると、各ドット３０のサイズが画像を形成する各画素よりも小さくなる。このため、ＬＥＤヘッド１６同士のつなぎ目３２において、主走査方向のずれが生じた場合にも、微細な調整が可能となり、画像に黒すじ、白すじが生じることを抑制できる。

図３（ａ），（ｂ）には、上記つなぎ目３２において、主走査方向のずれが生じ、画素３４が重なった場合の黒すじ解消法の説明図が示される。なお、本例では、ＬＥＤヘッド１６の解像度が画像データの主走査方向の解像度の２倍となっており、感光ドラム１８の表面において、二つのドット３０で一つの画素３４を露光している。

図３（ａ）において、２本のＬＥＤヘッド１６が、互いに重なる方向に微小距離Ａ（１／２画素程度）ずれ、画素が１／２画素分重なっている。この場合、図３（ｂ）に示されるように、点灯制御部１２が、一方のＬＥＤヘッド１６のドット３０を一つ（１／２画素分）シフトさせて各画素３４を露光するように制御する。なお、点灯制御部１２によるシフト制御は、操作部２６から調整作業者が入力した制御パラメータに基づいて行う。また、このとき、複数のＬＥＤヘッド１６のうちの少なくとも１本の解像度のみが画像データの主走査方向の解像度の２倍となっている場合には、その高解像度のＬＥＤヘッド１６について上記ドット３０をシフトする制御を行う。

このように、点灯制御部１２がドット３０の単位で感光ドラム１８の露光位置を移動させると、ＬＥＤヘッド１６のずれを小さな単位（１／２画素）できめ細かく調整できる。仮に、画像データの主走査方向の解像度と同じ解像度のＬＥＤヘッド１６を使用すると、１画素が１ドットで露光されるため、ドット３０の重なりを解消するには、露光位置を１ドット分すなわち１画素分シフトさせる必要がある。このため、シフト量が大きくなり、つなぎ目３２においてドット３０の間に１／２画素程度の隙間が生じてしまう。この場合、黒すじは解消できても、白すじが生じてしまい、問題の解決にならない。本実施形態では、上記の通り、小さな単位（１／２画素）でずれの調整を行えるので、ドット３０のシフト量が大きくならず、黒すじを解消したときに白すじが生じることを回避できる。

図４（ａ），（ｂ）には、上記つなぎ目３２において、主走査方向のずれが生じ、画素３４が重なった場合の黒すじ解消法の変形例が示される。なお、本変形例でも、ＬＥＤヘッド１６の解像度が画像データの主走査方向の解像度の２倍となっており、感光ドラム１８の表面において、二つのドット３０で一つの画素３４を露光している。また、本変形例においても、図４（ａ）に示されるように、２本のＬＥＤヘッド１６が、互いに重なる方向に微小距離Ａ（１／２画素程度）ずれ、画素が１／２画素分重なっている。

以上の場合において、図４（ｂ）に示されるように、点灯制御部１２が、一方のＬＥＤヘッド１６の端部のドット３０ａを消灯するように制御する。なお、点灯制御部１２によるシフト制御は、操作部２６から調整作業者が入力した制御パラメータに基づいて行う。また、このとき、隣り合うＬＥＤヘッド１６のうち１本の解像度のみが画像データの主走査方向の解像度の２倍となっている場合には、その高解像度のＬＥＤヘッド１６について上記ドット３０ａを消灯する制御を行う。

本変形例によっても、小さな単位（１／２画素）でずれの調整を行えるので、白すじを生ぜずに黒すじを解消できる。

図５（ａ），（ｂ）には、ＬＥＤヘッド１６に主走査方向のずれが生じ、上記つなぎ目３２において１／２画素分程度の隙間がドット３０の間に生じた場合の白すじ解消法の説明図が示される。なお、本例でも、ＬＥＤヘッド１６の解像度が画像データの主走査方向の解像度の２倍となっており、感光ドラム１８の表面において、二つのドット３０で一つの画素３４を露光している。

図５（ａ）において、２本のＬＥＤヘッド１６が、互いに離間する方向に１／２画素程度ずれ、その分画素３４の間に距離Ｂの隙間が生じている。この場合、図５（ｂ）に示されるように、点灯制御部１２が、一方のＬＥＤヘッド１６のつなぎ目３２にあるドット３０ｂを点灯し、当該ＬＥＤヘッド１６の端部に位置する画素を３つのドット３０により露光するように制御する。これにより、１ドット分の白すじを消すことができる。なお、点灯制御部１２による点灯制御は、操作部２６から調整作業者が入力した制御パラメータに基づいて行う。また、このとき、隣り合うＬＥＤヘッド１６のうち１本の解像度のみが画像データの主走査方向の解像度の２倍となっている場合には、その高解像度のＬＥＤヘッド１６について上記ドット３０ｂを点灯する制御を行う。

本実施形態によれば、小さな単位（１／２画素）でずれの調整を行えるので、調整後に画素が重なって黒すじが生じることなく白すじを解消できる。

図６（ａ），（ｂ）には、上記つなぎ目３２における主走査方向のずれによって生じる白すじの消法法の変形例が示される。なお、図６（ａ），（ｂ）でも、隣り合うＬＥＤヘッド１６のうち１本の解像度が画像データの主走査方向の解像度の２倍となっており、感光ドラム１８の表面において、二つのドット３０で一つの画素３４を露光している。ただし、本発明はこれに限定されず、全てのＬＥＤヘッド１６の解像度が画像データの主走査方向の解像度の２倍であってもよい。

図６（ａ）において、解像度が画像データの２倍のＬＥＤヘッド１６と他のＬＥＤヘッド１６とが、互いに離間する方向に１／２画素程度ずれ、その分互いの画素３４の間に距離Ｃの隙間が生じている。このため、ＬＥＤヘッド１６のつなぎ目３２において画像に白すじが生じる。

このとき、図６（ｂ）に示されるように、点灯制御部１２が、上記解像度が２倍のＬＥＤヘッド１６に形成されたＬＥＤ列２８の途中のドット３０を消灯し、その分ＬＥＤ列２８の端部方向に各画素３４をシフトさせるように制御する。これにより、１ドット分の白すじを消すことができる。なお、点灯制御部１２による点灯制御は、操作部２６から調整作業者が入力した制御パラメータに基づいて行う。

図６（ｂ）では、ＬＥＤヘッド１６のつなぎ目３２以外の部分で２個のドット３０（各１ドットずつ）が消灯され、１／２画素分の隙間が生じている。しかし、消灯されたドット３０の位置は、つなぎ目３２ではなく、熱膨張や振動により、ずれが拡大することはないので、白すじが目立つことはない。また、消灯するドット３０の位置を、１走査毎に変更することにより、さらに白すじを目立たなくすることができる。

本実施形態によれば、１本のＬＥＤヘッド１６の点灯制御により、その両端のつなぎ目３２ずれを調整でき、その両端側のＬＥＤヘッド１６の制御は不要となる。このため、白すじを消去する制御が簡単になる。

なお、図６（ａ），（ｂ）の例では、白すじが発生する場合について説明したが、ＬＥＤヘッド１６が、互いに接近する方向に１／２画素程度ずれ、画素３４が重なることにより黒すじが生じる場合の解消法にも適用できる。この場合には、１画素分を２ドットではなく１ドットで露光させる部分をＬＥＤ列２８の途中に設け、その分ＬＥＤ列２８の中央方向に各画素をシフトさせるように制御すれば、黒すじを消すことができる。

また、図６（ａ），（ｂ）に示された例は、形成した画像の原寸からのずれを解消する方法にも適用できる。すなわち、点灯制御部１２が、上記解像度が２倍のＬＥＤヘッド１６で画素３４の露光を行う際に、ＬＥＤヘッド１６に形成されたＬＥＤ列２８の途中のドット３０を消灯し、その分ＬＥＤ列２８の端部方向に各画素をシフトさせるように制御する。これにより、ドット３０を単位として感光ドラム１８の露光幅を増加させることができる。また、逆に、１画素分を２ドットではなく１ドットで露光させる部分をＬＥＤ列２８の途中に設け、その分ＬＥＤ列２８の中央方向に各画素をシフトさせるように制御すれば、ドット３０を単位として感光ドラム１８の露光幅を減少させることができる。

以上の構成によれば、図面上の対象の寸法が原寸より小さい場合も、大きい場合も、上述した制御により画素をシフトさせることにより印刷倍率を微調整でき、形成する画像を原寸に合わせることができる。

また、点灯制御部１２による上記シフト制御は、操作部２６から調整作業者が入力した制御パラメータに基づいて行う。また、このとき、複数のＬＥＤヘッド１６のうちの少なくとも１本の解像度のみが画像データの主走査方向の解像度の２倍となっている場合には、その高解像度のＬＥＤヘッド１６について上記画素３４をシフトする制御を行う。

以上、代表的なイメージバーであるＬＥＤヘッドを用いた種々の実施形態を述べたが、本発明はこれらに限定されず、他の種類のイメージバーでも同様に実現可能である。

本発明にかかる画像形成装置の一実施形態の構成図である。ＬＥＤヘッドの配列方法を示す図である。ＬＥＤヘッドの配列に主走査方向のずれが生じた場合の、黒すじ解消法の説明図である。ＬＥＤヘッドの配列に主走査方向のずれが生じた場合の、黒すじ解消法の変形例の説明図である。ＬＥＤヘッドの配列に主走査方向のずれが生じた場合の、白すじ解消法の説明図である。ＬＥＤヘッドの配列に主走査方向のずれが生じた場合の、他の白すじ解消法及び印刷倍率を微調整する方法の説明図である。

符号の説明

１０動作制御部、１２点灯制御部、１４画像形成部、１６ＬＥＤヘッド、１８感光ドラム、２０現像ユニット、２２転写ロール、２４用紙、２６操作部、２８ＬＥＤ列、３０ドット、３２つなぎ目、３４画素。

Claims

広幅画像を形成可能な画像形成装置であって、
複数本のＬＥＤヘッドを主走査方向に、互い違いに配列し、そのうちの少なくとも１本に形成されたＬＥＤ列の解像度が、画像データの主走査方向の解像度より高い露光手段と、
操作部から入力された制御パラメータに基づき、前記複数本のＬＥＤヘッドのつなぎ目において、前記高解像度のＬＥＤ列の端部における画素を露光するドットの点灯数を制御する点灯制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
広幅画像を形成可能な画像形成装置であって、
複数本のＬＥＤヘッドを主走査方向に、互い違いに配列し、そのうちの少なくとも１本に形成されたＬＥＤ列の解像度が、画像データの主走査方向の解像度より高い露光手段と、
操作部から入力された制御パラメータに基づき、前記高解像度のＬＥＤ列における各ドット単位で感光ドラムの露光幅を増減させるように、前記ＬＥＤ列の端部以外のドットを消灯し、これと同数のドットを前記ＬＥＤ列の端部において点灯させ、または前記高解像度のＬＥＤ列に、端部以外における画素を１ドットで露光させる部分を設け、当該１ドットで露光される画素数分だけ各画素を前記ＬＥＤ列の中央方向にシフトさせるように各ドットの点灯、消灯を制御する点灯制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。