JP5173389B2 - Image forming apparatus and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、一般に画像形成装置に関し、とりわけ、マルチビーム方式で潜像を形成する画像処理装置に関する。 The present invention generally relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image processing apparatus that forms a latent image by a multi-beam method.
ディジタル複合複写機の省スペース性は、特に、ローエンド製品においてより重視される傾向にある。省スペース性を実現するための光学系の方式として、従来、斜入射方式が知られている。 Space saving of digital composite copying machines tends to be more emphasized especially in low-end products. Conventionally, an oblique incidence system is known as an optical system for realizing space saving.
図11は、斜入射方式の一例を示す側面図である。図11によれば、潜像を形成するためのビームを出力する発光素子1101、潜像を保持する感光ドラム1103及びビームを走査するためのポリゴンミラー1102が、高さ方向において、それぞれ異なる位置に配置されている。発光素子1101から出力されたビームは、ポリゴンミラー1102の側面に設けられた鏡面(走査平面)に対して斜入射する。なお、1102’は、ポリゴンミラー1102の上面を示している。
FIG. 11 is a side view showing an example of the oblique incidence method. According to FIG. 11, the
斜入射方式によれば、鏡面の中央と端とでは、ポリゴンミラー1102の中心位置(回転軸)からの距離が異なっている(距離a、b)。この距離の違いが、感光ドラム1103に照射されるビームの位置を高さ方向で変動させる。
According to the oblique incidence method, the distance from the center position (rotation axis) of the
図12は、斜入射方式における感光ドラム1103上に形成される実際の走査線と、理想的な走査線との違いを説明するための図である。実線1201により示された曲線が実際の走査線である。破線1202により示された直線が、理想的な走査線である。斜入射方式においては、このように走査線が湾曲してしまう。
FIG. 12 is a diagram for explaining a difference between an actual scanning line formed on the
この湾曲化を緩和するためには、ビーム経路上に補正レンズを配置すればよい。補正レンズは、走査位置に応じて、高さ方向への屈折率が異なるように成形されている。この補正レンズにより、湾曲化がある程度緩和され、高画質化が達成される。 In order to alleviate this bending, a correction lens may be disposed on the beam path. The correction lens is shaped so that the refractive index in the height direction differs depending on the scanning position. This correction lens alleviates the curvature to some extent and achieves high image quality.
しかし、湾曲化を効果的に緩和するためには、補正レンズの加工精度を確保したり、光学系を所望の状態に調整したりする必要がある。これは、製造時間の長時間化と、製造コストの上昇を招くため、ローエンド製品には向いていないだろう。 However, in order to effectively alleviate the bending, it is necessary to ensure the processing accuracy of the correction lens and adjust the optical system to a desired state. This is not suitable for low-end products because it increases production time and increases production costs.
ところで、ポリゴンミラー1102の回転軸に対してビームを垂直に入射させる垂直入射方式においても、斜入射方式と同様の変動が発生し得る。理想的な垂直方式では、ポリゴンミラー1102の回転平面内にビームの軌跡が存在する。
Incidentally, even in the vertical incidence method in which the beam is incident perpendicularly to the rotation axis of the
図13A,Bは、回転軸に有意なずれのない理想的な光学系と、回転軸に有意なずれのある実際の光学系との一例を示す図である。図13Aには、理想的な光学系が示されている。回転軸がずれていないため、ポリゴンミラー1102の回転によって回転軸から鏡面の反射位置までの距離が変化したとしても、感光ドラム1103上におけるビームの照射位置の高さは一定に保持される。一方で、図13Bには、取り付け誤差によって、回転軸がずれて配置されている様子が示されている。そのため、ポリゴンミラー1102の回転によって回転軸から鏡面の反射位置までの距離が変化し、それに連動して照射位置の高さもずれてしまう。このようなずれは、画質を低下させるため好ましくない。特に、ハイエンドの機種においては、こうした回転軸の取り付け誤差も無視できない問題となる。
FIGS. 13A and 13B are diagrams illustrating an example of an ideal optical system having no significant shift in the rotation axis and an actual optical system having a significant shift in the rotation axis. FIG. 13A shows an ideal optical system. Since the rotation axis is not deviated, the height of the irradiation position of the beam on the
図14は、ラインの乗り換えによって湾曲を補正する方法の一例を示す図である。ここでは、図14を用いて、従来提案されている補正方法(特許文献1〜4)について説明する。図14において、破線は、理想的な走査軌跡L0を示している。それぞれ実線は、理想的な走査軌跡に対して±0.5ライン以内を通過する実際の走査軌跡L1、L2、L3をしている。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a method for correcting curvature by changing lines. Here, a conventionally proposed correction method (
走査軌跡の両端に着目してみると、3つの走査軌跡L1、L2、L3のうち、L1が最も理想的な走査軌跡L0に近い。走査軌跡の中央部に位置する走査領域では、L3が最も理想的な走査軌跡L0に近い。なお、端部と中央部との間に位置する領域では、L2が最も理想的な走査軌跡L0に近い。よって、理想的な直線を実現するためには、走査領域に応じて、L1=>L2=>L3=>L2=>L1と順に、副走査方向において異なるラインに乗り換えれば、ほぼ理想的な直線を実現できる。このように、1つの走査周期を複数の領域に分割し、領域ごとに実際の走査線を選択して所望の画像を形成することをラインの乗り換えと呼ぶことにする。また、領域と領域との区切りを乗り換え点と呼ぶことにする。
上述したラインの乗り換えは、例えば、複数の発光素子を面上に配置したVCSELなどの光源により実現可能である。VCSELとは、垂直共振器面発光レーザーのことである。 The line transfer described above can be realized by a light source such as a VCSEL in which a plurality of light emitting elements are arranged on the surface. VCSEL is a vertical cavity surface emitting laser.
図15は、VCSELの素子配置例を示す図である。このVCSELは、16個の素子を備えており、一度に4ラインを走査できる。また、1ラインにつき、4個の素子が割り当てられている。この4個の発光素子を、走査中に切り替えながら発光することで副走査方向の位置調整をする。 FIG. 15 is a diagram illustrating an example of an element arrangement of a VCSEL. This VCSEL has 16 elements and can scan 4 lines at a time. In addition, four elements are assigned to one line. The position of the four light emitting elements is adjusted in the sub-scanning direction by emitting light while switching during scanning.
例えば、素子A1は、図14に示した走査軌跡L1に対応している。同様に、素子A2は走査軌跡L2に対応しており、素子A3は走査軌跡L3に対応している。素子A4は走査軌跡L3よりも下方に位置する走査軌跡(図示略)に対応している。 For example, the element A1 corresponds to the scanning locus L1 shown in FIG. Similarly, the element A2 corresponds to the scanning locus L2, and the element A3 corresponds to the scanning locus L3. The element A4 corresponds to a scanning locus (not shown) located below the scanning locus L3.
上述したように、ラインを乗り換える(発光素子を切り替える)ことで、略直線を感光ドラム上に描くことが可能となる。しかし、ラインを乗り換えることで新たな課題が生じうる。とりわけ、発光素子を切り替えるタイミングが不適切であると、画像濃度の階調性が損なわれたり、スジ状の濃度ムラが発生したりする可能性があることがわかった。 As described above, it is possible to draw a substantially straight line on the photosensitive drum by changing the line (switching the light emitting elements). However, changing the line can create new challenges. In particular, it has been found that if the timing for switching the light emitting elements is inappropriate, the gradation of image density may be impaired, or stripe-like density unevenness may occur.
図16は、切り替えタイミングにおいてレーザーが発光している場合のドラム電位と、発光すべきレーザーを切り替えない場合のドラム電位とを比較するための図である。図16において、1段目は、切り替えない場合のレーザー発光パターンとそれに対応するドラム電位を示している。2段目および3段目は、レーザーを切り替える場合のレーザー発光パターンとそれに対応するドラム電位を示している。とりわけ、2段目は、発光素子A1の発光パターンを示し、3段目は、発光素子A2の発光パターンを示している。 FIG. 16 is a diagram for comparing the drum potential when the laser beam is emitted at the switching timing and the drum potential when the laser beam to be emitted is not switched. In FIG. 16, the first row shows the laser emission pattern and the corresponding drum potential when not switched. The second and third stages show the laser emission pattern and the corresponding drum potential when the laser is switched. In particular, the second row shows the light emission pattern of the light emitting element A1, and the third row shows the light emission pattern of the light emitting element A2.
切り替えない場合と切り替える場合とを比較すると、後者は、立ち上がり特性の分だけ、発光時間をロスしていることがわかる。切り替え位置の右と左とでドラム電位を示す波形パルスが分割されてしまうため、階調性への悪影響がある。さらに、切り替え位置において走査方向と直行する方向に連続した濃度の変動が生じれば、波形パルスの分割はスジ状のムラとして視覚的に検知されやすくなってしまう。 Comparing the case of not switching and the case of switching, it can be seen that the latter loses the light emission time by the rise characteristic. Since the waveform pulse indicating the drum potential is divided at the right and left of the switching position, there is an adverse effect on the gradation. Furthermore, if the density variation continuously occurs in the direction orthogonal to the scanning direction at the switching position, the division of the waveform pulse is likely to be visually detected as streaky irregularities.
そこで、本発明は、このような課題および他の課題のうち、少なくとも1つを解決することを目的とする。本発明は、例えば、精度や、調整工程の簡略化などでメリットをもたらし、かつ、スジ状のムラなどの発生しない階調性の良い画質を得られにようにすることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to solve at least one of such problems and other problems. An object of the present invention is, for example, to provide an image quality with good gradation that does not cause streak-like unevenness and brings about merit in accuracy and simplification of an adjustment process.
本発明の画像形成装置は、例えば、像担持体、主走査手段、副走査手段、照射位置調節手段および濃度ムラ緩和手段を含む。像担持体は、発光素子の照射光により形成された静電潜像を担持する。主走査手段は、像担持体の主走査方向に照射光を走査する。副走査手段は、像担持体の受光面を副走査方向に移動させる。照射位置調節手段は、副走査方向における照射光の照射位置が誤差範囲内に収まるよう、発光すべき発光素子を1走査周期中に切り替えることで照射位置を調節する。濃度ムラ緩和手段は、画像データの濃度情報に応じて発光素子の切り替えタイミングを修正することで、切り替えタイミングの前後において像担持体上に形成される画像の濃度ムラを緩和する。 The image forming apparatus of the present invention includes, for example, an image carrier, a main scanning unit, a sub-scanning unit, an irradiation position adjusting unit, and a density unevenness reducing unit. The image carrier carries an electrostatic latent image formed by the irradiation light of the light emitting element. The main scanning means scans the irradiation light in the main scanning direction of the image carrier. The sub-scanning unit moves the light receiving surface of the image carrier in the sub-scanning direction. The irradiation position adjusting means adjusts the irradiation position by switching the light emitting elements to emit light during one scanning period so that the irradiation position of the irradiation light in the sub-scanning direction is within the error range. The density unevenness mitigating means modifies the switching timing of the light emitting elements according to the density information of the image data , thereby reducing the density unevenness of the image formed on the image carrier before and after the switching timing.
本発明により、例えば、精度や、調整工程の簡略化などでメリットをもたらし、かつ、スジ状のムラなどの発生しない階調性の良い画質を得られにようになる。 According to the present invention, for example, it is possible to obtain an image quality with good gradation characteristics that is advantageous in terms of accuracy and simplification of the adjustment process and that does not cause streaky irregularities.
以下に本発明の一実施形態を示す。もちろん以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念および下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。 An embodiment of the present invention is shown below. Of course, the individual embodiments described below will be helpful in understanding various concepts such as the superordinate concept, intermediate concept and subordinate concept of the present invention. Further, the technical scope of the present invention is determined by the scope of the claims, and is not limited by the following individual embodiments.
[実施形態1]
図1は、実施形態に係る複数の色を重ね合わせて多色画像を形成する画像形成装置の概略断面図である。この画像形成装置は、4つの感光体をタンデムに配した4ドラム系のカラー複写機を示している。なお、画像形成装置は、例えば、印刷装置、プリンター、複合機、ファクシミリとして実現されてもよい。また、色の数は2以上であればよい。よって、感光体も2以上であればよい。以下では、このカラー複写機100を構成するカラー画像読み取り装置(以下「カラースキャナー」という。)1及びカラー画像記録装置(以下「カラープリンター」という。)2の概略について説明する。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus that forms a multicolor image by superimposing a plurality of colors according to the embodiment. This image forming apparatus is a four-drum color copying machine in which four photoconductors are arranged in tandem. Note that the image forming apparatus may be realized as, for example, a printing apparatus, a printer, a multifunction peripheral, or a facsimile. The number of colors may be two or more. Therefore, it is sufficient that the number of photoconductors is two or more. In the following, an outline of a color image reading apparatus (hereinafter referred to as “color scanner”) 1 and a color image recording apparatus (hereinafter referred to as “color printer”) 2 constituting the
カラースキャナー1は、照明ランプ14、ミラー群15A、B、C、及びレンズ16を介してカラーセンサー17に原稿13の画像を結像させる。さらに、カラースキャナー1は、原稿のカラー画像情報を、例えばブルー(以下Bという)、グリーン(以下Gという)、レッド(以下Rという)の色分解光ごとに読み取り、電気的な画像信号に変換する。カラースキャナー1は、B、G、Rの各画像信号の強度レベルをもとにして、色変換処理を行う。これにより、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)のカラー画像データが得られる。
次に、カラープリンター2について説明する。各色のトナーに対し1つずつ、書き込み光学ユニット28M(マゼンタ用)、28Y(イエロー用)、28C(シアン用)、28K(ブラック用)が設けられている。なお、参照番号に付されたサフィックス、MYCKは、トナーの色を示している。これらの書き込み光学ユニットは、像担持体の主走査方向に照射光を走査する主走査手段の一例である。書き込み光学ユニットは、露光装置やスキャナ装置と呼ばれることもある。
The
Next, the
書き込み光学ユニットは、カラースキャナー1からのカラー画像データを光信号に変換して、光書き込みを行う。これにより、各色ごとに設けられた感光体21M、21Y、21C、21Kに静電潜像が形成される。これらの感光体は、発光素子の照射光により形成された静電潜像を担持する像担持体の一例である。なお、感光体は、潜像の形成中に自ら回転することで照射光を副走査方向に操作する。よって、感光体は、像担持体の受光面を副走査方向に移動させる副走査手段の一例である。
The writing optical unit converts the color image data from the
これら感光体21M、21Y、21C、21Kは、矢印が示すように反時計回転する。感光体の周辺には、感光体を一様に帯電させるための帯電器27M、27Y、27C、27Kが設けられている。また、現像剤(例:トナー)を用いて静電潜像を現像するための、M現像器213M、C現像器213C、Y現像器213Y、Bk現像器213Kも配置されている。また、中間転写体としての中間転写ベルト22は、駆動ローラ220と、従動ローラ219、237に張架されている。なお、各感光体に対向するように、第1の転写手段である第1転写バイアスブレード217M、217Y、217C、217Kも設けられている。
These
第2転写バイアスローラ221は、従動ローラ219に対向する位置に配置されている。第2転写バイアスローラ221は、不図示の離接機構により、中間転写ベルト22に対して離間したり、接したりする。
The second
カラープリンター2において、まずマゼンタから画像形成が開始される。その後、中間転写ベルト22の回転速度に対し、感光体21Mと感光体21Cとの離間距離に対応して遅れたタイミングでシアンの画像形成が開始される。次に中間転写ベルト22の回転速度に対し、感光体21Cと感光体21CYとの離間距離に対応して遅れたタイミングでイエローの画像形成が開始される。最後に、中間転写ベルト22の回転速度に対し、感光体21Yと感光体21Kの位置との離間距離に対応して遅れたタイミングでブラックの画像形成が開始される。このように、中間転写ベルト22上には、各色の現像剤像が重ね合わされ多色画像が形成される。この多色画像は、従動ローラ219と第2転写バイアスローラ221とによって形成される2次転写位置において、搬送ローラ228、227、226、225によって搬送されてきた記録材に転写される。その後、定着装置25において、記録材は、その表面にカラー画像が定着処理される。なお、記録材は、例えば、記録媒体、用紙、シート、転写材、転写紙と呼ばれることもある。
In the
図2Aは、実施形態に係る書き込み光学ユニットの概略断面図である。図2Bは、実施形態に係る書き込み光学ユニットの概略平面図である。発光素子アレー281は、4つの発光素子を備え、同時に4つのビーム(レーザー光)を照射できる。発光素子アレー281は、画像を形成するためのM個の発光素子を持つ発光素子ユニットの一例である。
FIG. 2A is a schematic cross-sectional view of the writing optical unit according to the embodiment. FIG. 2B is a schematic plan view of the writing optical unit according to the embodiment. The light emitting
各ビームは、レンズ282を介して、回転するポリゴンミラー283の鏡面に照射される。ポリゴンミラー283は、ポリゴンモータによって回転駆動される。ポリゴンミラー283が1回転すると、感光体上を6回走査できる。これは、ポリゴンミラー283が6つの鏡面を備えているからである。ポリゴンミラー283により偏向されたビームは、まず、BD素子286により検知される。BDはビームディテクト(ビーム検知)の略である。BD素子286から出力されるBD信号が、各主走査ごとの露光開始のトリガーとなる。すなわち、対応する4つのラインに含まれる画素のデータが順次読み出され、4つの発光素子にそれぞれ印加される。fθレンズ284により、感光体上におけるビームの走査速度が一定となるように走査速度が補正される。その後、ビームは、平面ミラー285により偏向され、感光体を露光及び走査する。
Each beam is applied to the mirror surface of the
図3は、実施形態に係る制御系及び画像処理系についての例示的なブロック図である。読取系画像処理部301は、カラースキャナー1から出力される画像信号に対して、例えば、シェーディング補正などの画像処理を適用して、中央画像処理部305に渡す。中央画像処理部305は、画像メモリ304に画像信号を格納し、感光体間の距離を反映した適切なタイミングで出力系画像処理部306ないし309に画像信号を渡す。
FIG. 3 is an exemplary block diagram of a control system and an image processing system according to the embodiment. The reading system
出力系画像処理部306は、イエロー(Y)用の画像処理部である。出力系画像処理部307は、マゼンタ(M)用の画像処理部である。出力系画像処理部308は、シアン(C)用の画像処理部である。出力系画像処理部309は、ブラック(K)用の画像処理部である。出力系画像処理部306〜309は、それぞれ、Y、M、C、Kの各色に応じた補正処理や補間処理を実行する。ライン変換部313は、入力された画像の濃度データをレーザーを駆動するための画像データ(PWMデータ)に変換し、同時に走査する発光素子(ライン)の数に応じて画像データを分配する。例えば、図15で示したような発光素子ユニットを使用するのであれば、ライン数は4本である。副走査補正部316〜319は、入力された画像データについての副走査方向におけるレーザー光の照射位置を調節し、副走査方向における照射光の照射位置が誤差範囲内に収める。これにより、走査軌跡の曲がりが補正する。よって、副走査補正部316〜319は、発光すべき発光素子を1走査周期中に切り替えることで、照射位置を調節する照射位置調節手段の一例である。
The output system image processing unit 306 is an image processing unit for yellow (Y). The output system
さらに、副走査補正部316〜319は、形成すべき画像の濃度情報に応じて、発光素子の切り替えタイミングを修正する。これにより、切り替えタイミングの前後において像担持体上に生じうる濃度ムラを緩和される。よって、副走査補正部316〜319は、濃度ムラ緩和手段の一例である。
Further, the
中央画像処理部305は、電話回線、ネットワークなどに接続された外部インターフェース303を介して、データを送受信する。受信したデータがPDL(ページ記述言語)により記述されたデータであれば、PDL処理部302が画像情報に展開する。
The central
図4は、実施形態に係る副走査補正部の一例を示したブロック図である。副走査補正部316は、ライン変換部313から出力された画像データ(濃度情報)、同期信号及びクロック信号が入力される。カウンタ401は、主走査方向の位置(主走査位置)をカウントして、副走査位置制御部402にカウンタ値を渡す。
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of the sub-scanning correction unit according to the embodiment. The
副走査位置制御部402は、例えば、テーブル403から読み出した初期の切り替えタイミングにカウンタ値が一致すると切り替え信号を緩和部404に出力する。テーブル403には、デフォルトの切り替えタイミング(主走査位置)と、切り替え後の発光素子の識別番号とが対応付けて記憶されている。発光すべき発光素子を1走査周期中に切り替えることで副走査方向における照射光の照射位置が誤差範囲内に収まるよう、デフォルトの切り替えタイミングと切り替え後の発光素子の識別番号とが予め決定されテーブルに保持されている。副走査位置制御部402は、照射位置を調節する照射位置調節手段の一例である。
For example, when the counter value matches the initial switching timing read from the table 403, the sub-scanning
緩和部404は、形成すべき画像の濃度情報に応じて切り替えタイミングを修正することで、切り替えタイミングの前後において像担持体上に生じうる濃度ムラを緩和する濃度ムラ緩和手段の一例である。セレクタ405は、緩和部404において修正された切り替えタイミングに同期して、発光すべき発光素子を選択し、選択した発光素子に駆動信号(PWMデータ)を送出する。
The mitigating
照射期間決定部406は、濃度情報から照射光の照射期間を決定する。照射期間と非照射期間とによって発光パターンが形成される。照射期間決定部406は、濃度情報により算出した照射期間を、切り替え前の発光素子である第1発光素子の第1照射期間と切り替え後の発光素子である第2発光素子の第2照射期間とに分割する。例えば、切り替え信号を境界として、照射期間が前半と後半とに分割される(図16)。
The irradiation
比較部407は、第1照射期間(前半)の長さと第2照射期間(後半)の長さとを比較する。緩和部404は、比較結果に応じて、第1照射期間と第2照射期間の一方が長くなるよう切り替えタイミングをずらす。例えば、緩和部404は、照射期間の開始時期まで切り替えタイミングをずらすことで、第2照射期間を相対的に長くしてもよい。あるいは、緩和部404は、照射期間の終了時期まで切り替えタイミングをずらすことで、第1照射期間を相対的に長くしてもよい。究極的に、緩和部404は、第1照射期間と第2照射期間とのうち一方の長さが略ゼロとなるよう他方の長さを長くしてもよい。これは、照射期間の分割に伴う濃度ムラを削減する上では好ましいだろう。
The
図5は、実施形態に係る切り替えタイミングの修正例を示す図である。切り替えタイミングを修正する前の発光パターン501と、切り替えタイミングを修正した後の発光パターン502とが示されている。発光パターンは、画像データ濃度情報によって決定される。
FIG. 5 is a diagram illustrating a modification example of the switching timing according to the embodiment. A
例えば、比較部407は、副走査位置制御部402によって決定された初期の切り替えタイミングから1つの照射期間の終了時期までの長さT2と開始時期までの長さT1とを比較する。緩和部404は、終了時期までの長さT2が開始時期までの長さT1よりも短ければ、切り替えタイミングを終了時期へずらす(図5)。なお、図5の例とは逆で、開始時期までの長さT1が終了時期までの長さT2よりも短ければ、緩和部404は、切り替えタイミングを開始時期へずらすことが好ましい。
For example, the
このように、初期の切り替えタイミングによって照射期間を分割することで得られた前半と後半とのうち一方を長くすることで濃度ムラが生じないようになる。特に、一方の長さを他方の長さに対して十分に短く(最小でゼロ)にすれば、照射期間の分割を回避できるため、分割に起因した濃度ムラは減少する。さらに、ずらし量が少ない方向に切り替えタイミングをずらすことで、副走査方向における照射位置の補正効果も維持しやすくなろう。 In this manner, density unevenness does not occur by lengthening one of the first half and the second half obtained by dividing the irradiation period according to the initial switching timing. In particular, if one length is sufficiently shorter than the other length (minimum is zero), division of the irradiation period can be avoided, and density unevenness due to the division is reduced. Furthermore, by shifting the switching timing in a direction where the shift amount is small, it is easy to maintain the irradiation position correction effect in the sub-scanning direction.
なお、濃度情報によって定まる照射期間の長さは基本的に固定長なので、前半を長くすれば、後半が短くなり、後半を長くすれば、前半が短くなる。また、照射期間内に切り替えタイミングが到来するときには、切り替えタイミングの修正が必要であるが、非照射期間内(照射期間外)に切り替えタイミングが到来するときには、切り替えタイミングの修正は不要である。なぜなら、濃度ムラの問題が生じないからである。 Since the length of the irradiation period determined by the density information is basically a fixed length, if the first half is lengthened, the second half is shortened, and if the second half is lengthened, the first half is shortened. In addition, when the switching timing comes within the irradiation period, the switching timing needs to be corrected. However, when the switching timing comes within the non-irradiation period (outside the irradiation period), it is not necessary to correct the switching timing. This is because the problem of density unevenness does not occur.
図6は、実施形態に係る切り替えタイミングの修正例を示す図である。切り替えタイミングを修正する前の発光パターン601と、切り替えタイミングを修正した後の発光パターン602とが示されている。発光パターンは、画像データ濃度情報によって決定される。 FIG. 6 is a diagram illustrating a modification example of the switching timing according to the embodiment. A light emission pattern 601 before the switching timing is corrected and a light emission pattern 602 after the switching timing is corrected are shown. The light emission pattern is determined by the image data density information.
例えば、比較部407は、初期の切り替えタイミングから照射期間の中央までの長さT3と、初期の切り替えタイミングから終了時期までの長さT2とを比較してもよい。そして、初期の切り替えタイミングが中央により近ければ、緩和部404は、切り替えタイミングを中央に移動させる(図6)。一方、初期の切り替えタイミングが中央よりも終了時期に近ければ、緩和部404は、切り替えタイミングを終了時期に移動させる。このように、中央へのずらし量が相対的に短ければ、切り替えタイミングを中央へずらすことで、前半の長さと後半の長さとが実質的に同一となり、濃度ムラが目立ちにくくなる。また、ずらし量も相対的に少なくなるため、副走査方向における照射位置の補正効果も維持しやすくなろう。
For example, the
なお、比較部407は、初期の切り替えタイミングから中央までの長さT3と、初期の切り替えタイミングから開始時期までの長さT1とを比較してもよい。そして、初期の切り替えタイミングが中央よりも開始時期に近ければ、緩和部404は、切り替えタイミングを開始時期に移動させる。一方、初期の切り替えタイミングが中央により近ければ、緩和部404は、切り替えタイミングを中央に移動させる。なお、T1〜T3のうち、最も短いものを決定し、それに対応する維持に切り替えタイミングを移動しても良い。例えば、T3が最短であれば、緩和部404は、切り替えたミングを中央に移動する。
Note that the
なお、中央に移動させることで、前半と後半との長さが略同一になるが、緩和部404は、前半と後半との長さの差が所定範囲内に収まるよういずれか一方を長くすることになる。所定範囲内は、濃度ムラが目立ちにくさによって決定される差であり、例えば、画像形成装置が要求される画質に応じて決定される。
In addition, by moving to the center, the lengths of the first half and the second half are substantially the same, but the
図7は、実施形態に係る副走査補正部の他の一例を示したブロック図である。一般に、切り替えタイミングのずらし量が大きくなりすぎると、本来の副走査方向における照射位置の補正効果が得られにくくなる可能性がある。よって、ずらし量が補正効果の得られる臨界量以上であれば、切り替えタイミングの修正を禁止することが望ましいだろう。 FIG. 7 is a block diagram illustrating another example of the sub-scanning correction unit according to the embodiment. In general, if the shift amount of the switching timing becomes too large, it may be difficult to obtain the effect of correcting the irradiation position in the original sub-scanning direction. Therefore, if the shift amount is equal to or greater than the critical amount at which a correction effect can be obtained, it is desirable to prohibit modification of the switching timing.
判定部701は、切り替えタイミングのずらし量が所定量以上か否かを判定する。所定量は、例えば、ずらし量が補正効果の得られる臨界量である。制御部702は、ずらし量が所定量以上でなければ、切り替えタイミングの調整を実行させる。一方、ずらし量が所定量以上であれば、制御部702は、切り替えタイミングの調整を禁止する。これによって、副走査方向の照射位置の補正効果と濃度ムラの低減効果とを両立させることが可能となろう。
The
図8は、実施形態に係る副走査補正部の一例を示したブロック図である。すでに説明した箇所には同一の参照符号を付与している。副走査位置制御部402は、切り替えタイミングを記憶したテーブル403から最初の切り替えタイミングと、どの発光素子を選択して切り替えるかを示すセレクト値を読み出す。例えば、副走査位置制御部402は、カウンタ値が現在の切り替えタイミングに到達する前に、テーブル403から次の切り替えタイミングと次のセレクタ値を読み出す。そして、副走査位置制御部402は、切り替えタイミングを示す切り替え信号とセレクト値を示すセレクト信号をパターンマッチング部801へ出力する。
FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of the sub-scanning correction unit according to the embodiment. The parts already described are given the same reference numerals. The sub-scanning
ディレー部802は、画像データを所定時間だけ遅延させてセレクタ405へ出力する。セレクタ405は、パターンマッチング部801から出力されるセレクト信号に従って発光すべき発光素子を切り替える。すなわち、セレクタ405は、セレクト信号により指定された発光素子にのみ画像データ(PWMデータ)を出力する。
The
パターンマッチング部801は、ライン変換部313から入力された画像データと、副走査位置制御部402から入力された切り替え信号とについて、特定のパターンを検知するためのパターンマッチングを実行する。シフトレジスタ803は、検知対象のパターンを格納している。
The
図9、図10は、検知対象パターンの一例を示す図である。図9におけるD0〜D3、図10におけるV0〜V3は、シフトレジスタ803から出力される値を示している。なお、これらの添字の値(0〜3)は、クロックディレーを示している。図9、図10において列の左に付与されているDA〜DPと、VA〜VEは、各検知対象パターン名を区別するためのパターン名である、
とりわけ図9は、画像データに対する検知対象パターンを示している。1は、階調データが白でない場合(濃度が0でない場合)を示す。0は、階調データが白である場合(濃度>0)を示す。
9 and 10 are diagrams illustrating examples of detection target patterns. D0 to D3 in FIG. 9 and V0 to V3 in FIG. 10 indicate values output from the
In particular, FIG. 9 shows a detection target pattern for image data. 1 indicates the case where the gradation data is not white (when the density is not 0). 0 indicates a case where the gradation data is white (density> 0).
図10は、切り替え信号に対する検知対象パターンを示している。例えば、1は、切り替え発生を意味し、0は切り替えないことを意味する。副走査補正の頻度から切り替え信号は4クロック以上の間隔が空く。そのため、検知対象パターンとしては、VA〜VEといった5つのパターンのみが存在する。 FIG. 10 shows a detection target pattern for the switching signal. For example, 1 means occurrence of switching and 0 means no switching. The switching signal has an interval of 4 clocks or more due to the frequency of sub-scan correction. Therefore, there are only five patterns VA to VE as detection target patterns.
パターンマッチング部801は、D1とD2の間に発生する切り替えタイミングを補正する。対応する切り替えタイミング信号は、パターンVDに該当する。タイミング調整は、1クロック前または1クロック後へ初期の切り替えタイミングをずらすことで実現される。
The
例えば、検知対象パターンがVD & DG、または、VD & DHの場合、パターンマッチング部801は、通常より1クロック遅らせて切り替え信号をセレクタ405へ出力する。検知パターンがVD & DOの場合、パターンマッチング部801は、切り替え信号を通常より1クロック早めてセレクタ405へ出力する。
For example, when the detection target pattern is VD & DG or VD & DH, the
ディレー部802は、パターンマッチング部801に起因する遅延を調整するために設けられている。セレクタ405は、パターンマッチング部801からのセレクト信号にしたがって4つある発光素子から1つを選択する。さらに、セレクタ405は、切り替え信号にしたがってリアルタイムで発光すべき発光素子を切り替える。
The
なお、出力系画像処理部307〜309も、出力系画像処理部306と同様の構成を有し、同様に動作する。また、副走査補正部316〜319も、副走査補正部316と同様の構成を有し、同様に動作する。
The output system
このように、パターマッチングを利用して切り替えたミングを修正することで、精度や、調整工程の簡略化などでメリットをもたらし、かつ、スジ状のムラなどの発生しない階調性の良い画質が得られにようになる。 In this way, by correcting the ming that has been switched using pattern matching, there is a merit in accuracy and simplification of the adjustment process, etc., and a high gradation image quality with no streak-like unevenness is produced. It will be obtained.
Claims (12)
前記発光素子の照射光により形成された静電潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体の主走査方向に前記照射光を走査する主走査手段と、
前記像担持体の受光面を副走査方向に移動させる副走査手段と、
前記副走査方向における前記照射光の照射位置が誤差範囲内に収まるよう発光すべき発光素子を1走査周期中に切り替えることで前記照射位置を調節する照射位置調節手段と、
前記画像データの濃度情報に応じて前記発光素子の切り替えタイミングを修正することで、該切り替えタイミングの前後において前記像担持体上に形成される画像の濃度ムラを緩和する濃度ムラ緩和手段と、
を含むことを特徴とする画像形成装置。 A light emitting element unit having a plurality of light emitting elements that form an image by irradiating light according to image data ;
An image carrier for carrying an electrostatic latent image formed by the light emitted from the light emitting element;
Main scanning means for scanning the irradiation light in the main scanning direction of the image carrier;
Sub-scanning means for moving the light receiving surface of the image carrier in the sub-scanning direction;
An irradiation position adjusting means for adjusting the irradiation position by switching light emitting elements to emit light so that the irradiation position of the irradiation light in the sub-scanning direction is within an error range;
Density unevenness mitigating means for relieving density unevenness of an image formed on the image carrier before and after the switching timing by correcting the switching timing of the light emitting element according to the density information of the image data ;
An image forming apparatus comprising:
前記濃度ムラ緩和手段は、
前記第1照射期間と前記第2照射期間の一方が長くなるよう前記切り替えタイミングをずらすことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 One irradiation period of the irradiation light determined by the density information is a first irradiation period of the first light emitting element which is the light emitting element before the switching and a second light emitting element after the switching, with the switching timing as a boundary. is divided into a second irradiation period of the light emitting element,
The density unevenness alleviating means is:
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the switching timing is shifted so that one of the first irradiation period and the second irradiation period becomes longer.
前記照射光の1つの照射期間の開始時期まで前記切り替えタイミングをずらすことで、前記第2照射期間を相対的に長くすることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 The density unevenness alleviating means is:
3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the second irradiation period is relatively lengthened by shifting the switching timing until a start time of one irradiation period of the irradiation light.
前記照射光の1つの照射期間の終了時期まで前記切り替えタイミングをずらすことで、前記第1照射期間を相対的に長くすることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 The density unevenness alleviating means is:
3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the first irradiation period is relatively lengthened by shifting the switching timing until an end time of one irradiation period of the irradiation light. 4.
前記第1照射期間と前記第2照射期間とのうち一方の長さが略ゼロとなるよう他方の長さを長くすることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 The density unevenness alleviating means is:
3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein one of the first irradiation period and the second irradiation period is lengthened so that one length is substantially zero. 4.
前記濃度ムラ緩和手段は、
前記終了時期までの長さが前記開始時期までの長さよりも短ければ、前記切り替えタイミングを該終了時期へずらし、前記開始時期までの長さが前記終了時期までの長さよりも短ければ、前記切り替えタイミングを該開始時期へずらすことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 Comparing means for comparing the length from the initial switching timing determined by the irradiation position adjusting means to the end time of the one irradiation period with the length from the initial switching timing to the start timing of the one irradiation period Further comprising
The density unevenness alleviating means is:
If the length to the end time is shorter than the length to the start time, the switching timing is shifted to the end time, and if the length to the start time is shorter than the length to the end time, the switching The image forming apparatus according to claim 2, wherein the timing is shifted to the start time.
前記初期の切り替えタイミングが前記中央よりも前記終了時期に近ければ、前記切り替えタイミングを該終了時期に移動させ、前記初期の切り替えタイミングが前記中央により近ければ、前記切り替えタイミングを中央に移動させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 Comparison means for comparing the length from the initial switching timing determined by the irradiation position adjusting means to the center of the one irradiation period and the length from the initial switching timing to the end timing of the one irradiation period. In addition,
If the initial switching timing is closer to the end timing than the center, the switching timing is moved to the end timing, and if the initial switching timing is closer to the center, the switching timing is moved to the center. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
前記初期の切り替えタイミングが前記中央よりも前記開始時期に近ければ、前記切り替えタイミングを該開始時期に移動させ、前記初期の切り替えタイミングが前記中央により近ければ、前記切り替えタイミングを中央に移動させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 Comparison means for comparing the length from the initial switching timing determined by the irradiation position adjusting means to the center of the one irradiation period and the length from the initial switching timing to the start timing of the one irradiation period. In addition,
If the initial switching timing is closer to the start timing than the center, the switching timing is moved to the start timing, and if the initial switching timing is closer to the center, the switching timing is moved to the center. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
前記濃度ムラ緩和手段は、
前記第1照射期間と前記第2照射期間との差が所定範囲内に収まるよう、前記第1照射期間と前記第2照射期間とのいずれか一方を長くすることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 One irradiation period of the irradiation light with the switching timing as a boundary is a first irradiation period of the first light emitting element which is the light emitting element before the switching and a second irradiation of the second light emitting element which is the light emitting element after the switching. It has been divided into a period,
The density unevenness alleviating means is:
2. The method according to claim 1, wherein one of the first irradiation period and the second irradiation period is lengthened so that a difference between the first irradiation period and the second irradiation period is within a predetermined range. The image forming apparatus described.
前記第1照射期間と前記第2照射期間とが略同一となるよう、前記第1照射期間と前記第2照射期間とのいずれか一方を長くすることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。 The density unevenness alleviating means is:
10. The image according to claim 9, wherein one of the first irradiation period and the second irradiation period is lengthened so that the first irradiation period and the second irradiation period are substantially the same. Forming equipment.
前記ずらし量が前記所定量以上でなければ、前記切り替えタイミングの調整を実行させ、前記ずらし量が前記所定量以上であれば、前記切り替えタイミングの調整を禁止する制御手段と
をさらに含むことを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1項に記載の画像形成装置。 Determining means for determining whether or not a shift amount of the switching timing is a predetermined amount or more;
Control means for executing adjustment of the switching timing when the shift amount is not equal to or greater than the predetermined amount, and prohibiting adjustment of the switch timing when the shift amount is equal to or greater than the predetermined amount. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 10.
前記発光素子の照射光により形成された静電潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体の主走査方向に前記照射光を走査する主走査手段と、
前記像担持体の受光面を副走査方向に移動させる副走査手段と
を備えた画像形成装置の制御方法であって、
前記副走査方向における前記照射光の照射位置が誤差範囲内に収まるよう発光すべき発光素子を1走査周期中に切り替えることで前記照射位置を調節するステップと、
前記画像データの濃度情報に応じて前記発光素子の切り替えタイミングを修正することで、該切り替えタイミングの前後において前記像担持体上に形成される画像の濃度ムラを緩和するステップと
を含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。 A light emitting element unit having a plurality of light emitting elements that form an image by irradiating light according to image data ;
An image carrier for carrying an electrostatic latent image formed by the light emitted from the light emitting element;
Main scanning means for scanning the irradiation light in the main scanning direction of the image carrier;
A method of controlling an image forming apparatus comprising: a sub-scanning unit that moves a light receiving surface of the image carrier in a sub-scanning direction;
Adjusting the irradiation position by switching a light emitting element to emit light during one scanning period so that the irradiation position of the irradiation light in the sub-scanning direction is within an error range;
Correcting the switching timing of the light emitting elements according to the density information of the image data , thereby reducing density unevenness of the image formed on the image carrier before and after the switching timing. And a control method of the image forming apparatus.
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