JP5470342B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、光源から出射された光をポリゴンミラーを用いて像担持体の主走査方向に走査することによって静電潜像を形成する画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an electrostatic latent image by scanning light emitted from a light source in a main scanning direction of an image carrier using a polygon mirror.
電子写真方式の画像形成装置は、光源が出射した光を、回転駆動しているポリゴンミラーに反射させて感光体ドラムの主走査方向に走査することによって静電潜像を形成する。ポリゴンミラーの各面は反射鏡になっており、面ごとに光を反射させて回転する感光体ドラム上を主走査方向に走査する。このとき、各面の傾きが回転軸に対して等しければ、各面により描かれたラインのピッチ(感光体ドラムの回転方向である副走査方向におけるラインピッチ)は一定となる。 An electrophotographic image forming apparatus forms an electrostatic latent image by reflecting light emitted from a light source to a polygon mirror that is rotationally driven and scanning it in the main scanning direction of the photosensitive drum. Each surface of the polygon mirror is a reflecting mirror, and the surface of the photosensitive drum that rotates by reflecting light is scanned in the main scanning direction. At this time, if the inclination of each surface is equal to the rotation axis, the pitch of lines drawn by each surface (the line pitch in the sub-scanning direction that is the rotation direction of the photosensitive drum) is constant.
しかし、加工精度上のバラツキ等による回転軸に対する各面の傾きのばらつき(面倒れ)や高速回転による振動によって、ポリゴンミラーの各面によって描かれるラインのピッチにばらつきが生じることがある。その結果、例えば、等間隔の複数の横線からなる画像データを使用したとしても、形成された画像における各横線のピッチにばらつきが出るため、良好な画質の画像が得られないという問題があった。 However, there may be variations in the pitch of lines drawn by the surfaces of the polygon mirror due to variations in the tilt of the surfaces with respect to the rotation axis due to variations in processing accuracy (surface tilt) and vibrations caused by high-speed rotation. As a result, for example, even if image data composed of a plurality of horizontal lines at equal intervals is used, the pitch of each horizontal line in the formed image varies, so that there is a problem that an image with good image quality cannot be obtained. .
そこで、特許文献1には、ポリゴンミラーの反射面を特定しつつ、面倒れに対する主走査方向の補正を行う方法が記載されている。
Therefore,
しかし、特許文献1の方法では、主走査方向の書き出し位置を揃える為には効果があるが、副走査方向のラインずれを修正することができず、画質悪化を抑えることはできなかった。
However, although the method of
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、ポリゴンミラーの面倒れや高速回転による振動があっても、形成される画像の画質悪化を抑え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ものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an image forming apparatus capable of suppressing deterioration in image quality of a formed image even when a polygon mirror is tilted or vibrated due to high-speed rotation. It is for the purpose.
請求項1に記載の発明の画像形成装置は、入力した画像データを、階調情報を持つ画素値がマトリクス状に配置されて構成されるドット画像データに変換するデータ変換手段と、像担持体と、前記ドット画像データのライン毎に前記画素値に従って変調した光を出射することによって前記像担持体上に静電潜像を形成させる光源と、複数の反射面を有する回転多面体と、当該回転多面体を回転駆動する駆動手段を有し、前記駆動手段が前記回転多面体を回転させることによって前記光源が出射した光を前記像担持体の主走査方向に導く偏向手段と、前記回転多面体の各反射面の面倒れ情報を記憶する記憶手段と、前記光源を出射した光が反射する前記反射面の番号を前記ドット画像データのライン毎に割り当てる割当手段と、前記面倒れ情報と、前記ドット画像データのライン毎に割り当てられた前記反射面の番号と、前記ドット画像データの画素値に基づいて、前記ドット画像データの各ラインの書き出しタイミングを決定する決定手段と、前記決定された書き出しタイミングに従って、前記光源に光を出射させる露光制御手段と、を備えたものである。 The image forming apparatus according to the first aspect of the present invention includes a data conversion unit that converts input image data into dot image data configured by arranging pixel values having gradation information in a matrix, and an image carrier. A light source that forms an electrostatic latent image on the image carrier by emitting light modulated according to the pixel value for each line of the dot image data, a rotating polyhedron having a plurality of reflecting surfaces, and the rotation A driving means for rotationally driving the polyhedron, the driving means rotating the rotating polyhedron, and deflecting means for guiding light emitted from the light source in the main scanning direction of the image carrier; and each reflection of the rotating polyhedron Storage means for storing surface tilt information, assigning means for assigning, for each line of the dot image data, the number of the reflection surface that the light emitted from the light source reflects, and the surface tilt information Determining means for determining the writing timing of each line of the dot image data based on the number of the reflecting surface assigned to each line of the dot image data and the pixel value of the dot image data; Exposure control means for emitting light to the light source in accordance with the writing start timing.
この構成によれば、決定手段が回転多面体の面倒れ情報やドット画像データの画素値に基づいて各ラインの書き出しタイミングを決定するため、面倒れによる画質悪化を低減することができる。 According to this configuration, since the determining unit determines the writing timing of each line based on the surface tilt information of the rotating polyhedron and the pixel value of the dot image data, image quality deterioration due to the surface tilt can be reduced.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置であって、前記決定手段は、前記各反射面において、当該反射面を反射した光と、当該反射面の1つ前の反射面を反射した光の前記像担持体上における副走査方向の間隔が予め定められた基準ピッチより広くなる反射面又は前記基準ピッチより狭くなる反射面を前記面倒れ情報から特定し、当該特定された反射面の番号を割り当てられた前記ドット画像データのラインの画素値と、当該ラインの1つ上のラインの画素値を比較して当該ラインの書き出しタイミングを決定するものである。 According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the determining unit may include the light reflected on the reflective surface and the light immediately before the reflective surface at each reflective surface. A reflection surface whose interval in the sub-scanning direction on the image carrier of the light reflected from the reflection surface is wider than a predetermined reference pitch or a reflection surface that is narrower than the reference pitch is specified from the surface tilt information, and the identification The pixel value of the line of the dot image data to which the number of the reflecting surface is assigned is compared with the pixel value of the line immediately above the line to determine the writing start timing of the line.
この構成によれば、ラインピッチが正常でない場合、ライン間の画素値を比較して書き出しタイミングを変更するため、ライン間のドットの位置関係に配慮した書き出しタイミングの調整をすることができ、面倒れによる画質悪化を低減することができる。 According to this configuration, when the line pitch is not normal, the pixel value between the lines is compared and the writing timing is changed, so that the writing timing can be adjusted in consideration of the positional relationship of the dots between the lines. It is possible to reduce image quality deterioration due to this.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の画像形成装置であって、前記決定手段は、前記特定された反射面の番号を割り当てられた前記ドット画像データのラインのうち白以外の画素に対して順次目標画素を設定し、当該ラインの1つ上のラインが示すデータにおいて、前記目標画素から見て真上の画素及び斜め右上の画素が白であり、且つ斜め左上の画素が白以外である場合、当該ラインと当該ラインの1つ上のラインの間のピッチが前記基準ピッチより広いときは第1カウント数をインクリメントし、前記基準ピッチより狭いときは第2カウント数をインクリメントし、前記目標画素からみて真上の画素及び斜め左上が白であり、且つ斜め右上の画素が白以外である場合、当該ラインと当該ラインの1つ上のラインの間のピッチが前記基準ピッチより広いときは前記第2カウント数をインクリメントし、前記基準ピッチより狭いときは前記第1カウント数をインクリメントし、前記第1カウント数が前記第2カウント数より大きいときは、当該ラインの書き出しタイミングを通常の書き出しタイミングより所定時間早め、前記第2カウント数が前記第1カウント数より大きい場合は、当該ラインの書き出しタイミングを前記通常の書き出しタイミングより所定時間遅らせる決定を行うものである。 According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, the determining means is a line other than white among the lines of the dot image data to which the number of the specified reflecting surface is assigned. The target pixel is sequentially set for the pixel, and in the data indicated by the line one line above the line, the pixel immediately above and the diagonally upper right pixel when viewed from the target pixel are white, and the diagonally upper left pixel is If the pitch is other than white, the first count is incremented when the pitch between the line and the line immediately above the line is wider than the reference pitch, and the second count is incremented when the pitch is narrower than the reference pitch. When the pixel just above the target pixel and the diagonally upper left pixel are white and the diagonally upper right pixel is other than white, the pitch between the line and the line one above the line is The second count is incremented when wider than the quasi-pitch, the first count is incremented when narrower than the reference pitch, and when the first count is greater than the second count, When the write timing is advanced by a predetermined time from the normal write timing and the second count number is larger than the first count number, the line write timing is determined to be delayed by a predetermined time from the normal write timing.
「目標画素から見て真上の画素及び斜め右上の画素が白であり、且つ斜め左上の画素が白以外である」とは、目標画素の上にある3つの画素のうち、斜め左上の画素のみが白以外(黒など)であることを意味している。このとき、ラインピッチが基準ピッチより広い(ライン同士が離間している)場合、目標画素と斜め左上の画素を近づけることによって、視覚的にラインの離間を埋めることができる。また、ラインピッチが基準ピッチより狭い(ライン同士が重なり合っている)場合、目標画素と斜め左上の画素を離すことによって、視覚的にライン同士の重なり合いを少なくすることができる。 “The pixel directly above the target pixel and the pixel on the diagonally upper right are white and the pixel on the diagonally upper left is other than white” means that the pixel on the diagonally upper left among the three pixels on the target pixel Only means non-white (such as black). At this time, when the line pitch is wider than the reference pitch (the lines are separated from each other), the separation of the lines can be visually filled by bringing the target pixel and the diagonally upper left pixel closer to each other. In addition, when the line pitch is narrower than the reference pitch (the lines overlap), the overlap between the lines can be visually reduced by separating the target pixel and the diagonally upper left pixel.
そして、同様な判別を「目標画素から見て真上の画素及び斜め左上の画素が白であり、且つ斜め右上の画素が白以外である」場合についても行う。そして、第1カウント数は、ラインの書き出しタイミングを早めることによって、上記2つの画素間について視覚的な効果を得られる数、第2カウント数は、ラインの書き出しタイミングを遅らせることによって、上記2つの画素間について視覚的な効果を得られる数を示している。 Similar determination is also made for the case where “the pixel directly above the target pixel and the pixel on the diagonally upper left are white and the pixel on the diagonally upper right is other than white”. The first count number is a number by which a visual effect can be obtained between the two pixels by advancing the line write timing, and the second count number is determined by delaying the line write timing. The number that can obtain a visual effect between pixels is shown.
1ライン分の白以外の画素を順次目標画素に設定し、最終的に第1カウント数及び第2カウント数を比較(多数決)することにより、当該ラインの書き出しタイミングを早めたほうが良いのか、遅らせたほうが良いのかを判断する。このように決定手段が書き出しタイミングを調整することによって、面倒れによる画質悪化を抑えることができる。 Is it better to advance the writing timing of the line by setting the pixels other than white for one line sequentially as target pixels and finally comparing the first count number and the second count number (majority decision)? Judge whether it is better. As described above, the determining means adjusts the writing start timing, so that it is possible to suppress deterioration in image quality due to trouble.
この発明によれば、回転多面体の面倒れによって、形成される画像のラインピッチが正常でない場合、ライン間の画素値を比較して書き出しタイミングを変更するため、ライン間のドットの位置関係に配慮した書き出しタイミングの調整をすることができ、面倒れによる画質悪化を低減することができる。 According to the present invention, when the line pitch of the image to be formed is not normal due to the tilting of the rotating polyhedron, the pixel timing between the lines is compared and the writing timing is changed. Thus, it is possible to adjust the writing start timing, and it is possible to reduce the deterioration of image quality due to the trouble.
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係る定着装置を備えた画像形成装置の内部構成を概略的に示す図である。尚、本実施の形態では、画像形成装置としてプリンターを例に説明するが、この他にコピー機、ファクシミリ機、これら複数の機能を備えた複合機等、電子写真方式を採用した画像形成装置であればよい。また、本実施の形態で説明する画像形成装置はカラープリンターであるが、モノクロプリンターであっても構わない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing an internal configuration of an image forming apparatus provided with a fixing device according to the present invention. In this embodiment, a printer is described as an example of an image forming apparatus. However, in addition to this, an image forming apparatus that employs an electrophotographic system, such as a copier, a facsimile machine, or a multifunction machine having a plurality of these functions. I just need it. The image forming apparatus described in this embodiment is a color printer, but may be a monochrome printer.
画像形成装置1は、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)及びブラック(K)の各色別の画像形成部2(2M、2C、2Y及び2K)を含むタンデム式のカラープリンターである。各画像形成部2M、2C、2Y及び2Kは、現像装置3、帯電器5、露光装置6、トナー供給部7、クリーナー21及び1次転写ローラー9を含む。
The
トナー供給部7は、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色のトナーを貯蔵する。現像装置3は、トナー供給部7から供給されるトナーを感光体ドラム4に供給する。
The
感光体ドラム4は、後述する転写ベルト8の下方に位置し、転写ベルト8の外表面に接触した状態で配設されている。転写ベルト8の回転方向Bの上流側から、マゼンタ用感光体ドラム4、シアン用感光体ドラム4、イエロー用感光体ドラム4、及びブラック用感光体ドラム4が並設されている。また、感光体ドラム4は、a−Si(アモルファスシリコン)等から構成され、図1における時計回りの方向(図示のA方向)に回転する。
The
感光体ドラム4の対向する位置には、1次転写ローラー9が転写ベルト8の内表面に接触した状態で転写ベルト8を介して配置されている。1次転写ローラー9は、転写ベルト8の回転により従動回転するローラーであり、感光体ドラム4とで転写ベルト8をニップして、感光体ドラム4に形成された各色のトナー像を転写ベルト8に1次転写させる1次転写部Tを構成する。1次転写部Tにおいて、転写ベルト8に各色のトナー像が多重転写される。これにより、転写ベルト8にはカラーのトナー像が形成される。
A
帯電器5は、感光体ドラム4の周面を一様に帯電する。露光装置6は、外部装置から送信された画像データに基づく光ビームを感光体ドラム4の周面に導くポリゴンミラー28を有している。ポリゴンミラー28は、後述するモーター32によって回転しつつ、各感光体ドラム4の周面上に光ビームを主走査方向に走査して、各周面に静電潜像を形成する。尚、主走査方向とは、光ビームが感光体ドラム4の長手方向に走査される方向である。ポリゴンミラー28は複数の感光体ドラム4間で共用されている。
The
現像装置3は感光体ドラム4にトナーを供給する。これにより、静電潜像にトナーが付着され、感光体ドラム4にトナー像が形成される。クリーナー21は、各感光体ドラム4の周面上に配置され、周面上の残留トナー等を除去する。
The developing
転写ベルト8は、感光体ドラム4の列の上方に配置されると共に、外表面が感光体ドラム4の周面に接触した状態となるように、従動ローラー10と駆動ローラー11との間に張設されている。また、転写ベルト8は、テンションローラー19によって上方に付勢されている。駆動ローラー11は、図略の駆動源による駆動力を受けて回転して、転写ベルト8を回転駆動させる。従動ローラー10は、転写ベルト8の回転によって従動回転する。これにより、転写ベルト8はB方向(反時計回りの方向)に回転する。
The
また、転写ベルト8は、駆動ローラー11に巻回されている部位が屈曲した状態となっており、この屈曲部位は、転写ベルト8に1次転写されたトナー像が用紙Pに2次転写される2次転写位置P1として設定されている。この2次転写位置P1には、転写ベルト8を介して駆動ローラー11に対向する2次転写ローラー18が設けられている。2次転写ローラー18は、駆動ローラー11との間でニップを形成して、該ニップを通過する用紙Pに、転写ベルト8の外表面上のトナー像を2次転写する。
Further, the
2次転写位置P1の下方には、一対のレジストローラー17が配設されている。レジストローラー17は、用紙Pを2次転写位置P1に向けて適切なタイミングで搬送すると共に、用紙Pの斜め送りを修正する。
A pair of
2次転写位置P1の上方には、2次転写位置P1でトナー像の2次転写が施された用紙Pに対して定着処理を施す定着装置14が設けられている。定着装置14は、加熱ローラー14aと加圧ローラー14bを有しており、この1対のローラーが定着ニップ部NPを形成している。用紙Pが定着ニップ部NPを通過することによって、加熱ローラー14aが用紙Pを加熱しつつ、加圧ローラー14bが用紙Pを押圧することによって、2次転写されたトナー像が用紙P上に定着する。
Above the secondary transfer position P1, there is provided a
露光装置6の下方位置には、用紙束を収納する給紙カセット12が配置されている。給紙カセット12と2次転写位置P1との間には、用紙Pを給紙カセット12から2次転写位置P1まで用紙Pを案内する用紙搬送路13が設けられている。用紙搬送路13には、上述のレジストローラー17が配設されている。また、用紙搬送路13には、レジストローラー17の他に、用紙Pを案内するための複数のローラー対が適所に配設されている。
A
加熱ローラー14a及び加圧ローラー14bは、用紙Pが定着ニップ部NPを通過した後、排出ローラー対151に向けて搬送する。画像形成装置1の上面には、定着装置14によって定着処理が施された用紙Pが排出される排出部16が形成されており、この排出部16と定着装置14との間には、用紙Pを案内するための用紙排出路15が設けられている。用紙Pは排出ローラー対151の駆動によって用紙排出路15に搬送され、排出部16に排出される。
The
図2は、本実施形態においてポリゴンミラー28の反射面282に光ビームLBを照射した状態を示す模式図である。図3は、本実施形態に係る光ビームの照射制御系を示すブロック図である。尚、図3ではコリメータレンズ及びfθレンズ等の光学部品については図示を省略している。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which the light beam LB is irradiated on the
光ビーム生成部30は、光ビームLBを発光する光源31及び光源31を駆動する駆動回路等から構成される。光源31としては、例えば半導体レーザーが用いられる。
The light
ポリゴンミラー28は、光ビーム生成部30で生成された光ビームLBを反射する。ポリゴンミラー28は、モーター32の駆動によって回転軸281を中心に矢印R1の方向に回転する。ポリゴンミラー28は、例えば正五角形の側面を有しており、5個の側面が反射面282に相当する。
The
制御部300は、画像形成装置1全体の制御を司るものであり、例えば、CPU(Central Processing Unit)、種々のプログラムやその実行に必要なデータ等を予め記憶するROM(Read Only Memory)、ワーキングメモリとなるRAM(Random Access Memory)及びその周辺回路等を備えたマイクロコンピューターによって構成され、露光制御部303、書き出しタイミング決定部307及び面倒れ情報記憶部309を有する。
The
書き出しタイミング決定部307は、面倒れ情報記憶部309に記憶されているポリゴンミラー28の各反射面282の面倒れ情報を基に、後ほど説明するドット画像データの各ラインの書き出しタイミングを決定する。この書き出しタイミングの決定方法については、後ほど詳しく説明する。
The writing
露光制御部303は、光ビーム生成部30に光ビームLBを照射させて感光体ドラム4に静電潜像を描画させる制御をする。即ち、露光制御部303は、モーター32によりポリゴンミラー28を回転させながら、記憶部301に記憶されている画像データを光ビーム生成部30に送り、書き出しタイミング決定部307が決定した書き出しタイミングに従って、光ビーム生成部30に光ビームLBを出射させる。光源31から出射した光ビームLBは、回転するポリゴンミラー28に照射され、反射面282で偏向されて、感光体ドラム4上に走査ラインSLを主走査方向D1に描画する。1つの反射面282で1本の走査ラインSLが描画される。こうして回転する感光体ドラム4に1本の走査ラインSLの描画を繰り返すことにより、副走査方向に沿って静電潜像が描画される。副走査方向は感光体ドラム4の回転方向R2に対応している。
The
図3に示すように、タイミング信号生成部305は、BD(Beam Detect)センサー27及びBD信号変換部29を備える。光ビームLBは、感光体ドラム4の主走査方向D1の寸法よりも長い走査範囲内において、主走査方向D1に繰り返し走査される。BDセンサー27はその走査範囲のうち、光ビームLBが感光体ドラム4の走査を開始する前に光ビームLBを受光する位置に設置されている。
As illustrated in FIG. 3, the timing
BDセンサー27はフォトセンサーであり、反射面282で反射された光ビームLBを受光すると、その受光信号をBD信号変換部29に出力する。BD信号変換部29は、その受光信号を矩形波のタイミング信号BDに整形し、タイミング信号BDを露光制御部303に出力する。
The
タイミング信号BDは、感光体ドラム4に静電潜像を描画する際の主走査方向D1の書き出し位置を揃えるための基準となる信号である。露光制御部303は、タイミング信号BDを基準として、書き出しタイミング決定部307が決定した書き出しタイミングに従って光ビームLBを出射させる。
The timing signal BD is a reference signal for aligning the writing position in the main scanning direction D1 when an electrostatic latent image is drawn on the
次に、ポリゴンミラーの面倒れについて説明する。図4は、ポリゴンミラーに面倒れがない場合の感光体ドラム4上での光ビームの照射位置S1と、面倒れがある場合の光ビームの照射位置S2を比較した図である。A、B、C、D及びE面は、ポリゴンミラー28の各反射面282を示している。図中の各直線は、各反射面282における理想的な照射位置(ライン間は正常なラインピッチを示している)を表している。面倒れがないポリゴンミラーの場合は、図4(a)に示すように各反射面により形成されたラインのピッチが一定となる。
Next, the surface tilt of the polygon mirror will be described. FIG. 4 is a diagram comparing the irradiation position S1 of the light beam on the
一方で、面倒れが存在するポリゴンミラーの場合、図4(b)に示すように反射面によっては光ビームの照射位置S2が理想的な照射位置からずれてしまう。図4(b)によれば、A面、C面及びE面は、面倒れがないが、B面及びD面は照射位置Sが理想位置からずれていることから面倒れがあることが分かる。このような面倒れがあることで、感光体ドラム4上に形成されるラインのピッチにばらつきが生じる。ラインピッチにばらつきがあると、良質な画像を得ることができない。また、ポリゴンミラー28が高速回転することによって振動が発生すると、同様の現象が起こることが分かっている。
On the other hand, in the case of a polygon mirror with surface tilt, the irradiation position S2 of the light beam is deviated from the ideal irradiation position depending on the reflection surface as shown in FIG. 4B. According to FIG.4 (b), although A surface, C surface, and E surface do not have surface inclination, it turns out that there exists surface inclination because the irradiation position S has shifted | deviated from the ideal position in B surface and D surface. . Due to such a surface tilt, the pitch of lines formed on the
図5及び図6は、ドット画像の一例を示した図である。図5は、面倒れが存在しない、理想的なポリゴンミラーを用いて形成されたドット画像であり、図6は、面倒れが存在するポリゴンミラーを用いて形成されたドット画像である。尚、図中の点線は本来形成されない線であるが、各ドットがマトリクス状に配置された画素データに対応して形成されることを分かりやすくするために記載している。 5 and 6 are diagrams showing examples of dot images. FIG. 5 is a dot image formed using an ideal polygon mirror that does not have surface tilt, and FIG. 6 is a dot image formed using a polygon mirror that has surface tilt. In addition, although the dotted line in the figure is a line that is not originally formed, it is shown for easy understanding that each dot is formed corresponding to pixel data arranged in a matrix.
制御部300は、外部装置等から入力した画像データを、階調情報を持つ画素値がマトリクス状に配置されて構成されるドット画像データに変換する。露光制御部303は、このドット画像データを構成する各画素が有する画素値(階調情報)に基づいて変調された光ビームLBを光ビーム生成部30に生成させる。
The
理想的なポリゴンミラーを用いた場合、図5に示すように、隣接するドット同士が重なり合ったり、離間したりすることなく規則正しいラインピッチでドットが形成される。 When an ideal polygon mirror is used, as shown in FIG. 5, dots are formed at a regular line pitch without overlapping or separating adjacent dots.
一方、面倒れが存在するポリゴンミラーを用いた場合、ラインピッチが乱れるため隣接するドット同士の重なりや離間が発生する。例えば、ポリゴンミラー28のB面及びD面に面倒れがある場合、図6に示すようにライン番号2及び4のドットがずれて形成される。
On the other hand, when a polygon mirror with surface tilt is used, the line pitch is disturbed, so that adjacent dots are overlapped or separated. For example, when the B surface and D surface of the
具体的には、反射面282の1つであるA面で反射された光ビームLBによって形成されたドット(ライン番号1)とB面で反射された光ビームLBによって形成されたドット(ライン番号2)は隣接するドット同士が重なり合っている。以下、主走査方向のドット位置をカラム番号で示し、副走査方向のドット位置をライン番号で示し、ライン番号X、カラム番号Yのドットを「ドット(X−Y)」と表記する。
Specifically, a dot (line number 1) formed by the light beam LB reflected by the A surface which is one of the reflecting
また、対角関係にあるドット同士(例えば、ドット1−3とドット2−2)は、本来は角同士が対向する位置に形成されるはずだが、互いの辺の一部が接触した状態となっている。更に、B面で反射された光ビームLBによって形成されたドット(ライン番号2)とC面で反射された光ビームLBによって形成されたドット(ライン番号3)との間が離間している。 In addition, the diagonal dots (for example, the dot 1-3 and the dot 2-2) should originally be formed at positions where the corners face each other, but a part of each side is in contact with each other. It has become. Further, the dot (line number 2) formed by the light beam LB reflected by the B surface is separated from the dot (line number 3) formed by the light beam LB reflected by the C surface.
同様に、C面で反射された光ビームLBによって形成されたドット(ライン番号3)とD面で反射された光ビームLBによって形成されたドット(ライン番号4)の間が離間している。更に、D面で反射された光ビームLBによって形成されたドット(ライン番号4)とE面で反射された光ビームLBによって形成されたドット(ライン番号5)は隣接するドット同士が重なり合っている。また、対角関係にあるドット同士(例えば、ドット4−5とドット5−4)は互いの辺の一部が接触した状態となっている。このように、対角関係にあるドット間での辺の接触や離間が発生すると、接触した部分は濃度が濃く、離間した部分は濃度が薄く見えてしまうため、良好な画質の画像を得ることができない。 Similarly, the dot (line number 3) formed by the light beam LB reflected on the C surface is separated from the dot (line number 4) formed by the light beam LB reflected on the D surface. Further, the dots formed by the light beam LB reflected by the D surface (line number 4) and the dots formed by the light beam LB reflected by the E surface (line number 5) are adjacent to each other. . In addition, the dots in a diagonal relationship (for example, the dots 4-5 and 5-4) are in a state where a part of each side is in contact. In this way, when contact or separation of edges between diagonally related dots occurs, the contacted portion has a high density, and the separated portion appears to have a low density. I can't.
そこで、書き出しタイミング決定部307が、各反射面282の面倒れ情報を基に各ラインの書き出しタイミングを決定する。これにより、面倒れによるラインピッチのばらつきから起こる画質悪化を抑えることができる。以下、この書き出しタイミングの決定方法について詳しく説明する。
Therefore, the writing
ポリゴンミラー28の各反射面282の面倒れは、画像形成装置1の工場出荷前に予め測定され、各反射面282を反射した光で形成されるラインの副走査方向のずれ量、ずれる方向が各反射面282に対応付けて面倒れ情報記憶部309に予め記憶される。書き出しタイミング決定部307は、ドット画像データのライン毎に出射される光ビームLBが何れの反射面282に反射するのかを算出し、各ラインに反射面番号を割り振る。そして、各ラインに割り振られた反射面番号と面倒れ情報記憶部309に記憶されている各反射面282の面倒れ情報に基づいて、書き出しタイミング決定部307は各ラインの書き出しタイミングを決定する。
The surface tilt of each reflecting
図7は、図6に示したドット画像のうち、ライン番号1及び2を抜粋して示した図である。尚、書き出しタイミング決定部307が書き出しタイミングを決定する際に用いるドット画像データは、図7に示すようにライン間の重なり合いはなく、マトリクス状に画素値が配置されてなるデータであるが、以下では視覚的に分かりやすくするために書き出しタイミング決定部307が処理に用いるドット画像データにもラインピッチのずれを持たせて図示し、説明を行う。
FIG. 7 is a diagram
まず、ライン番号2について目標画素を定める。尚、目標画素は白以外の画素値を持つ画素とする。そして、目標画素をドット91B(ドット2−2)としたとき、1つ上のラインであるライン番号1のライン上におけるドット91Bの周辺画素の画素値を見る。ライン番号1におけるドット91Bの周辺画素とは、画素1−1、画素1−2及び画素1−3であり、画素1−3(ドット91A)が白以外の画素値を持っている。
First, a target pixel is determined for
ポリゴンミラー28に面倒れがない場合は、ドット91Aとドット91Bは角同士が対向する。しかし、面倒れがあるとラインピッチが乱れ、2つのドットの互いの辺の一部が接触した位置関係になる。従って、この接触関係を解消する方向に書き出しタイミングをずらす。つまり、ドット91B上に示されている矢印の方向にドット91Bが移動することによって(書き出しタイミングを早めることによって)、ドット91Aとの接触をなくすことができるため、書き出しタイミング決定部307は、書き出しタイミングを早める方向のカウント(早カウント)をインクリメントする。
When the
次に、目標画素をドット92B(ドット2−6)としたとき、ライン番号1におけるドット92Bの周辺画素のうち白以外の画素は、ドット92A(ドット1−5)及びドット93A(ドット1−6)である。目標画素の周辺画素のうち、真上の画素は白であり且つ対角関係にある画素の何れか一方の画素が白以外である場合のみ目標画素を移動させるため、書き出しタイミング決定部307は、書き出しタイミングを早める方向のカウント(早カウント)、書き出しタイミングを遅らせるカウント(遅カウント)のインクリメントを行わない。
Next, when the target pixel is the
続いて、目標画素をドット93B(ドット2−8)としたとき、ライン番号1におけるドット93Bの周辺画素のうち白以外の画素は、ドット94A(ドット1−9)である。従って、ドット93B上に示されている矢印の方向にドット93Bを移動させる。つまり、書き出しタイミングを早めることによって、ドット93B上に示されている矢印の方向にドット93Bを移動させることができるため、書き出しタイミング決定部307は、書き出しタイミングを早める方向のカウント(早カウント)をインクリメントする。
Subsequently, when the target pixel is the
そして、目標画素をドット94B(ドット2−10)としたとき、ライン番号1におけるドット94Bの周辺画素のうち白以外の画素は、ドット94A(ドット1−9)である。従って、ドット94B上に示されている矢印の方向にドット94Bを移動させる。つまり、書き出しタイミングを遅らせることによって、ドット94B上に示されている矢印の方向にドット94Bを移動させることができるため、書き出しタイミング決定部307は、書き出しタイミングを遅らせる方向のカウント(遅カウント)をインクリメントする。
When the target pixel is the
このように、書き出しタイミング決定部307は、ライン番号2の白以外の画素を順次目標画素に定め、目標画素の周辺画素のうち1つ上のラインの画素について、右斜め上の画素のみが白以外である場合は書き出しタイミングを早める方向のカウント(早カウント)をインクリメントし、左斜め上の画素のみが白以外である場合は書き出しタイミングを遅らせる方向のカウント(遅カウント)をインクリメントしていく。そして、書き出しタイミング決定部307は、最後に早カウントと遅カウントの数を比較し、「早カウント>遅カウント」のときは書き出しタイミングを早め、「早カウント<遅カウント」のときは書き出しタイミングを遅らせ、「早カウント=遅カウント」のときは書き出しタイミングを変更しない(予め設定された通常の書き出しタイミングを用いる)。図7の場合、早カウント=2、遅カウント=1となるため、書き出しタイミング決定部307はライン番号2の書き出しタイミングを所定時間早く設定する。書き出しタイミングの変化幅は、例えば1/4画素分等、予め定められた時間とする。
In this way, the write
次に、ライン同士が離間している場合について説明する。図6において、ライン番号2のドットがライン番号1側に寄っているため、ライン番号2と3のドットの間に隙間がある状態になっている。具体的には、ドット2−2とドット3−3、ドット2−6とドット3−5、ドット3−9とドット2−8及びドット2−10は、角の頂点同士が接触状態にあるはずだが離間している。従って、ライン番号3において、対角関係にあるドットの互いの中心を結んだ距離(中心間距離)を近づける方向に書き出しタイミングを変更する。対角関係にあるドットの中心間距離を狭めることによって、実際にはドット間が離間していてもドットが繋がって見える視覚的錯覚を引き出すことができる。
Next, a case where the lines are separated from each other will be described. In FIG. 6, since the dot of
ライン番号3の書き出しタイミング決定部307による書き出しタイミングの決定方法について説明する。図8は、図6に示したドット画像のうち、ライン番号2及び3を抜粋して示した図である。まず、目標画素をドット91C(ドット3−3)としたとき、ライン番号2におけるドット91Cの周辺画素のうち白以外の画素はドット91B(ドット2−2)である。従って、ドット91C上に示されている矢印の方向にドット91Cを移動させる。つまり、書き出しタイミングを早めることによって、ドット91C上に示されている矢印の方向にドット91Cを移動させることができるため、書き出しタイミング決定部307は早カウントをインクリメントする。
A method for determining the write timing by the write
次に、目標画素をドット92C(ドット3−5)としたとき、ライン番号2におけるドット92Cの周辺画素のうち白以外の画素はドット92B(ドット2−6)である。従って、ドット92C上に示されている矢印の方向にドット92Cを移動させる判断を行う。つまり、書き出しタイミングを遅らせることによって、ドット92C上に示されている矢印の方向にドット92Cを移動させることができるため、書き出しタイミング決定部307は遅カウントをインクリメントする。
Next, when the target pixel is the dot 92C (dot 3-5), the pixels other than white among the peripheral pixels of the dot 92C in the
そして、目標画素をドット93C(ドット3−9)としたとき、ライン番号2上におけるドット93Cの周辺画素のうち白以外の画素はドット93B(ドット2−8)とドット94B(ドット2−10)である。従って、書き出しタイミング決定部307は、早カウント及び遅カウントのインクリメントは行わない。
When the target pixel is the
以上で説明したように、図8の場合は早カウント=1、遅カウント=1となり、互いに同数であるため、書き出しタイミング決定部307はライン番号3の書き出しタイミングは変更せず、予め設定された通常の書き出しタイミングにする。
As described above, in the case of FIG. 8, since the early count = 1 and the late count = 1, which are the same numbers, the write
図9及び図10は、本実施の形態における露光処理の流れを示したフローチャートである。まず、書き出しタイミング決定部307は、ドット画像データの各ラインの光ビームLBが何れの反射面282に反射するのかを算出し、各ラインに反射面番号を割り振る(ステップS11)。ポリゴンミラー28については、ホームポジションから画像形成を行わせるために、画像形成前に露光制御部303がモーター32を制御する。ホームポジションとは、例えば、ライン番号1の光ビームLBが照射される反射面を予め設定し、その反射面が光源31の対向位置にある状態をいう。ライン番号1の光ビームLBが照射する反射面が予め決まっているため、書き出しタイミング決定部307は、各ラインについて順次反射面番号を割り振っていけばよい。
9 and 10 are flowcharts showing the flow of the exposure process in the present embodiment. First, the writing
そして、書き出しタイミング決定部307は、変数i(iは2以上の整数)に2を代入して、ライン番号i−1とライン番号iの副走査方向のラインピッチは正常なラインピッチであるか否かを、面倒れ情報記憶部309に記憶されている面倒れ情報を用いて判断する(ステップS13)。ラインピッチが正常であるかについては、書き出しタイミング決定部307がライン番号i−1とライン番号iに割り振られた反射面番号を基に面倒れ情報記憶部309から面倒れ情報を読み出し、2つのラインのピッチを算出することによって判断する。
Then, the writing
ライン番号i−1とライン番号iのラインピッチが正常でない場合(ステップS13;NO)、書き出しタイミング決定部307は、変数c(cは1以上の整数)に1を代入し、早カウント及び遅カウント(共に変数名であり、0以上の整数)に0を代入する(ステップS14)。
When the line pitch between the line number i-1 and the line number i is not normal (step S13; NO), the writing
次に、書き出しタイミング決定部307は、画素(i,c)が白以外であるかを判断する(ステップS15)。白以外である場合(ステップS15;YES)、書き出しタイミング決定部307は画素(i,c)を目標画素として、以下の処理を行う。
Next, the writing
続いて、画素(i−1,c)が白で、画素(i−1,c−1)と画素(i−1,c+1)の何れか一方のみが白以外であるかを判断する(ステップS16)。このステップでは、目標画素の上の画素が白であって、且つ、斜め右上又は斜め左上の何れか一方が白以外のドットであるかを問うている。 Subsequently, it is determined whether the pixel (i-1, c) is white and only one of the pixel (i-1, c-1) and the pixel (i-1, c + 1) is other than white (step) S16). In this step, it is inquired whether the pixel above the target pixel is white and either one of the diagonally upper right or diagonally upper left is a dot other than white.
画素(i−1,c)が白で、画素(i−1,c−1)と画素(i−1,c+1)の何れか一方のみが白以外であって(目標画素の上の画素が白であって、且つ、斜め右上又は斜め左上の何れか一方が白以外)であって(ステップS16;YES)、画素(i−1,c−1)が白以外(目標画素の斜め左上が白以外)であり(ステップS17;YES)、ライン番号i−1とライン番号iのラインピッチが正常なラインピッチより広い場合(ステップS18;YES)、書き出しタイミング決定部307は早カウントをインクリメントする(ステップS20)。一方、ライン番号i−1とライン番号iのラインピッチが正常なラインピッチより狭い場合(ステップS18;NO)、書き出しタイミング決定部307は遅カウントをインクリメントする(ステップS21)。
Pixel (i-1, c) is white, and only one of pixel (i-1, c-1) and pixel (i-1, c + 1) is other than white (the pixel above the target pixel is It is white and either one of the diagonally upper right or diagonally upper left is other than white (step S16; YES), and the pixel (i-1, c-1) is other than white (the diagonal upper left of the target pixel is If the line pitch of the line numbers i-1 and i is wider than the normal line pitch (step S18; YES), the write
また、画素(i−1,c−1)が白(つまり、画素(i−1,c+1)が白以外、即ち、目標画素の斜め右上が白以外)であり(ステップS17;NO)、ライン番号i−1とライン番号iのラインピッチが正常なラインピッチより広い場合(ステップS19;YES)、書き出しタイミング決定部307は遅いカウントをインクリメントする(ステップS21)。一方、ライン番号i−1とライン番号iのラインピッチが正常なラインピッチより狭い場合(ステップS19;NO)、書き出しタイミング決定部307は早カウントをインクリメントする(ステップS21)。
Further, the pixel (i-1, c-1) is white (that is, the pixel (i-1, c + 1) is other than white, that is, the diagonally upper right of the target pixel is other than white) (step S17; NO), and the line When the line pitch of the number i-1 and the line number i is wider than the normal line pitch (step S19; YES), the writing
そして、画素(i,c)がラインの最後画素でない場合(ステップS22;NO)、書き出しタイミング決定部307は、変数cをインクリメントして(ステップS23)、ステップS15へ処理を移行する。
If the pixel (i, c) is not the last pixel of the line (step S22; NO), the writing
また、画素(i,c)がラインの最後画素である場合(ステップS22;YES)、書き出しタイミング決定部307は、早カウントと遅カウントの値を比較する(ステップS24)。早カウント>遅カウントである場合、書き出しタイミング決定部307は、ライン番号iの書き出しタイミングを所定時間早める(ステップS25)。一方、早カウント<遅カウントである場合、書き出しタイミング決定部307は、ライン番号iの書き出しタイミングを所定時間遅らせる(ステップS26)。
When the pixel (i, c) is the last pixel of the line (step S22; YES), the writing
そして、ライン番号iが画像データの最後のライン番号でない場合(ステップS27;NO)、書き出しタイミング決定部307は変数iをインクリメントして(ステップS28)、ステップS13へ処理を移行する。
If the line number i is not the last line number of the image data (step S27; NO), the writing
ライン番号iが画像データの最後のライン番号である場合(ステップS27;YES)、露光制御部303は、書き出しタイミング決定部307が決定した各ラインの書き出しタイミングに基づいて光ビーム生成部30に光ビームを生成させて照射させる(ステップS29)。出射された光ビームLBは、ポリゴンミラー28の各反射面282に反射して感光体ドラム4を照射し、感光体ドラム4の周面に静電潜像が形成される。
When the line number i is the last line number of the image data (step S27; YES), the
また、ライン番号i−1とライン番号iのラインピッチが正常である場合(ステップS13;YES)、画素(i,c)が白である場合(ステップS15;NO)、画素(i−1,c)が白で、且つ画素(i−1,c−1)と画素(i−1,c+1)の両方が白以外である場合(ステップS16;NO)、書き出しタイミング決定部307はステップS27へ処理を移行する。
In addition, when the line pitch between the line number i-1 and the line number i is normal (step S13; YES), when the pixel (i, c) is white (step S15; NO), the pixel (i-1, When c) is white and both the pixel (i-1, c-1) and the pixel (i-1, c + 1) are other than white (step S16; NO), the writing
尚、以上で説明した書き出しタイミング決定部307による書き出しタイミングの決定方法は、早カウント及び遅カウントの何れをインクリメントさせるかを判断する際に、目標画素(画素(i,c))があるラインの1つ上のラインの画素(画素(i−1,c−1)、画素(i−1,c+1))を用いて判断することとして説明した。この他に、目標画素があるラインの1つ下のラインの画素(つまり、画素(i+1,c−1)又は画素(i+1,c+1))も、書き出しタイミングを決定する段階において考慮するようにしてもよい。
Note that the write timing determination method by the write
また、書き出しタイミング決定部307が、ライン番号iの書き出しタイミングを所定時間(例えば、時間t)早める決定をした場合、そのままライン番号iの書き出しタイミングを時間t早めることとしてもよいが、ライン番号iの書き出しタイミングを時間t/2早め、ライン番号i−1の書き出しタイミングを時間t/2遅らせてもよく、これによりライン番号iとライン番号i−1の書き出しタイミングは相対的に時間tずれることになる。1つのラインの書き出しタイミングのみを変更する場合に比べて書き出しタイミングの変化量を小さくできるため、書き出しタイミングを変化させたことによる発生する周辺のラインとのずれ量を小さくすることができる。
When the write
以上、説明したように、書き出しタイミング決定部307は、ドット画像データのライン毎に出射される光ビームLBが何れの反射面282に反射するのかをライン毎に割り振り、ライン毎に割り振られた反射面282の番号と面倒れ情報記憶部309に記憶されている各反射面282の面倒れ情報に基づいて、各ラインの書き出しタイミングを決定する。こうすることで、ポリゴンミラー28の面倒れによる画質悪化を抑えることができる。
As described above, the writing start timing
尚、本実施の形態では、ポリゴンミラー28の各反射面282に面倒れがある場合に書き出しタイミング決定部307が各ラインの書き出しタイミング決定することとして説明した。この面倒れ以外に、ポリゴンミラー28の高速回転時に、振動によって回転軸281が傾き、面倒れと同様の現象が発生する場合がある。そこで、画像形成装置1の工場出荷前にポリゴンミラー28の高速回転時の振動について測定し、振動による面倒れが発生する場合は、各反射面282を反射した光で形成されるラインの副走査方向のずれ量、ずれる方向を測定し、面倒れ情報記憶部309に記憶させる。そして、ポリゴンミラー28を高速回転させて画像形成を行う際は、書き出しタイミング決定部307が面倒れ情報記憶部309の面倒れ情報を読み出し、図10及び図11で示した露光処理を行う。これにより、ポリゴンミラー28の高速回転時に振動が発生しても、画質の悪化を抑えることができる。
In the present embodiment, it has been described that the writing
1 画像形成装置
2 画像形成部
4 感光体ドラム(像担持体)
6 露光装置
28 ポリゴンミラー(回転多面体、偏向手段)
281 回転軸
282 反射面
27 BDセンサー
29 BD信号変換部
30 光ビーム生成部
31 光源
32 モーター(駆動手段)
300 制御部(データ変換手段)
301 記憶部
303 露光制御部(露光制御手段)
305 タイミング信号生成部
307 書き出しタイミング決定部(割当手段、決定手段)
309 面倒れ情報記憶部(記憶手段)
DESCRIPTION OF
6
281
300 Control unit (data conversion means)
305 Timing
309 Face-down information storage unit (storage means)
Claims (3)
像担持体と、
前記ドット画像データのライン毎に前記画素値に従って変調した光を出射することによって前記像担持体上に静電潜像を形成させる光源と、
複数の反射面を有する回転多面体と、当該回転多面体を回転駆動する駆動手段を有し、前記駆動手段が前記回転多面体を回転させることによって前記光源が出射した光を前記像担持体の主走査方向に導く偏向手段と、
前記回転多面体の各反射面の面倒れ情報を記憶する記憶手段と、
前記光源を出射した光が反射する前記反射面の番号を前記ドット画像データのライン毎に割り当てる割当手段と、
前記面倒れ情報と、前記ドット画像データのライン毎に割り当てられた前記反射面の番号と、前記ドット画像データの画素値に基づいて、前記ドット画像データの各ラインの書き出しタイミングを決定する決定手段と、
前記決定された書き出しタイミングに従って、前記光源に光を出射させる露光制御手段と、
を備えた画像形成装置。 Data conversion means for converting input image data into dot image data configured by arranging pixel values having gradation information in a matrix;
An image carrier;
A light source that forms an electrostatic latent image on the image carrier by emitting light modulated according to the pixel value for each line of the dot image data;
A rotating polyhedron having a plurality of reflecting surfaces; and a driving means for rotationally driving the rotating polyhedron, and the light emitted from the light source when the driving means rotates the rotating polyhedron rotates the main scanning direction of the image carrier. Deflection means leading to
Storage means for storing surface tilt information of each reflecting surface of the rotating polyhedron;
Assigning means for assigning the number of the reflecting surface to which the light emitted from the light source reflects for each line of the dot image data;
Determining means for determining the writing timing of each line of the dot image data based on the surface tilt information, the number of the reflecting surface assigned to each line of the dot image data, and the pixel value of the dot image data When,
Exposure control means for emitting light to the light source in accordance with the determined writing timing;
An image forming apparatus.
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