(57)【要約】      （修正有）【課題】高負荷の発光素子を使用した場合でも高精度に発光波形を整形する技術を提供する。【解決手段】画像形成装置は、感光体にトナー像を生成する画像ステーションと、感光体の表面を露光する露光部と、トナー像のトナー濃度を検出する濃度検出部と、露光部に供給する電流を整形する波形整形部と、波形整形部を制御する制御部とを備える。制御部は、波形整形部が出力する整形信号により、露光部に供給する電流を整形し、第１の周波数および第１の発光デューティ比で、露光部を発光させて、感光体に第１のトナー像を生成し、第１の周波数と異なる第２の周波数および第１の発光デューティ比で、露光部を発光させて、感光体に第２のトナー像を生成し、濃度検出部により、第１のトナー像および第２のトナー像のそれぞれの濃度を取得し、第１のトナー像および第２のトナー像の濃度差に基づいて、整形信号を調整する。【選択図】図６
2020131494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体にトナー像を生成する画像ステーションと、
前記感光体の表面を露光する露光部と、
前記トナー像のトナー濃度を検出する濃度検出部と、
前記露光部に供給する電流を整形する波形整形部と、
前記波形整形部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記波形整形部が出力する整形信号により、前記露光部に供給する前記電流を整形し、
第１の周波数および第１の発光デューティ比で、前記露光部を発光させて、前記感光体に第１のトナー像を生成し、
前記第１の周波数と異なる第２の周波数および前記第１の発光デューティ比で、前記露光部を発光させて、前記感光体に第２のトナー像を生成し、
前記濃度検出部により、前記第１のトナー像および前記第２のトナー像のそれぞれの濃度を取得し、
前記第１のトナー像および前記第２のトナー像の濃度差に基づいて、前記整形信号を調整する、画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１のトナー像および前記第２のトナー像の濃度差が予め定められた範囲内になるように前記整形信号を設定する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記電流を整形することは、前記整形信号を設定しつつ、複数回、前記電流を整形することを含み、
前記制御部は、
前記露光部により、前記整形信号の設定毎に、前記感光体に前記第１のトナー像および前記第２のトナー像を生成し、
前記濃度検出部により、前記整形信号の設定毎に、前記第１のトナー像および前記第２のトナー像のそれぞれの濃度を取得し、
前記整形信号の設定毎に、前記第１のトナー像および前記第２のトナー像の濃度差を求め、
前記濃度差が前記予め定められた範囲内になるように前記整形信号を設定する、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の周波数は、前記第２の周波数より、周波数が高く、
前記制御部は、
前記第１のトナー像が、前記第２のトナー像よりも濃度が低く、前記濃度差が前記予め定められた範囲を下回ることに基づいて、前記感光体のトナー像の濃度が高くなるように、前記整形信号の設定を変更し、
前記第１のトナー像が、前記第２のトナー像よりも濃度が高く、前記濃度差が前記予め定められた範囲を上回ることに基づいて、前記感光体のトナー像の濃度が低くなるように、前記整形信号の設定を変更する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記感光体のトナー像の濃度が高くなるように、前記整形信号の設定を変更することは、前記露光部に供給する電流の立ち上がりエッジの電圧を増加させることを含む、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記感光体のトナー像の濃度が低くなるように、前記整形信号の設定を変更することは、前記露光部に供給する電流の立ち上がりエッジの電圧を減少させることを含む、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記制御部の分周器により、前記第２の周波数を前記第１の周波数の整数分の１に設定する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記露光部に供給する電流の発光デューティー比は２０パーセントから８０パーセントの間である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
遅延回路によって前記整形信号を変形させる波形形状部をさらに備え、
前記制御部は、前記波形形状部と、前記整形信号のラインとをスイッチングすることで、前記整形信号の波形を制御する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記整形信号にバイアス電圧を加えるためのバイアス電圧源をさらに備える、請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御部は、定電圧源または定電流源を選択し、前記整形信号を生成する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記定電圧源または前記定電流源をスイッチングすることで、前記整形信号の幅を調整する、請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
トナー像の濃度を調整する制御方法であって、
整形信号により、感光体の表面を露光する露光部に供給する電流を整形するステップと、
第１の周波数および第１の発光デューティ比で、前記露光部を発光させて、前記感光体に第１のトナー像を生成するステップと、
前記第１の周波数と異なる第２の周波数および前記第１の発光デューティ比で、前記露光部を発光させて、前記感光体に第２のトナー像を生成するステップと、
前記第１のトナー像および前記第２のトナー像のそれぞれの濃度を取得するステップと、
前記第１のトナー像および前記第２のトナー像の濃度差に基づいて、前記整形信号を調整するステップとを含む制御方法。
【請求項１４】
前記第１のトナー像および前記第２のトナー像の濃度差が予め定められた範囲内になるように前記整形信号を設定するステップをさらに含む請求項１３に記載の制御方法。
【請求項１５】
前記電流を整形することは、前記整形信号を設定しつつ、複数回、前記電流を整形することを含み、
前記整形信号の設定毎に、前記感光体に前記第１のトナー像および前記第２のトナー像を生成するステップと、
前記整形信号の設定毎に、前記第１のトナー像および前記第２のトナー像のそれぞれの濃度を取得するステップと、
前記整形信号の設定毎に、前記第１のトナー像および前記第２のトナー像の濃度差を求めるステップと、
前記濃度差が前記予め定められた範囲内になるように前記整形信号を設定するステップとをさらに含む、請求項１３または１４に記載の制御方法。
【請求項１６】
前記第１の周波数は、前記第２の周波数より、周波数が高く、
前記第１のトナー像が、前記第２のトナー像よりも濃度が低く、前記濃度差が前記予め定められた範囲を下回ることに基づいて、前記感光体のトナー像の濃度が高くなるように、前記整形信号の設定を変更するステップと、
前記第１のトナー像が、前記第２のトナー像よりも濃度が高く、前記濃度差が前記予め定められた範囲を上回ることに基づいて、前記感光体のトナー像の濃度が低くなるように、前記整形信号の設定を変更するステップとをさらに含む、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項１７】
前記感光体のトナー像の濃度が高くなるように、前記整形信号の設定を変更することは、前記露光部に供給する電流の立ち上がりエッジの電圧を増加させることを含む、請求項１６に記載の制御方法。
【請求項１８】
前記感光体のトナー像の濃度が低くなるように、前記整形信号の設定を変更することは、前記露光部に供給する電流の立ち上がりエッジの電圧を減少させることを含む、請求項１６に記載の制御方法。
【請求項１９】
前記第２の周波数を前記第１の周波数の整数分の１に設定するステップをさらに含む、請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項２０】
前記露光部に供給する電流の発光デューティー比は２０パーセントから８０パーセントの間である、請求項１３〜１９のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項２１】
波形形状部と、前記整形信号のラインとをスイッチングすることで、前記整形信号の波形を制御するステップをさらに含む、請求項１３〜２０のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項２２】
前記整形信号にバイアス電圧を加えるステップをさらに含む、請求項１３〜２１のいずれか１項に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像形成装置に関し、より特定的には、画像の濃度調整に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の露光部には、高負荷な発光素子が用いられることがある。高負荷な発光素子を定電流のＯＮ／ＯＦＦ制御で発光させる場合、発光波形は理想的な矩形にはならず、ゆるやかに発光するいわゆる「発光波形ナマリ」が発生する。高速駆動する画像形成装置において、「発光波形ナマリ」は、画質劣化の原因となる。そこで、発光波形ナマリの抑制または発光素子を高速駆動させる技術が必要とされている。
【０００３】
発光波形ナマリの抑制に関し、例えば、特開２０１１−２１６８４３号公報（特許文献１）は、「光源の発光状態に応じて駆動信号を補正することにより、パルス細りや波形鈍りを改善するとともに、光源間での光量ばらつきを低減し、特に低濃度における階調再現性に優れた高速・高精度の」半導体レーザ駆動装置を開示している（［要約］参照）。
【０００４】
また、特開２０１２−２３１０９７号公報（特許文献２）は、「駆動信号に応答して発光素子への駆動信号の供給を開始する第１電流供給回路と、駆動信号に応答して発光素子への補助電流の供給を開始する第２電流供給回路とを備え、第２電流供給回路は、発光素子に印加されている電圧が閾値電圧に到達したことを検知して補助電流の供給を停止する」駆動回路を開示している（［要約］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２１６８４３号公報
【特許文献２】特開２０１２−２３１０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１および２に開示された技術によると、高負荷の発光素子を使用した場合に高精度に発光波形を整形することができない。したがって、高負荷の発光素子を使用した場合でも高精度に発光波形を整形する技術が必要とされている。
【０００７】
本開示は、上記のような背景に鑑みてなされたものであって、ある局面における目的は、高負荷の発光素子を使用した場合でも高精度に発光波形を整形する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ある実施の形態に従う画像形成装置は、感光体にトナー像を生成する画像ステーションと、感光体の表面を露光する露光部と、トナー像のトナー濃度を検出する濃度検出部と、露光部に供給する電流を整形する波形整形部と、波形整形部を制御する制御部とを備える。制御部は、波形整形部が出力する整形信号により、露光部に供給する電流を整形し、第１の周波数および第１の発光デューティ比で、露光部を発光させて、感光体に第１のトナー像を生成し、第１の周波数と異なる第２の周波数および第１の発光デューティ比で、露光部を発光させて、感光体に第２のトナー像を生成し、濃度検出部により、第１のトナー像および第２のトナー像のそれぞれの濃度を取得し、第１のトナー像および第２のトナー像の濃度差に基づいて、整形信号を調整する。
【０００９】
ある局面において、制御部は、第１のトナー像および第２のトナー像の濃度差が予め定められた範囲内になるように整形信号を設定する。
【００１０】
ある局面において、電流を整形することは、整形信号の設定を変更しつつ、複数回、電流を整形することを含む。制御部は、露光部により、整形信号の設定毎に、感光体に第１のトナー像および第２のトナー像を生成し、濃度検出部により、整形信号の設定毎に、第１のトナー像および第２のトナー像のそれぞれの濃度を取得し、整形信号の設定毎に、第１のトナー像および第２のトナー像の濃度差を求め、濃度差が予め定められた範囲内になるように整形信号を設定する。
【００１１】
ある局面において、第１の周波数は、第２の周波数より、周波数が高い。制御部は、第１のトナー像が、第２のトナー像よりも濃度が低く、濃度差が予め定められた範囲を下回ることに基づいて、感光体のトナー像の濃度が高くなるように、整形信号の設定を変更し、第１のトナー像が、第２のトナー像よりも濃度が高く、濃度差が予め定められた範囲を上回ることに基づいて、感光体のトナー像の濃度が低くなるように、整形信号の設定を変更する。
【００１２】
ある局面において、感光体のトナー像の濃度が高くなるように、整形信号の設定を変更することは、露光部に供給する電流の立ち上がりエッジの電圧を増加させることを含む。
【００１３】
ある局面において、感光体のトナー像の濃度が低くなるように、整形信号の設定を変更することは、露光部に供給する電流の立ち上がりエッジの電圧を減少させることを含む。
【００１４】
ある局面において、制御部は、制御部の分周器により、第２の周波数を第１の周波数の整数分の１に設定する。
【００１５】
ある局面において、露光部に供給する電流の発光デューティー比は２０パーセントから８０パーセントの間である。
【００１６】
ある局面において、画像形成装置は、遅延回路によって整形信号を変形させる波形形状部をさらに備える。制御部は、波形形状部と、整形信号のラインとをスイッチングすることで、整形信号の波形を制御する。
【００１７】
ある局面において、画像形成装置は、整形信号にバイアス電圧を加えるためのバイアス電圧源をさらに備える。
【００１８】
ある局面において、制御部は、定電圧源または定電流源を選択し、整形信号を生成する。
【００１９】
ある局面において、制御部は、定電圧源または定電流源をスイッチングすることで、整形信号の幅を調整する。
【００２０】
他の実施の形態に従うと、トナー像の濃度を調整する方法が提供される。この方法は、整形信号により、感光体の表面を露光する露光部に供給する電流を整形するステップと、第１の周波数および第１の発光デューティ比で、露光部を発光させて、感光体に第１のトナー像を生成するステップと、第１の周波数と異なる第２の周波数および第１の発光デューティ比で、露光部を発光させて、感光体に第２のトナー像を生成するステップと、第１のトナー像および第２のトナー像のそれぞれの濃度を取得するステップと、第１のトナー像および第２のトナー像の濃度差に基づいて、整形信号を調整するステップとを含む。
【００２１】
ある局面において、方法は、第１のトナー像および第２のトナー像の濃度差が予め定められた範囲内になるように整形信号を設定する、ステップをさらに含む。
【００２２】
ある局面において、電流を整形することは、整形信号の設定を変更しつつ、複数回、電流を整形することを含む。方法は、整形信号の設定毎に、感光体に第１のトナー像および第２のトナー像を生成するステップと、整形信号の設定毎に、第１のトナー像および第２のトナー像のそれぞれの濃度を取得するステップと、整形信号の設定毎に、第１のトナー像および第２のトナー像の濃度差を求めるステップと、濃度差が予め定められた範囲内になるように整形信号を設定するステップとをさらに含む。
【００２３】
ある局面において、第１の周波数は、第２の周波数より、周波数が高い。方法は、第１のトナー像が、第２のトナー像よりも濃度が低く、濃度差が予め定められた範囲を下回ることに基づいて、感光体のトナー像の濃度が高くなるように、整形信号の設定を変更するステップと、第１のトナー像が、第２のトナー像よりも濃度が高く、濃度差が予め定められた範囲を上回ることに基づいて、感光体のトナー像の濃度が低くなるように、整形信号の設定を変更するステップとをさらに含む。
【００２４】
ある局面において、感光体のトナー像の濃度が高くなるように、整形信号の設定を変更することは、露光部に供給する電流の立ち上がりエッジの電圧を増加させることを含む。
【００２５】
ある局面において、感光体のトナー像の濃度が低くなるように、整形信号の設定を変更することは、露光部に供給する電流の立ち上がりエッジの電圧を減少させることを含む。
【００２６】
ある局面において、第２の周波数を第１の周波数の整数分の１に設定するステップをさらに含む。
【００２７】
ある局面において、露光部に供給する電流の発光デューティー比は２０パーセントから８０パーセントの間である。
【００２８】
ある局面において、方法は、波形形状部と、整形信号のラインとをスイッチングすることで、整形信号の波形を制御するステップをさらに含む。
【００２９】
ある局面において、方法は、整形信号にバイアス電圧を加えるステップをさらに含む。
【発明の効果】
【００３０】
本技術によれば、安価で高精度に発光波形を整形することが可能である。
この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ある実施の形態に従う画像形成装置１００の一構成例を示す図である。
【図２】制御部５０から露光部３までの回路２００の一例を示す図である。
【図３】発光波形３０１のナマリの一例を表す図である。
【図４】光波形整形部２０３の構成の一例を示す図である。
【図５】駆動信号２１０の生成手順の一例を示す図である。
【図６】光波形整形部２０３の設定の評価方法の一例を示す図である。
【図７】発光デューティ比が同一であり異なる周波数の駆動信号２１０を生成するための制御部５０の内部構成の一例を示す図である。
【図８】発光波形３０１の発光デューティー比と、画像濃度との関係の一例を示す図である。
【図９】光波形整形部２０３の設定を求める処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】光波形整形部２０３の複数の設定の同時評価の一例を示す図である。
【図１１】光波形整形部２０３の複数の設定の同時評価の処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照しつつ、本開示に係る技術思想の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００３３】
［第１の実施の形態］
＜Ａ．装置構成＞
まず、本実施の形態に従う画像形成装置１００の装置構成について説明する。以下では、典型例として、複合機（ＭＦＰ：Multi-Functional Peripheral）として実装される画像形成装置１００について説明する。画像形成装置１００は、例えばカラー画像形成装置であるが、本実施の形態に係る技術思想の適用対象は、カラー画像形成装置に限定されるわけではなく、当該技術思想は、モノクロ画像形成装置にも適用可能である。
【００３４】
図１は、本実施の形態に従う画像形成装置１００の一構成例を示す図である。図１を参照して、画像形成装置１００は、画像ステーション１０と、原稿読取部１２０と、排出トレイ１３０とを備える。
【００３５】
画像ステーション１０は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、キー・プレート（Ｋ）のそれぞれのトナー像を生成する画像ステーション１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋ（以下、「画像ステーション１０」と総称することもある）と、中間転写ベルト１２と、中間転写体駆動ローラー１４，１６と、ベルトクリーニング部１８と、転写ローラー２０，２１と、定着部２２と、給紙部３０と、送出ローラー３２と、搬送ローラー３４，３６と、制御部５０と、記憶部５１とを含む。画像ステーション１０は、感光体１と、帯電部２と、露光部３と、現像部４（対応する画像ステーション１０が生成するトナー像の色に対応させて、４Ｃ、４Ｍ、４Ｙ、４Ｋとそれぞれ記載する）と、クリーニング部５と、中間転写体接触ローラー６とを含む。原稿読取部１２０は、イメージスキャナー１２２と、原稿給紙台１２４と、自動原稿送り装置１２６と、原稿排紙台１２８とを含む。
【００３６】
画像ステーション１１０は、給紙部３０内の媒体４０に対して印刷処理を行う。媒体４０は、送出ローラー３２により、給紙部３０から搬送される。さらに、媒体４０は、搬送ローラー３４，３６により、転写ローラー２０，２１に搬送される。媒体４０は、転写ローラー２０，２１により、トナー像を転写された後、定着部２２により、定着処理が行われ、排出トレイ１３０に排出される。
【００３７】
各画像ステーション１０及び中間転写ベルト１２は、媒体４０に転写するトナー像を生成する。帯電部２は、感光体１の表面を一様に帯電する。露光部３は、レーザー書き込み等により、指定された画像パターンに従って感光体１の表面を露光することで、その表面上に静電潜像を形成する。現像部４は、像担持体である感光体１上に形成された静電潜像をトナー像として現像する。
【００３８】
感光体１の表面に形成されたトナー像は、中間転写体接触ローラー６によって中間転写ベルト１２に転写される。中間転写ベルト１２上には、それぞれの感光体１からトナー像が順次転写されて、４色のトナー像が重ね合わされることになる。重ね合わされたトナー像は、転写ローラー２０及び２１によって、中間転写ベルト１２から媒体４０へ転写される。
【００３９】
原稿読取部１２０は、原稿を読み取って、その読み取り結果を画像ステーション１１０に対する入力画像として出力する。イメージスキャナー１２２は、プラテンガラス上に配置された原稿をスキャンする。自動原稿送り装置１２６は、原稿給紙台１２４に配置された原稿を連続的にスキャンする。原稿給紙台１２４上に配置された原稿は、送出ローラー（図示しない）により１枚ずつ送られ、イメージスキャナー１２２または自動原稿送り装置１２６内に配置されたイメージセンサーによって順次スキャンされる。スキャン後の原稿は、原稿排紙台１２８へ排出される。
【００４０】
制御部５０は、画像形成装置１００全体を制御する。記憶部５１は、画像形成装置１００のファームウェアや各種設定を記憶する。制御部５０は、記憶部５１から必要なデータやプログラムを参照する。
【００４１】
図２は、制御部５０から露光部３までの回路２００の一例を示す図である。回路２００は、制御部５０と、スイッチング部２０１と、光源２０２と、光波形整形部２０３と、画像濃度検出部２０４とを備える。
【００４２】
制御部５０は、ビデオ信号２０６により、スイッチング部２０１をスイッチ（開閉）し、電流源２０５の電流から、スイッチング信号２０７を生成する。また、制御部５０は、ビデオ信号２０６および整形制御信号２０８を光波形整形部２０３に出力する。
【００４３】
光波形整形部２０３は、ビデオ信号２０６および整形制御信号２０８に基づいて、整形信号２０９を生成する。光源２０２は、露光部３で使用される光素子であり、整形信号２０９と、スイッチング信号２０７とを重ね合わせた駆動信号２１０により発光し、画像ステーション１０の中の感光体１の表面を露光する。
【００４４】
画像濃度検出部２０４は、感光体１の表面に形成されたトナー像の濃度を検出し、検出したトナー像の濃度情報を含む濃度信号２１１を制御部５０に出力する。制御部５０は、画像濃度検出部２０４から入力された濃度信号２１１に基づいて、整形制御信号２０８を調整する。
【００４５】
ある局面において、画像濃度検出部２０４は、トナー像の濃度を検出する際、感光体１の表面だけでなく、中間転写ベルト１２または媒体４０の表面のトナー像の濃度を検出してもよい。なお、図２で示す回路２００は、主に制御部５０から露光部３の光源２０２までの周辺回路の一例であり、図２に例示していない構成を含んでいてもよい。
【００４６】
図３は、発光波形３０１のナマリの一例を表す図である。図２の光源２０２に、駆動信号２１０が供給された場合において、光源２０２が、大出力で負荷の高いレーザーダイオードやＬＥＤ（Light Emitting Diode）であったとき、光源２０２の発光波形３０１は、図３に示すように、理想的な矩形とはならずに、緩やかに上昇する波形となる。このような症状を「ナマリ」という。発光波形３０１の「ナマリ」は、感光体１の表面の露光にムラを引き起こし、印刷画像の劣化の原因になる。そのため、発光波形３０１の「ナマリ」を効果的に抑制する必要がある。
【００４７】
図４は、光波形整形部２０３の構成の一例を示す図である。光波形整形部２０３は、バイアス電圧源４０１と、定電圧源４０２と、定電流源４０３と、波形形状部４０４とを備える。制御部５０から光波形整形部２０３に入力される整形制御信号２０８は、バイアス電圧制御信号４０５と、整形幅信号４０６と、選択信号４０７と、定電圧制御信号４０８と、定電流制御信号４０９と、波形形状制御信号４１０とを含む。
【００４８】
定電圧源４０２は、整形信号２０９を生成するための電源である。制御部５０は、整形信号２０９を定電圧制御で生成する場合に、定電圧制御信号４０８により、定電圧源４０２を制御する。
【００４９】
定電流源４０３は、整形信号２０９を生成するための電源である。制御部５０は、整形信号２０９を定電流制御で生成する場合に、定電流制御信号４０９により、定電流源４０３を制御する。
【００５０】
制御部５０は、選択信号４０７により、定電圧源４０２および定電流源４０３を切り替えるスイッチ回路の切り替えをする。また、制御部５０は、整形幅信号４０６により、整形信号２０９の経路上のスイッチ回路をＯＮ／ＯＦＦ制御し、定電圧源４０２または定電流源４０３により生成される整形信号２０９のパルス幅を調整する。
【００５１】
バイアス電圧源４０１は、整形信号２０９にバイアス電圧を加える回路である。制御部５０は、バイアス電圧制御信号４０５によりバイアス電圧源４０１を制御する。また、ビデオ信号２０６は、バイアス電圧源４０１の出力側にあるスイッチ回路をＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【００５２】
波形形状部４０４は、その内部に、グランド（ＧＮＤ）と接続される抵抗とコンデンサによる複数の回路を備える。各回路は、整形信号２０９の経路と接続されることにより、整形信号２０９の形状を変化させる。制御部５０は、波形形状制御信号４１０により、波形形状部４０４の出力経路上の切り替えスイッチ回路を制御し、整形信号２０９の波形を変化させる。
【００５３】
次に、図５および図６を参照して、回路２００を用いて生成する発光波形３０１の詳細と、発光波形３０１が整形されることにより、画像濃度がどのように変化するかについて説明する。
【００５４】
＜Ｂ．発光波形３０１と画像濃度＞
図５は、駆動信号２１０の生成手順の一例を示す図である。制御部５０は、矩形のビデオ信号２０６を生成する。ビデオ信号２０６がＨＩＧＨの間、スイッチング部２０１はＯＮになる。よって、理想的にはスイッチング信号２０７が生成される。
【００５５】
また、制御部５０は、整形幅信号４０６を生成する。整形幅信号４０６がＨＩＧＨの間、整形信号２０９の経路上のスイッチ回路はＯＮになり、矩形の整形信号５０４Ｂが生成される。
【００５６】
また、制御部５０は、波形形状制御信号４１０により、整形信号２０９の経路に波形形状部４０４の内部の回路を接続させることで、整形信号５０４Ｂを変形させ、整形信号５０４Ｃを生成する。波形形状部４０４の内部の回路は、抵抗とコンデンサとによる遅延回路となっている。制御部５０は、当該遅延回路を整形信号２０９の経路に接続することで、整形信号２０９に遅延を発生させ、主に整形信号２０９のエッジの形状を変化させる。
【００５７】
さらに、制御部５０は、バイアス電圧制御信号４０５により、バイアス電圧源４０１を制御し、整形信号５０４Ｃにバイアス電圧５０４Ａを重畳させる。これらのバイアス電圧５０４Ａおよび整形信号５０４Ｃが重畳されることにより整形信号２０９になる。なお、整形信号５０４Ｃの形状は、整形信号２０９の経路と接続される波形形状部４０４の内部の回路によって変化する。
【００５８】
整形信号２０９と、スイッチング信号２０７とが重畳されることにより、駆動信号２１０が生成される。発光波形３０１は、駆動信号２１０が光源２０２に供給された場合の光源２０２の発光の様子を示す。発光波形３０１の開始エッジ５０６Ａは、バイアス電圧５０４Ａおよび整形信号５０４Ｃにより変形する。また、発光波形３０１の終了エッジ５０６Ｂは、バイアス電圧５０４Ａにより変形する。なお、図５に示すとおり、発光波形３０１の開始エッジ５０６Ａが矩形よりも高い位置から開始する場合があり、当該現象を「オーバーシュート」という。
【００５９】
図５に示すように、制御部５０は、主に、バイアス電圧５０４Ａと、整形信号５０４Ｃとを調整することにより、発光波形３０１のなまりを調整し、矩形に近づけることが可能となる。
【００６０】
図６は、光波形整形部２０３の設定の評価方法の一例を示す図である。制御部５０は、感光体１の上に、異なる周波数の発光波形３０１によりハーフトーン画像を生成し、当該生成したハーフトーン画像同士の濃度を比較することにより、適切な光波形整形部２０３の設定を検出することができる。ハーフトーン画像とは、一定周期で２色が繰り返される画像である。ここでは、白黒のハーフトーン画像を例に説明する。
【００６１】
最初に、制御部５０は、光源２０２により、周期６０４および発光デューティー比５０パーセントの発光波形３０１を生成し、ハーフトーン画像６０５を感光体１の上に形成する。発光波形３０１は、スイッチング信号２０７と整形信号２０９とが重畳された駆動信号２１０により生成される。発光波形３０１は、矩形波に近い波形６０１、ナマリのある波形６０２およびオーバーシュートした波形６０３のいずれかになり得る。
【００６２】
発光波形３０１がナマリのある波形６０２である場合、ナマリの影響で信号波形のＨＩＧＨの領域の面積が小さくなるため、ハーフトーン画像６０５は、薄い画像６０７になる。一方で、発光波形３０１がオーバーシュートした波形６０３である場合、オーバーシュートの影響で信号波形のＨＩＧＨの領域の面積が大きくなるため、ハーフトーン画像６０５は、濃い画像６０８になる。発光波形３０１が矩形に近い波形６０１である場合、ハーフトーン画像６０５は、適切な濃度の画像６０６になる。
【００６３】
よって、制御部５０は、画像濃度検出部２０４により、感光体１の上に形成されたハーフトーン画像６０５の濃度を検出しながら、光波形整形部２０３の設定を調整すればよいことになる。しかし、実際には、画像の濃度の絶対的な基準はなく、制御部５０は、ハーフトーン画像６０５の濃度の検出のみでは、光波形整形部２０３の設定を適切に調整することができない。
【００６４】
そのため、制御部５０は、比較対象として、周期６０４と異なる周期６１４および発光デューティー比５０パーセントの発光波形３０１を生成し、ハーフトーン画像６１５を感光体１の上に形成する。図６に示す例では、周期６１４は、周期６０４の３倍であるが、発光波形の周期はこれに限られるわけではない。また、いずれの発光波形３０１の発光デューティー比も５０パーセントを例に説明するが、設定可能な発光デューティー比はこれに限られるわけではない。比較対象となる発光波形同士が同一の発光デューティ比であればよい。
【００６５】
画像の濃度は、一般的に、発光波形の発光デューティ比に比例する。例えば、発光デューティ比４０パーセントの発光波形によって生成されるハーフトーン画像と、発光デューティ比８０パーセントの発光波形によって生成されるハーフトーン画像とでは、２倍の濃度差が発生する。
【００６６】
一方で、発光デューティ比が一定である場合、ナマリとオーバーシュートが発生しない限り、発光波形の周波数の違いはハーフトーン画像濃度には影響しない。なぜなら、発光波形の周波数が異なっていても、発光波形の１周期における発光デューティ比に変化はなく、全体として同一の濃度のハーフトーン画像が生成されるためである。しかし、ナマリとオーバーシュートが発生する場合、周波数の違いにより、生成されるハーフトーン画像に濃度差が生じることがある。以下、周期６０４および周期６１４の各発光波形３０１を例に説明する。
【００６７】
周期６１４の発光波形３０１は、周期６０４の発光波形３０１と比較して、同一時間内の信号の立ち上がりエッジの回数が１／３であることがわかる。周期６１４の発光波形３０１の立ち上がりエッジが２回発生する間に、周期６０４の発光波形３０１の立ち上がりエッジは６回発生する。また、信号のナマリおよびオーバーシュートは、信号の立ち上がりエッジにおいて発生するため、周波数の低い周期６１４の発光波形３０１は、周波数の高い周期６０４の発光波形３０１よりも、ナマリとオーバーシュートの影響を受けにくいことがわかる。
【００６８】
発光波形３０１がナマリのある波形６１２である場合、ナマリの影響で信号波形のＨＩＧＨの領域の面積が小さくなるため、ハーフトーン画像６１５は、少し薄い画像６１７になる。一方で、発光波形３０１がオーバーシュートした波形６１３である場合、オーバーシュートの影響で信号波形のＨＩＧＨの領域の面積が大きくなるため、ハーフトーン画像６１５は、少し濃い画像６１８になる。発光波形３０１が矩形に近い波形６１１である場合、ハーフトーン画像６１５は、適切な濃度の画像６１６になる。
【００６９】
次に、制御部５０は、周期６０４の発光波形３０１により形成されたハーフトーン画像６０５の画像濃度と、周期６１４の発光波形３０１により形成されたハーフトーン画像６１５の画像濃度とを比較する。
【００７０】
発光波形３０１にナマリが発生している場合（波形６０２，６１２の場合）、ハーフトーン画像６０５は、ハーフトーン画像６１５よりも同一時間内の信号の立ち上がりエッジの回数が多い分だけナマリの影響が大きいため、色が薄くなる。一方で、発光波形３０１にオーバーシュートが発生している場合（波形６０３，６１３の場合）、ハーフトーン画像６０５は、ハーフトーン画像６１５よりも同一時間内の信号の立ち上がりエッジの回数が多い分だけオーバーシュートの影響が大きいため、色が濃くなる。発光波形３０１が矩形に近い場合（波形６０１，６１１の場合）、ハーフトーン画像６０５およびハーフトーン画像６１５は、ナマリおよびオーバーシュートの影響がほとんど無いため、近い濃度になる。そのため、制御部５０は、発光デューティ比が同一であり周波数の異なる発光波形３０１により生成されたハーフトーン画像同士の色が近くなる光波形整形部２０３の設定を検出すればよい。
【００７１】
図６の説明において、画像濃度検出部２０４は感光体１の表面の濃度を検出しているが、画像濃度の検出箇所は感光体１の表面に限られない。ある局面において、画像濃度検出部２０４は、中間転写ベルト１２の表面の画像濃度を検出してもよいし、媒体４０の表面の画像濃度を検出してもよい。
【００７２】
以上、図６を参照して説明したように、制御部５０は、同一の整形信号２０９の設定を用いて、発光デューティ比が同一であり周波数の異なる発光波形３０１により、それぞれハーフトーン画像を形成する。そして、制御部５０は、それらのハーフトーン画像同士の画像濃度を比較して、各ハーフトーン画像の画像濃度が最も近くなる整形信号２０９を選択する。そうすることで、制御部５０は、適切に、発光波形３０１からナマリおよびオーバーシュートの影響を取り除くことができる。
【００７３】
図７は、発光デューティ比が同一であり異なる周波数の発光波形３０１を生成するための制御部５０の内部構成の一例を示す図である。制御部５０は、画像メモリー７０５と、分周カウンター７０１とを含む。分周カウンター７０１は、制御部５０のメインクロック７０２を、分周設定７０３に基づいて１/Ｎに分周した分周クロック７０４を生成する。制御部５０は、分周クロック７０４に基づいて、ビデオ信号２０６を生成する。なお、図７に示す制御部５０の構成は一例であり、制御部５０の構成はこれに限られるわけではない。
【００７４】
図８は、発光波形３０１の発光デューティー比と、画像濃度との関係の一例を示す図である。発光波形３０１の発光デューティー比は、発光波形３０１の１周期において発光波形３０１の出力がＨＩＧＨになる割合である。
【００７５】
発光デューティー比が大きくなれば画像は濃くなり、反対に、発光デューティー比が小さくなれば画像は薄くなる。図６に示すハーフトーン画像を出力する場合、発光デューティー比は、２０〜８０パーセントの間であることが望ましい。
【００７６】
＜Ｃ．信号の整形の処理の流れ＞
図９は、光波形整形部２０３の設定を求める処理の一例を示すフローチャートである。制御部５０は、図９の処理を行うためのプログラムを記憶部５１から読み出して実行してもよい。
【００７７】
ステップＳ９１０において、制御部５０は、光波形整形部２０３に出力する整形制御信号２０８の設定を予め定められた値にする。より具体的には、図４に示す整形制御信号２０８が含む各種信号を予め定められた値にする。予め定められた値とは、例えば、整形制御信号２０８が取り得る中間値であってもよいが、整形制御信号２０８の設定はこれに限られない。
【００７８】
ステップＳ９２０において、制御部５０は、同一の発光デューティ比であり、異なる周波数の駆動信号２１０でハーフトーンの画像Ｄ１および画像Ｄ２の画像を感光体１の表面に生成する。画像Ｄ２は画像Ｄ１よりも低い周波数の駆動信号２１０で生成された画像である。また、制御部５０は、画像濃度検出部２０４により、画像Ｄ１および画像Ｄ２の濃度を検出する。なお、画像濃度検出部２０４は、感光体１だけでなく、中間転写ベルト１２または媒体４０のいずれかの表面に形成された画像の濃度を検出してもよい。
【００７９】
ステップＳ９３０において、制御部５０は、ステップＳ９２０で検出した画像Ｄ１の濃度と、画像Ｄ２の濃度とを比較し、濃度差を求める。なお、画像Ｄ１の濃度が、画像Ｄ２の濃度を上回っている場合、濃度差は「１，２，３・・・」のように正の値になる。逆に、画像Ｄ１の濃度が、画像Ｄ２の濃度を下回っている場合、濃度差は「−１，−２，−３・・・」のように負の値になる。なお、これらの濃度差は、一例であり、必ずしも整数で表現される必要はない。
【００８０】
制御部５０は、画像Ｄ１の濃度が画像Ｄ２の濃度に対して薄く、かつ、濃度差が予め定められた濃度差下限Ｄｍｉｎを下回っていると判定する場合（ステップＳ９３０にて「濃度差＜Ｄｍｉｎ」と判定）、制御をステップＳ９４０に移す。
【００８１】
制御部５０は、画像Ｄ１および画像Ｄ２の濃度差が予め定められた範囲内であると判定する場合（ステップＳ９３０にて「Ｄｍｉｎ＜濃度差＜Ｄｍａｘ」と判定）、制御をステップＳ９５０に移す。
【００８２】
制御部５０は、画像Ｄ１の濃度が画像Ｄ２の濃度に対して濃く、かつ、濃度差が予め定められた濃度差上限Ｄｍａｘを上回っていると判定する場合（ステップＳ９３０にて「濃度差＞Ｄｍａｘ」と判定）、制御をステップＳ９６０に移す。
【００８３】
ステップＳ９４０において、制御部５０は、光波形整形部２０３の設定をオーバーシュート側（画像濃度が濃くなる側）に変更し、制御をステップＳ９２０に移す。
【００８４】
ステップＳ９５０において、制御部５０は、現在の光波形整形部２０３の設定を記憶部５１に保存し、次回以降の印刷処理に当該保存した設定を使用する。
【００８５】
ステップＳ９６０において、制御部５０は、光波形整形部２０３の設定をナマリ側（画像濃度が薄くなる側）に変更し、制御をステップＳ９２０に移す。
【００８６】
以上、図９を参照して説明したように、制御部５０は、同一の発光デューティ比であり、異なる周波数の発光波形３０１によるハーフトーン画像同士の濃度を比較して、濃度差が予め定められた範囲内に収まるように光波形整形部２０３の設定を調整する。そうすることで、制御部５０は、発光波形３０１のナマリおよびオーバーシュートの発生を抑制し、画像の品質劣化を抑制することができる。
【００８７】
［第２の実施の形態］
＜Ｄ．複数の光波形整形部２０３の設定の同時評価＞
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、制御部５０は、光波形整形部２０３の複数の設定を同時に比較することで、光波形整形部２０３の設定を調整する時間を短縮する。
【００８８】
図１０は、光波形整形部２０３の複数の設定の同時評価の一例を示す図である。制御部５０は、光波形整形部２０３の複数の設定毎に、発光デューティ比を変更せず、異なる周波数の発光波形３０１により、それぞれハーフトーン画像を生成する。図１０の例では、制御部５０は、光波形整形部２０３の設定「１〜５」のそれぞれを用いて、高周波画像および低周波画像を生成する。
【００８９】
次に、制御部５０は、光波形整形部２０３の設定毎に、同じ設定を用いて生成した同一の発光デューティ比の高周波画像および低周波画像を比較し、濃度差を算出する。最後に、制御部５０は、濃度差が予め定められた範囲内になる光波形整形部２０３の設定を選定する。なお、図１０に示す例では、光波形整形部２０３の設定は５段階で説明したが、これは一例であり、光波形整形部２０３の設定はこれに限られるわけではない。
【００９０】
図１１は、光波形整形部２０３の複数の設定の同時評価の処理の一例を示すフローチャートである。制御部５０は、図１１の処理を行うためのプログラムを記憶部５１から読み出して実行してもよい。以下の説明では、光波形整形部２０３の設定は、図１０と同様に設定「１〜５」があるものとして説明する。設定「１」は、発光波形３０１に最もナマリが発生する（画像濃度が最も薄くなる）設定である。設定「５」は、発光波形３０１に最もオーバーシュートが発生する（画像濃度が最も濃くなる）設定である。なお、これらの設定は一例であり、光波形整形部２０３の設定は、これらに限られるものではない。
【００９１】
ステップＳ１１１０において、制御部５０は、光波形整形部２０３の設定を、発光波形３０１に最もナマリが発生する設定「１」にする。ステップＳ１１２０において、制御部５０は、発光デューティ比を変更せず、異なる周波数の発光波形３０１により、それぞれハーフトーン画像を感光体１の表面に生成する。
【００９２】
ステップＳ１１３０において、制御部５０は、現在の光波形整形部２０３の設定が、最大値「５」であるか否かを判定する。制御部５０は、現在の光波形整形部２０３の設定が最大値「５」であると判定した場合（ステップＳ１１３０にてＹＥＳ）、制御をステップＳ１１５０に移す。そうでない場合（ステップＳ１１３０にてＮＯ）、制御部５０は、制御をステップＳ１１４０に移す。
【００９３】
ステップＳ１１４０において、制御部５０は、現在の光波形整形部２０３の設定をオーバーシュート側に１段階上げる（例えば、設定「１」から設定「２」，設定「２」から「３」等）。なお、図１１の処理に関し、制御部５０は、設定「５」から処理を開始し、ステップＳ１１４０にて１段階ずつ設定を下げてもよい。
【００９４】
ステップＳ１１５０において、制御部５０は、画像濃度検出部２０４により、光波形整形部２０３の設定毎にステップＳ１１２０で生成したハーフトーン画像の濃度を検出し、記憶部５１に保存する。なお、画像濃度検出部２０４は、感光体１だけでなく、中間転写ベルト１２または媒体４０のいずれかの表面に形成された画像の濃度を検出してもよい。
【００９５】
ステップＳ１１６０において、制御部５０は、記憶部５１に保存した画像の濃度を参照し、光波形整形部２０３の設定毎に、同一の発光デューティ比で異なる周波数の発光波形３０１によって生成されたハーフトーン画像同士の濃度差を求める。そして、制御部５０は、濃度差が予め定められた範囲（Ｄｍｉｎ＜濃度差＜Ｄｍａｘ）となる光波形整形部２０３の設定を検索する。
【００９６】
ステップＳ１１７０において、制御部５０は、ステップＳ１１６０で求めた光波形整形部２０３の設定を記憶部５１に保存し、次回以降の印刷に使用する。
【００９７】
以上、図１０および図１１を参照して説明したように、制御部５０は、光波形整形部２０３の複数の設定毎に、同一の発光デューティ比で異なる周波数の発光波形３０１により、それぞれハーフトーン画像を生成し、当該生成したハーフトーン画像同士の濃度比較を行う。そうすることにより、制御部５０は、光波形整形部２０３の設定を求める時間を短縮することができる。
【００９８】
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内で全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９９】
１  感光体、２  帯電部、３  露光部、４  現像部、５  クリーニング部、６  中間転写体接触ローラー、１０，１０Ｃ，１０Ｋ，１０Ｍ，１０Ｙ  画像ステーション、１２  中間転写ベルト、１４，１６  中間転写体駆動ローラー、１８  ベルトクリーニング部、２０，２１  転写ローラー、２２  定着部、３０  給紙部、３２  送出ローラー、３４，３６  搬送ローラー、４０  媒体、５０  制御部、５１  記憶部、１００  画像形成装置、１２０  原稿読取部、１２２  イメージスキャナー、１２４  原稿給紙台、１２６  自動原稿送り装置、１２８  原稿排紙台、１３０  排出トレイ、２００  回路、２０１  スイッチング部、２０２  光源、２０３  光波形整形部、２０４  画像濃度検出部、２０５  電流源、２０６  ビデオ信号、２０７  スイッチング信号、２０８  整形制御信号、２０９，５０４Ｂ，５０４Ｃ  整形信号、２１０  駆動信号、２１１  濃度信号、３０１  発光波形、４０１  バイアス電圧源、４０２  定電圧源、４０３  定電流源、４０４  波形形状部、４０５  バイアス電圧制御信号、４０６  整形幅信号、４０７  選択信号、４０８  定電圧制御信号、４０９  定電流制御信号、４１０  波形形状制御信号、５０４Ａ  バイアス電圧、５０６Ａ  開始エッジ、５０６Ｂ  終了エッジ、６０１，６０２，６０３，６１１，６１２，６１３  波形、６０４，６１４  周期、６０５，６１５  ハーフトーン画像、６０６，６０７，６０８，６１６，６１７，６１８  画像、７０１  分周カウンター、７０２  メインクロック、７０３  分周設定、７０４  分周クロック、７０５  画像メモリー。
【図１】
2020131494.tif 000003
【図２】
2020131494.tif 000004
【図３】
2020131494.tif 000005
【図４】
2020131494.tif 000006
【図５】
2020131494.tif 000007
【図６】
2020131494.tif 000008
【図７】
2020131494.tif 000009
【図８】
2020131494.tif 000010
【図９】
2020131494.tif 000011
【図１０】
2020131494.tif 000012
【図１１】
2020131494.tif 000013