(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上の印刷可能な領域におけるトナー像形成領域に対して、入力された画像データに応じて発光素子を発光させて前記感光体を露光する画像形成装置であって、
前記感光体上の前記印刷可能な領域における非トナー像形成領域に対して、前記発光素子を微少発光させるためのクロックを出力するクロック出力手段と、
前記クロック出力手段により出力されたクロックに同期させて前記発光素子を微少発光させ、前記感光体を微少露光する制御手段と、
を備え、
前記クロック出力手段は、前記画像データに応じて前記発光素子を発光させるためのクロックの周波数を基準の周波数として、前記基準の周波数の逓倍の周波数に基づく所定の周波数の範囲内で、周波数が拡散された前記微少露光を行うためのクロックを出力することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記クロック出力手段は、前記拡散された周波数が前記逓倍の周波数と重ならないように前記微少露光を行うためのクロックを出力することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
複数の印刷モードで稼働可能であり、
前記クロック出力手段は、印刷モード毎に異なる所定の周波数の範囲内で前記拡散された前記微少露光を行うためのクロックを出力することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記クロック出力手段を第一クロック出力手段とした場合に、前記感光体上のトナー像形成領域に対して、前記画像データに応じて前記発光素子を発光させて前記感光体を露光するためのクロックを出力する第二クロック出力手段を備え、
前記第一クロック出力手段は、前記第二クロック出力手段により出力されるクロックの周波数近傍において、前記微少露光を行うためのクロックの周波数を拡散させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第二クロック出力手段は、第一印刷モードで前記発光素子を発光させて前記露光を行うための第一印刷モード用クロックと、前記第一印刷モードとは異なる第二印刷モードで前記発光素子を発光させて前記露光を行うための前記第一印刷モード用クロックとは異なる第二印刷モード用クロックと、をそれぞれ出力可能であり、
前記第一クロック出力手段は、前記第一印刷モード或いは前記第二印刷モードの各々において、前記第一印刷モード用クロックの近傍或いは前記第二印刷モード用クロックの近傍の周波数で、前記第二印刷モードで前記微少露光を行うためのクロックの周波数を拡散させることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像データと前記第二クロック出力手段により出力されたクロックとに基づき露光パターンを生成する露光パターン生成手段と、
前記露光パターンの立ち上がり又は立ち下がりよりも所定時間前と、立ち下がり又は立ち上がりよりも所定時間後とにマスクパターンを生成するマスクパターン生成手段と、
前記第一クロック出力手段により出力されたクロックに基づき微少露光パターンを生成する微少露光パターン生成手段と、を備え、
前記制御手段は、前記マスクパターンと、前記生成された露光パターンと、前記生成された微少露光パターンとに基づき、前記発光素子を微少発光させて前記微少露光を行うことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記マスクパターン生成手段により生成されたマスクパターンに基づき、前記微少露光パターン生成手段により生成された微少露光パターンの補正を行う補正手段と、を備え、
前記制御手段は、前記露光パターン生成手段により生成された露光パターンと、前記補正手段により補正された微少露光パターンとに基づき、前記発光素子を微少発光させて微少露光を行うことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記所定時間は、前記第二クロック出力手段により出力されるクロックの周期よりも短いことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記所定の周波数の範囲は、前記第二クロック出力手段による生成されるクロックの周波数の近傍の範囲であることを特徴とする請求項４から請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記微少露光パターンに基づき前記発光素子が発光される時間は所定値よりも短く、前記露光パターンに基づき前記発光素子が発光される時間は前記所定値以上であり、前記露光パターンを生成するための前記画像データは多値化された画像データであることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記拡散された周波数は、所定の周波数の範囲内において、ランダムに拡散されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記拡散された周波数は、所定の周波数の範囲内において、スイープに拡散されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
画像処理手段を有し、前記画像データは前記画像処理手段により画像処理され二値化された画像データであることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機等の、特に、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、像担持体である感光ドラム上に帯電、露光、現像を行い形成された記録像（トナー像）を記録材上に転写する行程を複数回繰り返すことによって記録材上に複数色の重ね画像を形成しカラー画像を得る方法がある。このようなカラー画像形成装置では、異なる色で隣接して形成された画像の色と色との間に、本来あるべきでない白い隙間が空いてしまう現象が発生する。これは次のような理由による。すなわち、感光ドラム上にドラム表面電位が急峻に変化する静電潜像、例えば画像エッジ部が形成されたとき、この部位を現像装置で現像した際、本来感光ドラム上に形成された静電潜像よりも顕画像が細く形成される場合があるからである。以下、この現象をホワイトギャップという。単色画像形成の場合は隣接色がないために、画像の細りが多少生じても問題はない。しかし、このような状態でカラー画像形成を行うと、例えば、シアン色の帯とブラック色の帯を隣接させた画像の場合、本来ならばシアン色の帯とブラック色の帯が隣接するはずの画像が、シアン色の顕画像もブラック色の顕画像もそれぞれ細く形成されてしまう。このため、記録材上の最終画像はシアン色とブラック色との間に隙間ができてしまうという課題が生じる。図１５（ａ）は従来技術に係るホワイトギャップの詳細を説明する図で、現像ローラ２２６と感光ドラム２２２との間の電界の様子を示す。ホワイトギャップの原因となる顕画部の顕画像の細りは、感光ドラム上に形成された静電部の静電潜像のエッジ部にて電界が巻き込んでいるために起こる。
【０００３】
この課題に対しては、印字可能領域全面における非印字領域（非トナー像形成領域）（画像背景部）で、レーザスキャナの発光素子を余分なトナー付着を起こさない程度に微少発光して、画像の細りを防ぐことが知られている。以下、このことをバックグラウンド露光という。尚、バックグラウンド露光を行う目的としては、ホワイトギャップの防止に限定されることはない。例えば、特許文献２に開示されるよう、現像バイアス電位と一次帯電バイアスとの電位差（バックコントラスト）が大きい場合に発生する反転カブリ対策としても実施される。また、特許文献３に開示されるよう、転写電位コントラストを小さくし、転写ニップ部で発生する空中放電（トナーの飛び散り）の防止対策としても実施される。すなわち本明細書におけるバックグラウンド露光は特定の用途におけるそれに限定されるものではない。
【０００４】
ここでバックグラウンド露光の具体的手法としては、例えばＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式と呼ばれる、パルス波のデューティー比を変化させる方法を利用することが行われる。これは固定周波数である画像用クロックに同期して微少発光量に相当するパルス幅で非印字領域においてレーザスキャナの発光素子を発光するものである。しかし、殆どの印字領域が白であったとすると印字領域全面にわたって発光素子を微少発光させることになり、レーザスキャナの発光素子の駆動信号として印字領域全面にわたって固定された細いパルスが発生する。その結果、微少発光のパルス周期に相当する周波数の不要輻射電波が大きく発生してしまう課題がある。この課題について、特許文献１に１つの解決方法が開示されている。特許文献１によれば、レーザ発光時間に対応するパルス幅をランダムに変調し、変調されたパルス幅に基づいてバックグラウンド露光を行い、不要輻射電波を低減させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３１２０５０号公報
【特許文献２】特開２００３−３２３０１２号公報
【特許文献３】特開２０００−１３１８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、例えば特許文献１のような従来技術では、画像用クロックよりも高周波のノイズに対して一定の効果を期待できるものの、画像用クロックの周波数帯域ノイズに対しては対策として十分でないおそれがある。図１５（ｂ）は露光パターン（発光パターン）と不要輻射ノイズの電界強度分布の関係を説明する図である。図１５（ｂ）で、Ａはレーザスキャナの発光素子を駆動するレーザ発光時間幅（秒）、Ｂはレーザスキャナの発光素子の発光時間幅と消灯時間幅の合計であるレーザ発光周期（秒）である。レーザスキャナの発光素子をレーザ発光時間幅Ａ及びレーザ発光周期Ｂで駆動した場合の不要輻射の電界強度分布は、レーザ発光時間幅Ａに起因する不要輻射ノイズについては（１／Ａ）×ｎ［ＭＨｚ］（但しｎは正の整数）の周波数に発生する。レーザ発光周期Ｂに起因する不要輻射ノイズについては（１／Ｂ）×ｎ［ＭＨｚ］（但しｎは正の整数）の周波数に発生する。尚、画像用クロックの周波数帯域のノイズとは図１５（ｂ）中のＢに示される周波数のノイズである。この課題に対し、シールド、フィルタ、コアなどのいわゆる不要輻射対策部材を設けることでノイズ対策の施策を為すことができる。しかし不要輻射対策部材を設けることは、コストの上昇、実装面積／体積の増大、重量増大を招くおそれがある。即ち、画像用クロックの周波数帯域ノイズに対しての簡易な対策が望まれる。
【０００７】
本発明は、このような課題及び他の課題のうち、少なくとも１つを解決することを目的とする。本発明では、簡易な構成で不要輻射として発生する電磁波の電界強度を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の課題を解決するために、本発明は以下の構成を備える。
【０００９】
（１）感光体上の印刷可能な領域におけるトナー像形成領域に対して、入力された画像データに応じて発光素子を発光させて前記感光体を露光する画像形成装置であって、前記感光体上の前記印刷可能な領域における非トナー像形成領域に対して、前記発光素子を微少発光させるためのクロックを出力するクロック出力手段と、前記クロック出力手段により出力されたクロックに同期させて前記発光素子を微少発光させ、前記感光体を微少露光する制御手段と、を備え、前記クロック出力手段は、前記画像データに応じて前記発光素子を発光させるためのクロックの周波数を基準の周波数として、前記基準の周波数の逓倍の周波数に基づく所定の周波数の範囲内で、周波数が拡散された前記微少露光を行うためのクロックを出力することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡易な構成で不要輻射として発生する電磁波の電界強度を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１の中間転写ベルトを採用したタンデム方式のカラー画像形成装置を説明する断面図
【図２】実施例１の制御部の全体を説明する図
【図３】実施例１のデータ制御部の詳細を説明するブロック図
【図４】実施例１の各信号のタイミングチャート
【図５】実施例１と比較のための従来例との不要輻射の電界強度分布を説明するグラフ
【図６】実施例２と比較のための実施例１の各印刷モード時の不要幅射の電界強度分布を説明するグラフ
【図７】実施例３のスイープ拡散と不要輻射の電界強度分布を説明するグラフ
【図８】実施例４の発光素子に流れる電流を説明するグラフ
【図９】実施例４のデータ制御部の詳細を説明するブロック図
【図１０】実施例４の各信号のタイミングチャート
【図１１】実施例５のデータ制御部の詳細を説明するブロック図
【図１２】実施例５の印刷画像データの階調変換を説明するグラフ
【図１３】実施例５の印刷画像データの詳細を説明する別のブロック図
【図１４】実施例５の各信号のタイミングチャート
【図１５】従来例のホワイトギャップ、露光パターン、不要輻射ノイズの電界強度分布を説明するグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１３】
＜画像形成装置の概略断面図＞
図１に実施例１の４色（イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫ）の画像形成手段である画像形成部を備えたカラー画像形成装置の断面図を示す。図１のカラー画像形成装置は、電子写真方式のカラー画像形成装置の一例である中間転写ベルトを採用したタンデム方式のカラー画像形成装置である。帯電手段としての帯電部は、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫのステーション毎に感光ドラム２２２Ｙ，２２２Ｍ，２２２Ｃ，２２２Ｋ（以下、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを省略する場合もある）を帯電させるための４個の注入帯電器２２３を備える。各注入帯電器２２３には帯電ローラ２２３ＹＳ，２２３ＭＳ，２２３ＣＳ，２２３ＫＳを備える。感光ドラム２２２は、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成し、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転する。駆動モータは感光ドラム２２２を画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転させる。露光手段としての露光部において、レーザスキャナ２２４は、図３で後述するデータ制御部が処理した露光時間に応じてレーザダイオード等の発光素子から露光光を駆動する。レーザスキャナ２２４は、感光ドラム２２２上（像担持体上）のトナー像形成領域に対して、例えば後述するホストＩ／Ｆ部２０２を介して入力された画像データに応じて発光素子を発光させて露光光を照射し静電潜像を形成する。すなわち、レーザスキャナ２２４は、感光ドラム２２２へ露光光を照射し、感光ドラム２２２の表面を選択的に露光することにより静電潜像を形成する。
【００１４】
現像手段としての現像部は、静電潜像を可視化するために、ステーション毎にイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの現像を行う４個の現像器２２６Ｙ，２２６Ｍ，２２６Ｃ，２２６Ｋを備える。現像器２２６は静電潜像を現像して可視化し単色トナー像を形成する。各現像器２２６は、現像ローラ２２６ＹＳ，２２６ＭＳ，２２６ＣＳ，２２６ＫＳを有する。尚、各々の現像器２２６は脱着が可能である。トナー容器２２５は、各色のトナーを現像器２２６へ送り出す。転写手段としての転写部は、一次転写ローラ２２７に適当なバイアス電圧を印加する。転写部は一次転写ローラ２２７へのバイアス電圧印加と共に感光ドラム２２２の回転速度と中間転写ベルト２２８の回転速度に差をつけることにより、効率良く単色トナー像を中間転写ベルト２２８上に転写する。これを一次転写という。駆動ローラ２３７は図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて時計周り方向に回転する。従動ローラ２３６は、中間転写ベルト２２８を従動搬送する。一次転写ローラ２２７は感光ドラム２２２上の単色トナー像を中間転写ベルト２２８上に重ね合わせて多色トナー像を形成する。
【００１５】
更に転写手段としての転写部は、ステーション毎に単色トナー像を中間転写ベルト２２８上に重ね合わせ、重ね合わせた多色トナー像を中間転写ベルト２２８の回転に伴い二次転写ローラ２２９ａまで搬送する。一方、記録材２１１を保持する給紙カセット２１２ａから給紙ローラ２３８ａで記録材２１１を給紙し、二次転写ローラ２２９ａへ１対の搬送ローラ２３９群で狭持搬送し、記録材２１１に中間転写ベルト２２８上の多色トナー像を転写する。この二次転写ローラ２２９ａに適当なバイアス電圧を印加し、静電的にトナー像を転写する。これを二次転写という。二次転写ローラ２２９ａは、記録材２１１上に多色トナー像を転写している間、２２９ａの位置で記録材２１１に当接し、印字処理後は２２９ｂの位置に離間する。記録材２１１は給紙トレイ２１２ｂに配置しても良く、その場合、記録材２１１は給紙トレイ２１２ｂから給紙ローラ２３８ｂで給紙し、二次転写ローラ２２９ａへ１対の搬送ローラ２３９群で狭持搬送される。記録材２１１が所望のタイミングで狭持搬送されているか否かを搬送センサ２４０で検知し、記録材２１１が搬送されていない場合は種々のジャム（一例として、搬送遅延ジャム）を不図示のビデオコントローラ等に通知する。
【００１６】
定着手段としての定着部２３１は、記録材２１１に転写された多色トナー像を記録材２１１に溶融定着させるために、記録材２１１を加熱する定着ローラ２３２と記録材２１１を定着ローラ２３２に圧接させるための加圧ローラ２３３を備える。定着ローラ２３２と加圧ローラ２３３は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ２３４、２３５が内蔵されている。定着部２３１は、多色トナー像を保持した記録材２１１を定着ローラ２３２と加圧ローラ２３３により搬送するとともに、熱及び圧力を加え、トナーを記録材２１１に定着させる。トナー定着後の記録材２１１は、その後図示しない排出ローラによって図示しない排紙トレイに排出して画像形成動作を終了する。クリーニング部２３０は、中間転写ベルト２２８上に残ったトナーをクリーニングするもので、中間転写ベルト２２８上に形成された４色の多色トナー像を記録材２１１に転写した後に残った廃トナーは、図示しないクリーナ容器に蓄えられる。
【００１７】
＜画像形成装置の機能ブロック図＞
図２は本実施例の制御部の全体を説明する図である。データ制御部２０１は１チップマイクロコンピュータ等で構成され、装置全体を制御管理する。ホストＩ／Ｆ部２０２はプリンタと外部機器（例えばパーソナルコンピュータ等（以下、単にＰＣとする））との通信を行う。メモリ２０３はプリントデータ、各種パラメータ、各種情報等を保持する。メモリ２０３は揮発性メモリ及び不揮発性メモリの総称である。センサ制御部２０５は用紙検知センサ等のプリンタ各部の状態を検出する。駆動制御部２０６はプリンタエンジン２０９のアクチュエータ類、レーザ、高圧電源等の駆動制御を行う。
【００１８】
ＰＣからプリントすべき画像データがホストＩ／Ｆ部２０２を介してプリンタに出力され、データ制御部２０１は、ＰＣからプリンタに出力されたプリントデータをプリンタエンジン２０９の方式に適したデータに変換する。プリント可能状態となると、駆動制御部２０６は、図示しないモータやギア等からなる駆動手段と接続された、感光ドラム２２２や中間転写ベルト２２８の駆動を開始する。次に、各色の画像信号が各色のレーザスキャナ２２４に出力されて感光ドラム２２２上に静電潜像が形成され、現像器２２６でトナーが現像される。その後、図１で説明した一次転写及び二次転写が順次実行される。図１ではイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの順に順次画像形成される。
【００１９】
＜データ制御部２０１の詳細説明＞
図３は本実施例のデータ制御部２０１の詳細を説明する図である。印刷画像データ制御部３０１はホストＩ／Ｆ部２０２が受け取ったプリントすべきデータを制御管理する。印刷画像用クロック出力部３０２（第二クロック出力手段）は印刷画像用クロックｆ０を生成及び出力する。バックグラウンド露光データ制御部３０３はバックグラウンド露光の制御パラメータを制御管理する。尚、以下においては、「バックグラウンド」のことを「ＢＧ」と略して称する。印刷画像用露光パターン生成部３０４（露光パターン生成手段）は印刷画像データ制御部３０１から出力される印刷画像データＤに基づいて印刷画像用クロックｆ０に同期して印刷画像用露光パターンＸを生成する。ＢＧ露光用クロック出力部３０５（第一クロック出力手段）は、感光ドラム２２２上の非トナー像形成領域に対して、発光素子を微少発光させて微少露光（以下、バックグラウンド露光（ＢＧ露光）という）を行わせるためのクロックを生成及び出力する。尚、本実施例における微少露光とはバックグラウンド露光の用途に応じて、感光ドラム表面の電位をどれだけ変化させたいかに応じた露光強度であり、また少なくともトナーが現像（付着）してしまわない程度の露光強度として定義できる。ＢＧ露光用クロック出力部３０５は、印刷画像用クロックｆ０とＢＧ露光制御パラメータに基づいてＢＧ露光用クロックｆ１を生成及び出力する。ＢＧ露光用露光パターン生成部３０６（微少露光パターン生成手段）はＢＧ露光用露光パターンＹを生成する。具体的には、ＢＧ露光データ制御部３０３から出力されるＢＧ露光データＬに基づいてＢＧ露光用クロックｆ１に同期してＢＧ露光用露光パターンＹを生成する。露光パターン制御部３０７は印刷画像用露光パターンＸとＢＧ露光用露光パターンＹに基づいてレーザスキャナ２２４の発光素子を駆動させるパターンを制御する。レーザ制御部３０８は露光パターン制御部３０７から出力された露光パターンＺに従ってレーザスキャナを駆動する。尚、３０８は図２の駆動制御部２０６に含まれるものとする。
【００２０】
＜タイミングチャート図説明＞
図４は本実施例の各信号のタイミングチャートを説明する図である。タイミングチャート図中、印刷画像用クロックｆ０は印刷画像用クロック出力部３０２で出力されるクロックである。印刷画像データＤは印刷画像データ制御部３０１から出力されるデータである。印刷画像用露光パターンＸは印刷画像用露光パターン生成部３０４で生成されるパターンである。ＢＧ露光用クロックｆ１はＢＧ露光用クロック出力部３０５から出力されるクロックである。ＢＧ露光データＬはＢＧ露光データ制御部３０３から出力されるデータである。ＢＧ露光用露光パターンＹはＢＧ露光用露光パターン生成部３０６で生成されるパターンである。露光パターンＺは露光パターン制御部３０７で生成されるパターンである。
【００２１】
次にデータ制御部２０１の動作を図３及び図４を使用して詳細に説明する。印刷画像データ制御部３０１はプリントすべきデータをホストＩ／Ｆ部２０２から受け取り、印刷画像データＤを印刷画像用露光パターン生成部３０４へ出力する。本実施例では、一例として、ＰＣからプリンタに出力されたＲ、Ｇ、Ｂ各々２４ビットの輝度データを色変換処理部として機能するＲＦ（Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）回路でイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの印刷画像データＤに色変換する。ＲＦ回路でＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋに色変換された印刷画像データＤは、８ビット多値画像信号として、図４に示すデータ列として、以降説明する。またＲＦ回路は、ＵＣＲ（Ｕｎｄｅｒ  Ｃｏｌｏｒ  Ｒｅｍｏｖａｌ：下色除去）処理なども行っている。尚、本実施例では、ＲＦ回路から出力されたＹＭＣＫの夫々のデータが、不図示の中間調処理部におけるハーフトーン処理（画像処理）により二値化出力されており、ＹＭＣＫ夫々の二値化データ（００ｈ又はＦＦｈ）が、印刷画像データＤとして出力されている。このように印刷画像データ制御部３０１は、ハーフトーン処理部（画像処理部）としても機能する。
【００２２】
印刷画像用クロック出力部３０２はクロック出力回路により印刷画像用クロックｆ０を生成し、印刷画像用露光パターン生成部３０４及びＢＧ露光用クロック出力部３０５へ出力する。本実施例では、一例として、印刷画像用クロック出力部３０２で出力される印刷画像用クロックｆ０は、
ｆ０＝３０［ＭＨｚ］・・・式（１−１）
の矩形波とし、立ち上がりに同期して露光パターンを生成する構成として、以降説明する。また以下の説明においては各種矩形波について、立ち上がりを有効（ＯＮ）とするが、勿論のこと、立ち下がりを有効（ＯＮ）としてシステムを構成しても良いことはいうまでもない。
【００２３】
印刷画像用露光パターン生成部３０４は印刷画像データ制御部３０１から受け取った印刷画像データＤに基づいて印刷画像用クロックｆ０に同期した印刷画像用露光パターンＸを生成する。印刷画像用露光パターン生成部３０４は、印刷画像データＤをラインメモリに格納し、格納した印刷画像データＤを印刷画像用クロックｆ０に同期してラインメモリから読み出す。読み出された印刷画像データＤはＤ／Ａ変換器でアナログ電圧に変換され次段のコンパレータの正入力に入力される。コンパレータの負入力には、三角波発生回路からの出力信号が入力される。三角波発生回路は印刷画像用クロックｆ０を図示しない積分回路によって三角波に変換する。コンパレータからは印刷画像用クロックｆ０の立ち上がりタイミングに同期したＰＷＭ信号が印刷画像用露光パターンＸとして出力される。
【００２４】
ＢＧ露光データ制御部３０３はＢＧ露光の制御パラメータであるクロック変調係数Ｇ及びＢＧ露光データＬを制御管理する。ＢＧ露光データ制御部３０３は、ＢＧ露光用クロック出力部３０５へクロック変調係数Ｇを出力し、ＢＧ露光用露光パターン生成部３０６へＢＧ露光データＬを出力する。
【００２５】
本実施例では、一例として、クロック変調係数Ｇは、
Ｇ＝０．０５  （但し、０＜Ｇ＜１．０）・・・式（１−２）
としてメモリ２０３に格納し、ＢＧ露光データＬは８ビット多値画像信号とし、図４に示すとおり、パルス幅をランダムに変調したデータ列として、以降説明する。
【００２６】
ＢＧ露光用クロック出力部３０５は印刷画像用クロックｆ０とクロック変調係数Ｇに基づいてＢＧ露光用クロックｆ１の下限値ｆ１ｍｉｎ及び上限値ｆ１ｍａｘを以下算出式に基づいて算出する。そして、ＢＧ露光用クロック出力部３０５に備えたランダムクロック出力回路には、乱数出力回路から乱数と印刷画像用クロックｆ０とクロック変調係数Ｇが入力される。このようにしてランダムクロック出力回路は、周波数を上下限値範囲内（所定の周波数範囲内）でランダム拡散したＢＧ露光用クロックｆ１を生成及び出力する。すなわち、ＢＧ露光用クロック出力部３０５は、印刷画像用クロック出力部３０２により出力される印刷画像用クロックｆ０の周波数近傍において、微少露光を行わせるためのＢＧ露光用クロックｆ１の周波数を拡散させる。
ｆ１ｍｉｎ＝ｆ０×（１−Ｇ）・・・式（１−３）
ｆ１ｍａｘ＝ｆ０×（１＋Ｇ）・・・式（１−４）
【００２７】
本実施例で説明している一例では、
ｆ１ｍｉｎ＝３０［ＭＨｚ］×（１−０．０５）
＝２８．５［ＭＨｚ］・・・式（１−５）
ｆ１ｍａｘ＝３０［ＭＨｚ］×（１＋０．０５）
＝３１．５［ＭＨｚ］・・・式（１−６）
と算出される。尚、これら上下限範囲内のランダムな周波数の情報は予めＢＧ露光用クロック出力部３０５が読み込めるメモリに格納しておき、必要なときにそのランダムなＢＧ露光用クロックを出力するようにしても良い。また、後述する他の実施例についても同様である。
【００２８】
ＢＧ露光用露光パターン生成部３０６はＢＧ露光データ制御部３０３から受け取ったＢＧ露光データＬに基づいてＢＧ露光用クロックｆ１に同期したＢＧ露光用露光パターンＹを生成する。ＢＧ露光用露光パターン生成部３０６はＢＧ露光データＬをラインメモリに格納し、格納したＢＧ露光データＬをＢＧ露光用クロックｆ１に同期してラインメモリから読み出す。読み出されたＢＧ露光データＬはＤ／Ａ変換器でアナログ電圧に変換され次段のコンパレータの正入力に入力される。コンパレータの負入力には、三角波発生回路からの出力信号が入力される。三角波発生回路はＢＧ露光用クロックｆ１を図示しない積分回路によって三角波に変換する。コンパレータからはＢＧ露光用クロックｆ１の立ち上がりタイミングに同期したＰＷＭ信号がＢＧ露光用露光パターンＹとして出力される。
【００２９】
露光パターン制御部３０７は印刷画像用露光パターン生成部３０４で生成された印刷画像用露光パターンＸとＢＧ露光用露光パターン生成部３０６で生成されたＢＧ露光用露光パターンＹを加算する。露光パターン制御部３０７は、露光パターンＺをレーザ制御部３０８に出力する。ＢＧ露光用露光パターンＹの周波数よりも大きな周波数（オン時間が短い）の印刷画像用露光パターンＸの場合には、ＢＧ露光用露光パターンＹがレーザ制御部３０８へ入力されることになる。また、ＢＧ露光用露光パターンＹの周波数よりも小さな周波数（オン時間が長い）の印刷画像用露光パターンＸの場合には印刷画像用露光パターンＸがレーザ制御部３０８へ入力されることとなる。レーザ制御部３０８は露光パターン制御部３０７から出力された露光パターンＺに従ってレーザスキャナを駆動する。
【００３０】
図５（ａ）は本実施例との比較のための従来例の不要輻射の電界強度分布を説明する図である。背景技術で説明したＢＧ露光動作は、印刷画像用クロックｆ０に基づいてＢＧ露光用露光パターンが作成される。図５（ａ）では、一例として、ｆ０＝３０［ＭＨｚ］としたときの不要輻射の電界強度分布を示す。不要輻射ノイズはＢＧ露光の露光周期である印刷画像用クロックｆ０＝３０［ＭＨｚ］及び印刷画像用クロックｆ０の逓倍である６０［ＭＨｚ］、９０［ＭＨｚ］にピーク強度Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を持った電界強度分布として発生する。
【００３１】
図５（ｂ）は本実施例の不要輻射の電界強度分布を説明する図である。本実施例では、一例として、図４で説明した式（１−１）から式（１−６）を適用したときの不要輻射の電界強度分布として、以降説明する。ＢＧ露光の露光周期はｆ１ｍｉｎからｆ１ｍａｘの範囲内でランダム拡散されているため、不要輻射ノイズはＢＧ露光用クロックｆ１＝２８．５［ＭＨｚ］から３１．５［ＭＨｚ］に分散された電界強度分布として発生する。本実施例では、図５（ｂ）に示すように電界強度分布が分散するので、図５（ａ）で説明した従来の単一クロック周波数の場合に比べて、そのピーク値は減少することになる。
【００３２】
従来例では、ＢＧ露光の発光パルス幅を変調することで発光素子の発光時間幅に起因する不要輻射電界強度は低減する。しかし従来例では、ＢＧ露光の発光時間と消灯時間の合計である発光周期は常に一定であるため、発光周期に起因する不要輻射として発生する電磁波の電界強度は必ずしも低減するとは限らない。これに対して本実施例では、印刷画像用クロックｆ０とは異なるＢＧ露光用クロックｆ１をＢＧ露光用クロック出力部３０５が生成及び出力する。その際ＢＧ露光用クロック出力部３０５は、印刷画像用クロックｆ０に基づいてＢＧ露光用クロックｆ１を周波数拡散して出力する。これにより、不要輻射として発生する電磁波の電界強度を低減した画像形成装置を提供することができる。また、不要輻射の電界強度分布はＣＩＳＰＲ（国際無線障害特別委員会）等で限度値が規格化されており、一般に、高い周波数よりも低い周波数の方が限度値が低く設定されている。つまり、発光素子の発光時間幅に起因する不要輻射電界強度よりも、発光周期に起因する不要輻射として発生する電磁波の電界強度を低減するほうが重要になる場合もある。特にそのような場合に、本実施例は有用である。
【００３３】
以上のように、印刷画像用クロックｆ０とは異なるＢＧ露光用クロックｆ１を出力することができる。また、印刷画像用クロックｆ０に基づいてＢＧ露光用クロックｆ１をランダムに拡散して生成・出力する構成とする。これにより、不要輻射として発生する電磁波の電界強度を低減した画像形成装置を提供することができる。すなわち本実施例によれば、簡易な構成で不要輻射として発生する電磁波の電界強度を低減することができる。
【実施例２】
【００３４】
実施例１と異なる点のみ説明する。図１乃至図４は実施例１と同様に適用される。また実施例１と同じ符号を用いて説明する。実施例１で、ＢＧ露光用クロックｆ１のランダム拡散範囲はクロック変調係数Ｇと印刷画像用クロックｆ０に基づいて算出した。本実施例では、クロック変調係数Ｇと複数の印刷モードの印刷画像用クロックｆ０に基づいて算出することを特徴とする。尚、印刷モードは、例えば、ユーザにより不図示の操作部から入力された情報や、外部機器からホストＩ／Ｆ部２０２を介して入力された情報、又は記録材２１１の種類を検出する不図示のセンサ等により検出された情報に基づき決定される。一般的に搬送する記録材２１１の種類、厚み等の材質により定着ローラ２３２のニップ厚が変化するため、記録材２１１の搬送速度といった印刷モードを切り換える必要がある。印刷モード毎の搬送速度にあわせて走査速度、静電潜像形成タイミング及び印刷画像用クロックｆ０を変更する必要がある。本実施例の印刷画像用クロック出力部３０２は、例えば、普通紙モード時の印刷画像用クロックｆ２０と厚紙モード時の印刷画像用クロックｆ３０とをそれぞれ出力可能であるものとする。また、各印刷モードに対応する印刷画像用クロックは、例えばメモリ２０３に予め記憶されているものとする。
【００３５】
図６（ａ）は本実施例との比較のための実施例１の普通紙モード（第一印刷モード）時の不要輻射の電界強度分布を説明する図である。図６（ａ）では、一例として、普通紙モード時の印刷画像用クロックｆ０（第一印刷モード用クロック）を３０［ＭＨｚ］として、以降説明する。ＢＧ露光用クロックｆ１の周波数拡散動作は図３及び図４で説明したとおりであり、不要輻射ノイズはＢＧ露光用クロックｆ１＝２８．５［ＭＨｚ］から３１．５［ＭＨｚ］に分散された電界強度分布として発生する。このときの不要輻射ノイズの分散周波数幅Δｆ１１は、
Δｆ１１＝３１．５［ＭＨｚ］−２８．５［ＭＨｚ］
＝３．０［ＭＨｚ］・・・式（２−１）
である。
【００３６】
図６（ｂ）は本実施例との比較のための実施例１の厚紙モード（第二印刷モード）時の不要輻射の電界強度分布を説明する図である。図６（ｂ）では、一例として、厚紙モード時の印刷画像用クロックｆ０（第二印刷モード用クロック）を１５［ＭＨｚ］として、以降説明する。ＢＧ露光用クロックｆ１の周波数拡散動作は図３及び図４で説明したとおりであり、厚紙モード時のＢＧ露光用クロックｆ１の下限値ｆ１２ｍｉｎ及び上限値ｆ１２ｍａｘはそれぞれ、
ｆ１２ｍｉｎ＝ｆ０×（１−Ｇ）・・・式（２−２）
＝１５［ＭＨｚ］×（１−０．０５）
＝１４．２５［ＭＨｚ］・・・式（２−３）
ｆ１２ｍａｘ＝ｆ０×（１＋Ｇ）・・・式（２−４）
＝１５［ＭＨｚ］×（１＋０．０５）
＝１５．７５［ＭＨｚ］・・・式（２−５）
と算出される。この時の不要輻射ノイズの分散周波数幅Δｆ１２は、
Δｆ１２＝ｆ１２ｍａｘ−ｆ１２ｍｉｎ・・・式（２−６）
＝１５．７５［ＭＨｚ］−１４．２５［ＭＨｚ］
＝１．５［ＭＨｚ］・・・式（２−７）
となる。従って、ＢＧ露光用クロックｆ１のランダム拡散範囲を印刷画像用クロックｆ０とクロック変調係数Ｇに基づいて算出した場合、厚紙モードでの不要輻射ノイズの低減効果は普通紙モードでの不要輻射のノイズの低減効果に比べると効果が小さい。
【００３７】
以下、本実施例の動作について説明する。本実施例では、一例として、普通紙モード時の印刷画像用クロックをｆ２０＝３０［ＭＨｚ］、厚紙モード時の印刷画像用クロックをｆ３０＝１５［ＭＨｚ］として、以降説明する。図３で、普通紙モード時では、ＢＧ露光用クロック出力部３０５は印刷画像用クロックｆ２０とクロック変調係数Ｇに基づいてＢＧ露光用クロックｆ２１の下限値ｆ２１ｍｉｎ及び上限値ｆ２１ｍａｘを以下算出式に基づいて算出する。ＢＧ露光用クロック出力部３０５に備えたランダムクロック出力回路には、乱数出力回路からの乱数、印刷画像用クロックｆ２０及びクロック変調係数Ｇが入力される。このようにしてランダムクロック出力回路は、周波数を上下限値範囲内でランダム拡散したＢＧ露光用クロックｆ２１を生成及び出力する。
ｆ２１ｍｉｎ＝ｆ２０×（１−Ｇ×ｆ２０／ｆ２０）・・・式（２−８）
ｆ２１ｍａｘ＝ｆ２０×（１＋Ｇ×ｆ２０／ｆ２０）・・・式（２−９）
【００３８】
本実施例で説明している一例では、
ｆ２１ｍｉｎ＝３０［ＭＨｚ］×（１−０．０５×３０／３０）・・・式（２−１０）
＝２８．５［ＭＨｚ］・・・式（２−１１）
ｆ２１ｍａｘ＝３０［ＭＨｚ］×（１＋０．０５×３０／３０）・・・式（２−１２）
＝３１．５［ＭＨｚ］・・・式（２−１３）
と算出される。この時の不要輻射ノイズの分散周波数幅Δｆ２１は、
Δｆ２１＝ｆ２１ｍａｘ−ｆ２１ｍｉｎ・・・式（２−１４）
＝３１．５［ＭＨｚ］−２８．５［ＭＨｚ］
＝３．０［ＭＨｚ］・・・式（２−１５）
となる。
【００３９】
次に厚紙モード時の動作の詳細を説明する。図３で、厚紙モード時では、ＢＧ露光用クロック出力部３０５は次のようにしてＢＧ露光用クロックｆ２２を生成及び出力する。すなわち、普通紙モードの印刷画像用クロックｆ２０及び厚紙モードの印刷画像用クロックｆ３０とクロック変調係数Ｇに基づいてＢＧ露光用クロックの下限値ｆ２２ｍｉｎ及び上限値ｆ２２ｍａｘを以下算出式に基づいて算出する。ＢＧ露光用クロック出力部３０５に備えたランダムクロック出力回路は、周波数を上下限値範囲内でランダム拡散したＢＧ露光用クロックｆ２２を生成及び出力する。すなわち、ＢＧ露光用クロック出力部３０５は、普通紙モード或いは厚紙モードの各々において、普通紙モード時の印刷画像用クロックｆ０の近傍或いは厚紙モード時の印刷画像用クロックｆ０の近傍の周波数で、厚紙モード時のクロックの周波数を拡散させる。
ｆ２２ｍｉｎ＝ｆ３０×（１−Ｇ×ｆ２０／ｆ３０）・・・式（２−１６）
ｆ２２ｍａｘ＝ｆ３０×（１＋Ｇ×ｆ２０／ｆ３０）・・・式（２−１７）
【００４０】
図６（ｃ）は本実施例を適用できる厚紙モード時の不要輻射の電界強度分布を説明する図である。本実施例で説明している一例では、
ｆ２２ｍｉｎ＝１５［ＭＨｚ］×（１−０．０５×３０／１５）・・・式（２−１８）
＝１３．５［ＭＨｚ］・・・式（２−１９）
ｆ２２ｍａｘ＝１５［ＭＨｚ］×（１＋０．０５×３０／１５）・・・式（２−２０）
＝１６．５［ＭＨｚ］・・・式（２−２１）
と算出される。この時の不要輻射ノイズの分散周波数幅Δｆ２２は、
Δｆ２２＝ｆ２２ｍａｘ−ｆ２２ｍｉｎ・・・式（２−２２）
＝１６．５［ＭＨｚ］−１３．５［ＭＨｚ］
＝３．０［ＭＨｚ］・・・式（２−２３）
となり、普通紙モード時の分散周波数幅Δｆ２１と等しくなる。
【００４１】
以上のように、本実施例では、印刷画像用クロックとは異なるＢＧ露光用クロックを印刷モード毎に可変にして出力することができる。また、クロック変調係数と複数の印刷モードの印刷画像用クロックに基づいて拡散したＢＧ露光用クロックの周波数を出力できる。これにより、複数の印刷モードの違いに依らず不要輻射として発生する電磁波の電界強度を低減した画像形成装置を提供することができる。すなわち本実施例によれば、複数の印刷モードで稼働可能な画像形成装置においても、簡易な構成で印刷モード毎に対応して不要輻射として発生する電磁波の電界強度を低減することができる。
【実施例３】
【００４２】
実施例１，２と異なる点のみ説明する。図１乃至図５（ｂ）及び図６（ｃ）は実施例１，２と同様に適用される。また実施例１，２と同じ符号を用いて説明する。実施例１，２では、ＢＧ露光用クロックの周波数拡散はランダム拡散としていた。本実施例では、スイープ拡散であることを特徴とする。尚、スイープ拡散とは、所望する範囲の周波数をまんべんなく一掃して拡散することをいう。ランダム拡散では変調後のクロック周波数に偏りが発生し、電界強度分布の分散が十分でない場合が存在する。
【００４３】
図７（ａ）は本実施例を適用できるスイープ拡散の詳細を説明する図である。図３で、ＢＧ露光用クロック出力部３０５はＢＧ露光用クロックの下限値ｆ１ｍｉｎ及び上限値ｆ１ｍａｘを算出する。ここで、本実施例のＢＧ露光用クロック出力部３０５は、図３に示すランダムクロック出力回路に相当するスイープクロック出力回路を備える。ＢＧ露光用クロック出力部３０５に備えたスイープクロック出力回路により周波数を上下限値範囲内でスイープ拡散したＢＧ露光用クロックｆ１を生成する。生成されたＢＧ露光用クロックは図７（ａ）に示すとおりｆ１ｍｉｎからｆ１ｍａｘの範囲内でスイープ拡散される。
【００４４】
図７（ｂ）は本実施例の不要輻射の電界強度分布を説明する図である。ＢＧ露光の露光周期は図７（ａ）で説明したとおりｆ１ｍｉｎからｆ１ｍａｘの範囲内でスイープ拡散されているため、不要輻射ノイズはｆ１ｍｉｎからｆ１ｍａｘの範囲内で均等に分散された電界強度分布として発生する。
【００４５】
以上のように、本実施例は、印刷画像用クロックとは異なるＢＧ露光用クロックを出力することができる。また、印刷画像用クロックに基づいてＢＧ露光用クロックをスイープ拡散し出力する構成とする。これにより、不要輻射として発生する電磁波の電界強度を均等に低減した画像形成装置を提供することができる。すなわち本実施例によれば、簡易な構成で不要輻射として発生する電磁波の電界強度を低減することができる。
【実施例４】
【００４６】
実施例１乃至３と異なる点のみ説明する。図１乃至図５及び図６乃至図７は実施例１乃至３と同様に適用される。また実施例１，２と同じ符号を用いて説明する。
【００４７】
実施例１乃至３では、露光パターン制御部３０７は次のようにして露光パターンＺを生成していた。すなわち、印刷画像用露光パターン生成部３０４で生成された印刷画像用露光パターンＸとＢＧ露光用露光パターン生成部３０６で生成されたＢＧ露光用露光パターンＹ（微少露光パターン）を合成していた。本実施例では、印刷画像用露光パターンＸ’に基づいてＢＧ露光用露光パターンＹを補正するＢＧ露光用露光パターン補正部（１１０２（図９））を有する構成とする。露光パターン制御部３０７は印刷画像用露光パターン生成部３０４で生成された印刷画像用露光パターンＸとＢＧ露光用露光パターン補正部（１１０２）で補正されたＢＧ露光用露光パターン（Ｒ（図９））を合成することを特徴とする。
【００４８】
図８は本実施例の発光素子に流れる電流を説明する図である。Ｔ０は発光素子の消灯最低確保時間（レーザ消灯最低確保時間）、Ｐｄは発光素子の印加電流最大定格値（レーザ電流最大定格値）である。一般的にレーザスキャナ２２４の発光素子を消灯最低確保時間Ｔ０より短い時間消灯した直後に再度発光すると、駆動回路側の回路条件に応じて発光素子に印加される電流にオーバーシュート及びアンダーシュートが発生する場合がある（図８参照）。このとき、発光素子には印加電流最大定格値Ｐｄを超えた電流が印加されるため、発光素子の劣化や破損等を引き起こすおそれがある。
【００４９】
以下、本実施例の動作について説明する。図９は本実施例のデータ制御部２０１の全体を説明する図である。印刷画像データ制御部３０１、印刷画像用クロック出力部３０２、ＢＧ露光データ制御部３０３、印刷画像用露光パターン生成部３０４は図３と同様に動作する。また、ＢＧ露光用クロック出力部３０５、ＢＧ露光用露光パターン生成部３０６、レーザ制御部３０８も図３と同様に動作する。
【００５０】
ＢＧ露光用マスクパターン生成部１１０１（マスクパターン生成手段）は、ＢＧ露光用マスクパターンＷを生成する。ＢＧ露光用露光パターン補正部１１０２（補正手段）は、ＢＧ露光用マスクパターン生成部１１０１から出力されるＢＧ露光用マスクパターンＷに基づいてＢＧ露光用露光パターンＹを補正する。露光パターン制御部１１０３は、印刷画像用露光パターンＸとＢＧ露光用露光パターン補正部１１０２から出力される補正後のＢＧ露光用露光パターンＲに基づいてレーザスキャナ２２４の発光素子を駆動させるパターンを制御する。
【００５１】
図１０は本実施例の各信号のタイミングチャートを説明する図である。印刷画像用クロックｆ０、印刷画像データＤ、印刷画像用露光パターンＸ、ＢＧ露光用クロックｆ１、ＢＧ露光データＬ、ＢＧ露光用露光パターンＹは図４と同様である。ＢＧ露光用マスクパターンＷはＢＧ露光用マスクパターン生成部１１０１で生成される。補正後ＢＧ露光用露光パターンＲは、ＢＧ露光用露光パターン補正部１１０２で補正される。
【００５２】
次にデータ制御部２０１の動作を図９及び図１０を使用して詳細に説明する。ＢＧ露光用マスクパターン生成部１１０１は、印刷画像データ制御部３０１から印刷画像データＤを受け取り、一旦ラインメモリに格納する。ＢＧ露光用マスクパターン生成部１１０１は、ラインメモリに格納した印刷画像データＤを順次読み出し、マスクパターン生成回路に出力する。マスクパターン生成回路は、印刷画像データＤに基づいてＢＧ露光用マスクパターンＷを生成する。
【００５３】
具体的には、まず印刷画像データ制御部３０１から出力される印刷画像データＤを入力する。また、印刷画像用クロック出力部３０２から出力される印刷画像用クロックｆ０をＢＧ露光用マスクパターン生成部１１０１に入力する。そして位相補正回路は入力されたクロックの位相をＴ０秒（所定時間）分だけ進める。位相補正回路により位相が進められたクロックは、ラインメモリと三角波発生回路に入力される。
【００５４】
そして、ＢＧ露光用マスクパターン生成部１１０１は、Ｔ０秒分位相が進んだクロックに同期してラインメモリから印刷画像データＤを読み出し、Ｄ／Ａ変換器でアナログ電圧に変換し、次段のコンパレータの正入力に入力する。他方コンパレータの負入力には、三角波発生回路からの出力信号が入力される。そして印刷画像用露光パターンＸ’を出力する。コンパレータの動作については図４の３０４で印刷画像用露光パターンＸを出力するコンパレータで説明したものと同様である。ただし、印刷画像用露光パターンＸ’の出力タイミングはＴ０秒分だけ進んでいる。そしてマスクパターン生成回路は入力された印刷画像用露光パターンＸ’にオンデータが含まれているか否かを判断する（第１判断）。ここで、時間Ｔ０は図８で説明したレーザスキャナ２２４の発光素子の消灯最低確保時間であり、データ制御部２０１で制御管理されるパラメータである。また、マスクパターン生成回路は入力された印刷画像用露光パターンＸ’をラインメモリに格納する。そして、ラインメモリに格納された２×Ｔ０秒過去の印刷画像用露光パターンＸ’がオンデータか否かを判断する（第２判断）。そして、マスクパターン生成回路は、第１判断及び第２判断の少なくとも片方の判断でオンデータが含まれていると判断すれば、ＢＧ露光用マスクパターンＷとして“０”を出力する。このように、ＢＧ露光用マスクパターン生成部１１０１は、印刷画像用露光パターンＸの立ち上がりよりも所定時間前と立ち下がりよりも所定時間後にもマスクパターンを生成する。尚、立ち下がりを有効としてシステムを構成する場合には、マスクパターンは、印刷画像用露光パターンＸの立ち下がりよりも所定時間前と立ち上がりよりも所定時間後に生成されることとなる。また、この所定時間は、印刷画像用クロック出力部３０２により出力されるクロックの周期よりも短くすることにより、微少露光の区間を最大限に増やすことができる。
【００５５】
一方、マスクパターン生成回路は、第１判断及び第２判断のいずれにおいてもオンデータが含まれていないと判断すればＢＧ露光用マスクパターンＷとして“１”を出力する。結果として、ＢＧ露光用マスクパターンＷは、印刷画像用露光パターンがオン／オフであるタイミング及びその前後の時間Ｔ０のタイミングのみ“０”となるパターンとなる。
【００５６】
尚、上記第２判断の変形例について、Ｔ０秒分だけ位相を遅らせたクロックｆ０を生成し、それに同期して、ＢＧ露光用マスクパターン生成部１１０１が、ラインメモリから印刷画像データＤを読み出し、Ｄ／Ａ変換器でアナログ電圧に変換し、次段のコンパレータの正入力に入力しても良い。こうすることで出力された印刷画像用露光パターンＸ’にオンデータが含まれるか否かをリアルタイムで判断することで、ＢＧ露光用マスクパターン生成部１１０１による上記第２判断を実行することもできる。
【００５７】
ＢＧ露光用露光パターン補正部１１０２は、次の２つのパターンに基づき補正した結果のパターンを露光パターン制御部１１０３に出力する。すなわち、ＢＧ露光用露光パターン生成部３０６で生成されたＢＧ露光用露光パターンＹと、ＢＧ露光用マスクパターン生成部１１０１で生成されたＢＧ露光用マスクパターンＷを積算補正する。そして、ＢＧ露光用露光パターン補正部１１０２は、補正された補正後ＢＧ露光用露光パターンＲを露光パターン制御部１１０３に出力する。
【００５８】
露光パターン制御部１１０３は、印刷画像用露光パターン生成部３０４で生成された印刷画像用露光パターンＸと、ＢＧ露光用露光パターン補正部１１０２で補正された補正後ＢＧ露光用露光パターンＲを加算（合成）する。そして、露光パターン制御部１１０３は、露光パターンＺをレーザ制御部３０８に出力する。レーザ制御部３０８は、露光パターン制御部１１０３から入力された露光パターンＺに従って上述で説明した如くレーザスキャナ２２４を駆動する。露光パターンＺにおけるレーザスキャナ２２４の発光素子の消灯時間は、消灯最低確保時間Ｔ０よりも長くなる。このため、発光素子に印加される電流にオーバーシュート及びアンダーシュートの発生を防止しつつ、ＢＧ露光用クロックｆ１をランダム拡散することができる。尚、本実施例では、ＢＧ露光用クロックｆ１の周波数拡散をランダム拡散により行ったが、実施例３のようなスイープ拡散により行ってもよい。
【００５９】
以上のように、本実施例では、印刷画像用露光パターンＸに基づいてＢＧ露光用露光パターンＹを補正するＢＧ露光用露光パターン補正部１１０２を有する構成とする。更に、露光パターン制御部１１０３は、印刷画像用露光パターン生成部３０４で生成された印刷画像用露光パターンＸとＢＧ露光用露光パターン補正部１１０２で補正された補正後ＢＧ露光用露光パターンＲを合成する。これにより、本実施例によれば、発光素子に印加される電流にオーバーシュート及びアンダーシュートの発生を防止しつつ、不要輻射として発生する電磁波の電界強度を低減した画像形成装置を提供することができる。すなわち本実施例によれば、簡易な構成で不要輻射として発生する電磁波の電界強度を低減することができる。
【実施例５】
【００６０】
上記実施例１乃至４においては、実質的に二値化（００ｈとＦＦｈ）されたＹＭＣＫデータを、印刷画像データＤとして説明を行ってきた。しかし、印刷画像データＤとして多値データを採用しても良い。
【００６１】
図１１は本実施例のデータ制御部２０１の詳細を説明する図である。図３との差異を中心に説明する。まず、不図示の中間調処理部によるハーフトーン処理によりＹＭＣＫの夫々について多値の印刷画像データＤが出力される。本実施例では例えば８ビットの幅で表現された多値データ（多値化された画像データ）などを採用することができる。印刷画像用露光パターン生成部３０４は、印刷画像データＤを階調変換する階調変換回路を備える。この階調変換回路は、入力された印刷画像データＤの階調値を階調変換する。そして、印刷画像用露光パターン生成部３０４は、変換された印刷画像データＤ’をラインメモリに格納する。図１１は、実施例４で説明した、発光素子に印加される電流にオーバーシュート及びアンダーシュートが発生することが実質的に問題にならない、或いは問題としない場合に有効である。
【００６２】
図１２は印刷画像データＤの階調変換を説明するグラフである。８ビットで定義される００［ｈ］からＦＦ［ｈ］までの印刷画像データＤの階調値を、Ｄｔｈ［ｈ］（所定値）からＦＦ［ｈ］の階調値に変換し、変換後の多値化された画像データを生成する。すなわち、印刷画像用露光パターン生成部３０４は、印刷画像データＤに対してＤｔｈ［ｈ］以上の階調値を割り当て、印刷画像用露光パターンＸの発光時間を所定値以上にする。ここでＤｔｈはトナー像を感光体上に形成するうえでの最小露光量（最小発光時間）に相当する画像データである。またＤｔｈ［ｈ］よりも小さい階調値に対応するパルス幅のレーザ発光では、発光時間が短く（露光量が小さく）感光ドラム表面にトナーが付着するだけの静電潜像が形成されない。すなわち、ＢＧ露光用露光パターン生成部３０６には、Ｄｔｈ［ｈ］未満の階調値のＢＧ露光データＬが入力され、ＢＧ露光用露光パターンＹの幅が、トナーが付着しない程度の発光時間（所定値より短い時間）に制限される。また、Ｄｔｈの値は、感光ドラム２２２の寿命等の種々のパラメータに応じて可変としても良い。また、印刷画像データＤ’は印刷画像データＤに基づいて決定されれば線形関係に限定するものではない。本実施例では一例として、Ｄｔｈ＝２０［ｈ］とする。
【００６３】
また図１３は本実施例のデータ制御部２０１の別の詳細を説明する図である。実施例４で説明した、発光素子に印加される電流にオーバーシュート及びアンダーシュートが発生する問題に対応している。
【００６４】
図１３では、ＢＧ露光用マスクパターン生成部１１０１も、階調変換回路を備え、階調変換回路によって印刷画像データＤを階調変換し、変換された印刷画像データＤ’を一旦ラインメモリに格納している。そして、実施例４で説明した仕組みと同様に動作する。すなわち、ＢＧ露光用マスクパターン生成部１１０１は、ラインメモリに格納した印刷画像データＤ’を順次読み出し、マスクパターン生成回路に出力する。マスクパターン生成回路は、印刷画像データＤ’に基づいてＢＧ露光用マスクパターンＷを生成する。そのＢＧ露光用マスクパターンＷの生成様子を図１４に示す。
【００６５】
すなわち、まず、印刷画像用露光パターンＸ’の出力タイミングはＴ０秒分だけ進んでおり、マスクパターン生成回路が入力された印刷画像用露光パターンＸ’にオンデータが含まれているか否かを判断する（第１判断）点は実施例４と同様である。また、マスクパターン生成回路が、入力された印刷画像用露光パターンＸ’をラインメモリに格納し、ラインメモリに格納された２×Ｔ０秒過去の印刷画像用露光パターンＸ’がオンデータか否かを判断する（第２判断）点も実施例４と同様である。また該判断によって、ＢＧ露光用マスクパターンＷを生成する点も実施例４と同様である。
【００６６】
これにより、本実施例によれば、印刷画像データＤとして多値データを採用した場合でも、不要輻射として発生する電磁波の電界強度を低減した画像形成装置を提供することができる。また、印刷画像データＤとして多値データを採用した場合でも、発光素子に印加される電流にオーバーシュート及びアンダーシュートの発生を防止しつつ、不要輻射として発生する電磁波の電界強度を低減した画像形成装置を提供することができる。すなわち本実施例によれば、簡易な構成で不要輻射として発生する電磁波の電界強度を低減することができる。
【００６７】
尚、上記図１１及び図１３の説明においては、印刷画像用露光パターン生成部３０４に階調変換回路を設けるよう説明したが、勿論、印刷画像データ制御部３０１にその機能を持たせても良い。そのようにデータ制御部２０１を変形した場合でも同様の効果を得ることができる。
【実施例６】
【００６８】
上記実施例１乃至４においては、ＢＧ露光用クロック出力部３０５が、入力される印刷画像用クロックｆ０と、クロック変調係数Ｇと、乱数出力回路或いはスイープクロック出力回路からの出力とに基づき、ＢＧ露光用クロックを出力するよう説明してきた。しかしこの形態に限定されるものではない。様々な形態を適用可能である。
【００６９】
例えば、予め印刷画像用クロックｆ０がわかっている場合に、予め上述の各実施例で説明してきたＢＧ露光用クロックの算出を、外部のコンピュータや、データ制御部２０１に演算させておく。そして、例えば、この演算された、ＢＧ露光用クロックの下限値及び上限値の範囲内に含まれるランダムな複数の周波数を、予めメモリ２０３に事前に記憶しておき、ＢＧ露光用クロック出力部３０５がそれらの周波数を順次読み出し出力するようにしても良い。
【００７０】
また、実施例２では、印刷モード毎に、ＢＧ露光用クロックの下限値及び上限値を算出するよう説明したが、これに対しては、ＢＧ露光用クロックの下限値及び上限値の範囲内に含まれるランダムな複数の周波数を印刷モード毎に予め記憶しておけば良い。そして、ＢＧ露光用クロック出力部３０５が、印字モード毎に記憶しておいた下限値及び上限値の範囲内に含まれるランダムな複数の周波数を順次読み出し出力すればよい。尚、ＢＧ露光用クロック出力部３０５による印字モードの識別については、何らかの印字モードを示す信号をＢＧ露光用クロック出力部３０５へ入力し、その入力信号をＢＧ露光用クロック出力部３０５に判定させればよい。例えば、ＢＧ露光用クロック出力部３０５に印刷画像用クロックｆ０を入力し、その周波数の値により、印字モードを判定するようにしてもよい。
【００７１】
また、実施例３では、スイープ拡散した周波数を予め記憶しておき、その周波数を、ＢＧ露光用クロック出力部３０５が順次読み出し出力すればよい。また当然のことながら、実施例４の図８におけるＢＧ露光用クロック出力部３０５についても同様のことがいえる。
【００７２】
［他の実施例］
本実施の形態では４色のカラー画像形成装置を用いて説明しているが、ＢＧ露光を実施する画像形成装置であればカラー画像形成装置に限定するものではない。例えば単色の画像形成装置でも良い。
本実施の形態ではタンデム方式のカラー画像装置を用いて説明しているが、ＢＧ露光を実施する画像形成装置であればタンデム方式に限定するものではない。例えばベルト状の中間転写体を備えたロータリ方式のカラー画像形成装置でも良い。
また、本実施の形態では、ＢＧ露光用クロックの周波数拡散を、ランダム拡散やスイープ拡散により行ったが、不要輻射ノイズが分散されるような周波数拡散であれば、ランダム拡散やスイープ拡散に限定するものではない。
実施例４でＢＧ露光用マスクパターン生成部は時間Ｔ０後又は時間２×Ｔ０前までの区間に印刷画像用露光パターンにオンデータが含まれているか否かを判断している。しかし、レーザスキャナの発光素子の消灯最低確保時間よりも長ければこれに限定するものではない。例えば消灯最低確保時間の２倍先又は前までの区間に印刷画像用露光パターンにオンデータが含まれているか否かを判断しても良い。
以上他の実施例においても、簡易な構成で不要輻射として発生する電磁波の電界強度を低減することができる。
【符号の説明】
【００７３】
２０１      データ制御部
３０１      印刷画像データ制御部
３０２      印刷画像用クロック出力部
３０３      ＢＧ露光データ制御部
３０５      ＢＧ露光用クロック出力部
３０６      ＢＧ露光用露光パターン生成部
３０７      露光パターン制御部
【図１】
0005839838.tif 000002
【図２】
0005839838.tif 000003
【図３】
0005839838.tif 000004
【図４】
0005839838.tif 000005
【図５】
0005839838.tif 000006
【図６】
0005839838.tif 000007
【図７】
0005839838.tif 000008
【図８】
0005839838.tif 000009
【図９】
0005839838.tif 000010
【図１０】
0005839838.tif 000011
【図１１】
0005839838.tif 000012
【図１２】
0005839838.tif 000013
【図１３】
0005839838.tif 000014
【図１４】
0005839838.tif 000015
【図１５】
0005839838.tif 000016