(57)【要約】【課題】部材の固有周波数を精度よく測定する。【解決手段】画像形成装置１０は、書き込みヘッド２３に異なる周波数の振動が各々加えられた状況で記録媒体２８に形成されたサンプル画像６０の画像データを受け付け、画像データによって表されるサンプル画像６０に含まれる線分Ｑの位置ずれ量Ｈを用いた周波数応答特性から、書き込みヘッド２３の固有周波数を測定する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の形成に用いられる部材に異なる周波数の振動が各々加えられた状況で記録媒体に形成された画像の情報を受け付ける受付手段と、
前記受付手段で受け付けた前記画像の情報によって表される前記画像の位置ずれ量を用いた周波数応答特性から、前記部材の固有周波数を測定する測定手段と、
を備える固有周波数測定装置。
【請求項２】
前記画像は、前記部材の長手方向に沿って複数の線分が形成された画像であり、
前記測定手段は、前記部材の長手方向に沿った前記線分の端部における位置ずれ量と、前記線分の中央部における位置ずれ量と、の比率を示す前記周波数応答特性から前記部材の固有周波数を測定する
請求項１記載の固有周波数測定装置。
【請求項３】
前記測定手段は、前記周波数応答特性において、前記比率が他の周波数に比べて大きい周波数を前記部材の固有周波数とする
請求項２に記載の固有周波数測定装置。
【請求項４】
コンピュータを、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載された固有周波数測定装置の測定手段として機能させるための固有周波数測定プログラム。
【請求項５】
記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段に含まれる部材に、設定した周波数の振動を加える加振手段と、
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の固有周波数測定装置と、
を備えた画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成手段によって前記記録媒体に形成された画像における位置ずれ量の周波数応答特性を用いて、予め定めた周波数の範囲に含まれる前記位置ずれ量の総和が小さくなるような目標周波数応答特性を取得し、前記目標周波数応答特性に対応した固有周波数に前記部材の固有周波数が近づくように、前記部材の固有周波数を制御する制御手段を更に備えた
請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記加振手段は、前記部材の温度が低くなるに従い、前記部材に加える振動の周波数を高く設定する
請求項５又は請求項６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、固有周波数測定装置、画像形成装置、及び固有周波数測定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、軸方向両端部の非画像領域に位置決め用ベース部材を有する回転自在に形成された静電潜像保持体と、該静電潜像保持体と対向して、その長手方向が前記軸方向と略平行に延在するように配設され、静電潜像保持体上に光を照射して静電潜像を形成すると共に、前記位置決め用ベース部材のそれぞれと接触する接触部材を有する略箱体状に形成された書き込みヘッドと、該書き込みヘッドと対向し、この書き込みヘッドを弾性部材を介して支持すると共に、該書き込みヘッドに対して移動可能に形成された可動支持部材と、前記書き込みヘッドと前記可動支持部材とで形成される構造体の固有振動数を変更することにより、外乱による加振周波数との共振を回避して前記書き込みヘッドの振動を抑制する振動抑制手段とを備える画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１９５１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
画像形成装置では、例えばモータの駆動力を利用して感光体及び転写器といった部材を駆動すると共に、画像を形成する記録媒体を搬送する。
【０００５】
モータの駆動力を駆動対象に伝達する機構として、例えば歯車（ギア）が使用される場合があるが、ギア同士が噛み合いながら駆動力を伝達する際、噛合振動と呼ばれる振動が発生することがある。
【０００６】
発生する噛合振動の周波数が、形成される画像の品質に影響を与える部材、例えば、感光体を露光して感光体表面に画像の静電潜像を生成するＬＥＤプリントヘッドの固有周波数付近の周波数となる場合、振動によって感光体を露光する光が本来の位置からずれてしまい、画像に濃度ムラ等が発生しやすくなる。
【０００７】
したがって、ＬＥＤプリントヘッドの固有周波数は、噛合振動等、画像形成装置の駆動系統から発生する周波数と重ならないように設計されるが、ＬＥＤプリントヘッドに含まれる部品の寸法公差、組み立て誤差、並びに温度及び湿度等の環境条件によって、ＬＥＤプリントヘッドの固有周波数が変化することがある。
【０００８】
画像形成装置によっては、ＬＥＤプリントヘッドの固有周波数が画像形成装置の駆動系統から発生する周波数と重ならないように、ＬＥＤプリンタの固有周波数を調整する処理が行われるが、そのためには現状のＬＥＤプリントヘッドの固有周波数を測定する必要がある。
【０００９】
本発明は、部材の固有周波数を予め求められた固定値とする場合と比較して、部材の固有周波数を精度よく測定することができる固有周波数測定装置、画像形成装置、及び固有周波数測定プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、画像の形成に用いられる部材に異なる周波数の振動が各々加えられた状況で記録媒体に形成された画像の情報を受け付ける受付手段と、前記受付手段で受け付けた前記画像の情報によって表される前記画像の位置ずれ量を用いた周波数応答特性から、前記部材の固有周波数を測定する測定手段と、を備える。
【００１１】
請求項２記載の発明は、前記画像は、前記部材の長手方向に沿って複数の線分が形成された画像であり、前記測定手段は、前記部材の長手方向に沿った前記線分の端部における位置ずれ量と、前記線分の中央部における位置ずれ量と、の比率を示す前記周波数応答特性から前記部材の固有周波数を測定する。
【００１２】
請求項３記載の発明は、前記測定手段は、前記周波数応答特性において、前記比率が他の周波数に比べて大きい周波数を前記部材の固有周波数とする。
【００１３】
請求項４記載の固有周波数測定プログラムは、コンピュータを、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載された固有周波数測定装置の測定手段として機能させる。
【００１４】
請求項５記載の画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段に含まれる部材に、設定した周波数の振動を加える加振手段と、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の固有周波数測定装置と、を備える。
【００１５】
請求項６記載の発明は、前記画像形成手段によって前記記録媒体に形成された画像における位置ずれ量の周波数応答特性を用いて、予め定めた周波数の範囲に含まれる前記位置ずれ量の総和が小さくなるような目標周波数応答特性を取得し、前記目標周波数応答特性に対応した固有周波数に前記部材の固有周波数が近づくように、前記部材の固有周波数を制御する制御手段を更に備える。
【００１６】
請求項７記載の発明は、前記加振手段は、前記部材の温度が低くなるに従い、前記部材に加える振動の周波数を高く設定する。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１、４、５記載の発明によれば、部材の固有周波数を予め求められた固定値とする場合と比較して、部材の固有周波数を精度よく測定することができる、という効果を有する。
【００１８】
請求項２記載の発明によれば、部材に加える振動の大きさが部材の箇所で変動する状況で測定した部材の固有周波数と比較して、部材の固有周波数を精度よく測定することができる、という効果を有する。
【００１９】
請求項３記載の発明によれば、位置ずれ量の比率が他の周波数に比べて小さい周波数を部材の固有周波数とする場合と比較して、部材の固有周波数を精度よく測定することができる、という効果を有する。
【００２０】
請求項６記載の発明によれば、位置ずれ量の最大値を低下させる周波数応答特性を目標周波数応答特性とする場合と比較して、部材の振動を抑制することができる。
【００２１】
請求項７記載の発明によれば、部材に加える振動の周波数の範囲を限定しない場合と比較して、部材の固有周波数を精度よく測定することができる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】画像形成装置の概略構成例を示す図である。
【図２】可動支持部材がＬＥＤプリントヘッドに対して基準位置から離隔した場合の書き込みヘッドの一例を示す図である。
【図３】可動支持部材が基準位置にある書き込みヘッドの一例を示す図である。
【図４】可動支持部材がＬＥＤプリントヘッドに対して基準位置から近接した場合の書き込みヘッドの一例を示す図である。
【図５】画像形成装置の電気系統の要部構成例を示す図である。
【図６】固有周波数測定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図７】サンプル画像の一例を示す図である。
【図８】位置ずれ量の算出例を示す図である。
【図９】位置ずれ量の周波数特性の一例を示す図である。
【図１０】位置ずれ比の周波数応答特性の一例を示す図である。
【図１１】位置ずれ量の基準周波数特性の一例を示す図である。
【図１２】固有周波数の調整例の説明に用いられる模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、開示の技術を実施するための形態例を詳細に説明する。なお、作用又は機能が同じ働きを担う構成要素及び処理には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明を省略する。
【００２４】
まず、開示の技術に係る画像形成装置１０の概略構成について、図１を参照して説明する。
【００２５】
図１に示すように、画像形成装置１０は、帯電後に光を照射することにより表面に静電潜像が形成される感光体２１を備える。感光体２１の周囲には、感光体２１の表面を帯電する帯電装置２２と、感光体２１に光を照射して表面に静電潜像を形成する書き込みヘッド２３と、感光体２１に形成された静電潜像にトナーを付着し、静電潜像を現像する現像装置２４が配置される。また、感光体２１と対向する位置に、記録媒体２８を挟んで感光体２１との間に電界を印加し、記録媒体２８に感光体２１の表面に形成されたトナー画像を転写する転写ロール２６と、トナー画像の転写後に感光体２１に残留するトナーを除去するクリーニング装置２９とを備えている。
【００２６】
そして、感光体２１と転写ロール２６との対向部（ニップ部）の上流側から記録媒体２８を供給するようになっており、下流側には記録媒体２８上に転写されたトナー画像を加熱し、記録媒体２８に圧着する定着装置５０ が設けられている。
【００２７】
ここで、感光体２１には、矢印方向に回転する金属製ドラムの表面に有機感光材料、アモルファスセレン系感光材料、アモルファスシリコン系感光材料等を含む感光体層を形成したものが用いられる。また、帯電装置２２には、例えばコロナ放電を発生するスコロトロンが用いられる。
【００２８】
画像形成装置１０において、書き込みヘッド２３は、画像の幅方向（感光体２１の軸方向）の最大画素数に対応する数の発光素子(Light Emitting Diode:LED)を有するＬＥＤプリントヘッド（ＬＥＤアレイ）を備え、画像信号に基づいて点滅する露光光を発生し、これにより感光体２１の表面に静電潜像を形成する。なお、静電潜像とは、例えば光の当たった部分の感光体２１の表面電位が低下することで、光の当たっていない部分の表面電位との電位差によって表される電位画像のことである。
【００２９】
また、現像装置２４は、着色粒子であるトナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤をハウジング３１内に収容し、現像ロール３２に二成分現像剤を付着させ、現像ロール３２に現像バイアス電源２５からの現像バイアスを印加することで、例えば負極に帯電したトナーで静電潜像を現像し、感光体２１にトナー画像を生成する。
【００３０】
更に、転写ロール２６は、例えば感光体２１に接触して配置され、転写バイアス電源２７によって感光体２１上のトナー画像が引き付けられる方向の転写バイアスが転写ロール２６に印加されることで、感光体２１上のトナー画像が記録媒体２８に転写される。
【００３１】
記録媒体２８に転写されずに感光体２１に残留したトナーは、例えばドクターブレード式のクリーニング装置２９によって感光体２１から除去される。更に、定着装置５０は、加熱ロール５１及び加圧ロール５２を含み、加熱ロール５１と加圧ロール５２との間隙部に記録媒体２８を挟みこみながら搬送することにより、トナー画像を記録媒体２８に定着させる。
【００３２】
以上の画像形成動作は、制御部３０によって制御される。なお、制御部３０は受付部４０に接続され、受付部４０を経由して、画像形成動作に係る各種情報、画像形成装置１０の利用者による画像形成装置１０への指示、及び画像形成装置１０で形成する画像の画像データ等を受け付ける。
【００３３】
図１では、感光体２１から記録媒体２８に画像を直接形成する画像形成装置１０の例を示した。しかし、画像の形成方式はこれに限られず、例えば感光体２１に形成されたトナー画像を中間転写ベルトに一度転写した後、中間転写ベルトに転写されたトナー画像を記録媒体２８に転写する、いわゆる中間転写方式を用いてもよい。
【００３４】
なお、帯電装置２２、感光体２１、書き込みヘッド２３、現像装置２４、現像バイアス電源２５、転写ロール２６、転写バイアス電源２７、及びクリーニング装置２９は、記録媒体２８に画像を形成する画像形成ユニット２０の構成要素であり、画像形成ユニット２０は画像形成手段の一例である。
【００３５】
また、画像形成装置１０は、プロセスカラーと呼ばれるイエロー、マゼンダ、シアン、及びブラックのトナー画像を形成する画像形成ユニット２０を各々備え、カラー画像を形成するものであってもよい。
【００３６】
次に、書き込みヘッド２３の概略構成について、図２〜図４を参照しながら説明する。
【００３７】
図２〜図４は、書き込みヘッド２３に含まれるＬＥＤプリントヘッド２３Ｌと、可動支持部材２３Ｍとの位置関係の一例を模式的に表した図である。
【００３８】
そのうち図２は、可動支持部材２３Ｍが、ＬＥＤプリントヘッド２３Ｌに対して基準位置から離隔（下降）した場合の状態を示す図である。図３は可動支持部材２３Ｍが基準位置にある場合の状態を示す図である。図４は、可動支持部材２３Ｍが、ＬＥＤプリントヘッド２３Ｌに対して基準位置から近接（上昇）した場合の状態を示す図である。
【００３９】
なお、説明の便宜上、図３及び図４では図２における感光体２１を省略しているが、図２と同じ位置に感光体２１が存在する。
【００４０】
図２に示すように、軸方向両端部の非画像領域に位置決め用ベース部材２１ｂが形成されている感光体２１には、感光体２１と対向し、感光体２１の軸方向と略平行に延在するＬＥＤプリントヘッド２３Ｌが配置される。また、ＬＥＤプリントヘッド２３Ｌを挟んで感光体２１の反対側には、複数の弾性部材Ｓ（例えばバネＳ1〜Ｓ5）を介して、ＬＥＤプリントヘッド２３Ｌを支持すると共に、ＬＥＤプリントヘッド２３Ｌの長手方向と略直交する方向（図２における上下方向）に移動可能に形成された軸方向に延在する可動支持部材２３Ｍ が配置される。
【００４１】
ＬＥＤプリントヘッド２３Ｌは、略箱体状のハウジングを有し、感光体２１と対向する対向面２３ｓに図示しないＬＥＤアレイが配置され、感光体２１の位置決め用ベース部材２１ｂに対応する領域には、位置決め用ベース部材２１ｂと接触する位置決め用の接触ピン２３ｐが軸方向両端部に各々配置される。
【００４２】
また、可動支持部材２３Ｍは、ＬＥＤプリントヘッド２３Ｌの感光体２１側の対向面２３ｓと反対側の面２３ｗ と対向するように配置された板状部材であり、可動支持部材２３ＭとＬＥＤプリントヘッド２３Ｌとは、軸方向両端部において、バネ定数及び全長が同じバネＳ1及びＳ2によってそれぞれ接続されている。そして、ＬＥＤプリントヘッド２３Ｌは、バネＳ1及びＳ2によって感光体２１に対して押し付けられるように取り付けられている。更に、バネＳ1及びＳ2の間には、例えばバネＳ3〜Ｓ5が軸方向に沿って取り付けられている。なお、可動支持部材２３Ｍに取り付けられるバネの数は一例であり、バネの数を５本より多く取り付けても、少なく取り付けてもよい。
【００４３】
バネＳ3〜Ｓ5は、例えばバネＳ1、Ｓ2とは異なる全長を有し、バネＳ1〜Ｓ5 に対応するそれぞれの全長をＬ1〜Ｌ5とすると、Ｌ1＝Ｌ2＞Ｌ3＞Ｌ4＝Ｌ5のような関係を有する複数のバネが取り付けられている。なお、バネＳ1〜Ｓ5の長さは一例であり、どのような長さのバネＳ1〜Ｓ5を用いてもよい。
【００４４】
更に、可動支持部材２３Ｍの底面は偏心軸Ｃ0を有するカム部材Ｃに接触し、カム部材Ｃに設けられた図示しない駆動レバーを図示しないモータで回転駆動することにより、可動支持部材２３ＭがＬＥＤプリントヘッド２３Ｌに対して、近接又は離隔する方向に移動する。
【００４５】
なお、カム部材Ｃの駆動は、画像形成装置１０の利用者が図示しない駆動レバーを手動で駆動するように構成してもよい。
【００４６】
このように、カム部材Ｃの駆動により、ＬＥＤプリントヘッド２３Ｌに接触するバネの数、及びバネＳ1〜Ｓ５によるＬＥＤプリントヘッド２３Ｌの押下力が変化することで、書き込みヘッド２３の固有周波数が変化することになる。
【００４７】
以降では、書き込みヘッド２３の固有周波数を測定し、書き込みヘッド２３の固有周波数が、画像形成装置１０の画像形成動作によって書き込みヘッド２３に伝達される周波数と異なるようにカム部材Ｃを駆動する画像形成装置１０について説明する。
【００４８】
図５は、画像形成装置１０における電気系統の要部構成例を示す図である。
【００４９】
画像形成装置１０は、画像形成装置１０の画像形成動作を制御する制御部３０にＣＰＵ(Central Processing Unit)４２を備える。また、画像形成装置１０は、各種プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ(Read Only Memory)４４、及びＣＰＵ４２による各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ(Random Access Memory)４６を備える。
【００５０】
ＣＰＵ４２、ＲＯＭ４４、及びＲＡＭ４６は、画像形成装置１０のバス４８で互いに接続される。また、バス４８には、画像形成ユニット２０、定着装置５０、及び受付部４０としての受付装置７０が接続される。
【００５１】
なお、バス４８に接続される部材等はこれらの部材に限られず、例えば画像形成装置１０内部の温度を検出する図示しない温度計、図示しない通信回線と接続する通信デバイス、及び画像形成装置１０の動作状態等を利用者に通知する液晶ディスプレイ等の出力デバイスを接続してもよい。
【００５２】
このように、画像形成装置１０の制御部３０は、ＣＰＵ４２、ＲＯＭ４４、及びＲＡＭ４６を備えるコンピュータとして実現される。
【００５３】
次に、図６を参照して、画像形成装置１０の作用について説明する。図６は、ＣＰＵ４２で画像形成処理を開始する前に、ＣＰＵ４２によって実行される固有周波数測定処理の流れの一例を示すフローチャートである。固有周波数測定処理を実行する固有周波数測定プログラムは、例えばＲＯＭ４４に予め記憶されている。
【００５４】
まず、ステップＳ１０において、制御部３０は画像形成ユニット２０を制御して、書き込みヘッド２３の固有周波数の測定に使用するサンプル画像６０を記録媒体２８に形成する。
【００５５】
図７は、ステップＳ１０で形成するサンプル画像６０の一例を示す図である。図７に示すように、サンプル画像６０は、書き込みヘッド２３の長手方向、すなわちＬＥＤプリントヘッド２３Ｌの長手方向に沿って形成された複数の線分Ｑを含む画像である。このように複数の線分Ｑが予め定めた方向に並べられた画像は、ラダーパターンと呼ばれることがある。
【００５６】
制御部３０は、サンプル画像６０の形成中に異なる周波数の振動が書き込みヘッド２３に順次加えられるように、現像ロール３２、又は定着装置５０の加熱ロール５１及び加圧ロール５２等を駆動する図示しないモータの速度を変動させ、ギアの噛み合いによる噛合振動等、駆動力の伝達経路で発生する振動の周波数を変化させる。
【００５７】
このように制御部３０でモータの速度を制御することで、異なる周波数の振動が加えられた状況下で形成された線分Ｑが含まれるサンプル画像６０が得られる。
【００５８】
図７の例では、領域Ｒ1〜Ｒ7で示した７つの領域毎に、異なる周波数の振動が加えられた状況下で形成された線分Ｑが含まれる。
【００５９】
具体的には、領域Ｒ1は、周波数ｆ1の振動が加えられた状況下で形成された線分Ｑを含み、領域Ｒ2は、周波数ｆ2の振動が加えられた状況下で形成された線分Ｑを含む。また、領域Ｒ3は、周波数ｆ3の振動が加えられた状況下で形成された線分Ｑを含み、領域Ｒ4は、周波数ｆ4の振動が加えられた状況下で形成された線分Ｑを含む。更に、領域Ｒ5は、周波数ｆ5の振動が加えられた状況下で形成された線分Ｑを含み、領域Ｒ6は、周波数ｆ6の振動が加えられた状況下で形成された線分Ｑを含み、領域Ｒ7は、周波数ｆ7の振動が加えられた状況下で形成された線分Ｑを含む。
【００６０】
なお、周波数ｆ1〜ｆ7は予め定めた周波数である必要はなく、互いの周波数が異なればどのような周波数であってもよい。また、振動の発生源として、異なる周波数の振動を発生させる振動装置を画像形成装置１０に設置してもよいが、画像形成動作に用いられる既存のモータの速度を制御して振動を発生させた方が、振動装置を設置するスペースを節約できる分、画像形成装置１０の小型化が図りやすくなると共に、振動装置が不要になるため、画像形成装置１０の製品コストが低減する。
【００６１】
このように画像形成装置１０に含まれるモータは、書き込みヘッド２３に振動を加える加振手段の一例である。なお、書き込みヘッド２３に加えられる振動の周波数のことを「加振周波数」という。
【００６２】
また、書き込みヘッド２３等の部材の剛性は、温度の変化に伴って変動することが知られている。例えば、温度が低くなるにつれて書き込みヘッド２３の剛性が高くなり、それに伴い書き込みヘッド２３の固有周波数も高くなる傾向が見られる。
【００６３】
したがって、制御部３０は、画像形成装置１０内部の温度を検出する図示しない温度計から温度情報を取得し、画像形成装置１０内部の温度が低くなるに従って、書き込みヘッド２３に加える振動の周波数範囲の下限値が高くなるようにモータの速度を制御してもよい。
【００６４】
これは、書き込みヘッド２３に加える振動の周波数範囲に書き込みヘッド２３の固有周波数が含まれない場合、当該周波数範囲に書き込みヘッド２３の固有周波数が含まれる場合と比較して、書き込みヘッド２３の固有周波数をサンプル画像６０から精度よく測定することが困難になるためである。
【００６５】
画像形成装置１０の利用者は、ステップＳ１０で形成したサンプル画像６０を、光学的に読み取った画像の情報をデータに変換するスキャナ装置等の画像読み取り装置で読み取る。
【００６６】
なお、画像形成装置１０の感光体２１に対向する位置に、感光体２１に形成されたサンプル画像６０を読み取る読み取りセンサを設置し、当該読み取りセンサでサンプル画像６０を読み取ってもよい。この場合、サンプル画像６０は記録媒体２８に形成されないため、記録媒体２８の節約が図られることになる。
【００６７】
しかしながら、開示の技術に係る画像形成装置１０のように、サンプル画像６０を記録媒体２８に形成し、画像形成装置１０と異なる画像読み取り装置でサンプル画像６０を読み取った方が、振動装置の設置に係る状況と同じく、画像形成装置１０の小型化及び低コスト化が図りやすくなる。また、サンプル画像６０を記録媒体２８に形成することによって、サンプル画像６０を画像形成装置１０の利用者の目で確認することが容易となるため、画像形成装置１０における画像形成障害の有無等、形成される画像の品質の確認が容易となる。
【００６８】
画像読み取り装置で読み取ったサンプル画像６０の画像データは、例えば通信回線、若しくはＵＳＢ(Universal Serial Bus)メモリ及びメモリカード等の可搬型記憶媒体を介して受付装置７０で受け付けられる。すなわち、受付装置７０は受付手段の一例である。
【００６９】
ステップＳ２０において、制御部３０は、サンプル画像６０の画像データを受付装置７０で受け付けたか否かを判定し、否定判定の場合には、サンプル画像６０の画像データを受け付けるまでステップＳ２０の処理を実行して、画像データの受け付けを確認する。一方、ステップＳ２０の判定処理が肯定判定の場合には、ステップＳ３０に移行する。
【００７０】
ステップＳ３０において、制御部３０は、ステップＳ２０で受け付けたサンプル画像６０の画像データを読み込み、例えばＲＡＭ４６の予め定めた領域に記憶する。
【００７１】
ステップＳ４０において、制御部３０は、ステップＳ３０でＲＡＭ４６に記憶したサンプル画像６０の画像データを参照し、線分Ｑの位置ずれ量Ｈを加振周波数毎に検出する。
【００７２】
図８は、特定の領域Ｒn（ｎは１〜７の整数）における線分Ｑの位置ずれ量Ｈの検出方法を説明した図である。図８に示すように、制御部３０は、サンプル画像６０の画像データを参照し、書き込みヘッド２３に振動を加えなった場合に記録媒体２８に形成される仮想の線分である基準線分Ｑaと、線分Ｑとの端部３６における差分、及び基準線分Ｑaと、線分Ｑとの中央部３４における差分を領域Ｒn毎に算出する。
【００７３】
以降、端部３６における基準線分Ｑaと、線分Ｑとの差分を位置ずれ量Ｈ1、中央部３４における基準線分Ｑaと、線分Ｑとの差分を位置ずれ量Ｈ2ということにする。また、位置ずれ量Ｈ1、Ｈ2を区別して表す必要がない場合には、位置ずれ量Ｈ1、Ｈ2を総称して位置ずれ量Ｈということにする。
【００７４】
なお、基準線分Ｑaの位置は、例えば画像形成装置１０の実機による実験や画像形成装置１０の設計仕様に基づくコンピュータシミュレーション等により予め求められており、ＲＯＭ４４に予め記憶されているものとする。また、線分Ｑの一方の端部３６に代えて、線分Ｑの他方の端部で位置ずれ量Ｈ1を算出してもよいことは言うまでもない。
【００７５】
また、１つの領域Ｒnに複数の線分Ｑが含まれる場合、各々の線分Ｑにおける位置ずれ量Ｈ1、Ｈ2の平均値、最大値、又は最小値等の要約統計量の何れかを、当該領域Ｒnにおける線分Ｑの位置ずれ量Ｈ1、Ｈ2とすればよい。
【００７６】
制御部３０は、サンプル画像６０において、例えば１つの領域Ｒnに決められた数の線分Ｑを形成するように画像形成ユニット２０を制御するため、何れの線分Ｑがどの領域Ｒnに含まれる線分Ｑであるかは自明である。
【００７７】
ステップＳ５０において、制御部３０は、ステップＳ４０で検出した線分Ｑの位置ずれ量Ｈに対して高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform：FFT)を行い、書き込みヘッド２３に加振周波数を加えた場合における位置ずれ量Ｈの周波数特性を算出する。
【００７８】
図９は、例えばステップＳ５０で算出した位置ずれ量Ｈ2の周波数特性の一例を示す図である。図９の横軸は周波数を表し、縦軸は位置ずれ量Ｈを表す。なお、位置ずれ量Ｈ1の周波数特性も図９と同じ形式で表される。
【００７９】
ステップＳ６０において、制御部３０は、ステップＳ５０で算出した位置ずれ量Ｈ1、Ｈ2の周波数特性を用いて、端部３６の位置ずれ量Ｈ1に対する中央部３４の位置ずれ量Ｈ2の比率、すなわち位置ずれ比（Ｈ2／Ｈ1）を周波数毎に算出して、図１０に示すような周波数応答特性を算出する。なお、図１０の横軸は周波数を表し、縦軸は位置ずれ比（Ｈ2／Ｈ1）を表す。
【００８０】
そして、制御部３０は、位置ずれ比が最も大きくなる周波数を書き込みヘッド２３の固有周波数として測定する。なお、位置ずれ比としてＨ1／Ｈ2を用いてもよく、この場合、制御部３０は、位置ずれ比が最も小さくなる周波数を書き込みヘッド２３の固有周波数として測定する。
【００８１】
書き込みヘッド２３の固有周波数に近い加振周波数が書き込みヘッド２３に加えられ、この際、例えば図２に示したように、ＬＥＤプリントヘッド２３Ｌの中央部がバネＳ3で支えられていない場合には、線分Ｑの中央部３４における位置ずれ量Ｈ2が最も大きくなると考えられる。一方、線分Ｑの端部３６における位置ずれ量Ｈ1は、加振周波数を変化させたとしても、位置ずれ量Ｈ2に比べて位置ずれ量の変化が少ない傾向がみられる場合がある。
【００８２】
したがって、制御部３０は、位置ずれ比ではなく、例えば位置ずれ量Ｈ2が最も大きくなる周波数を固有周波数としてもよい。
【００８３】
ステップＳ１０〜Ｓ６０の各処理によって、制御部３０は、書き込みヘッド２３の固有周波数を測定する。したがって、制御部３０は部材の固有周波数を測定する測定手段の一例でもある。
【００８４】
ステップＳ７０において、制御部３０は、ステップＳ６０で算出した書き込みヘッド２３の固有周波数が書き込みヘッド２３の設計上の固有周波数になるように、カム部材Ｃに設けられた図示しない駆動レバーを回転させるモータの回転量を制御して、ＬＥＤプリントヘッド２３Ｌを支持する可動支持部材２３Ｍの位置を調整する。
【００８５】
画像形成装置１０の開発者は、画像形成動作時に発生する振動源及び振動伝達経路の特性を考慮して、書き込みヘッド２３の位置ずれ量が最も少なくなるように、書き込みヘッド２３の固有周波数を設計している。
【００８６】
したがって、書き込みヘッド２３の固有周波数を設計上の固有周波数とすることによって、書き込みヘッド２３の位置ずれが設計上の位置ずれ量、すなわち最小限の位置ずれ量に抑えられることになる。
【００８７】
なお、図示しない駆動レバーを回転させるモータの回転量と、書き込みヘッド２３の固有周波数との対応関係は、例えば画像形成装置１０の実機による実験や画像形成装置１０の設計仕様に基づくコンピュータシミュレーション等により予め求められており、ＲＯＭ４４に予め記憶されている。
【００８８】
書き込みヘッド２３の位置ずれ量Ｈを抑制する方法は、上述した書き込みヘッド２３の固有周波数を設計上の固有周波数に調整する方法に限られない。
【００８９】
例えば、予め取得しておいた画像形成装置１０の通常時の画像形成動作における書き込みヘッド２３の位置ずれ量Ｈの周波数特性（基準周波数特性）と、ステップＳ６０で算出した周波数応答特性とを用いて、予め定めた周波数の範囲に含まれる周波数毎の位置ずれ量Ｈ、例えば位置ずれ量Ｈ2の総和が最小になるような目標周波数応答特性を算出し、書き込みヘッド２３の固有周波数が目標周波数応答特性に対応した固有周波数となるように、書き込みヘッド２３の固有周波数を調整するようにしてもよい。
【００９０】
ここで、通常時の画像形成動作とは、画像を形成する際、ステップＳ１０のように意図的にモータの速度を変動し、駆動力の伝達経路で発生する振動の大きさを変化させるようなことはせずに、画像を形成する動作をいう。
【００９１】
なお、ＲＯＭ４４には、書き込みヘッド２３の基準周波数特性が予め記憶されているものとする。書き込みヘッド２３の基準周波数特性は、画像形成装置１０の実機による実験や画像形成装置１０の設計仕様に基づくコンピュータシミュレーション等により、予め取得される。
【００９２】
図１１は、書き込みヘッド２３の基準周波数特性の一例を示す図であり、図１１の横軸は周波数を表し、縦軸は例えば線分Ｑの位置ずれ量Ｈ2を表す。なお、図１１の“Ｗ”で示される領域は、書き込みヘッド２３の共振周波数領域Ｗを表す。
【００９３】
画像形成装置１０に含まれる書き込みヘッド２３等の部材は、固有周波数と同じ周波数を有する振動が加えられた場合に最も位置ずれ量Ｈ2が大きくなるが、固有周波数を含む予め定めた範囲、すなわち共振周波数領域Ｗの周波数を有する振動が加えられた場合にも、画像の品質に与える影響が無視できない程度に位置ずれ量Ｈ2が大きくなることがある。
【００９４】
一方、ステップＳ６０で算出した周波数応答特性は、特定の固有周波数を有する書き込みヘッド２３の各周波数に対する振動の応答度合いを表している。
【００９５】
したがって、ステップＳ６０で算出した周波数応答特性における、各周波数の位置ずれ比Ｇbと、ステップＳ６０で算出した周波数応答特性の固有周波数を調整して周波数応答特性を移動させた場合における、各周波数の位置ずれ比Ｇcとの比率（応答倍率）から、固有周波数を調整した後の共振周波数領域Ｗにおける各周波数の位置ずれ量Ｈが得られる。
【００９６】
図１２は、図１１に示した書き込みヘッド２３の基準周波数特性、及びステップＳ６０で算出した書き込みヘッド２３の周波数応答特性（算出周波数応答特性３８Ａ）の一例を示す図である。
【００９７】
ここで、基準周波数特性で表される周波数ｆｒ２における位置ずれ量をＨaとする。また、算出周波数応答特性３８Ａで表される周波数ｆｒ２における位置ずれ比をＧb、算出周波数応答特性３８Ａを横軸に沿って図１２の左方向に移動させた場合の算出周波数応答特性を表す移動周波数応答特性３８Ｂの周波数ｆｒ２における位置ずれ比をＧcとする。
【００９８】
この場合、周波数ｆｒ２における位置ずれ比の応答倍率は（Ｇc／Ｇb）となることから、算出周波数応答特性３８Ａを移動周波数応答特性３８Ｂまで移動させた後の周波数ｆｒ２の位置ずれ量Ｈは（Ｈa・Ｇc／Ｇb）で表される。なお、“・”は乗算を表す算術記号である。
【００９９】
このように制御部３０は、算出周波数応答特性３８Ａを図１２の左方向及び右方向に順次移動し、算出周波数応答特性３８Ａを移動する毎に、共振周波数領域Ｗに含まれる周波数毎の応答倍率に基づいて各周波数における位置ずれ量Ｈを算出する。そして、制御部３０は、共振周波数領域Ｗに含まれる各周波数における位置ずれ量Ｈの総和が最小となるような移動周波数応答特性３８Ｂを目標周波数応答特性として取得する。そして、制御部３０は、目標周波数応答特性において位置ずれ量Ｈが最も大きくなる周波数を固有周波数として算出し、書き込みヘッド２３の固有周波数が目標周波数応答特性で表される固有周波数になるように、書き込みヘッド２３のカム部材Ｃに設けられた図示しない駆動レバーを回転させるモータの回転量を制御すればよい。
【０１００】
このように開示の技術に係る画像形成装置１０によれば、異なる周波数の振動が順次加えられる状況下で形成した複数の線分Ｑを含むサンプル画像６０を読み取り、線分Ｑの位置ずれ量Ｈを加振周波数毎に検出する。そして、画像形成装置１０は、位置ずれ量Ｈの周波数応答特性から書き込みヘッド２３の固有周波数を算出し、書き込みヘッド２３の位置ずれ量Ｈが最も小さくなるように、書き込みヘッド２３の固有周波数を調整する。
【０１０１】
したがって、書き込みヘッド２３の固有周波数を予め求められた固定値とする場合と比較して、書き込みヘッド２３の固有周波数が精度よく測定されることになる。
【０１０２】
以上、実施の形態を用いて開示の技術について説明したが、開示の技術は実施の形態に記載の範囲には限定されない。開示の技術の要旨を逸脱しない範囲で実施の形態に多様な変更又は改良を加えることができ、当該変更又は改良を加えた形態も開示の技術の技術的範囲に含まれる。例えば、開示の技術の要旨を逸脱しない範囲で処理の順序を変更してもよい。
【０１０３】
実施の形態では書き込みヘッド２３を例にして、固有周波数の測定、及び固有周波数の調整に関する説明を行ったが、固有周波数の測定処理、及び調整処理を、書き込みヘッド２３以外の部材に適用してもよいことは言うまでもない。
【０１０４】
また、実施の形態では、一例として制御部３０における固有周波数測定処理をソフトウエアで実現する形態について説明したが、例えば図６に示したフローチャートと同等の処理をハードウエアで処理させるようにしてもよい。この場合、制御部３０における処理をソフトウエアで実現する場合に比べて、処理の高速化が図られる。
【０１０５】
また、実施の形態では、固有周波数測定プログラムがＲＯＭ４４にインストールされている形態を説明したが、これに限定されるものではない。開示の技術に係る固有周波数測定プログラムを、コンピュータ読取可能な記憶媒体に記録された形態で提供してもよい。例えば、開示の技術に係る固有周波数測定プログラムを、ＣＤ(Compact Disc)−ＲＯＭ、及びＤＶＤ(Digital Versatile)−ＲＯＭ等の光ディスクに記録された形態、又はＵＳＢメモリ及びメモリカード等の可搬型記憶媒体に記録された形態で提供してもよい。また、開示の技術に係る固有周波数測定プログラムを、フラッシュメモリ等の半導体メモリ等に記録された形態で提供してもよい。また、画像形成装置が通信回線に接続されている場合、開示の技術に係る固有周波数測定プログラムを、通信回線を通じて提供してもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１０・・・画像形成装置、２０・・・画像形成ユニット、２１・・・感光体、２２・・・帯電装置、２３・・・書き込みヘッド、２３Ｌ・・・ＬＥＤプリントヘッド、２３Ｍ・・・可動支持部材、２４・・・現像装置、２５・・・現像バイアス電源、２６・・・転写ロール、２７・・・転写バイアス電源、２８・・・記録媒体、２９・・・クリーニング装置、３０・・・制御部、３１・・・ハウジング、３２・・・現像ロール、３４・・・（線分の）中央部、３６・・・（線分の）端部、３８Ａ・・・算出周波数応答特性、３８Ｂ・・・移動周波数応答特性、４０・・・受付部、４２・・・ＣＰＵ、４４・・・ＲＯＭ、４６・・・ＲＡＭ、４８・・・バス、５０・・・定着装置、５１・・・加熱ロール、５２・・・加圧ロール、６０・・・サンプル画像、７０・・・受付装置、Ｈ・・・位置ずれ量、Ｑ・・・線分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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