(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
光ビームを照射する光源を含み、前記光源が照射した前記光ビームを主走査方向に走査させて、前記感光体に主走査ラインを描画することを、カラー表現に用いる複数の色毎に実行する露光部と、
前記光源に照射させる前記光ビームの光量を示す周期性のパルス信号を生成することを、前記複数の色毎に実行するパルス生成部と、
前記パルス生成部が生成した前記パルス信号をＣＲフィルターからなるローパルフィルタで平滑化して、アナログ信号を生成することを、前記複数の色毎に実行する平滑部と、
前記平滑部が生成した前記アナログ信号を基にして、前記光源の駆動電流を生成することを、前記複数の色毎に実行する駆動電流生成部と、
前記感光体に描画される前記主走査ラインの書き出し開始の位置を前記複数の色どうしで揃えるために、前記主走査ラインが有効画像として扱われる有効画像期間が開始するタイミングを設定することを、前記複数の色毎に実行するタイミング設定部と、
前記アナログ信号に発生するリップルの影響により副走査方向に沿って延びる筋状のノイズが画像に表れることを防止するために、前記複数の色のそれぞれについて、前記タイミング設定部に設定された前記タイミングを基準とした場合の前記パルス信号の位相が、前記複数の色において１／４周期ずつ互いに異なる前記パルス信号を生成することを、前記パルス生成部に命令する照射制御部と、を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記主走査方向に走査される前記光ビームを、予め定められた位置で受光し、ＢＤ信号を出力するＢＤセンサーと、
前記複数の色のそれぞれについて、前記ＢＤ信号と同期させて前記有効画像期間の計測を開始する有効画像期間計測部と、を備え、
前記タイミング設定部は、前記ＢＤ信号の発生から前記有効画像期間の開始までの期間を変えることにより、前記主走査ラインの書き出し開始の位置を前記複数の色どうしで揃える請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記感光体及び前記露光部は、それぞれ、複数あり、
複数の前記感光体は、タンデムに配置され、前記複数の色の中から割り当てられた色用の主走査ラインが描画され、
複数の前記露光部は、前記複数の色の中から割り当てられた色用の主走査ラインを、同じ色が割り当てられている前記感光体に描画する請求項１又は２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、静電潜像を形成するための光ビームを照射する光源の駆動電流を、光ビームの光量を示す周期性のパルス信号を平滑して生成されたアナログ信号を基にして生成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像の形成は、画像データで示される画像の静電潜像を感光体ドラムに形成する工程、その静電潜像にトナーを供給してトナー画像を形成する工程、トナー画像を用紙に転写する工程、及び、用紙に転写されたトナー画像を用紙に定着する工程を含む。
【０００３】
静電潜像を形成する工程では、光源を発光制御することにより光源から照射された光ビームを、ポリゴンミラーで偏向して、回転する感光体ドラムに主走査ラインを描画することを繰り返して、感光体ドラムに静電潜像を形成する。
【０００４】
光源の駆動電流の大きさを固定にして主走査ラインを感光体ドラムに描画すると、感光体ドラムに照射された光ビームの光量(言い換えれば、強度)は、感光体ドラム上の位置に応じて異なる。この原因として、感光体ドラムとポリゴンミラーとの距離が、感光体ドラムの中央部と両端部とで異なること(ポリゴンミラーと感光体ドラムの中央部との距離は、ポリゴンミラーと感光体ドラムの両端部との距離より短い)や、ポリゴンミラーと感光体ドラムとの間に配置された集光レンズの光学特性等が挙げられる。
【０００５】
感光体ドラムに照射された光ビームの光量が、感光体ドラム上の位置に応じて異なると、画像の濃度にムラが生じる。
【０００６】
そこで、感光体ドラムに照射された光ビームの光量が、感光体ドラム上で一定になるように、主走査中に光源の駆動電流の大きさを調整している。例えば、主走査ラインを複数の領域(ブロック)に分割し、光源に照射させる光ビームの光量を領域毎に示すＰＷＭ(Pulse Width Modulation)信号を生成し、このＰＷＭ信号を平滑して、光ビームの光量に対応する大きさのアナログ信号を生成し、このアナログ信号を基にして光源の駆動電流の大きさを調整する技術が提案されている(例えば、特許文献１、特許文献２参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２６２５０９号公報
【特許文献２】特開２００９−２６２３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＰＷＭ信号を平滑してアナログ信号を生成すると、ＰＷＭ信号の位相に対応して、アナログ信号にリップルが発生する。リップルはモノクロ画像、カラー画像を問わず、画質低下の原因になることがある。
【０００９】
ＰＷＭ信号を平滑する回路がＣＲフィルターからなるローパスフィルターの場合、ＣＲフィルターの時定数を大きくすれば、アナログ信号にリップルが発生することを防止できる。しかし、時定数を大きくすれば、ＣＲフィルターにＰＷＭ信号が入力されてアナログ信号を出力するまでの応答時間が長くなり、これは光ビームの光量の制御の遅延となる。従って、ＣＲフィルターの時定数を大きくすることには限界がある。
【００１０】
本発明の目的は、静電潜像を形成するための光ビームを照射する光源の駆動電流の基になり、パルス信号を平滑して生成されるアナログ信号にリップルが発生しても、それによる画質の低下を防止することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する本発明の一局面に係る画像形成装置は、感光体と、光ビームを照射する光源を含み、前記光源が照射した前記光ビームを主走査方向に走査させて、前記感光体に主走査ラインを描画することを、カラー表現に用いる複数の色毎に実行する露光部と、前記光源に照射させる前記光ビームの光量を示す周期性のパルス信号を生成することを、前記複数の色毎に実行するパルス生成部と、前記パルス生成部が生成した前記パルス信号をＣＲフィルターからなるローパルフィルタで平滑化して、アナログ信号を生成することを、前記複数の色毎に実行する平滑部と、前記平滑部が生成した前記アナログ信号を基にして、前記光源の駆動電流を生成することを、前記複数の色毎に実行する駆動電流生成部と、前記感光体に描画される前記主走査ラインの書き出し開始の位置を前記複数の色どうしで揃えるために、前記主走査ラインが有効画像として扱われる有効画像期間が開始するタイミングを設定することを、前記複数の色毎に実行するタイミング設定部と、前記アナログ信号に発生するリップルの影響により副走査方向に沿って延びる筋状のノイズが画像に表れることを防止するために、前記複数の色のそれぞれについて、前記タイミング設定部に設定された前記タイミングを基準とした場合の前記パルス信号の位相が、前記複数の色において１／４周期ずつ互いに異なる前記パルス信号を生成することを、前記パルス生成部に命令する照射制御部と、を備える。
【００１２】
本発明の一局面に係る画像形成装置は、静電潜像を形成するための光ビームを照射する光源の駆動電流について、光ビームの光量を示す周期性のパルス信号を平滑して生成されたアナログ信号を基にして生成する技術を前提とする。本発明者によれば、アナログ信号に発生するリップルの影響により、各主走査ラインの描画に周波数及び位相が同じパルス信号を用いると、副走査方向に沿って延びる筋状のノイズが画像に現れる場合があることを見いだした。
【００１３】
周波数及び位相が同じパルス信号を用いることにより、各主走査ラインにおいて、リップルの主走査方向の位置が揃うので、その結果、リップルが副走査方向に沿って揃うことになる。副走査方向の比較的長い距離にわたって、リップルが副走査方向に沿って揃うと、副走査方向に沿って延びる筋状のノイズとして画像上で認識されるのである。
【００１４】
カラー画像を形成する場合、カラー表現に用いる複数の色のうち、用いられる色については、その色用の主走査ラインの描画に用いる光源が点滅制御されて感光体に主走査ラインが描画される。よって、その光源の駆動電流の生成に用いたアナログ信号に発生したリップルは、画質に影響を及ぼすことになる。これに対して、複数の色のうち、用いられない色については、その色用の主走査ラインの描画に用いる光源が消灯制御される。よって、その光源の駆動電流の生成に用いたアナログ信号に発生したリップルは、画質に影響を及ぼすことはない。
【００１５】
カラー画像の形成では、複数の色のうち、一つ又はいくつかを組み合わせて、それらの色用の主走査ラインが描画される。よって、形成するカラー画像にもよるが、副走査方向の比較的長い距離にわたって、同じ色が連続して用いられることは起こりにくい。アナログ信号のリップルは、パルス信号の位相に対応して発生するので、パルス信号の位相が変化すれば、リップルの主走査方向の位置が変わる。そこで、本発明の一局面に係る画像形成装置では、色毎にパルス信号の位相を異ならせる。
【００１６】
すなわち、本発明の一局面に係る画像形成装置では、複数の色のそれぞれについて、タイミング設定部に設定されたタイミングを基準とした場合のパルス信号の位相が、複数の色において互いに異なるパルス信号を生成する。このように、本発明の一局面によれば、複数の色において、パルス信号の周波数は互いに同じであるが、パルス信号の位相は互いに異なる。従って、副走査方向の比較的長い距離にわたって、画質に影響するリップルが副走査方向に沿って揃うことを避けることができる。よって、リップルの影響により、副走査方向に沿って延びる筋状のノイズが画像に現れることを防止することができる。
【００１７】
以上より、本発明の一局面によれば、静電潜像を形成するための光ビームを照射する光源の駆動電流の基になり、パルス信号を平滑して生成されるアナログ信号にリップルが発生しても、それによる画質の低下を防止できる。
【００１８】
上記構成において、前記主走査方向に走査される前記光ビームを、予め定められた位置で受光し、ＢＤ信号を出力するＢＤセンサーと、前記複数の色のそれぞれについて、前記ＢＤ信号と同期させて前記有効画像期間の計測を開始する有効画像期間計測部と、を備え、前記タイミング設定部は、前記ＢＤ信号の発生から前記有効画像期間の開始までの期間を変えることにより、前記主走査ラインの書き出し開始の位置を前記複数の色どうしで揃える。
【００１９】
この構成は、複数の色のそれぞれについて、ＢＤ信号と同期させて有効画像期間の計測を開始する態様に本発明の一局面を適用したものである。この構成によれば、上述した本発明の一局面と同じ作用効果を有する。
【００２０】
上記構成において、前記感光体及び前記露光部は、それぞれ、複数あり、複数の前記感光体は、タンデムに配置され、前記複数の色の中から割り当てられた色用の主走査ラインが描画され、複数の前記露光部は、前記複数の色の中から割り当てられた色用の主走査ラインを、同じ色が割り当てられている前記感光体に描画する。
【００２１】
この構成は、タンデム式の画像形成装置に本発明の一局面を適用したものである。タンデム式の画像形成装置では、カラー表現に用いる複数の色に対応して、感光体及び露光部がそれぞれ複数ある(例えば、イエロー用の感光体及び露光部、シアン用の感光体及び露光部、マゼンタ用の感光体及び露光部、並びに、ブラック用の感光体及び露光部)。各色間において、感光体及び露光部の取り付け位置等の誤差が不可避的に発生するので、主走査ラインの書き出し開始の位置を複数の色どうしで揃える補正がされる。タンデム式画像形成装置に本発明の一局面を適用することにより、上述した本発明の一局面の作用効果を有する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、静電潜像を形成するための光ビームを照射する光源の駆動電流の基になり、パルス信号を平滑して生成されるアナログ信号にリップルが発生しても、それによる画質の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造の概略を示す図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す画像形成装置に備えられる露光部を構成する光学部品の配置関係を示す図である。
【図４】光源の駆動電流を生成する駆動電流生成装置の構成を示すブロック図である。
【図５】比較例１において、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックについて有効画像期間の開始のタイミングを同じにした場合、有効画像期間とパルス信号との関係を示すタイムチャート及び各色の書き出し開始の位置を示す図である。
【図６】比較例２において、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックについて有効画像期間の開始のタイミングを調整した場合、有効画像期間とパルス信号との関係を示すタイムチャート及び各色の書き出し開始の位置を示す図である。
【図７】パルス信号(ＰＷＭ信号)とアナログ電圧との関係を表すグラフである。
【図８】副走査方向に沿って延びる筋状のノイズが現れている画像の拡大図である。
【図９】本実施形態において、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックのそれぞれについて有効画像期間の開始のタイミングを調整した場合、有効画像期間とパルス信号との関係を示すタイムチャート及び各色の書き出し開始の位置を示す図である。
【図１０】本実施形態を用いて、ｎ本の主走査ラインを感光体ドラムに描画した際に、アナログ電圧に発生したリップルの一例を示す図である。
【図１１】ＢＤ信号を基準にして、イエロー及びシアンのそれぞれについて有効画像期間の開始のタイミングを調整した場合、有効画像期間とパルス信号との関係を示すタイムチャート及び各色の書き出し開始の位置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の内部構造の概略を示す図である。画像形成装置１は例えば、コピー、プリンター、スキャナー及びファクシミリの機能を有するデジタル複合機に適用することができる。画像形成装置１は装置本体１００、原稿読取部２００及び原稿給送部３００を備える。
【００２５】
装置本体１００の上に原稿読取部２００が配置されており、原稿読取部２００の上に原稿給送部３００が配置されている。
【００２６】
原稿給送部３００は自動原稿送り装置として機能し、原稿載置部３０１に置かれた複数枚の原稿を連続的に原稿読取部２００に送ることができる。
【００２７】
原稿読取部２００は露光ランプ等を搭載したキャリッジ、ガラス等の透明部材により構成された原稿台、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサー及び原稿読取スリット(いずれも不図示)を備える。ＣＣＤセンサーは読み取った原稿を画像データとして出力する。
【００２８】
装置本体１００は用紙貯留部１０１、画像形成部１０３及び定着部１０５を備える。用紙貯留部１０１は装置本体１００の最下部に配置されており、用紙の束を貯留することができる二つの用紙カセット１０１ａ，１０１ｂを備える。
【００２９】
用紙カセット１０１ａ，１０１ｂのうち、選択されたカセットに貯留された用紙の束において、最上位の用紙がピックアップローラー(不図示)の駆動により、装置本体１００の用紙搬送路１０７へ向けて送出される。用紙は用紙搬送路１０７を通って、画像形成部１０３へ搬送される。
【００３０】
用紙搬送路１０７は装置本体１００の一方の側面(図１において右側の側面)に沿って下方から上方に向かって略垂直方向に延設され、上方で他方の側面(図１において左側の側面)に向かうように湾曲して、原稿読取部２００の下方に沿って略水平方向に延びている。そして、その端部に排出トレイ１３１が設けられている。
【００３１】
画像形成部１０３は搬送されてきた用紙にトナー画像を形成する。画像形成部１０３はトナー画像を転写ベルト１１７に転写する順番に従って配置された、イエロー画像形成部１１１Ｙ、マゼンタ画像形成部１１１Ｍ、シアン画像形成部１１１Ｃ、ブラック画像形成部１１１ＢＫを備える。これらのユニットは同様の構成を有しており、イエロー画像形成部１１１Ｙを例にして説明する。
【００３２】
イエロー画像形成部１１１Ｙは感光体ドラム１１３及び露光部１１５を備える。感光体ドラム１１３の周りには帯電部１１９、現像部１２１及びクリーニング部１２３が配置されている。帯電部１１９は感光体ドラム１１３の周面を一様に帯電させる。露光部１１５は画像データ(原稿読取部２００から出力された画像データ、パソコンから送信された画像データ、ファクシミリ受信の画像データ等)に対応して変調された光ビームを生成し、一様に帯電された感光体ドラム１１３の周面に照射する。これにより、感光体ドラム１１３の周面にはイエローの画像データに対応する静電潜像が形成される。この状態で感光体ドラム１１３の周面に現像部１２１からイエロートナーを供給することにより、周面にはイエローの画像データに対応するトナー画像が形成される。
【００３３】
転写ベルト１１７は感光体ドラム１１３と１次転写ローラー１２５により挟まれた状態で反時計周りに動くことができる。イエローのトナー画像は感光体ドラム１１３から転写ベルト１１７に転写される。感光体ドラム１１３の周面に残っているイエロートナーはクリーニング部１２３によって除去される。以上がイエロー画像形成部１１１Ｙの説明である。
【００３４】
イエロー画像形成部１１１Ｙ、マゼンタ画像形成部１１１Ｍ、シアン画像形成部１１１Ｃ、ブラック画像形成部１１１ＢＫの上方には、対応する色のトナーを収容したコンテナー、すなわち、イエロートナーコンテナー１２７Ｙ、マゼンタトナーコンテナー１２７Ｍ、シアントナーコンテナー１２７Ｃ、ブラックトナーコンテナー１２７ＢＫが配置されている。各色の現像部１２１には、対応するコンテナーからトナーが補給される。
【００３５】
上述したように転写ベルト１１７にはイエローのトナー画像が転写され、このトナー画像に重ねてマゼンタのトナー画像が転写され、同様に、シアンのトナー画像、ブラックのトナー画像が重ねて転写される。これにより転写ベルト１１７にカラーのトナー画像が形成される。このように各色のパターンのトナー画像を転写ベルト１１７に重畳して転写することにより、転写ベルト１１７にカラーのトナー画像が形成される。カラーのトナー画像は２次転写ローラー１２９によって、先ほど説明した用紙貯留部１０１から搬送されてきた用紙に転写される。
【００３６】
カラーのトナー画像が転写された用紙は、定着部１０５に送られる。定着部１０５は加熱ローラーと定着ローラーとを備える。これらのローラーによって、カラーのトナー画像が転写された用紙が挟まれる。これにより、カラーのトナー画像と用紙に熱と圧力が加えられて、カラーのトナー画像を用紙に定着させる。用紙は排紙トレイ１３１に排紙される。
【００３７】
図２は、図１に示す画像形成装置１の構成を示すブロック図である。画像形成装置１は装置本体１００、原稿読取部２００、原稿給送部３００、操作部４００、制御部５００及び通信部６００がバスによって相互に接続された構成を有する。装置本体１００、原稿読取部２００及び原稿給送部３００に関しては、既に説明したので、説明を省略する。
【００３８】
操作部４００は操作キー部４０１と表示部４０３を備える。表示部４０３はタッチパネル機能を有しており、ソフトキーを含む画面が表示される。ユーザーは画面を見ながらソフトキーを操作することによって、コピー等の機能の実行に必要な設定等をする。
【００３９】
操作キー部４０１にはハードキーからなる操作キーが設けられている。具体的にはスタートキー、テンキー、ストップキー、リセットキー、コピー、プリンター、スキャナー及びファクシミリを切り換えるための機能切換キー等が設けられている。
【００４０】
スタートキーはコピー、ファクシミリ送信等の動作を開始させるキーである。テンキーはコピー部数、ファクシミリ番号等の数字を入力するキーである。ストップキーはコピー動作等を途中で中止させるキーである。リセットキーは設定された内容を初期設定状態に戻すキーである。
【００４１】
機能切換キーはコピーキー及び送信キー等を備えており、コピー機能、送信機能等を相互に切り替えるキーである。コピーキーを操作すれば、コピーの初期画面が表示部４０３に表示される。送信キーを操作すれば、ファクシミリ送信及びメール送信の初期画面が表示部４０３に表示される。
【００４２】
制御部５００はＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)及び画像メモリ等により構成される。ＣＰＵは画像形成装置１を動作させるために必要な制御を、装置本体１００等の画像形成装置１の上記構成要素に対して実行する。ＲＯＭは画像形成装置１の動作の制御に必要なソフトウェアを記憶している。ＲＡＭはソフトウェアの実行時に発生するデータの一時的な記憶及びアプリケーションソフトの記憶等に利用される。画像メモリは画像データ(原稿読取部２００から出力された画像データ、パソコンから送信された画像データ、ファクシミリ受信の画像データ等)を一時的に記憶する。
【００４３】
通信部６００はファクシミリ通信部６０１及びネットワークＩ／Ｆ部６０３を備える。ファクシミリ通信部６０１は相手先ファクシミリとの電話回線の接続を制御するＮＣＵ(Network Control Unit)及びファクシミリ通信用の信号を変復調する変復調回路を備える。ファクシミリ通信部６０１は電話回線６０５に接続される。
【００４４】
ネットワークＩ／Ｆ部６０３はＬＡＮ(Local Area Network)６０７に接続される。ネットワークＩ／Ｆ部６０３はＬＡＮ６０７に接続されたパソコン等の端末装置との間で通信を実行するための通信インターフェイス回路である。
【００４５】
露光部１１５について詳細に説明する。図３は、露光部１１５を構成する光学部品の配置関係を示す図である。露光部１１５は光源３１、ポリゴンミラー１０及び二つの走査レンズ３３，３５等を備える。光源３１は例えば、レーザーダイオードであり、光ビームＬＢを照射する。
【００４６】
光源３１とポリゴンミラー１０との光路上には、コリメーターレンズ３７及びシリンドリカルレンズ３９が配置されている。コリメーターレンズ３７は光源３１から照射された光ビームＬＢを平行光にする。シリンドリカルレンズ３９は平行光にされた光ビームＬＢを線状に集光する。線状に集光された光ビームＬＢはポリゴンミラー１０に入射される。
【００４７】
ポリゴンミラー１０と感光体ドラム１１３との光路上には、走査レンズ３３と走査レンズ３５が配置されている。ポリゴンミラー１０の偏向面に入射された光ビームＬＢは、その偏向面で反射、偏向されて、走査レンズ３３，３５により感光体ドラム１１３に結像される。すなわち、光ビームＬＢを感光体ドラム１１３に走査することにより、感光体ドラム１１３に静電潜像が形成される。
【００４８】
露光部１１５はさらに、ＢＤレンズ４１及びＢＤセンサー４３を備える。感光体ドラム１１３の一方の側部１１３ａから他方の側部１１３ｂへ向けて、光ビームＬＢが感光体ドラム１１３を走査し、有効走査範囲Ｒを超えた光ビームＬＢは、ＢＤレンズ４１で集光されてＢＤセンサー４３で受光される。ＢＤ(Beam Detect)センサー４３は光ビームＬＢを受光すると、感光体ドラム１１３に走査(主走査)を開始する基準となるＢＤ信号を生成する。
【００４９】
以上説明したように、イエロー画像形成部１１１Ｙ、マゼンタ画像形成部１１１Ｍ、シアン画像形成部１１１Ｃ及びブラック画像形成部１１１ＢＫの露光部１１５で構成される露光部は、光源３１が照射した光ビームＬＢを主走査方向に走査させて感光体ドラム１１３(感光体の一例)に主走査ラインを描画することを、カラー表現に用いる四つの色毎に実行する。
【００５０】
本実施形態では、パルス信号を基にして光源３１の駆動電流が生成される。図４は、光源３１の駆動電流Ｓ３を生成する駆動電流生成装置１０の構成を示すブロック図である。駆動電流生成装置１０はイエロー光源制御部２１Ｙ、シアン光源制御部２１Ｃ、マゼンタ光源制御部２１Ｍ、ブラック光源制御部２１ＢＫ、タイミング設定部１７、有効画像期間計測部１８及び照射制御部１９を備える。
【００５１】
イエロー光源制御部２１Ｙはイエローの画像データで示される画像の静電潜像の形成用(以下、イエロー用)の光ビームＬＢを照射する制御をする。シアン光源制御部２１Ｃはシアンの画像データで示される画像の静電潜像の形成用(以下、シアン用)の光ビームＬＢを照射する制御をする。マゼンタ光源制御部２１Ｍはマゼンタの画像データで示される画像の静電潜像の形成用(以下、マゼンタ用)の光ビームＬＢを照射する制御をする。ブラック光源制御部２１ＢＫはブラックの画像データで示される画像の静電潜像の形成用(以下、ブラック用)の光ビームＬＢを照射する制御をする。
【００５２】
イエロー光源制御部２１Ｙ、シアン光源制御部２１Ｃ、マゼンタ光源制御部２１Ｍ及びブラック光源制御部２１ＢＫは、同じ構成を有するので、イエロー光源制御部２１Ｙを例に説明する。イエロー光源制御部２１Ｙはパルス生成部１１、平滑部１２及びＬＤドライバー回路１３を備える。
【００５３】
パルス生成部１１は光源３１に照射させる光ビームＬＢの光量を示す周期性のパルス信号Ｓ１を生成する。パルス生成部１１は例えば、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)やＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)により実現される。周期性のパルス信号Ｓ１として、例えば、ＰＷＭ信号やＰＤＭ(Pulse Density Modulation)信号が用いることができる。ＰＤＭ信号とは一定のパルス幅のパルスが出力される密度(間隔)が可変の信号である。本実施形態では、パルス生成部１１で生成されるパルス信号Ｓ１がＰＷＭ信号を例にして説明する。ＰＷＭ信号のデューティー比を用いて光源３１に照射させる光ビームＬＢの光量が示される。
【００５４】
平滑部１２はＣＲフィルターからなるローパスフィルターにより構成され、パルス生成部１１が生成したパルス信号Ｓ１を平滑して、アナログ電圧Ｓ２(アナログ信号)を生成する。アナログ電圧Ｓ２は光源３１に照射させる光ビームＬＢの光量を示している。
【００５５】
アナログ電圧Ｓ２はＬＤドライバー回路１３に送られる。ＬＤドライバー回路１３には用紙に印刷する画像を示す画像データ信号が入力される。ＬＤドライバー回路１３はアナログ電圧Ｓ２及び画像データ信号を利用して、光源３１の駆動電流Ｓ３を生成する制御及び光源３１の点灯制御を実行する。
【００５６】
ＬＤドライバー回路１３は比較部１４と駆動電流生成部１５とを備える。平滑部１２で生成されたアナログ電圧Ｓ２は、比較部１４の一方の入力部に入力されて、駆動電流生成部１５に送られる。駆動電流生成部１５はアナログ電圧Ｓ２を用いて光源３１の駆動電流Ｓ３を生成する。
【００５７】
光源３１は駆動電流Ｓ３により点灯されて光ビームＬＢを照射する。光ビームＬＢは感光体ドラム１１３に照射される他に、フォトダイオードからなる受光部１６で受光される。受光部１６から出力された信号は、比較部１４の他方の入力部に入力される。
【００５８】
光源３１であるレーザーダイオードのアノードは、受光部１６であるフォトダイオードのカソードと接続される。これらのアノードとカソードは、電源と接続される。
【００５９】
比較部１４及び駆動電流生成部１５により、光量制御部２０(ＡＰＣ部)が構成される。光量制御部２０は、有効画像期間で光源３１に照射させる光ビームＬＢの光量が、パルス生成部１１に生成させるパルス信号Ｓ１が示す光ビームＬＢの光量と一致するように、ＡＰＣ期間において駆動電流Ｓ３の大きさを自動制御(ＡＰＣ)する。有効画像期間とは感光体ドラム１１３に描画された主走査ラインが有効画像として扱われる期間をいう。
【００６０】
ＢＤセンサー４３は、主走査方向に走査される光ビームＬＢを、予め定められた位置で受光し、ＢＤ信号を出力する。ＢＤ信号は感光体ドラム１１３に主走査を開始する基準となる信号である。
【００６１】
イエロー光源制御部２１Ｙ、シアン光源制御部２１Ｃ、マゼンタ光源制御部２１Ｍ及びブラック光源制御部２１ＢＫのパルス生成部１１で構成されるパルス生成部は、光源３１に照射させる光ビームＬＢの光量を示す周期性のパルス信号Ｓ１であって、四つの色において、周波数が互いに同じであるパルス信号Ｓ１を生成することを、四つの色毎に実行する。
【００６２】
イエロー光源制御部２１Ｙ、シアン光源制御部２１Ｃ、マゼンタ光源制御部２１Ｍ及びブラック光源制御部２１ＢＫの平滑部１２で構成される平滑部は、パルス生成部１１が生成したパルス信号Ｓ１を平滑して、アナログ電圧Ｓ２を生成することを、四つの色毎に実行する。
【００６３】
イエロー光源制御部２１Ｙ、シアン光源制御部２１Ｃ、マゼンタ光源制御部２１Ｍ及びブラック光源制御部２１ＢＫの駆動電流生成部１５で構成される駆動電流生成部は、平滑部１２が生成したアナログ電圧Ｓ２を基にして、光源３１の駆動電流Ｓ３を生成することを、四つの色毎に実行する。
【００６４】
タイミング設定部１７、有効画像期間計測部１８及び照射制御部１９は、制御部５００により実行される機能ブロックである。
【００６５】
タイミング設定部１７は感光体ドラム１１３に描画される主走査ラインの書き出し開始の位置を四つの色どうしで揃えるために、主走査ラインが有効画像として扱われる有効画像期間が開始するタイミングを設定することを、四つの色毎に実行する。これにより、イエロー用の感光体ドラム１１３に描画される主走査ライン、シアン用の感光体ドラム１１３に描画される主走査ライン、マゼンタ用の感光体ドラム１１３に描画される主走査ライン及びブラック用の感光体ドラム１１３に描画される主走査ラインの書き出し開始の位置が揃えられる。
【００６６】
この設定について説明する。図５は、比較例１において、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックについて有効画像期間の開始のタイミングＴを同じにした場合、有効画像期間とパルス信号Ｓ１との関係を示すタイムチャート及び各色の書き出し開始の位置を示す図である。図６は、比較例２において、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックについて有効画像期間の開始のタイミングＴを調整した場合、有効画像期間とパルス信号Ｓ１との関係を示すタイムチャート及び各色の書き出し開始の位置を示す図である。
【００６７】
比較例１及び比較例２において、イエロー用のパルス信号Ｓ１、シアン用のパルス信号Ｓ１、マゼンタ用のパルス信号Ｓ１及びブラック用のパルス信号Ｓ１は、周波数及び位相が互いに同じである。これらの色において、有効画像期間の開始のタイミングＴは、各色用のＢＤ信号と同期している。符号ＳＰは感光体ドラム１１３に照射された光ビームＬＢのスポットを示している。
【００６８】
図５に示すように、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックについて有効画像期間の開始のタイミングＴを同じにした場合、各色の主走査ラインの書き出し開始の位置にずれが生じる。各色間において、感光体ドラム１１３及び露光部１１５の取り付け位置等の誤差が不可避的に発生するからである。
【００６９】
図５の場合、シアン及びブラック用の主走査ラインの書き出し開始の位置は、主走査方向において、イエロー用の主走査ラインの書き出し開始の位置と比べて、スポットＳＰの一つ分だけ手前にある。マゼンタ用の主走査ラインの書き出し開始の位置は、主走査方向において、イエロー用の主走査ラインの書き出し開始の位置と比べて、スポットＳＰの二つ分だけ手前にある。
【００７０】
そこで、図６に示すように、シアン及びブラック用の有効画像期間の開始のタイミングＴを、スポットＳＰ一つ分の期間に相当する分だけ、イエロー用の有効画像期間の開始のタイミングＴと比べて遅らせる。また、マゼンタ用の有効画像期間の開始のタイミングＴを、スポットＳＰ二つ分の期間に相当する分だけ、イエロー用の有効画像期間の開始のタイミングＴと比べて遅らせる。
【００７１】
以上の通り、タイミング設定部１７がＢＤ信号の発生から有効画像期間の開始までの期間を調整することにより、各色用の主走査ラインの書き出し開始の位置のずれを解消し、各色用の主走査ラインの書き出し開始の位置を揃えている。
【００７２】
図４の説明に戻る。有効画像期間計測部１８は四つの色のそれぞれについて、ＢＤ信号と同期させて有効画像期間の計測を開始する。
【００７３】
照射制御部１９は四つの色のそれぞれについて、タイミング設定部１７に設定されたタイミングＴを基準とした場合のパルス信号Ｓ１の位相が、四つの色において互いに異なるパルス信号Ｓ１を生成することを、イエロー光源制御部２１Ｙ、シアン光源制御部２１Ｃ、マゼンタ光源制御部２１Ｍ及びブラック光源制御部２１ＢＫのパルス生成部１１に命令する。これについては、後で詳細に説明する。
【００７４】
ここで、パルス生成部１１で生成されるパルス信号Ｓ１であるＰＷＭ信号と平滑部１２で生成されるアナログ電圧Ｓ２との関係を説明する。図７は、この関係を表すグラフである。グラフの横軸は時間を示し、グラフの縦軸はアナログ電圧Ｓ２の値を示している。パルス生成部１１が生成するＰＷＭ信号のデューティー比は、５０パーセントとする。
【００７５】
パルス生成部１１がＰＷＭ信号の生成を開始すると、ＰＷＭ信号の生成開始からアナログ電圧Ｓ２が０Ｖから徐々に大きくなって、１．０Ｖに到達する。アナログ電圧Ｓ２にはＰＷＭ信号の位相に対応してリップルが発生している。
【００７６】
本発明者によれば、アナログ電圧Ｓ２に発生するリップルの影響により、各主走査ラインの描画に周波数及び位相が同じパルス信号Ｓ１(ＰＷＭ信号)を用いると、副走査方向に沿って延びる筋状のノイズが画像に現れる場合があることを見いだした。図８は、副走査方向に沿って延びる筋状のノイズが現れている画像の拡大図である。縦筋がノイズである。
【００７７】
周波数及び位相が同じパルス信号Ｓ１を用いることにより、各主走査ラインにおいて、リップルの主走査方向の位置が揃うので、その結果、リップルが副走査方向に沿って揃うことになる。副走査方向の比較的長い距離にわたって、リップルが副走査方向に沿って揃うと、副走査方向に沿って延びる筋状のノイズとして画像上で認識されるのである。
【００７８】
カラー画像を形成する場合、カラー表現に用いる四つの色のうち、用いられる色については、その色用の主走査ラインの描画に用いる光源３１が点滅制御されて感光体ドラム１１３に主走査ラインが描画される。よって、その光源３１の駆動電流Ｓ３の生成に用いたアナログ電圧Ｓ２に発生したリップルは、画質に影響を及ぼすことになる。これに対して、四つの色のうち、用いられない色については、その色用の主走査ラインの描画に用いる光源３１が消灯制御される。よって、その光源３１の駆動電流Ｓ３の生成に用いたアナログ電圧Ｓ２に発生したリップルは、画質に影響を及ぼすことはない。
【００７９】
カラー画像の形成では、四つの色のうち、一つ又はいくつかを組み合わせて、それらの色用の主走査ラインが描画される。よって、形成するカラー画像にもよるが、副走査方向の比較的長い距離にわたって、同じ色が連続して用いられることは起こりにくい。図７で説明したように、アナログ電圧Ｓ２のリップルは、パルス信号Ｓ１の位相に対応して発生するので、パルス信号Ｓ１の位相が変化すれば、リップルの主走査方向の位置が変わる。そこで、本実施形態では、色毎にパルス信号Ｓ１の位相を異ならせている。
【００８０】
すなわち、本実施形態に係る画像形成装置１では、四つの色のそれぞれについて、タイミング設定部１７に設定されたタイミングＴを基準とした場合のパルス信号Ｓ１の位相が、四つの色において互いに異なるパルス信号Ｓ１を生成する。これを図９で説明する。図９は、本実施形態において、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックのそれぞれについて有効画像期間の開始のタイミングＴを調整した場合、有効画像期間とパルス信号Ｓ１との関係を示すタイムチャート及び各色の書き出し開始の位置を示す図である。図９が図６と異なる点は、４つの色用のパルス信号Ｓ１の位相が互いに異なることである。照射制御部１９は例えば、各色用のパルス生成部１１に以下の制御をする。イエロー用のパルス信号Ｓ１を基準にして、シアン用のパルス信号Ｓ１は１／４周期遅らせ、マゼンタ用のパルス信号Ｓ１は２／４周期遅らせ、ブラック用のパルス信号Ｓ１は３／４周期遅らせる。これにより、各色用のパルス信号Ｓ１の位相を互いに異ならせている。
【００８１】
図１０は、本実施形態を用いて、ｎ本の主走査ラインを感光体ドラム１１３に描画した際に、アナログ電圧Ｓ２に発生したリップルの一例を示す図である。ｎ本の主走査ラインのうち、ｋ番目の主走査ラインからｋ＋１９番目の主走査ラインが示されている。画質に影響を及ぼすリップルは、点線で囲んでいる。
【００８２】
ｋ番目〜ｋ＋１２番目の主走査ラインにおいて、イエロー用、シアン用及びブラック用の光源３１が消灯制御され、マゼンタ用の光源３１が点滅制御されている。マゼンタ用のアナログ電圧Ｓ２に発生したリップルは、画質に影響を及ぼすおそれがある。これに対して、イエロー用、シアン用及びブラック用のアナログ電圧Ｓ２に発生したリップルは、画質に影響を及ぼさない。
【００８３】
一方、ｋ＋１３番目〜ｋ＋１９番目の主走査ラインにおいて、イエロー用及びシアン用の光源３１が点滅制御され、マゼンタ用及びブラック用の光源３１が消灯制御されている。イエロー用及びシアン用のアナログ電圧Ｓ２に発生したリップルは、画質に影響を及ぼすおそれがある。これに対して、マゼンタ用及びブラック用のアナログ電圧Ｓ２に発生したリップルは、画質に影響を及ぼさない。
【００８４】
このように、本実施形態によれば、四つの色において、パルス信号Ｓ１の周波数は互いに同じであるが、パルス信号Ｓ１の位相は互いに異なる。従って、副走査方向の比較的長い距離にわたって、画質に影響するリップルが副走査方向に沿って揃うことを避けることができる。よって、リップルの影響により、副走査方向に沿って延びる筋状のノイズが画像に現れることを防止することができる。
【００８５】
以上より、本実施形態によれば、静電潜像を形成するための光ビームＬＢを照射する光源３１の駆動電流Ｓ３の基になり、パルス信号Ｓ１を平滑して生成されるアナログ電圧Ｓ２にリップルが発生しても、それによる画質の低下を防止できる。
【００８６】
なお、四つの色どうしで揃えられた主走査ラインの書き出し開始の位置を基準にして、パルス信号Ｓ１の位相が異なるようにした理由は、以下の通りである。例えば、ＢＤ信号を基準にしてパルス信号Ｓ１の位相を異ならせると、四つの色どうしで書き出し開始の位置を揃えるために、有効画像期間の開始のタイミングＴを調整した場合、四つ色のうち二つ以上の色において、パルス信号Ｓ１の位相が有効画像期間中に同じになる可能性があるからである。この例を図１１で示す。イエロー用のパルス信号Ｓ１とシアン用のパルス信号Ｓ１の位相が、有効画像期間中に同じになっていることが分かる。二以上の色について、パルス信号Ｓ１の位相が有効画像期間中で同じになると、副走査方向の比較的長い距離にわたって、画質に影響するリップルが副走査方向に沿って揃う可能性がある。よって、リップルの影響により、副走査方向に沿って延びる筋状のノイズが画像に現れる可能性がある。
【符号の説明】
【００８７】
１  画像形成装置
１０  駆動電流生成装置
３１  光源
１１３  感光体ドラム(感光体の一例)
１１５  露光部
Ｓ１  パルス信号
Ｓ２  アナログ電圧(アナログ信号の一例)
Ｓ３  駆動電流
【図１】
0005806963.tif 000002
【図２】
0005806963.tif 000003
【図３】
0005806963.tif 000004
【図４】
0005806963.tif 000005
【図５】
0005806963.tif 000006
【図６】
0005806963.tif 000007
【図７】
0005806963.tif 000008
【図９】
0005806963.tif 000009
【図１０】
0005806963.tif 000010
【図１１】
0005806963.tif 000011
【図８】
0005806963.tif 000012