(57)【要約】【課題】光学部材による影響を受けた後のビームの指向性の際による濃度のばらつきを適正に調整すること【解決手段】光源装置２８１を駆動して光ビームを照射させる書込み制御部１２１と、光ビームの点灯時間及び光ビームの光量を調整するための調整値を記憶している調整値記憶部１２２とを含み、書込み制御部１２１は、は、調整値に基づいて光ビームの点灯時間及び光ビームの光量を制御し、調整値が、光ビームを感光体ドラム１０９に導くための光学部材を経た後の光ビームの指向性に基づき、予め定められた基準となる指向性に応じて点灯時間及び光量を調整するように生成された値であることを特徴とする。【選択図】図６
2013082136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上に静電潜像を書き込むために前記感光体に光ビームを照射する光書き込み装置であって、
光源を駆動して前記光ビームを照射させる光源制御部と、
前記光ビームの点灯時間及び前記光ビームの光量を調整するための調整値を記憶している調整値記憶部とを含み、
前記光源制御部は、前記調整値に基づいて前記光ビームの点灯時間及び前記光ビームの光量を制御し、
前記調整値は、前記光書き込み装置において前記光ビームを前記感光体に導くための光学部材を経た後の前記光ビームの指向性に基づき、予め定められた基準となる指向性に応じて前記光ビームの点灯時間及び前記光ビームの光量を調整するように生成された値であることを特徴とする光書き込み装置。
【請求項２】
前記光源制御部は、前記光ビームの点灯時間を調整するための調整値に基づき、点灯開始及び点灯終了のタイミングを調整することを特徴とする請求項１に記載の光書き込み装置。
【請求項３】
前記光源制御部は、前記光ビームの光量を調整するための調整値に基づき、前記点灯開始及び点灯終了のタイミングにおける前記光ビームの光量を調整することを特徴とする請求項２に記載の光書き込み装置。
【請求項４】
前記光源制御部は、前記光ビームの点灯開始後及び点灯終了前において、前記光ビームの指向性に基づいて定まる前記光ビームのビーム径の半分の区間を前記光ビームが走査される間、前記光ビームの光量を調整することを特徴とする請求項３に記載の光書き込み装置。
【請求項５】
前記光ビームの点灯時間を調整するための調整値ΔＴは、前記光ビームの指向性に基づいて定まる前記光ビームのビーム径をＬ、前記予め定められた基準となる指向性に基づいて定まる前記光ビームのビーム径をＬ０、前記光書き込み装置において前記光ビームが前記感光体上を走査される速度をＶとすると、以下の式によって生成されることを特徴とする請求項２乃至４いずれか１項に記載の光書き込み装置。
2013082136.tif 000011
【請求項６】
前記光ビームの光量を調整するための調整値ΔＱは、前記光ビームの指向性に基づいて定まる前記光ビームのビーム径をＬ、前記予め定められた基準となる指向性に基づいて定まる前記光ビームのビーム径をＬ０、前記光書き込み装置において前記光ビームが前記感光体上を走査される速度をＶ、調整前のデフォルトの点灯時間をＴ０、調整前のデフォルトの光量をＱ０とすると、以下の式によって生成されることを特徴とする請求項２乃至５いずれか１項に記載の光書き込み装置。
2013082136.tif 000012
【請求項７】
複数の光書き込み装置について測定された複数の前記光ビームの指向性のうち、夫々の指向性に基づいて定まる前記光ビームのビーム径が最も狭い指向性を、前記予め定められた基準となる指向性とすることを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項に記載の光書き込み装置。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれか１項に記載の光書き込み装置を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
感光体上に静電潜像を書き込むために前記感光体に光ビームを照射する光書き込み装置の制御方法であって、
前記光書き込み装置は、
光源を駆動して前記光ビームを照射させる光源制御部と、
前記光ビームの点灯時間及び前記光ビームの光量を調整するための調整値を記憶している調整値記憶部とを含み、
前記調整値は、前記光書き込み装置において前記光ビームを前記感光体に導くための光学部材を経た後の前記光ビームの指向性に基づき、予め定められた基準となる指向性に応じて前記光ビームの点灯時間及び前記光ビームの光量を調整するように生成された値であり、
前記光源制御部が、前記調整値に基づいて前記光ビームの点灯時間及び前記光ビームの光量を制御することを特徴とする光書き込み装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光書込み装置、画像形成装置及び光書込み装置の制御方法に関し、特に、光書込み装置における発光制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報の電子化が推進される傾向にあり、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリ及び書類の電子化に用いるスキャナ等の画像処理装置は欠かせない機器となっている。このような画像処理装置は、撮像機能、画像形成機能及び通信機能等を備えることにより、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ、複写機として利用可能な複合機として構成されることが多い。
【０００３】
このような画像処理装置のうち、電子化された書類の出力に用いられる画像形成装置においては、電子写真方式の画像形成装置が広く用いられている。電子写真方式の画像形成装置においては、感光体を露光することにより静電潜像を形成し、トナー等の顕色剤を用いてその静電潜像を現像してトナー画像を形成し、そのトナー画像を用紙に転写することによって紙出力を行う。
【０００４】
電子写真方式の画像形成装置において、感光体を露光する光書き込み装置は、感光体を露光するビームを照射する光源及び照射されたビームを反射して感光体上を走査するためのポリゴンスキャナ等の光学部材を含む。このような光書き込み装置においては、ビームが同一光量及び同一点灯時間に調整されている場合であっても、レンズ、ミラー及びアパーチャ等の光学部材の違いによってビームの指向性が変化する場合がある。
【０００５】
指向性の異なるビームによって夫々形成された画像には、濃度のばらつきが生じる。このような濃度のばらつきを解消するため、従来、形成された画像の状態に基づいて感光体を露光するビームのパルス幅を調整する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に係る方法では、形成された画像に基づいてパルス幅の調整を行うため、上述した光学部材の影響をも含んだ結果を調整することができる。ここで、上述したビームの指向性による影響は、特に画像の低濃度の領域における濃度のばらつきとして現れやすい。しかしながら、特許文献１に係る方法のように画像の濃度を検知する場合、低濃度領域においてはトナーの付着量が微小であるため、ＳＮ（Ｓｉｇｎａｌ  Ｎｏｉｓｅ）比が悪くなり、検知精度が低くなる。その結果、濃度のばらつきを適正に調整することが困難となる。
【０００７】
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、光学部材による影響を受けた後のビームの指向性の際による濃度のばらつきを適正に調整することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、感光体上に静電潜像を書き込むために前記感光体に光ビームを照射する光書き込み装置であって、光源を駆動して前記光ビームを照射させる光源制御部と、前記光ビームの点灯時間及び前記光ビームの光量を調整するための調整値を記憶している調整値記憶部とを含み、前記光源制御部は、前記調整値に基づいて前記光ビームの点灯時間及び前記光ビームの光量を制御し、前記調整値は、前記光書き込み装置において前記光ビームを前記感光体に導くための光学部材を経た後の前記光ビームの指向性に基づき、予め定められた基準となる指向性に応じて前記光ビームの点灯時間及び前記光ビームの光量を調整するように生成された値であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の他の態様は、画像形成装置であって、上述した光書き込み装置を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の更に他の態様は、感光体上に静電潜像を書き込むために前記感光体に光ビームを照射する光書き込み装置の制御方法であって、前記光書き込み装置は、光源を駆動して前記光ビームを照射させる光源制御部と、前記光ビームの点灯時間及び前記光ビームの光量を調整するための調整値を記憶している調整値記憶部とを含み、前記調整値は、前記光書き込み装置において前記光ビームを前記感光体に導くための光学部材を経た後の前記光ビームの指向性に基づき、予め定められた基準となる指向性に応じて前記光ビームの点灯時間及び前記光ビームの光量を調整するように生成された値であり、前記光源制御部が、前記調整値に基づいて前記光ビームの点灯時間及び前記光ビームの光量を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光学部材による影響を受けた後のビームの指向性の際による濃度のばらつきを適正に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の機能構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るプリントエンジンの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る光書き込み装置の構成を示す上面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る光書き込み装置の構成を示す側断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る光書き込み装置の制御部を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施形態に係る調整値記憶部に記憶されている情報を示す図である。
【図８】光ビームの指向性を示す図である。
【図９】光ビームの指向性の違いを示す図である。
【図１０】光ビームの指向性に応じた露光エネルギー、露光範囲の関係を示す図である。
【図１１】露光エネルギーと感光体ドラムのスレッシュ値との関係を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る制御パターンを示す図である。
【図１３】本発明の他の実施形態に係る光書き込み装置の構成を示す側断面図である。
【図１４】本発明の他の実施形態に係る光書き込み装置の制御部を示すブロック図である。
【図１５】本発明の他の実施形態に係る調整値生成部が記憶している情報を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、光書込み装置を含む画像形成装置の例として、複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）を説明する。本実施形態に係る複合機は、電子写真方式の画像形成装置であり、感光体に静電潜像を形成するための光書き込み装置に含まれる光源の制御において、光源から照射されるビームを感光体上に導く光学部材の影響を受けた後のビームの指向性に応じてビームの光量や発光期間を制御することがその要旨である。
【００１４】
図１は、本実施形態に係る複合機１のハードウェア構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る複合機１は、一般的なサーバやＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報処理端末と同様の構成に加えて、画像形成を実行するエンジンを有する。即ち、本実施形態に係る複合機１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１２、エンジン１３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）１４及びＩ／Ｆ１５がバス１８を介して接続されている。また、Ｉ／Ｆ１５にはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）１６及び操作部１７が接続されている。
【００１５】
ＣＰＵ１０は演算手段であり、複合機１全体の動作を制御する。ＲＡＭ１１は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１０が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ１２は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。エンジン１３は、複合機１において実際に画像形成を実行する機構である。
【００１６】
ＨＤＤ１４は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納されている。Ｉ／Ｆ１５は、バス１８と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。ＬＣＤ１６は、ユーザが複合機１の状態を確認するための視覚的ユーザインタフェースである。操作部１７は、キーボードやマウス等、ユーザが複合機１に情報を入力するためのユーザインタフェースである。
【００１７】
このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ１２やＨＤＤ１４または図示しない光学ディスク等の記録媒体に格納されたプログラムがＲＡＭ１１に読み出され、ＣＰＵ１０の制御に従って動作することにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、本実施形態に係る複合機１の機能を実現する機能ブロックが構成される。
【００１８】
次に、図２を参照して、本実施形態に係る複合機１の機能構成について説明する。図２は、本実施形態に係る複合機１の機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態に係る複合機１は、コントローラ２０、ＡＤＦ（Ａｕｔｏ  Ｄｏｃｕｍｅｎｎｔ  Ｆｅｅｄｅｒ：原稿自動搬送装置）１１０、スキャナユニット２２、排紙トレイ２３、ディスプレイパネル２４、給紙テーブル２５、プリントエンジン２６、排紙トレイ２７及びネットワークＩ／Ｆ２８を有する。
【００１９】
また、コントローラ２０は、主制御部３０、エンジン制御部３１、入出力制御部３２、画像処理部３３及び操作表示制御部３４を有する。図２に示すように、本実施形態に係る複合機１は、スキャナユニット２２、プリントエンジン２６を有する複合機として構成されている。尚、図２においては、電気的接続を実線の矢印で示しており、用紙の流れを破線の矢印で示している。
【００２０】
ディスプレイパネル２４は、複合機１の状態を視覚的に表示する出力インタフェースであると共に、タッチパネルとしてユーザが複合機１を直接操作し、または複合機１に対して情報を入力する際の入力インタフェース（操作部）でもある。ネットワークＩ／Ｆ２８は、複合機１がネットワークを介して他の機器と通信するためのインタフェースであり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）インタフェースが用いられる。
【００２１】
コントローラ２０は、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによって構成される。具体的には、ＲＯＭ１２や不揮発性メモリ並びにＨＤＤ１４や光学ディスク等の不揮発性記録媒体に格納されたファームウェア等の制御プログラムが、ＲＡＭ１１等の揮発性メモリ（以下、メモリ）にロードされ、ＣＰＵ１０がそれらのプログラムに従って演算を行うことにより構成されるソフトウェア制御部と集積回路などのハードウェアとによってコントローラ２０が構成される。コントローラ２０は、複合機１全体を制御する制御部として機能する。
【００２２】
主制御部３０は、コントローラ２０に含まれる各部を制御する役割を担い、コントローラ２０の各部に命令を与える。エンジン制御部３１は、プリントエンジン２６やスキャナユニット２２等を制御または駆動する駆動手段としての役割を担う。入出力制御部３２は、ネットワークＩ／Ｆ２８を介して入力される信号や命令を主制御部３０に入力する。また、主制御部３０は、入出力制御部３２を制御し、ネットワークＩ／Ｆ２８を介して他の機器にアクセスする。
【００２３】
画像処理部３３は、主制御部３０の制御に従い、入力された印刷ジョブに含まれる印刷情報に基づいて描画情報を生成する。この描画情報とは、画像形成部であるプリントエンジン２６が画像形成動作において形成すべき画像を描画するための情報である。また、印刷ジョブに含まれる印刷情報とは、ＰＣ等の情報処理装置にインストールされたプリンタドライバによって複合機１が認識可能な形式に変換された画像情報である。操作表示制御部３４は、ディスプレイパネル２４に情報表示を行いまたはディスプレイパネル２４を介して入力された情報を主制御部３０に通知する。
【００２４】
複合機１がプリンタとして動作する場合は、まず、入出力制御部３２がネットワークＩ／Ｆ２８を介して印刷ジョブを受信する。入出力制御部３２は、受信した印刷ジョブを主制御部３０に転送する。主制御部３０は、印刷ジョブを受信すると、画像処理部３３を制御して、印刷ジョブに含まれる印刷情報に基づいて描画情報を生成させる。
【００２５】
画像処理部３３によって描画情報が生成されると、エンジン制御部３１は、生成された描画情報に基づき、給紙テーブル２５から搬送される用紙に対して画像形成を実行する。即ち、プリントエンジン２６が画像形成部として機能する。プリントエンジン２６によって画像形成が施された文書は排紙トレイ２７に排紙される。
【００２６】
また、複合機１が複写機として動作する場合は、エンジン制御部３１がスキャナユニット２２から受信した撮像情報または画像処理部３３が生成した画像情報に基づき、画像処理部３３が描画情報を生成する。その描画情報に基づいてプリンタ動作の場合と同様に、エンジン制御部３１がプリントエンジン２６を駆動する。
【００２７】
次に、本実施形態に係るプリントエンジン２６の構成について、図３を参照して説明する。図３に示すように、本実施形態に係るプリントエンジン２６は、給紙トレイ１０１から給紙ローラ１０２と分離ローラ１０３とにより分離給紙される用紙（記録紙）１０４の搬送経路に沿って各色の画像形成部１０６が並べられた構成を備えるものであり、所謂タンデムタイプといわれるものである。用紙１０４の搬送経路は図３において破線で示されており、この搬送経路に沿って、搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部（電子写真プロセス部）１０６ＢＫ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙが配列されている。
【００２８】
これら複数の画像形成部１０６ＢＫ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。画像形成部１０６ＢＫはブラックの画像を、画像形成部１０６Ｍはマゼンタの画像を、画像形成部１０６Ｃはシアンの画像を、画像形成部１０６Ｙはイエローの画像をそれぞれ形成する。尚、以下の説明においては、画像形成部１０６ＢＫについて具体的に説明するが、他の画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙは画像形成部１０６ＢＫと同様であるので、その画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙの各構成要素については、画像形成部１０６ＢＫの各構成要素に付したＢＫに替えて、Ｍ、Ｃ、Ｙによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。
【００２９】
用紙１０４の搬送経路においては、上述した給紙ローラ１０２や、搬送ローラ１０８の他、図示しないローラによって用紙が搬送される。即ち、本実施形態に係る複合機１は、用紙の搬送に際してベルトを用いないベルトレス方式の画像形成装置である。画像形成に際して、給紙トレイ１０１に収納された用紙１０４は最も上のものから順に送り出され、搬送ローラ１０８によって最初の画像形成部１０６ＢＫに搬送され、ここで、ブラックのトナー画像を転写される。
【００３０】
画像形成部１０６ＢＫは、感光体としての感光体ドラム１０９ＢＫ、この感光体ドラム１０９ＢＫの周囲に配置された帯電器１１０ＢＫ、光書き込み装置１１１、現像器１１２ＢＫ、感光体クリーナ（図示せず）、除電器１１３ＢＫ等から構成されている。光書き込み装置１１１は、夫々の感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ（以降、総じて「感光体ドラム１０９」という）に対してレーザビームを照射するように構成されている。
【００３１】
画像形成に際し、感光体ドラム１０９ＢＫの外周面は、暗中にて帯電器１１０ＢＫにより一様に帯電された後、光書き込み装置１１１からのブラック画像に対応したレーザビームにより書き込みが行われ、静電潜像を形成される。現像器１１２ＢＫは、この静電潜像をブラックトナーにより可視像化し、このことにより感光体ドラム１０９ＢＫ上にブラックのトナー画像が形成される。
【００３２】
このトナー画像は、感光体ドラム１０９ＢＫと、搬送経路を搬送された用紙１０４とが当接する位置（転写位置）で、転写ローラ１１５ＢＫの働きにより用紙１０４上に転写される。この転写により、用紙１０４上にブラックのトナーによる画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム１０９ＢＫは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナにより払拭された後、除電器１１３ＢＫにより除電され、次の画像形成のために待機する。尚、感光体ドラム１０９ＢＫと転写ローラ１１５ＢＫとは、用紙を搬送する搬送ローラとしても機能する。
【００３３】
以上のようにして、画像形成部１０６ＢＫでブラックのトナー画像を転写された用紙１０４は、搬送経路上を次の画像形成部１０６Ｍに搬送される。画像形成部１０６Ｍでは、画像形成部１０６ＢＫでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム１０９Ｍ上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が用紙１０４上に形成されたブラックの画像に重畳されて転写される。
【００３４】
用紙１０４は、さらに次の画像形成部１０６Ｃ、１０６Ｙに搬送され、同様の動作により、感光体ドラム１０９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム１０９Ｙ上に形成されたイエローのトナー画像とが、用紙１０４上に重畳されて転写される。こうして、用紙１０４上にフルカラーの画像が形成される。このフルカラーの重ね画像が形成された用紙１０４は、搬送経路の終点となる定着器１１６にて画像を定着された後、複合機１の外部に排紙される。
【００３５】
次に、本実施形態に係る光書き込み装置１１１について説明する。図４は、本実施形態に係る光書き込み装置１１１を上面から見た図である。また、図５は、本実施形態に係る光書き込み装置を側面から見た断面図である。図４、図５に示すように、各色の感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙに書き込みを行うレーザビームは光源である光源装置２８１ＢＫ、２８１Ｍ、２８１Ｃ、２８１Ｙ（以降、総じて「光源装置２８１」という）から照射される。尚、本実施形態に係る光源装置２８１は、半導体レーザ、コリメータレンズ、スリット、プリズム、シリンダレンズ等で構成されている。
【００３６】
光源装置２８１から照射されたレーザビームは、反射鏡２８０によって反射される。各レーザビームは図示しないｆθレンズ等の光学系によって夫々ミラー２８２ＢＫ、２８２Ｍ、２８２Ｃ、２８２Ｙ（以降、総じて「ミラー２８２」という）に導かれ、更にその先の光学系によって各感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙの表面へと導かれる。
【００３７】
反射鏡２８０は６面体のポリゴンミラーであり、回転することによってポリゴンミラー１面につき主走査方向の１ライン分のレーザビームを走査することができる。本実施形態に係る光書き込み装置１１１は、４つの光源装置を２８１ＢＫ、２８１Ｍと、２８１Ｃ、２８１Ｙの２色ずつの光源装置に分けて反射鏡２８０の異なる反射面を用いて走査を行うことによって、１つの反射面のみを用いて走査する方式よりコンパクトな構成で、同時に異なる４つの感光体ドラムに書き込むことを可能としている。
【００３８】
次に、本実施形態に係る光書き込み装置１１１の制御ブロックについて、図６を参照して説明する。図６は、本実施形態に係る光書き込み装置１１１を制御する光書き込み装置制御部１２０の機能構成を示す図である。図６に示すように、本実施形態に係る光書き込み装置制御部１２０は、書込み制御部１２１及び調整値記憶部１２２を含む。
【００３９】
尚、本実施形態に係る光書き込み装置１１１は、図１において説明したようなＣＰＵ１０、ＲＡＭ１１、ＲＯＭ１２及びＨＤＤ１４等の情報処理機構を含み、図６に示すような光書込み装置制御部１２０は、複合機１のコントローラ２０と同様に、ＣＰＵ１０がプログラムに従って演算を行うことにより構成される。
【００４０】
書込み制御部１２１は、コントローラ２０のエンジン制御部３１から入力される描画情報に基づき、所定の光量及び点灯時間で書込光源である光源装置２８１を発光制御する。その際、書込み制御部１２１は、調整値記憶部１２２に記憶されている調整値の情報に基づき、光源装置２８１の光量及び点灯時間を調整する。この調整値記憶部１２２に記憶されている調整値の情報が、本実施形態に係る要旨の１つである。
【００４１】
図７は、調整値記憶部１２２が記憶している調整値の情報の例を示す図である。図７に示すように、調整値記憶部１２２は、書込み制御部１２２が光源装置２８１を発光制御する際の発光光量の調整値を示す光量調整値と、同じく点灯時間の調整値を示す点灯時間調整値とを記憶している。これらの調整値の情報は、夫々の複合機１毎に、搭載された光書き込み装置１１１のビームの指向性に応じて生成される。以下、本実施形態に係る調整値の情報の生成態様について説明する。
【００４２】
図８は、光源装置２８１から照射されるビームの指向性を示す図であり、縦軸が光量（Ｗ）、横軸が光軸からの距離（ｍｍ）を示している。図８に示すように、光源装置２８１から照射されるビームの光量は正規分布に近似しており、光軸をピークとして光軸から離れるほど低くなる。尚、本実施形態においては、光量のピーク値をＰ０とした場合において、光量がＰ０／ｅ２（≒０．１３５×Ｐ０）以上となる範囲の幅をビーム径としている。
【００４３】
図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、ビーム毎の指向性の違いを示す図である。図９（ａ）〜（ｃ）に夫々示すように、異なる光源装置２８１から照射されるビームは、同一光量に調整されていたとしても、ピーク値及びビーム径が異なっている場合がある。即ち、光源装置２８１が発するビームの光量は、一般的に、図８のグラフと横軸とによって画定される範囲の面積、即ち総光量が同一になるように調整されているが、夫々の光書き込み装置１１１において設置されたミラーやレンズを経ることにより、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、ビームの指向性に差異が生じる。
【００４４】
次に、ビームの点灯時間と露光エネルギーの関係について図１０（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。図１０（ａ）に示すように、ビーム径Ｌ０、ピーク光量Ｐ０のビームを例として考える。図１０（ｂ）は、ビームの点灯、消灯のタイミングを示す図であり、縦軸が光源装置２８１を発光させる発光光量、横軸が時間を示している。図１０（ｂ）の例では、点灯時間がＴ０の場合を示している。また、図１０（ｂ）においては、基準となる発光光量Ｑ０により、点灯／消灯がデジタルに切り替えられる場合を例として示している。
【００４５】
図１０（ｃ）は、図１０（ａ）のビームが図１０（ｂ）に示す点灯時間で点灯された場合の、露光エネルギーを示す図であり、縦軸が露光エネルギー、横軸が範囲を示している。図１０（ｃ）におけるＭ０は、点灯時間Ｔ０でビームのスキャンスピードがＶの場合のスキャン範囲であり、Ｍ０＝Ｖ・Ｔ０の関係が成り立つ。
【００４６】
図１０（ｃ）に示すように、ビームによる露光範囲は、スキャンスピードによって定まるスキャン範囲Ｍ０と、ビーム系Ｌ０によって定まる。スキャン範囲Ｍ０がビーム径Ｌ０よりも十分に大きい場合、露光範囲と露光エネルギーとの関係は図１０（ｄ）のようになる。図１０（ｄ）に示す露光エネルギーの最大値ＥＳは、上述したようにＭ０がＬ０よりも大きい場合や、Ｍ０とＬ０とが等しい場合は一定の値であり、Ｍ０がＬ０よりも小さい程、ＥＳの値も小さくなる。
【００４７】
ここで、図９（ａ）〜（ｃ）の各ビームは、夫々ビーム径がＬ１、Ｌ２、Ｌ３であり、スキャンスピードＶが一定であれば、露光範囲は、Ｌ１＋Ｍ０、Ｌ２＋Ｍ０、Ｌ３＋Ｍ０、と夫々異なることとなる。また、図１０（ｄ）に示す露光エネルギーの最大値ＥＳに対応する図９（ａ）〜（ｃ）各ビームの露光エネルギーの最大値を夫々Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３とする。
【００４８】
上述したように、夫々のビームは同一光量に調整されている。そのため、各ビームについて、図１０（ｄ）に示すような露光エネルギーのグラフと横軸とで確定される面積は同一であり、その結果、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３の値は夫々異なることとなる。尚、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３の値は各ビームの光量Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に応じて定まる。従って、夫々の露光エネルギーは、Ｅ３＞Ｅ１＞Ｅ２の関係となる。
【００４９】
このように、各ビームの指向性の違いにより露光エネルギー及び露光範囲に差異が生じると、最終的に形成される画像の濃度について、光書き込み装置１１１毎に差異が生じることとなる。そのため、本実施形態に係る光書き込み装置制御部１２０は、図７に示す点灯時間調整値に基づいて光源装置２８１の点灯時間を調整すると共に、光量調整値に基づいて光源装置２８１が照射するビームの光量を調整することにより、図９（ａ）〜（ｃ）に示すようなビーム毎の指向性の違いを補正する。
【００５０】
点灯時間の調整においては、指向性の異なる夫々のビームによる露光範囲が同一となるように調整を行う。このための条件式は、以下の式（１）で示される。
2013082136.tif 000003
また、スキャン範囲は、スキャンスピード及び点灯時間によって定まるため、上記式（１）は、以下の式（２）に変換される。
2013082136.tif 000004
上記式（２）を、調整するべき点灯時間について解くことにより、調整後の点灯時間を求めることができ、図７に示す点灯時間調整値を求めることができる。
【００５１】
また、上述したように、各ビームは総光量、即ち、図９（ａ）〜（ｃ）に示す夫々のグラフと横軸とで確定される面積が同一の総光量Ｑ０となるように調整されている。従って、点灯時間のみを変化させると、総光量が異なってしまうため、調整された点灯時間に応じて、各ビームの総光量Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３を調整する。このための条件式は、以下の式（３）で示される。
2013082136.tif 000005
上記式（３）を、点灯時間を調整したビームの総光量について解くことにより、調整後の総光量を求めることができ、図７に示す光量調整値を求めることができる。
【００５２】
次に、指向性が異なる各ビームを調整する際の具体例について説明する。図１１（ａ）、（ｂ）は、夫々図１０（ｄ）、（ｃ）に対して、感光体ドラム１０９への光書き込みに要する露光エネルギーのスレッシュ値を追加した図である。感光体ドラム１０９を含むプリントエンジン２６は、露光による電位変動がスレッシュ値を超えた場合に、トナーが付着して静電潜像が現像されるように設計されている。
【００５３】
上述したように、点灯時間によって定まるスキャン範囲がビーム径よりも十分長ければ、露光エネルギーの最大値ＥＳは最大となるため、図１１（ａ）に示すようにスレッシュ値を超えることができる。これに対して、スキャン範囲がビーム径よりも短い場合、ビームの指向性によって定まる光量のピーク値Ｐ０によっては、図１１（ｂ）に示すように、露光エネルギーの最大値Ｅ０がスレッシュ値を下回る可能性があり、トナーによる静電潜像の現像が不安定となる。
【００５４】
このため、短いスキャン範囲でも安定して現像される静電潜像を形成するためには、例えば図９（ａ）〜（ｃ）であれば、最もピーク光量の大きい図９（ｃ）のビームを基準とし、図９（ａ）、（ｂ）のビームを図９（ｃ）のビームの露光範囲及び総光量に合わせるように、図７に示す点灯時間調整値及び光量調整値を生成することが好ましい。これにより、トナーによる静電潜像の現像を安定化させることができる。
【００５５】
次に、点灯時間及び光量の調整値をグラフを用いて具体的に説明する。ここでは、図９（ｂ）に示すビームの指向性を、図９（ｃ）に示すビームの指向性に近似させる場合を例として説明する。図１２（ａ）は、デフォルトの点灯時間Ｔ３及び光量制御値Ｑ３（以降、制御パターンとする）を示す図であり、縦軸が光量制御値、横軸が時間を示す。この制御パターンは、点灯時間及び光量を調整しないビーム、ここでは図９（ｃ）のビームについて用いられる。
【００５６】
図９（ｂ）のビームを図９（ｃ）のビームに近似させる場合、上記式（２）より、調整後の点灯時間Ｔ２は、以下の式（４）で示される。
2013082136.tif 000006
従って、図９（ｂ）に示すビームの点灯時間の調整値は上記式（４）からＴ３を減じた値となり、その値の１／２だけ図１２（ａ）に示す制御パターンから遅れて点灯開始すると共に、同じく１／２だけ早く点灯終了するように制御することとなる。この値が点灯時間調整値ΔＴ２であり、以下の式（５）によって示される。
2013082136.tif 000007
【００５７】
また、図９（ｂ）のビームを図９（ｃ）のビームに近似させる場合、上記式（３）により、調整後の総光量Ｑ２は以下の式（６）で示される。
2013082136.tif 000008
従って、総光量の調整値ΔＱ２は、以下の式（７）で示される。
2013082136.tif 000009
そして、上記式（７）のＴ２に上記式（４）を適用すると、総光量の調整値ΔＱ２は、以下の式（８）で示される。
2013082136.tif 000010
【００５８】
上記式（８）に示す総光量の調整は、上述したように点灯時間を調整するタイミング、即ち、全体の点灯開始時と点灯終了時における、ビーム径の１／２のスキャン範囲に適用する。そのような調整を加えた後の制御パターンを図１２（ｂ）に示す。
【００５９】
図１２（ｂ）に示すような制御パターンによって図９（ｂ）に示すビームを発光制御することにより、図９（ｂ）に示すビームも図９（ｃ）に示すビームも、図１２（ｃ）に示すような同一の露光エネルギー及び露光範囲を得ることが可能となる。
【００６０】
従って、図１２（ｂ）に示すような制御パターンを実現するため、図９（ｂ）に示すビームの光源装置２８１を有する光書き込み制御部１２０の調整値記憶部１２２は、上記式（５）の値を点灯時間調整値として、上記式（７）の値を総光量調整値として記憶する。これらの調整値は、装置の製造時における測定によって生成されてオペレータによって記憶される。
【００６１】
そして、書込み制御部１２１は、このような点灯時間調整値及び総光量調整値に基づき、図１２（ｂ）に示すような制御パターンで光源装置２８１の発光を制御することにより、異なる光書き込み装置１１１毎のビームの指向性の差異に基づく画像濃度のばらつきを補正することが可能となる。
【００６２】
また、本実施形態に係る方法によれば、光ビームを直接検知して指向性を求め、その指向性に基づいて定まるビーム径に基づいて調整値を生成する。そのため、画像を検知して画像の濃淡に基づいてビームのパルス幅を調整する場合よりもノイズの影響を低減することができ、高精度に光ビームの指向性を調整することが可能となる。
【００６３】
以上、説明したように、本実施形態に係る光書き込み装置１１１によれば、光学部材による影響を受けた後のビームの指向性の際による濃度のばらつきを適正に調整することができる。
【００６４】
尚、上記実施形態においては、オペレータによる操作によって調整値記憶部１２２に記憶する調整値が生成されて記憶される場合を例として説明した。この他、光書き込み装置１１１内部に、光学部材を経た後のビームの指向性を検知するセンサを設け、光書き込み制御部１２０がその検知結果に基づいて計算することも可能である。そのような例について以下に説明する。
【００６５】
図１３は、光書き込み装置１１１内部にビームの指向性を検知するセンサ２８３を設ける場合を示す図である。図１３に示すように、レンズやミラーを経て感光体ドラム１０９に導かれるビームを検知可能な位置にセンサ２８３を設けることにより、図９（ａ）〜（ｃ）に示すようなビームの指向性を検知することが可能となる。
【００６６】
図１４は、光書き込み装置制御部１２０内部において調整値を生成する場合の機能構成を示すブロック図である。図１４に示すように、センサ２８３の検知結果を取得して調整値を計算する調整値生成部１２３を含む以外は、図６と同様の構成を有する。
【００６７】
調整値生成部１２３は、図１５に示すように基準光量、基準点灯時間及び基準ビーム径の情報を記憶している。基準光量及び基準点灯時間とは、図１２（ａ）に示すような、調整を行わないデフォルトの制御パターンを示す点灯時間及び総光量の値であり、式（８）におけるＱ３、Ｔ３に相当する値である。また、基準ビーム径は、ビームの指向性を近似させる対象、上記実施形態においては、図９（ｃ）のビームのビーム径を示す値であり、式（５）のＬ３に相当する値である。
【００６８】
また、調整値生成部１２３は、センサ２８３の検知結果により、実装されている光書き込み装置１１１のビームのビーム径を取得することができる。このビーム径は、式（５）のＬ２に相当する値である。これらの値に基づき、調整値生成部１２３は、上記式（５）、式（８）の計算により光量調整値及び点灯時間調整値を算出する。調整値記憶部１２２は、このようにして算出された光量調整値及び点灯時間調整値を記憶することにより、オペレータの操作を介さずに調整値記憶部１２２に調整値を記憶させることができる。
【符号の説明】
【００６９】
１  複合機、
１０  ＣＰＵ、
１１  ＲＡＭ、
１２  ＲＯＭ、
１３  エンジン、
１４  ＨＤＤ、
１５  Ｉ／Ｆ、
１６  ＬＣＤ、
１７  操作部、
１８  バス、
２０  コントローラ、
２１  ＡＤＦ、
２２  スキャナユニット、
２３  排紙トレイ、
２４  ディスプレイパネル、
２５  給紙テーブル、
２６  プリントエンジン、
２７  排紙トレイ、
２８  ネットワークＩ／Ｆ、
３０  主制御部、
３１  エンジン制御部、
３２  入出力制御部、
３３  画像処理部、
３４  操作表示制御部、
１０１  給紙トレイ、
１０２  給紙ローラ、
１０３  分離ローラ、
１０４  用紙、
１０６ＢＫ、１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙ  画像形成部、
１０８  搬送ローラ、
１０９ＢＫ、１０９Ｃ、１０９Ｍ、１０９Ｙ  感光体ドラム、
１１０ＢＫ  帯電器、
１１１光書き込み装置、
１１２ＢＫ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ  現像器、
１１３ＢＫ、１１３Ｃ、１１３Ｍ、１１３Ｙ  除電器、
１１５ＢＫ、１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ  転写ローラ、
１１６  定着器、
１２０  光書き込み装置制御部、
１２１  書込み制御部、
１２２  調整値記憶部、
１２３  調整値生成部、
２８０  反射鏡、
２８１、２８１ＢＫ、２８１Ｙ、２８１Ｍ、２８１Ｃ  光源装置、
２８２、２８２ＢＫ、２８２Ｙ、２８２Ｍ、２８２Ｃ  ミラー
２８３  センサ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７０】
【特許文献１】特開平１−２０６３６８号公報
【図１】
2013082136.tif 000013
【図２】
2013082136.tif 000014
【図３】
2013082136.tif 000015
【図４】
2013082136.tif 000016
【図５】
2013082136.tif 000017
【図６】
2013082136.tif 000018
【図７】
2013082136.tif 000019
【図８】
2013082136.tif 000020
【図９】
2013082136.tif 000021
【図１０】
2013082136.tif 000022
【図１１】
2013082136.tif 000023
【図１２】
2013082136.tif 000024
【図１３】
2013082136.tif 000025
【図１４】
2013082136.tif 000026
【図１５】
2013082136.tif 000027