(57)【要約】【課題】  複数の書込ユニットをそれぞれ主走査方向の異なる位置に配置した書込手段により書き込みを行う場合でも、画像の品質を維持しつつトナー消費量を抑えられるようにする。【解決手段】  それぞれ主走査方向の位置が異なる複数のＬＰＨ５０３を備え、帯電された感光体に潜像を書き込む書込部について、その書込部が上記感光体に書き込む潜像の電位が通常画像濃度の電位となるように複数のＬＰＨ５０３の各々の点灯時間を制御する制御手段であって、上記潜像への現像剤の付着量を少なくする場合、上記書込部が上記感光体に書き込む潜像の電位が上記通常画像濃度の電位よりも現像剤の付着量が少ないトナーセーブモードの電位となるように、複数のＬＰＨ５０３の各々の点灯時間を、上記通常画像濃度の電位となるような制御による点灯時間と比べてそれぞれ異なる割合で減少させる第２制御手段とを設けた。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ発光素子を備え互いに主走査方向の位置が異なる複数の書込ユニットを備え、帯電された感光体に潜像を書き込む書込手段と、
前記書込手段が前記感光体に書き込む潜像の電位が第１電位となるように前記複数の書込ユニットの各々の点灯時間を制御する制御手段であって、前記潜像への現像剤の付着量を少なくする場合、前記書込手段が前記感光体に書き込む潜像の電位が前記第１電位よりも現像剤の付着量が少ない第２電位となるように、前記複数の書込ユニットの各々の点灯時間を、前記第１電位となるような制御による点灯時間と比べてそれぞれ異なる割合で減少させる制御手段とを備えることを特徴とする光書込装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光書込装置であって、
現像剤の付着量を減少させる要求を受け付けた場合、前記制御手段は前記第２電位を、要求された減少幅に応じた電位として、前記点灯時間の減少を行うことを特徴とする光書込装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光書込装置であって、
前記複数の書込ユニットの各々について、現像剤の付着量の複数の減少幅と対応する該書込ユニットの点灯時間を記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された、前記要求された減少幅と対応する点灯時間に基づき、前記点灯時間の減少を行うことを特徴とする光書込装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光書込装置であって、
前記書込手段が前記感光体に書き込む潜像のドット数が減るように該書き込みに用いる画像データを加工する加工手段と、
前記制御手段による点灯時間の減少と前記加工手段とのいずれを有効にするかを設定する設定手段とを備えることを特徴とする光書込装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光書込装置であって、
前記設定手段が前記制御手段による点灯時間の減少を有効にすることを設定していた場合であっても、前記制御手段による減少後の点灯時間に所定の範囲を外れるものがあった場合には、前記制御手段による点灯時間の減少と共に前記加工手段を有効にし、前記制御手段による点灯時間の減少及び前記加工手段の加工による現像剤の付着量の減少幅の合算で、所望の減少幅を得ることを特徴とする光書込装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光書込装置と、
前記光書込装置により潜像を書き込まれる感光体と、
前記感光体に書き込まれた潜像を現像する現像手段と、
前記現像手段により現像された画像をシート材に転写する転写手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
それぞれ発光素子を備え互いに主走査方向の位置が異なる複数の書込ユニットを備え、帯電された感光体に潜像を書き込む書込手段について、該書込手段が前記感光体に書き込む潜像の電位が第１電位となるように前記複数の書込ユニットの各々の点灯時間を制御する第１制御手順と、
前記書込手段が前記感光体に書き込む潜像の電位が前記第１電位よりも現像剤の付着量が少ない第２電位となるように、前記複数の書込ユニットの各々の点灯時間を、前記第１制御手順の制御による点灯時間と比べてそれぞれ異なる割合で減少させる第２制御手順とを備えることを特徴とする書込制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光書込装置、画像形成装置及び書込制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式の画像形成装置において、形成すべき画像を示す画像データを加工して画像中のドットを間引くことにより、トナー消費量を削減する技術が知られている。しかしながら、ドットを間引くと、形成される画像の品質が劣化する場合があった。
そこで、トナー消費量を削減する他の手法として、例えば特許文献１に記載のように、トナーセーブモードにおいて感光体への露光パワーを減少させることによりトナー消費量を低減する技術も開発されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、複数の書込ユニットをそれぞれ主走査方向の異なる位置に、例えば千鳥状に配置した書込手段を用いる画像形成装置においては、書込ユニット毎の特性ばらつきを補正するため、トナー消費量を削減しない通常動作時の駆動条件を、書込ユニット毎に変えることが行われる。
【０００４】
この場合においては、トナーセーブのために露光パワーを減少させようとしても、単に各書込ユニットの制御パラメータを一律に変化させるような対応では、露光により感光体に書き込まれる潜像の電位が、書込ユニット毎にばらついてしまうという問題があった。そして、このことにより、潜像を現像して得られる画像の品質が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
この発明は、このような問題を解決し、複数の書込ユニットをそれぞれ主走査方向の異なる位置に配置した書込手段により書き込みを行う場合でも、画像の品質を維持しつつトナー消費量を抑えられるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、上記の目的を達成するため、光書込装置において、それぞれ発光素子を備え互いに主走査方向の位置が異なる複数の書込ユニットを備え、帯電された感光体に潜像を書き込む書込手段と、上記書込手段が上記感光体に書き込む潜像の電位が第１電位となるように上記複数の書込ユニットの各々の点灯時間を制御する制御手段であって、上記潜像への現像剤の付着量を少なくする場合、上記書込手段が上記感光体に書き込む潜像の電位が上記第１電位よりも現像剤の付着量が少ない第２電位となるように、上記複数の書込ユニットの各々の点灯時間を、上記第１電位となるような制御による点灯時間と比べてそれぞれ異なる割合で減少させる制御手段とを設けたものである。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成によれば、複数の書込ユニットをそれぞれ主走査方向の異なる位置に配置した書込手段により書き込みを行う場合でも、画像の品質を維持しつつトナー消費量を抑えられるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の光書込装置を備える画像形成装置の一実施形態の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示した画像形成装置において複写動作に関与する回路の概略構成を示す図である。
【図３】それぞれ平均発光光量が異なるＬＰＨについての、点灯デューティーと書込後の感光体ドラムの電位との関係の例を示す図である。
【図４】ＬＰＨ及びその平均光量と、特定の電位の潜像を得るための点灯時間との関係を、複数の電位について登録した、変換テーブルの例を示す図である。
【図５】実施形態の効果について説明するための図である。
【図６】比較例について説明するための図である。
【図７】図２に示したＬＥＤ書込制御回路の構成をより詳細に示す図である。
【図８】画像データの間引き処理について説明するための図である。
【図９】図２に示したシステム制御部が書込部の制御に関して実行する処理の第１例を示すフローチャートである。
【図１０】その第２例の一部を示すフローチャートである。
【図１１】その第３例の一部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】
【０００９】
以下、この発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
まず図１に、この発明の光書込装置を備える画像形成装置の一実施形態の概略構成を示す。
図１に示す画像形成装置Ｐは、原稿を読み取って得た画像データに基づき紙等のシート材に画像を形成する複写機である。このほかに、外部から受信した画像データに基づき画像を形成するプリンタや、原稿を読み取ってその画像データを出力するスキャナ等の機能を合わせ持つＭＦＰ（デジタル複合機）とすることもできるが、ここでは複写の機能を中心に説明する。
【００１０】
画像形成装置Ｐは、複写の機能に関連する構成として、読取部１００、画像形成部５００及び操作部４００を備える。
これらのうち読取部１００は、オペレータが原稿を挿入口から挿入すると、その原稿をローラ１の回転に応じて密着センサ２と白色ロ−ラ３間に搬送する。そして、密着センサ２が、ＬＥＤ（発光ダイオード）により搬送中の原稿に投光し、その反射光を読取センサに結像させて、原稿の画像情報を読み取る。
【００１１】
次に、画像形成部５００は、トレイ１５のいずれかからピックアップされ搬送されるシート材に対し、感光体に書き込まれ現像された画像を転写し、その後定着して排出ローラ１３又は１４により排出トレイに排出する機能を備える。
より具体的は、まず、グリッド付きのスコロトロンチャージャによる帯電装置４が感光体ドラム５を−１２００Ｖに一様に帯電させる。そして、書込手段であるＬＥＤアレイユニット６が備える複数のＬＥＤから出力する光をＳＬＡ（セルフォックレンズアレイ）を介して感光体ドラム５に照射することにより、感光体ドラム５上に静電潜像を書き込む。
【００１２】
すなわち、感光体ドラム５の表面において、ＬＥＤ光が照射された箇所は光導電現象で照射エネルギーに応じた電荷がアースに流れて消滅し、帯電電位（の絶対値）が減少する。従って、形成すべき画像の画像データに基づき各ＬＥＤを制御して、画像濃度の淡い部分ではＬＥＤを発光させず、画像濃度の濃い部分ではＬＥＤを発光させることにより、感光体ドラム５上に、画像の濃淡に対応した静電潜像を形成できる。
【００１３】
そして、この静電潜像を現像ユニット７により現像する。現像ユニット内では現像剤であるトナーが撹拌により負に帯電されており、現像ユニット７と感光体ドラム５との間には７００Ｖのバイアス電圧が印加される。このことにより、感光体ドラム５上の、帯電電位が減少した部分にだけトナーを付着させ、静電潜像を現像することができる。なお、帯電電位の値によってトナーの付着量は異なる。
【００１４】
一方、トレイ１５から搬送されるシート材は、レジストローラ８により感光体ドラム５上に形成されたトナー像とタイミングを合わせて感光体ドラム５の下部に供給され、この時に転写チャージャ９によりトナー像を転写される。シート材は次に分離チャージャ１０により感光体ドラム５より分離されて、搬送タンク１１により搬送されて定着ユニット１２に送られ、そこでトナー像を定着される。トナーが定着された記録紙は排出ローラ１３又は１４により機外へ排出される。
【００１５】
操作部４００は、ユーザから以上の複写動作に関する設定操作を受け付けたり、その動作状態を表示したりする機能を備える。操作部４００が受け付ける設定には、後述するトナーセーブに関する設定も含まれる。
【００１６】
次に、図２に、画像形成装置Ｐにおいて複写動作に関与する回路の概略構成を示す。
画像形成装置は、原稿を読み取る読取手段としての読取部１００、その読み取りで得た画像データを記憶する記憶手段としての画像情報記憶部３００、記憶された画像データに基づきシート材に画像を形成する画像形成部５００、一連のプロセスの実行を制御するエンジン制御部６００、ユーザの操作を受け付ける操作手段としての操作部４００を備える。
【００１７】
このうち読取部１００では、上述した密着センサ２が備える読取センサ１０１が、センサ上に結像した原稿の画像をアナログ電気信号に変換し、画像増幅回路１０２がこのアナログ信号を増幅する。ＡＤ変換回路１０３がその増幅されたアナログ信号を、画素ごとの多値デジタル画像信号に変換する。
【００１８】
変換後のデジタル画像信号は、同期制御回路１０６から出力されるクロックに同期して出力され、シェーディング補正回路１０４が、そこに含まれる光量ムラ、コンタクトガラスの汚れ、センサの感度ムラ等による歪を補正する。画像処理回路１０５が、この補正により得られるデジタル画像信号を、デジタル画像データに変換し、画像情報記憶部３００が備える画像メモリ部３０１に書き込む。
【００１９】
なお、読取制御回路１０７は、システム制御部３０２の制御に従い読取部１００における信号転送全般を制御する。スキャナ駆動装置１０８は、駆動制御回路５０４の制御に従い原稿の搬送が円滑に行われるようにモータ等の駆動手段を制御する。
なお、システム制御部３０２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えるコンピュータである。そして、所要のプログラムを実行することにより、読取制御回路１０７、同期制御回路１０６、画像メモリ部３０１、操作制御回路４０１、ＬＥＤ書込制御回路５０２、駆動制御回路５０４等に所要の命令を出し、画像形成装置Ｐ全体の動作を制御する。
【００２０】
駆動制御回路５０４は、スキャナ駆動装置１０８及びプリンタ駆動装置５０１に対し所要の制御信号を送信することにより、原稿及びシート材の搬送が円滑に行われるようにモータ等の駆動手段を制御させる。
これらのシステム制御装置と駆動制御回路５０４がエンジン制御部６００を構成する。
【００２１】
また、画像形成部５００は、画像メモリ部３０１に書き込まれたデジタル画像データを入力する。より具体的には、画像メモリ部３０１から画素密度６００ｄｐｉ（ドット・パー・インチ）で１画素２値の画像デ−タが、転送基準クロックに従い、２画素パラレルにＬＥＤ書込制御回路５０２に送られてくる。それら２画素の画像データは、ＬＥＤ書込制御回路５０２内部で一旦、１ラインに合成する。そして、ＬＥＤ書込制御回路５０２が、６００ｄｐｉの１画素を１２００ｄｐｉの４画素の画像データに変換した後、主走査方向の位置により３分割して、対応する位置の書き込みを行うＬＰＨ（ＬＥＤプリントヘッド）へ４画素同時に転送する。
このように、画像データの画像形成部５００への入力後、ＬＥＤ書込制御回路５０２内で繋ぎ目処理を行うことで、汎用性をもたせることができ、更にコストメリットもある。
【００２２】
なお、画像形成部５００が備える３つのＬＰＨ５０３−１〜３はそれぞれ、発光素子であるＬＥＤを複数アレー状に配列したものである。そして、３つのＬＰＨ５０３で感光体ドラム５への書込領域をカバーするよう、それぞれ主走査方向の位置が異なるように配置されている。また、各ＬＥＤが担当する書込領域の境界を調整して目立たなくできるよう、各ＬＰＨ５０３は、主走査方向の書込範囲が一部重なるように、副走査方向の位置をずらして配置している。画像形成装置Ｐにおいては、図２及び図６等に模式的に示すように、３つのＬＰＨ５０３を千鳥状の配置として、図１に示したＬＥＤアレイユニット６を構成している。
【００２３】
ところで、前述の通り、帯電装置４によって一様に帯電させられた感光体ドラム５に対して、ＬＥＤアレイユニット６によりＬＥＤが出力する光を照射すると、感光体ドラム５上のその照射された部分は、電荷が除去されて電位が下がる。
この照射後の電位は、ＬＥＤによる露光エネルギーに依存する。また、この露光エネルギーは、ＬＥＤの発光光量と、点灯時間とにより定まる。点灯時間は、１ライン分の走査時間内における点灯時間の比率、すなわち点灯デューティーで定まる。また、発光光量は、ＬＥＤの個体毎に異なるが、ＬＰＨ５０３を製造する際には、１つのヘッド内で発光光量がばらつくのを避けるため、特性の近いＬＥＤを集めて製造する。このため、１つのＬＰＨ５０３内では各ＬＥＤの発光光量は概ね等しく、異なるＬＰＨ５０３間ではＬＥＤの発光光量が異なる。
【００２４】
このため、各ＬＰＨ５０３には、そこに備える各ＬＥＤの、標準的な駆動電流における平均光量を記憶させておき、ＬＥＤ書込制御回路５０２がその発光光量を読み出して、システム制御部３０２と共に、感光体ドラム５に書き込む潜像の電位が所定の目標電位になるように、各ＬＰＨ５０３の点灯デューティーを制御する。
【００２５】
ここで、図３に、それぞれ平均光量が異なるＬＰＨについての、点灯デューティーと書込後の感光体ドラム５の電位との関係の例を示す。図３からわかるように、平均光量が大きくなるほど、感光体ドラム５の電位（の絶対値）は低下し、その分トナーが付着しやすくなる。また、点灯デューティーが増加しても、それに従って感光体ドラム５の電位（の絶対値）は低下し、その分トナーが付着しやすくなる。ただし、デューティーと電位との関係は線形ではない。
【００２６】
図３に示すＲ１〜Ｒ３は、それぞれ平均光量が０．３８μＷ、０．６２μＷ、０．４６μＷの時の点灯デューティーと感光体電位との関係を近似した関数のグラフである。これらの関数は、点灯デューティーをＸ、感光体電位をＹとして、以下の式で表される。なお、「ｍ＾ｎ」はｍのｎ乗を示す。
Ｒ１（光量０．３８μＷ）：  Ｙ＝４８１６０Ｘ＾（−１．９７７４）
Ｒ２（光量０．６２μＷ）：  Ｙ＝２６９８．１Ｘ＾（−１．２３９８）
Ｒ３（光量０．４６μＷ）：  Ｙ＝１４６５７Ｘ＾（−１．６９４）
【００２７】
なお、ＬＥＤの点灯時間は、１ライン分の走査時間×点灯デューティーで求められる。また、図３に示したデータを得た際の１ライン分の走査時間は２４９μｓ（マイクロ秒）である。
そして、例えばトナーセーブを行わない通常の画像形成におけるトナーの付着量を得るための感光体電位の目標値（第１電位）が−６０Ｖであるとすると、ＬＥＤ書込制御回路５０２及びシステム制御部３０２は、各ＬＰＨから取得した平均光量に基づき、その平均光量で−６０Ｖの電位が得られるような点灯時間を設定すればよい。
【００２８】
例えば、ＬＰＨ５０３−１〜３の平均光量がそれぞれＲ１〜Ｒ３と対応する０．３８μＷ、０．６２μＷ、０．４６μＷであるとする。この場合、第１ＬＰＨ５０３−１についての点灯時間は、−６０Ｖの電位を得るためのデューティーが２９％であるので、点灯時間は、２４９μｓ×０．２９＝７２．２μｓである。同様に、第２ＬＰＨ５０３−２についての点灯時間は５４．７μｓ、第３ＬＰＨ５０３−３についての点灯時間は６４．７μｓとなる。
このように、通常の画像形成に係る点灯時間の制御を行う場合、ＬＥＤ書込制御回路５０２及びシステム制御部３０２は制御手段として機能する。また、このような制御は、第１制御手順の動作である。
【００２９】
また、感光体へのトナーの付着量を減らすトナーセーブを行いたい場合、感光体電位の目標値を上げて、第２電位とすればよい。例えば、感光体電位を−１００Ｖとすれば、１ドット当たりのトナー付着量を、−６０Ｖの場合の５０％に削減できる（減少幅５０％）。あるいは、感光体電位を−１４０Ｖとすれば、１ドット当たりのトナー付着量を、−６０Ｖの場合の２５％に削減できる（減少幅７５％）。
これらの電位の静電潜像を得るためのＬＥＤの点灯時間も、上記の−６０Ｖの場合と同様に、図３の関係から求めることができる。
【００３０】
図４に、−６０Ｖ、−１００Ｖ及び−１４０Ｖの電位の静電潜像を得るための各ＬＰＨにおけるＬＥＤの点灯時間をまとめた。
図４からわかるように、トナー付着量を５０％減少させるための点灯時間の減少割合は、第１ＬＰＨ５０３−１で約２１％、第２ＬＰＨ５０３−２で約３２％、第３ＬＰＨ５０３−３で約２７％と、ＬＰＨ毎に異なる。
【００３１】
画像形成装置Ｐにおいては、トナーセーブモードで画像形成を行う場合に、ＬＥＤ書込制御回路５０２及びシステム制御部３０２の機能により、通常モードでの画像形成時の点灯時間に比べて、ＬＰＨ毎に異なる割合でＬＥＤの点灯時間を減少させるようにしている。このことにより、各ＬＰＨ５０３により感光体ドラム５に書き込まれる潜像の電位を、通常モードの場合よりもトナーの付着量が少なくなるような一定の電位とし、図５に示すように、複数のＬＰＨ５０３による書込領域全体に亘って濃度ムラが生じないように、トナーの使用量を減少させることができる。
このように、トナーセーブモードの画像形成に係る点灯時間の制御を行う場合にも、ＬＥＤ書込制御回路５０２及びシステム制御部３０２は制御手段として機能する。また、このような制御は、第２制御手順の動作である。
【００３２】
図６には、比較例として、各ＬＰＨの点灯時間を一律に５０％減少させた場合の例を示す。この場合、減少後の点灯時間を図３と照らし合わせるとわかるように、各ＬＰＨ５０３により感光体ドラム５に書き込まれる潜像の帯電電位がまちまちとなってしまう。従って、主走査方向の位置に応じてトナー付着量が変化し、濃度ムラのある画像となってしまう。
図５のような制御を行えば、このような問題は発生しない。
【００３３】
また、トナー使用量の減少幅を５０％と７５％のように複数段階で設定できるようにする場合でも、潜像の電位が各減少幅に応じた所定の目標電位となるようにすればよい。このために、図４のように、トナー使用量の減少幅と各ＬＰＨ５０３の点灯時間との関係を所定のメモリに記憶させておき、設定された減少幅に応じた点灯時間の値を読み出して各ＬＰＨ５０３におけるＬＥＤの点灯時間を制御すればよい。
【００３４】
あるいは、トナー使用量の減少幅を任意に設定できるようにする場合には、各ＬＰＨ５０３について、図３に示したような、感光体ドラム５に書き込まれる潜像の電位とＬＥＤの点灯時間との関係（テーブル形式でも、上述したような関係式でもよい）を所定のメモリに記憶させておくとよい。また、減少幅と潜像の電位との値の関係も、一意に決まるため、測定して所定のメモリに記憶させておくとよい。
そして、設定された減少幅を得るための潜像の電位の値を、上記メモリに記憶させた減少幅と電位との関係に基づき取得し、さらに、上記メモリに記憶させた電位と点灯時間との関係に基づき、各ＬＰＨ５０３についてその電位の値と対応する点灯時間の値を算出して、各ＬＰＨ５０３におけるＬＥＤの点灯時間を制御すればよい。
【００３５】
なお、所定のメモリに記憶させるのは、感光体ドラム５に書き込まれる潜像の電位をトナー使用量の減少幅に換算した、トナー使用量の減少幅とＬＥＤの点灯時間との関係としてもよい。このようにすれば、トナーセーブの制御を行う際に、設定された減少幅を得るための潜像の電位の値を毎回算出する必要がなくなる。
また、図３や図４に示したような関係のデータとしては、実際にＬＰＨ５０３を製造してから、そのＬＰＨ５０３を用いて画像形成装置Ｐ内で測定を行ったり、同等な部品を用いて工場内で測定を行ったりして、当該ＬＰＨ専用のデータを用意してもよい。
【００３６】
しかし、例えば、代表的ないくつかの平均光量のＬＰＨについて、予め測定を行って得た図３の関係を示すテーブルあるいは数式を画像形成装置Ｐに記憶させておいてもよい。そして、ＬＥＤ書込制御回路５０２及びシステム制御部３０２が、各ＬＰＨ５０３から読み出した平均光量の値に基づき、いずれかの平均光量に関するデータあるいは複数の平均光量に関するデータを適宜補間して得られたデータを、各ＬＰＨ５０３と対応するデータとして採用し、そのデータに基づき図４に示した関係のデータを生成するようにしてもよい。一度作成したデータは、各ＬＰＨ５０３と対応するデータとして記憶させておけば、次回からはそれを読み出すのみでよいので、初めのデータ作成の際に多少負荷の高い演算を行うことになったとしても、それは大きな問題とはならない。
【００３７】
ここまでは、ＬＥＤの点灯時間の制御によるトナー消費量の低減について説明してきたが、画像形成装置Ｐは、感光体ドラム５に書き込む潜像のドット数が減るように書込に用いる画像データを加工することによりトナー消費量を低減する機能も備えている。
【００３８】
図７に、この機能を担うＬＥＤ書込制御回路５０２の構成を示す。
ＬＥＤ書込制御回路５０２において、画像メモリ制御部５１０は、画像情報記憶部３００から送られてきた信号を、ゲート信号と画像データに変換し、１ラインごとに並び替えを行う。密度変換処理部５１１は、画像メモリ制御部５１０から供給される１ライン毎の６００ｄｐｉの画像データを、ＬＰＨ５０３の解像度である１２００ｄｐｉの画像データに変換する。なお、密度変換処理部５１１を、２００ｄｐｉ〜６００ｄｐｉの画像データをそれぞれ１２００ｄｐｉの画像データに変換可能に構成することも考えられる。
【００３９】
そして、画像データ間引き処理部５１２は、画像形成装置Ｐにおいて、画像データの加工によりトナー消費量を低減する「画像粗いモード」のトナーセーブが選択されている場合、密度変換処理部５１１が生成した画像データからドットを間引く処理を行う。トナーセーブ自体が選択されていないか、又は他のモードが選択されている場合には、間引き処理は行わない。間引き処理は、例えば画像データを１６×１６のマトリクスに区切って、偶数行は０１０１０１…のようにデータを間引き（０がデータを間引く箇所。）奇数行は１０１０１０…のようにデータを間引くことが考えられる。マトリクス中の画像データに対し、このような間引き用のパターンとのＡＮＤ演算を行えばよい。
【００４０】
例えば、全面「１（ドットあり）」の２値画像データに対して上記の間引きを行うと、間引き処理後の画像データに基づき形成される画像は、図８の右側に示すようになり、形成されるドット数は間引き前の５０％となる。これに対応して、トナー消費量も概ね５０％減とすることができる。
以上の画像データ間引き処理部５１２が、加工手段に該当する。
【００４１】
また、データ分割制御部５１３は、画像データ間引き処理部５１２から供給される画像データを、３つのＬＰＨ５０３と対応する書込領域の画像データに分割する。分割された画像データは、点灯時間制御部５１４と点灯制御部５１５を通って、対応するＬＰＨ５０３へ転送される。
【００４２】
一方、各ＬＰＨ５０３に登録されている光量データ（ＬＰＨが備える各ＬＥＤの平均光量）は、ＬＥＤ書込制御回路５０２が電源ＯＮ時に各ＬＰＨ５０３より読み出し、格納部５１６に格納する。その光量データを点灯時間制御部５１４が読み出し、システム制御部３０２へ転送する。
【００４３】
システム制御部３０２では、画像形成装置Ｐにおいて、ＬＥＤの点灯時間の制御によりトナー消費量を低減する「画像薄いモード」のトナーセーブが選択されている場合、格納部５１６に格納されている光量データからトナー消費量の減少幅に応じた点灯時間を算出し、点灯時間制御部５１４へ転送する。トナーセーブ自体が選択されていないか、又は他のモードが選択されている場合には、システム制御部３０２は標準画像濃度となるような点灯時間を算出し、点灯時間制御部５１４へ転送する。
点灯制御部５１５がその点灯時間に応じて各ＬＰＨ５０３のＬＥＤを点灯させることで、感光体ドラム５に各ＬＥＤからの光が照射され、画像が書き込まれる。
【００４４】
次に、システム制御部３０２が画像形成部５００の制御に関して実行する処理のいくつかの例について説明する。以下で説明する各例は、上述したトナー消費量の削減に関連する処理を中心に示すものである。また、以下で説明する処理は、この発明の書込制御方法の実施形態に係る処理である。
【００４５】
図９に示すのは、その第１例のフローチャートである。この第１例は、固定の削減率の「画像薄いモード」のトナーセーブのみを選択可能とした場合の例である。
システム制御部３０２は、画像形成装置Ｐが起動されると、図９のフローチャートに示す処理を開始する。そしてまず、ＬＥＤ書込制御回路５０２が各ＬＰＨ５０３から読み出して格納部５１６に格納した、各ＬＰＨ５０３の光量データを取得する（Ｓ１１）。そして、予め記憶されている図４に示したような変換テーブルを参照して、各ＬＰＨ５０３と対応する標準画像濃度の点灯時間を読み出して（Ｓ１２）、その点灯時間をメモリに格納する（Ｓ１３）。なお、図４のテーブルにおいてＬＰＨ５０３と点灯時間とが直接対応付けられていない場合、ステップＳ１１で取得した各ＬＰＨ５０３の光量データと対応する点灯時間を取得すればよい。以降も同様である。
【００４６】
次に、システム制御部３０２は、印刷要求があるまで待機する（Ｓ１４，Ｓ１５）。この印刷要求は、操作部４００の操作パネルから複写の実行が指示されたり、外部機器から印刷の実行を指示されたりした場合に発生するものである。このとき、シート材を供給するトレイ１５（あるいは紙種や用紙サイズ）、画像形成済みシート材の排出先トレイ、トナーセーブモードとするか否か、といった各種モードの選択指示であるモード情報も、印刷要求と共に得られる。また、読取部１００に原稿がセットされると、読取部１００から原稿セット情報がシステム制御装置３０２に通知され、システム制御装置３０２が不図示の処理により印刷に必要な情報を読取部１００、画像情報記憶部３００や画像形成部５００などに通知する。
【００４７】
ステップＳ１４で印刷要求を検出すると、システム制御部３０２は、検出した印刷要求におけるモード情報を取得し（Ｓ１６）、トナーセーブモードが選択されているか否か判断する（Ｓ１７）。そして、設定されている場合、図４に示したような変換テーブルを参照して、各ＬＰＨと対応する（予め設定されている固定の削減幅での）トナーセーブ時の点灯時間を読み出す（Ｓ１８）。トナーセーブモードでない場合、ステップＳ１３でメモリに格納した点灯時間を読み出す（Ｓ１９）。
いずれの場合も、システム制御部３０２は、読み出した点灯時間を点灯時間制御部５１４を介して各ＬＰＨ５０３に設定する（Ｓ２０）。その後、書込開始タイミングまで待機する（Ｓ２１）。
【００４８】
書込開始タイミングになると、システム制御部３０２は、画像データの画像形成部５００への出力を開始し、点灯時間制御部５１４及び点灯制御部５１５を介して、各ＬＰＨ５０３の点灯を、ステップＳ２０で設定した点灯時間及び書き込み画像の画像データに基づき制御する（Ｓ２２）。画像データに従った書き込み１ドット当たりのＬＥＤの点灯時間が、ステップＳ２０で設定した点灯時間である。
そして、システム制御部３０２は、全ラインの書き込み処理が終了するまで待機し（Ｓ２３）、終了するとステップＳ１４に戻って処理を繰り返す。
【００４９】
システム制御部３０２は、以上の処理により、トナーセーブモードの場合、図５に示したような、主走査方向の全領域に亘ってムラなくトナー付着量を減少させる制御を行うことができる。
【００５０】
次に、システム制御部３０２が実行する処理の第２例について説明する。この第２例は、トナーセーブのモードは「画像薄いモード」のみであるが、トナー消費量の減少幅をユーザが選択できるようにしている。この選択については、予め用意された固定の選択肢から減少幅を選択する「固定率トナーセーブモード」と、ユーザが任意に減少幅を設定できる「任意設定トナーセーブモード」とを用意している。
【００５１】
第２例の処理は、図９のステップＳ１７からＳ２０までの処理を、図１０に示す処理に置き換えたものであり、他の部分は第１例と共通である。従って、図１０に示す部分についてのみ説明する。
第２例の処理において、システム制御部３０２は、図９のステップＳ１６でモード情報を取得した後、トナーセーブモードが選択されているか否か判断する（Ｓ３１）。ここでＮｏである場合の処理（Ｓ３６，Ｓ３８）は、図９のステップＳ１９及びＳ２０と同じである。
【００５２】
しかし、Ｙｅｓである場合、システム制御部３０２は次に、固定率トナーセーブモードが設定されているか否か判断する（Ｓ３２）。ここＹｅｓである場合の処理（Ｓ３７，Ｓ３８）は、図９のステップＳ１８及びＳ２０と基本的に同じである。しかし、第２例においては、トナー消費量の減少幅として複数の選択肢を用意しており、ステップＳ３７では、その中で選択されている減少幅と対応する点灯時間を読み出す。
【００５３】
一方、ステップＳ３２でＮｏの場合、任意設定トナーセーブモードに係る処理を行う。この場合、システム制御部３０２はまず、予め記憶されている減少幅と電位との関係に基づき、指定されたトナー消費量の減少幅と対応する、感光体ドラム５に書き込まれる潜像の電位の目標値を取得する（Ｓ３３）。次に、システム制御部３０２は、予め記憶されている、図３を用いて説明したような電位の目標値と点灯時間との関係式に基づき、ステップＳ３４で取得した目標値と対応する各ＬＰＨ５０３の点灯時間を算出する（Ｓ３４）。そして、その算出した点灯時間を、図９のステップＳ２０の場合と同様に、各ＬＰＨ５０３に設定し（Ｓ３５）、図９のステップＳ２１の処理に進む。
【００５４】
システム制御部３０２は、以上の処理により、トナーセーブモードの場合、トナー付着量の選択あるいは指定に従い、図５に示したような、主走査方向の全領域に亘ってムラなくトナー付着量を減少させる制御を行うことができる。
なお、各ＬＰＨ５０３について、トナー消費量の減少幅と点灯時間との関係式が用意されている場合には、ステップＳ３３の処理を省略し、ステップＳ３４で、指定された減少幅と対応する点灯時間を上記関係式により算出すればよい。
【００５５】
次に、システム制御部３０２が実行する処理の第３例について説明する。この第３例は、トナーセーブのモードとして「画像薄いモード」と「画像粗いモード」を使い分けられるようにした点と、「任意設定トナーセーブモード」においてＬＰＨの点灯時間が想定範囲を外れてしまった場合に対応する処理を設けた点が第２例と異なり、その他の点では第２例と共通である。
【００５６】
第３例の処理は、図９のステップＳ１７からＳ２０までの処理を、図１１に示す処理に置き換えたものであり、他の部分は第１例と共通である。従って、図１１に示す部分についてのみ説明する。
第３例の処理において、システム制御部３０２は、図９のステップＳ１６でモード情報を取得した後、トナーセーブモードが選択されているか否か判断する（Ｓ５１）。ここでＮｏである場合の処理（Ｓ６１，Ｓ６３，Ｓ６６）は、画像データの間引きをＯＦＦに設定する処理（Ｓ６１）が加わった点以外は、図９のステップＳ１９及びＳ２０と同じである。なお、ここでいう画像データの間引きは、図７に示した画像データ間引き処理部５１２が行うものであり、ＯＦＦとは、その間引き処理を無効にするものである。
【００５７】
一方、ステップＳ５１でＹｅｓである場合、システム制御部３０２は次に、「画像粗いモード」が設定されているか否か判断する（Ｓ５２）。ここでＹｅｓである場合、システム制御部３０２は、画像データの間引きをＯＮに設定して画像データ間引き処理部５１２の間引き処理を有効にする（Ｓ６２）。その後、トナーセーブモードが選択されていない場合と同様、ステップＳ６３及びＳ６６に進む。「画像粗いモード」では、ＬＥＤの点灯時間は標準濃度の画像形成と同様でよいためである。
【００５８】
また、ステップＳ５２でＮｏの場合、「画像薄いモード」であるので、次に、固定率トナーセーブモードが設定されているか否か判断する（Ｓ５３）。ここでＹｅｓである場合の処理（Ｓ６４〜Ｓ６６）は、画像データの間引きをＯＦＦに設定する処理（Ｓ６４）が加わった点以外は、図１０のステップＳ３７及びＳ３８の処理と同じである。
【００５９】
一方、ステップＳ５３でＮｏの場合、任意設定トナーセーブモードに係る処理を行う。この場合、システム制御部３０２はまず、図１０のステップＳ３３及びＳ３４と同様に、各ＬＰＨ５０３の点灯時間を算出する（Ｓ５４，Ｓ５５）。その後、ここで算出した点灯時間が全て所定範囲内であるか否か判断する（Ｓ５６）。
【００６０】
図３からわかるように、点灯時間が極端に短い場合、点灯時間の変動に対して感光体電位の変動幅が大きくなってしまい、潜像の電位を精度よく制御することが難しい。このため、上記所定範囲は、この変動幅が許容範囲内であるような範囲とするとよい。ＬＰＨ毎に所定範囲が異なっていても構わない。
そして、システム制御部３０２は、ステップＳ５６の判断がＹｅｓであれば、これ以上特段の対応をせず、単に画像データの間引きをＯＦＦに設定し（Ｓ５７）、図１０のステップＳ３５と同様に、ステップＳ５５で算出した点灯時間を各ＬＰＨ５０３に設定して（Ｓ５８）、図９のステップＳ２１に進む。
【００６１】
一方、ステップＳ５６の判断がＮｏ（少なくとも１つのＬＰＨについて点灯時間が所定範囲外）であれば、画像データの間引きをＯＮに設定する（Ｓ５９）。そして、指定されたトナー消費量の減少幅から間引きによる減少分を除いた値に基づき、ステップＳ５４及びＳ５５と同様に各ＬＰＨの点灯時間を算出する（Ｓ６０）。例えば、指定された減少幅が７０％であり、間引きにより５０％の減少を達成できる場合、間引き後の画像を形成する際にトナー使用量を通常より４０％減少させればよいことが、１−（（１−０．７）／０．５）＝４０％の計算により求められる。
その後、システム制御部３０２は、ステップＳ６０で算出した点灯時間を各ＬＰＨ５０３に設定して（Ｓ５８）、図９のステップＳ２１に進む。
【００６２】
システム制御部３０２は、以上の処理により、「画像粗いモード」と「画像薄いモード」のうち、ユーザが選択したモードでのトナーセーブを行うことができる。ユーザは、全体的に粗い画像と全体的に薄い画像のどちらをより許容できるかに応じて、モードを選択すればよい。
また、「画像薄いモード」において、点灯時間の調整のみでは対応が困難なほどの減少幅が設定された場合には、画像データの間引きと点灯時間の調整を併用して、これらにより得られる減少幅の合算で画像にムラを生じさせないトナーセーブを行うことができる。
なお、ステップＳ６０で算出した点灯時間について再度ステップＳ５６の処理を行い、ここでＮｏとなる場合には、画像にムラが生じる恐れがあるとしてユーザに警告を行ったり、印刷を中止したりしてもよい。
【００６３】
以上で実施形態の説明を終了するが、この発明において、装置の具体的な構成や、具体的な処理の手順等は、実施形態で説明したものに限るものではない。
例えば、画像形成部５００に設けるＬＰＨ５０３の個数やその相互の位置関係、発光光量の具体的な数値やＬＰＨ５０３の個体間のばらつき量は、「固定率トナーセーブモード」で選択可能な減少幅は、上述した実施形態で示したものに限られない。
【００６４】
また、使用する光源も、ＬＥＤに限らず、上述した実施形態のように、それぞれ発光素子を備え互いに主走査方向の位置が異なる複数の書込ユニットを備えた書込手段を構成可能な光源であれば、他のものを用いることができる。
また、上述した実施形態では、感光体がドラム状であったが、ベルト状など、任意の他の形状の感光体も採用可能である。また、各色と対応したＬＥＤ書込制御回路５０２及びＬＰＨ５０３を備え、色毎に画像を形成するカラー画像形成装置にも本発明は適用可能である。
【００６５】
画像形成対象のシート材の材質も問わない。紙、樹脂、金属、繊維等、任意のものを採用可能である。
また、光書込装置により感光体に書き込まれた潜像の扱いは任意であり、その後現像されることは必ずしも要しない。
また、以上説明してきた実施形態及び変形例の構成は、相互に矛盾しない限り任意に組み合わせて実施可能であることは勿論である。また、上述した実施形態の構成の一部のみを実施することも可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１：ローラ、２：密着センサ、３：白色ローラ、４：帯電装置、５：感光体ドラム、６：ＬＥＤアレイユニット、７：現像ユニット、８：レジストローラ、９：転送チャージャ、１０：分離チャージャ、１１：搬送タンク、１２：定着ユニット、１３，１４：排出ローラ、１５：トレイ、１００：読取部、１０１：読取センサ、１０２：増幅回路、１０３：Ａ／Ｄ変換回路、１０４：シェーディング補正回路、１０５：画像処理回路、１０６：同期制御回路、１０７：読取制御回路、１０８：スキャナ駆動装置、３００：画像情報記憶部、３０１：画像メモリ部、３０２：システム制御部、４００：操作部、４０１：操作制御回路、５００：画像形成部、５０１：プリンタ駆動装置、５０２：ＬＥＤ書込制御回路、５０３−１〜３：ＬＰＨ、５０４：駆動制御回路、５１０：画像メモリ制御部、５１１：密度変換処理部、５１２：画像データ間引き処理部、５１３：データ分割制御部、５１４：点灯時間制御部、５１５：点灯制御部、５１６：格納部、６００：エンジン制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６７】
【特許文献１】特開２０１３−１１４００３号公報
【図１】
2016060098.tif 000003
【図２】
2016060098.tif 000004
【図３】
2016060098.tif 000005
【図４】
2016060098.tif 000006
【図７】
2016060098.tif 000007
【図８】
2016060098.tif 000008
【図９】
2016060098.tif 000009
【図１０】
2016060098.tif 000010
【図１１】
2016060098.tif 000011
【図５】
2016060098.tif 000012
【図６】
2016060098.tif 000013