(57)【要約】【課題】マルチビームを用いて画像形成を行う画像形成装置において、マルチビームを同時にオンすると放射ノイズが悪化する。これを改善するための従来の方式に従うと、画素ずれが発生し、高品質な画像形成ができない。【解決手段】マルチビーム方式に従い、複数のレーザそれぞれからのビームにより感光体の上に画像を形成する画像形成装置では、次のような制御を実行する。即ち、前記複数のレーザそれぞれから発光され、各ドットを形成するためのビームの発光タイミングが同時であるかどうかを判断する。ここで、前記ビームの発光タイミングが同じであると判断された場合、前記ビームに関し前記形成される各ドットの中心となるタイミングは変更せず、前記複数のレーザそれぞれからの発光タイミングを互いに異ならせるよう変更する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体に光を照射し画像を形成する第１の発光手段と、
前記第１の発光手段の発光開始より遅れたタイミングで発光を開始し、前記第１の発光手段の発光終了までに前記第１の発光手段の発光開始から発光終了までと等しい発光量の発光を行って終了する第２の発光手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第２の発光手段の発光開始から発光終了までの期間に、前記第１の発光手段及び前記第２の発光手段は、前記感光体に形成する画像の単位ドットを形成する光量を発光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】
前記第２の発光手段の発光タイミングを設定する第１の設定手段と、
前記第２の発光手段の発光量を設定する第２の設定手段とをさらに有し、
前記第１の設定手段は、前記第２の発光手段の発光開始と発光終了のタイミングを前記第１の発光手段と異ならせるように発光タイミングを設定し、
前記第２の設定手段は、前記第１の設定手段による前記発光タイミングに基づいて、単位ドット当たりの発光量が前記第１の発光手段の発光量と同じになるように前記第２の発光手段の発光量を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の発光手段及び前記第２の発光手段はそれぞれレーザダイオードを有し、
前記第２の設定手段による前記第２の発光手段の発光量に従って、前記レーザダイオードに供給する駆動電流を変更することを特徴とする請求項１乃至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１の発光手段及び前記第２の発光手段の発光タイミングを調整する調整値を格納する記憶手段をさらに有し、
前記第１の設定手段は、前記記憶手段に格納された調整値が前記第１の発光手段及び前記第２の発光手段により各ドットを形成する周期の整数倍である場合、前記第２の発光手段の発光タイミングを前記第１の発光手段の発光タイミングと異ならせるように設定することを特徴とする請求項１乃至４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】
本発明は画像形成装置に関し、特に、例えば、電子写真方式に従って記録媒体に画像形成を行うレーザビームの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子写真方式を採用したプリンタでは、印刷速度の高速化に対応するために複数の発光源を有するマルチビーム方式が主流となっている。マルチビーム方式では、入力される画像信号に応じてビーム光をオン／オフさせる場合、複数のレーザ光源が同時にオンすると、単一のレーザ光源がオンした場合と比べて、画像信号の出力に多くの電流を必要とする。このため、プリンタのコントローラと光学ドライバとの間をつなぐ伝送路で放射される電磁界も増すという問題がある。この問題を解決するため、従来よりマルチビームレーザを用いて画像を形成する際、画像の書出し位置における各レーザビームの発光のタイミングが同時であった場合には、一部の画像信号を遅らせて発光タイミングをずらすという方法が用いられている。
【０００３】
図７は従来例に従うレーザビームの発光タイミングを示すタイムチャートである。図７では、画像信号発生器からレーザドライバに送られる画像信号ＶＤ０１、ＶＤ０２によって２つのビーム光を発生する例を示している。図７に示すように、実線で示す画像信号ＶＤ０１と二点鎖線で示す画像信号ＶＤ０２とのオンタイミングが重なる場合、実線で示すように画像信号ＶＤ０２のオンタイミングを遅延させ、ドット中心も本来のタイミングからずらす方法がとられている。
【０００４】
このように、従来は一部の画像信号を遅延させて複数のレーザが同時にオンしないようにし、放射される電磁界を低減していた（例えば、特許文献１参照） 。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１７２８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記従来例では、一部の画像信号のオン・オフのタイミングを遅延させるので、これによって本来形成されるドットの範囲からずれてしまうため、画素ずれが発生し、高品位な画像を形成できないという問題があった。
【０００７】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、複数のレーザを用いて画像形成を行う場合でも、画素のずれを発生させることなく放射ノイズを低減させることが可能な画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は次のような構成からなる。
【０００９】
即ち、感光体に光を照射し画像を形成する第１の発光手段と、前記第１の発光手段の発光開始より遅れたタイミングで発光を開始し、前記第１の発光手段の発光終了までに前記第１の発光手段の発光開始から発光終了までと等しい発光量の発光を行って終了する第２の発光手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
従って本発明によれば、複数のレーザを用いて画像形成を行う場合でも、画素のずれを発生させることなく放射ノイズを低減させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の代表的な実施例である電子写真方式に従って画像を形成する画像形成装置の要部を示す斜視図である。
【図２】画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【図３】２ビームレーザを用いた場合における画像信号発生部から送信される画像信号と光学制御部の内部構成の詳細を示したブロック図である。
【図４】発光パターン変更時の画像信号と駆動信号のタイミングチャートである。
【図５】発光パターン変更手順を示すフローチャートである。
【図６】画像書出し位置調整値の概念を示す図である。
【図７】従来例に従うレーザビームの発光タイミングを示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について、さらに具体的かつ詳細に説明する。
【００１３】
なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。さらに人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かも問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。
【００１４】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等も含む。
【００１５】
＜画像形成装置の概要（図１〜図２）＞
図１は本発明の代表的な実施形態である電子写真方式に従って画像を形成する画像形成装置（ＬＢＰ）の要部を示す斜視図である。
【００１６】
図１に示されるように、画像形成装置の要部はスキャナユニット９と感光ドラム８とから構成される。スキャナユニット９では、レーザダイオード１０７により発光されたレーザ光が、コリメータレンズ１３４によりそのビーム形状が整形され、かつ平行ビームにされたうえで回転するポリゴンミラー１３３により反射されて偏向走査される。偏向走査されたレーザ光はｆθレンズ１３２を透過して矢印方向に回転する感光ドラム８の表面上に結像されてドット状のスポットとなり、矢印で示した主走査方向（感光ドラム８の回転軸方向に平行）に移動することで走査線を形成し、感光ドラム８を露光する。
【００１７】
一方、感光ドラム８上の走査線の走査開始位置Ｓよりも主走査方向に関し上流側の位置にあるレーザ光が入射する位置に反射ミラー１３１が設けられている。反射ミラー１３１に入射したレーザ光は、ＢＤセンサ１２１に入射する。ＢＤセンサ１２１はレーザ光が入射したことを検知し、それに応じたタイミング信号を出力する。ＢＤセンサ１２１からの出力であるＢＤ信号に基づいて、レーザ光の走査の開始タイミングが決定される。つまりＢＤ信号は主走査方向の同期信号となる。
【００１８】
また、レーザ光が感光ドラム８を走査した後、次に感光ドラム８を走査する前に、レーザ光量の自動光量制御（ＡＰＣ）が実行され、次の走査の為にレーザダイオード１０７の発光レベル（発光強度）が調整される。
【００１９】
スキャナユニット９は画像形成動作中、感光ドラム８表面の画像形成可能領域（感光ドラム８の有効領域）に対し、画像データに基づいて、トナーを付着させる程度の発光レベル（強度）でレーザ光を照射する。
【００２０】
レーザダイオード１０７内の発光素子にはレーザ駆動回路１３０の動作に基づく駆動電流が流れ、その駆動電流に応じた強度でレーザ光を発光する。また、ＢＤ信号に同期してＡＰＣ、感光ドラム８の画像領域（書出しタイミング）の開始を示す制御信号がレーザ駆動回路１３０に送られ、その書出しタイミングにて画像形成を開始する。さらに、画像信号に基づいて、画像形成のための基準クロックに同期したタイミングでレーザ光のオン／オフが行われる。
【００２１】
図２は画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【００２２】
図２に示されるように、制御部１９はＣＰＵ２７、メモリ２８、タイミング信号発生器２５、画像信号発生器２６を内蔵している。ＣＰＵ２７は、メモリ２８に記憶されているプログラムを読み出し実行することによって、タイミング信号発生器２５の動作を制御する。メモリ２８はＲＯＭとＲＡＭで構成され、ＲＯＭには画像形成装置の各種動作を制御するためのプログラムが記憶され、ＲＡＭはＣＰＵ２７が実行する各種処理を実行するための作業領域や変数や設定情報等のデータを一時的に格納する記憶領域として用いられる。さて、マルチビームレーザの場合、レーザ素子間距離によりレーザ光による書出し位置がずれるため、感光ドラム８上で生じる書出し位置のずれを測定し、書出し位置の補正値をメモリ２８に記憶する。そして、ＣＰＵ２７は補正値を読出し、書出し位置が同時かどうかを判断する。
【００２３】
タイミング信号発生器２５はＡＰＣ、画像領域（書出しタイミング）の制御信号（ＣＴＲＬ信号）を生成する。そして、タイミング信号発生器２５はＣＴＲＬ信号を光学制御部１１のレーザドライバ１２に入力するとともに、ポリゴンモータ１３を駆動するモータドライバ１５に回転制御信号を入力する。
【００２４】
画像信号発生器２６は、外部装置（スキャナ装置やパーソナルコンピュータ（ＰＣ））から受信した画像データをＢＤ信号を基準として画像信号としてレーザドライバ１２に入力する。この入力は、タイミング信号発生器２５で生成される主走査タイミング、副走査タイミングに従う画像領域中に対してなされる。レーザドライバ１２は、ＡＰＣによって設定された駆動電流を画像信号で変調してレーザダイオード１０７に出力する。これにより、レーザダイオード１０７は、画像データが示す階調に応じた点灯時間のレーザ光を出力する。
【００２５】
このように、制御部１９はレーザドライバ１２を介してレーザダイオード１０７を駆動させる。なお、レーザダイオード１０７はフォトダイオード（後述）を内蔵しており、レーザドライバ１２はレーザ光を受光してＡＰＣを実行する。
【００２６】
図３は２ビームレーザを用いた場合における画像信号発生部から送信される画像信号と光学制御部の内部構成の詳細を示したブロック図である。
【００２７】
図３に示す画像信号発生器２６は画像信号をＬＶＤＳ（低電圧差動信号）として出力し伝送する場合を示しているが、信号伝送方式はＬＶＤＳにより限らなくてもよく、他の伝送方式を用いても良い。図３の例では、画像信号発生器２６からは画像データに応じた各レーザの発光タイミングを画像信号（ＶＤ０１、ＶＤ０２）として出力しており、出力される画像信号のオンからオフまでの時間で発光時間が決まる。
【００２８】
レーザドライバ１２は画像信号発生器２６から入力された画像信号に合わせレーザを発光させるが、このときの光量はレーザドライバ１２内で調整され、光量に応じた駆動電流（ＩＬＤ１、ＩＬＤ２）をレーザダイオード１０７に供給する。
【００２９】
この実施例では、画像の位置的ずれがない発光パターンを形成するために、前述の発光時間と光量を次のように調整する。
【００３０】
図４はレーザドライバに出力する画像信号（ＶＤ０１、ＶＤ０２）とレーザダイオードに供給する駆動電流（ＩＬＤ１、ＩＬＤ２）を示すタイミングチャートである。図４において、（ａ）は画像信号発生器２６からレーザドライバ１２に入力される画像信号ＶＤ０１、ＶＤ０２のオン／オフのタイミングを示している。一方、（ｂ）はレーザドライバ１２からレーザダイオード１０７に流れる駆動電流ＩＬＤ１、ＩＬＤ２の流れる時間と電流量を示している。
【００３１】
図４（ａ）は、画素各ドット毎に画像信号ＶＤ０１、ＶＤ０２のオン／オフのタイミングを示している。この実施形態では画像信号ＶＤ０２が二点鎖線で示すように画像信号ＶＤ０１とオンタイミングが同時であった場合、画像信号ＶＤ０２のオン／オフのタイミングを実線で示すようにドット中心をずらさず発光時間がドット中心から左右均等となるように可変する。これにより、画像信号ＶＤ０２のオン／オフのタイミングが画像信号ＶＤ０１のそれと重ならないようにする。また、画像信号ＶＤ０２のオン／オフのタイミングは１ドット内で調整される。
【００３２】
図４（ｂ）は、図４（ａ）に対応して、画素１ドット毎の駆動電流ＩＬＤ１、ＩＬＤ２のオン／オフのタイミングを示している。図４（ａ）に示したように、画像信号ＶＤ０１と画像信号ＶＤ０２が同時オンであった場合、画像信号ＶＤ０２オン／オフのタイミングを可変してレーザ光量を調整する。レーザ光量は画像信号のオン／オフのタイミングで決まる発光時間に応じて決定される。例えば、発光時間が１／２になれば光量を２倍にするといったように、１ドットの濃度が異ならないように発光パターンを決定する。
【００３３】
例えば、図４（ｂ）に示すように、駆動電流ＩＬＤ１のパルス幅がＴ、その電流値がＨであるならば、駆動電流ＩＬＤ２のパルス幅はＴ／２、その電流値は２Ｈであるように調整するのである。このようにして、駆動電流ＩＬＤ１、ＩＬＤ２による投入エネルギーは同じにできる。
【００３４】
図５は２ビームレーザを用いた場合におけるＣＰＵ２７が実行するレーザの発光パターン変更手順を示すフローチャートである。２ビームレーザを用いるので、以下の説明では２つのレーザの内、一方をレーザ１とし、他方をレーザ２とする。
【００３５】
まず、ステップＳ１で、ＣＰＵ２７はスキャナ装置やＰＣなどの外部装置から画像形成要求を受信するとメモリ２８から各レーザの画像書出し位置調整値を読出す。この画像書出し位置の調整値は前もって測定され、画像形成装置の電源オン時には既にメモリ２８に格納されている。
【００３６】
図６は、画像書出し位置調整値の概念図である。
【００３７】
マルチビームのレーザダイオードの場合、レーザ１、レーザ２とドラム面の距離は装置毎に異なっており、レーザ光が同時にドラム面に到達するように、その距離差を調整するための書出しタイミング（発光タイミング）の調整値が設定されている。
【００３８】
書出し位置調整値が画素１ドット周期（例えば、６００ｄｐｉ）の整数倍だった場合、図６（ａ）のようにレーザの書出しタイミング（発光タイミング）が一致してしまう。これに対して、調整値が画素１ドット周期の整数倍でない場合は、図６（ｂ）のようにレーザの書出しタイミングは一致しない。
【００３９】
よって次に、図５のステップＳ２では、ＣＰＵ２７は読出された各レーザの画像の書出し位置の調整値が１ドット周期の整数倍であるかどうかを調べる。ここで、その調整値が整数倍であれば書出しタイミングが同じであるので、その調整値が１ドット周期の整数倍と判断された場合、処理はステップＳ３に進み、そうでなければ処理はステップＳ５に進む。
【００４０】
ステップＳ３では、レーザ２の１ドット内の発光時間の設定を変更し、さらにステップＳ４では、設定された発光時間に応じた光量に光量設定値を変更する。その後、処理はステップＳ５に進む。
【００４１】
ステップＳ５では、ステップＳ３〜Ｓ４において変更された値に従って、又、調整値が１ドット周期の整数倍でないと判断された場合には、設定値の変更はせず、画像形成を行う画像形成モードでの動作を開始する。
【００４２】
ステップＳ６ではポリゴンモータ１３を回転させ、ステップＳ７ではポリゴンモータ１３が画像形成可能な定常回転数に達するまで処理を待ち合わせ、ポリゴンモータ１３の回転数が定常回転数に達したと判断された場合、処理はステップＳ８に進む。ステップＳ８では、レーザ１によるＡＰＣ発光を開始する。次に、ステップＳ９では、ＢＤ信号の検出を待ち合わせ、ＢＤ信号を検出すると、処理はステップＳ１０に進む。
【００４３】
ステップＳ１０では、レーザ１を消灯する。そして、ステップＳ１１ではレーザ２をＡＰＣ発光させる。レーザ２の光量は調整値が１ドット周期の整数倍であった場合には光量設定が変更されているので、変更された光量でＡＰＣ発光が行われる。レーザ２を一定時間、ＡＰＣ発光後、ステップＳ１２ではレーザ２を消灯する。
【００４４】
ステップＳ１３では、レーザ１、レーザ２がＡＰＣにより光量調整された後、その発光時間に応じた画像信号を受信する。ステップＳ１４では、受信した画像信号に応じて各レーザを、画像形成に用いるＶＩＤＥＯモードで発光させ、ステップＳ１５で画像形成を行う。
【００４５】
従って以上説明した実施例に従えば、マルチレーザの書出しのタイミングが同じかどうかを判断し、その書出しが同じ場合には１ドット内の発光時間を変更、その変更された設定時間に応じた光量に変更して、複数のレーザの発光パターンを互いに異ならせる。これにより、複数のレーザの同時オンを防止し、放射ノイズを低減させるとともに画素ずれのない高品質な画像を形成することができる。
【００４６】
なお、以上説明した実施形態では２ビームレーザを用いて画像形成を実行する例について説明したが本発明はこれによって限定されるものではない。例えば、３つ以上のレーザを用いたマルチビーム方式の画像形成装置にも本発明は適用できる。
【００４７】
また、上述した実施形態では、単機能の画像形成装置を例として説明したが本発明はこれによって限定されるものではない。例えば、説明した画像形成装置に記録用紙を自動給紙するＡＤＦ部と画像読取装置とを備える多機能プリンタ（複写機）としても良いし、さらに複写機にファクシミリ機能を加えた複合機としても良い。
【符号の説明】
【００４８】
８  感光ドラム、１２  レーザドライバ、１３  ポリゴンモータ、
１５  モータドライバ、１９  制御部  １０７  レーザダイオード、
１２１  ＢＤセンサ、１３３  ポリゴンミラー
【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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