JPH11208024A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な回路構成で画素数をカウントし、高精
度に画像形成条件を制御すること。 【解決手段】 本発明の画像形成装置は、読み取った画
像信号に応じてｎ本の光学ビームを感光体５０上に向け
て走査するＲＯＳ光学部４と、ＲＯＳ光学部４から出力
されるｎ本の光学ビームのうちのいずれか１本により形
成される画像の画素数を計数する画素数カウンタ回路４
１と、画素数カウンタ回路４１によって計数された画素
数に応じて感光体５０上に形成する画像の形成条件を制
御する演算装置５７とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数本の光学ビー
ムを像担持体上に向けて走査し、画像形成を行う画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機などの画像形成装置におい
ては、形成する画像データの画素数（黒になる画素数）
をカウントし、現像トナー消費量を予測してトナーディ
スペンサへのトナー補給量等を制御している。

【０００３】特開平１−１１５６４９号公報では、ビデ
オ信号中の黒データのカウンタ回路と、シーケンス回路
との簡略化を図る観点から、画像データを所定の時間間
隔で間引いてカウントする技術が開示されている。

【０００４】また、近年のデジタル画像の高解像度化を
実現する観点から、感光体への描画を行うにあたり複数
の光ビームを用いて１ライン毎に交互に複数のビームで
画像形成するマルチビーム方式の画像形成装置も考えら
れている（例えば、特開平８−２０１７１１号公報参
照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなマルチビーム方式の画像形成装置において、上記の
ような黒データのカウントを行いトナー補給量等を制御
しようとした場合、デジタル画像の高解像度化に伴いカ
ウンタ回路等の構成が非常に大きくなってしまう。

【０００６】すなわち、デジタル画像の高解像度化によ
って単位長さあたりの画素数が増加しており、しかもマ
ルチビーム方式によりビーム数に対応してカウンタ回路
等を構成する必要があるため、回路構成の大規模化や複
雑化を招いている。

【０００７】図５はマルチビーム方式に対応したカウン
タ回路の一例である。このカウンタ回路では、マルチビ
ームの一方に対応したＡ相の画像データの黒データをカ
ウントする第１加算器Ａ１と、この第１加算器Ａ１から
出力されるＣａｒｒｙをカウントする第２加算器Ａ２
と、マルチビームの他方に対応したＢ相の画像データの
黒データをカウントする第１加算器Ｂ１と、この第１加
算器Ｂ１から出力されるＣａｒｒｙをカウントする第２
加算器Ｂ２と、Ａ相側の第２加算器Ａ２とＢ２相側の第
２加算器Ｂ２との出力を加算して制御部へ送る第３加算
器ＡＢとから構成されている。

【０００８】各第１加算器Ａ１、Ｂ１から出力されるＣ
ａｒｒｙは、画像データの黒データを例えば６５５３５
カウントした段階で１出力される。このようにマルチビ
ーム方式では、各ビームに対応して画像データのカウン
トを行う回路を設けなければならないという問題が生じ
ている。

【０００９】また、マルチビーム方式において画像デー
タの画素数をカウントするにあたり、上記特開平１−１
１５６４９号公報に示されるような画像データの間引き
を行い、カウント回路等の簡素化を図ることも考えられ
るが、画像データを間引いてカウントすることにより、
画素数のカウント精度が悪化して、緻密な制御を行えず
高解像度化に対応した十分な画像形成条件の制御が行え
ないという問題が生じる。

【００１０】本発明は、マルチビーム方式の画像形成装
置において、簡単な回路構成でかつカウント精度を低下
させずに画素数のカウントを行い、画像形成条件の制御
を行うことができる画像形成装置を提供することを目的
とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような目的
を達成するために成された画像形成装置である。すなわ
ち、本発明の画像形成装置は、読み取った画像信号に応
じてｎ本の光学ビームを像担持体上に向けて走査する光
学手段と、光学手段から出力されるｎ本の光学ビームの
うちのいずれか１本により形成される画像の画素数を計
数するカウンタと、カウンタによって計数された画素数
に応じて像担持体上に形成する画像の形成条件を制御す
る制御手段とを備えている。

【００１２】このような本発明では、光学手段から像担
持体上に向けて走査するｎ本の光学ビームのうちいずれ
か１本により形成される画像の画素数をカウンタによっ
て計数していることから、光学ビームの走査方向に沿っ
たラインにおける複数ライン毎に画素数をカウントする
ことになる。ｎ本の光学ビームは隣接することから各画
像データは近似しており、カウントを行ったラインの画
素数とカウントを行わなかったラインの画素数も近似す
ることになる。このため、カウントを行ったラインの画
素数に基づき画像形成条件の制御を行うことで、全ライ
ンの画素数をカウントして制御を行う場合とほぼ同等な
精度で制御を行うことができるようになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の画像形成装置にお
ける実施の形態を図に基づいて説明する。図１は本発明
の画像形成装置の実施形態であるカラー複写機の全体構
成図である。

【００１４】図１に示すように、本実施形態に係るカラ
ー複写機１は、大きく分けて、原稿台に載置された原稿
の画像を読み取るスキャナー部２と、読み取った画像デ
ータを処理する画像処理部３と、処理された画像データ
に従ってレーザーを駆動して感光体５０に光ビームを照
射するＲＯＳ（Raster Output Scanner ）光学部４と、
画像を形成する画像形成部５とから構成される。

【００１５】画像形成部５の感光体５０の周囲には、そ
の回転方向に沿って帯電装置５１、感光体表面の電位を
測定する電位計５２、ロータリー現像装置５３、転写装
置５４、クリーナー装置５５および除電ランプ５６が順
に配置されている。また、ロータリー現像装置５３に
は、Ｂｋ（ブラック）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼン
タ）、Ｃ（シアン）の各色のトナー像をロータリー現像
装置の各対応する現像器へ供給するトナーディスペンス
装置５３ａが設けられている。

【００１６】転写装置５４は、転写ドラム５４ａに沿っ
て転写コロトロン５４ｂ、除電コロトロン５４ｃ、剥離
コロトロン５４ｄ等が配置される構成となっており、用
紙トレイ８から用紙搬送装置６によって搬送されてくる
用紙（図示せず）に感光体５０上に形成されたトナー像
を転写する。

【００１７】また、転写装置５４の位置から用紙の搬送
方向下手には定着装置７が配置されており、用紙に転写
されたトナー像を定着させるようになっている。

【００１８】次に、図２のブロック図に沿ってこのカラ
ー複写機の各部の機能を説明する。先ず、スキャナー部
２において、原稿を露光ランプＬで照射し、その反射光
をＣＣＤ２１で読み取って、増幅器２２により適当なレ
ベルまで増幅する。その後、Ａ／Ｄ変換器２３で８ビッ
トもしくは１０ビットのデジタル画像データに変換す
る。

【００１９】また、シェーディング補正部２４、ギャッ
プ補正部２５で画像データに所定の補正を施した後、濃
度変換器２６で反射率データから濃度データに変換し、
変換後の画像データを画像処理部３へ送る。

【００２０】画像処理部３では、カラー複写機として基
本的な画像処理、すなわち、色信号変換、墨再生（ＵＣ
Ｒ）、ＭＴＦ処理等を行い、Ｙ（黄）、Ｍ（マゼン
タ）、Ｃ（シアン）、Ｂ（黒）の４色の画像データを生
成する。すなわち、色信号変換部３１で色変換を行い、
次にガンマ補正部３２でスキャナー部２と画像形成部３
との階調性に合わせて各色の階調変換を行う。

【００２１】また、画像データをＤ／Ａ変換器３３でア
ナログデータに変換し、比較器３４で三角波発生器３５
から送られる所定周期の信号と比較し、パルス幅変調を
行って２値化を施す。

【００２２】また、パッチ信号発生手段３６では画像濃
度制御用パッチである濃度の異なる複数の基準パッチ画
像信号を発生する。さらに、セレクター３７では、Ｄ／
Ａ変換器３３によってアナログデータに変換された画像
データとパッチ信号発生手段３６で発生したパッチ画像
信号とのうち１つを選択して比較器３４へ送る。

【００２３】セレクター３７は、通常コピー時において
はアナログ画像データを選択し、画像形成部５の演算装
置５７からパッチ作成の指示が出てパッチ信号発生手段
３６からパッチ画像信号が出力された場合にパッチ画像
信号を選択する。

【００２４】なお、複数本のレーザ光を生成するマルチ
スキャン方式では、Ｄ／Ａ変換器２２、比較器３４、三
角波発生器３５、パッチ信号発生手段３６、セレクター
３７が各々複数組（レーザ光の本数分）設けられている
（一部のみ図示）。

【００２５】ＲＯＳ光学部４は、画像処理部３の一つの
比較部３４から出力される画素数を計数する画素数カウ
ンタ回路４１と、画像形成部５の演算装置５７により制
御されレーザー光量を可変するレーザー光量可変装置４
２とレーザー駆動回路４３とを備えている。レーザー駆
動回路４３は画像処理部３の比較器３６より送られる２
値化データに基づきレーザー４４をＯＮ／ＯＦＦ制御す
る。

【００２６】このレーザー光はポリゴンミラー４５によ
り偏向され、ｆｉレンズ４６、反射ミラー４７を介して
画像形成部の感光体５０へ導かれる。

【００２７】また、画素数カウンタ回路４１による画素
数の計数結果は演算部５７に送られ、トナーディスペン
ス装置５３ａの各色トナーの供給量制御に使用される。

【００２８】画像形成部５の感光体５０の周囲には、帯
電装置５１、電位計５２、ロータリー現像装置５３、転
写装置５４、クリーナー装置５５および除電ランプ５６
が順に配置されている。電位計５２では、感光体電位制
御を行うため感光体５０上の電位を測定する。また、光
センサーＳは中間転写装置５６のベルトＢ上に転写され
たパッチの濃度を検出し、演算装置５７は電位計５２や
光センサーＳの出力に従って画像形成条件を制御する。
また、帯電量可変装置５８は演算装置５７の制御によっ
て帯電装置５１の帯電量を変化させる。さらに、現像バ
イアス可変装置５３ｂは現像バイアスを変化させる。

【００２９】また、図３は比較器３４（図２参照）にお
けるパルス幅変調による画像データの２値化を説明する
図である。すなわち、入力されたアナログ画像データを
三角波と比較し、アナログ画像データが三角波より大き
い部分を「０」としてレーザーをＯＦＦ、アナログ画像
データが小さい部分を「１」としてレーザーをＯＮとす
る２値画像データとして比較器３４からＲＯＳ光学部４
へ送ることになる。

【００３０】このような構成から成るカラー複写機１に
おいては、周知のゼログラフィープロセスに従って画像
形成が行われる。すなわち、先ず回転する感光体５０が
帯電装置５１により一様にマイナス帯電され、その表面
にレーザー光により第１色目の潜像が形成される。

【００３１】潜像においてレーザー光で書き込まれた部
分には、ロータリー現像装置５３の第１色目（Ｂｋ：
黒）の現像装置でマイナス帯電された黒トナーが現像さ
れる。次いで、現像像は用紙トレイ８から用紙搬送装置
６によって搬送され転写ドラム５４ａに巻き付けられた
用紙（図示せず）に転写コロトロン５４ｂにより転写さ
れる。

【００３２】この際、感光体５０上に転写されずに残っ
た像はクリーナー装置５５により除去され、感光体５０
は除電ランプ５６により除電される。次に、再び帯電装
置５１により感光体５０が一様にマイナス帯電され、第
２色目（Ｙ：黄）の像形成が第１色目と同様に行われ
る。

【００３３】そして、第３色目（Ｍ：マゼンタ）、第４
色目（Ｃ：シアン）まで４色の現像像が転写ドラム５４
ａ上の用紙に順次転写される。転写後、用紙は剥離コロ
トロン５３ｄにより転写ドラム５４ａから剥離され、定
着装置７で定着されてカラーコピーが完成する。また、
転写ドラム５４ａの周囲には除電コロトロン５４ｃが配
置され、各色の転写後、または用紙剥離後に用紙上およ
び転写ドラム５４ａ上の余分な電荷を除去している。

【００３４】本実施形態におけるカラー複写機１では、
特にＲＯＳ光学部４の画素数カウンタ回路４１に特徴が
あり、簡単な回路構成で画素数を計数し、緻密な画像形
成条件の制御を行うことができるようになっている。

【００３５】図４は本実施形態のカラー複写機１で適用
される画素数カウンタ回路を説明するブロック図であ
る。すなわち、この画素数カウンタ回路では、２相のレ
ーザ光を出力するマルチビーム方式において、その一方
（例えば、Ａ相）の画像データをカウントする第１加算
器Ａ１と、第１加算器Ａ１から出力されるＣｒｒｒｙを
カウントする第２加算器Ａ２とから構成されている。

【００３６】すなわち、従来のカウンタ回路（図５参
照）において計数しているＢ相の画像データをカウント
する加算器はなく、Ａ相の画像データのみをカウントす
る構成となっている。

【００３７】第１加算器Ａ１は１６ビット加算器から構
成され、Ａ相の画像データの階調データ（例えば、０〜
２５５）をすべて加算する。加算する対象は、読み取る
原稿の縁消し部分を除く範囲である。

【００３８】そして、１６ビットの第１加算器Ａ１がＦ
ＵＬＬ（ＦＦＦＦ＝６５５３５）になった段階でＣａｒ
ｒｙを１出力し、同じく１６ビットの第２加算器Ａ２で
このＣａｒｒｙを加算していく。なお、第１加算器Ａ１
および第２加算器Ａ２は、１ページに画像入力が終了し
た時点を示すＰａｇｅＳｙｎｃ信号がインアクティブに
なった段階でクリアされる。

【００３９】また、第２加算器Ａ２から出力される信号
を演算装置５７（図２参照）へ送り、ここでレーザ光の
本数に応じた倍数にしている。例えば、Ａ、Ｂ相の２本
のレーザ光を出力するマルチビーム方式では、第２加算
器Ａ２から出力される信号を２倍する。

【００４０】この２倍した値に基づきトナーディスペン
ス装置５３ａ（図２参照）によるトナーの供給量を制御
するようにしている。

【００４１】ここで、解像度６００ＳＰＩ（Sampling p
er inch ）のカラー複写機では、Ａ相、Ｂ相の間隔が４
２μｍであり、実際の画像データの細かさはこれに比べ
て粗いことから、Ａ相とＢ相の画像データ比率はほぼ５
０％となる。したがって、上記画素数カウンタ回路のよ
うに、Ａ相の画像データのみをカウントし、これを２倍
して全体の画像データにおける画素数としても、実際の
全体における画像データの画素数との誤差は非常に小さ
いものとなる。

【００４２】つまり、画素数カウンタ回路の構成として
は、Ａ相の画像データのみをカウントする構成だけでよ
く、これによってカウントした画素数を単に２倍したも
のを用いて画像形成条件の制御を行っても、全体の画像
データにおける画素数をカウントして制御を行う場合と
同等な精度で制御を行うことができるようになる。

【００４３】また、図５に示す従来の画素数カウンタ回
路に比べ、加算器の数を減らすことができるとともに、
加算器によって画素数をカウントする周波数を遅くする
ことも可能となり、回路構成を簡素化できるようにな
る。

【００４４】実際の制御では、演算装置５７（図２参
照）においてＡ相の画像データのカウントを２倍し、ト
ナー補給時間換算係数をかけてトナー補給時間を算出
し、ロータリー現像装置５３にトナーを供給するトナー
ディスペンス装置５３ａ（図２参照）を制御している。

【００４５】なお、図４に示す画素数カウンタ回路は一
例では、これに限定されることはない。また、Ａ相とＢ
相との画像データの比率が異なるようなスクリーンを使
用する場合には、その比率に応じた演算を行うようにす
ればよい。

【００４６】また、本実施形態ではＡ相、Ｂ相の２本の
レーザ光を出力するマルチビーム方式の場合について説
明したが、２本以上のレーザ光を出力するマルチビーム
方式の場合であっても同様である。つまり、ｎ本のレー
ザ光のうちの１本について画像データの画素数をカウン
トし、その値をｎ倍して制御を行うようにすれば同様で
ある。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば次のような効果がある。すなわち、読み取
った画像信号に応じて複数本の光学ビームを像担持体上
に向けて走査するいわゆるマルチビーム方式の画像形成
装置において、簡単な回路構成で、かつ精度を落とすこ
となく画像の画素数を計数して画像形成条件の制御を行
うことが可能となる。これによって、高解像度化の要求
に対しても十分に対応できる画像形成装置を提供するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 カラー複写機の全体構成図である。

【図２】 カラー複写機のブロック図である。

【図３】 比較器によるパルス幅変調を説明する図であ
る。

【図４】 画素数カウンタ回路を説明するブロック図で
ある。

【図５】 従来の画素数カウンタ回路を説明するブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１…カラー複写機、２…スキャナー部、３…画像処理
部、４…ＲＯＳ光学部、５…画像形成部、６…用紙搬送
装置、７…定着装置、８…用紙トレイ、４１…画素数カ
ウンタ回路、Ａ１…第１加算器、Ａ２…第２加算器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 読み取った画像信号に応じてｎ本の光学
   ビームを像担持体上に向けて走査する光学手段と、 前記光学手段から出力されるｎ本の光学ビームのうちの
   いずれか１本により形成される画像の画素数を計数する
   カウンタと、 前記カウンタによって計数された画素数に応じて前記像
   担持体上に形成する画像の形成条件を制御する制御手段
   とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記カウンタによって
   計数された画素数を前記光学ビームの本数であるｎ本に
   対応してｎ倍した値に基づき前記像担持体上に形成する
   画像の形成条件を制御することを特徴とする請求項１記
   載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記像担持体上へ現像
   を行う現像手段へのトナー供給量を制御することで前記
   形成条件の制御を行うことを特徴とする請求項１記載の
   画像形成装置。