进行曝光控制的图像形成装置和曝光方法

专利名称：进行曝光控制的图像形成装置和曝光方法
技术领域：
本发明涉及通过使光源出射的光利用旋转多面体在像载体的主扫描方向上扫描、以在所述像载体上形成静电潜像的图像形成装置。
背景技术：
电子照相方式的图像形成装置，通过使光源出射的光被旋转驱动的多面体转镜(旋转多面体)反射，并在感光鼓的主扫描方向上扫描，从而在所述感光鼓上形成静电潜像。多面体转镜具有反射镜组成的多个反射面，通过使光在所述每个反射面上反射，在主扫描方向扫描旋转的感光鼓。此时，如果各反射面相对多面体转镜的旋转轴的倾斜相等，则通过各反射面描绘的行的间距(感光鼓的旋转方向即副扫描方向上的行间距)相等。可是，因加工精度上的偏差等造成相对所述旋转轴的各反射面的倾斜不一致(面·倾斜)，以及伴随多面体转镜的高速旋转产生的振动，有时导致通过多面体转镜的各反射面描绘的行的间距不均匀。其结果，例如使用等间隔的多条横线组成的图像数据时，形成的图像中各横线的间距不均匀。因此，存在不能得到画面质量良好的图像的问题。作为现有技术，已知的方法有在指定多面体转镜的反射面的同时，校正因面倾斜产生的主扫描方向的偏差。可是，该方法尽管在使主扫描方向的写入位置对齐方面有效，但是不能修正副扫描方向的行偏移，不能抑制画面质量下降。

发明内容
本发明的目的是提供一种进行曝光控制的图像形成装置和曝光方法，即使旋转多面体存在面倾斜，也可以抑制形成的图像的画面质量下降。本发明提供一种图像形成装置，包括圆周面上形成静电潜像的像载体；数据转换部；光源；偏转机构；存储部；分配部；确定部和曝光控制部。数据转换部将输入的图像数据转换为带有浓淡信息的像素值配置成矩阵状而构成的点图像数据。光源通过对应于所述点图像数据的各行出射按照所述像素值调制的光，在所述像载体的圆周面上形成所述静电潜像。偏转机构包括具有多个反射面的旋转多面体；以及旋转驱动该旋转多面体的驱动构件，所述偏转机构通过所述驱动构件使所述旋转多面体旋转，使所述光源出射的光在所述像载体的圆周面上沿主扫描方向扫描。存储部存储所述旋转多面体的各反射面的面倾斜信息。分配部对所述多个反射面的每一个进行编号，并且确定对应于所述点图像数据的各行所出射的光分别由所述多个反射面的哪个反射，将确定的反射面的号码分配给所述点图像数据的的各行。确定部根据所述面倾斜信息和所述反射面的号码，确定与所述点图像数据对应的光的出射方式。曝光控制部按照所述确定的出射方式，使所述光源出射光。本发明还提供一种曝光方法，利用旋转多面体在像载体的圆周面上形成静电潜像，该旋转多面体具有反射从光源出射的光的多个反射面。该曝光方法包含以下的处理(A) (E)。
(A)将图像数据转换为带有浓淡信息的像素值配置成矩阵状而构成的点图像数据。(B)对所述多个反射面的每一个进行编号，并且确定对应于所述点图像数据的各行所出射的光分别由所述多个反射面的哪个反射，将确定的反射面的号码分配给所述点图像数据的各行。(C)取得所述旋转多面体的各反射面的面倾斜信息。(D)根据所述面倾斜信息和所述反射面的号码，确定与所述点图像数据对应的光的出射方式。(E)按照所述确定的出射方式使所述光源出射光，并且通过使所述旋转多面体旋
转，使所述光源出射的光在所述像载体的圆周面沿主扫描方向扫描。


图I是本发明一个实施方式的图像形成装置的内部结构的简要视图。图2是表示光束照射到多面体转镜的反射面的状态的示意图。图3是表不本发明第一实施方式的光束的照射控制系统的框图。图4A是表不多面体转镜上没有面倾斜时光束的照射位置的图，图4B是表不多面体转镜上存在面倾斜时的光束的照射位置的图。图5是表示多面体转镜上没有面倾斜时的、点图像的一例的图。图6是表示多面体转镜上存在面倾斜时的、点图像的一例的图。图7是表示抽出图6所示的点图像中行I和行2的图。图8是表示抽出图6所示的点图像中行2和行3的图。图9和图10是表示第一实施方式中曝光处理的流程的流程图。图11是表示第二实施方式的光束的照射控制系统的框图。图12是表示根据本发明第二实施方式，按行改变点大小后的点图像的一例的图。图13是表示第二实施方式的曝光处理的流程的流程图。
具体实施例方式以下，参照

本发明的实施方式。(第一实施方式)图I是简要表示本发明的图像形成装置的内部结构的图。另外，本实施方式中作为图像形成装置以打印机为例进行说明，但除此之外也可以是复印机、传真机以及具备所述多个功能的数码复合机等，只要是采用电子照相方式的图像形成装置即可。此外，本实施方式说明的图像形成装置为彩色打印机，但也可以是黑白打印机。图像形成装置I是包括品红(M)、青(C)、黄⑴和黑(Bk)各色的图像形成部2 (2M、2C、2Y和2Bk)的串列式的彩色打印机。各图像形成部2M、2C、2Y和2Bk，具有显影装置3、感光鼓4(像载体)、带电器5、曝光装置6、调色剂供给部7、清洁器21和第一转印辊9。感光鼓4的圆周面上承载静电潜像和调色剂像。感光鼓4配置在后述的转印带8的下方，且以所述圆周面与转印带8的外表面接触的状态配置。从转印带8的旋转方向B的上游侧，并列设置有品红色用感光鼓4、青色用感光鼓4、黄色用感光鼓4和黑色用感光鼓4。感光鼓4为具有a-Si (非晶态硅)层的鼓，在图I中沿顺时针的方向(图示的A方向)旋转。第一转印辊9与感光鼓4相对，并以和转印带8的内表面接触的状态隔着转印带8配置。第一转印辊9是通过转印带8的旋转而从动旋转的辊，与感光鼓4 一起夹持转印带8，从而构成将感光鼓4的圆周面上形成的各色调色剂像第一次转印到转印带8的第一次转印部T。在第一次转印部T中，各色的调色剂像重叠转印到转印带8上。这样，转印带8上形成彩色的调色剂像。
带电器5使感光鼓4的圆周面均匀带电。曝光装置6具有多面体转镜28 (旋转多面体)，所述多面体转镜28将基于外部装置发送的图像数据的光束引导到感光鼓4的圆周面。多面体转镜28边利用后述的马达32(驱动构件)旋转，边使光束沿主扫描方向扫描各感光鼓4的圆周面上，并在各圆周面上形成静电潜像。即，由多面体转镜28和马达32构成偏转机构。另外，主扫描方向是指光束在感光鼓4的长边方向上扫描的方向。多面体转镜28为多个感光鼓4之间共用。调色剂供给部7储存有品红、青、黄和黑的各色调色剂。显影装置3将调色剂供给部I供给的调色剂供给至感光鼓4的圆周面。这样，调色剂附着在静电潜像上，并在感光鼓4的圆周面上形成调色剂像。清洁器21配置在各感光鼓4的圆周面上，以除去圆周面上的残留调色剂等。转印带8配置在感光鼓4的列的上方，并且以外表面接触感光鼓4的圆周面的状态、张紧设置在从动辊10和驱动辊11之间。此外，转印带8通过张力辊19被施加有朝向上方的作用力。驱动辊11通过接受省略图示的驱动源的驱动力而旋转，旋转驱动转印带8。从动辊10利用转印带8的旋转而从动旋转。这样，转印带8沿B方向(逆时针的方向)旋转。此外，转印带8的被驱动辊11卷绕的部位处于弯曲的状态。所述弯曲部位被设定为将第一次转印到转印带8上的调色剂像第二次转印到纸P上的第二次转印位置Pl。所述第二次转印位置Pl上设有隔着转印带8与驱动辊11相对的第二次转印辊18。第二次转印辊18与驱动辊11之间形成夹缝，将转印带8的外表面上的调色剂像第二次转印到通过该夹缝的纸P上。第二次转印位置Pl的下方配置有一对校准辊17。校准辊17以适当的时机将纸P朝向第二次转印位置Pl输送，并且校正纸P的走偏。第二次转印位置Pl的上方设有定影装置14，所述定影装置14针对在第二次转印位置Pl被进行了调色剂像的第二次转印的纸P实施定影处理。定影装置14包括加热辊14a和加压棍14b,所述一对棍形成定影夹缝部NP。通过利用纸P通过定影夹缝部NP、加热辊14a加热纸P，同时加压辊14b按压纸P，被第二次转印的调色剂像被定影在纸P上。曝光装置6的下方位置配置有收纳纸摞的供纸盒12。供纸盒12与第二次转印位置Pl之间设有纸输送通道13，所述纸输送通道13将纸P从供纸盒12引导到第二次转印位置P1。纸输送通道13上配置有上述的校准辊17。此外，在校准辊17以外，纸输送通道13上在适当位置配置有用于引导纸P的多个辊对。纸P通过定影夹缝部NP后,加热棍14a和加压棍14b将纸P朝向排出棍对151输送。图像形成装置I的上表面形成有排出部16，所述排出部16将通过定影装置14实施了定影处理后的纸P排出。排出部16和定影装置14之间设有引导纸P的纸排出通道15。纸P通过排出辊对151的驱动被输送至纸排出通道15，并排出到排出部16。图2是曝光装置6的内部中、光束LB照射多面体转镜28的反射面282的状态的示意图。图3是第一实施方式的光束的照射控制系统Cl的框图。另外，图2中省略了准直仪透镜和f0透镜等光学部件的图示。第一实施方式的照射控制系统Cl具有光束生成部30、控制部300、存储部301和定时信号生成部305。在上述的多面体转镜28以外，曝光装置6的外壳内还具有BD(BeamDetect)传感器27、马达32和光源31。光束生成部30包括发出光束LB的光源31 ；以及驱动光源31的驱动电路。作为光源31，使用例如输出激光的半导体激光。存储部301存储外部装置发送的、成为静电潜像的形成对象的图像数据。 多面体转镜28反射光束生成部30生成的光束LB。多面体转镜28通过马达32的驱动以旋转轴281为中心沿箭头Rl的方向旋转。多面体转镜28具有例如正五边形的侧周面，五个侧周面相当于反射面282。控制部300负责图像形成装置I总体控制，由微机构成，所述微机具有例如CPU (Central Processing Unit)、预先存储各种程序和执行所述程序所必要的数据等的ROM (Read Only Memory)、成为暂存器的 RAM (Random Access Memory)和其周边电路等。控制部300通过执行规定的程序,在功能上具有曝光控制部303、写入时机确定部(writingtiming determination unit) 307 (确定部)、面倾斜信息存储部309 (存储部)、数据转换部310和分配部311。面倾斜信息存储部309存储多面体转镜28的五个反射面282的面倾斜信息。根据面倾斜信息存储部309中存储的多面体转镜28的各反射面282的面倾斜信息，写入时机确定部307确定后面说明的点图像数据(dot image data)的各行的写入时机。所述写入时机的确定方法详见后述。数据转换部310将图像形成装置I中输入的图像数据，转换为带有浓淡信息的像素值配置成矩阵状而构成的点图像数据。分配部311进行这样一种处理，即对各个反射面282进行编号，并且确定光源31对应于点图像数据的各行所出射的光束LB是被多个反射面282的哪个反射，并将所述反射面的号码分配给所述点图像数据的各行。曝光控制部303进行使光束生成部30出射光束LB从而在感光鼓4的圆周面上绘制静电潜像的控制。即，曝光控制部303边利用马达32使多面体转镜28旋转，边将存储部301中存储的图像数据发送给光束生成部30，并按照写入时机确定部307确定的写入时机，使光束生成部30出射光束LB。从光源31出射的光束LB照射到旋转的多面体转镜28上，被反射面282偏转，在感光鼓4的圆周面上沿主扫描方向Dl绘制扫描行SL (参照图2)。一个反射面282绘制一条扫描行SL。通过如此在旋转的感光鼓4上反复绘制一条扫描行SL,沿副扫描方向绘制了静电潜像。副扫描方向与感光鼓4的旋转方向R2对应。定时信号生成部305具有BD传感器27和BD信号转换部29。在被设定为比感光鼓4的主扫描方向Dl的尺寸长的扫描范围内，光束LB在主扫描方向Dl上反复扫描。BD传感器27设置在所述扫描范围中、能够在光束LB开始感光鼓4的扫描前接受该光束LB的位置。
BD传感器27为光传感器，接收到反射面282反射的光束LB后，BD传感器27将该受光信号向BD信号转换部29输出。BD信号转换部29将所述受光信号整形为矩形波的定时信号BD，并向曝光控制部303输出定时信号BD。定时信号BD为基准信号，用于在感光鼓4上绘制静电潜像时使主扫描方向Dl上的写入位置对齐。曝光控制部303以定时信号BD作为基准，按照写入时机确定部307确定的写入时机使光束生成部30出射光束LB。下面，说明多面体转镜的面倾斜。图4A表示多面体转镜上没有面倾斜时的光束LB的照射位置SI，图4B表示多面体转镜上存在面倾斜时的光束LB的照射位置S2。图中作为照射位置S1、S2所示的圆，表示光束LB在感光鼓4的圆周面上形成的光点。A、B、C、D和E面，表示多面体转镜28的五个反射面282。图中的各直线表示各反射面282理想的照射位 置(表示了行间正常的行间距)。如图4A所示，多面体转镜没有面倾斜时，各反射面282形成的行的间距相等。即，A面 E面反射的光束LB形成的光点的中心，全部位于表示理想的照射位置的直线上。另一方面，如图4B所示，多面体转镜存在面倾斜时，部分反射面的光束的照射位置S2偏离理想的照射位置。根据图4B的例示可知，A面、C面和E面没有面倾斜，而由于B面和D面的照射位置S2偏离理想位置，所以存在面倾斜。因存在所述面倾斜，感光鼓4上形成的行的间距不均匀。例如，被B面反射的光束LB形成的光点扫描所生成的扫描行，过分接近由A面生成的扫描行。行间距不均匀时，不能得到优质图像。此外众所周知，因多面体转镜28高速旋转而产生振动时，会发生同样的现象。图5和图6是表示点图像(dot image)的一例的图。图5是使用不存在面倾斜的、理想的多面体转镜形成的点图像，图6是使用存在面倾斜的多面体转镜形成的点图像。另夕卜，图中的虚线是原本不会作为图像形成的线，是为了明确表示各点(dot)与呈矩阵状配置的像素数据对应而形成。此处，表示了 10列X5行构成的50个像素数据。分配部311如所述示例将行号I 5分给A面 E面各反射面，并将这些行号码分配到点图像数据的各行。如上所述，从外部装置等输入的图像数据，利用控制部300的数据转换部310，转换为带有浓淡信息的像素值呈矩阵状配置而构成的点图像数据。图5和图6中灰色所示的点(dot)表示带有深色的浓淡度的像素，空白的点表示白像素。曝光控制部303使光束生成部30生成根据构成所述点图像数据的各像素所具有的像素值(浓淡信息)来调制的光束LB。如图5所示，使用理想的多面体转镜时，邻接的点不会相互重合或分离，而以规定的行间距形成点。另一方面，使用存在面倾斜的多面体转镜时，由于行间距紊乱，邻接的点相互会发生重合或分离。例如，多面体转镜28的B面和D面上存在面倾斜时，如图6所示，分配了行号2和4的点形成偏移。具体而言，由作为反射面282之一的A面反射的光束LB形成的点(行号为I的行，以下称为“行I”)，与被B面反射的光束LB形成的点(行2)之间，邻接的点相互重合。以下，以列号码表不主扫描方向的点位置，以行号码表不副扫描方向的点位置，并将行号码X、列号码Y的点表示为“点(X-Y) ”。根据该定义，点1-6与点2-6成为邻接的端部重合的状态。此外，处于对角关系的各点(例如，点1-3和点2-2)，原本应当形成于角彼此相对的位置，但是图6中却处于各点的边的一部分相互接触的状态。而且，被B面反射的光束LB形成的点(行2)，与被C面反射的光束LB形成的点(行3)之间分离。同样，被C面反射的光束LB形成的点(行3)，与被D面反射的光束LB形成的点(行4)之间分离。而且，被D面反射的光束LB形成的点(行4)，与被E面反射的光束LB形成的点(行5)过分接近，邻接的点4-8与点5-8重合。此外，处于对角关系的各点(例如，点4-5和点5-4)的边的一部分成为相互接触的状态。如此，当对角关系的点之间出现边的接触和分离时，接触的部分看起来浓度高、而分离的部分浓度低，不能得到画面质量良好的图像。因此，写入时机确定部307根据各反射面282的面倾斜信息来确定各行的写入时机。这样，能够抑制因面倾斜带来行间距的不均匀而引起的画面质量下降。下面，具体说明所述写入时机的确定方法。·在图像形成装置I出厂前预先测定多面体转镜28的各反射面282的面倾斜。并且，将由各反射面282反射的光所形成的各行的副扫描方向的偏移量和偏移方向分别与各反射面282关联起来，预先存储到面倾斜信息存储部309中。分配部311计算对应于点图像数据的各行所出射的光束LB分别由哪个反射面282反射，并给各行分配反射面号码。根据各行上分配的反射面号码和面倾斜信息存储部309中存储的各反射面282的面倾斜信息，写入时机确定部307确定各行的写入时机。写入时机确定部307，针对分配有某反射面号码的点图像数据的行，将该行的像素中不是白的像素依次设定为目标像素，并根据该目标像素的像素值与该目标像素所处行的上一行的像素值，确定该行的写入时机。具体而言，在包含目标像素的行的上一行所示数据中，从所述目标像素看正上方的像素和右斜上方的像素为白，且左斜上方的像素为不是白时，写入时机确定部307在该包含目标像素的行与该行的上一行之间的间距大于基准间距的情况下递增第一计数值，并在上述间距小于所述基准间距时递增与所述第一计数值不同的第二计数值。“从目标像素看正上方的像素和右斜上方的像素为白，且左斜上方的像素为不是白”是指，处于目标像素上方的三个像素中，只有左斜上方的像素为不是白(黑等)。行间距大于基准间距(行相互分离)时，通过使目标像素与左斜上方的像素接近，可以在视觉上填补行的间距。此外，行间距小于基准间距(行相互重合)时，通过使目标像素与左斜上方的像素分离，能够在视觉上减少行相互的重合。此外，在从所述目标像素看正上方的像素和左斜上方为白，且右斜上方的像素为不是白时，写入时机确定部307也进行同样的计数处理。此时，写入时机确定部307当包含目标像素的行与该行的上一行之间的间距大于所述基准间距时递增所述第二计数值，且在上述间距小于所述基准间距时递增所述第一计数值。并且，当所述第一计数值大于所述第二计数值时，写入时机确定部307将包含目标像素的行的写入时机比通常的写入时机提前规定时间，当所述第二计数值大于所述第一计数值时，写入时机确定部307将包含目标像素的行的写入时机比所述通常的写入时机延迟规定时间。其中，第一计数值表示通过使行的写入时机提前从而能够在上述两个像素间得到视觉性效果的数值，第二计数值表示通过延迟行的写入时机从而能够在上述两个像素间得到视觉性效果的数值。下面，举具体例子说明上述的写入时机确定部307的处理。图7是抽出图6所示的点图像中的行I和行2的图。即，表示行相互重合时(行间距小于基准间距时)的情况。另外，写入时机确定部307确定写入时机时使用的点图像数据不是像图7所示那样的行相互重合的数据，而是像素值配置成矩阵状的数据。但是，为帮助直观性的理解，下面利用写入时机确定部307在处理上使用的点图像数据也带有行间距的偏移的图，来进行说明。首先，在行2中设定目标像素。目标像素为带有不是白的像素值的像素。将点91B(点2-2)设定为目标像素时，观察上一行(即行号为I的行)上点91B的周边像素的像素值。行I上点91B的周边像素是指像素1-1、像素1-2和像素1-3,像素1-3 (点91A)带有不是白的像素值。当多面体转镜28不存在面倾斜时，点9IA的角与点9IB的角相互对置。可是，当·存在面倾斜时行间距紊乱，成为两个点的边的一部分相互接触的位置关系。因此，向消除所述接触关系的方向调整写入时机。即，通过使点91B沿点91B上所示箭头的方向移动(使写入时机提前)，可以消除点91B与点91A的接触。因此，写入时机确定部307使写入时机提前的方向的计数(“提前计数”，即第一计数值)递增。接着，将点92B (点2-6)设定为目标像素时，行I上点92B的周边像素中不是白的像素为点92A(点1-5)和点93A(点1_6)。写入时机确定部307仅仅在目标像素的周边像素中正上方的像素为白且对角关系的像素的任意一方的像素为不是白时，移动目标像素。因此，针对点92B，写入时机确定部307将使写入时机提前的方向的计数(“提前计数”)以及延迟写入时机的方向的计数(“延迟计数”，即第二计数值)都不递增。接下来，将点93B (点2-8)设定为目标像素时，行I上点93B的周边像素中不是白的像素为点94A(点1-9)。因此，沿点93B上所示箭头的方向移动点93B。S卩，通过使写入时机提前，可以沿点93B上所示箭头的方向移动点93B，所以写入时机确定部307使写入时机提前的方向的计数(“提前计数”)递增。将点94B (点2-10)设定为目标像素时，行I上点94B的周边像素中不是白的像素为点94A(点1-9)。因此,沿点94B上所示箭头的方向移动点94B。S卩，通过延迟写入时机，可以使点94B沿点94B上所示箭头的方向移动，所以写入时机确定部307使延迟写入时机的方向的计数(“延迟计数”)递增。如上所述，写入时机确定部307将行2中的不是白的像素依次设定为目标像素，针对目标像素的周边像素中上一行的像素，在仅仅右斜上方的像素为不是白时使写入时机提前的方向的计数(“提前计数”，即第一计数值)递增，并在仅仅左斜上方的像素为不是白时使延迟写入时机的方向的计数(“延迟计数”，即第二计数值)递增。并且，写入时机确定部307最后比较“提前计数”和“延迟计数”的值，在“提前计数>延迟计数”时使写入时机提前，在“提前计数<延迟计数”时延迟写入时机，而当“提前计数=延迟计数”时不改变写入时机(利用预先设定的通常的写入时机)。图7的情况下，由于提前计数=2、延迟计数=1，所以写入时机确定部307将行2的写入时机提前规定时间。写入时机的改变幅度，为例如相当于1/4像素等的预先规定的时间。接着，说明行相互分离时(行间距大于基准间距时)的情况。在图6中，由于行2上的点靠近行I侧，所以行2与行3上的点之间呈存在间隙的状态。具体而言，点2-2与点3-3、点2-6与点3-5、点3-9与点2_8以及点2_10，应为角的顶点相互接触状态，但是这些点相互分离。因此，在行3上，朝向使连接处于对角关系的各点的中心的距离(中心间距)缩小的方向变更写入时机。通过缩小处于对角关系的点的中心间距，即使实际上点间分离也可以形成看起来点相互连接的视觉错觉。此处，对通过写入时机确定部307确定行3的写入时机的确定方法进行说明。图8是表示抽出图6所示的点图像中行2和行3的图。首先，将点91C(点3-3)设定为目标像素时，行2上点91C的周边像素中不是白的像素为点91B(点2-2)。因此,沿点91C上所示箭头的方向移动点91C。S卩,通过将写入时机提前,使点91C在点91C上所示箭头的方向移动，可以使点91C和点91B的点中心间距缩小。因此，写入时机确定部307递增“提前计数”。 接着，将点92C (点3-5)设定为目标像素时，行2上点92C的周边像素中不是白的像素为右斜上方的点92B (点2-6)。因此，写入时机确定部307做出沿点92C上所示箭头的方向移动点92C的判断。S卩，由于通过延迟写入时机，可以在点92C上所示箭头的方向上移动点92C，所以写入时机确定部307递增“延迟计数”。将点93C(点3-9)设定为目标像素时，行2上点93C的周边像素中不是白的像素为点93B(点2-8)和点94B(点2-10)。因此，写入时机确定部307将“提前计数”和“延迟计数”都不递增。如上所述，由于图8的示例中提前计数=I、延迟计数=I，两计数彼此相等，写入时机确定部307不改变行3的写入时机，而将行3的写入时机设定为预先设定的通常的写入时机。如上所述，当行间距不正常时，写入时机确定部307根据行间的像素值(白像素与不是白的像素的位置关系)改变写入时机。因此，可以在考虑了行间的点的位置关系的情况下进行写入时机的调整，能够降低由面倾斜带来的画面质量下降。并且，写入时机确定部307将一行像素中不是白的像素依次设定为目标像素，并最后比较“提前计数”和“延迟计数”，采用多数一方，从而判断应该使该行的写入时机提前还是延迟。通过所述写入时机确定部307对写入时机进行上述调整，可以抑制因面倾斜带来的画面质量下降。图9和图10是表示第一实施方式中曝光处理的流程的流程图。首先，分配部311计算对应于点图像数据中各行的光束LB分别由哪个反射面282反射，并给各行分配反射面号码(步骤Sll)。对于多面体转镜28,为了从基本位置(homeposition)开始图像形成,在图像形成前由曝光控制部303控制马达32。基本位置例如是这样一种状态，即预先指定对应于行I的光束LB照射的反射面，且使该反射面位于与光源31相对的位置。由于预先指定对应于行I的光束LB照射的反射面，所以分配部311对各行依次分配反射面号码即可。接着，写入时机确定部307将2代入变量i (i为2以上的整数)(步骤S12)，并根据面倾斜信息存储部309中存储的面倾斜信息来判断行i_l与行i的副扫描方向的行间距是否为正常的行间距(步骤S13)。写入时机确定部307根据行i-1与行i上分配的反射面号码，从面倾斜信息存储部309读出面倾斜信息，计算两行的间距从而判断行间距是否正
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行i-1与行i的行间距不正常时(步骤S13为“否”)，写入时机确定部307将I代入变量c(c为I以上的整数)，并将0代入“提前计数”和“延迟计数”(“提前计数”和“延迟计数”都是变量名，为0以上的整数)(步骤S14)。接着，写入时机确定部307判断像素(i，c)是否为不是白的像素(步骤S15)。当像素(i，c)是不是白的像素时(步骤S15为“是”)，写入时机确定部307将像素(i，c)设定为目标像素，进行以下的处理。接下来，写入时机确定部307判断是否像素为白、像素(i-l，c_l)与像素(i-1, c+1)中的仅仅任意一方为不是白(步骤S 16)。该步骤用于判断是否目标像素的上方的像素为白，且右斜上方或左斜上方的任意一方为不是白的像素。
在像素(i_l，c)为白、像素(i-l，c_l)与像素(i_l，c+l)中的仅仅任意一方为不是白(目标像素的上方的像素为白，且右斜上方或左斜上方的任意一方为不是白)的情况下(步骤S16为“是”)，当像素(i-l，c-l)为不是白(目标像素的左斜上方为不是白)(步骤S17为“是”)，且行i-1与行i的行间距大于正常的行间距时(步骤S18为“是”)，写入时机确定部307递增“提前计数”(步骤S20)。另一方面，行i-1与行i的行间距小于正常的行间距时(步骤S18为“否”)，写入时机确定部307递增“延迟计数”(步骤S21)。此外，像素(i-1，c-1)为白、像素(i-1，c+1)为不是白(S卩，目标像素的右斜上方为不是白)的情况下(步骤S17为“否”)，当行i-1与行i的行间距大于正常的行间距时(步骤S19为“是”)，写入时机确定部307递增“延迟计数”(步骤S21)。另一方面，当行i-1与行i的行间距小于正常的行间距时(步骤S19为“否”)，写入时机确定部307递增“提前计数”(步骤S20)。并且，当像素(i，c)不是该行的最后像素时(步骤S22为“否”)，写入时机确定部307递增变量c (步骤S23)，并转移到步骤S15的处理。此外，当像素(i，c)是该行的最后像素时(步骤S22为“是”)，写入时机确定部307比较“提前计数”和“延迟计数”的值(步骤S24)。在提前计数 > 延迟计数时，写入时机确定部307将行i的写入时机提前规定时间(步骤S25)。另一方面，在提前计数<延迟计数时，写入时机确定部307将行i的写入时机延迟规定时间(步骤S26)。此外，当行i不是图像数据的最后的行时(步骤S27为“否”)，写入时机确定部307递增变量i (步骤S28)，并转移到步骤S13的处理。当行i是图像数据的最后的行时(步骤S27为“是”)，曝光控制部303根据写入时机确定部307确定的各行的写入时机，使光束生成部30生成并出射光束(步骤S29)。出射的光束LB被多面体转镜28的各反射面282反射并照射感光鼓4，在感光鼓4的圆周面上形成静电潜像。此外，在行i-1与行i的行间距正常时(步骤S13为“是”)、在像素(i，c)为白时(步骤S 15为“否”)、以及在像素(i-1，c)为白，且像素(i-1，c-1)与像素(i-1，c+1)均为不是白时(步骤S16为“否”)，写入时机确定部307都转移到步骤S27的处理。另外，以上说明的由写入时机确定部307确定写入时机的方法中，说明了在判断递增“提前计数”还是递增“延迟计数”时，根据目标像素(像素(i，c))所处行的上一行的像素(像素(i-l，c-l)、像素(i-l，c+l))进行判断的情况。此外，也可以在确定写入时机的阶段中考虑目标像素所处行的下一行的像素(即，像素(i+l，c-l)以及像素(i+l，c+l))。
此外，写入时机确定部307在确定将行i的写入时机提前规定时间(例如，时间t)时，可以直接将行i的写入时机提前时间t，也可以将行i的写入时机提前时间t/2，并将行i-1的写入时机延迟时间t/2。反过来，写入时机确定部307在确定将行i的写入时机延迟规定时间t时，也可以将行i的写入时机延迟时间t/2，并将行i-1的写入时机提前时间t/2。通过这样的写入时机调整，也可以将行i与行i-1的写入时机相对错开时间t。此时，与仅改变一行的写入时机的情况相比，由于能减小写入时机的改变量，所以具有能减小改变写入时机时发生的相对于周边行的偏移量的优点。如上所述，在第一实施方式中，分配部311对多个反射面282的每一个进行编号，并且指定对应于所述点图像数据的各行所出射的光分别由多个反射面282的哪个反射，再将指定的反射面的号码分配给所述点图像数据的各行。写入时机确定部307根据对各行分配的反射面282的号码、面倾斜信息存储部309中存储的各反射面282的面倾斜信息以及像素值，确定各行的写入时机。即，当形成的图像的行间距因多面体转镜28的面倾斜而不
正常时，写入时机确定部307参照行间的像素值并改变写入时机，所以能够在考虑行间的点的位置关系的情况下进行写入时机的调整。因此，可以抑制因多面体转镜28的面倾斜带来的画面质量下降。另外，在上述的第一实施方式中，说明了当多面体转镜28的各反射面282上存在面倾斜时，写入时机确定部307确定各行的写入时机。在所述面倾斜以外，当多面体转镜28高速旋转时，有时会因振动使旋转轴281发生倾斜，从而出现与面倾斜同样的现象。因此，在图像形成装置I出厂前对多面体转镜28的高速旋转时的振动进行测定，在发生源于振动的面倾斜时，测定各反射面282反射的光形成的行在副扫描方向的偏移量、偏移方向，并存储在面倾斜信息存储部309中。并且，在使多面体转镜28高速旋转来进行图像形成时，写入时机确定部307读出面倾斜信息存储部309中的面倾斜信息，进行图10和图11所示的曝光处理。这样，即使多面体转镜28高速旋转时产生振动，也可以抑制画面质量的下降。(第二实施方式)上述第一实施方式中，作为与点图像数据对应的光的出射方式的设定手法，提出了调整点图像数据的各行的写入时机的例子。本第二实施方式中，作为所述出射方式的设定手法，说明按所述点图像数据的各行确定由光源31出射的光在感光鼓4的圆周面上形成的点大小的例子。图11是表示第二实施方式的光束的照射控制系统C2的框图。第二实施方式的照射控制系统C2具有光束生成部30、控制部300A、存储部301和定时信号生成部305。曝光装置6的外壳内具有多面体转镜28、BD传感器27、马达32和光源31。上述部件的配置如图2所示。在图11中，对于与第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记。并且对所述相同部分省略或简化说明。控制部300A通过执行规定的程序，具有曝光控制部303、点大小确定部312 (确定部)、面倾斜信息存储部313 (存储部)、数据转换部314和分配部315的功能。曝光控制部303进行使光束生成部30出射光束LB从而在感光鼓4的圆周面上绘制静电潜像的控制。面倾斜信息存储部313存储多面体转镜28的五个反射面282的面倾斜信息。数据转换部314将图像形成装置I中输入的图像数据，转换为带有浓淡信息的像素值呈矩阵状配置而构成的点图像数据。分配部315进行这样一种处理，即对各个反射面282进行编号，并且指定光源31对应于点图像数据的各行所出射的光束LB分别由多个反射面282的哪个反射，再将指定的反射面的号码分配给所述点图像数据的各行。点大小确定部312根据面倾斜信息存储部313中存储的多面体转镜28的各反射面282的面倾斜信息，按点图像数据的各行确定点的大小。曝光控制部303按照点大小确定部312确定的点大小，控制光束生成部30出射光束LB从而在感光鼓4上绘制静电潜像。即，曝光控制部303边通过马达32使多面体转镜28旋转，边将存储部301中存储的图像数据发送至光束生成部30，并使光束生成部30按照点大小确定部312确定的点大小出射光束LB。如图11所示，从光源31出射的光束LB照射·到旋转的多面体转镜28上，被反射面282偏转，并在感光鼓4上沿主扫描方向Dl绘制扫描行SL。一个反射面282绘制一条扫描行SL。这一点与第一实施方式相同。在图像形成装置I出厂前预先测定多面体转镜28的各反射面282的面倾斜。并且，将由各反射面282反射的光所形成的各行在副扫描方向的偏移量和偏移方向与各反射面282关连起来，预先存储到面倾斜信息存储部313中。分配部315计算对应于点图像数据的各行所出射的光束LB分别由哪个反射面282反射，并对各行分配反射面号码。根据各行上分配的反射面号码，以及面倾斜信息存储部313中存储的各反射面282的面倾斜信息，点大小确定部312确定各行的点大小。具体而言点大小确定部312根据所述面倾斜信息选定满足以下条件的反射面，该条件是被选定的反射面反射的光与该被选定的反射面的前一个反射面反射的光在感光鼓4的圆周面上副扫描方向的间隔,大于预先规定的基准间距或小于所述基准间距。并且，点大小确定部312针对被分配了所述间距大于所述基准间距的反射面的号码的行，将所述点的大小比通常的点大小加大预先规定的值，并且针对被分配了所述间距小于所述基准间距的反射面的号码的行，将所述点的大小比所述通常的点大小减小预先规定的值。由于行间距大于基准间距时，原本应该邻接(连接)的点间产生间隙，所以相比正确的浓度，浓度变淡。反之，由于行间距小于基准间距时，点相互重合，所以浓度变浓。因此，点大小确定部312针对行间距大于基准间距的行，为填补点间的间隙将点大小加大预先规定的值，而针对行间距小于基准间距的行，为减少点相互的重合将点大小减小预先规定的值。这样，能够降低因面倾斜带来的画面质量下降。图12表示将图6所示的点图像按行改变点大小后的点图像。图13是表示通过控制部300A进行曝光处理的流程的流程图。首先，分配部315计算对应于点图像数据中各行的光束LB分别由哪个反射面282反射，并对各行分配反射面号码(步骤S31)。对于多面体转镜28，为了从基本位置开始图像形成，在图像形成前由曝光控制部303控制马达32。基本位置例如是这样一种状态，即预先指定对应于行I的光束LB照射的反射面，且使该反射面位于与光源31相对的位置。由于预先指定了对应于行I的光束LB照射的反射面，所以分配部315只要对各行依次分配反射面号码即可。接着，点大小确定部312将2代入变量i (i为2以上的整数)(步骤S32)，并根据面倾斜信息存储部313中存储的面倾斜信息来判断行i-1与行i的副扫描方向的行间距是否为正常的行间距(步骤S33)。点大小确定部312根据行i-1和行i上分配的反射面号码，从面倾斜信息存储部313读出面倾斜信息，计算两行的间距来判断行间距是否正常。
当行i-1与行i的行间距小于通常的间距时(步骤S33为“小于”)，点大小确定部312将行i的点大小比通常的点大小减小预先规定的值(步骤S34)，并进入步骤S36的处理。图6所示的点图像的示例中，行I与行2之间的行间距小于通常的间距。因此可知，处于对角位置关系的两个点的边的一部分相互接触，或者原本处于相互邻接(连接)位置关系的上下的点相重合。具体而言，点1-3与点2-2成为边的一部分相互接触的位置关系，点1-6与点2-6的点相重合。为消除所述接触关系或重合关系，点大小确定部312将行2上的点大小比通常减小预先规定的值。另一方面，当行i-1与行i的行间距大于通常的间距时(步骤S33为“大于”)，点大小确定部312将行i的点大小比通常的点大小加大预先规定的值(步骤S35)，并进入步骤S36的处理。·
图6所示的点图像的示例中，行3与行4之间的行间距大于通常的间距，邻接的点间产生了间隙。具体而言，点3-3与点4-2之间，点3-5与点4-5之间等产生了间隙。为减小点间的该间隙，点大小确定部312将行4上的点大小比通常加大预先规定的值。此外，当行i-1与行i之间的行间距正常时(步骤S33为“正常”)，点大小确定部312不改变行i的点大小，转移到步骤S36的处理。当行i不是图像数据的最后的行时(步骤S36为“否”)，点大小确定部312递增变量i (步骤S37)，并转移到步骤S33的处理。当行i是图像数据的最后的行时(步骤S36为“是”)，曝光控制部303从点大小确定部312接收各行的点大小的相关信息，并按照该信息确定光源31的驱动信号的脉冲宽度和驱动电压等。作为改变点大小的方法，例如有对光源31的驱动信号中针对每一个像素的脉冲宽度进行调整的方法(PWM控制)，或调整光源31的驱动电压的方法(PAM控制)等。曝光控制部303利用确定的脉冲宽度和驱动电压来控制光束生成部30，使其生成光束LB (步骤S38)。出射的光束LB被多面体转镜28的各反射面282反射并照射感光鼓4，在感光鼓4的圆周面上形成静电潜像。如图6所示,在点大小调整前,点1-3与点2-2的边的一部分相接触。但是,通过调整各行的点大小，如图12所示，可以消除点1-3与点2-2的接触关系，还能够减小点1-6与点2-6的重合区域(根据点大小不同，可以消除重合区域)。此外，在点大小调整前，点3-5与点4-5分离，通过点大小确定部312加大行4上的点大小，可以消除点3-5与点4-5之间的间隙(使其接触)。另外，以上说明的点大小的确定方法中，提出了根据行i与其上一行的行i-1之间的行间距，来确定行i的点大小的示例。作为变形实施方式，还可以在确定点大小时进一步考虑与下一行(行i+1)的行间距。此外，当点大小确定部312确定将行i的点大小减小预先规定的值时，设预先规定的值为D的情况下，也可以将行i的点大小减小D/2，且将行i-1的点大小减小D/2。反之，当点大小确定部312确定将行i的点大小加大预先规定的值时,可以将行i的点大小加大D/2，且将行i-1的点大小加大D/2。即，在本变形实施方式中，点大小确定部312对于行间距不正常的两个行，改变双方的点大小。这样，与仅改变一方的点大小相比，由于能减小点大小的改变量，所以能够减小因改变点大小产生的对周边其他行的点的影响。
如上所述，在第二实施方式中，分配部315对多个反射面282的每一个进行编号，并指定对应于所述点图像数据的各行所出射的光分别由多个反射面282的哪个反射，再将指定的反射面的号码分配给所述点图像数据的各行。点大小确定部312，根据各行上分配的反射面282的号码和面倾斜信息存储部313中存储的各反射面282的面倾斜信息，来确定各行的点大小。这样，可以根据行间距改变点大小，能够抑制因多面体转镜28的面倾斜带来的画面质量下降。另外，第二实施方式中，列举了多面体转镜28的各反射面282上存在面倾斜时，由点大小确定部312调整点大小的示例。除了所述面倾斜以外，多面体转镜28高速旋转时，有时因振动使旋转轴281会发生倾斜，从而出现与面倾斜同样的现象。因此，在图像形成装置I出厂前对多面体转镜28的高速旋转时的振动进行测定，在发生源于振动的面倾斜时，测定各反射面282反射的光形成的行在副扫描方向的偏移量、偏移方向，并存储在面倾斜信息存储部313中。当高速旋转多面体转镜28来进行图像形成时，点大小确定部312读出面倾斜信息存储部313中的面倾斜信息，以确定各行的点大小。这样，即使多面体转镜28高速旋转时发生振动，也能够抑制画面质量的下降。 如上所述，按照第二实施方式，通过点大小确定部312根据多面体转镜28的面倾斜信息确定各行的点大小，可以降低因面倾斜而使副扫描方向的行间距紊乱产生的画面质量下降。
权利要求
1.一种图像形成装置，其特征在于包括 像载体，在其圆周面上形成静电潜像； 数据转换部，将输入的图像数据转换为带有浓淡信息的像素值配置成矩阵状而构成的点图像数据； 光源，通过对应于所述点图像数据的各行出射按照所述像素值调制的光，在所述像载体的圆周面上形成所述静电潜像； 偏转机构，包括具有反射从所述光源出射的光的多个反射面的旋转多面体；以及旋转驱动该旋转多面体的驱动构件，所述偏转机构通过所述驱动构件使所述旋转多面体旋转，使所述光源出射的光在所述像载体的圆周面上沿主扫描方向扫描； 存储部，存储所述旋转多面体的各反射面的面倾斜信息； 分配部，对所述多个反射面的每一个进行编号，并且确定对应于所述点图像数据的各行所出射的光是被所述多个反射面的哪个反射，将确定的所述反射面的号码分配给所述点图像数据的各行； 确定部，根据所述面倾斜信息和所述反射面的号码，确定与所述点图像数据对应的光的出射方式；以及 曝光控制部，按照所述确定的出射方式，使所述光源出射光。
2.根据权利要求I所述的图像形成装置，其特征在于， 所述确定部进一步参照所述点图像数据的像素值，确定所述点图像数据的各行的写入时机来作为所述出射方式， 所述曝光控制部按照确定的所述写入时机，使所述光源出射光。
3.根据权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于，所述确定部进行以下处理 根据所述面倾斜信息，从所述各反射面中选定满足以下条件的反射面，该条件是被选定的该反射面反射的光与该被选定的反射面的前一个反射面反射的光在所述像载体的圆周面上副扫描方向的间隔，大于预先规定的基准间距或小于该基准间距， 并且，根据所述点图像数据的行中分配有所述被选定的反射面的号码的行的像素值、以及该行的上一行的像素值，来确定该行的写入时机。
4.根据权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于，所述确定部进行以下处理 针对所述点图像数据中分配有所述被选定的反射面的号码的一行，将该一行中的不是白的像素依次设定为目标像素， 在所述一行的上一行所示数据中，在从所述目标像素看正上方的像素和右斜上方的像素为白，且左斜上方的像素为不是白的情况下，当该一行与该一行的上一行之间的间距大于所述基准间距时递增第一计数值，当该间距小于所述基准间距时递增第二计数值， 而在所述一行的上一行所示数据中，在从所述目标像素看正上方的像素和左斜上方为白，且右斜上方的像素为不是白的情况下，当该一行与该一行的上一行之间的间距大于所述基准间距时递增所述第二计数值，当该间距小于所述基准间距时递增所述第一计数值，当所述第一计数值大于所述第二计数值时，确定将所述一行的写入时机比通常的写入时机提前规定时间，当所述第二计数值大于所述第一计数值时，确定将所述一行的写入时机比所述通常的写入时机延迟规定时间。
5.根据权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于，在设所述规定时间为t的情况下，所述确定部进行以下处理 当所述第一计数值大于所述第二计数值时，将所述一行的写入时机提前t/2，且将所述上一行的写入时机延迟t/2， 当所述第二计数值大于所述第一计数值时，将所述一行的写入时机延迟t/2，且将所述上一行的写入时机提前t/2。
6.根据权利要求I所述的图像形成装置，其特征在于， 所述确定部按所述点图像数据的各行确定由所述光源出射的光在所述像载体上形成的点的大小来作为所述出射方式， 所述曝光控制部使所述光源以确定的所述点的大小出射光。
7.根据权利要求6所述的图像形成装置，其特征在于，所述确定部进行以下处理 根据所述面倾斜信息，从所述各反射面中选定满足以下条件的反射面，该条件是被选定的该反射面反射的光与该被选定的反射面的前一个反射面反射的光在所述像载体的圆周面上副扫描方向的间隔，大于预先规定的基准间距或小于该基准间距， 针对分配有所述间隔大于所述基准间距的反射面的号码的行，将所述点的大小比通常的点的大小加大预先规定的值， 针对分配有所述间隔小于所述基准间距的反射面的号码的行，将所述点的大小比所述通常的点的大小减小预先规定的值。
8.根据权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于，在设所述预先规定的值为D的情况下，所述确定部进行以下处理 针对分配有所述间隔大于所述基准间距的反射面的号码的行、以及该行的上一行，均将所述点的大小比所述通常的点的大小加大D/2， 针对分配有所述间隔小于所述基准间距的反射面的号码的行、以及该行的上一行，均将所述点的大小比所述通常的点的大小减小D/2。
9.一种曝光方法，利用旋转多面体在像载体的圆周面上形成静电潜像，该旋转多面体具有反射从光源出射的光的多个反射面，该曝光方法的特征在于包括以下步骤 将图像数据转换为带有浓淡信息的像素值配置成矩阵状而构成的点图像数据； 对所述多个反射面的每一个进行编号，并且确定对应于所述点图像数据的各行所出射的光是被所述多个反射面的哪个反射，将确定的所述反射面的号码分配给所述点图像数据的各行； 取得所述旋转多面体的各反射面的面倾斜信息； 根据所述面倾斜信息和所述反射面的号码，确定与所述点图像数据对应的光的出射方式；以及 按照所述确定的出射方式使所述光源出射光，并且通过使所述旋转多面体旋转，使所述光源出射的光在所述像载体的圆周面沿主扫描方向扫描。
10.根据权利要求9所述的曝光方法，其特征在于， 确定所述点图像数据的各行的写入时机来作为所述出射方式， 并且，按照所述确定的所述写入时机，使所述光源出射光。
11.根据权利要求10所述的曝光方法，其特征在于，在确定所述出射方式时，根据所述面倾斜信息，从所述各反射面中选定满足以下条件的反射面，该条件是被选定的该反射面反射的光与该被选定的反射面的前一个反射面反射的光在所述像载体的圆周面上副扫描方向的间隔，大于预先规定的基准间距或小于所述基准间距， 并且，根据所述点图像数据的行中分配有所述被选定的反射面的号码的行的像素值、以及该行的上一行的像素值，来确定该行的写入时机。
12.根据权利要求11所述的曝光方法，其特征在于， 在确定所述出射方式时，针对所述点图像数据中分配有所述被选定的反射面的号码的一行，将该一行中的不是白的像素依次设定为目标像素， 在所述一行的上一行所示数据中，在从所述目标像素看正上方的像素和右斜上方的像素为白，且左斜上方的像素为不是白的情况下，当该一行与该一行的上一行之间的间距大于所述基准间距时递增第一计数值，当该间距小于所述基准间距时递增第二计数值， 而在所述一行的上一行所示数据中，在从所述目标像素看正上方的像素和左斜上方为白，且右斜上方的像素为不是白的情况下，当该一行与该一行的上一行之间的间距大于所述基准间距时递增所述第二计数值，当该间距小于所述基准间距时递增所述第一计数值， 当所述第一计数值大于所述第二计数值时，确定将所述一行的写入时机比通常的写入时机提前规定时间，当所述第二计数值大于所述第一计数值时，确定将所述一行的写入时机比所述通常的写入时机延迟规定时间。
13.根据权利要求9所述的曝光方法，其特征在于， 按所述点图像数据的各行确定由所述光源出射的光在所述像载体上形成的点的大小，来作为所述出射方式， 使所述光源以确定的所述点的大小出射光。
全文摘要
本发明提供进行曝光控制的图像形成装置和曝光方法。该图像形成装置具有数据转换部、存储部、分配部、确定部和曝光控制部。数据转换部将输入的图像数据，转换为由带浓淡信息的像素值呈矩阵状配置而构成的点图像数据。存储部存储旋转多面体的各反射面的面倾斜信息。分配部对各个所述反射面进行编号，并确定对应于所述点图像数据的各行所出射的光分别由所述多个反射面的哪个反射，将确定的反射面的号码分配给所述点图像数据的各行。确定部根据所述面倾斜信息和所述反射面的号码，确定与所述点图像数据对应的光的出射方式。曝光控制部使所述光源按照所述确定的出射方式出射光。
文档编号G03G15/043GK102955392SQ201210284958
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月10日 优先权日2011年8月11日
发明者吉田真悟 申请人:京瓷办公信息系统株式会社