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公開番号2025119920
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-15
出願番号2024015051
出願日2024-02-02
発明の名称画像形成装置
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類B41J 2/447 20060101AFI20250807BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】露光量の低い画像領域の再現性の低下を抑える。
【解決手段】画像形成装置は、感光体の回転軸方向に沿って配列された複数の発光素子により感光体を露光する露光ヘッドと、複数の発光素子による感光体の露光輝度を設定する設定手段と、複数の発光素子の点灯又は消灯を制御するビットデータの集合である第1画像データと、第1画像データに基づいて、第1画像データに対して発光する発光素子を増減させた第2画像データと、を生成し、第2画像データを露光ヘッドに出力する処理を行う処理手段と、を備え、処理手段は、第1画像データにおける発光素子の点灯を示すビットデータが連続する領域の内のエッジ領域を除く第1領域において、設定手段に設定された露光輝度の設定値と、露光輝度の基準値との比率に応じて発光素子の点灯を示すビットデータを増減させることで第2画像データを生成する。
【選択図】図17
特許請求の範囲【請求項１】
回転駆動される感光体と、
前記感光体の回転軸方向に沿って配列された複数の発光素子により前記感光体を露光する露光ヘッドと、
前記複数の発光素子による前記感光体の露光輝度を設定する設定手段と、
前記複数の発光素子の点灯又は消灯を制御するビットデータの集合である第１画像データと、前記第１画像データに基づいて、前記第１画像データに対して発光する発光素子を増減させた第２画像データと、を生成し、前記第２画像データを前記露光ヘッドに出力する処理を行う処理手段と、
を備え、
前記処理手段は、前記第１画像データにおける前記発光素子の点灯を示すビットデータが連続する領域の内のエッジ領域を除く第１領域において、前記設定手段に設定された前記露光輝度の設定値と、前記露光輝度の基準値との比率に応じて前記発光素子の点灯を示すビットデータを増減させることで前記第２画像データを生成する、画像形成装置。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
前記第１領域におけるビットデータの数に対する、前記第１領域において前記発光素子の点灯を示すビットデータを増減させる数は、前記基準値に対する前記設定値の比率に基づく、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記処理手段は、前記第１画像データに対してエッジ保存フィルタによるフィルタ処理を行い、前記フィルタ処理された前記第１画像データに基づき前記第１領域を判定する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第２画像データに基づく画像形成の終了後、前記露光ヘッドにより前記感光体を露光することで前記感光体を除電する除電手段をさらに備え、
前記設定手段は、前記感光体を除電する際の前記露光輝度の設定値を、前記第２画像データに基づく画像形成の際の前記設定値より低くする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記基準値は、前記画像形成装置によって形成される画像の最大濃度を目標濃度とするための前記露光輝度の値である、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記設定値と前記基準値との差分は、所定値である、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記設定値を決定する決定手段をさらに備えている、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記決定手段は、前記感光体の膜厚を推定し、推定した前記感光体の膜厚に基づき前記設定値を決定する、請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記決定手段は、前記感光体の膜厚が薄くなる程、前記設定値を低くする、請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記決定手段は、前記画像形成装置の内部の相対湿度に基づき前記設定値を決定する、請求項７に記載の画像形成装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置における露光技術に関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、回転駆動される感光体を露光することで感光体に静電潜像を形成し、当該静電潜像をトナー等の現像剤で現像することで画像を形成する。感光体の露光のため、画像形成装置は、例えば、レーザ光によるスポットを感光体上においてその回転軸とは平行な方向に移動させる露光装置を備える。感光体の回転軸の方向（回転軸方向）は主走査方向として参照される。この様な露光装置では、レーザ光によるスポットを感光体上において主走査方向に移動させるためのポリゴンミラーや、ポリゴンミラーを駆動するモータ等が必要となる。これに対して、特許文献１及び特許文献２は、主走査方向に沿って配列された複数の発光素子を備えた露光ヘッドで感光体を露光する画像形成装置を開示している。この様な露光ヘッドを使用することで、ポリゴンミラーやモータ等が不要になり画像形成装置を小型化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－１１２８５６号公報
特開２０１７－１８３４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
露光ヘッドの複数の発光素子としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）や、有機エレクトロ・ルミネッセンス（ＥＬ）が使用され得る。しかしながら、ＬＥＤや有機ＥＬ等、露光輝度（露光強度）の比較的低い発光素子を露光ヘッドに使用すると、１画素当たりの露光時間を長くする必要がある。一例として、レーザ光による１画素の露光時間は１０ｎｓ以内であるのに対して、有機ＥＬでは１０μｓ以上の露光時間が必要になる。ここで、露光輝度の露光時間にわたる積分値を露光量と定義すると、露光輝度が異なる場合、露光量が同じであっても感光体の露光後の電位は同じとならない。具体的には、露光輝度が低くなる程、露光量と露光後の感光体の電位との関係の線形性が高くなる。線形性が高くなることで、ハイライト領域や細線などの露光量の低い画像領域のコントラストが低下し、画像の再現性が低下する。
【０００５】
本発明は、露光量の低い画像領域の再現性の低下を抑える技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によると、画像形成装置は、回転駆動される感光体と、前記感光体の回転軸方向に沿って配列された複数の発光素子により前記感光体を露光する露光ヘッドと、前記複数の発光素子による前記感光体の露光輝度を設定する設定手段と、前記複数の発光素子の点灯又は消灯を制御するビットデータの集合である第１画像データと、前記第１画像データに基づいて、前記第１画像データに対して発光する発光素子を増減させた第２画像データと、を生成し、前記第２画像データを前記露光ヘッドに出力する処理を行う処理手段と、を備え、前記処理手段は、前記第１画像データにおける前記発光素子の点灯を示すビットデータが連続する領域の内のエッジ領域を除く第１領域において、前記設定手段に設定された前記露光輝度の設定値と、前記露光輝度の基準値との比率に応じて前記発光素子の点灯を示すビットデータを増減させることで前記第２画像データを生成する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、露光量の低い画像領域の再現性の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
幾つかの実施形態による画像形成装置の概略的な構成図。
幾つかの実施形態による露光ヘッドの構成についての説明図。
幾つかの実施形態による露光ヘッドのプリント基板の構成についての説明図。
幾つかの実施形態による発光チップ及び発光チップ内の発光素子配列についての説明図。
幾つかの実施形態による発光チップの概略的な構成を示す平面図。
幾つかの実施形態による発光チップの概略的な構成を示す断面図。
階段状に配列された発光素子による多重露光についての説明図。
幾つかの実施形態による画像形成装置の概略的な制御構成図。
幾つかの実施形態による露光ヘッドの制御構成を示す回路図。
幾つかの実施形態による発光チップのレジスタへのアクセスに関連する信号チャート。
幾つかの実施形態による発光チップへの画像データの送信に関連する信号チャート。
幾つかの実施形態による発光チップの詳細な構成を示す機能ブロック図。
入力画像データでのライン幅と出力画像でのライン幅との関係例を示す図。
幾つかの実施形態による露光ヘッドに出力する画像データを生成する処理のフローチャート。
エッジ保存フィルタの例を示す図。
ＬＵＴ及び誤差拡散フィルタの例を示す図。
図１４に示すフローチャートでの処理の説明図。
一実施形態による露光輝度の増加量を決定する処理のフローチャート。
一実施形態による露光輝度の増加量を決定する処理のフローチャート。
幾つかの実施形態による除電処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【００１０】
＜第一実施形態＞
図１は、本実施形態による画像形成装置１の概略的な構成例を示す図である。読取部１００は、原稿台に置かれた原稿を光学的に読み取って、読取画像データを生成する。作像部１０３は、例えば、読取部１００によって生成された読取画像データに基づき、或いは、ネットワークを介して外部装置から受信される印刷用画像データに基づき、シートに画像を形成する。作像部１０３は、画像形成部１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ及び１０１ｄを有する。画像形成部１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ及び１０１ｄは、それぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンのトナー像を形成する。画像形成部１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ及び１０１ｄの構成は同様であり、以下では、総称して画像形成部１０１とも表記する。画像形成部１０１の感光体１０２は、画像形成時、図の時計回り方向に回転駆動される。帯電器１０７は、感光体１０２を帯電させる。露光ヘッド１０６は、感光体１０２を露光することで、感光体１０２の表面上に静電潜像を形成する。現像器１０８は、感光体１０２の静電潜像をトナーで現像することで、感光体１０２にトナー像を形成する。感光体１０２に形成されたトナー像は、転写ベルト１１１上を搬送されるシートに転写される。４つの感光体１０２のトナー像を重ねてシートに転写することで、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンという４つの色成分を含むカラー画像を形成することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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