JP2002240346A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- JP2002240346A JP2002240346A JP2001040192A JP2001040192A JP2002240346A JP 2002240346 A JP2002240346 A JP 2002240346A JP 2001040192 A JP2001040192 A JP 2001040192A JP 2001040192 A JP2001040192 A JP 2001040192A JP 2002240346 A JP2002240346 A JP 2002240346A
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Abstract
対応すること。 【解決手段】 レーザの光出力を検出する光検出手段
と、第1電流を前記レーザへ流す電流源と、第2電流量
を調整する第2電流量調整手段と、第2電流量調整手段
に直列に繋がる第2電流量検出手段と、レーザの光出力
を一定光量にするため電流源の第1電流量を制御する一
定光量制御手段と、第1電流をON/OFFする切替手
段と、切替手段をOFFし、第2電流量調整手段で設定
された第2電流のみをレーザに流して前記レーザを発光
させる第1モードと、変調信号に応じて切替手段をON
/OFFすることで、一定光量制御手段で制御された第
1電流と前記第2電流量調整手段で調整された第2電流
の和を、レーザに流してレーザを発光させる第2モード
を有する制御手段を備えた。
Description
画素変調されたレーザ光を感光体や、静電記録媒体等の
像担持面上に導光して、その面上に例えば静電潜像から
成る画像情報を形成するようにしたデジタル画像形成装
置のレーザ制御部に関するものである。
駆動回路に於いては、1走査中のレーザの光量を一定に
保持するために、1走査中の光検出区間でレーザ光の出
力を検出してレーザの駆動電流を1走査の間保持すると
いう方法をとってきた。
べる。
ように1つのレーザ73Aと1つのフォトダイオード
(以下、PDと呼ぶ)センサー73Bから構成されるレ
ーザチップ73を用いており、71のバイアス電流源と
72のパルス電流源の2つの電流源をレーザ73に適用
することによって、レーザ73Aの発光特性の改善を図
っている。また、レーザ73Aの発光を安定化させるた
めに、PDセンサー73Bからの出力信号を用いてパル
ス電流源72に帰還をかけ、パルス電流量の自動制御を
行っている。即ち、PDセンサー73Bからの出力信号
は電流電圧変換器74に入力され、ついで増幅器75で
増幅され、APC回路76に入力され、ついでこのAP
C回路76からパルス電流源72に制御信号として供給
される。この時、APC回路76の動作を図7及び図8
を用いて説明する。
幅された信号VPDが、図7に示すAPC(Auto
Power Controlの略)回路に入力され、A
PC回路内ではシーケンスコントローラ77からフル点
灯信号FULLが論理素子70に出力されている間に入
力されるS/H信号によって、前述したVPDをアナロ
グスイッチ202を用いてサンプルし、コンデンサ20
3に充電した電荷をホールドし、このホールドされた電
圧VSHと所定の光量を発光するように予め設定された
電圧VREFとを比較器204で比較することで、VS
H<VREFならばパルス電流源72に出力されるVA
PCはパルス電流を増加させるように制御され、VSH
>VREFならばVAPCはパルス電流源72にパルス
電流を減少させるように制御される。
い、現在レーザを駆動する回路方式として一般的であ
る。レーザは温度特性を持っており、温度が高くなるほ
ど閾値電流の増大(図5)やスロープ効率の低下(図
6)により、一定の光量を得るための電流量は増加す
る。また、レーザは自己発熱するため、一定の電流を供
給するだけでは一定の光量を得ることができず、これら
は画像形成に重大な影響を及ぼす。このことを解決する
手段として、1走査毎に前述したAPC回路方式を用い
て、PDセンサーからの光検出区間内のモニター電流を
監視して各走査毎の発光特性が一定になるように、各走
査毎に一定に流す電流量を制御している。
るレーザーの個体差で閾値電流にかなりばらつきがある
ため、従来回路のようにバイアス電流を一定にした場
合、レーザーの発光特性が個々で変わってしまい、それ
に伴ってレーザーの発光リニアリティも変わってしま
う。更には、バイアス電流値を閾値電流値近傍に合わせ
たとしても、発光リニアリティが温特を持ってしまい、
画像形成装置自体の昇温或いはレーザーの自己昇温によ
り、発光リニアリティが変わってしまう。これらは例え
ば4つのドラム、4つのレーザーユニットを有するタン
デム型のカラー画像形成装置であれば特に、4色のレー
ザーのリニアリティが変わってしまうことになり、それ
に伴って中間調の色味が変わり、画像品質に重大な影響
を及ぼすという問題を引き起こすことになる。
ザ、Bレーザがあるとする。この時、図のように両レー
ザに同じバイアス電流を流した場合、同じ発光量を得よ
うとするとパルス電流値はAレーザ<Bレーザとなる。
ところが、図10に示すように一般的に知られたレーザ
の発光特性として、流すパルス電流量が大きいほど光波
形の立ち上がりの発光遅延量が大きくなるという現象が
起きる。このことは即ち、レーザの駆動パルス幅が小さ
いほど発光遅延の影響が大きくなり、図11に示すよう
に、駆動パルス幅(駆動時間)に対して発光時間がリニ
アに変化する理想リニアリティ直線に比べ、パルス電流
量が大きいほど下に凸の曲線になり、発光リニアリティ
がAレーザとBレーザで大きく変わってしまう。
ザであっても昇温によりt℃からt+α℃に変化すると
それに伴って閾値電流値も変化する。そうすると、AP
C回路によりパルス電流値もI(t)からI(t+α)
に変化する。この場合、I(t)に対するI(t+α)
−I(t)の変化量が大きいほど図13に示すように、
駆動パルス幅(駆動時間)に対して発光時間がリニアに
変化する理想リニアリティ直線に比べ、下に凸の曲線に
なり、発光リニアリティが昇温によって大きく変わって
しまう。
4つのレーザーユニットを有するタンデム型のカラー画
像形成装置であれば特に、4色のレーザーのリニアリテ
ィが変わってしまうことになり、それに伴って中間調の
色味が変わり、画像品質に重大な影響を及ぼす原因にな
っていた。
は、入力された変調信号に応じてレーザを変調駆動し、
像担持体上に画像情報を形成する画像形成装置であっ
て、前記レーザの光出力を検出する光検出手段と、第1
電流を前記レーザへ流す電流源と、第2電流量を調整す
る第2電流量調整手段と、前記第2電流量調整手段に直
列に繋がる第2電流量検出手段と、前記レーザの光出力
を一定光量にするため前記電流源の第1電流量を制御す
る一定光量制御手段と、前記第1電流をON/OFFす
る切替手段と、前記切替手段をOFFし、前記第2電流
量調整手段で設定された第2電流のみを前記レーザに流
して前記レーザを発光させる第1モードと、前記変調信
号に応じて前記切替手段をON/OFFすることで、前
記一定光量制御手段で制御された第1電流と前記第2電
流量調整手段で調整された第2電流の和を、前記レーザ
に流して前記レーザを発光させる第2モードを有する制
御手段を備えたことを特徴とする。
て本発明を説明する。
装置全体の断面図である。基本的な動作について図1を
用いて説明する。1の原稿給紙装置上に積載された原稿
は、1枚づつ順次2の原稿台ガラス面上に搬送される。
原稿が搬送されると、3のスキャナー部分のランプが点
灯し、かつ4のスキャナーユニットが移動して原稿を照
射する。原稿の反射光はミラー5,6,7を介して8を
通過し、その後イメージセンサー部9に入力される。イ
メージセンサー部9に入力された画像信号は、直接、あ
るいは、一旦図示しない画像メモリに記憶され、再び読
み出された後、露光制御部10に入力される。露光制御
部10が発生させる照射光によって感光体11上に作ら
れた潜像は、電位センサ100によって、感光体11上
の電位が所望の値になっているか監視され、次いで現像
器13によって感光体11上の潜像画像が現像される。
上記潜像とタイミングを合わせて転写部材積載部14、
あるいは15より転写部材が搬送され、転写部16に於
いて、上記現像されたトナー像が転写部材上に転写され
る。転写されたトナー像は定着部17にて転写部材に定
着された後、排紙部18より装置外部に排出される。転
写後の感光体11の表面をクリーナ25で清掃し、クリ
ーナ25で清掃された感光体11の表面を補助帯電器2
6で除電して1次帯電器28において良好な帯電を得ら
れるようにした上で、感光体11上の残留電荷を前露光
ランプ27で消去し、1次帯電器28で感光体11の表
面を帯電し、この工程を繰り返すことで複数枚の画像形
成を行う。
る。図2において、31は半導体レーザである。半導体
レーザの内部にはレーザ光の一部を検出するPDセンサ
ーが設けられ、PDの検出信号を用いてレーザダイオー
ドのAPC制御を行う。レーザ31から発したレーザビ
ームはコリメータレンズ35及び絞り32によりほぼ平
行光となり、所定のビーム径で回転多面鏡33に入射す
る。回転多面鏡33は矢印の様な方向に等角速度の回転
を行っており、この回転に伴って、入射した光ビームが
連続的に角度を変える偏向ビームとなって反射される。
偏向ビームとなった光はf−θレンズ34により集光作
用を受ける。一方、f−θレンズは同時に走査の時間的
な直線性を保証するような歪曲収差の補正を行う為に、
光ビームは、像担持体としての感光体11上に図の矢印
の方向に等速で結合走査される。なお、36は回転多面
鏡33からの反射光を検出するビームディテクト(以
下、BDと呼ぶ)センサであり、BDセンサ36の検出
信号は回転多面鏡33の回転とデータの書き込みの同期
をとるための同期信号として用いられる。
方法を図3を用いて詳述する。図3は、本実施例の構成
を示したブロック図であり、同図に於いて、レーザチッ
プ73は図2における半導体レーザ31の内部構成を示
したものであり、レーザダイオード73A、PDセンサ
ー73Bから構成されるレーザチップである。30はレ
ーザ73Aのバイアス電流を設定する可変抵抗器、31
は可変抵抗器30にてバイアス電流値を設定する際にレ
ーザ73Aに誤って電流を流し過ぎないようにする保護
用抵抗であり、これはバイアス電流検出用にも用いられ
る。72はレーザ73Aのパルス電流源であり、画像信
号であるDATAは78の変調部において画素変調さ
れ、論理素子70はその出力信号とシーケンスコントロ
ーラ77からのフル点灯信号FULLのORを出力し、
論理素子32は論理素子70から出力された信号とシー
ケンスコントローラ77からのバイアス調整モード信号
BIASadj(ここでは、Lowでバイアス調整モー
ドとする)を入力してそれらのANDを出力し、論理素
子32の出力信号によりON/OFFするスイッチ79
によって、レーザ73Aのパルス電流はON/OFF制
御される。また、PDセンサー73Bが出力するモニタ
ー電流信号は74の電流/電圧(I/V)変換器で電圧
信号に変換され、増幅器75で増幅されAPC回路76
に入力される。APC回路76は、図5及び図5−3、
図5−4を用いて詳述したようにシーケンスコントロー
ラ77からフル点灯信号FULLが論理素子70に出力
されている間に入力されるS/H信号によって、前述し
たVPDをアナログスイッチ202を用いてサンプル
し、コンデンサ203に充電した電荷をホールドし、こ
のホールドされた電圧VSHと所定の光量を発光するよ
うに予め設定された電圧VREFとを比較器204で比
較することで、VSH<VREFならばパルス電流源7
2に出力されるVAPCはパルス電流を増加させるよう
に制御され、VSH>VREFならばVAPCはパルス
電流源72にパルス電流を減少させるように制御され
る。
決定方法について説明する。まず可変抵抗器30を最大
抵抗値になるよう調整しておき、シーケンスコントロー
ラ77にてバイアス調整モード信号BIASadjをL
owにする。これでレーザー73Aはバイアス点灯しか
しなくなる。次いで、不図示の光量センサ等の治具を用
いて、レーザ73Aの発光量をモニターしながら、可変
抵抗器30の抵抗値を徐々に小さくしていく。そうする
とレーザ73Aに流れる電流量が次第に増加していき、
電流量がレーザの閾値以下の所謂LED発光領域から閾
値以上のレーザ発光領域に移っていく。光量センサの値
がレーザ発光を示し始める所定の値になったら、次はこ
の時のバイアス電流検出用抵抗器31の両端の電位差か
ら一定の電位差だけ小さくなるように可変抵抗器30の
抵抗値を徐々に大きくしていく。つまり、レーザ発光領
域までバイアス電流を上げたら、そこから一定の電流量
だけ下げたところにバイアス電流値を設定する。これを
個々のレーザに対して実施することで、閾値の違いによ
る発光リニアリティの変化に対応でき、更にはレーザ発
光領域から下げる一定量を大きく取る事で、図7−2に
示したI(t)が大きくなり、見かけ上のI(t)に対
するI(t+α)−I(t)の変化量が小さくなるた
め、温特によるパルス電流量の変化分も小さく抑えるこ
とが出来、昇温による発光リニアリティの変化にも対応
できる。
具を用いてレーザ発光領域を検出したが、これは例えば
レーザ73に内蔵されるPDセンサ73Bを用いてもよ
く、この場合にはVPDの電圧値をモニタすればよい。
また更には、画像形成装置の感光体表面電位を測定する
電位センサ100を用いてレーザ発光領域を検出しても
よい。また更には、BDセンサ36を用いてレーザ発光
領域を検出してもよい。
ば、個々のレーザに対してレーザ発光領域までバイアス
電流を上げたら、そこから一定の電流量だけ下げたとこ
ろにバイアス電流値を設定することで、閾値の違いによ
る発光リニアリティの変化に対応でき、更にはレーザ発
光領域から下げる一定量を大きく取る事で、温特による
パルス電流量の変化分も小さく抑えることが出来、昇温
による発光リニアリティの変化にも対応でき、より安定
した発光リニアリティのレーザを提供できるため、前述
した4つのレーザを使用するタンデム型カラー画像形成
装置においても、画像品位の良好な画像形成装置を提供
できる。
タ装置の構成を示す図
す図
図
示す図
を示す図
差を示す図
Claims (7)
- 【請求項1】 入力された変調信号に応じてレーザを変
調駆動し、像担持体上に画像情報を形成する画像形成装
置であって、 前記レーザの光出力を検出する光検出手段と、 第1電流を前記レーザへ流す電流源と、 第2電流量を調整する第2電流量調整手段と、 前記第2電流量調整手段に直列に繋がる第2電流量検出
手段と、 前記レーザの光出力を一定光量にするため前記電流源の
第1電流量を制御する一定光量制御手段と、 前記第1電流をON/OFFする切替手段と、 前記切替手段をOFFし、前記第2電流量調整手段で設
定された第2電流のみを前記レーザに流して前記レーザ
を発光させる第1モードと、前記変調信号に応じて前記
切替手段をON/OFFすることで、前記一定光量制御
手段で制御された第1電流と前記第2電流量調整手段で
調整された第2電流の和を、前記レーザに流して前記レ
ーザを発光させる第2モードを有する制御手段を備えた
ことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 前記請求項1の画像形成装置において、 前記第1モードは、光量検出手段を用いて前記レーザの
LED発光領域とレーザ発光領域の変化点を検出し、前
記第2電流量検出手段の両端の電圧が所定の電圧値にな
るように前記第2電流量調整手段にて前記第2電流量を
調整するモードであることを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項3】 前記請求項2の画像形成装置において、 前記光量検出手段は前記請求項1の前記光検出手段であ
ることを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項4】 前記請求項2の画像形成装置において、 前記光量検出手段は前記像担持体上の表面電位を検出す
る手段であることを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項5】 前記請求項2の画像形成装置において、 前記光量検出手段は前記転写部材の搬送方向と垂直方向
である主走査方向の同期信号を検出する手段であること
を特徴とする画像形成装置。 - 【請求項6】 前記請求項2の画像形成装置において、 前記第2電流量検出手段の両端の前記所定の電圧値は、
前記レーザのLED発光領域とレーザ発光領域との前記
変化点を検出した時の前記第2電流量検出手段の両端の
第1電圧値から、予め決められた電圧値を引いた電圧値
であることを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項7】 前記請求項1の画像形成装置において、 前記一定光量制御手段は、前記第1電流と前記第2電流
量調整手段にて設定された前記第2電流量の和で前記レ
ーザを発光させた時の光量を前記請求項1の前記光検出
手段で検出することで光量を一定に制御することを特徴
とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001040192A JP2002240346A (ja) | 2001-02-16 | 2001-02-16 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001040192A JP2002240346A (ja) | 2001-02-16 | 2001-02-16 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002240346A true JP2002240346A (ja) | 2002-08-28 |
Family
ID=18902844
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001040192A Pending JP2002240346A (ja) | 2001-02-16 | 2001-02-16 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002240346A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012198482A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-18 | Canon Inc | 光学走査装置及びその光量制御方法、並びに画像形成装置 |
JP2018200427A (ja) * | 2017-05-29 | 2018-12-20 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置および露光装置 |
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JP2000187374A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-07-04 | Konica Corp | 画像形成装置 |
-
2001
- 2001-02-16 JP JP2001040192A patent/JP2002240346A/ja active Pending
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