JP2007168309A - 光学走査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 任意の像高にて複数の所定光量における像面照度分布を測定し、各光量における最大照度(あるいは最小照度)に対する照度差を補正値として算出する。これらの補正値を以って補正近似式を生成することにより照度補正精度の向上を図る。
【選択図】 図3
Description
図1は、本発明の実施の形態に係る光学走査装置2を含む画像形成装置1の抜粋構成図、図2は、光学走査装置2の構成図である。
光量制御回路27をサンプル状態、出力選択回路28は、レシーバ非反転出力信号36、レシーバ反転出力信号37の出力の如何に因らず、半導体レーザ12が発光するよう強制的にONデータを出力する。PD電圧信号24と基準電圧26の差分に応じた信号を以って、以下により半導体レーザ12の発光光量を所定光量とする制御を行う。
・PD電圧信号24>基準電圧26:半導体レーザ12の発光光量が所定光量より大きいと判断し、電流設定値28、レーザ駆動電流32を減少することにより半導体レーザ12の発光光量を低下する。
・PD電圧信号24<基準電圧26:半導体レーザ12の発光光量が所定光量より小さいと判断し、電流設定値28、レーザ駆動電流32を増加することにより半導体レーザ12の発光光量を上昇する。
・PD電圧信号24=基準電圧26:半導体レーザ12の発光光量が所定光量と同一判断し、電流設定値28、レーザ駆動電流32共に増加減はしない。
光量制御回路27にて設定された電流設定値28を保持し、出力選択回路25は、レシーバ非反転出力信号36、レシーバ反転出力信号37の出力の如何に因らず、半導体レーザ12が消灯するよう強制的にOFFデータを出力する。
光量制御回路27にて設定された電流設定値28を以って、出力選択回路31は、レシーバ非反転出力信号36、レシーバ反転出力信号37に応じた信号を出力する。
(図3不示図)リセット状態となり、光量制御回路27にて設定された電流値を初期化し且つ、出力選択回路38から半導体レーザ12が消灯するよう強制的にOFFデータを出力する。
図6は、像面照度測定装置51の概略構成図である。像面照度測定装置51は光学ユニット52、測定用フォトダイオード53及び光学駆動部54で概略構成される。測定用フォトダイオード(以下APDと略す)53はアバランシェ・フォトダイオード(APD)を用い、光学ユニット52上、感光ドラム19の照射位置相当に配備する。光学駆動部54は光学ユニット52を主走査方向、感光ドラム19の回転方向と直角方向に稼動可能な構成としている。像面照度測定に使用する光学走査装置2のレーザユニット内の半導体レーザ12から出射したレーザービームL2は走査光或いは静止光の何れでもよい。
画像領域内像高(±150mm)を25mm等間隔で計13箇所で像面照度測定を行う。但し、像高の各位置の間隔は等間隔か否かは問わない。
13箇所の像高での照度を測定、最低照度となる像高を検出し、その像高での照度が所定値となるようレーザ駆動回路21を光量調整モードにし、光量調整可変抵抗23にて調整する。以上によって得られた光量を100%光量と定義し、この時に設定されるレーザ駆動電流32を100%光量駆動電流とする。
2.像面照度測定
光学駆動部54にて光学ユニット52上の測定用フォトダイオード53を上記仕様に則って移動し、13箇所の像高における像面照度を測定する。
3.補正前近似式の算出
像面照度測定で得られる13箇所の像高における像面照度の測定値から4次近似式を生成する。
4.補正値算出
画像領域内像高(±150mm)を12.5mm等間隔で計25の補正ブロックで照度補正値の算出を行う。像高に対する補正ブロックの配置方法は像面照度測定時の像高と一致しなくともよい。4次近似式から、最低照度となる補正ブロックに対する他の24ブロックの像面照度差(ΔP0〜ΔP24)を算出する。像面照度差(ΔP0〜ΔP24)を、レーザ駆動電流32をフルスケールとして量子化し、補正データとする。
5.補正値格納
上記2〜4項についてレーザ駆動電流32の各光量駆動電流を80%、60%、40%及び20%に設定した時の像面照度に対して、同様の方法で補正データを算出する。レーザ駆動電流32の可変手段は、シリアル補正データ(CORRECT DATA)43を所定の光量駆動電流とする値を入力することで実行される。以上により得られた補正データは、シリアルデータ入力信号(DI)48を経由してEEPROM46に格納する。
図9は15番目の像高ブロック(No.14)における各光量設定に対する補正データを記すグラフ、図10は15番目の像高ブロック(No.14)における補正近似式算出方法を記すグラフである。
(1)近似式L1(100%≦Po<80%):ΔP14(100%−80%)=90ILD−26
(2)近似式L2(80%≦Po<60%):ΔP14(80%−60%)=30ILD+22
(3)近似式L3(60%≦Po<40%):ΔP14(60%−40%)=55ILD+7
(4)近似式L4(40%≦Po<20%):ΔP14(40%−20%)=100ILD−11
(5)近似式L5(20%≦Po):ΔP14(20%)=9ILD
以上の方法で全像高ブロックに対する近似式を求める。
図11はエンジン制御部3における照度補正のフローチャートである。
1.初期シーケンス
画像形成装置1が電源投入時あるいはリセット後には初期シーケンスを実行する。エンジン制御部3は光学走査装置2内のEEPROM46から100%光量設定補正値、80%光量設定補正値、60%光量設定補正値、40%光量設定補正値及び20%光量設定補正値を読み出し、バックアップメモリ6に格納する。
光量設定値Pは、例えば感光ドラム19の分光感度ばらつきによる潜像ムラに対して最適なドラム面照度を得るため必要な半導体レーザ12の光量である。光量設定値P入力後、これに対応した近似式を選択する。
補正値ΔP14:43.6dec=30×0.72+22(=2Bh)
レーザ駆動電流ILD:140.72dec=256×0.72−43.6(=8Ch)
以上の方法で、全像高ブロックの補正値ΔPn及びレーザ駆動電流ILDを求める。
図11は第2の実施の形態における15番目の像高ブロック(No.14)における補正近似式算出方法を記すグラフである。100%電流設定値、80%電流設定値、60%電流設定値、40%電流設定値及び20%電流設定値での像面照度における最低値を15番目の像高ブロックの像面照度の値との差分値を補正データとする。
画像形成装置1が電源投入時あるいはリセット後には初期シーケンスを実行する。エンジン制御部3は光学走査装置2内のEEPROM46から100%光量設定補正値、80%光量設定補正値、60%光量設定補正値、40%光量設定補正値及び20%光量設定補正値を読み出し、バックアップメモリ6に格納する。
光量設定値P入力後、1次近似式Lに光量設定値を代入し設定電流値を算出する。
補正値ΔP14:46.2dec=63.5×0.72+0.5(=2Eh)
レーザ駆動電流ILD:138.1dec=256×0.72−46.2(=8Ah)
以上の方法で全像高ブロックの補正値ΔPn及びレーザ駆動電流ILDを求める。
Claims (12)
- 画像信号によって変調された光ビームで感光体上を走査して画像を形成する画像形成装置であって、
前記光ビームの一走査区間を複数ブロックに分割し、各ブロックに対応付けて、前記光ビームを射出する半導体レーザと感光体の間に配置される光学系ユニットの光学特性に対応する補正データを予め設定した複数の光量で求める補正値算出手段と、
前記補正値算出手段から得られる複数の補正値を以って、前記各々の設定光量に対する補正値を結ぶ特性式を生成し、該特性式を用いて該設定光量以外の光量における補正値を算出し、算出した結果に基づいて前記半導体レーザの光量を制御することを特徴とする光学走査装置。 - 任意の像高での照度と該像高以外の少なくとも一つ以上の像高の照度を計測した結果を以ってn次(n≧1)近似式を生成し、該近似式に依り補正値を算出することを特徴とする請求項1に記載の光学走査装置。
- 前記補正値算出手段において、予め設定した光量の各々で任意の像高での照度とは該像高以外の少なくとも一つ以上の像高の照度を含めた全てで最小となる像高での照度あることを特徴とする請求項1に記載の光学走査装置。
- 前記補正値算出手段にて予め設定した光量で前記半導体レーザを発光させた時の照度が最小値となる像高での照度を基準照度とし、これと該像高以外の少なくとも一つ以上の像高の照度を計測して得られた照度差と、
前記予め設定した光量以外の光量で発光させた時の前記任意の像高での照度と基準照度を計測して得られた照度差と、
前記予め設定した光量以外の光量で発光させた時の該像高以外の少なくとも一つ以上の像高での照度と基準照度を計測して得られた照度差を算出することにより複数の補正値とすることを特徴とする照度補正手段を有することを特徴とする請求項1に記載の光学走査装置。 - 前記補正値算出手段において、予め設定した光量の各々で任意の像高での照度とは該像高以外の少なくとも一つ以上の像高の照度を含めた全てで最大となる像高での照度あることを特徴とする請求項1に記載の光学走査装置。
- 前記補正値算出手段にて予め設定した光量で前記半導体レーザを発光させた時の照度が最大値となる像高での照度を基準照度とし、これと該像高以外の少なくとも一つ以上の像高の照度を計測して得られた照度差と、
前記予め設定した光量以外の光量で発光させた時の前記任意の像高での照度と基準照度を計測して得られた照度差と、
前記予め設定した光量以外の光量で発光させた時の該像高以外の少なくとも一つ以上の像高での照度と基準照度を計測して得られた照度差を算出することにより複数の補正値とすることを特徴とすることを特徴とする請求項1に記載の光学走査装置。 - 半導体レーザを有し、該半導体レーザが予め設定した光量となるよう該半導体レーザへの供給電流を制御し、かつ画像データに基づいて変調された光ビームを射出するよう該半導体レーザを駆動するレーザ駆動手段、前記光ビームを偏向する回転多面鏡と、前記回転多面鏡により偏向された前記光ビームにより像担持体上に潜像を形成する光学走査装置を含む画像形成装置であって、
光学走査装置を含む画像形成装置内或いは外部に配備され、前記像担持体と照射位置を同じくする位置で前記光学走査装置から出射される前記光ビームの照度を計測する照度計測手段、
前記照度計測手段を以って任意の像高での照度と該像高以外の少なくとも一つ以上の像高の照度を計測して得られた照度差を算出し補正値とする補正値算出手段、
前記補正値算出手段の結果に基づいて前記レーザ駆動手段の出力電流を加減することにより前記半導体レーザの光量を制御する光量制御手段、
から構成される照度補正手段を有し、
予め設定した複数の光量にて前記半導体レーザを発光し、前記補正値算出手段から得られる複数の補正値を以って、光量制御手段において各々の設定光量に対する補正値からm次(m≧1)近似式を生成し、該近似式を用いて該設定光量以外の光量における該設定光量以外の光量の補正値を算出した結果に基づいて前記半導体レーザの発光強度を制御することを特徴とする前記照度補正手段を有する光学走査装置及びこれを含む画像形成装置。 - 前記照度計測手段を以って任意の像高での照度と該像高以外の少なくとも一つ以上の像高の照度を計測した結果を以ってk次(k≧1)近似式を生成し、該近似式に依り補正値を算出することを特徴とする前記照度補正手段を有することを特徴とする請求項7に記載の光学走査装置。
- 前記補正値算出手段において、予め設定した光量の各々で任意の像高での照度とは該像高以外の少なくとも一つ以上の像高の照度を含めた全てで最小となる像高での照度あることを特徴とする前記照度補正手段を有することを特徴とする請求項7に記載の光学走査装置。
- 前記補正値算出手段にて予め設定した光量で前記半導体レーザを発光させた時の照度が最小値となる像高での照度を基準照度とし、これと該像高以外の少なくとも一つ以上の像高の照度を計測して得られた照度差と、
前記予め設定した光量以外の光量で発光させた時の前記任意の像高での照度と基準照度を計測して得られた照度差と、
前記予め設定した光量以外の光量で発光させた時の該像高以外の少なくとも一つ以上の像高での照度と基準照度を計測して得られた照度差を算出することにより複数の補正値とすることを特徴とする前記照度補正手段を有することを特徴とする請求項7に記載の光学走査装置。 - 前記補正値算出手段において、予め設定した光量の各々で任意の像高での照度とは該像高以外の少なくとも一つ以上の像高の照度を含めた全てで最大となる像高での照度あることを特徴とする前記照度補正手段を有することを特徴とする請求項7に記載の光学走査装置。
- 前記補正値算出手段にて予め設定した光量で前記半導体レーザを発光させた時の照度が最大値となる像高での照度を基準照度とし、これと該像高以外の少なくとも一つ以上の像高の照度を計測して得られた照度差と、
前記予め設定した光量以外の光量で発光させた時の前記任意の像高での照度と基準照度を計測して得られた照度差と、
前記予め設定した光量以外の光量で発光させた時の該像高以外の少なくとも一つ以上の像高での照度と基準照度を計測して得られた照度差を算出することにより複数の補正値とすることを特徴とする前記照度補正手段を有することを特徴とする請求項7に記載の光学走査装置。
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2005
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