JP2008279738A - 光走査装置、画像形成装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、目標光量の多少にかかわらず、光パルス幅と応答時間のバラツキを減少させる。
【解決手段】画像形成装置などに応用可能な光走査装置は、例えば、光ビームを出力する光源と、光源に供給される駆動電流をパルス幅変調する変調手段とを備える。さらに、光走査装置は、パルス幅変調された駆動電流のパルスの立ち上がり部分に追加電流を追加する電流追加手段を含む。
【選択図】図１０

Description

本発明は、パルス幅変調を使用する光走査装置、画像形成装置及び制御方法に関する。

光走査装置は、画像を形成するドットの濃淡を表現するために、光ビーム源の発光パルス幅を変化させる。これは、一般に、パルス幅変調（ＰＷＭ＝Pulse Width Modulation）と呼ばれている。例えば、濃いドットを形成する場合、光走査装置は、ＰＷＭにより発光パルス幅を長く（広く）すればよい。反対に、淡いドットを形成する場合、光走査装置は、ＰＷＭにより発光パルス幅を短く（狭く）すればよい。このようにＰＷＭを用いれば、レーザの光量を変化させることなくドットの濃淡を表現できる利点がある。

しかし、光走査装置には、レンズの透過率のバラツキや感光ドラムの感光率のバラツキなどが存在するため、製品間で画質が一定に保たれないという問題が存在する。例えば、透過率の高いレンズを搭載した製品Ａと、透過率の低いレンズを搭載した製品Ｂを考える。製品Ａと製品Ｂにおいてレーザの発光量は同程度とする。この場合、製品Ａでは、レンズの透過率が高いため、感光ドラムへ到達するレーザの光量は多くなる。反対に、製品Ｂでは、レンズの透過率が低いため、感光ドラムへ到達するレーザの光量は少なくなる。最終的に、製品Ａが形成した画像は、製品Ｂが形成した画像に比べて濃度が高くなる。このように、レーザから出力される光ビーム量が同等であっても、レンズの透過率や感光ドラムの感光率などの特性に依存して画像の濃度が製品間で一定にならなくなるおそれがある。これらのバラツキは、製造過程における加工精度に拠るところが大きく、完全に無くすことは極めて困難である。

したがって、実際の製品では、これらのバラツキに応じて使用するレーザの光量を多く設定したり、少なく設定したりすることで、画質のバラツキを抑える方法が採用されている。例えば、透過率の低いレンズを搭載した製品や、感光率の悪い感光ドラムを搭載した製品では、レーザの光量を多く設定すればよい。反対に、透過率の高いレンズを搭載した製品や、感光率の良い感光ドラムを搭載した製品では、レーザの光量を少なく設定すればよい。

ところで、レーザなどの光源では、目標とする光パルス幅を実現するための駆動電流のパルス幅が、レーザの発光光量に応じて異なることが知られている。例えば、第１の光量Ｐ１で所定の光パルス幅を実現するための駆動電流のパルス幅Ｗ１は、第１の光量よりも多い第２の光量Ｐ２での駆動電流のパルス幅Ｗ２よりも、拡張される必要がある。特許文献１によれば、相対的に発光光量が低いときには駆動電流のパルス幅を相対的に広くすることで、発光光量の不足に伴う光パルス幅の細りを解決する方法が提案されている。
特開平０７−０２２６７９号公報

しかし、発光光量の不足に伴う光パルス幅の狭小化現象は、さらに、光パルスの応答速度の遅れをももたらすといった他の問題も誘発する。すなわち、光パルスの立ち上がり時間が理想的な時間よりも遅れてしまうのである。このため更に濃度が薄くなったり理想的なドット形成位置のずれを発生させたりすることとなる。

そこで、本発明は、このような課題および他の課題のうち、少なくとも１つを解決することを目的とする。本発明は、例えば、発光光量の多少にかかわらず、光パルス幅と応答時間のバラツキを減少させることを目的とする。なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。

本発明は、例えば、光走査装置、それを使用する画像形成装置及び光ビームを出力する光源に供給される駆動電流の制御方法に適用できる。光走査装置は、例えば、光ビームを出力する光源と、光源に供給される駆動電流をパルス幅変調する変調手段とを備える。さらに、光走査装置は、パルス幅変調された駆動電流のパルスの立ち上がり部分に追加電流を追加する電流追加手段を含む。

本発明によれば、発光光量の多少にかかわらず、光パルス幅と応答時間のバラツキを減少させることができる。

以下に本発明の一実施形態を示す。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念および下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。

［ハードウエア構成］
図１は、実施形態に係る光走査装置の一例を示す図である。ここでは、画像形成装置において使用される光走査装置について説明する。光走査装置は、スキャナ装置や露光装置と呼ばれることもある。

光走査装置１００は、制御回路１０１、光源１０２、コリメータレンズ１０３、シリンダレンズ１０４、ビーム整形スリット１１０、ポリゴンミラー１０５、ｆθレンズ１０６及びＬＤＥレンズ１０７を備えている。ＬＤＥは、長尺回折素子（long diffraction element）のことである。制御回路１０１は、半導体レーザなどの光源１０２に対して駆動電流を供給する回路である。光源１０２から出力された光ビームは、コリメータレンズ１０３、シリンダレンズ１０４、ビーム整形スリット１１０を通り、回転するポリゴンミラー１０５へと入射する。ポリゴンミラー１０５により偏向された光ビームは、ｆθレンズ１０６、ＬＤＥレンズ１０７を通り、回転する感光ドラム１０８上を走査する。そして、この一連の動作が繰り返されることにより、感光ドラム１０８上に静電潜像が形成される。

図２は、実施形態に係る制御回路の一例を示す図である。制御回路１０１は、ＰＷＭ部２００、クロックジェネレータ２０１、カウンタ２０２、コントローラ２０３及びレーザドライバ２０４を含む。ＰＷＭ部２００は、画像の濃淡データ（画像情報）に基づいて、光源に供給される駆動電流を生成するためのデータを生成する。レーザドライバ２０４は、コントローラ２０３を介して、生成されたＤＡＴＡを受け取り、駆動電流をパルス幅変調する。それゆえ、ＰＷＭ部２００及びレーザドライバ２０４は、パルス幅変調手段の一例である。

クロックジェネレータ２０１は、クロック（ＣＬＫ）を生成して、カウンタ２０２に供給する。カウンタ２０２は、クロックと同期してカウントを行い、カウント値（ＶＡＬＵＥ）をコントローラ２０３に供給する。なお、カウンタ２０２は、コントローラ２０３から供給されるリセット信号（ＲＥＳＥＴ）によりリセットされる。

コントローラ２０３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭと同等の性能を持つ回路である。コントローラ２０３は、例えば、光ビームの目標光量を設定するための基準電圧Ｖｒｅｆをレーザドライバ２０４に設定する。また、コントローラ２０３は、レーザドライバ２０４の可変抵抗ＲＶの値を設定するための抵抗値設定信号（ＲＶ ＳＥＴ）を出力する。また、画像形成の際に、コントローラ２０３は、不図示のエンジン制御部から画像形成のスタート信号（ＳＴＡＲＴ）を入力されされる。また、ＰＷＭ部２００からは、パルス幅情報であるＰＷＭデータもコントローラ２０３に入力される

レーザドライバ２０４は、設定された目標光量に応じて、光源１０２を駆動するための駆動電流を生成して供給したり、光源１０２に供給される駆動電流をパルス幅変調したりする回路である。なお、後述するように、コントローラ２０３及びレーザドライバ２０４が、パルス幅変調された駆動電流のパルスの立ち上がり部分に追加電流を追加する電流追加手段の一例として機能する。

図３は、実施形態に係るレーザドライバ２０４の一例を示す図である。駆動電流生成回路３０１は、コントローラ２０３から入力されたデータ信号（ＤＡＴＡ）に応じて、光源１０２を駆動するための駆動電流Ｉｌｄを生成する。ＡＰＣ回路３０２は、光源１０２の発光光量をモニタするためのモニタ電流Ｉｐｄをもとに、光源１０２の光量が目標光量となるように駆動電流を調整する回路である。電流／電圧変換抵抗ＲＰＤは、モニタ電流Ｉｐｄを電圧値Ｖｐｄに変換するための抵抗素子である。

駆動電流Ｉｌｄは、レーザドライバ２０４のスイッチング抵抗ＲＳ、可変抵抗ＲＶにより決定される。ＳＷ２が開放されている状態では、スイッチング抵抗ＲＳのみで決定される電流ＩＨが流れる。一方、ＳＷ２が短絡されている状態ではスイッチング抵抗ＲＳと可変抵抗ＲＶにより決定される電流ＩＬが流れる。すなわち、コントローラ２０３から出力される切り換え信号（ＳＷ２ ＯＮ）によってＳＷ２がオン（短絡）／オフ（開放）されることで、駆動電流Ｉｌｄの値が決定（調整）される。

図４は、実施形態に係る光源の一例を示す図である。光源１０２は、レーザダイオード４０１と、フォトダイオード４０２を備えている。レーザダイオード４０１は、レーザドライバ２０４から通電された駆動電流Ｉｌｄに応じた発光光量で光ビームを出力する。フォトダイオード４０２は、レーザダイオード４０１が発光した光ビームを受光し、受光光量に対応したモニタ電流Ｉｐｄを出力する。モニタ電流Ｉｐｄは、レーザドライバ２０４のＡＰＣ回路３０２に入力される。

［制御方法の原理］
図５は、一般的なレーザにおける駆動電流パルスのデューティー比と発光パルスのデューティー比との対応関係を示した図である。ここでは、この対応関係をリニアリティ特性と呼ぶことにする。図５において、横軸は、駆動電流パルスのデューティー比を示し、縦軸は、発光パルスのデューティー比を示している。また、レーザダイオード４０１は、目標光量（発光光量）が低下するにしたがって光ビームのパルスの幅が理想幅よりも細くなっていく特性を有しているものとする。

破線５０１は、駆動電流パルスのデューティー比と発光パルスのデューティー比との対応関係が線形である場合の基準線である。実線５０２は、発光光量がＰＨのときのリニアリティ特性を示している。また、一点鎖線５０３は、発光光量がＰＨのときのリニアリティ特性を示している（ＰＨ ＞ ＰＬ）。

一般に、発光光量が低ければ低いほど、発光パルスの立ち上がりが徐々に遅くなる。それゆえ、発光光量がＰＬのときの発光パルスの幅は、発光光量がＰＨのときの発光パルスの幅よりも狭く（細く）なっている。すなわち、発光光量が低ければ低いほど、発光パルスの幅が細くなって行く。

図５によれば、発光光量がＰＬのときのリニアリティ特性は、基準線や発光光量がＰＨのときのリニアリティ特性に比べて下へシフトしていることがわかる。また、このシフトは、光パルスの立ち上がり部分における応答速度の低下を誘発する。さらに、画像形成時のドットの濃度に着目すると、パルス幅が理想幅よりも狭くなれば、ドットの濃度も理想濃度より薄くなってしまう。

図６Ａは、パルス幅変調された駆動電流の一例を示す図である。ここでの駆動電流の振幅（ＩＬ）は、目標光量がＰＨに設定されたときの電流値を示している。

図６Ｂは、パルス幅変調された駆動電流に対して追加される追加電流の一例を示す図である。ΔＩは、追加電流の電流値を示している。また、ｔは、追加電流の通電時間を示している。

図６Ｃは、パルス幅変調された駆動電流と追加電流との和となる電流を示す図である。ＩＨは、目標光量をＰＨに設定したときの駆動電流の電流値を示している。上述したΔＩは、ＩＨとＩＬの差として表現できる。すなわち、ΔＩ＝ＩＨ−ＩＬである。図６Ｃによれば、駆動電流パルスの立ち上がり部分に追加電流が追加されていることを理解できよう。

追加電流の電流値ΔＩは、理想幅に対する光ビームのパルス幅の減少量を補償するように決定されることが望ましい。上述したように、発光光量（目標光量）が低ければ低いほど、光パルスの立ち上がり部分の応答特性が遅くなるため、光パルスのパルス幅が細くなっていく。したがって、追加電流の電流値ΔＩは、目標光量が低ければ低いほど大きくなるように設定すれば、理想幅に対する光ビームのパルス幅の減少量が補償されることになる。例えば、目標光量がＰＬのときのパルス幅とその応答速度を、目標光量がＰＨのときのパルス幅とその応答速度に近づけるには、追加電流の電流値ΔＩを、ＩＨとＩＬとの差となるように設定すればよい。この場合の理想幅は、目標光量がＰＨのときのパルス幅となる。それゆえ、理想幅は、要求幅とか所望のパルス幅と言い換えられてもよい。

本実施形態では、コントローラ２０３が、追加電流の値を決定する決定手段の一例として機能する。例えば、コントローラ２０３は、予め理想濃度を達成するための発光光量（電流値）を記憶部に記憶しておく。そして、コントローラ２０３は、記憶されている発光光量と目標光量との差から追加電流の電流値ΔＩを決定する。記憶されている発光光量は、例えば、それぞれ現像剤濃度の異なるパッチパターンを形成し、それぞれの光学的な濃度を測定することで決定されてもよい。記憶されている発光光量は、製品間で共通の指標となる値となることが望ましいだろう。

追加電流の通電時間ｔも、理想幅に対する光ビームのパルスの幅の減少量を補償するように決定されることが望ましい。図５によれば、駆動電流パルスのデューティー比が２０％〜８０％となる領域では、ほぼ一様にパルス幅が細くなっている（パルス幅差Δは一定である）ことがわかる。それに対して、駆動電流パルスのデューティー比が０％〜２０％の領域では、デューティー比が大きくなるにつれて徐々にパルス幅が細くなる（パルス幅差Δが大きくなる）ことがわかる。反対に、駆動電流パルスのデューティー比が８０％〜１００％の領域では、デューティー比が大きくなるにつれてパルス幅が太くなる（パルス幅差Δが小さくなる）ことがわかる。よって、このような特性を加味して、通電時間ｔを決定すればよい。

図７は、実施形態に係る通電時間を決定するためのルックアップテーブルの一例を示す図である。このルックアップテーブルは、駆動電流パルスのデューティー比に対する通電時間ｔとの対応関係を保持している。

図７によれば、デューティー比が０％〜２０％の領域では、徐々に通電時間ｔが長くなっている。また、デューティー比が２０％〜８０％の領域では、任意の値Ｔに維持されている。そして、デューティー比が８０％〜１００％の領域では、徐々に通電時間ｔが短くなっている。

なお、図７によれば、デューティー比が０％〜２０％、８０％〜１００％の各領域では、通電時間ｔがデューティー比に対して線形になるよう制御されている。しかし、これは一例にすぎない。実際には、レーザのリニアリティ特性に合わせて通電時間ｔが非線形となるように制御されてもよい。最終的に、理想幅に対する光ビームのパルス幅の減少量が補償されれば十分だからである。

コントローラ２０３は、このようなルックアップテーブルをメモリなどの記憶部に記憶しているものとする。なお、コントローラ２０３は、ルックアップテーブルに対応する１つ以上の算術式を用いて、駆動電流パルスのデューティー比から通電時間ｔを算出してもよい。

［光量／電流の制御方法］
図８は、実施形態に係るＡＰＣについての一例を示すフローチャートである。ここでは、まず、目標光量をＰＨに設定したときの電流値ＩＨを決定し、その後で、目標光量をＰＬに設定したときの電流値ＩＬを決定する。上述したように、電流値ＩＨと電流値ＩＬとの差が、追加電流の値ΔＩに相当する。

ステップＳ８０１で、コントローラ２０３は、駆動電流ＩｌｄをＩＨに設定する。例えば、コントローラ２０３は、レーザドライバ２０４内のＳＷ１をオン、ＳＷ２をオフに切り換える。駆動電流ＩｌｄをＩＨにするためには、可変抵抗ＲＶを用いずに、スイッチング抵抗ＲＳを用いなければならない。それゆえ、ＳＷ２が開放される（ＳＷ２をオフ）。また、後にＡＰＣを実行するために、ＳＷ１が短絡される（ＳＷ１をオン）。

ステップＳ８０２で、コントローラ２０３は、レーザドライバ２０４内のＡＰＣ回路３０２の基準電圧ＶｒｅｆをＶＨに設定する。Ｖｒｅｆは、ＡＰＣにおける目標光量に対応した基準電圧である。ＶＨは、目標光量をＰＨとするための電圧値である。

ステップＳ８０３で、レーザドライバ２０４のＡＰＣ回路３０２がＡＰＣを開始する。レーザドライバ２０４は、レーザダイオード４０１を強制点灯させ、フォトダイオード４０２からモニタ電流Ｉｐｄを受け取る。このモニタ電流Ｉｐｄを、電流／電圧変換抵抗ＲＰＤによって電圧値Ｖｐｄに変換する。ＡＰＣ回路３０２は、基準電圧ＶＨと電圧値Ｖｐｄを比較し、駆動電流生成回路３０１へ入力する電圧Ｖｄの値を調整する。ただし、この状態ではＳＷ１がオンのため、Ｖｄ＝Ｖｏである。ＡＰＣが終了すると、レーザダイオード４０１が光量ＰＨで点灯するようにＶｄの値が調整済みとなる。

続いて、目標光量がＰＬに設定されたときの駆動電流ＩＬを決定する。ステップＳ８０４で、コントローラ２０３は、ＳＷ１をオフ、ＳＷ２をオンに切り換える。ＳＷ１をオフにすることで、ＶｏとＶｄが開放される。これは、後にＡＰＣを実行する際にＶｄが変化してしまうのを防ぐためである。ＳＷ２をオンにすることで、スイッチング抵抗ＲＳに対して可変抵抗ＲＶを並列接続させる。これにより、駆動電流生成回路３０１から出力される電流が、スイッチング抵抗ＲＳと可変抵抗ＲＶとに分流されるため、レーザダイオード４０１へ通電される電流が少なくなる。すなわち、レーザダイオード４０１の発光光量が小さくなる。

ステップ８０５で、コントローラ２０３は、ＡＰＣ回路３０２の基準電圧端子に、ＶＬを設定する。ＶＬは、目標光量をＰＬに設定したときの電圧値である。ステップＳ８０６で、レーザドライバ２０４は、ＡＰＣを開始する。まず、駆動電流生成回路３０１は、レーザダイオード４０１を強制点灯させる。ＡＰＣ回路３０２は、フォトダイオード４０２からモニタ電流Ｉｐｄを受け取る。このモニタ電流を電流／電圧変換抵抗ＲＰＤによって電圧値Ｖｐｄに変換する。ＡＰＣ回路３０２は、基準電圧として設定されたＶＬと電圧値Ｖｐｄとを比較する。この比較結果は、モニタ信号（ＡＰＣ＿ＭＯＮ）としてコントローラ２０３へ出力される。

もし、モニタ信号（ＡＰＣ＿ＭＯＮ）が、目標光量ＰＬよりも実際の発光光量が大きいことを示していれば、コントローラ２０３は、可変抵抗ＲＶの値をさらに大きくして、駆動電流Ｉｌｄを小さくする。反対に、モニタ信号（ＡＰＣ＿ＭＯＮ）が、目標光量ＰＬよりも実際の発光光量が小さいことを示していれば、可変抵抗ＲＶの値をさらに小さくして、駆動電流Ｉｌｄを大きくする。可変抵抗ＲＶの値は、コントローラ２０３が出力する抵抗値設定信号（ＲＶ ＳＥＴ）によって設定される。

ＡＰＣが完了すると、ステップＳ８０７に進む。ステップＳ８０７で、コントローラ２０３は、ＳＷ２をオフ（開放）に切り換える。ＳＷ２がオフの状態では、レーザダイオード４０１に電流値ＩＨの電流が通電される。一方で、ＳＷ２がオン（短絡）になると、レーザダイオード４０１に電流値ＩＬの電流が通電される。なお、ＳＷ２を予めオフ（開放）に切り換えておくことで、駆動電流パルスの立ち上がり部分での電流値がＩＨとなる（図６Ｃ）。

図９は、実施形態に係る画像形成時の光量制御方法の一例を示すフローチャートである。ステップＳ９０１で、コントローラ２０３は、エンジン制御部から画像形成のスタート信号（ＳＴＡＲＴ）が入力され、ＰＷＭ部２００からＰＷＭデータが入力される。ステップＳ９０２で、コントローラ２０３は、ＳＷ２をオフに切り換える。これにより、スイッチング抵抗ＲＳのみによって駆動電流が決定されるため、駆動電流の電流値がＩＨに設定される。

ステップＳ９０３で、コントローラ２０３は、通電時間ｔを決定する。例えば、コントローラ２０３は、ＰＷＭデータから駆動電流パルスのデューティー比を決定し、決定した駆動電流パルスのデューティー比に対応する通電時間ｔを決定する。上述したように、コントローラ２０３は、ルックアップテーブルから駆動電流パルスのデューティー比に対応する通電時間ｔを読み出すことができる。このように、コントローラ２０３は、理想幅に対する光ビームのパルス幅の減少量を補償するよう、追加電流ΔＩの通電時間ｔを調整する調整手段の一例として機能する。

ステップＳ９０４で、コントローラ２０３は、データ信号（ＤＡＴＡ）をレーザドライバ２０４への出力を開始する。また、コントローラ２０３は、データ信号の立ち上がりと同時に、カウンタ２０２をリセットしてカウントを開始させる。これにより、カウンタ２０２は、クロックジェネレータ２０１から入力されるパルスをカウントし始める。

ステップＳ９０５で、コントローラ２０３は、カウンタ２０２のカウント値を監視し、カウント値が目標となる通電時間ｔに到達したか否かを判定する。カウント値が目標となる通電時間ｔに到達していなければ、ＳＷ２がオフのままとなる。したがって、スイッチング抵抗ＲＳによって駆動電流の値ＩＨに維持される。すなわち、通常の電流値ＩＬに対して、追加電流ΔＩが追加された状態に維持される。

一方で、カウント値が目標となる通電時間ｔに到達すれば、ステップＳ９０６に進む。ステップＳ９０６で、コントローラ２０３は、ＳＷ２をオンに切り換える。これにより、スイッチング抵抗ＲＳと可変抵抗ＲＶによって駆動電流の値がＩＬに設定される。すなわち、追加電流ΔＩを追加している状態から、通常の電流値ＩＬへと駆動電流の値が変更される。

ステップＳ９０７で、コントローラ２０３は、画像形成が終了したか否かを判定する。終了していなければ、ステップＳ９０１に戻る。

本実施形態によれば、パルス幅変調されて生成された駆動電流パルスの立ち上がり部分に追加電流を追加することで、発光光量の多少にかかわらず、光パルス幅と応答時間のバラツキを減少させることが可能となる。

とりわけ、本実施形態では、設定された目標光量に対応する値の追加電流を立ち上がり部分に追加することで、追加電流を使用しない場合と比較し、光パルス幅と応答時間のバラツキが減少することになる。なお、光源が、発光光量が低下するにしたがって光ビームのパルスの幅が理想幅よりも細くなっていく特性を有する場合に、本実施形態に係る発明は特に有効に機能する。

また、追加電流の値は、理想幅に対する光ビームのパルス幅の減少量を補償するような値に決定されることが望ましい。例えば、制御回路１０１は、駆動電流のデューティー比から追加電流の値を決定すればよい。パルス幅と駆動電流のデューティー比との間には、相関関係が存在するからである。

なお、応答時間を所望の値にするためには、理想幅に対する光ビームのパルス幅の減少量を補償するよう、追加電流の通電時間を調整することが望ましい。パルスの立ち上がりにおける応答時間は、追加電流の通電時間と密接に関係しているからである。

図１０は、実施形態に係る発明の効果を視覚的に説明するための図である。図１０の上半分には、本実施形態に係る発明を適用する前（すなわち、電流を追加する前）における駆動電流パルスと発光パルスとが示されている。一方、図１０の下半分には、本実施形態に係る発明を適用した後（すなわち、電流を追加した後）における駆動電流パルスと発光パルスとが示されている。

とりわけ、双方の発光パルスに着目してみると、適用前と適用後とでは立ち上がり部分における応答特性が改善していることを理解できよう。それゆえ、本発明では、発光光量の多少にかかわらず、光パルス幅と応答時間のバラツキを減少させることが可能となるのである。

［他の実施形態］
上述した光走査装置は、例えば、画像形成装置に適用可能である。これにより、画像形成装置ごとに形成される画像の濃度のバラツキが従来よりも減少することを期待できる。

図１１は、実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。画像形成装置１１００は、モノクロまたは多色の画像を形成する装置である。例えば、画像形成装置１１００は、印刷装置、画像出力装置、プリンタ、複写機、複合機またはファクシミリとして実現される。

光走査装置１００は、帯電装置１１０１により一様に帯電された感光ドラム１０８の表面を光ビームによって走査する。これにより、像担持体の一例である感光ドラム１０８には、画像信号に対応する静電潜像が形成される。また、静電潜像は、現像装置１１０２によって、現像剤（例：トナー）像に変換される。現像剤像は、転写装置１１０３によって記録媒体へと転写される。定着装置１１０４は、感光ドラム１０８から現像剤像が転写された記録媒体に対して現像剤像を定着させる装置である。記録媒体Ｓは、記録紙、用紙、シート、転写材などと呼ばれることもある。

本実施形態によれば、上述した光走査装置を画像形成装置に応用することで、画像形成装置ごとに形成される画像の濃度のバラツキが従来よりも減少することを期待できる。

実施形態に係る光走査装置の一例を示す図である。 実施形態に係る制御回路の一例を示す図である。 実施形態に係るレーザドライバ２０４の一例を示す図である。 実施形態に係る光源の一例を示す図である。 一般的なレーザにおける駆動電流パルスのデューティー比と発光パルスのデューティー比との対応関係を示した図である。 パルス幅変調された駆動電流の一例を示す図である。 パルス幅変調された駆動電流に対して追加される追加電流の一例を示す図である。 パルス幅変調された駆動電流と追加電流との和となる電流を示す図である。 実施形態に係る通電時間を決定するためのルックアップテーブルの一例を示す図である。 実施形態に係るＡＰＣについての一例を示すフローチャートである。 実施形態に係る画像形成時の光量制御方法の一例を示すフローチャートである。 実施形態に係る発明の効果を視覚的に説明するための図である 実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。

符号の説明

１０１ 制御回路
１０２ 光源
２０１ クロックジェネレータ
２０２ カウンタ
２０３ コントローラ
２０４ レーザドライバ

Claims (9)

1. 光ビームを出力する光源と、
   前記光源に供給される駆動電流をパルス幅変調する変調手段と、
   パルス幅変調された前記駆動電流のパルスの立ち上がり部分に追加電流を追加する電流追加手段と
   を含むことを特徴とする光走査装置。
2. 前記光ビームの目標光量を設定する設定手段をさらに備え、
   前記電流追加手段は、
   設定された前記目標光量に対応する値の追加電流を前記立ち上がり部分に追加することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記光源は、発光光量が低下するにしたがって前記光ビームのパルス幅が理想幅よりも細くなっていく特性を有することを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
4. 前記理想幅に対する前記光ビームのパルス幅の減少量を補償するよう、前記追加電流の値を決定する決定手段をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
5. 前記決定手段は、
   前記駆動電流のデューティー比から前記追加電流の値を決定することを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
6. 前記理想幅に対する前記光ビームのパルス幅の減少量を補償するよう、前記追加電流の通電時間を調整する調整手段をさらに含むことを特徴とする請求項３又は４に記載の光走査装置。
7. 前記調整手段は、
   前記駆動電流のデューティー比から前記追加電流の通電時間を決定することを特徴とする請求項６に記載の光走査装置。
8. 画像形成装置であって、
   像担持体と、
   前記像担持体を帯電させる帯電装置と、
   画像情報に応じた光ビームで前記像担持体の表面を走査することで静電潜像を形成する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光走査装置と、
   前記静電潜像を現像して現像剤像を形成する現像装置と、
   前記現像剤像を記録紙に転写する転写装置と、
   転写された前記現像剤像を前記記録紙に定着させる定着装置と
   を含むことを特徴とする画像形成装置。
9. 光ビームを出力する光源に供給される駆動電流の制御方法であって、
   前記光源に供給される駆動電流をパルス幅変調する変調工程と、
   パルス幅変調された前記駆動電流のパルスの立ち上がり部分に追加電流を追加する電流追加工程と
   を含むことを特徴とする制御方法。

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