JP2011025502A - 画像形成装置および露光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シェーディング回路は、バイアス印加回路313によりPWM信号にバイアス電圧を印加することで、平滑化回路312を構成するアクティブフィルタが安定して動作する動作可能範囲にPWM信号の電圧レベルをシフトさせる。また、シェーディング回路は、レーザ素子や回路素子のばらつきにより発生する光量補正量のずれに対し、PWM信号のデューティ比(Duty)を補正することで、所望の補正光量に制御する。
【選択図】図3
Description
(画像形成装置全体の構成)
図1は第1の実施形態における画像形成装置の全体構成を示す図である。画像形成装置は、スキャナ部100、レーザ露光部101、作像部103、定着部104、給紙搬送部105、およびこれらを制御するプリンタ制御部(図示せず)から構成される。
図2はレーザ露光部101の構成を示す図である。レーザ露光部101では、レーザ301(光源)から発せられたレーザビームは、コリメ−タレンズ202および絞り203により平行光となり、所定のビ−ム径でポリゴンミラー205に入射する。
図3はシェーディング補正を行うレーザ駆動回路300の構成を示す図である。レーザ駆動回路300は、BDセンサ316の出力タイミングを基準として、非画像領域でレーザ光量制御(Auto Power Control、以下、APCとする)を行い、画像領域において各走査位置(照射位置)に応じてシェーディング補正を行う。
ILD= (Vapc−Vshd)÷R
Vshd=PWM Duty×(Vapc−Vbias)+Vbias …… (2)
ここで、Vshdは、シェーディング回路によって制御されるシェーディング電圧であり、レーザ駆動電流の補正量に相当する。なお、シェーディング回路は、PWM信号生成部309、電圧スイッチ314、バイアス印加回路313および平滑化回路312から主に構成される。
シェーディング回路の動作について説明する。CPU307は、メモリ308から各露光位置(照射位置)に対応した光量データ(シェーディングデータ、シェーディング補正光量)を読み出し、PWM信号生成部309(信号出力手段)が出力するPWM信号(補正信号)のデューティ比(Duty)の設定を行う。ここで、シェーディングデータは走査中に切り替えられ、回転軸方向における各照射位置に対応するデューティ比(Duty)が設定される。
つぎに、バイアス印加回路313の設定方法を示す。図5は有効入力電圧範囲に対する平滑化回路312への入力信号を示すタイミングチャートである。
レーザ駆動電流ILDは、前述したように、レベル変換が行われた電圧値と、PWM信号のデューティ比(Duty)とによって制御される。
=(Duty1−Duty2)÷(P1−P2)……(3)
ここで、P1は、PWM信号のDutyをDuty1に設定した場合のレーザ光量である。同様に、P2は、PWM信号のDutyをDuty2に設定した場合のレーザ光量である。
CPU307は、算出された各シェーディングブロックのDuty設定値を、PWM信号生成部309に設定する(ステップS14)。この後、CPU307は本処理を終了する。
第2の実施形態では、前記第1の実施形態のシェーディング補正回路において、画像濃度の検出結果を基にレーザ光量の調整を行う際、PWM信号のデューティ比(Duty)を補正する方法を示す。第2の実施形態の画像形成装置は、画像濃度の検出結果に基づき、レーザ光量を調整することにより画像濃度を一定に制御する機能を有する。
そこで、本実施形態のレーザ駆動回路300は、APC制御電圧Vapcの変化に応じてPWM信号のDutyを補正する。前述したように、シェーディング補正電圧Vshd、APC制御電圧Vapcおよびバイアス電圧Vbiasの関係は、数式(2)で表わされる。
Δ(Vapc−Vbias) = (P0−P1)× シェーディング補正係数K ……(7)
ここで、数式(6)に示すシェーディング補正係数Kは、数式(3)に示すシェーディング補正係数Kと同じ測定で得られる係数である。数式(3)では、Dutyの変化率と光量の変化率との比率が計算されているが、本シェーディング回路の動作では、Dutyの変化率はレーザ駆動電流ILDの変化率と等しい。従って、数式(3)のシェーディング補正係数Kは、数式(6)のシェーディング補正係数Kの計算値と等しくなる。
さらに、数式(8)で算出された補正係数K2を、Dutyにかけ合わせることで、Duty補正が行われる。従って、最終的なDuty設定値は、数式(9)で表わされる。
上記演算は、前述した図8のステップS13における演算処理で行われ、この演算結果に基づき、PWM信号のDutyの設定が行われる。
302 フォトダイオード
304 比較器
305 APC回路
309 PWM信号生成部
312 平滑化回路
313 バイアス印加回路
Claims (10)
- 回転軸を中心に回転駆動される感光体と、
前記感光体に潜像を形成するために光ビームを出射する光源と、
前記光ビームが前記感光体上を前記回転軸の軸方向に走査するように前記光ビームを偏向走査する偏向走査手段と、
前記光ビームを前記感光体に導く光学手段と、
前記光源から前記光ビームを出射させるために前記光源に駆動電流を供給する駆動手段と、
前記軸方向における前記光ビームの光量を制御するために前記軸方向の位置に応じて前記駆動電流を補正する補正手段と、を有し、
前記補正手段は、
前記軸方向の各位置に対応したパルス幅の補正信号を出力する信号出力手段と、前記信号出力手段から出力された前記補正信号を平滑化する平滑化手段と、前記平滑化手段が平滑化可能な電圧未満の前記補正信号の電圧レベルを前記平滑化手段が平滑化可能な電圧以上に変換する電圧変換手段と、を備え、前記平滑化手段により平滑化された前記補正信号に応じて前記駆動電流を補正することを特徴とする画像形成装置。 - 前記補正信号のデューティ比の変化に対する前記光量の変化を表す光量変化率を前記光ビームが照射される前記感光体の軸方向の位置ごとに記憶する記憶手段を備え、
前記信号出力手段は、前記記憶手段に記憶された、前記照射位置における前記光量変化率を用いて前記補正信号のデューティ比を補正することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記電圧変換手段は、前記平滑化手段に入力される前記補正信号に対し、所定のバイアス電圧を印加する電圧印加手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記電圧変換手段は、前記平滑化手段に入力される前記補正信号の振幅を増減させる振幅調整手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記光源からの光ビームを検知する検知手段を有し、
前記駆動手段は、前記光源が出射する前記光ビームの光量が所定の光量になるように前記検知手段の検知結果に基づいて前記駆動電流を制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 回転軸を中心に回転駆動される感光体を露光して前記感光体上に潜像を形成するために光ビームを出射する光源と、
前記光ビームが前記感光体上を前記回転軸の軸方向に走査するように前記光ビームを偏向走査する偏向走査手段と、
前記光ビームを前記感光体に導く光学手段と、
前記光源から前記光ビームを出射させるために前記光源に駆動電流を供給する駆動手段と、
前記軸方向における前記光ビームの光量を制御するために前記軸方向の位置に応じて前記駆動電流を補正する補正手段と、を有し、
前記補正手段は、
前記軸方向の各位置に対応したパルス幅の補正信号を出力する信号出力手段と、前記信号出力手段から出力された前記補正信号を平滑化する平滑化手段と、前記平滑化手段が平滑化可能な電圧未満の前記補正信号の電圧レベルを前記平滑化手段が平滑化可能な電圧以上に変換する電圧変換手段と、を備え、前記平滑化手段により平滑化された前記補正信号に応じて前記駆動電流を補正することを特徴とする露光装置。 - 前記補正信号のデューティ比の変化に対する前記光量の変化を表す光量変化率を走査された前記光ビームが照射される前記感光体の軸方向の位置ごとに記憶する記憶手段を備え、
前記信号出力手段は、前記記憶手段に記憶された、前記照射位置における前記光量変化率を用いて前記補正信号のデューティ比を補正することを特徴とする請求項6に記載の露光装置。 - 前記電圧変換手段は、前記平滑化手段に入力される前記補正信号に対し、所定のバイアス電圧を印加する電圧印加手段を備えることを特徴とする請求項6に記載の露光装置。
- 前記電圧変換手段は、前記平滑化手段に入力される前記補正信号の振幅を増減させる振幅調整手段を備えることを特徴とする請求項6に記載の露光装置。
- 前記光源からの光ビームを検知する検知手段を有し、
前記駆動手段は、前記光源が出射する前記光ビームの光量が所定の光量になるように前記検知手段の検知結果に基づいて前記駆動電流を制御することを特徴とする請求項6に記載の露光装置。
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